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用于制造器件的方法。
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模或分劃板。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，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。已經(jīng)提出了采用水或含水溶液用于248和193納米的投影輻射，而采用全氟代烴用于157納米的投影輻射。
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，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，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WO99/49504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。也就是說，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動方向來供給，但這并不是必須的。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。

發(fā)明內(nèi)容
因此，例如提供一種其中可降低部件因與浸液接觸而產(chǎn)生質(zhì)量下降的光刻投影裝置將是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種光刻投影裝置，包括投影系統(tǒng)，其構(gòu)造成可將圖案化輻射光束投射到襯底上，該投影系統(tǒng)包括最后元件，其在最靠近襯底的表面上具有粘合在該表面上的層，還包括由與上述層相同的材料所形成的邊緣阻礙物，其從該層中遠(yuǎn)離襯底地延伸出來，以便將最后元件相對于液體隔離開；和液體供給系統(tǒng)，其構(gòu)造成可用液體至少部分地填充投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種光刻投影裝置，包括投影系統(tǒng)，其構(gòu)造成可將圖案化輻射光束投射到襯底上，該投影系統(tǒng)包括最后元件，其在最靠近襯底的表面上具有層，該最后元件通過上述層而與裝置相連；和液體供給系統(tǒng)，其構(gòu)造成可用液體至少部分地填充投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，包括將圖案化輻射光束穿過設(shè)于投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間內(nèi)的液體而投射到襯底上，其中最后元件在最靠近襯底的表面上具有層，該最后元件通過上述層而受到支撐。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件制造方法，包括將圖案化輻射光束穿過設(shè)于投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間內(nèi)的液體而投射到襯底上，其中，最后元件的最靠近襯底的表面具有粘合在其上的層，由與該層相同的材料所形成的邊緣阻礙物從該層中遠(yuǎn)離襯底地延伸出來，以便將最后元件相對于液體隔離開。


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液體供給系統(tǒng)；圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的液體供給系統(tǒng)；和圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的施加在投影系統(tǒng)的最后元件上的層和邊緣阻礙物。
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PB(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)支撐了圖案形成裝置，即支承了圖案形成裝置的重量。其固定圖案形成裝置的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?！痹诒疚闹械娜魏问褂每杀灰暈榕c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?？删幊嚏R陣列的一個例子采用微型鏡的矩陣設(shè)置，各鏡子可單獨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/或兩個或多個掩模臺)的那種類型。在這種“多級”式機器中，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，例如在將掩模從掩模庫中機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的運動。類似地，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，或被固定住。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P1，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)。類似地，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)的多個分散的出口OUT來除去。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一側(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)上的多個分散的出口OUT來除去，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)提出的具有局部液體供給系統(tǒng)的另一浸入式光刻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。該液體限制結(jié)構(gòu)在XY平面內(nèi)相對于投影系統(tǒng)基本上靜止，然而其在Z方向(光軸方向)上可能存在一些相對運動。在液體限制結(jié)構(gòu)和襯底表面之間形成了密封。在一個實施例中，該密封是一種無接觸式密封如氣封。這種帶氣封的系統(tǒng)公開于美國專利申請No.10/705783中，該申請通過引用整體地結(jié)合于本文中。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括有液體限制結(jié)構(gòu)(有時稱為浸罩或噴頭)的液體供給系統(tǒng)。特別是，圖5顯示了儲槽10的一種設(shè)置，該儲槽形成了與投影系統(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的朝向投影系統(tǒng)PL的主表面與投影系統(tǒng)PL的最后元件(例如密封了投影系統(tǒng)的“蓋板”，或者投影系統(tǒng)的最后光學(xué)元件)之間的空間。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形成了儲槽。因此，液體供給系統(tǒng)提供了僅位于襯底局部區(qū)域上的液體。液體限制結(jié)構(gòu)12形成了液體供給系統(tǒng)中的構(gòu)造成用來以液體填充投影系統(tǒng)的最后元件與襯底W(或襯底臺WT)之間的空間的那一部分。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，該內(nèi)周邊在上端處優(yōu)選地緊密地順應(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。圖案化光束穿過該開口。
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、氮氣或惰性氣體形成，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)由出口14排出。氣體入口15上的過壓、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。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，還可以采用其它類型的密封來限制液體，諸如僅由一個出口來排出液體和/或氣體。對于任何密封而言，都有一些液體可能會泄漏出來，例如泄漏到出口14。
圖2、3和4也顯示了一種由入口IN、出口OUT、襯底W和投影透鏡PL的最后元件所限定的液體儲槽。與圖5中的液體供給系統(tǒng)一樣，包括入口IN和出口OUT的圖2、3和4所示的液體供給系統(tǒng)將液體提供到投影系統(tǒng)的最后元件與襯底主表面的局部區(qū)域之間的空間中。
圖2、3和4所示的液體供給系統(tǒng)以及其它解決方案，例如其中浸沒了襯底W或整個襯底臺WT的浴槽，都可用在如下所述的本發(fā)明的一個或多個實施例中。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的投影系統(tǒng)PL的最后元件20的細(xì)節(jié)。在圖6所示的實施例中，投影系統(tǒng)的最后光學(xué)元件20是用于成形和/或引導(dǎo)圖案化光束的投影系統(tǒng)PL的最后透鏡元件。
在一個實施例中，可透過193納米輻射的材料為石英，否則該輻射的強度會導(dǎo)致明顯的壓實效應(yīng)。圖案化光束的輻射強度在最后元件處最高，但也可趨向于最小，因此如果用石英制造的話，那么該元件可能承受到壓實作用。因此，在一個實施例中，該最后元件的材料可替代性地使用CaF2，因為它在193納米處不會承受到壓實作用。CaF2的使用甚至更適用于157納米的輻射，這是因為石英無法透過具有該波長的輻射。然而，CaF2可能會溶解在浸入式光刻裝置所使用的浸液11中，或者與之發(fā)生反應(yīng)。
在歐洲專利申請No.03257400.6中公開了保護(hù)投影系統(tǒng)的最后元件20的若干方法，該申請通過引用整體地結(jié)合于本文中。
采用CaF2用于投影系統(tǒng)PL的最后元件的另一問題是，CaF2具有非常高的熱膨脹系數(shù)(比熔融石英高40倍)，因而如果安裝材料不同的話，則很難以不會引發(fā)較大熱應(yīng)力和變形的方式將其安裝在投影系統(tǒng)中。這些應(yīng)力和變形會以一階方式隨膨脹系數(shù)的差異而線性式變化。因此，尤其對于其中最后透鏡元件的定位要求比非浸入式光刻裝置高2到10倍的浸入式光刻裝置而言，安裝CaF2的光學(xué)元件可能會有問題。
參見圖6，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的投影系統(tǒng)的最后元件。投影系統(tǒng)的最后元件(例如透鏡)20的最靠近襯底的底面25被設(shè)置在該最后元件20上的熔融石英層40保護(hù)起來。該層具有50微米到5毫米范圍內(nèi)的厚度，并且可接觸式粘合或膠粘在該最后元件20上。在接觸式粘合中不使用粘膠，粘合面光滑且干凈，足以直接粘在一起。在粘合到最后元件上之后，可對熔融石英層40進(jìn)行磨削和拋光到所需的厚度，避免在處理非常薄的熔融石英層時所固有的困難。因此，在一個實施例中，層40和最后元件20粘合在一起，并且最后元件20并不是僅被涂覆。
雖然這種粘合形式可針對粘合不相同材料如CaF2和熔融石英的方面提供非常強的粘合，然而溫度變化和熱梯度可能會導(dǎo)致粘合“呼吸”，即兩種材料的不同熱膨脹或收縮會導(dǎo)致它們分開，直到釋放應(yīng)力時為止。雖然粘合在熱分離時通常會非?？焖俚刂匦鲁尚?，但是如果在例如層40的拋光或磨削期間或使用浸入式光刻裝置的期間最后元件與液體接觸時產(chǎn)生這種情況的話，那么液體就可被抽入到間隙中。
為了保護(hù)最后元件20和層40之間的粘合，由與層40相同的材料制成并且從層40中遠(yuǎn)離襯底地(朝向投影系統(tǒng)PL的其余部分)延伸的邊緣阻礙物60完成了最后元件20周圍的阻擋，使得最后元件20相對于液體11隔離開。
邊緣阻礙物60連接在層40邊緣的周圍。如圖所示，邊緣阻礙物60連接在延伸超出最后元件20的底面25的邊緣之外的板40邊緣的附近。也可以采用其它設(shè)置，例如通過將邊緣阻礙物60粘合到層40的邊緣表面而不是粘合到板40的頂面上。在一個實施例中，邊緣阻礙物60和層40之間的粘合是熔合。通過引用結(jié)合于本文中的PCT專利申請No.PCT/EP04/013310詳細(xì)地公開了這種粘合技術(shù)。在一個實施例中，邊緣阻礙物60的形式為截頭錐體。然而，邊緣阻礙物60可具有任何形狀，只要它能形成容納最后元件20的凹腔。
最后元件20可具有覆蓋了最后元件20的底面的側(cè)部，使得在一個實施例中，層40懸置在最后元件20的底面上，因而邊緣阻礙物60可連接到層40的表面之上。在一個實施例中，在邊緣阻礙物60和最后元件20之間留有間隙，然而這并不是必須的。
如圖6所示，最后元件20可通過邊緣阻礙物60和層40而安裝在投影系統(tǒng)PS主體的支座80上。這樣做是有利的，因為邊緣阻礙物60用作支座80和最后元件20之間的去耦結(jié)構(gòu)，從而顯著降低了由溫度和安裝情況所引發(fā)的應(yīng)力和變形?；蛘?，最后元件20可通過層40直接安裝在支座80上。還可在層40或邊緣阻礙物60上連接構(gòu)造成可測量最后元件20的位置的測量系統(tǒng)或傳感器。與投影系統(tǒng)或傳感器的連接可通過傳統(tǒng)方式來實現(xiàn)。
雖然已經(jīng)介紹了帶有層40和包括熔融石英的邊緣阻礙物60的本發(fā)明實施例，然而層40和/或邊緣阻礙物60可采用任何適當(dāng)?shù)牟牧?。在一個實施例中，用于層40和/或邊緣阻礙物60的材料可耐受浸液的沖擊，并且具有比最后元件20的材料的熱膨脹系數(shù)更低的熱膨脹系數(shù)，其中浸液可以是水以外的液體，而最后元件20的材料可以是CaF2以外的材料。在一個實施例中，該熱膨脹系數(shù)比最后元件的材料的熱膨脹系數(shù)至少低2倍、5倍、10倍或20倍。最后元件20可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br> 在歐洲專利申請No.03257072.3中公開了雙級或雙步浸入式光刻裝置的概念。這種裝置設(shè)有用于支撐襯底的兩個臺。采用處于第一位置中的臺在無浸液的情況下進(jìn)行調(diào)平測量，采用處于第二位置中的臺在存在浸液的情況下進(jìn)行曝光。或者，該裝置僅具有一個臺。
雖然在本文中具體地參考了IC制造中的光刻裝置的使用，然而應(yīng)當(dāng)理解，這里所介紹的光刻裝置還可具有其它應(yīng)用，例如集成光學(xué)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)、薄膜磁頭等的制造。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在這種替代性應(yīng)用的上下文中，用語“晶片”或“管芯”在這里的任何使用分別被視為與更通用的用語“襯底”或“目標(biāo)區(qū)域”具有相同的含義。這里所指的襯底可在曝光前或曝光后例如在軌道(一種通常在襯底上施加抗蝕層并對暴露出來的抗蝕層進(jìn)行顯影的工具)或度量和/或檢查工具中進(jìn)行加工。在適當(dāng)之處，本公開可應(yīng)用于這些和其它的襯底加工工具中。另外，襯底可被不止一次地加工，例如以形成多層IC，因此，這里所用的用語“襯底”也可指已經(jīng)包含有多層已加工的層的襯底。
雖然在上文中已經(jīng)針對光學(xué)式光刻的應(yīng)用來具體說明了本發(fā)明實施例的使用，然而可以理解，本發(fā)明可用在其它應(yīng)用例如壓印式光刻(imprint lithography)中，并且在情況允許時并不限于光學(xué)式光刻。在壓印式光刻中，圖案形成裝置的外輪廓限定了將在襯底上形成的圖案。圖案形成裝置的外輪廓可壓入到提供到襯底上的抗蝕劑層中，此時抗蝕劑通過施加電磁輻射、熱量、壓力或其組合來固化。該圖案形成裝置運動到抗蝕劑之外，在抗蝕劑固化后留下圖案。
這里所用的用語“輻射”和“光束”用于包括所有類型的電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如波長約為365、248、193、157或126納米)，遠(yuǎn)紫外線(EUV)輻射(例如波長在5-20納米的范圍內(nèi))，以及粒子束，例如離子束或電子束。
用語“透鏡”在允許之處可指多種光學(xué)部件中的任意一種或其組合，包括折射式、反射式、磁式、電磁式和靜電式光學(xué)部件。
雖然在上文中已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實施例，然而可以理解，本發(fā)明可通過不同于上述的方式來實施。例如在適當(dāng)之處，本發(fā)明可采用含有一個或多個描述了上述方法的機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或者存儲有這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)的形式。
本發(fā)明的一個或多個實施例可應(yīng)用于任何浸入式光刻裝置，例如上述那些類型，而不論浸液是提供到槽中還是僅僅提供在襯底的局部表面區(qū)域上。液體供給系統(tǒng)是可向投影系統(tǒng)與襯底和/或襯底臺之間的空間提供液體的任何機構(gòu)，它可以包括一個或多個結(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任何組合，該組合將液體提供給并且限制在該空間中。在一個實施例中，該空間的表面可限制為襯底和/或襯底臺的一部分，該空間的表面可完全覆蓋襯底和/或襯底臺的表面，或者該空間可以包封襯底和/或襯底臺。
上面這些描述是示例性而非限制性的。因此，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很明顯，在不脫離下述權(quán)利要求的范圍的前提下，可以對本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種光刻投影裝置，包括投影系統(tǒng)，其構(gòu)造成可將圖案化輻射光束投射到襯底上，所述投影系統(tǒng)包括最后元件，其在最靠近所述襯底的表面上具有粘合在所述表面上的層，還包括由與所述層相同的材料所形成的邊緣阻礙物，其從所述層中遠(yuǎn)離所述襯底地延伸出來，以便將所述最后元件相對于液體隔離開；和液體供給系統(tǒng)，其構(gòu)造成可用液體至少部分地填充所述投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述邊緣阻礙物熔合在所述層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述邊緣阻礙物不與所述最后元件接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述最后元件通過與所述邊緣阻礙物和/或?qū)拥倪B接而安裝在所述裝置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述層是板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述層和阻礙物包括熔融石英。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述最后元件包括CaF2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述邊緣阻礙物為截頭錐體的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述層與所述表面接觸式粘合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述層基本上不溶于所述液體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述層具有比所述最后元件的熱膨脹系數(shù)更低的熱膨脹系數(shù)。
12.一種光刻投影裝置，包括投影系統(tǒng)，其構(gòu)造成可將圖案化輻射光束投射到襯底上，所述投影系統(tǒng)包括最后元件，其在最靠近所述襯底的表面上具有層，所述最后元件通過所述層與所述裝置相連；和液體供給系統(tǒng)，其構(gòu)造成可用液體至少部分地填充所述投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括邊緣阻礙物，其由與所述層相同的材料形成，并且從所述層中遠(yuǎn)離所述襯底地延伸出來，從而將所述最后元件相對于液體隔離開。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述層是板，所述最后元件通過與所述層和邊緣阻礙物而安裝在所述裝置上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述層與所述最后元件接觸式粘合。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述層具有比所述最后元件的熱膨脹系數(shù)更低的熱膨脹系數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述層具有比所述最后元件的熱膨脹系數(shù)低十倍的熱膨脹系數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述層基本上不溶于所述液體。
19.一種器件制造方法，包括將圖案化輻射光束穿過設(shè)于投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間內(nèi)的液體而投射到所述襯底上，其中，所述最后元件的最靠近所述襯底的表面具有粘合在其上的層，由與所述層相同的材料形成的邊緣阻礙物從所述層中遠(yuǎn)離襯底地延伸出來，以便將最后元件相對于液體隔離開。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述層基本上不溶于所述液體。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述層具有比所述最后元件的熱膨脹系數(shù)更低的熱膨脹系數(shù)。
22.一種器件制造方法，包括將圖案化輻射光束穿過設(shè)于投影系統(tǒng)的最后元件與襯底之間的空間內(nèi)的液體而投射到所述襯底上，其中所述最后元件在最靠近襯底的表面上具有層，所述最后元件通過所述層而受到支撐。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述層基本上不溶于所述液體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述層具有比所述最后元件的熱膨脹系數(shù)更低的熱膨脹系數(shù)。
全文摘要
公開了一種浸入式光刻裝置中的最后元件，其在最靠近襯底的表面上具有粘合在該表面上的層，還包括由與上述層相同的材料所形成的邊緣阻礙物，其從該層中遠(yuǎn)離襯底地延伸出來，以便將最后元件相對于液體隔離開。在一個實施例中，該最后元件通過層和/或邊緣阻礙物而連接在裝置上，所述層和/或邊緣阻礙物可由熱膨脹系數(shù)比最后元件的熱膨脹系數(shù)更低的材料制成。
文檔編號H01L21/027GK1797208SQ200510003549
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者T·尤特迪克, E·R·魯普斯特拉, L·A·桑德塞 申請人:Asml荷蘭有限公司