專利名稱：曝光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及曝光設(shè)備，該設(shè)備適合于通過(guò)經(jīng)其上制作所需要的圖形的掩模板(reticule)或掩模的曝光來(lái)將圖形復(fù)制到抗蝕劑上，本發(fā)明尤其涉及被設(shè)計(jì)為改善其技術(shù)維修的曝光設(shè)備。
現(xiàn)在，在半導(dǎo)體器件制造中已經(jīng)采用將做在掩模板或掩模上的半導(dǎo)體集成電路圖形復(fù)制到晶片表面上的一種方法。該方法中，在使用時(shí)間較長(zhǎng)的曝光設(shè)備的情況下，污物常沉積在投射透鏡、掩模板或掩模上，引起光學(xué)性能降低或者污物的復(fù)制。
為處理上述情況，已提出下述各方法提供污物防止設(shè)備，以用于覆蓋投射透鏡的上表面的方法(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)昭61-171126)；提供用于將空氣流吹到掩模板表面和背面上之裝置的方法(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)昭60-83034)；提供用于將空氣或隋性氣體供給掩模之形成圖形表面附近之裝置的方法(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平8-124822)，等等。但是，在這些已有方法中，并沒(méi)有得到可防止諸如光學(xué)性能降低之缺陷的有效效果。
作為曝光技術(shù)，在LSI器件制造中采用下述的曝光技術(shù)，其中將使用具有436nm波長(zhǎng)的g-線或者具有365nm波長(zhǎng)的i-線的曝光設(shè)備與酚醛清漆型抗蝕劑(novolak type resist)結(jié)合起來(lái)。但是，由于LSI器件的高集成度之故，利用更有利于小型化的紅外線準(zhǔn)分子激光器的光刻技術(shù)已經(jīng)成為必要。準(zhǔn)分子激光器包括波長(zhǎng)為193nm的ArF激光器，波長(zhǎng)為248.5nm的KrF激光器等。但是，在利用準(zhǔn)分子激光器的情況下，當(dāng)使用常規(guī)的酚醛清漆型抗蝕劑作為抗蝕劑時(shí)觀察到缺陷，由于光吸收的增大使之不能得到良好的抗蝕劑結(jié)構(gòu)，并且靈敏度也明顯地降低。
因此，已經(jīng)提出一種化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑，其利用由光酸生成劑產(chǎn)生酸的酸催化反應(yīng)，作為用于短波長(zhǎng)光刻的抗蝕劑和用于電子束光刻的抗蝕劑，該化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑已經(jīng)成為主流。
然而，在使用含有光酸生成劑的抗蝕劑的情況下，在由光酸生成劑產(chǎn)生的酸中存在許多揮發(fā)性的東西，并且存在由酸催化反應(yīng)產(chǎn)生的樹(shù)脂分解產(chǎn)物。最重要的是，磺酸類是易于揮發(fā)的，它們由于曝光期間產(chǎn)生熱而表現(xiàn)出蒸發(fā)現(xiàn)象。并且，在曝光期間于曝光設(shè)備中蒸發(fā)的酸會(huì)在設(shè)備中散發(fā)而引起曝光設(shè)備的污染。尤其是，在沉積到投射透鏡上的情況下，該酸還引起曝光光度的下降和透鏡性能的降低，因而必須更換一部分或者全部的投射透鏡。
鑒于上述情況，已經(jīng)提出一種曝光設(shè)備，其中設(shè)有在投射透鏡和待曝光的晶片之間的用于化學(xué)上吸收有機(jī)材料的含金屬的膜，或者排出機(jī)構(gòu)(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平9-260257)。在該申請(qǐng)所述的常規(guī)曝光設(shè)備中，設(shè)有含有金屬的膜，其用于以化學(xué)方式吸收投射透鏡和待曝光的晶片之間鈣、鍶、鋇、鈦等的有機(jī)化合物材料。作為膜材料，提出了淀粉類物質(zhì)，例如聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮和纖維素；提出了水溶性的聚合物，例如聚乙二醇和明膠；以及提出了有機(jī)可溶性溶劑聚合物，例如甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。根據(jù)該常規(guī)設(shè)備，利用該膜可防止諸如來(lái)自抗蝕劑的酸的有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡，以及可防止投射透鏡的污染。
在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平9-260257中所述的常規(guī)曝光設(shè)備的另一個(gè)實(shí)例中，排出裝置安裝在晶片夾盤(pán)的周邊。通過(guò)將吸氣器連接到排出口的尖端，所述排出裝置以5到10(ml/分鐘)的流速進(jìn)行吸氣。根據(jù)該常規(guī)曝光設(shè)備，在晶片表面附近產(chǎn)生在徑向朝向外部的空氣流，以及產(chǎn)生諸如使來(lái)自抗蝕劑的酸的不再到達(dá)投射透鏡的有機(jī)材料，從而可防止投射透鏡的污染。
但是，在具有在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)平9-260257中公開(kāi)的膜的曝光設(shè)備中，存在的問(wèn)題點(diǎn)是膜中含有的金屬影響了分辯率性能。而且，在裝有排出裝置的曝光設(shè)備中，防止酸沉積在投射透鏡的效果是不充分的。
本發(fā)明的目的是提供一種曝光設(shè)備，采用該設(shè)備可防止有機(jī)材料，例如在曝光時(shí)從涂在晶片表面上的化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)的酸，沉積在投射透鏡上，由此能防止透鏡性能的降低和顯著改善維修特性。
根據(jù)本發(fā)明的第一曝光設(shè)備的特征是，具有投射透鏡；其上放置待曝光的晶片并被安裝在投射透鏡下面的晶片臺(tái)；以及安裝在投射透鏡和晶片臺(tái)之間的光學(xué)上透明且不通過(guò)氣體成分的透明掩蔽板。
透明掩蔽板可以包括石英基片。
曝光設(shè)備還可以包括用于以可拆卸方式支撐該透明掩蔽板的支撐部件。
根據(jù)本發(fā)明的第二曝光設(shè)備的特征是，具有投射透鏡；安裝在投射透鏡下面并在其上放置待曝光晶片的晶片臺(tái)；以及安裝在該投射透鏡和該晶片臺(tái)之間由硝化纖維和不可避免的雜質(zhì)形成的膜。
曝光設(shè)備還可以包括用于以可拆卸方式支撐該膜的支撐部件。
本發(fā)明中，由于提供了透明掩蔽板或者在投射透鏡和晶片臺(tái)之間由硝化纖維和不可避免的雜質(zhì)形成的膜，能夠防止諸如從涂在晶片表面的化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)出來(lái)的酸的有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡。由于因此能夠防止投射透鏡的污染，故能夠在長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)保持高分辯性能。
根據(jù)本發(fā)明的第三曝光設(shè)備的特征是，具有投射透鏡；安裝在投射透鏡下面并在其上放置待曝光晶片的晶片臺(tái)；以及用于將空氣沿水平方向向下吹向晶片的空氣吹氣設(shè)備。
本發(fā)明中，由于提供了用于將空氣沿水平方向向下吹向晶片的空氣吹氣設(shè)備，因此防止了諸如從化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)的酸的有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于防止了諸如從化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)的酸的有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡，可防止投射透鏡的污染。而且，在很長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)能保持高分辯性能。另外，透明掩蔽板或膜可形成為可拆卸的，在此情況下可顯著改善維修特性，并能降低成本。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的曝光設(shè)備的示意圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的曝光設(shè)備的示意圖；和圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的曝光設(shè)備的示意圖。
下面，將參考


根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曝光設(shè)備。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例曝光設(shè)備的示意圖。按照與常規(guī)曝光設(shè)備的相同方式，投射透鏡3設(shè)置在掩模板2的下方，并且在其下方提供其上放置晶片4的晶片臺(tái)5?；瘜W(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑涂在晶片4的表面上。另外，在本實(shí)施例中，在投射透鏡3和晶片臺(tái)5之間提供有透明掩蔽板1。該透明掩蔽板1例如是由合成石英做成的，其光學(xué)上是透明的且不通過(guò)氣體成分。此外，其厚度最好是均勻的使得不會(huì)對(duì)曝光設(shè)備的光學(xué)性能產(chǎn)生影響，其厚度要盡可能薄使得防止透射光量的衰減，例如其為2到3mm。而且，盡管沒(méi)有示出，提供了用于以可拆卸方式支撐透明掩蔽板1的支撐部件。
在由上述構(gòu)成的第一實(shí)施例的曝光設(shè)備中，利用由合成石英做成的透明掩蔽板1能夠防止諸如從涂在晶片4表面上的化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)的酸的有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡3。由此可防止投射透鏡3的污染。而且在由于長(zhǎng)期使用而沉積在透明掩蔽板1的有機(jī)材料引起晶片4上的亮度衰減的情況下，可以移去該透明掩蔽板1并用新透明掩蔽板替代。通過(guò)例如甲基乙基甲酮等有機(jī)溶劑來(lái)擦掉沉積在透明掩蔽板1上的有機(jī)材料，可以重新利用該透明掩蔽板1。
下面說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)例的曝光設(shè)備。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例曝光設(shè)備的示意圖。按與常規(guī)曝光設(shè)備相同的方式，投射透鏡13設(shè)置在掩模板12的下面，并且其下面提供其上放置晶片14的晶片臺(tái)15?；瘜W(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑涂在晶片14的表面。而且在本實(shí)施例中，支撐臺(tái)16設(shè)置在晶片臺(tái)15上，并且在該支撐臺(tái)16上涂有硝化纖維膜11。硝化纖維膜11是由硝化纖維和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的。
在按上述構(gòu)成的第二實(shí)施例的曝光設(shè)備中，通過(guò)硝化纖維膜11可防止諸如從涂在晶片14表面上的化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)的酸的有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡13。由此，可防止投射透鏡13的污染。而且，由于有可能以極薄的形式制成硝化纖維膜11，其對(duì)曝光設(shè)備的光學(xué)性能影響極小。由于硝化纖維膜11的再利用是不可能的，該膜將是可隨意處理的。因此，在由于因長(zhǎng)期使用使涂在硝化纖維膜11的有機(jī)材料引起晶片14上亮度衰減的情況下，可替換該硝化纖維膜11。
在本實(shí)施例中，該硝化纖維膜11涂在設(shè)置在晶片臺(tái)15上的支撐臺(tái)16上，但本發(fā)明并不限于這種情況。可在投射透鏡13和晶片14之間設(shè)置硝化纖維膜。
下面說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的曝光設(shè)備。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例曝光設(shè)備的示意圖。按與常規(guī)曝光設(shè)備相同的方式，投射透鏡23設(shè)置在掩模板22的下面，并且其下設(shè)置其上放置晶片24的晶片臺(tái)25。化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑涂在晶片24的表面。另外，在本實(shí)施例中，設(shè)置風(fēng)扇21a，并且在風(fēng)扇21a和晶片臺(tái)25之間設(shè)置空氣進(jìn)氣設(shè)備21b，用于將由風(fēng)扇21a產(chǎn)生的空氣流從上面引導(dǎo)到放置在晶片臺(tái)25上的晶片24的表面上。
在以上述方式構(gòu)成的第三實(shí)施例的曝光設(shè)備中，由風(fēng)扇21a產(chǎn)生的空氣流從空氣進(jìn)氣設(shè)備21b沿水平方向向下引入。因此，曝光時(shí)從諸如涂在晶片24表面的化學(xué)增強(qiáng)型抗蝕劑蒸發(fā)產(chǎn)生的酸的有機(jī)材料在其到達(dá)投射透鏡23之前由空氣進(jìn)氣設(shè)備21b導(dǎo)入的空氣流吹散。由于這樣，可防止有機(jī)材料到達(dá)投射透鏡23。尤其是，由于空氣流的方向是水平方向向下，空氣吹動(dòng)的作用是顯著大的。
第一到第三實(shí)施例可分別組合起來(lái)使用。例如，掩蔽板，風(fēng)扇及空氣進(jìn)氣設(shè)備可安裝在相同的曝光設(shè)備中。
權(quán)利要求
1.一種曝光設(shè)備，其特征在于，包括投射透鏡；安裝在所述投射透鏡下面、其上放置待曝光的晶片的晶片臺(tái)；和安裝在所述投射透鏡和所述晶片臺(tái)之間的透明掩蔽板，該板光學(xué)上是透明的且不通過(guò)氣體成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的曝光設(shè)備，其特征在于，所述透明掩蔽板包括石英基片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的曝光設(shè)備，其特征在于，還包括用于以可拆卸方式支撐所述透明掩蔽板的支撐部件。
4.一種曝光設(shè)備，其特征在于，包括投射透鏡；安裝在所述投射透鏡下面、其上放置待曝光的晶片的晶片臺(tái)；和安裝在所述投射透鏡和所述晶片臺(tái)之間由硝化纖維和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的曝光設(shè)備，其特征在于，還包括用于以可拆卸方式支撐所述膜的支撐部件。
6.一種曝光設(shè)備，其特征在于，包括投射透鏡；安裝在所述投射透鏡下面、其上放置待曝光的晶片的晶片臺(tái)；和用于將空氣沿水平方向向下吹到所述晶片上的空氣吹氣設(shè)備。
全文摘要
一種曝光設(shè)備裝有投射透鏡、安裝在投射透鏡下面其上放置待曝光的晶片的晶片臺(tái)、以及安裝在投射透鏡和晶片臺(tái)之間在光學(xué)上透明且不通過(guò)氣體成分的透明掩蔽板。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1236116SQ9910338
公開(kāi)日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1999年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月19日
發(fā)明者橋本修一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社