光刻装置和器件制造方法制造方法及图纸

一种光刻投射装置，包括：－用于提供辐射投射光束的辐射系统；－用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据理想的图案对投射光束进行构图；－用于保持基底的基底台；－用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系 统；－用于至少部分地将所述投射系统的末端元件和所述基底之间的间隙填充液体的液体供给系统，特征在于所述液体供给系统包括：－在沿所述投射系统末端元件和所述基底台之间的所述间隙的边缘的至少一部分延伸的密封构件；－用于在所述 密封构件和所述基底表面之间形成气密封的气密封装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻投射装置，包括-用于提供辐射投射光束的辐射系统；-用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据理想的图案对投射光束进行构图；-用于保持基底的基底台；-用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；-用于至少部分地将所述投射系统末端元件和所述基底之间的间隙填充液体的液体供给系统。
技术介绍
这里使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的部件，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。一般地，所述图案与在靶部中形成的器件的特殊功能层相应，如集成电路或者其它器件(如下文)。这种构图部件的示例包括■掩模。掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性的被透射(在透射掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证掩模被保持在入射光束中的理想位置，并且如果需要该台会相对光束移动。■程控反射镜阵列。这种设备的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而非可寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中过滤所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而产生图案。程控反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列，通过使用适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地关于一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此已定址的反射镜以不同的方向将入射的辐射光束反射到无地址的反射镜上；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵寻址。在上述两种情况中，构图部件可包括一个或者多个程控反射镜阵列。反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891、美国专利US5,523,193、PCT专利申请WO98/38597和WO 98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在程控反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。■程控LCD阵列，例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构，它在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；可是，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图部件。光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件可产生对应于IC每一层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个电路小片(die))。一般的，单一的晶片将包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投影系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻投影装置是，通过一次曝光靶部上的全部掩模图案而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片分档器。另一种装置(通常称作分步扫描装置)通过在投射光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并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靶部；因为一般来说，投影系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。如这里描述的关于光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6,046,729中获得，该文献这里作为参考引入。在用光刻投影装置的制造方法中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底可进行各种处理，如涂底漆、涂敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)，显影，硬烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学-机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯断的技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的“微型集成电路片制造半导体加工实践入门(Microchip FabricationA Practical Guide toSemiconductor Processing)”一书(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。为了简单起见，投影系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一设计的操作部件，该操作部件用于操纵、整形或者控制辐射的投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。例如在美国专利US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置，这里作为参考引入。已经提出了将光刻投射装置中的基底浸没在一种具有比较高折射率的液体中，比如水，以使其填充投射系统末端元件和基底之间的空间。这样做的目的是由于曝光射线在液体中具有更短的波长，从而能够对更小的特征成像。(也可以将液体的作用看作提高系统的有效NA。)然而，将基底台浸入液体中意味着在扫描曝光过程中，必须加速大量的液体。这就需要附加的或者更强劲的马达，并且液体中的紊流会导致不良的和不可预知的影响。在光刻投射装置中存在液体会随之产生一些问题。比如，溢出的液体将引起干扰干涉计的问题，以及如果光刻投射装置需要光束保持在真空中，那么将会破坏真空。此外，除非采取恰当的预防措施否则液体会很快用完。浸没光刻术产生的更多的问题包括保持液体的深度恒定的难点以及将基底移至在末端投射系统元件之下的成像位置以及从成像位置移开的难点。并且，液体的污染(化学物质溶解其中引起的)以及液体温度的升高不利地影响了可实现的成像质量。如果发生由于某种原因引起的计算机故障或者能源故障或者设备的失控的情况，需要采取一些手段以保护，特别是投射系统的光学元件。必须采取措施避免液体溢出到装置的其他组件上。如果所使用的液体供给系统中液体具有自由表面的，需要采取措施以避免由于施加给液体供给系统的力而引起的在该自由表面上的波动的产生。波动会从移动的基底向投射系统传递振动。WO99/49504公开了一种光刻装置，其中向投射透镜和晶片之间的间隙供给液体。当晶片在透镜之下-X方向上被扫描时，在透镜的+X侧供给液体，并且在-X侧排出液体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻投射装置，包括-用于提供辐射投射光束的辐射系统；-用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据理想的图案对投射光束进行构图；-用于保持基底的基底台；-用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统；-用于至少部分地将所述投射系统的末端元件和所述基底之间的间隙填充液体的液体供给系统，特征在于所述液体供给系统包括-在沿所述投射系统末端元件和所述基底台之间的所述间隙的边缘的至少一部分延伸的密封构件；-用于在所述密封构件和所述基底表面之间形成气密封的气密封装置。2.根据权利要求1的装置，其中所述气密封装置是用来在所述基底上支撑所述密封构件的气体轴承。3.根据权利要求1或2的装置，其中所述气密封装置包括在所述密封构件与所述基底相对的一个面中形成的气体入口和第一气体出口，用于向所述气体入口供给有压强气体的装置以及用于从所述第一气体出口抽取气体的真空装置。4.根据权利要求3的装置，还包括位于所述第一气体出口和所述气体入口之间并连接到气体源的附加入口。5.根据权利要求4的装置，其中所述附加入口包括在所述密封构件面对所述基底的表面中的连续环形凹槽。6.根据权利要求5的装置，其中所述凹槽径向最里面的角具有半径。7.根据权利要求3-6中的任一装置，其中所述第一气体出口包括在所述密封构件面对所述基底的表面中的连续环形凹槽。8.根据权利要求3-7中的任一装置，其中所述第一气体出口和/或所述气体入口包括分别在所述供给装置和所述真空装置之间的腔，以及在所述表面上的所述入口或出口的开口，在所述表面上，腔提供比所述开口更低的流动限制。9.根据权利要求3-8中的任一装置，其中所述气体入口包括在所述密封构件面对所述基底的表面中的一连串离散开口。10.根据权利要求3-9中的任一装置，其中多孔构件设置在所述气体入口之上，用于均匀地分配在所述气体入口区域上的气流。11.根据权利要求3-10中的任一装置，其中所述密封构件还包括在所述密封构件与所述基底相对的所述面上形成的第二气体出口，所述第一和第二气体出口形成在所述气体入口的相对两侧上。12.根据权利要求3-11中的任一装置，还包括用于改变相对于所述面的其余部分所述第一气体出口和所述气体入口之间的所述面的一部分的高度的装置。13.根据权利要求3-12中的任一装置，还包括用于改变相对于所述面的其余部分所述第一气体出口和距离所述光轴最近的所述面的边缘之间的所述面的一部分的高度的装置。14.根据权利要求3-13中的任一装置，其中所述气密封装置包括形成在所述面上并位于比所述第一气体出口更靠近投射系统光轴处的通道。15.根据权利要求14的装置，其中所述通道是第二气体入口。16.根据权利要求15的装置，其中所述通道向所述间隙中液体高度之上的环境敞开。17.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·洛夫，A·T·A·M·德克森，C·A·胡根达姆，A·科勒斯伊辰科，E·R·鲁普斯特拉，T·M·默德曼，J·C·H·穆肯斯，R·A·S·里特塞马，K·西蒙，J·T·德斯米特，A·斯特拉艾杰，B·斯特里夫克，H·范桑坦，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：