[发明专利]流体处理结构、光刻设备及对应的模块、和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体处理结构、一种用于浸没式光刻设备的模块、一种光刻设备和一种制造器件的方法。

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。可以将该图案成像到衬底(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没到具有相对高的折射率的液体中(例如水)，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，液体是蒸馏水，但是其他液体也是可以使用的。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其他流体也是合适的，尤其是浸湿流体、不能压缩的流体和/或具有高于空气的折射率的流体，期望地，是折射率比水的高的液体。尤其地，希望是不含气体的流体。这能够实现更小特征的成像，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提高系统的有效数值孔径同时增加了焦深)。也提出了使用其他的浸没液体，包括含有悬浮其中的固体颗粒(例如，石英)的水，或具有纳米颗粒悬浮物的液体(例如，具有最大尺寸达到10nm的颗粒)。悬浮的颗粒与它们悬浮所在的液体可以具有或可以不具有类似的或相同的折射率。其他合适的液体是烃，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到液体的浴器中(例如，见美国专利第US 4,509,852号)意味着在扫描曝光过程中必须加速很大的液体主体。这需要附加的或更大功率的电动机，并且液体中的湍流也可能会导致不希望的或不能预期的效果。

在一种浸没设备中，浸没流体通过流体处理系统、装置结构或设备进行处理。在一个实施例中，流体处理系统可以供给浸没流体，因而是一种流体供给系统。在一个实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，因此是一种流体限制系统。在一个实施例，流体处理系统可以提供阻挡件给浸没流体，因此是一种阻挡构件，例如流体限制结构。在一个实施例中，流体处理系统可能会产生或利用气流，例如用以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。气流可以形成密封以限制浸没流体，因而流体处理结构可以称为密封部件；这种密封部件可以是流体限制结构。在一个实施例中，浸没液体可以被用作浸没流体。在那种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。参照前面的说明书，本段中提到的相对于流体限定的特征可以理解为包括相对于液体限定的特征。

发明内容

在浸没光刻技术中，流体处理结构(例如局部区域流体处理结构)应该被设计成能够处理高的扫描速度(通常是衬底的)，而不会从流体处理结构损失大量的液体，期望没有液体损失。一些液体容易流失并且留在面对流体处理结构(即，正对表面)的表面(例如衬底或衬底台)上。如果任何这种液体与在正对表面和流体处理结构之间延伸的弯液面碰撞，则会引起气泡进入液体，尤其地在高的扫描速度条件下发生这种情况。如果这种气泡通过浸没液体进入图案化束所经过的路径，则会影响图案化束的通道并且由此会导致成像缺陷，因此是不希望的。

期望地，例如提供一种流体处理结构，其中采用一个或多个测量减少成像误差的机会。

根据本发明的一方面，提供一种用于光刻设备的流体处理结构，所述流体处理结构在从配置成包括浸没流体的空间至流体处理结构外部区域的边界处相继地设置有：弯液面钉扎特征，用以阻止浸没流体沿离开所述空间的径向向外的方向流动通过；和弯液面钉扎特征的径向外侧的流体供给开口，用以供给可溶解于浸没流体的流体，通过溶解至浸没流体中而降低浸没流体的表面张力。

根据本发明的一方面，提供一种用于光刻设备的流体处理结构，所述流体处理结构在从配置用于包含浸没流体的空间至流体处理结构外部区域的边界处相继地设置有：气刀，用以阻止浸没流体沿离开所述空间的径向向外的方向流动通过；和表面张力降低流体开口，用以在气刀的径向外侧提供表面张力降低流体。