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。更具體地，本發(fā)明涉及一種光刻裝置，其包括用于提供輻射投射光束的照明系統(tǒng)；物品支架，用于在所述物品支架上支撐將要放置于所述輻射投射光束的射束路徑中的扁平物品，該物品支架包括多個(gè)支撐突起，所述多個(gè)突起限定用于提供支架的平面的支撐區(qū)域；回填氣饋送口，其包括設(shè)置在所述支撐區(qū)域中的回填氣體排放區(qū)域，用于在物品由所述物品支架支撐時(shí)將回填氣體饋送到所述物品的后部，用以在所述物品和所述物品支架之間提供改進(jìn)的熱傳導(dǎo)。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種將所需圖案應(yīng)用于基底目標(biāo)部分上的裝置。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，如掩?？捎糜诋a(chǎn)生對(duì)應(yīng)于IC的一個(gè)單獨(dú)層的電路圖案，該圖案可以成像在具有輻射敏感材料(抗蝕劑)層的基底(例如硅晶片)的目標(biāo)部分上(例如包括一個(gè)或者多個(gè)管芯的部分)。一般地，單一的基底將包含相繼曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)格。已知的光刻裝置包括所謂步進(jìn)器，其中，通過(guò)將整個(gè)圖案一次曝光到目標(biāo)部分上而輻射每一目標(biāo)部分，已知的光刻裝置還包括所謂掃描器，其中，通過(guò)沿給定的方向(“掃描”方向)的投射光束掃描所述圖案，并同時(shí)沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃描基底來(lái)輻射每一目標(biāo)部分。
在常規(guī)的光刻投影裝置中，在光刻工藝過(guò)程中，物品，如晶片或分劃板通過(guò)夾緊力夾緊在物品支架上，所述夾緊力的范圍可以是真空壓力、靜電力、分子間結(jié)合力或僅僅是重力。物品支架以限定均勻平坦表面的多個(gè)突起的形式來(lái)限定一個(gè)平面，晶片或分劃板保持在該平面上。這些突起高度的微小變化對(duì)圖像分辨率有害，因?yàn)槲锲窂睦硐肫矫娑ㄏ虻男∑D(zhuǎn)可能導(dǎo)致晶片旋轉(zhuǎn)，以及因該旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的合成的重疊誤差。此外，物品支架的這種高度變化可能導(dǎo)致由此支撐的物品的高度變化。在光刻工藝過(guò)程中，由于投影系統(tǒng)有限的焦距，這種高度變化可以影響圖像分辨率。因此具有理想的平坦物品支架至關(guān)重要。
歐洲專利申請(qǐng)EP0947884描述了一種具有基底保持器的光刻裝置，其中設(shè)置突起來(lái)改進(jìn)基底的平面度。這些突起具有一般為0.5mm的直徑，并且通常以彼此相隔3mm的距離來(lái)定位，由此形成支撐基底的支撐部件的底座。突起的高度處于1mμm-15mμm的范圍內(nèi)。由于突起之間相對(duì)大的空間，因此可能存在的污染一般不會(huì)對(duì)基底的平面度形成障礙，因?yàn)樗鼈兾挥谕黄鹬g且不會(huì)在局部提升基底。
在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，所述“物品”可以是上述術(shù)語(yǔ)晶片、分劃板、掩?；蚧字械娜我粋€(gè)，更具體的術(shù)語(yǔ)如-在采用光刻投影技術(shù)的制造設(shè)備中加工的基底；或者-在光刻投影裝置、如掩模檢查或清潔裝置的掩模處理裝置，或者掩模制造裝置中的光刻投影掩?；蜓谀Ｅ鳎驃A緊在輻射系統(tǒng)光路中的任何其他物品或光學(xué)元件。
在光刻加工中，投射光束穿過(guò)在照明系統(tǒng)和被照射的物品之間存在的氣體組分，特別是非同質(zhì)的氣體組分，可能產(chǎn)生不希望的影響，如衍射、折射和吸收。這些影響對(duì)照射質(zhì)量有不利影響，特別是對(duì)于為成像性能不斷增長(zhǎng)的需求而要達(dá)到的所需分辨率有不利影響。新一代光刻，EUV-光刻利用在遠(yuǎn)紫外區(qū)的投射光束，因此在(接近)真空條件下工作，以便允許輻射投射光束基本上無(wú)阻地傳送到放置于所述光束中的物品。關(guān)于這一點(diǎn)，術(shù)語(yǔ)真空壓力與該環(huán)境中存在的特殊氣體有關(guān)。例如，對(duì)于碳?xì)浠衔锖退?，容許的本底壓力非常低，在1e-9-1e-12毫巴的數(shù)量級(jí)。對(duì)于惰性氣體來(lái)說(shuō)，這種要求不太嚴(yán)格，例如對(duì)于Ar來(lái)說(shuō)，容許的本底壓力在1e-4毫巴-1e-2毫巴的范圍，特別是1e-3毫巴的壓力。此外，相關(guān)的本底壓力可以根據(jù)裝置的環(huán)境而改變。例如，當(dāng)物品支架在晶片支架的環(huán)境中起作用時(shí)，對(duì)于某些部件的真空要求與在物品支架起到分劃板支架作用的環(huán)境中的要求相比可以不那么嚴(yán)格。也就是說(shuō)，對(duì)于污染物(如CxHy和H2O)的分壓在光學(xué)分隔間(包括分劃板支架)和晶片分隔間之間可相差因子100，且比總壓力(通常數(shù)量是1e-9到1e-12毫巴)小得多。
這種真空技術(shù)在溫度控制方面提供了挑戰(zhàn)。對(duì)于序言的物品支架，在支撐時(shí)，物品底部側(cè)僅僅非常小的部分(在總面積0.1至3％的范圍內(nèi))與物品支架實(shí)際物理接觸，因?yàn)檫@些突起成形為僅僅提供非常小的接觸面積，此外這些突起設(shè)置為以相對(duì)較寬的距離隔開(kāi)。在所使用的真空壓力范圍內(nèi)，熱導(dǎo)率基本上與壓力成比例，這表示當(dāng)放置在投射光束中時(shí)，由物體吸收的熱能不再充分地轉(zhuǎn)移，因此物品支架不需要的受熱導(dǎo)致熱膨脹和最終的投影不精確或者可能使物品的損耗平均。為了克服這一問(wèn)題，通常，使用所謂的回填氣體，該氣體提供從物品到物品支架的熱傳導(dǎo)，以轉(zhuǎn)移由物品吸收的熱能。當(dāng)然，如果需要，物品支架進(jìn)一步配有冷卻裝置，如具有冷卻介質(zhì)的冷卻管道等。但是，為了將回填氣體限制到物品的底部側(cè)，常規(guī)的方法是提供所謂的“硬緣邊”，這是一種邊界壁，其通過(guò)在物品底部側(cè)和物品支架的上部側(cè)之間形成氣封來(lái)基本上從真空密封回填氣體。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在照明性能方面，這種硬緣邊產(chǎn)生許多問(wèn)題。密封邊緣的存在提供承載物品的附加支架。這種附加支架干擾物品的壓力負(fù)荷，其可能導(dǎo)致物品的局部彎曲。這種彎曲引入物品表面的旋轉(zhuǎn)，其可以引起不希望的重疊影響。此外，密封緣邊在物品和物品支架之間提供幾乎成倍增加的接觸面積。這是不希望的，因?yàn)槟康脑谟趯⑦@種接觸面積減到最小，以便阻止污染物粒子進(jìn)入接觸區(qū)之間，產(chǎn)生支架的不平整性，以及物品相應(yīng)的彎曲問(wèn)題。
此外，這種硬緣邊的存在限定了物品明確的外部區(qū)域，該區(qū)域中不存在提供熱導(dǎo)率的回填氣體。這會(huì)在物品中局部過(guò)熱或不希望的溫度梯度方面產(chǎn)生其他問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光刻裝置，該裝置克服了上述問(wèn)題，并且其中提供不存在上述缺點(diǎn)的回填氣體供應(yīng)裝置。
這一目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的特征部分的光刻裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。更具體地，在包括物品支架的光刻物品中，其中回填氣體排放區(qū)基本上圍住所述支撐區(qū)域，提供回填氣體排放，其中使選定位置，優(yōu)選使沿支撐區(qū)域周界的所有位置處于預(yù)定的回填體氣壓力下。合成的回填氣流在穩(wěn)定態(tài)下充滿圍起的區(qū)域，因此在所述區(qū)域提供基本上恒定的回填氣體壓力，導(dǎo)致在所述區(qū)域中均勻的熱導(dǎo)率性質(zhì)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述排放區(qū)域相對(duì)于所述物品和所述物品支架之間的氣體流動(dòng)阻力具有減少的氣體流動(dòng)阻力。例如，不僅朝向排放區(qū)的氣體饋送通道而且環(huán)繞所述氣體饋送通道的排出口的氣體饋送區(qū)域，其形成氣體排放區(qū)，可以設(shè)計(jì)為具有減小的流動(dòng)阻抗，導(dǎo)致回填氣體填充物品后部很短的等待時(shí)間。此外，優(yōu)選地，所述排放區(qū)可以由同心的氣體饋送槽形成。特別是，對(duì)于圓形支撐區(qū)域，所述排放區(qū)可以由接近于支撐區(qū)域周界的環(huán)形凹槽形成。所述環(huán)形凹槽形成一個(gè)在由物品支架支撐時(shí)由物品形成邊界的槽。
在可替換的實(shí)施例中或者在與此的結(jié)合中，所述排放區(qū)可以包括多個(gè)隔開(kāi)的氣體饋送口。特別是，所述隔開(kāi)的氣體饋送口可以由氣體通道開(kāi)口形成，所述氣體通道開(kāi)口形成接近支撐區(qū)域邊界設(shè)置的規(guī)則的同心圖案。
優(yōu)選地，為了減少填充時(shí)間，可以在相對(duì)于所述支撐區(qū)域的中心位置提供另一個(gè)回填氣體排放區(qū)。圍住所述支撐區(qū)域的所述回填氣體排放區(qū)以及在相對(duì)于所述支撐區(qū)域的中心位置的所述另一個(gè)回填氣體排放區(qū)可以通過(guò)氣體流動(dòng)通路或槽進(jìn)行連接。
此外，一般來(lái)說(shuō)，在硬緣邊結(jié)構(gòu)中，物品延伸超過(guò)該硬緣邊。因此，在這種結(jié)構(gòu)中，在物品的邊界區(qū)域中，因?yàn)槿狈靥顨怏w而不提供熱導(dǎo)率。在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，甚至在減少的回填氣體壓力區(qū)中，在所述圍起的區(qū)域外面，提供熱導(dǎo)率，這在物品的邊界區(qū)域中提供改進(jìn)的熱導(dǎo)率。
根據(jù)本發(fā)明，所述支撐區(qū)域可以不通過(guò)硬緣邊密封件來(lái)形成邊界，或者可以完全不通過(guò)邊界壁來(lái)形成邊界。由于排放區(qū)基本上圍住所述支撐區(qū)域，因此，在僅僅一小部分支撐區(qū)域中，回填氣體壓力下降到光刻裝置中存在的最終(真空)壓力條件。因此，由此得出結(jié)論，密封件結(jié)構(gòu)可以省略，導(dǎo)致物品支架較好的平直性質(zhì)。在一些設(shè)計(jì)中，具有一定種類的密封件是有益的，特別是“非接觸”密封件，或者“漏泄”密封件，形成增大的流動(dòng)阻力，以限制物品邊界附近的氣流并增大氣體壓力。因此，優(yōu)選地，所述支撐區(qū)域由限定邊界壁高度的邊界壁來(lái)形成邊界，其位于支架的所述平面下面。該實(shí)施例在回填氣是惰性氣體，如氬的情況下工作得特別好。對(duì)于這些種類的氣體，根據(jù)物品支架的相對(duì)位置，對(duì)于氬作為回填氣體的情況，容許的真空環(huán)境的本底壓力相對(duì)較高，小于1毫巴*升/秒，特別是0.15毫巴*升/秒的漏泄率是可接受的。在缺乏密封邊界時(shí)，計(jì)算的漏泄率為0.12毫巴*升/秒，發(fā)現(xiàn)其在上面指出的上限中。在優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)算得到的漏泄率是3e-3毫巴*升/秒，遠(yuǎn)位于上面的最大規(guī)格內(nèi)。這些值適合于1e-3毫巴的所應(yīng)用的本底壓力。當(dāng)真空環(huán)境的本底壓力較低時(shí)，漏泄率將相應(yīng)地降低?？梢栽谥苯余徑鲞吔绫诘牡胤酱嬖谝粋€(gè)槽。在密封邊界附近的這種增大的回填氣體體積能以分子流動(dòng)狀態(tài)形成增大的流動(dòng)阻力。
盡管本發(fā)明的回填氣體結(jié)構(gòu)可以在其他壓力環(huán)境下工作，優(yōu)選地，本發(fā)明用在包括真空泵系統(tǒng)的光刻裝置中，該真空泵系統(tǒng)用于提供在真空壓力，以在真空壓力條件下操作所述光刻裝置，所述真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)以去除來(lái)自所述物品后部的回填氣體流。
在這種結(jié)構(gòu)中，對(duì)真空泵，特別是真空渦輪泵進(jìn)行簡(jiǎn)單地操作，以去除漏泄的回填氣體。如果所述真空泵系統(tǒng)包括圍住所述支撐區(qū)域的吸入?yún)^(qū)，那么這種去除得以有效地實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，逃逸的回填氣體粒子在可能會(huì)不利地影響照明過(guò)程之前可以直接被捕獲。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)權(quán)利要求15的特征部分的一種物品支架。
在本申請(qǐng)中，本發(fā)明的光刻裝置具體用于制造IC，但是應(yīng)該明確理解，這里描述的光刻裝置可能具有其它應(yīng)用，例如，制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、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(yǔ)“晶片”或者“管芯”的使用應(yīng)認(rèn)為分別與更普通的術(shù)語(yǔ)“基底”或“目標(biāo)部分”同義。在曝光之前或之后，可以在例如軌道(通常將抗蝕劑層施加到基底并將已曝光的抗蝕劑顯影的一種工具)或者計(jì)量工具或檢驗(yàn)工具中對(duì)這里提到的基底進(jìn)行處理。在可應(yīng)用的地方，這里披露的內(nèi)容可應(yīng)用于這種和其他基底處理工具。另外，例如為了形成多層IC，可以對(duì)基底進(jìn)行多次處理，因此這里所用的術(shù)語(yǔ)基底也可以指的是已經(jīng)包含多個(gè)已處理的層的基底。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“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365，248，193，157或者126nm的波長(zhǎng))和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的波長(zhǎng)范圍)，以及粒子束，如離子束或電子束。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖裝置”應(yīng)廣義地解釋為指能夠用于給投射光束在其截面中賦予圖案的裝置，從而在基底的目標(biāo)部分中形成圖案。應(yīng)該注意，賦予投射光束的圖案可以不與基底目標(biāo)部分中的所需圖案精確一致。一般地，賦予投射光束的圖案與在目標(biāo)部分如集成電路中形成的器件的特殊功能層相對(duì)應(yīng)。
構(gòu)圖裝置可以是透射的或者反射的。構(gòu)圖裝置的示例包括掩模、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(jìn)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?？删幊谭瓷溏R陣列的一個(gè)示例采用小反射鏡的矩陣排列，每個(gè)反射鏡能夠獨(dú)立地傾斜，從而沿不同的方向反射入射的輻射束；按照這種方式，對(duì)反射的光束進(jìn)行構(gòu)圖。在構(gòu)圖裝置的每個(gè)示例中，支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺(tái)，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(dòng)的，并且可以確保構(gòu)圖裝置處于例如相對(duì)于投影系統(tǒng)的所需的位置。這里任何術(shù)語(yǔ)“分劃板”或者“掩?！钡氖褂每梢哉J(rèn)為與更普通的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖裝置”同義。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“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(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)，和反射折射光學(xué)系統(tǒng)，如適合于所用的曝光輻射，或者適合于其他因素，如使用浸液或使用真空。這里任何術(shù)語(yǔ)“透鏡”的使用可以認(rèn)為與更普通的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”同義。
照明系統(tǒng)還可以包括各種類型的光學(xué)部件，包括用于引導(dǎo)、成形或者控制輻射投射光束的折射、反射和反射折射光學(xué)部件，這種部件在下文還可共同地或者單獨(dú)地稱作“透鏡”。
光刻裝置可以是具有兩個(gè)(二級(jí))或者多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或者多個(gè)掩模臺(tái))的類型。在這種“多級(jí)式”裝置中，可以并行使用這些附加臺(tái)，或者可以在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，而一個(gè)或者多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
光刻裝置也可以是這樣一種類型，其中基底浸入具有相對(duì)較高折射率的液體中，如水，從而填充投影系統(tǒng)的最后一個(gè)元件與基底之間的空間。浸液也可以應(yīng)用于光刻裝置中的其他空間，例如，掩模與投影系統(tǒng)的第一個(gè)元件之間。浸沒(méi)法在本領(lǐng)域是公知的，用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。


現(xiàn)在僅僅通過(guò)例子的方式，參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，其中對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部件，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻裝置；圖2示出常規(guī)的靜電物品支架；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的物品支架；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的物品支架的可替換實(shí)施例；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的物品支架的另一實(shí)施例；圖6示出沿線X-X得到的圖5的物品支架的側(cè)視圖；以及圖7圖解說(shuō)明取決于邊界壁幾何形狀的計(jì)算漏泄率。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示了本發(fā)明的具體實(shí)施例的光刻裝置。該裝置包括-照明系統(tǒng)(照明器)IL，用于提供輻射(例如UV或EUV輻射)的投射光束PB。
-第一支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，用于支撐構(gòu)圖裝置(例如掩模)MA，并與用于將該構(gòu)圖裝置相對(duì)于物體PL精確定位的第一定位裝置PM連接；-基底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，用于保持基底(例如涂敷抗蝕劑的晶片)W，并與用于將基底相對(duì)于物體PL精確定位的第二定位裝置PW連接；以及-投影系統(tǒng)(例如反射投影透鏡)PL，用于將通過(guò)構(gòu)圖裝置MA賦予投射光束PB的圖案成像在基底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上。
如這里指出的，該裝置屬于反射型(例如采用反射掩?；蛘呷缟厦嫣岬降囊环N可編程反射鏡陣列的類型)。另外，該裝置可以是透射型(例如采用透射掩模)。
照明器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，例如當(dāng)輻射源是等離子體放電源時(shí)。在這種情況下，不會(huì)認(rèn)為輻射源是構(gòu)成光刻裝置的一部分，輻射光束一般借助于輻射收集器從源SO傳輸?shù)秸彰髌鱅L，所述輻射收集器包括例如合適的聚光鏡和/或光譜純度濾光器。在其它情況下，輻射源可以是裝置的一體部分，例如當(dāng)源是汞燈時(shí)。源SO和照明器IL可以稱作輻射系統(tǒng)。
照明器IL可以包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)光束的角強(qiáng)度分布。一般地，至少可以調(diào)節(jié)在照明器光瞳面上強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別稱為σ-外和σ-內(nèi))。照明器提供輻射的調(diào)節(jié)光束，稱為投射光束PB，該光束在其橫截面上具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
投射光束PB入射到保持在掩模臺(tái)MT上的掩模MA上。由掩模MA反射后，投射光束PB通過(guò)透鏡PL，該透鏡將光束聚焦在基底W的目標(biāo)部分C上。在第二定位裝置PW和位置傳感器IF2(例如干涉測(cè)量裝置)的幫助下，基底臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，例如在光束PB的光路中定位不同的目標(biāo)部分C。類似地，例如在從掩模庫(kù)中機(jī)械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和位置傳感器IF1將掩模MA相對(duì)光束PB的光路進(jìn)行精確定位。一般地，借助于長(zhǎng)沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT和WT的移動(dòng)，這兩個(gè)模塊構(gòu)成定位裝置PM和PW的一部分?？墒?，在步進(jìn)器(與掃描裝置相對(duì))的情況下，掩模臺(tái)MT只與短沖程致動(dòng)裝置連接，或者可以固定。掩模MA與基底W可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和基底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
所示的裝置可以按照下面優(yōu)選的模式使用1.在步進(jìn)模式中，掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT基本保持不動(dòng)，而賦予投射光束的整個(gè)圖案被一次投射到目標(biāo)部分C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后基底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，從而可以曝光不同的目標(biāo)部分C。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中成像的目標(biāo)部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，當(dāng)賦予投射光束的圖案被投射到目標(biāo)部分C時(shí)，同步掃描掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT(即單次動(dòng)態(tài)曝光)?；着_(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向通過(guò)投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單次動(dòng)態(tài)曝光中目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度決定目標(biāo)部分的高度(沿掃描方向)。
3.在其他模式中，當(dāng)賦予投射光束的圖案投射到目標(biāo)部分C上時(shí)，掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，保持可編程構(gòu)圖裝置，以及基底臺(tái)WT被移動(dòng)或掃描。在該模式中，一般采用脈沖輻射源，并且在基底臺(tái)WT每次移動(dòng)之后，或者在掃描期間兩個(gè)連續(xù)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(wú)掩模光刻中，所述可編程構(gòu)圖裝置如上面提到的一種類型的可編程反射鏡陣列。
還可以采用上述所用模式的組合和/或變化，或者采用完全不同的模式。
圖2示出物品支架1的已有技術(shù)的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，物品支架1用于支撐晶片，簡(jiǎn)單地稱為晶片支撐臺(tái)，并且一般呈圓形，這對(duì)于晶片支撐臺(tái)是常見(jiàn)的。但是，物品支架也可以具有其他形狀，特別是正方形。晶片支撐臺(tái)1包括多個(gè)突起2，所述突起定尺寸為提供用于支撐晶片(未示出)的平坦支架。為了清楚起見(jiàn)，僅僅給一些突起2加參考符號(hào)；一般來(lái)說(shuō)，在圖中，這些突起由空的圓圈來(lái)表示。突起2由此限定了支撐區(qū)域3。所述支撐區(qū)域3的邊界由環(huán)繞壁4形成，其形成了用于限制回填氣體(未示出)的密封件。環(huán)繞壁4具有與支撐突起2相同的高度，由此形成也用于支撐晶片的支撐元件。因?yàn)樵诿芊膺^(guò)程中邊界壁4物理接觸晶片，并壓其底部側(cè)，因此這種類型的支架表示為“硬-緣邊”密封件。這會(huì)導(dǎo)致晶片變形，并在晶片支撐中引入不平整，從而使要被照射的晶片表面不完全平坦。
在圖1的晶片支撐臺(tái)1中，經(jīng)氣體饋送口5引入回填氣體，該氣體饋送口位于選定的位置，通常是在晶片支撐臺(tái)1的中心附近，或者如圖1所示稍微偏離中心的某個(gè)地方。為了清楚起見(jiàn)，僅僅標(biāo)出了一些饋送口5，一般來(lái)說(shuō)，在圖中，饋送口由密閉的圓圈或粗線表示。在填充過(guò)程中，回填氣體壓力從饋送口5的位置擴(kuò)展，這在相關(guān)的對(duì)應(yīng)壓力圖中示意性地表示，該壓力圖示意性地示出回填氣體壓力P與距離晶片支撐臺(tái)中心的徑向位置S的關(guān)系(任意單位)?？梢钥吹?，鐘形的壓力曲線I在密封邊緣4限制的支撐區(qū)域3中擴(kuò)展為完全擴(kuò)展的基本上均勻的氣體壓力II。在密封緣邊4外面沒(méi)有回填氣，因此沒(méi)有回填氣體壓力；必然，在晶片支撐臺(tái)1的外部區(qū)域沒(méi)有熱傳導(dǎo)，導(dǎo)致負(fù)效應(yīng)，如局部熱膨脹，這對(duì)圖像分辨率不利，甚至損壞晶片和/或晶片支撐臺(tái)1。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的物品支架1的第一實(shí)施例。示出的實(shí)施例再一次是以基本上圓形的晶片支撐臺(tái)1的形式。這里，支撐區(qū)域3不是通過(guò)硬-緣邊密封件而是通過(guò)漏泄密封件6來(lái)形成邊界。對(duì)本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)，該漏泄密封墻6甚至可以不存在，只要回填氣體壓力相對(duì)于饋送口位置的流動(dòng)特性是這樣的，使得能夠在環(huán)境壓力存在時(shí)建立足夠的壓力，所述環(huán)境壓力經(jīng)常是真空壓力。根據(jù)本發(fā)明，邊界氣體饋送口7形成基本上圍住所述支撐區(qū)域3的氣體排放區(qū)域，因?yàn)檫@些氣體饋送口位于其邊界附近。至于實(shí)際值，例如，為了基本上圍住支撐區(qū)域3，氣體饋送口5定位在相對(duì)于晶片支撐臺(tái)1的徑向距離離開(kāi)邊界6相距1-40％的邊界附近，優(yōu)選相距1-15％，甚至更優(yōu)選相距1-5％。通常，氣體饋送口7的位置盡可能遠(yuǎn)離邊界6，而不損及氣體過(guò)多地向晶片支撐臺(tái)1的中心流入或氣體過(guò)多地從晶片下面流出。在填充過(guò)程中，回填氣體壓力從饋送口7擴(kuò)展，這在相關(guān)的對(duì)應(yīng)壓力圖中示意性地表示，該壓力圖示意性地示出回填氣體壓力P與距離晶片支撐臺(tái)中心的徑向位置S的關(guān)系(任意單位)。由于將氣體饋送口7附近的壓力控制為預(yù)定級(jí)，因此在穩(wěn)態(tài)下，支撐區(qū)域3中的回填氣體壓力同樣保持在所述相同的預(yù)定壓力級(jí)II′。在該實(shí)施例中，壓力曲線從支撐區(qū)域的邊界擴(kuò)展到完全遍布在整個(gè)支撐區(qū)域3，如由壓力級(jí)1′所示。由于氣體通過(guò)漏泄密封區(qū)域6流出，因此壓力下降到如圖1中所示硬密封結(jié)構(gòu)中基本上遠(yuǎn)離中心的零級(jí)，這在晶片的邊界區(qū)域中提供了較好的熱傳導(dǎo)。因此，克服了如參考圖1所討論的負(fù)效應(yīng)，并且能夠在晶片邊界附近提供較好的圖像分辨率。
圖4示出了一種可選擇的實(shí)施例，除了邊界饋送口7之外增加了中心饋送口5。中心饋送口5的存在有利于更快到達(dá)參考圖3的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。一旦到達(dá)，就可以切斷在所述中心饋送口5中的氣體流出。
圖5示出物品支架1的另一個(gè)可替換的實(shí)施例，其中氣體饋送口由槽來(lái)形成，這些槽定位于支撐區(qū)域3的預(yù)定位置處。至少一個(gè)所述槽基本上圍住支撐區(qū)域，如由外部槽8所示。這些槽可以是彼此以氣體饋送連接，如通過(guò)連接通道9所示。這樣的連接通道可以打通，形成連接槽9。這樣的通道9也可以隱藏在物品支架中，僅僅在其末端形成與回填氣體饋送區(qū)域8和其他更加內(nèi)部的區(qū)域10的開(kāi)放連接。另一個(gè)槽11可以存在于鄰近漏泄邊界密封件6。這種槽11對(duì)于以分子流動(dòng)狀態(tài)通過(guò)邊界密封件6流出的氣體形成一種改進(jìn)的阻塞。
圖6示出沿圖5中所示線X-X的物品支架1的示意高度圖。晶片12位于突起2的頂部上(為了清楚起見(jiàn)，用其間的微小間隙示出)。突起2的高度是大約5mum的常規(guī)高度，而漏泄密封件6相對(duì)于上述高度降低0.1-5mum的量。要注意，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)中，漏泄密封件6可以完全不存在。
在突起2的最后一排13和倒數(shù)第二排14之間存在氣體饋送槽9。在漏泄密封件和外側(cè)一排13之間存在另一個(gè)槽11。直接在晶片支架的外面，可以存在抽吸泵15，以收集流出的氣體。示意性示出的是呈分子流動(dòng)狀態(tài)的氣體粒子的流動(dòng)路徑。由于存在槽11，因此可以形成對(duì)于氣體流出的增大的阻抗。
圖7示出根據(jù)邊界壁的特殊幾何形狀計(jì)算得到的漏泄率，該邊界壁用于具有942mm圓周的標(biāo)準(zhǔn)晶片。該幾何形狀包括具有200；500；1000；2000和5000nm的降低的密封件(以“間隙”表示)的邊界壁。正如所料，漏泄率隨間隙寬度增大，因此圖表中下部的線對(duì)應(yīng)間隙的最低值，圖表中上部的線對(duì)應(yīng)間隙的最高值。此外，與邊界壁6到達(dá)氣體供應(yīng)饋送口7的距離相對(duì)應(yīng)的間隙寬度在0.1mm到10mm的范圍。已經(jīng)顯示出，在所表示的范圍內(nèi)，以毫巴*升/秒表示的漏泄率在從0.5e-4到接近1之間變化。對(duì)于實(shí)際的實(shí)施例，優(yōu)選地，回填氣體進(jìn)入工作臺(tái)分隔間的漏泄率應(yīng)該小于1毫巴*升/秒，更優(yōu)選小于0.1毫巴*升/秒，最優(yōu)選小于1e-5毫巴*升/秒。對(duì)于5um的間隙和1mm的寬度，漏泄率大約為0.12毫巴*升/秒，完全在所述規(guī)定的最大漏泄率中。這些值適合于大約1e-3毫巴的所應(yīng)用的(總)本底壓力。當(dāng)真空環(huán)境的本底壓力較低時(shí)，漏泄率將相應(yīng)地降低。此外，回填氣體進(jìn)入工作臺(tái)分隔間的漏泄率應(yīng)小于0.01毫巴*升/秒，更優(yōu)選小于1e-3毫巴*升/秒，最優(yōu)選小于1e-7毫巴*升/秒。
因此，當(dāng)外部氣體供應(yīng)裝置7在邊緣外部大于1mm時(shí)，間隙可以等于5um。用于晶片的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例包括500nm的間隙和0.5mm的寬度，產(chǎn)生3e-3毫巴*升/秒的漏泄率。用于分劃板臺(tái)時(shí)，對(duì)于1136mm的總圓周，這樣的一個(gè)實(shí)施例包括2mm的間隙寬度和200nm的間隙。
已經(jīng)參考物品支架描述了本發(fā)明，該物品支架基本上呈圓形，并用于支撐將由投射光束照射的晶片。但是對(duì)于普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)，本發(fā)明也可以應(yīng)用于任何其他物品，特別是應(yīng)用于以分劃板形式的物品。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明可以按照不同于所述的方式實(shí)施。說(shuō)明書(shū)不意味著限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種光刻裝置，其包括-照明系統(tǒng)，其用于提供輻射的投射光束；-物品支架，其用于在所述物品支架上支撐放置于所述輻射投射光束的射束路徑中的扁平物品，該物品支架包括多個(gè)支撐突起，所述多個(gè)突起限定用于提供支架的平面的支撐區(qū)域；以及-回填氣饋送口，其包括設(shè)置在所述支撐區(qū)域中的回填氣體排放區(qū)，用于在所述物品由所述物品支架支撐時(shí)將回填氣體饋送到所述物品的后部，用以在所述物品和所述物品支架之間提供改進(jìn)的熱傳導(dǎo)；其特征在于-所述回填氣體排放區(qū)基本上圍住所述支撐區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其中所述排放區(qū)相對(duì)于所述物品和所述物品支架之間的氣體流動(dòng)阻力具有減少的氣體流動(dòng)阻力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光刻裝置，其中所述排放區(qū)由同心的氣體饋送槽形成。
4.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光刻裝置，其中所述排放區(qū)包括多個(gè)隔開(kāi)的氣體饋送口。
5.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光刻裝置，其中在相對(duì)于所述支撐區(qū)域的中心位置提供另一個(gè)回填氣體排放區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光刻裝置，其中圍住所述支撐區(qū)域的所述回填氣體排放區(qū)以及在相對(duì)于所述支撐區(qū)域的中心位置的所述另一個(gè)回填氣體排放區(qū)通過(guò)氣體流動(dòng)通路或槽進(jìn)行連接。
7.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光刻裝置，其中所述支撐區(qū)域不通過(guò)硬緣邊密封件來(lái)形成邊界。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光刻裝置，其中所述支撐區(qū)域不通過(guò)邊界壁來(lái)形成邊界。
9.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光刻裝置，其中所述支撐區(qū)域由限定邊界壁高度位于支架的所述平面下面的邊界壁來(lái)形成邊界。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻裝置，其中在直接靠近所述邊界壁的地方存在一個(gè)槽。
11.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光刻裝置，進(jìn)一步包括真空泵系統(tǒng)，用于提供真空壓力，以在真空壓力條件下操作所述光刻裝置，所述真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)以消除來(lái)自所述物品后部的回填氣流動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光刻裝置，其中所述真空泵系統(tǒng)包括圍住所述支撐區(qū)域的抽吸區(qū)。
13.根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的光刻裝置，其中所述物品支架是用于支撐構(gòu)圖裝置的支架，該構(gòu)圖裝置用于在投射光束的截面中賦予投射光束圖案。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的光刻裝置，其中所述物品支架是基底臺(tái)，所述基底臺(tái)用于保持要通過(guò)到基底的目標(biāo)部分上的帶圖案的光束進(jìn)行構(gòu)圖的基底。
15.一種用于根據(jù)前面權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的光刻裝置的物品支架，其包括-多個(gè)支撐突起，所述多個(gè)突起限定用于提供支架的平面的支撐區(qū)域；以及回填氣體排出區(qū)域，其設(shè)置在所述支撐區(qū)域中，用于在由所述物品支架支撐時(shí)將回填氣體饋送到所述物品的后部，用以在所述物品和所述物品支架之間提供改進(jìn)的熱傳導(dǎo)；其中所述回填氣體排放區(qū)基本上圍住所述支撐區(qū)域。
全文摘要
一種光刻裝置，其包括用于提供輻射投射光束的照明系統(tǒng)；物品支架，其用于在所述物品支架上支撐放置于所述輻射投射光束的光束路徑中的扁平物品，該物品支架包括多個(gè)支撐突起，所述多個(gè)突起限定用于提供支架的平面的支撐區(qū)域；以及回填氣饋送口，其包括設(shè)置在所述支撐區(qū)域中的回填氣體排放區(qū)，用于在所述物品由所述物品支架支撐時(shí)將回填氣體饋送到所述物品的后部，用以在所述物品和所述物品支架之間提供改進(jìn)的熱傳導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明，所述回填氣體排放區(qū)基本上圍住所述支撐區(qū)域。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1614511SQ200410090370
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者J·J·奧坦斯, S·N·L·唐德斯 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司