光刻设备和器件制造方法技术

本发明专利技术公开了一种浸没式光刻设备以及一种器件制造方法。所述浸没式光刻设备包括流体限制系统，所述流体限制系统配置用于将流体限制到在投影系统和衬底之间的空隙。流体限制系统包括用于供给流体的流体入口，所述流体入口连接到入口端口和出口端口。所述浸没式光刻设备和包括流体供给系统，所述流体供给系统配置用于通过改变被提供给入口端口的流体的流量和从出口端口去除的流体的流量来控制经过流体入口的流体的流动。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种光刻设备和一种器件制造方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在 这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于 生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材 料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部 分的网络。公知的光刻设备包括所谓步进机，在所述步进机中，通过将 全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫 描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(扫描方向)扫描所 述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一 个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将 所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。已提出将光刻投影设备中的衬底浸没在具有相对高的折射率的液体 (例如，水)中，以填充介于投影系统的最终元件和衬底之间的空隙。该 液体期望是蒸馏水，但是也可以使用一种或更多种其他液体。本法明的实 施例将参照液体进行描述。然而，流体也是合适的，尤其是折射率高于空 气的流体，优选折射率高于水的流体。由于曝光辐射在液体中具有更短的 波长，所以上述做法的关键在于能够使更小的特征成像。(液体的作用还 可以看作是增加系统的有效数值孔径并且增大焦深)。还可以推荐使用其 他浸没液体，包括其中悬浮固体微粒(例如，石英)的水。然而，将衬底或者衬底和衬底台浸没在液体溶池中(例如，见美国专利US4509852)意味着在扫描曝光过程中必须要加速大体积的液体。这需 要另外的或者更大功率的电动机，并且液体中的湍流可能导致不期望的或 者不可预料的影响。提出来的解决方法之一是液体供给系统IH通过使用液体限制系统将 液体只提供在衬底的局部区域上以及投影系统的最终元件和衬底之间(通 常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。提出来的一种用于设 置上述设备的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请中公开了。如 图2和图3所示，液体优选地沿着衬底相对于最终元件移动的方向，通过至 少一个入口IN供给到衬底上，在已经通过投影系统下面后，液体通过至少 一个出口OUT去除。也就是说，当衬底在所述元件下沿着一X方向扫描时， 液体在元件的+X—侧供给并且在一X—侧去除。图2是所述配置的示意图， 其中液体通过入口IN供给，并在元件的另一侧通过出口OUT去除，所述出 口OUT与低压力源相连。在图2的展示中，虽然液体沿着衬底相对于最终 元件的移动方向供给，但不是必需的。可以在最终元件周围设置各种方向 和数目的入口和出口，图3示出了一个实施例，其中在最终元件的周围在 任一侧以规则的图案设置了四个入口和出口 。在图4中示出了另一个采用液体局部供给系统IH的浸没光刻方案。液 体由位于投影系统PL任一侧上的两个槽状入口IN供给，由设置在从入口IN 沿径向向外的位置上的多个离散的出口OUT去除。所述入口IN和出口OUT可以设置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通过该孔投影。液体由位 于投影系统PL的一侧上的一个槽状入口IN提供，由位于投影系统PL的另 一侧上的多个离散的出口OUT去除，这引起投影系统PL和衬底W之间的液 体薄膜流。选择使用哪组入口IN和出口OUT组合可能依赖于衬底W的移动 方向(其他的入口IN和出口OUT组合是不被激活的)。已经提出的另一种具有局部液体供给系统方案的浸没光刻方案是提 供具有液体限制结构的液体供给系统，所述液体限制结构沿着投影系统的 最终元件和衬底台之间的空隙的至少--部分边界延伸。这种方案如图5所 示。液体限制结构IH相对于投影系统在XY平面中是基本静止的，尽管在Z 方向上(在光轴的方向上)可能有一些相对运动。在实施例中，在液体限 制结构和衬底表面之间形成密封。所述密封可能是非接触式的，例如气体密封。液体限制结构12至少部分地将液体容纳在投影系统PL的最终元件和衬底W之间的空隙11中。对衬底的非接触式密封16可能围绕投影系统的像 场形成，以使得液体被限制在衬底表面和投影系统的最终元件之间的空隙内。所述空隙至少部分地由位于投影系统PL的最终元件下方和周围的液体 限制结构12形成。液体被通过液体入口13引入到投影系统下方和液体限制 结构12内的空隙中。液体可以通过液体出口13被去除。液体限制结构12 可以略微延伸出投影系统的最终元件上方。液面上升到最终元件上方，从 而提供液体缓冲。液体限制结构12具有内周缘，所述内周缘在实施例中在 上端与投影系统或其最终元件的形状紧密相符，并可以例如为圆形。在底 部上，所述内周缘与像场的形状紧密相符，例如为矩形，但这不是必须的。 液体被气体密封16限制在空隙11中，所述气体密封16在使用中形成于 液体限制结构12的底部和衬底W表面之间。所述气体密封由气体形成，所 述气体例如为空气或合成气体，而在实施例中为N2或其它惰性气体，所述 气体在压力下经由入口15被提供到液体限制结构12和衬底W之间的空隙。 所述气体经由出口14提取。在气体入口15上的过压、在出口14上的真空水 平以及所述空隙的几何尺寸被设置，以使得形成用于限制液体的向内的高 速气流。这些入口/出口可以是围绕空隙ll的环形槽。气流16对于将液体 容纳在空隙ll中是有效的。这种系统在美国专利申请No.US2004-0207824中被公开，在此以引用的方式将该专利申请的内容整体合并入本文中。 在公开号为EP1420300的欧洲专利申请和公开号为US2004-0136494的美国专利申请(在此以引用的方式将该两个申请的内容整体并入本文 中)中公开了成对或者双台浸没式光刻设备的方案。这样的设备设置有两 个用于支撑衬底的工作台。调平测量在没有浸没液体的工作台的第一位置 进行，曝光在具有浸没液体的工作台的第二位置进行。可替换地，所述设 备只有一个工作台。在公开号为EP1494079的欧洲专利申请中，液体限制系统包括在阻挡构件的单个底表面中的液体入口。沿其径向向外的是气体和液体的提取出 口。在这种液体供给系统中，阻挡构件至少部分地通过从入口出射的液体 的静液压力或动液压力由衬底台支撑，即液体入口形成液体轴承。图5示出这种液体限制系统。公开号为EP1420299的欧洲专利申请公开了浸没式光刻设备，在所述 浸没式光刻设备中，可以在例如衬底更换过程中将投影系统的最终元件保 持为浸湿状态，这可以通过使用可以附着到液体供给系统上的遮挡构件实 现。以这种方式，液体可以被保持在液体供给系统中，以使得投影系统的 最终元件保持浸湿状态，并可以防止液体从液体供给系统中泄漏。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改进的浸没式光刻设备。例如，旨在提供一种其 中阻挡构件可以与遮挡构件结合以在衬底更换过程中保持投影系统的最 终元件的设备。根据本专利技术的--个方面，提供一种浸没式光刻设备，所述光刻设备包括流体限制系统，所述流体限制系统配置用于将流体限制到投影系统和 衬底之间的空隙中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸没式光刻设备，所述浸没式光刻设备包括：　流体限制系统，所述流体限制系统配置用于将流体限制到投影系统和衬底之间的空隙中，所述流体限制系统包括配置用于供给流体的流体入口，所述流体入口连接到入口端口和出口端口；以及　流体供给系统 ，所述流体供给系统配置用于通过改变提供到所述入口端口的流体的流量和从所述出口端口去除的流体的流量来控制经过所述流体入口的流体流。

【技术特征摘要】
US 2007-9-13 11/898,6371. 一种浸没式光刻设备，所述浸没式光刻设备包括流体限制系统，所述流体限制系统配置用于将流体限制到投影系统和衬底之间的空隙中，所述流体限制系统包括配置用于供给流体的流体入口，所述流体入口连接到入口端口和出口端口；以及流体供给系统，所述流体供给系统配置用于通过改变提供到所述入口端口的流体的流量和从所述出口端口去除的流体的流量来控制经过所述流体入口的流体流。2. 根据权利要求l所述的浸没式光刻设备，其中所述流体入口通向在 流体限制系统的下侧中的流体供给入口 。3. 根据权利要求l所述的浸没式光刻设备，其中所述流体供给系统包 括阀门，所述阀门配置用于改变导管的横截面积，所述导管是来自出口端 口的导管或将流体入口和出口端口进行流体连通的导管。4. 根据权利要求3所述的浸没式光刻设备，还包括支路导管，所述支路导管平行于第一阀门并且包括流动约束件。5. 根据权利要求l所述的浸没式光刻设备，其中所述流体供给系统包 括阀门，所述阀门配置用于改变导管的横截面积，所述导管是连接在流体 源和入口端口之间的导管，或者是使流体入口和入口端口进行流体连通的导管。6. 根据权利要求l所述的浸没式光刻设备，其中所述流体供给系统包 括阀门，所述阀门配置用于改变导管的横截面积，所述导管使入口端口与 排液管流体连通。7. 根据权利要求l所述的浸没式光刻设备，还包括控制器，所述控制 器配置用于控制与流体供给系统相关联的阀门，所述控制器配置用于改变 经过入口端口和出口端口的流体的流动，以改变经过该流体入口的流体的 流量。8. 根据权利要求7所述的浸没式光刻设备，其中所述控制器配置用于 维持流体的流量大致恒定。9. 根据权利要求l所述的浸没式光刻设备，其中所述流体供给系统配置用于采用单个阈门改变被提供到入口端口的流体的流量以及从出口端 口去除的流体的流量。10. 根据权利要求9所述的浸没式光刻设备，其中所述单个阀门位于 入口端口的上游或下游，或者位于出口端口的上游或下游。11. 一种浸没式光刻设备，所述浸没式光刻设备包括 流体限制系统，所述流体限制系统配置用于将流体限制到投影系统和衬底之间，所述流体限制系统包括流体供给入口 ，所述液体供给入口配置用于以一部件朝向衬底和 /或配置用于支撑衬底的衬底台引导流体的流动，和提取出口 ，所述提取出口用于提供从流体供给入口经过其中的流 体和/或提取来自流体限制系统的外部的气体，所述提取出口位于所 述流体限制系统的第一表面中，所述第一表面比液体供给入口所在的 第二表面更远离衬底和/或衬底台。12. 根据权利要求ll所述的浸没式光刻设备，其中所述第一和/或第 二表面是大致平坦的。13. 根据权利要求U所述的浸没式光刻设备，其中所述第一和/或第 二表面是大致平行于衬底和/或衬底台的顶表面的。14. 根据权利要求ll所述的浸没式光刻设备，其中，在使用中，第一表面离开衬底和/或衬底台的距离是第二表面离开衬底和/或衬底台的距离 的大约1/10到3倍。15. 根据权利要求ll所述的浸没式光刻设备，其中所述提取出口位于 流体限制系统的下侧中的主动部件相对于投影系统的光轴沿径向的最外 侧的位置上。16. 根据权利要求ll所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：PPJ伯克文斯，RF德格拉夫，PMM里伯艾格特斯，R范德汉姆，WFJ西蒙斯，DJM迪艾克斯，FJJ杰森，PW斯考蒂斯，GJGJT布兰德斯，K斯蒂芬斯，HHA兰姆彭斯，MAK范力洛普，C德麦特森艾尔，MAC马兰达，PJW斯普鲁伊藤伯格，JJAM沃斯特拉艾斯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]