TW201102770A - Immersion lithography system and method for manufacturing a device in a lithography apparatus - Google Patents

Description

201102770 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於-種微影裝置及一種製造器件的方法 【先前技術】

微影裝置是一種將一期望圖案施加於-基板且通常是施 加於基板之-目標部分上的機器。微影裳置可被用於學如 積體電路（ICs)的製程中。在此例中，—圖案化器件（里或 被稱為一光罩、—標線片、一可個別控制元件陣列等）可 被用於產s #形成在1(：之—個別層上的電路圖案。此圖 案可被轉移到-基板（例如—碎晶圓或—平板顯示器基板) 之-目標部分(例如包括局部晶粒、一個晶粒、或數個晶 粒）上。圖案的轉移通常是經由成像在被提詩基板上之 一輻射敏感材料（抗蝕劑）層上的方式進行。 _ °單基板會含有相繼被圖案化之相鄰目標部 分的一網絡。習知微影裝置包含俗稱之步進機及俗稱之掃 描機’在步進機中每—目標部分是藉由-次將-整個圖案 曝照於目標部分上的方式接受㈣，而在掃描機中每一目 標部分是藉由用—輻射束以—給定方向（”掃描"方向）掃描 圖案且同時同步地平行或反向平行於該方向掃描基板的方 式接受輪照。亦有可能藉由將圖案壓印於基板上的方式將 圖案從®案化n件轉移到基板。 局度集成的積體電路要求小電路元件。由於輻射圖案塑 &出電路7L件’最小特徵部大小取決於微影曝光步驟中達 成的解析度’或是被用來將輻射圖案投射到基板上之投影 1485I5.doc 201102770 器件的解析度。依據萊利（Raleigh)準則，此解析度係與投 射光之波長成比例且與一調整參數k 1成比例，並且與投影 光學件之邊緣角或捕獲角Θ的正弦函數成反比，即： 解析度=kH/sin(0) 解析度可被以多種方式減小（亦即提升）。首先，投射光 的波長λ可被減小。一較短波長可能需要不同類型的光阻 劑以及投影器件中之多處變化，譬如使用一不同光源和濾 光器 '及用於投影光學件之特殊透鏡β其次，解析度可因 減小調整參數k 1而被減小。減小k 1亦可能需要不同類型之 光阻劑及高精度工具的使用。第三，邊緣角θ可因加大投 景夕光學件之大小而被加大。加大邊緣角Θ的效果會因為上 述正弦函數而有限。一種減小投射光波長λ的方式是濕浸 式微影術的使用。 過去已提出將微影投影裝置中之基板浸潰在一具有一相 對較向折射係數之液體（例如水）内以便填滿投影系統最終 7C件與基板間之一空間。此技術的重點在於促成較小特徵 部的成像，因為曝光輻射會在液體中有一較短波長。液體 的效應亦可被視為是使系統之數值孔徑（ΝΑ)大於1並且也 加大焦距。過去亦已提出其他浸潰液，其中包含内有固態 顆粒物（例如石英）懸浮的水。 但是，將基板或是基板與基板臺泡在一液體浴中意味著 在掃也曝照作業期間會有大量液體必須加速。這要求額 外或更強力的馬達’且液體内的紊流可能導致不想要且不 可預期的效果。 148515.doc 201102770 頃已提出之解決方案之一是使一液體供應系統僅在基板 局或面積上及技影系統承終元件與基板之間提供液體 (基板通常具有-大於投影系統最終元件的較大表面積）。 液體供應系統與基板間之一間隙允許這些元件相互相對 移動。因為此間隙，會需要在浸潰液與液體供應系統之至 少一"喷頭’’或機罩部分（喷頭和機罩在本文中可互換使用） 之間有南表面張力藉以防止浸潰液流過或打破一形成於該 ，㈣之-邊緣處的彎液面。舉例來說，—喷頭可為液體供 應系統-包括入口和出口埠及/或渠道的部分。濕浸式微 影系統可能發生的一個問題是一浸潰液與基板一表面及液 體供應系統間之小接觸角的形成。該接觸角係由流體與表 面間之表面能定義。小接觸角意味著大毛細力，此可能導 致流體突破。 濕，式微影術之-考量點在於確保浸潰液純淨無污染。 在實例中，/X >貝液利用一注射系統被再循環以將該液體 主入杈影光學件與基板間之容積内，且利用一抽取或抽吸 系統將该液體從曝光區抽回到再循環中。但是，該液體可 月b例如、’工由從工氣接收到顆粒物或是因為從被曝照之光阻 劑接收到物質而被污染。-般會用過渡系統去除污染物。 一再循環實例中之另—考量點在於被注人曝光區内之液 體可能因為存在於液體與一基板表面間之表面張力而實際 ，並非王都被再循J衣。雖說利用抽取/再循環系統的抽吸 堅力可抽取大部分液體’總會有一些液滴連同其污染物殘 留在基板表面上。加大抽吸壓力通常無助於超過一特定 148515.doc 201102770 點因為儘管這會加大再循環速度，但加大的抽吸壓力無 法解決液體表面張力造成的問題。 濕汉式微影術的另一考量點在於一旦超過一特定掃描速 度’基板會在一掃描方向中從彎液面拉出一薄膜（或液 滴）、亦即導致一彎液面破裂。會發生此破裂的速度可藉 由減小聋液面之一高度（譬如減小一間隙）的方式使其加 大允許更快的掃描作業，此方式會有幾種效果。首先， 首-人水知失的時機（譬如彎液面破裂點）被偏移到一較高掃 描速度。其次，水的損失量減少，其中水膜高度〜彎液面 e度*掃描速度λ(2/3)。不管水在何時從彎液面損失，可利 用一空氣刀"留住損失的水。儘管減小間隙通常能令人滿 意’但可能發生其他問題。 穿過空氣刀的水量取決於空氣在基板表面上之一壓力梯 度 減小的間隙大小可造成一較高壓力梯度，此可導致 較少水損失。故就正面觀點來說，機罩與基板間之較小間 隙造成較少水損失。但是，較小間隙也有一些負面效果。 首先’基板表面上方的空氣速度會加大，此可增進水從表 面蒸發的作用且可導致基板大幅冷卻，而這是不想要的。 其次，空氣刀可能將"外側"水留在空氣刀外側上，但在往 回掃描時會期望（在行進的彎液面處）此水”流回"（譬如被再 收集）到彎液面内。 因此’今需要一種濕浸式微影系統和方法，其要確保大 致所有浸潰液會被一抽取系統收集且/或有一最佳大小門 隙形成以減少液體損失並提高一液體在間隙處的再收集效 148515.doc 201102770 j 果。 【發明内容】 投影光學件和一喷頭。該等投影光學件：二統包括 導引到-基板上。該喷頭在該等投影光學件遍二板束 液流。該喷頭包含一第-喷嘴和-第二噴嘴:；等= 定位在離該基板不同距離處。 寸破

在本發明之另-貫施例中，提出―種濕浸式 括投影光學件及第-和第二嘴嘴。該等投影光學件被^ 為曝照-基板。㈣m嘴被心麵基板不同距 離處。 在本發明之更另—實施例中，-濕浸式微影系統包含用 於曝照-基板的投影光學件及用於在料投f彡光學件與該 基板間傳送偏向液流的一注射噴嘴和一回收噴嘴。在一實 例中，該液流可被相對於該基板偏向大約0 06度或大約^ 至2度。 在本發明之更另一實施例中，一曝光系統依光線傳播順 序來說包含一輻射源、一聚光透鏡、一光罩（或對比器 件）、及投影光學件。一液體傳送系統提供液體到該等投 影光學件底下的一曝光區。該曝光系統亦包含用於提供該 液體之偏向液流的構件。 在本發明之更另一實施例中，一曝光系統依光線傳播順 序來說包含一輻射源、一聚光透鏡、一光罩、及投影光學 件。一液體傳送系統提供液體到一基板之一曝光區。該基 148515.doc 201102770 板被相對於一水平線偏向。 本發明之其他實施例、特徵和優點以及本發明各實施例 之結構和運作方式將在下文中參照隨附圖式詳細說明。 【實施方式】 被納入本說明書中且構成說明書一部分的隨附圖式例示 出本發明之一或多個實施例，且連同以下說明更進一步解 釋本發明的原理並且讓熟習此技藝者能夠製作並運用本發 明。 今參照隨附圖式說明本發明。在圖式中，相同參考數字 會標示相同或機能相似的元件。此外，參考數字的最左位 數可標出此參考數字首次出現的圖式。 儘s本說明書揭示特定組態和排列，應理解到這僅是範 例說明。熟習此技藝者會理解到可不脫離本發明的精神和 範圍利用其他組態和排列。熟f此技藝者會理解到本發明 亦可被用在多種其他應用中。 發明人已發現到一相當出乎意料的現象：當一濕浸式名 影系統中之液流是偏向的，其傾角以及重力對於液流的逢 應效應會足以克服作用於液體上的殘餘表面張力。因此， 藉由此-偏向排列’浸潰液在曝光區特定部分的成難現筹 _ng)可被實質減少或消除’減低污染可能性。此偏冷 可為靜態或動態的。此外或另—選擇，此偏向可允許在— 機罩與機罩兩側上的基板之間有著最佳間隙尺寸，藉以允 許減少在-掃描方向中穿過該間隙之一，液面的水損失且 在掃描方向反轉時加大彎液面處的再收集。 148515.doc 201102770

圖1簡要示出一依據本發明一實施例的微影裝置。該穿 置包括一照明系統IL、一支撐結構、一基板臺、及—投影 系統。該照明系統（照明器）IL調節一轄射束PB(例如輻 射或DIJV輻射）。該支撐結構（例如一光罩臺）MT支撐—圖 案化器件（例如一光罩）ΜΑ&連接到一第一定位器，該 第一定位器被建構為依據某些參數精確地定位該圖案化哭 件。該基板臺（例如一晶圓臺）WT固持一基板（例如—塗有 抗蝕劑的晶圓或是一平板基板）1且連接到一第二定位器 PW ’該第—^位gg被建構為依據某些參數精確地定位該 基板。該投影系統(例如一折射式投影透鏡系統)pL將—經 由圖案化器件MA加諸於輻#束四的_案投射到基板|之 一目標部分C(例如包括一或多個晶粒）上。 該以明系統可包含各種料組件譬如折射型、反射型、 磁力型、電磁型、靜電型或他種光學組件或是以上之任何 組合以供導引、整形或控制輻射。 該支樓結構以-取決於圖案化器件之取向、 =及其他條件、譬如該圖案化器件是否被固持^真空 的方式固持該圖案化器件。該支撐結構可採用機 二:，空、靜電或其他夾鉗技術固持該圖案化器件。該支 =舉例來說可為一機架或一臺，其視需要可為固定的 Γ 該支撐結構可讀保該圖案化器件處於一期望位 線片投影线的期望位置。說明書中關於"標 S罩的術語使用可被視為與較一般性用$荦 化器件"同義。 乂奴！·生用B。圖案 m 148515.doc 201102770 本說明書令所用"圖案化器件"—辭應當被廣義解釋為意 指任何能被用來對於-輻射束在其橫截面内賦予一圖案以 便在基板之一目標部分中創造一圖案的器件。應理解到舉 例來說如果加諸㈣射束的圖案包括相移特徵或俗稱輔助 特徵’則該圖案不可能精確對應於基板目標部分中之期望 圖案。-般而言，加諸於輻射束的圖案會對應於正在目標 部分中產生之—器件譬如—龍電路之_特定功能層。 該圖案化器件可為透射型或反射型。圖案化器件之實例 包括光罩類、可程式反射鏡陣列類、及可程式LCD面板 類。光罩在微影技術當中廣為人知，且包括諸如二值型、 交替相移型及衰減相移型以及各種混合式光罩類型。可程 式鏡片陣列之-貫例運用小反射鏡之__矩陣排列每一小 反射鏡可被單獨偏向以便以不同方向反射一入射輻射。偏 向的反射鏡在一被反射鏡陣列反射的輻射束中賦予一圖 案。 本說明書中所用”投影系統"一辭應當被廣彡解釋為涵蓋 任何類型的投影系統，包含折射型、反射型、折反射型、 磁力t电磁型及靜電型光學系統或以上之任何組合，依 合乎所用曝光輻射或是其他因子譬如一浸潰液之使用或一 真空之使用而定。說明書中關於•，投影透鏡"一辭的任何使 用可被視為與較一般性用語"投影系統"同義。 如本文所述，該裝置為透射型（例如使用一透射光罩）。 另選擇’ s亥裝置可為反射型（例如使用如前所述一類型 之可程式反射鏡陣列或是使用一反射光罩）。 148515.doc 201102770 «亥微衫裝置可為具有二個（雙平台）或更多基板臺（及/或 一或更夕光罩臺）的類型。在此等"多平台"機器中，額外的 臺或支揮結構可為平行使用，或者可為在一或多個臺或支 撐、構正被用於曝照的同時在-或多個其他臺或支樓結構 上進行準備步驟。 參‘，，、圖1 ’照明器IL從一輻射源s〇接收一輻射束。該源 和該微影裝置可為獨立實體，例如該源是一準分子雷射的 • 情況。在此等情況中，該源不被視為構成微影裝置的一部 刀，且輻射束從源S0在一包括譬如合適導向反射鏡及/或 射束擴張器之射束傳送系統BD的協助下被傳送到照明 器IL。在其他情況中，該源可為微影裝置之一體部件，例 如該源是一水銀燈的情況。源s〇和照明器化且必要時連同 射束傳送系統BD可被稱為一輻射系統。 照明器IL可包括一調整器人〇以供調整輻射束之角強度 分佈。一般而言，照明器之一光瞳平面中至少強度分佈之 • 外及/或内徑向範圍（通常分別被稱為σ-外和σ-内）可被調 整。此外，照明器IL可包括多種其他組件，譬如一積光器 IN和一聚光器C0。照明器可被用於調節輕射束以在其橫 截面内具有一期望一致性和強度分佈。 輻射束PB入射於被固持在支撐結構（例如光罩臺）肘丁上 的圖案化器件MA上，且被該圖案化器件圖案化。在穿越 圖案化器件MA後，輻射束PB通過投影系統pL，該投影系 統將該射束聚焦在基板W之一目標部分c上。一將在下文 詳述的濕浸機罩IH供應浸潰液到投影系統pL最终元件與基 148515.doc 201102770 板W間之一空間 線位器PW及位置感測器⑽如-干涉儀器件、 移動^或電容感測器）的協助下，基板臺WT可被準確 如以便於將不同目標部分以位在輻射束pB的路 ^ =㈣’第—定位器⑽及另—位置感測器（其未明 ::於圖1中)可被用來譬如在從-光罩庫機械地取出圖案 牛八之後或疋在一掃描期間使圖案化器件ma相對於 ㈣束⑽路徑準確㈣位。整體而言，支撐結構奶之 移動可在—長行程模組（粗定位）和-短㈣模組（細心） 協助下只現’!§_些模組構成第一定位器pM的一部分。 ^似地’基板臺WT之移動可利用—長行程模組和一短行 私模..且實現’這些模組構成第二定位器PW的—部分。 在步進機（相反於掃描機）的情況中，支撐結構“丁可為 僅被連接i行&致動器或者可為被固定住。圖案化器 件MA和基板W可利用圖案化器件準直記號Mi、M2及基^ 準直記號P!、p2使其對準。 儘管如圖所示之基板準直記號佔用了專屬目標部分，其 亦可被定位在目標部分之間的空間内（這些被稱為劃線道 準直記號）。相似地，在圖案化器件MA上提供一以上之晶 粒的情況中，圖案化器件準直記號可為位在晶粒之間。 所述裝置可被以下述模式之至少一者使用：

1.在步進模式中，支撐結構1^17和基板臺WT被保持為 大致靜止’同時一加諸於輻射束的完整圖案被一次投射 (亦即一單次靜態曝光）到一目標部分C上。然後基板臺WT 148515.doc -12- 201102770 被以x及/或γ方向移位使得一不同目標部分c可被曝照。 在步進杈式中，曝光場的最大大小限制了在一單次靜態曝 光中成像之目標部分C的大小。 2-在掃描模式中，在一加諸於輻射束之圖案被投射到 一目標部分C的同時支撐結構Μτ和基板臺wt被同步掃描 (亦即一單次動態曝光）。基板臺WT相對於支撐結構MT之 速度及方向可藉由投影系統PL之放大（縮小）和影像翻轉特 • 性決定。在掃描模式中，曝光場的最大大小限制了在一單 次動態曝光中之目標部分的寬度（處於非掃描方向中），而 掃描運動的長度決定了目標部分的長度（處於掃描方向 中）。 在另模式中’支撐結構MT被保持為大致靜止固持 著可程式圖案化器件，且在一加諸於輻射束之圖案被投 射到一目標部分C上的同時基板臺WT被移動或掃描。在此 模式中，通常使用一脈動輻射源，且該可程式圖案化器件 • %需要在基板臺W T每次移動之後或是在一掃描期間相繼 幸田射脈衝之間被更新。此作業模式可輕易應用於使用可程 式圖案化器件（譬如前文所述一種可程式反射鏡陣列）之無 光罩微影術中。 上述使用模式之組合及/或變異或是完全不同的使用模 式亦可能被採用。 S 1 圖2和3示出一種用於一微影投影裝置中的液體供應系 統。如圖2和3所示，以投影系統Pl底下一暗區表示的液體 猎由至少一入口 IN沿著基板…相對於投影系統pL_最終元 148515.doc •13· 201102770 件之移動方向（箭頭方向）供應到基板w上。該液體在已從 投影系統PL底下通過之後由至少一出口 OUT移除。也就是 說，當基板W被以一-X方向在元件底下掃描時，液體在元 件之+X側（圖中右側）供應且在元件之-X側（圖中左側）收 回0 圖2概略示出此排列，其中液體經由入口 IN供應且在元 件之另一側由連接到一低壓源的出口 OUT收回。儘管在圖 2中液體係沿著基板相對於投影系統PL最終元件之移動方 向供應’然並非必然如此。 有多種圍繞著最終元件定位之入口和出口取向及數量可 行。舉例來說為圖3所示排列。在此實例中，任一側上有 四組一入口加一出口的組合被以一規律圖案圍繞著投影系 統PL最終元件提供。 圖4示出另一種用於一微影投影裝置中的液體供應系 統。在此實例中示出一局域液體供應系統。液體由位在投 影系統PL任一側上的二個凹槽入口 IN供應，且由位在入口 IN之徑向外側的複數個不連續出口 OUT移除。入口 IN和出 口 OUT可被安排在一板内，該板在其_央有一孔且投影射 束穿過此孔投射。液體由位在投影系統PL—側上之一凹槽 入口 IN供應，且由位在投影系統PL另一側上之複數個不連 續出口 OUT移除，導致一股液體薄膜流在投影系統PL與基 板W間流動。入口 IN和出口 OUT採用哪種組合的選擇可取 決於基板W之移動方向（入口 IN和出口 OUT之其他組合停 用）。 148515.doc • 14· 201102770 圖5示出另一種用於一微影投影裝置中的液體供應系 統。在此實例中，-具備-局域液體供應系統解決方案的 微影裝置是使液體供應系統具備一液體約束結構12，該液 體約束結構沿著投影系統PL最終元件與基板臺WT間之空 間之一邊界的至少一部分延伸。液體約束結構12在又¥平 面中相對於投影系統PL大致靜止，但其可在z方向（光轴方 向）中有一些相對移動。在一實施例中，一密封16形成於 Φ 液體約束結構12與基板w表面之間。 在一實例中，儲液槽1〇對於基板W形成一圍繞著投影系 統PL成像場的非接觸密封，使得液體u被約束以填滿基板 W表面與投影系統pL最終元件間之一空間。儲液槽係由 一被疋位在投影系統PL最終元件底下並包圍該最終元件的 液體約束結構12形成。液體11被帶到位於投射系統PL底下 且在液體約束結構12内的空間内。液體約束空間12延伸至 间於杈影系統PL最終元件一些些且液面升到最终元件以上 鲁 藉以提供液體11之-緩衝。液體約束結構12在其上端具有 内周。在一實施例中’該上端密切相符於投影系統PL或 其最終tl件的形狀且舉例來說可為圓的。在其底部，該内 周在、切相符於成像場之形狀（譬如矩形），但並非必然如 此。 存 _ 1 S1 貫例中’液體11係由液體約束結構12底部與基板W 表面間之—氣體密封16約束在儲液槽10内。氣體密封16係 由氣體形成。在多種實例中，該氣體可為空氣、合成空 氣 N2、或另一鈍氣，其係在壓力下經由入口 15提供到液 148515.doc •15- 201102770 體約束結構12與基板W間之間隙且經由出口 14抽出。氣體 入口 15上的超壓、丨口14上的真空級和該間隙的幾何形狀 被安排為會造成一約束該液體的向内高速氣流。此一系統 揭不於在2005年10月4日授證的美國專利第6,952,253號， 該專利之内容以引用的方式併入本文中。 在被以引用的方式併入本文中之歐洲專利申請案第 03257072.3號中’已揭示了雙平台濕浸式微影裝：的想 法。此一裝置具備兩個用於支撐基板的臺。用—處於一第 一位置且沒有浸潰液的臺進行取水平測量作業，且用一處 於一第二位置且有浸潰液存在的臺進行曝光。— 該裝置僅有一4。 擇， 範例偏向組態 圖6示出依據本發明一實施例之微影系統之一部分6㈧的 詳細圖。部分600包含投影光學件！^之一最終元件或下部 部分602、一機罩或喷頭604(在本文中互換使用）、被基板 臺WT支撐的基板w、一任選的控制器606、及一任選的儲 存益件610。圖6例示具備一偏向排列之濕浸式微影系統該 部分之本實施例的剖面圖（上方）和平面圖（下方）。 奔頭604包含一第一噴嘴61〇和一第二喷嘴612。當一偏 向排列被使用時，如下文所述，噴嘴61〇和612在一時間點 的作業及/或疋位可為以嘴嘴61〇和612在箭頭S所示一掃描 方向S中哪一個是"前導"而哪一個是"後繼"為基礎。在圖 式所不實例中’在有如圖所示掃描方向s的情況下，"後繼 "喷嘴是喷嘴610且"前導"噴嘴是嘴嘴612。投影光學件扛 148515.doc •16- 201102770 •之最終元件602位於基板W之一表面614上方。投影光學件 PL之最終元件6〇2舉例來說可為一稜鏡、或一透鏡、一玻 璃窗、或類似物。在本實例中，注射噴嘴61〇和回收喷嘴 612在曝光場中有不同高度（例如從每一喷嘴61〇和612到基 板W表面614的距離）’此示於圖因此等不同高度造成的 高度差可導致偏向排列。 在一實施例中，噴頭604的偏向可允許在喷頭6〇4兩側上 • 於噴頭604與基板W間有一最佳間隙尺寸，藉以允許減少 掃描方向S中的水損失且在掃描方向反轉時加大水的再 收集。舉例來說，一介於喷頭6〇4與基板w間之間隙可為 .··勺100微米’且每-噴嘴可以相反方向偏向5〇微米，使得 總计有-10。微米偏向量。偏向量得為超過90賴，這產生 一約。1/1000比例（行進上升度）。此比例允許一約ι微强或 的傾角，這足以使噴頭64〇兩側上的間隙大小最佳 化0 一 實例中，在-再循環作業期間，當基板W如圖 +、掃祸方向s移動’液流經由第一噴嘴61〇“列如一注 喷嘴）進人曝光區且經由第二喷嘴612(例如—回收或抽吸 蓄）離開，其中第二噴嘴比噴嘴61〇接近基板W之一表 在—實财，投影衫件凡最终元件6G2與基板w; ^間之—間隙的尺寸可約為或是在約0.5公^ ^么釐範圍内。當掃描方向被反轉時，喷嘴Η。和仙 功此及/或位置亦可被顛倒。 卜或另一選擇，有可能將喷嘴610或612其中一者留名 148515.doc •17· 201102770 其原始位置且對應地舉高或降下另一噴嘴61〇或612，以便 產生一傾角。偏向作用可為被靜態或動態地完成。當靜態 地完成時’第一或第二喷嘴61〇或612當中同一者會永遠比 較接近基板W表面614。當動態地完成時，第一或第二喷 嘴610或612當中哪一個較接近基板w表 面614會取決於濕 浸式微影系統的預定準則。 在一範例動態作業中’噴嘴61 〇和612當中個別喷嘴或兩 喷嘴的舉高和降下可為透過控制器6〇6產生之控制訊號執 打。控制器606可從投影光學件Pl和基板臺WT接收訊號， 這些訊號對應於掃描特性例如一掃描速度或一掃描方向。 依據掃描特性，控制器606可產生控制訊號以控制喷頭604 和基板臺WT其中一者或二者，致使喷頭604相對於基板臺 WT偏向。此可允許浸潰液之偏向流。 此外或另一選擇’喷頭604與基板w間之一傾角及/或偏 向方向可能與實測掃描特性有關。舉例來說，一預定掃描 速度得與一預定傾角有關聯，該預定傾角可被存儲在任選 的儲存器件608内。此外或另一選擇，該傾角得為以在一 校準作業期間決定或是依據微影系統6〇〇之固有特徵算出 的資訊為基礎’此等固有特徵可被存儲在儲存器件6〇8之 —查詢表中。 圖7示出圖6所示偏向噴嘴排列之一放大圖。在一實例 中喷頭604之一底部表面720可以一角α偏向，該角可為 大約.06。以供最佳化間隙距離且/或約為丨。至2。以供提高再 猫％效率。在一再循環架構中，於本實施例為第二噴嘴 148515.doc •18· 201102770 612的抽取喷嘴位在投影光學件PL最終元件602之一底部表 面722下方一距離t(見圖左側）。 圖8是一與圖7相似之濕浸式微影系統600之曝光區的另 一圖例。然圖8亦顯示曝光區中一浸潰液8 3 〇，如同裝置之 實際運作狀態。圖8亦示出微影系統的參數、包括一撤出 壓力pw以及二個區域A和B，此二區域包含二個彎液面區 域，詳見下文。

圖9例示圖8之一彎液面區域a，其包含一高度”h"(其指 一間隙高度），且彎液面的形狀往外。浸潰液83〇内彎液面 附近的壓力（pm)可因表面張力效應而被減小。此處的實際 壓力會取決於彎液面的細部形狀且包含與接觸角有關的效 應。然此壓力下降之一量值估計概值由下式給出： __ 4σ

Pm ~ Pamb ~ Pw '— h 其中Pamb是環境壓力、pw是撤出壓力、σ是表面張力且h是 間隙雨度（參見圖9)。整體而言參見麻州劍橋MIT出版社 (1994 年）之 J. Fay所著 intr〇ducti〇n 〇f Fluid Mechanics，其 内谷以引用的方式併入本文中。 圖10例示圖8之一區域B ’其在喷頭604與基板W間有一 間隙高度"H"。 要注意到彎液面呈向内形狀’液體内的壓力由下式給 出：

4σ IT

Pm ~~ Pamb Pw 因為Η > h，pM > pm且液體會開始從具有較大間隙之側 流動。 148515.doc I S ] -19- 201102770 圖11是圖6-10所示實施例之另一圖例，此圖是一等角透 視圖。圖11所示是基板w被定位在投影系統PL(圖中僅是 其一部分）下方。噴頭604在此圖中可見，有浸潰液83〇在 投影光學件PL底下流動。 再次參照圖6，此外或另一選擇，有可能藉由使基板w 偏向來達成偏向效果。舉例來說，此可為利用控制器 控制基板臺WT達成。一般而言，基板霤被保持大致水平 (就所示透視圖來看）以確保良好影像品質。然有可能利用 基板臺WT或另一等效器件使基板貿偏向，致使基板w偏向 一預定量，例如約如前文所述傾角。如前所述，可達成偏 向作用以便導致液體依從注射喷嘴到抽取喷嘴的方向流動 且/或允5午嗔頭6 0 4與基板W間有最佳間隙g产。 此外或另一選擇，可執行微影系統之偏向。相較於前文 所述實施例，此一方案可能在執行面較複雜，因為使整個 微影系統偏向可能是不想要的或是會有機械問題。然此種 整個微影系統的偏向也能達成相同目的，亦即就算沒有抽 取用抽吸壓力也會創造出一液流方向。 此外或另一選擇，可利用強力空氣或氣體流來模擬偏向 效果。舉例來說，即便注射和抽取噴嘴610及/或612相互 齊平’基板W也被定向成大致水平，一在從第一喷嘴61〇 到第二喷嘴612或是從第二噴嘴612到第一喷嘴61〇方向中 的空氣或氣體壓力梯度亦可達成一相似效果，亦即克服原 本會阻止液體流動的表面張力。 此外或另-選擇’偏向量可在曝照期間、輻射源的脈衝 148515.doc •20- 201102770 之間、或是在一微影循環之其他間歇部分期間受到控制。 儘管本文可能專注於微影裝置在ICs之生產中的使用， 應理解到本發明所述微影裝置可有其他應用，譬如積體光 學系統、磁域記憶體之導引和偵測圖案、平板顯示器、液

晶顯不器（LCDs)、薄膜磁頭等的生產。熟習此技藝者會理 解到就此等替代應用來說，文中"晶圓，，或，，晶粒"術語的任 何使用可分別被視為與較一般性用語"基板"或”目標部分" 同義。本說明書所述基板可能在曝光之前或之後經過處 理，例如在一軌道機（track)( 一種通常將一層抗蝕劑施加於 基板並顯影已曝光抗姓劑的工具）、一度量工具及/或一 檢查工具内被處理。在可應用的情況中，本說明書所述可 被應用在此等及其他基板處理工#。再者，基板可被處理 一次以上，舉例來說以便創造出一多層…，故文中所述基 板一辭亦可能是指-已經含有多個已處理層的基板。 文中所述"輻射"和"射束”術語涵蓋所有類型的電磁輻 射，包括紫外線（UV)輻射（例如具有365 nm、248 、193 nm' 157nm或126nm或其他波長）。 ，’透鏡”-辭在意涵允許的情況中可為意指多種光學組件 之任-者或組合’包括折射型和反射型光學組件。 儘管以上已說明本發明之特定實_，應理解到本發明 可被以文中未述的方式實施。舉例來說，本發明可採取一 含有描述如前所述—方法之-或多個機器可讀取指令序列 =電腦程式或I内部儲存了此1腦程式之資料儲存媒 體（例如半導體記憶體、則或光碟）的形式。 s] 148515.doc -21 - 201102770 本發明之一或多個實施例可應用於任何濕浸式微影裝 置’特定但不排他而言係可應用於前文所述裝置類型且不 論浸潰液係以一浴之形式提供或是僅被提供在基板之一局 域表面上。文中提及之液體供應系統應被廣義解釋。在某 些實施例中，其可為將一液體提供到投影系統與基板及/ 或基板臺間之一空間的一種機構或結構物組合。其可包括 一或多個結構物、一或多個液體入口、一或多個氣體入 口、一或多個氣體出口、及/或提供液體到空間之一或多 個液體出口的一種組合。在一實施例中，該空間之一表面 "T為基板及/或基板臺之一部分，或者該空間之一表面可 疋全覆蓋基板及/或基板臺之一表面，或者該空間可包住 基板及/或基板臺。液體供應系統視需要可進一步包含一 或多個元件以控制液體之位置、量、品質、形狀、流率、 或任何其他特徵。 用於裝置中的浸潰液得依據所用曝光輻射之期望特質和 波長具有不同組合物。就一 193 nm的曝光波長來說可使 用超純水或水基組合物，且為此之故浸潰液有時係指水， 且與水有關的術語譬如親水性、疏水性、濕度等可被用在 本文中。 儘管本文可能專注於微影裝置在特定器件（例如一積體 電路或-平板顯示器)之生產中的使用，應理解到本發明 所述微影裝置可有其他應用。此等應用非侷限性包含積體 電路 '積體光學系.统、磁域記憶體之導引和偵測圖案、平 板顯示器、液晶顯示器（LCDs)、薄膜磁頭、微機電器件 J485l5.doc •22· 201102770 (MEMs)專的生產。又， 一 平板顯示器為例，本發明裝 置可被用來協助多層譬如衮 的產生。 潯膘电日日體層及/或一濾色層 儘官以上已說明本發 月之特疋霄鈀例，應理解到本發明 可被以文中未述的方式营 ^ 心 式貫施。舉例來說，本發明可採取- 含有描述如前所述一方 法之一或多個機器可讀取指令序列 之電腦程式或是一内邮紗十1 。：子了此一電腦程式之資料儲存媒

體（例如+導體記憶體、磁碟或光碟）的形式。 儘管以上已特㈣對本發明之實施例在光學微影術方面 的使用作說明，應理解到本發明可被用在其他應用譬如壓 印微影術中，且在音涵合 函允终的情況下並不侷限於光學微影 術。在壓印微影術中，_ 3案化器件中之一形貌界定了要 在一基板上產生的圖宰。圄垒 ^圖案化件之形貌可被壓入一施 加於基板的抗钮劑層内， 内 後该抗姓劑經由施加電磁輻

射、熱、壓力、戎以卜十 / A ^ 上之一組合而固化。圖案化器件在該 抗姓劑固化後移離，在該抗㈣I中留下-圖案。 結論 儘S以上已4日月本發明之多個實施例，應理解到其僅是 以舉例方式呈現而非設限。熟習相關技藝者會理解到可不 脫離本發明的精神和範圍就形式和細部方面作出多種變 化因此，本發明的廣泛性和範圍不應被前文範例實施例 限制’而是僅依據下文請求項及其等效内容定義。 應理解到希望利用實施方式段而非用發明摘要和發明内 谷奴來解釋睛求項。發明摘要和發明内容段提出發明人設 148515.doc •23· 201102770 想之本發明—或多個範例實施例但非所有範例實施例，因 此並不希望以任何方式限制本發明及其附屬請求項。 【圖式簡單說明】 圖1不出一依據本發明一實施例的微影裝置； 圖2和3示出一用於一微影投影裝置中的液體供應系統； 圖4不出另一用於一微影投影裝置中的液體供應系統； 圖5示出另一用於一微影投影裝置中的液體供應系統； 圖6示出一依據本發明一實施例的偏向喷頭； 圖7示出圖6偏向噴頭排列之一放大圖； 圖8不出一濕浸式微影系統之曝光區的另一圖例，其中 該曝光區内有一液體； 圖9示出圖8之一彎1液面區A; 圖10示出圖8之一彎液面區B;及 圖11示出圖6-10所示實施例之一等角透視圖。 【主要元件符號說明】 10 儲液槽 11 液體 12 液體約束結構 14 出口 15 入口 16 氣體密封 600 微影系統之局部 602 最終元件 604 噴頭 148515.doc , 24 201102770 606 控制器 608 儲存器件 610 第一喷嘴 612 第二喷嘴 614 基板表面 720 噴頭底部表面 722 投影系統最終元件底部表面 830 浸潰液 BD 射束傳送系統 C 目標部分 CO 聚光器 IF 位置感測器 IH 濕浸機罩 IL 照明系統 IN 積光器（圖1);入口（圖2-4) M, 圖案化器件準直記號 m2 圖案化器件準直記號 MA 圖案化器件 MT 支撐結構 OUT 出口 Pi 基板準直記號 P2 基板準直記號 PB 幸畐射束 PL 投影系統 148515.doc *25· 201102770 PM 第一定位器 PW 第二定位器 SO 輻射源 W 基板 WT 基板臺 148515.doc -26-

Claims (1)

1. 201102770 七、申請專利範圍： 1 · 一種濕浸式微影系統，包括： 一投影系統，其經組態以引導一圖案化輻射光束至一 基板； 液體供應系統，其包含一第一喷嘴及一第二噴嘴， 該液體供應系統經組態以在該投影系統及該基板之間供應 液流，使得一喷嘴供應液體且另一喷嘴移除液體； 其中該等喷嘴經組態以依照該基板在光學平面上相關 於5亥投影系統之移動之一方向，在供應及移除的功能之間 變換；且 其中該液流係在該等喷嘴之間偏向。 2_如5月求項丨之系統，其中一控制器係經組態以在一移除 噴嘴及一供應喷嘴之間變換該等喷嘴之功能。 3.如請求項2之系統 其中該等噴嘴之功能係動態地調 φ 4·如請求項2之系統，其 動的方向之一變化，控 影系統之位置。 其中該控制器經組態藉該基板之移 控制該第一與第二喷嘴相關於該投 其中該偏向流係部份地由該液體供

   關於該基板呈約1。至2。。 5.如請求項2之系統，其，

   統之移動之該方向時， 其中相關於該基板關聯於該投影系 •，該移除噴嘴係一前導喷嘴，且該 148515.doc 201102770 供應噴嘴係一後繼喷嘴。

   一控制器係經組態以相關於該 之其中之一’以改變該液流之 如請求項2之系統，其中 基板升高或降低該等噴嘴 偏向。 如”月求項7之系統’其中該供應喷嘴係較該回復噴嘴靠 近5亥基板之表面。 求項1之系統，其中介於該液體供應系統及該基板 門的間隙尺寸係約100微米及/或介於該投影系統及該

   基板之—表面間的-間隙的—尺寸係在：㈣及…咖之 間。 10. 如凊求項i之系、统，其中該基板相關於該投影系統之移 動之4方向係為掃描方向，且該偏向流係於該掃描方向 中。 11. 如凊求項i之系統，其中一儲液槽係部份地藉由介於液 體供應系統及該基板之間的一彎液面界定。 12·如α求項i之系統，其中一強力氣流裝置係經組態以在

   5亥等喷嘴之間供應一氣體壓力梯度，而因此提供一偏向 流。 13. 如請求項12之系統，其中該等喷嘴係大體上彼此齊平， 且4基板係大體上水平。 14. 一方法，其包含： 自一投影系統投影一圖案化輻射光束至一基板上； 自液體供應系統在一第一喷嘴及一第二喷嘴之間供 應一偏向流並至該投影系統及該基板之間的一空間，至 148515.doc *2- 201102770 喷嘴供應液體且至少一喷嘴移除液體； 依肊§亥基板在光學平面上相關於該投影系統之移動之 一方向’在供應及移除的功能之間變換該等噴嘴之功能。 15. —種濕浸式微影系統，包括： 一投影系統，其經組態以引導一圖案化輻射光束至一 基板； 一液體供應系統，其包含一供應喷嘴及一移除喷嘴， • 該液體供應系統經組態以供應橫跨該投影系統之一表面至 介於該投影系統及該基板之間的一空間的一液流之一液 體，其中該液體係為在該基板之表面上流動之一薄膜，且 係在該等噴嘴之間偏向以使得該液流之方向係在無4 吸壓力時而決定。

   t S1 148515.doc