TWI390360B - 元件製造方法及微影裝置 - Google Patents
元件製造方法及微影裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI390360B TWI390360B TW097101015A TW97101015A TWI390360B TW I390360 B TWI390360 B TW I390360B TW 097101015 A TW097101015 A TW 097101015A TW 97101015 A TW97101015 A TW 97101015A TW I390360 B TWI390360 B TW I390360B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- mbar
- pressure
- vacuum chamber
- temperature stabilization
- vacuum
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 80
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 55
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 24
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 24
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70933—Purge, e.g. exchanging fluid or gas to remove pollutants
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
- G03F7/70841—Constructional issues related to vacuum environment, e.g. load-lock chamber
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
- G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
- G03F7/70891—Temperature
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本發明係關於一種元件製造方法及微影裝置。
微影裝置為一種將所要之圖案施加至基板上,通常施加至基板之一目標部分上的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下,一圖案化元件(或者被稱為光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至一基板(例如,矽晶圓)上之一目標部分(例如,包含一個晶粒或若干個晶粒之部分)上。圖案的轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來達成。一般而言,單一基板將含有被順次圖案化之相鄰目標部分的網路。已知微影裝置包括所謂的步進器,其中藉由一次性將整個圖案曝光於目標部分上來輻照每一目標部分;及所謂的掃描器,其中藉由在一給定方向("掃描"方向)上經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行於此方向同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化元件轉印至基板。
在微影裝置中,投影輻射之波長可限制可成像於晶圓上之特徵的大小。為了產生具有較高密度之元件且因此具有較高操作速度之積體電路,需要能夠成像較小特徵。儘管大多數當前微影投影裝置使用具有大於或等於193 nm之波長之由水銀燈或準分子雷射所產生的紫外光,但已提議使
用約13 nm之較短波長輻射。該輻射稱作遠紫外線(EUV)或軟x射線,且可能的來源包括雷射產生之電漿源、放電電漿源,或來自電子儲存環之同步加速器輻射。其他所提議之輻射類型包括電子束及離子束。
當使用電子束或離子束或EUV時,應將光束路徑(其包括光罩、基板及光學組件)保持於真空中,以防止光束之吸收及/或散射。小於約10-6
mbar之總壓力可用於電子束或離子束。EUV輻射之光學元件可能因其表面上之碳層的沈積而被損壞,因此,應大體上將烴分壓保持為儘可能的低,且可能需要不時自鏡面清除來自鏡面之碳層。對於使用EUV輻射的微影裝置,總真空壓力可高於用於電子束及離子束之壓力,該壓力通常被認為係粗真空。
為了能夠將光罩成像於基板上,使用一投影系統,該投影系統在EUV之情形下可包含一或多個由一框架固持之鏡面。可由該投影系統成像之特徵可小於100 nm,且因此影像對於鏡面之像差及框架的變形極為敏感。用於鏡面及框架之低膨脹材料之熱波動可能導致該等變形及像差。對該投影系統之加熱及/或冷卻可能導致該等波動。加熱可能在藉由EUV光對鏡面進行之照明期間及在藉由相對較熱之氣體對鏡面進行之清潔期間發生。在真空腔室之抽氣期間之絕熱膨脹可導致冷卻。
因為將投影系統保持於真空下,所以鏡面的冷卻或加熱主要由至裝置之真空壁或自裝置之真空壁及至真空環境內之其他組件的熱輻射而發生。藉由輻射將能量轉移出真空
腔室或轉移至真空腔室中花費許多時間,其中不可使用微影投影裝置。
需要提供一種更快地將熱轉移至真空腔室中或轉移出真空腔室之方法。
根據本發明之一態樣,提供一種元件製造方法,其包括使一微影投影裝置之一真空腔室內的壓力至一溫度穩定化壓力範圍;在一時間段內將該真空腔室內之該壓力保持於該溫度穩定化壓力範圍內以穩定化該真空腔室中之溫度;將該真空腔室內之該壓力降低至一生產壓力範圍;藉由一輻射系統來產生一輻射光束;圖案化該輻射光束;及經由該真空腔室將該經圖案化之輻射光束投影至在一基板上之一輻射敏感材料層的一目標部分上。
根據本發明之另一態樣,提供一種微影裝置,其包括一經組態以調節一輻射光束之照明系統,及一經建構以支撐一圖案化元件之支撐件。該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中賦予該輻射光束一圖案以形成一經圖案化之輻射光束。該裝置亦包括一基板台,該基板台經建構以固持一基板;一投影系統,該投影系統經組態以將該經圖案化之輻射光束投影至該基板之一目標部分上;及一真空腔室,該真空腔室經建構及經配置以向該輻射光束提供一真空光束路徑。該真空腔室具備一泵,該泵經組態以抽空該真空腔室;一淨化系統,該淨化系統經組態以淨化該真空腔室;及一真空控制系統,該真空控制系統經組態以控制
該泵及該淨化系統。
圖1示意性描繪了根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包含:一照明系統(照明器)IL,其經組態以調節一輻射光束PB(例如,UV或EUV輻射);一支撐結構(例如,光罩台)MT,其經建構以支撐一圖案化元件(例如,光罩)MA且連接至一第一定位器PM,該第一定位器PM經組態以根據特定參數準確定位該圖案化元件;一基板台(例如,晶圓台)WT,其經建構以固持一基板(例如,塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至一第二定位器PW,該第二定位器PW經組態以根據特定參數準確定位該基板;及一投影系統(例如,折射型投影透鏡系統)PL,其經組態以將一由圖案化元件MA賦予至該輻射光束PB之圖案投影至該基板W的一目標部分C(例如,包含一或多個晶粒)上。
該照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型之光學組件,諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合。
該支撐結構MT支撐圖案化元件MA。該支撐結構MT以視圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如,圖案化元件是否固持在真空環境中)而定之方式來固持圖案化元件。支撐結構可使用機械、真空、靜電,或其他夾持技術來固持圖案化元件。支撐結構MT可為框架或台,例如,其可視需要為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統處於所要位置處。可
認為本文中對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用之術語"圖案化元件"同義。
本文中所使用之術語"圖案化元件"應廣義解釋為指代可用以在一輻射光束之橫截面中賦予該輻射光束一圖案以在基板之目標部分中形成一圖案的任何元件。應注意,舉例而言,若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵,則該圖案可能不會精確對應於基板之目標部分中的所要圖案。一般而言,被賦予至輻射光束之圖案將對應於元件(諸如,積體電路)中正在目標部分中形成之一特定功能層。
圖案化元件可為透射型或反射型的。圖案化元件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列,及可程式化LCD面板。光罩在微影術中係熟知的,且包括諸如二元交變相移及衰減相移之光罩類型以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置,該等小鏡面中之每一者可個別傾斜以在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將一圖案賦予由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語"投影系統"應廣義解釋為涵蓋任何類型之投影系統,包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合,只要其適合於所使用之曝光輻射,或適合於諸如浸液之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語"投影透鏡"之任何使用與更通用之術語"投影系統"同義。
如在此所描繪地,該裝置屬於反射類型(例如,使用一
反射光罩)。或者,該裝置可屬於透射類型(例如,使用一透射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(雙平臺)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在該等"多平臺"機器中,可並行使用額外台,或可在一或多個台上執行預備步驟,同時將一或多個其他台用於曝光。
參看圖1,照明器IL自一輻射源LA接收輻射光束。舉例而言,當該輻射源為準分子雷射時,該輻射源與微影裝置可為獨立之實體。在該等情形中,不認為該輻射源形成微影裝置之部分,且輻射光束借助於包含(例如)合適之引導鏡面及/或光束放大器的光束傳遞系統而自輻射源LA傳遞至照明器IL。在其他情形中,舉例而言,當該輻射源為一水銀燈時,該輻射源可為微影裝置之一整體部分。輻射源LA及照明器IL連同光束傳遞系統可視需要被稱作輻射系統。輻射源LA可為同樣應保持於真空中之EUV源。
照明器IL可包含一用於調節輻射光束之角強度分布的調節器。一般而言,至少可調節照明器之瞳孔平面中之強度分布的外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別稱作σ-外(σ-outer)及σ-內(σ-inner))。此外,照明器IL可包含各種其他組件(諸如,積光器及聚光器)。照明器可用以調節輻射光束,以在其橫截面中具有所要之均一性及強度分布。
輻射光束PB入射於固持於支撐結構(例如,光罩台MT)上之圖案化元件(例如,光罩MA)上,且由圖案化元件來圖案化。在橫穿光罩MA後,輻射光束PB穿過投影系統PL,
該投影系統PL將光束聚焦於基板W的目標部分C上。借助於第二定位器PW及位置感測器IF(例如,干涉量測元件、線性編碼器,或電容式感測器),基板台WT可準確地移動,(例如)以便在輻射光束PB之路徑中定位不同目標部分C。類似地,(例如)在自光罩庫以機械方式獲取之後或在掃描期間,第一定位器PM及另一位置感測器可用以相對於輻射光束PB之路徑來準確定位光罩MA。一般而言,可借助於形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗定位)及短衝程模組(精定位)來實現光罩台MT之移動。類似地,可使用形成第二定位器PW之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相對)之情形中,光罩台MT可僅連接至短衝程致動器或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔用專用目標部分,但其可位於目標部分之間的空間(此等已知為劃道對準標記)中。類似地,當在光罩MA上提供一個以上晶粒之情形中,光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪之裝置可用於以下模式中之至少一者中:1.在步進模式中,當將一被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至一目標部分C上時,使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即,單次靜態曝光)。接著使基板台WT在X及/或Y方向上移位使得可曝光一不同目標部分C。在步進模式中,曝光場之最大大小限制了在單次靜態曝光
中成像之目標部分C的大小。
2.在掃描模式中,在將一被賦予至輻射光束之圖案投影至一目標部分C上時,同步掃描光罩台MT及基板台WT(亦即,單次動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於光罩台MT之速度及方向。在掃描模式中,曝光場之最大大小限制了在單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上),而掃描運動之長度決定了目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中,在將一被賦予至輻射光束之圖案投影至一目標部分C上時,使光罩台MT基本上保持靜止以固持一可程式化圖案化元件,並移動或掃描基板台WT。在此模式中,一般使用脈衝式輻射源,且在基板台WT之每次移動之後或在掃描期間的連續輻射脈衝之間視需要更新可程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸如為以上所提及之類型之可程式化鏡面陣列)的無光罩微影術。
所謂的"度量框架"MF提供一隔離參考框架,該隔離參考框架與主要裝置結構機械隔離。投影系統PL支撐於該度量框架MF上。投影系統PL被一遮蔽結構10部分圍繞。
所說明之實施例之微影投影裝置包括一具有一真空壁VW的真空腔室VC。在真空腔室中,光束PB撞擊於光罩MA上且隨後至基板W之目標區域上。真空腔室VC內之壓力係藉由真空泵VP及淨化系統PS來調節,真空泵VP及淨化系統PS兩者受控於真空控制系統VCS。真空泵VP可為渦
輪泵,且淨化系統可包含用於藉由氦、氫、氮、氬或其混合物來淨化真空腔室之一或多個閥。真空控制系統VCS可具備一電腦且可具備一與一壓力感測器之連接,該壓力感測器用於量測真空腔室VC內之壓力。此提供藉由真空泵VP及淨化系統PS來調節真空腔室VC內之壓力的可能性。
為了使真空腔室成為真空,可由真空控制系統VCS來啟動真空泵VP。藉由真空腔室中之氣體之絕熱膨脹,真空腔室中的溫度可降低2攝氏度。投影系統PL及輻射系統LA、IL(其可具有敏感鏡面)及度量框架MF可對溫度改變敏感,且因此應在微影裝置可用於基板之曝光前補償溫度之降低。選項中之一者為將真空腔室VC抽氣至所需之生產壓力範圍,在約0.1 mbar以下,且等待至真空腔室之溫度再次穩定為止。因為無大量介質存在於真空中來藉由對流將大量熱自真空壁VW傳輸至真空腔室VC中之組件,所以藉由自真空壁VW的輻射來轉移熱,其可能花費10個小時以上。
一快得多之選項為將真空腔室VC抽氣至一溫度穩定化壓力範圍,該溫度穩定化壓力範圍可在約500 mbar至0.01 mbar之間,較佳地,在約50 mbar至0.1 mbar之間,且更佳地,在約10 mbar至0.1 mbar之間;或者在約50 mbar至0.2 mbar之間或在約10 mbar至0.2 mbar。接著,藉由絕熱膨脹產生之大部分冷卻已發生,且在真空腔室VC中存在足夠介質以慮及由對流進行之溫度穩定化。此可允許真空腔室內之壓力在相對較短之時段(例如,約1至2小時)內保持於溫度穩定化壓力範圍內,以穩定化真空腔室VC中的溫度。
下一步驟將為將真空腔室VC內之壓力進一步降低至一生產壓力範圍,使得可啟動生產。該生產壓力範圍可在約0.2 mbar以下,在約0.1 mbar與約0.01 mbar之間,或甚至在約0.001 mbar以下(若主要氣體為氫)。若主要氣體為氦或氬,則壓力可低10倍使得生產可圍繞約0.01 mbar啟動。
EUV微影裝置之投影系統中的鏡面遭受碳污染。碳污染可能由自殘餘背景環境被吸收至鏡面上之烴的由EUV或電漿誘發之解離所產生。儘管可藉由儘可能地保持真空環境清潔而免受烴污染來最小化碳污染,但難以完全移除烴。鏡面上之碳可藉由碳與反應性氧或氫自由基之氧化或氫化作用來移除,使得產生可經抽除之氣體碳氧化物或烴。為進行此反應,可藉由電子源、熱線或射頻(RF)放電產生器來活化氫或氧,該電子源、熱線或射頻(RF)放電產生器使用氫與稀有氣體或氧與稀有氣體之適當混合物來產生氫及氧自由基。作為氫及氧之替代物,亦已研究氮、氮氧化物、碳氧化物(CO)及水來用於形成可與碳反應來形成氣體產物之自由基。清潔的缺點為其可能導致對鏡面之相當大的熱負載,此可能導致鏡面加熱10攝氏度以上且因此變形。因此,可能必需在清潔後冷卻鏡面。因為將在真空中實施清潔且在真空中不易於傳輸熱,所以有利地可為在清潔後使真空腔室VC內之壓力至一溫度穩定化壓力範圍。可能需要為此目的而增加壓力且隨後應在一時間段內將壓力保持於溫度穩定化壓力範圍內以穩定化真空腔室中之鏡面的溫度。在溫度穩定化之後,可將壓力降低至生產壓力
範圍且可將微影裝置用於基板曝光。
根據本發明之方法可體現為提供至真空控制系統之專用電子硬體,或可體現於軟體中,例如,該方法的每一步驟為一較長段電腦程式碼之模組或副程式。在本發明體現於軟體中時,本發明之一實施例可包含一在提供至真空控制系統VCS之電腦系統上執行的電腦程式。該電腦系統可為任何類型的電腦系統,其在處理器上執行以任何適當語言撰寫的電腦程式。該電腦程式可儲存於電腦可讀媒體上,該電腦可讀媒體可屬於任何類型,例如:記錄媒體,諸如,可插入至電腦系統之驅動機中且可以磁性方式、光學方式或磁光學方式儲存資訊之碟形媒體;電腦系統之固定記錄媒體,諸如,硬碟機;或固態電腦記憶體。
儘管在此本文中可特定參考微影裝置在IC製造中之使用,但應理解,本文中所描述之微影裝置可具有其他應用,諸如,積體光學系統的製造、用於磁疇記憶體之引導及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解,在該等替代應用之情境中,可認為本文中對術語"晶圓"或"晶粒"之任何使用分別與更通用之術語"基板"或"目標部分"同義。可在曝光之前或之後,在(例如)一軌道(通常將抗蝕劑層塗覆至基板且顯影所曝光之抗蝕劑的工具)、一度量工具及/或一檢視工具中處理本文中所提及之基板。適用時,可將本文中之揭示內容應用於該等及其他基板處理工具。另外,可對基板進行一次以上的處理,(例如)以便產生多層IC,使得本文中所使
用之術語基板亦可指代已含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定參考在光學微影術之情境下對本發明之實施例的使用,但將瞭解本發明可用於其他應用(例如,壓印微影術)中。
本文中所使用之術語"輻射"及"光束"涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如,具有約365 nm、約355 nm、約248 nm、約193 nm、約157 nm或約126 nm的波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如,具有在5-20 nm之範圍內的波長),以及粒子束(諸如,離子束或電子束)。
在情境允許時,術語"透鏡"可指代各種類型之光學組件中的任一者或其組合,包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此,熟習此項技術者將明白可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
10‧‧‧遮蔽結構
C‧‧‧目標部分
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
LA‧‧‧輻射源/輻射系統
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化元件/光罩
MF‧‧‧度量框架
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PB‧‧‧輻射光束
PL‧‧‧投影系統
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧淨化系統
PW‧‧‧第二定位器
VC‧‧‧真空腔室
VCS‧‧‧真空控制系統
VP‧‧‧真空泵
VW‧‧‧真空壁
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。
10‧‧‧遮蔽結構
C‧‧‧目標部分
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
LA‧‧‧輻射源/輻射系統
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化元件/光罩
MF‧‧‧度量框架
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PB‧‧‧輻射光束
PL‧‧‧投影系統
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧淨化系統
PW‧‧‧第二定位器
VC‧‧‧真空腔室
VCS‧‧‧真空控制系統
VP‧‧‧真空泵
VW‧‧‧真空壁
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
Claims (25)
- 一種元件製造方法,其包含:使一微影投影裝置之一真空腔室內的壓力至一溫度穩定化壓力範圍;在一時間段內將該真空腔室內之該壓力保持於該溫度穩定化壓力範圍內,以穩定化該真空腔室中之溫度;將該真空腔室內之該壓力降低至一生產壓力範圍;藉由一輻射系統來產生一輻射光束;圖案化該輻射光束;及經由該真空腔室將該經圖案化之輻射光束投影至在一基板上之一輻射敏感材料層的一目標部分上。
- 如請求項1之方法,其中該使該真空腔室內之該壓力至該溫度穩定化壓力範圍包含:將該壓力自正常大氣壓力抽氣至該溫度穩定化壓力範圍。
- 如請求項1之方法,其中該方法進一步包含藉由一氣體來清潔該輻射系統或該投影系統之一鏡面。
- 如請求項3之方法,其中該使該真空腔室內之該壓力至該溫度穩定化壓力範圍之步驟包含將該真空腔室中之該壓力自一清潔壓力增加至該溫度穩定化壓力範圍。
- 如請求項1之方法,其中在一超過十分鐘之時段期間將該真空腔室保持於一溫度穩定化壓力範圍。
- 如請求項1之方法,其中該溫度穩定化壓力範圍為約500 mbar至0.1 mbar。
- 如請求項6之方法,其中該溫度穩定化壓力範圍為約50 mbar至0.2 mbar。
- 如請求項7之方法,其中該溫度穩定化壓力範圍為約10 mbar至0.2 mbar。
- 如請求項1之方法,其中該生產壓力範圍在約0.2 mbar以下。
- 如請求項9之方法,其中該生產壓力範圍在約0.1 mbar與約0.01 mbar之間。
- 如請求項1之方法,其進一步包含藉由一淨化氣體來淨化該真空腔室。
- 如請求項11之方法,其中該淨化氣體包含氦、氫、氮、氬,或其一混合物。
- 如請求項1之方法,其中當該壓力在該生產壓力範圍內時執行該產生該輻射光束。
- 一種依據如請求項1之方法所製造之元件。
- 一種包含電腦可執行程式碼之電腦程式產品,當在被提供至一微影裝置系統之一真空控制系統之一電腦上執行該電腦程式產品時導致該微影裝置執行一如請求項1之方法。
- 一種微影裝置,其包含:一照明系統,該照明系統經組態以調節一輻射光束;一支撐件,該支撐件經建構以支撐一圖案化元件,該圖案化元件能夠在該輻射光束之橫截面中賦予該輻射光束一圖案以形成一經圖案化之輻射光束;一基板台,該基板台經建構以固持一基板; 一投影系統,該投影系統經組態以將該經圖案化之輻射光束投影至該基板的一目標部分上;及一真空腔室,該真空腔室經建構及經配置以向該輻射光束提供一真空光束路徑,該真空腔室具備一經組態以抽空該真空腔室之泵、一經組態以淨化該真空腔室之淨化系統,及一經組態以控制該泵及該淨化系統之真空控制系統,其中該真空控制系統經組態以藉由在被提供至該真空控制系統之一電腦上執行之一程式來控制該真空腔室之一抽氣序列,其中當該程式在該電腦上執行時,將該真空腔室自大氣壓力抽氣至一生產壓力範圍之過程中提供一處於一溫度穩定化壓力範圍之暫停。
- 如請求項16之微影裝置,其中該溫度穩定化壓力範圍為約500 mbar至0.1 mbar。
- 如請求項17之微影裝置,其中該溫度穩定化壓力範圍為約50 mbar至0.2 mbar。
- 如請求項18之微影裝置,其中該溫度穩定化壓力範圍為約10 mbar至0.2 mbar。
- 如請求項16之微影投影裝置,其中該生產壓力在約0.2 mbar以下。
- 如請求項16之微影裝置,其中該淨化系統經建構及經配置以用於提供一包含氦、氫、氮、氬或其一混合物之淨化氣體。
- 如請求項16之微影裝置,其進一步包含一經建構及經配 置以清潔該輻射系統或該投影系統之鏡面的清潔單元,其中該真空控制系統經組態以藉由在該電腦上執行之一程式來控制該真空腔室之該壓力,且其中該程式當在該電腦上執行時在清潔該等鏡面之後提供該真空腔室中之該壓力至一溫度穩定化壓力範圍的一增加。
- 如請求項22之微影投影裝置,其中該溫度穩定化壓力範圍為約500 mbar至0.1 mbar。
- 如請求項23之微影投影裝置,其中該溫度穩定化壓力範圍為約50 mbar至0.2 mbar。
- 如請求項24之微影投影裝置,其中該溫度穩定化壓力範圍為約10 mbar至0.2 mbar。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/654,037 US7426015B2 (en) | 2007-01-17 | 2007-01-17 | Device manufacturing method and lithographic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200841133A TW200841133A (en) | 2008-10-16 |
| TWI390360B true TWI390360B (zh) | 2013-03-21 |
Family
ID=39473622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW097101015A TWI390360B (zh) | 2007-01-17 | 2008-01-10 | 元件製造方法及微影裝置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7426015B2 (zh) |
| JP (1) | JP4897891B2 (zh) |
| KR (1) | KR101152833B1 (zh) |
| CN (1) | CN101595431B (zh) |
| TW (1) | TWI390360B (zh) |
| WO (1) | WO2008087597A2 (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5315100B2 (ja) * | 2009-03-18 | 2013-10-16 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 描画装置 |
| TWI408511B (zh) * | 2009-04-24 | 2013-09-11 | E Way Technology Co Ltd | Exposure machine and its exposure method |
| NL2009378A (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-09 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and method of cooling a component in a lithographic apparatus. |
| JP6218459B2 (ja) * | 2013-07-02 | 2017-10-25 | キヤノン株式会社 | 除振装置、除振方法、リソグラフィ装置及びデバイスの製造方法 |
| TWI559093B (zh) * | 2014-03-12 | 2016-11-21 | 鈦興有限公司 | 網板曝光機監控系統 |
| CN104914676B (zh) * | 2014-03-12 | 2017-05-10 | 旺昌机械工业(昆山)有限公司 | 网板曝光机监控系统 |
| JP6733216B2 (ja) * | 2016-02-26 | 2020-07-29 | セイコーエプソン株式会社 | フィルム |
| TWI674482B (zh) * | 2018-04-24 | 2019-10-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 曝光設備及曝光方法 |
| JP7419030B2 (ja) * | 2019-11-18 | 2024-01-22 | キヤノン株式会社 | 保持装置、露光装置、及び物品の製造方法 |
| CN114830463A (zh) * | 2019-12-20 | 2022-07-29 | 西默有限公司 | 用于激光源的气体吹扫系统 |
| DE102023210937A1 (de) * | 2023-11-03 | 2025-05-08 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Temperierung eines Sensorrahmens in einem mikrolithografischen Projektionssystem |
| DE102024202926A1 (de) * | 2024-03-27 | 2025-03-06 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zur Wellenfrontvermessung eines Projektionssystems |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4825247A (en) * | 1987-02-16 | 1989-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus |
| US6545746B1 (en) * | 1996-03-04 | 2003-04-08 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| JP2003115451A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-04-18 | Canon Inc | 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP2004039905A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Nikon Corp | 露光装置、ミラーの冷却方法、反射マスクの冷却方法及び露光方法 |
| JP2004029314A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Nikon Corp | 光学素子冷却装置、光学素子冷却方法及び露光装置 |
| EP1376239A3 (en) | 2002-06-25 | 2005-06-29 | Nikon Corporation | Cooling device for an optical element |
| EP1387054B1 (en) * | 2002-07-31 | 2012-07-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Cooling apparatus for an optical element, exposure apparatus comprising said cooling apparatus, and device fabrication method |
| JP4458333B2 (ja) * | 2003-02-13 | 2010-04-28 | キヤノン株式会社 | 露光装置、およびデバイスの製造方法 |
| SG115630A1 (en) * | 2003-03-11 | 2005-10-28 | Asml Netherlands Bv | Temperature conditioned load lock, lithographic apparatus comprising such a load lock and method of manufacturing a substrate with such a load lock |
| ATE514123T1 (de) | 2003-07-29 | 2011-07-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Verfahren und gerät zur oberflächenreinigung von einer optischen vorrichtung |
| JP4383911B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2009-12-16 | キヤノン株式会社 | 露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| GB0408543D0 (en) | 2004-04-16 | 2004-05-19 | Boc Group Plc | Cleaning of multi-layer mirrors |
| US7423721B2 (en) * | 2004-12-15 | 2008-09-09 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US7868304B2 (en) | 2005-02-07 | 2011-01-11 | Asml Netherlands B.V. | Method for removal of deposition on an optical element, lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| JP2006222165A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Canon Inc | 露光装置 |
-
2007
- 2007-01-17 US US11/654,037 patent/US7426015B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-01-10 TW TW097101015A patent/TWI390360B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-01-16 JP JP2009546042A patent/JP4897891B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-16 KR KR1020097014878A patent/KR101152833B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-16 WO PCT/IB2008/050160 patent/WO2008087597A2/en not_active Ceased
- 2008-01-16 CN CN2008800024193A patent/CN101595431B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101595431A (zh) | 2009-12-02 |
| CN101595431B (zh) | 2012-03-14 |
| WO2008087597A3 (en) | 2008-09-12 |
| US7426015B2 (en) | 2008-09-16 |
| KR20090101931A (ko) | 2009-09-29 |
| TW200841133A (en) | 2008-10-16 |
| JP4897891B2 (ja) | 2012-03-14 |
| JP2010517260A (ja) | 2010-05-20 |
| WO2008087597A2 (en) | 2008-07-24 |
| KR101152833B1 (ko) | 2012-06-12 |
| US20080170210A1 (en) | 2008-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI390360B (zh) | 元件製造方法及微影裝置 | |
| US7894037B2 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method | |
| US7315346B2 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method | |
| TWI420251B (zh) | 微影裝置,電漿源及反射方法 | |
| KR20030076208A (ko) | 리소그래피장치 및 디바이스제조방법 | |
| JP5005748B2 (ja) | 非接触洗浄のためのシステム、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 | |
| JP2009065222A (ja) | リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 | |
| TWI463268B (zh) | 具有封閉器件之微影裝置及使用微影裝置之器件製造方法 | |
| CN114503034A (zh) | 清洁装置、光刻设备、去除水或其它污染物的方法、和器件制造方法 | |
| JP5220835B2 (ja) | プラズマクリーニング処理への改良された適合性を有するオブジェクト | |
| TWI895243B (zh) | 微影設備 | |
| JP5021808B2 (ja) | 極端紫外線リソグラフィ装置 | |
| JP2019509521A (ja) | パターニングデバイス冷却システム及びパターニングデバイスを熱調節する方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |