[发明专利]用于沉浸式光刻光学系统的清洗方法

说明书

本分案申请是基于申请号为2004800096916，申请日为2004年4月2日，发明名称为“用于沉浸式光刻光学系统的清洗方法”的中国专利申请的分案申请。更具体说，本分案申请是基于申请号为201010113560.X，申请日为2004年4月2日，发明名称为“用于沉浸式光刻光学系统的清洗方法”的分案申请的再次分案申请。

相关专利申请参考

本申请要求获得如下专利申请的优先权，即美国临时专利申请No.60/462,556，其于2003年4月11日提出申请，和美国临时专利申请No.60/482,913，其于2003年6月27日提出申请，本文引用其内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种沉浸式光刻系统，更特别地，除了系统之外，还涉及一种用于清洗在沉浸式光刻处理中接触并吸附水的光学元件的方法。

背景技术

沉浸式光刻系统用于向工件，例如晶片，和光学系统最后一级光学元件之间的空间内提供液体，用于将刻线板的图像投影到工件上面，这种沉浸式光刻系统如WO99/49504中公开的，本文引用其内容，用于说明该技术的一般背景以及与之有关的一些大体考虑。如此提供的液体能够提高光学系统的性能和曝光的品质。

用于波长为193nm的光线的待提供液体可以是水，尽管对于具有其它波长的光线可能需要不同的液体。因为光学系统最后一级光学元件暴露于液体，所以有可能会吸附一些液体。如果光学系统的最后一级光学元件是透镜，则这种可能性特别高，因为氟化钙是用于光刻系统的普通透镜材料，而它是易吸湿的材料，容易从周围环境中吸附水分。

被吸附的水分会导致多种问题。首先，它会改变透镜的折射性能或者使透镜膨胀从而改变透镜的几何尺寸，从而恶化由透镜投射的图像。其次，它可能由于化学效应导致透镜发生长期恶化。

传统的空气沉浸式曝光光刻系统要求光学元件可以拆卸，以便进行维护工作，例如进行清洗。

然而，除去光学元件以及在清洗之后重置它或者用新的光学元件替换该光学元件是一个繁琐而耗时的操作。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种系统和方法，其能够反复地清除透镜上的水从而使被吸附的水量不会达到临界值，进而防止图像恶化和透镜的长期破坏。

本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，其使得维护沉浸式光刻装置的光学元件更容易，借此提供光学元件的可用寿命。

本发明的沉浸式光刻装置包括一个用于保持刻线板的刻线板台，一个用于保持工件的工作台，一个光学系统，其包括一个照射源和一个位于工件对面并通过照射源的辐射将刻线板的图像投影在工件上面的光学元件，同时在光学元件和工件之间限定一个间隙，和一个流体提供器件，其在沉浸式光刻处理期间，在光学元件和工件之间提供沉浸流体并使之相互接触。该装置还包括一个用于清洗光学元件的清洗器件。在本文中，术语“清洗”既用于表示清除吸附到光学元件中的液体，也用于表示清除灰尘、碎屑、盐等。

在本发明的范围内可以使用许多与前述不同类型的清洗器件。例如，它可以包括与待和光学元件接触的沉浸流体具有亲和力的清洗液体。如果沉浸液体是水，则可以使用乙醇作为清洗液体。作为另一个实例，清洗器件可以包括用于加热光学元件的发热器件和/或用于在光学元件上产生真空条件的真空器件。

超声波振荡可以用于清除被吸附液体。可以将超声波振荡器，例如压电换能器，附着在光学元件的外罩上或者放置在光学元件的对面，从而通过保持在间隙中的液体向光学元件发射振动。

选择地，可以使用空化泡(cavitating buble)清除被吸附的液体。一个有翼(fin)的衬垫用于在保持在衬垫和光学元件之间的间隙内的液体中产生空化泡。

根据本发明的再一个实施例，通过提供一个流路切换器件(flow route-switching device)，例如切换阀门，可以选择地使用喷嘴提供清洗液体，通过该喷嘴将沉浸液体供应到工件和光学元件之间的间隙内。

利用本发明的相同和方法，清洗处理变得相当容易而快速，因为不再需要拆卸待清洗的光学元件，并且该清洗处理提高了光学元件的使用寿命。

附图说明

通过联系附图参考下面的说明，可以最佳地理解本发明及其进一步的目的和优点，其中：

图1是可以采用本发明的方法和系统的沉浸式光刻装置的示意性剖面图；

图2是图解根据本发明使用图1所示装置制造半导体器件的示例性处理的处理流程图；

图3是在根据本发明制造半导体器件时，图2所示晶片处理步骤的流程图；