[发明专利]使用倒置晶片投射光学接口的浸渍光刻系统及方法

说明书

本分案申请是基于申请号为200410060062.8，申请日为2004年06月25日，发明名称为“使用倒置晶片投射光学接口的浸渍光刻系统及方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及液体浸渍光刻，更明确地，涉及用以局限液体流于一浸渍光刻系统中的方法及系统。

背景技术

使用透镜系统及回照(catadioptric)系统的光学光刻被广泛地使用于供电路图案印刷的半导体制造工业。至今，介于一最终透镜组件与一半导体晶片表面之间的间隙系以气体(通常为空气或氮气)填充。此气体间隙适当地作用，特别在当晶片于曝光期间被扫瞄于光学系统之下且于影像转移期间有介于晶片与透镜系统之间的相对移动时。

光学光刻的实际限制假设其成像发生所经历的媒体为空气。此实际限制系由方程式Λ=λ4·n·NA,]]>其中λ为入射光的波长，NA为投射光学系统的数值孔径，而n为媒体的折射指数(其中由于使用离轴(off axis)照射，4被使用以取代2)。介于最终透镜组件与晶片表面之间的气体接口限制了光学系统的最大分辨率至＜1.0的数值孔径。假如介于最终透镜组件与晶片表面之间的气体空间可被填充以一折射材料，诸如油或水，则系统的数值孔径(及因此其分辨能力)可被显著地增加，相应于折射指数n。

因此，藉由引入液体于投射光学系统的一最终透镜组件与一被成像的晶片之间，则折射指数会改变，因而以光源的一较低的有效波长达成增进的分辨率。浸渍光刻有效地降低157nm光源至115nm波长(例如，于n＝1.365)，其达成关键层的印刷，以其今日工业上惯用的相同的光刻工具。

类似地，浸渍光刻可将193nm光刻向下推至，例如，145nm(对于n＝1.33)。435nm、405nm、365nm、248nm、193nm及157nm工具均可被使用以有效地达成较佳分辨率并“延伸”可使用波长。同时，可避免大量的CaF₂、硬薄膜、氮气清除，等等。同时，焦点的深度可藉由液体浸渍的使用而被增加，其在(例如)LCD面板制造时可能为有用的。

然而，尽管浸渍光刻极看好，但仍存有数个问题，其至今已排除了浸渍光刻系统的商用化。现存浸渍光刻系统的一个问题涉及局限其被用于投射光学系统与待曝光晶片间的接口中的液体的困难度。于常规系统中，液体被注入于投射光学系统与晶片之间。已提议了相当复杂的系统以维持液体的局限。

存在有另一问题，其中晶片的扫瞄移动使得其晶片被移开自曝光区域，其导致液体的溅出。由于液体的固有的粘稠性，此溅出亦为一问题，即使当晶片存在于投射光学系统之下时。

因此，需要一种用以局限液体于投射光学系统与晶片之间的简单系统及方法。

发明内容

本发明涉及一种使用倒置晶片投射光学接口的浸渍光刻系统及方法，其实质上排除了相关技术之一或更多问题及缺点。

提供一种曝光系统，其曝光一基底并包含一投射光学系统，所述投射光学系统被置于基底底下，所述投射光学系统包括外壳和透镜组件，所述外壳的顶部和透镜限定一个区，其中在所述外壳的顶部中限定一开口以供投射一影像至所述基底上；

一液体提供机构，用以提供液体于投射光学系统与基底之间，并以液体填充所述区；以及

一接取盆，所述接取盆配置用于抑制泄漏和溢流自所述外壳的顶部的液体，并从所述外壳和所述基底之间去除液体。

于另一方面，提供一种液体浸渍光刻系统，其包含：

一曝光系统，其包含一投射光学系统，所述投射光学系统包括一外壳，在所述外壳中安装有多个透镜，在所述外壳的顶部中限定一开口；及

一液体供应系统，其得以提供液体于投射光学系统与基底之间，

其中液体供应系统得以形成一液体凹凸面于投射光学系统之上，其中，该外壳包含一介于多个透镜的一最高透镜与外壳的顶部一液体封盖之间的压力区，、而所述一液体封盖介于多个透镜的最高透镜与压力区之间。