專利名稱：：在浸沒(méi)式光刻術(shù)中使用超臨界流體以干燥芯片及清潔透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明大致關(guān)于改良浸沒(méi)式光刻術(shù)。更詳而言的，本發(fā)明主要系關(guān)于使用超臨界流體來(lái)清潔浸沒(méi)式光刻透鏡與接受浸沒(méi)式光刻處理的芯片。
背景技術(shù)：
：習(xí)知光刻術(shù)(photolithography)包含將光化輻射(actinicradiation)投射到披覆有光阻的芯片上。對(duì)此類使用空氣作為透鏡與芯片間的介質(zhì)的曝光系統(tǒng)用的數(shù)值孔徑(numericalaperture(NA))的實(shí)體限制為1。NA實(shí)際上系由透鏡的接受角(acceptanceangle)與透鏡周圍的介質(zhì)的折射率(indexofrefraction)予以測(cè)定。顯微術(shù)有時(shí)會(huì)使用油作為分辨率(resolution)強(qiáng)化用。浸沒(méi)式技術(shù)提供比習(xí)知投射式光刻(projectionlithography)更精進(jìn)的分辨率強(qiáng)化與更高的數(shù)值孔徑。在浸沒(méi)式光刻術(shù)中，于投射透鏡與工具中的芯片的問(wèn)的空間填充有液體。也就是說(shuō)，浸沒(méi)式光刻術(shù)使用薄層的液體以使分辨率更加清晰。然而，浸沒(méi)式光刻術(shù)一般需要大而昂貴的透鏡。盡管浸沒(méi)式技術(shù)為佳的，仍有一些與實(shí)行浸沒(méi)式光刻術(shù)相關(guān)聯(lián)的考量，需要分辨率以使該技術(shù)獲得廣接受度。例如，浸沒(méi)式光刻術(shù)中的液體有產(chǎn)生令人困擾的微氣泡(micro-bubble)的傾向，其破壞了該技術(shù)所提供的優(yōu)勢(shì)。要使透鏡與芯片的間的液體保持始終無(wú)氣泡系非常困難的。透鏡的極化(polarization)亦為重要的考量。水為目前浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)中最常使用的液體。此因?yàn)樗哂屑s1.47的折射率，在最大達(dá)6mm的工作距離(workingdistance)其吸收小于約5%的故，所以水與大部分的透鏡和光阻皆可兼容，且在超純(ultrapure)型式為無(wú)污染的。具體而言，大多數(shù)浸沒(méi)式應(yīng)用所使用的液體為經(jīng)二次去離子、蒸餾、除氣的水。然而，仍想要對(duì)浸沒(méi)式光刻術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容下述者為本發(fā)明的概要，以提供對(duì)本發(fā)明的一些態(tài)樣的基本了解。此概要并非意欲識(shí)別本發(fā)明的關(guān)鍵性/必要性組件或用來(lái)局限本發(fā)明之范圍。該概要之唯一目的系在于以簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)本發(fā)明之一些概念以作為后面呈現(xiàn)的更詳細(xì)之前序。本發(fā)明大致關(guān)于用超臨界流體容易地置換浸沒(méi)式光刻工具的浸沒(méi)液體以清潔該浸沒(méi)式光刻工具之部分，例如一個(gè)或多個(gè)透鏡、浸沒(méi)空間、浸沒(méi)液體以及光阻或芯片表面，之方法。藉由裝配有閥件系統(tǒng)(valvesystem)等，可容易地用浸沒(méi)液體(再利用的或新鮮的浸沒(méi)液體)置換超臨界流體，以致能進(jìn)行進(jìn)一步浸沒(méi)式光刻處理。該等系統(tǒng)和方法減少用于清潔的時(shí)間，因而增進(jìn)浸沒(méi)式光刻術(shù)的效率。本發(fā)明之一態(tài)樣系關(guān)于浸沒(méi)光刻方法，其包含透過(guò)浸沒(méi)式光刻工具的透鏡與浸沒(méi)液體照射光阻，浸沒(méi)液體位于浸沒(méi)空間中的浸沒(méi)液體與透鏡及光阻接觸；從浸沒(méi)空間移除浸沒(méi)液體；將超臨界流體注入浸沒(méi)空間中、，從浸沒(méi)空間移除超臨界流體；以及將浸沒(méi)液體注入浸沒(méi)空間中。相關(guān)自動(dòng)化方法可藉由使用監(jiān)視器、感應(yīng)器、控制器、處理器及相關(guān)器件來(lái)促成。本發(fā)明之另一態(tài)樣系關(guān)于浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)，其含有光化輻射源(sourceofactinicradiation)、透鏡、浸沒(méi)液4本以及用來(lái)使該浸沒(méi)液體與透鏡保持接觸且與位于芯片上之光阻保持接觸之浸沒(méi)空間；超臨界流體源；以及閥件系統(tǒng)，可操作地從浸沒(méi)空間移除浸沒(méi)液體并將超臨界流體填充于該浸沒(méi)空間中，并且可操作以從浸沒(méi)空間中移除超臨界流體并將該浸沒(méi)液體填充于該浸沒(méi)空間中。該等系統(tǒng)可藉由進(jìn)一步使用監(jiān)視器、感應(yīng)器、控制器、處理器及相關(guān)器件來(lái)促成。為了完成前述及相關(guān)之目的，本發(fā)明包括于后完整詳述并特別指明于權(quán)利要求中的特征。以下所提出之描述以及所附之圖式詳述本發(fā)明之某些例示態(tài)樣及實(shí)作。然而這些僅象征可采用本發(fā)明之原理的多種方式中的數(shù)種。另一目的則是，當(dāng)考慮結(jié)合其所附圖標(biāo)時(shí)，從本發(fā)明以下之詳細(xì)敘述，當(dāng)考慮結(jié)合圖式時(shí)，將使本發(fā)明之其它目的、優(yōu)5點(diǎn)及新穎特征變得明白。圖1為根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣之浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)之示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣之以相圖為背景形成超臨界流體之方法。圖3為根據(jù)本發(fā)明之另一態(tài)樣之以相圖為背景形成超臨界流體之方法。圖4為根據(jù)本發(fā)明之另一態(tài)樣之浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)之高階示意圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明之又另一態(tài)樣之浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)之示意圖。圖6為根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣之浸沒(méi)式光刻工藝。具體實(shí)施例方式本發(fā)明人已觀察到光阻物種(photoresistspecies)可于浸沒(méi)式光刻操作期間擴(kuò)散至浸沒(méi)液體中。該等擴(kuò)散的光阻物種和/或浸沒(méi)液體中的其它污染物會(huì)被吸引至透鏡(在相同或隨后的光刻操作中)而防止一些光化輻射去照射光阻，因此在顯影的光阻中造成不良的圖案形成。然而，本發(fā)明人已觀察到該浸沒(méi)液體可在芯片上造成不想要之染污(staining)和/或留下殘留物。本發(fā)明包括使透鏡、浸沒(méi)液體所占據(jù)之空間的部分以及于浸沒(méi)式光刻操作中使用之芯片接觸超臨界流體。該超臨界流體的低表面張力作用為促進(jìn)存在于透鏡上、在浸沒(méi)液體所占據(jù)之空間中以及從芯片移除污染物。浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)設(shè)置有適合的閥件和超臨界流體源，以使該超臨界流體可沖洗整個(gè)浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)之相關(guān)部分以清潔透鏡、浸沒(méi)液體所占據(jù)之空間、浸沒(méi)液體以及芯片中之至少一者。參照?qǐng)D1，系描述根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣之系統(tǒng)100與方法。該系統(tǒng)100包含如歩進(jìn)機(jī)(stepper)之浸沒(méi)式光刻工具106和透鏡108。該浸沒(méi)式光刻工具含有光化輻射源和電源供應(yīng)器(未圖標(biāo))。具有光阻104形成于其上之芯片102系位于浸沒(méi)式光刻工具106之下。浸沒(méi)液體占據(jù)透鏡108與芯片102之光阻104之間之空間110。光化輻射系指向穿過(guò)透鏡108與穿過(guò)浸沒(méi)液體以在光阻104上產(chǎn)生成像狀(image-wise)圖案。顯影之后，該光阻具有類似于輻射(或其負(fù)型)之成像狀圖案之結(jié)構(gòu)圖浸沒(méi)液體在一種或多種作為光化輻射之波長(zhǎng)或波長(zhǎng)帶(wavelengthband)—般實(shí)質(zhì)上為透明的。浸沒(méi)液體不會(huì)因曝光于輻射而降解(degrade),例如，該液體不會(huì)隨著曝光之增加而逐漸變得不透明。該浸沒(méi)液體一般提供經(jīng)投射穿過(guò)該液體之光的低散射或事實(shí)上為零之散射。該浸沒(méi)液體填充于透鏡與光阻之間的空間中。該浸沒(méi)液體系與透鏡之至少部份及光阻表面之至少部分接觸，并且該浸沒(méi)液體持續(xù)填充于透鏡表面與光阻之間的空間中。該浸沒(méi)液體較佳不會(huì)以阻礙成像狀曝光或隨后形成之方式而實(shí)質(zhì)上與光阻產(chǎn)生交互作用。例如，光阻系不溶于浸沒(méi)液體中，而且該浸沒(méi)液體不會(huì)與光阻產(chǎn)生化學(xué)性反應(yīng)。適合用于本發(fā)明之浸沒(méi)液體之例子包含純水、去離子水、二次去離子水、經(jīng)離子化的水(ionizedwater)如含磷酸鹽之水以及含硫酸鹽之水、環(huán)辛垸以及全氟聚醚(perfluoropolyether，簡(jiǎn)稱PFPE)等。浸沒(méi)液體的特性(identity)對(duì)本發(fā)明不是關(guān)鍵的。PFPE可取得自AusimontCorporationofThorofare,N丄和/或DaikinCorporationofOsaka,Japa所出品的商品名FomblinY、FomblinZ、Demnum;DupontCorporationofWilmington,Del.所出品的商品名Krytox;以及AusimontCorporation所出品的商品名Galden。FomblinY、FomblinZ、Demnum具有分子量范圍從約1,500至約7,250AMU(例如，F(xiàn)omblinY-18);從約4,000至約19,000AMU(例如，F(xiàn)omblinZZ-25);以及從約2，700至約8，400AMU(DemnumTMS20以及DemnumS200)。于本發(fā)明中可使用任何己知波長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，波長(zhǎng)為約400nm或更小。適用于本發(fā)明之波長(zhǎng)之例子包含365nm、248rnn、193mn、157nm、13nm、llnm等。光化輻射之波長(zhǎng)的特性對(duì)本發(fā)明不是關(guān)鍵的。適用于主要本發(fā)明之光阻在選定之光化輻射波長(zhǎng)具有適當(dāng)?shù)墓饷粜?photosensitivity)?？墒褂萌魏我阎庾琛Ｔ摴庾杩蔀檎突蜇?fù)型。光阻的特性對(duì)本發(fā)明不是關(guān)鍵的。該步進(jìn)機(jī)或光刻工具系特別制成用于浸沒(méi)式光刻術(shù)，或者能藉由重新設(shè)計(jì)或轉(zhuǎn)變習(xí)知"干式"(即非浸沒(méi)式)光刻工具而作為浸沒(méi)式光刻7系統(tǒng)。例如，習(xí)知光刻系統(tǒng)的投射系統(tǒng)與芯片處理部分可被修改成能容納浸沒(méi)液體。浸沒(méi)液體之流動(dòng)系使用閥件112與118來(lái)進(jìn)行。當(dāng)有需要時(shí)，可使超臨界流體經(jīng)由入口(inlet)120和閥件114流入，估據(jù)透鏡108和芯片102之光阻104之間的空間110，并從閥件116和出口(outlet)122流出(隨著箭頭方向)，而沖洗整個(gè)系統(tǒng)100。在數(shù)次的浸沒(méi)式光刻操作之后，由于光阻物種擴(kuò)散至浸沒(méi)液體中并由于其它不想要的碎片存在，因此污染開始累積在透鏡108上、在透鏡108與光阻104之間的空間110中以及在芯片102之光阻104上。由于該污染可實(shí)體地黏附于透鏡108、透鏡108與光阻104之間的空間110中的表面以及光阻104上，因此更換浸沒(méi)液體或保持閥件112與118間的開放流動(dòng)(openflow)可能不足以清潔該透鏡108、空間110的表面及/或光阻104。因此，將浸沒(méi)液體從空間110移除并關(guān)閉閥件112與118。打開闊件114讓超臨界流體由入口120進(jìn)入并填充于透鏡108與光阻104之間的空間中?？闪⒓创蜷_閥件116或在讓超臨界流體與透鏡108、空間110的表面、和/或光阻104具體接觸所設(shè)定之一段時(shí)間之后打開閥件116。該超臨界流體可由超臨界流體源，如超臨界流體腔室(未圖標(biāo))，而獲得。當(dāng)超臨界流體與透鏡108、空間110的表面、和/或光阻104接觸時(shí)，該超臨界流體實(shí)質(zhì)上會(huì)移除或完全會(huì)移除該污染及黏附于透鏡108、空間110的表面、和/或光阻104的碎片。清潔之后，將閥件114與116予以關(guān)閉，并打開閥件112與118，而讓新鮮的浸沒(méi)液體流入至空間100中以便能進(jìn)行其它的浸沒(méi)式光刻操作。更加詳述本發(fā)明之作用，在于使超臨界流與透鏡、光刻工具的透鏡與光阻之間的空間(浸沒(méi)空間)以及芯片表面接觸。當(dāng)從透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面移除超臨界流并將該超臨界流體排出浸沒(méi)式光刻工具時(shí)，則超臨界流體會(huì)從透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面移開缺陷(defect)、碎片以及其它不想要的材料。為了容納超臨界流體，該浸沒(méi)空間系由能忍受高壓之材料所制成。超臨界流體為一種流體介質(zhì)，其所處之溫度夠高而無(wú)法以壓力使其液化。超臨界流體有關(guān)具有增強(qiáng)溶合力(solvationpower)之重質(zhì)氣體溶液(densegassolution),且能包含接近超臨界的流體(nearsupercriticalfluid)。超臨界流體的基礎(chǔ)為單一物質(zhì)的液相與氣相可共存于臨界溫度及壓力下。超臨界流體現(xiàn)象系見于由CRCPress,Inc.,BocaRaton,Fla.于1986年至1987年所出版之第67版的CRC物理化學(xué)參考手冊(cè)(CRCHondbookofChemistryandPhysics)之第F-62頁(yè)至第F-64頁(yè)中的文獻(xiàn)。在臨界點(diǎn)(criticalpoint)之上的高壓，所得到的超臨界流體或"重質(zhì)氣體"達(dá)到近乎液體之密度并且呈現(xiàn)液體的某些性質(zhì)。這些性質(zhì)系取決于流體組成、溫度以及壓力。于本文中所使用之"臨界點(diǎn)"系為物質(zhì)的液態(tài)與氣態(tài)相互融合之過(guò)渡點(diǎn)，并且對(duì)給定的物質(zhì)而言，該臨界點(diǎn)代表臨界溫度和臨界壓力的結(jié)合。超臨界流體的壓縮性(compressibility)系稍大于臨界溫度處的壓縮性，于臨界溫度處壓力的小變化會(huì)造成超臨界流體密度的大改變。比起"次臨界(subcritical)"化合物，在較高壓力下超臨界流體的"類液體(liquid-like)"行為會(huì)大幅增強(qiáng)其溶解能力(solubilizingcapability),并且與液體相比，此吋之超臨界流體具有較高之?dāng)U散系數(shù)及寬廣的有用溫度范圍。與超臨界流體相關(guān)聯(lián):^有趣現(xiàn)象為當(dāng)壓力增加時(shí)，經(jīng)常會(huì)隨著僅有小的壓力增加而使溶質(zhì)的溶解度增加許多個(gè)量級(jí)(orderofmagnitude)。接近超臨界的流體亦表現(xiàn)溶解度特性及其它相關(guān)之性質(zhì)，與超臨界流體者相似。流體"改質(zhì)劑(modifier)"(甚至在相當(dāng)?shù)椭疂舛?通常能顯著改變超臨界流體性質(zhì)。在一具體實(shí)例中，將流體改質(zhì)劑添加至超臨界流體中。這樣的變化系被視為在如用于本發(fā)明內(nèi)文中之超臨界流體之概念力。因此，如于本文中所使用之"超臨界流體"一詞亦意指在其臨界溫度與壓力(臨界點(diǎn))處、或高于或略低于該臨界溫度與壓力(臨界點(diǎn))之化合物。已知可用來(lái)作為超臨界流體之化合物的例子系列于表1中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>rc)rc)(atm)(g/cm3)二氧化碳(C02)-78.531.372.90.448氨卿)-33.35132.4112.50.235水怖o)100.00374.15218.30.315一氧化二氮0^20)-88.5636.571.70.45氤-簡(jiǎn).316.657.60.118氪-153.2-63.854.30.091甲烷-164.00-82.145.80.2乙院-88.6332.28復(fù)l0.203乙烯-103.79.2149.70.218丙烷-42.196.6741.90.217戊烷36.1196.633.30.232甲醇64.7240.578.90.272乙醇78.5243.063.00.276異丙醇82.5235.347.00.273異丁醇108.0275.042.40.272三氟氯甲烷(CC1F3)三氫氟甲烷(CFH3)環(huán)己薛-31.2-78.4155.6528.044.6356.038.758.038.00.5790.30.273由于二氧化碳、一氧化二氮以及水之低成本、環(huán)境可接受度、非易燃性以及低臨界溫度之特性，因此本發(fā)明中較佳使用超臨界的二氧化碳、一氧化二氮及/或H20流體。超臨界流體系以任何適合之方式與透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片接觸。例如，以形成液體型態(tài)之超臨界流體(如二氧化碳)之化合物充滿于該浸沒(méi)空間中。隨后使空間中的壓力增加至高于臨界壓力，之后增加溫度至高于臨界溫度，藉此將形成超臨界流體之化合物轉(zhuǎn)變成超臨界流體。10接下來(lái)，將壓力降至環(huán)境壓力(ambientpressure)并且將溫度降至室溫?；蛘撸孕纬梢后w型態(tài)之超臨界流體之化合物充滿于該浸沒(méi)空間中，同時(shí)增加壓力與溫度至臨界溫度和臨界壓力，確保該形成超臨界流體之化合物的液相保持液體型態(tài)。仍或者，該超臨界流體系恰好形成于將其注入于浸沒(méi)空間中之前。從透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面移開缺陷、碎片以及其它不想要的材料之后，該超臨界流體"蒸發(fā)"或以其它方式從透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面移除而不會(huì)造成對(duì)透鏡表面、浸沒(méi)空間或芯片表面之任何損傷(如刮傷)。透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面上的超臨界流體以及污染物系完全被移除或至少實(shí)質(zhì)上完全被移除。再者，由于該超臨界流體容易且完全從透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面移除，因此最小化和/或除去有關(guān)于透鏡、浸沒(méi)空間以及芯片表面上殘留浸沒(méi)液體的情形(或者，有無(wú)關(guān)緊要小的殘留量)。由于殘留溶劑情形最小化，使例如透鏡、浸沒(méi)空間及芯片表面的增加清潔的問(wèn)題最小化和/或除去。超臨界流體清潔透鏡而不會(huì)傷及該透鏡(如造成刮傷或疤痕)，清潔浸沒(méi)空間而不會(huì)傷及空間的內(nèi)部，清潔芯片表面而不會(huì)改變芯片表面上的任何特征(如蝕刻特征)。超臨界流體系與浸沒(méi)式光刻透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面接觸一段恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間以從其至少實(shí)質(zhì)上移除所有污染物。于一具體實(shí)例中，該超臨界流體系與浸沒(méi)式光刻透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面接觸從0.1秒至10分鐘的時(shí)間。于另一具體實(shí)例中，該超臨界流體系與浸沒(méi)式光刻透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面接觸從0.5秒至5分鐘的時(shí)間。于又另一具體實(shí)例中，該超臨界流體系與浸沒(méi)式光刻透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面接觸從1秒至1分鐘的時(shí)間。于任何例子中，從光阻而來(lái)且累積于透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面上之缺陷、碎片以及其它不想要的材料系以碳為基礎(chǔ)的材料。因此，在一具體實(shí)例中，一種或多種含碳之超臨界流體系與浸沒(méi)式光刻透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面接觸。含碳之超臨界流體之具體例子包含二氧化碳、甲垸、乙烷、乙烯、丙垸、戊烷、甲醇、乙醇、異丙醇、異丁醇、鹵烴以及環(huán)己醇。一種剛好于其進(jìn)入浸沒(méi)空間之前或在浸沒(méi)空間中形成超臨界流體之方法系圖標(biāo)說(shuō)明于圖2中。圖2顯示一種以壓力為y軸并以溫度為x軸之相圖(phasediagram)。臨界溫度系以CT表示，而臨界壓力系以CP表示。由原點(diǎn)衍生出來(lái)之線為液相-氣相(liquid-vapor)之界面。點(diǎn)A意指提供形成液體型態(tài)之超臨界流體(在浸沒(méi)空間中或在具有導(dǎo)管連接至浸沒(méi)空間之腔室中)之化合物。將壓力增加至高于臨界壓力系如點(diǎn)A至點(diǎn)B的線所示;將溫度增加至高于臨界溫度系如點(diǎn)B至點(diǎn)C的線所示；將壓力降低至環(huán)境壓力系如點(diǎn)C至點(diǎn)D的線所示；以及將溫度降低至室溫系如點(diǎn)D至點(diǎn)E的線所示。或者，只要不與液相-氣相的界面線相交，可采用任何數(shù)目的動(dòng)作(分離的壓力和溫度增加或降低)。另一種剛好于其進(jìn)入浸沒(méi)空間中之前或在浸沒(méi)空間中形成超臨界流體之方法系圖標(biāo)說(shuō)明于圖3中。圖3顯示一種以壓力為y軸并以溫度為x軸之相圖，其中臨界溫度系以CT表示而臨界壓力系以CP表示，并且由原點(diǎn)衍生出來(lái)之線為液相-氣相之界面。點(diǎn)A意指提供形成液體型態(tài)之超臨界流體(在浸沒(méi)空間中或在具有導(dǎo)管連接至浸沒(méi)空間之腔室中)之化合物。同時(shí)將壓力與溫度增加至高于臨界壓力系如點(diǎn)A至點(diǎn)C的線所示；將壓力降低系如點(diǎn)C至點(diǎn)F的線所示；以及同時(shí)將溫度降低至室溫及環(huán)境壓力系如點(diǎn)F至點(diǎn)E的線所示。參見圖4，系描述根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣的另一種系統(tǒng)400和方法。該系統(tǒng)(subsystem)400包括浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402、偵測(cè)部件404以及控制次系統(tǒng)406。浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402從光化輻射源投射出光化輻射穿過(guò)透鏡與浸沒(méi)液體至其上形成有光阻的芯片上。浸沒(méi)液體占據(jù)透鏡與芯片之光阻之間的空間。投射光化輻射以在光阻上形成成像狀圖案。顯影以后，該光阻具有類似于輻射(或其負(fù)型)之成像狀圖案之結(jié)構(gòu)圖由于擴(kuò)散至浸沒(méi)液體中的光阻物種或其它在透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面上之污染物之故，該偵測(cè)部件404偵測(cè)到需要清潔透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面。也就是說(shuō)，該偵測(cè)部件404可偵測(cè)到在透鏡上、在浸沒(méi)空間的內(nèi)部表面上、在芯片表面上和/或在浸沒(méi)液體中的碎片。一旦由偵測(cè)部件404偵測(cè)到該浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402的任何部件需要清潔時(shí)，控制次系統(tǒng)406指示從浸沒(méi)空間將浸沒(méi)液體移除并且將超臨界流體注入于該浸沒(méi)空間中。12視需要地，部分基于在透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面上所偵測(cè)到的污染物之量或程度，該控制次系統(tǒng)406可規(guī)定(dictate)被入于浸沒(méi)空間中的超臨界流體的量。另外，部分基于由偵測(cè)部件404所偵測(cè)到污染之量或程度，該控制次系統(tǒng)406可規(guī)定超臨界流體與透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面接觸的時(shí)間及/或任何其它與清潔透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面相關(guān)聯(lián)之參數(shù)。該控制次系統(tǒng)406可最初基于所偵測(cè)到的污染物之量而指示清潔透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面，或基于過(guò)去超臨界流體清潔的例子所累積的數(shù)據(jù)，該控制次系統(tǒng)406透過(guò)時(shí)間可認(rèn)定某一時(shí)間間隔一般適合于清潔透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面。清潔之后，超臨界流體很容易地從浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402移除，并且將再利用的或新鮮的浸沒(méi)液體注入于該浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402之浸沒(méi)空間中，以便能進(jìn)行其它浸沒(méi)式光刻操作?？刂拼蜗到y(tǒng)406可藉由控制通向進(jìn)入和出該浸沒(méi)空間的閥件的開與關(guān)，如圖1所述的那些閥件，而操作?？刂拼蜗到y(tǒng)406可為適合偵測(cè)透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面的污染物或在透鏡上的可能污染物之任何器件或諸器件之組合。透鏡可直接由光學(xué)的、計(jì)量學(xué)的或化學(xué)的方法予以檢視，和/或該浸沒(méi)液體可由光學(xué)的、計(jì)量學(xué)的(metrological)或化學(xué)的方法予以檢視。例如，光學(xué)器件能偵測(cè)于透鏡表面上污染物的存在，而化學(xué)傳感器能偵測(cè)于浸沒(méi)液體中污染物的存在。控制次系統(tǒng)406可含有處理器和存儲(chǔ)器，兩者系操作性地相互耦接。要了解到，該處理器可為一種用于判斷污染是否存在于透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面之上/中，判斷多少污染已累積于透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面之上/中，及/或判斷透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面是否實(shí)質(zhì)上清潔的，之處理器；可為一種用來(lái)控制主系統(tǒng)(如諸閥件)之一個(gè)或多個(gè)之部件或次部件的處理器；和/或，或者，可為一種用來(lái)判斷是否需要清潔并用來(lái)控制浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402的一個(gè)或多個(gè)之部件的處理器。存儲(chǔ)器次部件能用來(lái)記住(retain)透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面污染信息，記住特定超臨界流體及其混合物的特性與清潔能力，記住清洗透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面之前/之后進(jìn)行浸沒(méi)式光刻操作的次數(shù)，以及記住其它相關(guān)數(shù)據(jù)等。偵測(cè)部件404將信息傳送至控制次系統(tǒng)406，且該控制次系統(tǒng)406基于該信息之內(nèi)容(如污染物之存在、污染物之含量、浸沒(méi)式光刻操作的次數(shù)等)而操作。該控制次系統(tǒng)406能使用各種與清潔浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402相關(guān)之推論方式和/或技術(shù)。如本文中所使用"推論(inference)"—詞一般意指對(duì)系統(tǒng)、環(huán)境和/或使用者經(jīng)由事件和/或數(shù)據(jù)而記錄下來(lái)的一組觀察資料之推論過(guò)程或推論狀態(tài)。例如，推論能用來(lái)確認(rèn)特定內(nèi)容或特定動(dòng)作，或能在整個(gè)狀態(tài)中產(chǎn)生機(jī)率分布。該推論可為或然性，也就是基于數(shù)據(jù)和事件之考量而對(duì)整個(gè)有興趣狀態(tài)中的機(jī)率分布之計(jì)算。推論亦能指從一組事件和/或數(shù)據(jù)而組成之更高階事件之技術(shù)。不論事件是否在相近的時(shí)間接近(closetemporalproximity)上相互關(guān)聯(lián)，且該等事件與數(shù)據(jù)是否來(lái)自一個(gè)或數(shù)個(gè)事件與數(shù)據(jù)源，此推論從一組觀察到的事件和/或儲(chǔ)存的事件數(shù)據(jù)導(dǎo)致新的事件或動(dòng)作之建立。各種分類方式和/或系統(tǒng)(例如，支持向量機(jī)(supportvectormachine)、類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(neuralnetwork)、專家系統(tǒng)(expertsystem)、貝氏信賴網(wǎng)絡(luò)(Bayesianbeliefnetwork)、模糊邏輯(fuzzylogic)、資料融合引擎(datafusionengine))與進(jìn)行與本發(fā)明相關(guān)之自動(dòng)化和/或推論動(dòng)作相關(guān)者，能被采用。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)透鏡、浸沒(méi)空間和/或芯片表面于其上具有或可能有光阻污染物時(shí)，基于浸沒(méi)式光刻操作的先前效能，該控制次系統(tǒng)406可利用推論方式(inferencescheme)以超臨界流體自動(dòng)清潔浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402?？刂拼蜗到y(tǒng)406可含有處理器并且可接收超臨界流體或形成該超臨界流體的材料的壓力與溫度之?dāng)?shù)據(jù)。該處理器可被程序化來(lái)控制及改變壓力與溫度以形成超臨界流體。控制次系統(tǒng)406中的存儲(chǔ)器可作為暫時(shí)儲(chǔ)存信息(如壓力、溫度、臨界壓力數(shù)據(jù)、臨界溫度數(shù)據(jù)、溫度-壓力相互關(guān)系數(shù)據(jù)以及其它可用于形成超臨界流體或以其它方式實(shí)施本發(fā)明之?dāng)?shù)據(jù))之儲(chǔ)存媒介。該控制次系統(tǒng)406可與超臨界流體源耦接以便保持、提升或降低該超臨界流體或形成超臨界流體的材料的壓力和/或溫度。因此，藉由此配置能達(dá)成浸沒(méi)式光刻次系統(tǒng)402的自動(dòng)化清潔。圖5系為根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣之浸沒(méi)式光刻自行清潔系統(tǒng)500的14示意圖，其促進(jìn)使用監(jiān)控部件偵測(cè)在透鏡上產(chǎn)生之碎片、在浸沒(méi)液體中之過(guò)量碎片和/或在芯片表面上之碎片與染污?？刂撇考?02系操作上耦接至監(jiān)控部件504，其能偵測(cè)在浸沒(méi)式光刻部件508的透鏡上產(chǎn)生的碎片、在浸沒(méi)液體中的過(guò)量碎片、和/或在芯片506上的碎片與染污?？刂撇考?02系與在芯片506之阻劑(resist)上進(jìn)行浸沒(méi)式光刻術(shù)之浸沒(méi)式光刻部件508操作上相關(guān)聯(lián)，該浸沒(méi)式光刻部件508能至少部份基于從監(jiān)控部件504收到的信息而由控制部件502下達(dá)指令來(lái)進(jìn)行自行清潔操作。該控制部件502包括處理器510和存儲(chǔ)器512，以及視需要之人工智能(artificialintelligence;以下簡(jiǎn)稱AI)部件514。監(jiān)控部件504能包含一個(gè)或多個(gè)之散射量測(cè)系統(tǒng)(scatterometrysystem)、干涉量測(cè)系統(tǒng)(interferometrysystem)、反身寸量領(lǐng)lj系統(tǒng)(reflectometrysystem)、光學(xué)系統(tǒng)等。視需要之AI部件514能推斷出關(guān)于浸沒(méi)式光刻自行清潔系統(tǒng)是否應(yīng)作補(bǔ)償動(dòng)作及作多大程度(extent)的補(bǔ)償動(dòng)作。例如，假若透鏡被判定出部分為碎片所覆蓋，則AI部件514能推斷出關(guān)于是否要以超臨界流體沖洗透鏡和芯片和沖洗之程度。根據(jù)另一例子，AI部件514可判斷出在一個(gè)或多個(gè)芯片506上的特定區(qū)域或諸區(qū)域引發(fā)高速率的透鏡碎片累積。在此情況下，該AI部件514能推論此種信息應(yīng)前饋入來(lái)促成對(duì)浸沒(méi)式光刻部件508下達(dá)指令以于隨后芯片之此等區(qū)域上增加用超臨界流體之沖洗。另外該AI部件514能推論出對(duì)隨后之芯片和/或其上之特定區(qū)域之沖洗速率和/或沖洗時(shí)間之歷時(shí)的適當(dāng)調(diào)整。在此方式中，浸沒(méi)式光刻自行清潔系統(tǒng)500能提供前饋信息(feed-forwardinformation),其能最小化與隨后之芯片有關(guān)之校正動(dòng)作相關(guān)聯(lián)之延遲。散射量測(cè)術(shù)、干涉量測(cè)術(shù)和反射量測(cè)術(shù)為用來(lái)擷取有關(guān)入射光指向的表面之信息之技術(shù)。能擷取性質(zhì)相關(guān)信息，該等性質(zhì)包含(但不限于)碎片存在、碎片累積、分布(profile)、化學(xué)組成(chemicalcomposition).薄膜厚度以及存在于表面(如透鏡或芯片)上之特征的關(guān)鍵尺寸。再者，關(guān)于浸沒(méi)介質(zhì)之信息(如折射率以及光刻常數(shù)(l池ographicconstant》能藉由使用散射量測(cè)、干涉量測(cè)、反射量測(cè)技術(shù)予以擷取。該信息可藉由將指向表面的光之相位和/或強(qiáng)度與復(fù)合之反射和/或散射光之相位和/或強(qiáng)度訊號(hào)作比較而予以擷取之，該復(fù)合之反射和/或散射光起因于入射光從其指向的表面反射和/或散射透過(guò)該表面而成。反射和/或散射光的相位和/或強(qiáng)度基于該光指向的表面之性質(zhì)而改變。此等性質(zhì)包含，但不限于，該表面的化學(xué)性質(zhì)、于該表面上碎片之存在、該表面之平坦度、該表面上之特征、該表面中的空洞(V0id)、以及該表面下之層的類型和數(shù)目、該表面的折射率等。上述諸性質(zhì)之不同組合對(duì)入射光的相位和/或強(qiáng)度有不同的影響，因而導(dǎo)致在復(fù)合之反射和/或散射光中實(shí)質(zhì)上單一強(qiáng)度/相位標(biāo)志(signature)。因此，藉由檢測(cè)諸強(qiáng)度/相位標(biāo)志之訊號(hào)(標(biāo)志)庫(kù)，能對(duì)透鏡、浸沒(méi)液體或使用有關(guān)在表面上具有已知光柵(grating)結(jié)構(gòu)之芯片表面的性質(zhì)做出判斷。此種實(shí)質(zhì)上單一強(qiáng)度/相位標(biāo)志系藉由反射自不同的表面和/或浸沒(méi)液體而生成、和/或藉由不同的表面和/或浸沒(méi)液體折射(至少部份由于光指向的表面的復(fù)合折射率)而產(chǎn)生。該復(fù)合折射率(N)能藉由檢測(cè)表面的折射率(n)與消光系數(shù)(extinctioncoefficient)(k)而計(jì)算出。一種此類復(fù)合折射率之計(jì)算能由下列方程式表示N二n-jk其中j為(-l)之平方根。該訊號(hào)(標(biāo)志)庫(kù)能由所觀察到的強(qiáng)度/相位標(biāo)志和/或由模型和仿真所產(chǎn)生之標(biāo)志予以建構(gòu)。經(jīng)由圖標(biāo)說(shuō)明，當(dāng)曝光于已知強(qiáng)度、波長(zhǎng)和相位之第一入射光時(shí)，則在透鏡或芯片上的第一特征或浸沒(méi)液體的第一特征能產(chǎn)生第一相位/強(qiáng)度標(biāo)志。同樣地，當(dāng)曝光于已知強(qiáng)度、波長(zhǎng)和相位之第一入射光時(shí)，則在透鏡或芯片上的第二特征或浸沒(méi)液體的第二特征能產(chǎn)生第二相位/強(qiáng)度標(biāo)志。例如，在透鏡的第一部分上沒(méi)有碎片可產(chǎn)生第一標(biāo)志，而在透鏡的第二部分上一些碎片可產(chǎn)生第二標(biāo)志。經(jīng)觀察而得的標(biāo)志能與經(jīng)仿真和模型化的標(biāo)志結(jié)合來(lái)形成訊號(hào)(標(biāo)志)庫(kù)。能利用仿真和模型化來(lái)產(chǎn)生量測(cè)之相位/強(qiáng)度標(biāo)志能相匹配的標(biāo)志。在本發(fā)明之一例示態(tài)樣中，仿真、模型化以及觀察而得的標(biāo)志系儲(chǔ)存于含有超過(guò)三十萬(wàn)個(gè)相位/強(qiáng)度標(biāo)志之訊號(hào)(標(biāo)志)庫(kù)中。因此，當(dāng)從監(jiān)控部件接收到相位/強(qiáng)度訊號(hào)時(shí)，能將該等相位/強(qiáng)度訊號(hào)與例如訊號(hào)庫(kù)作圖案匹配，以判定該等訊號(hào)是否對(duì)應(yīng)于所儲(chǔ)存的標(biāo)志。本發(fā)明考慮到任何適合的監(jiān)控部件和/或系統(tǒng)，并且該等系統(tǒng)意欲落在于此附加的權(quán)利要求的范疇中。圖6為根據(jù)本發(fā)明之一態(tài)樣之用于浸沒(méi)式光刻術(shù)之方法600之示意圖。在歩驟602中，能將光阻形成于芯片上。在步驟604中，著手進(jìn)行浸沒(méi)式光刻處理，尤其是能透過(guò)相鄰于浸沒(méi)液體的透鏡來(lái)照射光阻，該浸沒(méi)液體亦相鄰于芯片表面。在步驟606中，透鏡、浸沒(méi)液體以及芯片中之至少一者系使用，例如，散射量測(cè)系統(tǒng)、干涉量測(cè)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)或反射量測(cè)系統(tǒng)等，予以監(jiān)控。依使用者之需要，透鏡、浸沒(méi)液體以及芯片中之至少一者的監(jiān)控發(fā)生在照射該光阻之前、期間和之后。在步驟608中，能做成關(guān)于透鏡、浸沒(méi)液體以及芯片中之至少一者之上/中有碎片存在之判定。此類判定能例如藉由將來(lái)自透鏡、浸沒(méi)液體或芯片所偵測(cè)到的訊號(hào)與來(lái)自透鏡、浸沒(méi)液體或芯片預(yù)先設(shè)定所欲之訊號(hào)作比較而作成者。假若所偵測(cè)到的訊號(hào)足夠接近(符合或超過(guò)臨限值)預(yù)先設(shè)定所欲之訊號(hào)時(shí)，之后可于步驟612中該方法能進(jìn)行浸沒(méi)式光刻處理。根據(jù)一實(shí)施例，能提供用于預(yù)先設(shè)定所欲之訊號(hào)的預(yù)先設(shè)定容差(tolerance)。'假若，在步驟608中，判定所偵測(cè)到的訊號(hào)并不足夠接近(沒(méi)有符合臨限值)預(yù)先設(shè)定所欲之訊號(hào)時(shí)，則表示透鏡、浸沒(méi)液體以及芯片中之至少一者之上/中有碎片存在，之后該方法能進(jìn)行步驟610，其中在透鏡與芯片之間的空間用適量的超臨界流體沖洗適量的時(shí)間以清潔透鏡、浸沒(méi)液體空間以及芯片中之至少一者。此外，能決定出具有高機(jī)率碎片存在之芯片區(qū)域，在此種狀態(tài)下用超臨界流體沖洗能更常發(fā)生、或者持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。芯片之區(qū)域能藉由，例如，網(wǎng)格映像(grid-mapping)該芯片予以定義。一但完成用超臨界流體之沖洗，該方法能回到步驟606，繼續(xù)對(duì)透鏡、浸沒(méi)液體以及芯片中之至少1者作檢視以促成用超臨界流體清潔是否達(dá)成目標(biāo)容差之決定。雖然本發(fā)明已顯示出和描述出相關(guān)某些較佳具體實(shí)施例或諸具體實(shí)施例，但明白可知，當(dāng)熟悉此項(xiàng)技藝者閱讀和理解本說(shuō)明書及其所附圖式后會(huì)想到等效之替代和修改。尤其是關(guān)于藉由上述部件(組件、器件、電路等)所進(jìn)行之各種功能，除非有特別之說(shuō)明，否則，即使是其結(jié)構(gòu)上不等同于所描述于本文中執(zhí)行本發(fā)明所說(shuō)明之例示實(shí)施例之結(jié)構(gòu)，用來(lái)描述該等部件之術(shù)語(yǔ)(包含任何提及到"方法(means)")意指對(duì)應(yīng)于任何執(zhí)行所描述部件之特定功能之部件C亦即，功能上等同)。除此之外，盡管本發(fā)明之特定特征可能已僅以數(shù)個(gè)具體實(shí)施例中之一個(gè)予以揭露，然而此種特征可與其它具體實(shí)施例之一個(gè)或數(shù)個(gè)其它特征組合，如可能對(duì)任何給定或特定應(yīng)用為想要且有利者。權(quán)利要求1、一種浸沒(méi)式光刻方法，包括透過(guò)浸沒(méi)式光刻工具的透鏡與浸沒(méi)液體照射光阻，浸沒(méi)液體位于浸沒(méi)空間中的所述浸沒(méi)液體與所述透鏡和所述光阻接觸；從所述浸沒(méi)空間移除所述浸沒(méi)液體；將超臨界流體注入所述浸沒(méi)空間中；從所述浸沒(méi)空間移除所述超臨界流體；以及將浸沒(méi)液體注入所述浸沒(méi)空間中。2、如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述超臨界流體包括選自下列所組成的群組中的至少一者氨、水、一氧化二氮、氙、氪、二氧化碳、甲烷、乙垸、乙烯、丙烷、戊烷、甲醇、乙醇、異丙醇、異丁醇、鹵烴以及環(huán)己醇。3、如權(quán)利要求1所述的方法，其中照射第一光阻包括使用365nm、248nm、193nm、157nni、13nm以及l(fā)lnm波長(zhǎng)輻射中的一者。4、如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述浸沒(méi)液體包括選自下列所組成的群組中的至少一者純水、去離子水、二次去離子水、經(jīng)離子化的水如含磷酸鹽的水及含硫酸鹽的水、環(huán)辛烷以及全氟聚醚。5、如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述超臨界流體占據(jù)所述浸沒(méi)空間0.1秒至IO分鐘的時(shí)間。6、如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述超臨界流體具有臨界溫度與臨界壓力，并且通過(guò)在第二器件中提供液相組成物以及同時(shí)在所述第二器件中升高所述組成物的壓力超過(guò)所述臨界壓力且升高其溫度超過(guò)所述臨界溫度而形成所述超臨界流體。7、一種浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)，包括光化輻射源、透鏡、浸沒(méi)液體以及用于使所述浸沒(méi)液體與所述透鏡保持接觸且與位于芯片上的光阻保持接觸的浸沒(méi)空間；超臨界流體源；以及閥件系統(tǒng)，可操作地從所述浸沒(méi)空間移除所述浸沒(méi)液體并將所述超臨界流體填充于所述浸沒(méi)空間中，并且可操作地從所述浸沒(méi)空間移除所述超臨界流體并將所述浸沒(méi)液體填充于所述浸沒(méi)空間中。8、如權(quán)利要求7所述的浸沒(méi)式光刻系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)控部件，可操作地偵測(cè)所述透鏡、所述浸沒(méi)液體、所述浸沒(méi)空間以及所述光阻中的至少一者之上或之中的碎片；以及控制部件，可操作地控制所述閥件系統(tǒng)而將所述超臨界流體填充于所述浸沒(méi)液體空間中，以響應(yīng)所述監(jiān)控部件偵測(cè)到碎片浸沒(méi)液體。9、一種浸沒(méi)式光刻方法，包括透過(guò)浸沒(méi)式光刻工具的透鏡與浸沒(méi)液體照射光阻，位于浸沒(méi)空間中的所述浸沒(méi)液體浸沒(méi)空間與所述透鏡和所述光阻接觸；監(jiān)控所述透鏡、所述浸沒(méi)空間、所述浸沒(méi)液體以及所述光阻屮的至少一者之上或之中的碎片的累積；偵測(cè)碎片之后，從所述浸沒(méi)空間移除所述浸沒(méi)液體；將所述超臨界流體注入所述浸沒(méi)空間中；從所述浸沒(méi)空間移除所述超臨界流體；以及將浸沒(méi)液體注入所述浸沒(méi)空間中。10、如權(quán)利要求9所述的方法，其中監(jiān)控部件偵測(cè)碎片，且控制部件開始將所述超臨界流體注入所述浸沒(méi)空間中；以及，處理器通過(guò)控制溫度和壓力而指示所述超臨界流體的形成。全文摘要本發(fā)明揭露浸沒(méi)式光刻方法與系統(tǒng)，其包含透過(guò)浸沒(méi)式光刻工具的透鏡與浸沒(méi)液體照射光阻，該浸沒(méi)液體位于浸沒(méi)空間中與透鏡及光阻接觸；從浸沒(méi)空間移除浸沒(méi)液體；將超臨界流體注入于浸沒(méi)空間中；從浸沒(méi)空間移除超臨界流體；以及將浸沒(méi)液體注入于浸沒(méi)空間中。文檔編號(hào)G03F7/20GK101467102SQ200680023614公開日2009年6月24日申請(qǐng)日期2006年6月23日優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日發(fā)明者B·辛格,K·A·潘,R·蘇布拉馬尼亞姆申請(qǐng)人:先進(jìn)微裝置公司;斯班遜有限公司