DE102005053751B4

DE102005053751B4 - Megasound Immersion Lithography Exposure Device and Method

Info

Publication number: DE102005053751B4
Application number: DE200510053751
Authority: DE
Inventors: Ching-Yu Chang; Chien-Hung Lin; Chin-Hsiang Lin; Ding-Chung Lu; Burn-Jeng Lin
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2025-11-11
Also published as: DE102005053751A1

Abstract

Megaschall-Immersionslithografie-Belichtungsvorrichtung, umfassend:
eine optische Transferkammer zum Aufnehmen einer Belichtungsflüssigkeit;
wenigstens eine Megaschall-Platte, die betriebsfähig mit der optischen Transferkammer in Verbindung steht, um Schallwellen durch die Belichtungsflüssigkeit zu verbreiten; und
ein optisches System, das benachbart zu der optischen Transferkammer angebracht ist, um Licht durch eine Maske und die Belichtungsflüssigkeit und auf einen Wafer zu projizieren, wobei die wenigstens eine Megaschall-Platte eine allgemein ringförmige Megaschall-Platte umfasst, die um die optische Transferkammer herum bereitgestellt ist.A megasonic immersion lithography exposure apparatus comprising:
an optical transfer chamber for receiving an exposure liquid;
at least one megasonic plate operatively associated with the optical transfer chamber for propagating sound waves through the exposure liquid; and
an optical system mounted adjacent to the optical transfer chamber for projecting light through a mask and the exposure liquid and onto a wafer, the at least one megasonic plate comprising a generally annular megasonic plate provided around the optical transfer chamber is.

Description

Gebiet der ErfindungField of the 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 of 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 passage 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 sein 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 transported, such as primer paint spin coating (vapor prime resist 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 are much used 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 the 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, around the metal power lines set. As a result, a well-defined pattern emerges formed metallic microelectronic circuits on the wafer, which comes 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.

Stand der TechnikState of the art

Das Patent US 2005/0048223 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Immersionslithographie-Systems, das Schritte des Eintauchens von mindestens einem Teil eines Wafers beinhaltet, um in einem Immersionsmittel ausgesetzt zu werden, wobei das Immersionsmittel mindestens eine Blase umfasst. Das Hindurchführen einer Ultraschallwelle durch mindestens einen Teil des Immersionsmittels zerstört diese mindestens eine Blase oder baut sie ab.The patent US 2005/0048223 A1 discloses a method of operating an immersion lithography system that includes steps of immersing at least a portion of a wafer to be exposed in an immersion agent, wherein the immersion agent comprises at least one bubble. Passing an ultrasonic wave through at least part of the immersion medium destroys or breaks down at least one bubble.

Das Patent US 2005/0225734 A1 offenbart eine lithographische Vorrichtung und ein Geräte-Herstellungsverfahren unter Verwendung einer Flüssigkeit mit hohem Brechungsindex, die in einem Behälter abgegrenzt ist und mindestens teilweise das Bildfeld zwischen dem End-Element der Projektionslinse und dem Substrat füllt. Blasen in der Flüssigkeit werden erkannt und entfernt, so dass sie nicht mit der Aussetzung interferieren. Die Erkennung kann ausgeführt werden durch das Messen der Frequenzabhängigkeit der Ultraschalldämpfung in der Flüssigkeit und die Blasenentfernung kann ausgeführt werden durch Entgasung und Unter-Druck-Setzen der Flüssigkeit, Isolieren der Flüssigkeit gegen die Atmosphäre, Verwenden von Flüssigkeiten mit geringer Oberflächenspannung, Bereitstellen eines kontinuierlichen Flusses an Flüssigkeit durch das Bildfeld und Phasenverschieben von stehenden Ultraschallwellen-Knoten-Mustern.The patent US 2005/0225734 A1 discloses a lithographic apparatus and apparatus manufacturing method using a high refractive index liquid which is delimited in a container and at least partially fills the image field between the end element of the projection lens and the substrate. Bubbles in the fluid are detected and removed, so they do not interfere with the suspension. The detection can be carried out by measuring the frequency dependence of the ultrasonic attenuation in the liquid, and the bubble removal can be carried out by degassing and pressurizing the liquid, isolating the liquid from the atmosphere, using low surface tension liquids, providing a continuous flow of liquid through the image field and phase shifting of stationary ultrasonic wave node patterns.

Das Patent US 2005/0213065 A1 offenbart eine Aussetzungsvorrichtung, die ein optisches Projektionssystem zum Projizieren eines Bildes eines Musters einer Maske auf ein Objekt beinhaltet mit einem Vibrationsteil zum Vibrieren von mindestens einem Fluid, das in einem Raum zwischen dem optischen Projektionssystem und dem Objekt gefüllt ist.The patent US 2005/0213065 A1 discloses an exposure apparatus including an optical projection system for projecting an image of a pattern of a mask onto an object, comprising a vibration member for vibrating at least one fluid filled in a space between the projection optical system and the object.

Das Patent US 2002/0136971 A1 offenbart eine Laser-Bearbeitungsvorrichtung, die einen Laseroszillator, ein Abtastsystem und ein Einfall-Mittel umfasst.The patent US 2002/0136971 A1 discloses a laser processing apparatus comprising a laser oscillator, a scanning system and an incident means.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gemäß diesen und anderen Aufgaben und Vorteilen ist die vorliegende Erfindung allgemein auf eine neue Megaschall-Immersion-Lithografie-Belichtungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen, insbesondere gemäß Anspruch 1 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 System bzw. Gehäuse, das mit einer Photomaske und einer Linse ausgestattet ist, die benachbart zur bzw. über der optischen Transferkammer bereitgestellt ist, und eine Einlassleitung zur Verteilung einer Immersionsflüssigkeit in die optische Transferkammer. Das optische System ist bereitgestellt, um Licht durch eine Maske und die Belichtungsflüssigkeit auf den Wafer zu projizieren. Mindestens eine Megaschall-Platte steht betriebsfähig in Verbindung mit der Einlassleitung der optischen Transferkammer 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 mindestens eine Megaschall-Platte umfasst eine allgemein ringförmige Megaschall-Platte, die um die optische Transferkammer bereitgestellt ist. 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.According to these and other objects and advantages is the present invention generally to a new megasonic immersion lithography exposure apparatus according to the claims, in particular according to claim 1 directed to microbubbles from an exposure liquid before, while or both before and during essentially remove an immersion lithograph. In a embodiment The device includes an optical transfer chamber that overlies one color-coated wafer is arranged, an optical system or housing, which is equipped with a photomask and a lens adjacent to or over the optical transfer chamber, and an inlet pipe for distributing an immersion liquid into the optical transfer chamber. The optical system is provided to transmit light through a mask and the exposure liquid to project onto the wafer. At least one megasonic plate is operatively connected with the inlet line of the optical transfer chamber or is with this clamped to sound waves through the immersion fluid to spread while the liquid distributed through the inlet conduit and into the optical transfer chamber becomes. The at least one megasonic plate comprises one generally annular Megasonic plate provided around the optical transfer chamber is. The sound waves essentially remove micro bubbles 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.

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 present invention is further directed to a method for substantially removing microbubbles and particles from an exposure lens used in an immersion lithography process to transfer a circuit pattern image from a mask or reticle to a color-coated wafer. The method includes propagating sound waves through an exposure liquid before, during, 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, during, or both before and during an exposure process. The Sound waves substantially remove microbubbles and particles on the lens surface, thereby preventing adhesion of microbubbles and particles to the surface of an emersion lens and distorting the circuit pattern image transmitted by the device through the exposure liquid and onto the color coat.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of 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:

1 eine schematische Ansicht einer Megaschall-Immersionslithografie-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; 1 Fig. 12 is a schematic view of a megasonic immersion lithography apparatus according to a first embodiment of the present invention;

2 eine schematische Ansicht einer Megaschall-Immersionslithografie-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; 2 Fig. 12 is a schematic view of a megasonic immersion lithography apparatus according to a second embodiment of the present invention;

3A ein Fließdiagramm ist, das sequentielle Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden; 3A Fig. 10 is a flow chart illustrating sequential process steps performed according to a first embodiment of the method of the present invention;

3B ein Fließdiagramm ist, das sequentielle Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden; und 3B Fig. 10 is a flowchart illustrating sequential process steps performed according to a second embodiment of the method of the present invention; and

3C ein Fließdiagramm ist, das sequentielle Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäß einer dritten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. 3C FIG. 10 is a flowchart illustrating sequential method steps performed according to a third embodiment of the method of the present invention.

3D ist ein Fließdiagramm, das sequentielle Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäß einer vierten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. 3D FIG. 10 is a flowchart illustrating sequential process steps performed according to a fourth embodiment of the method of the present invention. FIG.

3E ist ein Fließdiagramm, das sequentielle Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäß einer fünften Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. 3E FIG. 10 is a flowchart illustrating sequential process steps performed according to a fifth embodiment of the method of the present invention. FIG.

3F ist ein Fließdiagramm, das sequentielle Verfahrensschritte veranschaulicht, die gemäß einer sechsten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. 3F FIG. 10 is a flowchart illustrating sequential process steps performed according to a sixth embodiment of the method of the present invention. FIG.

4 ist schematische Ansicht einer Megaschall-Immersionslithografie-Vorrichtung, die mit einer Selbstreinigungsmechanismus für Objektivlinsen gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist. 4 Fig. 12 is a schematic view of a megasonic immersion lithography apparatus provided with an objective lens self-cleaning mechanism according to the present invention.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description 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 present invention is further directed to a method of substantially removing microbubbles and particles in an exposure liquid used in an immersion lithography process exposure step to deliver a circuit pattern image from a mask or reticle to an exposure field on a color-coated wafer transfer. In a first embodiment, the method includes propagating sound waves through an exposure liquid to remove microbubbles in the liquid prior to the exposure step. In a second embodiment, the method includes propagating sound waves through the exposure liquid both before and during the exposure step. In a third embodiment, the method includes intermittently propagating sound waves through the exposure liquid during the exposure step. The megasonic power applied to the exposure liquid by the megasonic plate or plates is preferably 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 nicht-ionischen 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 1 bezogen wird eine Megaschall-Lithografie-Belichtungsvorrichtung, nachstehend Belichtungsvorrichtung, der vorliegenden Erfindung allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Die Belichtungsvorrichtung 10 beinhaltet einen Waferplattform 28, um einen Wafer 34 zu tragen, der eine darauf aufgebrachte Fotolackschicht aufweist (nicht gezeigt). Ein optisches Gehäuse 12 enthält ein optisches System, das einen Laser (nicht gezeigt) und die letzte Objektivlinse 16 aufweist, angeordnet über der Waferplattform 28. Eine Maske oder ein Retikel (nicht gezeigt) ist entfernbar in dem optischen Gehäuse 12 über der Linse 16 eingefügt. Die Maske oder das Retikel beinhaltet ein Schaltkreismuster (nicht gezeigt), das auf die Fotolackschicht auf dem Wafer 34 während eines Lithografieverfahrens übertragen werden soll, das nachstehend beschrieben ist. Eine optische Transferwasserimmersionkammer 18 wird unter der letzten Objektivlinse 16 bereitgestellt und ist über der Waferplattform 28 angeordnet. Während einer Lithografie strahlt der Laser durch die Maske oder das Retikel, die ein Schaltkreismusterbild herstellt, das durch die letzte Objektivlinse 16 bzw. die optische Transferwasserimmersionkammer 18 und auf den Wafer 34 übertragen wird.At first 1 A megasonic lithography exposure apparatus, hereinafter exposure apparatus, of the present invention is generally referred to by the reference numeral 10 characterized. The exposure device 10 includes a wafer platform 28 to a wafer 34 to be worn, which has a photoresist layer applied thereto (not shown). An optical housing 12 includes an optical system that includes a laser (not shown) and the last objective lens 16 located above the wafer platform 28 , A mask or reticle (not shown) is removable in the optical housing 12 over the lens 16 inserted. The mask or reticle includes a circuit pattern (not shown) applied to the photoresist layer on the wafer 34 during a lithography process, which is described below. An optical transfer water immersion chamber 18 gets under the last objective lens 16 and is above the wafer platform 28 arranged. During lithography, the laser emits through the mask or reticle that produces a circuit pattern image through the last objective lens 16 or the optical transfer water immersion chamber 18 and on the wafer 34 is transmitted.

Ein Einlassflüssigkeitsreservoir 20, von dem sich eine Einlassleitung 22 erstreckt, enthält einen Vorrat an Belichtungsflüssigkeit 32. Eine Entnahmeleitung 22a erstreckt sich von der Einlassleitung 22 und wird in Fluidverbindung mit der optischen Transferkammer 18 bereitgestellt. Ein Auslassflüssigkeitsreservoir 26 wird in Fluidverbindung mit der optischen Transferkammer 18 über eine Sammelleitung 24a bzw. eine Auslassleitung 24 bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Megaschall-Platte 30 auf der Einlassleitung 22 bereitgestellt, gemäß dem Wissen des Fachmanns Schallwellen (nicht gezeigt) in der Belichtungsflüssigkeit 32 zu erzeugen, während die Flüssigkeit 32 durch die Einlassleitung 22 verteilt wird.An inlet fluid reservoir 20 from which there is an inlet pipe 22 extends, contains a supply of exposure liquid 32 , A sampling line 22a extends from the inlet duct 22 and is in fluid communication with the optical transfer chamber 18 provided. An outlet liquid reservoir 26 becomes in fluid communication with the optical transfer chamber 18 via a manifold 24a or an outlet line 24 provided. According to the present invention, a megasonic plate 30 on the inlet pipe 22 provided, according to the knowledge of those skilled in the art sound waves (not shown) in the exposure liquid 32 to generate while the liquid 32 through the inlet pipe 22 is distributed.

Während des Betriebs der Belichtungsvorrichtung 10 wird, wie nachstehend weiter beschrieben, die Belichtungsflüssigkeit 32 aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. Entnahmeleitung 22a und in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 verteilt. Die Megaschall-Platte 30 erzeugt Schallwellen (nicht gezeigt) in der Belichtungsflüssigkeit 32, die alle oder die meisten Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32 entfernen. Der Laserstrahl von dem optisches Gehäuse 12, der ein Schaltkreismusterbild herstellt, wird durch die letzte Objektivlinse 16 bzw. Belichtungsflüssigkeit 32 übertragen, die in der optischen Transferwasserimmersionkammer 18 enthalten ist, und wird auf den auf dem Wafer 34 aufgetragenen Fotolack projiziert. Die Belichtungsflüssigkeit 32 wird fortlaufend von der optischen Transferwasserimmersionkammer 18 durch die Sammelleitung 24a bzw. Auslassleitung 24 und in das Auslassflüssigkeitsreservoir 26 gepumpt.During operation of the exposure device 10 as described further below, the exposure liquid 32 from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or sampling line 22a and in the optical transfer water immersion chamber 18 distributed. The megasonic plate 30 generates sound waves (not shown) in the exposure liquid 32 , all or most microbubbles in the exposure liquid 32 remove. The laser beam from the optical housing 12 which makes a circuit pattern image is passed through the last objective lens 16 or exposure liquid 32 transferred to the optical transfer water immersion chamber 18 is included, and will be on the wafer 34 projected photoresist projected. The exposure liquid 32 progresses from the optical transfer water immersion chamber 18 through the manifold 24a or outlet line 24 and into the outlet liquid reservoir 26 pumped.

Bezüglich der nächsten 3A bis 3C in Verbindung mit 1 kann die Belichtungsvorrichtung 10 gemäß einer von drei Modi betrieben werden. Gemäß dem Fließdiagramm von 3A wird die optische Transferwasserimmersionkammer 18 anfangs über einem Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 angeordnet, wie in Schritt 1 gezeigt. Die Megaschall-Platte 30 wird dann eingeschaltet (Schritt 2), gefolgt von einer Verteilung der Belichtungsflüssigkeit 32 aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 (Schritt 3). Während die Belichtungsflüssigkeit 32 durch die Einlassleitung 22 fließt, induziert die Megaschall-Platte 30 die Bildung von Schallwellen in der Belichtungsflüssigkeit 32. Die Schallwellen entfernen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32, so dass die Belichtungsflüssigkeit 32 im Wesentlichen ohne Mikroblasen beim Einfließen in die optische Transferkammer 18 ist. Weiterhin entfernen die Schallwellen auch die Mikroblasen auf der Farblackoberfläche durch die Schallwelleübertragung von einer Entnahmeleitung 22a zu einer optischen Transferwasserimmersionkammer 18.Regarding the next 3A to 3C combined with 1 can the exposure device 10 operate in one of three modes. According to the flowchart of 3A becomes the optical transfer water immersion chamber 18 initially over an exposure field on the wafer 34 arranged as in step 1 shown. The megasonic plate 30 then turns on (step 2 ), followed by a distribution of the exposure liquid 32 from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or in the optical transfer water immersion chamber 18 (Step 3 ). While the exposure liquid 32 through the inlet pipe 22 flows, induces the megasonic plate 30 the formation of sound waves in the exposure liquid 32 , The sound waves remove microbubbles in the exposure liquid 32 so that the exposure liquid 32 essentially without microbubbles when flowing into the optical transfer chamber 18 is. Furthermore, the sound waves also remove the microbubbles on the paint surface by the sound wave transmission from a sampling line 22a to an optical transfer water immersion chamber 18 ,

Wie in Schritt 4 gezeigt wird die Megaschall-Platte 30 ausgeschaltet, bevor das Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 dem Schaltkreismusterbild ausgesetzt wird, das durch die Belichtungsflüssigkeit 32 übertragen wird (Schritt 5); die Belichtungsflüssigkeit 32 überträgt eine hochaufgelöstes Schaltkreismusterbild, das nicht durch Mikroblasen auf der Oberfläche des Fotolacks auf dem Wafer 34 verzerrt ist. Nach Beendigung des Belichtungsschritts 5 wird die optische Transferkammer 18 zu dem nächsten Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 bewegt und die Schritte 1 bis 5 werden wiederholt, wie in Schritt 6 gezeigt.As in step 4 shown is the megasonic plate 30 turned off before the exposure field on the wafer 34 the circuit pattern image exposed by the exposure liquid 32 is transmitted (step 5 ); the exposure liquid 32 transmits a high resolution switching not by microbubbles on the surface of the photoresist on the wafer 34 is distorted. After completion of the exposure step 5 becomes the optical transfer chamber 18 to the next exposure field on the wafer 34 moves and the steps 1 to 5 are repeated as in step 6 shown.

Gemäß dem Fließdiagramm von 3B wird die optische Transferwasserimmersionkammer 18 anfangs über einem Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 angeordnet, wie in Schritt 1a gezeigt. Die Megaschall-Platte 30 wird dann angeschaltet (Schritt 2a), gefolgt von einer Verteilung der Belichtungsflüssigkeit 32 aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 (Schritt 3a). Die Schallwellen, die von der Megaschall-Platte 30 erzeugt werden, entfernen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32, die durch die Einlassleitung 22 fließt, so dass die Belichtungsflüssigkeit 32 im Wesentlichen ohne Mikroblasen beim Einfließen in die optische Transferkammer 18 ist und die auf dem Wafer 34 haftenden Mikroblasen daher entfernt werden.According to the flowchart of 3B becomes the optical transfer water immersion chamber 18 initially over an exposure field on the wafer 34 arranged as in step 1a shown. The megasonic plate 30 then turns on (step 2a ), followed by a distribution of the exposure liquid 32 from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or in the optical transfer water immersion chamber 18 (Step 3a ). The sound waves coming from the megasonic plate 30 are generated, remove microbubbles in the exposure liquid 32 passing through the inlet pipe 22 flows, leaving the exposure liquid 32 essentially without microbubbles when flowing into the optical transfer chamber 18 is and the on the wafer 34 adherent microbubbles are therefore removed.

Wie in Schritt 4a gezeigt, während die Megaschall-Platte 30 an bleibt, wird der Fotolack auf dem Wafer 34 belichtet. Demgemäß führt die Megaschall-Platte 20 während des Belichtungsschritts (Schritt 4a) fort, Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32 und auf der Waferfarblackoberfläche 34 zu entfernen. Das Schaltkreismusterbild, das von dem optischen Gehäuse 12 durch die optische Transferkammer 18 übertragen wird, ist daher nicht durch Mikroblasen verzerrt und wird mit einer hohen Auflösung auf die Oberfläche des Fotolacks auf dem Wafer 34 projiziert. Nach Beendigung des Belichtungsschritts 4a kann die Megaschall-Platte 30 ausgeschaltet werden (5a). Die optische Transferkammer 18 wird dann zu dem nächsten Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 bewegt und die Schritte 1 bis 5 werden wiederholt, wie in Schritt 6a gezeigt.As in step 4a shown while the megasonic plate 30 remains on, the photoresist on the wafer 34 exposed. Accordingly, the megasonic plate performs 20 during the exposure step (step 4a ), micro bubbles in the exposure liquid 32 and on the wafer paint surface 34 to remove. The circuit pattern image taken from the optical housing 12 through the optical transfer chamber 18 is therefore not distorted by microbubbles and is applied to the surface of the photoresist on the wafer with a high resolution 34 projected. After completion of the exposure step 4a can the megasonic plate 30 turned off ( 5a ). The optical transfer chamber 18 then becomes the next exposure field on the wafer 34 moves and the steps 1 to 5 are repeated as in step 6a shown.

Gemäß dem Fließdiagramm von 3C wird die optische Transferkammer 18 anfangs über einem Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 angeordnet, wie in Schritt 1b gezeigt. Die Megaschall-Platte 30 wird dann angeschaltet (Schritt 2b), und die Belichtungsflüssigkeit 32 wird aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. in die optische Transferkammer 18 verteilt (Schritt 3b). Die Schallwellen, die von der Megaschall-Platte 30 erzeugt werden, entfernen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32 und auf der Waferfarblackoberfläche 34, so dass die Belichtungsflüssigkeit 32 beim Fließen in die optische Transferkammer 18 und beim Haften auf der Oberseite der Farblackoberfläche 34 im Wesentlichen ohne Mikroblasen ist.According to the flowchart of 3C becomes the optical transfer chamber 18 initially over an exposure field on the wafer 34 arranged as in step 1b shown. The megasonic plate 30 then turns on (step 2 B ), and the exposure liquid 32 is from the inlet fluid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or in the optical transfer chamber 18 distributed (step 3b ). The sound waves coming from the megasonic plate 30 are generated, remove microbubbles in the exposure liquid 32 and on the wafer paint surface 34 so that the exposure liquid 32 flowing into the optical transfer chamber 18 and when adhered to the top of the paint surface 34 essentially without microbubbles.

Wie in Schritt 4b gezeigt wird der Belichtungsschritt ausgeführt, während die Megaschall-Platte 30 intermittierend an- und ausgeschaltet wird. Demgemäß fährt die Megaschall-Platte 20 während einer Belichtung des Wafers 34 fort, Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32 zu entfernen. Nach Beendigung des Belichtungsschritts 4b wird die optische Transferkammer 18 zu dem nächsten Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 bewegt und die Schritte 1 bis 5 werden wiederholt, wie in Schritt 5b gezeigt.As in step 4b shown, the exposure step is carried out while the megasonic plate 30 is switched on and off intermittently. Accordingly, the megasonic plate drives 20 during an exposure of the wafer 34 away, micro bubbles in the exposure liquid 32 to remove. After completion of the exposure step 4b becomes the optical transfer chamber 18 to the next exposure field on the wafer 34 moves and the steps 1 to 5 are repeated as in step 5b shown.

Gemäß dem Fließdiagramm von 3D wird die optische Transferwasserimmersionkammer 18 anfangs über einem Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 angeordnet, wie in Schritt 1c gezeigt. Die Megaschall-Platte 30 wird dann angeschaltet (Schritt 2c), gefolgt von einer Verteilung der Belichtungsflüssigkeit 32 aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 (Schritt 3c). Die Schallwellen, die von der Megaschall-Platte 30 erzeugt werden, entfernen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32, die durch die Einlassleitung 22 fließen, so dass die Belichtungsflüssigkeit 32 beim Fließen in die optische Transferkammer 18 im Wesentlichen ohne Mikroblasen ist, und die auf dem Wafer 34 haftenden Mikroblasen werden davon entfernt.According to the flowchart of 3D becomes the optical transfer water immersion chamber 18 initially over an exposure field on the wafer 34 arranged as in step 1c shown. The megasonic plate 30 then turns on (step 2c ), followed by a distribution of the exposure liquid 32 from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or in the optical transfer water immersion chamber 18 (Step 3c ). The sound waves coming from the megasonic plate 30 are generated, remove microbubbles in the exposure liquid 32 passing through the inlet pipe 22 flow, leaving the exposure liquid 32 flowing into the optical transfer chamber 18 essentially without micro bubbles, and those on the wafer 34 adherent microbubbles are removed.

Wie in Schritt 4a gezeigt, während die Megaschall-Platte 30 an bleibt, wird der Fotolack auf dem Wafer 34 belichtet. Demgemäß fahrt die Megaschall-Platte 20 während des Belichtungsschritts (Schritt 4c) fort, Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32 und auf der Waferfarblackoberfläche 34 zu entfernen. Das Schaltkreismusterbild, das von dem optischen Gehäuse 12 durch die optische Transferkammer 18 übertragen wird, ist daher nicht durch Mikroblasen verzerrt und wird mit einer hohen Auflösung auf die Oberfläche des Fotolacks auf dem Wafer 34 projiziert. Nach Beendigung des Belichtungsschritts 4a kann die Megaschall-Platte 30 noch angeschaltet bleiben. Die optische Transferkammer 18 wird dann zu dem nächsten Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 bewegt und die Schritte 4c bis 5c werden wiederholt, wie in Schritt 6c gezeigt.As in step 4a shown while the megasonic plate 30 remains on, the photoresist on the wafer 34 exposed. Accordingly, drive the megasonic plate 20 during the exposure step (step 4c ), micro bubbles in the exposure liquid 32 and on the wafer paint surface 34 to remove. The circuit pattern image taken from the optical housing 12 through the optical transfer chamber 18 is therefore not distorted by microbubbles and is applied to the surface of the photoresist on the wafer with a high resolution 34 projected. After completion of the exposure step 4a can the megasonic plate 30 stay turned on. The optical transfer chamber 18 then becomes the next exposure field on the wafer 34 moves and the steps 4c to 5c are repeated as in step 6c shown.

Gemäß dem Fließdiagramm von 3E wird die optische Transferwasserimmersionkammer 18 anfangs über einem Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 angeordnet, wie in Schritt 1d gezeigt. Die Megaschall-Platte 30 wird dann angeschaltet (Schritt 2d), gefolgt von einer Verteilung der ersten Flüssigkeit 32 aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 (Schritt 3d). Die Schallwellen, die von der Megaschall-Platte 30 erzeugt werden, entfernen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32, die durch die Einlassleitung 22 fließen, und wobei Partikel auf der unteren Oberfläche der letzten Objektivlinse 108 entfernt werden, so dass die Belichtungsflüssigkeit 32 im Wesentlichen ohne Mikroblasen beim Fließen in die optische Transferkammer 18 ist und die Partikel, die an der unteren Oberfläche der letzten Objektivlinse 108 haften, davon entfernt werden.According to the flowchart of 3E becomes the optical transfer water immersion chamber 18 initially over an exposure field on the wafer 34 arranged as in step 1d shown. The megasonic plate 30 then turns on (step 2d ), followed by a distribution of the first liquid 32 from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or in the optical transfer water immersion chamber 18 (Step 3d ). The sound waves coming from the megasonic plate 30 are generated, remove microbubbles in the exposure liquid 32 passing through the inlet pipe 22 flow, and being particles on the lower surface of the last objective lens 108 be removed, so that the exposure liquid 32 essentially without microbubbles flowing into the optical transfer chamber 18 is and the particles attached to the bottom surface of the last objective lens 108 adhere to it.

Wie in Schritt 4D gezeigt, während die Megaschall-Platte 30 an bleibt, gefolgt von einer Verteilung der zweiten Flüssigkeit aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 und in die optische Transferwasserimmersionkammer 18, um die erste Flüssigkeit (Schritt 4d) zu ersetzen, wird der Fotolack auf dem Wafer 34 belichtet. Demgemäß wird die Megaschall-Platte während des Belichtungsschritts (Schritt 6d) nicht ausgeschaltet (Schritt 5d). Das Schaltkreismusterbild, das von dem optischen Gehäuse 12 durch die optische Transferwasserimmersionkammer 18 übertragen wird, ist daher nicht durch Partikel verzerrt und wird mit einer hohen Auflösung auf die Oberfläche des Fotolacks auf dem Wafer 34 projiziert. Nach Beendigung des Belichtungsschritts 6d wird dann die optische Transferkammer 18 zu dem nächsten Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 bewegt und die Schritte 6d bis 7d werden wiederholt, wie in Schritt 6d gezeigt.As in step 4D shown while the megasonic plate 30 remains, followed by a distribution of the second liquid from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 and in the optical transfer water immersion chamber 18 to get the first liquid (step 4d ), the photoresist is on the wafer 34 exposed. Accordingly, during the exposure step (step 6d ) is not turned off (step 5d ). The circuit pattern image taken from the optical housing 12 through the optical transfer water immersion chamber 18 is therefore not distorted by particles and is at a high resolution on the surface of the photoresist on the wafer 34 projected. After completion of the exposure step 6d then becomes the optical transfer chamber 18 to the next exposure field on the wafer 34 moves and the steps 6d to 7d are repeated as in step 6d shown.

Gemäß dem Fließdiagramm von 3F ist die optische Transferwasserimmersionkammer 18 anfangs über einem Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 angeordnet, wie in Schritt 1e gezeigt. Die Megaschall-Platte 30 wird dann angeschaltet (Schritt 2e), gefolgt von einer Verteilung der ersten Flüssigkeit 32 aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 bzw. in die optisches Transferwasserimmersionkammer 18 (Schritt 3e). Die Schallwellen, die von der Megaschall-Platte 30 erzeugt werden, entfernen Mikroblasen in der Belichtungsflüssigkeit 32, die durch die Einlassleitung 22 fließen, und wobei Partikel auf der unteren Oberfläche der letzten Objektivlinse 108 entfernt werden, so dass die Belichtungsflüssigkeit 32 im Wesentlichen ohne Mikroblasen beim Fließen in die optische Transferkammer 18 ist und die Partikel, die an der unteren Oberfläche der letzten Objektivlinse 108 haften, daher entfernt werden.According to the flowchart of 3F is the optical transfer water immersion chamber 18 initially over an exposure field on the wafer 34 arranged as in step 1e shown. The megasonic plate 30 then turns on (step 2e ), followed by a distribution of the first liquid 32 from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 or in the optical transfer water immersion chamber 18 (Step 3e ). The sound waves coming from the megasonic plate 30 are generated, remove microbubbles in the exposure liquid 32 passing through the inlet pipe 22 flow, and being particles on the lower surface of the last objective lens 108 be removed, so that the exposure liquid 32 essentially without microbubbles flowing into the optical transfer chamber 18 is and the particles attached to the bottom surface of the last objective lens 108 stick, therefore be removed.

Wie in Schritt 4e gezeigt, während die Megaschall-Platte 30 an bleibt, gefolgt von einer Verteilung der zweiten Flüssigkeit aus dem Einlassflüssigkeitsreservoir 20 durch die Einlassleitung 22 und in die optisches Transferwasserimmersionkammer 18, um die erste Flüssigkeit (Schritt 4e) zu ersetzen, wird der Fotolack auf dem Wafer 34 belichtet. Demgemäß ist die Megaschall-Platte während des Belichtungsschritts (Schritt 5e) noch angeschaltet (Schritt 2e). Das Schaltkreismusterbild, das von dem optischen Gehäuse 12 durch die optische Transferwasserimmersionkammer 18 übertragen wird, ist daher nicht durch Partikel verzerrt und wird mit einer hohen Auflösung auf die Oberfläche des Fotolacks auf dem Wafer 34 projiziert. Nach Beendigung des Belichtungsschritts 5e wird die optische Transferkammer 18 dann zu dem nächsten Belichtungsfeld auf dem Wafer 34 bewegt und die Schritte 5e bis 6e werden wiederholt, wie in Schritt 5e gezeigt.As in step 4e shown while the megasonic plate 30 remains, followed by a distribution of the second liquid from the inlet liquid reservoir 20 through the inlet pipe 22 and in the optical transfer water immersion chamber 18 to get the first liquid (step 4e ), the photoresist is on the wafer 34 exposed. Accordingly, the megasonic plate during the exposure step (step 5e ) is still switched on (step 2e ). The circuit pattern image taken from the optical housing 12 through the optical transfer water immersion chamber 18 is therefore not distorted by particles and is at a high resolution on the surface of the photoresist on the wafer 34 projected. After completion of the exposure step 5e becomes the optical transfer chamber 18 then to the next exposure field on the wafer 34 moves and the steps 5e to 6e are repeated as in step 5e shown.

Mit Bezug auf 4 wird in einer alternativen Ausführungsform der Belichtungsvorrichtung, allgemein mit der Bezugsnummer 10a gekennzeichnet, eine ringförmige Megaschall-Platte 30a um die optische Transferwasserimmersionkammer 18 herum bereitgestellt. Die Belichtungsvorrichtung 10a kann gemäß dem Fließdiagramm von 3A betrieben werden, wobei die ringförmige Megaschall-Platte 30a betrieben wird, nachdem die Belichtungsflüssigkeit 32 in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 verteilt wird, und dann vor dem Belichtungsschritt ausgeschaltet wird; gemäß dem Fließdiagramm von 3B, wobei die ringförmige Megaschall-Platte 30a während einer Verteilung der Belichtungsflüssigkeit 32 in die optische Transferwasserimmersionkammer 18 und während des gesamten Belichtungsverfahrens an bleibt; oder gemäß dem Fließdiagramm von 3C, wobei die ringförmige Megaschall-Platte 30a während des Belichtungsschritts intermittierend angeschaltet wird. Auf jeden Fall ist die Belichtungsflüssigkeit 32, die in der optischen Transferkammer 18 enthalten ist, im Wesentlichen ohne Mikroblasen, die andernfalls das auf den Wafer 34 übertragene Schaltkreismusterbild während des Belichtungsschritts verzerren könnten.Regarding 4 In an alternate embodiment, the exposure apparatus is generally designated by the reference numeral 10a characterized, an annular megasonic plate 30a around the optical transfer water immersion chamber 18 provided around. The exposure device 10a can according to the flow chart of 3A operated, with the annular megasonic plate 30a is operated after the exposure liquid 32 into the optical transfer water immersion chamber 18 is distributed, and then turned off before the exposure step; according to the flow chart of 3B , wherein the annular megasonic plate 30a during a distribution of the exposure liquid 32 into the optical transfer water immersion chamber 18 and remains on during the entire exposure process; or according to the flow chart of 3C , wherein the annular megasonic plate 30a is intermittently turned on during the exposure step. In any case, the exposure liquid 32 that are in the optical transfer chamber 18 is contained, essentially without micro bubbles, which otherwise on the wafer 34 transmitted circuit pattern image during the exposure step could distort.

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.

Claims

Megasonic immersion lithography exposure device, full: an optical transfer chamber for receiving an exposure liquid; at least a megasonic plate, which is operable with the optical transfer chamber communicates to sound waves through the exposure liquid to spread; and an optical system adjacent to The optical transfer chamber is attached to light through a Mask and the exposure liquid and to project onto a wafer, the at least one megasonic plate a generally annular megasonic plate which provided around the optical transfer chamber is.

The apparatus of claim 1, further comprising an inlet conduit in fluid communication with the optical transfer chamber is provided to introduce the exposure liquid in the optical transfer chamber, and wherein the at least one megasonic plate is supported by the inlet conduit.

Device according to claim 1, wherein the optical system comprises a laser for emitting a laser beam through the mask and a lens to form a circuit pattern image get from the mask and the circuit pattern image through the exposure liquid and transfer it to the wafer.

Device according to claim 3, further comprising an inlet conduit in fluid communication is provided with the optical transfer chamber to the exposure liquid to initiate in the optical transfer chamber, and wherein the at least a megasonic plate is carried by the inlet duct.

Device according to claim 2, further comprising an outlet conduit in fluid communication is provided with the optical transfer chamber to the exposure liquid derive from the optical transfer chamber.

Device according to claim 5, wherein the optical system comprises a laser for emitting a laser beam through the mask and a lens to form a circuit pattern image get from the mask and the circuit pattern image through the exposure liquid and transfer it to the wafer.

Method for removing microbubbles from a exposure liquid in an immersion lithography process, comprising the steps: Provide a mask having a circuit pattern; Provide an exposure liquid, the exposure liquid a mixture of ammonia, hydrogen peroxide and water; Spread of sound waves through the exposure liquid; and Expose a photoresist-coated wafer by transmitting a laser beam through the mask and the exposure liquid onto the wafer.

Method according to claim 7, wherein the propagation of sound waves through the exposure liquid spreading sound waves through the exposure liquid before the exposure of a photoresist-coated wafer.

Method according to claim 7, wherein the propagation of sound waves through the exposure liquid spreading sound waves through the exposure liquid while the exposure of a photoresist coated wafer.

Method according to claim 7, wherein the exposure liquid deionized water.

Method according to claim 7, wherein the exposure liquid ozone-containing water.

Method according to claim 7, further comprising a surface active Substance that is in the exposure liquid is included.

Method according to claim 7, wherein the propagation of sound waves through the exposure liquid spreading sound waves through the exposure liquid at a megasonic frequency of 10 kHz to 1000 kHz.

Method according to claim 7, further comprising: Providing a megasonic immersion lithography exposure apparatus, which is an optical system, an optical transfer chamber adjacent to the optical system, and at least one Megasound plate, which communicates with the optical transfer chamber includes; wherein the mask having a circuit pattern in the optical system is provided; the exposure liquid is provided in the optical transfer chamber; in which the sound waves pass through the exposure liquid by operating the propagate at least one megasonic plate.

Method according to claim 14, wherein the propagation of sound waves through the exposure liquid spreading sound waves through the exposure liquid before exposing a photoresist-coated wafer.

Method according to claim 14, wherein the propagation of sound waves through the exposure liquid spreading sound waves through the exposure liquid while of exposing a photoresist-coated wafer.

Method according to claim 14, wherein the propagation of sound waves through the exposure liquid an intermittent propagation of sound waves through the exposure liquid while of exposing a photoresist-coated wafer.

An immersion lithography method comprising the steps of: providing a megasonic immersion lithography exposure apparatus comprising an optical system, an optical transfer chamber provided between the last objective lens of the optical system and the substrate, and at least one megasonic plate connected to the optical Transfer chamber communicates comprises; Providing a mask comprising a circuit pattern; Providing a first liquid in the optical transfer chamber; Propagating sound waves through the first fluid; Providing a second liquid in the optical transfer chamber; Exposing a photoresist-coated wafer by transferring an optical beam through the optical system and the second liquid onto the wafer.

Method according to claim 18, wherein the propagation of sound waves through the first liquid spreading sound waves through the first fluid before exposing a photoresist-coated wafer.

Method according to claim 18, wherein the propagation of sound waves through the first liquid spreading sound waves through the second liquid while of exposing a photoresist-coated wafer.

Method according to claim 18, the first liquid a mixture of ammonia, hydrogen peroxide and water.

Method according to claim 18, the first liquid deionized water.

Method according to claim 18, the first liquid ozone-containing water.

Method according to claim 18, further comprising a surfactant used in the first liquid provided.

Method according to claim 18, wherein the second liquid deionized water.

Method according to claim 18, wherein the second liquid a surface active Includes fabric.

Method according to claim 18, wherein the propagation of sound waves through the first liquid spreading sound waves through the first fluid at a megasonic frequency of 10 kHz to 1000 kHz.

Method according to claim 18, wherein the propagation of sound waves through the second liquid spreading sound waves through the second liquid at a megasonic frequency of 10 kHz to 1000 kHz.