光刻设备及器件制造方法技术

一种光刻设备(100)包括：衬底台(WT)，构造以保持衬底(W)；投影系统(PS)，配置成通过开口(301)投影图案化辐射束并且将图案化辐射束投影到衬底的目标部分上；和导管(305、306)，具有在开口中的出口(306)。所述导管配置成将气体传输至开口。光刻设备包括温度控制设备(330)，其由控制系统控制并且配置成控制在投影系统和衬底之间的空间中的气体的温度，尤其是冷却所述气体。

【技术实现步骤摘要】
光刻设备及器件制造方法本申请是申请日为2012年10月12日、申请号为201280056174.9、专利技术名称为“光刻设备及器件制造方法”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2011年11月17日申请的美国临时申请61/561,117的权益，通过引用将其全部内容并入本文中。
本专利技术涉及光刻设备和用于制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。光刻术被广泛地看作制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成允许制造微型IC或其他器件和/或结构的更加关键的因素。图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径实现：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如波长在13-14nm范围内，例如波长在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm的波长。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。可以通过使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光器和用于容纳等离子体的源收集器模块。等离子体可以例如通过引导激光束至燃料来产生，燃料例如是合适的材料(例如锡)的颗粒，或合适的气体或蒸汽的流，例如氙气或锂蒸汽。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括包围结构或腔，所述包围结构或腔布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。为了使用EUV光刻设备以期望的精度将图案投影到衬底上，期望控制衬底的温度。这是因为衬底温度的不受控制的改变可能会导致衬底膨胀或收缩，使得被投影的图案在衬底上没有以期望的精度定位(例如，没有以期望的精度在已经设置在衬底上的图案上进行覆盖)。关于这一点已知的问题是，源自被曝光的抗蚀剂和/或晶片台隔间的用于防止污染物的清洗气体在晶片表面上造成了净负的热负载。该热负载又可能导致晶片的大的不期望的热变形。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造成保持衬底；投影系统，配置成通过开口投影图案化辐射束并且将所述图案化辐射束投影到衬底的目标部分上；和导管，配置成将气体传输至所述开口并且将在所述开口外面的气体的气流提供至所述投影系统和衬底台之间的空间；其中，所述光刻设备设置有温度控制设备，所述温度控制设备配置成控制在所述气体穿过所述开口之后在所述空间中的气体的温度。在本专利技术的实施例中，温度控制设备包括温度控制装置或温度控制器，其包括加热装置或加热器、和冷却装置或冷却器两者。加热和冷却装置配置成给气体提供净冷却作用。期望地，加热装置和冷却装置设置在投影系统和衬底台之间的空间中。加热装置和冷却装置可以安装在位于空间中的支撑构件上。支撑构件可以安装在投影系统的面对衬底台的表面上，并且或者与所述表面热连通或者与所述表面热绝缘。加热装置可以包括至少一个电阻加热元件。期望地，所述至少一个电阻加热元件包括多个独立可控的分段。在其他实施例中，可以有多个独立可控的电阻加热元件。期望地，冷却装置包括至少一个冷却元件，其可以期望地是布置成运载在远距离源处冷却的冷却流体的至少一个热管。在本专利技术的实施例中，温度控制装置配置成通过控制加热装置来控制冷却的量。本专利技术的一些实施例还可以包括度量设备，所述度量设备配置成测量通过光刻设备投影到衬底上的图案的重叠，其中控制系统配置成基于度量设备的输出确定对温度控制设备的操作的调节。光刻设备还可以包括测量设备，所述测量设备配置成测量衬底的红外反射率。控制系统可以配置成基于衬底的被测量的反射率确定对温度控制设备的操作的调节。根据本专利技术的另一方面，提供了一种器件制造方法，包括：通过投影系统中的开口将图案化的辐射束投影到衬底上；经由导管将气体传输至投影系统中的开口，其中所述方法还包括控制所述气体的温度，使得气体的温度在气体穿过所述开口之后在投影系统和衬底之间的空间中被控制。期望地，所述温度控制包括冷却，所述冷却通过使用冷却装置的过冷却和使用加热装置加热来实现。附图说明现在将参考随附的示意性附图仅通过举例的方式描述本专利技术的实施例，其中相应的参考标记表示相应的部件，在附图中：图1示意性地显示了根据本专利技术的实施例的光刻设备；图2示意性地显示了图1的设备的更详细的视图，包括放电产生等离子体的源收集器模块；图3示意性地显示了图1的设备的可替代的源收集器模块的视图，所述替代是激光产生等离子体源收集器模块；图4示意性地显示了光刻设备的投影系统的一部分和由衬底台保持的衬底；图5是显示加热和冷却装置的图4的一部分的细节视图。具体实施方式图1示意地示出了根据本专利技术一个实施例的光刻设备100。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置成调节辐射束B(例如EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如反射式投影系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。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、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分上形成图案的任何装置。被赋予辐射束的图案可以与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备，包括：衬底台，构造成保持衬底；投影系统，配置成通过开口投影图案化辐射束并且将所述图案化辐射束投影到衬底的目标部分上；导管，配置成将气体传输至所述开口并且将在所述开口外的所述气体的气流提供至所述投影系统和衬底台之间的空间，并以足够高以致使在限定导管的壁的开口处气体的温度低于限定导管的壁的开口的温度的速度提供到衬底上；其中限定壁的开口被构造成和布置成将气体与投影系统的壁热绝缘；其中，所述光刻设备设置有温度控制设备，所述温度控制设备设置在投影系统和衬底台之间的空间中，所述温度控制设备配置成径向可变地控制在所述气体通过所述开口之后在所述空间中的气体的温度，使得气体对衬底的热作用被减小。

【技术特征摘要】
2011.11.17 US 61/561,1171.一种光刻设备，包括：衬底台，构造成保持衬底；投影系统，配置成通过开口投影图案化辐射束并且将所述图案化辐射束投影到衬底的目标部分上；导管，配置成将气体传输至所述开口并且将在所述开口外的所述气体的气流提供至所述投影系统和衬底台之间的空间，并以足够高以致使在限定导管的壁的开口处气体的温度低于限定导管的壁的开口的温度的速度提供到衬底上；其中限定壁的开口被构造成和布置成将气体与投影系统的壁热绝缘；其中，所述光刻设备设置有温度控制设备，所述温度控制设备设置在投影系统和衬底台之间的空间中，所述温度控制设备配置成径向可变地控制在所述气体通过所述开口之后在所述空间中的气体的温度，使得气体对衬底的热作用被减小。2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述温度控制设备包括温度控制装置，所述温度控制装置包括加热装置和冷却装置两者。3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中所述加热装置和冷却装置安装在定位在所述空间中的支撑构件上。4.根据权利要求3所述的光刻设备，其中所述支撑构件安装在投影系统的面对所述衬底台的表面上。5.根据权利要求2所述的光刻设备，其中所述加热装置包括至少一个电阻加热元件。6.根据权利要求5所述的光刻设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·兰詹，C·路吉腾，F·詹森，M·切尼斯霍夫，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL