TW202136927A - 膜形成裝置、膜形成方法及物品之製造方法 - Google Patents

膜形成裝置、膜形成方法及物品之製造方法 Download PDF

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Abstract

[課題]提供在為了使基板的曝光區域落入曝光裝置的DOF方面有利的技術。 [解決手段]一膜形成裝置，其為對基板上的組成物照射光而在基板上形成組成物的膜者，其具備在基板上形成光的累積光量的分布的光調變部和控制光調變部的控制部，控制部根據組成物的殘膜率特性、在後續程序使用的原版的成像面的彎曲形狀及形成於基板上的基底膜的表面形狀中的至少一者而控制光調變部的累積光量的分布。

Description

膜形成裝置、膜形成方法及物品之製造方法
本發明涉及膜形成裝置、膜形成方法及物品之製造方法。
於半導體裝置等的物品的製造，會利用光刻技術。光刻技術包含一程序，該程序為對配置於基板之上的光阻膜使用曝光裝置轉印原版(倍縮光罩)的圖案而形成潛像圖案，將其進行顯影從而形成抗蝕層圖案者。隨著曝光裝置的解析度的進化，曝光裝置的投影光學系統的焦點深度變特別窄。例如，在為了形成5~7nm的線隙圖案而使用的掃描曝光裝置，曝光狹縫內所要求的凹凸精度為4nm以下。所以，可在存在於基板的表面的基底圖案之上形成平坦化膜，在其上配置光阻膜。
於專利文獻1提示一方法，該方法為在晶圓上將紫外線硬化型抗蝕層的密度予以變化而進行噴射，在其上按壓成為平面的基準之透明的薄板，抗蝕層成為過渡性的回流狀態的期間照射紫外線而予以硬化者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利第9415418號說明書
[發明所欲解決之問題]
使用於光刻程序的曝光裝置，為了最小解析尺寸的縮小，投影光學系統的高NA化正在進展，據此，投影光學系統的焦點深度(DOF)縮小。例如，在具有NA為0.33的投影光學系統的EUV曝光裝置，取決於照明條件，DOF為110nm~300nm。於NA為0.55的下個世代，取決於照明條件，DOF可能為40nm~160nm程度。
散焦因各種的因素而發生，故基板的表面的凹凸(高低差)不能耗盡DOF的全部。因此，NA為0.55的世代的情況下，要在全部的照明條件下滿足DOF，基板的表面的凹凸例如應抑制為4nm以下。
【表1】
倍縮光罩像的散焦因素 因素的細目
曝光裝置起因 (包含倍縮光罩的平面度)    1. 倍縮光罩的平面度
2. 平板變形
3. 投影光學系統的像差
4. 晶圓夾具的平面度
5. 平台伺服、軌道計算誤差
6. 圖案凹凸起因的計測誤差校正殘渣
7. 聚焦感測器穩定性
處理晶圓起因    8. 圖案凹凸
9. 晶圓面內的照射區域的表面形狀的不均勻性
於表1，示出在光刻程序中致使發生散焦的因素。需要使因素1~9的合計落入曝光裝置的DOF。因素1~7為包含倍縮光罩的曝光裝置側的因素。因素8、9為晶圓因素。45nm節點之後的半導體程序中一般而言使用的SOC(Spin On Carbon)層為改善因素8、9的技術。
使用了SOC層的處理晶圓的平坦化的事例方面，已知在具有凹凸的基底之上層積了SOC層、平坦化SOG中間(HM)層、光刻程序用的光阻層的3層構造。平坦化的光阻層透過使用了曝光裝置的光刻程序被圖案化。SOC層的平坦度的改善例方面存在一方法，該方法為在被圖案化的晶圓的表面上旋轉塗佈熱硬化型或紫外線硬化型的抗蝕層，進行大致上200℃環境下的烘烤。並且，在抗蝕層的回流達到平衡狀態後透過再加熱或UV光的照射予以硬化。
伴隨DOF的窄小化，當今需要改善揭露於表1的各個因素。然而，曝光裝置起因的因素方面，已盡可能減低，如歷來般追求處理晶圓的表面的平坦化的研究方面存在極限。
本發明目的在於提供在使基板的曝光區域落入曝光裝置的DOF方面有利的技術。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述課題，本發明為一種膜形成裝置，其為對基板上的組成物照射光而在前述基板上形成前述組成物的膜者，其具備在前述基板上形成前述光的累積光量的分布的光調變部、控制前述光調變部的控制部，前述控制部根據前述組成物的殘膜率特性、在後續程序使用的原版的成像面的彎曲形狀及形成於前述基板上的基底膜的表面形狀中的至少一者而控制前述光調變部的累積光量的分布。 [對照先前技術之功效]
依本發明時，提供在為了使基板的曝光區域落入曝光裝置的DOF方面有利的技術。
以下，參照圖式詳細說明實施方式。另外，以下的實施方式非限定申請專利範圍的發明者。於實施方式雖記載複數個特徵，惟不限於此等複數個特徵的全部為發明必須者，此外複數個特徵亦可任意進行組合。再者，圖式中，對相同或同樣的構成標注相同的參考符號，重複之說明省略。
[第1實施方式] 圖1為例示性就在涉及第1實施方式的膜形成裝置及膜形成方法被製造的構造進行繪示的示意圖。處理晶圓(處理基板)4在表面具有凹凸。於本說明書，如此的處理晶圓4表面的凹凸等亦稱為基底膜。表面的凹凸可依存於處理晶圓4具有的圖案。處理晶圓4例如可具有之後透過蝕刻進行圖案化之層。在處理晶圓4之上可形成焦點補償膜3。焦點補償膜3例如可具有60nm~200nm的範圍內的厚度，亦可具有其他厚度。
在焦點補償膜3之上，作為任意的要素，可配置旋轉塗佈玻璃(SOG：Spin On Glass)膜2。SOG膜2可被利用為就焦點補償膜3之下的層進行蝕刻之際的硬遮罩。在焦點補償膜3或SOG膜2之上可形成抗蝕層(光阻層)1。於抗蝕層1，在使用曝光裝置而實施的曝光程序中，倍縮光罩(原版)的圖案被轉印為潛像圖案，之後可經過顯影程序而變換為抗蝕層圖案。於圖1，2條點線在對於抗蝕層1之曝光程序中表示曝光裝置的DOF。曝光裝置的最佳聚焦面位於以2條線顯示的DOF的範圍內為優選。
在裝置應用的一方面，伴隨記憶體裝置的層積化，處理晶圓4的裝置圖案起因的凹凸(例如，80~100nm)有增長的傾向。另一方面，曝光裝置方面，DOF伴隨投影光學系統的高NA化而窄小化。在具有NA為0.33的投影光學系統的EUV曝光裝置，取決於照明條件，DOF為110nm~300nm。於NA為0.55的下個世代，取決於照明條件，DOF可能為40nm~160nm程度。依此，NA=0.55世代的情況下，要在所有的照明條件下滿足DOF，處理晶圓4的表面凹凸需要抑制為4nm以下，僅將處理晶圓表面進行平坦化有時仍不充分。亦即，需要在處理晶圓4、在後續程序使用的倍縮光罩(透射型或反射型)等的原版、及投影光學系統的3者間進行校正項目的取捨而滿足DOF要件的研究。另外，於此，後續程序為在處理晶圓4上轉印圖案的程序。
在本實施方式，事前計測與包含倍縮光罩等的在後續的程序使用的裝置起因的圖案投影像的平面之間的背離份(之後，稱為「掃描像面」)，將根據了該計測結果之掃描像面的形狀預先形成於處理晶圓上。藉此，謀求在曝光程序之聚焦性能的提升。換言之，以處理晶圓4的抗蝕層1落入包含倍縮光罩等之在後續程序使用的裝置的DOF的方式，形成具有與在後續程序使用的裝置的像面形狀對應的表面形狀之焦點補償膜3。在本實施方式，最終以抗蝕層1之中心仿照於後續的裝置的像面形狀的方式，調整焦點補償膜3的每個位置的膜厚分布。
於此，曝光裝置的像面形狀例如為可被評價為像面彎曲的形狀。依曝光裝置等的半導體製造裝置的投影透鏡之倍縮光罩像的成像面理想上設計、調整為平面。然而，由於與倍縮光罩圖案面的設計上的平面之間的背離、透鏡像差的校正殘差等的因素使得存在因像高(投影像的XY位置座標)而從平面偏離的量，包含高次變形成分而將此稱為像面彎曲。
於被構成為步進機的曝光裝置，由於為一次照射內總括曝光，故與一次照射內的成像面的平面之間的偏離與像面彎曲成為相同。此例如可於將測試圖案進行了曝光的照射曝光結果透過計測與最佳聚焦面之間的偏差從而求出。掃描曝光裝置的情況下，與比照射尺寸小的曝光狹縫的成像面的平面之間的偏差成分相當於像面彎曲。再者，將如同步進機般計測與將測試圖案進行了曝光的照射曝光結果的最佳聚焦面之間的偏差者與像面彎曲進行區別而稱為掃描像面。其中，相對於掃描曝光方向，曝光狹縫短邊方向的像面彎曲被平均化，掃描台的位置控制誤差因素被加到像面彎曲劣化因素。
圖2為就形成焦點補償膜3用的習知例進行繪示的圖。如此的習知例，為了進行在後續的曝光程序(圖案的轉印程序)的DOF確保而將在曝光狹縫內的絕對平面設想為目標像面，基於將與其之間的起伏成分進行平坦化而作成平面如此之指標而採取措施。亦即，使掃描像面的設想為曲面之DOF改善對策在習知例並未進行。亦即，使掃描像面的設想為曲面之DOF改善對策在習知例並未進行。曝光狹縫內的散焦因素存在如以下者。(1)曝光裝置等的裝置因素(投影光學系統、主體變形、晶圓夾具平面度、聚焦控制殘渣、感測器精度)、(2)倍縮光罩平面度、(3)處理晶圓因素(一次照射內的設計上的圖案凹凸、晶圓面內的凹凸不均)等。DOF的餘裕充分的情況下，按因素追求絕對平面的歷來對策為有效。另一方面，DOF餘裕不充分的情況下，此等安排分配無法成立，故本實施方式為有效的對策。
圖3為就涉及第1實施方式的膜形成裝置5的構成例進行繪示的示意圖。膜形成裝置5具備將處理晶圓4吸附保持的晶圓夾具303、搭載晶圓夾具303的晶圓台304(基板保持部)。晶圓台304於膜形成裝置5內可移動於平面方向。
膜形成裝置5可具備對準範圍顯示器305。對準範圍顯示器305可被透過結合於基底板302的橋部301而支撐。處理晶圓4被搬送至晶圓夾具303，被透過晶圓夾具303而保持後，使用對準範圍顯示器305可計測處理晶圓4的位置。對準範圍顯示器305以橋部301為基準計測晶圓的位置。被透過對準範圍顯示器305而計測的處理晶圓4的位置反映於曝光位置驅動時的晶圓台304的目標值。
膜形成裝置5可進一步具備光源307。從光源307放射的曝光光被以可將在曝光區域內的照度分布變更為任意的分布之DMD(數位微鏡裝置)模組306而反射，進一步彎曲而照射於處理晶圓4。處理晶圓4被以根據透過對準範圍顯示器305計測的處理晶圓4的位置而在曝光時被以DMD模組306進行曝光分布變更的光束308匹配晶圓上的圖案的方式進行位置對準。透過膜形成裝置5將處理晶圓4進行曝光的情況下的光束308的曝光分布示於圖4。圖4為就膜形成裝置5的像面形狀的一例進行繪示的等高線圖。另外，圖4B為在圖4A的A-A’線下的基板(此處為包含處理晶圓4、焦點補償膜3、SOG膜2及抗蝕層1的構造體)的剖面構造的示意圖。
透過膜形成裝置5對處理晶圓4進行曝光的情況下的光束308的曝光分布的等高線具有如示於圖4A的分布。此外，在圖案轉印程序使用的曝光裝置方面，已知像面彎曲形狀亦因照明系統的照明模式、倍縮光罩個體差、及掃描曝光中的掃描方向而變。圖5A~D為就膜形成裝置5的像面形狀的其他例進行繪示的等高線圖。如此之情況下亦可按一次照射將DMD模組306的曝光分布預先準備而切換以使用於曝光，故可在無硬體的變更之下應對。
返回圖3，DMD模組306可透過DMD控制部310進行控制。DMD控制部310根據從後述的控制部309接收的曝光分布，控制DMD模組306。
膜形成裝置5可進一步具備控制部309。控制部309可包含CPU、記憶體等。CPU例如依從記憶體加載的電腦程式，控制膜形成裝置5的整體(膜形成裝置5的各部分)。控制部309例如根據組成物的殘膜率特性、在後續程序使用的包含倍縮光罩等的原版的成像面的彎曲形狀及形成於處理晶圓4上的基底膜的表面形狀中的至少一者，從而控制DMD模組306的累積光量的分布。控制部309的詳細的構成方面後述之。
本實施方式的光束308按一次照射被對處理晶圓4進行照射，在一次照射內的曝光光累積照度圖(=曝光分布)可按一次照射進行變更。曝光分布為定義以焦點補償膜3表面的平坦化或形成配合後續的曝光裝置的像面彎曲的曲面為目的而給予抗蝕層的累積曝光量者。因此，控制照度的可實現的手段方面，不僅曝光光的照度，曝光時間(曝光光的照射時間)、使用複數個波長光源的情況下對應於個別的波長感受性的累積曝光量的合算值可為控制旋鈕。DMD模組306的情況下，透過將反射與遮斷來自UV光源307的照射光的時間的時間的比例予以變化從而按像素控制累積曝光量(=照度＊照射時間)，實現如示於圖4的曝光分布。亦即，DMD模組306可為在處理晶圓4上形成曝光光的累積光量的分布的光調變部。並且，處理晶圓4上的被形成的前述累積曝光量的分布被透過調節照度、波長及照射時間中的至少一者從而進行控制。
以圖3示出的膜形成裝置5作為一例為將按一次照射預定的曝光分布照射於處理晶圓4上的步進重複式。亦即，以圖3示出的膜形成裝置5，就處理晶圓4上的複數個照射區域，進行按照射區域形成焦點補償膜3的處理。然而，為了使生產性提升，亦可予以具有使膜形成裝置5將複數照射以1次予以曝光而將晶圓整體以總括進行曝光的同等的廣視角的照明功能。亦即，膜形成裝置5亦可就處理晶圓4上的複數個照射區域總括進行形成焦點補償膜3的處理。此外，在容許按一次照射的曝光分布(DMD配方)在相同晶圓內為固定的圖案的情況下，亦可使一般的步進機加載被描繪有灰階色調的倍縮光罩而進行同樣的曝光處理。另外，此處照射區域為處理晶圓上的形成有圖案的單位區域。
另外，使用於涉及實施方式的膜形成裝置5的抗蝕層，只要為對於曝光光具有感度的顯影型抗蝕層，則可為正型亦可為負型。
圖6為就涉及第1實施方式的焦點補償膜形成處理進行說明的圖。圖6A~F按時序列示出著眼於處理晶圓上的1照射的焦點補償膜形成的順序。圖6A為形成有凹凸圖案的處理晶圓的基底(基底膜)401。在圖6B的程序旋轉塗佈SOC，形成SOC層402。此SOC層402為以將處理晶圓的凹凸週期短的成分進行平滑化為目的者。透過SOC之平坦化不擅於凹凸週期長的成分(例如凹部404)。在透過SOC之平坦化，超過XY方向上的寬度5μm的凹部，如示於圖6B的SOC層402的剖面圖般SOC層402的表面形狀仿照於晶圓圖案的週期低的凹凸形狀，使得存在表面形狀的平坦性無法充分補償的問題。所以，於示於圖6C的程序使用旋轉塗佈機、真空蒸鍍等的手段塗佈抗蝕層40。另外，SOC層402取決於最後要求的抗蝕層1的表面分布的要求精度而未必為必須者。
圖7為就用於焦點補償膜形成的抗蝕層403的殘膜率曲線的一例進行繪示的圖。在本實施方式，作為一例，使用化學增幅型抗蝕層與溶解阻礙型抗蝕層。只要利用抗蝕層的殘膜率能以曝光量進行控制之特性，則可透過在晶圓(照射)內的各位置控制曝光量，從而將殘留於晶圓上的顯影後的抗蝕層膜厚在任意的位置控制為期望的厚度。抗蝕層的殘膜率曲線越平緩，越容易控制顯影後的膜厚。亦即，比起化學增幅型抗蝕層優選上使用溶解阻礙型抗蝕層。
返回圖6的說明，在示於圖6D的程序，對於塗佈了抗蝕層403的處理晶圓的各照射，照射形成既定的曝光分布的曝光光。對於就具有大致上均勻的照度不均的光源307的曝光光進行反射、控制的DMD306給予顯影後的殘膜量成為期望的厚度分布的累積曝光量曲線從而實現既定的曝光分布的形成。於本實施方式，曝光分布為2維。
在本實施方式，於示於圖6D的程序，欲將表面平坦化的情況下塗佈了抗蝕層的i)及iv)的部分需要殘留低的透過顯影之殘膜率，ii)需要殘留比其厚，iii)需要殘留比ii)更厚。為此以成為根據如示於圖7之例的抗蝕層403的累積曝光量與殘膜率特性而埋住SOC層402的表面凹凸的厚度分布的方式，預先求出在一次照射內的每個局部的最佳的累積曝光量。SOC層402的表面凹凸，例如預先計測或計算而準備。
以指定的曝光分布410進行曝光的晶圓如示於圖6E般被顯影時，在抗蝕層表面顯現根據於累積曝光量分布之表面分布。在本實施方式成為平面。再著將此如示於圖6F般進行回蝕從而可將膜厚調整為期望的厚度。因此，處理晶圓的基底401的表面階差的起伏間距細的成分(例如，不足5μm)被以SOC平坦化。在其上殘留的平緩的起伏間距的殘差，透過示於圖6D的程序形成任意的膜厚分布的焦點補償膜3從而最後被平坦化。亦即，在處理晶圓4上形成平坦化膜。
圖8為就控制部309的軟體構成的一例進行繪示的示意圖。控制部309可包含形貌計算部1104與分布計算部1105。控制部309根據外部計測器及在後續的程序使用的裝置的自己計測值中的至少一者，生成曝光分布，亦即生成DMD配方1106。處理晶圓4的凹凸資訊在本實施方式設想為使用對於處理晶圓4使用AFM(Atomic Force Microscope)晶圓內進行複數照射計測的計測資訊者。以AMF進行計測的處理晶圓4的凹凸資訊分為在照射間共通的圖案起因成分與因蝕刻深度的晶圓面內變異性等而發生的在照射間不同的成分。前者作為處理晶圓的照射地形資訊1102、後者作為晶圓面的蝕刻深度的分布資訊1101被給予形貌計算部1104。另一方面，在下個程序使用的曝光裝置的掃描像面例如作為每個曝光裝置、每個倍縮光罩、每個照明模式、每個掃描方向不同者而被給予(1103)。使用為對於此等變動因素共通的結構時，形貌計算部1104的輸入優選上處置為可按照射進行變更的掃描像面。於形貌計算部1104，進行計算處理時，獲得每次照射的焦點補償膜3的厚度圖。根據該值、抗蝕層403的累積曝光量、殘膜率特性及成為控制對象的DMD模組306的輸入介面及控制性能，分布計算部1105進行照射內累積曝光量分布的計算。藉此，輸出每次照射進行定義的DMD配方1106。
圖9為作成涉及第1實施方式的曝光分布的處理的流程圖。在此流程圖示出的各動作(步驟)可被透過控制部309執行。在本實施方式，控制部309根據組成物的殘膜率特性與處理晶圓4的凹凸資訊，亦即根據處理晶圓的照射地形資訊1102及晶圓面的蝕刻深度的分布資訊1101而控制DMD模組306的累積光量的分布。
在S1001，例如透過外部機器事前計測圖案起因的地形圖資訊，控制部309將其取得(S1003)。晶圓表面的凹凸已知以照射單位重複的電路圖案起因的階差與在一次照射內相同位置上照射的位置在晶圓中心附近與晶圓邊緣附近不同的蝕刻起因的階差。要求出表面階差的資訊，舉例如根據基底層的遮罩圖案與蝕刻處理參數以計算求出的方法與從AFM、剖面SEM的圖像直接計測處理晶圓的方法。根據此處獲得的處理晶圓表面的凹凸資訊，控制部309計算將其平坦化用的凹凸校正資訊(校正量)(S1002)。於此計算程序，進行0次、1次成分等的除去。
在S1003，控制部309根據在S1002獲得的凹凸校正量，計算焦點補償膜的形狀的目標值。之後，在S1004，控制部309根據例示於圖7的抗蝕層403的累積曝光量與殘膜率特性而計算要求的DMD照明系統的曝光分布。並且，控制部309將計算出的曝光分布交至DMD控制部310，在S1005進行曝光處理。之後，於S1006進行顯影處理，處理結束。
依本實施方式時，使得就基板上的週期長的凹凸亦可平坦化，在使基板的曝光區域落曝光裝置的DOF方面變得有利。
另外，於本實施方式，在後續程序，亦即在處理晶圓4上形成圖案的程序使用的裝置雖設想與膜形成裝置5為不同的裝置，惟亦可透過相同的膜形成裝置5而實施後續程序。此外，圖案起因成分等在將在一次照射期間共通的處理晶圓4表面的凹凸進行平坦化的情況下，光調變部方面亦可使用因應於處理晶圓4的表面形狀的遮罩。此外，亦可併用DMD模組306與上述的遮罩。再者，控制部309與DMD控制部310無須為不同形體，亦可為一個控制部。
此外，膜形成裝置5亦可具備對形成的焦點補償膜3的表面形狀及厚度中的至少一者進行計測的計測部。此情況下，例如控制部309根據透過計測部之計測結果，對曝光分布、焦點補償膜3的抗蝕層的膜厚進行反饋。作成如此的構成，使得可提升處理晶圓4的表面的平坦化精度，在使基板的曝光區域落曝光裝置的DOF方面變得更有利。
[第2實施方式] 在第2實施方式，控制部309根據組成物的殘膜率特性與在轉印使用的倍縮光罩等的成像面的彎曲形狀，控制DMD模組306的累積光量的分布。在第2實施方式，主要就與第1實施方式不同的點進行說明。
圖10為就涉及第2實施方式的焦點補償膜形成處理進行說明的圖。圖10A~E，依時序列順序示出著眼於處理晶圓上的1照射的焦點補償膜形成的順序。
第2實施方式為非以處理晶圓的平坦化而以在處理晶圓的表面形成仿照了在後續的程序使用的曝光裝置的掃描像面之曲面為目的之程序。在處理晶圓形成焦點補償膜後，塗佈說明於圖1的抗蝕層1，進行透過曝光裝置之圖案轉印。
圖10A的程序為塗佈抗蝕層前的處理晶圓501的狀態，表面狀態設想例如進行晶圓蝕刻前或表面被透過示於圖6的程序而平坦化的狀態。在圖10B的程序，在被平坦化的處理晶圓501上塗佈抗蝕層403。在示於圖10C的程序，對於被塗佈的抗蝕層403照射根據了預先準備的曝光分布之曝光光。為曝光分布510之累積曝光量圖被根據在後續的曝光裝置之圖案的轉印程序使用的掃描像面彎曲、抗蝕層的曝光量及殘膜率的特性(示於圖7)而計算，交至DMD控制部310。曝光分布為定義了一次照射內每個局部的累積曝光量目標值之目標值資料群。示於本實施方式的抗蝕層403作為一例使用處於給予曝光能量之處的殘膜率少且不曝光的部分的殘膜率多的關係者。因此，被DMD模組306給予的曝光分布510成為欲獲得的晶圓表面的起伏分布的反相的目標值。
在示於圖10D的程序，進行上述曝光完的晶圓的顯影，在示於圖10E的程序回蝕直到最薄部的抗蝕層的膜厚成為期望的高度為止。如上述說明，以圖10A的處理晶圓501的表面狀態在適用本第2實施方式時被平坦化為前提。將被圖案化的晶圓進行平坦化的方法可使用揭露於上述的第1實施方式的方法。此外，將成為平坦化基準之玻璃平板的稱為超直模的模具按壓於塗佈了抗蝕層的晶圓而予以引起抗蝕層的回流。並且，亦可使用在到達抗蝕層仿照於玻璃基板的表面的狀態的時點照射UV光而予以抗蝕層硬化並將超直模進行脫模的方法。再者，亦可使用CMP(Chemical mechanical polishing)、SOC等的技術。亦即，被形成圖案的處理晶圓的處理方面，依(1)平坦化(2)配合於下個程序的掃描像面的起伏形成的順序進行適用，使得可實現為本來的目的之對於窄DOF系統之聚焦限度的確保。
圖11為作成涉及第2實施方式的曝光分布的處理的流程圖。在此流程圖示出的各動作(步驟)可被透過控制部309執行。就與示於圖9的步驟相同的步驟標注相同的步驟編號，重複之說明省略。要適用本實施方式的處理，需要預先特定在下個程序使用的曝光裝置及倍縮光罩。
在S2001，控制部309求出特定的亦即在後續的程序使用的曝光裝置與倍縮光罩的組合的最佳聚焦面。
在S2002，控制部309計算假定為平面的晶圓表面仿照於掃描像面用的校正量。具體而言，控制部309使從在S2001求出的最佳聚焦面以伺服追踪進行校正的0次、1次成分、在後續的曝光裝置之關於掃描方向的低次非平面成分(例如至2次為止)為相抵掃描像面。S1003 ~S1006方面，與圖9相同，故省略說明。
依本實施方式時，可形成具有因應於在後續程序使用的裝置的像面形狀之表面形狀的焦點補償膜，可使基板的曝光區域落入曝光裝置的DOF。
[第3實施方式] 第3實施方式為非以處理晶圓的平坦化而以在處理晶圓的表面形成仿照於在將圖案轉印於基板上的後續的程序使用的曝光裝置的掃描像面之曲面為目的之程序。在處理晶圓形成焦點補償膜後，塗佈說明於圖1的抗蝕層1，進行透過曝光裝置之圖案轉印。
圖12為就涉及第3實施方式的焦點補償膜形成處理進行說明的圖。圖12A~F依時序列順序示出著眼於處理晶圓上的1照射的焦點補償膜形成的順序。
圖12A為就形成有凹凸圖案的處理晶圓的基底401進行繪示的圖。在圖12B的程序將SOC進行旋轉塗佈而形成SOC層402。此SOC層402為與示於第1實施方式的圖6者相同，為目的在於將處理晶圓4的凹凸週期短的成分進行平滑化者。此SOC層402雖為目的在於將處理晶圓的凹凸週期短的成分進行平滑化者，惟如同圖6取決於最後要求的抗蝕層1的表面分布的要求精度而未必為必須者。於示於圖12C的程序，抗蝕層403亦與在圖6說明者相同，使用旋轉塗佈機、真空蒸鍍等的手段進行塗佈。
在示於圖12D的程序，對於塗佈了抗蝕層的處理晶圓的各照射，照射形成既定的曝光分布的曝光光。既定的曝光分布的形成被對於將具有大致上均勻的照度不均的光源307的曝光光進行反射、控制的DMD模組306給予顯影後的殘膜量成為期望的厚度分布的累積曝光量曲線從而實現。於本實施方式，曝光分布為2維。與第1實施方式的圖6在第3實施方式曝光分布不同。第3實施方式的曝光分布610成為校正殘留於SOC層402的表面的週期長的凹凸用的曝光分布410與作成配合於在後續的程序使用的曝光裝置的掃描像面的起伏用的曝光分布510的合算值。在示於圖12E的程序，進行上述曝光完的晶圓的顯影，在示於圖12F的程序回蝕直到最薄部的抗蝕層膜厚成為期望的高度為止。
圖13為作成涉及第3實施方式的曝光分布的處理的流程圖。在此流程圖示出的各動作(步驟)，可被透過控制部309執行。就與示於圖9及圖11的步驟相同的步驟標注相同的步驟編號，重複之說明省略。要適用本實施方式的處理，需要預先特定在下個程序使用的曝光裝置及倍縮光罩。
在本實施方式中的流程，進行S1001~1002與2001~S2002雙方的程序。另外，S1001~1002與S2001~ S2002可並列進行。詳細的說明方面，與圖9及圖11相同，故省略。S1003~S1006方面亦與圖9相同，故省略說明。
依本實施方式時，能以一次的焦點補償膜的形成處理應對示於第1實施方式的圖6的處理晶圓的平坦化與作成配合於示於第2實施方式的在後續的程序使用的曝光裝置的掃描像面之起伏的程序。
以上，如上述般，上述的實施方式為在如ArF液浸曝光裝置、EUV曝光裝置的DOF窄的光刻裝置之曝光處理之前進行者。上述的實施方式，將作為曝光對象之處理晶圓的處理起因的表面階差進行平坦化，此外預先形成將上述的光刻裝置的有再現性的掃描像面成分進行補償的曲面形狀的薄膜(焦點補償膜)。並且，在其上形成光阻層從而將光刻裝置側的散焦因素進行前饋校正者。尤其在焦點補償膜的形成時，使用相對於吸收的曝光能呈比例地變化的區間比SOC長的抗蝕層。並且，為將相同抗蝕層進行曝光的累積曝光量按局部進行變更而形成任意的膜厚從而形成上述應前饋的晶圓表面形狀者。
[物品之製造方法的實施方式] 以下，說明涉及本發明的一實施方式的物品製造方法。該物品製造方法可包含透過上述的膜形成裝置或膜形成方法在基板之上形成膜之程序、在基板之上的前述膜之上配置光阻膜的程序。該光阻膜，例如，可使用旋轉塗佈機等的塗佈裝置而配置於該膜之上。此外，該物品製造方法可包含將前述光阻膜透過曝光及顯影程序進行圖案化而形成光阻圖案的程序、使用該光阻圖案而處理基板的程序。該光阻膜的曝光可使用曝光裝置而進行，優選上可使用掃描曝光裝置而進行。在該物品製造方法從經歷以上的程序後的基板S製造物品。
[其他實施方式] 以上，雖就本發明的優選實施方式進行說明，惟本發明不限定於此等實施方式，在其要旨的範圍內可進行各種的變形及變更。
此外，亦可透過以下處理而實現：將實現上述的實施方式的1個以上的功能的程式透過網路或記憶媒體而提供至系統或裝置，以該系統或裝置的電腦中的1個以上的處理器將程式讀出並執行。此外，亦可透過實現1個以上的功能的電路(例如，ASIC)而實現。
4:處理晶圓 5:膜形成裝置 306:DMD模組 309:控制部 310:DMD控制部
[圖1]為例示性就在涉及第1實施方式的膜形成裝置及膜形成方法被製造的構造進行繪示的示意圖。
[圖2]為就形成焦點補償膜3用的習知例進行繪示的圖。
[圖3]為就涉及第1實施方式的膜形成裝置的構成例進行繪示的示意圖。
[圖4A~B]為就膜形成裝置的像面形狀的一例進行繪示的等高線圖。
[圖5A~D]為就膜形成裝置的像面形狀的其他例進行繪示的等高線圖。
[圖6A~F]為就涉及第1實施方式的焦點補償膜形成處理進行說明的圖。
[圖7]為就用於焦點補償膜形成的抗蝕層的殘膜率曲線的一例進行繪示的圖。 [圖8]為就控制部的軟體構成的一例進行繪示的示意圖。
[圖9]為作成涉及第1實施方式的曝光分布的處理的流程圖。
[圖10A~E]為就涉及第2實施方式的焦點補償膜形成處理進行說明的圖。
[圖11]為作成涉及第2實施方式的曝光分布的處理的流程圖。
[圖12A~F]為就涉及第3實施方式的焦點補償膜形成處理進行說明的圖。
[圖13]為作成涉及第3實施方式的曝光分布的處理的流程圖。
4:處理晶圓
5:膜形成裝置
301:橋部
302:基底板
303:晶圓夾具
304:晶圓台
305:顯示器
306:DMD模組
307:光源
308:光束
309:控制部
310:DMD控制部

Claims (14)

  1. 一種膜形成裝置，其為對基板上的組成物照射光而在前述基板上形成前述組成物的膜者， 其具備： 在前述基板上形成前述光的累積光量的分布的光調變部、和 控制前述光調變部的控制部， 其中，前述控制部根據前述組成物的殘膜率特性、在後續程序使用的原版的成像面的彎曲形狀及形成於前述基板上的基底膜的表面形狀中的至少一者而控制前述光調變部的累積光量的分布。
  2. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述後續程序為透過曝光裝置將前述原版的圖案轉印於前述基板的程序。
  3. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述控制部以根據前述成像面的彎曲形狀而在前述基板上形成因應於前述成像面的彎曲形狀的膜的方式控制前述累積光量的分布。
  4. 如請求項3的膜形成裝置，其中，前述因應於成像面的彎曲形狀的膜形成於平坦化膜之上。
  5. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述控制部以根據形成於前述基板上的前述基底膜的表面形狀而在前述基板上形成平坦化膜的方式，控制前述累積光量的分布。
  6. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述控制部使用至少前述光的照度、波長及照射時間中的至少一者而控制前述累積光量。
  7. 如請求項1的膜形成裝置，其就前述基板的複數個照射區域總括或按前述照射區域進行形成前述膜的處理。
  8. 如請求項1的膜形成裝置，其具備一計測部，前述計測部計測形成於前述基板上的前述組成物的膜的表面形狀及厚度中的至少一者， 前述控制部根據透過前述計測部之計測結果而校正前述累積光量。
  9. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述控制部根據形成於前述基板上的前述基底膜的表面的凹凸的深度而控制前述累積光量。
  10. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述組成物包含溶解阻礙型抗蝕層。
  11. 如請求項1的膜形成裝置，其具備將形成有前述組成物的圖案的前述基板進行保持而移動的基板保持部， 前述控制部根據前述圖案的形狀和形成於前述基板上的前述累積光量的分布而控制前述基板保持部。
  12. 如請求項1的膜形成裝置，其中，前述光調變部包含數位微鏡裝置及形成前述累積光量的分布用的遮罩中的任一者。
  13. 一種膜形成方法，其為對基板上的組成物照射光而在前述基板上形成前述組成物的膜者， 其包含在前述基板上形成前述光的累積光量的分布的程序， 前述累積光量的分布被根據前述組成物的殘膜率特性、在後續程序使用的原版的成像面的彎曲形狀及形成於前述基板上的基底膜的表面形狀中的至少一者而決定。
  14. 一種物品製造方法， 其包含： 透過如請求項1至12中任一項的膜形成裝置在基板之上形成組成物的膜的程序、 在前述膜之上配置光阻膜的程序、 將前述光阻膜透過曝光及顯影程序進行圖案化而形成光阻圖案的程序、和 使用前述光阻圖案對前述基板進行處理的程序， 其中，從前述基板製造物品。
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