包括用于沉浸光刻裝置的真空清除的環(huán)境系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】包括用于沉浸光刻裝置的真空清除的環(huán)境系統(tǒng)
[0001 ] 本分案申請是基于申請?zhí)枮?00480009675.7，申請日為2004年3月29日，發(fā)明名稱為“包括用于沉浸光刻裝置的真空清除的環(huán)境系統(tǒng)”的中國專利申請的分案申請。更具體說，本分案申請是基于申請?zhí)枮?01310339659.5，申請日為2004年3月29日，發(fā)明名稱為“包括用于沉浸光刻裝置的真空清除的環(huán)境系統(tǒng)”的分案申請的再次分案申請。
[0002]相關(guān)申請
[0003]本申請要求2003年4月10 日提交、名稱為 “VACUUM RING SYSTEM AND WICK RINGSYSTEM FOR IMMERS1N LITHOGRAPHY METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THERMALDIST0R10N IN ELEMENTS OF A LITHOGRAPHY SYSTEM(用于控制光刻系統(tǒng)組件中熱變形的沉浸光刻方法和設(shè)備的真空環(huán)形系統(tǒng)和油繩環(huán)形系統(tǒng))”的臨時(shí)申請序列號60/462，112和2003年7月 I 日提交、名稱為 “FLUID CONTROL SYSTEM FOR IMMERS1N LITHOGRAPHY TOOL(沉浸光刻工具的流體控制系統(tǒng))”的臨時(shí)申請序列號60/484，476號的優(yōu)先權(quán)益。只要允許，臨時(shí)申請序列號60/462，112和60/484，476的內(nèi)容在此引用作為參考。
【背景技術(shù)】
[0004]在半導(dǎo)體處理過程中，光刻曝光裝置通常用于將圖像從標(biāo)線片傳送到半導(dǎo)體晶圓上。典型的曝光裝置包括照明源，定位標(biāo)線片的標(biāo)線片載物臺組件，光學(xué)組件，定位半導(dǎo)體晶圓的晶圓載物臺組件，以及精確監(jiān)控標(biāo)線片和晶圓位置的測量系統(tǒng)。
[0005]沉浸光刻系統(tǒng)利用完全充滿光學(xué)組件與晶圓之間間隙的一層沉浸流體。晶圓在典型的光刻系統(tǒng)中快速移動(dòng)并且它將期望將沉浸流體從間隙中帶走。從間隙中漏出的該沉浸流體可能干擾光刻系統(tǒng)其他組件的操作。例如，沉浸流體及其蒸汽可能干擾監(jiān)控晶圓位置的測量系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種控制光學(xué)組件與由器件載物臺保持的器件之間的間隙中環(huán)境的環(huán)境系統(tǒng)。該環(huán)境系統(tǒng)包括流體屏障和沉浸流體系統(tǒng)。流體屏障位于器件附近并且環(huán)繞間隙。沉浸流體系統(tǒng)輸送充滿間隙的沉浸流體。
[0007]在一種實(shí)施方案中，沉浸流體系統(tǒng)收集直接位于流體屏障以及器件和器件載物臺中至少一個(gè)之間的沉浸流體。在該實(shí)施方案中，流體屏障包括位于器件附近的清除入口，并且沉浸流體系統(tǒng)包括與清除入口流體連通的低壓源。另外，流體屏障可以限制并包含沉浸流體以及來自沉浸流體的任何蒸汽于間隙附近的區(qū)域中。
[0008]在另一種實(shí)施方案中，環(huán)境系統(tǒng)包括在流體屏障與器件之間引導(dǎo)軸承流體以相對于器件支撐流體屏障的軸承流體源。在該實(shí)施方案中，流體屏障包括位于器件附近的軸承出口。此外，軸承出口與軸承流體源流體連通。
[0009]另外，環(huán)境系統(tǒng)可以包括使得間隙中的壓力近似等于流體屏障外部壓力的均壓器。在一種實(shí)施方案中，例如，均壓器是延伸通過流體屏障的通道。
[0010]而且，器件載物臺可以包括與器件的器件暴露表面處于近似相同平面中的載物臺表面。作為實(shí)例，器件載物臺可以包括保持器件的器件固定器，限定載物臺表面的擋板，以及移動(dòng)器件固定器和擋板中一個(gè)使得器件暴露表面與載物臺表面近似處于相同平面中的移動(dòng)器組件。在一種實(shí)施方案中，移動(dòng)器組件相對于器件和器件固定器移動(dòng)擋板。在另一種實(shí)施方案中，移動(dòng)器組件相對于擋板移動(dòng)器件固定器和器件。
[0011]本發(fā)明也涉及一種曝光裝置，一種晶圓，一種器件，一種控制間隙中環(huán)境的方法，一種制造曝光裝置的方法，一種制造器件的方法，以及一種制造晶圓的方法。
[0012]具體地說，本發(fā)明請求保護(hù)一種用于沉浸光刻的環(huán)境系統(tǒng)，用于控制光學(xué)組件與晶圓之間間隙中的環(huán)境，該環(huán)境系統(tǒng)包括:位于晶圓附近的流體屏障；以及沉浸流體系統(tǒng)，其用沉浸流體充滿間隙，并且收集直接位于流體屏障與晶圓之間的沉浸流體，其中，在流體屏障與晶圓之間形成流體軸承。
[0013]另一方面，本發(fā)明請求保護(hù)一種用于將圖像傳送到晶圓的曝光裝置，該曝光裝置包括:光學(xué)組件，以及控制光學(xué)組件與晶圓之間的間隙中的環(huán)境的上述環(huán)境系統(tǒng)。
[0014]另一方面，本發(fā)明請求保護(hù)一種制造晶圓的過程，包括提供晶圓并且使用根據(jù)上述的曝光裝置將圖像傳送到晶圓的步驟。
[0015]另一方面，本發(fā)明請求保護(hù)一種用于沉浸光刻的方法，控制光學(xué)組件與晶圓之間間隙中的環(huán)境，該方法包括步驟:在晶圓附近放置流體屏障;使用沉浸流體系統(tǒng)用沉浸流體充滿間隙；收集直接位于流體屏障與晶圓之間的沉浸流體；以及在流體屏障與晶圓之間形成流體軸承。
【附圖說明】
[0016]圖1是具有本發(fā)明特征的曝光裝置的側(cè)面說明；
[0017]圖2A是在圖1的線2A-2A上獲取的剖視圖；
[0018]圖2B是在圖2A的線2B-2B上獲取的剖視圖；
[0019]圖2C是具有本發(fā)明特征的容器框架的透視圖；
[0020]圖2D是在圖2B的線2D-2D上獲取的放大詳細(xì)視圖；
[0021]圖2E是晶圓載物臺相對于光學(xué)組件移動(dòng)的圖2A的曝光裝置部分的說明；
[0022]圖3是具有本發(fā)明特征的噴射器/清除源的側(cè)面說明；
[0023]圖4A是流體屏障的另一種實(shí)施方案的一部分的放大詳細(xì)視圖；
[0024]圖4B是流體屏障的再一種實(shí)施方案的一部分的放大詳細(xì)視圖；
[0025]圖4C是流體屏障的又一種實(shí)施方案的一部分的放大詳細(xì)視圖；
[0026]圖5A是曝光裝置的另一種實(shí)施方案的一部分的剖視圖；
[0027]圖5B是在圖5A中線5B-5B上獲取的放大詳細(xì)視圖；
[0028]圖6是具有本發(fā)明特征的器件載物臺的一種實(shí)施方案的透視圖；
[0029]圖7A是具有本發(fā)明特征的器件載物臺的再一種實(shí)施方案的透視圖；
[0030]圖7B是在圖7A中線7B-7B上獲取的剖視圖；
[0031 ]圖8A是概述制造根據(jù)本發(fā)明的器件的過程的流程圖；以及
[0032]圖SB是更詳細(xì)地概述器件處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1是具有本發(fā)明特征的精密組件，也就是曝光裝置10的示意說明。曝光裝置10包括裝置框架12，照明系統(tǒng)14(照射裝置)，光學(xué)組件16，標(biāo)線片載物臺組件18，器件載物臺組件20，測量系統(tǒng)22，控制系統(tǒng)24，和流體環(huán)境系統(tǒng)26。曝光裝置10的組件的設(shè)計(jì)可以改變以適合曝光裝置10的設(shè)計(jì)需求。
[0034]許多圖包括說明X軸、與X軸正交的Y軸，以及與X和Y軸正交的Z軸的坐標(biāo)系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意，這些軸也可以稱為第一、第二和第三軸。
[0035]曝光裝置10作為將集成電路的圖案(沒有顯示)從標(biāo)線片28傳送到半導(dǎo)體晶圓30(剖視圖中說明)上的光刻設(shè)備特別有用。晶圓30通常也稱作器件或工件。曝光裝置10安裝到安裝基座32例如地面、基座、或地板或者一些其他支撐結(jié)構(gòu)。
[0036]存在許多不同類型的光刻設(shè)備。例如，曝光裝置10可以用作隨著標(biāo)線片28和晶圓30同步移動(dòng)而將圖案從標(biāo)線片28曝光到晶圓30上的掃描型光刻系統(tǒng)。在掃描型光刻設(shè)備中，標(biāo)線片28由標(biāo)線片載物臺組件18垂直于光學(xué)組件16的光軸而移動(dòng)，并且晶圓30由晶圓載物臺組件20垂直于光學(xué)組件16的光軸而移動(dòng)。當(dāng)標(biāo)線片28和晶圓30同步地移動(dòng)時(shí)，標(biāo)線片28和晶圓30的掃描發(fā)生。
[0037]作為選擇，曝光裝置10可以是當(dāng)標(biāo)線片28和晶圓30靜止不動(dòng)時(shí)曝光標(biāo)線片28的分步重復(fù)型光刻系統(tǒng)。在分步重復(fù)工序中，晶圓30在各個(gè)區(qū)域的曝光期間處于相對于標(biāo)線片28和光學(xué)組件16的恒定位置中。隨后，在連續(xù)的曝光步驟之間，晶圓30隨著晶圓載物臺組件20垂直于光學(xué)組件16的光軸連續(xù)移動(dòng)，使得晶圓30的下一個(gè)區(qū)域被帶入相對于光學(xué)組件16和標(biāo)線片28的適當(dāng)位置中以便曝光。在該過程之后，標(biāo)線片28上的圖像順序地曝光到晶圓30的區(qū)域上，然后晶圓30的下一個(gè)區(qū)域進(jìn)入相對于光學(xué)組件16和標(biāo)線片28的適當(dāng)位置中。
[0038]但是，這里提供的曝光裝置10的使用并不局限于半導(dǎo)體制造的光刻系統(tǒng)。例如，曝光裝置10可以用作將液晶顯示設(shè)備圖案曝光到矩形玻璃板上的LCD光刻系統(tǒng)，或者用于制造薄膜磁頭的光刻系統(tǒng)。
[0039]裝置框架12支撐曝光裝置10的組件。圖1中說明的裝置框架12將標(biāo)線片載物臺組件18，晶圓載物臺組件20，光學(xué)組件16和照明系統(tǒng)14支撐在安裝基座32上。
[0040]照明系統(tǒng)14包括照明源34和照明光學(xué)組件36。照明源34發(fā)射一束(照射)光能。照明光學(xué)組件36將該束光能從照明源34導(dǎo)向光學(xué)組件16。光束選擇性地照射標(biāo)線片28的不同部分并且曝光晶圓30。在圖1中，照明源34示出為支撐在標(biāo)線片載物臺組件18上面。但是，典型地，照明源34固定到裝置框架12的側(cè)面之一，并且來自照明源34的能量束用照明光學(xué)組件36引導(dǎo)到標(biāo)線片載物臺組件18上。
[0041]照明源34可以是光源例如水銀g線發(fā)射源(436nm)或i線發(fā)射源(365nm)，KrF準(zhǔn)分子激光器(248nm)，ArF準(zhǔn)分子激光器(193nm)SF2激光器(157nm)。光學(xué)組件16將通過標(biāo)線片28的光投影和/或聚焦到晶圓30。依賴于曝光裝置10的設(shè)計(jì)，光學(xué)組件16可以放大或縮小照射在標(biāo)線片28上的圖像。它也可以是Ix放大系統(tǒng)。
[0042]當(dāng)使用例如來自準(zhǔn)分子激光器的遠(yuǎn)紫外輻射時(shí)，傳送遠(yuǎn)紫外射線的玻璃材料例如石英和螢石可以在光學(xué)組件16中使用。光學(xué)組件16可以是反折射或者折射的。
[0043]同樣，關(guān)于使用波長200nm或更低的輻射的曝光設(shè)備，反折射型光學(xué)系統(tǒng)的使用可以被考慮。反折射型光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)例包括在公開專利申請的專利商標(biāo)局周報(bào)中發(fā)表的公開日本專利申請公開8-171054號及其副本美國專利5，668，672號，以及日本專利申請公開10-20195號及其副本美國專利5，835，275號。在這些情況下，反射光學(xué)器件可以是包括光束分離器和凹透鏡的反折射光學(xué)系統(tǒng)。在公開專利申請的專利商標(biāo)局周報(bào)中發(fā)表的日本專利申請公開8-334695號及其副本美國專利5，689，377號以及日本專利申請公開10-3039號及其副本美國專利申請873,605號(申請日期:6-12-97)也使用包括凹透鏡等但不具有光束分離器的反射-折射型光學(xué)系統(tǒng)，并且也可以與本發(fā)明一起使用。只要允許，上述美國專利以及在公開專利申請的專利商標(biāo)局周報(bào)中發(fā)表的日本專利申請中的公開內(nèi)容在此引用作為參考。
[0044]在一種實(shí)施方案中，光學(xué)組件16用一個(gè)或多個(gè)光學(xué)安裝隔離器37固定到裝置框架
12。光學(xué)安裝隔離器37抑制裝置框架12的振動(dòng)引起光學(xué)組件16的振動(dòng)。每個(gè)光學(xué)安裝隔離器37可以包括隔離振動(dòng)的氣壓缸(沒有顯示)以及隔離振動(dòng)并且以至少兩個(gè)自由度控制位置的傳動(dòng)裝置(沒有顯示)。適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)安裝隔離器37由位于MA，W0burn的IntegratedDynamics Engineering(集成動(dòng)力學(xué)工程技術(shù))出售。為了容易說明，兩個(gè)分隔的光學(xué)安裝隔離器37顯