[发明专利]光刻设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻设备和用于清洁衬底台和/或位于衬底台上的物体的顶部表面的受限制区域或局域化区域的方法。

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的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。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。通常，图案的转移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形成图案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转移到衬底上。

已经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(例如水)中，以便充满投影系统的最终元件和衬底之间的空隙。虽然可以应用其他液体，但液体优选为蒸馏水。本发明将参考液体进行描述。然而，流体是合适的，尤其地是浸湿流体、不能压缩的流体和/或具有比空气高的折射率的流体，优选地具有比水高的折射率的流体。尤其优选不含气体的流体。选择这样的流体的出发点是能够获得更小特征的成像，因为曝光辐射在液体中将会具有更短的波长。(液体的这种效应也可以看作提高系统的有效数值孔径且还提高了焦深)其他浸没液体已经被提出来，包括含有固体颗粒(例如石英)悬浮其中的水，或具有纳米颗粒悬浮物(例如具有最大尺寸达10nm的颗粒)的液体。悬浮颗粒可以具有或可以不具有与它们所在的液体的折射率类似或相同的折射率。其他的可能合适的液体是例如具有芳基的碳氢化合物、氟代烃和水溶液。

然而，将衬底或衬底和衬底台浸没到液体浴池中(见示例US4,509,852)意味着在扫描过程中必须加速巨大的液体主体。这需要附加的或更大功率的马达并且液体中的湍流会导致不希望的和不能预期的效应。

所提出的结构中的一种是通过液体供给系统、使用液体限制系统将液体仅提供在衬底的局域化区域上并且在投影系统的最终元件和衬底之间(衬底通常具有比投影系统的最终元件大的表面面积)。已经提出的配置这种结构的方法在WO 99/49504中公开。如图2和3示出的，液体通过至少一个入口IN供给到衬底上，优选地，沿着衬底相对于最终元件的移动方向，并且在通过投影系统下面后由至少一个出口OUT去除。也就是说，当衬底在所述元件下面沿X方向被扫描时，在所述元件的+X侧处供给液体并且在-X侧吸收液体。图2示意地示出这种结构，在这种结构中液体通过入口IN供给并且在所述元件的另一侧通过连接到低压源的出口OUT吸取。在图2的例子中，液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给，虽然这不是必需的。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。

另一种已经提出的结构是提供具有密封元件的液体供给系统，该密封元件沿着投影系统的最终元件和衬底台之间的空隙的边界的至少一部分延伸。这样的结构在图4中示出。密封元件相对于投影系统在XY平面内是基本上静止的，尽管在Z方向(在光轴方向上)上可以有一点相对移动。密封是在密封元件和衬底表面之间形成的。优选地，密封是非接触密封，例如气体密封。在EP-A-1,420,298中公开了具有气体密封的这种系统，并且图5中示出了这种系统。

在EP-A-1420300中，公开了一种具有成对的或双台的浸没光刻设备的方案。这种设备设置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处进行，曝光在具有浸没液体的工作台的第二位置处进行。可选的是，设备仅具有一个台。

浸没光刻技术的一个困难是物品会在浸没液体中被污染。污染物可能来自(例如)衬底表面上的顶层涂层。尤其地，如果这种污染物沉积到位于衬底台上的传感器上，将会导致由于衬底台定位、和/或对准、和/或调平测量的精确度降低带来的重叠误差。