用于构图工件的浸式光刻系统技术方案

本发明专利技术涉及用于构图工件的浸式光刻系统，所述工件布置在像平面且至少部分地被覆盖以对电磁辐射敏感的层。所述系统包括：源，其发射电磁辐射到物平面上；掩模，其适于在所述物平面处接收和调制所述电磁辐射，并朝向所述工件传递所述电磁辐射；以及浸入媒质，其接触所述光刻系统的最终透镜的至少一部分以及部分所述工件，其中所述接触的区域通过毛细力受到限制。本发明专利技术还涉及用于构图工件的方法以及这样的浸式透镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总地涉及用于光学光刻的技术，特别地，涉及利用浸式光刻(immersion lithography)构图工件的方法。
技术介绍
当在工件上制作图案时，图案可以曝光于正光致抗蚀剂(positive photoresist)中，该工件可以是集成电路、掩模、中间掩模(reticle)、平板显示器、微机械或微光学器件以及例如引线框和MCM的封装器件。在制造掩模的情况下，曝光区域中的抗蚀剂通过显影和蚀刻工艺被去除，未受保护的铬然后通过铬蚀刻剂被溶解。所得物，即具有不透明的铬形成的图案的玻璃板，被用作用于平板显示器或集成电路中的器件层图案的制造的光学接触或投影掩模。图案生成器可以是使用用于产生所述图案的声光调制器、旋转镜和电光快门(shutter)、或者空间光调制器(spatial light modulator)的商业可得的激光图案生成器的类型中的任一种。即，光可以被扫描或成像到工件上。通过使用采用波长短于248nm的光的电子束工具或光学掩模制造器，预期将实现用于70nm半导体技术节点(node)及以下的掩模制造。光学掩模制造工具通常使用受激准分子激光器(excimer laser)作为它们的光源，因此在它们能使用的波长上受到限制。氟化氪受激准分子激光器产生248nm的光，下一个可得到的更短的波长是氟化氩激光器产生的193nm。使光学掩模制造器适于使用193nm是非常困难的，因为数个原因(1)光学材料的选择受到限制，因为大部分光学材料吸收193nm的光。仅石英玻璃和氟化钙通常被使用。光学涂层也存在挑战。(2)193nm的光被空气中的氧吸收，伴随产生臭氧，因此光学路径必须被密封且清除氧气。这使得光学机械设计更麻烦，且使得对准和测量非常困难。(3)193nm激光器不如248nm激光器那样可靠或稳定，它们的能量输出不如248nm激光器那样大，因此获得和控制所需的曝光能量变得成问题。(4)193nm光子是非常高能的，易于导致它们撞击的材料的退化。适当设计的利用浸式光学装置(immersion optics)工作在248nm的系统几乎的确能够实现适于所述70nm半导体技术节点的光刻规格，且由于上述原因，与采用更短波长的工具的开发相比这遇到了更容易的技术挑战。因此，本专利技术的一个目的是提供利用浸式光刻构图工件的方法，其克服或至少减少了上述问题。在一个实施例中，本专利技术提供用于构图工件的浸式光刻系统，所述工件布置在像平面(image plane)且至少部分覆盖以对电磁辐射敏感的层。所述光刻系统包括源，其发射电磁辐射到物平面(object plane)上；调制器，其适于根据输入图案描述在所述物平面接收和调制所述电磁辐射，且适于朝向所述工件传递所述电磁辐射；浸入媒质(immersion medium)，其接触所述光刻系统的物镜的至少一部分以及所述工件的一部分，其中所述接触的区域通过毛细力(capillary force)受到限制。本专利技术的其它方面反映在详细描述、图以及权利要求中。附图说明为了完整理解本专利技术及其优点，现在结合附图参考下面的说明，附图中图1示出根据现有技术的图案生成器的实施例的示意图；图2A示出根据本专利技术的浸式光学装置的实施例；图2B示出图2A中被围绕区域的放大视图；图3示出图2B中浸式光学装置的平面图；图4A-4C示出浸式透镜的一个实施例的不同视图；图5示出图4A-4C所示的浸式透镜的透视图以及局部示出的用于相同和周围特征的固定器。具体实施例方式图1示出根据现有技术的用于构图工件60的设备100的实施例，本专利技术可容易地嵌入此实施例中。所述设备100包括用于发出电磁辐射的源10、物镜装置50、计算机控制的中间掩模30、束调节装置20、傅立叶平面(fourier plane)中的空间过滤器(spatial filter)70、傅立叶透镜装置40、以及所述工件60。源10可以发出从红外(IR)到远紫外(EUV)波长范围内的辐射，所述红外定义为780nm到约20μm，所述远紫外在此应用中定义为从100nm及以下直到辐射能被作为电磁辐射处理即被光学部件反射和聚焦的范围。源10或者脉冲或者连续地发出辐射。从连续辐射源10发出的辐射可以借助于位于所述辐射源10与所述计算机控制的中间掩模30之间的辐射路径中的快门形成为脉冲辐射。例如，辐射源可以是KrF受激准分子激光器，其具有248nm的脉冲输出，约10ns的脉冲长度和1000Hz的重复率(repetition rate)。重复率可以低于或高于1000Hz。束调节装置20可以是简单透镜或透镜组件。束调节装置20使从辐射源10发出的辐射均匀地分布在计算机控制的中间掩模30的表面上。在连续辐射源的情况下，这样的源的束可以在计算机控制的中间掩模的表面上扫描。工件60以系统方式移动，使得光学系统合成所需的器件层图案。计算机控制的中间掩模30可以是空间光调制器(SLM)。在此实施例中，SLM在单一时刻包括构图工件60的特定区域所需的全部信息。对于此应用的其余部分，采用静电控制的微镜矩阵(一维或二维)，尽管如上所述的其它装置也可以，例如依赖LCD晶体或电光材料作为它们的调制机构的透射或反射SLM，或者利用压电或电致伸缩驱动的微机械SLM。SLM 30是可编程器件，其产生被来自计算机的分离输入调制的输出辐射束。SLM 30响应于计算机反馈数据通过亮和暗像素的产生模拟掩模的功能。例如，相位SLM 30是蚀刻的固态镜的阵列。每个微镜元件通过恢复铰链(restoring hinge)悬于硅衬底之上，恢复铰链可以通过单独的支承柱或者通过相邻的镜支承。微镜元件下面是地址电极。一个微镜代表物平面中的一个像素。这里像平面中的像素定义为与微镜具有相同的几何形状，但尺寸由于光学可以不同，即取决于光学是放大或缩小而更大或更小。微镜和地址电极作为电容器从而例如施加到微镜的负电压与施加到地址电极的正电压一起将扭转悬挂微镜的转矩铰链(torsion hinge)，这又允许微镜转动或者向上或向下移动，从而产生反射光的相位调制。此实施例中投影系统包括可以是复合镜筒透镜的傅立叶透镜装置40、空间过滤器70和物镜装置50。傅立叶透镜装置40和空间过滤器70一起形成通常所谓的傅立叶过滤器。傅立叶装置40将衍射图案投影到空间过滤器70上。可以是复合最终透镜(compounded final lens)的物镜装置50在工件60上形成虚像(aerial image)。在此实施例中空间过滤器70是板中的缝隙(aperture)。所述缝隙调整尺寸且被定位从而基本遮蔽衍射为第一和更高衍射级的所有光，例如所述缝隙可以位于傅立叶透镜装置40的焦距处。所反射的辐射被所述傅立叶透镜装置40聚集在焦平面(focal plane)，其同时作为物镜装置50的光瞳平面(pupilplane)。该缝隙截去来自SLM中选址微镜(addressed micromirror)的第一和更高衍射级的光，同时来自非选址镜表面的辐射可以通过该缝隙。所得物是像传统光刻中那样在工件60上强度调制的虚像。图2A示出根据本专利技术一实施例的浸式光学装置200。图2A中的被围绕区域的放大视图示于图2B中。图2A中，工件表示为260，物镜表示为250。图1中的物镜50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于构图工件的浸式光刻系统，所述工件布置在像平面且至少部分地被覆盖以对电磁辐射敏感的层，该浸式光刻系统包括：－源，其发射电磁辐射到物平面上；－调制器，其适于根据输入图案描述在所述物平面处接收和调制所述电磁辐射，且适于朝向 所述工件传递所述电磁辐射；－浸入媒质，其接触所述光刻系统的浸式光学装置的至少一部分以及部分所述工件，其中所述浸入媒质通过布置在所述浸式光学装置中的至少一个孔供应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦卡罗尔，
申请(专利权)人：麦克罗尼克激光系统公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]