对浸没液体为疏溶的入射表面和光学窗制造技术

本发明专利技术提供用以让光（例如深ＵＶ（ＤＵＶ）光）透射过去的光学窗。示范性光学窗包含可让该光的至少一波长透射过去的窗基板。该窗基板具有装饰有多个次波长粗糙体的入射表面，该粗糙体被排列成让该入射表面对于让该光透射过去的液体是疏溶的。该次波长粗糙体排列可被配置成让该入射表面对于该液体是超疏溶的。该次波长粗糙体可具有任何各种形状及它们的组合，并且可以规则或不规则地排列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对浸没液体为疏溶的入射表面和光学窗相关申请的交叉参照本案对应于2006年4月3日申请的美国专利临时申请第 60/789,025号并主张其利益，该申请整体内容包含于此。
明确地说，本公开内容大体上关于光学窗以及配合光学窗来使用 的光学传感器。该光学窗例如可用在运用深紫外(DUV)光的浸没微光 刻(microlithography )系统的基板台座(stage)之中或配合运用深 紫外(DUV)光的浸没微光刻系统的基板台座来使用。这种光学窗用来 隔离与保护传感器(该传感器用于检测及监视曝光对准与图像品质)， 例如避免它们接触到让用于曝光的光透射过去的浸没液体。该光学窗 以及其它入射表面不被该浸没液体"湿润"(也就是，它们为疏溶的)。
技术介绍
如同其它类型的微光刻技术，在浸没微光刻技术中，所希望的图 案的图像通过曝光光束而被转印至适当的基板。在众多类型的微光刻 系统中，该图案由光軍(reticle)或掩模来定义。该光罩经由照明光 束的照射而形成经图案化的成像光束。该成像光束通过投射光学系 统，必要时，该投射光学系统塑形与调整该光束，以便在适当的基板 (例如，半导体晶片、玻璃板、或类似的基板)上形成图案图像。为进 行曝光，该基板通常被固定在称为基板台座的可移动平台上，而该光 罩通常被固定在称为光罩台座(reticle stage )的可移动平台上。当对 该基板进行啄光时，该台座以受控的方式来彼此进行相对运动。为压 印该图案图像，通常利用称为光致抗蚀剂(resist)的光敏感材料来涂 布该基板。为实施精确曝光，举例来说，该微光刻系统配备检测器与传感器组件的正确对准。各检测器与传感器被放置在整个微光刻系统的各个 位置处，其包含放置在该光罩台座与该基板台座之上或邻近位置处。为达到更好的成像分辨率，通常以较短的曝光波长来实施^:光刻 膝光。为满足在微电路中形成越来越多与越来越小的有源电路组件的 需求，便持续地需要能够使用更短波长来进行曝光的微光刻系统。目 前市售最先进的微光刻系统利用准分子激光器所产生的深紫外光来 实施膝光。此光的波长范围约介于150至250nm之间，其通常在"深 紫外光"或"DUV"的范围中，其中，目前最受欢迎的波长为193nm。 能够让此波长及其它DUV波长透射过去的材料非常地少。因为光学 玻璃并不让DUV透射过去，所以，经常使用熔融硅砂(非晶形石英) 来制造投射光学系统与其它系统光学组件。因为全世界都在企盼一种能够以实质上小于由准分子激光器所 产生的DUV波长的波长来进行曝光的实用的"下一代"微光刻系统，像性能。在此努力中，已经在运用"浸没，，投射光学组件的准分子激 光器型系统中达到惊人的良好结果。这些"浸没微光刻"系统利用光 显微术中所使用的原理，其中，通过在样本与物镜之间插设液体(其折 射率实质上大于空气的折射率)而达到改良的图像分辨率。在浸没微光 刻系统中，在该投射透镜的末端与该投射透镜在其上形成图像的基板 表面之间插设浸没液体。然而，光显微设备虽然能够按照此方式而轻 易地容纳浸没液体(通常为油)，但是要在微光刻系统中容纳浸没液体 却产生较大的问题，尤其是要在实际上不破坏成像性能或造成其它问 题的情况下。目前，在大部分的浸没微光刻系统中，通常利用水作为浸没液体。 作为浸没液体，水具有下面许多所希望的特性其折射率(n)约为 1.44(空气的折射率n=l),且其可让目前用于浸没微光刻技术中的曝光 波长( ^193nm)透射过去。水还具有下面特性高表面张力、低黏稠性、良好的导热性、没有毒性，并且水的光学特性是众所熟知的。为在浸没微光刻系统中供应浸没液体，该投射光学系统具备喷嘴 组件(特定的结构可适当地被称为"淋浴头")，其位于基板旁边的投射 光学系统末端处或其附近。该喷嘴组件被配置成用以释放该浸没液体 并且于必要时回收过剩的浸没液体，以便在该投射光学组件与该基板 表面间的空间中的所希望的位置处维持所希望的液体量。用于浸没微光刻台座中的基板台座通常具有数个光学传感器，用 于进行对准与图像估算。在每一个此类传感器中，通常各"光学窗" 隔离该实际传感器组件与该基板台座的环境，而检测光则通过该光学 窗抵达该传感器组件。该传感器中大部分位于该台座之上所携载的基 板的边缘处或靠近该边缘处。因此利用浸没微光刻系统的基板台座， 传感器的光学窗的朝上游表面(入射表面)便可能接触到该浸没液体， 至少在对基板进行曝光或进行基板交换期间短暂地接触到。利用水作为浸没液体显现出该浸没液体接触该入射表面可能出 现若干不希望的结果。举例来说，此接触可能导致在接触该入射表面 的水的主体中形成气泡，尤其是当该水主体与该光学窗正在进行相对 运动时。另外，此接触还可能导致形成浸没水滴，当浸没水的主体通 过该光学窗上方之后它们仍残留在该入射表面。不论是何种情况，气 泡或液滴经常干扰位于该光学窗下游处的传感器的功能。此外，倘若 台座运动随后再度让该液滴与流体主体会合的话，那么液滴便还可能 扰乱残留在该喷嘴组件中的流体主体，从而对该流体主体产生进一步 的破坏。这些与气泡及液滴的形成有关的问题在较高的台座速度时会 更为显著，但是不幸的是，微光刻系统中较高的材料产出效率通常便 需要用到较高的台座速度。为降低与浸没水接触的负面结果，用于配合该基板台座的传感器 的传统光学窗的入射表面通常与位于该基板台座上的基板的上表面 齐平(共平面)。另外，还利用由"疏水"("厌水，，)物质所组成的薄膜来 涂布该入射表面。疏水物质并不会被水湿润。所以，位于该薄膜上的 水滴便倾向于形成"水珠"结构，而不散开在该薄膜表面上。疏水表面的存在降低该流体主体受到表面上方的运动干扰从而导致形成液 滴的可能性。更广泛言之，位于疏水薄膜上的水滴与该薄膜表面形成大于90。的"接触角，，(e)。传统上所用到的疏水薄膜材料是聚四氟乙烯(PTFE;其为 一种铁弗龙@)以及特定的硅烷化合物(例如氟烷基硅烷)。 这些材料通常被涂敷在入射表面处形成非常薄的薄膜，以便确保该薄 膜不过度阻挡光透射穿过该光学窗。虽然目前普遍使用水作为浸没微光刻技术中的浸没液体，不过， 水的某些方面却并非完全适合。其中一方面在于其折射率。希望的是，的物镜组件的折射率(约为1.6):水的^:^率为n=1.44，这使其^在 45nm的半间距节点处作为193nm浸没微光刻技术的浸没液体，不过， n-1.44却不适用在以产生更细微的特征图案(38nm及更小的半间距节 点)为目标的浸没微光刻技术之中。其次，水可能被吸收且部分溶解被 涂敷至基板表面处的光致抗蚀剂。随着光致抗蚀剂表面上的水滴蒸 发，已经被溶解在该液滴之中的少许光致抗蚀剂便残留在该光致抗蚀 剂表面上，其通常残留在与原来不同的位置处。此重新沉积的光致抗 蚀剂可能显著地改变该光致抗蚀剂表面的拓朴形状并且可能对在该 基板表面处所实施的测量(例如自动聚焦测量)造成问题。第三，水会 轻易地蒸发，这提高基板台座附近以及用于决定台座位置的各种干涉 仪附近的水蒸气浓度。该干涉仪激光束的路径中的蒸气变化则可能让 该干涉仪所实施的测量产生误差。另外，水蒸气还可能破坏精密的光 学表面，例如用在各种干涉仪中的镜子的反射表面。此外，利用以水作为浸没液体的浸没微光刻系统中所使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于透射ＤＵＶ光光束的光学窗，其包括让该ＤＵＶ光中至少一波长透射过去的基板，该基板具有装饰有多个次波长粗糙体的入射表面，该次波长粗糙体被排列成让该入射表面对于ＤＵＶ透射液体是疏溶的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR索加德，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[]