[發(fā)明專利]光刻設(shè)備及器件制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711051798.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN107885044B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·蘭詹;C·路吉騰;F·詹森;M·切尼斯霍夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): 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: 王慧忠

一種光刻設(shè)備(100)包括：襯底臺(tái)(WT)，構(gòu)造以保持襯底(W)；投影系統(tǒng)(PS)，配置成通過開口(301)投影圖案化輻射束并且將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；和導(dǎo)管(305、306)，具有在開口中的出口(306)。所述導(dǎo)管配置成將氣體傳輸至開口。光刻設(shè)備包括溫度控制設(shè)備(330)，其由控制系統(tǒng)控制并且配置成控制在投影系統(tǒng)和襯底之間的空間中的氣體的溫度，尤其是冷卻所述氣體。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年10月12日、申請(qǐng)?zhí)枮?01280056174.9、發(fā)明名稱為“光刻設(shè)備及器件制造方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2011年11月17日申請(qǐng)的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/561,117的權(quán)益，通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光刻設(shè)備和用于制造器件的方法。

背景技術(shù)

光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。光刻設(shè)備可用于例如集成電路(IC)制造過程中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，通過將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。通常，單一襯底將包括相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)，所述相鄰目標(biāo)部分被連續(xù)地圖案化。

光刻術(shù)被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著通過使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻術(shù)正變成允許制造微型IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵的因素。

圖案印刷的極限的理論估計(jì)可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式(1)所示：

其中λ是所用輻射的波長，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，k₁是依賴于工藝的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑實(shí)現(xiàn)：通過縮短曝光波長λ、通過增大數(shù)值孔徑NA或通過減小k₁的值。

為了縮短曝光波長并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射是波長在5-20nm范圍內(nèi)的電磁輻射，例如波長在13-14nm范圍內(nèi)，例如波長在5-10nm范圍內(nèi)，例如6.7nm或6.8nm的波長。可用的源包括例如激光產(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或基于由電子存儲(chǔ)環(huán)提供的同步加速器輻射的源。

可以通過使用等離子體產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激發(fā)燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子體的源收集器模塊。等離子體可以例如通過引導(dǎo)激光束至燃料來產(chǎn)生，燃料例如是合適的材料(例如錫)的顆粒，或合適的氣體或蒸汽的流，例如氙氣或鋰蒸汽。所形成的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用輻射收集器收集。輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括包圍結(jié)構(gòu)或腔，所述包圍結(jié)構(gòu)或腔布置成提供真空環(huán)境以支持等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(LPP)源。

為了使用EUV光刻設(shè)備以期望的精度將圖案投影到襯底上，期望控制襯底的溫度。這是因?yàn)橐r底溫度的不受控制的改變可能會(huì)導(dǎo)致襯底膨脹或收縮，使得被投影的圖案在襯底上沒有以期望的精度定位(例如，沒有以期望的精度在已經(jīng)設(shè)置在襯底上的圖案上進(jìn)行覆蓋)。關(guān)于這一點(diǎn)已知的問題是，源自被曝光的抗蝕劑和/或晶片臺(tái)隔間的用于防止污染物的清洗氣體在晶片表面上造成了凈負(fù)的熱負(fù)載。該熱負(fù)載又可能導(dǎo)致晶片的大的不期望的熱變形。

發(fā)明內(nèi)容