[发明专利]流体处理结构、光刻设备和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体处理结构、一种光刻设备和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提供到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衬底来辐射每一个目标部分。也能够以通过将图案压印(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的折射率的液体(例如水)中，以便填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，液体为蒸馏水，尽管也可以应用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其他流体可能也是合适的，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，期望地是折射率比水高的流体。除气体之外的流体尤其是期望的。这样能够实现更小特征的成像，因为曝光辐射在液体中将会具有更短的波长。(液体的作用也可以看作提高系统的有效数值孔径(NA)并且也增加了焦深。)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，例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液。

将衬底或衬底和衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利US4,509,852)是浸没系统布置的一种形式。所述布置需要在扫描曝光过程中应当加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机，而且液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。

在浸没式设备中，由流体处理系统或设备(例如流体处理结构)来处理浸没液体。流体处理系统可以供给浸没流体，并且因此可以是流体供给系统。流体处理系统可以限制流体，从而可以是流体限制系统。流体处理系统可以为流体提供阻挡件，且因此可以是阻挡构件。流体处理系统可以产生或使用流体流(例如气体)，例如用以帮助处理液体。浸没液体可以用作浸没流体。在这种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。

提出来的布置方案之一是液体供给系统通过使用液体限制系统仅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与衬底之间。提出来的一种用于设置上述布置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。这一类型的布置可以被称为局部浸没系统布置。

另一种布置方案是如在公开号为WO 2005/064405的PCT专利申请出版物中公开的浸没液体不受限制的全润湿布置。在这样的系统中，浸没液体是不受限制的。衬底的整个顶表面被覆盖在液体中。这可能是有利的，因为之后所述衬底的整个顶表面被暴露于基本上相同的条件。这有利于衬底的温度控制和加工。在WO 2005/064405中，液体供给系统提供液体至投影系统的最终元件和衬底之间的间隙中。所述液体被允许泄漏在衬底的其余部分上。在衬底台的边缘处的阻挡件防止液体流走，使得可以以一种可控制的方式从衬底台的所述顶表面移除液体。虽然这样的系统改善了衬底的温度控制和处理，但是浸没液体的蒸发仍然可能出现。帮助缓解这个问题的一种方法在美国专利申请公开出版物No.US 2006/0119809中有记载。设置一构件，其在所有位置上覆盖衬底W，并且布置成使浸没液体在所述构件与衬底和/或用于保持衬底的衬底台的顶表面之间延伸。

在欧洲专利申请公开出版物No.EP1420300和美国专利申请公开出版物No.US2004-0136494中，公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案，通过引用将其全部内容并入本文中。这种设备设置有两个用于支撑衬底的台。调平(levelling)测量在没有浸没液体的台的第一位置处进行，曝光在存在浸没液体的台的第二位置处进行。可选的是，所述设备仅具有一个台。

发明内容