[发明专利]流体处理结构、光刻设备以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体处理结构、光刻设备、使用光刻设备制造器件的方法、以及操作光刻设备的方法。 

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例如集成电路(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；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。 

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，以便充满投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，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/或具有比空气高的折射率的流体，期望地，其为具有比水高的折射率的流体。除气体之外的流体尤其是希望的。这样的想法是为了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 体的影响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，或具有纳米悬浮颗粒(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(诸如芳香烃、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，因此是流体供给系统。在一实施例中，流体处理系统可以至少部分地限定浸没流体，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针对浸没流体的阻挡件，因而是阻挡构件，诸如流体限制结构。在一实施例中，流体处理系统可以产生或者使用气流，例如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，使得流体处理结构可以被称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。在一实施例中，浸没液体用作浸没流体。在那种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。参考以上描述，在该段落中针对相对于流体限定的特征的参考可以理解为包括相对于液体限定的特征。 

发明内容

如果浸没液体由流体处理系统限制到处在投影系统下面的表面上的局部区域，则弯液面在流体处理系统和该表面之间延伸。弯液面的不稳定可能在浸没液体中导致可能引起成像误差(例如通过在衬底的成像过程中干扰投影束引起成像误差)的气泡。 

例如期望提供一种至少降低包含气泡的可能性的光刻设备。 

根据一个方面，提供一种用于光刻设备的流体处理结构，所述流体处理结构在配置成将浸没流体限制于流体处理结构外部的区域的空间边界处具有：弯液面钉扎特征，用于抑制浸没流体沿径向向外的方向从所述空 间通过；至少一个气体供给开口，所述气体供给开口至少部分地围绕弯液面钉扎特征并位于弯液面钉扎特征的径向外部；和可选的至少一个气体回收开口，所述气体回收开口位于气体供给开口的径向外部，其中气体供给开口、或气体回收开口或气体供给开口和气体回收开口两者，在所述空间的周边每米长度的开口面积具有变化。