[发明专利]衬底台、光刻设备和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种衬底台、一种光刻设备以及一种制造器件的方法。

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。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。不包括气体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(例如萘烷)、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，并且液体中的湍流可能会导致不希望的或不 能预期的效果。

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)和在投影系统的最终元件和衬底之间。提出来的一种用于设置 上述解决方案的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出版物中公 开了。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，并且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示意地示出所述方案，其中液体通过入口IN供给，并在元件的另一 侧通过与低压源相连的出口OUT去除。如图2所示，虽然液体沿着衬底 相对于最终元件的移动方向供给，但这并不是必须的。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 元件的周围在每侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。

在图4中示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没式光刻方案。液 体由位于投影系统PS每一侧上的两个槽状入口IN供给，由设置在入口IN 沿径向向外的位置上的多个离散的出口OUT去除。所述入口IN和出口 OUT可以设置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通过该孔投影。液体 由位于投影系统PS的一侧上的一个槽状入口IN提供，而由位于投影系统 PS的另一侧上的多个离散的出口OUT去除，这造成投影系统PS和衬底 W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口IN和出口OUT组合可以依赖于 衬底W的移动方向(另外的入口IN和出口OUT组合是不起作用的)。

在欧洲专利申请公开出版物No.EP 1420300和美国专利申请公开出 版物No.US 2004-0136494中，公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备 的方案。这种设备具有两个台用于支撑衬底。调平(leveling)测量在没有 浸没液体的工作台的第一位置进行，曝光在存在浸没液体的工作台的第二 位置进行。可选的是，设备仅具有一个台。