衬底及其制备方法、器件制造方法、密封涂层涂敷器及其测量设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110271318.X

申请日:

2008.11.06

公开号:

CN102323725A

公开日:

2012.01.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G03F 7/20申请公布日:20120118|||实质审查的生效IPC(主分类):G03F 7/20申请日:20081106|||公开

IPC分类号:

G03F7/20; G03F7/11

主分类号:

G03F7/20

申请人:

ASML荷兰有限公司

发明人:

M·T·W·范德赫杰登; M·K·斯达文哥; P·翁; F·J·范德鲍格尔德; D·德伍利斯; D·贝斯塞蒙斯; J·R·A·麦克

地址:

荷兰维德霍温

优先权:

2007.11.06 US 60/996,204; 2008.04.24 US 61/071,362

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司 11021

代理人:

王波波

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内容摘要

本发明公开了用于光刻的衬底的制备方法、衬底、器件制造方法、密封涂层涂敷器以及密封涂料测量设备。用于光刻投影设备中的衬底包括密封涂层,其覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的第一界面的至少一部分,且未延伸到衬底的中心部。

权利要求书

1: 一种用于光刻投影设备中的衬底, 所述衬底包括密封涂层, 所述密封涂层覆盖所述 衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的第一界面的至少一部分, 且不延伸到衬底的中心 部。
2: 如权利要求 1 所述的衬底, 其中所述密封涂层进一步覆盖所述衬底上的两层之间或 所述衬底和层之间的第二界面的至少一部分, 所述第二界面与第一界面不同。
3: 如权利要求 1 或 2 所述的衬底, 其中作为外部层, 所述衬底包括外涂层。
4: 如权利要求 3 所述的衬底, 其中所述第一界面位于所述外涂层和直接位于所述外涂 层之下的层之间或所述外涂层和所述衬底之间。
5: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中层中的一个包括抗蚀剂层。
6: 如权利要求 5 所述的衬底, 其中所述第一界面位于所述抗蚀剂层和直接与抗蚀剂层 相邻的层之间或所述抗蚀剂层和所述衬底之间。
7: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中层中的一个包括底部抗反射涂层。
8: 如权利要求 7 所述的衬底, 其中所述第一界面位于所述底部抗反射涂层和所述衬底 之间或所述底部抗反射涂层和所述底部抗反射涂层之上的层之间。
9: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中所述密封涂层包括选自以下的至少一种材 料: 保形涂层、 丙烯酸涂层、 硅酮基的涂层、 改性外涂层、 改性抗蚀剂涂层或底层涂料。
10: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中所述密封涂层的边缘延伸到所述衬底的边 缘。
11: 如权利要求 10 所述的衬底, 其中所述密封涂层的边缘延伸到所述衬底的边缘上。
12: 如权利要求 11 所述的衬底, 其中所述密封涂层的边缘延伸到大致覆盖所述衬底的 边缘。
13: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中所述密封涂层使所述衬底的截面轮廓平滑。
14: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中所述密封涂层对衬底具有比对其他层更好 的粘附性。
15: 如前述任一权利要求所述的衬底, 其中所述密封涂层是可移除的, 而不损坏上述 层。
16: 一种制备用于光刻的衬底的方法, 所述方法包括以下步骤 : 在所述衬底上施加一个或多个层 ; 以及 施加密封涂层来覆盖所述衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的界面的至少一部 分, 而不延伸到所述衬底的中心部。
17: 如权利要求 16 所述的方法, 其中所述施加步骤通过对所述衬底施加非连续流体流 来实施。
18: 一种器件制造方法, 其包括步骤 : 施加密封涂层来覆盖衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的界面的至少一部分, 而 不延伸到所述衬底的中心部 ; 以及 将图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上。
19: 如权利要求 18 所述的器件制造方法, 进一步包括在投影之前, 检测所述密封涂层 的存在和 / 或密封涂层中的缺陷。
20: 一种用于光刻投影设备中的衬底, 所述衬底包括密封涂层, 所述密封涂层覆盖所述 2 衬底和层之间的第一界面的至少一部分, 其中所述密封涂层延伸到所述衬底的边缘。
21: 一种制备用于光刻的衬底的方法, 所述方法包括步骤 : 在衬底上施加层 ; 以及 施加密封涂层来覆盖所述衬底和所述层之间的界面的至少一部分, 所述密封涂层延伸 到所述衬底的边缘。
22: 一种器件制造方法, 所述方法包括步骤 : 施加密封涂层来覆盖所述衬底和层之间的界面的至少一部分, 所述密封涂层延伸到所 述衬底的边缘 ; 以及 将图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上。
23: 一种密封涂层涂敷器, 所述密封涂层涂敷器施加密封涂层来覆盖衬底和衬底上的 层之间的界面的至少一部分, 以便所述密封涂层延伸到所述衬底的边缘, 所述密封涂层涂 敷器包括 : 喷头, 其分配非连续流体流来形成所述密封涂层 ; 以及 衬底操纵装置, 用于移动所述衬底。
24: 一种密封涂层测量设备, 用于检测衬底的密封涂层的存在和 / 或衬底的密封涂层 中的缺陷, 所述密封涂层测量设备包括 : 检测器, 用于检测被密封涂层反射的辐射 ; 以及 衬底操纵装置, 用来移动所述衬底。

说明书


衬底及其制备方法、 器件制造方法、 密封涂层涂敷器及其测 量设备

     本申请是于 2008 年 11 月 6 日递交的申请号为 200810191144.4、 发明名称为 “衬 底及其制备方法、 器件制造方法、 密封涂层涂敷器及其测量设备” 的分案申请。技术领域
     本发明涉及一种光刻用衬底的制备方法、 一种衬底、 一种器件制造方法, 一种密封 涂层涂敷器和一种密封涂层测量设备。 背景技术
     光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上, 通常是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 (reticle) 的图案形成装置用于生成在所述 IC 的单层上待形成的电路图案。可 以将该图案成像到衬底 ( 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。通常, 图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料 ( 抗蚀 剂 ) 层上进行的。通常, 单独的衬底将包含被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, 通过将全部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扫描所述衬底来辐射每一 个目标部分。也可能通过将图案压印 (imprinting) 到衬底的方式从图案形成装置将图案 转移到衬底上。
     曾有提议将光刻投影设备中的衬底浸没到具有相对高的折射率的液体中 ( 例如 水 ), 这样在投影系统的最终元件和衬底之间的空隙上填充液体。在一个实施例中, 所述液 体是蒸馏水, 也可以采用其他液体。本发明 的实施例基于液体来描述。然而, 别的液体也 是合适的, 尤其是浸湿液体、 不能压缩的液体和 / 或具有比空气更高折射率的液体, 优选折 射率高于水。排除气体以外的流体尤其是希望使用的。这种方法的关键在于能够对更小特 征成像, 因为曝光辐射在液体中具有更短的波长。 ( 液体的效果也可以认为是提高系统的有 效数值孔径 (NA) 同时增加了焦深。) 其他的浸没液体也有提到, 包括含有悬浮的固体颗粒 ( 例如石英 ) 的水或具有纳米颗粒悬浮物 ( 颗粒最大尺寸达到 10nm) 的液体。这种悬浮颗 粒可以具有或可以不具有与它们悬浮其中的液体相似或相同的折射率。 可能适合的其他液 体包括碳氢化合物 ( 诸如芳香族化合物 )、 含氢碳氟化合物和 / 或水溶液。
     然而, 将衬底或衬底与衬底台浸入液体溶池 ( 参见, 例如美国专利 US4,509,852) 意味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机, 而液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。
     在浸没设备中, 浸没流体通过流体处理系统、 结构或设备来进行处理。 在一个实施 例中, 流体处理系统可以提供浸没流体并因此成为流体提供系统。 在一个实施例中, 流体处 理系统可以至少部分地限制浸没流体并因此成为流体限制系统。在一个实施例中, 流体处理系统可以为浸没流体提供挡板并因此成为挡板构件, 例如流体限制结构。在一个实施例 中, 流体处理系统可以生成或使用气流, 例如来帮助控制浸没流体的流动和 / 或位置。该气 流可以形成密封, 来限制浸没流体, 所以流体处理结构可以称作密封构件 ; 此密封构件可以 是流体限制结构。在一个实施例中, 浸没液体用作浸没流体。在这种情况下, 流体处理系统 可以是液体处理系统。根据前述内容, 此段涉及的关于流体定义的特征可以理解为包括关 于液体定义的特征。
     提出来的解决方法之一是液体供给系统通过使用液体限制系统或结构只将液体 提供在衬底的局部区域上 ( 通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积 ) 且在投 影系统的最终元件和衬底之间。提出来的一种用于设置上述解决方案的方法在公开号为 WO99/49504 的 PCT 专利申请中公开了。如图 2 和图 3 所示, 液体优选地沿着衬底相对于最 终元件移动的方向, 通过至少一个入口 IN 供给到衬底上, 并在已经通过投影系统 PL 下面 后, 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沿着 -X 方向扫描时, 液体在元件的 +X 一侧供给并且在 -X 一侧去除。图 2 是所述配置的示意图, 其中液体通过 入口 IN 供给, 并在元件的另一侧通过出口 OUT 去除, 所述出口 OUT 与低压力源相连。在图 2 中, 虽然液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给, 但这并不是必须的。可以在最终 元件周围设置各种方向和数目的入口和出口, 图 3 示出了一个实施例, 其中在最终元件的 周围在每侧上以规则的图案设置了四个入口 IN 和出口 OUT。
     在图 4 中示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没光刻方案。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 PS 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, 这引起投影系统 PS 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 组合是不被激活的 )。
     另一种已经提出的具有液体局部供给系统的浸没光刻方案是提供具有液体限制 结构的液体供给系统, 所述液体限制结构沿着投影系统的最终元件和衬底台之间的空隙的 至少一部分边界延伸。图 5 中示出了这种方案。液体限制结构在 XY 平面中相对于投影系 统 PL 实际上是静止的, 虽然在 Z 方向 ( 光轴方向 ) 上可能有稍许的相对移动。在一个实施 例中, 密封形成在液体限制结构和衬底 W 的表面之间, 且可以是例如气封等不接触的密封。
     液体限制结构 12 在投影系统 PL 的最终元件和衬底 W 之间的空隙 11 中至少部分 地包含液体。 对于衬底 W 的不接触密封, 例如气封 16, 可以形成在投影系统 PL 的像场周围, 以便把液体限制在衬底表面和投影系统 PL 的最终元件之间的空隙 11 中。空隙 11 至少部 分地通过液体限制结构 12 来形成, 液体限制结构 12 围绕投影系统 PL 的最终元件并位于它 的下面。液体通过液体入口 13 被带进投影系统 PL 下的空隙 11 中并且在液体限制结构 12 内, 并可以通过液体出口 13 移除。液体限制结构 12 可以在 投影系统 PL 的最终元件的上 面一点延伸, 且液面升到最终元件之上, 以便提供液体缓冲。在一个实施例中, 液体限制结 构 12 在其上端具有与投影系统 PL 或投影系统 PL 的最终元件的形状紧密地相符的内周, 并 可以例如是圆形。在底端, 内周与像场的形状紧密地相符, 例如是矩形的, 虽然在本案中不 是必须的。通过气封 16 将液体包含在空隙 11 中, 在使用期间, 气封 16 形成在液体限制结构 12 的底部和衬底 W 的表面之间。气封 16 由气体形成, 例如空气或合成空气, 但是在一个实 施例中, 由 N2 或另一种惰性气体形成, 其中在压力下通过入口 15 将气体供给到液体限制结 构 12 和衬底 W 之间的间隙, 且通过出口 14 排出。气体入口 15 上的过压、 出口 14 上的真空 等级以及间隙的几何形状设置成使得具有限制液体的向内的高速气流。那些入口 / 出口可 以是环形的凹槽, 其围绕空隙 11, 且气流有效地将液体包含在空隙 11 中。这种系统公开在 美国专利申请公开出版物 No.US2004-0207824 中。
     在 欧 洲 专 利 申 请 公 开 出 版 物 No.1420300 和 美 国 专 利 申 请 公 开 出 版 物 No.2004-0136494 中, 公开了一种成对的或双台浸没光刻设备的方案。 这种设备具有两个台 用以支撑衬底。在第一位置以台进行水平测量, 但没有浸没液体。在第二位置以台进行曝 光, 其中设置浸没液体。可选的是, 设备仅具有一个台。
     浸没液体和 / 或部件 ( 诸如浸没光刻设备中的衬底台或液体供给装置等 ) 的污染 物是一个突出的问题。这种污染的任何源头应当被最小化或降低。 发明内容 例如希望降低浸没液体和光刻设备的一个或多个部件受到污染的风险。
     根据本发明的一个方面, 提供一种用于光刻投影设备中的衬底。该衬底包括密封 涂层, 其覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的第一界面的至少一部分, 且未延伸到衬 底的中心部。
     根据本发明的一个方面, 提供一种用于光刻的衬底的制备方法。 该方 法包括在衬 底上施加一个或多个层, 且施加密封涂层来覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的界面 的至少一部分, 而不延伸到衬底的中心部。
     根据本发明的一个方面, 提供一种器件制造方法。该方法包括施加密封涂层来覆 盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的界面的至少一部分, 而不延伸到衬底的中心部。该 方法还包括将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。
     根据本发明的一个方面, 提供一种用于光刻投影设备中的衬底。该衬底包括密封 涂层, 其覆盖衬底和层之间的界面的至少一部分。该密封涂层延伸到衬底的边缘。该密封 涂层可以包括抗蚀剂。
     根据本发明的一个方面, 提供一种用于光刻的衬底的制备方法。该方法可以包括 在衬底上施加层。 该方法可以包括施加密封涂层来覆盖衬底和该层之间的界面的至少一部 分, 该密封涂层延伸到该衬底的边缘。
     根据本发明的一个方面, 提供一种器件制造方法。该器件制造方法可以包括施加 密封涂层来覆盖该衬底和层之间的界面的至少一部分, 该密封涂层延伸到该衬底的边缘。 图案化的辐射束可以投影到该衬底的目标部分上。
     根据本发明的一个方面, 提供密封涂层涂敷器来施加密封涂层, 以覆盖衬底和该 衬底上的层之间的界面的至少一部分, 以便该密封涂层延伸到该衬底的边缘, 该密封涂层 涂敷器包括 : 喷头, 用于分配不连续的流体流, 以形成该密封涂层 ; 以及衬底操纵装置, 用 于移动该衬底。
     根据本发明的一个方面, 提供一种密封涂层测量设备, 用于检测衬底的密封涂层
     的存在和 / 或衬底的密封涂层中的缺陷, 该密封涂层测量设备包括 : 检测器, 其检测由密封 涂层反射的辐射 ; 以及衬底操纵装置, 用于移动该衬底。 附图说明 现在将参考附图, 仅以实例的方式描述本发明的实施例, 附图中相应的附图标记 表示相应的部分, 且其中 :
     图 1 示出根据本发明的实施例的光刻设备 ;
     图 2 示出用于光刻投影设备中的液体供给系统 ;
     图 3 示出用于光刻投影设备中的液体供给系统 ;
     图 4 示出用于光刻投影设备中的液体供给系统 ;
     图 5 示出另一液体供给系统 ;
     图 6 示出其上具有三个涂层的衬底的截面视图 ; 以及
     图 7 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ;
     图 8 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ;
     图 9 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ;
     图 10 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 11 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 12 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 13 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 14 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 15 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 16 示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图 ; 图 17 示出根据本发明的实施例的密封涂层涂敷器和密封涂层测量设备的截面视 图 18 示出根据本发明的实施例的密封涂层涂敷器和密封涂层测量设备的截面视图; 以及
     图。 具体实施方式
     图 1 示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括 :
     照射系统 ( 照射器 )IL, 配置用于调节辐射束 B( 例如, 紫外 (UV) 辐射或深紫外 (DUV) 辐射 ) ;
     支撑结构 ( 例如掩模台 )MT, 配置用于支撑图案形成装置 ( 例如掩模 )MA 并与配置 用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置 PM 相连 ;
     衬底台 ( 例如晶片台 )WT, 配置用于保持衬底 ( 例如涂覆有抗蚀剂的晶片 )W, 并与 配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置 PW 相连 ; 以及
     投影系统 ( 例如折射式投影透镜系统 )PS, 所述投影系统 PS 配置用于将由图案形 成装置 MA 赋予辐射束 B 的图案投影到衬底 W 的目标部分 C( 例如包括一根或多根管芯 ) 上。
     照射系统 IL 可以包括各种类型的光学部件, 例如折射型、 反射型、 磁性型、 电磁型、 静电型或其它类型的光学部件、 或其任意组合, 以引导、 成形、 或控制辐射。
     支撑结构 MT 以依赖于图案形成装置 MA 的取向、 光刻设备的设计以及诸如图案形 成装置 MA 是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置 MA。所述支撑结构 MT 可以采用机械的、 真空的、 静电的或其他夹持技术保持图案形成装置 MA。所述支撑结构 MT 可以是框架或台, 例如, 其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构 MT 可以 确保图案形成装置 MA 位于所需的位置上 ( 例如相对于投影系统 PS)。 在这里任何使用的术 语 “掩模版” 或 “掩模” 都可以认为与更上位的术语 “图案形成装置” 同义。
     这里所使用的术语 “图案形成装置” 应该被广义地理解为表示能够用于将图案在 辐射束的横截面上赋予辐射束、 以便在衬底 W 的目标部分 C 上形成图案的任何装置。应当 注意, 被赋予辐射束的图案可能不与在衬底 W 的目标部分 C 上所需的图案完全相符 ( 例如 如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征 )。通常, 被赋予辐射束的图案将与在目标部分 C 上形成的器件中的特定的功能层相对应, 例如集成电路。
     图案形成装置 MA 可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、 可 编程反射镜阵列以及可编程液晶显示 (LCD) 面板。掩模在光刻中是公知的, 并且包括诸如 二元掩模类型、 交替型相移掩模类型、 衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩 模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置, 可以独立地倾斜每一个小反 射镜, 以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜 矩阵反射的辐射束。 应该将这里使用的术语 “投影系统” 广义地解释为包括任意类型的投影系统, 包括 折射型、 反射型、 反射折射型、 磁性型、 电磁型和静电型 光学系统、 或其任意组合, 如对于所 使用的曝光辐射所适合的、 或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。 这里使用的任何术语 “投影透镜” 可以认为是与更上位的术语 “投影系统” 同义。
     如这里所示的, 所述设备是透射型的 ( 例如, 采用透射式掩模 )。 替代地, 所述设备 可以是反射型的 ( 例如, 采用如上所述类型的可编程反射镜阵列, 或采用反射式掩模 )。
     所述光刻设备可以是具有两个 ( 双台 ) 或更多衬底台 ( 和 / 或两个或更多的图案 形成装置台 ) 的类型。在这种 “多台” 机器中, 可以并行地使用附加的台和 / 或支撑结构, 或可以在将一个或更多个其它台和 / 或支撑结构用于曝光的同时, 在一个或更多个台和 / 或支撑结构上执行预备步骤。
     参照图 1, 所述照射器 IL 接收从辐射源 SO 发出的辐射束。该源 SO 和所述光刻设 备可以是分立的实体 ( 例如当该源 SO 为准分子激光器时 )。在这种情况下, 不会将该源 SO 考虑成光刻设备的组成部分, 并且通过包括例如合适的定向反射镜和 / 或扩束器的束传递 系统 BD 的帮助, 将所述辐射束从所述源 SO 传到所述照射器 IL。在其他情况下, 所述源 SO 可以是所述光刻设备的组成部分 ( 例如当所述源 SO 是汞灯时 )。可以将所述源 SO 和所述 照射器 IL、 以及如果需要时的所述束传递系统 BD 一起称作辐射系统。
     所述照射器 IL 可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器 AM。 通常, 可 以对所述照射器 IL 的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和 / 或内部径向范围 ( 一般 分别称为 σ- 外部和 σ- 内部 ) 进行调整。此外, 所述照射器 IL 可以包括各种其他部件, 例如积分器 IN 和聚光器 CO。可以将所述照射器 IL 用于调节所述辐射束, 以在其横截面中 具有所需的均匀性和强度分布。
     所述辐射束 B 入射到保持在支撑结构 ( 例如, 掩模台 )MT 上的所述图案形成装置 ( 例如, 掩模 )MA 上, 并且通过所述图案形成装置 MA 来形成图案。已经穿过图案形成装置 MA 之后, 所述辐射束 B 通过投影系统 PS, 所述 PS 将辐射束聚焦到所述衬底 W 的目标部分 C 上。 通过第二定位装置 PW 和位置传感器 IF( 例如, 干涉仪器件、 线性编码器或电容传感器 ) 的帮助, 可以精确地移动所述衬底台 WT, 例如以便将不同的目标部分 C 定位于所述辐射束 B 的路径中。类似地, 例如在从掩模库的机械获取之后, 或在扫描期间, 可以将所述第一定 位装置 PM 和另一个位置传感器 ( 图 1 中未明确示出 ) 用于将图案形成装置 MA 相对于所述 辐射束 B 的路径精确地定位。通常, 可以通过形成所述第一定位装置 PM 的一部分的长行程 模块 ( 粗定位 ) 和短行程模块 ( 精定位 ) 的帮助来实现支撑结构 MT 的移动。类似地, 可以 采用形成所述第二定位装置 PW 的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台 WT 的移动。在步进机的情况下 ( 与扫描器相反 ), 所述支撑结构 MT 可以仅与短行程致动器相 连, 或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记 M1、 M2 和衬底对准标记 P1、 P2 来对 准图案形成装置 MA 和衬底 W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分 C, 但是他们 可以位于目标部分 C 之间的空间 ( 这些公知为划线对齐标记 ) 上。类似地, 在将多于一个 的管芯设置在图案形成装置 MA 上的情况下, 所述图案形成装置对准标记可以位于所述管 芯之间。
     可以将所述设备用于以下模式的至少一种 :
     1. 在步进模式中, 在将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分 C 上的同 时, 将支撑结构 MT 和衬底台 WT 保持为基本静止 ( 即, 单一的静态曝光 )。然后将所述衬底 台 WT 沿 X 和 / 或 Y 方向移动, 使得可以对不同目标部分 C 曝光。在步进模式中, 曝光场的 最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分 C 的尺寸。
     2. 在扫描模式中, 在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分 C 上的同时, 对支 撑结构 MT 和衬底台 WT 同步地进行扫描 ( 即, 单一的动态曝光 )。衬底台 WT 相对于支撑结 构 MT 的速度和方向可以通过所述投影系统 PS 的 ( 缩小 ) 放大率和图像反转特征来确定。 在扫描模式中, 曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分 C 的宽度 ( 沿 非扫描方向 ), 而所述扫描移动的长度确定了所述目标部分 C 的高度 ( 沿所述扫描方向 )。
     3. 在另一个模式中, 将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构 MT 保持为基本 静止状态, 并且在将赋予所述辐射束 B 的图案投影到目标部分 C 上的同时, 对所述衬底台 WT 进行移动或扫描。在这种模式中, 通常采 用脉冲辐射源, 并且在所述衬底台 WT 的每一次移 动之后、 或在扫描期间的连续辐射脉冲之间, 根据需要更新所述可编程图案形成装置。 这种 操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置 ( 例如, 如上所述类型的可编程反射镜阵 列 ) 的无掩模光刻中。
     也可以采用上述使用模式的组合和 / 或变体, 或完全不同的使用模式。
     在浸没光刻期间, 液体与衬底顶表面上的涂层接触。 一个潜在的问题是 : 液体会在 多个层之间或在衬底和层之间蔓延。这会致使层的剥落。这会导致浸没液体的污染。这种 剥落会致使对于衬底和 / 或浸没设备的部件的成像误差和 / 或损坏。层边缘的剥落也会导 致衬底蚀刻的难度。
     底部抗反射涂层 (BARC) 典型地具有在硅衬底上的优良粘附性。如果抗蚀剂层 ( 即, 辐射敏感层 ) 或外涂层在 BARC 层上, 则典型地存在良好的粘附性。不幸的是, 在处理期间, 外涂层和 / 或抗蚀剂层有时会在衬底上的 BARC 层上延伸。这个问题可以通过使用前 检查各个衬底的边缘并排除检测到具有前述问题的衬底来减轻。
     图 6 示出衬底的边缘, 其中抗蚀剂和外涂层都未覆盖 BARC 层的边缘。
     图 6 中, BARC 层 100 首先覆盖在衬底 W 上。BARC 层 100 具有延伸靠近衬底边缘的 边缘。衬底边缘和 BARC 层边缘之间的间隙可以小于 1.0mm, 例如大约 0.5mm。衬底可以是 圆形的。这有助于不同层的旋涂。
     BARC 层 100 顶部上形成有抗蚀剂层 102。抗蚀剂层 102 具有边缘, 其位于从 BARC 层 100 的边缘径向向内的位置处。在该图示性实施例中, 抗蚀剂层的边缘离衬底的边缘大 约是 2.2mm。抗蚀剂层的顶部是外涂层 104。这个层在抗蚀剂层 102 沉积之后涂敷。如所 示的那样, 外涂层 104 覆盖整个抗蚀剂层 102 和抗蚀剂层 102 的边缘, 以便部分外涂层 104 沉积在 BARC 层 100 的顶部上。外涂层 104 的边缘径向地位于 BARC 层 100 的边缘和抗蚀剂 层 102 的边缘之间, 且离衬底 W 的边缘例如是约 1.4mm。也可采用其他设置。在一个实施例 中, 外涂层和抗蚀剂没有位于衬底上, 且到衬底边缘的间隙小 ( 尽可能小 )。任意或全部边 珠清除 (edge bead removal, EBR) 方法可以应用于本发明的实施例中。
     本发明的实施例无需具有图 6 中描述的设置。在本发明的实施例中, 参考图 7, 使用密封涂层 106。该密封涂层 106 覆盖衬底 W 上的两层 100、 102、 104 之间或衬底 W 和层 100、 102、 104 之间的界面的至少一部分。界面是限定以下位置的线 : 即, 在所述位置处一层 转换到另一层。密封涂层没有延伸到衬底的中心部 ( 即, 器件被成像的位置 )。因此, 密封 涂层 106 是环形的, 且仅覆盖施加到衬底 W 的层 100、 102、 104 的边缘。该外涂层、 抗蚀剂和 BARC 层延伸到衬底的中心部。例如, 密封涂层可以仅达到几个 mm 宽。例如, 密封涂层的宽 度可以是在 0.0 和 10mm 之间, 希望是 0.0-2mm。即, 密封涂层仅存在于衬底的边缘部分中。 存在密封涂层的衬底的边缘部分的宽度可以仅为衬底 W 的宽度 ( 例如直径 ) 的约 1-5%。 希望密封涂层对来自光束 B 的辐射是透明的。 在密封涂层较宽的情况下, 这是尤其需要的。
     在一个实施例中, 密封涂层 106 可以覆盖不同层之间和衬底与层之间的所有界 面。这在图 7 中阐述。然而, 即使密封涂层 106 仅仅覆盖一个界面, 密封涂层 106 的应用也 是有益的。这个实例示出在图 9 和 10 中。
     密封涂层的截面形状无关紧要。例如, 其形状可以是图 7 中示出的那样或图 8 中 示出的那样, 或其可以与上述两图中示出的形状不同。密封涂层可以或没有延伸到衬底 W 的边缘。密封涂层可以或没有覆盖衬底 W 的边缘表面的至少一部分。密封涂层 106 可以使 衬底 W 的边缘截面部分平滑, 这可有助于促进浸没光刻中衬底 W 边缘上液体的流动。以这 种方式促进液体的流动可以降低层之间和 / 或衬底和层之间以及密封涂层和衬底或层之 间的界面上的液体的力。这有助于避免上述剥落。
     根据本发明的实施例的衬底还可以用于非浸没光刻中 ( 即, 干光刻 )。
     希望密封涂层的材料具有与衬底材料、 BARC 材料、 外涂层材料、 抗蚀剂材料中的至 少一种材料之间的良好的粘附性。希望密封涂层的材料对浸没液体是惰性的 ( 其通常是纯 净水但也可以是另一种流体 )。希望密封涂层的材料与硅之间具有良好的粘附性。希望密 封涂层的材料抗 UV 辐射。希望密封涂层的材料可以从其粘附的衬底和层的材料上有选择 性地被移除。密封涂层的材料可以通过与用于化学 EBR 中分配溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴 来施加。例如, 密封涂层可以由例如保形涂层 ( 基于丙烯酸或硅化物 )、 已被 改变 ( 例如 为了提高粘附性 ) 的外涂层或抗蚀剂、 或底层涂料组成。通常用于汽车、 航空航天或家用产 品领域的材料类型是适用的。 除底层涂料之外, 所列出的材料都是疏液的, 底层涂料是疏水 的。以这种材料制成的密封涂层上的液体将具有 50 到 90 度范围内的后退接触角, 希望大 于 70 或 80 度且更希望在 80 到 85 度之间。前进接触角是在 80 到 110 度的范围内, 希望 90 到 100 度且更希望 95 度左右。在浸没光刻设备中, 在常态操作温度和压力下定义这些接触 角, 其通常是 20 摄氏度。
     图 6 的层可以以下方式施加。首先, BARC 层施加到衬底 W。其可以通过例如旋涂 来实现。接着可选的是化学 EBR。接着是衬底的背面冲洗 ( 可选地利用溶剂 )( 即, 没有被 BARC 层覆盖的衬底的一面被清洗 )。接着, 将该衬底置于加热板上。这之后, 将衬底置于冷 却板上。接着, 涂敷抗蚀剂层 102, 接着是以上所述的化学 EBR、 背面冲洗、 加热板和冷却板。 最后, 施加外涂层 104, 接着是化学 EBR、 背面冲洗、 加热板和冷却板。外涂层 104 可以施加 到湿抗蚀剂层 102。在这种情况下, 固化之后, 两个涂层可以形成一个层。
     在一个实施例中, 在施加外涂层 104 和化学 EBR 之后, 在背面冲洗、 加热板和冷却 板之前施加密封涂层 106。但是, 另一方法也是适合的。例如, 可以在正常工艺的最后施加 密封涂层。如果密封涂层仅施加在衬底和 BARC100 之间的界面上, 则可以在跟随 BARC 涂敷 的化学 EBR 之后或在抗蚀剂涂敷之前实现。如上文所述, 密封涂层可通过与化学 EBR 期间 涂敷溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴来涂敷。 例如, 通过与化学 EBR 期间涂敷溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴涂敷密封涂层 106 有 困难。即, 由于衬底的高旋涂速度, 会发生喷溅。喷溅会导致浪费大量的材料, 从而导致较 低产量。
     另一涂敷密封涂层 106 的方式是使用喷射技术。在喷射技术中, 旋转衬底 W, 且喷 头分配小液滴使其落在衬底 W 的边缘上, 且因此在干燥或固化时, 形成所述密封涂层 106。 在一个实施例中, 材料从移动喷头分配器飘散喷射。因此, 密封涂层 106 通过非连续流体流 涂敷。这例如与在基于连续流的化学 EBR 期间、 通过与涂敷溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴进 行涂敷的方式形成对比。 在一个实施例中, 喷头施加方式可以与基于喷墨打 印机原理的计 算机打印机相似, 虽然这在本案中并不是必须的。利用喷射的衬底 W 以低于化学 EBR 中所 使用的速度的较低速度移动, 例如, 在较低旋涂速度下旋转。因此降低了喷溅的风险。喷射 还允许对工艺的更好的控制, 且可以应用与如上所述的用于密封涂层 106 的相同材料。
     可以使用任何类型的喷嘴。 例如, 一个或多个压电或机械喷头是合适的。 液滴尺寸 在 150μm 和 400μm 之间是适当的, 希望在 200μm 和 300μm 之间。可以以每 1/2 到 5 秒 进行一次循环的方式来旋涂衬底, 希望是两秒。典型地, 喷头每小时产生 50000-200000 个 液滴。该设备可以设有传感器, 以检测液滴是否被恰当地施加。来自这个传感器的反馈可 以供给到控制器, 控制器可以控制衬底 W 的速度 ( 例如, 旋涂速度 ) 或据此的喷头的工艺参 数。该传感器可以包括光学检测器, 例如视频相机。以下所描述的图 17 和 18 就示出了这 种系统。
     其他施加密封涂层 106 的方式可为刷涂、 具有连续喷头的针分配等等。然而, 因为 下述 ( 或其他 ) 的一个或多个原因, 喷射技术是有利的。喷头可以以这种方式设置 ( 以一 定角度 ) : 即, 来自喷头的材料不能够到达衬底 W 的下表面。这一点对于针分配的方式来说
     是很难实现的。与衬底 W 之间的不直接接触是必须的, 这能够降低交叉污染的风险, 交叉污 染是密封涂层 106 的刷涂应用造成的一个问题。喷射技术使用少量的材料, 使得可以通过 最小量材料的使用而实现一定的效率。因为使用少量的材料和对工艺的良好控制, 所以不 必包括衬底 W 的背面清洗步骤。这进一步节省了时间和材料。喷射技术具有高精确度。而 且, 衬底 W 通常在其外周中具有凹口, 以有助于衬底的预对准。凹口周围的区域难以用其他 技术涂覆。然而, 借助于喷射可以容易地实现, 因为其具有良好的控制性。
     图 8-12 示出了根据本发明的一些方面的密封涂层 106 的实施例。其他几何形状 也是可能的, 特别是有关密封涂层 106 的形状。图 11 示出一个可选例, 其中不存在外涂层 104。抗蚀剂 102 可以是无外涂层抗蚀剂。不应当将本发明看作局限于衬底 W 上的层 100、 102、 104 的类型或数量, 或看作局限于衬底 W 的边缘的细节。例如, 本发明的一个实施例可 以具有不总是在抗蚀剂 102 上延伸的外涂层 104。在该实例中, 密封涂层 106 可以位于外 涂层 104 和抗蚀剂 102 之间的界面处, 以及或可替换地位于抗 蚀剂 102 和 BARC 层 100 之 间和 / 或 BARC 层 100 和衬底 W 之间的界面上。在一个实施例中, 可以不存在 BARC 层 100。 而且, 各种层的边缘的设置可以围绕衬底 W 的边缘变化。在本发明的一个实施例中, 不是非 要让外涂层和抗蚀剂位于 BARC 上或使外涂层在抗蚀剂上延伸。这是因为密封涂层足够坚 固且具有足够优良的附着力, 即使抗蚀剂和外涂层没有粘附到 BARC, 密封涂层也可以防止 抗蚀剂或外涂层的边缘剥落。 密封涂层 106 可以位于以下任意两个元件之间的界面之上 : BARC/ 衬底 ; 抗蚀剂 / 衬底 ; 外涂层 / 衬底 ; BARC/ 抗蚀剂 ; BARC/ 外涂层 ; 和抗蚀剂 / 外涂层。这个列表是非穷举 的且不应理解为仅限于此。
     图 7 示出了一个实施例, 其中外涂层 104 的边缘延伸超过抗蚀剂层 102 的边缘, 以 便外涂层位于 BARC 层 100 上。然而, 外涂层 104 没有延伸超过 BARC 层 100 的边缘。在这 个实施例中, 密封涂层 106 存在于衬底 W 的边缘处。密封涂层 106 覆盖 BARC 层 100 和衬底 W 之间的界面。密封涂层 106 还覆盖 BARC 层 100 和外涂层 104 之间的界面。应用于密封涂 层 106( 以单一带的形式 ) 中的材料的量是最小化的。
     如图 7 中所示的密封涂层显示为单片或单带 ( 其围绕衬底的整个外围延伸 )。这 不是必须的。例如, 可以围绕衬底的外围存在两条密封涂层带。即, 一条带可以存在于衬底 W 和 BARC 层 100 之间的界面上。另一条带可以存在于 BARC 层 100 和外涂层 104 之间。而 且, 密封涂层 106 可以是围绕外围非连续地存在。例如, 无需在衬底的某方向上具有密封 层。例如, 密封涂层 106 无需存在于层的边缘垂直于非扫描方向的位置处。
     图 8 示出一个实施例, 其中密封涂层中的材料的量大于图 7 中所示的实施例中的 材料量。这就允许衬底边缘的截面轮廓是平滑的。这可以有助于衬底上的浸没液体的流 动。
     图 9 示出一个实施例, 其中密封涂层 106 仅存在于外涂层 104 和 BARC 层 100 之间 的界面上。在这个实施例中, 构造密封涂层 106 的轮廓, 使 BARC 层 100 和外涂层 104 之间 的台阶变得平滑。而且, 密封涂层 106 延伸, 至少部分达到外涂层 104 的边缘。事实上, 密 封涂层 106 总是延伸到达外涂层 104 的边缘。
     图 10 示出一个实施例, 其中密封涂层 106 仅覆盖 BARC 层 100 和衬 底 W 之间的界 面。密封涂层 106 形成为与 BARC 层 100 具有相同的高度。在制造图 10 的实施例期间, 密
     封涂层 106 可以在 BARC 层 100 之后立即施加, 或者在施加抗蚀剂层 102 或外涂层 104 之前 立即施加。密封涂层 106 可以在最后一步中施加, 或在施加抗蚀剂层 102 或外涂层 104 之 后就施加。
     图 11 示出一个实施例, 其中不存在外涂层, 使得抗蚀剂 102 可以是无外涂层抗蚀 剂。这种抗蚀剂对于浸没液体具有高度疏液的, 例如疏水的表面。在这个实施例中, 密封涂 层 106 存在于 BARC 层 100 和衬底 W 之间的界面之上。密封涂层 106 还存在于抗蚀剂层 102 和 BARC 层 100 之间的界面上。如可以看到的, 密封涂层 106 延伸超过抗蚀剂层 102 的顶表 面。
     图 12 示出一个实施例, 其相似于图 7 和图 8 的实施例。如图 12 中所能看到的, 密 封涂层 106 向下沿着衬底 W 的边缘以一个好的路径延伸。例如, 密封涂层 106 可以向下沿 着衬底 W 的边缘在路径的十分之一长度和一半长度的范围之间延伸。在一个实施例中, 密 封涂层 106 向下沿着衬底 W 的边缘在路径的五分之一到五分之二长度范围之间延伸。在一 个实施例中, 密封涂层大致覆盖衬底 W 的边缘。在一个实施例中的密封涂层可以覆盖沿着 衬底 W 的边缘向下的任意距离, 且这个距离可以与围绕衬底的整个外周边缘的长度相同或 不同。
     在图 12 的实施例中, 在其截面上, 密封涂层 106 的厚度是变化的。而且, 密封涂层 106 没有延伸到外涂层 104 的顶部且没有与抗蚀剂层 102 的顶部一样高。然而, 从衬底 W 到 外涂层 104 的过渡要比没有密封涂层时存在的台阶轮廓更平滑。
     如以上探讨的, 本发明的一个实施例允许非理想的层边缘设置。如图 13 中所示, 外涂层 104 可以在衬底 W 上的抗蚀剂层 102 和 BARC 层 100 上延伸。这是没问题的, 因为密 封涂层 106 施加到衬底 W 和外涂层 104 之间的界面上。 因此, 正如所看到的, 在施加 BARC 层 100、 抗蚀剂层 102 和外涂层 104 时, 无须考虑得太多。层的边缘的其他设置也是可行的。
     图 14 到 16 示出其他一些设置, 其示出了密封涂层 106 的一些实施例。 这些实施例 中的每个实施例都是图 11 中所示的实施例的变型, 其中密封 涂层延伸到衬底 W 的边缘。 然 而, 如图 14 中所示, 密封涂层 106 是如图 14 中所示的抗蚀剂的一体部分。该密封涂层 106 是抗蚀剂且可以是无外涂层抗蚀剂。密封涂层可以是疏液的, 例如, 是疏水的。图 15 中, 密 封涂层 106 延伸到衬底 W 的边缘上。在图 16 中, 密封涂层 106 延伸到衬底 W 的边缘上, 以 实质上覆盖整个边缘。在变型例中, 边缘的任何中间范围可以被覆盖。在图 14 到 16 示出 的实施例的一个变型例中, 密封涂层实质上覆盖衬底的一侧, 以覆盖衬底的中心部。 在一个 实施例中, 抗蚀剂形式的密封涂层包括具有不同工艺处理的不同区域。 例如, 相对于抗蚀剂 的中心区域, 处理抗蚀剂的密封涂层区域来增加抗蚀剂与衬底 W 和 / 或 BARC 层 100 的粘附 性。这种处理可以是较低烘烤温度。这种处理可以添加一种化学添加剂。例如, 烘烤在与 用于抗蚀剂和 / 或外涂层的温度相同的温度下进行, 该温度通常在 90 到 100 摄氏度的范围 内。
     图 17 和 18 示意性示出了如何使用喷头来施加密封涂层 106。图 17 和 18 还示出 了密封涂层测量设备如何检查是否存在密封涂层 106, 且如果存在密封涂层 106, 则其是否 被正确地施加 ( 即, 其是否存在任何缺陷 )。
     图 17 示出了一个独立 ( 离线 ) 的实施例, 其中设置了一种独立的密封涂层涂敷器 和测量单元 30。轨道 35 从衬底预处理单元通向涂敷器和测量单元 30。另一轨道 36 将衬底 W 从涂敷器和测量单元 30 带到光刻设备 LA。末级轨道 37 将衬底 W 带离光刻设备 LA。
     图 18 示出了一个实施例, 其中施加密封涂层并在光刻设备 LA 中测量。这个实施 例可以看作是在线的。
     也可采用其他设置。例如, 密封涂层 106 可以施加到轨道 35 的上游, 且在进入光 刻设备 LA 之前测量或在光刻设备 LA 中测量。
     在图 17 中, 衬底 W 安装在衬底操纵装置 50 上, 衬底操纵装置 50 适于在控制器 51 的控制下, 在与衬底 W 共面的平面中旋涂衬底 W( 通过箭头 52 表示 )。当衬底 W 在衬底操纵 装置 50 上旋转时, 喷头 40 将材料的液滴施加到衬底 W 的边缘上, 以形成使用前述喷射技术 的密封涂层 106。喷头 40 由控制器 41 控制。控制器 41 还可以从衬底操纵装置 50 的控制 器 51 发送控制信号 ( 或接收信号 )。喷头 40 的控制器 41 还从传感器 42 接收信息。传感 器 42 检测由喷头 40 发射的液滴。可以设置辐射源 43 来照射液滴。辐射源 43 可以是光 源。传感器 42 可以是视频相机。来自传感器 42 的信号反馈到控制器 41。如果需要的话, 控制器 41 可以控制喷头 40 或给衬底操纵装置 50 的控制器 51 下指令, 或同时控制喷头 40 和给衬底操纵装置 50 的控制器 51 下指令来改变参数。例如, 可以使用反馈回路。如果衬 底操纵装置 50 的控制器 51 提供信息给控制器 41, 则可替换地或可以另外使用前馈回路。 可以提供用户界面 70 用于工艺的全面用户控制。
     密封涂层涂敷器和测量单元 30 中还可以存在检测器 60 和辐射源 61。辐射源 61 可以是光源。源 61 照射密封涂层 106, 以便检测器 60 可以测量反射的辐射。检测器 60 检 测衬底 W 的边缘上是否存在密封涂层 106。检测器 60 可以检测密封涂层 106 中的缺陷。例 如, 可以已经施加了密封涂层 106, 以致其不覆盖衬底 W 的整个外缘周围的校正层 100、 102、 104 的边缘。设置控制器 62 来控制检测器 60 且从检测器 60 接收信号。控制器 62 包括存 储器 63 和处理器 64。处理器 64 可以为用户指示密封涂层 106 的存在、 不存在或有缺陷, 或 在没有检测到密封涂层 106 的存在或检测到密封涂层 106 中存在缺陷时采取其他动作 ( 例 如遗弃衬底 W)。控制器 62 向衬底操纵装置 50 的控制器 51 发出信号或从其接收信号。而 且, 控制器 62 连接到用户界面 70。检测器 60 可以包括视频相机。可以使用的另一传感器 是暗 / 亮场检测器、 电容传感器、 CCD 传感器或近程传感器。
     辐射源 43 和 61 可以是任意波长的, 只要不曝光抗蚀剂 102。例如可以使用可见 光。
     检测器 60 的优点在于没有被恰当加工的衬底 W 可以被遗弃, 因此避免了光刻设备 LA 的污染。来自检测器 60 的消极的结果 ( 例如不存在密封涂层 106 或密封涂层 106 有缺 陷 ) 可能导致例如衬底被测量离开光刻设备 LA 的方向改变以及新衬底 W 的选择。可替换 地或另外地, 衬底 W 可以指向用于施加密封涂层 106 的密封涂层涂敷器站。
     图 18 示出一个实施例, 其中密封涂层涂敷器和测量单元 30 设置在光刻设备 LA 本 身中。检测器 60 和喷头 40 与图 17 实施例描述的有关装置相同。然而, 衬底操纵装置 50 可以是预对准单元, 其无论如何都存在于光刻设备 LA 中。预对准 ( 以及施加和 / 或测量密 封涂层 106) 之后, 衬底 W 转移到第一衬底台 WT1。衬底 W 被第一衬底台 WT1 带到测量单元 MS, 该测量单元 MS 用于再被带到投影系统 PS 和液体限制结构 IH 之下被曝光之前, 对衬底 W 测量 ( 调平 )。例如在曝光期间, 第二衬底可以在第二衬底台 WT2 上在测量阶段 MS 被测 量。在一个实施例中, 添加剂可以添加到密封涂层 106 的材料中, 以便可以较容易地 检测密封涂层 106 的存在。
     在第一方面中, 提供一种用于光刻投影设备中的衬底, 该衬底包括密封涂层, 其覆 盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的第一界面的至少一部分, 且不延伸到衬底的中心 部。 任选地, 在第一方面中, 密封涂层进一步覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的第二 界面的至少一部分, 该第二界面与第一界面不同。 任选地, 在第一方面中, 作为外部层, 衬底 包括外涂层。所希望的是, 第一界面位于外涂层和直接位于外涂层之下的层之间或外涂层 和衬底之间。任选地, 在第一方面中, 层的其中一个包括抗蚀剂层。所希望的是, 第一界面 位于抗蚀剂层和与抗蚀剂层直接相邻的层之间或抗蚀剂层和衬底之间。任选地, 在第一方 面中, 层的其中一个包括底部抗反射涂层。所希望的是, 第一界面位于底部抗反射涂层和 衬底之间或底部抗反射涂层和底部抗反射涂层之上的层之间。任选地, 在第一方面中, 密 封涂层包括选自以下的至少一种材料 : 保形涂层、 丙烯酸涂层、 硅酮基的涂层、 改性外涂层 (modified topcoat coating)、 改性抗蚀剂涂层 (modified resist coating) 或底层涂料。 任选地, 在第一方面中, 密封涂层的边缘延伸到衬底的边缘。所希望的是, 密封涂层的边缘 延伸到衬底的边缘上。所希望的是, 密封涂层的边缘延伸到大致覆盖衬底边缘。任选地, 在 第一方面中, 密封涂层使衬底的截面轮廓平滑。任选地, 在第一方面中, 密封涂层对衬底具 有比所述层更好的粘附性。 任选地, 在第一方面中, 密封涂层是可移除的, 而不损坏上述层。 在第二方面中, 提供一种制备用于光刻的衬底的方法, 该方法包括 : 在衬底上施加 一个或多个层 ; 以及施加密封涂层来覆盖衬底上两层之间或衬底和层之间的界面的至少一 部分, 而不延伸到衬底的中心部。所希望的是, 施加是通过对衬底施加非连续流体流来实 施。
     在第三方面中, 提供一种器件制造方法, 其包括 : 施加密封涂层来覆 盖衬底上两 层之间或衬底和层之间的界面的至少一部分, 而不延伸到衬底的中心部 ; 以及在衬底的目 标部分上投影图案化辐射束。 所希望的是, 所述方法进一步包括在投影之前, 检测密封涂层 的存在和 / 或密封涂层中的缺陷。所希望的是, 辐射束通过衬底的顶表面上的浸没液体。
     在第四方面中, 提供一种用于光刻投影设备中的衬底, 该衬底包括密封涂层, 所述 密封涂层覆盖该衬底和层之间的第一界面的至少一部分, 其中该密封涂层延伸到该衬底的 边缘。 任选地, 在第四方面中, 密封涂层延伸到该衬底的边缘上。 所希望的是, 密封涂层延伸 以大致覆盖衬底的所有边缘。任选地, 在第四方面中, 密封涂层包括抗蚀剂。所希望的是, 密封涂层包括无外涂层抗蚀剂。任选地, 在第四方面中, 密封涂层大致覆盖衬底的一侧。任 选地, 在第四方面中, 密封涂层具有 70 到 90 度之间的后退接触角。所希望的是, 后退接触 角是在 80 到 85 度之间。
     在第五方面中, 提供一种制备用于光刻的衬底的方法, 该方法包括 : 在衬底上施加 层; 以及施加密封涂层来覆盖该衬底和该层之间的界面的至少一部分, 该密封涂层延伸到 该衬底的边缘。
     在第六方面中, 提供一种器件制造方法, 该方法包括 : 施加密封涂层来覆盖该衬底 和层之间的界面的至少一部分, 该密封涂层延伸到该衬底的边缘 ; 以及在该衬底的目标部 分上投影图案化的辐射束。
     在第七方面中, 提供一种密封涂层涂敷器, 以施加密封涂层来覆盖衬底上的层和
     该衬底之间的界面的至少一部分, 以便该密封涂层延伸到该衬底的边缘, 该密封涂层涂敷 器包括 : 喷头, 其分配非连续流体流来形成该密封涂层 ; 以及衬底操纵装置, 用于移动该衬 底。
     在第八方面中, 提供一种密封涂层测量设备, 用于检测衬底的密封涂层的存在和 / 或衬底的密封涂层中的缺陷, 该密封涂层测量设备包括 : 检测器, 用于检测被密封涂层反射 的辐射 ; 以及衬底操纵装置, 用于移动该衬底。
     虽然本文详述了光刻设备在制造 ICs 中的应用, 应该理解到, 这里描述的光刻设 备可以有其它的应用, 例如制造集成光电系统、 磁畴存储器的引导和检测图案、 平板显示 器、 液晶显示器 (LCDs)、 薄膜磁头等。 本领域技术人员应该看到, 在这种替代应用的情况中, 可以将其中使用的任意 术语 “晶片” 或 “管芯” 分别认为是与更上位的术语 “衬底” 或 “目 标部分” 同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理, 例如在轨道 ( 一种典型地 将抗蚀剂层涂到衬底上, 并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具 )、 量测工具和 / 或检验工 具中。在可应用的情况下, 可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外, 所述衬底可以处理一次以上, 例如以便产生多层 IC, 使得这里使用的所述术语 “衬底” 也可 以表示已经包含多个已处理层的衬底。 这里使用的术语 “辐射” 和 “束” 包含全部类型的电磁辐射, 包括 : 紫外 (UV) 辐射 ( 例如具有约 365、 248、 193、 157 或 126nm 的波长 )。
     这里使用的术语 “透镜” 可以认为是一个或多种光学元件的组合体, 包括折射型和 反射型光学部件。
     上面已经描述了本发明的特定的实施例, 但应该理解本发明可以应用到除上面所 述以外的情形。例如, 本发明可以具有至少一个包含至少一个可机读的指令序列的计算机 程序描述以上公开的方法, 或一个存储所述的计算机程序的数据存储媒介 ( 例如半导体存 储器、 磁盘或光盘 ), 至少一个控制器用于控制设备。当设置在光刻设备的至少一个组件内 的至少一个计算机处理器读取至少一个计算机程序时, 至少一个不同的所述控制器是可运 行的。至少一个处理器构造成和至少一个控制器通信连接 ; 这样控制器可以根据至少一个 计算机程序的可机读的指令进行运行。 每个控制器可以根据实施本发明的至少一个计算机 程序操作设备的至少一个部件。
     本发明的至少一个实施例可以应用到任何浸没光刻设备, 尤其是但不限于上面提 到的所述类型光刻设备以及那些以浸入溶池的形式、 仅在衬底的局部表面区域或以非限制 状态提供浸没液体的浸没光刻设备。在一非限制的配置中, 浸没液体可以在所述衬底和 / 或衬底台的所述表面上流动, 使得整个未覆盖的衬底和 / 或衬底台的表面都被浸湿。在这 种非限制浸没系统中, 液体供给系统不限制浸没液体, 或者提供一定比例的浸没液体限制, 但基本上不是完全的浸没液体限制。
     这里提到的液体供给系统应该是广义的解释。在某些实施例中, 液体供给系统是 一种装置或者多个结构的组合, 其提供液体到投影系统和衬底 和 / 或衬底台之间的空隙。 液体供给系统包括至少一个结构、 至少一个液体入口、 至少一个气体入口、 至少一个气体出 口和 / 或至少一个液体出口的组合, 所述出口将液体提供到所述空隙。在一个实施例中, 所 述空隙的表面是衬底和 / 或衬底台的一部分, 或者所述空隙的表面完全覆盖衬底和 / 或衬 底台的表面, 或者所述空隙包围衬底和 / 或衬底台。液体供给系统可任意地进一步包括至
     少一个元件以控制位置、 数量、 质量、 形状、 流速或液体的其它任何特征。 至少一个控制元件 可以被设置用来控制所述设备。所述控制器可以具有一个处理器, 其可以操作以执行一个 或多个计算机程序。
     根据所需特性和所使用的曝光辐射的波长, 应用于所述设备中的浸没液体可以具 有不同的成分。对于 193nm 的曝光波长来说, 可以使用超纯净水或水基成分, 为此, 浸没液 体有时称作水, 并且诸如亲水、 疏水、 湿度等等与水有关的术语可以被使用, 尽管浸没液体 应当被更一般地理解。这些术语也应当扩展到可以使用的其他高折射率液体, 例如包含碳 氢化合物的氟。
     上面描述的内容是例证性的, 而不是限定的。因而, 应该认识到, 本领域的技术人 员在不脱离给出本发明的权利要求的范围, 可以对上述本发明进行更改。

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1、10申请公布号CN102323725A43申请公布日20120118CN102323725ACN102323725A21申请号201110271318X22申请日2008110660/996,20420071106US61/071,36220080424US200810191144420081106G03F7/20200601G03F7/1120060171申请人ASML荷兰有限公司地址荷兰维德霍温72发明人MTW范德赫杰登MK斯达文哥P翁FJ范德鲍格尔德D德伍利斯D贝斯塞蒙斯JRA麦克74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人王波波54发明名称衬底及其制备方法、器件制造方法。

2、、密封涂层涂敷器及其测量设备57摘要本发明公开了用于光刻的衬底的制备方法、衬底、器件制造方法、密封涂层涂敷器以及密封涂料测量设备。用于光刻投影设备中的衬底包括密封涂层,其覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的第一界面的至少一部分,且未延伸到衬底的中心部。30优先权数据62分案原申请数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图7页CN102323735A1/2页21一种用于光刻投影设备中的衬底,所述衬底包括密封涂层,所述密封涂层覆盖所述衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的第一界面的至少一部分,且不延伸到衬底的中心部。2如权利要求1所述的衬底,其中。

3、所述密封涂层进一步覆盖所述衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的第二界面的至少一部分,所述第二界面与第一界面不同。3如权利要求1或2所述的衬底,其中作为外部层,所述衬底包括外涂层。4如权利要求3所述的衬底,其中所述第一界面位于所述外涂层和直接位于所述外涂层之下的层之间或所述外涂层和所述衬底之间。5如前述任一权利要求所述的衬底,其中层中的一个包括抗蚀剂层。6如权利要求5所述的衬底,其中所述第一界面位于所述抗蚀剂层和直接与抗蚀剂层相邻的层之间或所述抗蚀剂层和所述衬底之间。7如前述任一权利要求所述的衬底,其中层中的一个包括底部抗反射涂层。8如权利要求7所述的衬底,其中所述第一界面位于所述底部抗反射涂层。

4、和所述衬底之间或所述底部抗反射涂层和所述底部抗反射涂层之上的层之间。9如前述任一权利要求所述的衬底,其中所述密封涂层包括选自以下的至少一种材料保形涂层、丙烯酸涂层、硅酮基的涂层、改性外涂层、改性抗蚀剂涂层或底层涂料。10如前述任一权利要求所述的衬底,其中所述密封涂层的边缘延伸到所述衬底的边缘。11如权利要求10所述的衬底,其中所述密封涂层的边缘延伸到所述衬底的边缘上。12如权利要求11所述的衬底,其中所述密封涂层的边缘延伸到大致覆盖所述衬底的边缘。13如前述任一权利要求所述的衬底,其中所述密封涂层使所述衬底的截面轮廓平滑。14如前述任一权利要求所述的衬底,其中所述密封涂层对衬底具有比对其他层更。

5、好的粘附性。15如前述任一权利要求所述的衬底,其中所述密封涂层是可移除的,而不损坏上述层。16一种制备用于光刻的衬底的方法,所述方法包括以下步骤在所述衬底上施加一个或多个层;以及施加密封涂层来覆盖所述衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的界面的至少一部分,而不延伸到所述衬底的中心部。17如权利要求16所述的方法,其中所述施加步骤通过对所述衬底施加非连续流体流来实施。18一种器件制造方法,其包括步骤施加密封涂层来覆盖衬底上的两层之间或所述衬底和层之间的界面的至少一部分,而不延伸到所述衬底的中心部;以及将图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上。19如权利要求18所述的器件制造方法,进一步包括在投影。

6、之前,检测所述密封涂层的存在和/或密封涂层中的缺陷。20一种用于光刻投影设备中的衬底,所述衬底包括密封涂层,所述密封涂层覆盖所述权利要求书CN102323725ACN102323735A2/2页3衬底和层之间的第一界面的至少一部分,其中所述密封涂层延伸到所述衬底的边缘。21一种制备用于光刻的衬底的方法,所述方法包括步骤在衬底上施加层;以及施加密封涂层来覆盖所述衬底和所述层之间的界面的至少一部分,所述密封涂层延伸到所述衬底的边缘。22一种器件制造方法,所述方法包括步骤施加密封涂层来覆盖所述衬底和层之间的界面的至少一部分,所述密封涂层延伸到所述衬底的边缘;以及将图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部。

7、分上。23一种密封涂层涂敷器,所述密封涂层涂敷器施加密封涂层来覆盖衬底和衬底上的层之间的界面的至少一部分,以便所述密封涂层延伸到所述衬底的边缘,所述密封涂层涂敷器包括喷头,其分配非连续流体流来形成所述密封涂层;以及衬底操纵装置,用于移动所述衬底。24一种密封涂层测量设备,用于检测衬底的密封涂层的存在和/或衬底的密封涂层中的缺陷,所述密封涂层测量设备包括检测器,用于检测被密封涂层反射的辐射;以及衬底操纵装置,用来移动所述衬底。权利要求书CN102323725ACN102323735A1/14页4衬底及其制备方法、器件制造方法、密封涂层涂敷器及其测量设备0001本申请是于2008年11月6日递交的。

8、申请号为2008101911444、发明名称为“衬底及其制备方法、器件制造方法、密封涂层涂敷器及其测量设备”的分案申请。技术领域0002本发明涉及一种光刻用衬底的制备方法、一种衬底、一种器件制造方法,一种密封涂层涂敷器和一种密封涂层测量设备。背景技术0003光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上,通常是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RETICLE的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案成像到衬底例如,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。通常,图案的转移是通过把图案。

9、成像到提供到衬底上的辐射敏感材料抗蚀剂层上进行的。通常,单独的衬底将包含被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,通过将全部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扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印IMPRINTING到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。0004曾有提议将光刻投影设备中的衬底浸没到具有相对高的折射率的液体中例如水,这样在投影系统的最终元件和衬底之间的空隙上填充液体。在一个实施例中,所述液体。

10、是蒸馏水,也可以采用其他液体。本发明的实施例基于液体来描述。然而,别的液体也是合适的,尤其是浸湿液体、不能压缩的液体和/或具有比空气更高折射率的液体,优选折射率高于水。排除气体以外的流体尤其是希望使用的。这种方法的关键在于能够对更小特征成像,因为曝光辐射在液体中具有更短的波长。液体的效果也可以认为是提高系统的有效数值孔径NA同时增加了焦深。其他的浸没液体也有提到,包括含有悬浮的固体颗粒例如石英的水或具有纳米颗粒悬浮物颗粒最大尺寸达到10NM的液体。这种悬浮颗粒可以具有或可以不具有与它们悬浮其中的液体相似或相同的折射率。可能适合的其他液体包括碳氢化合物诸如芳香族化合物、含氢碳氟化合物和/或水溶液。

11、。0005然而,将衬底或衬底与衬底台浸入液体溶池参见,例如美国专利US4,509,852意味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机,而液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。0006在浸没设备中,浸没流体通过流体处理系统、结构或设备来进行处理。在一个实施例中,流体处理系统可以提供浸没流体并因此成为流体提供系统。在一个实施例中,流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体并因此成为流体限制系统。在一个实施例中,流体处说明书CN102323725ACN102323735A2/14页5理系统可以为浸没流体提供挡板并因此成为挡板构件,例如流体限制结构。在一个实施例中。

12、,流体处理系统可以生成或使用气流,例如来帮助控制浸没流体的流动和/或位置。该气流可以形成密封,来限制浸没流体,所以流体处理结构可以称作密封构件;此密封构件可以是流体限制结构。在一个实施例中,浸没液体用作浸没流体。在这种情况下,流体处理系统可以是液体处理系统。根据前述内容,此段涉及的关于流体定义的特征可以理解为包括关于液体定义的特征。0007提出来的解决方法之一是液体供给系统通过使用液体限制系统或结构只将液体提供在衬底的局部区域上通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积且在投影系统的最终元件和衬底之间。提出来的一种用于设置上述解决方案的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请中公开。

13、了。如图2和图3所示,液体优选地沿着衬底相对于最终元件移动的方向,通过至少一个入口IN供给到衬底上,并在已经通过投影系统PL下面后,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沿着X方向扫描时,液体在元件的X一侧供给并且在X一侧去除。图2是所述配置的示意图,其中液体通过入口IN供给,并在元件的另一侧通过出口OUT去除,所述出口OUT与低压力源相连。在图2中,虽然液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给,但这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口,图3示出了一个实施例,其中在最终元件的周围在每侧上以规则的图案设置了四个入口IN和出口OUT。0008在图4中。

14、示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没光刻方案。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PS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,这引起投影系统PS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组合是不被激活的。0009另一种已经提出的具有液体局部供给系统的浸没光刻方案是提供具有液体限制结构的液体供给系统,。

15、所述液体限制结构沿着投影系统的最终元件和衬底台之间的空隙的至少一部分边界延伸。图5中示出了这种方案。液体限制结构在XY平面中相对于投影系统PL实际上是静止的,虽然在Z方向光轴方向上可能有稍许的相对移动。在一个实施例中,密封形成在液体限制结构和衬底W的表面之间,且可以是例如气封等不接触的密封。0010液体限制结构12在投影系统PL的最终元件和衬底W之间的空隙11中至少部分地包含液体。对于衬底W的不接触密封,例如气封16,可以形成在投影系统PL的像场周围,以便把液体限制在衬底表面和投影系统PL的最终元件之间的空隙11中。空隙11至少部分地通过液体限制结构12来形成,液体限制结构12围绕投影系统PL。

16、的最终元件并位于它的下面。液体通过液体入口13被带进投影系统PL下的空隙11中并且在液体限制结构12内,并可以通过液体出口13移除。液体限制结构12可以在投影系统PL的最终元件的上面一点延伸,且液面升到最终元件之上,以便提供液体缓冲。在一个实施例中,液体限制结构12在其上端具有与投影系统PL或投影系统PL的最终元件的形状紧密地相符的内周,并可以例如是圆形。在底端,内周与像场的形状紧密地相符,例如是矩形的,虽然在本案中不是必须的。说明书CN102323725ACN102323735A3/14页60011通过气封16将液体包含在空隙11中,在使用期间,气封16形成在液体限制结构12的底部和衬底W的。

17、表面之间。气封16由气体形成,例如空气或合成空气,但是在一个实施例中,由N2或另一种惰性气体形成,其中在压力下通过入口15将气体供给到液体限制结构12和衬底W之间的间隙,且通过出口14排出。气体入口15上的过压、出口14上的真空等级以及间隙的几何形状设置成使得具有限制液体的向内的高速气流。那些入口/出口可以是环形的凹槽,其围绕空隙11,且气流有效地将液体包含在空隙11中。这种系统公开在美国专利申请公开出版物NOUS20040207824中。0012在欧洲专利申请公开出版物NO1420300和美国专利申请公开出版物NO20040136494中,公开了一种成对的或双台浸没光刻设备的方案。这种设备具。

18、有两个台用以支撑衬底。在第一位置以台进行水平测量,但没有浸没液体。在第二位置以台进行曝光,其中设置浸没液体。可选的是,设备仅具有一个台。0013浸没液体和/或部件诸如浸没光刻设备中的衬底台或液体供给装置等的污染物是一个突出的问题。这种污染的任何源头应当被最小化或降低。发明内容0014例如希望降低浸没液体和光刻设备的一个或多个部件受到污染的风险。0015根据本发明的一个方面,提供一种用于光刻投影设备中的衬底。该衬底包括密封涂层,其覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的第一界面的至少一部分,且未延伸到衬底的中心部。0016根据本发明的一个方面,提供一种用于光刻的衬底的制备方法。该方法包括在衬底上施加。

19、一个或多个层,且施加密封涂层来覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的界面的至少一部分,而不延伸到衬底的中心部。0017根据本发明的一个方面,提供一种器件制造方法。该方法包括施加密封涂层来覆盖衬底上的两层之间或衬底和层之间的界面的至少一部分,而不延伸到衬底的中心部。该方法还包括将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。0018根据本发明的一个方面,提供一种用于光刻投影设备中的衬底。该衬底包括密封涂层,其覆盖衬底和层之间的界面的至少一部分。该密封涂层延伸到衬底的边缘。该密封涂层可以包括抗蚀剂。0019根据本发明的一个方面,提供一种用于光刻的衬底的制备方法。该方法可以包括在衬底上施加层。该方法可以包括施。

20、加密封涂层来覆盖衬底和该层之间的界面的至少一部分,该密封涂层延伸到该衬底的边缘。0020根据本发明的一个方面,提供一种器件制造方法。该器件制造方法可以包括施加密封涂层来覆盖该衬底和层之间的界面的至少一部分,该密封涂层延伸到该衬底的边缘。图案化的辐射束可以投影到该衬底的目标部分上。0021根据本发明的一个方面,提供密封涂层涂敷器来施加密封涂层,以覆盖衬底和该衬底上的层之间的界面的至少一部分,以便该密封涂层延伸到该衬底的边缘,该密封涂层涂敷器包括喷头,用于分配不连续的流体流,以形成该密封涂层;以及衬底操纵装置,用于移动该衬底。0022根据本发明的一个方面,提供一种密封涂层测量设备,用于检测衬底的密。

21、封涂层说明书CN102323725ACN102323735A4/14页7的存在和/或衬底的密封涂层中的缺陷,该密封涂层测量设备包括检测器,其检测由密封涂层反射的辐射;以及衬底操纵装置,用于移动该衬底。附图说明0023现在将参考附图,仅以实例的方式描述本发明的实施例,附图中相应的附图标记表示相应的部分,且其中0024图1示出根据本发明的实施例的光刻设备;0025图2示出用于光刻投影设备中的液体供给系统;0026图3示出用于光刻投影设备中的液体供给系统;0027图4示出用于光刻投影设备中的液体供给系统;0028图5示出另一液体供给系统;0029图6示出其上具有三个涂层的衬底的截面视图;以及0030。

22、图7示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0031图8示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0032图9示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0033图10示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0034图11示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0035图12示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0036图13示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0037图14示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0038图15示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0039图16示出根据本发明的实施例的衬底的截面视图;0040图17示出根据本发明的实施例的密封涂层涂敷器和密封涂层测量设备的截。

23、面视图;以及0041图18示出根据本发明的实施例的密封涂层涂敷器和密封涂层测量设备的截面视图。具体实施方式0042图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括0043照射系统照射器IL,配置用于调节辐射束B例如,紫外UV辐射或深紫外DUV辐射;0044支撑结构例如掩模台MT,配置用于支撑图案形成装置例如掩模MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连;0045衬底台例如晶片台WT,配置用于保持衬底例如涂覆有抗蚀剂的晶片W,并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连;以及0046投影系统例如折射式投影透镜系统PS,所述投影系。

24、统PS配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C例如包括一根或多根管芯上。0047照射系统IL可以包括各种类型的光学部件,例如折射型、反射型、磁性型、电磁说明书CN102323725ACN102323735A5/14页8型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合,以引导、成形、或控制辐射。0048支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台,例如,其可以根据需。

25、要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上例如相对于投影系统PS。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。0049这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。应当注意,被赋予辐射束的图案可能不与在衬底W的目标部分C上所需的图案完全相符例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征。通常,被赋予辐射束的图案将与在目标部分C上形成的器件中的特定的功能层相对应,例如集成电路。0050图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。。

26、图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示LCD面板。掩模在光刻中是公知的,并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,可以独立地倾斜每一个小反射镜,以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。0051应该将这里使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统,包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合,如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。。

27、这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。0052如这里所示的,所述设备是透射型的例如,采用透射式掩模。替代地,所述设备可以是反射型的例如,采用如上所述类型的可编程反射镜阵列,或采用反射式掩模。0053所述光刻设备可以是具有两个双台或更多衬底台和/或两个或更多的图案形成装置台的类型。在这种“多台”机器中,可以并行地使用附加的台和/或支撑结构,或可以在将一个或更多个其它台和/或支撑结构用于曝光的同时,在一个或更多个台和/或支撑结构上执行预备步骤。0054参照图1,所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体例如当该源SO为准分子。

28、激光器时。在这种情况下,不会将该源SO考虑成光刻设备的组成部分,并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助,将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下,所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分例如当所述源SO是汞灯时。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。0055所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AM。通常,可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围一般分别称为外部和内部进行调整。此外,所述照射器IL可以包括各种其他部件,例如积分器IN和聚光器CO。可以。

29、将所述照射器IL用于调节所述辐射束,以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。说明书CN102323725ACN102323735A6/14页90056所述辐射束B入射到保持在支撑结构例如,掩模台MT上的所述图案形成装置例如,掩模MA上,并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后,所述辐射束B通过投影系统PS,所述PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF例如,干涉仪器件、线性编码器或电容传感器的帮助,可以精确地移动所述衬底台WT,例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地,例如在从掩模库的机械获取之后,或在扫描。

30、期间,可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器图1中未明确示出用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束B的路径精确地定位。通常,可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块粗定位和短行程模块精定位的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地,可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下与扫描器相反,所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连,或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分C,但是他们可以位于目标部分C之间的空间。

31、这些公知为划线对齐标记上。类似地,在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下,所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。0057可以将所述设备用于以下模式的至少一种00581在步进模式中,在将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上的同时,将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止即,单一的静态曝光。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动,使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中,曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。00592在扫描模式中,在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时,对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描即,单一的动态。

32、曝光。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的缩小放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中,曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分C的宽度沿非扫描方向,而所述扫描移动的长度确定了所述目标部分C的高度沿所述扫描方向。00603在另一个模式中,将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止状态,并且在将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上的同时,对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中,通常采用脉冲辐射源,并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间,根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可。

33、编程图案形成装置例如,如上所述类型的可编程反射镜阵列的无掩模光刻中。0061也可以采用上述使用模式的组合和/或变体,或完全不同的使用模式。0062在浸没光刻期间,液体与衬底顶表面上的涂层接触。一个潜在的问题是液体会在多个层之间或在衬底和层之间蔓延。这会致使层的剥落。这会导致浸没液体的污染。这种剥落会致使对于衬底和/或浸没设备的部件的成像误差和/或损坏。层边缘的剥落也会导致衬底蚀刻的难度。0063底部抗反射涂层BARC典型地具有在硅衬底上的优良粘附性。如果抗蚀剂层即,辐射敏感层或外涂层在BARC层上,则典型地存在良好的粘附性。不幸的是,在处理说明书CN102323725ACN102323735A。

34、7/14页10期间,外涂层和/或抗蚀剂层有时会在衬底上的BARC层上延伸。这个问题可以通过使用前检查各个衬底的边缘并排除检测到具有前述问题的衬底来减轻。0064图6示出衬底的边缘,其中抗蚀剂和外涂层都未覆盖BARC层的边缘。0065图6中,BARC层100首先覆盖在衬底W上。BARC层100具有延伸靠近衬底边缘的边缘。衬底边缘和BARC层边缘之间的间隙可以小于10MM,例如大约05MM。衬底可以是圆形的。这有助于不同层的旋涂。0066BARC层100顶部上形成有抗蚀剂层102。抗蚀剂层102具有边缘,其位于从BARC层100的边缘径向向内的位置处。在该图示性实施例中,抗蚀剂层的边缘离衬底的边缘。

35、大约是22MM。抗蚀剂层的顶部是外涂层104。这个层在抗蚀剂层102沉积之后涂敷。如所示的那样,外涂层104覆盖整个抗蚀剂层102和抗蚀剂层102的边缘,以便部分外涂层104沉积在BARC层100的顶部上。外涂层104的边缘径向地位于BARC层100的边缘和抗蚀剂层102的边缘之间,且离衬底W的边缘例如是约14MM。也可采用其他设置。在一个实施例中,外涂层和抗蚀剂没有位于衬底上,且到衬底边缘的间隙小尽可能小。任意或全部边珠清除EDGEBEADREMOVAL,EBR方法可以应用于本发明的实施例中。0067本发明的实施例无需具有图6中描述的设置。在本发明的实施例中,参考图7,使用密封涂层106。该。

36、密封涂层106覆盖衬底W上的两层100、102、104之间或衬底W和层100、102、104之间的界面的至少一部分。界面是限定以下位置的线即,在所述位置处一层转换到另一层。密封涂层没有延伸到衬底的中心部即,器件被成像的位置。因此,密封涂层106是环形的,且仅覆盖施加到衬底W的层100、102、104的边缘。该外涂层、抗蚀剂和BARC层延伸到衬底的中心部。例如,密封涂层可以仅达到几个MM宽。例如,密封涂层的宽度可以是在00和10MM之间,希望是002MM。即,密封涂层仅存在于衬底的边缘部分中。存在密封涂层的衬底的边缘部分的宽度可以仅为衬底W的宽度例如直径的约15。希望密封涂层对来自光束B的辐射是。

37、透明的。在密封涂层较宽的情况下,这是尤其需要的。0068在一个实施例中,密封涂层106可以覆盖不同层之间和衬底与层之间的所有界面。这在图7中阐述。然而,即使密封涂层106仅仅覆盖一个界面,密封涂层106的应用也是有益的。这个实例示出在图9和10中。0069密封涂层的截面形状无关紧要。例如,其形状可以是图7中示出的那样或图8中示出的那样,或其可以与上述两图中示出的形状不同。密封涂层可以或没有延伸到衬底W的边缘。密封涂层可以或没有覆盖衬底W的边缘表面的至少一部分。密封涂层106可以使衬底W的边缘截面部分平滑,这可有助于促进浸没光刻中衬底W边缘上液体的流动。以这种方式促进液体的流动可以降低层之间和/。

38、或衬底和层之间以及密封涂层和衬底或层之间的界面上的液体的力。这有助于避免上述剥落。0070根据本发明的实施例的衬底还可以用于非浸没光刻中即,干光刻。0071希望密封涂层的材料具有与衬底材料、BARC材料、外涂层材料、抗蚀剂材料中的至少一种材料之间的良好的粘附性。希望密封涂层的材料对浸没液体是惰性的其通常是纯净水但也可以是另一种流体。希望密封涂层的材料与硅之间具有良好的粘附性。希望密封涂层的材料抗UV辐射。希望密封涂层的材料可以从其粘附的衬底和层的材料上有选择性地被移除。密封涂层的材料可以通过与用于化学EBR中分配溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴来施加。说明书CN102323725ACN10232373。

39、5A8/14页110072例如,密封涂层可以由例如保形涂层基于丙烯酸或硅化物、已被改变例如为了提高粘附性的外涂层或抗蚀剂、或底层涂料组成。通常用于汽车、航空航天或家用产品领域的材料类型是适用的。除底层涂料之外,所列出的材料都是疏液的,底层涂料是疏水的。以这种材料制成的密封涂层上的液体将具有50到90度范围内的后退接触角,希望大于70或80度且更希望在80到85度之间。前进接触角是在80到110度的范围内,希望90到100度且更希望95度左右。在浸没光刻设备中,在常态操作温度和压力下定义这些接触角,其通常是20摄氏度。0073图6的层可以以下方式施加。首先,BARC层施加到衬底W。其可以通过例如。

40、旋涂来实现。接着可选的是化学EBR。接着是衬底的背面冲洗可选地利用溶剂即,没有被BARC层覆盖的衬底的一面被清洗。接着,将该衬底置于加热板上。这之后,将衬底置于冷却板上。接着,涂敷抗蚀剂层102,接着是以上所述的化学EBR、背面冲洗、加热板和冷却板。最后,施加外涂层104,接着是化学EBR、背面冲洗、加热板和冷却板。外涂层104可以施加到湿抗蚀剂层102。在这种情况下,固化之后,两个涂层可以形成一个层。0074在一个实施例中,在施加外涂层104和化学EBR之后,在背面冲洗、加热板和冷却板之前施加密封涂层106。但是,另一方法也是适合的。例如,可以在正常工艺的最后施加密封涂层。如果密封涂层仅施加。

41、在衬底和BARC100之间的界面上,则可以在跟随BARC涂敷的化学EBR之后或在抗蚀剂涂敷之前实现。如上文所述,密封涂层可通过与化学EBR期间涂敷溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴来涂敷。0075例如,通过与化学EBR期间涂敷溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴涂敷密封涂层106有困难。即,由于衬底的高旋涂速度,会发生喷溅。喷溅会导致浪费大量的材料,从而导致较低产量。0076另一涂敷密封涂层106的方式是使用喷射技术。在喷射技术中,旋转衬底W,且喷头分配小液滴使其落在衬底W的边缘上,且因此在干燥或固化时,形成所述密封涂层106。在一个实施例中,材料从移动喷头分配器飘散喷射。因此,密封涂层106通过非连续流体流涂敷。。

42、这例如与在基于连续流的化学EBR期间、通过与涂敷溶剂所用的喷嘴相同的喷嘴进行涂敷的方式形成对比。在一个实施例中,喷头施加方式可以与基于喷墨打印机原理的计算机打印机相似,虽然这在本案中并不是必须的。利用喷射的衬底W以低于化学EBR中所使用的速度的较低速度移动,例如,在较低旋涂速度下旋转。因此降低了喷溅的风险。喷射还允许对工艺的更好的控制,且可以应用与如上所述的用于密封涂层106的相同材料。0077可以使用任何类型的喷嘴。例如,一个或多个压电或机械喷头是合适的。液滴尺寸在150M和400M之间是适当的,希望在200M和300M之间。可以以每1/2到5秒进行一次循环的方式来旋涂衬底,希望是两秒。典型。

43、地,喷头每小时产生50000200000个液滴。该设备可以设有传感器,以检测液滴是否被恰当地施加。来自这个传感器的反馈可以供给到控制器,控制器可以控制衬底W的速度例如,旋涂速度或据此的喷头的工艺参数。该传感器可以包括光学检测器,例如视频相机。以下所描述的图17和18就示出了这种系统。0078其他施加密封涂层106的方式可为刷涂、具有连续喷头的针分配等等。然而,因为下述或其他的一个或多个原因,喷射技术是有利的。喷头可以以这种方式设置以一定角度即,来自喷头的材料不能够到达衬底W的下表面。这一点对于针分配的方式来说说明书CN102323725ACN102323735A9/14页12是很难实现的。与衬。

44、底W之间的不直接接触是必须的,这能够降低交叉污染的风险,交叉污染是密封涂层106的刷涂应用造成的一个问题。喷射技术使用少量的材料,使得可以通过最小量材料的使用而实现一定的效率。因为使用少量的材料和对工艺的良好控制,所以不必包括衬底W的背面清洗步骤。这进一步节省了时间和材料。喷射技术具有高精确度。而且,衬底W通常在其外周中具有凹口,以有助于衬底的预对准。凹口周围的区域难以用其他技术涂覆。然而,借助于喷射可以容易地实现,因为其具有良好的控制性。0079图812示出了根据本发明的一些方面的密封涂层106的实施例。其他几何形状也是可能的,特别是有关密封涂层106的形状。图11示出一个可选例,其中不存在。

45、外涂层104。抗蚀剂102可以是无外涂层抗蚀剂。不应当将本发明看作局限于衬底W上的层100、102、104的类型或数量,或看作局限于衬底W的边缘的细节。例如,本发明的一个实施例可以具有不总是在抗蚀剂102上延伸的外涂层104。在该实例中,密封涂层106可以位于外涂层104和抗蚀剂102之间的界面处,以及或可替换地位于抗蚀剂102和BARC层100之间和/或BARC层100和衬底W之间的界面上。在一个实施例中,可以不存在BARC层100。而且,各种层的边缘的设置可以围绕衬底W的边缘变化。在本发明的一个实施例中,不是非要让外涂层和抗蚀剂位于BARC上或使外涂层在抗蚀剂上延伸。这是因为密封涂层足够坚。

46、固且具有足够优良的附着力,即使抗蚀剂和外涂层没有粘附到BARC,密封涂层也可以防止抗蚀剂或外涂层的边缘剥落。0080密封涂层106可以位于以下任意两个元件之间的界面之上BARC/衬底;抗蚀剂/衬底;外涂层/衬底;BARC/抗蚀剂;BARC/外涂层;和抗蚀剂/外涂层。这个列表是非穷举的且不应理解为仅限于此。0081图7示出了一个实施例,其中外涂层104的边缘延伸超过抗蚀剂层102的边缘,以便外涂层位于BARC层100上。然而,外涂层104没有延伸超过BARC层100的边缘。在这个实施例中,密封涂层106存在于衬底W的边缘处。密封涂层106覆盖BARC层100和衬底W之间的界面。密封涂层106还覆。

47、盖BARC层100和外涂层104之间的界面。应用于密封涂层106以单一带的形式中的材料的量是最小化的。0082如图7中所示的密封涂层显示为单片或单带其围绕衬底的整个外围延伸。这不是必须的。例如,可以围绕衬底的外围存在两条密封涂层带。即,一条带可以存在于衬底W和BARC层100之间的界面上。另一条带可以存在于BARC层100和外涂层104之间。而且,密封涂层106可以是围绕外围非连续地存在。例如,无需在衬底的某方向上具有密封层。例如,密封涂层106无需存在于层的边缘垂直于非扫描方向的位置处。0083图8示出一个实施例,其中密封涂层中的材料的量大于图7中所示的实施例中的材料量。这就允许衬底边缘的截。

48、面轮廓是平滑的。这可以有助于衬底上的浸没液体的流动。0084图9示出一个实施例,其中密封涂层106仅存在于外涂层104和BARC层100之间的界面上。在这个实施例中,构造密封涂层106的轮廓,使BARC层100和外涂层104之间的台阶变得平滑。而且,密封涂层106延伸,至少部分达到外涂层104的边缘。事实上,密封涂层106总是延伸到达外涂层104的边缘。0085图10示出一个实施例,其中密封涂层106仅覆盖BARC层100和衬底W之间的界面。密封涂层106形成为与BARC层100具有相同的高度。在制造图10的实施例期间,密说明书CN102323725ACN102323735A10/14页13封。

49、涂层106可以在BARC层100之后立即施加,或者在施加抗蚀剂层102或外涂层104之前立即施加。密封涂层106可以在最后一步中施加,或在施加抗蚀剂层102或外涂层104之后就施加。0086图11示出一个实施例,其中不存在外涂层,使得抗蚀剂102可以是无外涂层抗蚀剂。这种抗蚀剂对于浸没液体具有高度疏液的,例如疏水的表面。在这个实施例中,密封涂层106存在于BARC层100和衬底W之间的界面之上。密封涂层106还存在于抗蚀剂层102和BARC层100之间的界面上。如可以看到的,密封涂层106延伸超过抗蚀剂层102的顶表面。0087图12示出一个实施例,其相似于图7和图8的实施例。如图12中所能看到的,密封涂层106向下沿着衬底W的边缘以一个好的路径延伸。例如,密封涂层106可以向下沿着衬底W的边缘在路径的十分之一长度和一半长度的范围之间延伸。在一个实施例中,密封涂层106向下沿着衬底W的边缘在路径的五分之一到五分之二长度范围之间延伸。在一个实施例中,密封涂层大致覆盖衬底W的边缘。在一个实施例中的密封涂层可以覆盖沿着衬底W的边缘向下的任意距离,且这个距离可以与围绕衬底的整个外周边缘的长度相同或不同。0088在图12的实施例中,在其截面上,密封涂层106的厚度是变化的。而且,密封涂层106没有延伸到外涂层104的顶部且没有与抗蚀剂层102的顶部一样高。然而,从衬底W到外涂层。

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