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Die
Immersionslithographie umfasst üblicherweise
das Belichten eines aufgetragenen Photoresists (Resist) durch voll
entsalztes Wasser (VE-Wasser) hindurch, um ein Muster zu erzeugen, wobei
das VE-Wasser für
eine höhere
Auflösung
in den Raum zwischen einer Projektionslinse und der Resistschicht
eingefüllt
ist. Der Immersionslithographie-Prozess
kann verschiedene Prozessschritte, wie zum Beispiel das Auftragen
des Photoresists, das Vorbacken, das Immersionsbelichten, das Backen
nach der Belichtung, das Entwickeln und das Hartbacken, umfassen.
Jedoch treten bei den derzeitigen Immersionslithographie-Verfahren
Mikroblasen auf, welche in dem eingefüllten VE-Wasser ausgebildet
sind, was unter anderem zu Defekten im Muster, einer Verzerrung
des Musters und einem Verlust des Musters führt.
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Die
Aspekte der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten
Beschreibung am besten verstanden, wenn diese zusammen mit der angehängten Zeichnung
gelesen wird. Es wird betont, dass gemäß der üblichen Praxis in der Industrie
verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu
gezeichnet sind. Tatsächlich
können
die Abmessungen der verschiedenen Merkmale aus Gründen der Übersichtlichkeit
willkürlich
erhöht
oder reduziert werden.
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1 ist eine schematische
Darstellung einer Ausführungsform
einer Immersionslithographie-Vorrichtung.
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2 ist eine schematische
Darstellung einer Ausführungsform
eines Entgasungssystems, welches in der Vorrichtung von 1 integriert ist.
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3 ist ein Ablaufdiagramm
einer Ausführungsform
eines Verfahrens zum Durchführen
eines Immersionslithographie-Prozesses mit reduzierten Mikroblasen
gemäß Aspekten
der Erfindung.
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Es
ist verständlich,
dass in der folgenden Darstellung der Erfindung viele unterschiedliche
Ausführungsformen
oder Beispiele zum Ausführen
unterschiedlicher Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen
bereitgestellt sind. Spezifische Beispiele von Komponenten und Anordnungen
sind nachstehend beschrieben, um die Darstellung der Erfindung zu
vereinfachen. Diese sind natürlich
nur Beispiele, und es ist nicht beabsichtigt, dass sie die Erfindung einschränken. Darüber hinaus
ist es möglich,
dass in der Darstellung der Erfindung Bezugszeichen und/oder Buchstaben
in den verschiedenen Beispielen wiederholt sind. Diese Wiederholung
dient dem Zweck der Einfachheit und Klarheit und schreibt keine
Beziehung zwischen den verschiedenen Ausführungsformen und/oder den diskutierten
Anordnungen vor.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Immersionslithographie-Vorrichtung 100,
mittels der ein Substrat 110 einem Immersionslithographie-Prozess unterzogen wird.
Das Substrat 110 kann ein Halbleiterwafer sein, welcher
einen elementaren Halbleiter, einen Verbindungshalbleiter, einen
Legierungshalbleiter oder Kombinationen davon aufweist. Der Halbleiterwafer kann
eine oder mehrere Materialschichten aufweisen, zum Beispiel eine
Polysilizium-Schicht, eine Metall-Schicht und/oder eine Dielektrikum-Schicht,
welche mit einem Muster versehen werden sollen. Das Substrat 110 kann
ferner eine darauf ausgebildete Musterschicht 120 aufweisen.
Die Musterschicht kann eine Photoresist(Resist)-Schicht sein, welche auf
einen Belichtungsprozess zum Erzeugen von Mustern anspricht.
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Die
Immersionslithographie-Vorrichtung 100 weist ein Linsensystem
(oder ein Abbildungslinsensystem) 130 auf. Der Halbleiterwafer
kann unterhalb des Linsensystems 130 auf einer Bühne (Tisch) 160 angeordnet
sein. Das Linsensystem 130 kann ferner ein Beleuchtungssystem
(zum Beispiel der Kondensor) aufweisen oder mit diesem integral
sein, welches eine einzelne Linse oder mehrere Linsen und/oder andere
Linsenkomponenten aufweisen kann. Zum Beispiel kann das Beleuchtungssystem
Mikrolinsenanordnungen, Lochmasken (Schattenmasken) und/oder andere
Strukturen aufweisen. Das Linsensystem 130 kann ferner
eine Objektivlinse aufweisen, welche ein einzelnes Linsenelement
oder eine Mehrzahl von Linsenelementen aufweisen kann. Jedes Linsenelement
kann ein transparentes Substrat und ferner eine Mehrzahl von Anstrichschichten
aufweisen. Das transparente Substrat kann eine konventionelle Objektivlinse
sein und kann aus Quarzglas (SiO2), Kalziumfluorid
(CaF2), Lithiumfluorid (LiF), Bariumfluorid
(BaF2) oder einem anderen geeigneten Material
hergestellt sein. Die für
jedes Linsenelement verwendeten Materialien können basierend auf der Wellenlänge des
Lichts, welche in dem Lithographieprozess verwendet wird, ausgewählt werden,
um Absorption und Streuung zu minimieren.
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Das
System 100 kann ein Immersionsfluid-Rückhaltemodul 140 zum
Aufnehmen eines Immersionsfluids 150, wie zum Beispiel
Wasser (wässrige
Lösung
oder voll entsalztes Wasser) oder ein Fluid mit einem hohen n-Wert
(n ist der Brechungsindex, wobei der Wert von n hier größer ist
als 1,44), aufweisen. Das Immersionsfluid-Rückhaltemodul 140 kann
nahe des Linsensystems 130 (zum Beispiel um das Linsensystem 130 herum)
angeordnet sein und zusätzlich
zu dem Aufnehmen bzw. Zurückhalten/Stauen
des Immersionsfluids für
andere Funktionen ausgelegt sein. Das Immersionsfluid-Rückhaltemodul 140 und
das Linsensystem 130 bilden einen Immersionskopf.
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Das
Immersionsfluid-Rückhaltemodul 140 kann
verschiedene Öffnungen
(oder Düsen)
zum Bereitstellen des Immersionsfluids, zum Bereitstellen anderer
Fluide, zum Bereitstellen von Reinigungsluft oder Ausblasluft zum
Trocknen, zum Entfernen von gereinigtem Fluid und/oder zum Durchführen anderer geeigneter
Funktionen aufweisen.
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Das
Modul 140 kann eine Öffnung,
wie zum Beispiel den Einlass 141, als einen Immersionsfluid-Einlass
(Modul-Auslass)
aufweisen, um das Immersionsfluid 150 bereitzustellen und
in den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und dem Substrat 110,
welches die darauf aufgetragene Resistschicht 120 aufweist,
zu fördern.
Das Modul 140 kann eine Öffnung 142 als einen
Immersionsfluid-Auslass (Modul-Einlass)
aufweisen, um das gereinigte/ausgeblasene Immersionsfluid und ein
beliebiges anderes gereinigtes Fluid zu entfernen. Ein Entgasungssystem kann
mit dem Modul 140 verbunden oder in diesem integriert sein
und kann die Funktion aufweisen, das Immersionsfluid vor dem Einfüllen in
den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und dem Substrat 110 zu
entgasen. Ein als Beispiel dienendes Entgasungssystem 200 ist
in 2 als schematische Darstellung gezeigt. Das Entgasungssystem 200 kann
einen oder mehrere Tanks 210a–c aufweisen, welche das Immersionsfluids
enthalten. Die Tanks 210 können mittels einer Mehrzahl
von Durchflussreglern 220a–d unter Verwendung von Master-Durchflussreglern (MFCs
= master flow controllers) oder anderen geeigneten Ventilen in Reihe
angeordnet sein. Das Entgasungssystem 200 kann ferner einen
Durchflussregler 220d, welcher mit der Immersionsfluid-Quelle, wie zum Beispiel
einer VE-Wasser-Quelle, verbunden ist, und einen weiteren Durchflussregler 220a aufweisen,
welcher mit dem Immersionsfluid-Einlass 141 verbunden ist.
Jeder Tank kann ferner mit einer Vakuumpumpe 230a–c verbunden
sein, welche geeignet ist, in dem Tank einen Druck zu erzeugen,
welcher geringer ist als eine Atmosphäre.
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In
einem Beispiel kann das Modul 140 eine oder mehrere Öffnungen
zum Versprühen
von Chemikalien, wie zum Beispiel die Öffnungen 143 und 144,
aufweisen. Jede der Öffnungen 143 und 144 ist mit
einer Chemikalienquelle verbunden und betreibbar, um die zugehörige Chemikalie
unter Verwendung eines Durchflussreglers geregelt/gesteuert zu versprühen. Die
Chemikalienquelle kann Chemikalien, wie zum Beispiel Isopropylalkohol,
eine grenzflächenaktive
Substanz und/oder ein Polymer, aufweisen. Jede Öffnung zum Versprühen von
Chemikalien kann die zugehörige
Chemikalie zu der Resistschicht 120 des Substrats 110,
welches auf der Bühne 160 angeordnet
ist, zu einer anderen Oberfläche und/oder
in den Raum zwischen der Abbildungslinse 130 und dem Substrat 110 fördern. Das
System 100 kann jede Öffnung
zum Versprühen
von Chemikalien regeln, um die zugehörige Chemikalie alleine, zusammen
mit dem Immersionsfluid, zusammen mit anderen Chemikalien oder in
einer Kombination davon einzuspeisen. Die Förderrate und andere Parameter
können
auch gemäß Prozessrezepten
regelbar sein.
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Das
Modul 140 kann eine oder mehrere Gasöffnungen aufweisen, wobei jede
der Gasöffnungen mit
einer Gasquelle verbunden ist und gestaltet ist, um das zugehörige Gas,
wie zum Beispiel Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Argon oder ein anderes
geeignetes Gas zum Ausblasen, Trocknen, Reinigen, Versprühen, Vorbehandeln
und/oder für
andere geeignete Funktionen, einzuspeisen. In einem Beispiel kann das
Modul 140 zwei Luftöffnungen 145 und 146 aufweisen,
um Luft bzw. Sauerstoff einzuspeisen. Die Öffnungen sind für eine optimierte
Leistung angemessen gestaltet und angeordnet und können anders
als in 1 dargestellt gestaltet/angeordnet sein. Zum Beispiel
kann die Öffnung 143 näher an der
Linse angeordnet sein als die Öffnung 145 oder umgekehrt.
Das System 100 kann jede Gasöffnung regeln, um das zugehörige Gas
alleine, zusammen mit dem Immersionsfluid, zusammen mit einer oder mehreren
Chemikalien, zusammen mit einem oder mehreren anderen Gasen oder
in einer Kombination davon einzuspeisen. Die Förderrate und andere Parameter
können
auch gemäß Prozessrezepten
geregelt werden. Die verschiedenen Öffnungen des Moduls 140,
wie zum Beispiel die Einlassöffnung,
die Auslassöffnung,
die Chemikalienöffnung
und die Gasöffnung,
können
in geeigneter Weise für
eine optimale Funktion gemäß den Anwendungen
und Verwendungen gestaltet sein. In einem anderen Beispiel können die
verschiedenen Öffnungen
teilweise oder vollständig
angeordnet sein, um integral mit der Substratbühne 160 zu sein. Alternativ
kann das Immersionsfluid-Rückhaltemodul 140 mit
den verschiedenen Öffnungen
integral mit der Substratbühne 160 ausgebildet
sein.
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Die
Substratbühne
(Bühne) 160 des
Systems 100 ist betreibbar, um das Substrat 110 festzuhalten
und relativ zu dem Linsensystem 130 zu bewegen. Zum Beispiel
kann die Bühne 160 derart
konstruiert sein, dass sie für
eine translatorische und/oder eine Rotationsverschiebung zur Ausrichtung
des Wafers, für
die Step-Technik (Stepping) und für die Scan-Technik (Scanning)
geeignet ist. Das System 100 kann betreibbar sein, um zusätzliche Funktionen
und/oder eine verbesserte Belichtungsqualität durchzuführen, wie zum Beispiel ein
chemisches Spülen,
das Sprühen
einer Fluidschicht vor dem Ausgeben des Immersionsfluids und/oder
ein Entgasen des Immersionsfluids.
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Das
Immersionslithographie-System 100 kann ferner eine Strahlungsquelle
(nicht gezeigt) aufweisen. Die Strahlungsquelle kann eine geeignete Ultraviolett(UV)-Licht-Quelle sein. Zum
Beispiel kann die Strahlungsquelle eine Quecksilberlampe mit einer
Wellenlänge
von 436 nm (G-Linie) oder 365 nm (I-Linie), ein Kryptonfluorid(KrF)-Excimerlaser
mit einer Wellenlänge
von 248 nm, ein Argonfluorid(ArF)-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von
193 nm, ein Fluorid(F2)-Excimerlaser mit
einer Wellenlänge
von 157 nm oder eine andere Lichtquelle mit einer gewünschten
Wellenlänge
(zum Beispiel unterhalb ungefähr
100 nm) sein.
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Eine
Photomaske (auch als eine Maske oder ein Retikel bezeichnet) kann
während
des Immersionslithographie-Prozesses zwischen das Linsensystem 130 und
die Musterschicht 120 eingebracht werden. Die Maske kann
ein transparentes Substrat und eine gemusterte Absorptionsschicht
aufweisen. Für das
transparente Substrat kann Quarzglas (SiO2) verwendet
werden, welches relativ frei von Defekten ist, wie zum Beispiel
Borosilikatglas und Natronkalkglas. Für das transparente Substrat
können
Kalziumfluorid und/oder andere geeignete Materialien verwendet werden.
Die gemusterte Absorptionsschicht kann unter Verwendung einer Mehrzahl
von Prozessen und einer Mehrzahl von Materialien geformt werden,
wie zum Beispiel mittels Abscheidens eines Metallfilms, welcher
aus Chrom (Cr) und Eisenoxid hergestellt wird, oder eines anorganischen
Films, welcher aus MoSi, ZrSiO, SiN, und/oder TiN hergestellt wird.
Ein Lichtstrahl kann teilweise oder vollständig geblockt werden, wenn
er auf einen Absorptionsbereich trifft. Die Absorptionsschicht kann
derart gemustert sein, dass sie ein oder mehrere Öffnungen aufweist,
durch welche ein Lichtstrahl treten kann ohne von der Absorptionsschicht
absorbiert zu werden.
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3 zeigt
ein Ablaufdiagramm von einer Ausführungsform eines Immersionslithographie-Prozesses
300 zum Reduzieren der Mikroblasen und der durch die Mikroblasen
verursachten Defekte. Der Prozess 300 kann das Immersionslithographie-System 100 und
das Entgasungssystem 200, welche miteinander verbunden
sind oder eine Einheit bilden, verwenden. Der Prozess 300 wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die 1–3 beschrieben.
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Der
Prozess 300 kann bei Schritt 310 mit dem Formen
einer Resistschicht 120 auf einem Halbleiterwafer oder
einem anderen geeigneten Substrat 110 beginnen. Die Resistschicht 120 kann
mittels eines normalen Beschichtungsverfahrens, wie zum Beispiel
der Rotationsbeschichtung, und/oder mittels anderer geeigneter Prozesse,
wie zum Beispiel der chemischen Gasphasenabscheidung, geformt werden.
Die Resistschicht 120 kann ein geeignetes Resistmaterial,
wie zum Beispiel ein chemisch verstärktes (CA = chemical amplifier)
Resistmaterial, aufweisen. Andere geeignete Prozesse, wie zum Beispiel ein
sanftes Backen, können
vor oder nach der Resist-Auftragung 310 durchgeführt werden.
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Bei
Schritt 320 kann in dem Prozess 300 ein Vorbehandlungsprozess
durchgeführt
werden, um Mikroblasen und/oder andere mit dem Prozess verbundene
Defekte während
der Immersionsbelichtung zu reduzieren. In einem Beispiel kann der
Vorbehandlungsschritt 320 einen Prozess aufweisen, um eine
Fluidschicht auf der Resistschicht 120, welche auf dem
Substrat 110 aufgetragen ist, zu formen. Die Fluidschicht
kann mittels des Immersionslithographie-Systems 100 und
unter Verwendung einer geeigneten Öffnung, um das Fluid auf die
Resistschicht 120 zu sprühen, geformt werden. Das Fluidmaterial kann
zum Beispiel VE-Wasser (deionisiertes Wasser), eine grenzflächenaktive
Substanz, ein Polymer, Isopropylalkohol, ein basisches Fluid, ein
saures Fluid, ein Lösungsmittel
oder Kombinationen davon aufweisen.
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In
einem anderen Beispiel kann der Vorbehandlungsschritt 320 einen
Entgasungsprozess 324 aufweisen, um das Immersionsfluid
(zum Beispiel VE-Wasser) zu entgasen, bevor das Immersionsfluid ausgelassen
wird. Das Entgasen kann mittels des Entgasungssystems 200 durchgeführt werden,
welches mit dem Immersionslithographie-System 100 verbunden
ist oder in demselben integriert ist. Das Entgasungssystem 200 kann
eine oder mehrere Pumpen 230a–c aufweisen, welche in Reihe
geschaltet sind, wobei jede der Pumpen 230a–c in dem zugehörigen Tank 210a–c einen
Druck, welcher geringer ist als ungefähr eine Atmosphäre, erzeugt
und derart gestaltet ist, dass das in dem Immersionsfluid gelöste Gas
wirksam entfernt werden kann. Wie in 2 dargestellt,
können
mehrere Pumpen 230a–c verwendet
werden, um ein Immersionsfluid bereitzustellen, das im Wesentlichen
entgast ist. Das Entgasen kann mit dem nächsten Schritt des Einfüllens des entgasten
Immersionsfluids in den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und
dem Substrat 110 kombiniert sein.
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In
einem anderen Beispiel kann der Vorbehandlungsschritt 320 einen
Resist-Vorprozess 326 aufweisen. Der Resist-Vorprozess kann ein
Spülen mit
VE-Wasser kombiniert mit einer teilweisen Belichtung oder einer
grenzflächenaktiven
Substanz verwenden. Bei einer Option kann die Resistschicht 120 teilweise
belichtet werden und dann mit VE-Wasser für eine vorbestimmte Dauer gespült werden.
Bei einer anderen Option kann die Resistschicht 120 mit
einer Lösung
aus VE-Wasser und einer grenzflächenaktiven
Substanz, welche in einem vorbestimmten Anteil beigemischt wurde,
gespült
werden. Die grenzflächenaktive
Substanz kann in der Quelle der grenzflächenaktiven Substanz gemäß einem
Prozessrezept mit VE-Wasser vermischt werden und wird dann durch
eine Chemikalienöffnung,
wie zum Beispiel die Öffnung 143,
auf die Resistschicht 120 des Substrats 110 gesprüht. Die
grenzflächenaktive
Substanz ist ein Material, das die Oberflächenspannung beträchtlich
reduzieren kann, wenn es in einer niedrigen Konzentration verwendet
wird. Die grenzflächenaktive Substanz
kann verschiedene Arten aufweisen, einschließlich nicht ionische, anionische,
kationische oder amphotere. Eine geeignete grenzflächenaktive Substanz
ist kompatibel mit dem Resistmaterial und kann die Oberflächenspannung
der Resistschicht 120 wirksam reduzieren. Zum Spülen kann
eine Art von grenzflächenaktiver
Substanz verwendet werden, oder mehrere Arten von grenzflächenaktiven Substanzen
können
kombiniert sein, um einen optimierten Effekt beim Reduzieren der
Oberflächenspannung
der Resistschicht 120 zu erreichen. Die beiden Optionen
können
alternativ verwendet werden oder in verschiedenen Ausführungsformen
integriert sein.
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Der
Vorbehandlungsschritt 320 ist ausgelegt, um die Ausbildung
von Mikroblasen während
des Einfüllens
des Immersionsfluids bei dem nächsten Schritt
zu reduzieren. Die Vorbehandlungsprozesse 322, 324 und 326 können alleine
verwendet werden oder in verschiedener Weise für ein optimales Resultat kombiniert
werden. Zum Beispiel kann die Resistschicht 120 mit einer
grenzflächenaktiven
Substanz/VE-Wasser
gespült
werden und anschließend entgastes
VE-Wasser eingefüllt
werden. In einem anderen Beispiel kann eine Fluidschicht auf der
Resistschicht 120 geformt werden und anschließend das entgaste
VE-Wasser in den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und
dem Substrat 110 eingefüllt
werden. Nach dem Vorbehandlungsprozess 320 kann der Kontaktwinkel
zwischen dem VE-Wasser und der Resistschicht 120 auf weniger
als ungefähr
100° reduziert
sein. Die Prozesse 322 und 326 können in
einer unterschiedlichen Kammer durchgeführt werden und unterschiedliche
Zuführstrukturen
verwenden.
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Bei
Schritt 330 kann in dem Prozess 300 das Immersionsfluid
in den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und dem Substrat 110 eingefüllt werden. Das
Immersionsfluid kann VE-Wasser sein und kann mittels des Einlasses 141 bereitgestellt
werden. Es ist möglich,
dass das Immersionsfluid den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und
dem Substrat 110 nur teilweise füllt. Zum Beispiel kann der
Raum unterhalb eines Beleuchtungsfleckes gefüllt werden, und das eingefüllte Immersionsfluid
kann zusammen mit dem Beleuchtungsfleck bewegt werden. Das Immersionsfluid
kann mittels des Entgasungsprozesses 324 entgast werden.
Die Oberseite der Resistschicht 120 kann mit VE-Wasser
gespült
werden, mit einer grenzflächenaktiven
Substanz/VE-Wasser gespült werden
oder teilweise belichtet und mit VE-Wasser gespült werden und anschließend mit
dem Immersionsfluid befüllt
werden.
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Der
Prozess 300 kann bei Schritt 340 mit dem Belichten
der Resistschicht 120 fortgesetzt werden. Die Resistschicht 120 wird
durch das Linsensystem 130, eine gemusterte Maske und das
Immersionsfluid hindurch, welches in den Raum zwischen dem Linsensystem 130 und
dem Substrat 130 eingefüllt
ist, mit der Strahlungsenergie der Strahlungsquelle beleuchtet.
Die Strahlungsquelle kann eine Ultraviolett-Licht-Quelle sein, zum Beispiel ein
Krypton-Fluorid(KrF, 248 nm)-Excimerlaser, ein Argonfluorid(ArF,
193 nm)-Excimerlaser oder ein F2(157 nm)-Excimerlaser.
Entsprechend der Belichtungsdosierung und der Intensität der Strahlungsquelle
wird der Wafer der Strahlung für
eine vorbestimmte Zeitdauer ausgesetzt.
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Andere
Prozessschritte können
in den Prozess 300 eingebunden sein. Zum Beispiel kann
nach dem Schritt 340 ein Entwicklungsschritt durchgeführt werden,
um die belichteten (oder die abgeschirmten) Resistbereiche zu entfernen,
um eine gemusterte Resistschicht 120 zu formen. Die Resistschicht 120 kann
mittels mehrerer Backschritte, wie zum Beispiel ein Backen nach
der Belichtung (PEB = post exposure baking) zwischen der Belichtung
und der Entwicklung und ein Hartbacken nach der Entwicklung, thermisch
behandelt werden.
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Folglich
stellt die Erfindung ein Immersionslithographie-System 100 bereit.
Das System 100 weist eine Abbildungslinse 130 mit
einer Vorderseite (Vorderfläche),
eine Substratbühne 160,
welche derart positioniert ist, dass sie unterhalb der Vorderseite (Vorderfläche) der
Abbildungslinse 130 liegt, und eine Fluid-Rückhaltestruktur 140 auf,
welche gestaltet ist, um ein erstes Fluid aufzunehmen, mit dem der Raum
zwischen der Vorderseite (Vorderfläche) und einem Substrat 110 auf
der Substratbühne 160 zumindest
teilweise füllbar
ist. Die Fluid-Rückhaltestruktur 140 weist
ferner zumindest einen von einem ersten Einlass 141 und
einem zweiten Einlass auf. Der erste Einlass 141 (Fluid-Rückhaltestruktur-Auslass)
ist in der Nähe der
Abbildungslinse 130 angeordnet und mit einem Vakuumpumpensystem
verbunden, und der erste Einlass 141 ist betreibbar, um das
erste Fluid an den Raum bereitzustellen. Der zweite Einlass (Fluid-Rückhaltestruktur-Auslass)
ist in der Nähe
der Abbildungslinse 130 angeordnet und betreibbar, um ein
zweites Fluid auf dem Substrat vorzusehen. Bei dem System 100 kann
das zweite Fluid aus der Gruppe ausgewählt sein, welche aus Luft,
Stickstoff, Sauerstoff, VE-Wasser, Alkohol, einer grenzflächenaktiven
Substanz und Kombinationen davon besteht. Die Fluid-Rückhaltestruktur 140 kann um
die Abbildungslinse 130 herum angeordnet sein. Das Vakuumpumpensystem
kann betreibbar sein, um das erste Fluid zu entgasen, und der erste
Einlass 141 ist gestaltet und angeordnet, um das erste Fluid
zu fördern,
nachdem es entgast wurde.
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Die
Erfindung stellt ferner eine Immersionslithographie-Vorrichtung 100 bereit.
Die Vorrichtung 100 weist eine Abbildungslinse 130 mit
einer Vorderseite, eine Substratbühne 160, welche derart
angeordnet ist, dass sie unterhalb der Vorderseite der Abbildungslinse 130 liegt,
ein Fluid-Rückhaltemodul 140,
welches nahe der Abbildungslinse 130 angeordnet ist und
welches gestaltet ist, um ein Fluid aufzunehmen, welches den Raum
zwischen der Vorderseite und einem Substrat 110 auf der
Substratbühne 160 zumindest
teilweise füllt,
und ein Fluideinlass-System auf, welches gestaltet ist, um das Fluid
zu entgasen und das Fluid zu dem Raum zwischen der Vorderseite und
dem Substrat 110 auf der Substratbühne 160 zu fördern. Das
Fluideinlass-System kann bei dieser Vorrichtung 100 zumindest
eine Pumpe 230a–c
aufweisen, welche gestaltet ist, um das erste Fluid zu entgasen.
Mittels der Pumpe 230a–c
kann der Fluiddruck bzw. der Druck, der auf das Fluid wirkt, auf
weniger als eine Atmosphäre
eingestellt werden. Das Fluideinlass-System weist zumindest zwei
Einlässe auf,
wobei jeder der Einlässe
betreibbar ist, um Fluid zu dem Raum zu fördern.
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Die
Erfindung stellt auch einen Immersionsphotolithographie-Prozess 300 bereit.
Der Prozess 300 umfasst das Formen 310 einer Resistschicht 120 auf
einem Substrat 110, das Formen 322 einer ersten Fluidschicht
auf der Resistschicht 120, das Ausgeben 330 eines
zweiten Fluids, um den Raum zwischen einer Abbildungslinse 130 und
der Resistschicht 120 zu füllen, und das Beleuchten 340 der Abbildungslinse 130,
um eine lithographische Belichtung der Resistschicht 120 durchzuführen. In
dem Prozess 300 kann die erste Fluidschicht ein Fluidmaterial
aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus VE-Wasser,
einer grenzflächenaktiven
Substanz, einem Polymer, Isopropylalkohol, einem sauren Fluid, einem
basischen Fluid, einem Lösungsmittel
und Kombinationen davon besteht. Die erste Fluidschicht kann mittels
einer Düse
auf der Resistschicht 120 geformt werden. Die Düse kann
in einem Immersionskopf integriert sein. Alternativ kann die erste
Fluidschicht vor dem Resist-Auftrag 310 auf dem Substrat 110 geformt
werden. Das zweite Fluid kann VE-Wasser, ein entgastes Fluid mit
einem hohen n-Wert (zum Beispiel eine H3PO4-Lösung)
oder entgastes VE-Wasser aufweisen. Nach dem Formen 322 der
ersten Fluidschicht auf der Resistschicht 120 kann die
Resistschicht 120 gegenüber
dem zweiten Fluid einen Kontaktwinkel haben, der kleiner ist als 100°.
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Die
Erfindung stellt ferner einen Immersionsphotolithographie-Prozess 300 bereit.
Dieser Prozess 300 umfasst: das Formen 310 einer
Resistschicht 120 auf einem Substrat 110, eine
Vorbehandlung 320, um Defekte, welche während der Beleuchtung mit einem
ersten Fluid verbunden sind, zu reduzieren, das Ausgeben 330 des
ersten Fluids nach der Vorbehandlung 320, um den Raum zwischen
einer Abbildungslinse 130 und der Resistschicht 120,
welche auf dem Substrat 110 geformt ist, welches auf einer
Substratbühne 160 angeordnet
ist, zu füllen,
und das Beleuchten 340 der Abbildungslinse 130,
um die Resistschicht 120 auf dem Substrat 110 lithographisch
zu belichten. Die Vorbehandlung 320 umfasst zumindest einen
der folgenden Schritte:
Entgasen 324 des ersten Fluids,
Formen 322 einer
zweiten Fluidschicht auf der Resistschicht 120,
teilweises
Belichten der Resistschicht 120 und Spülen der Resistschicht 120 mit
voll entsalztem Wasser sowie Spülen
der Resistschicht 120 mit einer grenzflächenaktiven Substanz, einer
sauren Lösung,
einer basischen Lösung,
einem Lösungsmittel,
voll entsalztem Wasser oder einer Kombination davon.
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In
diesem Prozess 300 kann das erste Fluid voll entsalztes
Wasser aufweisen. Die zweite Fluidschicht kann ein Fluidmaterial
aufweisen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus voll entsalztem
Wasser, einer grenzflächenaktiven
Substanz, einem Polymer, Isopropylalkohol und Kombinationen davon
besteht. Das Entgasen 324 des ersten Fluids kann die Verwendung
von zumindest einer Vakuumpumpe 230a–c aufweisen. Nach der Vorbehandlung 320 kann
die Resistschicht 120 einen Kontaktwinkel von weniger als
100° haben.
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Die
Erfindung stellt auch einen Immersionsphotolithographie-Prozess 300 bereit.
Dieser Prozess 300 umfasst: Formen 310 einer Resistschicht 120 auf einem
Substrat 110, Entgasen 324 und Ausgeben 330 von
voll entsalztem Wasser oder einem Fluid mit einem hohen n-Wert,
um den Raum zwischen einer Abbildungslinse 130 und der
Resistschicht 120, welche auf dem Substrat 110 geformt
ist, welches derart angeordnet ist, dass es unterhalb der Abbildungslinse 130 liegt,
zu füllen,
und Beleuchten 340 der Abbildungslinse 130, um
ein lithographisches Belichten der Resistschicht 120 durchzuführen.
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Obgleich
die Ausführungsformen
der Erfindung im Detail beschrieben wurden, ist es für den Fachmann
verständlich,
dass er verschiedene Änderungen,
Substitutionen und Veränderungen
vornehmen kann, ohne von dem Geist und dem Umfang der Erfindung
abzuweichen.