[发明专利]衬底台组件、浸没光刻设备以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及衬底台组件、浸没光刻设备以及使用浸没光刻设备制造器件的方法。

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。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将要形成在所述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。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；以及所谓的扫描器，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。

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。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是也可以使用其他液体。将参照液体描述本发明的实施例。然而，其他流体也是适用的，尤其是浸湿流体、不可压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望具有比水高的折射率。不包括气体的流体是尤其想要的。其重点在于允许对较小特征进行成像，因为曝光辐射在液体中将具有较短的波长。(液体的效果也可以认为是提高系统的有效数值孔径(NA)同时增加了焦深)其他的浸没液体也有提到，包括其中悬浮有固体(例如，石英)颗粒的水，或具有纳米颗粒悬浮物(例如具有最大尺寸为10nm的颗粒)的液体。悬浮颗粒可以具有或不具有与其悬浮所在的液体类似或相同的折射率。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。

将衬底或衬底和衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利No.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和不能预期的效果。

在浸没设备中，浸没流体由流体处理系统、器件结构或设备来处理。在一实施例中，流体处理系统可以供给浸没流体，因而是流体供给系统。在一实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，因而是流体限制系统。在一实施例中，流体处理系统可以提供阻挡件给浸没流体，因而是阻挡构件(例如流体限制结构)。在一实施例中，流体处理系统可以产生或使用气流，例如以便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，因而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。在一实施例中，浸没液体被用作浸没流体。在这种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。参照前面提到的内容，在本段落中提到的有关流体的限定特征可以被理解成包括有关液体的限定特征。

发明内容

与衬底接触的浸没流体的蒸发会引起衬底的冷却。这种冷却会引起衬底的变形。衬底变形会引起形成在衬底上的图案的误差。控制衬底台的温度以提供热至衬底并补偿由浸没液体的蒸发引起的冷却。然而，使用这种方法难以提供充分迅速的且精确的补偿。

期望地，例如提供对由于浸没液体的蒸发引起的衬底冷却的改进的补偿。

根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理系统，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理系统提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中由气体处理系统提供的气体包括H₂。

根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理系统，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理系统提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，和其中衬底台包括用以从气体处理系统供给气体至衬底和衬底台之间的区域的供给口，和用以从所述区域抽取流体的抽取口，所述抽取口包括外周抽取口，配置成从与衬底的外周邻近的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。