[发明专利]使用极UV射线且具有包括吸气材料的挥发性有机化合物吸收构件的光刻设备

说明书

本申请是国际申请号为PCT/EP2009/051516，国家申请号为200980103842.7，申请日为2009年2月10日，名称为“使用极UV射线且具有包括吸气材料的挥发性有机化合物吸收构件的光刻设备”的中国发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种使用极UV射线且具有包括吸气材料的挥发性有机化合物（VOCs）吸收构件的光刻设备。 

背景技术

光刻是一种用于集成电路制造以限定形成这些电路的部件的几何形状的技术；该技术也用于其它类似制造工艺，诸如微机械系统（已知在MEMs领域）的制造工艺。为了说明本发明，在正文中将以集成电路（已知为ICs）制造作为参考，但是本发明能够用于所有利用光刻技术的制造工艺中。 

在ICs制造中，聚合材料膜被定位到支承材料薄片（典型地是硅或其它半导体材料）上或由液体前体开始形成在支承材料薄片上，该聚合材料膜表现为当暴露到给定波长的射线时能够改变其化学特性（例如在给定溶剂中的溶解度）的特征。通过用适当射线选择性地照射仅聚合膜的一部分，使其局部敏感化以使得随后可由溶剂腐蚀（也可能是相反的，即这种膜可由溶剂腐蚀，而照射处理使它相反地抗腐蚀）。在选择性照射处理之后，对溶剂的化学腐蚀表现敏感（或保持敏感）的部分通过之后的处理被去除，从而仅暴露支承表面的希望的部分；然后在这些部分上，通过诸如物理汽相沉积（PVD，本领域中更公知 为“溅射”）、化学汽相沉积（CVD）、分子束外延（MBE）等，可能形成具有希望特征的材料（诸如例如导电或绝缘材料）的局部沉积；可替代地，支承表面的暴露部分可经过腐蚀处理－例如通过化学腐蚀－以便在支承件本身的表面中形成适当几何形状的凹陷。通过聚合材料膜定位或沉积的交替连续周期，在支承件的暴露部分或其腐蚀部分上选择性地去除膜的部分和沉积希望材料的“迹线”，最后制造集成电路的希望结构。 

为了减少制造成本和满足市场上对越来越紧凑的电子产品的需求，形成集成电路的部件的典型尺寸随时间持续减少；目前通过光刻技术获得的IC部件的最小尺寸是约100纳米（nm），但是已经向转换到下一代ICs前进，其中IC部件的最小尺寸将为约30nm。 

为了能够限定越来越小的几何形状和结构，在光刻操作过程中，需要使用与这些几何形状的尺寸相比更小波长的射线。ICs的主要制造商已经定义了将用于下一代ICs制造的新的波长标准，是约13.5nm。该值是限定在极UV（或EUV）波段的更短波长的UV射线的范围：因此已知使用这些射线的光刻属于定义为“极UV光刻”或其缩写EUVL的领域。 

至今采用的光刻技术使用的波长，能透过一些气体、液体或固体；因而它能够通过适当选择形成光刻系统的材料，以获得在气态介质（例如净化空气）中产生的UV射线从源到聚合物膜的光路，并且实质上仅通过适当透镜折射产生射线的偏转和聚焦。不再可能采用EUVL，因为EUV波长几乎被所有材料完全吸收。因此，在EUVL中，射线的光路可仅被限定在真空腔内部并且通过使用反射元件（反射镜、单色器……）限定。 

现有的正在开发的EUVL设备包括仅通过小开口彼此连通的多个主腔，该小开口用于射线从一个腔室到另一个腔室的通路。也就是说，EUV射线源（通常由激光或放电产生的等离子体）和收集器被布置在第一腔中，其中收集器收集由该源发出的射线的一部分且将射线沿优选方向引导。在中间腔中，有用于聚焦和引导从第一腔发出的光束的 元件的一部分（例如单色器和引导来自单色器的射线的反射元件的系统）。最后，在最后的腔中，在下文中被限定为“处理腔”，有用于将射线聚焦到支承件上的最后的反射元件，和其上固定所述支承件的样品保持器，该支承件优选地由半导体材料构成且保持将被射线处理的聚合膜，该样品保持器能够在与射线入射方向垂直的平面中以受控的方式自由移动（样品保持器已知为“X-Y台”）。泵系统被连接到该设备以便维持其内部需要的真空度，通常包括涡轮分子泵或低温泵。各腔中所需的真空度不同，第一腔中较不严格，直到处理腔中需要低于10-7Pa的残余压力值。在专利申请US2006/0175558A1中公开了EUVL设备的例子，其中涉及对类似设备的各部件和其功能的详细说明。