專(zhuān)利名稱(chēng)：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(lái)產(chǎn)生將形成于IC的單個(gè)層上的電路圖案，該圖案形成裝置也稱(chēng)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(gè)或多個(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)。通常來(lái)說(shuō)，單個(gè)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(guò)將整個(gè)圖案一次性地曝光在目標(biāo)部分上來(lái)照射各目標(biāo)部分，還包括所謂的掃描器，其中通過(guò)沿給定方向(“掃描”方向)由輻射光束來(lái)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(lái)照射各目標(biāo)部分。還可以通過(guò)將圖案壓印在襯底上來(lái)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(duì)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?yàn)槠毓廨椛湓谝后w中將具有更短的波長(zhǎng)(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(tái)浸入在液體池(例如可見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利US 4509852，其通過(guò)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(dòng)機(jī)，并且液體中的湍流可能會(huì)導(dǎo)致不希望有的和無(wú)法預(yù)測(cè)的效果。
針對(duì)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PCT專(zhuān)利申請(qǐng)WO99/49504中公開(kāi)了已經(jīng)提出的針對(duì)此而設(shè)置的一種解決方案，其通過(guò)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(gè)入口IN且優(yōu)選沿著襯底相對(duì)于最后元件的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)供給，并且在已經(jīng)在投影系統(tǒng)下方通過(guò)之后經(jīng)由至少一個(gè)出口OUT排出。這就是說(shuō)，當(dāng)襯底在元件下方沿著-X方向被掃描時(shí)，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(lái)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(duì)于最后元件的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)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(gè)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
對(duì)引入到液體供給系統(tǒng)，尤其是引入到諸如包括一個(gè)或多個(gè)入口、一個(gè)或多個(gè)出口和在圖2-4中所示的和如圖5中所示的(和后面更詳細(xì)討論的)相關(guān)結(jié)構(gòu)的液體限制結(jié)構(gòu)中的液體應(yīng)該仔細(xì)地控制，使其具有這樣的壓力，使得在曝光期間湍流等不會(huì)造成不希望的影響。出于相同的原因，對(duì)真空和/或氣體流應(yīng)該仔細(xì)地控制。
為了控制液體、氣體和真空流，通常使用閥。由于閥從關(guān)閉到開(kāi)啟和從開(kāi)啟到關(guān)閉的快速切換，與這些閥連接的管道可能承受很高的壓力梯度。當(dāng)壓力低時(shí)，則具有孳生細(xì)菌和沉積其它顆粒的危險(xiǎn)。當(dāng)從低壓變成高壓時(shí)，則具有增大管道表面侵蝕的危險(xiǎn)，這會(huì)對(duì)液體供給系統(tǒng)造成顆粒污染并且由此對(duì)液體限制結(jié)構(gòu)造成顆粒污染。顆粒和/或細(xì)菌污染可能會(huì)嚴(yán)重影響襯底上投影的一致性。由于所需要的停機(jī)時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗以除去顆粒是很費(fèi)時(shí)。除去沉積的顆粒可能會(huì)花費(fèi)至少20分鐘。另外，沉積在襯底上的顆粒可能會(huì)導(dǎo)致有缺陷的襯底印刷。
因此，例如減小壓力梯度，使得壓力既不減小得太多也不增加的太快，以減小對(duì)液體供給系統(tǒng)的顆粒污染，將是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光刻裝置，該光刻裝置包括襯底臺(tái)，其構(gòu)造成可固定襯底；投影系統(tǒng)，其構(gòu)造成可將輻射光束投射到襯底的目標(biāo)部分上；液體供給系統(tǒng)，其包括構(gòu)造成可在投影系統(tǒng)與襯底臺(tái)之間至少部分地限制液體的液體限制結(jié)構(gòu)，和其包括構(gòu)造成可減小提供給液體限制結(jié)構(gòu)的液體中的壓力波動(dòng)的壓力調(diào)節(jié)器件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種器件制造方法，該器件制造方法包括經(jīng)液體限制結(jié)構(gòu)將圖案化輻射光束投射到襯底上，經(jīng)液體供給系統(tǒng)對(duì)液體限制結(jié)構(gòu)提供液體；減小液體供給系統(tǒng)中的液體的壓力波動(dòng)。


下面將僅通過(guò)示例的方式并參考示意性附圖來(lái)介紹本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中對(duì)應(yīng)的標(biāo)號(hào)表示對(duì)應(yīng)的部分，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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顯示了用于光刻投影裝置的另外一個(gè)液體供給系統(tǒng)；圖6a顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液體供給系統(tǒng)；圖6b顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液體供給系統(tǒng)的一部分；和圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液體供給系統(tǒng)的另一部分。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(niǎo)(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(tái))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(tái)(例如晶片臺(tái))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(niǎo)的圖案投射在襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上的投影系統(tǒng)(例如折射型投影透鏡系統(tǒng))PL。
該照明系統(tǒng)可包括用于對(duì)輻射進(jìn)行引導(dǎo)、成形或控制的多種類(lèi)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(lèi)型的光學(xué)部件或其任意組合。
支撐結(jié)構(gòu)支撐圖案形成裝置，即承受圖案形成裝置的重量。它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(jì)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(lái)固定住圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)例如可為框架或臺(tái)，其可根據(jù)要求為固定的或可動(dòng)的。支撐結(jié)構(gòu)可保證圖案形成裝置可例如相對(duì)于投影系統(tǒng)處于所需的位置。用語(yǔ)“分劃板”或“掩模”在本文中的任何使用可被視為與更通用的用語(yǔ)“圖案形成裝置”具有相同的含義。
這里所用的用語(yǔ)“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(duì)應(yīng)于襯底目標(biāo)部分中的所需圖案。一般來(lái)說(shuō)，施加于輻射光束中的圖案將對(duì)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(lèi)型，還包括各種混合式掩模類(lèi)型?？删幊嚏R陣列的一個(gè)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(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)被廣義地理解為包括各種類(lèi)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(lái)適當(dāng)?shù)卮_定。用語(yǔ)“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(yǔ)“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)?；蛘?，此裝置也可以是反射型(例如采用了如上所述類(lèi)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(gè)(雙級(jí))或多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或多個(gè)支撐結(jié)構(gòu))的那種類(lèi)型。在這種“多級(jí)”式機(jī)器中，附加的臺(tái)可以并聯(lián)地使用，或者可在一個(gè)或多個(gè)臺(tái)上進(jìn)行預(yù)備步驟而將一個(gè)或多個(gè)其它的臺(tái)用于曝光。
參見(jiàn)圖1，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單獨(dú)的實(shí)體，例如在輻射源為準(zhǔn)分子激光器時(shí)。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(gè)整體部分，例如在該源為水銀燈時(shí)。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(chēng)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(lái)說(shuō)，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(chēng)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(lái)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(niǎo)入射在固定于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT上的圖案形成裝置(例如掩模)MA上，并通過(guò)該圖案形成裝置而圖案化。在穿過(guò)掩模MA后，輻射光束B(niǎo)通過(guò)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(tái)WT可精確地移動(dòng)，以便例如將不同的目標(biāo)部分C定位在輻射光束B(niǎo)的路徑中。類(lèi)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(lái)相對(duì)于輻射光束B(niǎo)的路徑對(duì)圖案形成裝置MA進(jìn)行精確的定位，例如在將圖案形成裝置從掩模庫(kù)中機(jī)械式地重新取出之后或者在掃描過(guò)程中。通常來(lái)說(shuō)，借助于形成為第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)MT的運(yùn)動(dòng)。類(lèi)似的，采用形成為第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊，可實(shí)現(xiàn)襯底臺(tái)WT的運(yùn)動(dòng)。在采用步進(jìn)器的情況下(與掃描器相反)，支撐結(jié)構(gòu)MT可只與短行程致動(dòng)器相連，或被固定住。掩模MA和襯底W可采用圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1，M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1，P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)。雖然襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記顯示為占據(jù)了專(zhuān)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(chēng)為劃線片對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)。類(lèi)似的，在圖案形成裝置MA上設(shè)置了超過(guò)一個(gè)管芯的情況下，圖案形成裝置對(duì)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，支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT基本上保持靜止，而施加到投影光束上的整個(gè)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(dòng)襯底臺(tái)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，支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT被同步地掃描，同時(shí)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(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)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(lái)確定。在掃描模式中，曝光區(qū)域的最大尺寸限制了單次動(dòng)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(dòng)的長(zhǎng)度決定了目標(biāo)部分的高度(掃描方向上)。
3.在另一模式中，支撐結(jié)構(gòu)MT基本上固定地夾持了可編程的圖案形成裝置，而襯底臺(tái)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(shí)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(tái)WT的各次運(yùn)動(dòng)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(lèi)型的可編程鏡陣列的無(wú)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(gè)槽式入口IN來(lái)供給，并經(jīng)由設(shè)置在入口IN的徑向外側(cè)的多個(gè)分散出口OUT來(lái)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(lái)投射。液體經(jīng)由位于投影系統(tǒng)PL一側(cè)上的一個(gè)槽式入口IN來(lái)供給，并經(jīng)由設(shè)置在投影系統(tǒng)PL另一側(cè)上的多個(gè)分散出口OUT來(lái)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(dòng)。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(dòng)方向(入口IN和出口OUT的另一種組合被停用)。
已經(jīng)提出的具有局部化液體供給系統(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(tái)之間的空間的至少一部分邊界而延伸。這種解決方案顯示于圖5中。雖然在Z方向(光軸方向)上可能存在一些相對(duì)運(yùn)動(dòng)，然而液體限制結(jié)構(gòu)在XY平面內(nèi)相對(duì)于投影系統(tǒng)基本上靜止。例如參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/844575，該申請(qǐng)通過(guò)引用整體地結(jié)合于本文中。密封典型地形成在液體限制結(jié)構(gòu)和襯底表面之間。在一個(gè)實(shí)施例中，該密封是一種無(wú)接觸式密封如氣封。
參見(jiàn)圖5，儲(chǔ)槽10形成了與投影系統(tǒng)成像區(qū)域周?chē)囊r底之間的無(wú)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(chǔ)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(diǎn)，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(gè)實(shí)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(guò)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(chǔ)槽中。氣封由氣體如空氣或合成空氣，但在一個(gè)實(shí)施例中是氮?dú)饣蛄硪环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(guò)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。
液體供給系統(tǒng)包括使液體進(jìn)入系統(tǒng)的入口和在系統(tǒng)中移動(dòng)和控制液體流的管道和閥的“循環(huán)”系統(tǒng)。當(dāng)液體限制結(jié)構(gòu)中需要液體時(shí)，閥被切換到第一定向上。當(dāng)不需要液體時(shí)，閥被切換到第二定向上，以便阻止來(lái)自液體限制結(jié)構(gòu)的液體流或使其改道。同樣的處理也可以應(yīng)用到如圖5所示的出口14和入口15的氣體和真空流并且在此針對(duì)液體討論的任何實(shí)施例通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造都可以應(yīng)用于氣體和真空流?？梢蕴峁?duì)閥的進(jìn)一步的定向，以增加或減少液體限制結(jié)構(gòu)中的液體/氣體/真空的壓力。
當(dāng)切換閥時(shí)，上面討論的潛在問(wèn)題可能變得很明顯。液體供給系統(tǒng)或液體限制結(jié)構(gòu)中的顆粒污染可能會(huì)發(fā)生和并且可能會(huì)影響襯底的曝光。顯然，液體(或氣體或真空)應(yīng)當(dāng)是純凈的而不含有不可接受水平的污染物。高的壓力梯度(或快速的壓力變化)可能會(huì)是這種不希望的污染的根源。
如進(jìn)一步討論的那樣，可以有多種途徑減小壓力梯度，以便減小對(duì)液體供給系統(tǒng)和/或液體限制結(jié)構(gòu)的顆粒污染.
第一種方法是降低液體供給系統(tǒng)中的閥中的一個(gè)或多個(gè)的切換速度。例如，在1或2秒中內(nèi)從0切換到每分鐘大約2升或以上可以使顆粒污染減小到可以接受的水平。在5秒中內(nèi)從0切換到每分鐘大約2升或以上可以極大地或完全消除顆粒污染。相反，在0.1秒中內(nèi)從0切換到每分鐘大約2升或以上可能導(dǎo)致不可接受水平的顆粒污染。在這種情況下，液體供給系統(tǒng)和/或液體限制結(jié)構(gòu)可能需要清洗，以避免有缺陷的襯底曝光。當(dāng)閥位于顆粒過(guò)濾器的下游時(shí)，較慢地切換閥可能具有尤其重要的作用。
此外，液體供給系統(tǒng)中的所有閥可以以大致相同的速度切換，以便有利于使通過(guò)所有閥的液體在整個(gè)液體供給系統(tǒng)中以大致相同的速率被釋放或阻止或改道。多個(gè)閥的切換時(shí)刻也可以仔細(xì)監(jiān)控，使得液體在液體供給系統(tǒng)的不同部分中具有的流率不會(huì)有過(guò)大的差異，因?yàn)椴煌牧髀适且后w供給系統(tǒng)管道中的壓力梯度的潛在原因。在大致相同的速度下對(duì)閥進(jìn)行切換對(duì)位于顆粒過(guò)濾器下游的閥可能是尤其重要的，這樣在過(guò)濾器之后不會(huì)有新的顆粒移出等。
另一種減小壓力梯度的方式是在液體限制結(jié)構(gòu)中不需要液體時(shí)將液體從液體供給系統(tǒng)排出而不是切斷液體供給系統(tǒng)。切斷液體供給系統(tǒng)意味著流率非常低，這會(huì)增加細(xì)菌和顆粒沉積的危險(xiǎn)。實(shí)現(xiàn)這種排出的一種途徑是設(shè)置在允許液體進(jìn)入液體限制結(jié)構(gòu)和允許液體進(jìn)入排出管之間進(jìn)行切換的閥。可以將該閥設(shè)置在排出管中，這樣閥打開(kāi)排出管，而不是閥在液體限制結(jié)構(gòu)和排出管之間進(jìn)行切換。在這種情況下，在管道中朝液體限制結(jié)構(gòu)流動(dòng)的液體以比用閥在液體限制結(jié)構(gòu)和排出管之間進(jìn)行簡(jiǎn)單切換的情況更低的速率改道到排出管，因?yàn)橐后w可以朝液體限制結(jié)構(gòu)繼續(xù)流動(dòng)，直到排出管完全打開(kāi)。一個(gè)備選方案是設(shè)置與閥旁通的引射流(bleed flow)和保持關(guān)閉的閥。另一個(gè)備選方案是通過(guò)閥本身設(shè)置引射流。再一個(gè)備選方案是設(shè)置與閥旁通并且流入排出管的引射流。
閥的位置的示例示于圖6a中。圖6a示出了兩個(gè)閥20，其中的一個(gè)閥20a可以簡(jiǎn)單地低速切換，其中的另一閥20b還包括排出管24。圖6b示出了包括排出管24的閥20b的一個(gè)備選方案。圖6b示出了引射流22，其與閥20b旁通并且排空到排出管24。箭頭2示出液體流入液體限制結(jié)構(gòu)40的方向。
可以看出可以在顆粒過(guò)濾器30的兩側(cè)都設(shè)置閥20。供給的液體經(jīng)入口18流過(guò)閥20a，沿著方向4流過(guò)過(guò)濾器30并且最后流過(guò)閥20b，然后到達(dá)液體限制結(jié)構(gòu)40。當(dāng)液體限制結(jié)構(gòu)40不需要液體時(shí)，閥20a可以慢慢地切斷和/或閥20b可以切換成將液體改道到排出管24?；蛘撸y20b可以切換到一個(gè)關(guān)閉位置而液體將通過(guò)引射流22流入排出管24，如圖6b所示。
圖7示出了減小壓力梯度的另一個(gè)實(shí)施例。在該例中，緩沖容積/緩沖器50包含液體，它在流4的壓力低于門(mén)限值時(shí)，通過(guò)將液體引入管道2使流率保持大致恒定。
由于緩沖容積50的靜態(tài)特性，具有在緩沖容積50中集結(jié)細(xì)菌或顆粒的危險(xiǎn)，因此該緩沖容積通過(guò)柔性膜52與液體供給系統(tǒng)的其余部分保持物理上的分離。如果壓力上升到門(mén)限值以上，緩沖容積/緩沖器50也可以除去超出的液體。緩沖容積50中的基線壓力保持得與液體供給系統(tǒng)中的流4中所希望的壓力大致相同。這樣流中的壓力變化得到補(bǔ)償。容積越大，對(duì)變化的緩沖能里就越好。因此，設(shè)計(jì)緩沖容積的尺寸要考慮所希望的流和在流中預(yù)期的壓力變化。
雖然緩沖容積/緩沖器可以用于緩沖壓力波動(dòng)，但是在一個(gè)實(shí)施例中還希望從開(kāi)始就消除這種波動(dòng)，而不是之后對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。為了做到這點(diǎn)，進(jìn)一步的可能性是在液體限制結(jié)構(gòu)和液體供給系統(tǒng)的大部分的上游在液體供給系統(tǒng)的入口18中引入壓力調(diào)節(jié)器或流動(dòng)限制器。這可以幫助減小或防止由新引入液體供給系統(tǒng)中的液體提供的沖擊波。
這些針對(duì)壓力梯度問(wèn)題的解決方案可以單獨(dú)應(yīng)用或者組合應(yīng)用。應(yīng)用的數(shù)量和類(lèi)型取決于使用的顆粒系統(tǒng)可接受的顆粒數(shù)量以及使用的管道的類(lèi)型。不同的管道可能或多或少地傾向于顆粒侵蝕。
在一個(gè)實(shí)施例中，排出管24盡可能靠近液體限制結(jié)構(gòu)40。這可以最有效地利用排出管，因?yàn)榕懦龉茉娇拷鋵?shí)際使用的地方，暴露給流動(dòng)變化的管道部分就越少，只要朝液體限制結(jié)構(gòu)的流和朝排出管的流的組合流保持基本上恒定的話。因此由流動(dòng)變化可以侵蝕出污染顆粒的管道部分就更少。
在歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)No.03257072.3中公開(kāi)了雙級(jí)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(gè)臺(tái)。采用處于第一位置中的臺(tái)在無(wú)浸液的情況下進(jìn)行調(diào)平測(cè)量，采用處于第二位置中的臺(tái)在存在浸液的情況下進(jìn)行曝光?；蛘撸撗b置僅具有一個(gè)臺(tái)。
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(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)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(yǔ)“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(yǔ)“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(duì)暴露出來(lái)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(kāi)可應(yīng)用于這些和其它襯底加工工具中。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(yǔ)“襯底”也可指已經(jīng)包含有多層已加工的層的襯底。
這里所用的用語(yǔ)“輻射”和“光束”用于包括所有類(lèi)型的電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如波長(zhǎng)為365、248、193、157或126納米左右)。
用語(yǔ)“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，包括折射式和反射式光學(xué)部件。
雖然在上文中已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，然而可以理解，本發(fā)明可通過(guò)不同于上述的方式來(lái)實(shí)施。例如在適當(dāng)之處，本發(fā)明可采用含有一個(gè)或多個(gè)描述了上述方法的機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或者存儲(chǔ)有這種計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))的形式。
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可應(yīng)用于任何浸入式光刻裝置，尤其是，但不僅僅是，如上述那些類(lèi)型，而不論浸液是以槽液的形式提供還是僅僅提供在襯底的局部表面區(qū)域上。這里設(shè)想的液體供給系統(tǒng)應(yīng)該在廣義上理解。在某些實(shí)施例中，它可以是對(duì)投影系統(tǒng)與襯底和/或襯底臺(tái)之間的空間提供液體的任何機(jī)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)的組合。它可以包括一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)、一個(gè)或多個(gè)液體入口、一個(gè)或多個(gè)氣體入口、一個(gè)或多個(gè)氣體出口和/或一個(gè)或多個(gè)液體出口的任何組合，該組合將液體提供給該空間。在一個(gè)實(shí)施例中，該空間的表面可為襯底和/或襯底臺(tái)的一部分，或者該空間的表面可完全覆蓋襯底和/或襯底臺(tái)的表面，或者該空間可以包封襯底和/或襯底臺(tái)。液體供給系統(tǒng)可以備選地進(jìn)一步包括控制位置、數(shù)量、質(zhì)量、形狀、流率或者液體的氣體任何特征的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件。
上面這些描述是示例性而非限制性的。因此，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯，在不脫離下述權(quán)利要求的范圍的前提下，可以對(duì)所述的本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種光刻裝置，包括襯底臺(tái)，其構(gòu)造成可固定襯底；投影系統(tǒng)，其構(gòu)造成可將輻射光束投射到襯底的目標(biāo)部分上；液體供給系統(tǒng)，其包括構(gòu)造成可在投影系統(tǒng)與襯底臺(tái)之間至少部分地限制液體的液體限制結(jié)構(gòu)，和其包括構(gòu)造成可減小提供給液體限制結(jié)構(gòu)的液體中的壓力波動(dòng)的壓力調(diào)節(jié)器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器件包括閥，其構(gòu)造成可以在1至5秒內(nèi)將液體供給系統(tǒng)中的液體流率從0改變到2升/分鐘或以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述器件包括至少兩個(gè)閥，其中所有的閥都適合于在大致相同的速度下改變液體供給系統(tǒng)中的液體流率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述閥定位在液體供給系統(tǒng)中的顆粒過(guò)濾器的下游。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括在過(guò)濾器下游的至少兩個(gè)閥，其中所有的閥都適合于在大致相同的速度下改變液體供給系統(tǒng)中的液體流率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器件包括在液體供給系統(tǒng)中的排出管和閥，所述閥構(gòu)造成可以在朝著液體形狀結(jié)構(gòu)的方向和朝著排出管的方向之間切換液體的流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述閥位于排出管內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器件包括在液體供給系統(tǒng)中與閥一起使用的引射流器件，所述引射流器件構(gòu)造成即使當(dāng)閥被切換到關(guān)閉位置時(shí)也可以在液體供給系統(tǒng)中產(chǎn)生液體引射流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器件包括在液體供給系統(tǒng)的入口中的壓力調(diào)節(jié)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器件包括在液體供給系統(tǒng)的入口中的流動(dòng)限制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器件包括液體的緩沖容積，所述緩沖容積構(gòu)造成可以在液體供給系統(tǒng)中的液體的容積下降到門(mén)限值以下時(shí)從緩沖容積中釋放液體和構(gòu)造成可以在液體供給系統(tǒng)中的液體的容積上升到門(mén)限值以上時(shí)將液體接收到緩沖容積中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述緩沖容積通過(guò)柔性膜與液體供給系統(tǒng)隔開(kāi)。
13.一種器件制造方法，包括經(jīng)液體限制結(jié)構(gòu)將圖案化輻射光束投射到襯底上，經(jīng)液體供給系統(tǒng)對(duì)液體限制結(jié)構(gòu)提供液體；和減小液體供給系統(tǒng)中的液體中的壓力波動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括在1至5秒內(nèi)將通過(guò)液體供給系統(tǒng)中的閥的液體流量從0切換到約2升/分鐘或以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括圍繞液體供給系統(tǒng)中的閥引射液體，從而液體的凈流量不會(huì)減小到0升/分鐘或者減小到低于0.5升/分鐘。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括將液體的流從朝向液體限制結(jié)構(gòu)改道為朝向排出管。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括如果液體供給系統(tǒng)中的液體的壓力下降到低于門(mén)限值就從緩沖容積向液體供給系統(tǒng)中添加液體。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括如果液體供給系統(tǒng)中的液體的壓力上升到高于門(mén)限值就從液體供給系統(tǒng)向緩沖容積中移出液體。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括利用壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)在液體供給系統(tǒng)的入口處的液體的壓力。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，減小壓力波動(dòng)包括利用在液體供給系統(tǒng)的入口處的流動(dòng)限制器防止由新引入液體供給系統(tǒng)中的液體產(chǎn)生的沖擊波。
全文摘要
公開(kāi)了用于減小光刻裝置的液體供給系統(tǒng)中的壓力梯度的各種類(lèi)型的壓力調(diào)節(jié)器件，液體供給系統(tǒng)具有構(gòu)造成可在光刻裝置的投影系統(tǒng)與襯底臺(tái)之間至少部分地限制液體的液體限制結(jié)構(gòu)。高的壓力梯度會(huì)引起液體供給系統(tǒng)和/或液體限制結(jié)構(gòu)中的顆粒污染。例如可以利用在一個(gè)或多個(gè)閥中的低速切換、圍繞或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)閥的引射流、將液體改道到排出管而不是或者附加地將閥切斷、用于防止沖擊波的壓力調(diào)節(jié)器或流動(dòng)限制器，以及用于補(bǔ)償壓力波動(dòng)的緩沖容積/緩沖器，來(lái)減小壓力梯度。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1825208SQ20061000419
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者M·K·斯塔文加, J·H·W·雅各布斯, H·詹森, M·C·M·維哈根 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司