[發(fā)明專利]光刻設備和器件制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810179765.0
• 申請日: 2008-12-03
• 公開（公告）號: CN101452220A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設計）人: S·N·L·冬德爾斯;N·頓凱特;L·H·J·斯迪文斯;R·范德漢姆;M·瑞蓬
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

技術領域

本發(fā)明涉及一種光刻設備和一種用于制造器件的方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上 的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情 況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版(reticle)的圖案形成裝置用于生成在 所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案成像到襯底(例如， 硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。 通常，圖案的轉移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗 蝕劑)層上進行的。通常，單獨的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標 部分的網(wǎng)絡。公知的光刻設備包括：所謂步進機，在所述步進機中，通過 將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂 掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描 所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每 一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案 形成裝置將圖案轉移到襯底上。

曾有提議將光刻投影設備中的襯底浸沒到具有相對高的折射率的液 體中(例如水)，這樣在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空隙上填充液 體。優(yōu)選地，所述液體可以是蒸餾水，也可以采用其他液體。本發(fā)明的實 施例基于液體來描述。然而，別的液體也是合適的，尤其是浸濕液體、不 能壓縮的液體和/或具有比空氣更高折射率的液體，優(yōu)選折射率高于水。這 種方法的關鍵在于能夠對更小特征成像，因為曝光輻射在液體中具有更短 的波長。(液體的效果也可以認為是提高系統(tǒng)的有效數(shù)值孔徑(NA)同時 增加了焦深。)其他的浸沒液體也有提到，包括含有懸浮的固體顆粒(例 如石英)的水或具有納米顆粒懸浮物(顆粒最大尺寸達到10nm)的液體。 這種顆粒具有與它們懸浮其中的液體相似或相同的折射率。可選擇的或附 加的是浸沒液體包括碳氫化合物、含氫碳氟化合物和水溶液。

然而，將襯底或襯底與襯底臺浸入液體溶池(參見，例如美國專利 US4,509,852，在此以引用的方式并入本文中)意味著在掃描曝光過程中需 要加速很大體積的液體。這需要額外的或更大功率的電動機，而液體中的 湍流可能會導致不希望的或不能預期的效果。

提出來的解決方法之一是液體供給系統(tǒng)通過使用液體限制系統(tǒng)只將 液體提供在襯底的局部區(qū)域上(通常襯底具有比投影系統(tǒng)的最終元件更大 的表面積)且在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間。提出來的一種用于設置 上述解決方案的方法在公開號為WO99/49504的專利申請中公開了，在此 該專利申請的內(nèi)容以引用方式并入本文中。如圖2和圖3所示，液體優(yōu)選 地沿著襯底相對于最終元件移動的方向，通過至少一個入口IN供給到襯 底上，并在已經(jīng)通過投影系統(tǒng)下面后，液體通過至少一個出口OUT去除。 也就是說，當襯底在所述元件下沿著—X方向掃描時，液體在元件的+X 一側供給并且在—X一側去除。圖2是所述配置的示意圖，其中液體通過 入口IN供給，并在元件的另一側通過出口OUT去除，所述出口OUT與 低壓力源相連。在圖2中，雖然液體沿著襯底相對于最終元件的移動方向 供給，但這并不是必須的。可以在最終元件周圍設置各種方向和數(shù)目的入 口和出口，圖3示出了一個實施例，其中在最終元件的周圍在每側上以規(guī) 則的圖案設置了四個入口和出口。

在圖4中示出了另一個采用液體局部供給系統(tǒng)的浸沒光刻方案。液體 由位于投影系統(tǒng)PL每一側上的兩個槽狀入口IN供給，由設置在入口IN 沿徑向向外的位置上的多個離散的出口OUT去除。所述入口IN和出口 OUT可以設置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通過該孔投影。液體 由位于投影系統(tǒng)PS的一側上的一個槽狀入口IN提供，由位于投影系統(tǒng) PL的另一側上的多個離散的出口OUT去除。這引起投影系統(tǒng)PS和襯底 W之間的液體薄膜流。選擇使用哪組入口IN和出口OUT組合可能依賴于 襯底W的移動方向(另外的入口IN和出口OUT組合是不被激活的)。

在歐洲專利申請公開出版物No.1420300和美國專利申請公開出版物 No.2004-0136494中(在此以引用的方式將該兩個申請的內(nèi)容整體并入本 文中)，公開了一種成對的或雙臺浸沒光刻設備的方案。這種設備具有兩 個臺用以支撐襯底。在第一位置以臺進行水平測量，但沒有浸沒液體。在 第二位置以臺進行曝光，其中設置浸沒液體。可選的是，設備僅具有一個 可在曝光和測量位置之間移動的臺。