JP2008160083A - リソグラフィ装置および方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板に電気メッキでバンプを形成するための、リング状のレジストパターンを形成する装置を提供する。
【解決手段】この装置は、少なくとも一部がレジストＲでコーティングされた基板Ｗを保持するように構成された基板ホルダと、レジストの領域を加熱するように構成された加熱装置とを備える。基板ホルダと加熱装置ＨＤとの間で相対移動をすることが可能であり、このリングシール形成装置を使用して、加熱装置ＨＤにより加熱されるレジストの領域がリング形状となるように移動をすることにより、リング状のレジストパターンが形成できる。
【選択図】図２

Description

この非仮出願は、２００６年１１月２０日に出願された、米国特許仮出願第６０／８５９，９４０号の利益および優先権を主張し、その全ての内容が参照により本出願に援用される。
本発明は、リソグラフィ装置および方法に関する。
リソグラフィ装置は、基板の目標部分に所望のパターンを付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。この場合、マスク、レチクルとも呼ばれるパターニング用デバイスを用いて、ＩＣの個々のレイヤに対応する回路パターンを生成することができ、照射感受性材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコンウェハ）上の目標部分（例えば、一つまたは複数のダイの部分からなる）にこのパターンを転写することができる。一般に、単一の基板は、連続して露光される隣接する目標部分のネットワークを有する。既知のリソグラフィ装置には、いわゆるステッパといわゆるスキャナとがある。ステッパでは、各目標部分にパターンの全体を一度に露光することによって、各目標部分が照射される。スキャナでは、所与の方向（「走査」方向）にビームを用いてパターンを走査する一方、この方向と平行にまたは逆平行に基板を同期させて走査することによって、各目標部分が照射される。
ある状況では、例えば基板の外側領域上のレジストの特定領域を、容易に除去可能とすることが望ましい場合もあり得る。外側領域は、例えば、基板の周縁領域（例えば端の領域）であってもよい。
ＩＣを「パッケージング」（すなわち基板上への搭載）するとき、このような状況の一つが生じる。従来、ＩＣを基板に接続するために導線を使用していた。しかしながら、近年、導線が結合しなくてはならない場所間の距離が次第に小さくなっており、ワイヤボンディングの使用がより困難になっている。結線を使用する代わりに、ＩＣを基板に接続するために、フリップチップバンピングとして知られるプロセスが用いられることが多くなっている。フリップチップバンピングでは、基板上の各ＩＣ上の特定の位置にはんだ（または、一部の他の金属）が提供される。基板は逆さにされ、例えば、はんだを加熱して溶かし、再び冷却できるようにすることで、基板と結合される。
はんだ（または、他の金属）自体が、リソグラフィプロセスによって特定の場所に提供されてもよい。このようなプロセスでは、複数のＩＣを備えてもよい基板は、照射感受性材料（レジスト）の層を備えている。リソグラフィ装置を使用して、ソルダー「バンプ」が必要とされる特定の位置で以降選択的に除去されるレジストを照射することができる。（当業者は、ポジティブ型またはネガティブ型のいずれが使用されるかに応じて、これら領域が照射領域であるか非照射領域であってよいことを理解するであろう）。続いて、ＩＣに電気メッキステップを施して、特定の場所にあるＩＣにはんだを塗布してもよい。理解されるように、この電気メッキプロセスは、金属が堆積される物体に電気接続を行うことを含む。したがって、電気メッキステップは、電気接続を行うための、基板のレジストのない領域を必要とする。
この種の装置は、より信頼性が高い電気接続を可能にしてもよい。さらに、基板の外縁部の周りの連続レジスト無料のリングによって、電気メッキ浴がレジスト空いている地域を使用して、便利に形成されることができる。例えば、直立壁は基板のレジスト空いている地域に提供されてもよい。そうすると、基板は電気メッキ槽の基部を形成する。
例えば基板に対して良好な電気接続ができるよう保証するために、レジストのないリングは、連続であり、レジストがなく汚染されていないべきである。これを確実にするために、基板のパターン付与された領域が、レジストのない領域（または、後にレジストがない領域とされる予定の領域）に進入せず、またはすぐ隣に隣接するようにすることは、有用でありうる。これは、基板のパターン付与された領域の処理において使用される。化学物質や溶剤などが、レジストのない領域に漏れ出ないようにするためである。パターン付与された領域の周囲にバリアまたはシール（リングシールと呼ぶ）を形成することで、このような漏出を防止することができる。
例えば、このようなリングシールを形成するための新規な装置および方法を低供することが望ましい。
本発明の一態様によると、リングシール形成装置が提供される。この装置は、少なくとも一部にレジストがコーティングされた基板を保持するようにされた基板ホルダと、レジストの領域を加熱するように構成された加熱装置と、を備え、前記基板ホルダと前記加熱装置の間の相対移動が可能であり、リングシール形成装置の使用時に、加熱装置により加熱されるレジストの領域がリング形状となるように、前記相対移動がなされる。
本発明のさらに別の態様によると、リングシール形成装置を備えるリソグラフィ装置が提供される。リングシール形成装置は、少なくとも一部にレジストがコーティングされた基板を保持するようにされた基板ホルダと、レジストの領域を加熱するように構成された加熱装置と、を備える。前記基板ホルダと加熱装置とは、レジストをリング状に加熱して前記リングシールを形成するために、基板ホルダと加熱装置との間で相対移動が可能であるように構成されている。
本発明のさらに別の態様によると、基板上でリング状にレジストを加熱することによって形成されたリングシールを備えた基板が提供される。
本発明のさらに別の態様によると、少なくとも一部がレジストでコーティングされた基板上にリングシールを形成する方法が提供され、この方法は、基板上でリング状のレジストを加熱することを含む。
本発明のさらに別の態様によると、基板上でリング状にレジストを加熱することによって、少なくとも一部がレジストでコーティングされた基板上にリングシールを形成することを含むリソグラフィ方法が提供される。
対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して、例示のみを目的として本発明の実施形態を以下に説明する。
図１は、本発明の特定の実施形態に従ったリソグラフィ装置を模式的に示す。この装置は、以下の構成要素を含む。
照射ビームＰＢ（例えば、紫外線照射または深紫外線照射）を調整する照明系（照射器）ＩＬ。
パターニング用デバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持し、ＰＬ項に対してパターニング用デバイスを正確に位置決めするよう第１位置決め装置ＰＭに接続される支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ。
基板（例えば、レジストコートされたウェハ）Ｗを保持するよう構成され、ＰＬ項に対して基板を正確に位置決めするよう第２位置決め装置ＰＷに接続される基板テーブル（例えば、ウェハテーブル）ＷＴ。
基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、一つまたは複数のダイからなる）に、パターニング用デバイスＭＡによって照射ビームＰＢに与えられたパターンをイメージングするように構成された投影系（例えば、屈折投影レンズ）ＰＬ。
基板Ｗの少なくとも一部をコーティングしているレジストの選択された部分を加熱するよう構成された加熱装置ＨＤ。この意義については、以下でより詳細に説明する。
図示するように、リソグラフィ装置は透過型（例えば、透過型マスクを使用）である。代替的に、リソグラフィ装置は反射型（例えば、上述したタイプのプログラム可能なミラーアレイを使用）であってもよい。
本明細書で使用される「パターニング用デバイス」という用語は、照射ビームの断面にパターンを与え、基板の目標部分にパターンを形成するために使用可能であるデバイスを参照するものとして、広く解釈されるべきである。照射ビームに与えられるパターンが、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応していなくてもよいことに注意する。通常、照射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの、目標部分に作成されるデバイス内の特定の機能層と対応している。
パターニング用デバイスは、透過型でも反射型でもよい。パターニング用デバイスの例には、マスク、プログラム可能なミラーアレイ、プログラム可能なＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィ分野では周知であり、バイナリマスク、交互位相シフト（alternating phase-shift）マスク、ハーフトーン型位相シフト（attenuated phase-shift）マスク、および様々なハイブリッド型マスクタイプなどのマスクタイプがある。プログラム可能なミラーアレイの例では、小型ミラーがそれぞれ個別に傾斜して入射する照射ビームを異なる方向に反射させることが可能な、小型ミラーのマトリックス配列を使用する。このようにして、反射されたビームにパターンが付与される。
支持構造は、パターニング用デバイスを支持する。支持構造は、パターニング用デバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、例えばパターニング用デバイスが真空環境に保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニング用デバイスを保持する。支持構造は、機械的クランプ、バキューム、または真空条件下での静電気クランプなどの他の固定技術を使用することができる。支持構造は、フレーム状またはテーブル状であってもよく、例えば、必要に応じて固定されていても移動可能でもよい。支持構造により、例えば投影系に対してパターニング用デバイスを確実に所望の位置に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語のいかなる使用も、より一般的な用語である「パターニング用デバイス」と同義であるとみなしてよい。
本明細書で使用される「投影系」という用語は、例えば、使用中の露光照射に適した、あるいは液浸の使用または真空の使用といった他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系を含む様々なタイプの投影系を包含するものとして広く解釈されるべきである。本明細書における「投影レンズ」という用語のいかなる使用も、より一般的な用語である「投影系」と同義であるとみなしてよい。
照明系は、照射ビームの進行方向を決め、成形し、または制御するための屈折光学部品、反射光学部品、または反射屈折光学部品を含む様々な種類の光学部品で構成されており、このような部品は、以下において集合的にまたは単独で「レンズ」と呼ばれることもある。
リソグラフィ装置は、二つの基板テーブルを有するタイプ（デュアルステージ）であっても、より多数の基板テーブル（および／または二つ以上の支持構造）を有するタイプであってもよい。このような「マルチステージ」の装置では、追加のテーブルおよび／または支持構造を並列して使用してもよいし、または、一以上のテーブルおよび／または支持構造に対して準備ステップを実行する一方、一以上の他のテーブルおよび／または支持構造を露光用として使用してもよい。
リソグラフィ装置は、投影系の最終構成要素と基板の間の空間を満たすように、比較的屈折率の高い液体（例えば、水）の中に基板が浸されているタイプの装置であってもよい。リソグラフィ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の構成要素との間にも液浸を適用してもよい。液浸技術は、投影系の開口数を増大する技術として周知である。
照明器ＩＬは照射源ＳＯから照射ビームを受け取る。例えば照射源がエキシマレーザである場合、照射源とリソグラフィ装置は別個のものであってもよい。この場合、照射源はリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、例えば適切な配向ミラー（directing mirror）および／またはビーム・エキスパンダを備えるビーム伝送系ＢＤを用いて、照射源ＳＯから照明器ＩＬに照射ビームが渡される。他の場合、例えば照射源が水銀灯である場合、照射源はリソグラフィ装置と一体的な部品であってもよい。照射源ＳＯと照明器ＩＬ、必要であればビーム伝送系ＢＤを合わせて、照射系と称してもよい。
照明器ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節するための調節手段ＡＭを備えてもよい。一般に、照明器の瞳面における強度分布の外径範囲および／または内径範囲（一般に、それぞれσアウターおよびσインナーと呼ばれる）を少なくとも調節することができる。加えて、照明器ＩＬは、インテグレータＩＮおよび集光器ＣＯ等の様々な他の構成要素を通常備えている。照明器は、その断面において所望の均一性および強度分布を有する調節された照射ビームＰＢを提供する。
照射ビームＰＢは、支持構造上に保持されたパターニング用デバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射する。パターニング用デバイスＭＡを横切ると、ビームＰＢは投影系ＰＬを通過し、そこでビームが基板Ｗの目標部分Ｃに合焦される。第２位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動して、例えば異なる目標部分ＣをビームＰＢの経路に配置することができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示せず）を使用して、例えばマスクライブラリからの機械的復帰の後にまたは走査中に、ビームＰＢの経路に対してパターニング用デバイスＭＡを正確に配置することができる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの移動は、位置決め装置ＰＭおよびＰＷの一部を形成する長ストロークモジュール（粗い位置決め）と短ストロークモジュール（微細な位置決め）を用いて達成することができる。しかしながら、ステッパの場合には、スキャナとは対照的に、支持構造ＭＴが短ストロークのアクチュエータにのみ接続されていてもよいし、または固定されていてもよい。パターニング用デバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２とを用いて、パターニング用デバイスＭＡと基板Ｗを位置合わせしてもよい。
図示する装置は、以下の好適なモードで使用することができる。
１．ステップモードでは、支持構造ＭＴと、基板テーブルＷＴとが本質的に静止状態を保つ一方、ビームＰＢに与えられたパターン全体が目標部分Ｃ上に一度に投影される（つまり、単一の静的露光）。続いて、基板テーブルＷＴをＸおよび／またはＹ方向に移動して、異なる目標部分Ｃを露光することができる。ステップモードでは、露光領域の最大サイズにより、単一の静的露光で像が与えられる目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モードでは、支持構造ＭＴと基板テーブルＷＴとが同期して走査される一方、ビームＰＢに与えられたパターンが目標部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一の動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影系ＰＬの倍率（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光領域の最大サイズが単一の動的露光における目標部分の（非走査方向における）幅を制限するのに対して、走査移動の長さが目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
３．他のモードでは、支持構造ＭＴが、プログラム可能なパターニング用デバイスを本質的に静的に保持し続ける。基板テーブルＷＴが移動すなわち走査する一方、ビームＰＢに与えられたパターンが目標部分Ｃ上に投影される。このモードでは、通常、パルス照射源が使用され、基板テーブルＷＴの毎回の移動後に、または走査中の連続する照射パルスの間に、プログラム可能なパターニング用デバイスが必要に応じて更新される。この動作モードは、上述したようなプログラマブルミラーアレイなどのプログラム可能なパターニング用デバイスを利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
上述の使用モードの組み合わせおよび／または変形や、または全く異なる使用モードも利用することができる。
上述のリソグラフィ装置を使用して、フリップチップバンピング内にソルダーバンプを形成することができる。パターニング用デバイスＭＡは、所望のソルダーバンプからなるパターンを備えている。このパターンは、基板Ｗ上に設けられるレジストの厚い層（すなわち、従来のリソグラフィで使用されるレジストの層よりも厚い）の上にイメージングされる。続いて、レジストが現像および処理され、その結果、ソルダーバンプが必要とされる場所に凹部が形成される。続いて、レジストの凹部内ではんだに電気メッキが施される。レジストが除去され、基板の最上面からソルダーバンプが上方に突出するようになる。
したがって、本明細書における「基板」への言及が、複数の被処理層（例えば、ＩＣを形成する層）を既に有する基板を含むことは明らかである。
上述したように、パターンの付与された領域が、レジストのない領域（あるいは、その後レジストのない領域とされる予定の領域）に進入したり、またはすぐ横に隣接したりすることを防止することが有用である場合がある。
図２は、少なくとも一部がレジストＲでコーティングされた基板Ｗに関連する加熱装置ＨＤを示す。加熱装置ＨＤは、セラミックシェル２内に位置する電子制御フィラメントヒータ１を備えている。セラミックシェル２およびヒータ１は、中空の外側ケーシング３の内部にともに収納されている。加熱装置ＨＤは、電機子４に載置される。基板Ｗの外縁部には、レジストのない領域５が設けられており、基板に対する電子接続を容易になすことができることが分かる。
使用中に、電機子４を用いて基板Ｗ上のレジストＲに対して加熱装置ＨＤが配置される。続いて、ヒータ１が起動され、加熱装置ＨＤと基板Ｗとの間にあるレジストＲの領域を加熱する。電機子４を用いて加熱装置ＨＤを移動させるか、加熱装置ＨＤに対して基板Ｗを移動させるか、または加熱装置ＨＤと基板Ｗの両方を互いに対して移動させることによって、レジストＲの異なる領域を加熱することができる。
図３ａおよび図３ｂは、ヒータ１を使用してレジストＲの異なる領域を加熱する方法を示す。明快さのために、図２に示したセラミックシェル２、中空の外側ケーシング３および電機子４なしでヒータ１を図示しており、また大きさが誇張されている。ヒータ１と基板Ｗの間に位置するレジストＲの円形領域をヒータ１が加熱する点において、ヒータ１は円形の足跡を残す（ただし、後述するように足跡は他の形状でもよい）ことが分かる。図３ａおよび図３ｂは、レジストＲの異なる領域を加熱するための二つの実施形態を示す。図３ａでは、基板Ｗの中心に対してヒータ１が半径方向に移動し、また基板Ｗの中心の周りに移動してもよいことが分かる。このようにして、レジストＲが円弧状または環状に加熱される。この円弧または環の厚さは、ヒータ１の半径方向移動により制御することができる。図３ｂでは、ヒータ１の半径方向の移動は可能であるが、ヒータ１は基板Ｗの中心の周りを移動することができない。代わりに、基板Ｗ自身が回転可能であり、ヒータ１と基板Ｗの間のレジストＲの異なる領域を持ってくることができる。基板を適所に保持する基板テーブルまたは基板ホルダ（図３〜６に示さず）によって、基板Ｗを回転させることができる。明らかなように、図３ａおよび図３ｂの実施形態を適当に組み合わせてもよい。
通常、フォトレジストは、ネガティブ型とポジティブ型の両方とも、ＵＶ照射に露光したときに現像液内で溶解する化学物質を形成するように反応する感光剤を含む。ポジティブ型レジストまたはネガティブ型のレジストのいずれかを使用することによって、レジストの露光部または非露光部を使用して、現像液内で溶解しないパターンを形成することができる（すなわち、レジストが現像されるときにパターンの特定の部分が除去されない）。しかしながら、この感光剤は除去されてもよいし、および／または、レジストの適切な加熱によってレジストが架橋される。例えば、図２に戻り、加熱装置ＨＤのヒータ１がレジストＲの表面の約１ｍｍ上に配置され、レジストＲの表面を１００°Ｃから４５０°Ｃの範囲の温度に加熱した場合、感光剤がレジストから除去されるか、および／またはレジストが架橋される。レジストは紫外線放射に対して非感光状態となり、現像液内で溶解しなくなる。感光剤を除去および／またはレジストを架橋するために必要となる正確な温度は、使用されるレジストの種類に依存することは明らかである。大抵の適用において、レジストを溶解させるのに温度は十分条件ではない。
図３ｃは、図３ａおよび図３ｂに関して説明した加熱構成を使用して形成可能な、非感光とされたレジスト１０の環形状の層を示す。この環状のレジスト１０は、紫外線照射に対して非感光である。レジストは架橋されるかおよび／または重合されたので、環状のレジスト１０は紫外線照射に対して非感光である。非感光の環状レジスト１０が加熱前にパターン付与されていた場合、加熱プロセスはパターンを除去する。照射に露光する前に（加熱によって）環１０が形成される場合、環１０をパターン付与することはできない。したがって、非感光とされた環状のレジスト１０は、レジストコートされた基板Ｗの中央領域と、基板Ｗの（例えば、電気接続が可能な）外縁領域５との間に、バリアまたはシール（すなわち、リングシール）を形成する。非感光とされた環状のレジスト１０は、基板Ｗに取り付けられるクランプまたはシール用の支持構造としても使用して、例えば、基板Ｗとの電気接続をすることができる。
図３ａに戻り、ヒータ１は円形の足跡を有するものとして説明した。図４ａは、楕円形の足跡を有するヒータ２０を示す。基板Ｗの中心に対して半径方向にヒータ２０を移動させて、ヒータ２０により加熱されるレジストＲの環の幅を定める代わりに、ヒータ２０が回転可能となっている。楕円足跡の長軸が所要の被加熱リング幅の最大値に一致するように、また、楕円足跡の最短軸が所要の被加熱リング幅の最小値に一致するように、ヒータ２０を構成することができる。ヒータ２０を半径方向に移動可能なままとし、被加熱リングの半径を（例えば、レジストのない領域５と隣接して被加熱リングが位置するように）定めるようにしてもよい。
図４ａは、極端な場合として、ヒータ２０の楕円足跡の長軸を（基板の中心に対して）半径方向に整列させて、レジストＲの加熱可能なリング幅の最大値を定めることを示す。図４ａに示す矢印は、基板Ｗとヒータ２０の間の相対回転を示す。ヒータ２０が基板Ｗの中心周りに移動してもよいし、基板Ｗがヒータ２０の下で回転してもよいし、またはヒータ２０と基板Ｗが互いに対して回転してもよいことは理解されるだろう。図４ｂは、加熱プロセスによって形成された、非感光の環状レジスト１０を示す。
図５ａは、ヒータ２０の楕円足跡の短軸が基板Ｗの中心に対して半径方向に整列するように、ヒータ２０を回転させた様子を示す。この配置により、レジストＲの取り得るリング幅の最小値を加熱することができる。図５ｂは、加熱プロセスによって形成された非感光の環状レジスト１０を示す。この非感光レジストのリング１０は、図４ｂに示した非感光の環状レジスト１０の幅よりも狭い。
図６ａは、図４ａおよび図５ａに示した二つの両極端の間の中間位置に回転させたヒータ２０を示す。図６ａでは、ヒータ２０の楕円足跡の長軸と短軸のいずれも、半径方向に整列されない。これにより、レジストＲのリングの幅が、図４ａと図５ａに示す方位においてヒータ２０により加熱される幅の中間になる。図６ｂは、加熱プロセスにより形成される非感光の環状レジスト１０を示す。非感光の環状レジスト１０の幅は、図４ｂと図５ｂに示した非感光リング１０の幅の間となる。
レジストＲを加熱するとき、レジストＲの上面からガス抜き（out-gassing）が発生する可能性がある。発生したあらゆるガス成分を除去し、それらがレジストＲの他の領域を汚染しないようにすることが望ましい。図２に戻り、レジストＲの上面からの発生ガス成分を排気するために、中空外側ケーシング３を使用することができる（例えば、出口を低圧源に接続する）。
上述の加熱装置ＨＤが例示に過ぎないことは認められよう。レジストＲを加熱するために任意の種類の適切な加熱源を使用することができ、加熱源は任意の適切な方法で収容することができる。例えば、上述の加熱装置ＨＤが熱シールドを組み込むように修正されてもよい。加熱装置ＨＤからレジストＲに向けて熱シールドが延び出していてもよい。この熱シールドを使用して、ヒータ１により発生した熱を集中させおよび／または導いて、加熱される予定のないレジストＲの隣接領域の加熱を防止することができる。したがって、熱シールドを使用することで、加熱足跡の形をより正確に定めることができる。これは、加熱されるリング状レジストの形をより正確に定めることにつながる。
ヒータ１は、電子制御される加熱フィラメントであってもよい。あるいは、はんだごてと同様の加熱先端を使用してもよい。他の例では、熱源として赤外線を使用してもよい。赤外線の放射源から発される赤外線を、単純なレンズ系を使用して操作してもよい。単純なレンズ系を使用して、レジストＲ上に入射する照射の形状および寸法を正確に制御してもよい。例えば、レンズ系を使用して、約１００μｍのスポット幅または任意の他の適切な幅を有する照射ビームを形成することができる。赤外線の放射源をケーシング３に収容してもよいし、または、放射源を別の場所に配置し、例えば光ファイバを介してケーシング３に照射を伝送してもよい。
他の例では、レジストを加熱するために、加熱装置をレジストＲと物理的に接触させることも可能である。加熱装置によって生じるレジスト上の引きずりまたは摩擦を減らすために、レジストＲ上を加熱装置が移動するときに加熱装置を回転させてもよいし、および／または加熱装置の下でレジストＲを移動させる。例えば、加熱装置は、加熱されたホイール型、ローラ型またはボール型の構造であってもよい。加熱装置は加熱可能なリングであってもよい。リング形状の領域を加熱するために、レジストＲの上にこのリングを配置してもよい。しかしながら、このような加熱可能なリングは、（移動可能な小さい発熱体と比較して大きな表面積を有するがために）多量の熱を発散するかもしれず、これにより、基板またはリソグラフィ装置の一部の部品に歪みが生じたり、および／またはレジストの別の部分が加熱されなかったりする可能性がある。このため、加熱可能なリングまたは加熱されたリングの使用は、望ましくないかもしれない。
レジストＲを加熱するために使用される加熱装置は、高い加熱強度を有してもよい。その結果、所望の領域のレジストを所望のレベルにまで加熱するのに要する時間を短くなり、したがって、例えばリングシールを形成するのに要する時間が短くなる。さらに、より短期間り強力な加熱装置を使用することで、加熱される予定のないレジスト領域への熱の拡散が低減され、これにより、レジストの加熱領域の境界の明確さが改善される。短期間レジストを加熱することで、レジストの溶解またはガス発生の確率が低減する。加熱時間をより短くすることで、非感光レジスト（すなわち、架橋および／または重合したレジスト）の層をより薄く形成することができ、これは有益であり得る。
上述の装置および方法により形成された非感光の（すなわち、架橋および／または重合した）層は、非感光層の下に位置するレジストの現像を防止するのに十分な厚さである限り、任意の所望の厚さとすることができる。通常のレジスト層の厚さは、おそらく、５μｍから２００μｍである。これに対し、非感光層は、おそらく、例えば２００ｎｍ厚よりも大きいか、または２００ｎｍから２μｍの範囲内である。非感光層が厚くなるほど、強度は高くなる。例えば、非感光層の厚さが厚いほど、現像液に対してより強くなる。しかしながら、非感光層が厚くなるほど、（後の処理ステップで必要とされうる）非感光層の除去が困難になる。非感光層は、化学物質を使用して層を除去することが不可能であるほど厚くてもよいし、または、少なくとも除去が困難なほど厚くてもよい。プラズマを使用してのみ非感光層を除去可能であることがあり得る。薄い非感光層は、適切な化学物質を使用して容易に除去することができる。しかしながら、薄い非感光層はより厚い非感光層と比べて強度が低く、また現像液の中で溶解の影響をより受けやすい。
上述の実施形態では、レジストが直接加熱されている。しかしながら、基板の下側の加熱部品によってレジストＲが加熱されてもよい。基板によって伝達された熱がレジストを加熱する。対照的に、レジストを加熱する間、基板の下側を冷却することが望ましいかもしれない。基板の冷却により、基板形状の歪みが防止され、または、レジストの加熱領域からレジストの非加熱領域への熱の広がりを低減することができる。水または気体などの流体に基板の下側を浸すことで、基板を冷却してもよい。基板をより効率的に冷却するために、流体が流れるようにして、基板の下側に冷却流体が連続的に導かれるようにしてもよい。
レジストＲの加熱は、任意の適当な時間に行われてよい。例えば、基板Ｗの露光前、露光中、または露光後に、レジストＲの加熱を行ってもよい。しかしながら、露光後およびレジストが現像される前に、加熱プロセスを実行することが望ましいかもしれない。これは、加熱プロセスにより生じる、露光プロセスに対するあらゆる可能性のある熱障害を排除または低減するためである。
図１では、加熱装置ＨＤをリソグラフィ装置の一部として示す。しかしながら、基板の適切な領域を加熱するために、別のユニットを設けてもよいことは認められよう。このユニットはリソグラフィ装置の一部であってもよいし、リソグラフィ装置に連結されても接続されていてもよいし、独立型であってもよい。基板が露光準備のために位置合わせされるプレ位置合わせ場所またはステージで加熱プロセスが実行されてもよいし、または露光後に基板が移動されてもよい。
上述の実施形態では、加熱プロセスを使用して非感光リング１０を形成することを示した。しかしながら、任意の適切なパターンを形成できることは認められよう。例えば、半円や他の円弧型パターン、矩形、楕円形等のリングまたは形などである。
上述の実施形態では、レジストＲの上面から構成要素を除去するために排気装置を用いることを述べた。排気装置は、他のガスおよび化学物質、例えば基板近傍の加熱されたガスを除去することもできることは認められよう。感光剤の除去および／または架橋プロセスを加速し、または不要なガスを取り除くために加熱が発生する環境に、ガスが導入されてもよい。ガスを所望の位置（例えば、加熱装置ＨＤとレジストＲの間）に導くことができるノズル（例えば加熱装置ＨＤの一部であってもよい）を使用して、ガスを導入してもよい。
フリップチップバンピングに関して上述の装置および方法を説明した。しかしながら、フリップチップバンピングに限られず、任意の所要の目的に本装置および本方法を使用できることは認められよう。本装置および本方法は、特に、レジストが環状または円弧形状に加熱される必要があるアプリケーションに適している。
００６２
ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について本文書において特に言及をしてきたが、本明細書で述べたリソグラフィ装置は、他の応用形態も有していることを理解すべきである。例えば、集積された光学システム、磁気領域メモリ用の誘導および検出パターン（guidance and detection pattern）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造といった応用である。当業者は、このような代替的な応用形態の文脈において、本明細書における「ウェハ」または「ダイ」という用語のいかなる使用も、それぞれより一般的な用語である「基板」または「目標部分」と同義とみなすことができることを認められよう。本明細書で参照された基板は、例えばトラック（通常、レジスト層を基板に付加し、露光されたレジストを現像するツール）、計測ツールまたは検査ツールで露光の前後に加工されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示は、そのような基板処理工具または他の工具に対しても適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために二回以上基板が加工されてもよく、その結果、本明細書で使用された基板という用語は、複数回処理された層を既に含む基板のことも指してもよい。
本明細書で使用される「照射」および「ビーム」という用語は、あらゆるタイプの電磁気照射、例えば、紫外線（ＵＶ）照射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）、極紫外線（ＥＵＶ）照射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子線を包含する。
本発明の特定の実施形態について上述したが、説明した以外の方法で本発明を実施できることが認められよう。明細書の記載は本発明の限定を意図するものではない。
本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 基板と、本発明の一実施形態によるリングシール形成装置を示す図である。 本発明の一つまたは複数の実施形態の動作原理を示す図である。 本発明の一つまたは複数の実施形態の動作原理を示す図である。 本発明の一つまたは複数の実施形態の動作原理を示す図である。 本発明の一つまたは複数の実施形態の動作原理を示す図である。 本発明の一つまたは複数の実施形態の動作原理を示す図である。 本発明の一つまたは複数の実施形態の動作原理を示す図である。

Claims (8)

  1. 少なくとも一部にレジストがコーティングされた基板上にリングシールを形成する方法であって、前記基板上でリング状のレジストを加熱することを含む方法。
  2. 前記リング状のレジストが加熱されて該リング状のレジストからパターンを取り除くか、またはリング状のレジストがパターン付与されることを防止することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記リング状のレジストを加熱するために使用される加熱装置に対して基板を回転させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記リング状のレジストを加熱するために基板の周りに加熱装置を移動させることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記基板上のレジストが照射に対して露光され、該レジストにパターンが付与されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記リング状のレジストが加熱された後に、基板が照射に対して露光されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 前記リング状のレジストが加熱される前に、基板が照射に対して露光されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  8. 基板上でリング状のレジストを加熱することによって、少なくとも一部にレジストがコーティングされた基板上にリングシールを形成することを含むリソグラフィ方法。
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