[发明专利]使用光刻法和光致抗蚀剂制造制品的设备和方法

说明书

一种配置成使用包括光致抗蚀剂材料的光致抗蚀剂来制造制品的设备，该设备包括：a.壳体，该壳体构造成接纳光致抗蚀剂并将光致抗蚀剂定位在壳体中的至少一个操作位置中；b.曝光系统，该曝光系统配置成发射辐射，该辐射入射到处于操作位置中时的光致抗蚀剂材料上，以引起光致抗蚀剂材料的暴露于辐射的区域的一个或更多个特性的改变；以及c.加热器，该加热器配置成在光致抗蚀剂处于该操作位置中或处于壳体中的不同操作位置中时加热光致抗蚀剂材料以将光致抗蚀剂材料固化至基底；其中，d.壳体是排除辐射的，使得外部辐射不能进入壳体至少达到下述程度：将外部辐射从壳体充分地排除以防止光致抗蚀剂材料的聚合或者使光致抗蚀剂材料的聚合最小化，并且此外，其中，壳体是洁净壳体，该洁净壳体构造成至少在光致抗蚀剂处于该操作位置或每个操作位置中时防止不希望的污染物进入壳体。该设备可以是用于生产单层或多层的制品的落地式或台式设备。

本公开的背景

技术领域

本公开总体上涉及用于使用光刻法和光致抗蚀剂来制造制品的设备和使用光刻法和光致抗蚀剂来制造制品的方法。在一些示例中，所述设备和方法使用干膜光致抗蚀剂。本公开起源于基于呈片或膜的形式的光致抗蚀剂的工作。示例光致抗蚀剂为如专利申请US2006/0257785中所描述的，该申请的全部内容通过参引并入本文。

背景技术

光刻法是在微型品制造中用于使用基底来生产相对薄的平面部件的公知制造工艺。来自光源的光入射在被称为光致抗蚀剂的光敏材料上。光经由也被称为光掩模的图案入射，该图案将光引导至光致抗蚀剂的特定区域，光导致光致抗蚀剂材料在那些期望的区域中的溶解度改变，使得经曝光的区域或未经曝光的区域可以经由随后的化学处理/热处理被去除。在以下情况下，可以将新材料沉积到已去除光致抗蚀剂材料的区域上，并且然后重复该过程，从而以期望的图案累积材料层。

在一个现有技术示例中，光致抗蚀剂材料的液体溶液旋涂到晶片或基底上并且然后进行前烘。光致抗蚀剂然后曝光于呈期望的图案的光。这引起光致抗蚀剂中的化学变化，该化学变化允许经由显影剂来去除光致抗蚀剂，显影剂通常是比如用于正性抗蚀剂的氢氧化钠溶液的液体或者比如用于负性抗蚀剂的例如丙二醇甲醚醋酸酯的溶剂。通常，在施加显影剂之前先烘烤负性光致抗蚀剂。正性光致抗蚀剂是下述光致抗蚀剂：其中，该光致抗蚀剂制造成通过曝光于光而更易溶解并且通过显影剂被去除。负性光致抗蚀剂是其中未经曝光的区域通过显影剂被去除的光致抗蚀剂。负性光致抗蚀剂可以被改性或不被改性。还可以使用可以用于正色调图案形成或负色调图案形成的图像反转抗蚀剂。还可以存在后显影步骤，比如在施加显影剂后进行硬烘，并且/或者进行蚀刻，由此在已去除光致抗蚀剂的区域中去除基底的一部分。

还已知将光致抗蚀剂材料设置为包括聚合物膜和光致抗蚀剂材料的干燥涂层的复合膜，该复合膜本身使用热和压力施加至基底。聚合物膜然后可以被去除，从而将光致抗蚀剂材料留在基底上。这样的复合膜通常被称为干膜光致抗蚀剂。如上所述，在US2006/0257785中公开了这样的干膜光致抗蚀剂的示例。这样的干膜光致抗蚀剂通常被供应为夹置在基部聚合物膜/片与保护性覆盖膜/片之间的光致抗蚀剂材料。根据聚合物膜的材料和构型，聚合物膜本身可以在光刻工艺期间用作基底。这样的干膜光致抗蚀剂可以比液体形式更易于处理，可以使用不同的基底材料，可以是较厚的，并且可以较快地进行加工。

尽管如此，无论使用常规的光致抗蚀剂还是干膜光致抗蚀剂，使用上述工艺在生产结构方面可能存在相当大的困难、需要相当大的精度、时间和费用，并且通常难以实现独立式部件的生产。通常，需要相当大且昂贵的加工工厂，其中，每个加工步骤都必须被非常精确地控制。通常，必须始终在洁净室条件下对光致抗蚀剂进行处理，这在实践中实现起来是困难且昂贵的，并且光施加步骤需要黄色的空间，比如其中不存在蓝光、紫光和紫外光的定制的安全光洁净室(“黄色室”)。在处理光致抗蚀剂材料时必须非常仔细，使得光致抗蚀剂材料不被无意地暴露于不希望的辐射或污染物，并且这需要被非常精确地控制的操作条件和制造工厂。光致抗蚀剂通常还用于生产非常高分辨率的制品，这些制品本身必须被非常仔细且精确地加工和处理。因此，使用该工艺来生产制品的成本可能很高。

发明内容