【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及曝光设备和器件制造法，尤其涉及一种在制造如半导体或液晶显示器等电子器件时用于光刻工艺中的曝光设备和使用该曝光设备的器件制造法。
技术介绍
在制造半导体(集成电路)或液晶显示器等电子器件的光刻工艺中，使用投影曝光设备通过投影光学系统把掩模或分划板(以下统称作“分划板”)上的图案转印到一个涂覆有抗蚀剂(光敏剂)的晶片或如玻璃板等感光基片(以下称为“玻璃板”或“晶片”)上的拍摄区上。在传统上，作为这样一种投影曝光设备，主要采用基于分步重复方法的缩小投影曝光设备(即所谓的步进器)；但近来另一种投影曝光设备引起了人们的注意，这种曝光设备在同步扫描分划板和晶片的同时执行曝光(即所谓的扫描步进器)。所使用的曝光波长越短或投影光学系统的数值孔径(NA)越高，投影曝光设备中安装的投影光学系统的分辨率就越高。因此，为了适应越来越精细的集成电路，投影曝光设备中使用的曝光波长就一年比一年短并且投影光学系统的数值孔径也越来越高。目前曝光中广泛使用的波长是KrF准分子激光器产生的248nm波长，但是在实践中具有193nm更短波长的ArF准分子激光器也逐渐开始使用。另外，在执行曝光中，焦点深度(DOF)与分辨率一样重要。可以用下述公式表示分辨率R和焦点深度δ。R＝k1×λ/NA δ＝k2×λ/NA2其中λ是曝光波长，NA是投影光学系统的数值孔径，k1和k2是工艺系数。从公式(1)和(2)可以看出，当为了得到更高的分辨率R而缩短曝光波长λ和增加数值孔径NA时，焦点深度δ变得更窄。但是在投影曝光设备中，由于用自聚焦方法执行曝光，即调节晶片的表面使得它与投影光学系统的像平...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种曝光设备，它用能量束照射图案并且经投影光学系统把所述图案转印到基片上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个供应机构，它把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间；一个回收机构，它回收所述液体；和一个辅助回收机构，它回收所述回收机构不能回收的所述液体。2.如权利要求1所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个板，它设置在所述基片台上所述基片的安装区域的至少一部分外围处，所述板的表面布置成与所述基片台上安装的所述基片的表面基本等高。3.如权利要求1所述的曝光设备，其中所述辅助回收机构在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收残留液体。4.如权利要求1所述的曝光设备，其中所述辅助回收机构在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的前侧回收残留液体。5.如权利要求1所述的曝光设备，其中所述辅助回收机构包括一个抽吸流体的抽吸机构。6.如权利要求5所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个空气供应机构，它抑制所述抽吸机构的抽吸操作引起的所述液体周围的环境变化。7.如权利要求1所述的曝光设备，其中所述投影光学系统包括多个光学元件，其中位置最靠近所述基片的光学元件在不包括用来曝光的部分的部分中形成了一个孔，和利用所述孔执行供应所述液体、回收所述液体和回收气泡这些操作中的至少一种操作。8.如权利要求1所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个控制单元，当所述基片台保持静止时，控制单元停止所述供应机构执行的液体供应操作和所述回收机构执行的液体回收操作。9.如权利要求1所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的前侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间。10.如权利要求1所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的后侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的基片之间的空间。11.如权利要求1所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个驱动系统，在扫描曝光方法中，它相对于所述能量束在预定的扫描方向上驱动所述基片台从而把所述图案转印到所述基片上。12.如权利要求11所述的曝光设备，其中所述供应机构具有多个供应孔，所述供应孔彼此分开地布置在与所述扫描方向垂直的非扫描方向上，并且根据所述基片上经受曝光的划分区域的尺寸从所述多个供应孔中选择出至少一个供应孔，所述供应机构经所述选择出的至少一个供应孔供应所述液体。13.如权利要求1所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括至少一个气泡回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收液体中的气泡。14.如权利要求1所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个调节单元，它根据在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的温度信息的实际测量值和预测值中的至少一个值调节曝光条件。15.一种曝光设备，它用能量束照射图案并且经投影光学系统把所述图案转印到基片上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，所述基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个供应机构，它供应液体从而用液体局部地填充所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间；一个回收机构，它回收所述液体；和一个板，它设置在所述基片台上所述基片的安装区域的至少一部分外围处，并且所述板的表面布置成与所述基片台上安装的所述基片的表面基本等高。16.如权利要求15所述的曝光设备，其中在所述板和所述基片之间形成的间隙设定在3mm或更小。17.如权利要求15所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个干涉仪，它测量所述基片台的位置；和一个空气调节机构，它在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的周围执行空气调节。18.如权利要求15所述的曝光设备，其中所述供应机构在所述板处开始液体供应。19.如权利要求15所述的曝光设备，其中所述投影光学系统包括多个光学元件，其中位置最靠近所述基片的一个光学元件在不包括用来曝光的部分的部分中形成了一个孔，和利用所述孔执行供应所述液体、回收所述液体和回收气泡这些操作中的至少一种操作。20.如权利要求15所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个控制单元，当所述基片台保持静止时，控制单元停止所述供应机构执行的液体供应操作和所述回收机构执行的液体回收操作。21.如权利要求15所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的前侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间。22.如权利要求15所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的后侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间。23.如权利要求15所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个驱动系统，在扫描曝光方法中，它相对于所述能量束在预定的扫描方向上驱动所述基片台从而把所述图案转印到所述基片上。24.如权利要求23所述的曝光设备，其中所述供应机构具有多个供应孔，所述供应孔彼此分开地布置在与所述扫描方向垂直的非扫描方向上，并且根据所述基片上经受曝光的划分区域的尺寸从所述多个供应孔中选择出至少一个供应孔，所述供应机构经所述选择出的至少一个供应孔供应所述液体。25.如权利要求15所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括至少一个气泡回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收液体中的气泡。26.如权利要求15所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个调节单元，它根据在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的温度信息的实际测量值和预测值中的至少一个值调节曝光条件。27.一种曝光设备，它用能量束照射图案并且经投影光学系统把所述图案转印到基片上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，所述基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个干涉仪，它测量所述基片台的位置；一个供应机构，它把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间；一个回收机构，它回收所述液体；和一个空气调节机构，它在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的周围执行空气调节。28.如权利要求27所述的曝光设备，其中所述空气调节机构包括一个抽吸流体的抽吸机构。29.如权利要求28所述的曝光设备，其中所述抽吸机构还执行回收所述回收机构不能回收的所述液体的功能。30.如权利要求27所述的曝光设备，其中所述空气调节机构对所述液体周围进行局部的空气调节。31.如权利要求27所述的曝光设备，其中所述投影光学系统包括多个光学元件，其中位置最靠近所述基片的一个光学元件在不包括用来曝光的部分的部分中形成了一个孔，和利用所述孔执行供应所述液体、回收所述液体和回收气泡这些操作中的至少一种操作。32.如权利要求27所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个控制单元，当所述基片台保持静止时，控制单元停止所述供应机构执行的液体供应操作和所述回收机构执行的液体回收操作。33.如权利要求27所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的前侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的基片之间的空间。34.如权利要求27所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的后侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的基片之间的空间。35.如权利要求27所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个驱动系统，在扫描曝光方法中，它相对于所述能量束在预定的扫描方向上驱动所述基片台从而把所述图案转印到所述基片上。36.如权利要求35所述的曝光设备，其中所述供应机构具有多个供应孔，所述供应孔彼此分开地布置在与所述扫描方向垂直的非扫描方向上，并且根据所述基片上经受曝光的划分区域的尺寸从所述多个供应孔中选择出至少一个供应孔，所述供应机构经所述选择出的至少一个供应孔供应所述液体。37.如权利要求27所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括至少一个气泡回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收液体中的气泡。38.如权利要求27所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个调节单元，它根据在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的温度信息的实际测量值和预测值中的至少一个值调节曝光条件。39.一种曝光设备，它用能量束照射图案并且经投影光学系统把所述图案转印到基片上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，所述基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个供应机构，它把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间；和一个回收机构，它回收所述液体，其中所述投影光学系统包括多个光学元件，其中位置最靠近所述基片的一个光学元件在不包括用来曝光的部分的部分中形成了一个孔，和利用所述孔执行供应所述液体、回收所述液体和回收气泡这些操作中的至少一种操作。40.如权利要求39所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个控制单元，当所述基片台保持静止时，控制单元停止所述供应机构执行的液体供应操作和所述回收机构执行的液体回收操作。41.如权利要求39所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的前侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的基片之间的空间。42.如权利要求39所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的后侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的基片之间的空间。43.如权利要求39所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个驱动系统，在扫描曝光方法中，它相对于所述能量束在预定的扫描方向上驱动所述基片台从而把所述图案转印到所述基片上。44.如权利要求43所述的曝光设备，其中所述供应机构具有多个供应孔，所述供应孔彼此分开地布置在与所述扫描方向垂直的非扫描方向上，并且根据所述基片上经受曝光的划分区域的尺寸从所述多个供应孔中选择出至少一个供应孔，所述供应机构经所述选择出的至少一个供应孔供应所述液体。45.如权利要求39所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括至少一个气泡回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收液体中的气泡。46.如权利要求39所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个调节单元，它根据在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的温度信息的实际测量值和预测值中的至少一个值调节曝光条件。47.一种曝光设备，它用能量束照射图案并且经投影光学系统把所述图案转印到基片上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，所述基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个供应机构，它把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间；和一个回收机构，它回收所述液体，其中当所述基片台保持静止时，停止所述供应机构执行的液体供应操作和所述回收机构执行的液体回收操作。48.如权利要求47所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的前侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间。49.如权利要求47所述的曝光设备，其中所述供应机构从所述基片移动方向的后侧把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间。50.如权利要求47所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个驱动系统，在扫描曝光方法中，它相对于所述能量束在预定的扫描方向上驱动所述基片台从而把所述图案转印到所述基片上。51.如权利要求50所述的曝光设备，其中所述供应机构具有多个供应孔，所述供应孔彼此分开地布置在与所述扫描方向垂直的非扫描方向上，并且根据所述基片上经受曝光的划分区域的尺寸从所述多个供应孔中选择出至少一个供应孔，所述供应机构经所述选择出的至少一个供应孔供应所述液体。52.如权利要求47所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括至少一个气泡回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收液体中的气泡。53.如权利要求47所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个调节单元，它根据在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的温度信息的实际测量值和预测值中的至少一个值调节曝光条件。54.如权利要求47所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个周壁，它环绕最靠近所述基片并构成所述投影光学系统的至少一个光学元件，所述周壁还与所述基片台上的所述基片表面形成了预定间隙，其中所述供应机构把所述液体供应到所述投影光学系统在所述基片一侧的端部面对的所述周壁内部。55.一种曝光设备，它用能量束照射图案并且经投影光学系统把所述图案分别转印到基片上的多个划分区域上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，所述基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个周壁，它环绕最靠近所述基片并构成所述投影光学系统的至少一个光学元件，所述周壁还相对于所述基片台上的所述基片的表面形成了预定间隙；和至少一个供应机构，它把液体从所述基片移动方向的后侧供应到所述周壁内部。56.如权利要求55所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的前侧回收所述液体。57.如权利要求55所述的曝光设备，其中所述供应机构在所述基片照射区的周边具有多个供应孔，所述照射区是在曝光期间所述能量束经所述图案和所述投影光学系统照射的区域，并且所述供应机构根据所述基片的所述移动方向转换用来供应所述液体的供应孔。58.如权利要求55所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个驱动系统，在扫描曝光方法中，它相对于所述能量束在预定的扫描方向上驱动所述基片台从而把所述图案转印到所述基片上。59.如权利要求58所述的曝光设备，其中在所述照射区沿所述扫描方向的一侧和另一侧分别提供所述供应机构，和根据所述基片的所述扫描方向转换供应所述液体的所述供应机构。60.如权利要求58所述的曝光设备，其中所述供应机构具有多个供应孔，所述供应孔彼此分开地布置在与所述扫描方向垂直的非扫描方向上，并且根据所述基片上经受曝光的划分区域的尺寸从所述多个供应孔中选择出至少一个供应孔，所述供应机构经所述选择出的至少一个供应孔供应所述液体。61.如权利要求55所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个板，它设置在所述基片台上所述基片的安装区域的至少一部分外围处，并且所述板的表面布置成与所述基片台上安装的所述基片的表面基本等高。62.如权利要求55所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括至少一个气泡回收机构，它在所述投影光学系统沿所述基片移动方向的后侧回收液体中的气泡。63.如权利要求55所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个调节单元，它根据在所述投影光学系统和所述基片之间的所述液体的温度信息的实际测量值和预测值中的至少一个值调节曝光条件。64.一种曝光设备，在扫描曝光方法中，它用能量束照射图案，在预定扫描方向移动基片，并且经投影光学系统把所述图案转印到所述基片上的多个划分区域上，所述曝光设备包括一个基片台，基片台上安装着所述基片，所述基片台在保持所述基片的二维平面内移动；一个供应机构，它把液体供应到所述投影光学系统和所述基片台上的所述基片之间的空间；和一个回收机构，它回收所述液体，其中在对所述基片上每个所述划分区域执行曝光操作的同时，所述供应机构执行液体供应并且所述回收机构执行液体回收。65.如权利要求64所述的曝光设备，其中每次执行对所述划分区域的曝光时，执行所述供应机构进行的所述液体供应和所述回收机构进行的所述液体的全部回收。66.如权利要求65所述的曝光设备，其中在转印所述图案时，由于所述基片台在所述扫描方向移动，所述供应机构执行的所述液体供应在经受曝光的划分区域的前沿进入所述基片上的照射区之前的某一刻开始，在曝光时，经过所述图案和所述投影光学系统的所述能量束照射在所述照射区上。67.如权利要求66所述的曝光设备，其中所述供应机构执行的所述液体供应在已经完成所述基片台在划分区域之间的移动操作后开始，所述移动操作在对要经受曝光的所述划分区域执行图案转印和已经对前一划分区域执行完图案转印之间进行。68.如权利要求66所述的曝光设备，其中当经受曝光的所述划分区域的所述前沿到达供应位置时，所述供应机构开始所述的液体供应。69.如权利要求65所述的曝光设备，其中在转印所述图案时，由于所述基片台在所述扫描方向移动，所述供应机构执行的所述液体供应在经受曝光的划分区域的后沿离开所述基片上的照射区时的那一刻停止，在曝光时，经过所述图案和所述投影光学系统的能量束照射在所述照射区上。70.如权利要求69所述的曝光设备，其中所述回收机构执行的所述液体回收在所述图案已经转印到经受曝光的所述划分区域上之后并且在所述基片台在划分区域之间的移动操作之前结束，在开始把图案转印到下一个划分区域之前执行所述移动操作。71.如权利要求65所述的曝光设备，其中在转印所述图案时，由于所述基片台在所述扫描方向移动，所述供应机构执行的所述液体供应在经受曝光的划分区域的后沿完全离开所述基片上的照射区前的某一刻停止，在曝光时，经过所述图案和所述投影光学系统的所述能量束照射在照射区上。72.如权利要求71所述的曝光设备，其中在经受曝光的所述划分区域的所述后沿到达供应位置时停止所述供应机构执行的所述液体供应。73.如权利要求71所述的曝光设备，其中所述回收机构执行的所述液体回收在所述图案已经转印到经受曝光的所述划分区域上之后并且在所述基片台在划分区域之间的移动操作之前结束，在开始把图案转印到下一个划分区域之前执行所述移动操作。74.如权利要求64所述的曝光设备，所述曝光设备进一步包括一个周壁，它环绕最靠近所述基片并构成所述投影光学系统的至少一个光学元件，所述周壁还相对于所述基片台上的所述基片的表面形成了预定间隙，其...
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