TWI826644B - 大面積高解析度特徵縮減微影技術 - Google Patents
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Abstract
本文所描述的實施例提供了一種大面積微影術的方法。該方法的一個實施例包括在至少一個入射光束的傳播方向上將至少一個入射光束投影到遮罩。遮罩具有將入射光束繞射到級模式光束中的至少一個週期的色散元件，級模式光束具有一或多個繞射級，最高級N大於1。一或多個繞射級在遮罩與其上設置有光阻層的基板之間的介質中提供強度圖案。強度圖案包括由至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰。強度峰將複數個部分寫入光阻層中，使得光阻層中對應於至少一個週期的部分的數量大於N。
Description
本揭示的實施例通常係關於微影術。更特定而言，本揭示的實施例係關於一種大面積微影術的方法。
微影術廣泛用於製造在顯示裝置（諸如平板顯示器）中使用的光學部件及波導結構。大面積基板經常在製造平板顯示器時得以利用。在一個實例中，平板顯示器通常用於主動矩陣顯示器，諸如電腦、觸控面板裝置、個人數位助理(personal digital assistant; PDA)、手機、電視監視器、及類似者。
大面積基板的習知微影術包括將光束投影到遮罩。遮罩接收光束並且將光束繞射以產生強度圖案。強度圖案的峰值將具有次微米寬度的複數個部分寫入光阻劑中，該光阻劑在遮罩下方或在遮罩之後定位的基板上方設置。暴露的光阻劑可以使用標準半導體製程蝕刻以將圖案轉移到剛性或可撓性基板、薄膜或波導上。該等部分的寬度對應於實現對平板顯示器而言關鍵的功能性的特徵的關鍵尺寸。然而，存在對具有不可藉由習知微影製程獲得的寬度的特徵的需求及裝置趨勢。
由此，在本領域中需要改進的微影方法，該方法在低成本下以高產量及效率來實現關鍵尺寸的大面積次微米圖案化。
在一個實施例中，提供了一種方法。該方法包括在至少一個入射光束的傳播方向上將至少一個入射光束投影到遮罩。遮罩具有至少一個週期的色散元件。至少一個週期的色散元件將入射光束繞射到具有一或多個繞射級的級模式光束中，最高級N大於1。一或多個繞射級在遮罩與其上設置有光阻層的基板之間的介質中提供強度圖案。強度圖案包括由至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰。次週期性圖案的強度峰將複數個部分寫入光阻層中，使得光阻層中對應於至少一個週期的部分的數量大於N。
在另一實施例中，提供了一種方法。該方法包括在至少一個入射光束的傳播方向上將至少一個入射光束投影到遮罩。遮罩具有在反射器上方設置的至少一個週期的色散元件。至少一個週期的色散元件將入射光束繞射到具有一或多個繞射級的級模式光束中，最高級N大於1。反射器將級模式光束反射到重新導向一或多個繞射級的分束器。一或多個繞射級在分束器與其上設置有光阻層的基板之間的空間中提供強度圖案。強度圖案包括由至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰。次週期性圖案的強度峰將複數個部分寫入光阻層中，使得光阻層中對應於至少一個週期的部分的數量大於N。
在又一實施例中，提供了一種方法。該方法包括在至少一個入射光束的傳播方向上將至少一個入射光束投影到遮罩，遮罩具有至少一個週期的色散元件。至少一個週期的色散元件將入射光束繞射到具有一或多個繞射級的級模式光束中，最高級N大於1。遮罩將級模式光束反射到重新導向一或多個繞射級的分束器。一或多個繞射級在分束器與其上設置有光阻層的基板之間的空間中提供強度圖案。強度圖案包括由至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰。次週期性圖案的強度峰將複數個部分寫入光阻層中，使得光阻層中對應於至少一個週期的部分的數量大於N。
本文所描述的實施例提供了大面積微影術方法以增加寫入光阻劑中的部分的數量。該方法的一個實施例包括在至少一個入射光束的傳播方向上將至少一個入射光束投影到遮罩。遮罩具有至少一個週期的色散元件。至少一個週期的色散元件將入射光束繞射到具有一或多個繞射級的級模式光束中，最高級N大於1。一或多個繞射級在遮罩與其上設置有光阻層的基板之間的介質中提供強度圖案。強度圖案包括由至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰。次週期性圖案的強度峰將複數個部分寫入光阻層中，使得光阻層中對應於至少一個週期的部分的數量大於N。
第1A圖係可獲益於本文所描述的實施例的系統100（諸如微影系統）的透射模式構造101A的示意圖。第1B圖係可獲益於本文所描述的實施例的系統100（諸如微影系統）的反射模式構造101B的示意圖。系統100包括平臺122、一或多個光源120、及遮罩108。基板102由平臺122支撐。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光源120具有小於遮罩108的表面積的投影面積。遮罩108耦合到致動器162，該致動器經構造為在X方向、Y方向及Z方向的一或多者上移動遮罩108，以關於一或多個光源120及基板102定位遮罩108。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，一或多個光源120具有小於基板102的表面積的投影面積。透射模式構造101A的平臺122經構造為在X方向、Y方向及Z方向的一或多者上移動以關於一或多個光源120及遮罩108定位基板102。反射模式構造101B的平臺122經構造為在X方向、Y方向及Z方向的一或多者上移動以關於本文進一步詳細描述的反射模式構造101B的分束器125定位基板102。然而，本文所描述的方法的實施例不必當一或多個光源120的投影面積不小於基板102的表面積及遮罩108的表面積時平移平臺122或遮罩108。
在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，透射模式構造101A的平臺122經進一步構造為傾斜的，使得基板102相對於遮罩108的x軸、y軸、或x軸及y軸兩者成一角度定位。反射模式構造101B的平臺122經進一步構造為傾斜的，使得基板102相對於分束器125的y軸、z軸、或y軸及z軸兩者成一角度定位。在一個實施例中，編碼器128耦合到平臺122，以便向控制器126提供平臺122的位置的資訊。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，編碼器128包括可以量測從遮罩108發射的光強度的光偵測器陣列或電荷耦合裝置(charge coupled device; CCD)，諸如CCD照相機。控制器126可耦合到平臺122及一或多個光源120或與平臺122及一或多個光源120通訊。控制器126通常經設計為促進本文所描述的方法的控制及自動化。控制器126可耦合到平臺122及一或多個光源120或與平臺122及一或多個光源120通訊。一或多個光源120及編碼器128可向控制器126提供關於基板處理及基板對準的資訊。例如，一或多個光源120可向控制器126提供資訊以警告控制器126基板處理已經完成。
基板102包含用作平板顯示器的部分的任何適宜材料，例如，玻璃。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的其他實施例中，基板102由能夠用作平板顯示器的部分的其他材料製成。例如，材料包括塑膠或無色聚醯亞胺。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的其他實施例中，基板102由能夠用作大面積複製技術的母版的其他材料製成。例如，材料包括玻璃、具有或不具有無機材料的薄膜的塑膠及或在基板102的表面上的金屬層。基板102其上形成有待圖案化（諸如藉由其圖案化蝕刻）的膜層、及在待圖案化的膜層上形成的光阻層104，光阻層對電磁輻射（例如UV或深UV「光」）敏感。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，光阻層104係正性光阻劑。正性光阻劑包括光阻劑的部分，當暴露於輻射時，該等部分在使用電磁輻射將圖案寫入光阻劑中之後分別可溶於施加到光阻劑的光阻顯影劑。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，光阻層104係負性光阻劑。負性光阻劑包括光阻劑的部分，當暴露於輻射時，該等部分在使用電磁輻射將圖案寫入光阻劑中之後將分別不可溶於施加到光阻劑的光阻顯影劑。光阻層104的化學成分決定光阻劑為正性光阻劑還是負性光阻劑。
光阻劑的實例包括但不限於下列的至少一者：重氮萘醌、酚甲醛樹脂、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基戊二醯亞胺)、及SU-8。在將光阻層104暴露於電磁輻射之後，顯影光阻劑以將圖案化的光阻劑餘留在下層膜層上。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，光阻層104係雙色調光阻劑。雙色調光阻劑包括以低暴露劑量的未暴露區域及不溶解於顯影劑中的以過量暴露劑量的過度暴露區域、及溶解於顯影劑中的以中間暴露劑量的暴露區域。隨後，使用圖案化的光阻劑，下層膜層係穿過光阻劑中的開口蝕刻的圖案。在一個實施例中，所蝕刻的下層膜層圖案形成光學部件，諸如線柵偏光器或頻率選擇性表面、超材料、平面透鏡、或顯示面板的電子電路系統的部分。
每個一或多個光源組件可安裝在相對於遮罩108的不同入射角處。一或多個光源120的每一者可操作以發射一或多個光束152，亦即，入射光束。如第1A圖及第1B圖所示，一或多個光源120包括第一光源158及第二光源160。儘管在第1A圖及第1B圖中圖示了第一光源158及第二光源160，系統100可包括額外光源120。每個光束152具有中心波長λ。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，中心波長λ係約10奈米(nm)至約632 nm。光源120的發射光譜具有分數頻寬。分數頻寬係表達為百分比的中心波長λ的波長展開度的比率。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，分數頻寬係約0.001%至約20%。中心波長λ包括具有空間強度分佈的波長依賴強度。在一個實施例中，光束152係相干的。在另一實施例中，光束152係不相干的。在另一實施例中，光束152係部分相干的。在另一實施例中，空間強度分佈包括但不限於均勻分佈、頂帽分佈、三角形分佈、梯形分佈、指數、及高斯分佈的一個。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光束152從一或多個光源120（包括偏光裝置，諸如偏光器）投影，以投影一或多個光束152作為橫向帶電(transverse electric; TE)偏振光、橫向磁性(transverse magnetic; TM)偏振光、及/或未偏振光，諸如部分偏振光。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光源120的每個光源耦合到相位延遲驅動器，諸如隨機相位延遲驅動器及固定相位延遲驅動器。
在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光源120係寬二極體、雷射二極體、磷光體、來自多分散量子點(quantum dots; QD)的光亮度或電亮度、及/或發射寬頻帶的量子井。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，一或多個光源包括實現諧頻、和頻及/或差頻產生的非線性材料、實現斯托克斯及反斯托克斯位移的材料、及/或脈衝星。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的又一實施例中，一或多個光源產生電漿放電分佈及待使用光學元件成形的期望光譜。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光源120可包括一或多個光束成形光學元件118。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光源120耦合到一組濾光器以實現期望光譜含量。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光源120的每個光源對應於一或多個光束152的一光束。例如，第一光源158可操作以發射第一光束，並且第二光源160可操作以發射一或多個光束152的第二光束。
在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，每個光束152具有中心波長λ的0.001%至約20%的分數頻寬。分數頻寬的發射光譜可在波長依賴強度下變化達約0.01 nm至約20 nm。寬頻光源可為雷射二極體。一或多個光束成形光學元件118的每個光束成形光學元件包括至少一個光譜模組及至少一個空間模組。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，光譜及空間模組可以在光源120中整合。光譜模組將在發射光譜處的寬頻光過濾至光譜發射分佈。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，光譜發射分佈係從約0.01奈米(nm)至約20 nm。空間模組將在光譜發射分佈處的光的強度光譜過濾至空間強度分佈。
遮罩108包括具有第一表面130及第二表面132的主體110，該主體具有至少一個週期103的色散元件134。色散元件134包括特徵135及間隙137。在一個實施例中，遮罩108包括在第二表面132上設置的兩個或多個色散元件134。間隙137對應於在相鄰色散元件134之間的空間。週期103（亦稱為單元細胞）對應於節距148。在本文所描述的實施例中，節距148包括特徵135及鄰近特徵135的每個間隙137的一半。節距148亦可定義為在相鄰特徵135的第一側壁144之間的距離。主體108具有從第一表面130到第二表面132的第一厚度136。每個特徵135具有高度138及寬度140。高度138係從第二表面132到特徵135的頂表面142。寬度140係從第一側壁144到特徵135的第二側壁146。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，至少一個特徵135的寬度140與一或多個特徵135的寬度140不同。
在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，在透射模式構造101A中，遮罩108係在基板102上方。遮罩108在基板102的光阻層104上方設置，在遮罩108與光阻層104之間具有介質106。介質106可為具有1.0的折射率的空氣或具有大於空氣的折射率的其他材料，諸如油。每個色散元件134的頂表面142可朝向光阻層104定向，在頂表面142與光阻層104之間具有距離150。遮罩108的主體110的第一表面130可朝向光阻層104定向，在第一表面130與光阻層104之間具有距離150。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，在反射模組構造101B中，遮罩108係在反射器123上方。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，遮罩108與反射器123接觸。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，無反射器123。每個色散元件134的頂表面142可朝向反射器123定向。遮罩108的主體110的第一表面130可朝向反射器123定向。
遮罩108的主體110及色散元件134由下列的至少一者組成：含有玻璃、石英、鉻(Cr)、金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、碳氧化矽(SiOC)、二氧化鈦(TiO2
)、二氧化矽(SiO2
)、氧化釩(IV)(VOx
)、氧化鋁(Al2
O3
)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、五氧化鉭(Ta2
O5
)、氮化矽(Si3
N4
)、氮化鈦(TiN)、及二氧化鋯(ZrO2
)的材料。主體110具有第一折射率，且複數個色散元件134具有第二折射率。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，第一折射率及第二折射率係不同的。例如，由於複數個色散元件134包括具有與主體110的透明材料的第一組成相比較大的折射率的透明材料的第二組成，第二折射率可大於第一折射率。此外，遮罩108可包括多層色散元件134。
如第1C圖所示，第1C圖為遮罩108的佈置139C的示意圖，折射材料116設置在主體110與色散元件134之間的第二表面132上。如第1D圖所示，第1D圖為遮罩108的佈置139D的示意圖，折射材料116設置在色散元件134的每一者的頂表面142上。如第1E圖所示，第1E圖為遮罩108的佈置139E的示意圖，色散元件134的每一者由折射材料116塗佈。如第1F圖所示，第1F圖為遮罩108的佈置139F的示意圖，色散元件134及暴露的第二表面132的每一者由折射材料116保形塗佈。如第1G圖所示，第1G圖為遮罩108的佈置139G的示意圖，色散元件134的每一者由折射材料116塗佈，並且折射材料116設置在主體110與色散元件134之間的第二表面132上。折射材料116具有第三折射率。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，第三折射率與主體110的第一折射率及複數個色散元件134的第二折射率不同。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，第三折射率與主體110的第一折射率相同。遮罩108可包括一或多個佈置139C、139D、139E、139F、139G。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，每個色散元件134可在一維、二維、及三維的至少一者中係週期性的、準週期性的、或非週期性的。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，每個色散元件134具有特徵135，該等特徵具有矩形、角錐、圓柱形、圓形、三角形、及火焰形橫截面。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，特徵135不限於矩形、角錐、圓柱形、圓形、三角形、及火焰形橫截面。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的又一實施例中，每個色散元件134對應於線柵偏光器、光子晶體、偏振分離器、光學緩衝器、超材料、平面透鏡、及頻率選擇性濾光器的至少一者。
第2圖係大面積微影術的方法200的流程圖。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，系統100用於方法200。將理解，系統為示例性系統，並且其他系統（包括來自其他製造商的系統）可用於本揭示的態樣或經修改以實現本揭示的態樣。在操作201處，將一或多個光束152投影到遮罩108。每個光束152具有中心波長λ。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個光束152具有相同中心波長λ、相同偏振、及相同入射角θ，從而要求光阻層104具有實質厚度156。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，一或多個光束152的至少一個光束具有不同中心波長λ、不同偏振、不同入射角θ的至少一者。
在操作202處，遮罩108的色散元件134的至少一個週期103接收一或多個光束152，並且將光束152繞射到一或多個級模式光束154中。一或多個級模式光束154具有一或多個繞射級n，最高級N大於1。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一或多個級模式光束154包括一或多個繞射級n，一或多個繞射級n具有最高級N及負最高級-N，且在最高級N與負最高級-N之間不具有一或多個繞射級n的繞射級m。在一個實例中，所繞射的最高級N模式(TN
)光束係第二級模式(T2
)光束，且所繞射的負最高級-N模式(T-N
)光束係負第二級模式(T-2
)光束。零級模式(T0
)光束、第一級模式(T1
)光束、及負第一級模式(T-1
)光束（亦即，繞射級m）具有最小繞射功率。在另一實例中，所繞射的最高級N模式(TN
)光束係第三級模式(T3
)光束，且所繞射的負最高級-N模式(T-N
)光束係負第三級模式(T-3
)光束。T0
光束、T1
光束、T-1
光束、T2
光束、及T-2
光束（亦即，繞射級m）具有最小繞射功率。在又一實例中，繞射級m具有與TN
光束及T-N
光束的每一者的繞射功率相比較小的繞射功率。在又一實施例中，T0
光束、T1
光束、T-1
光束、TN
光束、及T-N
光束具有與T2
光束及T-2
光束的每一者的繞射功率相比較小的繞射功率。高度138、寬度140、特徵135的橫截面、節距148、及折射率調節，例如，包括佈置139C、139D、139E、139F、139G的一或多個，該一或多個經控制以在繞射級中分配功率。遮罩支承特徵的最適折射率調節、尺寸設計及形態可在最高正N級及負級-N中最大化繞射功率，在一或多個繞射級n的繞射級m中具有最小繞射功率。
在操作203處，一或多級繞射級n產生強度圖案301（第3A圖所示）。在透射模式構造101A中，強度圖案301係在介質106中。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的反射模式構造101B的一個實施例中，反射器123將一或多個級的更多繞射級n反射到分束器125。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的不具有反射器123的反射模式構造101B的另一實施例中，繞射元件將一或多級的更多繞射級n反射到分束器125。分束器125重新導向一或多級的繞射級n並且在分束器125與光阻層104之間的空間127中產生強度圖案301。強度圖案301包括在傳播距離117中週期性地重複的複數個強度峰303。強度圖案301在跨光阻層104的橫向距離119中週期性地重複。第3A圖示出了強度圖案301的側向圖案300。側向圖案300對應於一個週期103。
側向圖案300在跨光阻層104的長度的橫向距離302中週期性地重複。強度圖案301包括由至少週期103的次週期性圖案313定義的複數個強度峰303。次週期性圖案313的每一者對應於在相鄰強度峰303與一個強度峰303之間的區域305。複數個強度峰303在傳播距離中週期性地重複。第3A圖示出了傳播距離的部分307。在一個實施例中，在從遮罩108到光阻層104的傳播距離中，複數個強度峰303由平面304重複。在另一實施例中，在從分束器125到光阻層104的傳播距離中，複數個強度峰303由平面304重複。針對沿著透射光的傳播方向的單色光，平面304以間隔重複。平面304亦稱為Talbot平面。在奇數及偶數倍的Talbot平面處，強度峰303相對於彼此以一半週期位移。針對多色光，平面304獲自各個波長的干涉，其中可以觀察到獨立於光傳播方向的影像。獨立於光傳播方向的影像趨於具有大於遮罩108的空間頻率，並且以約的間隔重複，其中λ係光束152的中心波長λ，Δλ係在光束152的最小值與最大值之間的差，並且d係週期103。
參見第2圖，在操作204處，接觸光阻層104的複數個強度峰303的每個強度峰將複數個部分（第3C圖至第3E圖所示）的一部分寫入光阻層104中。在暴露光阻之前，強度可以使用光偵測器映射。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，光阻層104包括ZEP、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PI、及AZ光阻材料的至少一者。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，底部抗反射塗層(bottom anti-reflective coating; BARC)在基板102上方設置。硬遮罩層可在基板102上設置。硬遮罩層包括但不限於光阻劑、金屬、氧化物、及氮化物、及其組合。硬遮罩材料的實例包括Cr、SiOC、TiO2
、SiO2
、VOx
、Al2
O3
、ITO、ZnO、Ta2
O5
、Si3
N4
、TiN、氮化鎢(WN)、及ZrO2
材料。
第3B圖示出了強度圖案301的側向圖案300的平面304的正規化線強度。第3B圖圖示了對應於針對微影應用的光阻劑厚度的實例的250 nm、500 nm、750 nm、及1000 nm的厚度的空間整合正規化電場強度分佈。第3C圖示出了對應於遮罩108的一個週期103的具有正性光阻劑的基板102的區段320。第3D圖示出了對應於遮罩108的一個週期103的具有負性光阻劑的基板102的區段320。第3E圖示出了對應於遮罩108的一個週期103的具有雙色調光阻劑的基板102的區段320。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，一個平面304位於約100微米(μm)處。平面304包括一或多個強度峰303，例如，303a、303b、303c、及303d。強度峰303a、303b、303c、303d的每一者具有對應寬度306，例如，306a、306b、306c、及306d。寬度306a、306b、306c、306d可為相同的或至少一個寬度306可為不同的。強度圖案301包括一或多個強度最小值310，例如，310a、310b、310c、及310d。強度最小值310a、310b、310c、310d的每一者具有對應寬度308，例如，308a、308b、308c、及308d。寬度308a、308b、308c、308d可為相同的或至少一個寬度308可為不同的。具有不同中心波長λ、不同偏振、不同入射角θ的至少一者的一或多個光束152的至少一個光束增加強度峰303與強度最小值310的相對比率。複數個部分307的每個部分具有高度309、寬度311、及次週期性圖案319。高度309對應於光阻層104的厚度156。寬度311係在部分的第一邊緣315與第二邊緣317之間的距離。次週期性圖案313係在相鄰第一邊緣315之間的距離。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，複數個部分307的至少一個部分的寬度311在一個週期103內係不同的。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，複數個部分307的每個部分的寬度311在一個週期103內係相同的。
如第3C圖及第3D圖所示，強度峰303對應於複數個部分307的一部分的寬度311。在正性光阻劑的實施例中，如第3C圖所示，寬度311係在相鄰強度峰303（例如，強度峰303b及強度峰303c）之間的距離。在負性光阻劑的實施例中，如第3D圖所示，區段320的部分307的每一者的寬度311由寬度306a、306b、306c、306d定義。第3C圖及第3D圖的實施例的複數個部分307的一部分的每個次週期性圖案319對應於在相鄰強度峰303與一個強度峰303之間的區域305。在雙色調光阻劑的實施例中，如第3E圖所示，區段320的部分307的每一者的寬度311由寬度306a、306b、306c、306d及寬度308a、308b、308c、308d定義。第3E圖的實施例的複數個部分307的一部分的每個次週期性圖案319對應於在相鄰第一邊緣315之間的距離。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的一個實施例中，至少次週期性圖案319在一個週期103內係不同的。在可以與本文所描述的其他實施例相結合的另一實施例中，每個次週期性圖案319在一個週期103內係相同的。
為了將複數個部分307寫入光阻層104中，使得對應於至少一個週期103的光阻層104中的部分307的數量大於N，一或多級模式光束154具有一或多個繞射級n，最高級N大於1。週期103與部分307的比率係約1:N至約1:N2
。在具有一或多個繞射級n的實施例中，一或多個繞射級n具有最高級N及負最高級-N，且在一或多個繞射級的最高級N與負最高級-N之間不具有繞射級，對應於至少一個週期103的光阻層104中的部分307的數量係約N2
。週期103與部分307的比率係1:N2
。在利用雙色調光阻劑的實施例中，對應於至少一個週期103的光阻層104中的部分307的數量係約1:2N至約1:2N2
。
總而言之，本文描述了一種用以增加寫入光阻劑中的部分的數量的大面積微影術方法。微影術方法在低成本下實現以高產量及效率來對關鍵尺寸進行大面積次微米圖案化。為了將複數個部分寫入光阻層中使得光阻層中對應於至少一個週期的部分的數量大於N，一或多個級模式光束具有一或多個繞射級，最高級N大於1。週期與部分的比率係1:N。繞射具有最高級N及負最高級-N的一或多個繞射級導致約N至約N2
的光阻層104中對應於至少一個週期103的部分。週期性圖案與部分的比率係約1:N至約1:N2
。
儘管上述內容涉及本揭示的實施例，本揭示的其他及進一步實施例可在不脫離其基本範疇的情況下設計，並且其範疇由以下申請專利範圍決定。
100:系統
101A:透射模式構造
101B:反射模式構造
102:基板
103:至少一個週期
104:光阻層
106:介質
108:遮罩
110:主體
116:折射材料
117:傳播距離
118:光束成形光學元件
119:橫向距離
120:光源
122:平臺
123:反射器
125:分束器
126:控制器
127:空間
128:編碼器
130:第一表面
132:第二表面
134:色散元件
135:特徵
136:第一厚度
137:間隙
138:高度
139C:佈置
139D:佈置
139E:佈置
139F:佈置
139G:佈置
140:寬度
142:頂表面
144:第一側壁
146:第二側壁
148:節距
150:距離
152:光束
154:級模式光束
156:實質厚度
158:第一光源
160:第二光源
162:致動器
200:方法
201:操作
202:操作
203:操作
204:操作
300:側向圖案
301:強度圖案
302:橫向距離
303:強度峰
303a:強度峰
303b:強度峰
303c:強度峰
303d:強度峰
304:平面
305:區域
306a:寬度
306b:寬度
306c:寬度
306d:寬度
307:部分
308a:寬度
308b:寬度
308c:寬度
308d:寬度
309:高度
310a:強度最小值
310b:強度最小值
310c:強度最小值
310d:強度最小值
311:寬度
313:次週期性圖案
315:第一邊緣
317:第二邊緣
319:次週期性圖案
320:區段
為了能夠詳細理解本揭示的上述特徵所用方式，可參考實施例獲得對上文簡要概述的本揭示的更特定描述，一些實施例在附圖中示出。然而，將注意，附圖僅示出示例性實施例，並且由此不被認為限制其範疇，且可允許其他等同有效的實施例。
第1A圖係根據一實施例的系統的透射模式構造的示意圖。
第1B圖係根據一實施例的系統的反射模式構造的示意圖。
第1C圖至第1G圖係根據一實施例的遮罩的示意圖。
第2圖係根據一實施例的大面積微影術的方法的流程圖。
第3A圖示出了根據一實施例的強度圖案的週期。
第3B圖示出了根據一實施例的強度圖案的側向圖案的平面的正規化線強度。
第3C圖至第3E圖示出了根據一實施例的對應於一個週期的遮罩的基板的區段。
為了便於理解，已在可能的情況下使用相同元件符號標識對諸圖共有的相同元件。可以預期，一個實施例的元件及特徵可有利地併入其他實施例中，而無需進一步敘述。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100:系統
101A:透射模式構造
102:基板
103:至少一個週期
104:光阻層
106:介質
108:遮罩
110:主體
117:傳播距離
118:光束成形光學元件
119:橫向距離
120:光源
122:平臺
126:控制器
128:編碼器
130:第一表面
132:第二表面
134:色散元件
135:特徵
136:第一厚度
137:間隙
138:高度
140:寬度
142:頂表面
144:第一側壁
146:第二側壁
148:節距
150:距離
152:光束
154:級模式光束
156:實質厚度
158:第一光源
160:第二光源
162:致動器
320:區段
Claims (18)
- 一種大面積微影術的方法，包含以下步驟：在至少一個入射光束的一傳播方向上將該至少一個入射光束投射到一遮罩，該遮罩具有至少一個週期的一色散元件，其中：該遮罩之該至少一個週期的該色散元件將該入射光束繞射為複數個具有繞射級的級模式光束，該等級模式光束之該等繞射級總共具有：一最高級N大於1；一負最高級-N小於-1；以及介於-N與N之間的複數個級模式m，該等級模式光束之最高級N與負最高級-N各自包含比每個級模式m的級模式光束大的繞射功率；該等繞射級在該遮罩與一基板之間的一介質中提供一強度圖案，該介質中之該等級模式光束包含該最高級N、該負最高級-N、及該等級模式m之每一者，該基板上設置有一光阻層；該強度圖案包括由該至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰；以及該等次週期性圖案的該等強度峰將複數個部分寫入該光阻層中，使得該光阻層中對應於該至少一個週期的該等部分的一數量大於N。
- 如請求項1所述之方法，其中：該色散元件在一維、二維、及三維的至少一者中係週 期性的、準週期性的、及非週期性的；以及該色散元件具有一特徵，該特徵具有一矩形、圓形、三角形、及火焰形橫截面之一。
- 如請求項2所述之方法，其中該遮罩的一主體具有一第一折射率，且該色散元件具有與該第一折射率不同的一第二折射率。
- 如請求項3所述之方法，其中一折射材料在該色散元件的一頂表面上設置。
- 如請求項3所述之方法，其中一折射材料在該主體的一表面與該色散元件之間設置。
- 如請求項1所述之方法，其中該光阻層中對應於該至少一個週期的該等部分的該數量係約N至約N2。
- 如請求項1所述之方法，其中該色散元件對應於一線柵偏光器、一光子晶體、一光學緩衝器、偏振分離器、一超材料、一平面透鏡、及一頻率選擇性濾光器的至少一者。
- 如請求項1所述之方法，其中該光阻層係一雙色調光阻劑，並且對應於該至少一個週期的該光阻層中的該等部分的該數量係約2N至約2N2。
- 如請求項1所述之方法，其中該遮罩包含下列的至少一者：含有玻璃、石英、鉻(Cr)、金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、碳氧化矽(SiOC)、二氧化鈦(TiO2)、二氧化矽(SiO2)、氧化釩(IV)(VOx)、氧化鋁(Al2O3)、 氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、五氧化鉭(Ta2O5)、氮化矽(Si3N4)、氮化鈦(TiN)、及二氧化鋯(ZrO2)的材料。
- 一種大面積微影術的方法，包含以下步驟：在該至少一個入射光束的一傳播方向上將至少一個入射光束投射到一遮罩，具有至少一個週期的一色散元件的該遮罩在一反射器上方設置，其中：該遮罩之該至少一個週期的該色散元件將該入射光束繞射為複數個具有繞射級的級模式光束，該等級模式光束之該等繞射級總共具有：一最高級N大於1；一負最高級-N小於-1；以及介於-N與N之間的複數個級模式m，該等級模式光束之最高級N與負最高級-N各自包含比每個級模式m的級模式光束大的繞射功率；該反射器將該等級模式光束反射到重新導向該等繞射級的一分束器；該等繞射級在該分束器與一基板之間的一空間中提供一強度圖案，該空間中之該等級模式光束包含該最高級N、該負最高級-N、及該等級模式m之每一者，該基板上設置有一光阻層；該強度圖案包括由該至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰；以及該等次週期性圖案的該等強度峰將複數個部分寫入 該光阻層中，使得該光阻層中對應於該至少一個週期的該等部分的一數量大於N。
- 如請求項10所述之方法，其中：該色散元件在一維、二維、及三維的至少一者中係週期性的、準週期性的、及非週期性的；以及該色散元件具有一特徵，該特徵具有一矩形、圓形、三角形、及火焰形橫截面之一。
- 如請求項11所述之方法，其中該遮罩的一主體具有一第一折射率，且該色散元件具有與該第一折射率不同的一第二折射率。
- 如請求項12所述之方法，其中一折射材料在該色散元件的一頂表面上設置。
- 如請求項12所述之方法，其中一折射材料在該主體的一表面與該色散元件之間設置。
- 如請求項10所述之方法，其中對應於該至少一個週期的該光阻層中的該等部分的該數量係在約N至約N2之間。
- 如請求項10所述之方法，其中該色散元件對應於一線柵偏光器、一光子晶體、一偏振分離器、一光學緩衝器、一超材料、一平面透鏡、及一頻率選擇性濾光器的至少一者。
- 如請求項10所述之方法，其中該光阻層係一雙色調光阻劑，並且對應於該至少一個週期的該光阻層中的該等部分的該數量係約2N至約2N2。
- 一種大面積微影術的方法，包含以下步驟：在至少一個入射光束的一傳播方向上將該至少一個入射光束投射到一遮罩，該遮罩具有至少一個週期的一色散元件，其中：該遮罩之該至少一個週期的該色散元件將該入射光束繞射為複數個具有繞射級的級模式光束，該等級模式光束之該等繞射級總共具有：一最高級N大於1；一負最高級-N小於-1；以及介於-N與N之間的複數個級模式m，該等級模式光束之最高級N與負最高級-N各自包含比每個級模式m的級模式光束大的繞射功率；該遮罩將該等級模式光束反射到重新導向該等繞射級的一分束器；該等繞射級在該分束器與一基板之間的一空間中提供一強度圖案，該空間中之該等級模式光束包含該最高級N、該負最高級-N、及該等級模式m之每一者，該基板上設置有一光阻層；該強度圖案包括由該至少一個週期的次週期性圖案定義的複數個強度峰；以及該等次週期性圖案的該等強度峰將複數個部分寫入該光阻層中，使得該光阻層中對應於該至少一個週期的該等部分的一數量大於N。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4360586A (en) * | 1979-05-29 | 1982-11-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Spatial period division exposing |
| US6882477B1 (en) * | 1999-11-10 | 2005-04-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and system for interference lithography utilizing phase-locked scanning beams |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3615449A (en) * | 1969-09-25 | 1971-10-26 | Rca Corp | Method of generating high area-density periodic arrays by diffraction imaging |
| JPH05217839A (ja) * | 1992-02-04 | 1993-08-27 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| US6249335B1 (en) * | 1992-01-17 | 2001-06-19 | Nikon Corporation | Photo-mask and method of exposing and projection-exposing apparatus |
| US5413884A (en) | 1992-12-14 | 1995-05-09 | American Telephone And Telegraph Company | Grating fabrication using electron beam lithography |
| JPH08179493A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Hitachi Ltd | 光露光または転写方法および装置またはそのためのマスク |
| JPH11337713A (ja) | 1998-05-21 | 1999-12-10 | Fujitsu Ltd | 回折格子の形成方法 |
| US6670105B2 (en) * | 1998-09-18 | 2003-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing diffractive optical element |
| JP2001066762A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-03-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 近接場光露光用マスクおよびその作製方法 |
| US20040259279A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-12-23 | Erchak Alexei A. | Light emitting device methods |
| JP2005037868A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-02-10 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 反射防止面の形成方法、反射防止部材形成用金型の製造方法、金型、反射防止部材、金型製造用のマスター部材の製造方法 |
| US7046342B2 (en) | 2004-01-29 | 2006-05-16 | International Business Machines Corporation | Apparatus for characterization of photoresist resolution, and method of use |
| US7682755B2 (en) * | 2004-04-16 | 2010-03-23 | Riken | Lithography mask and optical lithography method using surface plasmon |
| EP1810085B1 (en) * | 2004-10-22 | 2011-03-16 | Eulitha AG | A system and a method for generating periodic and/or quasi-periodic pattern on a sample |
| KR101152713B1 (ko) | 2005-02-25 | 2012-06-15 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 방법 및 장치, 및 전자 디바이스 제조 방법 |
| JP4827857B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-11-30 | 株式会社ニコン | エンコーダ |
| US8685628B2 (en) | 2006-04-24 | 2014-04-01 | Stc.Unm | Large area patterning using interferometric lithography |
| US20100003605A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-07 | International Business Machines Corporation | system and method for projection lithography with immersed image-aligned diffractive element |
| US9007566B2 (en) * | 2010-07-07 | 2015-04-14 | Eulitha Ag | Apparatus and method for printing a periodic pattern with a large depth of focus |
| US8525973B2 (en) * | 2010-10-13 | 2013-09-03 | Eulitha A.G. | Method and apparatus for printing periodic patterns |
| US9366877B2 (en) * | 2013-03-13 | 2016-06-14 | Maxim Integrated Proeducts, Inc. | Planar diffractive optical element lens and method for producing same |
| EP3251825A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-06 | Boegli-Gravures S.A. | Method and device for embossing planar material |
-
2019
- 2019-02-15 US US16/276,860 patent/US11042098B2/en active Active
-
2020
- 2020-01-24 WO PCT/US2020/014906 patent/WO2020167446A1/en unknown
- 2020-01-24 EP EP20755271.2A patent/EP3924778A4/en active Pending
- 2020-02-11 TW TW109104122A patent/TWI826644B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4360586A (en) * | 1979-05-29 | 1982-11-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Spatial period division exposing |
| US6882477B1 (en) * | 1999-11-10 | 2005-04-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and system for interference lithography utilizing phase-locked scanning beams |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 專書 8. Chen, "Plasmonic Waveguide Lithography for Patterning Nanostructures with High Aspect-Ratio and Large-Area Uniformity", Thesis University of Michigan, 2018, 184 pages * |
| 期刊 Charley et al., "Hyper high numerical aperature achromatic interferometer for immersion lithography at 193 nm", Journal of Vacuum Science & Technology B, Volume 23, Issue 6, the AVS: Science & Technology of Materials, Interfaces, and Processing, 1 December 2005, pages 2668 to 2674; * |
| 期刊 Pae et al., "A review of interferometric techniques with possible improvement in pattern resolution using near-field patterning", Proceedings of SPIE, Volume 10449, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 13 June 2017, pages 104491B-1 to 104491B-6; * |
| 期刊 Solak et al., "Displacement Talbot lithography: a new method for high-resolution patterning of large areas", Optics Express, Volume 19, Issue 11, Optical Society of America, 23 May 2011, pages 10686 to 10691; * |
| 期刊 Suleski et al., "Fabrication of optical microstructures through fractional Talbot imaging", Proceedings of SPIE, Volume 5720, 22 January 2005, Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), 22 January 2005, Proceedings of SPIE, Volume 5720, 22 January 2005, pages 86 to 93; * |
| 期刊 Zanke et al., "Large-area patterning for photonic crystals via coherent diffraction lithography", Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena, Volume 22, Number 6, the AVS: Science & Technology of Materials, Interfaces, and Processing, 13 December 2004, pages 3352 to 3355; * |
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| Publication number | Publication date |
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