[发明专利]光刻设备和操作光刻设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浸没式光刻设备和保持浸没设备清洁的方法。

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)意味着在扫描曝光过程中应当加速很大体积的液体。这可能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、结构或设备来处理浸没流体。在一实施例中，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。在一实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，从而可以是流体限制系统。在一实施例中，流体处理系统可以为浸没流体提供阻挡件，且因此可以是阻挡构件，例如流体限制结构。在一实施例中，流体处理系统可以产生或使用气体流，例如用以帮助控制所述流和/或控制浸没流体的位置。气体流可以形成用于限制浸没流体的密封，使得流体处理结构可以被称作为密封构件，这样的密封构件可以是流体限制结构。在一实施例中，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。关于上述的描述，可以理解在这一段落中所提及的针对流体所限定的特征可以包括针对液体所限定的特征。

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，通过引用将上述每一文献的内容并入本文中。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。在一种布置中，所述设备具有两个台，其中的一个台被配置以支撑衬底且可以被称为衬底台。另一台可以被称为测量台且可以支撑传感器，例如用于感测投影系统和/或清洁部件的性质。在另一布置中，所述设备仅具有一个台。

在浸没式光刻设备中曝光衬底之后，将衬底台从其曝光位置移动至衬底可以被移除且被不同的衬底替代的位置。这被称为衬底交换。在两平台光刻设备中，可以在投影系统下面进行衬底台的交换。