[发明专利]传感器、光刻设备以及器件制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年5月22日递交的美国临时申请61/650,260以及2012年12月12日递交的美国临时申请61/736,264的权益，其在此通过引用全文并入。

技术领域

本发明涉及传感器、具有所述传感器的光刻设备以及使用这种设备的器件制造方法。

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设置在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，通过将整个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图案来辐射每一个目标部分。也可以通过将图案压印(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)。

发明内容

在光刻设备中，设置一个或多个传感器以测量在衬底水平面处的投影束的性能。例如，透射图像传感器可以用于相对于来自图案形成装置的标记的投影图像确定衬底台的位置并因此确定衬底的位置。

这种传感器通常包括光电二极管或照相装置以及电路，例如以便处理或放大光电二极管或照相装置输出的信号。光电二极管或照相装置和电路在使用时产生热量。传感器产生的热量可以形成对用于形成精密器件的精确成像的不想要的干扰。

期望地，例如提供一种改进的用于光刻设备中的传感器，其减小、期望最小化成像过程的干扰。

根据本发明的一方面，提供一种用于浸没类型的光刻设备中的传感器，传感器包括：构件，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器和温度调节装置之间的第一热流路径比变换器和浸没液体之间的第二热流路径具有较低热阻。

根据本发明一方面，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与温度调节装置热耦合并且变换器与构件的表面热隔离。

根据本发明一方面，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与温度调节装置的热耦合比变换器与构件的表面的热耦合大。

根据本发明的一方面，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与构件的表面的热隔离比变换器与温度调节装置的热隔离大。

根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括：支撑结构，配置成支撑图案形成装置；投影系统，配置成将通过图案形成装置图案化的束投影到衬底上；衬底台，配置成支撑衬底；液体供给系统，配置成将液体供给至投影系统和衬底之间的空间；和如此处所述的传感器。