TWI243970B - Lithographic apparatus comprising a gas flushing system - Google Patents

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1243970 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於一微影投射裝置，其包括： ——輻射系統，其係用以供應一輻射投射光束； '一支撐結構，其係用以支撐定圖案構件，該定圖案構件 係用以根據一期望圖案將該投射光束定圖案； '一基板檯，其係用以支持一基板； -一投射系統，其係用以將該定圖案射束投射在該基板一 目標部分上；及 β 一氣體沖洗系統。 【先前技術】 為縮小可在微影投射裝置中成像的特徵尺寸，而期望能 縮小該照明輻射的波長，為達此目的，已有人建議使用少 於約200 nm的波長，例如ι57 ηπ^ 126 nm。惟此類波長極 易由一般空氣吸收，導致該射束穿越該裝置時無法接受的 強度損失’封住整個裝置且在真空中操作，會在晶圓與主 光罩互換中引起無法接受的延遲；然而使用如極純氮氣 (NO等不吸收該照明波長的氣體沖洗整個裝置，會由於該 氣體在未完全密封機器中的消耗，而造成過多的操作成本。 EP 1098226揭示—系統，其中由一沖洗系統提供層流， 違沖洗糸統包括一供應及一真空泵，及其中該層流例如在 罩幕階段平行於一薄片及該罩幕，或在晶圓階段平行於一 最後透鏡及該基板。在Ep 1098226中，在該投射系統PL面 對該基板的該側安裝一種”淨化風帽”，圍繞該投射系統的 91096.doc 1243970 取後7L件，並在該投射系統與該基板間產生一容積，在側 i上具有用於沖洗氣體的一入口及一出口。惟該流量必須 相當快’以防止從該，，風帽，，之外引入空氣/氣體，同樣在該 出口，可能吸入該，'風帽”之外的氣體。此夕卜，引入該風帽 内側的氣體亦可能漏至該外側，纽變該風帽外面的氣體 成分，例如根據該氣體的透射或折㈣而用❹！定如該晶 圓的位置或高度等的感測器’可能在此方式中受到擾亂， 而將導致較少可複製的結果。 除此以外，習知光阻聚合物從周圍空氣接受相當大的水 量（數個V01· %)，而該入射光線的此水吸收部分在具有如 157 4126nm的短波長尤甚。在照明期間殘留的水量極可能 導致透射#失，其遠大於水在氣相巾所造成者，已發現由 光阻聚合物在22 C，與一50% RH(相對濕度）氣體大氣均勢 時所吸收的總水量約介於L〇 ν〇1· %與25 ν〇ι· %之間。Ep 1098226未揭示如何弄乾該晶圓上的防钱層，以及該投射光 束到達該晶圓上的防蝕層之前如何移除水份，亦未建議此 為必需者；該層流僅可移除在氣相中出現的水份。 【發明内容】 因此，本發明的目的在於提供一系統，其減少投射光束 光線由防蝕層上的水份吸收，本發明另一目的在於，在投 射光束到達基板上的防蝕層表面之前，從防蝕層移除部分 水份，而因此增加防蝕層的透射。 根據本發明，根據開頭段落所提供的微影投射裝置，其 特徵為： 91096.doc 1243970 其中忒氣體沖洗系統及該基板在該氣體沖洗系統與該基 板之間界定一中間空間用於一徑向氣體流， 其中忒氣體沖洗系統亦包括出口，用以產生該徑向氣體 流，及 其中該氣體沖洗系統在使用中配置成產生該徑向氣體 流，俾便該徑向氣體流在該空間具有一向外導向之徑向速 度，其大小在該空間中每一位置均大於零。 该徑向氣體流在投射光束到達該防蝕層之前，即弄乾或 移除在該防蝕層上吸收（或出現在該防蝕層中）的水份，此有 利地減；该投射光束光線由水份吸收，依此將該透射損失 減至最小，亦將透射中的差異減至最小，茲將較好控制該 投射系統的最後透鏡與該基板之間，以及氣體沖洗系統與 基板之間的空氣。該徑向氣體流較佳（至少在該基板檯移動 的方向）具有一速度，其等於或高於該基板檯的瞬間速度。 在一實施例中，該氣體沖洗系統尚包括出口及入口，其 用以在該投射系統的最後透鏡與該基板間產生一大致氣體 層流，橫跨該投射光束的至少一部分。依此，當使用此一 微影裝置時，在避免該裝置的產量及維護經常費用上的有 害效應’以及減少使用昂貴消耗品的同時，亦將該投射光 束的吸收減至最小。橫跨該投射系統的層流亦降低（例如由 該防蝕層）在該最後透鏡的表面上沈積有機化合物的可能 性。 在該投射系統與基板之間，橫跨至少一部分投射光束的 出口與入口間所產生的氣體層流，較佳包括一沖洗氣體， 91096.doc 1243970 其大體上係該投射系統輕射的非吸收體，例如至少一氣 其選取自包括（極峨Αϋ及Ne的群組。用 於心向乳體流的氣體（其產生於該基板與該氣體沖洗系 先門的谷積中）可包括—氣體，其成分與該氣體層流的氣體 /、⑴用於此等氣體的要求並不同）。該徑向氣體流較佳包 括1體，其具有少於i ppm的水污染，更好少於^剛， 甚至較佳少於約0.001 ppm。 〃再根據本發明一實施例，該氣體沖洗系統尚包括額外排 氣入口’其相料該氣體沖洗系統用以提供該徑向氣體流 3出口而位於外側’其配置成排出該氣體徑向氣體流在該 空間中向外導向的部分或實f部分。㈣導致該投射系統 與該基板間的區域外的空氣較好控制，因而較佳控制透射 及折射率，這點有利係由於用以判定該基板的高纟或位置 的感測器極破感於透射及/或折射率中的梢微差異。 根據本發明的另一實施例中，該投射系統的最後透鏡可 由一下部透鏡元件構成，該透鏡元件由大體上對該輻射透 明的材料形成，·及其中一覆蓋部分大體上為平面，並設置 成大體上平行於該層流的方向。此一元件可在該射束路徑 的部分中或鄰近該部分，供以覆蓋該微影裝置的一元件（例 如該最後透鏡）的非平面表面。 再根據本發明另一概念，提供使用一微影投射裝置而製 造一裝置的方法，該微影投射裝置包括： 幸昌射糸統，其係用以供應一輕射投射光束； 支樓結構’其係用以支樓定圖案構件，該定圖案構件 91096.doc 1243970 係用以根據一期望圖案將該投射光束定圖案； -一基板檯，其係用以支持一基板； -一投射系統’其係用以將該定圖案射束投射在該基板一 目標部分上；及 -一氣體沖洗系統， 其特徵為在該氣體沖洗系統與該基板間的中間空間提供一 徑向氣體流’俾使該徑向氣體流在該空間具有一向外導向 之徑向速度’其大小在該空間中每一位置均大於零。 因此’本發明特別提供一方法及裝置，在該防蝕層曝光 於該輻射之前，用以減少該防蝕層上（及其中）的水份，亦提 供一方法以減少該防蝕層上（及其中）存在水份造成的透射 損失。 在本發明另一概念中，提供一方法，其中由排氣入口將 孩徑向氣體流的一部分（其向外導向）排出，相對於該微影投 射裝置的氣體沖洗系統的出口，該排氣入口係位於外側。 在另一實施例中，用於此方法的微影裝置尚包括出口及 入口用以產生一大致的氣體層流，在該投射系統與該基 板間彳κ跨该投射光束的至少一部分。 根據本發明的另一概念，提供一裝置，其根據本發明的 方法或利用根據本發明的裝置而製成。 雖然在本文中對根據本發明的裝置在1C製造中的使用可 作出特定參照，但應清楚了解此一裝置具有許多其他可能 的應用，例如，其可用於積體光學系統的製造，磁域記憶 體的私導及偵測圖案，液晶顯示面板、薄膜磁頭等。熟練 91096.doc 1243970 技術人員將了解在此類替代應用的情況中’在本文中所用 ”主光罩，，、，'晶圓，，或，，晶粒，^ v π寺辭的使用’應分別視同由較 遍用詞”罩幕，，、，，基板，，及，，目標部分，，取代。 在本文件中，”輻射”及”射束”等辭用以涵蓋所有類型的電 磁輻射，包括紫外線⑽）輻射（例如具365、24δ、193、157 或126 nm的波長，或適各主 週田日守甚至較短波長），但特別包括小 於2〇0麵(較佳約157 5麵或約12“/- 5譲）波長的輻 射’其中”-氣體層流”係指大體上層狀的氣體流。 【實施方式】 本文所用疋圖案構件，f用齡：/¾ ^ ^ 口节傅1干用辭應廣泛解釋成參照至可用以 長供具圖案化剖面的進央碰μ 4果輻射束的構件，該剖面對應至將 在該基板的-目標部分產生的圖案；在此相關情況中亦可 使用”光閥”-辭。it常，該圖案將對應至一元件中的一特 殊功能層’該元件待產生於該目標部分中，諸如一積體電 路或其他元件（見下文）。此類定圖案構件的範例如下： 光罩--光罩的概念為微影技術所習知，其並包括如二進 位、交替移相、減弱移相’以及多種不同的混合光罩類型； 此一光罩在該輕射束中的放置’才艮據該光罩上的圖案，而 造成該輻射撞擊在該光罩上’可選擇為透射（在透射光罩的 情形中）或反射（在反射光罩的情形中）。在光罩的情形中， 該支撐結構將通常係一光罩檯，其確保該光罩可支持在進 來輻射束的期望位置，若需要時其可相對於該射束而移動； 可程式化鏡像陣列--此一元件的一範例為矩陣可定址表 面，其具有一黏彈性控制層及—反射表面，此類裝置背後 9l096.doc 1243970 的基本原則在於（例如），該反射表面的定址區域將入射光反 射成繞射光，而未定址區域則將入射光反射成未繞射光。 使用適當的濾波器，可從該反射束渡出該未繞射光，只留 下該繞射光，依此，根據該矩陣可定址表面的定址圖案而 將該射束定圖案。-可程式化鏡像陣列的替代實施例利用 小鏡的矩陣配置’各小鏡可個別藉由施加合適局部化電 場’或藉由利用壓電啟動構件而繞軸傾斜。同樣地該等鏡 像亦矩陣可定址，俾便定址鏡像將在不同方向將一進來輕 射，反射至未定址鏡像；依此，根據該等矩障可定址鏡像 的定址圖案而將該反射束定圖案，使用合適的電子構件可 執行所需的矩陣定址。在上述兩情形中，該定圖案構件可 ^括至少-可程式化鏡像陣列，更多有關本文所參照鏡像 陣列的貧訊例如可參看美國專利us 5,296,891及仍 5,523，193 ’及PCT專利中請案觸助⑽及觸 98/33096 ’其皆以引用方式併人本文。在可程式化鏡像陣 ^的清开/ ^ ’该支撐結構例如可實作成-框架或檯子，按 需要可為固定式或可移動式；及 了％式化LCD陣列—此_構造的範例提供於美國專利 =，872,其以引用方式併入本文，如上述，此情形中的 支牙結構例如可實作成—框架或檯子，按需要可為固定式 或可移動式。 ^求間化’此正文其餘部分可明確在某些位置指出本身 係涉及一光罩Θp ^ 視同前述定圖㈣件例’·惟此類例子討論的通則應 茶構件的較廣泛相關情況。 9 j 096.doc 1243970 锨影投射裝置例如可用於積體電路 t，竽宁圖安槐加 此一情形 幸，:將此^ 應該1C的個別層而產生—電路圖 如包括至少=;象於;:板_)上的，部分(例 層二 板已塗佈—層感輻射材料（防钱 、：早:曰®將包含數個毗鄰目標部分的整個網路， q寺目標部分係經由該投射夺一 对糸、，光— 人一個地連續照射，·在 ^ ，利用-光罩在光罩檯上定圖案，可在不同 一型機⑽加以區別。在—型微影投射裝置中，照射2目 標部分係藉由一次地將整個光罩圖案曝光至該目標部分， 此-裝置-般稱為晶圓步進器，或步進及重覆裝置。：― 替代裝置中（-般稱為步進及掃描裝置），照射各目標部分係 藉由在-已知參考方向（’’掃描”方向）中漸進地掃描該投射 光束之下的光罩圖案，並同步掃描平行（或反平行）於此方向 的基板檯；通常由於該投射系統將具有—放大因㈣（通常 小於1)，掃描該基板檯的速率V將一因數“倍於掃描該光罩 檯的速率。更多相關本文所述微影裝置的資訊例如可參看 US 6,046,792，其以引用方式併入本文。 使用微影投射裝置的製造過程中，一圖案（例如在一光罩 中）成像於一基板上，該基板至少部分覆蓋一層感輻射材料 (防I虫層）在此成像步驟之前，該基板可經受多種不同程 序，諸如塗底料、防蝕塗佈及軟式烘烤等；曝光之後，該 基板可經受其他程序，諸如後曝光烘烤（PEB)、顯影、硬式 烘烤及成像特徵的測量/檢查等。使用此程序陣列作為將一 元件（例如一 1C)的個別層定圖案的基礎，然後此一圖案化層 91096.doc -13 - 1243970 —、、’工又夕種不同過程，諸如蝕刻、離子植入（摻雜）、金屬化、 氧化、化學機械研磨等，全用以完成一個別層。若需要數 層則用於各新層必須重覆整個程序（或其變化），最終，— if歹i凌置將出現在該基板（晶圓）上。然後藉由如切塊或鋸開 等技術將此等元件彼此分開，據此可將該等個別元件安裝 ^載版上，連接至接腳等。更多相關此類過程的資訊例 如可取自 ”Mlcr〇chlp Fabncatlon: A Practical Guide

Semlconduct〇r Pr〇cessing(微晶片製造：半導體處理實用指 南）書（二版，Peter 復 Zant著，McGraw HU1 Publlshlng C〇.，出版，1997，ISBN 〇秦06725〇-4)，其以引用方式併入 本文。 為求間化，該投射系統以下可稱為”透鏡"；惟此辭應廣 泛解釋成涵蓋多種不同類型的投射系統，例如包括折射光 子、反射光學及反射折射系統。該輕射系統亦可包括根據 任何用於導向、成形或控制輻射的投射光束等設計類型而操 作的組件’以下此類組件亦可集體地或單獨地稱為”透鏡"。 此外，該微影裝置亦可屬具有至少二基板檯（及/或至少二 光罩檯）的類型，在此類”多階段”元件中，可平行地使用 該等額外的檯子，或在至少一捲卜每 上貝施預備步驟，而至 少-其他檯則正用於曝光。雙階段微影裝置例如說明於

US 5,969,441 及 WO 98/40791 中，兩者皆 L 以引用方式併入本 文。 本文中氣體成分一辭係指純氣體或氣體成分；本文中下 透鏡元件係指該投射光束到读今其纟1 ]違σ亥基板刚该投射系統的最後 91096.doc 14 1243970 透鏡，其常安裝於一透鏡底座（例如以不銹鋼製成）上 實施例1 明一微影投射裝置 圖1根據本發明一特殊實施例，示意說 ’該裝置包括： 刀—輻射系統，包括一輻射源以、一射束擴展，及一 照明系統IL’用以供應-輻射投射光束PB(例如157胆輕 射）； -第-物件檯（光罩檯）MT，具備用以支持—光罩ma(例 如-主光罩)的光罩支架，並連接至用以相對於項目pL準確 地定位該光罩的第一定位構件PM ; —第二物件檯（基板檯）WT，具備用以支持一基板w(例如 防蝕塗佈矽晶圓）的基板支架，並連接至用以相對於項目PL 準確地定位該基板的第二定位構件pw ; —投射系統（”透鏡”）PL(例如折射、反射折射或反射光 學）’用以將該光罩MA的照射部分成像於該基板％的一目標 部分c(例如包括至少一晶粒）。 在此所述裝置係屬反射類型（即具有一反射光罩），惟通 常其例如亦可屬透射類型（具透射光罩），或者，該裝置可利 用另一種定圖案構件，諸如上述所指可程式化鏡像陣列類 型。 輕射源LA(例如157或126 nm雷射源）產生一輻射束，將此 射束直接（或例如穿越如射束擴展器Εχ等調節構件後）饋入 一照明系統（照明器）IL中。照明器il可包括調整構件， 用以设疋泫射束中強度分布的外及/或内徑向範圍（一般分 91096.doc -15 - 1243970 別稱為σ外部及or内部），此外，其將通常包括其他多種不 同的組件，諸如積分器IN及電容器C0等。依此，撞擊在該 光罩MA上的射束PB在其剖面具有一期望的一致性及強度 分布。 相關於圖1，應注意輻射源LA可位於該微影投射裝置的 機殼内（例如常為輻射源LA係水銀燈時的情況），但其亦可 遠離該微影投射裝置，而將其產生的輻射束引入該裝置（例 如藉助合適的導向鏡）；後者的場景常是輻射源la係一電射 時的情況。本發明及申請專利範圍包含此兩種設想場景。 射束PB後續攔截光罩MA(其支持於光罩檯mt上），穿越 光罩MA，射束PB通過透鏡PL，透鏡PL將射束PB聚焦於基 板W的目標部分c上；藉助第二定位構件Pw(及干涉測量的 測4構件IF) ’可準確地移動基板檯wt，例如以便在射束 PB的路徑中定出不同目標部分c的位置。同樣，例如將光 罩MA從光罩庫以機械擷取後，或在掃描期間，第一定位構 件PM可用以準確地相對於射束pB的路徑而定位光罩ma， 通常物件檯MT、WT的移動將藉由圖丨中並未明白示出的長 打模組（粗略定位）及短打模組（精細定位）來實施。惟在晶圓 步進器（與步進及掃描裝置相對）的情形中，光罩檯“丁可僅 連接至一短打啟動器，或可加以固定；光罩ma及基板1可 使用光罩對正記號Μ卜M2及基板對正記號p卜以而加以對 正。 所述裝置可在不同的兩模式中使用： 1·在步進模式中，光罩檯町基本上保持不動，並將整個 91096.doc 16 1243970 光罩衫像一次地投射在一目標部分c上，然後基板檯界了在χ 及/或y方向移位’俾能由射束四照射不同目標部分C ;及 2 ·在掃榀模式中，除了未在單”閃光”中曝光一已知目標部 分C外，基本上施以相同的場景，不同的是光罩檯可在一已 知方向（所謂的"掃描方向”，例如y方向）以一速率v移動，俾 使投射光束PB掃描整個光罩影像；同時基板檯WT亦同步在 相同或相反方向以一速率v=Mv移動，其中“係透鏡p]L的放 大率（通常M=l/4或1/5)，依此，不同在解析度上妥協而可曝 光較大的目標部分C。 圖2說明圖1微影裝置的晶圓階段，該裝置包括一沖洗系 統200 ’用以根據目前發展水準（例如Ep 1〇98226)而產生一 流橫跨部分投射光束，在該晶圓階段僅沖洗投射透鏡系統 PL的最後（透鏡）元件與晶圓（或基板）,間的單一空間。為避 免必須提供一沖洗氣體路徑以覆蓋該晶圓階段的整個移動 範圍，冲洗系統200包括沖洗氣體供應出口 17及排空入口 1 8，其皆安裝於投射透鏡系統PL的最後（透鏡）元件上，在 該最後元件的任一侧，亦可定位於該最後透鏡元件之旁或 四周。藉由提供出口 17及排空入口 18，可提供及維持一氣 體層流（或大體上的層流）。 出口 17及入口 18分別經由流調節器117及真空泵127而分 別連接至沖洗氣體供應11及一儲存池12，尤其是出口丨7(作 入口 18亦然）可具備有導引沖洗氣體流的先導（van)。出口 η 及入口 18可解釋為前述的”風帽（h〇〇d)’’，亦可稱為”清洗風帽 (purge hood)”，與該透鏡及該基板w—起形成一特定容積。 91096.doc 1243970 才又射透鏡系統P L的最後元件甚g 尚未弄平，則可覆蓋一薄

片’見下文Q 上述流調節器1 1 7可包括靜卜$ 评止或可控制的壓力流縮減器 及/或風箱，視需要而提供該特砝 特殊貫施例所需的氣體流比率 及可利用的氣體供應，本文中搵 甲挺及的其他流調節器亦適用 此說明（見下文之137);真空泵127， 或以下提及的其他直空 泵亦可包括其他構件以排出該（該等）氣體的_部分。- 在圖3中，以示意圖說明太蘇 ^ 本^明一貫施例的氣體沖洗系 統’其如同圖2地示出該微影裝置的晶圓階段，該裝置包括 一沖洗系統200，具有沖洗氣體供應出口 Π及排空入口 18, 安裝於投射透鏡系統PL的最後f锈铲 J取便（透鏡件21上（在該最後元 件的任一側上）。 利用（極純）氮氣⑽或對所用照明輕射透明的其他氣體 (例如氦、氬或氣)的層流’而沖洗投射光束PB所穿越的空 間，為確保17與18間的層流，並將擾亂減至最小，可律可

能地將所有零件磨平，藉此減少該系統的有效―S 數。由於擾亂旋满減至最小，因此該沖洗氣體的污染減至 最小’該氣體並可回收再利用（例士σ藉由單位12)，可在回收 的相同區域，或在其他地方(例如以瀑布方式)再利用該氣 體。在此—配置中，新鮮的沖洗氣體供應至最關鍵的區域， 然後可再利用於後續較不關鍵的區域，該沖洗氣體當缺可 於再利用之前加以清潔或刷洗，並視需要與新鮮氣體混合 以控制污染程度。 ΕΡ测226(以引用方式併入本文）說明作為沖洗氣體的 91096.doc 1243970 極純氮氣(n2)具有—熄滅係於’在一標準大氣每⑽穿越約 少於0.0001(相較於空氣，係在一標準大氣k約為每一⑽穿 越約46)。該射束路徑中的實際氣體壓力可在大氣壓力之 上，沖洗的氮氣（或其他相關沖洗氣體）可以高純度提供，即 /、有夕於1 ppm的空氣及/或水污染，較佳少於〇·】ppm，更 佳少於o.oi ppm’甚至更佳少於〇 〇〇1 ppm;空氣污染較佳 少以啊’更佳少於…^甚至更佳少於^啊。 為確保層机，最後透鏡元件2丨例如可包括大體上透射所 利用輻射的薄片或薄層材料，諸如以匕、MgF2、Bah、熔 化的S1〇2，或其他任何可形成薄片或薄層的材料，其用於 該微影裝置所使用的輕射波長具有高透射性。較佳避免擴 散穿過聚合物薄層，在本發明一些實施例中，可完全省略 。亥薄層，在該情形中簡化該沖洗氣體供應；安裝在最後透 鏡底座21上（或四周）的沖洗氣體供應系統2〇〇亦稱為"清洗 風帽”。 在此實轭例中，如本文示意說明者，該清洗風帽具有一 下表面，其大體上平行於該晶圓，惟亦可彎曲此表面及/或 /、玄曰曰圓成角度，惟通常此實施例的氣體供應系統將具 有大體上平行於該晶圓的下表面。 根據本發明的此實施例，氣體沖洗系統2⑻尚包括額外出 口 202，其經由一流調節器137連接至沖洗氣體供應η，為 便於了解，出口 202及流調節器137繪於該投射光束的兩 侧，但應考量對此方面的繪製為對稱，出口 2〇2全在該射束 周圍，並只需要一流調節器137。然而，此實施例亦包括出 91096.doc 1243970 口 202屬於不同隔間的選擇’各隔間具備各自的流調節哭 1 37，依此，可產生甚至較佳可控制的向外導向徑向氣體流 203 〇 在该清洗風帽與該晶圓之間，由來自出口 202的氣體所產 生的氣體流203沿著一特定長度201移動，該長度定義成該 投射光束側的出口 202與氣體沖洗系統200外側間的長度 (亦見圖3);換言之，其係該該清洗風帽與基板％間的空間 寬度。 向外導向氣體流203的速率可由流調節器m加以調節， 但亦為17與18間的氣體流速率及壓力的函數，17及18可由 流調節器117及真空泵127加以調節。該層流及徑向氣體流 依此調整，俾在使用的基板檯速度，在該氣體沖洗系統與 該基板間的空間中每一位置，徑向氣體流2〇3的速度高於零 並向外導向。該徑向氣體流速度係在出口 2〇2產生的氣體流 速率與該基板檯速度的向量和；基板檯速度一辭例如包括 步進及掃描類型微影投射裝置的基板檯掃描速度，以及在 步進及重覆類型微影投射裝置的情形中’後續曝光間該晶 圓檯的速度。$成具備高於零並肖外導向的㈣氣體流的 要求％，在s玄防蝕層以上提供乾燥氣體，以減少該防蝕層 上（内）的水含量，而導致前述如透射損失減少的優勢。較佳 該徑向氣體流在空間的每一位置具有大體上高於零的速 度，例如較佳至少在該基板檯的移動方向中，等於或較佳 高於該基板檯速度。 從四周缞i兄來的氣體將大體上無處進入該清洗風帽下方 91096.doc -20- 1243970 份），並輸送至哕、.主 〜月，先風他（氣體沖洗系統200)外的區域，因 使透射差里站j界 ^ f , 、 取小。在無本發明氣體沖洗系統的微影 '中：透射損失約為丨0%，茲使用本發明的裝置時透 約(或較佳少於㈣，依此，得到較可 f至果（即&佳Ic)’用以判^該基板高度的感測器亦較 U到透射或折射率中差異的阻礙。 亦=中/，出口 202連接至沖洗氣體供應11，惟此實施例 兀匕括5亥氣體供靡彳彳^ ，、應匕3不同氣體供應的可能性，依此， I出U 202的挺向氣體流2()3可包括氣體的成分可不同於 2體層流的氣體。由於氣體流2〇3的要求（例如能弄乾防

^層的氣體）可不同於17與18間的層流（至少對投射光束pB :)，因此此等氣體的成分亦可不同，然後必 體供應11。 在基板W旁’可出現凸起21〇而將該投射光束及”清洗風 目之下的表面弄（較）平，此等凸起21〇具有與基板W相同的 -度:較佳可能的高度差異少於〇.5mm，更佳少於〇1麵， 甚至最佳少於0·(Η mm或更少。相同的情形亦適用於（尤盆 是）基板W與凸起21〇間的裂口或裂紋，此等製口的寬度較佳 少於〇.5mm，更佳少於〇.lmm，甚至最佳少於〇〇1麵或更 少。凸起2U)亦同樣可以為-凸起或許多凸起（例如環繞基 板W四周)’其亦可包括感測态(例如用以判定速度、高度等 的感測器依此，基板棱WT形狀為節省該基板，可=正 方形或長方形，其中該基板並由1起或許多凸起川環 繞。在此等凸起21〇中’可出現與該凸起等高的感測器（若 91096.doc 1243970 需要可遮蓋此等感測器以得到與凸起210大體上等高的平 坦表面）。藉由減少裂口寬度及高度差異，得到一平坦表 面’其有利於徑向氣體流203及減少可能的擾亂。 實施例2 圖4根據本發明說明一第二實施例，此實施例大體上與前 一實施例相同，但氣體沖洗系統2〇〇茲尚包括排氣入口 19(相對於出口 2〇2，係位於氣體沖洗系統2〇〇的清洗風帽外 側）’配置以排除部分徑向氣體流2〇3，依此，由排氣入口 1 9排出徑向氣體流2〇3的一部分或實質部分。 排氣口 1 9在示意圖中示為分開的排氣口，但其用以表示 全％繞於出口 202四周的一系列排氣口，在其本身係全環繞 或大體上環繞該投射系統PL的數個透鏡或最後透鏡元件 21。排氣口 19係連接至一真空泵147,其同樣可為許多真空 泵（或用以排氣的構件），真空泵147可連接至儲存池12，若 於發射投射光束PB的容積中或氣體沖洗系統2〇〇以下的容 積使用不同的氣體成分，該等真空泵則可連接至許多儲存 池12。排氣口 19不需必然連接至該清洗風帽（即成為氣體沖 洗系統200的一部分 茲將長度201定義為該投射光束側的出口 2〇2與入口 IQ間 的長度（或寬度），較佳該長度2〇1至少約5 mm，更佳至少約 10 mm，最佳至少約20 mm。 依此，可具有與該清洗風帽外側的氣體或氣體混合物相 異特性（如折射率）的清洗氣體並未實質上逃至外面，因此， 例如由於置於該最後透鏡元件與該基板間的容積外側而用 9l096.doc I243970

制旋滿產生。 較少受到該（等）氣體的透射或 車父可複製的結果（即較佳ic)。 間中 、、. 可視需要提供如小長條物或鰭狀物 以平順或導引該沖洗氣體流，並消除或控

无糸統及調節器、真空泵、儲存 限制器、風箱、流控制元件，其 一部分，以導引該層流或減少其 支’ ’，、亦可包括感測器以測量如氣體流速度或氣 體成分等。 雖然以上已說明本發明的特定實施例，但將可了解本發 明亦可以上述以外的方式加 以實施，該等實施例的說明及 附圖並未思欲限制本發明，例如，該等實施例及附圖包括 用以產生層流的氣體沖洗系統，但根據本發明，此類層流 係較佳的特徵，但為得到本發明的優勢，並不必然需要其 存在。 ， 【圖式簡單說明】 本發明實施例已參照至示意附圖，僅藉由範例方式加以 說明，其中相似參考符號表示相似零件，及其中： 圖1根據本發明一實施例說明一微影投射裝置； 圖2以放大圖說明圖1實施例的晶圓階段，其具有根據目 前發展水準的氣體沖洗系統； 圖3以示意圖說明本發明一實施例的氣體沖洗系統；及 圖4以示意圖說明本發明另一氣體沖洗系統實施例。 91096.doc -24- 1243970 【主要元件符號說明】 1 微影投射裝置 11 沖洗氣體供應 12 儲存槽 17 供應出口 18,： 19 排氣入口 21 最後透鏡元件 117, 137 流調節器 127, 147 真空泵 200 氣體沖洗系統 201 長度 202 出π 210 凸起 AM 調節構件 C 目標部分 CO 電容器 Ex 射束擴展器 IF 干涉測量的測量構件 IL 照明系統 IN 積分器 LA 幸S射源 MA 光罩 MT 光罩檯 PL 透鏡 91096.doc - 25 - 1243970 PW 定位構件 w 基板 WT 基板檯

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Claims (1)

1. 1243餐双31〇3177號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年5 十、申請專利範圍： 1. 一種微影投射裝置，包括： 一輻射系統，其係用以供應一輻射之投射光束（p 一支撐結構（MT)，其係用以支撐定圖案構件（MA)， 該定圖案構件係用以根據一期望圖案將該投射光束 (PB)定圖案； -一基板檯（WT)，其係用以支持一基板（w); _ 一投射系統（pL)，其係用以將該定圖案射束投射在該 基板（W)—目標部分（C)上；及 "一氣體沖洗糸統（2 0 0)， 其特徵為： -該氣體沖洗系統（200)及該基板（W)係在該氣體沖洗系 統（200)與該基板（W)之間界定一中間空間用於一徑向 氣體流（2 0 3 ) ^ -该氣體沖洗系統（200)亦包括額外出口（2〇2)，其係用以 產生該徑向氣體流（203)，及 -該氣體沖洗系統（200)在使用中配置成產生此徑向氣體 流（203)，俾使該控向氣體流（2〇3)在該空間具有一向外導 向之位向速度’其大小在該空間中每一位置均大於零。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，尚包括出口（17)及入口 (18)，其係用以在該投射系統（PL)之最後透鏡與該基板 (W)間產生一大致氣體層流，其係橫跨於該投射光束（PB) 之至少一部分。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之裝置，在該投射光束側之出 91096-940504.doc 1243970 口（202)與該沖洗系統（2〇〇)之間界定一長度（2〇1)，其係與 该基板（W)平行，並在該氣體沖洗系統（2〇〇)下方，其中該 長度（201)至少約5 mm。 4·如申呀專利範圍第1或2項之裝置，其中該氣體沖洗系統 (200)尚包括排氣入口（丨9)，其相對於該等出口（2〇2)而位 於該氣體沖洗系統（2〇〇)之外側，配置成排除該徑向氣體 流（203)之部分氣體。 5. 如申請專利範圍第4項之裝置，在該投射光束側之出口 (202)與該沖洗系統（2〇〇)之入口（19)間界定一長度（2〇1)， 其係與該基板（W)平行，並在該氣體沖洗系統（2〇〇)下方， 其中該長度（201)至少約5 mm。 6. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該長度(2〇1)至少約1〇麵。 7. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該長度(2〇1)至少約2〇mm。 8·如申請專利範圍第2項之裝置，其中在該投射系統（pL)之 最後透鏡與該基板（W)間，其係橫跨至少一部分投射光束 (PB)之出口（17)與入口（18)之間所產生之氣體層流，包括 一沖洗氣體，其大體上係該投射系統之輻射之非吸收體。 9·如申請專利範圍第8項之裝置，其中該沖洗氣體包括至少 一亂體，其係選取自包括N2、He、Ar、Kr及Ne之群組。 1〇·如申請專利範圍第8或9項之裝置，其中在該部分射束路 徑中之沖洗氣體具有至少5 ppm空氣污染，較佳少於i ppm，最佳少於〇·ι ρριη。 11.如申請專利範圍第8或9項之裝置，其中該沖洗氣體具有 每cm少於0.005之熄滅係數k，用於該輻射較佳每cm少於 91096-940504.doc 1243970 0.001 ° 1 2 ·如申睛專利範圍第1或2項之裝置，其中該徑向氣體流 (2 03)包括一氣體，其具有少於1 ppm之水污染，較佳少於 0.01 ppm，並且最佳少於約0.001 ppm。 13.如申請專利範圍第1或2項之裝置，尚包括一下透鏡元件 (2 1)’由大體上對該輻射透明之材料所形成；一覆蓋部 分，大致呈平面並設置成大致平行於該層流方向，其係 用以覆蓋该微影裝置在該部分射束路徑中或鄰近該部分 射束路徑之元件之非平面表面。 14·如申請專利範圍第π項之裝置，其中該大致對該輻射透 明之材料係選取自包括以下各物之群·· CaF2、Si02、MgF2 及 BaF2 0 15·如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中該投射·光束之輻 射具有少於200腿之波長，較佳157仏511111或126+/_511111。 16·如申睛專利範圍第2項之裝置，其中該來自出口（2 〇2)之徑 向氣體流（203)包括一氣體，其成分不同於該氣體層流之 氣體。 1 7· —種使用微影投射裝置製造元件之方法，該微影投射裝 置包括： -一輪射系統，其係用以供應一輕射之投射光束（ρΒ); -一支撐結構，其係用以支撐定圖案構件，該定圖案構 件係用以根據一期望圖案將該投射光束（ρΒ)定圖案； -一基板檯（WT),其係用以支持一基板（w); -一投射系統（PL)，其係用以將該定圖案射束投射在該基 91096-940504.doc 1243970 板（w)—目標部分上；及 -一氣體沖洗系統（200)， 其特徵為在該氣體沖洗系統（200)與該基板（w)界定一中 間空間，俾使該徑向氣體流（2〇3)在該空間具有一向外導 向之徑向速度，其大小在該空間中每一位置均大於零。 1 8 ·如申凊專利範圍第17項之方法，其中該氣體沖洗系統尚 包括出口（17)及入口（18)，其係用以在該投射系統（pL)之 隶後透鏡與該基板（W)間產生一大致氣體層流，其係橫跨 於至少一部分投射光束（PB)。 19.如申請專利範圍第17或18項之方法，其中該徑向氣體流 (203)由排氣入口（丨9)排氣，相對於該微影投射裝置之氣 體沖洗系統（200)之出口（202)，排氣入口係位於外側。 20·如申明專利範圍第17至18項之方法，或如申請專利範圍 第1或2項之裝置，該基板檯（WT)配置成相對於該投射系 統（PL)而移動該基板（w)， 其中該徑向氣體流（203)，至少在該基板擾（wt)移動方向 八有l度，其專於或南於該基板檯之瞬間速度。 21. -種元件’其由申請專利範圍^或以項之方法製造，或 具有如申凊專利範圍第1或2項之裝置。 22. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該長度⑽）至少㈣ mm ° 2 3 ·如申清專利範圍裳$百 # 靶固弟5項之I置，其中該長度（2〇1)至少約 91096-940504.doc