DE102005053751A1 - Mega sonic immersion lithography exposure apparatus e.g. stepper, for use in semiconductor integrated circuit, has mega sonic plate engaged to optical transfer chamber for propagating sonic waves through exposure liquid - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Photolithografie-Verfahren, die bei der Bildung von integrierten Schaltungs- bzw. Schaltkreis-(IC) Mustern auf Resistlack bzw. Fotolack bei der Herstellung von integrierten Halbleiterschaltkreisen verwendet werden, spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Megaschall-Immersionslithografie-Belichtungsvorrichtung und ein Verfahren, bei dem eine Immersionsflüssigkeit Megaschallwellen unterworfen wird, um Blasen aus der Flüssigkeit während eines Lithografie-Belichtungsschritt zu entfernen bzw. zu zerstören.The The present invention relates to photolithography processes that are known in the art the formation of integrated circuit (IC) patterns on resist or photoresist in the production of integrated Semiconductor circuits are used, more particularly relates to The present invention relates to a megasonic immersion lithography exposure apparatus and a method in which an immersion liquid is subjected to megasonic waves is going to bubbles out of the liquid while to remove or destroy a lithographic exposure step.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Verschiedene Verfahrensschritte werden verwendet, um integrierte Schaltkreise auf einem Halbleiterwafer herzustellen. Diese Schritte beinhalten ein Aufbringen einer leitenden Schicht auf das Siliziumwafersubstrat; ein Bilden eines Fotolacks oder einer anderen Maske wie beispielsweise Titanoxid oder Siliziumoxid, in Form der gewünschten Metallverbindungsmuster unter Verwendung von lithografischen oder photolithografischen Standardtechniken; ein Unterwerfen des Wafersubstrats einem Trockenätzverfahren, um die leitende Schicht von den Bereichen zu entfernen, die nicht durch die Maske bedeckt sind, wodurch die leitende Schicht in Form des abgedeckten Musters auf dem Substrat geätzt wird; ein Entfernen oder Ablösen der Maskenschicht von dem Substrat, typischerweise unter Verwendung von reaktivem Plasma und Chlorgas, wodurch die Oberseite der leitenden Verbindungsschicht belichtet wird; und ein Kühlen und ein Trocknen des Wafersubstrats durch Anwenden von Wasser und Stickstoffgas auf das Wafersubstrat.Various Process steps are used to form integrated circuits on a semiconductor wafer. These steps include applying a conductive layer to the silicon wafer substrate; forming a photoresist or other mask such as Titanium oxide or silicon oxide, in the form of the desired metal compound patterns using standard lithographic or photolithographic techniques; one Subjecting the wafer substrate to a dry etching process to remove the conductive Remove layer from areas not covered by the mask are, whereby the conductive layer in the form of the covered pattern is etched on the substrate; a removal or detachment the mask layer from the substrate, typically using reactive plasma and chlorine gas, causing the top of the conductive Compound layer is exposed; and cooling and drying the wafer substrate by applying water and nitrogen gas to the wafer substrate.
Bei einer herkömmlichen IC-Herstellungstechnik, die als eine duale Damaszenertechnik bekannt ist, werden untere und obere dielektrische Schichten nacheinander auf einem Substrat angeordnet. Eine Durchgangsöffnung wird gestaltet bzw. nachgebildet und in die untere dielektrische Schicht geätzt, und eine Schlitzöffnung wird gestaltet und in die obere dielektrische Schicht geätzt. Bei jedem Schritt wird eine gestaltete Fotolackschicht verwendet, um die Schlitz- und Durchgangsöffnungen in die entsprechende dielektrische Schicht zu ätzen. Eine leitende Kupferleitung wird dann in den Schlitz- und Durchgangsöffnungen gebildet, typischerweise unter Verwendung von Galvano-(ECP) Techniken, um die horizontalen und vertikalen Verbindungen der IC auf dem Substrat zu bilden.at a conventional one IC manufacturing technology known as a dual damascene technique is, lower and upper dielectric layers are successively arranged on a substrate. A passage opening is designed or simulated and etched in the lower dielectric layer, and becomes a slit opening designed and etched in the upper dielectric layer. at Each step uses a designed photoresist layer to the slot and Through openings etch into the appropriate dielectric layer. A conductive copper wire is then formed in the slot and through holes, typically using galvano (ECP) techniques to control the horizontal and form vertical connections of the IC on the substrate.
Fotolack-Materialien werden auf der Oberfläche eines Wafers oder auf einer dielektrischen oder leitenden Schicht auf einem Wafer durch Verteilen eines Fotolackfluids aufgetragen, typischerweise in der Mitte des Wafers, weil der Wafer sich mit hohen Geschwindigkeiten in einer ortfesten Schale bzw. Wanne oder einer Streichfarbenwanne dreht. Die Streichfarbenwanne fängt überschüssige Fluids und Partikel auf, die von dem sich drehenden Wafer während der Auftragung des Fotolacks hinausgeworfen werden. Das Fotolackfluid, das auf der Mitte des Wafers verteilt wird, spritzt nach außen zu den Kanten des Wafers durch Oberflächenspannung, die durch die Zentrifugalkraft des sich drehenden Wafers erzeugt wird. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Auftragung des flüssigen Fotolacks auf der gesamten Oberfläche des Wafers.Photoresist materials be on the surface a wafer or on a dielectric or conductive layer applied to a wafer by spreading a photoresist fluid, typically in the middle of the wafer, because the wafer is with high speeds in a fixed bowl or tub or a coating paint pan turns. The coating pan captures excess fluids and particles from the spinning wafer during application of the photoresist are thrown out. The photoresist fluid that is on the middle of the wafer is distributed, injected to the outside to the Edges of the wafer due to surface tension, generated by the centrifugal force of the rotating wafer becomes. this makes possible a uniform application of the liquid Photoresist on the entire surface of the wafer.
Während des Photolithografieschritts der Halbleiterherstellung wird Lichtenergie durch ein Retikel bzw. eine Strichplatte oder eine Maske auf das Fotolackmaterial aufgebracht, das zuvor auf dem Wafer aufgebracht wird, um Schaltkreismuster festzulegen, die in einem nachfolgenden Verfahrensschritt geätzt werden, um die Schaltkreise auf dem Wafer festzulegen. Ein Retikel ist eine transparente Platte, die mit einem Schaltkreisbild gestaltet ist, die in dem Fotolack gebildet werden soll, mit dem der Wafer beschichtet ist. Ein Retikel enthält das Schaltkreismusterbild für nur ein paar der Die auf einem Wafer, wie beispielsweise zum Beispiel vier Die, und muss damit über die gesamte Oberfläche des Wafers weitergerückt und wiederholt (step und repeat) werden. Im Gegensatz dazu beinhaltet eine Photomaske, oder Maske, das Schaltkreismusterbild für alle Die auf einem Wafer und benötigt nur eine Belichtung, um das Schaltkreismusterbild für alle Die auf den Wafer zu übertragen.During the Photolithography step of semiconductor manufacturing becomes light energy through a reticle or a reticle or a mask on the photoresist material applied previously applied to the wafer to circuit pattern which are etched in a subsequent process step, to set the circuits on the wafer. A reticle is one transparent plate, which is designed with a circuit diagram, which is to be formed in the photoresist with which the wafer is coated is. Contains a reticle the circuit pattern image for just a few of those on a wafer, such as for example four die, and must over it the entire surface of the wafer and repeat (step and repeat). In contrast, includes a photomask, or mask, the circuit pattern image for all die on a wafer and needed just one exposure to the circuit pattern image for all die to transfer to the wafer.
Eine Rotationsbeschichtung bzw. ein Spin-coating von Fotolack auf Wafern sowie die anderen Schritte in dem Photolithografie-Verfahren werden in einer automatisierten Streichmaschine/Entwickler-Track-System unter Verwendung einer/m Wafer-Handhabungseinrichtung durchgeführt, die die Wafer zwischen den verschiedenen Photolithografie-Betreibungsstationen transportiert, wie beispielsweise Haftvermittler-Lack-Rotationsbeschichtungs- (vapor prime resist spin coat), Entwicklungs-, Ausback- und Kühlstationen. Eine Roboter-Bedienung der Wafer minimiert eine Partikelerzeugung und Waferbeschädigung. Automatisierte Wafertracks ermöglichen verschiedenste Verfahrensabläufe, die gleichzeitig auszuführen sind. Zwei Arten von automatisierten Track-Systemen, die viel in der Industrie angewendet werden, sind der TEL (Tokyo Electron Limited) Track und der SVG (Silicon Valley Group) Track.A Spin coating or spin coating of photoresist on wafers as well as the other steps in the photolithography process in an automated coater / developer track system using a wafer handler performed that the wafers between the various photolithography operating stations such as primer paint spin coating (vapor prime resist spin coat), development, baking and cooling stations. Robot operation of the wafers minimizes particle generation and wafer damage. Enable automated wafer tracks various procedures, to execute at the same time are. Two types of automated track systems that deal in the industry are the TEL (Tokyo Electron Limited) Track and the SVG (Silicon Valley Group) track.
Ein typisches Verfahren zum Bilden eines Schaltkreismusters auf einem Wafer beinhaltet ein Einbringen des Wafer in das automatisierte Track-System und dann eine Rotationsbeschichtung einer Fotolackschicht auf den Wafer. Der Fotolack wird als nächstes durch Durchführung eines leichten Back- bzw. Ausheizverfahren gehärtet. Nachdem er abgekühlt ist, wird der Wafer in einer Belichtungsvorrichtung angeordnet, wie beispielsweise einem Stepper, der den Wafer auf einen Pfeil von Die-Mustern ausrichtet, die auf das typischerweise chrombeschichtete Quartz-Retikel geätzt werden. Wenn er einwandfrei ausgerichtet und fokussiert ist, belichtet der Stepper einen kleinen Bereich des Wafers, dann rutscht oder „schreitet" bzw. rückt er zu dem nächsten Feld und wiederholt das Verfahren bis die gesamte Waferoberfläche den Die-Mustern auf dem Retikel ausgesetzt wurde. Der Fotolack wird dem Licht durch das Retikel in den Schaltkreisbild-Mustern ausgesetzt. Ein Aussetzen des Fotolacks diesem Bildmuster vernetzt und härtet den Fotolack in dem Schaltkreismuster. Nach dem Ausrichtungs- und Belichtungsschritt wird der Wafer einem Backen-nach-Belichtung ausgesetzt und wird dann entwickelt und ausgeheizt, um das Fotolackmuster zu entwickeln.A typical method of forming a circuit pattern on a wafer involves placing the wafer in the automated track system and then spin-coating a photoresist layer on the wafer. The photoresist is next cured by performing a light bake or bake process. After being cooled, the wafer is placed in an exposure apparatus, such as a stepper, which aligns the wafer with an arrow of die patterns etched on the typically chrome-plated quartz reticle. When properly aligned and focused, the stepper exposes a small area of the wafer, then slips or "advances" to the next field and repeats the process until the entire wafer surface has been exposed to the die patterns on the reticle Photoresist is exposed to light through the reticle in the circuit pattern patterns, and exposure of the photoresist to the image pattern cross-links and cures the photoresist in the circuit pattern After the alignment and exposure step, the wafer is subjected to baking-after-exposure and is then developed and baked out to develop the photoresist pattern.
Das Schaltkreismuster, das durch den entwickelten und gehärteten Fotolack festgelegt ist, wird als nächstes zu einer darunter liegenden Metallschicht unter Verwendung eines Ätzverfahrens übermittelt, bei dem Metall in der Metallschicht, das nicht durch den vernetzten Fotolack bedeckt ist, von dem Wafer weggeätzt wird, wobei das Metall unter dem vernetzten Fotolack, der das Vorrichtungsmerkmal festlegt, vor dem Ätzmittel geschützt ist. Alternativ kann das geätzte Material eine dielektrische Schicht sein, bei der Durchgangsöffnungen und Schlitzöffnungen gemäß dem Schaltkreismuster geätzt sind, wie beispielsweise in der dualen Damaszenertechnik. Die Durchgangs- und Schlitzöffnungen werden dann mit einem leitenden Metall gefüllt, wie beispielsweise Kupfer, um die Metall-Stromleitungen festzulegen. Als ein Ergebnis wird ein wohldefiniertes Muster aus metallischen mikroelektronischen Schaltkreisen auf dem Wafer gebildet, das nahe an das Schaltkreismuster des vernetzten Fotolacks heranreicht.The Circuit pattern created by the developed and cured photoresist is set, will be next transmitted to an underlying metal layer using an etching process, at the metal in the metal layer that is not cross-linked by the Photoresist is covered, is etched away from the wafer, the metal under the networked photoresist setting the device feature before the etchant protected is. Alternatively, the etched Material should be a dielectric layer at the through holes and slot openings according to the circuit pattern etched such as dual damascene technology. The passageway and slot openings are then filled with a conductive metal, such as copper, to set the metal power lines. As a result, will a well-defined pattern of metallic microelectronic Circuits formed on the wafer, which is close to the circuit pattern of the crosslinked photoresist.
Eine Lithografieart, die in der Halbleiter-Herstellungsindustrie verwendet wird, ist die Immersionslithografie, bei der eine Belichtungsvorrichtung eine Maske und eine Linse beinhaltet, die über einer optischen Transferkammer bereitgestellt werden. Eine wasserenthaltene Belichtungsflüssigkeit wird durch die optische Transferkammer verteilt. Im Betrieb wird die optische Transferkammer über einem Belichtungfeld auf einem fotolackbeschichteten Wafer angeordnet. Während die Belichtungsflüssigkeit durch die optische Transferkammer verteilt ist, wird Licht durch die Maske, Linse bzw. Belichtungsflüssigkeit in die optische Transferkammer und auf den Fotolack des Belichtungsfelds übermittelt. Das Schaltkreismusterbild in der Maske wird daher durch das Licht übermittelt, das durch die Belichtungsflüssigkeit zu dem Fotolack übertragen wird. Die Belichtungsflüssigkeit in der optischen Transferkammer verstärkt die Auflösung des übertragenen Schaltkreismusterbilds auf dem Fotolack.A Lithography type used in the semiconductor manufacturing industry is the immersion lithography, in which an exposure device one Mask and a lens that covers an optical transfer chamber to be provided. A water-containing exposure liquid is distributed through the optical transfer chamber. In operation becomes the optical transfer chamber over an exposure field on a photoresist coated wafer. While the exposure liquid through the optical transfer chamber is distributed, light is transmitted through the mask, Lens or exposure liquid transmitted to the optical transfer chamber and to the photoresist of the exposure field. The circuit pattern image in the mask is therefore transmitted by the light, that through the exposure liquid too transferred to the photoresist becomes. The exposure liquid in the optical transfer chamber amplifies the resolution of the transmitted Circuit pattern image on the photoresist.
Vor der Verteilung der Belichtungsflüssigkeit durch die optische Transferkammer wird die wässrige Flüssigkeit typischerweise entgast, um die meisten Mikroblasen aus der Flüssigkeit zu entfernen. Jedoch bleiben einige der Mikroblasen in der Flüssigkeit während ihrer Verteilung durch die optische Transferkammer. Diese verbleibenden Mikroblasen weisen die Tendenz auf, an der typischerweise hydrophoben Oberfläche des Fotolacks zu haften, wodurch das auf den Fotolack projizierte Schaltkreismusterbild verzerrt wird. Demgemäß werden eine Vorrichtung und ein Verfahren benötigt, um Mikroblasen in einer Belichtungsflüssigkeit während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen, um eine Verzerrung des auf den Fotolack projizierten Schaltkreismusterbilds in einem Belichtungsfeld zu verhindern.In front the distribution of the exposure liquid through the optical transfer chamber typically deaerates the aqueous liquid, to remove most microbubbles from the liquid. However, stay some of the microbubbles in the liquid during their Distribution through the optical transfer chamber. These remaining Microbubbles have a tendency to adhere to the typically hydrophobic surface of the Photoresist to adhere, whereby the projected on the photoresist circuit pattern image is distorted. Accordingly, become a device and a method needed to microbubbles in one exposure liquid while Essentially remove an immersion lithograph to a Distortion of the circuit pattern image projected on the photoresist in an exposure field.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung bereitzustellen, um Mikroblasen in einer Belichtungsflüssigkeit vor oder während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen.A The object of the present invention is to provide a new device to provide microbubbles in an exposure liquid before or during essentially remove an immersion lithograph.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Megaschall-Belichtungsvorrichtung bereitzustellen, die im Stande ist, Mikroblasen in einer Belichtungsflüssigkeit vor oder während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen.A Another object of the present invention is to provide a new megasonic exposure device which is capable of microbubbles in an exposure liquid before or during one Substantially remove immersion lithography.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Megaschall-Belichtungsvorrichtung bereitzustellen, die die Qualität eines während einer Immersionslithografie auf den Fotolack projizierten Schaltkreismusterbilds erhöht.Yet Another object of the present invention is to provide a new one Megasonic exposure device to provide the quality one while an immersion lithography on the photoresist projected circuit pattern image elevated.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Megaschall-Belichtungsvorrichtung bereitzustellen, bei der Schallwellen verwendet werden, um Mikroblasen in einer Belichtungsflüssigkeit vor oder während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen.Yet Another object of the present invention is to provide a new one Megasonic exposure device to provide sound waves used to microbubbles in an exposure liquid before or during essentially remove an immersion lithograph.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Megaschall-Immersionslithografie-Belichtungsverfahren bereitzustellen, bei dem Schallwellen verwendet werden, um Mikroblasen in einer Belichtungsflüssigkeit vor oder während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen.Yet Another object of the present invention is to provide a new one Megasonic immersion lithography exposure method to provide sound waves used to microbubbles in an exposure liquid before or during one Substantially remove immersion lithography.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Megaschall- Immersionslithografie-Belichtungsverfahren bereitzustellen, bei den Schallwellen verwendet werden, um Mikroblasen und Partikel auf einer Belichtungslinse vor oder während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen.Yet another object of the present invention is to provide a novel megasonic immersion lithography exposure method in which sound waves are used to advance or select microbubbles and particles on an exposure lens essentially to remove it from an immersion lithograph.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Gemäß diesen und anderen Aufgaben und Vorteilen ist die vorliegende Erfindung allgemein auf eine neue Megaschall-Immersion-Lithografie-Belichtungsvorrichtung gerichtet, um Mikroblasen aus einer Belichtungsflüssigkeit vor, während oder sowohl vor als auch während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen. In einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung eine optische Transferkammer, die über einem farblackbeschichteten Wafer angeordnet ist, ein optisches Gehäuse, das mit einer Photomaske und einer Linse ausgestattet ist, die über der optischen Transferkammer bereitgestellt ist, und eine Einlassleitung zur Verteilung einer Immersionsflüssigkeit in die optische Transferkammer. Mindestens eine Megaschall-Platte steht betriebsfähig in Eingriff mit der Einlassleitung bzw. ist mit dieser eingespannt, um Schallwellen durch die Immersionsflüssigkeit zu verbreiten, während die Flüssigkeit durch die Einlassleitung und in die optische Transferkammer verteilt wird. Die Schallwellen entfernen im Wesentlichen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit, so dass die Flüssigkeit in die optische Transferkammer in einem im Wesentlichen blasenfreien Zustand für den Belichtungsschritt fließt. In einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung eine ringförmige Megaschall-Platte, die die optische Transferkammer umgibt.According to these and other objects and advantages is the present invention generally to a new megasonic immersion lithography exposure apparatus directed to microbubbles from an exposure liquid before, while or both before and during essentially remove an immersion lithograph. In a Embodiment includes the device has an optical transfer chamber over one color-coated wafer is arranged, an optical housing, the equipped with a photomask and a lens that over the optical transfer chamber is provided, and an inlet pipe for distributing an immersion liquid into the optical transfer chamber. At least one megasonic pad is operably engaged with the inlet pipe or is clamped with this, to sound waves through the immersion fluid to spread while the liquid through the inlet duct and into the optical transfer chamber is distributed. The sound waves essentially remove microbubbles in the exposure liquid, so that the liquid into the optical transfer chamber in a substantially bubble-free manner Condition for the exposure step flows. In another embodiment The device includes an annular megasonic plate, the surrounds the optical transfer chamber.
Die vorliegende Erfindung ist weiter auf ein Verfahren gerichtet, um Mikroblasen in einer Belichtungsflüssigkeit im Wesentlichen zu entfernen, das in einem Immersionslithografie-Verfahren verwendet wird, um ein Schaltkreismusterbild von einer Maske oder einem Retikel auf einen farblackbeschichteten Wafer zu übermitteln. Das Verfahren beinhaltet ein Verbreiten von Schallwellen durch eine Belichtungsflüssigkeit vor, während oder sowohl vor als auch während Verteilung der Belichtungsflüssigkeit durch eine optische Transferkammer einer Immersionslithografie-Belichtungsvorrichtung. Die Schallwellen entfernen im Wesentlichen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit und entfernen Mikroblasen von der Farblackoberfläche, wodurch ein Anhaften von Mikroblasen an dem Farblack auf der Oberfläche eines Wafer und eine Verzerrung des Schaltkreismusterbilds verhindert werden, das von der Vorrichtung durch die Belichtungsflüssigkeit und auf den Farblack übermittelt wird.The The present invention is further directed to a method for Microbubbles in an exposure liquid substantially to to be used in an immersion lithography method to form a circuit pattern image from a mask or reticle to a color-coated wafer to convey. The method involves propagating sound waves through a exposure liquid before, while or both before and during Distribution of the exposure liquid through an optical transfer chamber of an immersion lithography exposure apparatus. The sound waves essentially remove microbubbles in the exposure liquid and remove microbubbles from the paint surface, thereby adhere Microbubbles on the color coat on the surface of a wafer and a distortion of the circuit pattern image to be prevented from the device the exposure liquid and transmitted to the paint becomes.
Die vorliegende Erfindung ist weiter auf ein Verfahren gerichtet, um Mikroblasen und Partikel von einer Belichtungslinse im Wesentlichen zu entfernen, die in einem Immersionslithografie-Verfahren verwendet wird, um ein Schaltkreismusterbild von einer Maske oder einem Retikel auf einen farblackbeschichteten Wafer zu übermitteln. Das Verfahren beinhaltet ein Verbreiten von Schallwellen durch eine Belichtungsflüssigkeit vor, während oder sowohl vor als auch während Verteilung der Belichtungsflüssigkeit durch eine optische Transferkammer einer Immersionslithografie-Belichtungsvorrichtung. Das Verfahren beinhaltet auch ein Austauschen der Belichtungsflüssigkeit vor, während oder sowohl vor als auch während eines Belichtungsverfahrens. Die Schallwellen entfernen im Wesentlichen Mikroblasen und Partikel auf der Linsenoberfläche, wodurch ein Anhaften von Mikroblasen und Partikel an der Oberfläche einer Emersionslinse und ein Verzerren des Schaltkreismusterbilds verhindert wird, das von der Vorrichtung durch die Belichtungsflüssigkeit und auf den Farblack übermittelt wird.The The present invention is further directed to a method for Microbubbles and particles from an exposure lens essentially to be used in an immersion lithography method to form a circuit pattern image from a mask or a reticle to a color lacquer coated To transmit wafers. The method involves propagating sound waves through an exposure liquid before, while or both before and during Distribution of the exposure liquid through an optical transfer chamber of an immersion lithography exposure apparatus. The method also includes replacing the exposure liquid before, while or both before and during an exposure procedure. The sound waves essentially remove Microbubbles and particles on the lens surface, causing adhesion of Microbubbles and particles on the surface of an emersion lens and prevents distortion of the circuit pattern image, which of the device transmitted through the exposure liquid and on the paint becomes.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Die Erfindung wird jetzt anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigelegten Zeichnungen beschrieben, in denen:The Invention will now be described by way of example with reference to the attached Drawings in which:
Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention
Die vorliegende Erfindung betrachtet eine neue Megaschall-Immersionslithografie-Belichtungsvorrichtung, um Mikroblasen aus einer Belichtungsflüssigkeit vor, während oder sowohl vor als auch während einer Immersionslithografie im Wesentlichen zu entfernen. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung ein optisches Gehäuse, das mit einer Photomaske und eine Linse ausgestattet ist. Eine optische Transferkammer wird unter der Linse des optischen Gehäuses bereitgestellt. Eine Einlassleitung wird in Fluidverbindung bzw. Strömungsverbindung mit der optischen Transferkammer bereitgestellt, um eine Immersionsflüssigkeit in die Kammer zu verteilen. Mindestens eine Megaschall-Platte steht betriebsfähig im Eingriff mit der Einlassleitung, um Schallwellen durch die Immersionsflüssigkeit zu verbreiten, während die Flüssigkeit durch die Einlassleitung und in die optische Transferkammer verteilt wird. Bei einer anderen Ausführungsform umgibt eine ringförmige Megaschall-Platte die optische Transferkammer der Vorrichtung.The present invention contemplates a new megasonic immersion lithography exposure apparatus, microbubbles from an exposure liquid before, during or both before and during essentially remove an immersion lithograph. At a embodiment For example, the device includes an optical housing provided with a photomask and a lens is equipped. An optical transfer chamber will provided under the lens of the optical housing. An inlet pipe becomes in fluid communication or flow connection provided with the optical transfer chamber to an immersion liquid to distribute in the chamber. At least one megasonic plate is available operational in engagement with the inlet duct to sound waves through the immersion liquid to spread while the liquid distributed through the inlet conduit and into the optical transfer chamber becomes. In another embodiment surrounds an annular Megasound plate the optical transfer chamber of the device.
Während des Betriebs der Vorrichtung ist die optische Transferkammer über einem Belichtungsfeld auf einem fotolackbeschichteten Wafer angeordnet. Die Schallwellen, die durch die Megaschall-Platte oder Platten erzeugt werden, entfernen im Wesentlichen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit, so dass die Flüssigkeit, die in die optische Transferkammer fließt, in einem im Wesentlichen blasenfreien Zustand ist. Während des Belichtungsschritts wird Licht durch die Photomaske bzw. Linse des optischen Gehäuses durch die Belichtungsflüssigkeit in der optischen Transferkammer und auf den auf dem Wafer aufgebrachten Fotolack übertragen. Die Belichtungsflüssigkeit, im Wesentlichen ohne Mikroblasen, überträgt das im Wesentlichen verzerrungsfreie Schaltkreismusterbild mit hoher Auflösung auf den Fotolack.During the Operation of the device is the optical transfer chamber over one Exposure field arranged on a photoresist coated wafer. The sound waves generated by the megasonic plate or plates essentially remove microbubbles in the exposure liquid, so that the liquid, which flows into the optical transfer chamber, in a substantially bubble-free state is. While of the exposure step, light is transmitted through the photomask or lens of the optical housing through the exposure liquid in the optical transfer chamber and applied to the wafer Transfer photoresist. The exposure liquid, essentially without microbubbles, this transmits essentially distortion-free High resolution circuit pattern image on the photoresist.
Die vorliegende Erfindung ist weiter auf ein Verfahren gerichtet, um Mikroblasen und Partikel in einer Belichtungsflüssigkeit im Wesentlichen zu entfernen, die bei einem Immersionslithografie-Verfahren-Belichtungsschritt verwendet wird, um ein Schaltkreismusterbild von einer Maske oder einem Retikel zu einem Belichtungsfeld auf einem farblackbeschichteten Wafer zu übertragen. In einer ersten Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ein Verbreiten von Schallwellen durch eine Belichtungsflüssigkeit, um Mikroblasen in der Flüssigkeit vor dem Belichtungsschritt zu entfernen. In einer zweiten Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ein Verbreiten von Schallwellen durch die Belichtungsflüssigkeit sowohl vor dem als auch während des Belichtungsschritts. In einer dritten Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ein intermittierendes Verbreiten von Schallwellen durch die Belichtungsflüssigkeit während des Belichtungsschritts. Die Megaschallleistung, die durch die Megaschall-Platte oder -Platten auf die Belichtungsflüssigkeit angewendet wird, ist vorzugsweise etwa 10-1.000 kHz.The The present invention is further directed to a method for Microbubbles and particles in an exposure liquid substantially to which is used in an immersion lithography process exposure step is added to a circuit pattern image from a mask or reticle an exposure field on a paint-coated wafer. In a first embodiment The method includes propagating sound waves through one Exposure liquid to Micro bubbles in the liquid before the exposure step. In a second embodiment the method involves spreading sound waves through the exposure liquid both before and during of the exposure step. In a third embodiment, the method includes an intermittent propagation of sound waves through the exposure liquid while of the exposure step. The megasonic power passing through the megasonic plate or plates applied to the exposure liquid is preferred about 10-1,000 kHz.
Eine beliebige Art von Belichtungsflüssigkeiten ist für das Megaschall-Immersionslithografie-Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet. In einer Ausführungsform beinhaltet die Belichtungsflüssigkeit NH4, H2O2 und H2O in einem Verhältnis der Volumenkonzentrationen von typischerweise etwa 1 : 1 : 10 bis 1 : 1 : 1000. In einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Belichtungsflüssigkeit NH4 und H2O in einem Verhältnis der Volumenkonzentrationen von typischerweise etwa 1 : 10 bis 1 : 1000. In einer noch anderen Ausführungsform ist die Belichtungsflüssigkeit deionisiertes (DI) Wasser. In noch einer anderen Ausführungsform ist die Belichtungsflüssigkeit ozonhaltiges (O3) Wasser, das eine Ozon-Konzentration von typischerweise etwa 1 bis 1000 ppm aufweist. Die Belichtungsflüssigkeit kann einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff, einen anionischen oberflächenaktiven Stoff oder einen kationischen oberflächenaktiven Stoff beinhalten, aufweisend eine Konzentration im Bereich von typischerweise etwa 1 bis 1000 ppm.Any type of exposure liquid is suitable for the megasonic immersion lithography method of the present invention. In one embodiment, the exposure liquid includes NH 4 , H 2 O 2, and H 2 O in a ratio of volume concentrations of typically about 1: 1: 10 to 1: 1: 1000. In another embodiment, the exposure liquid includes NH 4 and H 2 O in a ratio of the volume concentrations of typically about 1:10 to 1: 1000. In still another embodiment, the exposure liquid is deionized (DI) water. In yet another embodiment, the exposure liquid is ozone-containing (O 3 ) water having an ozone concentration of typically about 1 to 1000 ppm. The exposure liquid may include a nonionic surfactant, an anionic surfactant or a cationic surfactant, having a concentration in the range of typically about 1 to 1000 ppm.
Anfangs
auf
Ein
Einlassflüssigkeitsreservoir
Während des
Betriebs der Belichtungsvorrichtung
Bezüglich der
nächsten
Wie
in Schritt
Gemäß dem Fließdiagramm
von
Wie
in Schritt
Gemäß dem Fließdiagramm
von
Wie
in Schritt
Gemäß dem Fließdiagramm
von
Wie
in Schritt
Gemäß dem Fließdiagramm
von
Wie
in Schritt
Gemäß dem Fließdiagramm
von
Wie
in Schritt
Mit
Bezug auf
Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben wurden, wird bemerkt und verstanden, dass verschiedene Abwandlungen bei der Erfindung gemacht werden können und die beigelegten Ansprüche dazu gedacht sind, alle derartigen Abwandlungen abzudecken, die in das Wesen und den Umfang der Erfindung fallen.While the preferred embodiments of the invention are described and understood, that various modifications are made in the invention can and the attached claims are intended to cover all such modifications as are in the nature and scope of the invention fall.
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-
2005
- 2005-11-10 DE DE200510053751 patent/DE102005053751B4/en active Active
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