光刻设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种浸没类型的光刻设备。在所述设备中，多个加热和／或冷却装置被提供在投影系统的最终元件的邻近处，例如液体处理系统的阻挡构件上。所述加热和／或冷却装置可被用于例如控制在投影系统的最终元件中的温度梯度以控制其中的像差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻设备和补偿局部热负载变化的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用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的图案形成装置用于生成待形成在所述ic的单层上的电路图案。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。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，单个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，通过将整个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同步扫 描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述屈案压印到所述 衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。己提出将光刻投影设备中的衬底浸没在具有相对高的折射率的液体 (例如，水)中，以填充介于投影系统的最终元件和衬底之间的空间。 在一个实施例中，所述液体是蒸馏水，尽管也可使用另一种液体。将参 考液体对本专利技术的实施例进行描述。然而，另一种流体也可能是适合 的，特别是润湿性流体、不可压縮的流体和/或其折射率比空气的折射率 更高的流体，期望地是其折射率比水的折射率更高的流体。尤其期望是 除气体之外的流体。由于曝光辐射在所述液体中具有更短的波长，所以 上述做法的要点在于能够使更小的特征成像。(所述液体的作用还可以 看作是增加了系统的有效的数值孔径(NA)并且增大焦深)。还提出了使用其它浸没液体，包括其中悬浮有固体微粒(例如，石英)的水，或具有纳米颗粒的悬浮体(例如具有最大尺寸高达10nm的颗粒)的液体。 所述悬浮的颗粒可能具有或可能不具有与它们悬浮所在的液体相似或相 同的折射率。包括烃(例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液)的其它液体可 能也是适合的。将衬底或者衬底和衬底台浸没在液体浴器中(例如，见美国专利 US4，509,852)意味着在扫描曝光过程中必须要加速大体积的液体。这需 要另外的或者更大功率的电动机，并且液体中的湍流可能导致不期望的 或者不可预料的影响。提出来的一种布置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以及投影系统的最终元件和衬底之间(通常衬 底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。己经提出的一种用于设 置上述设备的方法在PCT专利申请WO99/49504中公开了。如图2和图 3所示，液体优选地沿着衬底相对于所述最终元件的移动方向，通过至少 一个入口 IN供给到衬底上，在己经在投影系统下面通过后，所述液体通 过至少一个出口 OUT去除。也就是说，当衬底在所述元件下面沿着一X 方向被扫描时，液体在所述元件的+X —侧供给并且在一X —侧去除。图 2是所述布置的示意图，其中液体通过入口 IN供给，并在所述元件的另 一侧通过出口 OUT去除，所述出口 OUT与低压源相连。在图2的显示 中，虽然液体沿着衬底相对于所述最终元件的移动方向供给，但这不是 必需的。可以在所述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，其中在所述最终元件的周围在每一侧以规则的重 复方式设置了四个入口和出口。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PL每一侧上的两个槽状入口 IN供给，由设置在入 口 IN沿径向向外的位置上的多个离散的出口 OUT去除。所述入口 IN和 出口 OUT可以设置在板上，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PL的一侧上的一个槽状入口 IN提供，由位于 投影系统PL的另一侧上的多个离散的出口 OUT去除，这造成投影系统 PL和衬底W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口 IN和出口 OUT组合可能依赖于衬底W的移动方向(另外的入口 IN和出口 OUT组合是不 起作用的)。在公开号为EP1420300的欧洲专利申请和公开号为US2004-0136494的美国专利申请中公开了成对或者双台浸没式光刻设备的方案。这样的 设备设置有两个用于支撑衬底的工作台。调平(leveling)测量在没有浸 没液体的工作台的第一位置进行，曝光在存在浸没液体的工作台的第二 位置进行。可替换地，所述设备只有一个工作台。公开号为WO 2005/064405的PCT专利申请公开了浸没液体不受限 制的全润湿布置。在这样的系统中，基本上衬底的整个顶表面被覆盖在 液体中。这可能是有利的，因为之后所述衬底的整个顶表面被暴露于大 致相同的条件。这有利于衬底的温度控制和加工。在WO 2005/064405 中，液体供给系统提供液体至投影系统的最终元件和衬底之间的间隙 中。所述液体被允许泄露在衬底的其余部分上。在衬底台的边缘处的阻 挡件防止液体流走，使得可以以一种可控制的方式从衬底台的所述顶表 面移除液体。
技术实现思路
在浸没式光刻设备中，在投影系统的最终元件中可以出现热梯度且 引入成像像差。所述热梯度可能是由于所述浸没液体(例如水)从投影 系统的最终元件蒸发而发生的，通过在最终元件的外表面上提供厌水涂 层，可基本上消除所引起的像差。所述涂层减少粘着至所述最终元件的 浸没液体量，并且因此减少从其中蒸发的量。例如，需要提供一种设备，其中，可控制和/或降低在光刻设备中的 投影系统的最终元件中的热梯度。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光刻投影设备，包括 投影系统，配置用于将图案化的束投影到衬底上，所述投影系统具 有最终元件；液体处理系统，配置用于将浸没液体供给至所述最终元件和衬底之 间的空间；热耦合至所述最终元件的多个独立可控的加热和/或冷却装置，所述加热和/或冷却装置被间隔开；和控制系统，耦合至所述多个加热和/或冷却装置且配置用于分离地控 制这些加热和/或冷却装置，以在最终元件中保持需要的空间温度分布。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在浸没式光刻投影设备中补偿 局部热负载的方法，所述浸没式光刻投影设备包括投影系统，所述投影系统具有最终元件且被配置以投影图像至衬底上，所述方法包括控制热耦合至最终元件的多个间隔开的加热和/或冷却装置，以在最终元件中保持需要的空间温度分布。根据本专利技术的一个方面，提供了一种器件制造方法，包括 使用具有最终元件的投影系统通过浸没流体把图像投影到衬底上；禾口控制被热耦合至最终元件的多个间隔开的加热和/或冷却装置，以在 最终元件中保持需要的空间温度分布。附图说明现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本专利技术的实施 例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中-图1描述根据本专利技术的一个实施例的光刻设备；图2和3描述用于光刻投影设备中的液体供给系统；图4描述用于光刻投影设备中的另一液体供给系统；图5以横截面的形式描述在本专利技术的一个实施例中可被用作为液体供给系统的阻挡构件；图6以横截面的形式描述在本专利技术的一个实施例中可被使用的另一阻挡构件；图7以平面图形式描述可在本专利技术的一个实施例中使用的阻挡构 件，在其中示出流体导管；图8以平面图形式描述根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻投影设备，包括：　投影系统，配置成将图案化的束投影到衬底上，所述投影系统具有最终元件；　液体处理系统，配置成用于将浸没液体供给至所述最终元件和衬底之间的空间；　热耦合至所述最终元件的多个独立可控的加热和／或冷却装置 ，所述加热和／或冷却装置被间隔开；和　控制系统，耦合至所述多个加热和／或冷却装置，且配置成分离地控制这些加热和／或冷却装置以在所述最终元件中保持需要的空间温度分布。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：FJJ杰森，S兰德柯尔，Y考克，M贝克尔斯，IAJ托马斯，MAC马兰达，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]