[发明专利]光刻设备以及去除污染物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻设备以及去除光刻设备中的污染物的方法。

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：所谓步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描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。在一个实施例中液体为蒸馏水，尽管可以应用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它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/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望地是具有比水折射率高的折射率的流体。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。)还提出了其它浸没液体，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需要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，浸没液体由流体处理系统或设备来处理。在一个实施例中，流体处理系统可供给浸没流体并且因此可以是流体供给系统。在一个实施例中，流体处理系统可限制流体，并且因此可以是流体限制系统。如果受限制的流体是液体，那么流体限制系统可具有液体限制结构。在一个实施例中，液体处理系统可给流体提供阻挡，并且因此可以是阻挡构件。在一个实施例中，流体处理系统可以生成或使用流体(例如气体)流作为无接触气体密封件，例如帮助处理液体(例如限制液体)。在一个实施例中，浸没液体可以用作浸没流体。在这种情形下，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只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和衬底之间。提出来的一种用于布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。液体可通过一个或更多个开口进入和离开系统。液体进入系统所经过的开口可以指定为入口，液体离开系统所经过的开口可以指定为出口。如图2和图3所示，液体优选地沿着衬底相对于最终元件移动的方向，通过至少一个入口供给到衬底上。在已经通过投影系统下面后，液体通过至少一个出口去除。也就是说，当衬底在元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一侧供给并且在一X一侧去除。图2是所述布置的示意图，其中液体通过入口供给，并在元件的另一侧通过与低压源相连的出口去除。在图2的示图中，液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给，尽管这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口，图3示出了一个实例，其中在最终元件的周围在每侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。图2及图3中液体流动的方向由箭头所表示。

在图4中示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没式光刻方案。液体由位于投影系统PS每一侧上的两个槽状入口供给，由布置在入口沿径向向外的位置上的多个离散的出口去除。入口和出口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通过该孔投影。液体由位于投影系统PS的一侧上的一个槽状入口提供，而由位于投影系统PS的另一侧上的多个离散的出口去除，这造成投影系统PS和衬底W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口和出口组合可以依赖于衬底W的移动方向(另外的入口和出口组合是不起作用的)。注意到，图4中液体流动及衬底W的移动方向由箭头所表示。