具体实施方式

在本文件中，术语“辐射”和“光束”被用于涵盖所有类型的电磁辐射，包括(例如，具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长的)紫外辐射。

本文中采用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广泛地解释为指代可以被用于赋予入射辐射束图案化横截面的通用图案形成装置，该横截面对应于要在衬底的目标部分中创建的图案。术语“光阀”也可以被用在该上下文中。除了经典掩模(投射或反射、二进制、相移、混合等)之外，其它这种图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。

图1示意性地描绘了实施例的光刻装置。该装置包括：

-可选地，照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；

-支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且被连接到第一定位器PM，该第一定位器PM被配置为根据某些参数精确地定位图案形成装置MA；

-支撑台，例如，支撑一个或多个传感器的传感器台或衬底台或晶片台WT，其被构造为保持衬底(例如，涂覆抗蚀剂的生产衬底)W，该支撑台被连接到第二定位器PW，该第二定位器PW被配置为根据某些参数精确地定位(例如，衬底W的)台的表面；以及

-投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，被配置为将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括管芯中的一部分、一个或多个管芯)上。

光刻装置可以是这样一种类型，其中衬底W的至少一部分衬底可以被具有相对高折射率的浸液(例如，水(诸如，超纯水(UPW)))覆盖，以便填充投影系统PS与衬底W之间的浸没空间。浸液也可以被施加到光刻装置中的其它空间(例如，图案形成装置MA与投影系统PS之间)。浸没技术可以被用于增加投影系统的数值孔径。本文使用的术语“浸没”并不意味着结构(诸如，衬底W)必须被浸没在浸液中；相反，“浸没”仅意味着在曝光期间浸液位于投影系统PS与衬底W之间。经图案化的辐射束B从投影系统PS到衬底W的路径完全通过浸液。在用于在投影系统PS的最终光学元件与衬底W之间提供浸液的布置中，液体限制结构沿着投影系统PS的最终光学元件与面向投影系统PS的平台或台的正对表面之间的浸没空间的边界的至少一部分边界延伸。

在操作中，照射系统IL(例如，经由光束传递系统BD)从辐射源SO接收辐射束。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如用于引导、成形和/或控制辐射的折射、反射、磁性、电磁、静电和/或其它类型的光学部件或它们的任何组合。照射系统IL可以被用于调节辐射束B以在其在图案形成装置MA的平面处的横截面中具有期望的空间和角强度分布。

本文使用的术语“投影系统”PS应被广义地解释为涵盖各种类型的投影系统，其包括适用于曝光正在使用的辐射和/或其它因素(诸如，使用浸液或使用真空)的折射、反射、折反射、变形、磁性、电磁和/或静电光学系统。本文对术语“投影透镜”的任何使用都可以被视为与更一般的术语“投影系统”同义。

光刻装置可以是具有两个或更多个支撑台(例如，两个或更多个支撑台或一个或多个支撑台与一个或多个清洁台、传感器台或测量台的组合)的类型。例如，光刻装置是包括位于投影系统的曝光侧的两个或更多个台的多台装置，每个台包括和/或保持一个或多个物体。在一个示例中，台中的一个或多个台可以保持辐射敏感材料。在一个示例中，台中的一个或多个台可以保持传感器以测量来自投影系统的辐射。在一个示例中，多台装置包括被配置为保持辐射敏感衬底的第一台(即，支撑台)和未被配置为保持辐射敏感衬底的第二台(在下文中统称为但不限于测量台、传感器台和/或清洁台)。第二台可以包括和/或可以保持一个或多个物体，而不是辐射敏感衬底。这种一个或多个物体可以包括从以下项中选择的一项或多项：用于测量来自投影系统的辐射的传感器、一个或多个对齐标记、和/或(用于清洁例如液体限制结构的)清洁设备。

在操作中，辐射束B入射在图案形成装置(例如，掩模)MA上存在的图案(设计布局)上，该图案被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上，并且由图案形成装置MA图案化。在穿过图案形成装置MA后，辐射束B穿过投影系统PS，该投影系统PS将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉测量设备、线性编码器、2D编码器或电容式传感器)，可以精确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中的聚焦和对准位置处。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(在图1中未被明确示出)可以被用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。可以使用图案形成装置对齐标记M₁、M₂和衬底对齐标记P₁、P₂来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管如图所示的衬底对齐标记P₁、P₂占据专用的目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间中(这些衬底对齐标记被称为划线对齐标记)。

控制器500控制光刻装置的整体操作并且特别地执行下文进一步描述的操作过程。控制器500可以被体现为适当编程的通用计算机，包括中央处理单元、易失性存储装置和非易失性存储装置、一个或多个输入设备和输出设备(诸如键盘和屏幕)、一个或多个网络连接以及与光刻装置的各个部分的一个或多个接口。应当理解，控制计算机和光刻装置之间的一对一关系不是必需的。一台计算机可以控制多个光刻装置。多台联网计算机可以被用于控制一个光刻装置。控制器500还可以被配置为控制光刻装置形成其一部分的光刻单元或簇中的一个或多个相关联的处理设备和衬底处理设备。控制器500还可以被配置为从属于光刻单元或簇的管理控制系统和/或晶圆厂的整体控制系统。在已经提出的用于局部浸没系统的布置中，液体限制结构12沿着投影系统PS的最终光学元件100与面向投影系统PS的平台或台的正对表面之间的浸没空间10的边界的至少一部分边界延伸。之所以被称为台的正对表面是因为在使用期间台被移动并且很少是静止的。通常，台的正对表面是衬底台WT(例如，围绕衬底W或两者的衬底台)、衬底W的表面。这种布置在图2中示出。在图2中示出并且在下文描述的布置可以被应用于上文描述并且在图1中示出的光刻装置。

图2示意性地描绘了液体限制结构12。液体限制结构12沿着投影系统PS的最终光学元件100与衬底台WT或衬底W之间的浸没空间10的边界的至少一部分边界延伸。在一个实施例中，在液体限制结构12与衬底W/衬底台WT的表面之间形成密封件。密封件可以是非接触式密封件(诸如，气体密封件16(在欧洲专利申请公开第EP-A-1,420,298号中公开了具有气体密封件的这种系统))或液体密封件。

液体限制结构12被配置为向浸没空间10供应和限制浸没流体(例如，液体)。通过液体开口中的一个液体开口(例如，开口13a)将浸没流体带入浸没空间10中。可以通过液体开口中的一个液体开口(例如，开口13b)移除浸没流体。可以通过至少两个液体开口(例如，开口13a和开口13b)将浸没流体带入浸没空间10中。液体开口中的哪个液体开口被用于供应浸没流体并且可选地哪个液体开口被用于移除浸液可以取决于衬底台WT的运动方向。

浸没流体可以通过气体密封件16被容纳在浸没空间10中，在使用期间，该气体密封件16被形成在液体限制结构12的底部与台的正对表面(即，衬底W的表面和/或衬底台WT的表面)之间。气体密封件16中的气体在压力下经由气体入口15被提供到液体限制结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的间隙。气体经由与气体出口14相关联的通道被抽取。气体入口15上的过压、气体出口14上的真空度和间隙的几何形状被布置成使得向内存在高速气流，从而限制浸没流体。作用在液体限制结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的浸没流体上的气体的力包含浸没空间10中的浸没流体。弯液面320形成在浸没流体的边界处。这种系统被公开在美国专利申请公开第US 2004-0207824中。其它液体限制结构12可以与本发明的实施例一起使用。

下文将参照图像传感器详细描述本发明，该图像传感器包括石英衬底、用于与辐射束相互作用的一个或多个下层、以及具有有限亲水性(例如，水与其具有至少75°、优选地至少90°的后退接触角)的外层(有时被称为疏液涂层、疏水涂层或涂层)。

图3是根据本发明的图像传感器17的横截面图。如图3所示，在一个实施例中，图像传感器17包括衬底板200。在一个实施例中，衬底板200是石英(SiO₂)板。图像传感器17的标记被集成到被沉积在衬底板200的顶部上的薄膜的叠层300中。衬底板200被集成到衬底台WT中。

薄膜的叠层300可以包括任何数目的层。如图3所示，在一个实施例中，叠层300包括至少四个层。层310、320和330是用于吸收从上方投影到图像传感器17上的DUV辐射并且用于吸收来自衬底板200下方的辐射的层，该辐射可以由衬底板200之下的转换层800发射。转换层800被配置为当由DUV辐射照射时发射可见光。层310、320和330形成图像传感器17的光栅。

如图3所示，在一个实施例中，图像传感器17包括吸收层350。吸收层350被沉积在由层310、320和330形成的光栅上。在一个实施例中，吸收层350被配置为吸收辐射。在一个实施例中，吸收层350反射VIS辐射和/或NIR辐射和/或MIR辐射。

在使用中，图像传感器17被配置为在液体限制结构12之下通过。当图像传感器17在液体限制结构12之下通过时，图像传感器17被浸液覆盖。在图像传感器17已经在液体限制结构12之下通过时，图像传感器17从浸液被移除。

如图3所示，在一个实施例中，图像传感器17包括疏液涂层400。疏液涂层400在图像传感器17的上表面处。疏液涂层400被施加到图像传感器17和/或被施加到图像传感器17周围，以便减少留在图像传感器17上或叠层300上的液体。

现在将在解释图像传感器17在光刻装置中的用途之后更详细地描述这些层的目的及其制造。图像传感器用作：

-用于深紫外(DUV)的空间透射滤光片(PARIS、ILIAS、TIS功能)；以及

-用于VIS、NIR、MIR的空间反射滤光片(SMASH功能)。

此外，来自叠层300的顶表面(无标记区域)的反射可以由其它传感器使用。

如图3所示，在一个实施例中，图像传感器17包括保护层500。保护层500被设置在吸收层350与疏液层400之间。保护层350用于保护吸收层350。在一个实施例中，保护层500对浸液(例如，水)的反应性低于吸收层350对浸液的反应性。保护层500阻挡否则将与吸收层350接触的浸液。

在暴露于DUV辐射时，疏液涂层400可能会遭受收缩和降解。这可能会导致疏液涂层400中的孔。来自液体限制结构12的浸液可以与疏液涂层400下方的层接触。如果不提供保护层500，则浸液可以通过疏液涂层400中的孔与吸收层350接触。当浸液接触吸收层350时，吸收层350可能会(例如，通过氧化)被降解。

如果吸收层350经历氧化，则由层310、320和330形成的光栅的图案可能会改变。这可能会导致套刻不准确度增大和/或生产率降低。附加地，吸收层350的氧化可能会促使疏液涂层400从图像传感器17分层。这可以降低光刻装置中的聚焦精度并且可以降低光刻工艺的产量。期望的是，本发明的实施例实现改进的套刻性能和/或增加的生产率和/或改进的焦距和/或增加的产量。

图7是比较图像传感器17的平面图。图7中所示的平面图展示了疏液涂层400在其中已经分层的分层区域20。这暴露了下方的叠层300的其余部分。图7还示出了氧化区域19，其中已经形成了用于吸收层350的材料的氧化物。期望的是，本发明的实施例减少图7中所示的分层区域20和氧化区域19。

在一个实施例中，保护层500由氧化物形成。通过提供由氧化物形成的保护层500，保护层500对浸液的反应性较低。这意味着保护层500在被浸液接触时更稳定。

在一个实施例中，保护层500由无机材料形成。在一个实施例中，保护层500由SiO₂形成。SiO₂是无机氧化物材料。备选地，保护层500可以由其它材料(诸如，氧化铝或氧化锆)形成。

在一个实施例中，保护层500具有类似于疏液涂层400的光学特性。这减少了保护层500对图像传感器17的光学性能的影响。在一个实施例中，保护层500是在光学方面至少半透明的。保护层500可以是半透明的或透明的。

如图3所示，在一个实施例中，光栅包括由孔101间隔开的突出部。图4是根据本发明的实施例的图像传感器17的一部分的图像。如图4所示，在一个实施例中，保护层500具有垂直于突出部的顶部的第一厚度t_t。保护层500具有垂直于突出部的侧面的第二厚度t_s。在一个实施例中，第一厚度t_t是第二厚度t_s的至少一半。在一个实施例中，第一厚度t_t是第二厚度t_s的至多两倍。第一厚度t_t和第二厚度t_s彼此相对相似。例如，第一厚度t_t可以比第二厚度t_s大至多20％，并且可选地大至多10％。在一个实施例中，第一厚度t_t是第二厚度t_s的至少80％，并且可选地至少90％。

这意味着保护层500被基本上保形地涂覆。这有助于确保衍射光栅特征的边沿被均匀地覆盖。

保护层500被沉积在吸收层350上。在一个实施例中，沉积保护层500的步骤包括使用原子层沉积(ALD)以形成保护层500。这有助于保护层500具有沿着由层310、320和330形成的光栅的突出部的顶部和侧面的基本上均匀的厚度。ALD可以被用于在吸收层350上实现保护层500的高度保形的涂层。

在一个实施例中，沉积保护层500的步骤还包括溅射另外的材料以在原子层沉积材料上形成保护层500。因此，沉积保护层500的工艺可以是多步骤沉积工艺。这种多步骤工艺可以允许更准确地控制保护层500的微结构。

ALD可以被用于产生较靠近(例如，邻近)吸收层350的较致密的子层。随后，溅射可以被用于产生较靠近(例如，邻近)疏液涂层400的较粒状的子层。较致密的子层被配置为提供对吸收层350的更好保护。较粒状的子层被配置为允许更好地粘附到疏液涂层400。这是因为与使用ALD沉积的较致密的子层相比，(因为固有的粗糙度)较粒状的子层具有的表面具有更大的总表面积。

图5是比较图像传感器17的横截面图。图5中所示的比较图像传感器17在疏液涂层400与吸收层350之间没有保护层500。

图6是这种比较图像传感器17的一部分的微显图像。如图6所示，由于水穿过疏液涂层400并且与吸收层350接触而形成了氧化钛的条纹18。作为比较，图4示出了当提供保护层500时没有形成氧化钛。

在一个实施例中，疏液涂层400与保护层500之间的粘合强度小于疏液涂层400与吸收层350之间的粘合。

在一个实施例中，制作图像传感器17的方法包括保护层500的表面21的等离子体激活，以便增加对疏液涂层400的粘合。反应离子等离子体(诸如，氧等离子体)可以被用于处理保护层500的表面21。该处理可以在沉积疏液涂层400之前进行。等离子体激活(例如，通过在表面21上形成自由基)激活了保护层500的表面21。这提高了保护层500与疏液涂层400之间的粘合。

在一个实施例中，在保护层500与疏液涂层400之间提供粘合促进剂。粘合促进剂被配置为桥接疏液涂层400与保护层500之间的化学键。可能的粘合促进剂的示例包括HMDS和OTS。还可以使用其它粘合促进剂。

在一个实施例中，制作图像传感器17的方法包括利用惰性离子轰击保护层500的表面21，以便增加表面21的粗糙度。这增加了表面21的总表面积，从而提高对疏液涂层400的粘合。可以通过使用非反应性蚀刻来调节保护层500的表面粗糙度。保护层500的表面21可以具有如下的粗糙度，该粗糙度使得在垂直于表面21的方向上沿着表面21的峰和谷之间的距离至多为10nm。

在一个实施例中，沉积疏液涂层400的步骤包括在较低压力环境中沉积疏液涂层的粘性较大的子层，以及随后在较高压力环境中沉积疏液涂层400的粘性较小的子层。可以优化用于沉积疏液涂层400的沉积参数，以改善与保护层500的键合。在一个实施例中，粘性较大的子层具有至多10nm的厚度。疏液涂层400的厚度的剩余部分由粘性较小的子层形成。通过改变沉积参数，可以形成疏液涂层400，以便从更好地粘合到保护层500过渡到更好地执行减少残留在图像传感器17上的液体的功能。

在一个实施例中，通过溅射沉积吸收层350。例如，与ALD相比，可以在更低的温度下执行溅射。在制作图像传感器17时，使用较低的温度有助于保护该图像传感器。

在一个实施例中，保护层500是非晶的。通过规定保护层500是非晶的，保护层500与图像传感器17在光学上干涉较少。例如，非晶层将不是双折射的。

图像传感器17可以被安装在衬底台WT上。图像传感器17可以被认为被合并到衬底台WT中。

下面参考图3描述一种产生图像传感器17的方式：

1)在石英衬底板200上沉积具有总厚度为～100nm(例如，50nm-200nm)的蓝铬(CrOx-Cr-CrOx)的连续层310、320、330。需要蓝铬310、320、330来使来自被放置在衬底板200之下的转换层800的可见光的二次反射最小化。该转换层800将DUV转换为可见光，该可见光被传感器捕获。来自投影系统PS的DUV穿过在蓝铬310、320、330中图案化的孔101。用于CrOx的成分是Cr₂O₃、CrO_xN_y或CrO_xN_yC_z。蓝铬310、320、330内的层是：底部层310CrO_x＝10nm-80nm厚；中间层320 Cr＝5nm-60nm厚；以及顶部层CrO_x＝20nm-100nm厚。

2)用于PARIS/ILIAS/TIS/SMASH标记(1D和2D光栅)和其它标记的图案被光刻沉积，并且然后在蓝铬310、320、330中被蚀刻，直到暴露石英表面为止(其用作蚀刻停止)。通孔101形成图案。

3)在蓝铬310、320、330和衬底板200的顶部上(例如，通过溅射)沉积总厚度高达300nm或小于100nm的TiN吸收层350，它符合图案。该吸收层350将经由VIS/NIR/MIR的反射为测量提供标记，而不会通过这些标记将光泄漏通过石英(VIS/IR/DUV)。该层可以被看作辐射阻挡层。

4)在吸收层350上沉积总厚度为100nm的SiO₂保护层500。保护层500的第一半部分可以通过ALD形成。保护层500的第二半部分可以通过溅射形成。该保护层500保护吸收层350免受浸液的影响。5)将具有有限亲水性的疏液涂层400(例如，具有例如优选地具有甲基群的Si-O-Si-O主链的无机聚合物，诸如)施加到保护层500的顶部上。下文提到了Lipocer(但这不是限制性的)。例如，疏液涂层400可以包括任何无机和/或有机硅聚合物。聚合物可以具有选自以下项中的一个或多个群：甲基、乙基、丙基、苯基、乙烯基。在具有图像传感器17的衬底台WT从液体限制结构12之下移动期间，Lipocer被沉积在保护层500上，这使水损失最小化。外(Lipocer)层通常具有1nm-300nm的厚度，但是可以更厚，例如高达500nm。

6)在传感器板上的一些斑点中，在这样的斑点处由于测量程序预计存在高DUV剂量，Lipocer不存在，例如被移除(通常，斑点是～100x100μm²，但是斑点也可能更大，例如～2x2cm²)。

一些斑点也将被剥离TiN，从而允许DUV通过蓝铬310、320、330中的孔101传递到石英板200表面。这种斑点通常在TIS、ILIAS和PARIS之上(参见图3)。

尽管本发明是关于在吸收层350(例如，TiN)上形成的外层400进行描述的，但是还可以使用具有可比较的特性的任何其它氮化物(诸如，CRN、AlTiN、以及TiAlN和ZrN等)。

上文关于图像传感器和疏液层或具有有限亲水性的涂层描述了本发明。然而，本发明可以应用于传感器的其它表面以及除了传感器以外的物体(例如，透镜元件、衬底台等)。

尽管在本文中可以具体参考光刻装置在IC的制造中的使用，但是应当理解，本文描述的光刻装置可以具有其它应用，诸如集成光学系统的制造、用于磁畴存储器的图案的引导和检测、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。技术人员将理解，在这种备选的应用的上下文中，本文对术语“晶片”或“管芯”的任何使用可以被认为分别地与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义。在被曝光之前或被曝光之后，可以在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并且显影被曝光的抗蚀剂的工具)、计量工具和/或检查工具中处理本文所指的衬底。在适用的情况下，本文的公开内容可以被施加到这种衬底处理工具和其它衬底处理工具。此外，衬底可以被处理一次以上(例如，为了创建多层IC)，使得本文使用的术语衬底也可以指已经包含经多次处理的层的衬底。

本文使用的术语“辐射”和“光束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括(例如，具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长或具有大约365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长的)紫外(UV)辐射。

在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以指代各种类型的光学部件中的任何一种光学部件或它们的组合，光学部件包括折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电磁光学部件和静电光学部件。

尽管上文已经描述了特定实施例，但是应当理解，本发明的实施例可以以不同于所描述的方式来实践。以上描述旨在是说明性的而非限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以对所描述的本发明进行修改而不脱离所附权利要求的范围。