專(zhuān)利名稱(chēng)：光刻設(shè)備、分劃板交換單元及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備，分劃板交換單元，以及器件制造方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案施加在基底的靶部分上的機(jī)器。光刻設(shè)備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，諸如分劃板，可用于產(chǎn)生相應(yīng)于IC單獨(dú)層的電路圖案，該圖案可以成像到具有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的基底(例如硅晶片)上的靶部分上(例如包括部分、一個(gè)或者多個(gè)管芯)上。一般地，單個(gè)基底將包含依次曝光的相鄰靶部分的網(wǎng)格。已知的光刻設(shè)備包括所謂的步進(jìn)器，其中通過(guò)將全部圖案一次曝光在靶部分上而輻照每一靶部分，以及所謂的掃描器，其中通過(guò)投射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案、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)輻照每一靶部分。
分劃板(也稱(chēng)為掩模)可以是反射的或者透射的。反射的分劃板反射投射束的帶圖案的形式，且反射的束被引導(dǎo)到基底上。透射的分劃板透射投射束的帶圖案的形式，且透射的束被引導(dǎo)到基底上。分劃板通常包含玻璃板，在其一側(cè)上提供圖案，例如采用帶圖案的鉻層的形式。為了保護(hù)分劃板的帶圖案的表面，提供了薄膜(其由例如采用薄箔或者薄玻璃板的形式的透明材料制成)，該薄膜覆蓋了分劃板的帶圖案的表面。使用連接到薄膜的邊緣的框架，薄膜接附到分劃板，留出薄膜空間。該框架稱(chēng)為薄膜框架。
美國(guó)專(zhuān)利No.6507390披露了一種薄膜-分劃板-框架組件，其中，薄膜框架是多孔的，從而允許惰性凈化氣體流入和流出薄膜空間。替代地，在薄膜框架中可以提供孔，以允許凈化氣體的流。凈化圍繞光學(xué)裝備的空間是標(biāo)準(zhǔn)的程序。在傳統(tǒng)的凈化期間，維持惰性氣體穩(wěn)定流以逐出不想要的氣體。
美國(guó)專(zhuān)利No.6507390描述了薄膜-分劃板-框架組件如何能夠在使用的準(zhǔn)備中凈化。這通常每次在分劃板加載到光刻設(shè)備的分劃板級(jí)前，在分劃板將在基底曝光期間使用前不久進(jìn)行。薄膜-分劃板-框架組件放置在盒中，其中，凈化氣體流通過(guò)平行于分劃板和薄膜的表面的薄膜空間實(shí)現(xiàn)。凈化氣體供給和真空源在薄膜空間的相互相對(duì)側(cè)上安裝在薄膜框架的邊緣附近。凈化氣體在薄膜和分劃板之間從一個(gè)邊緣流到另一個(gè)邊緣。
薄膜是脆弱的結(jié)構(gòu)，其通常容易損壞。因此，應(yīng)該避免薄膜和凈化氣體供給和真空源的出口之間的直接(偶然)接觸。然而，這些出口應(yīng)該位于盡可能靠近薄膜框架的邊緣，以最小化不流過(guò)薄膜空間的氣體的損失。這通常需要精確定位裝備在上頭。當(dāng)薄膜尺寸和形狀對(duì)于不同的分劃板是不同的時(shí)，應(yīng)該使用仔細(xì)的匹配。
與凈化氣體流方法相關(guān)的另一個(gè)問(wèn)題是在凈化氣體供給側(cè)被吸收到薄膜框架的小孔的污染物，像水流入薄膜空間，且通常通過(guò)薄膜框架在真空源側(cè)去除，在真空源側(cè)它們可能再次吸收到薄膜框架。這可能延長(zhǎng)凈化流需要的時(shí)間。從薄膜框架吹入薄膜空間的顆?？赡芨街椒謩澃澹ǔＪ沟梅謩澃迨?。
與凈化氣體從薄膜的一側(cè)流到另一側(cè)相關(guān)的另一個(gè)問(wèn)題在于，在附著到薄膜框架的不同側(cè)上可能產(chǎn)生的不同的動(dòng)力，這可能導(dǎo)致薄膜和分劃板之間的空間關(guān)系變形。

發(fā)明內(nèi)容
其中，本發(fā)明的一個(gè)方面是實(shí)現(xiàn)以減小的由于真空源或者氣體供給的定位產(chǎn)生損壞的危險(xiǎn)在薄膜空間中提供清潔惰性氣體的方法。提供支持這樣的方法的光刻設(shè)備也是本發(fā)明的方面。
其中，本發(fā)明的一個(gè)方面是實(shí)現(xiàn)在薄膜空間中提供清潔惰性氣體使得吸收的污染物較小程度通過(guò)薄膜空間的方法。
其中，本發(fā)明的一個(gè)方面是減小顆粒被吹入薄膜空間的危險(xiǎn)。
其中，本發(fā)明的一個(gè)方面是減小由于由凈化產(chǎn)生的力導(dǎo)致的局部分劃板變形的危險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光刻設(shè)備。該光刻設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)輻射束的照射系統(tǒng)，以及用于支撐分劃板的支撐件。分劃板用于給輻射束在其截面中賦予圖案。分劃板的表面由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到其上的薄膜保護(hù)。該設(shè)備還包括分劃板交換單元，其包括分劃板準(zhǔn)備腔，和布置為在將分劃板移動(dòng)到支撐件前使得薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部的分劃板運(yùn)送單元。分劃板交換單元還包括凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造，其布置為當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地提供凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種器件制造方法。該器件制造方法包括調(diào)節(jié)輻射束，以及將分劃板移動(dòng)到用于給輻射束在其截面中賦予圖案的位置。分劃板具有由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到分劃板的薄膜保護(hù)的表面。該方法還包括將帶圖案的輻射束投射到基底的靶部分上，將分劃板相對(duì)于分劃板準(zhǔn)備腔放置，使得在分劃板移動(dòng)到給輻射束賦予圖案的位置前薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部，以及當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地施加凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于光刻設(shè)備的分劃板交換單元。分劃板的表面由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到其上的薄膜保護(hù)。分劃板交換單元包括分劃板準(zhǔn)備腔和布置為使得薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔內(nèi)部的分劃板運(yùn)送單元。分劃板交換單元還包括凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造，其連接到分劃板準(zhǔn)備腔且布置為當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地提供凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分劃板-薄膜組件在使用前移動(dòng)到分劃板準(zhǔn)備腔。在分劃板準(zhǔn)備腔中，分劃板和薄膜之間的薄膜空間通過(guò)經(jīng)由薄膜框架交替施加真空和凈化氣體到所有暴露的氣體通道來(lái)凈化，使得所有氣體流交替地離開(kāi)薄膜空間和進(jìn)入薄膜空間。因此，不需要鄰近薄膜框架提供同時(shí)供給和去除氣體的連接。這減小了損壞薄膜的危險(xiǎn)。同樣，吸附到薄膜框架的材料當(dāng)其在排氣期間被去除時(shí)不需要移動(dòng)通過(guò)薄膜空間。
而且，交替應(yīng)用抽真空和再填充使得每個(gè)步驟的優(yōu)化可能。在一個(gè)實(shí)施例中，在排氣期間產(chǎn)生的通過(guò)薄膜框架的氣體速度比在再填充期間產(chǎn)生的高。這可以減小顆粒沉積在分劃板圖案上的危險(xiǎn)。
在還有的實(shí)施例中，分劃板準(zhǔn)備腔包括流減小結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)為流減小器，其可操作為阻礙氣體流到和流出鄰近薄膜的暴露的表面的空間。該流減小結(jié)構(gòu)用于防止跨過(guò)薄膜產(chǎn)生大的壓力差，從而允許快速排氣和再填充分劃板準(zhǔn)備腔，以及減小總的凈化時(shí)間，而沒(méi)有增加的損壞危險(xiǎn)。流減小結(jié)構(gòu)鄰近薄膜的暴露的表面存在，使得薄膜沿著薄膜的平面的移動(dòng)不承擔(dān)與流減小結(jié)構(gòu)碰撞的危險(xiǎn)，這是足夠的。優(yōu)選的，流減小結(jié)構(gòu)提供為至少面向薄膜連接到薄膜框架的薄膜的暴露的表面的部分。
在還有的實(shí)施例中，使用可交換的流減小結(jié)構(gòu)。當(dāng)要使用分劃板時(shí)，選擇匹配流減小結(jié)構(gòu)，其具有在至少平行于薄膜的暴露的表面的方向上具有薄膜的尺寸和形狀的延伸表面(面向薄膜)。優(yōu)選的，可交換的流減小結(jié)構(gòu)提供為至少面向薄膜連接到框架的薄膜的暴露的表面的部分。具有薄膜框架的虛設(shè)(dummy)的分劃板可以是可能性中的一種。
在另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器布置為在施加排氣和/或再填充壓力期間在分劃板準(zhǔn)備腔中測(cè)量薄膜變形和/或壓力，以及根據(jù)測(cè)量的薄膜變形和/或壓力控制排氣和/或再填充。這樣，可以避免跨過(guò)薄膜的過(guò)度的壓力差。在另一個(gè)實(shí)施例中，排氣的速率和/或持續(xù)時(shí)間設(shè)置為低于預(yù)定的速率和/或持續(xù)時(shí)間。這樣，可以避免跨過(guò)薄膜的過(guò)度的壓力差。
當(dāng)前面的分劃板在支撐結(jié)構(gòu)上構(gòu)圖束時(shí)，分劃板可以移動(dòng)到分劃板準(zhǔn)備腔。一旦不再需要前面的分劃板，其可以被去除，且新的分劃板可以從分劃板準(zhǔn)備腔移動(dòng)到束中的位置。隨后，新的分劃板可以移動(dòng)到分劃板準(zhǔn)備腔。這樣，最大的時(shí)間可用于曝光。分劃板準(zhǔn)備腔的另一個(gè)特征在于，在凈化后，其也可以用于較長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)期。可以維持小的過(guò)壓以保持其清潔。
盡管在本申請(qǐng)中特別參考在制造IC中使用光刻設(shè)備，但是應(yīng)該理解，這里描述的光刻設(shè)備可能具有其它應(yīng)用，例如，它可用于制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(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，在這里的任何術(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“靶部分”同義。在曝光之前或之后，可以在例如軌跡器(通常將抗蝕劑層施加于基底并將已曝光的抗蝕劑顯影的一種工具)、計(jì)量工具和/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，這里的披露可應(yīng)用于這種和其他基底處理工具。另外，例如為了產(chǎn)生多層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)已處理層的基底。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”包含所有類(lèi)型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有或大約為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范圍的波長(zhǎng))，以及粒子束，如離子束或者電子束。
應(yīng)該注意，賦予投射束的圖案可以不與在基底的靶部分中所需圖案完全一致。一般地，賦予投射束的圖案與在靶部分中形成的器件如集成電路的特定功能層相對(duì)應(yīng)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)廣義地解釋為包含各種類(lèi)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)和反折射光學(xué)系統(tǒng)，如適合，例如用于所用的曝光輻射，或者用于其他方面，如使用浸漬流體或使用真空。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。
照射系統(tǒng)也可以包括各種類(lèi)型的光學(xué)部件，如包括用于引導(dǎo)、成形或者控制輻射的投射束的折射、反射和反折射光學(xué)部件，且這樣的部件在下面也可以共同地或者特殊地稱(chēng)為“透鏡”。
光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))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(lèi)型。在這種“多臺(tái)式”機(jī)器中，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)其它臺(tái)用于曝光時(shí)，在一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。
光刻設(shè)備也可以是這樣一種類(lèi)型，其中基底浸漬在具有相對(duì)較高折射率的液體，例如水中，以填充投影系統(tǒng)的最后的元件和基底之間的空間。浸漬液也可以應(yīng)用于光刻設(shè)備中的其他空間，例如，掩模與投影系統(tǒng)的第一元件之間。浸漬技術(shù)在本領(lǐng)域是公知的，用于增大投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。


現(xiàn)在僅僅通過(guò)例子的方式，參照附圖描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，在圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2示意性表示分劃板交換單元的一個(gè)實(shí)施例；圖3示意性表示分劃板-框架-薄膜組件的一個(gè)實(shí)施例；圖4和4a示意性表示分劃板準(zhǔn)備腔的一個(gè)實(shí)施例；以及圖5示意性表示分劃板準(zhǔn)備腔的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的光刻設(shè)備。該設(shè)備包括用于提供輻射的投射束B(niǎo)(例如UV輻射)的照射系統(tǒng)(照射器)IL；用于支撐構(gòu)圖裝置(例如掩模)MA并與用于相對(duì)于零件PS精確定位該構(gòu)圖裝置的第一定位器PM連接的第一支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT；用于保持基底(例如涂敷抗蝕劑的晶片)W并與用于相對(duì)于零件PS精確定位該基底的第二定位器PW連接的基底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT；以及用于將通過(guò)構(gòu)圖裝置MA賦予投射束B(niǎo)的圖案成像在基底W的靶部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上的投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡)PS。
如這里描述的，設(shè)備是透射型的(例如使用透射掩模)。替代地，設(shè)備可以是反射型的(例如使用可編程反射鏡陣列)。
照射器IL接收來(lái)自輻射源SO的輻射束。該源和光刻設(shè)備可以是單獨(dú)的機(jī)構(gòu)，例如當(dāng)源是受激準(zhǔn)分子激光器時(shí)。在這種情況下，不認(rèn)為源是形成光刻設(shè)備的一部分，以及通常借助于例如包括適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向鏡和/或擴(kuò)束器的束傳輸系統(tǒng)BD將輻射束從源SO傳送到照射器IL。在其他情況下，源可以是設(shè)備的整體部分，例如當(dāng)源是汞燈時(shí)。源SO和照射器IL，如果需要與束傳輸系統(tǒng)BD一起，可稱(chēng)作輻射系統(tǒng)。
照射器IL可以包括調(diào)節(jié)束的角強(qiáng)度分布的調(diào)節(jié)器AD。一般地，至少可以調(diào)節(jié)照射器光瞳平面內(nèi)強(qiáng)度分布的外和/或內(nèi)徑向范圍(通常分別稱(chēng)為σ-外和σ-內(nèi))。此外，照射器IL通常包括各種其他部件，如積分器IN和聚光器CO。照射器提供調(diào)節(jié)的輻射束，稱(chēng)為投射束B(niǎo)，該投射束在其截面具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
投射束B(niǎo)入射到保持在掩模臺(tái)MT上的掩模MA上。穿過(guò)掩模MA后，投射束B(niǎo)通過(guò)透鏡PS，該透鏡將該束聚焦在基底W的靶部分C上。在第二定位器PW和位置傳感器IF(例如是干涉測(cè)量裝置)的輔助下，基底臺(tái)WT可以精確地移動(dòng)，以例如在束B(niǎo)的路徑中定位不同的靶部分C。類(lèi)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，可以使用第一定位器PM和另一個(gè)位置傳感器(圖1中未明確示出)將掩模MA相對(duì)束B(niǎo)的路徑進(jìn)行精確定位。一般地，借助于長(zhǎng)行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)MT和WT的移動(dòng)，該長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊形成定位器PM和PW的一部分。然而，在步進(jìn)器的情況下(與掃描器相對(duì))，掩模臺(tái)MT可以只與短行程致動(dòng)器連接，或者可以固定。掩模MA與基底W可以利用掩模對(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)。
所述的設(shè)備可以在下面的示例模式中使用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)，同時(shí)賦予投射束的整個(gè)圖案被一次投射到靶部分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)，以便能夠曝光不同的靶部分C。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制在單次靜態(tài)曝光中成像的靶部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，同步掃描掩模臺(tái)MT和基底臺(tái)WT，同時(shí)將賦予投射束的圖案投射到靶部分C上(即，單次動(dòng)態(tài)曝光)?；着_(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向由投影系統(tǒng)PS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)的最大尺寸限制單次動(dòng)態(tài)曝光中靶部分的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定靶部分的高度(沿掃描方向)。
3.在另一種模式中，掩模臺(tái)MT基本保持不動(dòng)，并保持可編程構(gòu)圖裝置，且移動(dòng)或掃描基底臺(tái)WT，同時(shí)將賦予投射束的圖案投射到靶部分C上。在這種模式中，一般采用脈沖輻射源，并且在基底臺(tái)WT的每次移動(dòng)之后或者在掃描期間連續(xù)的輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新可編程構(gòu)圖裝置。這種操作模式可以很容易地應(yīng)用于無(wú)掩模光刻中，所述無(wú)掩模光刻利用可編程構(gòu)圖裝置，如可編程反射鏡陣列。
還可以采用在上述所用模式的組合和/或變化，或者采用與所用的完全不同的模式。
作為替代，可以使用反射型設(shè)計(jì)，其中通過(guò)反射型構(gòu)圖裝置構(gòu)圖投射束B(niǎo)。這里使用的術(shù)語(yǔ)“分劃板”覆蓋透射型構(gòu)圖和反射型構(gòu)圖的兩種結(jié)構(gòu)。
圖2示意性示出了分劃板交換單元的實(shí)施例的元件。分劃板交換單元包含分劃板運(yùn)送單元26、由盒結(jié)構(gòu)28表示的分劃板準(zhǔn)備腔、控制電路(沒(méi)有顯示)以及到真空源280和到凈化氣體源282的連接件。分劃板交換單元服務(wù)三個(gè)站20、22、24，用于放置分劃板。運(yùn)送單元26在站之間運(yùn)送分劃板。分劃板MA的帶圖案的表面在圖中指向下。第一站20用于從多個(gè)分劃板存儲(chǔ)裝置(沒(méi)有顯示)供給分劃板MA。第二站22相應(yīng)于掩模臺(tái)MT，其上支撐分劃板MA，用于在基底W的曝光期間使用。第三站24用于凈化。第三站包含分劃板準(zhǔn)備腔28，其在頂部開(kāi)口，這樣使得分劃板MT可以形成分劃板準(zhǔn)備腔28的頂部封閉物。分劃板準(zhǔn)備腔28連接到真空源280和凈化氣體源282。運(yùn)送單元26例如包含可旋轉(zhuǎn)的盤(pán)，用于抓取分劃板的機(jī)械手接附到該可旋轉(zhuǎn)的盤(pán)。
通常，分劃板交換單元構(gòu)造為模塊單元，其可以插入光刻設(shè)備，且鏈接到光刻設(shè)備的控制計(jì)算機(jī)(沒(méi)有顯示)，以及各種支持單元，諸如真空源280和凈化氣體源282。
圖3更詳細(xì)示出了分劃板-薄膜-框架組件的部分(沒(méi)有按比例)。在頂部顯示分劃板MA，其帶圖案的表面30面向下。該表面下的是薄膜32，例如采用薄箔或者薄玻璃板的形式，其通過(guò)薄膜框架34在薄膜32的邊緣接附到分劃板MA。薄膜框架34是多孔的。
圖4更詳細(xì)示出了分劃板準(zhǔn)備腔28。在頂部顯示了分劃板MA。到真空源(沒(méi)有顯示)和凈化氣體供給(沒(méi)有顯示)的連接件42、44提供有可控制的閥46、48。提供控制電路49以控制閥46、48。控制電路49例如包括合適可編程的計(jì)算機(jī)(沒(méi)有顯示)，其也可以用于控制其它功能，諸如分劃板MA的運(yùn)送。計(jì)算機(jī)具有連接到閥46、48的輸出連接件，且可編程為使得閥46和48開(kāi)啟和關(guān)閉，如下所述。替代地，具有定時(shí)器的專(zhuān)門(mén)電路可以用于實(shí)現(xiàn)在所述時(shí)間開(kāi)啟和關(guān)閉，或者傳感器電路可以用于控制開(kāi)啟和關(guān)閉?？蛇x的傳感器41顯示為連接到控制電路49。在分劃板準(zhǔn)備腔28內(nèi)，提供面向薄膜32的表面的氣流障礙物40。這樣的氣流障礙物也可以稱(chēng)為氣流減小結(jié)構(gòu)或者氣流減小器。障礙物40和薄膜32的表面之間的距離在圖4中被放大了。在一個(gè)實(shí)施例中，障礙物40延伸為如此接近薄膜32的表面，使得薄膜32和障礙物40之間的氣流大大被阻礙?？蛇x的傳感器41位于障礙物40之間。
圖4a示出了分劃板準(zhǔn)備腔28的頂視圖。如可以看見(jiàn)的，障礙物40不是從分劃板準(zhǔn)備腔28的壁到壁走向。障礙物大致跟隨薄膜框架34的輪廓，從而允許圍繞薄膜框架的不受阻礙的氣流，同時(shí)阻礙，但不是必須完全阻塞薄膜框架外部和薄膜32的表面下的區(qū)域之間的氣流。
在操作中，當(dāng)?shù)谝环謩澃錗A支撐在掩模臺(tái)MT上且用于構(gòu)圖投射束B(niǎo)時(shí)，要用來(lái)在將來(lái)的曝光操作期間替換掩模臺(tái)上的第一分劃板MA的第二分劃板MA從分劃板存儲(chǔ)裝置(沒(méi)有顯示)移動(dòng)到第一加載站。例如為具有接附到其上的抓取器臂的盤(pán)的運(yùn)送單元26用于從第一加載站20拾取第二分劃板MA，以及將分劃板MA推靠分劃板準(zhǔn)備腔28的邊緣上。這是圖2中顯示的情況。
當(dāng)?shù)诙謩澃錗A被推靠在分劃板準(zhǔn)備腔28上時(shí)，控制電路49引起閥46、48交替開(kāi)啟，使得分劃板準(zhǔn)備腔28交替連接到真空源280和凈化氣體供給282。在一個(gè)實(shí)施例中，替代使用可控制的閥46、48，可以使用連接到分劃板準(zhǔn)備腔28的泵，替代開(kāi)啟和關(guān)閉閥，該泵被激勵(lì)和去激勵(lì)，以施加和去除壓力。由于交替開(kāi)啟閥46、48，在圍繞障礙物40的分劃板準(zhǔn)備腔28中的圍繞空間交替地排氣和填充凈化氣體。當(dāng)該圍繞空間排氣時(shí)，氣體從分劃板MA的表面30和薄膜32之間的薄膜空間通過(guò)在薄膜32的所有側(cè)上的多孔的薄膜框架34流動(dòng)。當(dāng)凈化氣體供給到該圍繞空間時(shí)，氣體通過(guò)在薄膜32的所有側(cè)上的多孔的薄膜框架34流到分劃板MA的表面30和薄膜32之間的薄膜空間。根據(jù)可用的真空和凈化氣體供給源，以及目標(biāo)污染水平，凈化氣體的排氣和供給重復(fù)多次，例如，一次、兩次或者三次。結(jié)果是，不想要的氣體(非凈化氣體)大致從薄膜空間去除。
當(dāng)在從掩模臺(tái)MT替換分劃板MA的時(shí)候時(shí)，運(yùn)送單元26將該分劃板移動(dòng)到第一站20，以進(jìn)一步運(yùn)送到分劃板存儲(chǔ)裝置(沒(méi)有顯示)。在最終供給凈化氣體以后，運(yùn)送單元然后從分劃板準(zhǔn)備腔28拾取分劃板MA，且移動(dòng)該分劃板到掩模臺(tái)MT。出去和進(jìn)來(lái)的分劃板最好同時(shí)運(yùn)送，以節(jié)約時(shí)間。
由于障礙物40，在由障礙物40圍繞的包含的空間中的氣體壓力比在圍繞空間中的壓力下降更慢。因此，減小了由于在薄膜空間和包含的空間中的氣體之間的壓力差產(chǎn)生的薄膜32的變形。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，薄膜32的小的變形是可以容忍的。應(yīng)該注意，障礙物40到處都不延伸遠(yuǎn)到使得分劃板MA的側(cè)向運(yùn)動(dòng)能夠使得薄膜32與障礙物接觸。
可以采用多種措施來(lái)提供防止薄膜變形的進(jìn)一步的保護(hù)。在圖4中顯示的可選的實(shí)施例中，可選的傳感器41為壓力傳感器，其用于測(cè)量由障礙物40圍繞的包含的空間中的壓力?？刂齐娐?9布置為，如果測(cè)量的壓力下降到薄膜32預(yù)計(jì)會(huì)變形超過(guò)可接受的量的閾值壓力值下，關(guān)閉通向真空源的閥46。通常，根據(jù)分劃板MA的表面30和薄膜32之間的薄膜空間中的預(yù)期的壓力降，閾值壓力值作為時(shí)間的函數(shù)變化。在再填充期間可以使用類(lèi)似的控制方法。
在另一個(gè)實(shí)施例中，控制電路49布置為在開(kāi)啟閥以后的預(yù)定的時(shí)間間隔關(guān)閉到真空源的閥46，然后開(kāi)啟到凈化氣體供給的閥48，使得限制由薄膜32和障礙物40之間的氣流產(chǎn)生的壓力降的大小。在還有一個(gè)實(shí)施例中，閥46是可調(diào)節(jié)的，使得其影響流到真空源的速率。在該實(shí)施例中，控制電路49調(diào)整閥46的調(diào)節(jié)，使得實(shí)現(xiàn)預(yù)定的排氣速率，其不會(huì)導(dǎo)致薄膜32的不可接受的變形。在還有的實(shí)施例中，傳感器41是位移傳感器，用于感測(cè)薄膜32的一部分的位移，以測(cè)量其變形。在該實(shí)施例中，控制電路49布置為當(dāng)檢測(cè)到超過(guò)位移的閾值量時(shí)關(guān)閉到真空源的閥46?？刂齐娐?9也可以布置為當(dāng)有來(lái)自操作者的命令時(shí)控制閥。
圖5示出了分劃板準(zhǔn)備腔28的另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，省略了障礙物40，且分劃板準(zhǔn)備腔28提供有用于安裝提供有與實(shí)的分劃板MA的薄膜32具有相同的水平尺寸和形狀的虛設(shè)的薄膜50的虛設(shè)的分劃板52的安裝位置。虛設(shè)的薄膜50放置在虛設(shè)的分劃板52上的垂直高度不需要與薄膜32在分劃板MA上的垂直高度相同。在操作中，在運(yùn)送單元26將分劃板MA放置在分劃板準(zhǔn)備腔28的頂部上以前，選擇虛設(shè)的分劃板，其具有帶有分劃板MA的水平尺寸和形狀的虛設(shè)的薄膜。運(yùn)送單元26(或者另一個(gè)運(yùn)送裝置)將選擇的虛設(shè)的分劃板52放置在分劃板準(zhǔn)備腔28中，使得其虛設(shè)的薄膜50面向上。接下來(lái)，運(yùn)送單元26將分劃板MA放置在分劃板準(zhǔn)備腔28的頂部上，定位為使得薄膜32和虛設(shè)的薄膜50的位置大致相符。隨后，在分劃板準(zhǔn)備腔28中的圍繞空間交替地多次排氣和填充凈化氣體。最后，分劃板MA移動(dòng)到掩模臺(tái)MT，用于在曝光期間使用。
在該實(shí)施例中，虛設(shè)的薄膜框架51的高度選擇為使得在薄膜框架34和虛設(shè)的薄膜框架51之間只留下窄的空間。這防止了薄膜32由于分劃板準(zhǔn)備腔28的排氣和/或再填充產(chǎn)生的大變形。
雖然上面描述了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，可以理解，本發(fā)明可以除了所描述的以外來(lái)實(shí)現(xiàn)。本說(shuō)明書(shū)不是意在限制本發(fā)明。例如，替代使用分劃板MA作為盒結(jié)構(gòu)的蓋，可以提供獨(dú)立的蓋，在蓋關(guān)閉以前，分劃板MA放置在盒中。而且，盡管已經(jīng)描述了真空源的使用，可以替代使用低壓源，其在分劃板準(zhǔn)備腔28中提供足夠低的壓力，以在分劃板MA暴露到該低壓的時(shí)間間隔期間從薄膜空間產(chǎn)生足量氣體的流。而且，盡管已經(jīng)顯示了真空源和凈化氣體供給到腔的單個(gè)連接件，可以理解，實(shí)際上可以使用多個(gè)連接件。此外，盡管已經(jīng)顯示了單一的腔，可以理解，實(shí)際上可以使用包括與分劃板-薄膜組件的薄膜框架34氣體接觸的多個(gè)子腔的腔，每個(gè)腔在其它腔排氣時(shí)排氣，且在其它腔填充凈化氣體時(shí)填充凈化氣體。而且，盡管優(yōu)選的所有多孔薄膜框架暴露到排氣壓力和凈化氣體壓力，可以理解，在不偏離本發(fā)明的情況下，可以阻止薄膜框架的部分改變氣體壓力，使得在任意方向上都沒(méi)有氣體流過(guò)這些部分。這可以減小進(jìn)入和離開(kāi)薄膜空間的總體流速，但不影響操作原理。替代多孔薄膜框架，可以使用其中具有小的孔的薄膜框架。這不改變本發(fā)明的原理。
而且，盡管本發(fā)明對(duì)于分劃板MA的薄膜空間在其從分劃板存儲(chǔ)到支持臺(tái)MT的途中被凈化的情況進(jìn)行描述，可以理解，在不偏離本發(fā)明的情況下，當(dāng)分劃板使用了長(zhǎng)時(shí)期以后，分劃板可以從支持臺(tái)移動(dòng)來(lái)凈化，以及返回到支持臺(tái)。而且，盡管優(yōu)選的分劃板在前面的分劃板用于投射帶圖案的束時(shí)凈化，在另一個(gè)實(shí)施例中，分劃板可以在前面的分劃板已經(jīng)去除以后凈化，或者在較早的時(shí)候，在分劃板準(zhǔn)備腔28中處理以后且在使用以前，凈化的分劃板移動(dòng)到凈化的存儲(chǔ)空間。而且，盡管在本實(shí)施例中，分劃板MA移動(dòng)到壓靠分劃板準(zhǔn)備腔28，替代地，分劃板準(zhǔn)備腔28可以壓靠分劃板MA，或者如果使用低的凈化氣體壓力，分劃板MA可以沒(méi)有壓力地?cái)R在分劃板準(zhǔn)備腔28上。
而且，盡管本發(fā)明已經(jīng)對(duì)于一種類(lèi)型的薄膜-分劃板組件進(jìn)行描述，可以理解，本發(fā)明可以應(yīng)用到其它類(lèi)型的組件，諸如在兩側(cè)上具有薄膜的分劃板，或者在背離分劃板上的圖案的側(cè)上具有薄膜的分劃板，以及應(yīng)用到在分劃板上具有圖案的側(cè)上具有薄膜的組件。
優(yōu)選的，氮?dú)庥米鲀艋瘹怏w。在一個(gè)實(shí)施例中，使用兩種凈化氣體，一種比另一種輕(例如，氦氣和氮?dú)猓蛘邭鍤夂偷獨(dú)?。在該實(shí)施例中，較重的凈化氣體首先供給到盒結(jié)構(gòu)，隨后其緩慢地由較輕的氣體替換。較輕的氣體將從頂部到底部填充盒結(jié)構(gòu)，從而驅(qū)動(dòng)較重的氣體到排氣裝置。因此，產(chǎn)生一種流，其由較輕的氣體替換在薄膜空間中的較重的氣體。該步驟隨后可以是重新引入較重的氣體，從而這次在其之前驅(qū)動(dòng)較輕的氣體。這樣，通過(guò)施加氣體壓力可以實(shí)現(xiàn)凈化動(dòng)作，而不需要提供鄰近薄膜的用于引導(dǎo)的流的入口和出口?？梢岳斫猓稍诰哂泻筒痪哂信艢獾那闆r下應(yīng)用該技術(shù)。當(dāng)與排氣組合時(shí)，在連續(xù)施加真空之間施加幾種氣體。
權(quán)利要求
1.一種光刻設(shè)備，其包括用于調(diào)節(jié)輻射束的照射系統(tǒng)；用于支撐分劃板的支撐件，分劃板用于給輻射束在其截面中賦予圖案，分劃板的表面由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到其上的薄膜保護(hù)；分劃板交換單元，其包括分劃板準(zhǔn)備腔；分劃板運(yùn)送單元，其布置為在將分劃板移動(dòng)到支撐件前使得薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部；以及凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造，其布置為當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地提供凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，其中，分劃板準(zhǔn)備腔包括流減小器，其布置為阻礙氣體流到和流出鄰接面向離開(kāi)分劃板的薄膜的暴露的表面的分劃板準(zhǔn)備腔中的空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，還包括可交換的虛設(shè)的薄膜，其至少在平行于薄膜的暴露的表面的方向上匹配分劃板的薄膜的尺寸和形狀，以用作用于選定的分劃板的所述流減小器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻設(shè)備，其中，流減小器從分劃板準(zhǔn)備腔的壁大致垂直于分劃板的表面延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，還包括用于測(cè)量在施加排氣壓力期間的薄膜變形和/或分劃板準(zhǔn)備腔中的壓力的傳感器，以及布置為基于測(cè)量的薄膜變形和/或壓力來(lái)控制分劃板準(zhǔn)備腔的排氣的控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，其中，凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造包括控制電路，其布置為調(diào)整分劃板準(zhǔn)備腔的排氣的速率和/或持續(xù)時(shí)間到低于預(yù)定的速率和/或持續(xù)時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，其中，分劃板交換單元布置為在前面的分劃板在支撐件上時(shí)移動(dòng)分劃板到分劃板準(zhǔn)備腔。
8.一種器件制造方法，其包括調(diào)節(jié)輻射束；將分劃板移動(dòng)到用于給輻射束在其截面中賦予圖案的位置，分劃板具有由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到分劃板的薄膜保護(hù)的表面；將帶圖案的輻射束投射到基底的靶部分上；將分劃板相對(duì)于分劃板準(zhǔn)備腔放置，使得在分劃板移動(dòng)到給輻射束賦予圖案的位置前薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部；以及當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地施加凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件制造方法，還包括在所述的分劃板準(zhǔn)備腔中提供流減小器，其可操作為阻礙氣體流到和流出在薄膜和分劃板之間的薄膜空間相對(duì)的側(cè)上鄰近薄膜的空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件制造方法，還包括基于下一個(gè)要凈化的分劃板，在連續(xù)的分劃板凈化之間通過(guò)選自多個(gè)流減小器的另一個(gè)流減小器交換該流減小器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件制造方法，還包括在分劃板準(zhǔn)備腔的排氣期間測(cè)量薄膜變形和/或分劃板準(zhǔn)備腔中的壓力，以及基于測(cè)量的薄膜變形和/或壓力來(lái)控制所述排氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件制造方法，還包括調(diào)整分劃板準(zhǔn)備腔的排氣的速率和/或持續(xù)時(shí)間到低于預(yù)定的速率和/或持續(xù)時(shí)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的器件制造方法，還包括當(dāng)?shù)谝惶岬降姆謩澃宸胖迷诜謩澃鍦?zhǔn)備腔中或者鄰接分劃板準(zhǔn)備腔時(shí)，使用前面的分劃板用于給輻射束在其截面中賦予圖案。
14.一種用于在光刻設(shè)備中移動(dòng)分劃板的分劃板交換單元，分劃板的表面由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到其上的薄膜保護(hù)，該分劃板交換單元包括分劃板準(zhǔn)備腔；布置為使得薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔內(nèi)部的分劃板運(yùn)送單元；以及凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造，其連接到分劃板準(zhǔn)備腔且布置為當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地提供凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的分劃板交換單元，其中，分劃板準(zhǔn)備腔包括流減小器，其布置為阻礙氣體流到和流出鄰接面向離開(kāi)分劃板的薄膜的暴露的表面的分劃板準(zhǔn)備腔中的空間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分劃板交換單元，還包括可交換的虛設(shè)的薄膜，其至少在平行于薄膜的暴露的表面的方向上匹配分劃板的薄膜的尺寸和形狀，以用作用于選定的分劃板的所述流減小器。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分劃板交換單元，其中，流減小器從分劃板準(zhǔn)備腔的壁大致垂直于分劃板的暴露的表面延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的分劃板交換單元，還包括用于測(cè)量在施加排氣壓力期間的薄膜變形和/或分劃板準(zhǔn)備腔中的壓力的傳感器，以及布置為基于測(cè)量的薄膜變形和/或壓力來(lái)控制分劃板準(zhǔn)備腔的排氣的控制電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的分劃板交換單元，其中，凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造包括控制電路，其布置為調(diào)整分劃板準(zhǔn)備腔的排氣的速率和/或持續(xù)時(shí)間到低于預(yù)定的速率和/或持續(xù)時(shí)間。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的分劃板交換單元，其中，分劃板交換單元布置為在前面的分劃板在支撐件上時(shí)移動(dòng)分劃板到分劃板準(zhǔn)備腔。
全文摘要
披露了一種用于在光刻設(shè)備中移動(dòng)分劃板的分劃板交換單元。分劃板的表面由通過(guò)氣體可滲透的薄膜框架接附到其上的薄膜保護(hù)。分劃板交換單元包括分劃板準(zhǔn)備腔、布置為使得薄膜框架的多個(gè)暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔內(nèi)部的分劃板運(yùn)送單元，以及凈化氣體壓力和排氣壓力供給構(gòu)造，其連接到分劃板準(zhǔn)備腔且布置為當(dāng)薄膜框架的暴露的氣體可滲透的部分面向分劃板準(zhǔn)備腔的內(nèi)部時(shí)交替地提供凈化氣體壓力和低于凈化氣體壓力的排氣壓力到分劃板準(zhǔn)備腔，使得氣體流過(guò)薄膜框架交替地進(jìn)入和離開(kāi)薄膜和分劃板之間的薄膜空間。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1786826SQ200510129549
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
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