光刻设备和器件制造方法技术

本发明专利技术公开了光刻设备和器件制造方法。该光刻设备包括：用于支撑图案形成装置支架，图案形成装置；用于保持衬底的衬底台；液体供给系统，用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统，用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制器，适于在穿过衬底的管芯线的成像过程中协调衬底台和支架的运动，通过在投影系统下仅沿着基本与第一方向平行的方向向后和／或向前的管芯线的运动实现衬底台和支架的运动。所述第一方向处于基本上平行于顶部表面的平面中。该器件制造方法包括：用投影系统将带图案的辐射束通过提供于投影系统和衬底之间的液体投影到衬底上，通过管芯线的运动对穿过衬底的管芯线进行成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻设备和一种制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案涂敷到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)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(reticle)的图案形成器件 用于产生在所述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，包括一个或几个管芯的部分)。 典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含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；以及所谓扫描 器，在所述扫描器中，通过沿给定方向(扫描方向)用辐射束扫描所 述图案、同时与该方向平行或反向平行地扫描所述衬底来辐射每一个目标 部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述 图案从所述图案形成(patterning)装置转移到所述衬底。已经提出了这样的方案，将所述衬底浸入投影光刻设备中具有相对较 高折射率的液体中(例如，水)，以便填充所述投影系统的最终元件和所 述衬底之间的空隙。由于曝光辐射在液体中会有更短的波长，因而这样做 的关键是能够实现较小部件的成像。(液体的作用也可以当作增加了系统 的有效的数值孔径(NA)，或者也可以当作增加了焦深。)已经提出了其他 的浸没液体，包括其中悬浮固体颗粒(例如，石英)的水。然而，将衬底，或衬底及衬底台浸没在液体槽中(例如，见专利号为 US4， 509， 852的美国专利)意味着在扫描曝光过程中，必须要对液体的 庞大的本体进行加速。这需要附加的或更有力的电机，并且液体中的湍流可能导致不期望的和无法预见的后果。所提出的解决方案之一是采用液体封闭系统液体供给系统仅将液体 提供到衬底的局部区域和在投影系统的最终元件和衬底之间的区域(通常 衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。已经被提出进行这种布置的方式在专利申请公开号为W099/49504的PCT专利申请中公开。如图 2和3所示，通过至少一个进口 IN优选沿着衬底相对于最终元件的运动方 向将液体提供到衬底上，并且由至少一个出口 OUT在液体已经在投影系统 下方通过后去除液体。也就是，当衬底在元件下方沿-X方向被扫描时，液 体在元件的+X侧供给并在-X侧吸取。图2示意性示出经由进口 IN供给液 体、由连接到低压源的出口 OUT在元件的另一侧吸取液体的配置。在图2 中，沿着衬底相对于最终元件的运动方向供给液体，但是并非一定如此。 能够在最终元件周围布置各种方位和数量的进口和出口，在如图3所示的 一个例子中，在最终元件周围以规则的图案，设置在每一侧都具有出口的 四个入口组。图4中示出又一个具有局部液体供给系统的浸没式光刻解决方案。液 体由投影系统PL每一侧的两个沟槽进口 IN供给，由配置在进口 IN径向 外部的多个离散的出口 0UT去除。所述进口 IN和出口 OUT能够配置在中 心有孔的板上，并且投影束通过该孔投影。液体由投影系统PL的一侧的 一个沟槽进口IN供给，并由在投影系统PL的另一侧的多个离散的出口OUT 去除，造成在投影系统PL和衬底W之间的液体薄膜流。可依赖于衬底W 的运动方向选择所使用的进口 IN和出口 0UT的组合(进口 IN和出口 OUT 的其他组合不起作用)。在第EP1420300号欧洲专利申请和第US2004-0136494号的美国专利 申请中，(每个专利申请文件都以引用的方式整体并入本文中)，公开了孪 台或双台浸没式光刻设备的方案。这种设备提供有两个用于支撑衬底的 台。台在无浸没液的第一位置的情况下，进行水平测量，而台在存在浸没 液的第二位置的情况下进行曝光。可替代的方案是，所述装置仅有一个台。浸没式光刻的问题在于由于在衬底的顶部表面使用浸没液，而在产品 中引入了成像缺陷。这些成像缺陷大多数通过浸没液中的颗粒引入。
技术实现思路
本专利技术旨在减少在浸没式投影光刻设备中由使用浸没液引入的缺陷。在实施例中，可减少导致液体斑点的成像后剩余的颗粒印迹(particle printing)禾口液滴。根据本专利技术的一个方面，所提供的光刻设备包括支架，配置用于支撑图案形成装置，图案形成装置能够赋予辐射束横 截面图案，以形成带图案的辐射束；衬底台，配置用于保持衬底；液体供 给系统，配置用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统， 配置用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制 器，适于在横跨衬底的管芯线或从衬底的一边到另一边的管芯线的成像过 程中协调衬底台和支架的运动，以使得通过在投影系统下仅沿着基本与第 一方向平行的方向向后和/或向前的管芯线的运动实现所述衬底台和支 架的运动，其中第一方向处于基本上平行于顶部表面的平面中。根据本专利技术的另一个方面，提供一种光刻设备，包括支架，配置用于支撑图案形成装置，图案形成装置能够赋予辐射束横 截面图案，以形成带图案的辐射束；衬底台，配置用于保持衬底；液体供 给系统，配置用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统， 配置用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制 器，适应于控制支架和衬底台的运动，以使得在衬底上的管芯线的成像过 程中，衬底台沿着与顶部表面基本上平行的平面中的第一方向移动，并且 支架移动以致在每个管芯的曝光过程中沿着第一方向扫描衬底。根据本专利技术的另一个方面，提供一种光刻设备，包括-支架，配置用于支撑图案形成装置，图案形成装置能够赋予辐射束横 截面图案，以形成带图案的辐射束；衬底台，配置用于保持衬底；液体供 给系统，配置用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统， 配置用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制 器，适于控制支架和衬底台的运动，以使得在衬底的中心部分的成像过程 中，扫描运动基本上垂直于步进运动，而在衬底的外部区域的成像过程中， 步进运动和扫描运动是相结合的，或是基本上反平行的。根据本专利技术的另一个方面，提供一种光刻设备，包括支架，配置用于支撑图案形成装置，图案形成装置能够赋予辐射束横截面图案，以形成带图案的辐射束；衬底台，配置用于保持衬底；液体供 给系统，配置用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统， 配置用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制 器，配置用于控制支架和衬底台的运动，以使得在衬底的顶部表面的至少 一部分的成像过程中，衬底台的扫描运动和步进运动，至少部分地结合成 一种运动或是基本平行的单独运动。根据本专利技术的另一个方面，提供一种光刻设备，包括-支架，配置用于支撑图案形成装置，图案形成装置能够赋予辐射束横 截面图案，以形成带图案的辐射束；衬底台，配置用于保持衬底；液体供 给系统，配置用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统， 配置用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制 器，适于控制支架和衬底台的运动，以使得在成像过程中，所有扫描运动 沿一个方向。根据本专利技术的另一个方面，提供一种器件制造方法，包括-用投影系统将带图案的辐射束通过提供于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备，包括：　　　　支架，构造成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够赋予辐射束横截面图案，以形成带图案的辐射束；　　　　衬底台，配置成用于保持衬底；　　　　液体供给系统，配置成用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；　　　　投影系统，配置成用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及　　　　控制器，适于在穿过衬底的管芯线的成像过程中协调衬底台和支架的运动，以使得通过在投影系统下仅沿着基本与第一方向平行的方向向后和／或向前的管芯线的运动实现所述衬底台和支架的运动，其中所述第一方向处于基本上平行于顶部表面的平面中。

【技术特征摘要】
US 2006-9-20 11/523,7431.一种光刻设备，包括支架，构造成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够赋予辐射束横截面图案，以形成带图案的辐射束；衬底台，配置成用于保持衬底；液体供给系统，配置成用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统，配置成用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标部分上；以及控制器，适于在穿过衬底的管芯线的成像过程中协调衬底台和支架的运动，以使得通过在投影系统下仅沿着基本与第一方向平行的方向向后和/或向前的管芯线的运动实现所述衬底台和支架的运动，其中所述第一方向处于基本上平行于顶部表面的平面中。2. 根据权利要求l所述的投影光刻设备，其中，所述控制器还适于在 管芯线己经曝光后，当衬底不在投影系统之下时，沿着基本上垂直于第一 方向的并在所述平面内的第二方向移动衬底，然后，在穿过衬底的第二条 管芯线的曝光过程中，协调衬底台和衬底的运动，以使得通过在投影系统 下面仅沿着基本与第一方向平行的方向向后和/或向前的衬底的运动实 现所述衬底台和衬底的运动。3. 根据权利要求2所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得当液体供给系统将液体提供到局部区域上时，使衬底进行第二方向的移 动。4. 根据权利要求l所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得 通过重复对穿过衬底的、 一定顺序的多条管芯线的成像而对衬底成像，以 使得在最后的管芯线成像以后，定位衬底台，使得衬底台上的封闭板与液 体供给系统位于衬底的相同侧，所述封闭板配置成用于关闭液体供给系统 的孔。5. 根据权利要求l所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得 在管芯线的成像过程中，衬底台仅仅沿一个方向移动。6. 根据权利要求l所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得 衬底的整个顶表面通过衬底台仅仅在投影系统下面沿着基本与第一方向 平行的方向向后和/或向前运动进行成像。7. 根据权利要求l所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得 在管芯线的成像过程中，在投影系统下面移动衬底台，使得每个管芯在投 影系统下面通过至少两次。8. 根据权利要求7所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得不一个接一个地扫描管芯线上的连续的管芯。9. 根据权利要求l所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得:i) 所有管芯作为管芯线的部分成像，并且ii) 在相应的管芯线的每一末端处成像的管芯中的每一个都通过沿具 有从衬底的中心向外的分量的方向在投影系统下通过而成像。10. 根据权利要求9所述的投影光刻设备，其中，所述控制器适于使得将在管芯线中成像的、所述管芯线的最后的管芯位于衬底的开始成像 的一半，以便在所述管芯线的成像过程中在投影系统下通过。11. 一种光刻设备，包括支架，构造成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够赋予辐 射束横截面图案，以形成带图案的辐射束； 衬底台，构造成用于保持衬底；液体供给系统，配置成用于将液体提供到衬底的顶部表面的局部区域；投影系统，配置成用于将带图案的辐射束通过液体投影到衬底的目标 部分上；以及控制器，适于...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍勃斯特里弗克尔克，尧里乔哈尼斯劳仁提尤斯玛丽亚凡达，里查德莫尔曼，塞德里克德瑟，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]