[发明专利]光刻设备和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻设备和器件制造方法，尤其涉及一种定位用于曝 光的器件的方法和设备。

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。可以将该图案转移到衬底(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的步进机，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，和所谓的扫描器， 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同步地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)到衬底上的方式从图案 形成装置将图案转移到衬底上。

已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到具有相对高折射率的液体 (例如水)中，以便填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在实施 例中，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。本发明的实施例将参考液 体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润湿性流体、不能 压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望是具有比水的 折射率高的折射率的流体。不含气体的流体是尤其希望的。这样能够实现 更小特征的成像，因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的 效果也可以被看成提高系统的有效数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。 还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)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。这种 悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射 率。其他可能合适的液体包括烃，例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液。

将衬底或衬底与衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利 US4,509,852)意味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要 额外的或更大功率的电动机，而液体中的湍流可能会导致不希望的或不能 预期的效果。

在浸没设备中，浸没流体通过流体处理系统、结构或设备进行处理。 在实施例中，流体处理系统可以供给浸没流体并且因此可以是流体供给系 统。在实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，并且由此 可以是流体限制系统。在实施例中，流体处理系统可以提供浸没流体的阻 挡件，因而可以是阻挡构件，例如流体限制结构。在实施例中，流体处理 系统可以产生或利用气流，(例如)以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。 气流可以形成密封以限制浸没流体并且因此流体处理结构可以称为密封 构件；这种密封构件可以是流体限制结构。在实施例中，浸没液体用作浸 没流体。在这种情形中，流体处理系统可以是液体处理系统。参考前面的 说明，在本段中提到的相对于流体进行限制的特征可以理解为包括相对于 液体进行限制的特征。

提出来的布置之一是液体供给系统，所述液体供给系统用以通过使用 液体限制结构将液体仅提供到衬底的局部区域和在投影系统的最终元件 和衬底之间(通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。提出 来的一种用于上述布置的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出 版物中公开了。如图2和图3所示，液体优选地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供给到衬底上，并且在已经通过投影 系统下面之后，通过至少一个出口OUT去除。也就是说，当衬底在所述 元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一侧供给并且在-X一侧 去除。图2是所述布置的示意图，其中液体通过入口IN供给，并在元件 的另一侧通过与低压源相连的出口OUT去除。在图2中，虽然液体沿着 衬底相对于最终元件的移动方向供给，但这并不是必须的。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示出了一个实例，其中在 最终元件的周围在每侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。