一种光刻投影装置，包括：.用于提供辐射投影光束的辐射系统；.具有掩模架用于保持掩模的掩模台；.具有基底架用于保持基底的基底台；.用于将掩模的辐射部分成像在基底的靶部分上的投影系统。由此：ａ）用介入空间将投影系统与基底台分隔开，该介入空间至少能部分地被抽真空，并且其在投影系统位置处由固体表面界定，所用的辐射从该表面指向基底台；ｂ）介入空间包括位于固体表面和基底台之间的并围绕辐射路径设置的中空管，该管的形状和尺寸是这样的：使得投影系统聚焦在基底台上的辐射不会与该中空管壁交叉。ｃ）提供用于利用气流连续冲洗中空管内部的部件，其中所述气体为氢气、氦气、氘化氢、氘或氩气和氢气的混合物，并且该气体的流动与来自基底的污染物的流动相反，并且／或中空管与介入空间流体连通。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光刻投影装置，其包括·用于提供辐射投影光束的辐射系统；·用于保持掩模的掩模台；·用于保持基底的基底台；·用于将掩模的辐射部分成像在基底的靶部上的投影系统。这类光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，掩模(调制盘)可含有对应于IC单个层的电路图案，该图案能成像在已涂敷了光敏材料(抗蚀剂)层的基底(硅晶片)的靶区域上(芯片)。一般地，单个晶片包含相邻芯片的整个网格，通过调制盘来逐个辐射这些相邻的芯片。在一类光刻投影装置中，通过将全部调制盘图案一次曝光在芯片上而辐射每一芯片；这类装置通常称作晶片步进器。在另一种装置中(通常称作分步扫描装置)，通过在投影光束下沿给定的基准方向(“扫描”方向)依次扫描调制盘图案、同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一芯片；因为投影系统有一个放大系数M(通常＜1)，所以对晶片台的扫描速度v应当是对调制盘台扫描速度的M倍。关于如这里所述的光刻装置的更多信息可以从国际专利申请WO97/33205中获得。直到最近为止，这类装置还是包括单个掩模台和单个基底台。而现在，至少两个独立地活动的基底台已经通用于设备中；例如可参看国际专利申请WO98/28665和WO98/40791中所描述的多级装置。这类多级装置的基本操作原理是，当第一基底台在投影系统下面以曝光位于其上的第一基底时，第二基底台能到达加载位置，卸下已曝光的基底，装上新的基底，在该新基底上进行一些初始对准测量，然后作为备用，待第一基底曝光完成，就移动该新基底至投影系统下面的曝光位置，由此不断循环；以这种方式，能实现设备生产量的相当大的增长，而又降低了设备成本。目前通用的光刻装置中，采用的辐射通常是紫外(UV)光，其由例如准分子激光器或汞灯得到；这类装置使用具有365nm或248nm波长的UV光。然而急速发展的电子工业不断要求光刻装置能实现更高的分辨率，其迫使该行业期望有更短波长的辐射，尤其是具有193nm或157nm的UV光。除此之外还有一些可能的情况，包括远UV光带(EUV波长～50nm或更小，例如13.4nm、13.5nm或11nm)、X射线、离子束或电子束的使用。所有这些所谓的下一代辐射在空气中都会被吸收，因此必须将使用这些辐射的环境至少部分地抽真空。这引起了大量的问题。例如，在J.B.Murphy等人在Applied Optics 32(24)，pp6920-6929(1993)的文章中，能找到光刻投影装置中EUV的使用的常规讨论。在US5,079,112和US5,260,151，以及在EP-A98201997.8(P-0113.000-EP)中，能找到关于电子束光刻的类似的讨论。作为参考引入本申请的欧洲专利申请EP 0 957 402 A2描述了一种光刻装置，其投影系统通过一介入空间与基底台分隔开。该介入空间能至少部分地被抽真空。该介入空间包括一中空管，其不断被气流冲洗，以减少基底台和投影系统之间的交叉污染。该气体基本上不吸收EUV辐射。根据EP 0 957 402 A2，该气体为Ar或Kr。在使用期间，辐射穿过管，从投影系统射向基底台保持的基底。使用氩气的优势在于，氩气的“可移动性”或“可泵性”相对较好。例如，在光刻装置使用的常规的真空泵，如涡轮分子泵中，与诸如氢气(分子量2)这类很轻的气体的泵速、或像氙气(分子量131)这类很重的气体的泵速相比较，氩气(分子量40)的泵速相对较大。作为参考引入本申请的国际申请WO01/84241 A1描述了一种光刻装置和方法，其包括使用清洗气的非接触型密封室。其中，在光源表面与光学目标表面之间提供一清洗过的光路，以及在光源表面与光学目标表面之间提供相对移动。使用控制纯度的清洗气。本专利技术的目的是要改进在开始的段落中所述的，兼用于真空或半真空环境中的光刻投影装置。特别是，本专利技术的目的是这类装置应当与使用包括EUV、带电粒子或X射线的辐射相容。更具体地，本专利技术的目的是这类装置应当不会受到由于投影系统的劣化导致的操作性能下降所产生的严重“停工时间”的损失。本专利技术的还一个目的是提供至少一个用于密封彼此不同的装置区域的密封室，该密封室帮助防止这些区域间的交叉污染。实现这些目的的基本装置包括在开始的段落中所详细说明的装置，包括下列特征a)通过介入空间将投影系统与基底台分离，该介入空间至少能部分地被抽真空，并由固体表面在投影系统的位置处界定，所采用的辐射从该位置处射向基底台；b)介入空间包括位于所述固体表面和基底台之间并围绕辐射路径设置的中空管，该管的形状和尺寸是这样的使得投影系统聚焦在基底台上的辐射不会与该中空管壁交叉。c)提供用于利用气流连续冲洗中空管内部的部件。例如在US6,459,472B1中，描述了一种公知的动态气栓。此外，下文中将描述装置的改进特征。在(a)点下被提及的“固体表面”是，例如，投影系统中的末端反射镜，辐射从这里射向基底，或是由玻璃质材料构成的(薄)光学平面(即光学窗口)。术语玻璃质的在这里应该被解释为包括这样的材料，例如硅酸盐、石英、各种透明的氧化物和氟化物(例如氟化镁)以及其它耐火材料。在导致本专利技术的试验中，本专利技术人制造了一个样机装置，其中的辐射系统发出EUV(具有大约13.4nm的波长)。投影系统(包括各种反射镜)用于将激光辐射聚焦在基底台上，该台上可以安装测试晶片。提供一围绕投影系统的基本上抽真空的盒子，其一端由激光的出口孔界定，另一端由基底台界定，以使得辐射源至基底的辐射路径基本上没有空气，因此在投影系统和基底台之间包括介入空间。该介入空间由投影系统中的末端反射镜(以上所述的“固体表面”)界定在面向基底台的一边。这种抽真空是必须的，因为EUV在空气中会被大量吸收，并且抽真空目的还在于要避免在基底水平面的实质的光损失。在样机系统的工作过程中，本专利技术人观察到投射到基底台上的涂覆有抗蚀剂的晶片上的精细(亚微米尺寸)图案的分辨率和清晰度的急速下降。经过探寻和研究这一问题的许多种不同的可能原因，专利技术人最终观察到投影系统中的末端光学表面(反射镜)已经被污染到不能接受。此外分析表明，污染物是因为存在有机材料的伪(spurious)涂覆所产生的，其随后确认为是由来自晶片上的抗蚀剂层的碎屑和副产物所构成。显然，这类材料是由EUV束从晶片上“溅射”释放出来的，并且晶片和投影系统之间的抽真空的介入空间允许释放出的材料不经历实质散射或偏移，而朝投影系统(和其它邻近表面)迁移。一旦到达投影系统，这些材料就被吸附到系统的高精确度的光学表面上，从而导致所述的光学表面劣化。在努力克服该问题的过程中，本专利技术人增大了基底台和投影系统之间的距离，但仍然可以观察到投影系统的末端光学表面的急速污染。随后的计算(参看下文的“抗蚀剂污染物”)显示，事实上这种方法一定是不能令人满意的，需要一种更根本的抗污染的方法。最终，在尝试了各种其它方法之后，本专利技术人得出了如上述步骤(b)和(c)所述的解决方法。在本专利技术的解决方法中，气体清洗可防止抗蚀剂碎屑到达第一位置中的投影系统。清洗中所采用的气体应该是基本上不吸收投影光束中的辐射(如EUV)，同时对于污染物具有相当低的扩散常数的物质。这类用于动态气栓的气体的例子有Ar和Kr。因此根据本专利技术的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光刻装置，其被构造为将一图案从构图部件投射至基底上，其特征在于：该光刻装置包括至少一个在该装置的不同区域之间延伸的气体清洗的密封孔，其中该装置包括至少一个构造为给密封孔供给一种或多种气体的供给器，所述气体选自氢气、氘或重氢、氘化氢以及氩气和氢气的混合物。
【技术特征摘要】
US 2005-3-29 11/091926;US 2005-10-18 11/2522401.一种光刻装置，其被构造为将一图案从构图部件投射至基底上，其特征在于该光刻装置包括至少一个在该装置的不同区域之间延伸的气体清洗的密封孔，其中该装置包括至少一个构造为给密封孔供给一种或多种气体的供给器，所述气体选自氢气、氘或重氢、氘化氢以及氩气和氢气的混合物。2.根据权利要求1所述的光刻装置，其中所述混合物包括99％-1％的氩气和1％-99％的氢气。3.根据权利要求1所述的光刻装置，其中所述混合物包括79％-39％的氩气和21％-61％的氢气。4.根据权利要求1、2或3中的任一项所述的光刻装置，其中所述密封孔至少在装置的基底区域和光学元件区域之间延伸，该基底区域被构造为用于保持至少一个基底，该光学元件区域包含投影光学元件。5.根据权利要求1-4的任一项所述的光刻装置，其中所述密封孔在以下区域之间延伸—在装置的包括构图部件的支撑部件的构图部件区域与包括投影光学元件的光学元件区域之间；或—在包括投影光学元件的光学元件区域与包括照射器的照射器区域之间；或—在包括辐射源的光源区域与包括照射器的照射器区域之间。6.根据权利要求1-5的任一项所述的光刻装置，其中所述不同的区域至少包括以下几种用于调节辐射束的照射系统的照射区域；用于支撑构图部件的构图部件区域，所述构图部件能给辐射束的截面赋予图案以形成图案化的辐射束；用于保持基底的基底台的基底区域；包括辐射源的光源区域；以及用于将图案化的辐射束投射到基底的靶部上的投影系统的投影光学元件区域。7.根据权利要求1-6的任一项所述的光刻装置，其中所述装置包括至少一个泵，它用于将所述区域中的至少一个和/或所述孔的至少一部分抽真空，其中所述至少一个泵优选包括至少一个涡轮分子泵。8.根据权利要求1-7的任一项所述的光刻装置，其中所述供给器包括至少一个氢气储存器、至少一个氩气储存器以及至少一个用于将所述氢气和氩气储存器与密封孔互相连接的供给管道。9.根据权利要求1-8的任一项所述的光刻装置，其中所述供给器被构造为将基本上包含氩气和氢气的混合物供给给密封孔。10.根据权利要求1-9的任一项所述的光刻装置，包括在至少一个在装置的至少两个分隔开的区域之间延伸的流体通道。11.根据权利要求1-10的任一项所述的光刻装置，其中所述气体供给系统包括在将氢气和氩气供给给所述流体通道之前，将氢气和氩气混合的部件。12.根据权利要求1-11的任一项所述的光刻装置，其中所述气体供给系统被设置成将氢气和氩气分别供给给所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：JHW雅各布斯，VY巴尼内，BD布里威斯特，VV伊弗诺夫，BM默滕斯，JHJ穆尔斯，RG利夫西，BT沃尔施里恩，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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