CN1530756A - 包括气体冲洗系统的光刻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括气体冲洗系统的光刻投射装置，其中该气体冲洗系统和基底为在气体冲洗系统和基底间的径向气流限定一间隙，并且其中气体冲洗系统还包括一些用于产生径向气流的额外出口，并且其中所用的气体冲洗系统产生径向气流，使得在所述间隙任意位置，径向气流具有大于零并且方向向外的径向速度。

Description

包括气体冲洗系统的光刻装置
技术领域
本发明涉及一种光刻投射装置，包括：
用于提供辐射投射光束的辐射系统；
用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据希望的图案对投射光束进行构图；
用于保持基底的基底台；
用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统，以及
气体冲洗系统。
背景技术
为减小在光刻投射装置中成像的特征尺寸，希望减小照明辐射的波长。为了这个目的，建议使用小于200nm左右的波长，例如157nm或126nm。然而，这种波长会被一般大气中的空气强烈吸收，当光束穿过装置时将导致不能接受的强度损耗。密封整个装置和在真空中操作将会引入晶片和划线板交换的延迟，然而使用不吸收照明辐射波长的气体，例如超纯氮气(N2)，冲洗整个装置，将导致由于在未完全封闭的器件中的气体耗用造成的额外生产费用。
EP1098226描述了这样一个系统，其中包括气源和真空泵的冲洗系统提供层流，并且其中该层流平行于掩模台上的例如薄板和掩模，或平行于末端的镜头和晶片台上的基底。在EP1098226中，一种“清洗罩”被安装在投射系统PL面对基底的面上，并围绕投射系统的末端元件，其在投射系统和基底之间形成间隙，并且该“清洗罩”的壁具有冲洗气体的出入口。为了防止从“罩”外引入空气/气体，该流速必须尽量快。并且在出口处，“罩”外的气体仍可能被吸入。此外被引入到罩内的气体也可能泄漏到外面并改变罩外气体的组成。在这种情况下例如根据气体透射或折射率原理的例如用于检测晶片等的高度或位置的传感器可能会受到干扰，这将降低结果的再现性。
接下来，可知光致抗蚀剂聚合物从环境空气中吸收相当大量的水(几个体积百分比)，所述水吸收部分入射光，特别是像157nm或126nm短波长的光。在照明期间残留的含水量将会导致比蒸汽相水产生的透射损耗更大的损耗。在22℃、50％RH(相对湿度)气体环境中，平衡态时发现被光致抗蚀剂聚合物吸收的典型总含水量在大约1.0vol.％至2.5vol.％之间。EP1098226既没有描述如何干燥晶片上的抗蚀剂和如何在投射光束到达晶片上的抗蚀剂前去除水，也没有暗示这些处理是必须的；该层流可能只去除存在于气相中的水。
因此，本发明的一个目的是提供一个减少例如在抗蚀剂上的水对投射光束的光吸收的系统。本发明的另一个目的是在投射光束到达基底上的抗蚀剂表面前从抗蚀剂中减少部分的水，以增强抗蚀剂的透射。
发明内容
根据本发明，提供一种根据开始段落描述的光刻投射装置，其特征在于：
所述气体冲洗系统和所述基底为在所述气体冲洗系统和所述基底之间的径向气流限定了间隙，
所述气体冲洗系统还包括用于产生所述径向气流的出口，以及
使用时所述气体冲洗系统被设置得用于产生径向气流，以使在所述间隙任意位置，所述径向气流具有大于零且方向向外的径向速度。
径向气流在投射光束到达抗蚀剂之前，干燥或去除部分抗蚀剂表面吸收的及存在于抗蚀剂中的水。这有利地减少了水对投射光束的光吸收。这样透射损耗被最小化，且透射中的差异也被最小化。在投射系统的末端镜头和基底之间、和气体冲洗系统和基底之间的环境现在可被更好地控制。优选地，至少在基底台一个运动方向上的径向气流具有等于或大于基底台瞬时速度的速度。
在一个实施例中，气体冲洗系统还包括用于产生基本为层流的气流，该气流穿过至少部分在投射系统的末端镜头和基底之间的所述投射光束。因此，如果使用这样一种光刻装置，在避免对生产量的不利影响和保持装置的制造费用的同时，不但对投射光束的吸收可被最小化，并且减少了昂贵消耗材料的使用。
在出口和入口之间产生的穿过部分在投射系统的末端镜头和基底之间的投射光束的层流气流，优选包括对所述投射系统的所述辐射基本上不吸收的冲洗气体，例如从包括(超纯)N2、He、Ar、Kr和Ne的组中选择的一种或多种气体。由于对这些气体的要求是不同的，所以产生在基底和气体冲洗系统之间的间隙中的径向气流所用的气体，可以包含与所述层流气流不同组成的气体。径向气流应包含杂质水小于百万分之一(1ppm)的气体，若小于0.01ppm则更好，最好是小于0.001ppm。
根据本发明另一个实施例，气体冲洗系统还包括位于气体冲洗系统出口之外的一些额外的排气入口，该气体冲洗系统用于提供径向气流，其出口用于排出部分或绝大部分在所述间隙方向向外的径向气流。这样使得在投射系统的末端镜头和基底之间的区域之外形成一个控制得更好的气体环境，从而对透射和折射率进行更好的控制。这些都是有利的，因为例子中检测基底高度或位置的传感器可能对透射和/或折射率的细小差异十分敏感。
根据本发明的另一个实施例，投射系统的末端镜头可以包括对辐射基本透明的材料形成的下镜头元件，其中覆盖部件基本是一平面，并且基本平行于所述层流的方向。这种组件可用于覆盖例如末端镜头的在所述光路的所述部分中或邻近所述光路的所述部分的光刻装置的组件的非平面表面。
根据本发明的另一方面，提供一种使用光刻投射装置制造器件的方法，其中该装置包括：
用于提供辐射投射光束的辐射系统；
用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据希望的图案对投射光束进行构图；
用于保持基底的基底台；
用于将带图案的光束投射到基底的靶部上的投射系统，和
气体冲洗系统，
其特征在于在所述气体冲洗系统和所述基底之间的间隙提供径向气流，使得在所述间隙任意位置，所述径向气流具有大于零且方向向外的径向速度。
因此，本发明特别提供一种减少在辐射下曝光之前的抗蚀剂的表面及内部的水份的方法和装置，并提供一种减少由于存在于抗蚀剂表面及内部的水份而导致的透射损耗的方法。
本发明的另一方面，提供一种方法，其中部分方向向外的径向气流被设置于相对于光刻投射装置的气体冲洗系统的出口之外的排气口排出。
在另一个实施例中，在该方法中采用的光刻装置还包括用于产生穿过至少部分在投射系统末端透镜和所述基底之间的所述投射光束的基本层流的气流。
根据本发明的另一方面，提供一种根据本发明的方法或装置制造的器件。
在本文中，本发明的装置具体用于制造IC，但是应该明确理解这些装置可能具有其它应用。例如，它可用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示板、薄膜磁头等等。本领域的技术人员可以理解，在这种可替换的用途范围中，在说明书中任何术语“划线板”，“晶片”或者“电路小片(die)”的使用应认为分别可以由更普通的术语“掩模”，“基底”和“靶部”代替。
在本申请中，使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波长，或如果适用的更短的波长)。特别是小于200nm波长的辐射，最好是157+/-5nm左右或126+/-5nm左右的波长的辐射。
附图说明
现在仅通过举例的方式，参照附图描述本发明的实施方案，在图中相应的附图标记表示相应的部件，其中：
图1表示依据本发明实施例的光刻投射装置；
图2是基于现有技术水平的具有气体冲洗系统的图1实施例晶片台的放大图；
图3是本发明实施例的气体冲洗系统的示意图；
图4是本发明气体冲洗系统的另实施例的示意图。
具体实施方式
这里使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够给入射的辐射光束赋予带图案的截面的部件，其中所述图案与要在基底的靶部上形成的图案一致；本文中也使用术语“光阀”。一般地，所述图案对应在靶部中形成的器件如集成电路或者其它器件的特殊功能层(如下文)。这种构图部件的示例包括：
掩模。掩模的概念在光刻中是公知的。它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。这种掩模在辐射光束中的布置使入射到掩模上的辐射能够根据掩模上的图案而选择性的被透射(在透射掩模的情况下)或者被反射(在反射掩模的情况下)。在使用掩模的情况下，支撑结构一般是一个掩模台，它能够保证掩模被保持在入射光束中的理想位置，并且如果需要该台会相对光束移动；
程控反射镜阵列。这种设备的一个例子是具有一粘弹性控制层和一反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置的理论基础是(例如)反射表面的寻址区域将入射光反射为衍射光，而非寻址区域将入射光反射为非衍射光。用一个适当的滤光器，从反射的光束中滤除所述非衍射光，只保留衍射光；按照这种方式，光束根据矩阵可寻址表面的定址图案而产生图案。程控反射镜阵列的另一实施例利用微小反射镜的矩阵排列，通过使用适当的局部电场，或者通过使用压电致动器装置，使得每个反射镜能够独立地关于一轴倾斜。再者，反射镜是矩阵可寻址的，由此寻址反射镜以不同的方向将入射的辐射光束反射到非寻址反射镜上；按照这种方式，根据矩阵可寻址反射镜的定址图案对反射光束进行构图。可以用适当的电子装置进行该所需的矩阵定址。在上述两种情况中，构图部件可包括一个或者多个程控反射镜阵列。反射镜阵列的更多信息可以从例如美国专利US5,296,891、美国专利US5,523,193、PCT专利申请WO 98/38597和WO98/33096中获得，这些文献在这里引入作为参照。在程控反射镜阵列的情况中，所述支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的；以及
程控LCD阵列，例如由美国专利US 5,229,872给出的这种结构，在这里引入作为参照。如上所述，在这种情况下支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。
为简单起见，本文的其余部分在一定的情况下具体以掩模和掩模台为例；然而，在这样的例子中所讨论的一般原理应适用于上述更宽范围的构图部件。
光刻投射装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件可产生对应于IC一个单独层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅片)的靶部上(例如包括一个或者多个电路小片(die))。一般的，单一的晶片将包含相邻靶部的整个网格，该相邻靶部由投射系统逐个相继辐射。在目前采用掩模台上的掩模进行构图的装置中，有两种不同类型的机器。一类光刻投射装置是，通过将全部掩模图案一次曝光在靶部上而辐射每一靶部；这种装置通常称作晶片分档器。另一种装置(通常称作分步扫描装置)通过在投射光束下沿给定的参考方向(“扫描”方向)依次扫描掩模图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底台来辐射每一靶部；因为一般来说，投射系统有一个放大系数M(通常＜1)，因此对基底台的扫描速度V是对掩模台扫描速度的M倍。关于如这里描述的光刻设备的更多信息可以从例如美国专利US6,046,729中获得，该文献这里作为参考引入。
在用光刻投射装置的制造方法中，(例如在掩模中的)图案成像在至少部分由一层辐射敏感材料(抗蚀剂)覆盖的基底上。在这种成像步骤之前，可以对基底可进行各种处理，如涂底漆，涂敷抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，可以对基底进行其它的处理，如曝光后烘烤(PEB)，显影，硬烘烤和测量/检查成像特征。以这一系列工艺为基础，对例如IC的器件的单层形成图案。这种图案层然后可进行任何不同的处理，如蚀刻、离子注入(掺杂)、镀金属、氧化、化学—机械抛光等完成一单层所需的所有处理。如果需要多层，那么对每一新层重复全部步骤或者其变化。最终，在基底(晶片)上出现器件阵列。然后采用例如切割或者锯断的技术将这些器件彼此分开，单个器件可以安装在载体上，与管脚等连接。关于这些步骤的进一步信息可从例如Peter van Zant的 “微型集成 电路片制造：半导体加工实践入门(Microchip Fabrication：A Practical Guide toSemiconductor Processing)”一书(第三版，McGraw Hill Publishing Co.，1997，ISBN0-07-067250-4)中获得，这里作为参考引入。
为了简单起见，投射系统在下文称为“镜头”；可是，该术语应广义地解释为包含各种类型的投射系统，包括例如折射光学装置，反射光学装置，和反折射系统。辐射系统还可以包括根据这些设计类型中任一个设计的操作部件，该操作部件用于引导、整形或者控制辐射投射光束，这种部件在下文还可共同地或者单独地称作“镜头”。另外，光刻装置可以具有两个或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级式”器件中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。例如在美国专利US5,969,441和WO98/40791中描述的二级光刻装置，这里作为参考引入。
术语气体成分这里是指纯净气体或气体成分，术语下镜头元件这里是指在辐射光束到达基底前的投射系统的末端镜头，其通常安装在例如钢制的镜头座上。
优选实施方案的详细说明
实施例1
图1示意性地表示了本发明一具体实施方案的一光刻投射装置。该装置包括：
辐射系统Ex，IL，用于提供辐射投射光束PB(例如UV辐射)，在这种具体例子中，该辐射系统还包括一辐射源LA；
第一目标台(掩模台)MT，设有用于支撑掩模MA(例如划线板)的掩模支架，并与用于将该掩模相对于物体PL精确定位的第一定位装置连接；
第二目标台(基底台)WT，设有用于支撑基底W(例如涂敷抗蚀剂的硅晶片)的基底支架，并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置连接；
投射系统(“镜头”)PL(例如反射镜组)，用于将掩模MA的辐射部分成像在基底W的靶部C(例如包括一个或多个电路小片(die))上。
如这里指出的，该装置属于反射型(例如具有反射掩模)。可是，一般来说，它还可以是例如透射型(例如具有透射掩模)。另外，该装置可以利用其它种类的构图部件，如上述涉及的程控反射镜阵列型。
辐射源LA(例如157nm或126nm激光源)产生辐射光束。该光束直接或横穿过如扩束镜Ex的调节装置后，再照射到照射系统(照射器)IL上。照射器IL包括调节装置AM，用于设定光束强度分布的外和/或内径向量(通常分别称为σ-外和σ-内)。另外，它一般包括各种其它组件，如积分器IN和聚光器CO。按照这种方式，照射到掩模MA上的光束PB在其横截面具有希望的均匀度和强度分布。
应该注意，图1中的辐射源LA可以置于光刻投射装置的壳体中(例如当辐射源LA是汞灯时经常是这种情况)，但也可以远离光刻投射装置，其产生的辐射光束被(例如通过合适的定向反射镜的帮助)引导至该装置中；当光源LA是激光器时通常是后面的那种情况。本发明和权利要求包含这两种方案。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。横向穿过掩模MA后，光束PB通过镜头PL，该镜头将光束PB聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置(和干涉测量装置IF)的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。类似的，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地，用图1中未明确显示的长冲程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可以实现目标台MT、WT的移动。可是，在晶片分档器中(与分步扫描装置相对)，掩模台MT可与短冲程致动器连接，或者固定。掩模MA和基底W可以用掩模对准标志M1、M2和基底对准标志P1、P2对准。
所示的装置可以按照二种不同模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到靶部C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使不同的靶部C能够由光束PB照射。
2.在扫描模式中，基本为相同的情况，但是所给的靶部C没有暴露在单“闪”中。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向，例如y方向”)以速度v移动，以使投射光束PB扫描整个掩模图像；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是镜头PL的放大率(通常M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相当大的靶部C，而没有牺牲分辨率。
图2示出包括基于现有技术(EP1098226)的用于产生穿过部分投射光束的气流的冲洗系统200的图1光刻装置的晶片台。在晶片台上投射镜头系统PL的末端(镜头)元件和晶片或基底W之间只有一被冲洗的单一间隙。为了避免必须提供覆盖晶片台的运动全部范围的冲洗气体的路径，冲洗系统200包括供给出口17和排气入口18，其被安装在投射镜头系统PL的末端(镜头)元件上，在末端元件的每一边。它们也能放置在末端镜头元件的旁边或周围。通过提供供给出口17和排气入口18，能提供和保持层流或基本层流的气流。
出口17和入口18分别通过流量调节器117和真空泵127与冲洗气体源11和贮存器12分别连接。特别是出口17可以加入叶片来控制冲洗气体的流量，且入口18也可如此。
投射镜头系统PL的末端元件若不平，可以覆盖一个薄片，见下文。
如果需要的话，上文提到的流量调节器117可以包括静压力或可控压力或节流器和/或送风机，用于提供特定实施例和可用的气体源所需要的气体流速。也可应用于这里提到的其他流量调节器(见下文，137)。真空泵127或下文提到的其他真空泵还可以包括其他排出部分气体的部件。
图3中，示出一本发明实施例的气体冲洗系统的示意图。如同图2，它表示包括具有冲洗气体源出口17和排气入口18的冲洗系统200的光刻装置的晶片台。其安装在投射镜头系统PL的末端(镜头)元件21上，在末端元件的每一边。
被投射光束PB穿过的间隙被(超纯)氮气(N2)或其他对所用照明辐射可以透过的气体(例如氦、氩或氙)层流冲洗。为了获得17和18间的层流和最小化的湍流，所有部分都要尽可能的光滑。有效雷诺数也因此被减小。由于湍流涡流的最小化，冲洗气体的杂质含量也最小化且气体还可回收并重新利用(例如通过单元12)。气体可以在其被回收的相同区域或在例如串联方式的其他区域重新利用。在这种布置下，新鲜的冲洗气体被供给到最紧要的区域并接着可以相继在次紧要的区域重新利用。当然，该冲洗气体在重新利用前可被净化或洗涤并且将其与新鲜气体混合以便理想地控制杂质含量。
EP1098226，这里作为参考引入，描述了作为冲洗气体的超纯氮气(N2)具有衰减系数(extinction coefficient)k，相对于空气在一标准大气下每厘米横过的k值为大约46，该气体在一标准大气下每厘米横过的值小于0.0001左右。在光束路径上的实际的气体压力可以大于大气压力。冲洗氮气或其他相关冲洗气体可以以例如杂质空气和/或水小于1ppm的高纯度提供，若杂质水小于0.01ppm则更好，最好是杂质水小于0.001ppm。杂质空气应小于5ppm，若杂质空气小于1ppm则更好，最好是杂质空气小于0.1ppm。
为了获得层流，末端镜头元件21可以包括例如用对所用辐射基本透射的材料例如CaF2、MgF2、BaF2、熔融SiO2制成的薄片或薄膜，或者任何能够形成具有对光刻装置中使用的辐射波长高透射的薄片或薄膜的其他材料。最好不采用聚合物薄膜以避免经过其产生的扩散。在本发明的某些实施例中，薄膜可被完全省去，在这种情况下冲洗气体供给也被简化。安装在末端透镜座上或周围的冲洗气体供给系统200，也被称作“清洗罩”。
在如这里示意绘制的该实施例中，所述清洗罩具有与晶片基本平行的更低的表面，该表面也能被弯曲和/或相对于晶片成一角度。但通常该实施例的气体供给系统会具有基本平行于晶片的更低的表面。
根据本发明的该实施例的气体冲洗系统200还包括通过流量调节器137连接到冲洗气体供给11的一些额外出口202。为了便于理解，出口202和流量调节器137被绘制在投射光束的两边，但应考虑到其涉及的附图只是示意性的，出口202是位于光束四周的且可能只需要一个流量调节器137。然而，该实施例还可以选择出口202属于不同的仓室，其中每个仓室都具有自己的流量调节器137。这样，能够得到对方向向外的径向气流203更好的控制。
在所述清洗罩和晶片之间，由从来自出口202的气体产生的气流203沿一定长度201行进，长度201被定义为在投射光束一边的出口202和气体冲洗系统200的靠外一边之间的长度(也见图3)；换句话说它是清洗罩和基底W之间的间隙的宽度。
外部定向气流203的速度能通过流量调节器137调节，但其也是可被流量调节器117和真空泵127调节的17和18之间的气流的压力和速度的函数。气体径向层流可通过这样一种方式调节，即在所用的基底台的速度下，在气体冲洗系统和基底之间的间隙的任何位置的径向气流203的速度大于零并且方向向外的。径向气流速度是在出口202产生的气流速度和基底台速度的矢量合。术语基底台速度包括例如分步扫描型光刻投射装置的基底台的扫描速度、还包括分步重复型光刻投射装置的情况、和在后续曝光间的晶片台速度。当实现所需的径向气流速度大于零并方向向外时，在抗蚀剂上方提供干燥气体以减少抗蚀剂表面及内部的含水量。这也会得到上文提到的如减少透射损耗的良好效果。优选地，径向气流在间隙每个位置上都具有基本大于零的速度，例如等于或更好是大于基底台速度，更好是至少在基底台的运动方向上。
环境气体将基本不会进入清洗罩下的区域。当然，总是还会有些由一些进入到清洗罩下的空间引起的扩散和紊乱，但当气体速度足够快时，该气体将基本不会进入17、18和基底W之间的投射光束PB的范围。
抗蚀剂内部的含水量将取决于抗蚀剂层的厚度。假设采用157nm光刻法和厚度为200nm或更少的抗蚀剂层，将很意外看到，在不到0.01秒的期间内用净化气体N2、He、Xe等径向气流203干燥抗蚀剂会产生大约1％到10％透射损耗的减小。剩下的透射损耗(1％左右)是由残留的紧紧结合在抗蚀剂中的水引起的。供给的气体应具有小于1ppm的水杂质，若小于0.01ppm更好，最好是小于0.001ppm。
这意味着长度201应该大约为基底台(平均)速度在0.01秒内行进的路程值。举个例子：例如基底台速度大约为0.3m/s，这就表示如果长度201已为3mm左右的话就足够长了。长度201应至少为5mm左右，若其长度至少为10mm左右则更好，最好是其长度至少为20mm左右。当然该长度201的计算值(也就基本是清洗罩和基底W之间的间隙的宽度(即基底W上的抗蚀剂)取决于抗蚀剂中的含水量，而该含水量是抗蚀剂厚度的函数。另外长度201的计算值也取决于基底台的速度。这里给出的值特别适用于这些申请技术领域的已知抗蚀剂，和厚度为200nm左右的抗蚀剂。本领域的技术人员会以能获得最佳效果的方式选择波长、抗蚀剂、抗蚀剂厚度和基底台速度。这里给出的长度，特别适用于使用157nm辐射的光刻装置，和上面提到的抗蚀剂的厚度。
通过使用这样的长度201，即干燥长度，存在于抗蚀剂内部及表面的大部分水，主要是不紧固结合的水，被去除和运送到清洁罩(气体冲洗系统200)外的区域。因此，透射差异被最小化。在没有本发明气体冲洗系统的光刻装置中，透射损耗大约为10％。若使用本发明的装置，现在的透射损耗为1％或更小，最好是小于0.1％。这样，可增加结果的可重复性，即获得更好的IC产品，并且例如检测基底高度的传感器所受透射和/或折射率的差异的妨碍也会减小。
图3中，出口202连接在冲洗气体源11上，但该实施例也包括其中气体源11包含有不同气体源的可能。这样出口203的径向气流203可能包括与所述层流气流203的气体成分不同的气体。由于对气流203(例如能干燥抗蚀剂的气体)和17和18之间的层流气流(至少对投射光束PB是透射的)的需求可能不同，所以这些气体的组成也能是不同的。因而不同气体源11是必需的。
接下来提供基底W，凸台210以使在投射光束和“清洗罩”下的表面(更)平坦。这些凸台210应具有和基底相同的高度并可能有小于0.5mm的高度差异，若所述高度差异小于0.1mm则更好，最好是高度差异为0.01mm或更小。这同样应用于特别是基底W和凸台210之间的裂口和裂缝。裂口的宽度应小于0.5mm，若小于0.1mm则更好，最好是0.01mm或更小。凸台210可以例如是在基底四周的一个凸台或多个凸台。其还可以包括例如检测速度和高度等的传感器。这样，考虑到基底的形状，基底台WT具有正方形或矩形的形状以节省基底，并且其中基底被一凸台210或多个凸台210围绕。在这些凸台210上，可提供与凸台相同高度的传感器(如果需要获得与凸台210高度基本相同的平面这些传感器可能被内置)。通过减少裂口的宽度和高度的差异，可以获得有利于径向气流203并减少可能出现的紊乱的平坦表面。
实施例2
图4描述了根据本发明的第二实施例。该实施例与在先的实施例基本相同，只是气体冲洗系统200还包括相对于所述气体冲洗系统200的出口202在清洗罩之外，排出部分径向气流203的排气入口19。这样，部分或绝大部分径向气流203由排气入口19排出。
排气装置19如示意图所示为不相连的排气装置，但其是指在围绕或基本围绕投射系统PL的镜头或末端镜头元件21的出口202周围的一系列排气装置。排气装置19与真空泵147连接，真空泵也可以是多个真空泵(或排气部件)。真空泵147可以与贮存器12相连，在投射光束PB照射的范围和气体冲洗系统200下方的空间使用不同气体成分的情况下，真空泵可以与多个贮存器12相连。但排气装置19不是必须要与清洗罩即气体冲洗系统200连接。
既然长度201被定义为投射光束一边的出口202与入口19之间的长度(或宽度)。长度201应至少为5mm左右，若至少为10mm左右则更好，最好是至少20mm左右。
这样，相对于清洗罩外的气体或混合气体可能具有像不同折射率的更不同的特性的清洗气体基本不会漏出到外部。所以其能增加产品的可重复性，即得到更好的IC产品。因此例如放置在末端镜头元件和基底之间以外的检测基底高度、速度或位置的传感器所受透射和/或折射率的差异的妨碍也会减小。
在任何一处，还可按需要加入空气动力学特征(例如导流条、带或叶片)引导冲洗气流使其平滑，消除或控制涡流的产生。
此外，本发明的气体冲洗系统和例如调节器、真空泵、贮存器等相关部分可以还包括例如提供在所述光束路径的所述部分上引导所述层流或减少其中紊乱等的流量限制器、送风机和流量控制部分。其还可包括测量例如气流速度或气体成分等的传感器。
以上已描述本发明的具体实施例，可以理解本发明除上述之外，可以采用其他方式进行实施，实施例的说明和附图无意限制本发明。例如，实施例和附图包括用于产生层流的气体冲洗系统，但根据本发明，这样的层流只是优选的特征，它的存在不是获得本发明优点所必需的。

Claims (21)

1.一种光刻投射装置，包括：
用于提供辐射投射光束(PB)的辐射系统；
用于支撑构图部件的支撑结构(MT)，所述构图部件(MA)用于根据希望的图案对投射光束(PB)进行构图；
用于保持基底(W)的基底台(WT)；
用于将带图案的光束投射到基底(W)的靶部(C)上的投射系统(PL)，和
气体冲洗系统(200)，
其特征在于：
所述气体冲洗系统(200)和所述基底(W)限定一个间隙，用于在所述气体冲洗系统(200)与所述基底(W)之间的径向气流(203)；
所述气体冲洗系统(200)还包括用于产生所述径向气流的出口(202)，和
所述气体冲洗系统(200)在使用时被设置得用于产生径向气流(203)，以使在所述间隙任意位置的所述径向气流(203)具有大于零且在间隙中方向向外的径向速度。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括出口(17)和入口(18)，其用于产生穿过至少部分在投射系统(PL)的末端镜头与基底(W)之间的投射光束的基本为层流的气流。
3.根据权利要求1或2所述的装置，在投影光束一边的所述出口(202)与所述冲洗系统(200)的向外边之间定义一长度(201)，其平行于所述基底(W)和在所述气体冲洗系统(200)下面，其中所述长度(201)至少大约5mm。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述气体冲洗系统(200)还包括多个排气入口(19)，该排气入口(19)相对出口(202)、位于所述气体冲洗系统(200)外面，排气入口(19)用于排出径向气流(203)的部分气体。
5.根据权利要求4所述的装置，在投影光束一边的所述出口(202)和所述冲洗系统(200)的入口(19)之间定义一长度(201)，其平行于所述基底(W)和在所述气体冲洗系统(200)下面，其中所述长度(201)至少大约5mm。
6.根据权利要求3或5所述的装置，其中所述长度(201)至少大约10mm。
7.根据权利要求3或5所述的装置，其中所述长度(201)至少大约20mm。
8.根据权利要求2-7之一所述的装置，其中在出口(17)和入口(18)之间产生的穿过至少部分在投射系统(PL)的末端镜头和基底(W)之间的投射光束(PB)的所述层流气流，包括对所述投射系统的所述辐射基本上不吸收的冲洗气体。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述冲洗气体包括从N2、He、Ar、Kr和Ne组成的组中选择的一种或多种气体。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其中在所述路径的所述部分上所述冲洗气体的空气杂质含量小于5ppm，优选小于1ppm，最好小于0.1ppm。
11.根据权利要求8-10之一所述的装置，其中所述冲洗气体对于所述辐射具有小于0.005每厘米的衰减系数k，优选小于0.001每厘米的衰减系数k。
12.根据前面任一权利要求所述的装置，其中所述径向气流(203)包括一种气体，其具有小于1ppm的水杂质，优选小于0.01ppm，更优选小于大约0.001ppm。
13.根据前面任一权利要求所述的装置，还包括由对所述辐射基本透射的材料形成的一个更低的镜头元件(21)，一个覆盖部件基本是一平面，并且被定为基本平行于所述层流的方向以覆盖在所述光路的所述部分中或邻近所述光路的所述部分的光刻装置的组件的非平面表面。
14.根据权利要求13所述的装置，其中对所用辐射基本透射的所述材料从包括CaF2、SiO2、MgF2、BaF2的组中选择。
15.根据前面任一权利要求所述的装置，其中所述投射光束的所述辐射具有小于200nm的波长，优选157+/-5nm或126+/-5nm的波长的辐射。
16.根据权利要求2-15之一所述的装置，其中来自出口(202)的所述径向气流(203)包括与来自所述层流气流的气体成分不同的气体。
17.一种使用光刻投射装置制造器件的方法，其中该装置包括：
用于提供辐射投射光束(PB)的辐射系统；
用于支撑构图部件的支撑结构，所述构图部件用于根据希望的图案对投射光束进行构图；
用于保持基底(W)的基底台(WT)；
用于将带图案的光束投射到基底(W)的靶部上的投射系统(PL)，和
气体冲洗系统(200)，
其特征在于在所述气体冲洗系统(200)和所述基底(W)之间的间隙提供一径向气流(203)，使得在所述间隙任意位置，所述径向气流具有大于零并且在间隙中方向向外的径向速度。
18.根据权利要求17所述的方法，其中气体冲洗系统还包括出口(17)和入口(18)，其用于产生穿过至少部分在投射系统(PL)的末端镜头和基底(W)间的投射光束的基本为层流的气流。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述径向气流(203)的部分气体被排气入口(19)排出，排气入口(19)相对于的出口(202)、位于的所述光刻投射装置的所述气体冲洗系统(200)外部。
20.根据权利要求17-19之一所述的方法，或根据权利要求1-15之一的装置，所述基底台(WT)相对于所述投射系统(PL)移动所述基底(W)，
其中径向气流(203)在基底台(WT)的至少一个运动方向上具有等于或大于基底台瞬时速度的速度。
21.一种器件，其根据权利要求17-20之一所述的方法或根据权利要求1-16之一所述的装置制得。
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