NL1030447C2 - Inrichting en werkwijze voor megasonische immersielithografie belichting. - Google Patents

Description

ί

INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HEGASONISCHE IMMERSIELITHOGRAFIE BELICHTING

Vakgebied van de uitvinding 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op fotolitho- grafieprocessen die gebruikt worden voor het vormen van geïntegreerde schakeling- (integrated circuit, IC) patronen op fotoresist bij de vervaardiging van geïntegreerde halfgeleider schakelingen. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige 10 uitvinding betrekking op een megasonische immersielitho- grafie- belichtingsinrichting en -werkwijze waarbij een im-mersievloeistof onderworpen wordt aan megasonische golven om bellen te verdrijven uit de vloeistof tijdens een lithogra-fiebelichtingsstap.

15

Achtergrond van de uitvinding

Verschillende verwerkingsstappen werden gebruikt voor het vervaardigen van geïntegreerde schakelingen op een halfgeleider wafer. Deze stappen omvatten het aanbrengen van een ge-20 leidende laag op het silicium wafersubstraat; het vormen van fotoresist of een andere masker zoals titaniumoxide of sili-ciumoxide in de vorm van het gewenst metaalverbindingspa-troon, gebruikmakend van standaard lithografische of fotoli-thografische technieken; het onderwerpen van het wafersub-25 straat aan een droog etsproces om de geleidende laag te verwijderen in de gebieden die niet bedekt zijn door het masker, waardoor de geleidende laag in de vorm van het patroon van het masker op het substraat geëtst wordt; het verwijderen of strippen van de maskerlaag van het substraat, typisch ge-30 bruikmakend van een reactief plasma en van chloorgas, waardoor het bovenvlak van de geleidende verbindingslaag blootgelegd wordt; en het afkoelen en drogen van het wafersubstraat 1030447^ 2 door water en stikstofgas aan te brengen op het wafersubstraat.

In een gangbare IC fabricagetechniek die bekend is als een duale damascene techniek, worden de bovenste en onderste diëlektrische lagen achtereenvolgens aangebracht op een sub-5 straat. Er wordt een patroon aangebracht en geëtst voor een via-opening in de onderste diëlektrische laag, en er wordt een patroon aangebracht en geëtst voor een sleufopening in de bovenste diëlektrische laag. Bij elke stap wordt een volgens een patroon aangebrachte fotoresistlaag gebruikt om de sleuf-10 en via-openingen in de overeenstemmende diëlektrische laag te etsen. Een geleidende koperlijn wordt vervolgens gevormd in de sleuf- en de via-openingen, typisch gebruikmakend van elektrochemische metallisatie- (electrochemical plating, ECP) technieken, ter vorming van de horizontale en verticale IC 15 schakelingsverbindingen op het substraat.

Fotoresistmaterialen worden op het oppervlak van een wafer aangebracht, of op een diëlektrische of geleidende laag op een wafer, door een fotoresistfluïdum typisch in het centrum van de wafer te verdelen terwijl de wafer op hoge snel-20 heid roteert in een stationaire kom of beklederkop. De bekle-derkop vangt de overtollige fluïda en deeltjes op die uitgeworpen worden vanaf de roterende wafer tijdens het aanbrengen van het fotoresist. Het fotoresistfluïdum dat verdeeld wordt op het centrum van de wafer wordt naar buiten verspreid in de 25 richting van de randen van de wafer door een oppervlaktespanning die gegenereerd wordt door de centrifugale kracht van de roterende wafer. Dit vergemakkelijkt een uniforme aanbrenging van het vloeibaar fotoresist op het volledige oppervlak van de wafer.

30 Tijdens de fotolithografiestap van de halfgeleider pro ductie wordt lichtenergie aangebracht via een retikel of masker op het fotoresistmateriaal dat vooraf op de wafer werd aangebracht voor het definiëren van circuitpatronen die ge- 3 etst zullen worden in een daaropvolgende verwerkingsstap om de schakelingen op de wafer te definiëren. Een retikel is een transparante plaat waarop een patroon van een circuitbeeld dat gevormd moet worden in de fotoresistbekleding op de wafer 5 aangebracht is. Een retikel omvat het circuitpatroonbeeld voor slechts een aantal van de die's op een wafer, zoals bijvoorbeeld vier die's, en er moet dus met het retikel gestapt en de werking herhaald worden over het volledige oppervlak van de wafer. Een fotomasker of masker daarentegen heeft 10 het circuitpatroonbeeld voor alle die's op een wafer en vereist slechts één enkele belichting om het circuitpatroonbeeld over te brengen voor alle die's op de wafer.

Het door centrifugatie afzetten van fotoresist op wafers, evenals de andere stappen in het fotolithografieproces, wordt 15 uitgevoerd in een geautomatiseerd bekleder-/ontwikkeltrack-systeem gebruikmakend van wafermanipulatietoestellen die de wafers overbrengen tussen de verschillende fotolithografie-werkstations, zoals een dampgrondresist centrifugeerafzettings-, ontwikkelings-, bak- en koelstati-20 ons. Het door robots manipuleren van de wafers minimaliseert de generatie van deeltjes en van waferbeschadiging. Geautomatiseerde watersporen maken het mogelijk dat verschillende verwerkingsstappen gelijktijdig uitgevoerd worden. Twee types geautomatiseerde tracksystemen die uitgebreid gebruikt worden 25 in de industrie zijn het TEL (Tokyo Electron Limited) track en het SVG (Silicon Valley Group) track.

Een typische werkwijze voor het vormen van een circuitpa-troon op een wafer omvat het inbrengen van de wafer in het geautomatiseerd tracksysteem en het door centrifuge aanbreng-30 en van een fotoresistlaag op de wafer. De fotoresistlaag wordt vervolgens uitgehard door een zacht bakproces uit te voeren. Nadat de wafer is afgekoeld, wordt deze in een be-lichtingstoestel, zoals een stepper, geplaatste welke de 4 wafer uitlijnt met een array van die-patronen die geëtst zijn op het typisch met chroom bekleed kwartsretikel. Na de uitlij ning en de focussering, belicht de stepper een klein gebied van de wafer, en verschuift of "stapt" naar het volgend 5 veld en herhaalt het proces tot het volledige wateroppervlak belicht werd volgens de die-patronen op het retikel. Fotore-sist wordt belicht met licht via het retikel door het cir-cuitbeeldpatroon. De belichting van de fotoresist doorheen dit beeldpatroon kruist-bindt en verhardt de resist in het 10 circuitpatroon. Na de uitlijn- en belichtingsstap wordt de wafer blootgesteld aan post-belichtingsbakken en wordt deze vervolgens ontwikkeld en hard gebakken om het fotoresistpa-troon te ontwikkelen.

Het circuitpatroon dat gedefinieerd is door de ontwikkel-15 de en uitgeharde fotoresist wordt vervolgens overgebracht naar een onderliggende metaallaag gebruikmakend van een et-sproces, waarbij het metaal in de metaallaag dat niet afgeschermd is door de kruis-gebonden fotoresist weggeëtst wordt van de wafer, waarbij het metaal onder de kruis-gebonden 20 fotoresist welke het kenmerk van de component begrenst, beschermd is tegen het etsmiddel. Volgens een alternatief kan het geëtste materiaal een diëlektrische laag zijn waarin via-openingen en sleufopeningen geëtst worden in overeenstemming met het circuitpatroon, zoals bij een duale damascene tech-25 niek. De via- en sleufopeningen worden vervolgens gevuld met een geleidend materiaal zoals koper om de metaalcircuitsporen te definiëren. Bijgevolg wordt een goed afgebakend patroon van micro-elektronische schakelingen, dat het kruis-gebonden fotoresist schakelingspatroon dicht benadert, gevormd op de 30 wafer.

Een type lithografie dat gebruikt wordt in de halfgeleider fabricage-industrie is immersielithografie, waarbij een belichtingstoestel een masker en een lens omvat die voorzien -_________________j 5 zijn boven een optische overbrengingskamer. Een water bevattende belichtingsvloeistof wordt verspreid doorheen de optische overbrengingskamer. In bedrijf wordt de optische overbrengingskamer over een belichtingsveld op een met fotoresist 5 beklede wafer geplaatst. Terwijl de belichtingsvloeistof verdeeld wordt doorheen de optische overbrengingskamer, wordt licht overgebracht doorheen respectievelijk het masker, de lens en de belichtingsvloeistof in de optische overbrengingskamer, en zo op het fotoresist van het belichtingsveld. Het 10 circuitpatroonbeeld in het masker wordt dus overgebracht door het licht dat doorheen de belichtingsvloeistof op de fotoresist overgebracht wordt. De belichtingsvloeistof in de optische overbrengingskamer verbetert de resolutie van het overgebracht circuitpatroonbeeld op de fotoresist.

15 Vóór de verdeling van de belichtingsvloeistof door de optische overbrengingskamer, wordt de waterachtige vloeistof typisch ontgast om de meeste microbellen uit de vloeistof te verwijderen. Sommige microbellen zullen echter in de vloeistof achterblijven tijdens zijn verdeling doorheen de opti-20 sche overbrengingskamer. Deze resterende microbellen hebben de neiging om zich te hechten aan het typisch hydrofoob oppervlak van de fotoresist, waardoor het circuitpatroonbeeld dat geprojecteerd wordt op de fotoresist wordt verstoord. Dienovereenkomstig zijn een inrichting en een werkwijze nodig 25 om deze microbellen in een belichtingsvloeistof tijdens im-mersielithografie te laten verdwijnen om een verstoring van het circuitpatroonbeeld dat geprojecteerd wordt op de fotoresist in een belichtingsveld te vermijden.

EP 1 486 827 beschrijft bellenreductiemiddelen 3a die 30 aangebracht zijn in een reservoir 13 (figuur 4). De inrichting omvat eveneens intrasone omzetters 47 die gelegen zijn op het afdichtingselement 17 en rechtstreeks gekoppeld zijn 6 aan de vloeistof tussen het eindelement van de projectielens PL en het substraat W (figuur 17 en paragraaf 86).

WO 2005/022266 beschrijft een inrichting die gebruik maakt van een ultrasone generator 48 met een sonotrode 50 die 5 naast het immersiemedium 24 is aangebracht (figuur 2 en de beschrijving daarvan).

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een nieuwe inrichting voor het in hoofdzaak elimineren van microbellen in een belichtingsvloeistof vóór of tijdens 10 immersielithografie.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is om een nieuwe megasonische belichtingsinrichting te verschaffen waarmee microbellen in een belichtingsvloeistof geëlimineerd kunnen worden vóór of tijdens immersielithografie.

15 Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is om een nieuwe megasonische belichtingsinrichting te verschaffen welke de kwaliteit van het circuitpatroonbeeld dat geprojecteerd wordt op een fotoresist tijdens immersielithografie verbetert.

20 Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een nieuwe megasonische belichtingsinrichting waarin geluidsgolven gebruikt worden om de microbellen in een belichtingsvloeistof in hoofdzaak te laten verdwijnen vóór of tijdens immersielithografie.

25 Nog een verder doel van de onderhavige uitvinding is om een nieuwe megasonische immersielithografie-belichtingswerk-wijze te verschaffen waarbij geluidsgolven gebruikt worden om microbellen in een belichtingsvloeistof in hoofdzaak te laten verdwijnen vóór of tijdens immersielithografie.

30 Nog een verder doel van de onderhavige uitvinding bestaat uit het verschaffen van een nieuwe megasonische immersielithografie-belichtingswerkwijze waarbij geluidsgolven gebruikt worden om microbellen en deeltjes op de belich- 7 tingslens te laten verdwijnen vóór of tijdens immersielithog-rafie.

Samenvatting van de uitvinding 5 In overeenstemming met deze en andere doelen en voordelen is de onderhavige uitvinding in het algemeen gericht op een nieuwe megasonische immersielithografie-belichtingsinrichting voor het in hoofdzaak elimineren van microbellen uit een belichtingsvloeistof vóór, tijdens, of zowel vóór als tijdens 10 immersielithografie. In een eerste uitvoeringsvorm omvat de inrichting een optische overbrengingskamer die boven een met de resist beklede wafer gepositioneerd is, een optische behuizing die voorzien is van een fotomasker en een lens die voorzien is boven de optische overbrengingskamer, en een 15 inlaatleiding voor het verdelen van een immersievloeistof in de optische overbrengingskamer. Tenminste één megasonische plaat werkt samen met de inlaatleiding om sonische golven door de immersievloeistof te sturen terwijl de vloeistof verdeeld wordt door de inlaatleiding in de optische over-20 brengingskamer. De sonische golven doen de microbellen in de belichtingsvloeistof in hoofdzaak verdwijnen zodanig dat de vloeistof de optische overbrengingskamer binnengaat in een in hoofdzaak bellenvrije toestand voor de belichtingsstap. In een andere uitvoeringsvorm omvat de inrichting een ringvormi-25 ge megasonische plaat die de optische overbrengingskamer omringt.

De onderhavige uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het in hoofdzaak elimineren van microbellen in een belichtingsvloeistof die gebruikt wordt in een immersieli-30 thografieproces voor het overbrengen van een circuitpatroon-beeld vanaf een masker of retikel op een met resist beklede wafer. De werkwijze omvat het voortplanten van geluidsgolven doorheen een belichtingsvloeistof voor, tijdens, of zowel 8 voor als tijdens de verdeling van de belichtingsvloeistof doorheen een optische overbrengingskamer van een immersielithografie-belichtingsinrichting. De geluidsgolven doen de microbellen in de belichtingsvloeistof in hoofdzaak 5 verdwijnen en verwijderen de microbellen van het resistopper-vlak, waardoor vermeden wordt dat zich microbellen hechten aan de resist op het oppervlak van een wafer en het circuit-patroonbeeld verstoren dat overgebracht wordt vanaf de inrichting, via de belichtingsvloeistof op de resist.

10 De onderhavige uitvinding is verder gericht op een werk wijze voor het in hoofdzaak elimineren van microbellen en van deeltjes van een belichtingslens die gebruikt wordt in een immersielithografieproces voor het overbrengen van een cir-cuitpatroonbeeld vanaf een masker of retikel op een met re-15 sist beklede wafer. De werkwijze omvat het voortplanten van geluidsgolven doorheen een belichtingsvloeistof voor, tijdens, of zowel voor als tijdens de verdeling van de belichtingsvloeistof doorheen een optische overbrengingskamer van een immersielithografie-belichtingsinrichting. De werkwijze 20 omvat eveneens het wijzigen van de belichtingsvloeistof voor, tijdens, of zowel voor als tijdens het belichtingsproces. De geluidsgolven doen de microbellen en deeltjes op het lensoppervlak in hoofdzaak verdwijnen, waardoor vermeden wordt dat zich microbellen of deeltjes hechten aan het oppervlak van 25 een immersielens en dat het circuitpatroonbeeld dat overgebracht wordt vanaf de inrichting, via de belichtingsvloeistof op de resist, wordt verstoord.

Korte beschrijving van de tekeningen 30 De uitvinding zal nu beschreven worden aan de hand van een voorbeeld met verwijzing naar de tekeningen in bijlage waarin: 9

Figuur 1 is een schematisch aanzicht van een megasonische immersielithografie-inrichting volgens een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 is een schematisch aanzicht van een megasonische 5 immersielithografie-inrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding

Figuur 3A is een stroomschema dat opeenvolgende processtappen die uitgevoerd worden volgens een eerste uitvoeringsvorm van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, illus-10 treert;

Figuur 3B is een stroomschema dat opeenvolgende processtappen die uitgevoerd worden volgens een tweede uitvoeringsvorm van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, illustreert; 15 Figuur 3C is een stroomschema dat opeenvolgende proces stappen die uitgevoerd worden volgens een derde uitvoeringsvorm van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, illustreert;

Figuur 3D is een stroomschema dat opeenvolgende proces-20 stappen die uitgevoerd worden volgens een vierde uitvoeringsvorm van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, illustreert;

Figuur 3E is een stroomschema dat opeenvolgende processtappen die uitgevoerd worden volgens een vijfde uitvoerings-25 vorm van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, illustreert;

Figuur 3F is een stroomschema dat opeenvolgende processtappen die uitgevoerd worden volgens een zesde uitvoeringsvorm van de werkwijze van de onderhavige uitvinding, illus-30 treert.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding 10

De onderhavige uitvinding betreft een nieuwe megasonische immersielithografie-belichtingsinrichting voor het in hoofdzaak elimineren van microbellen in een belichtingsvloeistof vóór, tijdens, of zowel vóór als tijdens de immersielithogra-5 fie. In de eerste uitvoeringsvorm omvat de inrichting een optische behuizing die voorzien is van een fotomasker en een lens. Onder de lens van de optische behuizing is een optische overbrengingskamer voorzien. De optische overbrengingskamer staat in vloeistofverbinding met een inlaatleiding om een 10 immersievloeistof in de kamer te verdelen. Tenminste één megasonische plaat werkt samen met de inlaatleiding om soni-sche golven doorheen de immersievloeistof te sturen terwijl de vloeistof verdeeld wordt door de inlaatleiding en in de optische overbrengingskamer. In een andere uitvoeringsvorm 15 omringt de ringvormige megasonische plaat de optische overbrengingskamer van de inrichting.

In bedrijf van de inrichting is de optische overbrengingskamer boven een belichtingsveld op een met fotoresist beklede wafer gepositioneerd. De door de megasonische plaat 20 of platen gegenereerde sonische golven doen microbellen in de belichtingsvloeistof in hoofdzaak verdwijnen, zodanig dat de vloeistof de optische overbrengingskamer binnengaat in een in hoofdzaak bellenvrije toestand. Tijdens de belichtingsstap wordt licht door respectievelijk het fotomasker en de lens 25 van de optische behuizin; door de belichtingsvloeistof in de optische overbrengingskamer; en op de fotoresist die aangebracht is op de wafer, aangebracht. De belichtingsvloeistof die in hoofdzaak vrij is van microbellen brengt het in hoofdzaak storingsvrij circuitpatroonbeeld over op de fotoresist 30 met een hoge resolutie.

De onderhavige uitvinding is verder gericht op een werkwijze voor het in hoofdzaak elimineren van microbellen in een belichtingsvloeistof die gebruikt wordt in een immersieli- |

——----I

11 j thografieproces belichtingsstap om een circuitpatroonbeeld over te brengen vanaf een masker of retikel naar een belich-tingsveld op een met resist beklede wafer. In een eerste uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het doen voortplanten van 5 geluidsgolven doorheen een belichtingsvloeistof om microbel-len in de vloeistof te doen verdwijnen voor de belichtingsstap. In een tweede uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het doen voortplanten van geluidsgolven doorheen de belichtingsvloeistof, zowel voor of tijdens de belichtingsstap. In een 10 derde uitvoeringsvorm omvat de werkwijze het met onderbrekingen doen voortplanten van geluidsgolven doorheen de belichtingsvloeistof tijdens de belichtingsstap. Het megasoni-sche vermogen dat aangelegd wordt door de megasonische plaat of platen op de belichtingsvloeistof is bij voorkeur ongeveer 15 10-1,000 KHz.

Elk van een groot aantal belichtingsvloeistoffen is geschikt voor de megasonische immersielithografiewerkwijze van de onderhavige uitvinding. In een eerste uitvoeringsvorm omvat de belichtingsvloeistof NH4, H202 en H20 in een volume-20 concentratieratio van typisch ongeveer 1:1:10-1:1:1000. In een andere uitvoeringsvorm omvat de belichtingsvloeistof NH4 en H20 in een volumeconcentratieratio van typisch ongeveer 1:10-1:1000. In nog een andere uitvoeringsvorm is de belichtingsvloeistof gedeïoniseerd (Dl) water. In nog een andere 25 uitvoeringsvorm is de belichtingsvloeistof ozon (03) water | met een ozonconcentratie van typisch ongeveer 1-1000 ppm. De I belichtingsvloeistof kan een niet ionische oppervlakte-actie- ve stof, een anionische oppervlakte-actieve stof of een kati-onische oppervlakte-actieve stof met een concentratie in het 30 bereik van typisch ongeveer 1-1000 ppm, bevatten.

Initieel verwijzend naar figuur 1 wordt een megasonische immersielithografie-belichtingsinrichting, hierna belich-tingsinrichting, van de onderhavige uitvinding algemeen aan- 12 geduid door verwijzingscijfer 10. De belichtingsinrichting 10 omvat een wafertafel 28 voor het ondersteunen van een wafer j 34 met een fotoresistlaag (niet getoond) die daarop is aangebracht. Een optische behuizing 12 omvat een optisch systeem 5 met een laser (niet getoond) en met de laatste objectieflens 16 die boven de wafertafel 28 gepositioneerd is. Een masker of retikel (niet getoond) wordt verwijderbaar in de optische behuizing 12, boven de lens 16, gebracht. Het masker of retikel heeft een circuitpatroon (niet getoond) dat overgebracht 10 moet worden op de fotoresistlaag op de wafer 34 tijdens een lithografieproces, dat hierna zal worden beschreven. Een optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 is voorzien onder de laatste objectieflens 16 en is boven de wafertafel 28 geplaatst. Tijdens lithografie gaat de laserbundel door het 15 masker of retikel dat een circuitpatroonbeeld produceert dat overgebracht wordt via respectievelijk de laatste objectief-lens 16 en de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18, en op de wafer 34.

Een inlaatvloeistofreservoir 20 van waaruit een inlaat-20 leiding 22 vertrekt, omvat een toevoer van belichtingsvloei-stof 32. Een afvoerleiding 22a strekt zich uit vanaf de in-laatleiding 22 en staat in vloeistofverbinding met de optische overbrengingskamer 18. Een uitlaatvloeistofreservoir 26 is voorzien en staat in vloeistofverbinding met de optische 25 overbrengingskamer 18 via respectievelijk een verzamelleiding 24a en uitlaatleiding 24. Volgens de onderhavige uitvinding wordt een megasonische plaat 30 voorzien op de inlaatleiding j 22, in overeenstemming met de kennis van de vakman, om soni-sche golven (niet getoond) te genereren in de belichtings-30 vloeistof 32 terwijl de vloeistof 32 verdeeld wordt door de inlaatleiding 22.

In bedrijf van de belichtingsinrichting 10 wordt zoals hierna verder zal worden beschreven de belichtingsvloeistof ______ ______ 13 32 vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20, via respectievelijk de inlaatleiding 22 en afvoerleiding 22a, en in de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 verdeeld. De megasonische plaat 30 genereert sonische golven (niet getoond) in de be-5 lichtingsvloeistof 32, waardoor alle of nagenoeg alle micro-bellen in de belichtingsvloeistof 32 verdwijnen. De laserbundel van de optische behuizing 12 welke een circuitpatroon-beeld produceert, wordt door respectievelijk het laatste lensobjectief 18 en de belichtingsvloeistof 32 die opgenomen 10 is in de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18, overgebracht, en wordt geprojecteerd op de fotoresist die aangebracht is op wafer 34. De belichtingsvloeistof 32 wordt continue van de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18, via respectievelijk de verzamelleiding 24a en de uitlaatlei-15 ding 24, in het uitlaatvloeistofreservoir 26 gepompt.

Nu verwijzend naar figuren 3A-3C samen met figuur 1 kan de belichtingsinrichting 10 bediend worden volgens één van de drie uitvoeringsvormen. Volgens het stroomschema van figuur 3A wordt de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 ini-20 tieel boven een belichtingsveld op de wafer 34 gepositioneerd, zoals aangegeven in stap 1. Vervolgens wordt de megasonische plaat 30 aan gezet (stap 2), gevolgd door het verdelen van de belichtingsvloeistof 32 vanaf het inlaatvloeistof reservoir 20, via respectievelijk de inlaatleiding 22 en 25 in de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 (stap 3) . Terwijl de belichtingsvloeistof 32 door de inlaatleiding 22 loopt, wekt de megasonische plaat 30 de vorming van sonische golven op in de belichtingsvloeistof 32. De soniche golven doen de microbellen in de belichtingsvloeistof 32 verdwijnen, 30 zodanig dat belichtingsvloeistof 32 in hoofdzaak vrij is van microbellen wanneer deze binnengaat in de optische overbreng-ingskamer 18. Bovendien doen de sonische golven eveneens de microbellen op het resistoppervlak verdwijnen via de sonische 14 golfoverbrenging vanaf afvoerleiding 22a naar de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18.

Zoals aangegeven in stap 4 wordt de megasonische plaat 30 uit gezet voordat het belichtingsveld op de wafer 34 blootge-5 steld wordt aan het belichtingspatroonbeeld dat verstuurd wordt via de belichtingsvloeistof 32 (stap 5), verstuurt de belichtingsvloeistof 32 een circuitpatroonbeeld met hoge resolutie dat niet verstoord is door microbellen door naar het oppervlak van de fotoresist op de wafer 34. Na voltooiing 10 van de belichtingsstap 5 wordt de optische overbrengingskamer 18 bewogen naar het volgend belichtingsveld op de wafer 34 en worden stappen 1-5 herhaald, zoals aangegeven in stap 6.

Volgens het stroomschema van figuur 3B wordt de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 initieel boven een belich-15 tingsveld op de wafer 34 gepositioneerd, zoals aangegeven in stap la. De megasonische plaat 30 wordt vervolgens aan gezet (stap 2a), gevolgd door de verdeling van de belichtingsvloeistof 32 vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20 via respectievelijk de inlaatleiding 22 en in de optische overbrengingswa-20 terimmersiekamer 18 (stap 3a). De sonische golven die gegenereerd worden de megasonische plaat 30 doen de microbellen in de belichtingsvloeistof 32 door de inlaatleiding 22 stromen, zodanig dat de belichtingsvloeistof 32 in hoofdzaak vrij is van microbellen wanneer deze optische overbrengingskamer 18 25 binnengaat en zodanig dat de microbellen die gehecht zijn aan de wafer 34 ook verdwijnen.

Zoals aangegeven in stap 4a wordt de fotoresist op de wafer 34 belicht terwijl de megasonische plaat 30 aan blijft staan. Dienovereenkomstig doet de megasonische plaat 20 tij-30 dens de belichtingsstap (stap 4a) verder de microbellen in de belichtingsvloeistof 32 en op het waferresistoppervlak 34 verdwijnen. Het circuitpatroonbeeld dat verstuurd wordt vanaf de optische behuizing 12 door de optische overbrengingskamer 15 18 is dus niet verstoord door microbellen en wordt op het oppervlak van de fotoresist op de wafer 34 geprojecteerd met een hoge resolutie. Na het voltooien van de belichtingsstap 4a kan de megasonische plaat 30 uit gezet worden (figuur 5A).

5 De optische overbrengingskamer 18 wordt vervolgens bewogen naar het volgend belichtingsveld op de wafer 34 en stappen 1-5 worden herhaald, zoals aangegeven in stap 6a.

Volgens het stroomschema van figuur 5C wordt de optische overbrengingskamer 18 initieel boven een belichtingsveld op 10 de wafer 34 gepositioneerd, zoals aangegeven in stap lb. De megasonische plaat 30 wordt vervolgens aan gezet (stap 2b), en de belichtingsvloeistof 32 wordt verdeeld vanaf het in-laatvloeistofreservoir 20, via respectievelijk de inlaatlei-ding 22 en in de optische overbrengingskamer 18 (stap 3b) . De 15 door de megasonische plaat 30 gegenereerde sonische golven doen de microbellen in de belichtingsvloeistof 32 en op het waferresistoppervlak 34 verdwijnen, zodanig dat de belichtingsvloeistof 32 in hoofdzaak vrij is van microbellen wanneer deze de optische overbrengingskamer 18 binnengaat en 20 wanneer dit zich hecht op het resistoppervlak 34.

Zoals aangegeven in stap 4b wordt de belichtingsstap uitgevoerd terwijl de megasonische plaat 30 onderbroken aan-en uit gezet wordt. Dienovereenkomstig blijft de megasonische plaat 20 tijdens de belichting van de wafer 34 de microbellen 25 doen verdwijnen in de belichtingsvloeistof 32. Na voltooiing van de belichtingsstap 4b wordt de optische overbrengingskamer 18 bewogen naar het volgend belichtingsveld op de wafer 24 en worden stappen 1-5 herhaald, zoals aangegeven in stap 5b.

30 Volgens het stroomschema van figuur 3D wordt de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 initieel boven een belichtingsveld op de wafer 34 gepositioneerd, zoals aangegeven in stap lc. Vervolgens wordt de megasonische plaat 30 aan gezet 16 (stap 2c), gevolgd door het verdelen van de belichtingsvloei-stof 32 vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20, via respectievelijk de inlaatleiding 22 en in de optische overbrengingswa-terimmersiekamer 18 (stap 3c). De door de megasonische plaat 5 30 gegenereerd sonische golven doen de microbellen in de belichtingsvloeistof 32 die door de inlaatleiding 22 stroomt, verdwijnen, zodanig dat de belichtingsvloeistof 32 in hoofdzaak vrij is van microbellen wanneer deze binnengaat in de optische overbrengingskamer 18 en dat geen microbellen kleven 10 aan de wafer 34.

Zoals aangegeven in stap 4a wordt de fotoresist op de wafer 34 belicht terwijl de megasonische plaat 30 aan blijft staan. Dienovereenkomstig doet de megasonische plaat 20 tijdens de belichtingsstap (stap 4c) verder de microbellen in de 15 belichtingsvloeistof 32 en op het waferresistoppervlak 34 verdwijnen. Het circuitpatroonbeeld dat verstuurd wordt vanaf de optische behuizing 12 door de optische overbrengingskamer 18 is dus niet verstoord door microbellen en wordt op het oppervlak van de fotoresist op de wafer 34 geprojecteerd met 20 een hoge resolutie. Na het voltooien van de belichtingsstap 4a kan de megasonische plaat 30 nog steeds aan staan. De optische overbrengingskamer 18 wordt vervolgens bewogen naar het volgend belichtingsveld op de wafer 34 en stappen 4c-5c worden herhaald, zoals aangegeven in stap 6c.

25 Volgens het stroomschema van figuur 3E wordt de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 initieel over een belichtingsveld op de wafer 34 gepositioneerd, zoals aangegeven in stap ld. De megasonische plaat 30 wordt vervolgens aan gezet (stap 2d), gevolgd door het verdelen van de eerste vloeistof 30 32 vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20, via respectievelijk de inlaatleiding 22 en in de optische overbrengingswaterim-mersiekamer 18 (stap 3d). De door de megasonische plaat 30 gegenereerde sonische golven doen de microbellen in de be- 17 lichtingsvloeistof 32 die door de inlaatleiding 22 loopt, verdwijnen, en verwijderen deeltjes op het ondervlak van de laatste objectieflens 108, zodanig dat de belichtingsvloei-stof 32 in hoofdzaak vrij is van microbellen wanneer deze de 5 optische overbrengingskamer 18 binnengaat en zodanig dat de deeltjes die kleven aan het ondervlak van de laatste objectieflens 108 verdwijnen.

Zoals aangegeven in stap 4d wordt de fotoresist op de wafer 34 belicht terwijl de megasonische plaat 30 aan blijft 10 staan, gevolgd door het verdelen van de tweede vloeistof vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20, via de inlaatleiding 22 in de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 om de eerste vloeistof te vervangen (stap 4d). Dienovereenkomstig wordt de megasonische plaat tijdens de belichtingsstap (stap 15 6d) niet aan gezet (stap 5d). Het circuitpatroonbeeld dat vanaf de optische behuizing 12 via de optische overbrengings-waterimmersiekamer 18 overgebracht wordt, is dus niet verstoord door deeltjes en wordt op het oppervlak van de fotoresist op de wafer geprojecteerd met een hoge resolutie. Na het 20 voltooien van de belichtingsstap 6d wordt de optische overbrengingskamer 18 bewogen naar het volgend belichtingsveld op de wafer 34 en worden stappen 6d-7d herhaald, zoals aangegeven in stap 6d.

Volgens het stroomschema van figuur 3F wordt de optische 25 overbrengingswaterimmersiekamer 18 initieel boven een belichtingsveld op de wafer 34 gepositioneerd, zoals aangegeven in stap le. Vervolgens wordt de megasonische plaat 30 aan gezet (stap 2e), gevolgd door het verdelen van de eerste vloeistof 32 vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20, via respectievelijk 30 de inlaatleiding 22 in de optische overbrengingswaterimmer-siekamer 18 (stap 3e). De door de megasonische plaat 30 gegenereerde sonische golven doen de microbellen in de belich-tingsvloeistof 32 verdwijnen waarbij deze door de inlaatlei- 18 ding 22 lopen en deeltjes op het ondervlak van de laatste objectieflens 18 verwijderen, zodanig dat de belichtings-vloeistof 32 in hoofdzaak vrij is van microbellen wanneer deze de optische overbrengingskamer 18 binnengaat en zodanig 5 dat de deeltjes die kleven aan het ondervlak van de laatste objectieflens 108 verdwijnen.

Zoals aangegeven in stap 4e wordt de fotoresist op de wafer 34 belicht terwijl de megasonische plaat 30 aan blijft staan, gevolgd door het verdelen van de tweede vloeistof 10 vanaf het inlaatvloeistofreservoir 20, via de inlaatleiding 22 in de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 om de eerste vloeistof te vervangen (stap 4e). Dienovereenkomstig blijft de megasonische plaat aan staan tijdens de belich-tingsstap (stap 5e) (stap 2e). Het circuitpatroonbeeld dat 15 overgebracht wordt vanaf de optische behuizing 12 via de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 is dus niet verstoord door deeltjes en wordt op het oppervlak van de fotoresist op de wafer 34 geprojecteerd met hoge resolutie. Na het voltooien van de belichtingsstap 5e wordt de optische over-20 brengingskamer 18 vervolgens bewogen naar het volgend belich-tingsveld op de wafer 34 en worden stappen 5e-6e herhaald, zoals aangegeven in stap 5e.

Verwijzend naar figuur 2 wordt in een alternatieve uitvoeringsvorm van de belichtingsinrichting die algemeen aang-25 eduid is door verwijzingscijfer 10a, een ringvormige megasonische plaat 30a voorzien rond de optische overbrengingswate-rimmersiekamer 18. De belichtingsinrichting 10a kan bediend worden volgens het stroomschema van figuur 3A, waarbij de ringvormige megasonische plaat 30a bediend wordt nadat de 30 belichtingsvloeistof 32 verspreid is in de optische over-brengingswaterimmersiekamer 18 en vervolgens uit gezet is voor de belichtingsstap; volgens het stroomschema van figuur 3B, waarbij de ringvormige megasonische plaat 30a aan blijft ! 19 staan tijdens de verdeling van de belichtingsvloeistof 32 in de optische overbrengingswaterimmersiekamer 18 en tijdens het belichtingsproces; of volgens het stroomschema van figuur 3C, waarbij de ringvormige megasonische plaat 30a onderbroken aan 5 gezet wordt tijdens de belichtingsstap. In elk geval is de belichtingsvloeistof 32 die opgenomen is in de optische over-brengingskamer 18 in hoofdzaak vrij van microbellen welke anders het circuitpatroonbeeld dat overgebracht wordt op de wafer 34 tijdens de belichtingsstap, zouden verstoren.

10 Hoewel de voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding hierboven werden beschreven, zal ingezien en begrepen worden dat verschillende wijzigingen gemaakt kunnen worden aan de uitvinding en dat de conclusies in bijlage bedoeld zijn om al deze wijzigingen welke binnen het kader en de beschermingsom-15 vang van de uitvinding vallen, te beschermen.

20 LEGENDE VAN DE FIGUREN Figuur 3Ά 1 positioneer kamer over belichtingsveld 2 zet megasonische plaat aan 5 3 verdeel vloeistof doorheen toevoerleiding 4 zet megasonische plaat uit 5 belicht resist doorheen kamer 6 ga naar volgend belichtingsveld

10 Figuur 3B

la positioneer kamer over belichtingsveld 2a zet megasonische plaat aan 3a verdeel vloeistof doorheen toevoerleiding 4a belicht resist doorheen kamer 15 5a zet megasonische plaat uit 6a ga naar volgend belichtingsveld

Figuur 3C

lb positioneer kamer over belichtingsveld 20 2b zet megasonische plaat aan 3b verdeel vloeistof doorheen toevoerleiding 4b onderbroken werking van de megasonische plaat met belichting van resist doorheen kamer 5a ga naar volgend belichtingsveld 25

Figuur 3D

lc positioneer kamer over belichtingsveld 2c zet megasonische plaat aan 3c verdeel vloeistof doorheen toevoerleiding 30 4c belicht resist doorheen kamer 5c ga naar volgend belichtingsveld 6c belicht resist doorheen kamer 7c ga naar volgend belichtingsveld ___._ _____ 21

Figuur 3E

ld positioneer kamer over belichtingsveld 2d zet megasonische plaat aan 3d verdeel eerste vloeistof doorheen toevoerleiding 5 4d verdeel tweede vloeistof doorheen toevoerleiding 5d zet megasonische plaat uit i 6d belicht resist doorheen kamer 7d ga naar volgend belichtingsveld

10 Figuur 3F

le positioneer kamer over belichtingsveld 2e zet megasonische plaat aan 3e verdeel eerste vloeistof doorheen toevoerleiding 4e verdeel tweede vloeistof doorheen toevoerleiding 15 5e belicht resist doorheen kamer i I 6e ga naar volgend belichtingsveld j 1030447

Claims (29)

1. Megasonische immersielithografie-belichtingsinrichting omvattende: 5 een optische overbrengingskamer voor het opnemen van een belichtingsvloeistof; tenminste één megasonische plaat die samenwerkt met de optische overbrengingskamer voor het voortplanten van soni-sche golven door de belichtingsvloeistof; en 10 een optisch systeem dat naast de optische overbrengings kamer voorzien is voor het projecteren van licht doorheen een masker en doorheen de belichtingsvloeistof op een wafer, met het kenmerk, dat de inrichting verder omvat: een inlaatleiding die in vloeistofverbinding staat met de 15 optische overbrengingskamer voor het verdelen van de belichtingsvloeistof in de optische overbrengingskamer, waarbij de tenminste één megasonische plaat gedragen wordt door de inlaatleiding.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het optisch 20 systeem een laser voor het uitzenden van een laserbundel doorheen het masker en een lens voor het ontvangen van een circuitpatroonbeeld vanaf het masker en voor het doorgeven van het circuitpatroonbeeld doorheen de belichtingsvloeistof op de wafer, omvat.

3. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de tenminste één megasonische plaat een algemeen ringvormig megasonische plaat omvat die aangebracht is rond de optische overbrengingskamer .

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij het optisch 30 systeem een laser voor het uitzenden van een laserbundel door het masker en een lens voor het ontvangen van een circuitpatroonbeeld vanaf het masker en voor het doorsturen van het 1030447 I - circuitpatroonbeeld door de Inrichting volgens conclusie-vloeistof op de wafer, omvat.

5. Inrichting volgens conclusie 1, verder omvattende een uitlaatleiding die in vloeistofverbinding staat met de opti- 5 sche overbrengingskamer voor het verdelen van de belichtings-vloeistof vanaf de optische overbrengingskamer.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij het optisch systeem een laser omvat voor het verzenden van een laserbundel door het masker en een lens voor het ontvangen van een 10 circuitpatroonbeeld vanaf het masker en voor het overbrengen van het circuitpatroonbeeld doorheen de belichtingsvloeistof op de wafer, omvat.

7. Werkwijze voor het verwijderen van microbellen uit een belichtingsvloeistof in een immersielithografieproces, omvat- 15 tende de stappen: het voorzien van een masker met een circuitpatroon; het voorzien van een belichtingsvloeistof; het doen voortplanten van sonische golven door de belichtingsvloeistof; en 20 het belichten van een met fotoresist beklede wafer door het verzenden van een laserbundel doorheen respectievelijk het masker en de belichtingsvloeistof, op de wafer, met het kenmerk, dat de sonische golven gegenereerd worden door tenminste één megasonische plaat, en dat tenminste één megasoni- 25 sche plaat gedragen wordt door een inlaatleiding van de belichtingsvloeistof .

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloei- 30 stof voor het belichten van de met fotoresist beklede wafer, omvat.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloei-stof tijdens het belichten van de met fotoresist beklede wafer, omvat.

10. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de belich- 5 tingsvloeistof een mengsel van ammoniak, waterstofperoxide en water omvat.

11. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de belich-tingsvloeistof gedeïoniseerd water omvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de belich-10 tingsvloeistof ozonwater omvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 7, verder omvattende een oppervlakte-actieve stof die voorzien is in de belichtings-vloeistof.

14. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het doen 15 voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof, het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof bij een megasonisch vermogen van ongeveer 10 KHz tot ongeveer 1.000 KHz, omvat.

15. Werkwijze voor het verwijderen van microbellen uit 20 een belichtingsvloeistof in een immersielithografieproces, omvattende de stappen: het voorzien van een megasonisch immersielithografie-belichtingstoestel omvattende een optisch systeem, een optische overbrengingskamer die voorzien is naast het optisch 25 systeem en een inlaatleiding; het voorzien van een masker met een circuitpatroon in dit optisch systeem; het voorzien van een belichtingsvloeistof in de optische overbrengingskamer; 30 het doen voortplanten van geluidsgolven door de belich tingsvloeistof door de werking van de tenminste één megasoni-sche plaat; en het belichten van een met fotoresist beklede wafer door het versturen van een laserbundel vanaf het optisch systeem, doorheen respectievelijk het masker en de belichtingsvloei-stof, op de wafer, met het kenmerk, dat verder tenminste één megasonische plaat die samenwerkt met de optische over-5 brengingskamer is voorzien.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof, het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof voor het belichten van de met fotoresist beklede 10 wafer, omvat.

17. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof, het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof tijdens het belichten van de met fotoresist beklede 15 wafer, omvat.

18. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij de het doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof, het met onderbrekingen doen voortplanten van geluidsgolven door de belichtingsvloeistof tijdens het belichten van de met 20 fotoresist beklede wafer, omvat.

19. Immersielithografieproces omvattende de stappen: het voorzien van een megasonische immersielithografie- belichtingsinrichting omvattende een optisch systeem, een optische overbrengingskamer die voorzien is tussen de laatste 25 objectieflens van het optisch systeem en het substraat, en tenminste één megasonische plaat die samenwerkt met de optische overbrengingskamer; het voorzien van een masker met een circuitpatroon; het voorzien van een eerste vloeistof in de optische 30 overbrengingskamer; het doen voortplanten van geluidsgolven door deze eerste vloeistof; het voorzien van een tweede vloeistof in de optische overbrengingskamer; het belichten van een met fotoresist beklede wafer door een optische bundel te sturen door respectievelijk het optisch systeem en de tweede vloeistof, op de wafer.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij het doen voortplanten van geluidsgolven door de eerste vloeistof het doen voortplanten van geluidsgolven door de eerste vloeistof voor het belichten van de met fotoresist beklede wafer, omvat .

21. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij het doen voortplanten van geluidsgolven door de eerste vloeistof het doen voortplanten van geluidsgolven door de eerste vloeistof tijdens het belichten van de met fotoresist beklede wafer omvat.

22. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de belich- tingsvloeistof een mengsel van ammoniak, waterstofperoxide en water omvat.

23. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de belich-tingsvloeistof gedeïoniseerd water omvat.

24. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de belich- tingsvloeistof ozonwater omvat. j

25. Werkwijze volgens conclusie 19, verder omvattende een ' oppervlakte-actieve stof die voorzien is in de belichtings-vloeistof.

26. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de tweede vloeistof Dl water omvat.

27. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de tweede vloeistof een oppervlakte-actieve stof omvat.

28. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij het doen 30 voortplanten van de geluidsgolven doorheen de eerste vloeistof het doen voortplanten van de geluidsgolven doorheen de eerste vloeistof bij een megasonisch vermogen van ongeveer 10 KHz tot ongeveer 1.000 KHz omvat. I --

29. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij het doen voortplanten van de geluidsgolven doorheen de tweede vloeistof het doen voortplanten van de geluidsgolven doorheen de tweede vloeistof bij een megasonisch vermogen van ongeveer 10 5 KHz tot ongeveer 1.000 KHz omvat. 1030447