NL1032989C2 - Opstellingen met een afdichtingsring voor immersielithografiesystemen. - Google Patents

Description

OPSTELLINGEN MET EEN AFDICHTINGSRING VOOR IMMERSIELITHOGRAFIESYSTEMEN

ACHTERGROND

5 De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een immersielithografiesysteem dat gebruikt wordt voor het vervaardigen van halfgeleider inrichtingen, en meer in het bijzonder op de drager van een afdichtingsring van het immersielithografiesysteem.

10 Het vervaardigen van op zeer grote schaal geïntegreerde (very large-scale integrated, VLSI) schakelingen vereist het gebruik van vele fotolithografieprocesstappen om specifieke schakelingen en componenten te definiëren en te vormen op het halfgeleider wafer-(substraat) oppervlak. Conventionele 15 fotolithografiesystemen omvatten verschillende fundamentele subsystemen, een lichtbron, optische transmissie-elementen, fotogevoelige fotomaskerplaten (retikels), en elektronische controllers. Deze systemen worden gebruikt om een specifiek beeld van een schakeling dat gedefinieerd wordt door de 20 fotogevoelige maskerplaten, te projecteren op een halfgeleider wafer die gecoat is met een fotogevoelige film- (fotogevoelige laag, fotoresist) bekleding. Naarmate de VLSI technologie zich verder ontwikkelt en tot betere resultaten leidt, worden de schakelingen geometrisch kleiner en dichter, hetgeen li-25 thografietoestellen met een projectie- en printvermogen met een kleinere resolutie (kleinere kenmerkafmetingen) vereist. Dergelijke toestellen zijn nu vereist om kenmerken te produceren met kenmerkresoluties die kleiner zijn dan 100 nanometer (nm) . Naarmate nieuwe inrichtingsgeneraties worden ontwikkeld die 30 zelfs verdere verbeteringen vereisen met kenmerkresoluties van 65 nm en minder, is een grote vooruitgang van de fotolithografiebehandeling vereist.

ΐ ü 3 2 9 8 9 2

Immersielithografie werd geïmplementeerd om nuttig gebruik te maken van de sterk verbeterde resolutie die mogelijk is met de procestechnologie. Immersielenslithografie maakt gebruik van een vloeibaar medium om de volledige spleet tussen het laatste 5 objectieflenselement van het lichtprojectiesysteem en het halfgeleider wafer- (substraat) oppervlak te vullen tijdens de belichtingsoperaties van het proces voor het printen van het fotogevoelig patroon. Het vloeibaar medium dat gebruikt wordt als de immersielens verschaft een verbeterde refractie-index 10 voor het licht, waardoor het resolutievermogen van het lithografiesysteem wordt verbeterd. Dit wordt voorgesteld door de Rayleigh resolutieformule, R = kiX/N.A, waarbij R (kenmerkafmetingsresolutie) afhanke-lijk is van ki (bepaalde procesconstanten), λ (golflengte van het 15 uitgezonden licht) en N.A (numerieke apertuur van het lichtprojectiesysteem). Merk op dat N.A. eveneens een functie is van de refractie-index, waarbij N.A = n sinO. De variabele n is de refractie-index van het vloeibaar medium tussen de objectieflens en het wafersubstraat, en Θ is de openingshoek van 20 de lens voor het uitgezonden licht.

Men ziet dus dat de numerieke apertuur N.A van het pro-j eet iesysteem groter wordt naarmate de refractie-index (n) hoger is voor een bepaalde openingshoek, hetgeen een lagere R-waarde oplevert, i.e. een hogere resolutie. Conventionele 25 immersielithografiesystemen gebruiken gedeïoniseerd water als het immersiefluïdum tussen een objectieflens en het waf ersubstraat. Bij één van de golflengtes, bijvoorbeeld 193 nm, heeft het gedeïoniseerd water bij 20 graden Celsius een refractie- index van bij benadering 1,44 keer deze van lucht waarbij 30 lucht een refractie-index heeft van ongeveer 1,00. Men ziet dat immersielithografiesystemen die gedeïoniseerd water gebruiken als het immersief luïdum tot een significante verbetering leiden van de resolutie van de fotolithografie- 3 processen.

Één van de uitdagingen bij het gebruiken van het immer-sielithografiesysteem is om de wafer af te dichten op een waferchuck/objeettafel. Om de wafer te beschermen tegen 5 fluïdumturbulentie en deeltjesvervuiling wordt een afdich- tingsring gebruikt. De afdichtingsring moet echter regelmatig schoon worden gemaakt om de deeltjes te verwijderen. Het herhaaldelijk plaatsen en verwijderen van de afdichtingsring en/of van de wafer vraagt een geschikt draagmechanisme dat kan 10 samenwerken met de afdichtingsring.

EP 1 486 828 openbaart een lithografieprojeetietoestel waarin een immersievloeistof opgenomen is in een afdichtingselement.

Hetgeen wenselijk is is een verbeterde opstelling van de 15 afdichtingsring voor de immersielithografie-operaties.

SAMENVATTING

In het licht van het voorgaande verschaft de onderhavige uitvinding een verbeterd systeem dat het inbrengen van deeltjes 20 in het immersief luïdum tot een minimum herleidt door het contact tussen het immersiefluïdum en de gebieden die met deeltjes vervuild zijn, te vermijden. Het systeem helpt eveneens om de integriteit van het fotoresistbeeld te behouden en om de wafers zodanig van een patroon te voorzien dat deze niet vervormd en 25 defect worden.

Er worden verschillende opstellingen van de afdichtingsring voor een immersielithografiesysteem beschreven. Met de opstellingen van de afdichtingsring kan het immersielithografiesysteem een beter afdichtingseffect 30 verschaffen voor het verwerken van de wafers op een waferchuck.

De constructie van de uitvinding en de bijkomende doelen en voordelen daarvan zullen echter beter begrepen worden aan de hand van de volgende beschrijving van specifieke uitvoeringsvormen, 4 wanneer deze beschrijving gelezen wordt samen met de tekeningen in bijlage.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

5 Figuur 1 illustreert een dwarsdoorsnede van een conven-tioneel immersielithografiesysteem.

Figuur 2 illustreert een dwarsdoorsnede van het conven-tioneel immersielithografiesysteem tijdens een bewerking bij een randgebied van het wafersubstraat.

10 Figuur 3 illustreert een dwarsdoorsnede van een voorbeeld van het beschreven immersielithograf iesysteem voor het bewerken van het randgebied van het wafersubstraat.

Figuur 4 illustreert een dwarsdoorsnede van een tweede voorbeeld van het beschreven immersielithografiesysteem voor 15 een bewerking aan het randgebied van het wafersubstraat.

Figuur 5 illustreert een dwarsdoorsnede van een voorbeeld van de beschreven afdichtingsringdrager die opgenomen is in het immersielithografiesysteem.

Figuren 6A tot 6D zijn onderaanzichten van de beschreven 20 afdichtingsringdrager voor een immersielithograf iesysteem volgens verschillende voorbeelden van de onderhavige uitvinding.

Figuur 7 illustreert een dwarsdoorsnede van een rollend samenstel om een afdichtingsring in overeenstemming met de 25 uitvoeringsvorm van de onderhavige beschrijving op te wikkelen.

Figuren 8A tot 8F illustreren een afdichtingsringdrager met rollen om de afdichtingsring op te rollen voor een immersielithograf iesysteem in overeenstemming met de uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

30 Figuur 9 illustreert een dwarsdoorsnede van een immersielithograf iesysteem met een afdichtingsring in overeenstemming met een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

5

Figuur 10 illustreert een dwarsdoorsnede van immersieli-thografiesysteem met een afdichtingsring en een draagframe van de afdichtingsring in overeenstemming met een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

5 Figuur 11 illustreert de werking van het immersielitho-grafiesysteem wanneer de afdichtingsring opgetild wordt van de waferchuck in overeenstemming met de uitvoeringsvormen van de onderhavige beschrijving.

Figuur 12 illustreert het bovenaanzicht en zijaanzicht van 10 een afdichtingsring en van zijn drager in overeenstemming met de in figuur 11 getoonde uitvoeringsvorm.

Figuur 13 illustreert een opstelling van een afdichtingsring met een versterkende ring in overeenstemming met een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

15

BESCHRIJVING

De onderhavige beschrijving verschaft een verbeterd systeem en een verbeterde werkwijze voor het af dichten en het controleren van het immersiefluïdum in een immersiegebied tijdens de 20 volledige verwerking van de immersielithografiebelichting. De beschreven opstelling met de afdichtingsring heeft een afdichtingsringinrichting voor het vergemakkelijken van het afdichten en het bevatten van het immersiefluïdum op het wafersubstraat en in de immersiefluïdumreservoirs door de rand 25 van het wafersubstraat af te dekken. De beschreven afdichtingsring wordt in zijn werkpositie geplaatst en daaruit verwijderd door gebruik te maken van een beschreven draagin-richting van de afdichtingsring. De onderhavige beschrijving verschaft verschillende voorbeelden van hoe de afdichtingsring 30 gemanipuleerd kan worden in het immersielithografiesysteem.

Bovendien verschaft de onderhavige beschrijving verschillende voorbeelden van ontwerpen van de afdichtingsringdrager die 6 gebruikt kunnen worden met het beschreven immersielitho-grafiesysteem.

Figuur 1 is een schematische dwarsdoorsnede die een typisch immersielithografiesysteem illustreert. De immersieprintsectie 5 100 van het lithografiesysteem omvat een beweegbare waferchuck/objeettafel 102 waarin vacuümkanalen 104 gevormd zijn voor het vasthouden en bevestigen van de met een fotogevoelige laag beklede wafer 106 op de bovenkant van de waferchuck/objeettafel 102. Het immersiefluïdum 108 is getoond 10 bovenop de met een fotogevoelige laag beklede wafer 106 en neemt het volledige volume in van de ruimte tussen de wafer en het laatste objectieflenselement 110 van het lichtprojeetiesysteem van de lithografie. Het immersiefluïdum 108 maakt rechtstreeks contact met zowel het bovenoppervlak van de met een fotogevoelige 15 laag beklede wafer 106 als met het ondervlak van het objectielenselement 110.

Er zijn twee fluïdumreservoirs die rechtstreeks verbonden zijn met het fluïdum van het waterimmersiegebied 108. Een fluïdumtoevoerreservoir 112 dient als middel voor de toevoer en 20 injectie van het immersiefluïdum naar het immersiegebied 109 onmiddellijk onder het objectieflenselement 110. Het geïnjecteerde immersiefluïdum wordt ofwel door capillaire krachten in het immersiegebied gehouden of is opgenomen in een houder die beweegt met de lens. Een typische dikte van het 25 immersiefluïdum is tussen 1 en 5 millimeter (mm). Een fluïdumverzamelreservoir 114 fungeert als het middel voor het verzamelen en afvoeren van de uitwaartse fluïdumstroom van de immersielens 108. Merk op dat de immersiefluïdumstroom een richting heeft beginnend vanaf het f luïdumtoevoerreservoir 112, 30 doorheen het immersiegebied 108, en naar het fluïdumverzamelreservoir 114. Er kunnen gekoppelde mechanische hardware en elektrische/elektronische controllers aanwezig zijn waarmee de stroming van het immersiefluïdum zoals hierboven beschreven 7 beheerd en gecontroleerd wordt. De grote naar onder gerichte pijlen 116 van figuur 1 die boven het laatste objectief lenselement 110 van het lithografiesysteem gelegen zijn, stellen de richting voor van de transmissie van het licht 116 5 voor het belichten van het beeldpatroon, in de richting van het objectieflenselement 110, en doorheen de immersielens 108 naar de met een fotogevoelige laag beklede wafer 106. Tijdens de normale werking van het immersielithografieprinten van de met een fotogevoelige laag beklede wafer 106, beweegt de waferchuck 10 102 om elk belichtingsdoelgebied van de wafer onder de vaste locaties van het immersiefluïdum 108, de fluïdumreservoirs 112 en 114, het objectieflenselement 110 en het licht 116 voor het belichten van het patroonbeeld, te positioneren.

15 Het typisch immersielithografiesysteem zoals geconfigu reerd en beschreven in figuur 1 werkt goed voor het uitvoeren van de stappen van een immersielithografieproces. Er zijn verschillende punten aangaande de praktische aspecten van de fysieke configuraties en procedures die de kwaliteit van het 20 immersielithografieproces evenals de operationele efficiëntie van het systeem kunnen beïnvloeden. Figuur 2 helpt om deze punten te illustreren. Figuur 2 is een schematische dwarsdoorsnede van een typisch immersielithografiesysteem dat gelijkaardig is aan dat van figuur 1 maar dat de locaties van de hardwarecomponenten 25 toont tijdens de bewerking bij de rand van het wafersubstraat. De immersieprintsectie 200 van het lithograf iesysteem is getoond met de beweegbare waferchuck/objeettafel 202 waarin vacuümkanalen 204 opgenomen zijn voor het vasthouden en bevestigen van de met een fotogevoelige laag beklede wafer 206 30 op de bovenkant van de wafertafel 202. Het immersief luïdum 208 is getoond bovenop de met een fotogevoelige laag beklede wafer 206 en neemt het volledig volume van de ruimte tussen de wafer en het laatste objectieflenselement 210 van het 8 lithografielichtprojectiesysteem in. Het fluïdum 208 maakt rechtstreeks contact met zowel het bovenoppervlak van de met een fotogevoelige laag beklede wafer 206 als met het ondervlak van het objectieflenselement 210. De twee fluïdumreservoirs, het 5 f luïdumtoevoerreservoir 212 en het f luïdumverzamelreservoir 214 zijn rechtstreeks verbonden met het fluïdum 208.

Het immersiefluïdum 208 is getoond bij de rand van het wafersubstraat 206 voor het uitvoeren van een bewerking op de fotogevoelige gebieden bij de waferrand. Bij de wafersub-10 straatrand is de normaal gesloten lusstroming van het immersief luïdum van het fluïdumtoevoerreservoir 212, door het immersiegebied 208 naar het fluïdumverzamelreservoir 214 verschillend van de stroming die voorheen werd beschreven voor figuur 1. Zoals getoond in figuur 2 is er nu een bijkomend pad 15 215 voor de uitwaartse stroming van het immersief luïdum, welke uitwaartse stroming optreedt wanneer een bewerking plaatsvindt bij de rand van het wafersubstraat. Dit bijkomend pad 215 laat toe dat het immersief luïdum uit de lus van de immersielens 208 en de reservoirs stroomt, langs de buitenrand van het 20 wafersubstraat 206, en langs de buitenrand van de beweegbare waferchuck/objeettafel 202, waarbij het immersiefluïdum niet terugkeert naar het fluïdumverzamelreservoir 214.

Dit ongecontroleerd, niet-omsloten immersiefluïdum beïnvloedt de kwaliteit van het immersielithografieproces op 25 verschillende manieren. Zo produceert het snel verlies van fluïdum bijvoorbeeld een afkoeleffect, in het bijzonder nabij de rand van de wafer. Bijgevolg krimpt de wafer op nanometerschaal nabij zijn rand, daar waar de snelle fluïdumstroming optreedt, waarbij de overlapnauwkeurigheid van 30 het belichte patroon op het daaronder liggend patroon dat gevormd werd in het voorgaand maskerproces beïnvloedt wordt. Ten tweede heeft het fluïdum de neiging tussen de wafer en de waferchuck getrokken te worden. Het verdampen van het fluïdum in dergelij- 9 ke gebieden produceert verder een niet uniforme afkoeling onder de wafer waardoor de overlapnauwkeurigheid verder daalt.

Meer in het bijzonder stelt de waferrandpositie van de immersielens 208 het immersielithografieproces eveneens bloot 5 aan bepaalde kwaliteitsvragen. Tijdens een normale waferprocessing in de halfgeleider verwerkingsindustrie, hebben de waferranden een sterke neiging om deeltjesvervuiling te verzamelen. Dit komt omdat de waferrand vaker gemanipuleerd wordt dichter bij deeltjesgeneratiebronnen in vergelijking met de 10 binnengebieden van het wafersubstraat. Zoals getoond in figuur 2 maakt het immers ie fluïdum contact met deeltjes die gelegen zijn op de wafersubstraatrand 206, wanneer de waferchuck/objeettafel 202 de wafersubstraatrand 206 onder de immersielens 208 positioneert. Bijgevolg kunnen de deeltjes losgemaakt worden van 15 het wafersubstraatoppervlak 206 en zich in suspensie bevinden in het fluïdum 208. Deze deeltjes kunnen dan het immersielithografiebelichtingsproces voldoende beïnvloeden om de geprinte beeldpatronen op het wafersubstraat te vervormen en te verstoren. De deeltjes kunnen eveneens neerslaan en zich 20 vasthechten aan het wafersubstraatoppervlak zodat volgende waferverwerkingsoperaties nadelig beïnvloed worden. De stroming van het immersiefluïdum naar het verzamelreservoir 214 en de bijkomende stroming 215 uit het immersiegebied 208 kan zodanig zijn dat niet kan worden vermeden dat de deeltjes de 25 immersielithografie en daaropvolgende verwerkingsoperaties beïnvloeden. De fluïdumturbulentie beweegt eveneens deeltjes rond de houders nabij de waferrand en nabij andere locaties zoals de bovenkant, zijkant en onderkant van de wafer. Sommige deeltjes blijven achter op de wafer om deeltjes gerelateerde defecten te 30 worden. Verder produceert de fluïdumturbulentie bellen die geprint kunnen zijn in de fotogevoelige laag en die belgeïnduceerde defecten worden.

10

Aangezien het immersiefluïdum niet volledig gerecupereerd wordt, gaat het verloren terwijl het wegstroomt van de immersielens 208 en van de immersief luïdumreservoirs. Er kunnen mechanismen verschaft worden om het fluïdum te verzamelen om te 5 vermijden dat de mechanische en elektrische componenten van de waferchuck 202 en andere onderliggende samenstellen op ongewenste wijze nat worden door de bijkomende stroom 215 van immersiefluïdum, welke stroom de levensduur van de hardware en van de elektrische componenten van het systeem korter kan maken 10 en de hardware en elektrische componenten kan vervuilen. De toegevoegde verzamelmechanismen kunnen echter niet het verlies aan overlapnauwkeurigheid en de extra ongewenste defecten die geïntroduceerd worden, zoals de deeltjes of bellen gerelateerde defecten, verhinderen.

15 Figuur 3 illustreert een voorbeeld van de afdichtingsring die geïntegreerd is in het immersielithografiesysteem in overeenstemming met de onderhavige beschrijving. De immersieprintsectie 300 van het lithografiesysteem is getoond met de beweegbare waferchuck/objeettafel 302 waarin 20 vacuümkanalen 304 zijn opgenomen voor het vasthouden en bevestigen van de met een fotogevoelige laag beklede wafer 306 op de bovenkant van de wafertafel 302. De waf erchuck/obj eettafel 302 is gevormd met een uitsparing 307 in het bovenoppervlak, welke uitsparing bij benadering overeenstemt met de omtrek en 25 dikte van het wafersubstraat 306 terwijl ruimte wordt voorzien om wafers met verschillende afmetingen onder te brengen, om het plaatsen van het wafersubstraat 306 mogelijk te maken zodanig dat het bovenoppervlak van het wafersubstraat 306 qua positie uitgelijnd is en samenvalt met (of coplanair is met) het 30 bovenoppervlak van het deel zonder de uitsparing van de waferchuck/ objecttafel 302. Het immersiefluïdum 308 is getoond bovenop de met een fotogevoelige laag beklede wafer 306 en neemt tenminste een deel van het volume van de ruimte tussen de wafer 11 en het laatste objectieflenselement 310 van het lichtprojectiesysteem van de fotolithografie in. Tijdens een bepaalde operatie van de immersielithografie maakt het fluïdum rechtstreeks contact met zowel het bovenoppervlak van de met een 5 fotogevoelige laag beklede wafer 3 06 als met het onderoppervlak van het objectieflenselement 310. De twee fluïdumreservoirs, het fluïdumtoevoerreservoir 312 en het fluïdumverzamelreservoir 314, samen met andere accessoires voor het vasthouden van het immersiefluïdum 308 in de ruimte tussen de wafer en het 10 lenselement 310 kunnen gezamenlijk aangeduid worden als een fluïdumhoudermiddel.

Het immersiefluïdum 308 is getoond bij de rand van het wafersubstraat 306 om een verwerking uit te voeren op de fotogevoelige gebieden. Bij de rand van het wafersubstraat 306 15 werd een afdichtingsring 318 in zijn positie geplaatst bovenop het wafersubstraatoppervlak zodanig dat de afdichtingsring 318 contact maakt met de buitenrand van het wafersubstraat 306, waarbij de ring zich uitstrekt over een klein deel 319 van de waferchuck/objeettafel naast de wafersubstraatrand 306, en 20 daarmee contact maakt. De beschreven afdichtingsring 318 sluit het immersiefluïdum in in het immersiegebied 309. De beschreven afdichtingsring 318 vermijdt de bijkomende stroming van immersiefluïdum uit het waterimmersiegebied 318 en uit de immersiefluïdumreservoirgebieden 312 en 314. Aangezien de 25 afdichtingsring 318 het immersief luïdum insluit, is de stroming en het gebruik van het fluïdum goed gecontroleerd en onderhouden. De fluïdumstroming en het gebruik daarvan zijn dezelfde voor de immersielithografieverwerking op het binnendeel van het wafersubstraat als bij de rand van het wafersubstraat. Het 30 verloren gaan van immersief luïdum is tot een minimum herleid en de dynamica van de fluïdumstroom in het immersiegebied 309 en in de immersiefluïdumreservoirlus zijn constant en stabiel. Merk ook op dat het door de afdichtingsring 318 bedekken van de 12 buitenrand van het wafersubstraat 306 ook voorkomt dat de deeltjesvervuiling bij de rand van het wafersubstraat 306 het immersiefluïdum en het wafersubstraatoppervlak vervuilt. Bijgevolg blijft het immersiefluïdum en het immersiegebied 309 5 schoon en vrij van deeltjes die het immersielithografieproces zouden kunnen vervormen en verstoren. De voordelen van het afdichten en het bedekken van de deeltjes onder de afdichtingsring zou ook helpen om te vermijden dat zich vrije deeltjes hechten aan het binnenste deel van 10 wafersubstraatoppervlak om schade te veroorzaken tijdens daaropvolgende verwerkingsoperaties. Op gelijkaardige wijze worden geen bellen meer gevormd die veroorzaakt worden door turbulentie, en wordt de overlap-onnauwkeurigheid als gevolg van het ongelijkmatig afkoelen van de wafer geëlimineerd.

15 Figuur 4 illustreert een ander voorbeeld van de afdich tingsring die geïnstalleerd is op het immersielithografiesysteem in overeenstemming met de onderhavige beschrijving. De immersieprintsectie 400 van het lithografiesysteem is getoond met een beweegbare 20 waferchuck/objeettafel 402 waarin vacuümkanalen 404 zijn aangebracht om de met een fotogevoelige laag beklede wafer 4 06 op de bovenkant van de wafertafel 402 vast te houden en te bevestigen. De waferchuck/objeettafel 402 is gebouwd met een dubbel getrapte uitsparing in het bovenoppervlak. De uitsparing 25 4 05 gevormd door de eerste trap van de dubbel getrapte uitsparing van de waf erchuck/obj eet -tafel 4 02 is gevormd met een uitsparing die ongeveer overeenstemt met de omtrek en dikte van het wafersubstraat 406 om het plaatsen van de wafer mogelijk te maken zodanig dat het bovenvlak van de wafer uitgelijnd is met en 30 samenvalt met (of coplanair is met) het bovenvlak van het gebied waarin de eerste trapuitsparing gemaakt is. De uitsparing 407 gevormd door de tweede trap is zodanig gebouwd dat de afdichtingsring 418 in de omtrek van de uitsparing geplaatst kan 13 worden, zodanig dat de afdichtingsring 418 contact maakt met de buitenrand van het wafersubstraat 406, waarbij de afdichtingsring een klein deel 409 van de “tweede trap”-uitsparing van de waferchuck/objeettafel 402 dat naast de wafer gelegen is, 5 overlapt en daarmee in contact is. De diepte van de “tweede trap”-uitsparing 407 is zodanig afgemeten dat de bovenkant van de daarin geplaatste afdichtingsring 418 uitgelijnd is met en samenvalt met (of coplanair is met) de buitenrand, het bovenvlak van de niet uitgespaarde gebieden van de waf erchuck/obj eettafel 10 402.

Het immersiefluïdum 408 is getoond nabij de rand van het wafersubstraat 406 om een bewerking op de fotogevoelige gebieden uit te voeren. Het immersiefluidum 408 bevindt zich bovenop de met een fotogevoelige laag beklede wafer 406, en bestaat uit het 15 immersiefluïdum dat tenminste een gedeeltelijk volume van de ruimte tussen de wafer en het laatste objectieflenselement 410 verplaatst. De dubbel getrapte structuur van de uitsparing in de waferchuck/objeettafel maakt het mogelijk dat de afdichtingsring 418 het immersiefluïdum in het immersiegebied 20 409 afdicht. De tekening van figuur 4 toont ook dat een bijkomende uitwaartse stroming van het immersief luïdum geëlimineerd is. Het voorbeeld van figuur 4 is ook zeer doeltreffend om het gebruik en de stroming van het immersiefluïdum in het immersielithografiesysteem te controleren, en om de 25 deeltjesvervuiling bij de waferrand in het immersielithografiesysteem en op het wafersubstraatoppervlak tot een minimum te herleiden.

Merk verder op dat de ontwerpen en types waferchuck/ objeettafels en afdichtingsringen kunnen variëren onder 30 voorwaarde dat een doeltreffende afdichting van het immersiegebied en de immersiefluïda wordt verkregen. Een flexibele afdichtingsring kan bijvoorbeeld zodanig ontworpen en gebouwd zijn dat de ring zich uitstrekt tot voorbij het bereik van de 14 waferchuck/objeettafel en zich gedeeltelijk naar onder uitstrekt om de chuck/objeettafel gedeeltelijk te bedekken of af te schermen (niet geïllustreerd) . Een ander ontwerp kan een half stijve, zeer soepele afdichtingsring toelaten om op een 5 waferchuck/objeettafel met een kleinere diameter te worden geplaatst, zodanig dat de afdichtingsring zich uitstrekt op hetzelfde vlak tot ver voorbij de buitenrand van de waferchuck/obj eettafel (eveneens niet getoond).

De beschreven afdichtingsring kan geplaatst worden op en 10 verwijderd worden van het wafersubstraat en de waferchuck/obj eettafel door gebruik te maken van een beschreven draaginrichting voor de afdichtingsring. De beschreven afdichtingsringdrager is opgenomen in de immersieprintsectie van het immersielithografiesysteem als een verlengbare, in-15 trekbare arm die naar een positie bewogen wordt die rechtstreeks uitgelijnd is over de afdichtingsring voor het plaatsen en verwijderen daarvan. Nadat de drager rechtstreeks boven de afdichtingsring is gepositioneerd, kan de arm van de afdichtingsringdrager verticaal bewegen om de afdichtingsring 20 ofwel op de waferchuck/objeettafel te plaatsen of daarvan te verwijderen. Wanneer de arm van de afdichtingsring zich in een positie bevindt met een daarmee verbonden afdichtingsring weg van de waferchuck/obj eettafel, dan kunnen de afdichtingsringarm en -drager teruggetrokken worden en naar een andere positie weg 25 van de waferchuck/objeettafel bewogen worden om de afdichtingsring op te slaan of een alternatieve plaatsing van de afdichtingsring uit te voeren. In de afdichtingsringdrager zijn vacuümkanalen gebouwd die aan het oppervlak komen via kleine vacuümpoorten op bepaalde locaties om de afdichtingsring met 3 0 behulp van de vacuümkracht vast te houden, op te pikken en over te brengen.

Figuur 5 illustreert een dwarsdoorsnede van een voorbeeld van het beschreven dragersamenstel van een afdichtingsring, welk 15 dragersamenstel opgenomen is in een immersielenslithog-rafiesysteem in overeenstemming met de onderhavige beschrijving. Het waferchuck/objeettafel samenstel 400 is getoond met een afdichtingsring 418 die geplaatst is in zijn werkpositie, 5 op het bovenoppervlak van de waf erchuck/obj eettafel 402 en het oppervlak van het wafersubstraat 406. Het dragersamenstel 500 van afdichtingsring is getoond in de positie waarin dit samenstel rechtstreeks uitgelijnd is boven de afdichtingsring 418. Het transportsamenstel 500 van de afdichtingsring omvat een 10 afdichtingsringdrager 502 die verbonden is met een af- dichtingsringarm 504. In de afdichtingsringarm 504 en de afdichtingsringdrager 502 zijn vacuümkanalen 506 gelegen. Er zijn afdichtingsringcontactpunten 508 die gelegen zijn op bepaalde locaties van de afdichtingsringdrager met open poorten 15 voor het aanleggen van de kanaalvacuümkracht om de afdichtingsring 418 vast te houden, op te pikken en te bewegen, wanneer de afdichtingsringarm 504 van de afdichtingsringdrager 502 bewogen wordt om contact te maken met de afdichtingsring. Merk op dat het dragersamenstel 500 van de afdichtingsring 20 verlengd kan worden en ingetrokken kan worden in hetzelfde x-y vlak. Nadat het dragersamenstel in de voorafbepaalde verlengde positie geplaatst is, kan het dragersamenstel 500 van de afdichtingsring naar boven en naar beneden bewogen worden in de verticale richting of z-as richting om contact te maken met de 25 afdichtingsring 418. Het transportsamenstel 500 kan eveneens gebruikt worden om de afdichtingsring 418 naar een opslagplaats of naar een andere locatie weg van het waferchuck/objeettafel samenstel 400 te bewegen.

Figuren 6A tot 6D illustreren onderaanzichten van ver-30 schillende voorbeelden van de beschreven afdichtingsringdrager in overeenstemming met de onderhavige beschrijving. De hieronder beschreven afdichtingsringdragerontwerpen 6A tot 6D werken alle zoals voorheen werd beschreven, maar elk ontwerp wordt 16 gekenmerkt door een unieke verschillende fysische opbouw en/of vorm. Figuur 6A is een afdichtingsdrager die gebouwd is als een ringstructuur. Er is een af dicht ingsringdragerarm 602, aan het uiteinde waarvan een ringvormige afdichtingsringdrager 604 is 5 verbonden. De ringvormige afdichtingsringdrager 604 is zodanig afgemeten dat de omtrek en diameter van de afdichtingsringdrager ongeveer dezelfde zijn als deze van de afdichtingsring. In de arm 602 van de afdichtingsdrager en in de afdichtingsdrager 604 zijn vacuümkanalen 606 aangebracht om een vacuüm te leiden en 10 te verspreiden naar de kleine vacuümpoortopeningen 608 die gelegen zijn op bepaalde contactlocaties van de afdichtingsring van de afdichtingsringdrager 604.

Figuur 6B is een afdichtingsdrager die gebouwd is als een opvouwbare kruisstructuur. Er is een afdichtingsringdragerarm 15 602 waarmee een afdichtingsringdrager met een opvouwbare kruisstructuur bestaande uit een vaste arm 604 en een opvouwbare arm 605, verbonden is met het einde van de arm 602 van de afdichtingsringdrager. De ene opvouwbare arm 605 wordt uitgeplooid in een zodanige positie dat zijn as loodrecht staat 20 op de as van de vaste arm 604 ter vorming van een kruisvorm wanneer de arm 602 van de afdichtingsringdrager uitgestrekt wordt naar zijn werkpositie. Er zijn vacuümkanalen 606 die gebouwd zijn in de afdichtingsringdragerarm 602 en in de twee kruisarmen 604 en 605 van de afdichtingsringdrager om het vacuüm te verspreiden 25 en te leiden naar de kleine vacuümpoortopeningen 608 die gelegen zijn op bepaalde af dicht ingsringcontact locaties van de armen 604 en 605 van de afdichtingsringdrager. De configuraties van de afdichtingsdragerarmen 604 en 605 en de locaties van de vacuümpoortopeningen 608 zijn zodanig dat de poortopeningen 30 contact kunnen krijgen met de afdichtingsring 610. Merk op dat de beweegbare afdichtingsdragerarm 605 bewogen wordt en uitgelijnd wordt in zijn uitgeplooide positie voor het oppikken en bewegen van de afdichtingsring 610. De opgevouwen positie van 17 de beweegbare kruisarm 605 is zodanig dat de opgevouwen arm 605 gevouwen is in de richtingen f bij een scharnierpunt p om de gevouwen arm 605 uit te lijnen. De opvouwbare eigenschappen van dit ontwerp van de afdichtingsringdrager laten toe dat een 5 kleiner compacter hardwareprofiel verkregen wordt voor de afdichtingsringdrager voor de opslag daarvan en voor de bewegingen in het immersielithografiesysteem.

Figuur 6C is een afdichtingsdrager die gebouwd is volgens een ander ontwerp van een opvouwbare structuur. Er is een 10 af dichtingsringdragerarm 602 waarmee een opvouwbare structuur van de afdichtingsringdrager bestaande uit één vaste arm 604 en twee opvouwbare armen 605a en 605b verbonden zijn met de afdichtingsringdragerarm 602. In de afdichtingsringdragerarm 602 en in de twee opvouwbare armen 605a en 605b zijn eveneens 15 vacuümkanalen 606 gebouwd zodanig dat hun kleine vacuümpoor-topeningen 608 uitgelijnd zijn met een ringvorm met een omtrek en diameter die bij benadering dezelfde zijn als deze van de afdichtingsring 610. De twee opvouwbare armen 605a en 605b moeten niet noodzakelijk dezelfde lengte en afmetingen hebben, maar 20 worden gevouwen rond een scharnierpunt p dat gelegen is bij het einde dat de afdichtingsringdragerarm 605 verbindt. Elke opvouwbare arm 605a of 605b is uitplooibaar in zijn respectievelijke werkposities na verlenging van de afdichtingsringdragerarm 602 naar zijn werkpositie. Wanneer de 25 afdichtingsringdragerarm 602 ingetrokken moet worden, vouwen de twee opvouwbare armen 605a en 605b naar binnen in de richtingen f beginnend bij scharnierpunt p om de gevouwen armen ofwel op ofwel onder de vaste arm 604 uit te lijnen. Het opvouwbaar ontwerp van de afdichtingsringdrager van figuur 6C laat eveneens toe dat 30 een kleiner, compacter hardwareprofiel verkregen wordt voor de afdichtingsringdrager voor de opslag daarvan en voor de bewegingen in het immersielithografiesysteem.

18

Figuur 6D illustreert een afdichtingsdrager die geen vaste armen en slechts twee opvouwbare armen 605a en 605b heeft. Zoals in het voorbeeld met de opvouwbare armen van figuur 6C, kunnen de twee opvouwbare armen 605a en 605b elk naar binnen plooien 5 in de richtingen f rond een scharnierpunt p dat gelegen is bij het einde dat verbonden is met de afdichtingsringdragerarm 602. Dit voorbeeld heeft minder vacuümverbindingsopeningen en minder armen en is bedoeld om de flexibiliteit van verschillende ontwerpen van de afdichtingsarm en van de afdichtingsdrager te 10 helpen aantonen. De voorgestelde voorbeelden van verschillende ontwerpen van afdichtingsarmen en afdichtingsdragers voeren alle de vereiste functies van het verbinden, oppikken en bewegen van de beschreven afdichtingsringen uit.

Figuur 7 illustreert respectievelijk een zijaanzicht en een 15 bovenaanzicht van een afdichtingsring 718 in de hogere en lagere delen van de figuur. De afdichtingsringinrichting van de onderhavige uitvinding is een dunne ring die vervaardigd is uit een zacht materiaal zoals rubber, plastic, mylar, delrin, Teflon, of een gelijkaardig composietmateriaal dat gebruikt kan 20 worden voor afdichtingsdoeleinden. De afdichtingsring is zodanig gebouwd dat de dikte van de ring ongeveer net kleiner is dan de werkafstand van de immersielens, de afstand van de ruimte tussen het wafersubstraatoppervlak en het laatste objectieflenselement van het lichtprojectiesysteem. De dikte 25 kan bijvoorbeeld tussen een fractie van een micrometer tot enkele millimeters liggen. De binnendiameter (welke het open gebied definieert) van de afdichtingsring heeft een zodanige waarde dat een deel van de buitenrand en omtrek van het wafersubstraat bedekt/gemaskerd is door de afdichtingsring waarbij de 30 doellocaties voor de immersielithografieverwerking van het wafersubstraatoppervlak vrijgemaakt zijn. De buitendiameter (buitenrand) van de afdichtingsring heeft een zodanige waarde dat de ring de buitenrand van het wafersubstraat met voldoende 19 afdichtingsringmateriaal overlapt voor het verkrijgen van een contactafdichting met het deel van de waferchuck/objeettafel naast het wafersubstraat.

Figuur 8A toont een dwarsdoorsnede van een immersieli-5 thografiesysteem 800. Het immersielithografiesysteem omvat een beweegbare waferchuck/objeettafel 802 die geïntegreerd is met vacuümkanalen 804 voor het vasthouden en bevestigen van de wafer 806 op de bovenkant van de waf erchuck/obj eettafel 802. Bij een waf ersubstraatrand werd een afdichtingsring 818 geplaatst in een 10 werkpositie op het wafersubstraat 806 zodanig dat de afdichtingsring 818 contact maakt met de buitenrand van het wafersubstraat 806. In dit voorbeeld is de waferchuck uitgespaard om de wafer op te nemen. Wanneer de afdichtingsring 818 geplaatst is in een werkpositie met behulp van het vacuüm 15 dat aangelegd wordt doorheen de vacuümkanalen 804, dan begrenst de ring dus het immersiefluïdum in het immersiegebied (niet getoond in figuur 8). Aangezien de afdichtingsring 818 het immersiefluïdum begrenst, is de stroming en het gebruik van het fluïdum goed gecontroleerd en onderhouden. Een 20 afdichtingsringdrager met twee rollen 830 en 832 van het immersielithografiesysteem is ingericht om de afdichtingsring 818 op te wikkelen tijdens het vervangen en reinigen van de afdichtingsring 818. De rollen zijn bij de buitenranden van de waferchuck van het immersielithograf iesysteem gepositioneerd en 25 worden geroteerd om de afdichtingsring 818 op te rollen rond één van hen wanneer nodig. In gebruik kunnen de twee rollen geroteerd worden, individueel aangedreven worden of synchroon aangedreven worden om het best verwachte resultaat te bereiken. Zo kan bijvoorbeeld één rol aangedreven worden terwijl de andere een 30 passieve volgrol is. De rotatierichtingen van de twee rollen zijn verschillend zoals aangeduid. Dit betekent dat de richting van één rol in wijzerzin kan zijn terwijl deze van de andere in tegenwijzerzin is, of vice versa.

20

Verwijzend naar figuren 8B; 8C en 8D is een dwarsdoorsnede van de afdichtingsringdrager getoond met voor elk daarvan twee rollen voor het oprollen van een afdichtingsring. De eerste rol 830 en de tweede rol 832 zijn respectievelijk op een eerste 5 terminal en op een andere terminal van de afdichtingsring 818 gedrukt. Sommige niet getoonde vacuümpoortopeningen kunnen gevormd zijn op het oppervlak van de rollen 830 en 832 om de afdichtingsring 818 vast te houden op de rol tijdens het oprollen van de afdichtingsring. Verwijzend naar figuur 8C wordt 10 geïllustreerd hoe de afdichtingsring 818 opgerold en afgewikkeld wordt rond een rol, bijvoorbeeld rol 830. Als een alternatief voor het gebruik van vacuüm, kan het bovenoppervlak van de ring verbonden zijn met een stuk tape of een gelijkaardig materiaal zodanig dat het oprollen wordt vergemakkelijkt.

15 Zoals hierboven vermeld worden de rollen 83 0 en 832 volgens één uitvoeringsvorm van de onderhavige beschrijving individueel aangedreven om de afdichtingsring 818 rond één daarvan te wikkelen. De eerste van de rollen wordt actief aangedreven en de tweede volgt de eerste om de afdichtingsring op te rollen. 20 Wanneer één van de rollen niet aangedreven wordt en de andere volgt, dan wordt de rotatiesnelheid van de twee rollen zodanig geregeld dat de lineaire snelheid van de tweede rol gelijk is aan de snelheid tussen de tweede rol en de afdichtingsring.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding 25 zijn de twee rollen 830 en 832 zoals getoond in figuur 8D

verbonden via een veer 840 voor het bijstellen of behouden van de relatieve positie van de rollen. In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kunnen de twee rollen 830 en 832 synchroon aangedreven worden tijdens het wikkelproces van de 30 afdichtingsring.

Verwijzend naar figuren 8E en 8F is een zijaanzicht en een bodemaanzicht van de rol getoond. Verder is een vacuü-mpoortopening A getoond in figuur 8F. De opening A is verbonden 21 met een vacuümkanaal (in stippellijn getoond) van een immersielithografiesysteem om een afdichtingsring vast te houden tijdens het wikkelen. Verdere openingen langs de omtrek van de rol welke gelijkaardig zijn aan de opening A kunnen 5 aangebracht zijn om het kleven van de ring aan de rol te verbeteren. Een hefstructuur (niet getoond) kan verbonden zijn met de as van de rol 850 en controleert de rotatierichting, de rotatiesnelheid en de positie van de rol 850. De hefstructuur van de rol 850 voor een immersielithografiesysteem kan 10 gelijkaardig zijn aan de draagarm 602 die getoond is in figuren 6A tot 6D.

Figuur 9 illustreert een dwarsdoorsnede van een immersielithografiesysteem volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het hier getoonde systeem is zeer 15 gelijkaardig aan het systeem dat getoond is in figuur 8A met enkele wijzigingen. In deze configuratie wordt eveneens een afdichtingsring 918 gebruikt, maar deze is geplaatst op een eerste uitgespaard gebied 920 van de waferchuck. De waferchuck heeft eveneens een tweede uitgespaard gebied 930 met een 20 oppervlak dat lager is dan dat van het eerste uitgespaard gebied voor het ondersteunen van de wafer. De verticale afstand is zodanig dat bij plaatsing van een wafer in het tweede uitgespaard gebied, het bovenoppervlak daarvan in hoofdzaak uitgelijnd is of coplanair is met het oppervlak van het eerste uitgespaard 25 gebied 920, zodanig dat wanneer de afdichtingsring daarop geplaatst is, deze een perfect oppervlak heeft om af te dichten wanneer het vacuüm wordt aangelegd.

Figuur 10 illustreert een andere dwarsdoorsnede van een immersielithografiesysteem volgens een andere uitvoeringsvorm 3 0 van de onderhavige uitvinding. Het hier getoonde systeem is zeer gelijkaardig aan het systeem van figuur 9 met enkele wijzigingen. In deze configuratie moet de waferchuck niet noodzakelijk een uitgespaard gebied hebben, maar wordt een steunframe 1010 voor 22 de afdichtingsring gebruikt voor het plaatsen, positioneren en verwijderen van de afdichtingsring 1020. Het steunframe 1010 van de afdichtingsring verschaft een afstand tussen het oppervlak van de chuck en de afdichtingsring 1020 zodanig dat de wafer 1030 5 daartussen geplaatst kan worden. Zoals getoond zijn het oppervlak van het steunframe van de afdichtingsring en het bovenvlak van de wafer in hoofdzaak uitgelijnd of coplanair zodanig dat de afdichting voldoende kan zijn wanneer de afdichtingsring 1020 neergezet is en het vacuüm aangelegd is. 10 Men begrijpt dat het steunframe van de afdichtingsring de vorm kan hebben van een volledig cirkelvormige ring zoals de afdichtingsring, maar ook kan bestaan uit een aantal stukken van cirkelvormige gedeeltelijk ringvormige componenten zolang deze een geschikte ondersteuning van de afdichtingsring verschaffen. 15 Ook kan de afdichtingsring 1020 op verschillende manieren verbonden zijn met het steunframe 1010 afhankelijk van bijzondere ingenieursontwerpen, zolang het steunframe de component kan zijn die gebruikt wordt voor een gemakkelijke manipulatie van de afdichtingsring voor inlaad- en/of 20 uitlaaddoeleinden. In de meest eenvoudige vorm kan de afdichtingsring bijvoorbeeld gelijmd zijn op het steunframe van de afdichtingsring. Of de afdichtingsring kan bevestigd zijn aan het steunframe met andere middelen, zoals een mechanisch klemmen of een vacuümkracht die van buitenaf aangelegd wordt.

25 Figuur 11 toont een schematische dwarsdoorsnede van een immersielithografiesysteem 1100 dat een afdichtingsringdrager 1101 omvat. De waferchuck 1102 is uitgerust met vacuümkanalen 1104 voor het vasthouden en bevestigen van de wafer 1106 op de bovenkant van de waferchuck/objeettafel 1102. Rond een 30 wafersubstraat 1106 kan een afdichtingsring 1118 geplaatst worden bovenop het wafersubstraatoppervlak 1106. In het ideale geval zal het steunframe 1105 van de afdichtingsring 1118 niet overlappen met een deel van het wafersubstraat. De af- 23 dichtingsringdrager 1101 omvat een hefarm 1103, en de hefarm kan de nodige componenten hebben om onder een steunframe 1105 te passen voor het opheffen daarvan. Nadat de afdichtingsring 1118 verbonden is met het steunframe 1105 kan de ring opgetild worden 5 door de afdichtingsringdrager 1101 en bewogen worden om op het wafersubstraat 1106 te worden geplaatst. De afdichtingsringdrager 1101 kan een ingebouwd vacuümsubsysteem hebben zodanig dat een vacuüm aangelegd kan worden doorheen de hefarm naar het steunframe van de afdichtingsring om te 10 verzekeren dat de afdichtingsring stevig daarmee verbonden is tijdens het bewegen van de afdichtingsringdrager. Volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft het steunframe 1105 ook een ringvorm, en heeft het steunframe een grotere binnendiameter dan deze van de afdichtingsring 1118 en van de 15 diameter van de wafer 1106. Om die reden laat het frame voldoende plaats voor de afdichtingsring om op de wafer geplaatst te worden zonder met de wafer zelf contact te maken. De wafer 1106 wordt op een wafermanipulator 1110 zoals een robotarm van het immers iel ithograf iesysteem geplaatst. De wafermanipulator 1110 2 0 kan de wafer ophalen en plaatsen op of verwijderen van de waferchuck 1102. Samen met de afdichtingsringdrager 1101 kunnen de wafer en de afdichtingsring in werking gezet worden. Voordat de afdichtingsring gereinigd of verplaatst wordt, wordt het vacuüm bijvoorbeeld gelost, beweegt de hefarm 1103 het 25 steunframe 1105 verticaal omhoog om de afdichtingsring 1118 van de wafer 1106 te tillen. Een stel steunelementen zoals een groep pinnen 1120, welke normaal "verborgen" zijn in overeenstemmende uitsparingen in het chucklichaam, komen tevoorschijn en heffen de wafer op van het oppervlak waarop de wafer ligt. Daarna treedt 30 de robotarm 1110 in werking en beweegt de wafer 1106 weg. Op gelijkaardige wijze kan de omgekeerde stappensequentie uitgevoerd worden om de wafer op de chuck te laden en vervolgens de afdichtingsring door de afdichtingsdrager op de wafer te 24 plaatsen. Daarna kan het vacuüm aangelegd worden om het systeem af te dichten.

Verwijzend naar figuur 12 zijn verder een dwarsdoorsnede en een onderaanzicht van de afdichtingsringdrager 1101 zoals 5 getoond in figuur 11 geïllustreerd. De afdichtingsring 1118 is gemonteerd op het steunframe 1105 van de af dichtingsring, welk frame verbonden is met de hefarm 1103. Eén van de voorkeursmanieren bestaat erin het steunframe 1105 vast te houden aan de hefarm 1103 met vacuüm. Zoals getoond in figuur 12 is de 10 binnendiameter van de afdichtingsring 1118 kleiner dan deze van het steunframe 1105 zodanig dat de afdichtingsring opgetild kan worden door het steunframe 1105. Verder zijn in deze figuur drie steunpinnen 1120 getoond. Uiteraard kunnen de locaties van deze pinnen en het aantal variëren.

15 Figuur 13 illustreert een andere afdichtingsringconfigu- ratie met een versterkende ring volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het afdichtings-ringsysteem 1200 heeft een afdichtingsringframe 1210, en een afdichtingsring 1220 zoals hierboven beschreven. Op de af-20 dichtingsring is een versterkende ring 1230 geplaatst die bedoeld is om de afdichtingsring op zijn plaats te houden, en die de afdichtingsring beschermt tegen druk (van een fluïdum of van lucht) die afkomstig is van het bovenoppervlak van de afdichtingsring. De afdichtingsring 1220 duwt de wafer 1240 naar 25 onder op de gewenste positie voor immersielithografie. De versterkende ring 1230 kan vervaardigd zijn uit een stijver of steviger materiaal dan de afdichtingsring zelf. De versterkende ring kan bijvoorbeeld vervaardigd zijn uit metaal of plastic, enz., aangezien zijn primaire functie is om de afdichtingsring 30 naar beneden te drukken op het afdichtingsringframe. Bovendien heeft de versterkende ring niet exact dezelfde vorm als de afdichtingsring zolang deze ring maar zijn doel vervult. De ring moet bijvoorbeeld niet een volledig cirkelvormige ring zijn 25 indien twee of meer afzonderlijke cirkelvormige componenten daarvoor gebruikt kunnen worden. Merk verder op dat er een kleine uitsparing (of verschil) 1250 kan zijn tussen de versterkende ring en de afdichtingsring zodanig dat het relatief hard 5 oppervlak van de versterkende ring de wafer niet kan beschadigen tijdens het uitvoeren van het inladen en uitladen. Dit betekent dat de versterkende ring (of verschillende ringstukken) een grotere binnendiameter kunnen hebben dan de afdichtingsring. De dikte van de versterkende ring kan tussen 20 en 200 micrometer 10 zijn. De dikte kan echter variëren al naargelang het gebruikte materiaal voor het vervaardigen van de versterkende ring.

Het beschreven systeem en de werkwijze waarbij de beschreven afdichtingsring en afdichtingsringdrager gebruikt worden, verschaft een effectief middel om het immersiefluïdum vast te 15 houden tijdens de immersielithografiebelichtingsverwerking.

Het plaatsen van een zachte afdichtingsring op de rand van het wafersubstraatoppervlak en de waferchuck/objecttafelomtrek vergemakkelijkt het vasthouden van het immersiefluïdum op het wafersubstraat en in de immersiefluïdumreservoirs bij de 20 wafersubstraatrand tijdens de volledige operatie van de immersielithografieverwerking. De beschreven afdichtingsring wordt geplaatst in en verwijderd uit zijn werkpositie door middel van het gebruik van een beschreven afdichtingsringdragerinrichting. Het immersiefluïdum wordt 25 gecontroleerd en behouden zonder veel verspilling en verlies. Bovendien herleidt het gebruik van de beschreven afdichtingsring, in het bijzonder met de bijkomende versterkende ring, het inbrengen van deeltjes in het immersief luïdum tot een minimum door te vermijden dat het immersief luïdum contact maakt 30 met de bedekte waferrand. Het gebruik van de afdichtingsring verbetert eveneens de overlapnauwkeurigheid. Bijgevolg bereiken de immersielithografieoperaties en de daaropvolgende verwerkende operaties een hoger kwaliteits- en 26 integriteitsniveau, waarbij fotoresistbeelden en -patronen met minder vervormingen en defecten worden gegenereerd.

De onderhavige beschrijving verschaft verschillende voorbeelden om de flexibiliteit van de wijze waarop de afdich-5 tingsring en de afdichtingsringdrager geïmplementeerd kunnen zijn, te illustreren. De beschreven werkwijzen en inrichtingen kunnen gemakkelijk geïmplementeerd worden in bestaande systeemontwerpen en stappenschema's, evenals in hun fabrica-gefaciliteiten en -operaties. De werkwijzen en inrichtingen van 10 de onderhavige beschrijving kunnen eveneens geïmplementeerd worden in de huidige immersielithografiesystemen met geavanceerde technologie welke gebruik maken van belichtingsgolflengtes van 150 nm tot 450 nm, en in toekomstige systemen die gebruik maken van nog kortere golflengtes. De 15 beschreven werkwijzen en het gespecifieerd systeem zullen toelaten om geavanceerde halfgeleider inrichtingen te vervaardigen met een hoge betrouwbaarheid, hoge performantie en hoge kwaliteit.

De beschrijving hierboven verschaft vele verschillende 20 uitvoeringsvormen of voorbeelden voor het implementeren van de verschillende maatregelen van de beschrijving. Specifieke voorbeelden van de componenten en processen werden beschreven om de beschrijving te verduidelijken. Deze zijn uiteraard slechts voorbeelden en niet bedoeld zijn om de beschermings-25 omvang van de conclusies te beperken.

Hoewel de uitvinding hier geïllustreerd en beschreven werd voor een ontwerp voor het uitvoeren van immersielithografie, is de uitvinding desalniettemin niet bedoeld om beperkt te worden tot de getoonde details, aangezien verschillende wijzigingen en 30 structurele veranderingen aangebracht kunnen worden, binnen de omvang en het bereik van equivalenten van de conclusies, zonder het kader van de uitvinding te verlaten. Dienovereenkomstig is het gepast dat de conclusies in bijlage breed uitgelegd worden 27 op een wijze die in overeenstemming is met de omvang van de beschrijving, zoals uiteengezet in de volgende conclusies.

28 LEGENDE VAN DE FIGUREN Fig. 9 902 immersiekop 904 vacuüm 5

Fig. 10 1002 immersiekop 1004 vacuüm 1032989

Claims (35)

1. Afdichtingsringconfiguratie van een immersielithogra-fiesysteem, waarbij de afdichtingsringconfiguratie omvat: 5 tenminste één afdichtingsring voor het afdichten van een wafer op een waferchuck voor het uitvoeren van immersieli-thografie; een afdichtingsringdrager voor het inladen of uitladen van de afdichtingsring op of van de waferchuck, waarbij de afdich-10 tingsringdrager een rolmodule is voor het oprollen van de afdichtingsring wanneer de afdichtingsring niet in werking is; en een vacuümmodule voor het vasthouden van de afdichtingsring op de wafer en de waferchuck.

2. Configuratie volgens conclusie 1, waarbij de rolmodule twee rollen heeft die op een afstand van elkaar gelegen zijn met een voorafbepaalde afstand daartussen.

3. Configuratie volgens conclusie 2, waarbij de rollen verbonden zijn door middel van een veer voor het in stand houden 20 van de posities van de rollen.

4. Configuratie volgens conclusie 2, waarbij de twee rollen individueel aangedreven worden en één van de twee rollen een passieve volger is van de andere.

5. Configuratie volgens conclusie 2, waarbij de twee rollen 25 synchroon worden aangedreven.

6. Configuratie volgens conclusie 1, waarbij de rolmodule verder één of meer vacuümpoortopeningen omvat voor het vasthouden van de afdichtingsring tijdens het oprollen.

7. Configuratie volgens conclusie 1, verder omvattende een 3 0 steunframe van de afdichtingsring dat tenminste overlapt met een deel van de afdichtingsring voor het inladen en uitladen van de afdichtingsring. 1032989

8. Configuratie volgens conclusie 7, waarbij het steunframe een volledig cirkelvormige ringvorm heeft.

9. Configuratie volgens conclusie 7, waarbij het steunframe tenminste twee gescheiden cirkelvormige ringstukken omvat.

10. Configuratie volgens conclusie 7, waarbij de afdich- tingsring bevestigd is op het steunframe.

11. Configuratie volgens conclusie 10, waarbij de afdichtingsring bevestigd is op het afdichtingsringsteunframe door een voorafbepaalde lijm.

12. Configuratie volgens conclusie 1, waarbij de waferchuck een eerste uitgespaard gebied heeft voor het ondersteunen van tenminste een deel van de afdichtingsring die daarop geplaatst is, welke afdichtingsring in hoofdzaak coplanair is met een bovenoppervlak van de wafer.

13. Configuratie volgens conclusie 12, waarbij de waferchuck een tweede uitgespaard gebied heeft voor het ondersteunen van de wafer.

14. Configuratie volgens conclusie 1, waarbij de waferchuck verder tenminste een stel steunelementen omvat die de wafer 20 omhoog bewegen en ondersteunen tijdens het uitladen van de wafer.

15. Configuratie volgens conclusie 14, waarbij de steunelementen pinnen zijn die verborgen zijn in één of meer uitsparingen in de waferchuck wanneer de wafer geladen is en die omhoog komen uit de uitsparingen bij het uitladen van de wafer.

16. Configuratie volgens conclusie 1, waarbij de afdich- tingsringdrager verder een hefarm voor het heffen van de afdichtingsring omvat.

17. Immersielithografiesysteem omvattende: een waferchuck voor het opnemen en verwerken van een wafer 30 die daarop geplaatst is gebruikmakend van immersielithografie; tenminste één afdichtingsring voor het afdichten van de wafer op de waferchuck; een afdichtingsringdrager met een rolmodule voor het laden of uitladen van de afdichtingsring op en van de waferchuck; en een vacuümmodule voor het vastmaken van de afdichtingsring op de wafer en waferchuck.

18. Systeem volgens conclusie 17, waarbij de rolmodule twee rollen heeft die op een afstand van elkaar gelegen zijn met een voorafbepaalde regelbare afstand daartussen.

19. Systeem volgens conclusie 17, waarbij de rollen verbonden zijn via een veer voor het in stand houden van de posities 10 van de rollen.

20. Systeem volgens conclusie 17, waarbij tenminste één van de twee rollen individueel wordt aangedreven.

21. Systeem volgens conclusie 17, waarbij de rolmodule verder één of meer vacuümpoortopeningen omvat voor het vast- 15 hechten van de afdichtingsring daaraan tijdens het oprollen.

22. Werkwijze voor het gebruiken van een afdichtingsring voor een wafer die immersielithografie ondergaat, welke werkwij ze omvat: het laden van een wafer op een waferchuck; 20 het laden van een afdichtingsring over de waferchuck; het vasthouden van de afdichtingsring op de wafer en de waferchuck, waarbij het laden van de afdichtingsring verder het gebruiken van een rolmodule met twee rollen omvat, welke rollen op een afstand van elkaar liggen voor het afwikkelen van de 25 afdichtingsring van de rolmodule; het uitvoeren van immersielithografie op de wafer; en het verwijderen van de afdichtingsring van de waferchuck.

23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij tenminste één van de twee rollen individueel wordt aangedreven.

24. Werkwijze volgens conclusie 21, verder omvattende het laden van een versterkende ring op de afdichtingsring om de afdichtingsring naar onder te drukken op de wafer.

25. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij het vasthouden verder het aanleggen van een vacuüm op de af dicht ingsring omvat voor het vasthouden van de afdichtingsring.

26. Immersielithografiesysteem omvattende: 5 een waferchuck voor het opnemen en verwerken van een daarop geplaatste wafer gebruikmakend van immersielithografie; tenminste één afdichtingsring en tenminste één steunframe voor het afdichten van de wafer op de waferchuck; een afdichtingsringdrager voor het laden of uitladen van de 10 afdichtingsring op of van de waferchuck; een versterkende ring om samen te werken met de afdichtingsring en om deze op de wafer te houden; en een vacuümmodule voor het vasthouden van de afdichtingsring op de wafer en de waferchuck.

27. Systeem volgens conclusie 26, waarbij de afdichtingsringdrager verder een hefarm omvat voor het heffen van de afdichtingsring door deze onder het steunframe in te voegen.

28. Systeem volgens conclusie 26, waarbij de versterkende 20 ring een grotere binnendiameter heeft dan deze van de afdichtingsring, zodanig dat deze geen contact maakt met de wafer.

29. Systeem volgens conclusie 26, waarbij het steunframe een volledig cirkelvormige ringvorm heeft.

30. Systeem volgens conclusie 26, waarbij het steunframe tenminste twee gescheiden cirkelvormige ringstukken omvat.

31. Systeem volgens conclusie 26, waarbij de waferchuck verder één of meer steunelementen omvat voor het laden of verwijderen van de wafer op/van de waferchuck.

32. Systeem volgens conclusie 31, waarbij de steunelementen pinnen zijn die verborgen zijn in één of meer uitsparingen in de waferchuck tijdens het laden van de wafer en die omhoog komen uit de uitsparingen tijdens het uitladen van de wafer.

33. Systeem volgens conclusie 26, waarbij de af dicht ingsringdrager tenminste één vacuümopening voorziet voor het daaraan bevestigen van het afdichtingsringsteunframe.

34. Systeem volgens conclusie 26, waarbij de waferchuck een 5 eerste uitgespaard gebied heeft voor het ondersteunen van tenminste een deel van een daarop geplaatste af dicht ingsring die in hoofdzaak coplanair is met een bovenoppervlak van de wafer.

35. Systeem volgens conclusie 26, waarbij de waferchuck een tweede uitgespaard gebied heeft voor het ondersteunen van de 10 wafer. 1032989