[发明专利]涉及浸没光刻技术的方法和浸没光刻设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种操作流体限制系统的方法和一种浸没光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上 的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情 况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于生成对 应于所述IC的单层的电路图案。可以将该图案成像到衬底(例如，硅晶 片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。图案 成像是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进 行的。通常，单独的衬底将包含被连续曝光的相邻目标部分的网络。公知 的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝 光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫 描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿 与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也 可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案形 成到衬底上。

曾有提议将光刻投影设备中的衬底浸没到具有相对高的折射率的液 体中(例如水)，以便填充投影系统的最终元件和衬底之间的空隙。这能 够实现更小特征的成像，因为曝光用辐射在液体中具有更短的波长。(液 体的效果也可以认为是提高系统的有效数值孔径同时增加了焦深)其他的 浸没液体也有提到，包括含有悬浮的固体(例如，石英)颗粒的水。至少 一个所述的实施例中浸没液体是水。然而，至少一个实施例也可以用其他 类型的浸没液体或其他流体。这些浸没流体具有比空气更大的折射率。最 好，所述浸没流体具有比水更大的折射率。

然而，将衬底或衬底和衬底台浸入到流体池(参见，例如美国专利号 US4,509,852)意味着将在扫描曝光过程中加速很大体积的流体。这需要额 外的或更大功率的电动机，而液体中的湍流也可能会导致不希望的或不能 预期的效果。

一种解决方案是，液体供应系统使用液体限制系统仅在衬底局部的区 域且在投影系统的最终元件和衬底之间提供液体(通常衬底具有比投影系 统的最终元件更大的表面积)。PCT专利申请公开No.WO99/49504中提出 了有关配置这种设备的方法。如图2和图3所示，液体沿着衬底相对于最 终元件移动的方向，通过至少一个入口IN提供到衬底上，在已经通过投 影系统下面后，液体通过至少一个出口OUT移除。也就是说，当所述衬 底在所述元件下沿-X方向扫描，液体在所述元件的+X侧供给到衬底上， 而在-X侧移除。图2是配置示意图，液体通过入口IN提供，而在所述元 件的另一侧通过出口OUT移除，该出口连接到低压源上。在图2的例子 中，虽然液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给，但不是必需的。 可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口，图3示出了一个 实施例，其中在最终元件的周围在每一侧以规则的图案设置了四个入口和 出口。

在欧洲专利申请公开No.EP1420300和美国专利申请公开 No.US2004-0136494)中(在此以引用的方式将该两个申请的内容整体并入 本文中)，公开了一种具有成对的或双台的浸没光刻设备的方案。这种设 备具有两个台用以支撑衬底。调平测量在没有浸没液体的工作台的第一位 置进行，曝光在具有浸没液体的工作台的第二位置进行。可选的是，设备 仅具有一个台。

很多浸没光刻设备通常是将浸没流体提供到投影系统的最终元件和 衬底之间的空隙中。流体也通常会从所述空隙移除。例如，这种所述移除 是因为浸没流体的清洁或因为浸没流体的温度环境等。

发明内容

本发明旨在例如保持浸没光刻设备能长期运行。本发明旨在提供一种 例如流体限制系统的污染物的检测方法和/或一种确定浸没光刻设备的流 体限制系统何时需要清洁的方法。

根据本发明的一方面，提供一种浸没光刻设备的流体处理系统的操作 方法。所述方法包括：测量流体处理系统的、表明在流体处理系统和衬底 和/或衬底台之间的流体限制水平的性能参数；如果测量表明性能损耗低于 某一阈值，则产生一信号，所述信号提醒注意：流体处理系统的限制性能 已经下降到某一阈值以下。