[发明专利]光刻装置和器件制造方法

说明书

本申请为2006年1月12日递交的申请号为200610059227.9的发明 名称为“光刻装置和器件制造方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光刻装置和一种器件制造方法。

背景技术

光刻装置是一种将所需图案应用于基底，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。在这种情况下，构 图装置可用于产生形成于IC一个单层上的电路图案，该构图装置可以是 掩模或者中间掩模版。该图案可以转印到基底(例如硅晶片)上的靶部 (例如包括部分、一个或者多个管芯)。通常图案的转印通过在基底上的 辐射敏感材料(抗蚀剂)层上成像进行。一般地，一个基底包括依次形 成图案的相邻靶部的网格。现有的光刻装置包括称作步进器的光刻装置 和称作扫描器的光刻装置，在步进器中，通过将整个图案一次曝光于靶 部上而辐射每一靶部，在扫描器中，通过辐射光束沿给定方向(即“扫 描”方向)扫描该图案，同时沿与该方向平行或反向平行方向同步扫描 基底而辐射每一个靶部。还可以通过将图案压印在基底上以使图案由构 图装置转印至基底。

已经提出将光刻投影装置中的基底浸于具有比较高的折射率的液体 中，例如水中，以充满投影系统的末端元件和基底之间的空间。其目的 在于使更小的特征成像，因为曝光辐射在液体中具有更短的波长。(液体 的效果也可以认为是增大系统的有效NA(数值孔径)和焦深。)还提出 了其它浸渍液，包括具有悬浮在其中的固体微粒(例如石英)的水。

然而，在液体槽(参见US4,509,852，在此全文引入作为参考)中浸 入基底或基底和基底台，意味着在扫描曝光过程中必须加速大量的液体。 这需要额外的或更大功率的马达，并且液体的紊流可能导致不想要的且 无法预测的效果。

提出的解决方案之一是，对于液体供给系统只在基底的局部区域上 提供液体，并且在投影系统的末端元件和基底之间使用液体密封系统(通 常基底的表面积比投影系统的末端元件的表面积大)。WO99/49504中披 露了这种解决方案的一种方式，在此全文引入作为参考。如图2和图3 所示，通过至少一个入口IN将液体供给至基底上，优选沿着基底相对于 末端元件的移动方向供给液体，并且在通过投影系统的下方后，由至少 一个出口OUT排出液体。也就是说，当沿-X方向在元件下方扫描基底时， 在元件的+X侧供给液体，并在-X侧接收液体。图2示意性示出了液体由 入口IN供给，且通过与一低压源相连的出口OUT在元件的另一侧接收 的装置。图2中示出，沿着基底相对于末端元件的移动方向供给液体， 尽管并不必需这样。可以围绕末端元件设置不同方向和数量的入口和出 口，图3示出围绕末端元件以规则图案设置在每侧的四组入口和出口的 一个例子。

提出的另一个解决方案是，提供一个具有密封元件的液体供给系统， 该密封元件沿着投影系统的末端元件和基底台之间的空间的边界的至少 一部分延伸。该解决方案示于图4中。该密封元件在XY平面内相对于投 影系统基本静止，尽管在Z方向上(光轴的方向上)可能存在一些相对 移动。密封形成于密封元件和基底表面之间。

图5中示出了另一种设置。贮液器10围绕投影系统的象场形成与基 底非接触的密封，以使液体受到限制以充满基底表面和投影系统的末端 元件之间的空间。贮液器由位于投影系统PL的末端元件下面并围绕投影 系统PL的末端元件的密封元件12形成。液体被导入投影系统下面、密 封元件12里面的空间中。密封元件12延伸到稍高于投影系统的末端元 件处，并且液面高于末端元件以提供液体的缓冲器。密封元件12具有内 周，该内周在上端部优选严密符合投影系统或者投影系统的末端元件的 形状，并且可以是例如圆形。在底部，该内周严密符合例如矩形的成像 区的形状，尽管并不必须这样。

由位于密封元件12的底部和基底W的表面之间的气密封16将液体 限制在贮液器中。气密封由气体形成，例如由空气或人造空气形成，但 优选是N₂或另一种惰性气体，在压力下通过入口15提供至密封元件12 与基底之间的空隙，并由第一出口14排出。设置气体入口15的过压、 第一出口14的真空等级以及缝隙的几何形状，使得由向内的高速气流封 闭液体。这样的一个系统在欧洲专利申请No.03252955.4中披露，在此全 文引入作为参考。