光刻装置和器件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术光刻装置和器件制造方法。提供一种光刻装置，其中曝光通过穿过具有ｐＨ小于７的水溶液投影进行，溶液与待曝光的基底接触，水溶液有利的是一种抗反射外涂层溶液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻投影装置(lithographic projectionapparatus)，所述光刻 投影装置包括-一个辐射系统，所述辐射系统用于供应辐射的一个投影光束；-一个支承结构，所述支承结构用于支承图案形成装置，图案形成装置用来按照所 希望的图案给投影光束形成图案；-一个基底台，所述基底台用于夹持一个基底；-一个投影系统，所述投影系统用于将上述形成图案的光束投影到基底的一个目 标部分上；及-一个液体供应系统，所述液体供应系统用于以一种液体充填上述投影系统的终 端元件和上述基底之间的空间。
技术介绍
如此处所用的术语“图案形成装置”应广义地理解为涉及可用来使一个入射的辐 射光束具有一经过形成图案的横截面的装置，上述经过形成图案的横截面相应于待在基底 的一个目标部分中形成的图案；术语“光阀”也可以在本文中使用。一般，上述图案相应于 在目标部分中形成一个器件中的特定功能层，如一个集成电路或其它器件(见下面)。这种 图案形成装置的一些例子包括-一种掩模。掩模的概念在光刻术中是众所周知的，并且它包括若干掩模类型，如 二元型、交替相移型、和衰减式相移型、及各种混合掩模型。这种掩模在辐射光束中的布局 造成在掩模上成像的辐射按照掩模上的图案选择性透射(在一种透射式掩模情况下)或反 射(在一种反射式掩模情况下)。在一种掩模情况下，支承结构一般是一种掩模台，上述掩 模台保证可以将掩模夹持在入射的辐射光束中一个所希望的位置处，并且如果希望的话保 证掩模可以相对于光束移动。-一个可编程的镜面阵列。这种装置的一个例子是一种具有一粘弹性控制层和一 反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的基本原理是(例如)反射表面的经过寻址的区域 将入射光反射成衍射光，而未经过寻址的区域将入射光反射成非衍射光。若用合适的滤光 片，上述非衍射光可以从反射的光束中滤出，同时后面只留下衍射光；这样，光束变成按照 矩阵可变址表面的寻址图案形成的图案。可编程镜面阵列的一个可供选择的实施例应用一 种小镜面的矩阵排列，其中每个小镜面都可以通过加一合适的局部电场或者通过应用压电 致动装置绕一轴线单独倾斜。另外，各镜面都是矩阵可寻址的，因此经过寻址的镜面将把 一个入射的辐射光束朝不同方向反射到未经过寻址的镜面上；这样，反射光束按照矩阵可 寻址镜面的寻址图案形成图案。所需的矩阵寻址可以用合适的电子装置实施。在上述两种 情况下，图案形成装置可以包括一个或多个可编程的镜面阵列。有关如此处所涉及的镜面 阵列的更多信息可以例如从美国专利US 5，296，891和US 5，523，193，及PCT专利申请WO 98/38597和W098/33096中找到，上述专利都包括在本文中作为参考文献。在可编程镜面阵列情况下，上述支承结构可以例如作为一种框架或台实施，上述框架或台可以按照需要是 固定式或是活动的。-一个可编程的IXD(液晶显示)阵列。这种构造的一个例子在美国专利US 5，229，872中给出，该专利包括在本文中作为参考文献。如上所述，在这种情况下支承结构 可以例如作为一种框架或台实施，上述框架或台可以按照需要是固定式或是活动的。为了简化起见，本文的其余部分在某些地方可以特别针对包括一种掩模或掩模台 的一些例子；然而，在这些情况下所讨论的一般原理应看成如上所述图案形成装置的更广 义范围。光刻投影装置可以例如在各种集成电路(ICs)制造中使用。在这种情况下，图案 形成装置可以产生一个相应于一个单独IC层的电路图案，并且可以把这个图案成像到一 个基底(硅片)上的目标部分(比如包括一个或多个模片)上，上述基底(硅片)已涂装有 一层辐射敏感材料(抗蚀剂)。一般，一个晶片将含有若干相邻目标部分的整个网络，上述 若干相邻的目标部分通过投影系统依次照射，一次照射一个目标部分。在目前通过一个掩 模台上的掩模应用图案成形的装置中，可以在两种不同类型机器之间进行区别。在一种类 型光刻投影装置中，每个目标部分通过将整个掩模图案一次曝光到目标部分上照射；这种 装置通常称之为晶片分挡器。在一种可供选择的装置一通常称之为步进式扫描装置-中， 每个目标部分都是通过在投影光束下朝一规定的基准方向(“扫描方向”)逐渐扫描掩模图 案，而同时与这个方向平行或逆平行同步扫描基底台进行照射；因为一般投影系统具有一 个放大因素M(—般< 1)，所以扫描基底台的速度V将是扫描掩模台速度的一个因素M倍。 关于如这里所述的光刻装置的更多信息可以例如从US6，046，792中找到，上述专利包括在 本文中作为参考文献。在利用一种光刻投影装置的制造方法中，将一个图案(比如在一个掩模中)成像 到一个基底上，上述基底至少部分地被一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖。在这个成像步 骤之前，基底可以经受各种操作步骤，如涂底料，涂装抗蚀剂和一种软烘。在曝光之后，基底 可以经受另一些操作步骤，如后曝光干燥(PEB)，显影，一种硬烘和成像特征的测量/检查。 这一系列操作作为基础用来给一种器件如IC的各个层形成图案。这种经过形成图案的层 然后可以经受各种加工，如腐蚀、离子植入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，都为了 完成一个单独的层。如果需要几层，则整个操作步骤或它的一种变体，都必需对每个新的 层进行重复。最后，在基底(晶片)上将存在一种若干器件的阵列。然后利用一种技术如 切割和锯切使这些器件相互分开，自此可以把各器件安排在一个托架上，连接到销钉上等。 关于这些加工的进一步信息可以例如从书“微型芯片制造半导体加工实用指南”，第三版， Peter Van Zant,McGraw Hill Publishing Co, 1997, ISBN 0-07-06 7 250-4，中得到，上述 书包括在本文中作为参考文献。为了简化起见，投影系统以后可以称之为“透镜”，然而，这个术语应该在广义上理 解为包括各种类型投影系统，其中包括例如衍射光学系统反射光学系统、和反折射系统。辐 射系统还可以包括按照用于导引、成形或控制辐射的投影光束的这些设计类型任一种操作 的元件，并且这些元件也可以在下面集体地或单独地称之为一种“透镜”。另外，光刻装置可 以是具有两个或多个基底台(和/或两个或多个掩模台)的一种类型。在这种“多级”装 置中，各附加的台可以并联使用，或者可以在一个或多个台上实施准备步骤，而一个或多个另外的台用来曝光。双级光刻装置例如在US 5，969，441和WO 98/40791中已有介绍，它们都包括在本文中作为参考文献。为了减小可以在基底上成像的正片尺寸，以前已经提出，将基底浸没于一种具有 比较高折射指数的一种液体如水中。浸没液体通常充填投影透镜的终端元件和基底之间的 空间，以便使在这个区域中曝光辐射具有一较短的波长。(液体的作用也可以认为是增加了 系统的有效NA(数值孔径))。然而，在一个液体浴中浸没基底或基底和基底台(见例如US 4，509，852，这里作 为整体包括在本文中作为参考文献)意味着有大量液体在扫描曝光期间必需加速。这要求 额外的或更强力的电机，并且液体中的扰动可能导致不希望有的和不可预料的效果。对一种液体供应系统，所提出一些解决方案的其中之一是在投影系统的终端元件 和基底之间的局部面积(基底一般具有比投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻投影装置，包括：用于提供投影辐射光束的辐射系统；用于支承图案形成装置的支承结构，图案形成装置用来按照所希望的图案使投影辐射光束形成图案；用于夹持基底的基底台；用于将形成图案的辐射光束投影到基底的目标部分上的投影系统；及用于以液体充填所述投影系统的终端元件和所述基底之间的空间的液体供应系统，其特征在于：所述液体是一种具有小于６．５的ｐＨ值的水溶液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B斯特雷克，MMTM蒂里奇斯，WFJ格霍范安塞姆，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]