[发明专利]光刻设备和污染物去除或防止方法

说明书

本发明要求2007年7月24日递变的、发明名称为“LITHOGRAPHIC APPARATUS AND CONTAMINATION REMOVAL OR PREVENTION METHOD”的美国临时专利申请No.60/935,037的优先权。该申请的内容 在此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备，以及一种用于去除或防止光刻设备中的污 染物的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部 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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材 料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含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。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将 所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

已提出将光刻投影设备中的衬底浸没在具有相对高的折射率的液体 (例如，水)中，以填充介于投影系统的最终元件和衬底之间的空隙。由 于曝光辐射在该液体中具有更短的波长，所以上述做法的要点在于能够使 更小的特征成像。(液体的作用还可以看作是增加系统的有效NA并且增 大焦深)。还提出使用其他浸没液体，包括其中悬浮固体微粒(例如，石 英)的水。

然而，将衬底或者衬底和衬底台浸没在液体溶池中(例如，见美国专 利US 4,509,852，在此以引用的方式将该专利的内容并入本文中)意味着 在扫描曝光过程中必须要加速大体积的液体。这需要另外的或者更大功率 的电动机，并且液体中的湍流可能导致不期望的或者不可预料的影响。

提出来的解决方法之一是，液体供给系统通过使用液体限制系统只将 液体提供在衬底的局部区域上(通常衬底具有比投影系统的最终元件更大 的表面积)以及投影系统的最终元件和衬底之间。提出来的一种用于设置 上述设备的方法在申请公开号为WO99/49504的PCT专利申请中公开了， 在此以引用的方式将该专利申请的内容并入本文中。如图2和图3所示，液 体优选地沿着衬底相对于最终元件移动的方向，通过至少一个入口IN供给 到衬底上，在已经通过投影系统下面后，液体通过至少一个出口OUT去除。 也就是说，当衬底在所述元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一 侧供给并且在-X一侧去除。图2是所述配置的示意图，其中液体通过入口 IN供给，并在元件的另一侧通过出口OUT去除，所述出口OUT与低压力源 相连。在图2的展示中，虽然液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供 给，但这不是必需的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和 出口，图3示出了一个实例，其中在最终元件的周围在任一侧以规则的图 案设置了四个入口和出口。

需要解决光刻设备中的污染物问题，例如，由去除顶层材料、抗蚀剂 或这两者的颗粒所产生的污染物。现有的清洁方法通常不允许在线清洁， 且相应地，完成所述清洁导致了设备很长的停机时间。

发明内容

一种有效的清洁方法可能涉及有机溶剂或其它强氧化清洁材料的使 用，例如臭氧。这种强腐蚀性清洁剂的使用造成损坏部件表面的很大风险， 并因此可能需要尽可能少地使用它们或者避免使用它们，以便限制所带来 的损坏。此外，清洁材料可能在被曝光的表面上留下沉积物，且所述沉积 物可能需要在使用所述设备之前被去除。冲洗以去除这种沉积物，应当是 十分彻底的，并因此很耗时。这在采用不易被例如水冲洗掉的有机清洁溶 剂时可能是特别困难的。