TWI224808B - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Lithographic apparatus and device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
TWI224808B
TWI224808B TW091122738A TW91122738A TWI224808B TW I224808 B TWI224808 B TW I224808B TW 091122738 A TW091122738 A TW 091122738A TW 91122738 A TW91122738 A TW 91122738A TW I224808 B TWI224808 B TW I224808B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
channels
radiation
gas
projection
substrate
Prior art date
Application number
TW091122738A
Other languages
English (en)
Inventor
Hugo Matthieu Visser
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninkl Philips Electronics Nv filed Critical Koninkl Philips Electronics Nv
Application granted granted Critical
Publication of TWI224808B publication Critical patent/TWI224808B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/7015Details of optical elements
    • G03F7/70166Capillary or channel elements, e.g. nested extreme ultraviolet [EUV] mirrors or shells, optical fibers or light guides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70916Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70933Purge, e.g. exchanging fluid or gas to remove pollutants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

1224808 ⑴ 玖:、:細賴 (發明說明▲敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 本發明係關於一種光刻設備,其包括: 一輻射系統,用於供應一輻射投影光束; 一支撐結構,用於支撐圖樣化裝置,該圖樣化裝置係用 於按照一所想要圖樣將該投影光束圖樣化; 一基板台,用於一支承一基板; 一投影系統,用於將該圖樣化光束投影在該基板的一目 標部位上; 至少一處理室,用於封入該輻射系統、該圖樣化裝置、 該基板及該投影系統之至少一項的至少一部位;以及 一氣體淨化管(contaminant trap),其被排列在該投影光 束的路徑中。 本發明也相關於一種裝置製造方法,該方法使用該光刻 設備。 本文中採用的術語“圖樣化裝置,,應被廣泛解譯為表示可 用來使一傳入輻射光束具有一圖樣化的橫斷面,其相當於 要形成在該基板之目標部位中的圖樣。一般而言,該圖樣 對應於要在該目標部位中形成之一裝置的特定功能層,如 積體電路或其他裝置(請參考下文)。此類圖樣化裝置的實例 包括: -光罩。光軍觀念是光刻微影技術所熟知,並且包括如二 進位、交替相移、衰減相移之類的光罩類型,以及各種混 合光罩類型。將光罩放置在輻射光束中會導致按照光罩上 的圖樣,選擇性透光(假使是透光光罩)或反射(假使是反射 1224808 (2) 光罩)照射在光罩上的輻射。就光罩而言,該支撐結構通常 是一光罩台,用於確保可將光罩保持在傳入輻射光束中所 期望位置,並且如有需要,可相對於光束來移動光罩。
-可程式規劃鏡射陣列。此一裝置的實例是一可定址矩 陣表面,其具有兼具黏著性與伸縮性的控制層及反射表 面。支持此光刻設備的基本原理為(例如)反射表面的定址 區域將入射輻射反射為偏斜輻射,而非定址區域將入射 幸田射反射為非偏斜輕射。使用適合的遽光板,可遽除該 反射光束的該非偏斜輻射,而只留下該偏斜輻射;在此 方式中’會按照該可定址矩陣表面的定址圖樣將該光束 圖樣化。可使用適合的電子裝置執行必要的矩陣定址。 如需此類鏡射陣列的詳細資訊,請參閱(例如)us_A 5,296,891及US-A 5,523,193,這些文獻以參考材料方式併 入本文中。就可程式規劃鏡射陣列而言,該支撐結構可 破具體化為工作架或工作台,視需要工作架或工作台可 能是固定式或可移動式。
-可程式規劃LCD陣列。US_A 5,229,872中說明此類建構 的實例,該份文獻以參考材料方式併入本文中。如上文所 述,在此情況下,該支撐結構可被具體化為工作架或工作 台,視需要工作架或工作台可能是固定式或可移動式。 暴於簡化目的,在特定位 ▼,、 叫、口「c 針對涉及光罩及光罩台的實例;但是,此類事例中討^ 般原理應被視為前文提出之圖樣化裝置的廣泛上下a 例如,在製造積體電路(1(:5)過程中可使用光刻設備5 -6 - 1224808
(3) 此情況下,圖樣化裝置可產生相對應於1C各層的電路圖樣 。這個電路圖樣可成像在已塗佈雷射感應材料(光阻)之基板 (石夕晶圓)上的目標部位上(例如,包含一個或一個以上晶粒) 。一般而言,單一晶圓將包含經由投影系統連續照射之鄰 接目標部位的整個網狀物,一次照射一個目標部位。在採 · 用藉由光罩台上之光罩圖樣化的現行設備中,可區別兩種 不同類型的機器。在一種光刻設備中,照射每個目標部位 的方式為,將整個光罩圖樣一次曝光於目標部位;此類設 · 備通常稱為晶圓步進機(stepper)。在另一種光刻設備中-通 常稱步進掃描(step-and-scan)設備-照射每個目標部位的方 式為,以漸進方式在投影光束下以給定參考方向(,,掃描,,方 向)掃描光罩圖樣,同時以同步方式往平行於或反平行於該 參考方向掃描基板台。一般而言,由於投影系統具有放大 因數Μ(通常<1),所以掃描基板台的速度v是掃描光罩台之 _ 速度的因數Μ倍。如需本文中討論之光刻裝置的詳細資訊 ,請參閱(例如)US-A 6,046,792,這份文獻以參考材料方式 併入本文中。 0 在使用光刻設備的製造程序中,圖樣(例如,在光罩中的 圖樣)被成像在至少部份被雷射感應材料(光阻)覆蓋的基板 上。在這項成像步驟之前,基板可經過各種程序處理,如 印刷、光阻塗佈及軟烤(soft bake)。曝光之後,基板可能會 、.,[過其他权序處理,如後曝光後烘烤(p〇s1>eXp〇sure bak:e) 、顯影、硬烤(hard bake)及成像圖案量測/檢查。此系列程 ,‘· 序被當作圖樣化裝置(例如,IC)各層的基礎。接著,此類圖 1224808
(4) 樣化層會經過各種程序處理,如蝕刻、離子植入(摻雜)、金 屬化、氧化、化學機械研磨法等等,所有都預定對各層進行 最後加工。如果需要數層,則針對每層新層必須重複整個程 序或變化。最終,一系列裝置會出現在基板(晶圓)上。接著 ’藉由如切割之類的技術將這些裝置互相分隔,因此可將個 、 別裝置黏著在載體上、耦合至接針等等。如需製程的詳細資
訊’請參閱(例如)McGraw Hill Publishing Co·,之 1997 年 ISBN 0-07_067250-4由 Peter van Zant 著作的"Microchip Fabrication 0 :A Practical Guide to Semiconductor Processing’’」第三版, 這份文獻以參考材料方式併入本文中。 術語“投影系統,,應被廣泛解譯為包括各種投影系統,例 如,包括折射光學、反射光學及反射折射(catadi〇ptdc)。輻 射系統還可包含按照這些設計類型之任一種操作的組件, 用於導向、成形或控制輻射的投影光束。另外,光刻設備 可能屬於具有兩個或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以 上光罩台)的類型。在能夠以平行或預備步驟使用額外工作 台的此類“多階,,裝置中,可在一個或一個以上工作台上執 · 仃步驟,同時使用一個或一個以上其他工作台進行曝光。 例如,US-A 5,969,441及WO 98/40791中說明雙座光刻設備 ’這兩份文獻以參考材料方式併入本文中。 為了能夠成像較小型圖案,已提出在光刻設備中使用波 長為5至20 nm(尤其是13 nm)的極紫外線輻射㈣价咖 \ ultraviolet radiation ; EUV)或電荷粒子光束(例如,離子束 或電子束)當作曝光輻射。這些類型輻射需要抽空設備中的 1224808
(5) 光束路徑’以避免光束散佈或吸收。因為不知道適用於製 造EUV折射光學元件的材料,所以euV光刻設備必須在轄 射(照明)和投影系統中使用鏡子。甚至EUV輻射的多層鏡射 ~. 具有相當低的反射比,並且極容易受到致污物影像,所以 需要進一步降低其反射比,進而降低設備的總處理能力。 “ 這導致進一步必須維持的真空等級需求,並且特定必須維 持非常低的碳氫化合物分壓。 同時’電漿輻射來源及光阻是不可進入照明和投影系統 · 之致污物的實質來源。例如,放電電漿來源使用放電來形 成非常高熱度的局部離子化電漿,用於發射EUV輻射。電 聚氣體(通常是氤(Xe))及來自輻射來源的殘骸不可進入照 明系統。在設備的另一端,入射在光阻上以將光阻曝光的 輻射導致噴濺製程噴出殘骸及副生成物。這必須防止來源 及光阻殘骸進入照明和投影系統。 US-A-0 957 402中發表說明用於防止光阻殘骸進入投影 系統的系統,該份文獻以參考材料方式併入本文中。此系 統包含一簡單的套管(最好是圓錐形),用於圍繞介於投影系 · 統封裝與基板之間的投影光束。套管中的氣流承載光阻殘 骸’以防止光阻殘骸進入投影系統封裝。 WO 99/42904發表一種用於淨化來源殘骸的氣體淨化管 ’稱為過濾器,其包含複數個金屬薄片或金屬板,其可能 是平面或圓錐形並且以放射狀排列在輻射來源周圍,該份 ' 文獻以參考材料方式併人本文巾。輻射來源、m及& _ 影系統可能被排列在緩衝氣體中’例如,壓力為〇 5 hr 1224808
(6) (陶爾)的氪。接著’致污物顆粒承受緩衝氣體溫度,例如室 溫,藉此足以在顆粒進入過濾器之前將顆粒減速。已知氣 體淨化管的氣壓等於其環境氣壓。這個氣體淨化管被配置 -. 在距離來源2公为處,並且其金屬板的長度(輻射傳播方向) 為至少1公分’並且最好是7公分。這項設計需要相當大而 — 高成本的聚光和引導/成形光學,以使輻射來源成束狀且成 形,並且將輻射來源引導至光罩。 〜 本發明的目的是提供一種用於淨化殘骸(如電漿來源散 · 發的殘骸或來自曝光於EUV輻射之光阻的殘骸)。 本發明的這項目的及其他目的是一種如公開報導中定義 的光刻δ又備’其特徵為氣體淨化管包括至少兩組通道,該 等兩組通道實質上平行於該投影光束傳播方向排列,並且 沿著該投影光束的光學軸互相隔開;及供應裝置,用於將 一充氣供應至介於該等兩組通道之間的間隔。 通道被理解為表示用於傳播投影光束一部份之空間的 細長部位。金屬板構件或金屬薄片隔離此一通道與鄰接通 道。 參 藉由提供兩組通道’貫際上構成兩個顆粒淨化管,並且 將氣體供應至該等兩組通道之問的間隔,就可達成淨化致 污物顆粒的高氣壓,而顆粒淨化管的高流動阻力確定使洩 漏降至最低限度。新型氣體淨化管設計允許氣體淨化管中 的氣壓成為高於氣體淨化管外部氣體的強度等級。該氣體 ' 淨化管效率提高,而允許縮短該氣體淨化管,即,更小型 、 ’所以可降低聚光光學的大小及成本。如果配備足夠的抽 -10- ⑺ 空幫浦容量,則該氣體淨化管的外部氣壓可維持在小於該 氣體淨化管的内部氣壓至少10或100倍。 為了提供足夠的氣流阻力以使介於該等兩組通道間之該 間卩 1¾與該氣體淨化管外部之間的壓力差,藉由金屬板構件 界定的該等通道最好具有大於8的寬高比(長/寬 通過氣體淨化管之氣流的速度最好足夠快速,使抽空幫 庸清空的氣體淨化管容積小於氣體分子通過任一組通道擴 散所花的平均時間,最好小於二分之一。在此方法中,可 確保不會附著於通道之金屬板或金屬薄片的致污物顆粒會 被充氣流動承載及抽空。 在一輻射來源與該輻射系統所包含之照明系統之間可使 用氣體淨化管來捕獲來源殘骸,尤其來源是電漿來源的情 況。 本發明也相關於一種裝置製造方法,該方法包括下列步 驟: 提供一基板,該基板至少部份被一雷射感應材料層覆蓋; 使用一輻射系統來提供一輻射投影光束; 使用一氣體淨化管(contaminant trap)以從該投影光束去 除致污物顆粒; 使用圖樣化裝置,使該輻射光束的橫斷面具有一圖樣; 將該圖樣化輻射光束投影在該雷射感應材料層的一目標 部位上。 該方法的特徵為去除致污物顆粒之步驟包括:透過至少 兩組通道連續傳送投影光束,該等兩組通道沿著該投影光 a2248〇8
束傳播方向互相隔開;及將一充氣供應至介於該等兩組通 道之間的間隔。 雖然本文中具體提出在製造1C過程中使用根據本發明 的設備,但是應明確知道本發明設備具有許多其他可能的 應用。例如,在製造整合式光學系統、磁性領域記憶體的 引導和偵測圖樣、液晶顯示面板、薄膜磁頭等等過程中皆 可抓用本設備。熟知技藝人士應明白,在此類供選擇的應 用背景下,本文中任何使用的術語"光刻光罩板,,(reticle) 曰曰圓(wafer)或”晶粒"(die)應視為分別可被更泛用的術 浯’’光罩"(mask)、” 基板"(substrate)或"目標部位 ”(target portion)取代。 在本文件中,使用的術語“輻射”(1^(1丨31:丨〇11)和“光束,,(56&111) 涵蓋所有類型電磁輻射,包括紫外線輻射(例如,波長為 365、248、193、157或12ό毫微秒)和EIJV(極紫外線輻射 ’波長範圍為為5至20毫微秒)。 現在將參考僅作為範例之隨附的原理圖來詳細說明本發 明的範例,其中: 圖1顯示根據本發明具體實施例的光刻設備; 圖2顯示根據本發明之排列於輻射來源四周的氣體淨化 管;以及 , 圖3顯示EUV光刻設備之各種真空室的原理圖。 圖中相對應的參考符號標準相對應的零件。 圖1顯示根據本發明特定具體實施例之光刻設備的原理 圖。該設備包括: -12- 1224808 ⑺ 丨 一輻射系統Ex、IL ,用於供應一輻射(例如,EUV輻射) 投影光束PB,在此特殊情況下,還包含一輻射來源la ; 一第一物體工作台(光罩台)MT配備一用於支承光罩 , MA(例如,光刻光罩板)的光罩支架(mask h〇ider),並且連 接至第一疋位裝置pM ,用於將光罩精確定位於(例如)項目 _ PS或項目W ; 一第二物體工作台(基板台)WT配備一用於支承基板w (例如,塗上光阻的矽晶圓)的基板支架(substrate holder), # 亚且連接至第二定位裝置PW,用於將基板精確定位於(例 如)項目PL或光罩MA ; 一投影系統PS(例如,鏡子組),用於將光罩Ma的照射 4位成像在基板W的目標部位c (例如,包含一個或一個以 上晶粒)上。 在本文中,設備屬於反射型(即,具有反射型光罩)。然 而’一般而言,設備也可能屬於透光型(即,具有透光型光 罩)。或者,設備可採用另一種圖樣化裝置,如屬於上文所 _ 述類型的可程式規劃鏡射陣列。 來源LA(例如’放電或雷射成形電槳來源)產生輻射光束 。這個光束被饋送至照明系統(照明器)IL,例如,穿過條件 反射裝置(如光束擴大器(beam expander)Ex)之後。照明器 IL可包含調整裝置am,用於設定光束散發強度的外半徑寬 ^ 度或及/或内半徑寬度(通常分別稱為心0111以和心inner)。此 外’照明β IL通常包含各種其他組件,如積分器in及聚光 器CO °在此方式中,照射在光罩ma上之光束PB的橫斷面 -13- 1224808
(ίο) 具有所期望的一致性及散發強度。 請注意,圖1所示的來源L A可能在光刻設備外罩内(例如 ’如同來源L A水銀燈的常見情況)。來源也可能遠離光刻設 . 備’來源所產生的輕射光束被導向至設備(例如,在適當的 導向鏡輔助下)。後項案例通常是來源LA是准分子雷射的情 : 況。本發明及申請專利範圍涵蓋這些案例。 接著,光束PB攔截支承在光罩台MT上的光罩MA。經過 光罩MA選擇性反射的光束通過投影系統pS,由投影系統將 · 光束PB聚焦在基板w的目標部位C上。在第二定位裝置PW (及干涉計量測裝置IF)輔助下,可精確移動基板台WT,例 如’將不同目標部位C定位在光束PB路徑中。同樣地,可使 用第一定位裝置PM以將光罩MA精確定位於光束pb路徑 ,例如,在從光罩庫以機械擷取光罩MA後,或在掃描期間 。一般而言’在向前衝程(l〇ng-str〇ke)模組(路線定位)及短 衝程(short-stroke)模組(微調定位)輔助下就可達成物體台 MT、WT移動,圖1中未明確描繪。然而,就晶圓步進機 (相對於步進掃描設備)而言,光罩台MT可只連接短衝程促 動器或可能固定。 在兩種不同模式中可使用圖中所示的設備: 1·在步進模式中’光罩台“丁實質上維持不動,並且會一 次(即,單一閃光)將整個光罩圖樣投影在目標部位C上。接_ · 著,將基板台WT往X及/或y方向移位,使不同目標部位c可 被光束PB照射; ' . 2·在掃描模式中,實質上相同的情況適用,除了不會以單 •14- 1224808
⑼ 一‘‘閃光”曝光給定目標部位C外。而是,光罩sMT能夠以 速度V往給定方向移動(所謂“掃描方向,,,例如,y方向),促 使投影光束PB掃描整個光罩影像。同時,以速度▽ = ^1¥將 基板台W丁往同一方向或反方向移動,其中M是投影系統 PS的倍率(通常是M= 1/4或1/5)。在此方法中,可曝光相當 大的目標部位C,而不需要妥協投影系統解析度。 假使輻射來源是EUV發射電漿來源(例如,雷射成形電槳 來源或放電電槳來源),則會將氣體淨化管1〇產生賴射光束 排列在接近輻射來源的位置’如圖1所示。這個氣體淨化 官應防止殘骸(例如,輻射來源推入的致污物顆粒抵達輻 射系統及照明系統的光學組件。圖2顯示根據本發明之氣 體淨化管10的斷面圖。氣體淨化管包括第一組丨丨及第二組 似金屬板構件或金屬薄片,其以放射狀排列在輻射來源 LA發射之投影光束PB的光學軸〇A周圍。第一組和第二組 金屬板分別界定第一組通道1丨和第二組通道丨2。基於簡明 /月楚,圖2中只有呈現第一組的兩個通道2〇, 21和3〇, 31及第 二組的兩個通道3〇,3 1。這兩組通道115;12之間相距一間隔 1 3,由氣體供應器14充氣至該間隔。可配備抽空系統i 5 抽出氣體淨化管1 〇中的氣體,抽出的氣體可經過濾清器i 6 濾清並且循環回到氣體供應器14。充氣可能是惰性氣體 (例如,氬),並且最好選用具有投影光束波長最小吸收的 氣體。抽空系統15通常包含連接至鄰接氣體淨化管1〇之處 理室的幫浦。 投景夕光束PB連續通過第一組通道11和第二組通道丨2。通 -15- 1224808
道最好具有8或以上的寬高比(長/寬)。視需要藉由框架支撐 之所‘作的似金屬板構件最好儘可能非常薄,以使從吸收 光束輻射量及金屬薄片可能形成的輻射量降至最低限度。 第一組通道11對位於第二組通道12,以使下游金屬板位於 上游金屬板的陰影中。 似金屬板構件界定之通道的窄度提供對供應至間隔13 之氣體的實質流動阻力,而使進入設備其餘部位的洩漏降 至最低限度。舉例而言,通道的平均寬度可能是丨公分,高 度和長度為20毫米,並且通道開口的總面積為1〇〇平方公分 。可按照下列方式導出通道結構的氣流傳導性或對氣流的 阻力。所呈現的結果為,例如,真空氣内壁中的開孔部份 、鄰接通道數量都會大幅降低開口的傳導性。在簡化計算 中(精確度在約10%範圍内),通道結構的傳導性為··
Ct = Cm + Cv 其中CM表示分子傳導性,而。表示薄板傳導性。如需此 類計算的詳細資訊,請參閱WUey & s〇nsInc·,1998年IsBN 0-471-17593-5 由 J.M 丄 afferty 編輯的“F_dati〇ns 〇f Science and Technology”。針對高 Knudsen 數字(> 〇5),/ 佔首要地位,而針對低Knudsen數字,則是。佔首要地 位。在所謂的過渡規律中,則必須針對所考慮的情況來考 慮到這兩個參數。 在圖2的結構中,假使通道開口的總面積為1〇〇平方公分 ,並且通道的長度約20毫米、切線方向寬度為〇·5毫米及 相對於光學軸之半徑方向(即光束軸)的寬度為2〇亳米則 -16- 1224808
〇3) CM =10 ι/s、Cv =130 1/s。得出0·〇5毫巴氬之通道中之平均 壓力的總導電性為CT =140 Ι/s(間隔13中為〇1毫巴,氣體淨 化管外部壓力可忽略)。因此,藉由使用56⑽1/s容量的幫浦 抽出充電’就可將氣體淨化管外部的壓力維持在〇 · 〇 2 5毫巴 ,並且通過每組通道的氣流為14 ml/s。 根據本發明的氣體淨化管以兩種方法淨化致污物顆粒。 第一,通道中的氣壓確保通過氣體淨化管擴散的致污物顆 粒或分子不會接觸到通道内壁的機會非常小。大部份的致 污物會附著於通道内壁,並且粗糙及/或可充電的内壁可促 進致污物附著於通道内壁。針對未附著於通道内壁的致污 物顆粒,氣體流率促使清空氣體淨化管的平均時間小於分 子通常任一組通道擴散的平均時間之事實意謂著,此類致 污物顆粒會被充氣流動承載及抽空。氣體淨化管及充電可 被冷卻以降低擴散率。 本發明氣體淨化管不僅可運用在輻射來源部位,而且還 可可運用在光刻設備中其他位置。如圖3所原理圖所示,此 一光刻設備的各種組件被分散在數個真空室中。這些真空 室被室壁分隔,真空室中具有供投影光束從某真空室傳遞 至下一真空室的窗口。圖3顯示包含來源La的來源室4〇、 包含聚光鏡(圖中未顯示)的照明光學室5 〇和可能有用於決 定投影光束的形狀及趨向(收歛性及離散性)的進一步鏡子 (像是鏡子51)、包含投影系統PS的投影光學室7〇及包含基 板W的處理室80。在各種處理室中,可維持不同的真空程 度。照明光學室和投影光學室需要高真空程度,使投影光 -17- (14) (14)1224808
束可穿透通過這些處理室之投影光束的光學路徑。還必須 防止致污物顆粒進入這些處理室且防止抵達光學組件。此 類顆粒會顯著降低這些組件的反射比及品f,而對投影設 備的效能造成不良影響。如上文所述,其中_種致污物起 源於EUV輻射來源,就放電電漿來源而言,輻射來源會因 電極和處理室壁侵#而產生殘骇,就雷射成形電毁來源而 言,輻射來源會因來自電漿和室壁的離子或顆粒而產生殘 骸。另一種致污物起源於基板上的光阻層,在使用euv投 影光束照射下,光阻層會產生有機汽相及其他殘骸。一般 而言,根據本發明的氣體淨化管可排列在投影光束進入及 離開一系列光刻設備處理室的位置上。就EUV設備而言, 此氣體淨化管可被排列在介於輻射來源乙八與照明系統乩 或光束擴大器Ex(若有的話)之間,並且可被排列在介於投 〜系’’先PL與基板W之間。氣體淨化管也可被排列在介於兩 個連續處理室之間,以進一步減少投影光束中的殘骸或致 污物顆粒。 基於相同目的,也可在該位置排列兩個或兩個以上氣體 淨化管。 雖然前文中已說明本發明的特定具體實施例的情況下, 但是熟知技藝人士應明白也可以其他方式來實施本發明。 具體而言,雖然已展示使用本發明氣體淨化管來淨化來源 殘骸’但是應明白氣體淨化管也可運用在光刻設備的其他 位置以淨化任何其他致污物來源。再者,可改變氣體淨化 管形狀以適應會聚或準直光束及離散光束,如圖所示。說 -18- 1224808
〇5) 明書不作限制本發明之用。 圖式代表符號說明 10 氣體淨化管 11 第一組通道 12 第二組通道 PB 投影光束 CO 聚光器 LA 輻射來源 14 氣體供應器 15 抽空系統 16 遽清器 40 來源室 50 照明光學室 51 鏡子 PS 投影系統 70 投影光學室 W 基板 80 處理室 Ex 光束擴大器 IL 照明系統 20,21:30,3 1 通道 13 間隔 RL 光阻 MT 第一物體工作台(光罩台) -19- 1224808 (16) MA 光罩 PM 第一 WT 第二 PW 第二 AM 調整 IN 積分 OA 光學 定位裝置 物體工作台(基板台) 定位裝置 裝置 器 軸
-20-

Claims (1)

1224808 第091122738號申請案 中文申請專利範圍替換本(93年6月) 拾、申請專利範圍 1. 一種光刻設備,包括: 一輻射系統,用於提供一輻射投影光束; 支撐^構,用於支撐圖樣化裝置,該圖樣化裝置係 用於按照一所想要圖樣將該投影光束圖樣化; 一基板台,用於一支承一基板; 一投影系統,用於將該圖樣化光束投影在該基板的一 目標部位上; 至少一處理室,用於封入該輻射系統、該支撐結構、 該基板及該投影系統之至少一項的至少一部位;以及 氣體淨化苔,其被排列在該投影光束路徑中,其特 徵為該氣體淨化管包括:至少兩組通道,其以實質i平 行於該投影光束傳播方向排列,該等兩組通道沿著該投 影光束光學軸互相隔開;及供應裝置,用於將一充氣供 應至介於該等兩組通道之間的間隔。 2. 如申請專利範圍第旧之設備,其中該等兩組通道之至 、、且通道包3以放射狀排列在該光學軸周圍的通道。 3. 如申請專利範圍第旧之設備,其中該等通道的長度大 於寬度至少8倍。 4. 如申請專利範圍第3項之設備,該設備進一 #包括抽空 裝置’用於從該氣體淨化管抽出氣體。 5. 如利範圍第4項之設備,其中該氣體抽空裝置的 幫浦容量足以適用於該等第一或第二組通道的傳導性 以使從該氣體淨化管茂漏的氣壓是該空間中氣壓的至 1224808 少1 0倍’最好是4 〇倍,而以1 〇 0倍最佳。 6·如申請專利範圍第4項之設備,其中該氣體抽空裝置的 幫浦容量促使清空該氣體淨化管容積的期間小於氣體 分子在室溫下通過該等第一或第二組通道之任一通道 散擴的平均時間。 7. 如申請專利範圍第1項之設備,其中該氣體淨化管位於 包含該輻射系統中之一輻射來源與一照明系統之間。 _ 8. 如申請專利範圍第1項之設備,其中該支撐結構包含一 用於支承一光罩的光罩台。 9 · 一種半導體裝置製造方法,包括下列步驟: 提供一基板’該基板至少部份被一雷射感應材料層覆 蓋; 使用一輻射系統來提供一輻射投影光束; 使用一氣體淨化管以從該投影光束去除致污物顆粒; 使用圖樣化裝置,使該輻射光束的橫斷面具有一圖樣 ;以及 將該圖樣化輻射光束投影在該雷射感應材料層的一 馨 目標部位上; 其特徵為去除致污物顆粒之步驟包括··透過至少兩組 、〔連、’’ί、傳送技影光束,該等兩組通道沿著該投影光束 傳播方向互相隔開;及將一充電供應至介於該等兩組通 道之間的間隔。 1〇_ ^申請專利範圍第9項之方法,該方法進一步包括從該 氣體淨化管抽出該充氣。 . 11.1224808 12. 13. 14. 15. 如申請專利範圍第10項之方法,其中該抽空氣體步驟的 執行速度足以促使從該氣體淨化管洩漏的氣壓是該空 間中氣壓的至少10倍,最好是40倍,而以1〇〇倍最佳。 如申請專利範圍第10項之方法,其中該抽空氣體步驟的 執行速度足以促使清空該氣體淨化管容積的時間小於 氣體分子在室溫下通過該等第一或第二組通道之任一 · 通道散擴的平均時間。 · 如申凊專利範圍第1、2、3、4、5、6、7或8項之設備, · 其中該投影光束包括EUV輻射。 如申請專利範圍第9、1〇、η或12項之方法,其中該投 影光束包括EUV輻射。 一種使用氣體淨化管之光刻設備,包括·· 一輻射系統,用於提供一輻射投影光束; 一支撐結構’用於支撐圖樣化裝置,該圖樣化裝置係 用於按照一所想要圖樣將該投影光束圖樣化; 一基板台,用於一支承一基板; 一投影系統,用於將該圖樣化光束投影在該基板的一 · 目標部位上; 至 >、處理至’用於封入該輻射系統、該支樓結構、 該基板及該投影系統之至少一項的至少一部位;以及 #亥氣體淨化管’其被排列在該投影光束路徑中,其特 徵為該氣體淨化管包括:至少兩組通道,其以實質上平 · 行於該投影光束傳播方向排列,該等兩組通道沿著該投 影光束光學軸互相隔開;及供應裝置,用於將一充氣供 16. 應至介於該等兩組通道之間的間隔。 —種使用氣體淨化管之半導體裝置製造方法,包含以下 步驟: k供一基板,該基板至少部份被一雷射感應材料層覆 蓋; 使用一輻射系統來提供一輻射投影光束; 使用該氣體淨化管以從該投影光束去除致污物顆粒; 使用圖樣化裝置,使該輻射光束的橫斷面具有一圖樣 :以及 將該圖樣化輻射光束投影在該雷射感應材料層的一 目標部位上; 其特徵為去除致污物顆粒之步驟包括:透過至少兩組 通道連續傳送投影光束,該等兩組通道沿著該投影光束 傳播方向互相隔開;及將一充電供應至介於該等兩組通 道之間的間隔,·且該氣體淨化管包括:至少兩組通道, /、以貫質上平行於該投影光束傳播方向排列,該等兩組 通道沿著該投影光束光學軸互相隔開;及供應裝置,用 於將一充氣供應至介於該等兩組通道之間的間隔。 -4-
TW091122738A 2001-10-12 2002-10-02 Lithographic apparatus and device manufacturing method TWI224808B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01203899 2001-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWI224808B true TWI224808B (en) 2004-12-01

Family

ID=8181065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW091122738A TWI224808B (en) 2001-10-12 2002-10-02 Lithographic apparatus and device manufacturing method

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6753941B2 (zh)
EP (1) EP1438637A2 (zh)
JP (1) JP2005505945A (zh)
KR (1) KR20040052231A (zh)
TW (1) TWI224808B (zh)
WO (1) WO2003034153A2 (zh)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748447B1 (ko) * 2002-08-23 2007-08-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 투영장치 및 상기 장치에 사용하기 위한파티클 배리어
SG129254A1 (en) * 2002-08-27 2007-02-26 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus and reflector assembly for use in said apparatus
US6770895B2 (en) * 2002-11-21 2004-08-03 Asml Holding N.V. Method and apparatus for isolating light source gas from main chamber gas in a lithography tool
US6919573B2 (en) * 2003-03-20 2005-07-19 Asml Holding N.V Method and apparatus for recycling gases used in a lithography tool
US7230258B2 (en) * 2003-07-24 2007-06-12 Intel Corporation Plasma-based debris mitigation for extreme ultraviolet (EUV) light source
EP1531365A1 (en) * 2003-11-11 2005-05-18 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus with contamination suppression
US7135692B2 (en) * 2003-12-04 2006-11-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, illumination system and method for providing a projection beam of EUV radiation
WO2005096099A2 (en) 2004-03-31 2005-10-13 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Removal of particles generated by a radiation source
US6972420B2 (en) 2004-04-28 2005-12-06 Intel Corporation Atomic beam to protect a reticle
US7307263B2 (en) * 2004-07-14 2007-12-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, radiation system, contaminant trap, device manufacturing method, and method for trapping contaminants in a contaminant trap
US7161653B2 (en) * 2004-09-20 2007-01-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus having a contaminant trapping system, a contamination trapping system, a device manufacturing method, and a method for improving trapping of contaminants in a lithographic apparatus
US7361911B2 (en) * 2004-12-09 2008-04-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7145132B2 (en) * 2004-12-27 2006-12-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, illumination system and debris trapping system
US7145631B2 (en) 2004-12-27 2006-12-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, illumination system and method for mitigating debris particles
SG123770A1 (en) 2004-12-28 2006-07-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, radiation system and filt er system
US7692169B2 (en) * 2004-12-28 2010-04-06 Asml Netherlands B.V. Method for filtering particles out of a beam of radiation and filter for a lithographic apparatus
SG123767A1 (en) 2004-12-28 2006-07-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, illumination system and filter system
JP4366358B2 (ja) 2004-12-29 2009-11-18 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置、照明システム、フィルタ・システム、およびそのようなフィルタ・システムのサポートを冷却するための方法
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
DE102005020521B4 (de) * 2005-04-29 2013-05-02 Xtreme Technologies Gmbh Verfahren und Anordnung zur Unterdrückung von Debris bei der Erzeugung kurzwelliger Strahlung auf Basis eines Plasmas
KR101298214B1 (ko) * 2005-06-14 2013-08-22 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 향상된 가스 분포를 갖는 잔해 저감 시스템
US7397056B2 (en) * 2005-07-06 2008-07-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, contaminant trap, and device manufacturing method
JP2007018931A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Canon Inc 光源装置、露光装置及びデバイス製造方法
US7465943B2 (en) * 2005-12-08 2008-12-16 Asml Netherlands B.V. Controlling the flow through the collector during cleaning
US7696492B2 (en) * 2006-12-13 2010-04-13 Asml Netherlands B.V. Radiation system and lithographic apparatus
US7696493B2 (en) * 2006-12-13 2010-04-13 Asml Netherlands B.V. Radiation system and lithographic apparatus
US7655925B2 (en) 2007-08-31 2010-02-02 Cymer, Inc. Gas management system for a laser-produced-plasma EUV light source
US7700930B2 (en) 2007-09-14 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus with rotation filter device
US20090183322A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-23 Banqiu Wu Electrostatic surface cleaning
US8084757B2 (en) * 2008-01-17 2011-12-27 Applied Materials, Inc. Contamination prevention in extreme ultraviolet lithography
CN101960386B (zh) 2008-02-28 2013-02-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有旋转箔陷阱和驱动组件的碎片减缓装置
WO2009144609A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Debris mitigation device
DE102009035789A1 (de) * 2009-07-31 2010-11-25 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Optisches System
US20120247504A1 (en) * 2010-10-01 2012-10-04 Waleed Nasr System and Method for Sub-micron Level Cleaning of Surfaces
DE102012217120A1 (de) * 2012-09-24 2014-03-27 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung und Betriebsverfahren dafür
CN103237401A (zh) * 2013-04-01 2013-08-07 哈尔滨工业大学 一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑***
KR102502727B1 (ko) 2015-11-09 2023-02-23 삼성전자주식회사 레티클 및 그를 포함하는 노광 장치
JP6759732B2 (ja) * 2016-06-08 2020-09-23 ウシオ電機株式会社 デブリトラップおよび光源装置
US10687410B2 (en) 2018-07-27 2020-06-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extreme ultraviolet radiation source and cleaning method thereof
WO2020123038A1 (en) 2018-12-10 2020-06-18 Applied Materials, Inc. Attachment feature removal from photomask in extreme ultraviolet lithography application
KR20200128275A (ko) 2019-05-02 2020-11-12 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
JP2024003392A (ja) * 2022-06-27 2024-01-15 ウシオ電機株式会社 デブリ低減装置及びこれを備えた光源装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59206473D1 (de) 1991-09-06 1996-07-11 Siemens Ag Kompaktes Funkgerät, insbesondere Handfunkgerät mit einer versenkbaren oder umklappbaren Stabantenne
JP3127511B2 (ja) * 1991-09-19 2001-01-29 株式会社日立製作所 露光装置および半導体装置の製造方法
US6566668B2 (en) * 1997-05-12 2003-05-20 Cymer, Inc. Plasma focus light source with tandem ellipsoidal mirror units
US6108397A (en) * 1997-11-24 2000-08-22 Focused X-Rays, Llc Collimator for x-ray proximity lithography
JPH11224839A (ja) * 1998-02-04 1999-08-17 Canon Inc 露光装置とデバイス製造方法、ならびに該露光装置の光学素子クリーニング方法
JP3832984B2 (ja) * 1998-10-27 2006-10-11 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
EP1279070B1 (en) * 2000-05-03 2007-10-03 ASML Holding N.V. Apparatus for providing a purged optical path in a projection photolithography system and a corresponding method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040052231A (ko) 2004-06-22
US20030071979A1 (en) 2003-04-17
JP2005505945A (ja) 2005-02-24
EP1438637A2 (en) 2004-07-21
WO2003034153A2 (en) 2003-04-24
WO2003034153A3 (en) 2003-10-16
US6753941B2 (en) 2004-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI224808B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4391453B2 (ja) リソグラフィ機器、放射システム、汚染物質トラップ、デバイスの製造方法、及び汚染物質トラップ内で汚染物質を捕らえる方法
EP1350141B1 (en) Illumination system with vacuum chamber wall having a transparent structure
KR101753212B1 (ko) 리소그래피 장치용 광학 요소, 이러한 광학 요소를 포함하는 리소그래피 장치 및 광학 요소 생성 방법
JP3828889B2 (ja) 伸張可能な薄膜を備える汚染バリヤ
US6683936B2 (en) EUV-transparent interface structure
TWI394012B (zh) 微影裝置及元件製造方法
JP4799620B2 (ja) 放射システムおよびリソグラフィ装置
JP4353640B2 (ja) 極端紫外リソグラフィー用気体幕を有するウエハー容器
TW200424782A (en) Lithographic projection apparatus and reflector assembly for use in said apparatus
JP2004103731A (ja) 差動排気システム及び露光装置
JP2007018931A (ja) 光源装置、露光装置及びデバイス製造方法
JP5531053B2 (ja) 放射源、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
US20120154779A1 (en) Spectral purity filter, lithographic apparatus, and method for manufacturing a spectral purity filter
TW201337470A (zh) 輻射源與用於微影裝置及元件製造之方法
TWI323832B (en) Lithographic projection apparatus and device manufacturing method
CN115524937A (zh) 使遮罩曝光于极紫外光的方法以及极紫外光微影***
JP2007128971A (ja) 差動排気システム及びそれを用いた光源、露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees