物体保持器和光刻设备的制造方法
【专利说明】物体保持器和光刻设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有2012年5月29日提交的第61/652，602号美国临时申请的优先权、以及2012年10月3日提交的第61/744，740号美国临时申请的优先权，并且通过整体引用将其并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种物体保持器、一种光刻设备以及一种器件制造方法。
【背景技术】
[0004]光刻设备是施加所需图案至衬底之上(通常至衬底的目标部分之上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在该情形中，备选地称作掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生将要形成在IC的各个层上的电路图案。该图案可以转移至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或数个裸片的一部分)之上。图案的转移通常经由成像至设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层之上。通常，单个衬底将包含相继图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进机，其中通过将整个图案一次曝光至目标部分之上而辐射每个目标部分，以及所谓的扫描机，其中在给定方向(“扫描”方向)上通过福射束扫描图案而同时平行于或反平行于该方向扫描衬底来福射每个目标部分。也可能通过压印图案至衬底之上而将图案从图案形成装置转移至衬底。
[0005]已经提出了在光刻投影设备中将衬底浸入具有相对高折射率的液体(例如水)中，以便于填充投影系统的最终元件与衬底之间的空间。在实施例中，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。本发明的实施例将参照液体进行描述。然而，另外的流体可以是合适的，特别是润湿流体，不可压缩的流体和/或具有比空气更高折射率的流体，希望的是比水更高的折射率。排除了气体的流体是特别希望得到的。该要点在于使得能够成像更细微特征，因为曝光辐射将在液体中具有更短波长。(液体的效应也可以视作增大了系统的有效数值孔径(NA)并且也增大了焦点的深度。)已经提出了其他沉浸液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水，或者具有纳米颗粒悬浮物的液体(例如具有至多1nm的最大尺寸的颗粒)。悬浮颗粒可以或者可以不与它们悬浮在其中的液体具有类似或相同的折射率。可能合适的其他液体包括烃，诸如芳香烃、氟代烃、和/或水溶液。
[0006]将衬底或者衬底与衬底台浸入液浴中(参见例如第4，509，852号美国专利)意味着在扫描曝光期间必须累积大量的液体。这需要额外的或更大功率的电机，并且液体中的湍流可以导致不希望的和不可预料的效应。
[0007]在沉浸式设备中，沉浸流体由流体处理系统、装置结构或设备进行处理。在实施例中，流体处理系统可以供应沉浸流体并且因此是流体供应系统。在实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制沉浸流体并且由此是流体限制系统。在实施例中，流体处理系统可以向沉浸流体提供阻挡件并且由此是阻挡构件，诸如流体限制结构。在实施例中，流体处理系统可以形成或者使用气流，例如用于帮助控制沉浸流体的流动和/或位置。气流可以形成密封以限制沉浸流体，因此流体处理结构可以称作密封构件；该密封构件可以是流体限制结构。在实施例中，沉浸液体用作沉浸流体。在该情形中流体处理系统可以是液体处理系统。参照前述描述，在该段落中对相对于流体定义的特征的引用可以理解为包括了相对于液体定义的特征。
[0008]在光刻设备中处理沉浸液体带来了一个或多个液体处理问题。间隙通常存在于诸如衬底和/或传感器之类的物体与物体(例如衬底和/或传感器)边缘周围的台(例如衬底台或测量台)之间。美国专利申请公开US2005-0264778公开了采用材料填充该间隙或者提供液体源或低压源以有意地采用液体填充间隙，以便于避免当间隙穿过液体供应系统之下时夹杂气泡和/或移除进入间隙的任何液体。
【发明内容】
[0009]例如希望的是提供从物体的边缘与物体位于其上的台之间的间隙移除液体。物体可以是衬底、传感器、封闭板等等。
[0010]根据一个方面，提供了一种用于支撑物体的载物台，包括:支撑本体，包括用于保持物体的物体保持器；开口，邻近物体保持器的边缘；以及通道，经由通路与开口流体连通，其中通道由与限定通路的第二材料不同的第一材料所限定。
[0011]根据一个方面，提供了一种操作沉浸式光刻设备的方法，包括:提供液体至由台支撑的物体上；以及通过经由通路与通道流体连通的开口从物体的边缘移除液体，其中通道由与限定通路的第二材料不同的第一材料所限定。
[0012]根据一个方面，提供了一种用于支撑物体的载物台，载物台包括:支撑本体，包括用于保持物体的物体保持器；通道，与邻近物体保持器的边缘的开口流体连通，并且沿着物体保持器的外边缘的至少一部分延伸；以及液体维持器，在通道中以用于将液体维持在通道中，液体维持器包括限定在通道的底部上的缺口、或者存在于通道的底部处的突起或元件。
[0013]根据一个方面，提供了一种用于支撑物体的载物台，载物台包括:支撑本体，包括用于保持物体的物体保持器；通道，与邻近物体保持器的边缘的开口流体连通，并且沿着物体保持器的外边缘的至少一部分延伸；以及液体维持器，在通道中以用于将液体维持在通道中，液体维持器包括在通道延长的方向上至少部分地阻挡液体沿着通道通过的突起或元件。
[0014]根据一个方面，提供了一种用于支撑物体的载物台，载物台包括:支撑本体，包括用于保持物体的物体保持器；通道，与邻近物体保持器的边缘的开口流体连通，并且沿着物体保持器的外边缘的至少一部分延伸；以及液体维持器，在通道中以用于将液体维持在通道中，液体维持器包括限定在通道的侧壁上的缺口、或者存在于通道的侧壁处的突起或元件。
[0015]根据一个方面，提供了一种操作沉浸式光刻设备的方法，包括:提供液体至由台支撑的物体上；以及通过沿着物体的边缘的至少一部分延伸的通道从物体的边缘移除液体，其中液体从台中的热调节流体通路提供至通道。
[0016]根据一个方面，提供了一种操作沉浸式光刻设备的方法，包括:提供液体至由台支撑的物体上；以及通过沿着物体的边缘的至少一部分延伸的通道从物体的边缘移除液体，其中由限定在通道的底部上的缺口、或者存在于通道的底部处的突起或元件将液体维持在通道中。
[0017]根据一个方面，提供了一种操作沉浸式光刻设备的方法，包括:提供液体至由台支撑的物体上；以及通过沿着物体的边缘的至少一部分延伸的通道从物体的边缘移除液体，其中由在通道延长的方向上至少部分地阻挡液体沿着通道通过的突起或元件将液体维持在通道中。
[0018]根据一个方面，提供了一种操作沉浸式光刻设备的方法，包括:提供液体至由台支撑的物体上；以及通过沿着物体的边缘的至少一部分延伸的通道从物体的边缘移除液体，其中由限定在通道的侧壁上的缺口、或者存在于通道的侧壁处的突起或元件将液体维持在通道中。
【附图说明】
[0019]现在将仅借由示例的方式、参考其中对应的附图标记表示对应的部件的所附示意图描述本发明的实施例，并且其中:
[0020]图1示出了根据本发明实施例的光刻设备；
[0021]图2和图3示出了用于光刻投影设备的液体供应系统；
[0022]图4示出了用于光刻投影设备的另一液体供应系统；
[0023]图5示出了用于光刻投影设备的另一液体供应系统；
[0024]图6至图14在截面图中示出了实施例的衬底台的一部分；
[0025]图15是示出了本发明的实施例的益处的图表；以及
[0026]图16至图26在截面图中示出了实施例的衬底台的一部分。
【具体实施方式】
[0027]图1示意性示出了根据本发明一个实施例的光刻设备。设备包括:
[0028]照射系统(照射器)IL,配置用于调节辐射束B (例如UV辐射或DUV辐射)；
[0029]支撑结构(例如掩模台)MT，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并且连接至配置用于根据某些参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位器PM ；
[0030]支撑台，例如用于支撑一个或多个传感器的传感器台，或构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的衬底)w的衬底台WT，支撑台连接至配置用于根据某些参数精确地定位例如衬底W的台的表面的第二定位器PW。在下文中，对衬底台WT的引用也可以解读为对载物台(例如用于支撑一个或多个传感器的台)的引用，反之亦然；以及
[0031]投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置用于将由图案形成装置MA施加至辐射束B的图案投影至衬底W的目标部分C (例如包括一个或多个裸片的一部分)之上。
[0032]照射系统IL可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件或其任意组合。
[0033]支撑结构MT保持了图案形成装置MA。其以取决于图案形成装置MA的朝向、光刻设备的设计、以及诸如例如图案形成装置MA是否保持在真空环境中之类的其他条件的方式来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是框架或台，例如根据需要可以是固定的或者可移动。支撑结构MT可以确保图案形成装置MA在所需位置处，例如相对于投影系统PS。在本文中术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以视作与更常用术语“图案形成装置”含义相同。
[0034]在本文中使用的术语“图案形成装置”应该广泛地解释为涉及可以用于在其截面中向辐射束施加图案以便于在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应该注意的是施加至辐射束的图案可以不精确地对应于衬底的目标部分中的所需图案，例如如果图案包括相移特征或者所谓的辅助特征。通常，施加至辐射束的图案将对应于在目标部分中正在形成的器件(诸如集成电路)的特定功能层。
[0035]图案形成装置MA可以是透射式或反射式。图案形成装置的示例包括掩模、可编程镜面阵列、以及可编程LCD面板。掩模在光刻中已知，并且包括诸如二元、交替相移、以及衰减相移之类的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例采用了小镜面的矩阵布置，每个镜面可以单独地倾斜以便于沿不同方向反射入射的辐射束。倾斜的镜面在由镜面矩阵反射的辐射束中施加了图案。
[0036]在本文中使用的术语“投影系统”应该广泛地解释为包含任何类型的投影系统，包括折射、反射、反折射、磁性、电磁和静电光学系统、或者其任意组合，如对于所使用的曝光辐射是合适的，或者对于诸如使用沉浸液体或使用真空的其他因素是合适的。在本文中术语“投影透镜”的任何使用可以视作与更常用术语“投影系统”含义相同。
[0037]如在此所示，设备是透射类型(例如采用了透射式掩模)。备选地，设备可以是反射类型(例如采用了如上所述类型的可编程镜面阵列，或者采用了反射式掩模)。
[0038]光刻设备可以是具有两个或多个台(或基台或基座)的类型，例如两个或多个衬底台，或者一个或多个衬底台与一个或多个传感器台或测量台的组合。在该“多基台”机器中，多个台可以并行使用，或者可以在一个或多个台上执行预备步骤而一个或多个其他台用于曝光。光刻设备可以具有可以以与衬底台、传感器台和测量台类似的方式使用的两个或多个图案形成装置台(或基台或基座)。
[0039]参照图1，照射器IL从辐射源SO接收辐射束。源SO和光刻设备可以是单独实体，例如当源SO是受激准分子激光器时。在这些情形中，源SO不视作形成光刻设备的一部分，并且辐射束借助于包括例如合适的引导镜面和/或扩束器的束传送系统BD而从源SO传至照射器IL。在其他情形中，源SO可以是光刻设备的一体部分，例如当源SO是水银灯时。源SO和照射器IL以及如果需要的话与束传送系统BD —起可以称作辐射系统。
[0040]照射器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器AD。通常，可以调节在照射器IL的光瞳面中的强度分布的至少外径向范围和/或内径向范围(通常分别称作ο-外和σ-内)。此外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以用于调节辐射束以在其截面中具有所需的均匀性和强度分布。类似于源S0，照射器IL可以或者可以不视作形成光刻设备的一部分。例如，照射器IL可以是光刻设备的整体部分，或者可以是与光刻设备分离的实体。在后者情形中，光刻设备可以配置用于允许照射器IL安装在其上。可选地，照射器IL是可拆卸的，并且可以单独地提供(例如由光刻设备制造商或其他供应商)。
[0041]辐射束B入射在保持在支撑结构(例如掩模台)MT上的图案形成装置(例如掩模)MA上，并且由图案形成装置MA进行图案化。已经穿越图案形成装置MA，辐射