[发明专利]光刻装置以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻装置和一种制造器件的方法。

背景技术

光刻装置是将想要的图案施如到基底、通常是基底的靶部上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。这种情况下，采用构图装置(或者称为掩模或中间掩模版)来产生形成于IC各层的电路图案。该图案可以转印到基底(硅片)的靶部(例如包括一个或者数个管芯的一部分)。这种图案的转印一般是通过在涂敷了辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底上成像而实现的。一般的，单个基底包含由相继图案化的相邻靶部构成的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器和扫描装置。前者通过将整个图案一次性曝光在靶部上而使每个靶部受到辐射，后者通过在投射光束下沿给定的方向(“扫描”方向)扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底而使每个靶部受到辐射。也可以通过将图案压印到基底上实现图案从构图装置到基底的转印。

有人提出，将光刻投影装置的基底浸在具有较高折射率的液体如水中，以便基底和投影系统最后元件之间的空间充满液体。这使得更小部件能够成像，因为曝光辐射在液体中波长会变得更短。(也可以认为液体起到了增大系统有效数值孔径(NA)和聚焦深度的作用)。也可以采用其它的浸液，包括其中悬浮有固体微粒(如石英)的水。

但是，将基底或者基底和基底台浸没在液池中(见美国专利US4509852，这里全部引入作为参考)意味着在扫描曝光期间要把一大块液体加速。这需要另外的或者更大功率的电动机，因此液体中会产生不需要和不可预知的湍流。

对液体供给系统，所提出的解决方法之一是仅仅在基底的局部区域提供液体以及在投影系统最后元件和采用了液体封闭系统的基底(基底表面积通常比投影系统最后元件的要大)之间提供液体。WO99/49504中公开了一种采用这种设置的方法，这里全部引入作为参考。如图2和图3所示，至少通过一个入口IN将液体供给基底，最好是沿着基底相对于最后元件移动的方向供给，并且在液体通过了投影系统后由至少一个出口OUT将其除去。就是说，当以-X方向扫描最后元件下面的基底时，在该元件的+X一侧供给液体并在-X一侧将其吸走。图2示出该设置的示意图，其中液体通过入口IN供给，并且由元件另一侧的、连接到低压源的出口OUT除去。图2示出了液体是沿着基底相对于最后元件移动的方向供给的，尽管这不是必须的。可以在最后元件周围的各个方向上设置入口和出口，且其数目不限，图3示出了一个例子，其中围绕最后元件在每一侧上有规律地设置了四组入口和出口。

已经提出的另一个解决方法是，提供带有密封元件的液体供给系统，该密封元件沿着位于投影系统最后元件和基底台之间的空间的至少一部分边界延伸。图4示出了这种解决方法。尽管密封元件相对于投影系统在Z方向(光轴方向)可以有一定的相对运动，但它在XY平面内基本上保持不动。密封是在密封元件和基底表面之间形成的。最好是如气封这样的无接触密封。申请号为03252955.4的欧洲专利中公开了这种带有气封的系统，这里全部引入作为参考。

欧洲专利申请No.03257072.3阐述了双级浸没光刻装置的概念。这种装置提供了两个支承基底的工作台。由一个工作台在第一位置进行没有浸液的高度测量，而由一个工作台在具有浸液的第二位置进行曝光。或者，该装置仅有一个工作台。

由于组件中的温度变化影响成像辐射的路径，因此使其最小化就很重要。光学组件如透镜和反射镜的热胀冷缩可使投影到基底上的像畸变，就象温度导致的浸液折射率变化一样能使像畸变。一般可以通过限制电和机械两方面耗散过程或者其它任何热通量源(也即产生或者吸收热量的源)的程度和接近并保证组件与高热容量元件之间具有良好的热连接来控制组件温度。然而，尽管对光学元件采取了这些措施，由于温度和/或局部光强的变化，还是能检测到图像畸变。

发明内容

本发明一个目的是减少由于基底和浸液中存在的温度梯度造成的图像畸变。

根据本发明的一个方面提供了一种光刻装置，它包括一个用于调整辐射光束的照明系统；一个用于支承构图装置的支承结构，该构图装置能够在辐射光束的横截面上赋予图案以形成图案化辐射光束；一个用于保持基底的基底台；一个用于把图案化辐射光束投影到基底靶部的投影系统；以及一个液体供给系统，至少部分地将所述投影系统最后元件和所述基底之间的空间填充液体，其中所述液体供给系统包括一个温度控制器，它用于调整所述投影系统的所述最后元件、所述基底和所述液体供给系统三者的温度使之接近一个公共靶部温度。