[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一种用于制造器件的方法。

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。光刻设备可用于例如集成电路(IC)制造过程中。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待形成在所述IC的单层上的电路图案。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，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。

光刻术被广泛地看作制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术越来越成为允许制造微型IC或其他器件和/或结构的更加关键的因素。

图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：

CD=k1*λNA---(1)]]>

其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k₁是依赖于过程的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)可知，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k₁的值。

为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的辐射，例如在13-14nm范围内的辐射，或例如在5-10nm范围内的辐射，例如6.7nm或6.8nm。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。

可以使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光器和用于包含等离子体的源收集器模块。例如可以通过引导激光束至诸如合适材料(例如锡)的颗粒或合适气体或蒸汽(例如氙气或锂蒸汽)的流的燃料来产生等离子体。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括包封结构或室，所述包封结构或室布置用以提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常被称为激光产生的等离子体(LPP)源。

为了使用EUV光刻设备以所需的精确度将图案投影到衬底上，期望控制衬底的温度。这是因为衬底温度的不受控的变化可能引起衬底膨胀或收缩，以使得所投影的图案没有以所需的精确度定位在衬底上(例如，没有以所需的精确度重叠在已经存在于衬底上的图案上)。

发明内容

根据本发明一方面，提供一种光刻设备，包括：衬底台，构造成保持衬底；投影系统，配置成将图案化的辐射束投影通过开口并投影到衬底的目标部分上；和管道，所述管道具有位于开口内的出口，所述管道配置成传送气体至所述开口；其中，光刻设备还包括通过控制系统控制的冷却设备，所述冷却设备配置成冷却所述气体使得从开口行进至衬底的气体在其入射到所述衬底时具有预定的温度。

所述预定温度可以是光刻设备的参照温度。

所述预定温度可以低于光刻设备的参照温度。

所述冷却设备可以配置成将气体温度冷却至光刻设备的所述参照温度以下至少5K。

所述冷却设备可以配置成将气体温度冷却至光刻设备的所述参照温度以下至少10K。

所述开口可以通过连接至投影系统的壁的开口限定壁来限定，并且其中在开口限定壁和投影系统的壁之间设置间隙和/或隔热材料。

开口限定壁可以由陶瓷或玻璃形成。

开口限定壁和光刻设备的相邻部分之间的热导系数可以小于0.5W/K。

管道可以包括导管，并且可以在导管和投影系统的壁之间设置间隙和/或隔热材料。