光刻设备和操作光刻设备的方法技术

本发明专利技术公开了一种光刻设备和操作光刻设备的方法以及一种清洁液体供给系统。清洁液体供给系统可以供给乳化的清洁液体，以清洁浸没式光刻设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种浸没式光刻设备和保持浸没设备清洁的方法。技术背景光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是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。 通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行 的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包 括所谓的步进机，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；以及所谓的扫描器，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。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案 转移到衬底上。已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到具有相对高的折射率的液体(例如水) 中，以便填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，液体为蒸馏水，尽管 也可以应用其他液体。本专利技术的实施例将参考液体进行描述。然而，其他流体可能也是合 适的，尤其是润湿性流体、不能压缩的流体和/或具有比空气高的折射率的流体，期望地是 折射率比水高的流体。除气体之外的流体尤其是期望的。这样能够实现更小特征的成像， 因为曝光辐射在液体中将会具有更短的波长。(液体的作用也可以看作提高系统的有效数 值孔径(NA)并且也增加了焦深。)还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例 如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达IOnm的颗粒)的液体。这种悬 浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的 液体包括烃，例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液。将衬底或衬底和衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利US4，509，852)意味着 在扫描曝光过程中应当加速很大体积的液体。这可能需要额外的或更大功率的电动机，而 且液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。在浸没式设备中，由流体处理系统、结构或设备来处理浸没流体。在一实施例中， 流体处理系统可以供给浸没流体，并且因此可以是流体供给系统。在一实施例中，流体处理 系统可以至少部分地限制浸没流体，从而可以是流体限制系统。在一实施例中，流体处理系 统可以为浸没流体提供阻挡件，且因此可以是阻挡构件，例如流体限制结构。在一实施例 中，流体处理系统可以产生或使用气体流，例如用以帮助控制所述流和/或控制浸没流体 的位置。气体流可以形成用于限制浸没流体的密封，使得流体处理结构可以被称作为密封 构件，这样的密封构件可以是流体限制结构。在一实施例中，浸没液体可以用作浸没流体。 在这种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。关于上述的描述，可以理解在这一段落中所提及的针对流体所限定的特征可以包括针对液体所限定的特征。在欧洲专利申请公开出版物No. EP1420300和美国专利申请公开出版物 No. US2004-0136494中，公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案，通过引用将上述 每一文献的内容并入本文中。这种设备设置有两个用于支撑衬底的台。调平(levelling) 测量在没有浸没液体的台的第一位置处进行，曝光在存在浸没液体的台的第二位置处进 行。在一种布置中，所述设备具有两个台，其中的一个台被配置以支撑衬底且可以被称为衬 底台。另一台可以被称为测量台且可以支撑传感器，例如用于感测投影系统和/或清洁部 件的性质。在另一布置中，所述设备仅具有一个台。在浸没式光刻设备中曝光衬底之后，将衬底台从其曝光位置移动至衬底可以被移 除且被不同的衬底替代的位置。这被称为衬底交换。在两平台光刻设备中，可以在投影系 统下面进行衬底台的交换。在公开号为WO 2005/064405的PCT专利申请出版物中公开了浸没液体不受限制 的全润湿布置。在这样的系统中，衬底的整个顶表面被覆盖在液体中。这可能是有利的，因 为之后所述衬底的整个顶表面被暴露于大致相同的条件。这可能有利于衬底的温度控制和 加工。在WO 2005/064405中，液体供给系统提供液体至投影系统的最终元件和衬底之间的 间隙中。所述液体被允许泄漏在衬底的其余部分上。在衬底台的边缘处的阻挡件防止液体 流走，使得可以以一种可控制的方式从衬底台的所述顶表面移除液体。虽然这样的系统改 善了衬底的温度控制和处理，但是浸没液体的蒸发仍然可能出现。帮助缓解这个问题的一 种方法在美国专利申请公开出版物No. US 2006/0119809中有记载。设置一构件，其覆盖衬 底W的所有位置，并且布置成使浸没液体在所述构件与衬底和/或用于保持衬底的衬底台 的顶部表面之间延伸。在流体处理系统或液体限制结构中，液体被限制在例如由所述结构的主体构成的 限制结构内的空间中、下面的表面处(例如衬底台、被衬底台支撑的衬底、遮蔽构件和/或 测量台)，以及在局部区域浸没系统的情形下，是在流体处理系统或液体限制结构与下面结 构之间的液体弯液面中(即在浸没空间中)。在全润湿系统的情形中，允许液体从浸没空间 流到衬底和/或衬底台的顶表面上。
技术实现思路
需要解决光刻设备中的污染问题。例如，可以通过移除顶涂层材料、抗蚀剂或上述 两者和/或包括BARC的后续的加工材料的颗粒，来产生污染。具有不同类型的污染，光刻 设备应当被清洁的程度和应当使用的清洁剂的类型可能依赖于出现的污染的类型。一种被提出的清洁液体包括具有至少部分地不可溶合的成分的基础液体或由具 有至少部分地不可溶合的成分的基础液体构成，所述基础液体可以与浸没液体相同且可以 是水。清洁液体可以被用作乳状液，其中在基础液体中存在有作为溶质的成分和以基本上 纯的形式存在的作为基础液体中的悬浮的液滴的成分。因此，所述成分作为与基础液体分 离的液体(即，成分液体)以及基础液体中的溶质存在。在使用作为乳状液的清洁液体时，确保基础液体和所述部分地不可溶合的成分液 体之间的比例在期望的工作范围内可能是重要的，从而使得清洁液体是乳状液以便可以实 现所述清洁，但是作为至少部分地不可溶合的成分的清洁液体的比例不能太大以致可能引起对浸没系统的表面的损害。因此，期望例如至少部分地缓解上述的问题，例如通过提供流体供给系统，以帮助 确保将在基础液体和乳化的成分的比例的期望的工作范围内的清洁液体供给至将被清洁 的浸没系统。在一个方面中，提供了一种浸没式光刻设备，所述浸没式光刻设备包括投影系 统；液体限制结构，所述液体限制结构被配置成至少部分地将浸没液体限制至由所述投影 系统、所述液体限制结构以及衬底和/或衬底台所限定的浸没空间；液体供给装置，所述液 体供给装置包括混合器和导管，所述混合器被配置以将来自第一液体源的液体与来自第二 液体源的活性清洁剂液体混合，以形成乳化的清洁流体，所述导管被配置成将来自所述混 合器的乳化的清洁流体提供至所述液体限制结构，所述乳化的清洁流体包括第一液体成分 和第二液体成分；传感器系统，所述传感器系统被配置成感测乳化的清洁流体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体供给设备，所述流体供给设备被配置以将乳化的清洁流体供给至浸没式光刻设备，所述流体供给设备包括混合器和传感器系统以及控制器，所述混合器被配置成将来自添加剂流体供给装置的添加剂流体和来自浸没液体供给装置的浸没液体混合，以形成所述乳化的清洁流体，所述传感器系统被配置以感测所述乳化的清洁流体的物理性质，所述控制器被连接至所述传感器和所述混合器，所述控制器被配置以控制：所述添加剂流体从所述添加剂流体供给装置至所述混合器的供给；和所述乳化的清洁流体的物理性质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KT霍尔柯德，RF德格拉夫，H詹森，MHA里德尔斯，AJ范德奈特，PJ克拉莫尔，A昆吉皮尔，AHJA马坦斯，S范德格拉夫，AV帕迪瑞，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]