專利名稱：光刻裝置及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻裝置及器件制造方法。
技術(shù)背景光刻裝置是將期望的圖案應(yīng)用于基底上通常是基底目標部分上的一 種裝置。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下， 構(gòu)圖裝置或者可稱為掩?；蛑虚g掩模版，它可用于產(chǎn)生形成在IC的一個 單獨層上的電路圖案。該圖案可以被傳遞到基底(例如硅晶片)的目標 部分上(例如包括部分、 一個或者多個管芯)。通常這種圖案的傳遞是通 過成像在涂敷于基底的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。 一般地，單一的 基底將包含相繼構(gòu)圖的相鄰目標部分的網(wǎng)格。已知的光刻裝置包括所謂 的步進器，它通過將整個圖案一次曝光到目標部分上而輻射每一 目標部 分，已知的光刻裝置還包括所謂的掃描器，它通過在輻射光束下沿給定 的方向("掃描"方向)掃描所述圖案，并同時沿與該方向平行或者反平行 的方向同步掃描基底來輻射每一目標部分。還可以通過將圖案壓印到基 底上把圖案從構(gòu)圖裝置傳遞到基底上。已經(jīng)有人提議將光刻投影裝置中的基底浸入具有相對較高折射率的 液體中，如水，從而填充投影系統(tǒng)的最后元件與基底之間的空間。由于曝光輻射在該液體中具有更短的波長，從而能夠?qū)Ω〉奶卣鬟M行成像。 (液體的作用也可以認為是增加了系統(tǒng)的有效NA (數(shù)值孔徑)和增加了 焦深。)也有人4是議其它浸液，包括其中懸浮有固體凝:粒(如石英)的水。但是，將基底或基底和基底臺浸沒在液體浴槽(例如參見U. S.專利 No. 4, 509, 853,在此將該文獻全文引入作為參考)中意味著在掃描曝光 過程中必須加速大量的液體。這需要附加的或功率更大的電機，并且液 體中的紊流可能導(dǎo)致不期望和不可預(yù)料的結(jié)果。提出的一種用于液體供給系統(tǒng)的技術(shù)方案是使用液體限制系統(tǒng)僅在基底的局部區(qū)域上以及投影系統(tǒng)的最后元件和基底(通常該基底具有比投影系統(tǒng)的最后元件更大的表面區(qū)域)之間提供液體。在WO99/49504 中公開了 一種已經(jīng)提出的用于該方案的方式，在此將該文獻全文引入作 為參考。如圖2和3所示，通過至少一個入口 IN將液體提供到基底上， 優(yōu)選沿基底相對于最后元件的移動方向提供，并且在經(jīng)過投影系統(tǒng)下方 之后通過至少一個出口 OUT去除液體。也就是說，當沿-X方向在該元件 下方掃描基底時，在元件的+X側(cè)提供液體，并在-X側(cè)接收液體。圖2 示出了示意性的布置，其中通過入口 IN提供液體，和通過與低壓源相連 接的出口 OUT在元件的另一側(cè)接收液體。在圖2的說明中，沿基底相對 于最后元件的移動方向提供液體，盡管可以不必這樣。圍繞最后元件定 位的入口和出口的各種定向和數(shù)量都是可能的，圖3示出了一個實例， 其中圍繞最后元件以規(guī)則圖案提供了四組入口以及在另 一側(cè)的出口 。 發(fā)明內(nèi)容浸沒式光刻裝置的浸液中存在氣泡會不利地影響成像質(zhì)量以及浸液 從基底蒸發(fā)，這會導(dǎo)致重疊誤差、聚焦控制方面的問題以及干燥污點。 因此，有利的是，例如減少浸液中氣泡的形成以及浸液的蒸發(fā)。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光刻裝置，它包括 設(shè)置成保持基底的基體臺；設(shè)置成將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分的投影系統(tǒng)，該投 影系統(tǒng)具有緊靠基底的元件，所述元件在基本平行于所述基底的平面內(nèi) 具有直線形的截面形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光刻裝置，它包括設(shè)置成保持基底的基體臺；設(shè)置成將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分的投影系統(tǒng)；液體限制結(jié)構(gòu)，該液體限制結(jié)構(gòu)具有至少部分地限定用于容納位于 投影系統(tǒng)和基底之間的液體的空間的表面，其中在基本平行于基底的平 面內(nèi)，在最靠近基底的位置，所述空間的截面的形狀、面積或兩者與目 標部分基本一致。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光刻裝置，它包括設(shè)置成保持基底的基體臺；設(shè)置成將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分的投影系統(tǒng)， 液體限制結(jié)構(gòu)，該液體限制結(jié)構(gòu)具有至少部分地限定用于容納位于 基底和緊靠基底的投影系統(tǒng)的元件之間的液體的空間的表面，其中在基 本平行于基底的平面內(nèi)，所述元件、所述空間或者兩者的截面的面積、 形狀或者兩者基本上與目標部分的面積、形狀基本一致。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種器件制造方法,它包括使用投 影系統(tǒng)將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分上，其中緊靠基底的投 影系統(tǒng)的元件在基本平行于基底的平面內(nèi)具有直線形的截面形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種器件制造方法，它包括使用投影系統(tǒng)將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分上，其中至少部分地由 液體限制結(jié)構(gòu)的表面限定出 一位于投影系統(tǒng)和基底之間的用于填充液體 的空間，在最靠近基底的位置處基本平行于基底的平面內(nèi)，所述空間具 有基本上與目標部分的形狀、面積或者兩者一致的截面。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種器件制造方法，它包括使用投 影系統(tǒng)將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分上，其中在投影系統(tǒng)和 基底之間的空間中提供液體，所述空間至少部分由液體限制結(jié)構(gòu)的表面 限定，所述空間、緊靠基底的投影系統(tǒng)的元件或者兩者在基本上平行于 基底的平面內(nèi)的截面與所述目標部分的尺寸、形狀或者兩者精密地一致。


現(xiàn)在僅僅通過實例的方式，參考隨附的示意圖描述本發(fā)明的各個實 施例，附圖中相應(yīng)的參考標記表示相應(yīng)的部件，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻裝置；圖2和3示出了一種在現(xiàn)有技術(shù)的光刻投影裝置中使用的液體供給 系統(tǒng)；圖4示出另 一種在現(xiàn)有技術(shù)的光刻投影裝置中使用的液體供給系統(tǒng)； 圖5示出另一種在現(xiàn)有技術(shù)的光刻投影裝置中使用的液體供給系統(tǒng)； 圖6以平面圖示意性示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的液體限制結(jié) 構(gòu)的空間；圖7以平面圖示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個液體 限制結(jié)構(gòu)的空間；圖8以剖視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的液體限制結(jié)構(gòu)和投影系統(tǒng)的最 后元件；圖9以截面圖示出了投影系統(tǒng)的最后元件； 圖IO示意性示出了圖9中的最后元件。
具體實施方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻裝置。該裝 置包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置成調(diào)節(jié)輻射光束B (例如UV輻射 或DUV輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其配置成支撐構(gòu)圖裝置(例如掩模) MA，并與配置成依照某些參數(shù)將該構(gòu)圖裝置精確定位的笫一定位裝置 PM連接；基底臺(例如晶片臺)WT,其配置成保持基底(例如涂敷抗蝕劑 的晶片)W,并與配置成依照某些參數(shù)將基底精確定位的第二定位裝 置PW連接；以及投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置成將利用構(gòu)圖裝 置MA賦予給輻射光束B的圖案投影到基底W的目標部分C (例如包括 一個或多個管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學裝置，例如包括用于引導(dǎo)、整 形或者控制輻射的折射光學裝置、反射光學裝置、磁性光學裝置、電 磁光學裝置、靜電光學裝置或其它類型的光學裝置，或者其任意組合。支撐結(jié)構(gòu)以這樣一種方式保持構(gòu)圖裝置，該方式取決于構(gòu)圖裝置的定向、光刻裝置的設(shè)計以及其它條件，例如構(gòu)圖裝置是否保持在真 空環(huán)境中.支撐結(jié)構(gòu)可以使用機械、真空、靜電或其它夾緊技術(shù)來保 持構(gòu)圖裝置.支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者臺，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可 以是固定的或者是可移動的。支撐結(jié)構(gòu)可以確保構(gòu)圖裝置例如相對于 投影系統(tǒng)位于期望的位置，這里任何術(shù)語"中間掩模版"或者"掩模" 的使用可以認為與更普通的術(shù)語"構(gòu)圖裝置"同義。這里使用的術(shù)語"構(gòu)圖裝置"應(yīng)廣義地解釋為能夠給輻射光束在 其截面賦予圖案從而在基底的目標部分中形成圖案的任何裝置，應(yīng)該 注意，賦予給輻射光束的圖案可以不與基底目標部分中的期望圖案精 確重合，例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征。 一般地，賦予給輻射光束的圖案與在目標部分中形成的器件如集成電路的特定 功能層相對應(yīng)。構(gòu)圖裝置可以是透射型的或者反射型的.構(gòu)圖裝置的實例包括掩模，可編程反射鏡陣列，以及可編程LCD板.掩模在光刻中是公知的， 它包括如二進制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各 種混合掩模類型，可編程反射鏡陣列的一個實例采用微小反射鏡的矩 陣排列，每個反射鏡能夠獨立地傾斜，從而沿不同的方向反射入射的 輻射光束。傾斜的反射鏡可以在由反射鏡矩陣反射的輻射光束中賦予 圖案。這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投 影系統(tǒng)，包括折射光學系統(tǒng)，反射光學系統(tǒng)、反折射光學系統(tǒng)、磁性 光學系統(tǒng)、電磁光學系統(tǒng)和靜電光學系統(tǒng)，或其任何組合，只要適合 于所用的曝光輻射，或者適合于其他方面，如浸液的使用或真空的使 用。這里任何術(shù)語"投影透鏡"的使用可以認為與更普通的術(shù)語"投 影系統(tǒng)"同義。如這里所指出的，該裝置是透射型(例如采用透射掩模)，或者， 該裝置可以是反射型(例如采用上面提到的可編程反射鏡陣列，或采 用反射掩模)。光刻裝置可以具有兩個(雙工作臺)或者多個基底臺(和/或兩個 或者多個掩模臺)。在這種"多工作臺式"裝置中，可以并行使用這 些附加臺，或者可以在一個或者多個臺上進行準備步驟，而一個或者 多個其它臺用于曝光，參考圖1，照射器IL接收來自輻射源S0的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是獨立的機構(gòu)，例如當輻射源是受激準分子激光器時， 在這種情況下，不認為輻射源構(gòu)成了光刻裝置的一部分，輻射光束借 助于光束輸送系統(tǒng)BD從源S0傳輸?shù)秸丈淦鱅L,所述光束輸送系統(tǒng)包 括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器，在其它情況下，輻射源可以 是光刻裝置的組成部分，例如當源是汞燈時。源SO和照射器IL,如 果需要連同光束輸送系統(tǒng)BD —起可以稱作輻射系統(tǒng)。照射器IL可以包括調(diào)節(jié)裝置AD(未示出)，用于調(diào)節(jié)輻射光束的角強度分布' 一般地，至少可以調(diào)節(jié)在照射器光瞳平面上強度分布 的外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別稱為ct-外和a-內(nèi))。此外，照射器IL可以包括各種其它部件，如積分器IN和聚光器C0。照射器可以 用于調(diào)節(jié)輻射光束，從而該光束在其橫截面上具有期望的均勻度和強 度分布。輻射光束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(如掩模臺MT)上的構(gòu)圖裝置 (如掩模MA)上，并由構(gòu)圖裝置進行構(gòu)圖。橫向穿過掩模MA后，輻 射光束B通過投影系統(tǒng)PS，該投影系統(tǒng)將光束聚焦在基底W的目標部 分C上.在笫二定位裝置PW和位置傳感器IF (例如干涉測量器件、 線性編碼器或電容傳感器)的輔助下，可以精確地移動基底臺WT，從 而在輻射光束B的光路中定位不同的目標部分C。類似地，例如在從 掩模庫中機械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第 一定位裝置PM 和另一個位置傳感器(圖1中未明確示出)來使掩模MA相對于輻射 光束B的光路精確定位。 一般地，借助于長行程模塊(粗略定位)和 短行程模塊(精確定位)，可以實現(xiàn)掩模臺MT的移動，其中長行程 模塊和短行程模塊構(gòu)成第一定位裝置PW的一部分。在步進器(與掃 描裝置相對)的情況下，掩模臺MT可以只與短行程致動裝置連接， 或者固定?？梢允褂醚谀蕵擞汳1、 M2和基底對準標記P1、 P2對 準掩模MA與基底W。盡管如所示出的基底對準標記占據(jù)了指定的目標 部分，它們也可以設(shè)置在各個目標部分(這些標記是公知的劃線對準 標記)之間的空間中.類似地，在其中在掩模MA上提供了超過一個 管芯的情況下，可以在各個管芯之間設(shè)置掩模對準標記。 所示的裝置可以按照下面模式中的至少 一種使用1. 在步進模式中，掩模臺MT和基底臺￥T基本保持不動，而賦予 輻射光束的整個圖案被一次投影到目標部分C上(即單次靜態(tài)曝光). 然后沿X和/或Y方向移動基底臺WT，使得可以曝光不同的目標部分 C。在步進模式中，曝光區(qū)的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中成像 的目標部分C的尺寸。2. 在掃描模式中，當賦予輻射光束的圖案被投影到目標部分C時， 同步掃描掩模臺MT和基底臺(即單次動態(tài)曝光)。基底臺WT相對 于掩模臺MT的速度和方向通過投影系統(tǒng)PS的放大(縮小)和圖像反 轉(zhuǎn)特姓來確定.在掃描模式中，曝光區(qū)的最大尺寸限制了在單次動態(tài) 曝光中目標部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動的長度確定了 目標部分的高度(沿掃描方向)。3.在其他模式中，當賦予輻射光束的圖案被投影到目標部分C上 時，掩模臺MT基本保持不動，支撐可編程構(gòu)圖裝置，同時移動或掃 描基底臺WT。在該模式中， 一般采用脈沖輻射源，并且在每次移動基 底臺WT之后，或者在掃描期間兩個相繼的輻射脈沖之間根據(jù)需要更 新可編程構(gòu)圖裝置。這種操作模式可以容易地應(yīng)用于采用可編程構(gòu)圖 裝置的無掩模光刻中，所述可編程構(gòu)圖裝置例如是上面提到的可編程 反射鏡陣列型。還可以采用上述使用模式的組合和/或變化，或者采用完全不同的 使用模式，圖4示出了具有局部液體供給系統(tǒng)的另一浸沒式光刻方案。液體 由位于投影系統(tǒng)PL兩側(cè)中每一側(cè)的兩個槽形入口 IN供應(yīng)，并通過徑 向設(shè)于入口 IN外側(cè)的多個分立出口 0UT去除'入口 IN和出口 OUT可 設(shè)置在中心具有孔的板中，投影光束可穿過所述孔投射。液體由位于 投影系統(tǒng)PL—側(cè)上的一個槽形入口 IN供應(yīng)，并通過位于投影系統(tǒng)PL 另一側(cè)的多個分立出口 OUT去除，使得在投影系統(tǒng)PL和基底W之間 產(chǎn)生液體薄膜流動。采用那些入口 IN和出口 OUT組合取決于基底W 的運動方向(其它入口 IN和出口 0UT不起作用) 已提出的另一種具有局部液體供給系統(tǒng)的浸沒式光刻系統(tǒng)方案是 提供具有液體限制結(jié)構(gòu)的液體供給系統(tǒng)，所迷液體限制結(jié)構(gòu)在投影系 統(tǒng)的最后元件與基底臺之間的空間的部分邊界延伸.該方案在圖5中 示出。所述液體限制結(jié)構(gòu)在XY平面中相對于投影系統(tǒng)基本上是靜止 的，而在Z方向(光軸的方向)可以有一些相對運動。在該實施例中， 液體限制結(jié)構(gòu)與基底表面之間形成密封。在該實施例中，密封是無接 觸密封，例如氣密封，該系統(tǒng)在美國專利申請公開文獻2004-0207824 以及歐洲專利申請公開文獻EP1420298中公開，這里通過引用將每個 專利申請整體結(jié)合到本申請中，并在圖5中示出.目標部分C的尺寸和形狀(有時稱為開口尺寸)可以由照射光學 元件(例如石英桿)確定，照射光學元件是設(shè)在所述石英桿出口附近 的混光器和/或遮蔽單元。由于基底W和基底臺WT的在投影系統(tǒng)PL以及基本靜止的液體限 制系統(tǒng)下方的運動，會在浸液中形成氣泡，如圖4和圖5所示。特別 是，當基底W的邊緣經(jīng)過浸液11占據(jù)的空間下方時，會在浸液中形成氣泡，因而導(dǎo)致光刻裝置的成像質(zhì)量下降。液體限制系統(tǒng)通常設(shè)計成用于傳統(tǒng)的投影系統(tǒng)PL。在該系統(tǒng)中， 最后元件在垂直于投影系統(tǒng)的光軸的平面(它是與基底W平行的平面) 內(nèi)具有圓形截面，為了使液體限制系統(tǒng)工作，被填充液體的所述空間 的所述截面區(qū)域與投影系統(tǒng)的最后元件的形狀在一個相同的平面內(nèi)精 密地一致.這用于使用于液體供應(yīng)系統(tǒng)的可用空間最大，液體供應(yīng)系 統(tǒng)在較小的空間內(nèi)需要有很多部件，已提出了液體限制系統(tǒng)的幾種不 同設(shè)計。本發(fā)明的一個或多個實施例可用于所有這些不同的設(shè)計，包 括但不限于美國專利申請公開文獻US2004-0263809、 PCT專利申請公 開文獻W02004-090634、歐洲專利申請公開文獻EP1420298、 EP1494079 和EP1477856、以及2005年4月5日提交的美國專利申請US11/098615 中公開的設(shè)計，上述每個專利申請的內(nèi)容通過引用整體結(jié)合于本申請 中>現(xiàn)在詳細描迷圖5示出的液體限制結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明的一個或 多個實施例不限于這種類型的液體限制結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。圖5示出了位于投影系統(tǒng)和基底臺之間的儲液器或空間10,空間 10中填充了通過入口/出口 13提供的具有較高折射率的液體11，例 如水。該液體具有使得輻射投影束的波長在液體中比在空氣或真空中 短的效果，使得能夠分辨較小的特征。已知投影系統(tǒng)的分辨率限度本 身由投影系統(tǒng)的波長和系統(tǒng)的數(shù)值孔徑?jīng)Q定。液體的存在也可以認為 是增加了有效的數(shù)值孔徑。此外，在數(shù)值孔徑固定時，所述液體有效 地增加了場深。在投影系統(tǒng)的成像區(qū)周圍對基底的無接觸密封形成為使得液體被 限制在基底表面和投影系統(tǒng)的最后元件之間的空間10內(nèi)。所述空間 由位于投影系統(tǒng)PL的最后元件下方以及周圍的液體限制結(jié)構(gòu)12限定 或形成的。液體被送入投影系統(tǒng)下方并位于液體限制結(jié)構(gòu)12內(nèi)的空 間10中。液體限制結(jié)構(gòu)12延伸得略高于投影系統(tǒng)的最后元件，液面 升高至高于所述最后元件，從而提供液體緩沖器。液體限制結(jié)構(gòu)12 具有內(nèi)周邊，在一個實施例中，內(nèi)周邊的上端與投影系統(tǒng)或投影系統(tǒng) 的最后元件的形狀精密地一致，可以是例如圓形.液體通過位于液體限制結(jié)構(gòu)12和基底W的表面之間的氣密封16 限制于空間10中。氣密封由氣體(例如空氣、人造空氣、^或惰性氣體)形成，所述氣體在壓力下通過入口 15提供到液體限制結(jié)構(gòu)12 和基底之間的間隙，并通過第一出口 14排出.入口 15處的過壓、第 一出口 14處的真空水平以及間隙的幾何形狀設(shè)置成使得存在限制液 體的向內(nèi)高速氣流?？梢圆捎闷渌愋偷囊后w限制結(jié)構(gòu)12。例如，氣密封可以由單相 提取器、凹槽或氣體刀的組合替代，如2005年4月5日提交的美國 專利申請US11/098，615所描述的，在此將該申請通過引用整體結(jié)合 到本申請中?？蛇x擇地，氣密封可以由流體靜力學或流體動力學軸承 替代，如美國專利申請公開文獻US2005-018155所描述的，在此將該 申請通過引用整體結(jié)合到本申請中。為了減小被液體占據(jù)的空間IO在掃描過程中經(jīng)過基底W邊緣的時 間或使之最小化，或者減小有浸液蒸發(fā)的基底上表面的區(qū)域或使之最 小化，在最靠近基底W的位置在平行于基底W的上表面的平面內(nèi)，空 間10的截面被設(shè)置成與目標部分TP (有時稱為照射開口區(qū)域)的形 狀精密地一致。這在圖6中示出。從圖6可以看出以平面圖示出的液 體限制結(jié)構(gòu)12，空間10由在位于液體限制結(jié)構(gòu)12中的空間10的下 部開口 40和位于液體限制結(jié)構(gòu)12的上表面中的上部開口 60之間延 伸的壁20限定。在圖6中，上部開口60是圓形的，使得液體限制結(jié) 構(gòu)12可以用于傳統(tǒng)的投影系統(tǒng)PL,在傳統(tǒng)的投影系統(tǒng)PL中，投影系 統(tǒng)的最后元件徑向?qū)ΨQ，而最靠近基底W的下部開口 40是矩形的， 并且與目標部分TP的形狀精密地一致。此外，下部開口 40還與目標 部分TP的尺寸精密地一致，但它不能小于目標部分TP 在一個實施 例中，下部開口 40的面積或在最靠近基底W的位置位于與基底W基 本平行的平面內(nèi)的所述空間的截面小于目標部分TP的面積的1. 5倍， 在其它實施例中分別小于目標部分TP的面積的1.4、 1.3、 1.2、 1.1倍。所述差異是為了考慮了在"運行"情況下液體供應(yīng)系統(tǒng)相對于所 迷最后元件的相對運動，或為了使運動能夠謹慎地進行。限定了限制液體的空間IO的液體限制結(jié)構(gòu)12的表面20成形為從 上部開口 60的形狀平滑地轉(zhuǎn)變成下部開口 40的形狀，并適應(yīng)投影系 統(tǒng)的最后元件的形狀，以及歐洲專利申請公開文獻EP1477856中描述 的限制系統(tǒng)的某些相對運動，該歐洲專利申請通過引用被整體結(jié)合到 本申請中，然而，這種轉(zhuǎn)變會導(dǎo)致流動條件方面的困難，因而在一個實施例中上部開口 60和下部開口 40的形狀相似，至少都是直線形。 如果投影系統(tǒng)的靠近基底，這特別容易設(shè)置。投影系統(tǒng)離基底越遠， 越需要投影系統(tǒng)的底部是圓形，因為有較大的角度(容易有多個光瞳 形狀)，圖7中示出了直線形的情況，其中上部開口 60是方形的， 下部開口 40是矩形的。在該裝置中，容易在目標部分TP上實現(xiàn)平行 的浸液流動，而沒有浸液的再循環(huán)，應(yīng)避免浸液的再循環(huán)，因為再循 環(huán)的浸液與未再循環(huán)的浸液相比會被投影束PB加熱，溫度的變化會 導(dǎo)致所述空間中的浸液的折射率發(fā)生變化。
如果像圖6和7所示那樣，通過使下部開口的截面形狀和/或尺寸 與目標部分TP精密地一致或相似，使液體限制結(jié)構(gòu)12中的空間的下 部開口 40的尺寸減小或被最小化，那么在基底W的掃描期間，掃描 (其中開口 40經(jīng)過基底W的邊緣)的次數(shù)被減少，因此有浸液蒸發(fā) 的區(qū)域被減小.
圖8-10示出了本發(fā)明的一個實施例，其中投影系統(tǒng)的最后元件和 液體限制結(jié)構(gòu)12的形狀和幾何形狀被優(yōu)化，使得下部開口 40的尺寸 能夠制成為與目標部分TP的形狀和/或尺寸精密地一致，而不會不利 地影響其它工作條件，例如不會影響在目標部分TP上產(chǎn)生平行浸液 流動的能力或減小液體供應(yīng)系統(tǒng)的可用體積。實際上，與現(xiàn)有系統(tǒng)相 比，該實施例可增大液體供應(yīng)系統(tǒng)的可用體積。
在圖8中，采用與圖7所示相似的液體供應(yīng)系統(tǒng)12。因此，空問 的下部開口 40在基本平行于基底W并靠近基底W (例如在最靠近基底 W的位置)的平面PL2中具有與目標部分TP相似的形狀和尺寸。如圖 所示，液體限制結(jié)構(gòu)12部分地圍繞投影系統(tǒng)PL的最后元件.因此， 存在基本平行于基底W的上表面處的平面的平面PL"該平面PL!還與 液體限制結(jié)構(gòu)12限定的空間10和投影系統(tǒng)PL的最后元件的下端相 交。在該平面中，空間的橫截面形狀和尺寸類似于投影系統(tǒng)PL的最 后元件的橫截面形狀和尺寸。因此，與用于圖6的液體限制元件12 的投影系統(tǒng)的最后元件相反，投影系統(tǒng)PL的最后元件成形為使得它 在那個平面中也具有矩形或方形的截面，因而限定所述空間的液體限 制結(jié)構(gòu)12的內(nèi)表面的形狀能夠從下部開口 40轉(zhuǎn)變?yōu)樯喜块_口 60，而 不需將直線變換成曲線。這有助于在目標部分TP上形成平行的浸液 流動，以及簡化壁20的成形。當投影系統(tǒng)和基底之間的距離增加時，浸液的均勻性更加重要，因而更需要平行的流動。所述壁20都基本 上是平的'在一個實施例中，下部開口和上部開口的形狀以及投影系 統(tǒng)的最后元件截面的形狀與目標部分的形狀相似。
在圖8中，示出了空間10，該空間10在基本平^f亍于基底W的平 面中的截面隨著接近基底W而減小。當然也不一定要這樣，上部開口 60和下部開口 40可以具有相同或基本相同的尺寸，使得由液體限制 結(jié)構(gòu)12限定的所述空間的側(cè)壁的橫截面是平行的。如圖8所示，截 面面積隨著離開/接近基底而增加/或減小的速率并不一定是恒定的， 設(shè)置具有兩個斜度的內(nèi)側(cè)壁20的空間10，在基底20和投影系統(tǒng)的大 致底部之間具有較陡的斜度，在之上具有較緩的斜度。
圖9示出了投影系統(tǒng)的最后元件。虛線示出了通常的投影系統(tǒng)的 最后元件的形狀，可以看出最后元件的那些部分能夠去除，而不會在 使用中影響最后元件的光學性質(zhì)。加工去除掉虛線所示的區(qū)域是制造 這種元件的一個方法。因此最后元件的下表面的形狀與液體限制結(jié)構(gòu) 12的形狀精密地一致，而不需采用彎曲的上部開口 60。示出的最后 元件的最下端具有施加于其上的涂層100 (或石英板或所謂的 abslussplatte 100)。所示的涂層或石英板100是平的。然而，不 一定是這樣，最后元件的最下表面可以是彎曲的，以及可以具有施加 于其上的涂層或石英板，或可以不具有施加于其上的涂層或石英板。
圖IO示出投影系統(tǒng)的最后元件的三維視圖，其中可以清楚地看到 從彎曲的上表面向未彎曲的下表面的過渡。元件的上半部具有通常的 形狀，其下半部具有通過直邊70連接的平的側(cè)面，即在大致平行于 基底W的平面上具有直線的截面形狀.
本發(fā)明的實施例還可應(yīng)用于離軸投影系統(tǒng)，該所述系統(tǒng)中投影束 設(shè)置成使得在平面圖中目標部分不居中地位于投影系統(tǒng)中心的下方。
在歐洲專利申請公開文獻EP1420300以及美國專利申請公開文獻 US2004-0136494 (每個申請都通過引用整體包括于本申請中)中，已 公開兩個或雙工作臺浸沒式光刻裝置的構(gòu)思。這種光刻裝置設(shè)有兩個 用于支撐基底的臺.在沒有浸液的第一位置，用一個臺進行水準測量， 在存在浸液的第二位置，用一個臺進行曝光?？蛇x擇地，所述光刻裝 置也可以只由一個臺。
盡管在本申請中可以具體參考該光刻裝置在IC制造中的應(yīng)用，但是應(yīng)該理解這里描述的光刻裝置可能具有其它應(yīng)用，例如，它可用于 制造集成光學系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、
液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在 這種可替換的用途范圍中，這里任何術(shù)語"晶片"或者"管芯"的使 用應(yīng)認為分別可以與更普通的術(shù)語"基底"或"靶部"同義。在膝光 之前或之后，可以在例如涂布顯影裝置(通常將抗蝕劑層作用于基底 并將已曝光的抗蝕劑顯影的一種工具)、計量工具和/或檢驗工具中 對這里提到的基底進行處理。在可應(yīng)用的地方，這里的公開可應(yīng)用于 這種和其他基底處埋工具。另外，例如為了形成多層IC，可以對基底 進行多次處理，因此這里所用的術(shù)語基底也可以指已經(jīng)包含多個已處 理的層的基底，
盡管上面已結(jié)合本發(fā)明的實施例的應(yīng)用進行了說明，但應(yīng)理解本 發(fā)明可用于其它應(yīng)用，例如壓印光刻，在允許的情況下，并不限于光 學光刻。在壓印光刻中，構(gòu)圖裝置中的形貌可壓入提供到基底的光致 抗蝕劑層，從而通過施加電磁輻射、施加熱、壓力或其組合將光致抗 蝕劑固化。構(gòu)圖裝置可在光致抗蝕劑固化后從光致抗蝕劑去除，而將 圖案留在光致抗蝕劑中。
這里使用的術(shù)語"輻射"和"光束"包含所有類型的電磁輻射， 包括紫外(UV)輻射(例如具有大約365， 248， 1", 1S7或者126mn 的波長)。
在本申請中術(shù)語"透鏡"可以表示任何一個各種類型的光學裝置
或其組合，包括折射和反射光學裝置，
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但是應(yīng)該理解可以不 同于所描述的實施本發(fā)明。例如，本發(fā)明可以采取計算機程序的形式， 該計算機程序包含一個或多個序列的描述了上面所公開的方法的機器 可讀指令，或者包含其中存儲有這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例 如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)。
本發(fā)明的一個或多個實施例可以應(yīng)用于任何浸沒式光刻裝置，特 別地但不唯一的，可以應(yīng)用于上面提到的那些類型的光刻裝置，而浸 液可以浴槽的形式提供或僅僅位于基底的局部表面區(qū)域。這里提到的
液體供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)廣義地解釋。在某些實施例中，它可以是給投影系統(tǒng) 與基底和/或基底臺之間的空間提供液體的機構(gòu)或結(jié)構(gòu)的組合。它可包括向所迷空間提供液體的一個或多個結(jié)構(gòu)、 一個或多個液體入口、 一個或多個氣體入口、 一個或多個氣體出口，和/或一個或多個液體 出口的組合。在一個實施例中，所述空間的表面可以是基底和/或基 底臺的一部分，或者所迷空間的表面可以完全覆蓋基底和/或基底臺 的表面，或者所述空間可以包圍基底和/或基底臺。液體供應(yīng)系統(tǒng)可 任選地還包括一個或多個用于控制位置、數(shù)量、質(zhì)量、形狀、流速或 液體的任何其它特征的元件。
上面的描述是為了說明，而不是限制。因此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說顯而易見的是，在不脫離下面描述的權(quán)利要求書的范圍的條件 下，可以對所描述的發(fā)明進行各種修改。
權(quán)利要求
1. 一種光刻裝置，包括設(shè)置成保持基底的基體臺；設(shè)置成將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分的投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)具有緊靠基底的元件，所述元件在基本平行于所述基底的平面內(nèi)具有直線形的截面形狀。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述截面形狀與所述目標部分的 形狀相似。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述元件最靠近基底的下表面是 彎曲的。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述目標部分大致是矩形的。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述元件在基本平行于基底的平 面內(nèi)的截面形狀的面積小于目標部分面積的1.5倍。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括液體限制結(jié)構(gòu)，該液體限制結(jié) 構(gòu)具有至少部分地限定用于容納位于投影系統(tǒng)和基底之間的液體的空間 的表面，其中在基本平行于基底的平面內(nèi)，所述空間的截面的形狀基本 上與所述目標部分的形狀一致。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述空間的截面的面積小于目標 部分的面積的1.5倍。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中液體限制結(jié)構(gòu)的表面延伸到所述 元件最靠近基底的下表面之外，在與所述空間和所述元件都相交并基本 平行于基底的平面內(nèi)，所述空間和所述元件的截面形狀和面積精密地一 致。
9. 一種光刻裝置，包括 設(shè)置成保持基底的基體臺；設(shè)置成將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分的投影系統(tǒng)， 液體限制結(jié)構(gòu)，該液體限制結(jié)構(gòu)具有至少部分地限定用于容納位于 基底和緊靠基底的投影系統(tǒng)的元件之間的液體的空間的表面，其中在基 本平行于基底的平面內(nèi)，所述元件、所述空間或者兩者的截面的面積、形狀或者兩者基本上與目標部分基本一致。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述空間逐漸變小，使得在基本平行于基底的平面內(nèi)所述空間的截面隨著接近基底而減小。
11. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中在基本平行于基底的平面內(nèi)所 述空間的截面形狀從離基底最遠的位置變化至離基底最近的位置，其中 在最靠近基底的位置，所述截面形狀基本上與目標部分的形狀相同。
12. —種器件制造方法，包括使用投影系統(tǒng)將帶圖案的輻射束投 影到基底的目標部分上，其中緊靠基底的投影系統(tǒng)的元件在基本平行于 基底的平面內(nèi)具有直線形的截面形狀。
13， 一種器件制造方法，包括使用投影系統(tǒng)將帶圖案的輻射束投 影到基底的目標部分上，其中至少部分地由液體限制結(jié)構(gòu)的表面限定出 位于投影系統(tǒng)和基底之間的用于填充液體的空間，在最靠近基底的位置 處基本平行于基底的平面內(nèi)，所述空間具有基本上與目標部分的形狀、 面積或者兩者一致的截面。
全文摘要
公開了一種光刻裝置和器件制造方法，所述光刻裝置設(shè)有至少部分地限定用于容納位于投影系統(tǒng)和基底之間的液體的空間的液體限制結(jié)構(gòu)。為了減小基底邊緣在成像時的交叉，在基本平行于基底的平面內(nèi)所述空間的截面面積應(yīng)制成盡可能小。最小的理論尺寸是投影系統(tǒng)成像的目標部分的尺寸。在一個實施例中，投影系統(tǒng)的最后元件的形狀還變成在基本平行于基底的平面內(nèi)具有與目標部分相似的尺寸和/或形狀。所述器件制造方法包括使用投影系統(tǒng)將帶圖案的輻射束投影到基底的目標部分上，其中緊靠基底的投影系統(tǒng)的元件在基本平行于基底的平面內(nèi)具有直線形的截面形狀。
文檔編號G03F7/20GK101281377SQ20081009561
公開日2008年10月8日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月3日
發(fā)明者B·斯特里夫科克, C·A·霍根達姆, H·詹森, J·J·S·M·馬坦斯, J-G·C·范德圖恩, M·H·A·李德斯, M·里龐, P·M·M·烈布雷格特斯, R·F·德格拉夫, S·N·L·唐德斯 申請人:Asml荷蘭有限公司