包括用于沉浸光刻装置的真空清除的环境系统的制作方法

包括用于沉浸光刻装置的真空清除的环境系统的制作方法
【专利说明】包括用于沉浸光刻装置的真空清除的环境系统
[0001 ] 本分案申请是基于申请号为200480009675.7，申请日为2004年3月29日，发明名称为“包括用于沉浸光刻装置的真空清除的环境系统”的中国专利申请的分案申请。更具体说，本分案申请是基于申请号为201310339659.5，申请日为2004年3月29日，发明名称为“包括用于沉浸光刻装置的真空清除的环境系统”的分案申请的再次分案申请。
[0002]相关申请
[0003]本申请要求2003年4月10 日提交、名称为 “VACUUM RING SYSTEM AND WICK RINGSYSTEM FOR IMMERS1N LITHOGRAPHY METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THERMALDIST0R10N IN ELEMENTS OF A LITHOGRAPHY SYSTEM(用于控制光刻系统组件中热变形的沉浸光刻方法和设备的真空环形系统和油绳环形系统)”的临时申请序列号60/462，112和2003年7月 I 日提交、名称为 “FLUID CONTROL SYSTEM FOR IMMERS1N LITHOGRAPHY TOOL(沉浸光刻工具的流体控制系统)”的临时申请序列号60/484，476号的优先权益。只要允许，临时申请序列号60/462，112和60/484，476的内容在此引用作为参考。
【背景技术】
[0004]在半导体处理过程中，光刻曝光装置通常用于将图像从标线片传送到半导体晶圆上。典型的曝光装置包括照明源，定位标线片的标线片载物台组件，光学组件，定位半导体晶圆的晶圆载物台组件，以及精确监控标线片和晶圆位置的测量系统。
[0005]沉浸光刻系统利用完全充满光学组件与晶圆之间间隙的一层沉浸流体。晶圆在典型的光刻系统中快速移动并且它将期望将沉浸流体从间隙中带走。从间隙中漏出的该沉浸流体可能干扰光刻系统其他组件的操作。例如，沉浸流体及其蒸汽可能干扰监控晶圆位置的测量系统。

【发明内容】

[0006]本发明涉及一种控制光学组件与由器件载物台保持的器件之间的间隙中环境的环境系统。该环境系统包括流体屏障和沉浸流体系统。流体屏障位于器件附近并且环绕间隙。沉浸流体系统输送充满间隙的沉浸流体。
[0007]在一种实施方案中，沉浸流体系统收集直接位于流体屏障以及器件和器件载物台中至少一个之间的沉浸流体。在该实施方案中，流体屏障包括位于器件附近的清除入口，并且沉浸流体系统包括与清除入口流体连通的低压源。另外，流体屏障可以限制并包含沉浸流体以及来自沉浸流体的任何蒸汽于间隙附近的区域中。
[0008]在另一种实施方案中，环境系统包括在流体屏障与器件之间引导轴承流体以相对于器件支撑流体屏障的轴承流体源。在该实施方案中，流体屏障包括位于器件附近的轴承出口。此外，轴承出口与轴承流体源流体连通。
[0009]另外，环境系统可以包括使得间隙中的压力近似等于流体屏障外部压力的均压器。在一种实施方案中，例如，均压器是延伸通过流体屏障的通道。
[0010]而且，器件载物台可以包括与器件的器件暴露表面处于近似相同平面中的载物台表面。作为实例，器件载物台可以包括保持器件的器件固定器，限定载物台表面的挡板，以及移动器件固定器和挡板中一个使得器件暴露表面与载物台表面近似处于相同平面中的移动器组件。在一种实施方案中，移动器组件相对于器件和器件固定器移动挡板。在另一种实施方案中，移动器组件相对于挡板移动器件固定器和器件。
[0011]本发明也涉及一种曝光装置，一种晶圆，一种器件，一种控制间隙中环境的方法，一种制造曝光装置的方法，一种制造器件的方法，以及一种制造晶圆的方法。
[0012]具体地说，本发明请求保护一种用于沉浸光刻的环境系统，用于控制光学组件与晶圆之间间隙中的环境，该环境系统包括:位于晶圆附近的流体屏障；以及沉浸流体系统，其用沉浸流体充满间隙，并且收集直接位于流体屏障与晶圆之间的沉浸流体，其中，在流体屏障与晶圆之间形成流体轴承。
[0013]另一方面，本发明请求保护一种用于将图像传送到晶圆的曝光装置，该曝光装置包括:光学组件，以及控制光学组件与晶圆之间的间隙中的环境的上述环境系统。
[0014]另一方面，本发明请求保护一种制造晶圆的过程，包括提供晶圆并且使用根据上述的曝光装置将图像传送到晶圆的步骤。
[0015]另一方面，本发明请求保护一种用于沉浸光刻的方法，控制光学组件与晶圆之间间隙中的环境，该方法包括步骤:在晶圆附近放置流体屏障;使用沉浸流体系统用沉浸流体充满间隙；收集直接位于流体屏障与晶圆之间的沉浸流体；以及在流体屏障与晶圆之间形成流体轴承。
【附图说明】
[0016]图1是具有本发明特征的曝光装置的侧面说明；
[0017]图2A是在图1的线2A-2A上获取的剖视图；
[0018]图2B是在图2A的线2B-2B上获取的剖视图；
[0019]图2C是具有本发明特征的容器框架的透视图；
[0020]图2D是在图2B的线2D-2D上获取的放大详细视图；
[0021]图2E是晶圆载物台相对于光学组件移动的图2A的曝光装置部分的说明；
[0022]图3是具有本发明特征的喷射器/清除源的侧面说明；
[0023]图4A是流体屏障的另一种实施方案的一部分的放大详细视图；
[0024]图4B是流体屏障的再一种实施方案的一部分的放大详细视图；
[0025]图4C是流体屏障的又一种实施方案的一部分的放大详细视图；
[0026]图5A是曝光装置的另一种实施方案的一部分的剖视图；
[0027]图5B是在图5A中线5B-5B上获取的放大详细视图；
[0028]图6是具有本发明特征的器件载物台的一种实施方案的透视图；
[0029]图7A是具有本发明特征的器件载物台的再一种实施方案的透视图；
[0030]图7B是在图7A中线7B-7B上获取的剖视图；
[0031 ]图8A是概述制造根据本发明的器件的过程的流程图；以及
[0032]图SB是更详细地概述器件处理的流程图。
【具体实施方式】
[0033]图1是具有本发明特征的精密组件，也就是曝光装置10的示意说明。曝光装置10包括装置框架12，照明系统14(照射装置)，光学组件16，标线片载物台组件18，器件载物台组件20，测量系统22，控制系统24，和流体环境系统26。曝光装置10的组件的设计可以改变以适合曝光装置10的设计需求。
[0034]许多图包括说明X轴、与X轴正交的Y轴，以及与X和Y轴正交的Z轴的坐标系统。应当注意，这些轴也可以称为第一、第二和第三轴。
[0035]曝光装置10作为将集成电路的图案(没有显示)从标线片28传送到半导体晶圆30(剖视图中说明)上的光刻设备特别有用。晶圆30通常也称作器件或工件。曝光装置10安装到安装基座32例如地面、基座、或地板或者一些其他支撑结构。
[0036]存在许多不同类型的光刻设备。例如，曝光装置10可以用作随着标线片28和晶圆30同步移动而将图案从标线片28曝光到晶圆30上的扫描型光刻系统。在扫描型光刻设备中，标线片28由标线片载物台组件18垂直于光学组件16的光轴而移动，并且晶圆30由晶圆载物台组件20垂直于光学组件16的光轴而移动。当标线片28和晶圆30同步地移动时，标线片28和晶圆30的扫描发生。
[0037]作为选择，曝光装置10可以是当标线片28和晶圆30静止不动时曝光标线片28的分步重复型光刻系统。在分步重复工序中，晶圆30在各个区域的曝光期间处于相对于标线片28和光学组件16的恒定位置中。随后，在连续的曝光步骤之间，晶圆30随着晶圆载物台组件20垂直于光学组件16的光轴连续移动，使得晶圆30的下一个区域被带入相对于光学组件16和标线片28的适当位置中以便曝光。在该过程之后，标线片28上的图像顺序地曝光到晶圆30的区域上，然后晶圆30的下一个区域进入相对于光学组件16和标线片28的适当位置中。
[0038]但是，这里提供的曝光装置10的使用并不局限于半导体制造的光刻系统。例如，曝光装置10可以用作将液晶显示设备图案曝光到矩形玻璃板上的LCD光刻系统，或者用于制造薄膜磁头的光刻系统。
[0039]装置框架12支撑曝光装置10的组件。图1中说明的装置框架12将标线片载物台组件18，晶圆载物台组件20，光学组件16和照明系统14支撑在安装基座32上。
[0040]照明系统14包括照明源34和照明光学组件36。照明源34发射一束(照射)光能。照明光学组件36将该束光能从照明源34导向光学组件16。光束选择性地照射标线片28的不同部分并且曝光晶圆30。在图1中，照明源34示出为支撑在标线片载物台组件18上面。但是，典型地，照明源34固定到装置框架12的侧面之一，并且来自照明源34的能量束用照明光学组件36引导到标线片载物台组件18上。
[0041]照明源34可以是光源例如水银g线发射源(436nm)或i线发射源(365nm)，KrF准分子激光器(248nm)，ArF准分子激光器(193nm)SF2激光器(157nm)。光学组件16将通过标线片28的光投影和/或聚焦到晶圆30。依赖于曝光装置10的设计，光学组件16可以放大或缩小照射在标线片28上的图像。它也可以是Ix放大系统。
[0042]当使用例如来自准分子激光器的远紫外辐射时，传送远紫外射线的玻璃材料例如石英和萤石可以在光学组件16中使用。光学组件16可以是反折射或者折射的。
[0043]同样，关于使用波长200nm或更低的辐射的曝光设备，反折射型光学系统的使用可以被考虑。反折射型光学系统的实例包括在公开专利申请的专利商标局周报中发表的公开日本专利申请公开8-171054号及其副本美国专利5，668，672号，以及日本专利申请公开10-20195号及其副本美国专利5，835，275号。在这些情况下，反射光学器件可以是包括光束分离器和凹透镜的反折射光学系统。在公开专利申请的专利商标局周报中发表的日本专利申请公开8-334695号及其副本美国专利5，689，377号以及日本专利申请公开10-3039号及其副本美国专利申请873,605号(申请日期:6-12-97)也使用包括凹透镜等但不具有光束分离器的反射-折射型光学系统，并且也可以与本发明一起使用。只要允许，上述美国专利以及在公开专利申请的专利商标局周报中发表的日本专利申请中的公开内容在此引用作为参考。
[0044]在一种实施方案中，光学组件16用一个或多个光学安装隔离器37固定到装置框架
12。光学安装隔离器37抑制装置框架12的振动引起光学组件16的振动。每个光学安装隔离器37可以包括隔离振动的气压缸(没有显示)以及隔离振动并且以至少两个自由度控制位置的传动装置(没有显示)。适当的光学安装隔离器37由位于MA，W0burn的IntegratedDynamics Engineering(集成动力学工程技术)出售。为了容易说明，两个分隔的光学安装隔离器37显