具有改进的用于等离子体清洁处理的适应性的物体

摘要

本发明公开了一种具有改进的用于等离子体清洁处理的适应性的物体。所述物体包括：第一外表面区域；第二外表面区域，其中所述物体构造并布置成与可去除盖协同操作使得所述盖可连接至所述物体以覆盖所述第二外表面区域，且其中与所述可去除盖连接的所述物体适于在等离子体清洁装置内被清洁，使得所述等离子体清洁装置不暴露给存在于第二外表面区域的颗粒，和其中所述第一外表面区域在等离子体清洁装置内被清洁。

权利要求

1.一种适于在等离子体清洁装置中进行等离子体清洁处理的物体，所述物体包括：第一外表面区域；

第二外表面区域，

其中所述物体构造并布置成与可去除盖协同操作，使得所述盖可连接至所述物体以覆盖所述第二外表面区域，和其中与所述可去除盖连接的所述物体适于在等离子体清洁装置内被清洁，使得所述等离子体清洁装置不暴露给存在于第二外表面区域上的颗粒，且其中所述第一外表面区域在等离子体清洁装置内被清洁。

2.根据权利要求1所述的物体，其中所述第一外表面具有第一污染水平并且所述第二外表面具有第二污染水平，并且第二污染水平高于第一污染水平。

3.根据权利要求1所述的物体，其中所述物体是光刻设备内的衬底运输装置。

4.根据权利要求1所述的物体，其中所述物体是图案形成装置运输装置。

5.根据权利要求1所述的物体，包括紧固装置，所述紧固装置配置成将所述盖紧固至所述物体。

6.一种光刻设备，包括：

图案形成装置支撑件，配置成支撑图案形成装置，所述图案形成装置适于图案化辐射束以形成图案化的辐射束；

衬底台，配置成支撑衬底；

投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到所述衬底上，和物体，适于在等离子体清洁装置内进行等离子体清洁处理，所述物体包括第一外表面区域；

第二外表面区域，

其中所述物体构造并布置成与可去除盖协同操作，使得所述盖可连接至所述物体以覆盖所述第二外表面区域，和其中与所述可去除盖连接的所述物体适于在等离子体清洁装置内被清洁，使得所述等离子体清洁装置不暴露给存在于第二外表面区域上的颗粒，且其中所述第一外表面区域在等离子体清洁装置内被清洁。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一外表面具有第一污染水平并且所述第二外表面具有第二污染水平，并且所述第二污染水平高于所述第一污染水平。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述物体是衬底运输装置。

9.根据权利要求6所述的设备，其中所述物体是图案形成装置运输装置。

10.根据权利要求6所述的设备，其中所述物体包括紧固装置，所述紧固装置配置成将所述盖紧固至所述物体。

11.一种适于在等离子体清洁装置中进行等离子体清洁处理的物体，所述物体包括：第一外表面区域；

第二外表面区域；和

可去除盖，配置成覆盖所述第二外表面区域，其中所述物体适于在所述等离子体清洁装置内清洁，使得所述等离子体清洁装置不暴露给存在于第二外表面区域上的颗粒，且其中所述第一外表面区域在所述等离子体清洁装置内被清洁。

说明书

具有改进的用于等离子体清洁处理的适应性的物体

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光刻设备和方法。

背景技术

[0002] 光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

[0003] 等离子体清洁处理可以用于通过使用从气体物质产生的高能等离子体从物体的表面区域去除颗粒、杂质和污染物。可以使用例如氩气和氧气的气体以及例如空气和氢气/氮气的混合物。可以在低压气相进行离子化的同时，产生这种高能等离子体。高能、离子化气体物质与将要被清洁的物体表面区域上的杂质和污染物反应，通常产生可以通过真空系统去除的气体产物。高能物质还通过与表面区域碰撞来清洁所述表面，从表面区域冲击掉杂质和污染物。在对具有不同污染水平的物体进行常规的等离子体清洁处理的情况下，不能获得高水平的清洁度，其可能需要对于物体进行单独地和手动地清洁的组件和包装材料。此外，例如，存在于物体的外表面区域上的例如润滑剂或油的碳氢化合物会给等离子体清洁装置本身带来污染。在执行等离子体清洁处理之后，在作为一个整体来组装物体和包装材料期间，存在污染的风险。

发明内容

[0004] 本发明的一个方面涉及一种物体，例如机器人，适于在等离子体清洁装置内的等离子体清洁处理，所述物体包括具有第一污染水平的第一外表面区域和具有第二污染水平的第二外表面区域，其中第二污染水平高于第一污染水平。

[0005] 根据本发明的一方面，提供一种物体，其具有改进的用于等离子体清洁处理的适应性。为此，所述物体构造并布置成与可去除盖协同操作，其中所述盖可连接至所述物体以覆盖所述第二外表面区域，和其中，与所述可去除盖连接的所述物体可以在等离子体清洁装置内被清洁，使得所述等离子体清洁装置不暴露给第二外表面区域的颗粒，和，其中所述第一外表面区域在等离子体清洁装置内被清洁。

[0006] 这样的技术效果在于，基本上避免了从第二外表面区域去除颗粒、杂质以及污染物。这有利地导致减小等离子体清洁装置本身被污染的风险，还导致提高物体本身的清洁度。这种类型的物体的另一优点在于，不再需要单独地和手动地清洁所述物体的所有组件并在等离子体清洁处理之前单独地和手动地清洁包装材料并在清洁之后再将这些组件组装在一起，导致显著地缩短拆卸、清洁和组装物体的整个周期的时间。还一优点在于，显著地减小由于减少处理物体必要的步骤所导致的物体的新的污染的风险。

附图说明

[0007] 现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

[0008] 图1示意地示出了根据本发明一个实施例的光刻设备；

[0009] 图2示意地示出放置在等离子体清洁装置内的根据本发明一个实施例的物体；

[0010] 图3示意地示出放置在等离子体清洁装置内的根据本发明一个实施例的物体；

[0011] 图4示意地示出在等离子体清洁处理期间的根据本发明一个实施例的物体；

[0012] 图5示意地示出在准备等离子体清洁处理时的根据本发明一个实施例的物体；

[0013] 图6示意地示出在等离子体清洁处理期间的根据本发明一个实施例的物体；

[0014] 图7示意地示出在准备等离子体清洁处理时的根据本发明一个实施例的物体。

具体实施方式

[0015] 图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：

[0016] -照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)；

[0017] -图案形成装置支撑件或支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；

[0018] -衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；和[0019] -投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

[0020] 照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。

[0021] 所述图案形成装置支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述图案形成装置支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述图案形成装置支撑件可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述图案形成装置支撑件可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

[0022] 这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

[0023] 图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

[0024] 这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，投影系统的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

[0025] 如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

[0026] 光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。

[0027] 光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体覆盖(例如水)，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备的其他空间中，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术在本领域是熟知的，用于提高投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸入到液体中，而仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。

[0028] 参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO看成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源SO是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

[0029] 所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

[0030] 所述辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置(例如，掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置(例如，掩模)MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。

[0031] 可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：

[0032] 1.在步进模式中，在将图案形成装置支撑结构(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

[0033] 2.在扫描模式中，在对图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。

[0034] 3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

[0035] 也可以附加地或可选地采用上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式。

[0036] 图2示意地示出等离子体清洁装置PCD，其中放置物体OBJ，所述物体OBJ包括具有第一污染水平的第一外表面区域SRF1和具有第二污染水平的第二外表面区域SRF2，其中第二污染水平高于第二污染水平。物体OBJ构造并布置成与可去除盖CVR协同操作。这种物体可以例如是晶片运送装置WH，或掩模版运送装置RH，所述晶片运送装置WH构造并布置成输运晶片W进入和离开光刻设备，所述掩模版运送装置RH配置成输运图案形成装置(例如掩模)MA进入和离开光刻设备。这不是限制性的。应该认识到，这种物体还可以用于其他技术领域(例如制药工业)。

[0037] 在本发明的一个实施例中，所述盖CVR可以连接至物体OBJ以覆盖第二外表面区域SRF2。在这种实施方式中，与可去除盖CVR连接的物体OBJ可以在等离子体清洁装置PCD内清洁，使得等离子体清洁装置PCD不暴露给第二外表面区域SRF2的颗粒，并且在不污染等离子体清洁装置的情况下，第一外表面区域SRF1可以在等离子体清洁装置PCD内清洁。

[0038] 图3示意地示出本发明的一个实施例，其中可去除盖CVR包括第一覆盖部件CVR1和第二覆盖部件CVR2。物体OBJ可以使用紧固装置的第一固定元件FX1(例如螺栓)连接至第一覆盖部件CVR1以封闭物体OBJ和第一覆盖部件CVR1之间的第一间隙GP1。在紧固装置或第一固定元件FX1固定之后，第二外表面区域SRF2由第一覆盖部件CVR1覆盖以获得封闭环境。

[0039] 图4示意地示出在可以位于等离子体清洁装置PCD内部的定位装置MNS相对于物体OBJ和第一覆盖部件CVR1定位第二覆盖部件CVR2时，第一表面区域SRF1可以如何由等离子体清洁装置PCD清洁。对于物体OBJ的等离子体清洁处理，在等离子体清洁装置PCD内产生的高能等离子体可以通过第二间隙GP2到达物体OBJ的第一外表面区域SRF1，用于清洁处理。附加地，在该实施例中，在等离子体清洁处理期间还清洁第一覆盖部件CVR1的外表面区域和第二覆盖部件CRV2的内表面和外表面区域。第二表面区域SRF2的杂质和污染物将不会通过高能等离子体到达，因此保留在封闭环境CENV内，使得在第二表面区域SRF2上的颗粒不能污染等离子体清洁装置PCD。在等离子体清洁处理之后，可以使用紧固装置或第二固定元件FX2将第二覆盖部件CVR2连接至第一覆盖部件CVR1，同时封闭第一覆盖部件CVR1和第二覆盖部件CVR2之间的第二间隙GP2。在闭合所述盖CVR之后，包括物体OBJ的所述盖CVR准备好用于输运到例如清洁室环境，用于进一步安装物体OBJ。在一个实施例中，可以在物体OBJ安装之后移除第一覆盖部件CVR1。

[0040] 图5示意地示出本发明的一个实施例，其中所述可去除盖CVR包括第一覆盖部件CVR1和第二覆盖部件CVR2。物体OBJ可以使用第一固定元件FX1(例如螺栓)连接至第一覆盖部件CVR1以封闭所述物体OBJ和第一覆盖部件CVR1之间的第一间隙GP1以获得闭合的环境。在固定装置或第一固定元件FX1固定之后，第二外表面区域SRF2由第一覆盖部件CVR1覆盖。可以使用第二固定元件FX2将第二覆盖部件CVR2连接至第一覆盖部件CVR1，同时，封闭第一覆盖部件CVR1和第二覆盖部件CVR2之间的第二间隙GP2。第二覆盖部件CVR2还可以包括入口IN和出口OUT。

[0041] 图6示意地示出，在等离子体清洁处理期间，由等离子体清洁装置PCD产生的高能等离子体通过入口IN被应用到物体OBJ。包括与存在于物体OBJ的第一表面区域SRF1上的颗粒、杂质以及污染物反应的离子化的气体物质的高能等离子体，可以通过出口OUT由真空系统VAC去除。在本实施例中，等离子体清洁装置PCD和真空系统VAC可以封装在一个单独设备内，但是它们也可以处于两个独立的设备中。此外，等离子体清洁装置PCD和/或真空系统VAC两者可以形成第二覆盖部件CVR2的一部分，但是它们也可以是安装在第二覆盖部件CVR2附近的独立设备。

[0042] 对于物体OBJ的等离子体清洁处理，在等离子体清洁装置PCD内生成的等离子体可以通过入口IN到达所述物体OBJ的第一外表面区域SRF1。附加地，在本实施例中，在等离子体清洁处理期间还清洁第二覆盖部件CVR2的内表面区域。其优点在于，清洁的总表面积变小，于是需要较少的高能等离子体，而且该等离子体更直接地施加到相关的表面区域。此外，在本实施例中，第二表面区域SRF2的颗粒、杂质和污染物将不会通过高能等离子体到达，因此保留在封闭环境CENV内。

[0043] 图7示意地示出本发明的另一实施例，其中可去除盖CVR包括第一覆盖部件CVR1。物体OBJ构造并布置有例如凸缘FLN，使得物体OBJ可以使用紧固装置或第一固定元件FX1(例如螺栓)直接连接至第一覆盖部件CVR1以封闭物体OBJ和第一覆盖部件CVR1之间的第一间隙GP1。第一覆盖部件CVR1还可以包括如前面详细介绍的入口IN和出口OUT。
物体OBJ的等离子体清洁处理与依照图5和6所描述的类似，但是为物体OBJ设置凸缘FLN削减了对第二覆盖部件CVR2的需要。这种实施方式在以下的情形中可能是有利的，在该情形中，第一表面区域SRF1需要等离子体清洁处理，但是其中例如第二表面区域SRF2的污染水平不是主要风险。

[0044] 虽然本申请详述了光刻设备在制造ICs中的应用，应该理解到，这里描述的光刻设备可以有制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件的其他应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

[0045] 虽然上面详述了本发明的实施例在光学光刻中的应用，应该注意到，本发明可以有其它的应用，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

[0046] 这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

[0047] 在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学构件。

[0048] 以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。