專(zhuān)利名稱(chēng)：光刻裝置及器件制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻裝置，尤其涉及適合加工所謂“生物芯片”的裝置，及一種器件制作方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是一種向基底靶部提供需要的圖形的裝置。光刻裝置可用于，例如，制作集成電路(IC)中，在此情況下，一構(gòu)圖部件，例如一掩膜，可被用于產(chǎn)生相應(yīng)于IC某一層的電路圖案，且該圖樣可被成像在具有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)的基底(如硅晶片)靶部(如包括一個(gè)或很多電路小片)上。通常，單層基底將包含連續(xù)曝光的臨近靶部的網(wǎng)絡(luò)。已知光刻裝置包括所謂的步進(jìn)器，在其中，通過(guò)將整個(gè)圖形一次都曝光到靶部上而照射每個(gè)靶部，還包括所謂掃描器，在其中，通過(guò)投射光束在給定方向(該“掃描”方向)上掃描該圖形，同時(shí)在平行或反平行于該方向上同步掃描該基底而照射每個(gè)靶部。
在所謂“基因芯片”和其它生化或流體MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))中，在基底上的特定區(qū)域摻入特定生物或化學(xué)化合物是必要的，在某些場(chǎng)合可能需要在基底上構(gòu)建特定的DNA序列。為了得到小型的可完成大量測(cè)試的器件，必須將相應(yīng)的大量不同的化合物摻加到它們各自的區(qū)域中，其也許需要定制在1-100μm級(jí)別的尺寸中?，F(xiàn)存的光刻裝置在先進(jìn)半導(dǎo)體制作或制作大面積基片，如平板顯示中使用有優(yōu)勢(shì)，但用于此類(lèi)制作卻不是最佳的。
為了在基底的某部分上構(gòu)建DNA序列，用于通過(guò)選擇反應(yīng)中的光催化劑而制作基因芯片的器件已經(jīng)在US2002/0041420、《Nature Biotechnology》1999年10月出版的第117卷第974-978頁(yè)由S.Singh-gasson等人著的文章“Maskless fabrication of light-directed oligonulceotide microarrays using a digitalmicromirror array”、及《Microelectronic Enginerring》2002年第61-62期第33-40頁(yè)中由F.Cerrina等人著的“Biological lithographydevelopment of amaskless microarray synthesizer for DNA chips”中公開(kāi)。然而，其中描述的器件不適合以可接受的產(chǎn)量大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一光刻投射裝置，其通過(guò)局部選擇化學(xué)反應(yīng)，適合微米或更小尺寸的器件的制作，而且具有高產(chǎn)量。
本發(fā)明的這個(gè)及其它目標(biāo)通過(guò)一光刻投射裝置完成，該光刻投射裝置包括一輻射系統(tǒng)，以提供輻射投射光束；一構(gòu)圖部件，以按照需要的圖形對(duì)該投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；一基底臺(tái)，以支撐該基底；及一投射系統(tǒng)，以將該已構(gòu)圖的光束投射到該基底的一靶部；一流體處理單元，其和保持在所述基底上的基片的一表面流體連接，其中，一種流體能接觸到所述基底并與所述靶部相互作用；特征在于所述流體處理單元包括若干與保持在基底臺(tái)上的基底各自的區(qū)域流體連接的分離的小室，因此基底的不同區(qū)域可能同時(shí)遇到不同的流體或曝光處理。
該提供在基底臺(tái)上的流體處理單元可在基底上完成處理，并且在曝光過(guò)程之前和之后都沒(méi)有將基底從裝置中移開(kāi)。例如，該基底的已構(gòu)圖照射選擇激活其表面以至于例如在溶液中的該化合物，結(jié)合到被激活的表面而不是到處都是。流體室中的多個(gè)分離小室能夠在曝光的同時(shí)完成流體處理，大大增加了產(chǎn)量，尤其是在流體處理進(jìn)程和該小室的沖洗占用重要的時(shí)段時(shí)。
接觸到所述基底的流體可包括氣體，蒸汽或液體，例如，溶液、懸濁液、乳濁液。與基底的相互作用可以包括與基底表面或其上的化合物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；除掉部分基底或其上的化合物；在基底上添加化合物；沖洗；或修正該基底的表面或原子或電子結(jié)構(gòu)或附于其上的化合物。流體處理進(jìn)程可在曝光之前完成，例如，預(yù)先準(zhǔn)備一層該基底或沉積一輻射敏感層，在曝光期間完成，例如通過(guò)輻射進(jìn)行光催化反應(yīng)，或在曝光之后完成，例如，可選擇地與經(jīng)曝光輻射而敏化的部分靶部反應(yīng)。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，該流體處理單元包括一盤(pán)狀部件，其具有從其上突出的壁面，以接觸所述基底以定義所述若干小室。這種結(jié)構(gòu)容易制作并且使該分離小室互相盡可能接近并隔開(kāi)。該盤(pán)狀部件可被容易地集成到基底臺(tái)中，例如形成一個(gè)突起臺(tái)，或在某一工序中將其簡(jiǎn)單地放置于基底臺(tái)上的基底上以形成所有的小室。
在該盤(pán)狀部件中，具有大量與所述小室連通的流體通道，避免了為了連接該小室所需的獨(dú)立管道，并使該小室的連接簡(jiǎn)單化。在該盤(pán)狀部件中的通道可表達(dá)為集成在基底臺(tái)中的流體通道，使可靠的、免漏的連接變得很簡(jiǎn)單。
該流體處理單元可位于基底下面的基底臺(tái)中，即在投射系統(tǒng)的相反端，以與透明的基底一同使用。可選擇的，該流體處理單元可位于基底上端并具有一個(gè)透明上壁面。如果該流體處理單元在基底上面，該上壁面可以省略而使用對(duì)空氣不敏感的液體，利用重力將液體限制在小室中。
在該設(shè)備中，優(yōu)選地將該流體處理單元集成到基底臺(tái)上并且將基底加載于其上。在這種結(jié)構(gòu)中，可使用已知的基底處理器件和技術(shù)?？商鎿Q的，該流體處理單元可以是從基底臺(tái)上可分離的，由此在該單元及基底一起加載到基底臺(tái)上之前，可將基片附于流體處理單元上。該基底的離線安裝，使得形成了對(duì)流體處理單元的改進(jìn)的密封。另一個(gè)可選的是還可將該基片安裝在基底上，然后將流體處理單元放置在基底和/或基底臺(tái)上。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，該流體處理單元具有一流體入口和流體出口，并且該單元的高度從入口到出口減小，由此毛細(xì)作用幫助了單元中流體的外流。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一器件制作方法包括在光刻投射系統(tǒng)中將一基底提供到基底臺(tái)上；利用輻射系統(tǒng)提供一輻射投射光束；利用構(gòu)圖部件使投射光束在橫截面上具有一圖形；將該帶圖形的光束投射到輻射敏感材料層的靶部上；并處理所述基底的一個(gè)區(qū)域，當(dāng)該基底被所述基底保持器保持時(shí)，通過(guò)將其暴露給一流體，與之相互作用從而實(shí)現(xiàn)處理進(jìn)程；特征在于所述基底的所述區(qū)域不包括所述靶部，至少部分同步實(shí)施所述投射和處理進(jìn)程。
盡管本文中光刻裝置的使用被特指在制作基因芯片中，但其應(yīng)該被理解為這里描述的光刻裝置還適用于其他方面，諸如制造MEMS、MOEMS，生物-MEMS，IC，集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在這種可選擇應(yīng)用內(nèi)容中，認(rèn)為這里的任何術(shù)語(yǔ)“晶片”、或“電路小片”分別與更普通的術(shù)語(yǔ)“基底”或“靶部”同義。這里所指的基底可在曝光之前或之后，在例如一軌道(track)(一種典型用于將抗蝕膜層提供到基底上并顯影該被曝光的抗蝕膜層的工具)中或一度量衡(metrology)或檢測(cè)工具中被處理。同樣適用的，本文公開(kāi)的內(nèi)容可提供到這樣或其它基底處理工具中。進(jìn)一步，該基底可被不止一次的處理，例如為了制作多層IC，以至于用于此處的術(shù)語(yǔ)基底也指已包括多個(gè)處理層的基底。
本文中使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“光束”包含所有類(lèi)型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射(例如具有435、410、365、248、193、157或126nm波長(zhǎng))和遠(yuǎn)紫外(EUV)輻射(例如具有波長(zhǎng)范圍為5-20nm)，及粒子束，如離子束或電子束。
本文中術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖部件”應(yīng)廣泛地理解為能夠給投射光束賦予帶圖案的截面的部件，諸如在基底的靶部形成圖案。應(yīng)該注意，賦予投射光束的圖案可能不嚴(yán)密地相應(yīng)于在基底靶部上需要的圖案。通常，該賦予投射光束的圖案將相應(yīng)于器件中的創(chuàng)建在靶部中的特定功能層，諸如集成電路。
構(gòu)圖部件可透射或反射。構(gòu)圖部件的例子包括掩膜、程控反射鏡陣列、及程控LCD板。掩膜在光刻中是熟知的，且包括掩膜種類(lèi)有二進(jìn)制型、交替相移型、衰減相移型以及各種混合掩膜類(lèi)型。一個(gè)程控反射鏡陣列的例子使用了微反射鏡矩陣排列，每個(gè)反射鏡都能夠獨(dú)立地傾斜以在不同的方向反射一引入的輻射光束；在這種方式下，對(duì)該反射光束進(jìn)行構(gòu)圖。在構(gòu)圖部件的每個(gè)例子中，該支撐結(jié)構(gòu)可為一框架或臺(tái)架，例如，其可按需要固定或可移動(dòng)并且其可確保該構(gòu)圖裝置在一個(gè)需要的位置，例如關(guān)于投射系統(tǒng)的位置。本文中術(shù)語(yǔ)“分劃板”或“掩膜”看作和更普通的術(shù)語(yǔ)“構(gòu)圖部件”同義。
本文中術(shù)語(yǔ)“投射系統(tǒng)”應(yīng)廣泛地理解為包含各種類(lèi)型的投射系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)，反射光學(xué)系統(tǒng)和反折射系統(tǒng)，適合于所使用的曝光輻射的例子，或適合于諸如利用浸沒(méi)流體或利用真空的其它因素。本文中任何地方使用的術(shù)語(yǔ)“鏡頭”可理解為與更通常的術(shù)語(yǔ)“投射系統(tǒng)”同義。
照明系統(tǒng)也包含各種種類(lèi)的光學(xué)組件，包括折射、反射及反折射光學(xué)組件以導(dǎo)向、成形或控制該輻射投射光束，并且這樣的組件下面也可共同地或單獨(dú)地稱(chēng)為“鏡頭”。
光刻裝置可以是一種具有兩個(gè)(二級(jí))或更多個(gè)基底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多個(gè)掩膜臺(tái))。在這樣的“多級(jí)”機(jī)械中，可同時(shí)使用附加的載臺(tái)，或當(dāng)一個(gè)或更多其它臺(tái)用于曝光時(shí)，可以在一個(gè)或更多臺(tái)上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟。


下面將參照相應(yīng)附圖僅對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述圖1描述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻投射裝置；圖2更詳細(xì)描述圖1中裝置的流體處理單元；圖3描述圖1中裝置的流體管理系統(tǒng)；圖4是圖2中流體處理單元的橫截面視圖；圖5描述另一種流體管理系統(tǒng)；圖6和圖7描述本發(fā)明的第二實(shí)施例的流體處理單元；圖8描述本發(fā)明的第三實(shí)施例的流體處理單元；圖9描述本發(fā)明的第四實(shí)施例的流體處理單元；在這些附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同的部分。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1示意性地描述本發(fā)明一個(gè)特定實(shí)施例的光刻投射裝置。該裝置包括一個(gè)輻射系統(tǒng)IL，以提供輻射投射光束PB(例如UV輻射)，其在該特定情況中也包括一輻射源LA；
一構(gòu)圖部件PM(例如可變形微反射鏡陣列)，以將需要的圖形賦予投射光束上。
一目標(biāo)臺(tái)(基底臺(tái))，設(shè)有保持基底W(例如涂敷抗蝕劑的硅晶片)的基底保持器，并與用于將基底相對(duì)于圖中PL或PB精確定位的第二定位裝置(未示出)連接；一投射系統(tǒng)(“鏡頭”)PL(例如一折射鏡頭系統(tǒng))，以用于將構(gòu)圖部件的輻射部分成像在基底W的靶部(例如包括一個(gè)或多個(gè)電路小片)上。
如這里描述的，該裝置是一種反射類(lèi)型(例如具有一反射構(gòu)圖部件)的。然而，其通常也可例如是透射類(lèi)型(如具有一透射構(gòu)圖部件如一LCD陣列)。
該輻射源LA(例如汞燈)產(chǎn)生一輻射光束。該光束直接或經(jīng)過(guò)諸如擴(kuò)束器的調(diào)節(jié)裝置后，再被供給到照明系統(tǒng)(照射器)IL上。照明器IL包括用于濾除不需要的波長(zhǎng)的濾光器FI及一個(gè)聚光器CO。在這種方式下，照射到構(gòu)圖部件PM上的光束PB在其橫截面具有需要的一致性和強(qiáng)度分布。
應(yīng)該注意，按照?qǐng)D1，該輻射源LA可置于光刻投射裝置的殼體中(例如當(dāng)輻射源LA是汞燈時(shí)經(jīng)常是這種情況)，但也可遠(yuǎn)離光刻投射裝置，其產(chǎn)生的輻射光束被(例如通過(guò)合適的定向反射鏡的幫助)引導(dǎo)至該裝置中；當(dāng)輻射源LA是準(zhǔn)分子激光器時(shí)通常是后面的那種情況。還可使用在歐洲專(zhuān)利EP1256848A中描述的汞燈或液光導(dǎo)。本發(fā)明和權(quán)利要求包括所有的情況。
被構(gòu)圖部件PM選擇反射過(guò)后，該光束PB通過(guò)鏡頭PL，其將PB聚焦到基底W的靶部。在定位裝置的輔助下，該基底臺(tái)WT可精確地移動(dòng)，例如在光束PB的光路中定位不同的靶部C。通常，在圖1中未明確顯示的長(zhǎng)沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精確定位)的輔助下，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺(tái)WT的移動(dòng)。該構(gòu)圖部件可僅與短沖程致動(dòng)器連接，或者固定。
將要成像到基底上的圖形供給到構(gòu)圖部件中，在可變形微反射鏡陣列的情況下，其按照?qǐng)D形，設(shè)定它的反射鏡以選擇地將光線導(dǎo)向投射系統(tǒng)PL。
所描述的裝置可以按照兩種不同的模式使用
1、在步進(jìn)模式中，構(gòu)圖部件顯示的圖形基本保持不動(dòng)，并且整個(gè)圖形被一次(即單“閃”)投射到靶部C上。該基底臺(tái)WT然后沿著X或Y方向移動(dòng)，以使不同的靶部C能夠由光束PB照射。
2、在掃描模式下，基本為相同的情況，但是所給的靶部C沒(méi)有暴露在單“閃”中。取而代之的是，構(gòu)圖部件顯示一個(gè)在掃描方向上帶有速度v的掃描圖形；同時(shí)，基底臺(tái)WT沿著相同或相反的方向以速度V＝Mv同時(shí)移動(dòng)，其中M是鏡頭PL的放大率(M通常是從1-1/10)。在這種方式下，可以曝光相對(duì)較大的靶部C，而沒(méi)有犧牲分辨率。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，該基底臺(tái)WT另外還包括一流體處理單元FC(也稱(chēng)為流體室)，通過(guò)它，可在基底W上實(shí)施化學(xué)處理——這在圖2中更詳細(xì)的顯示了出來(lái)。在每次曝光之后，一種流體沖洗流體室。例如，該流體可包含構(gòu)建DNA中的一種含氮的堿腺嘌呤、胞嘧啶、鳥(niǎo)嘌呤或硫胺。這樣需要的DNA序列可被裝配在基底上。為了去除流體，該流體室用干氬沖洗。在構(gòu)建DNA序列過(guò)程中，任何基底暴露在氣體中都是不允許的；氣體包括水蒸汽，其可擾亂DNA構(gòu)建進(jìn)程。
圖2表示了流體處理單元FC，其形成了基底保持器10及基底W的一部分，圖中顯示的是部分被切開(kāi)的視圖?；譝將它的邊緣保持在壁17上，其限定該通過(guò)抽吸將該基底保持在該基底臺(tái)上的真空區(qū)域13。突起16以已知方式支撐該基底。在真空區(qū)域中有一些流體小室11，由與壁面17相同高度的直立壁面15形成，使得基底W封閉了流體小室以形成流體處理單元。該流體小室的壁面、突起和外壁面17的高度和平面度被如此決定，以至于基底W在由上端空氣和下端真空之間的壓差而施加的力的作用下，對(duì)流體小室壁形成了足夠的密封，且沒(méi)有過(guò)度破壞基底。該流體小室呈長(zhǎng)條狀，在這種情況下從基底一端附近延伸到相反端附近，并包括一些靶部C。為了流體消耗最小，它們最好很淺。在一端具有流體入口12(參見(jiàn)圖4)而在另一端有流體出口14。為了實(shí)現(xiàn)需要的過(guò)程，流體通過(guò)入口供給到流體小室，并經(jīng)出口排出。為防止污染，設(shè)置預(yù)先的流體小室泄漏。
產(chǎn)生真空以將基底保持于流體處理單元上的真空系統(tǒng)也可用來(lái)去除任何從流體小室中泄漏的流體及任何可能進(jìn)入單元的空氣。
在本實(shí)施例中，該流體處理單元被集成到基底臺(tái)WT上，并且用已知設(shè)備將基底加載于其上，簡(jiǎn)化了基底的處理。可選擇地，該流體處理單元可從基底臺(tái)分離——基底在該裝置之外安裝在流體處理單元上，然后將該單元和基底一起加載到基底臺(tái)上。這種設(shè)計(jì)在使基底和流體小室之間獲得更好的密封中可占有優(yōu)勢(shì)。
圖3展示了流體管理系統(tǒng)20。通過(guò)單個(gè)組合流體/氣體入口將流體處理單元提供到該流體處理單元中。這樣，對(duì)接近流體室的管道系統(tǒng)的氬氣沖洗可與對(duì)流體室自身的沖洗結(jié)合在一起。這樣將“非可沖洗”小室的勢(shì)能最小化。為了使晶片載臺(tái)WT的質(zhì)量、在載臺(tái)上的熱量的產(chǎn)生及連接晶片載臺(tái)WT的電纜和軟管的數(shù)量最小化，其需要以微米的精度定位，通過(guò)連接流體處理單元FP中的每個(gè)流體小室11的流體供給和流體抽出管道，該流體管理系統(tǒng)大部分遠(yuǎn)離載臺(tái)。
該流體管理系統(tǒng)的供給裝置包括為在該裝置中使用的每種流體的供給倉(cāng)21a、b、c等及一沖洗氣體倉(cāng)，22a。該沖洗氣體，例如氬氣或氦氣，用于在每種液體處理之后沖洗該流體小室11，也用于取代從供給倉(cāng)21a、b、c等泵出的流體。在自供給倉(cāng)21a-c的每一個(gè)的出口種提供單通閥27a-c，以防止任何分配出的流體回流至所述倉(cāng)體。該沖洗氣體倉(cāng)22a裝配有一壓力調(diào)整器22b，其將壓力調(diào)整為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力，例如12巴。提供一壓力傳感器22c檢測(cè)該壓力，同時(shí)提供用于將容器與該系統(tǒng)外面密封的一個(gè)閥22d。
為了過(guò)濾掉顆粒及冷凝物，該沖洗氣體被導(dǎo)向通過(guò)一個(gè)過(guò)濾單元23a。該過(guò)濾單元和一壓力調(diào)整器23b以及一壓力計(jì)23c集成在一起。該壓力調(diào)整器進(jìn)一步減少壓力以使該沖洗氣體可安全地用于沖洗流體小室11。作為最后一個(gè)清洗步驟，該沖洗氣體被導(dǎo)向通過(guò)活性炭過(guò)濾器24，以截住比0.003微米大的顆粒。提供一進(jìn)一步可調(diào)整壓力調(diào)整單元25以控制用于取代從流體供給倉(cāng)22a、b、c等取出的流體的氣體壓力。
為將不同的流體供給裝置選擇連接到該流體處理單元FP，使用了一系列電氣控制的3/2閥26a-c，其通常處于允許該沖洗氣體通過(guò)并流到流體處理單元FP的位置。為輸送液體到流體室，每個(gè)3/2閥對(duì)流體都是暢通的。對(duì)該電氣控制可以提供手工操縱。
如果需要，例如如果一個(gè)處理過(guò)程需要液體與基底保持接觸一段延長(zhǎng)期間，則流體供給線和排出線中的2/2閥29、32使該流體處理單元密封。一壓力計(jì)29監(jiān)控到該流體處理單元FP的供給線中的壓力并可測(cè)量液體和氣體的壓力。在該流體管理系統(tǒng)的輸出端，一同樣的壓力計(jì)30監(jiān)控自該流體處理單元FP的排出線中的壓力。一流體檢測(cè)器31也用于檢測(cè)流體是否流經(jīng)該系統(tǒng)，由此能夠檢測(cè)供給倉(cāng)是否是空的。該檢測(cè)器給出一個(gè)表明流體存在的電信號(hào)。它的精確度依賴(lài)于被檢測(cè)的流體，例如碳?xì)浠衔铩?br> 和供給端的設(shè)置相對(duì)應(yīng)，通常對(duì)氬氣敞開(kāi)的3/2閥33a-c使該已經(jīng)沖洗過(guò)該流體處理單元的流體分開(kāi)收集在分別的廢液倉(cāng)36a-c中，以允許再利用及恰當(dāng)?shù)奶幚?。如果沒(méi)有必要分開(kāi)收集，可只用一個(gè)廢液倉(cāng)并且可以省略這些閥。利用真空泵將用于沖洗的氬氣和從廢液倉(cāng)36a-c移除的空氣經(jīng)用于收集任何蒸發(fā)液體的冷凝器38排出。在廢液倉(cāng)的出口提供單通閥37a-c，以防止外界空氣進(jìn)入該廢液倉(cāng)。
在本實(shí)施例中，通過(guò)各自的液體泵34a-c及沖洗氣體泵35，將流體抽吸并流經(jīng)流體處理單元FP。這樣使污染的機(jī)會(huì)最小化?？蛇x擇的，可由一個(gè)或若干位于供給端上的泵或供給倉(cāng)中的的氣體壓力來(lái)推動(dòng)該流體。
當(dāng)該流體處理單元具有幾個(gè)流體小室時(shí)，可能有不同的設(shè)計(jì)。最簡(jiǎn)單的，所有流體小室可平行連接，以使該同樣的液體在同一時(shí)間都被供給到那里。能夠獨(dú)立地將流體提供到小室，例如以對(duì)不同的靶部區(qū)域提供不同處理，或使流體處理進(jìn)程與曝光同時(shí)發(fā)生，是無(wú)論如何是想得到的。在那種情況下，在流體處理單元中設(shè)置一開(kāi)關(guān)裝置，以控制從單個(gè)供給管道到選定的某些流體小室的流體輸送?？蛇x擇的，可提供一些每個(gè)流體小室都有一個(gè)的流體管理系統(tǒng)。這提供了在向載臺(tái)提供的所需附加供給和排出線的費(fèi)用上最大的靈活性。
圖4是流體小室11的橫截面圖。如所看到的，在流體小室11的底板11a和流體入口附近的基底之間的溝槽G1比在出口附近的溝槽G2大些。兩溝槽都為0.1mm級(jí)或更小些。在這種方式下，在液體和流體小室和基底之間的毛細(xì)力將流體朝出口吸引，改善在流體處理進(jìn)程之后流體的排出。優(yōu)選地，該流體小室和基底選擇使該流體具有高附著力和低內(nèi)聚力的材料。例如，如果該流體是醇基的，該流體室和基底可使用玻璃材料。
圖5展示另一流體管理系統(tǒng)，其在流體處理單元中提供四個(gè)分離的流體小室。四種流體和一種沖洗氣體分別被儲(chǔ)存在供給倉(cāng)41a-d和42中。如第一種流體管理系統(tǒng)一樣，該沖洗氣體容器42具有一個(gè)壓力調(diào)整器42b，其將壓力調(diào)整為12巴。還具有一個(gè)壓力計(jì)42c和閥42d。該沖洗氣體供給裝置還具有一個(gè)過(guò)濾器和壓力調(diào)整器單元43，該壓力調(diào)整器單元43包括一個(gè)帶有壓力調(diào)整器43b和壓力計(jì)43c的過(guò)濾器單元43a，其進(jìn)一步減少?zèng)_洗氣體壓力，以使該沖洗氣體供給裝置可用于沖洗該流體小室。該氬氣也被過(guò)濾器44過(guò)濾。為了在流體容器41a到41d中占據(jù)由于流體泵出而騰出的空間，該沖洗氣體壓力必須進(jìn)一步減少，并且這是由壓力調(diào)整器45完成的，該45包括一可調(diào)整壓力調(diào)整器45a和壓力計(jì)45b。該沖洗氣體經(jīng)過(guò)單通閥47a至47d進(jìn)入該流體供給倉(cāng)41a到41d。從流體供給倉(cāng)41a到41d供給的流體經(jīng)過(guò)單通閥48a至48d及將流體供給到流體處理單元上的每個(gè)流體小室有一個(gè)的四個(gè)多向閥46a-46d的分配模塊49a-49d離開(kāi)。每個(gè)多向閥允許在四種流體和沖洗氣體之間獨(dú)立的選擇。
在廢液端上，每個(gè)流體小室的廢液線具有一能夠使流體小室關(guān)閉的雙向閥50a-50d，例如需要延長(zhǎng)接觸流體的處理時(shí)使用。在每條廢液線上還具有流體檢測(cè)器51a至51d。該廢棄的流體被收集在廢液容器52中，然而也可使用獨(dú)立的廢液容器。泵53吸取通過(guò)系統(tǒng)的沖洗氣體和流體。
實(shí)施例2本發(fā)明的第二實(shí)施例使用了一個(gè)不同的流體處理單元，如圖6、7所示。該裝置的其余部分，尤其該流體管理系統(tǒng)，和第一實(shí)施例中的相同。
在第二實(shí)施例流體處理單元60中，該流體小室62形成于盤(pán)狀部件61和基底W之間，其中，該盤(pán)狀部件61由對(duì)于投射光束的輻射是透明的材料諸如玻璃或石英制成。該盤(pán)狀部件61具有從其內(nèi)表面下垂的定義了流體小室的壁面63——圖6、7僅展示了環(huán)形的壁，還可具有為便于特定應(yīng)用而提供的細(xì)分基底區(qū)域的壁面，或省略掉。圍繞盤(pán)片61的外周是邊緣67，其位于基底W外的基底臺(tái)WT上。該邊緣67內(nèi)部具有與流體小室61連通的流體通道64作為入口和出口。該流體通道64的其它端表現(xiàn)為位于基底臺(tái)WT中的通道65，其依次連接到上述的流體管理系統(tǒng)。圍繞通道64的末端或通道65的末端可提供O-形密封圈。
為了裝配該流體單元，該基底W首先通過(guò)傳統(tǒng)基底處理機(jī)械手被加載到基底臺(tái)WT上，并通過(guò)傳統(tǒng)裝置保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，例如一突起臺(tái)或靜電盤(pán)。然后，該盤(pán)狀部件61被加載到基底W上。該基底處理機(jī)械手可用于這個(gè)或提供一種獨(dú)立的專(zhuān)用設(shè)備。在盤(pán)狀部件61中該通道64、65和基底臺(tái)WT的準(zhǔn)確對(duì)齊，能夠通過(guò)該機(jī)械手或安置裝置的固有精度保證，如果需要，由導(dǎo)向或鍵控配置輔助。如果使用一突起臺(tái)和真空將該基底保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，該盤(pán)狀部件61也可通過(guò)在在外壁63外且在邊緣67內(nèi)的空間中提供部分真空，而被保持在適當(dāng)?shù)奈恢??？蛇x擇地，可使用機(jī)械、電磁或靜電的夾具。
為適應(yīng)不同尺寸或厚度的基底，盤(pán)狀部件61可具有不同高度的壁面63和/或邊緣67。
實(shí)施例3本發(fā)明的第三實(shí)施例設(shè)計(jì)為適應(yīng)不同厚度的基底。它是第二實(shí)施例中的變型，并顯示在圖8中。在該圖中，與實(shí)施例2中相似或相應(yīng)的部分的附圖標(biāo)記加上10來(lái)表示。
在該第三實(shí)施例中，該基底臺(tái)WT具有一個(gè)井(well)78，其具有足夠的深度來(lái)適應(yīng)所期望的最厚的基底，例如連接載臺(tái)的基底。當(dāng)使用薄些的基底時(shí)，使用一個(gè)合適厚度的橋體或墊塊79以將基底W的頂面升至所使用的合適的高度。
實(shí)施例4本發(fā)明的第四實(shí)施例如圖9所示，它是第二實(shí)施例的另一個(gè)變型。與實(shí)施例2中相似的部分的附圖標(biāo)記加上20來(lái)表示。
該第四實(shí)施例為了簡(jiǎn)化忽略了外壁面63并適應(yīng)基底厚度的變化。允許流體流過(guò)基底的邊緣，所以如果突起臺(tái)和真空用于將基底保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，該真空系統(tǒng)必須能夠承受可能發(fā)生在基底下的任何流體的泄漏。
以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)理解除上述之外還可以采用其他方式進(jìn)行實(shí)施。本說(shuō)明書(shū)不作為本發(fā)明的限定。
權(quán)利要求
1.一種光刻投射裝置包括一輻射系統(tǒng)，以提供輻射投射光束；一構(gòu)圖部件，用于根據(jù)需要的圖案對(duì)該投射光束進(jìn)行構(gòu)圖；一基底臺(tái)，以支持一基底；及一投射系統(tǒng)，以將該帶圖案的光束投射到該基底的靶部上，一流體處理單元，其與保持在所述基底上的基底的一個(gè)表面流體連接，由此一種流體能與所述基底接觸以使之與所述靶部相互作用；其特征在于所述流體處理單元包括若干與保持在基底臺(tái)上的基底各自的區(qū)域流體連接的分離的小室，因此基底上的不同區(qū)域可同時(shí)面對(duì)不同的流體或曝光處理。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述流體處理單元包括一個(gè)盤(pán)狀部件，其具有從其上突出的壁面以接觸所述基底從而限定了所述若干小室。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述盤(pán)狀部件內(nèi)部具有若干與所述小室連通的流體通道。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其中每個(gè)所述的小室是呈長(zhǎng)條狀的，并在其第一端具有流體入口，在其第二端具有流體出口。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中每個(gè)所述的小室的高度從所述入口向所述出口減小，因此毛細(xì)力輔助從單元中去除流體。
6.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其中所述流體處理單元的至少一個(gè)表面具有抗反射涂層。
7.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其中選擇每個(gè)所述小室的高度以至于當(dāng)流體出現(xiàn)在所述小室中時(shí)，將所述輻射的反射最小化。
8.如上述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的裝置，其中所述流體處理單元被集成到所述基底臺(tái)中。
9.如權(quán)利要求1-7中任何一個(gè)所述的裝置，其中所述流體處理單元是可以從基底臺(tái)分開(kāi)的，因此能夠在該單元和基底一起加載到基底臺(tái)之前，將基底附于流體處理單元上。
10.如權(quán)利要求1-7中任何一個(gè)所述的裝置，其中所述流體處理單元是可以從基底臺(tái)分開(kāi)的，因此基底可被置于所述基底臺(tái)上且所述流體處理單元可被置于所述基底和/或基底臺(tái)上。
11.一種器件制作方法包括將基底提供到光刻投射系統(tǒng)中的基底臺(tái)上；用輻射系統(tǒng)提供一投射光束；用構(gòu)圖部件賦予該投射光束的橫截面一個(gè)圖案；將該帶有圖案的輻射光束投射到輻射敏感材料層的靶部；及當(dāng)基底由所述基底保持器保持時(shí)，通過(guò)將基底暴露給與之相互作用的流體完成一個(gè)處理步驟來(lái)處理所述基底的一個(gè)區(qū)域；其特征在于所述基底的所述區(qū)域不包括所述靶部，至少部分同時(shí)實(shí)施該所述投射和處理步驟。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中與基底的相互作用包括至少其中一種與基底表面或其上的化合物的化學(xué)反應(yīng)；去除部分基底或其上的化合物；向基底填加化合物；沖洗；及修正基底的表面或原子或電子結(jié)構(gòu)，或附于其上的化合物。
13.如權(quán)利要求9或10所述的方法，還包括將所述基底的第二區(qū)域暴露給與之相互作用的第二流體以完成第二處理步驟的第二處理過(guò)程，所述第二區(qū)域不同于所述區(qū)域，所述第二處理步驟不同于所述處理步驟，并且所述第二處理和所述處理至少部分被同步實(shí)施。
全文摘要
將包括若干分離小室的流體室提供到基底臺(tái)上，以使流體可接觸基底暴露的區(qū)域以與之相互作用?？捎纱藢?shí)施一系列曝光和化學(xué)處理而沒(méi)有將基底從基底臺(tái)上移走。
文檔編號(hào)B81C1/00GK1504832SQ20031012229
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者K·西蒙, J·洛夫, A·W·E·明納爾特, E·M·J·斯米特斯, E 明納爾特, J 斯米特斯, K 西蒙 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司