[發明專利]光刻設備和器件制造方法

無效

• 申請號: 200810215061.4
• 申請日: 2008-09-09
• 公開（公告）號: CN101446776A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: P·P·J·伯克文斯;R·F·德格拉夫;P·M·M·里伯艾格特斯;R·范德漢姆;W·F·J·西蒙斯;D·J·M·迪艾克斯;F·J·J·杰森;P·W·斯考蒂斯;G-J·G·J·T·布蘭德斯;K·斯蒂芬斯;H·H·A·蘭姆彭斯;M·A·K·范力洛普;C·德麥特森艾爾;M·A·C·馬蘭達;P·J·W·斯普魯伊藤伯格;J·J·A-M·沃斯特拉艾斯
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/027
• 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

本申請涉及一種光刻設備和一種器件制造方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常到所述襯底的目標部分上)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。可以將該圖案轉移到襯底(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。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單獨的襯底將包含連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。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。還可以通過將所述圖案壓印(imprinting)到所述襯底上，將所述圖案從所述圖案形成裝置轉移到所述襯底上。

已提出將光刻投影設備中的襯底浸沒在具有相對高的折射率的液體(例如，水)中，以填充介于投影系統的最終元件和襯底之間的空隙。該液體期望是蒸餾水，但是也可以使用一種或更多種其他液體。本法明的實施例將參照液體進行描述。然而，流體也是合適的，尤其是折射率高于空氣的流體，優選折射率高于水的流體。由于曝光輻射在液體中具有更短的波長，所以上述做法的關鍵在于能夠使更小的特征成像。(液體的作用還可以看作是增加系統的有效數值孔徑并且增大焦深)。還可以推薦使用其他浸沒液體，包括其中懸浮固體微粒(例如，石英)的水。

然而，將襯底或者襯底和襯底臺浸沒在液體溶池中(例如，見美國專利US4509852)意味著在掃描曝光過程中必須要加速大體積的液體。這需要另外的或者更大功率的電動機，并且液體中的湍流可能導致不期望的或者不可預料的影響。

提出來的解決方法之一是液體供給系統IH通過使用液體限制系統將液體只提供在襯底的局部區域上以及投影系統的最終元件和襯底之間(通常襯底具有比投影系統的最終元件更大的表面積)。提出來的一種用于設置上述設備的方法在公開號為WO99/49504的PCT專利申請中公開了。如圖2和圖3所示，液體優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，在已經通過投影系統下面后，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的展示中，雖然液體沿著襯底相對于最終元件的移動方向供給，但不是必需的。可以在最終元件周圍設置各種方向和數目的入口和出口，圖3示出了一個實施例，其中在最終元件的周圍在任一側以規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IH的浸沒光刻方案。液體由位于投影系統PL任一側上的兩個槽狀入口IN供給，由設置在從入口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PL的一側上的一個槽狀入口IN提供，由位于投影系統PL的另一側上的多個離散的出口OUT去除，這引起投影系統PL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(其他的入口IN和出口OUT組合是不被激活的)。

已經提出的另一種具有局部液體供給系統方案的浸沒光刻方案是提供具有液體限制結構的液體供給系統，所述液體限制結構沿著投影系統的最終元件和襯底臺之間的空隙的至少一部分邊界延伸。這種方案如圖5所示。液體限制結構IH相對于投影系統在XY平面中是基本靜止的，盡管在Z方向上(在光軸的方向上)可能有一些相對運動。在實施例中，在液體限制結構和襯底表面之間形成密封。所述密封可能是非接觸式的，例如氣體密封。