專利名稱：光刻裝置和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻裝置和一種器件制造方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是可在襯底、通常是襯底的目標(biāo)部分上施加所需圖案的機(jī)器。光刻裝置 例如可用于集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可采用圖案形成裝置來產(chǎn)生將形成于 IC的單個層上的電路圖案，該圖案形成裝置也稱為掩?；蚍謩澃?。該圖案可被轉(zhuǎn)移到襯底 (如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括一個或多個管芯)上。圖案的轉(zhuǎn)移通常借助于成像 到設(shè)于襯底上的一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上來實現(xiàn)。通常來說，單個襯底包含被連續(xù) 地形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻裝置包括所謂的步進(jìn)器，其中通過將整個 圖案一次性地曝光在目標(biāo)部分上來照射各目標(biāo)部分，還包括所謂的掃描器，其中通過沿給 定方向(“掃描”方向)由輻射光束來掃描圖案并以平行于或反向平行于此方向的方向同 步地掃描襯底來照射各目標(biāo)部分。還可以通過將圖案壓印在襯底上來將圖案從圖案形成裝 置轉(zhuǎn)移到襯底上。已經(jīng)提出了可將光刻投影裝置中的襯底浸入到具有相對較高折射率的液體如水 中，以便填充投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間。其目的是用于成像較小的特征，這是 因為曝光輻射在液體中將具有更短的波長(液體的效果還被認(rèn)為是增加了系統(tǒng)的有效數(shù) 值孔徑(NA)，并且增大了聚焦深度)。還已經(jīng)提出了其它的浸液，包括其中懸浮有固體顆粒 (如石英)的水。然而，將襯底或襯底及襯底臺浸入在液體池(例如可見美國專利US 4509852，其 通過引用整體地結(jié)合于本文中)意味著，在掃描曝光期間很大一部分液體必須被加速。這 就要求有額外的或更大功率的電動機(jī)，并且液體中的湍流可能會導(dǎo)致不希望有的和無法預(yù) 測的效果。針對液體供給系統(tǒng)所提出的一種解決方案是，利用液體供給系統(tǒng)僅在襯底的局部 區(qū)域上以及在投影系統(tǒng)的最后元件與襯底(襯底通常具有比投影系統(tǒng)的最后元件更大的 表面積)之間提供液體。在PCT專利申請W099/49504中公開了已經(jīng)提出的針對此而設(shè)置 的一種解決方案，其通過引用整體地結(jié)合于本文中。如圖2和3所示，液體經(jīng)由襯底上的至 少一個入口 IN且優(yōu)選沿著襯底相對于最后元件的運(yùn)動方向來供給，并且在已經(jīng)在投影系 統(tǒng)下方通過之后經(jīng)由至少一個出口 OUT排出。這就是說，當(dāng)襯底在元件下方沿著-X方向被 掃描時、液體在元件的+X側(cè)供給并且在-X側(cè)被吸走。圖2示意性地顯示了這一設(shè)置，其中 液體經(jīng)由入口 IN來供給，并且經(jīng)由與低壓源相連的出口 OUT而在元件的另一側(cè)被吸走。在 圖2中，液體沿著襯底相對于最后元件的運(yùn)動方向來供給，但這在此例中不是必須的。入口 和出口可具有圍繞著最后元件設(shè)置的各種定位和數(shù)量，在圖3中顯示了一個例子，其中圍
3繞著最后元件以規(guī)則的圖案設(shè)置了位于各側(cè)上的四組入口和出口。在浸入式光刻中存在許多一個或多個表面被浸液覆蓋的情況。許多這些表面上的 浸液必須在制造過程的較后階段中清除掉。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供一種具有可以去除表面上的浸液的有效機(jī)構(gòu)的浸入式裝置是人們所希望的。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種設(shè)置成可通過液體將圖案從圖案形成裝置投 射到襯底上的光刻投影裝置，該光刻投影裝置包括構(gòu)造成可將氣體提供到表面上的氣刀， 與該氣刀相鄰的去除氣體、液體或者兩者的抽取器，和構(gòu)造成可將從氣刀出來的氣體流率 控制在進(jìn)入抽取器的氣體流率的20%之內(nèi)的流量調(diào)節(jié)器。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種設(shè)置成可通過液體將圖案從圖案形成裝置投 射到襯底上的光刻投影裝置，該光刻投影裝置包括構(gòu)造成可將氣體提供到表面上的氣刀， 其中該氣刀包括排出氣體的出口，該出口的寬度在10至50微米之間，長度在100至500微 米之間。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種設(shè)置成可通過液體將圖案從圖案形成裝置投 射到襯底上的光刻投影裝置，該光刻投影裝置包括構(gòu)造成可相對于待干燥的表面在70至 85°之間的角度下將氣體提供到該表面上的氣刀。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種設(shè)置成可通過液體將圖案從圖案形成裝置投 射到襯底上的光刻投影裝置，該光刻投影裝置包括構(gòu)造成可將氣體提供到待干燥的表面上 的氣刀，第一抽取器和第二抽取器，該第一抽取器和第二抽取器設(shè)置在該氣刀的相對側(cè)上 并且構(gòu)造成從該表面上去除氣體、液體或者兩者。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種設(shè)置成可通過液體將圖案從圖案形成裝置投 射到襯底上的光刻投影裝置，該光刻投影裝置包括構(gòu)造成可從表面上去除液體的氣刀，該 氣刀這樣設(shè)置，使得通過在液體中形成壓力剃度而阻斷液體的通道。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，該方法包括通過浸液將圖案 化的輻射光束投射到襯底上，其中用從氣刀流動到與該氣刀相鄰的抽取器的氣流去除表面 上的浸液，從氣刀出來的氣體流率為在進(jìn)入抽取器的氣體流率的20%以內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，該方法包括通過液體將圖案 化的輻射光束投射到襯底上，其中用從氣刀的出口流出的氣流去除表面上的液體，該出口 的寬度在10至50微米之間和長度在100至500微米之間。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，該方法包括通過液體將圖案 化的輻射光束投射到襯底上，其中用在70至85°之間的角度下撞擊到表面上的氣流去除 該表面上的液體。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，該方法包括通過液體將圖案 化的輻射光束投射到襯底上，其中通過由氣體在液體中形成壓力梯度去除表面上的液體。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，該方法包括通過液體將圖案 化的輻射光束投射到襯底上，其中通過由氣體在液體中形成壓力梯度阻斷液體的通道。


下面將僅通過示例的方式并參考示意性附圖來介紹本發(fā)明的實施例，在附圖中對 應(yīng)的標(biāo)號表示對應(yīng)的部分，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻裝置；圖2和3顯示了用于光刻投影裝置的液體供給系統(tǒng)；圖4顯示了用于光刻投影裝置的另一個液體供給系統(tǒng)；圖5顯示了用于光刻投影裝置的另一個液體供給系統(tǒng)的截面圖；圖6和7顯示了液體供給系統(tǒng)的一半的截面圖，其中采用了氣刀；和圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的氣刀的示意截面圖。
具體實施例方式圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻裝置。該裝置包括構(gòu)造成可調(diào)節(jié)輻射光束B (例如UV輻射或DUV輻射)的照明系統(tǒng)(照明器)IL;構(gòu)造成可支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其與構(gòu) 造成可按照一定參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；構(gòu)造成可固定襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W的襯底臺(例如晶片臺)WT，其 與構(gòu)造成可按照一定參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和構(gòu)造成可將由圖案形成裝置MA施加給輻射光束B的圖案投射在襯底W的目標(biāo)部 分C(例如包括一個或多個管芯)上的投影系統(tǒng)(例如折射型投影透鏡系統(tǒng))PS。該照明系統(tǒng)可包括用于對輻射進(jìn)行引導(dǎo)、成形或控制的多種類型的光學(xué)部件，例 如折射式、反射式、磁式、電磁式、靜電式或其它類型的光學(xué)部件或其任意組合。支撐結(jié)構(gòu)以一定的方式固定住圖案形成裝置，這種方式取決于圖案形成裝置的定 向、光刻裝置的設(shè)計以及其它條件，例如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境下。支撐結(jié)構(gòu)可 使用機(jī)械、真空、靜電或其它夾緊技術(shù)來固定位圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或 臺，其可根據(jù)要求為固定的或可動的。支撐結(jié)構(gòu)可保證圖案形成裝置可例如相對于投影系 統(tǒng)處于所需的位置。用語“分劃板”或“掩?！?，在本文中的任何使用可被視為與更通用的用 語“圖案形成裝置”具有相同的含義。這里所用的用語“圖案形成裝置”應(yīng)被廣義地解釋為可用于為輻射光束的橫截面 施加一定圖案以便在襯底的目標(biāo)部分中形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意的是，例如如果圖 案包括相移特征或所謂的輔助特征，那么施加于輻射光束中的圖案可以不精確地對應(yīng)于襯 底目標(biāo)部分中的所需圖案。一般來說，施加于輻射光束中的圖案將對應(yīng)于待形成在目標(biāo)部 分內(nèi)的器件如集成電路中的特定功能層。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的例子包括掩模、可編 程的鏡陣列和可編程的LCD面板。掩模在光刻領(lǐng)域中是眾所周知的，其包括例如二元型、交 變相移型和衰減相移型等掩模類型，還包括各種混合式掩模類型。可編程鏡陣列的一個例 子采用微型鏡的矩陣設(shè)置，各鏡子可單獨(dú)地傾斜以沿不同方向反射所入射的輻射光束。傾 斜鏡在被鏡矩陣所反射的輻射光束中施加了圖案。這里所用的用語“投影系統(tǒng)”應(yīng)被廣義地理解為包括各種類型的投影系統(tǒng)，包括折 射式、反射式、反射折射式、磁式、電磁式和靜電式光學(xué)系統(tǒng)或其任意組合，這例如應(yīng)根據(jù)所用的曝光輻射或其它因素如使用浸液或使用真空的情況來適當(dāng)?shù)卮_定。用語“投影透鏡”在 本文中的任何使用均應(yīng)被視為與更通用的用語“投影系統(tǒng)”具有相同的含義。如這里所述，此裝置為透射型(例如采用了透射掩模)。或者，此裝置也可以是反 射型(例如采用了如上所述類型的可編程鏡陣列，或者采用了反射掩模)。光刻裝置可以是具有兩個(雙級)或多個襯底臺(和/或兩個或多個支撐結(jié)構(gòu)) 的那種類型。在這種“多級”式機(jī)器中，附加的臺可以并聯(lián)地使用，或者可在一個或多個臺 上進(jìn)行預(yù)備步驟而將一個或多個其它的臺用于曝光。參見圖1，照明器IL接收來自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是單 獨(dú)的實體，例如在輻射源為準(zhǔn)分子激光器時。在這種情況下，輻射源不應(yīng)被視為形成了光刻 裝置的一部分，輻射光束借助于光束傳送系統(tǒng)BD從源SO傳遞到照明器IL中、光束傳送系 統(tǒng)BD例如包括適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)鏡和/或光束擴(kuò)展器。在其它情況下，該源可以是光刻裝置的一 個整體部分，例如在該源為水銀燈時。源SO和照明器IL及光束傳送系統(tǒng)BD (如果需要的 話)一起可稱為輻射系統(tǒng)。照明器IL可包括調(diào)節(jié)裝置AD，其用于調(diào)節(jié)輻射光束的角強(qiáng)度分布。通常來說， 至少可以調(diào)節(jié)照明器的光瞳面內(nèi)的強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為 σ-外部和σ-內(nèi)部)。另外，照明器IL通常包括各種其它的器件，例如積分器IN和聚光 器CO。照明器用來調(diào)節(jié)輻射光束，以使其在其橫截面上具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。輻射光束B入射在固定于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT上的圖案形成裝置(例如掩 模)MA上，并通過該圖案形成裝置而圖案化。在穿過掩模MA后，輻射光束B通過投影系統(tǒng) PS,其將光束聚焦在襯底W的目標(biāo)部分C上。借助于第二定位裝置PW和位置傳感器IF (例 如干涉儀、線性編碼器或電容傳感器)，襯底臺WT可精確地移動，以便例如將不同的目標(biāo)部 分C定位在輻射光束B的路徑中。類似地，可用第一定位裝置PM和另一位置傳感器(在圖 1中未明確示出)來相對于輻射光束B的路徑對掩模MA進(jìn)行精確的定位，例如在將圖案形 成裝置從掩模庫中機(jī)械式地重新取出之后或者在掃描過程中。通常來說，借助于形成為第 一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實現(xiàn)掩 模臺MT的運(yùn)動。類似的，采用形成為第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模 塊，可實現(xiàn)襯底臺WT的運(yùn)動。在采用步進(jìn)器的情況下(與掃描器相反)，掩模臺MT可只與 短行程致動器相連，或被固定位。掩模MA和襯底W可采用掩模對準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和襯底對準(zhǔn) 標(biāo)記Pl，P2來對準(zhǔn)。雖然襯底對準(zhǔn)標(biāo)記顯示為占據(jù)了專用目標(biāo)部分，然而它們可位于目標(biāo) 部分之間的空間內(nèi)(它們稱為劃線片對準(zhǔn)標(biāo)記)。類似的，在掩模MA上設(shè)置了超過一個管 芯的情況下，掩模對準(zhǔn)標(biāo)記可位于管芯之間。所述裝置可用于至少一種下述模式中1.在步進(jìn)模式中，掩模臺MT和襯底臺WT基本上保持靜止，而施加到投影光束上的 整個圖案被一次性投影到目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后沿X和/或Y方向移動 襯底臺WT，使得不同的目標(biāo)部分C被曝光。在步進(jìn)模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了在單 次靜態(tài)曝光中所成像的目標(biāo)部分C的大小。2.在掃描模式中，掩模臺MT和襯底臺WT被同步地掃描、同時施加到投影光束上的 圖案被投影到目標(biāo)部分C上(即單次動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于掩模臺MT的速度和方 向由投影系統(tǒng)PS的放大(縮小)和圖像倒轉(zhuǎn)特性來確定。在掃描模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了單次動態(tài)曝光中的目標(biāo)部分的寬度(非掃描方向上)，而掃描運(yùn)動的長度決定 了目標(biāo)部分的高度(掃描方向上)。3.在另一模式中，掩模臺MT基本上固定地夾持了可編程的圖案形成裝置，而襯底 臺WT在施加到投影光束上的圖案被投影到目標(biāo)部分C上時產(chǎn)生運(yùn)動或掃描。在這種模式 中通常采用了脈沖輻射源，可編程的圖案形成裝置根據(jù)需要在襯底臺WT的各次運(yùn)動之后 或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間進(jìn)行更新。這種操作模式可容易地應(yīng)用于采用了可編程 的圖案形成裝置、例如上述類型的可編程鏡陣列的無掩模式光刻技術(shù)。還可以采用上述使用模式的組合和/或變型，或者采用完全不同的使用模式。在圖4中顯示了具有局部化液體供給系統(tǒng)的另一浸入式光刻解決方案。液體經(jīng)由 位于投影系統(tǒng)PL兩側(cè)上的兩個槽式入口 IN來供給，并經(jīng)由設(shè)置在入口 IN的徑向外側(cè)的多 個分散出口 OUT來去除。入口 IN和出口 OUT設(shè)置在一塊板中，在該板的中心設(shè)有孔，投影 光束經(jīng)由該孔來投射。液體經(jīng)由位于投影系統(tǒng)PL —側(cè)上的一個槽式入口 IN來供給，并經(jīng) 由設(shè)置在投影系統(tǒng)PL另一側(cè)上的多個分散出口 OUT來去除，這便導(dǎo)致了投影系統(tǒng)PL和襯 底W之間的液體的薄膜式流動。選擇使用入口 IN和出口 OUT的哪種組合取決于襯底W的 運(yùn)動方向(入口 IN和出口 OUT的另一種組合被停用)。已經(jīng)提出的另一解決方案是提供帶有液體限制結(jié)構(gòu)的液體供給系統(tǒng)，該液體限制 結(jié)構(gòu)沿著投影系統(tǒng)的最后元件與襯底臺之間的空間的至少一部分邊界而延伸。雖然在Z方 向(光軸方向)上可能存在一些相對運(yùn)動，然而液體限制結(jié)構(gòu)在XY平面內(nèi)相對于投影系統(tǒng) 基本上靜止。在一個實施例中，密封形成在液體限制結(jié)構(gòu)和襯底表面之間。該密封可以是 一種無接觸式密封如氣封。這種系統(tǒng)公開在美國專利申請公開文獻(xiàn)US2004-0207824和歐 洲專利申請公開文獻(xiàn)EP-A-1420298，每篇文獻(xiàn)都通過引用整體地結(jié)合于本文中和示于圖5 中。如圖5中所示，液體供給系統(tǒng)用于將液體提供到投影系統(tǒng)和襯底之間的空間中。 儲槽10形成了與投影系統(tǒng)成像區(qū)域周圍的襯底之間的無接觸式密封，使得液體被限制成 填充了襯底表面與投影系統(tǒng)最后元件之間的空間。儲槽由位于下方且圍繞著投影系統(tǒng)PL 的最后元件的液體限制結(jié)構(gòu)12形成。液體進(jìn)入到投影系統(tǒng)下方的空間中并處于液體限制 結(jié)構(gòu)12內(nèi)。液體限制結(jié)構(gòu)12稍微延伸到投影系統(tǒng)最后元件之上一點，并且液面上升到最 后元件之上，從而提供了液體緩沖。液體限制結(jié)構(gòu)12具有內(nèi)周邊，在一個實施例中，該內(nèi)周 邊在上端處緊密地順應(yīng)著投影系統(tǒng)或其最后元件的形狀，因此例如可以是圓形的。在底部 處，該內(nèi)周邊緊密地順應(yīng)著成像區(qū)域的形狀，例如為矩形，但并不一定要如此。液體通過液體限制結(jié)構(gòu)12的底部與襯底W的表面之間的氣封16而被限制在儲槽 中。氣封由氣體如空氣、合成空氣、氮?dú)饣蚰撤N惰性氣體形成，其在壓力下經(jīng)由入口 15提供 到液體限制結(jié)構(gòu)12與襯底之間的間隙中，并經(jīng)由第一出口 14排出。氣體入口 15上的過壓、 第一出口 14上的真空度以及間隙的幾何形狀設(shè)置成使得存在有限制了液體的向內(nèi)高速氣 流。在浸入式光刻裝置中有一些情況下需要對以前被浸液覆蓋的表面進(jìn)行干燥。例 如，在對表面成像后，對襯底進(jìn)行徹底的干燥是有利的。氣刀可以用來干燥以前濕潤的表 將光刻投影裝置中的浸液保持在投影系統(tǒng)PL和襯底W之間的一些方式涉及所謂的局部化區(qū)域解決方案，其中在平面圖中小于襯底總表面的襯底表面由浸液濕潤。液體限 制系統(tǒng)將浸液保持在僅僅處于該局部化區(qū)域上。這種局部化解決方案的實施例的一個難題 是在投影系統(tǒng)下對襯底掃描期間在液體限制系統(tǒng)和襯底W之間形成無接觸式的密封。保證 浸液不會從液體限制系統(tǒng)中溢出并且防止其由此污染裝置的其它部件的一種方法是圍繞 液體限制系統(tǒng)的周邊設(shè)置氣刀，以便干燥襯底表面上的還沒有除掉的或者沒有被液體限制 系統(tǒng)的其它部件保持的任何殘余浸液。當(dāng)然，氣刀可以作為液體限制系統(tǒng)的一部分形成，如 在包圍著保持浸液的空間并且對襯底形成密封的液體限制結(jié)構(gòu)中。在圖6所示的液體限制結(jié)構(gòu)12中，抽取器31將液體從局部化區(qū)域通過絲網(wǎng)抽到 圖的左手側(cè)。抽取器31可以既抽液體也抽氣體或者只抽液體。凹槽32沿抽取器31的徑 向向外設(shè)置，氣刀33沿凹槽32的徑向向外設(shè)置。氣刀形成用于干燥襯底W的表面的氣體 射流34。在圖7所示的一個類似的實施例中，凹槽32被修改而形成朝著氣源例如大氣敞開 的通道40，以形成從通道40徑向向外地流動至與低壓源連接的通道50的氣體流動。公開 的氣刀可以用于一般的干燥應(yīng)用情況，特別是對于可以形成液體限制結(jié)構(gòu)12的一部分的 氣刀而言。氣刀通常按照這樣的原理工作即通過在剩余液體表面上運(yùn)動的氣流將剪切力引 到表面上的任何剩余液體上。這要求從氣刀流出極其高速的氣體流并且也要求在襯底W和 氣刀出口之間具有窄的間隙(亦即在液體限制結(jié)構(gòu)12的情況下是在液體限制結(jié)構(gòu)12的底 面和襯底W的頂面之間的間隙)。通過調(diào)節(jié)氣刀的構(gòu)造，可以形成壓力增加的區(qū)域并且可以防止液體通過該區(qū)域。 通過具有指向表面的氣“簾”形成該區(qū)域。這樣形成了高壓液體阻擋并且在液體中形成壓 力梯度，而且對在襯底W或者其它位于氣刀下面的表面移動期間通過將液體保持在氣刀的 一側(cè)來干燥該表面發(fā)生效力的正是該壓力梯度的形成而不是液體表面上存在表面曳力，即 壓力梯度是支配力。壓力梯度可以在50米/秒和200米/秒之間的氣體速度下形成。設(shè) 置有調(diào)節(jié)氣體流量和氣刀高度的控制器?？梢圆贾眉羟辛C(jī)構(gòu)來消除液體。在通過形成壓力梯度來消除液體時，與通過剪切力干燥表面相比，此時可以使用 相對較少的氣體并且氣刀出口和在被干燥的表面之間的距離可以相對較大。下面結(jié)合對襯底W的干燥尤其是結(jié)合氣刀在液體限制結(jié)構(gòu)中的使用來說明該氣 刀。但是，該氣刀可以用于對表面干燥的其它應(yīng)用情況，也許用于干燥襯底臺WT的頂部，該 頂面上有時也可能有浸液，或者用于其它任何部件，或者當(dāng)然也可以用于干燥在浸入式光 刻裝置中的或許不是位于投影系統(tǒng)PL下面的位置上的襯底或另一個部件。圖8示意示出了大體上標(biāo)記為33的氣刀和大體上標(biāo)記為32的凹槽或抽取器。氣 刀包括呈噴嘴形式的出口 310。圖8中示出了一些變型。這些是氣刀的噴嘴出口 310的寬 度K(很清楚地，氣刀噴嘴310形成為具有長度和寬度的狹縫，該狹縫延伸進(jìn)入到圖8中的 紙面并且從該紙面出來)。圖中示出了氣刀噴嘴的角Α，該角是噴嘴與一條垂直于噴嘴出來 所通過的表面和垂直于要干燥的表面W的紱之間的角。當(dāng)角A為零時，氣刀噴嘴直接向下 指向。Tb是噴嘴長度，G是噴嘴出口和表面W之間的距離(在氣刀是液體限制結(jié)構(gòu)的一部 分的該實施例中，這是液體限制結(jié)構(gòu)的所謂的‘跨騎高度’)。距離Li是氣刀噴嘴出口 310 和抽取器32之間的距離，V是表面W相對于氣刀33的速度，Qs是通過氣刀33的氣體流量， Qe是通過抽取器32的氣體流量。
如可以看見的那樣，氣刀33包括腔室320。氣體進(jìn)入腔室320，腔室相對于出口的 尺寸可以抑制在氣體通過噴嘴310流出之前的任何可能的壓力波動。一些分散的入口可以 設(shè)置在腔室320中、用于將氣體引入腔室320中。抽取器32具有類似于氣刀33的腔室320結(jié)構(gòu)的腔室410。抽取器32也具有入口 420，其在氣刀底面和腔室410之間提供通道。但是具有入口 420的窄通道可以省略掉，這 樣在腔室410。和底面中的入口 420之間沒有變窄部分；間隙G可以對流量均衡提供足夠 的阻力。作用在表面W上的液體上的力是表面曳力，表面曳力是由于在氣體/液體介面處 的剪切力、壓力(其是由于局部壓力剃度產(chǎn)生的力)、有效的質(zhì)量力或慣性力(其是加速給 定體積的液體所需要的力)以及一般質(zhì)量力而出現(xiàn)的。后兩個分量與表面的移動有關(guān)，而 前兩個分量由氣刀的設(shè)計確定。在優(yōu)化氣刀時，應(yīng)該考慮液體(例如水)的蒸發(fā)的影響。蒸發(fā)取決于一些因素，包 括溫度、氣體的濕度和氣體速度(氣體速度取決于噴嘴設(shè)計)。它們都可能起主要的作用。 液體蒸發(fā)是不希望發(fā)生的現(xiàn)象，因為它會導(dǎo)致對表面的冷卻。這種冷卻可能會有害地影響 其它方面，最顯著的是影響襯底W的表面形狀、裝置中的部件的溫度和/或浸液的溫度(由 此改變浸液的折射指數(shù))。通過向氣刀33供給具有相對較高濕度的氣體可以減少蒸發(fā)或者 使蒸發(fā)最少化。氣刀33的出口或噴嘴的長度上的壓力降也應(yīng)該被控制，以避免冷卻。在一 個采用水和空氣的實施例中，壓力降不應(yīng)該大于0. 2巴，否則氣體的濕度就會減小得太多。 因此，應(yīng)該針對液體消除以及使噴嘴310中的壓力降減小或最小化對氣刀性能進(jìn)行最優(yōu)化 設(shè)計。在要干燥的表面、氣刀和抽取器之間建立的0. 05巴表壓或更高的局部壓力就足 以使在被去除的液體的流動狀態(tài)由液體中的壓力梯度來驅(qū)動而不需要通過剪切力驅(qū)動?？?以提供0. 1或甚至0. 2巴表壓的局部壓力的建立。如果這可以實現(xiàn)，在一個使用水的實施 例中，比1 μ m小很多的剩余液體層厚是可能的(模擬和/或?qū)嶋H的試驗已經(jīng)表明剩余液體 層厚在200和400nm之間是可能的)。在排空區(qū)域下面可以有負(fù)的相對壓力，其對表面W施 加朝著氣刀33方向的吸引力。這在裝置的控制動力學(xué)上是需要得到補(bǔ)償?shù)?，如果要避免與 成像聚焦有關(guān)的問題或者碰撞問題的話，并且在任何情況下負(fù)的相對壓力都應(yīng)該降低成者 最小化。下面的表中示出了氣刀的各種參數(shù)對抽取器下的相對壓力(dPe)和對噴嘴長度上 的壓力降(dPn)的影響。
權(quán)利要求
1.一種光刻投影裝置，所述光刻投影裝置設(shè)置成通過液體將圖案從圖案形成裝置投射 到襯底上，所述光刻投影裝置包括構(gòu)造成將氣體提供到待干燥的表面上的氣刀；和抽取器，所述抽取器與所述氣刀相鄰設(shè)置，用于去除氣體、液體或者這兩者；其中所述氣刀的出口和所述抽取器的入口形成在大致為平的表面上，所述抽取器的入 口和所述出口之間的距離是所述大致為平的表面在所述氣刀的相對于抽取器的另一側(cè)延 伸至另一抽取器或在所述另一側(cè)的所述平的表面的末端中的更近的一個的距離的0. 5倍 至0.8倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻投影裝置，所述光刻投影裝置還包括構(gòu)造成控制通過所 述抽取器的氣體抽取速率和通過所述氣刀的氣體出口的流量調(diào)節(jié)器，以便實現(xiàn)以與所述待 干燥的表面成70°和85°之間的角度將氣體提供到待干燥的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻投影裝置，其特征在于，所述出口與所述待干燥的表面 形成的角度在85°和70°之間。
4.一種光刻投影裝置，所述光刻投影裝置設(shè)置成通過液體將圖案從圖案形成裝置投射 到襯底上，所述光刻投影裝置包括構(gòu)造成提供氣體噴射以從表面去除液體的氣刀，所述氣 刀設(shè)置成使得通過在液體中形成壓力梯度而阻斷液體的通道，所述壓力梯度在所述液體中 沿著橫向于所述表面的方向延伸；和所述氣刀設(shè)置成提供以50和200米/秒之間的速度從 氣刀流出的氣流。
5.一種器件制造方法，所述方法包括通過液體將圖案化的輻射光束投射到襯底上， 其中用在70°至85°之間的角度下撞擊到表面上的氣流從所述表面去除液體。
6.一種器件制造方法，所述方法包括通過液體將圖案化的輻射光束投射到襯底上， 其中通過由氣體在所述液體中形成沿著橫向于所述表面的方向延伸的壓力梯度從表面去 除液體，其中氣流被以在50和200米/秒之間的速度朝向所述表面提供。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括靠近所述氣流抽取氣體、液體或這兩者，和控 制氣體的抽取速率和氣體流量以實現(xiàn)所述角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述氣流的出口和抽取氣體、液體或這兩者的入 口形成在大致為平的表面上，所述入口和所述出口之間的距離是所述平的表面在所述出口 的相對于所述入口的另一側(cè)上延伸的距離的0. 5至0. 8倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述出口與所述待干燥的表面形成的角度在85° 和70°之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻裝置和器件制造方法。其中，構(gòu)造成可干燥浸入式光刻裝置中的表面的氣刀被優(yōu)化設(shè)計，以便通過保證在被干燥的表面上的液體膜中建立壓力梯度來去除液體。
文檔編號G03F7/20GK102117018SQ20111007031
公開日2011年7月6日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者C·A·胡根達(dá)姆, N·R·坎帕, N·坦凱特, S·N·L·唐德斯, S·舒勒波夫 申請人:Asml荷蘭有限公司