[發(fā)明專利]光刻裝置以及器件制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010287946.2
• 申請日: 2004-07-15
• 公開（公告）號: CN101950131A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B·斯特里克;A·T·A·M·德克森;J·洛夫;K·西蒙;A·斯特拉艾杰
• 申請（專利權(quán)）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(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光刻裝置和一種制造器件的方法。

背景技術(shù)

光刻裝置是將想要的圖案施如到基底、通常是基底的靶部上的機(jī)器。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。這種情況下，采用構(gòu)圖裝置(或者稱為掩模或中間掩模版)來產(chǎn)生形成于IC各層的電路圖案。該圖案可以轉(zhuǎn)印到基底(硅片)的靶部(例如包括一個或者數(shù)個管芯的一部分)。這種圖案的轉(zhuǎn)印一般是通過在涂敷了輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底上成像而實(shí)現(xiàn)的。一般的，單個基底包含由相繼圖案化的相鄰靶部構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻裝置包括所謂的步進(jìn)器和掃描裝置。前者通過將整個圖案一次性曝光在靶部上而使每個靶部受到輻射，后者通過在投射光束下沿給定的方向(“掃描”方向)掃描掩模圖案、并同時沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底而使每個靶部受到輻射。也可以通過將圖案壓印到基底上實(shí)現(xiàn)圖案從構(gòu)圖裝置到基底的轉(zhuǎn)印。

有人提出，將光刻投影裝置的基底浸在具有較高折射率的液體如水中，以便基底和投影系統(tǒng)最后元件之間的空間充滿液體。這使得更小部件能夠成像，因?yàn)槠毓廨椛湓谝后w中波長會變得更短。(也可以認(rèn)為液體起到了增大系統(tǒng)有效數(shù)值孔徑(NA)和聚焦深度的作用)。也可以采用其它的浸液，包括其中懸浮有固體微粒(如石英)的水。

但是，將基底或者基底和基底臺浸沒在液池中(見美國專利US4509852，這里全部引入作為參考)意味著在掃描曝光期間要把一大塊液體加速。這需要另外的或者更大功率的電動機(jī)，因此液體中會產(chǎn)生不需要和不可預(yù)知的湍流。

對液體供給系統(tǒng)，所提出的解決方法之一是僅僅在基底的局部區(qū)域提供液體以及在投影系統(tǒng)最后元件和采用了液體封閉系統(tǒng)的基底(基底表面積通常比投影系統(tǒng)最后元件的要大)之間提供液體。WO99/49504中公開了一種采用這種設(shè)置的方法，這里全部引入作為參考。如圖2和圖3所示，至少通過一個入口IN將液體供給基底，最好是沿著基底相對于最后元件移動的方向供給，并且在液體通過了投影系統(tǒng)后由至少一個出口OUT將其除去。就是說，當(dāng)以-X方向掃描最后元件下面的基底時，在該元件的+X一側(cè)供給液體并在-X一側(cè)將其吸走。圖2示出該設(shè)置的示意圖，其中液體通過入口IN供給，并且由元件另一側(cè)的、連接到低壓源的出口OUT除去。圖2示出了液體是沿著基底相對于最后元件移動的方向供給的，盡管這不是必須的。可以在最后元件周圍的各個方向上設(shè)置入口和出口，且其數(shù)目不限，圖3示出了一個例子，其中圍繞最后元件在每一側(cè)上有規(guī)律地設(shè)置了四組入口和出口。

已經(jīng)提出的另一個解決方法是，提供帶有密封元件的液體供給系統(tǒng)，該密封元件沿著位于投影系統(tǒng)最后元件和基底臺之間的空間的至少一部分邊界延伸。圖4示出了這種解決方法。盡管密封元件相對于投影系統(tǒng)在Z方向(光軸方向)可以有一定的相對運(yùn)動，但它在XY平面內(nèi)基本上保持不動。密封是在密封元件和基底表面之間形成的。最好是如氣封這樣的無接觸密封。申請?zhí)枮?3252955.4的歐洲專利中公開了這種帶有氣封的系統(tǒng)，這里全部引入作為參考。

歐洲專利申請No.03257072.3闡述了雙級浸沒光刻裝置的概念。這種裝置提供了兩個支承基底的工作臺。由一個工作臺在第一位置進(jìn)行沒有浸液的高度測量，而由一個工作臺在具有浸液的第二位置進(jìn)行曝光。或者，該裝置僅有一個工作臺。

由于組件中的溫度變化影響成像輻射的路徑，因此使其最小化就很重要。光學(xué)組件如透鏡和反射鏡的熱脹冷縮可使投影到基底上的像畸變，就象溫度導(dǎo)致的浸液折射率變化一樣能使像畸變。一般可以通過限制電和機(jī)械兩方面耗散過程或者其它任何熱通量源(也即產(chǎn)生或者吸收熱量的源)的程度和接近并保證組件與高熱容量元件之間具有良好的熱連接來控制組件溫度。然而，盡管對光學(xué)元件采取了這些措施，由于溫度和/或局部光強(qiáng)的變化，還是能檢測到圖像畸變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一個目的是減少由于基底和浸液中存在的溫度梯度造成的圖像畸變。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供了一種光刻裝置，它包括一個用于調(diào)整輻射光束的照明系統(tǒng)；一個用于支承構(gòu)圖裝置的支承結(jié)構(gòu)，該構(gòu)圖裝置能夠在輻射光束的橫截面上賦予圖案以形成圖案化輻射光束；一個用于保持基底的基底臺；一個用于把圖案化輻射光束投影到基底靶部的投影系統(tǒng)；以及一個液體供給系統(tǒng)，至少部分地將所述投影系統(tǒng)最后元件和所述基底之間的空間填充液體，其中所述液體供給系統(tǒng)包括一個溫度控制器，它用于調(diào)整所述投影系統(tǒng)的所述最后元件、所述基底和所述液體供給系統(tǒng)三者的溫度使之接近一個公共靶部溫度。