[發(fā)明專利]浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110459541.7
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103186056A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伍強;郝靜安
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工業(yè)中，為了制造更小的晶體管，以便在芯片上形成更多的柵極和制造性能更高的晶體管，光刻工藝必須采用更短波長的光以形成較小的特征尺寸，人們預(yù)測193納米浸沒式光刻技術(shù)將取代157納米光刻技術(shù)成為45納米以下半導(dǎo)體生產(chǎn)的新一代光刻技術(shù)。

雖然浸沒式光刻已受到很大的關(guān)注，但仍面臨巨大挑戰(zhàn)。根據(jù)2005版《國際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖》的光刻內(nèi)容，浸沒式光刻的挑戰(zhàn)在于：(a)控制由于浸入環(huán)境引起的缺陷，包括氣泡和污染；(b)抗蝕劑與流體或面漆的相容性，以及面漆的發(fā)展；(c)抗蝕劑的折射指數(shù)大于1.8；(d)折射指數(shù)大于1.65的流體滿足粘度、吸收和流體循環(huán)要求；(e)折射指數(shù)大于1.65的透鏡材料滿足透鏡設(shè)計的吸收和雙折射要求。

現(xiàn)有技術(shù)中一般在投影透鏡的周圍形成液體供給裝置以供給液體，下面參照附圖1加以說明，圖1給出一種浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)100，包括：投影透鏡14，用于把掩模版的圖形按比例縮小投影到半導(dǎo)體襯底11上的光刻膠層12；液體池15c，位于投影透鏡的曝光場中，作為投影透鏡的曝光媒介，所述投影透鏡14浸沒于液體池15c中；液體供給裝置15，位于投影透鏡14的外圍；氣液體噴淋裝置17，位于液體供給裝置15的外圍，用于形成氣體簾限制液體池15c的液體外流；襯底傳送裝置13，位于氣液體噴淋裝置17、液體供給裝置15以及液體供給裝置產(chǎn)生的液體池15c下，用于裝載和傳送半導(dǎo)體襯底11；所述液體供給裝置15包括液體輸入管15a和液體輸出管15b；所述氣體噴淋裝置17包括輸入氣體的輸入端17b及輸出來自輸入端17b的氣體的輸出端17a。

現(xiàn)有的193納米的浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)，氣體噴淋裝置17的輸入端17b輸入氣體，由輸出端17a噴淋至半導(dǎo)體襯底11上，輸出的氣體形成氣體簾將液體池15c密封。但是，氣體簾與液體池內(nèi)的液體作用會產(chǎn)生氣霧，并從投影系統(tǒng)邊緣溢出；尤其在系統(tǒng)掃描速度不斷提高的情況下，更易造成晶圓上的光刻膠或者光刻膠表面的涂層上出現(xiàn)水滴殘留，影響浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)邊緣成像的質(zhì)量，進而在對光刻膠層進行曝光前或者曝光后，造成光刻膠層上的圖形邊緣出現(xiàn)缺失或失真的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)，防止轉(zhuǎn)移至光刻膠層上的圖形產(chǎn)生缺失或失真。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)，包括：

投影透鏡；

液體池，位于投影透鏡的曝光場中，作為投影透鏡的曝光媒介；

液體供給裝置，位于投影透鏡的外圍，用于提供液體池；

至少兩個氣體噴淋裝置，依次分布于液體供給裝置的外圍；

抽吸裝置，位于最外側(cè)氣體噴淋裝置的外圍。

可選的，所述氣體噴淋裝置呈環(huán)形分布于液體供給裝置的外圍。

可選的，所述至少兩個氣體噴淋裝置包括：位于液體供給裝置外圍的第一氣體噴淋裝置，位于第一氣體噴淋裝置外圍的第二氣體噴淋裝置。

可選的，所述第一氣體噴淋裝置包括：第一氣體輸出端和位于第一氣體輸出端外圍的第一氣體輸入端。

可選的，所述第一氣體輸出端為負(fù)壓抽取型。

可選的，所述第二氣體噴淋裝置包括：位于第一氣體輸入端外圍的第二氣體輸出端和位于第二氣體輸出端外圍的第二氣體輸入端。

可選的，所述第二氣體輸出端為負(fù)壓抽取型。

可選的，所述至少兩個氣體噴淋裝置包括：位于液體供給裝置外圍的第一氣體噴淋裝置，位于第一氣體噴淋裝置外圍的第二氣體噴淋裝置，位于第二氣體噴淋裝置外圍的第三氣體噴淋裝置。

可選的，所述第一氣體噴淋裝置包括：第一氣體輸出端和位于第一氣體輸出端外圍的第一氣體輸入端。

可選的，所述第二氣體噴淋裝置包括：位于第一氣體輸入端外圍的第二氣體輸出端和位于第二氣體輸出端外圍的第二氣體輸入端。

可選的，所述第三氣體噴淋裝置包括：位于第二氣體輸入端外圍的第三氣體輸出端和位于第三氣體輸出端外圍的第三氣體輸入端。

可選的，所述第三氣體輸出端為負(fù)壓抽取型。

可選的，氣體輸入端與氣體輸出端之間的間隔為0.1至20毫米。

可選的，氣體輸入端與氣體輸出端的寬度為0.1至20毫米。

可選的，所述浸沒式光刻系統(tǒng)的投影系統(tǒng)還包括：襯底傳送裝置，位于氣液體噴淋裝置、液體供給裝置下方，用于裝載和傳送半導(dǎo)體襯底。