NL1030443C2

NL1030443C2 - Immersion fluid is created for immersion lithography system with wafer sealing mechanism for use with predetermined part of wafer edge to prevent fluid leakage

Info

Publication number: NL1030443C2
Application number: NL1030443A
Authority: NL
Inventors: Jen-Chieh Shih; Tsai-Sheng Gau; Burn-Jeng Lin; Chun-Kuang Chen; Ru-Gun Liu; Shing-Shen Yu
Original assignee: Taiwan Semiconductor Mfg
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-05-22

Abstract

The immersion fluid is created for an immersion lithography system with a wafer sealing mechanism for use with a predetermined part of the wafer edge to prevent fluid leakage whilst in use for the immersion lithography. The immersion print section (300) is used together with a movable wafer claw plate (302) in which vacuum channels (304) are formed for retention and fixture of the wafer (306) clad with photoresist. The wafer claw plate is formed with a recess (307) in the upper surface which virtually coincides with the periphery and thickness of the wafer substrate, making possible the coincidence of the upper surface of the wafer substrate at the same height with the upper surface of the hollowed-out part of the wafer claw plate. The immersion fluid (308) occupies the complete space volume between the wafer and the last objective flange component (310) of the lithography light projection system.

Description

VERBETERD IMMERSIELITHOGRAFIE SYSTEEM MET WAFER-AFDICHTINGSMECHANISMENIMPROVED IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEM WITH WAFER SEAL MECHANISMS

ACHTERGRONDBACKGROUND

5 De onderhavige uiteenzetting heeft in het algemeen be trekking op immersielithografie processen die gebruikt worden voor het vervaardigen van halfgeleiderinrichtingen, en meer in het bijzonder op de mogelijkheid van immersielithografie systemen om de immersielensvloeistof te controleren en te 10 bevatten tijdens de verwerkingsstappen van het systeem.The present disclosure relates generally to immersion lithography processes used for manufacturing semiconductor devices, and more particularly to the possibility of immersion lithography systems to control and contain the immersion lens fluid during the processing steps of the system.

Het vervaardigen van op zeer grote schaal geïntegreerde (very large-scale integrated, VLSI) schakelingen vereist het gebruik van vele fotolithografische processtappen om specifieke schakelingen en componenten te definiëren en vormen op 15 het halfgeleider wafer (substraat) oppervlak. Conventionele fotolithografische systemen bestaan uit verschillende fundamentele sub-systemen, een lichtbron, optische transmissie-elementen, fotomaskerkruisdraden, en elektronische controllers. Deze systemen worden gebruikt om een specifiek beeld 20 van een schakeling dat gedefinieerd is door het maskerdra-denkruis (reticle), te projecteren op een halfgeleider wafer die bekleed is met een lichtgevoelige film (fotoresist) bekleding. Naarmate de VLSI technologie betere prestaties levert, worden de schakelingen geometrisch kleiner en dichter, 25 waardoor lithografietoestellen nodig zijn die een projectie en printen met een kleinere resolutie (kleinere afmetingen) toelaten. Dergelijke toestellen moeten nu kenmerken kunnen produceren met kenmerkresoluties die kleiner zijn dan 100 nanometer (nm). Naarmate zich nieuwe componentgeneraties 30 ontwikkelen die verdere verbeteringen vereisen van kenmerkresoluties van 65 nm en lager, is een belangrijke vooruitgang van de fotolithografieprocessen vereist.The manufacture of very large-scale integrated (VLSI) circuits requires the use of many photolithographic process steps to define and form specific circuits and components on the semiconductor wafer (substrate) surface. Conventional photolithographic systems consist of various fundamental sub-systems, a light source, optical transmission elements, photomask cross-wires, and electronic controllers. These systems are used to project a specific image of a circuit defined by the mask noise (reticle) onto a semiconductor wafer coated with a photosensitive film (photoresist) coating. As the VLSI technology delivers better performance, the circuits become geometrically smaller and denser, requiring lithography devices that allow projection and printing with a smaller resolution (smaller dimensions). Such devices should now be able to produce features with feature resolutions smaller than 100 nanometers (nm). As new component generations develop that require further improvements in feature resolutions of 65 nm and lower, significant advances in photolithography processes are required.

1030443 21030443 2

Immersielithografie werd geïmplementeerd om voordeel te halen uit de mogelijkheid van deze procestechnologie om een verbeterde resolutie te hebben. Immersielenslithografie gebruikt een vloeibaar medium om de volledige spleet tussen het 5 laatste objectieflenselement van het lichtprojectiesysteem en het halfgeleider wafer (substraat) oppervlak op te vullen tijdens de belichtingsstappen van het fotoresistpatroon printproces. Het vloeibaar medium dat gebruikt wordt als de immersielens verschaft een verbeterde refractie-index voor 10 het licht, waardoor het resolutievermogen van het lithografisch systeem wordt verbeterd. Dit is voorgesteld door de Rayleigh resolutieformule, R = kxX/N.A., waarin R (kenmerkaf-metingsresolutie) afhankelijk is van (bepaalde procesconstante), λ (golflengte van het verzonden licht) en N.A. (nu-15 merieke apertuur van het lichtprojectiesysteem). Merk op dat N.A. eveneens een functie is van de refractie-index, waarbij N.A. = n sin Θ. De variabele n is de refractie-index van het vloeibaar medium tussen de objectieflens en het wafersub-straat, en Θ de openingshoek van de lens is voor het verzon-20 den licht.Immersion lithography was implemented to take advantage of the ability of this process technology to have improved resolution. Immersion lens lithography uses a liquid medium to fill the entire gap between the last objective lens element of the light projection system and the semiconductor wafer (substrate) surface during the exposure steps of the photoresist pattern printing process. The liquid medium used as the immersion lens provides an improved light refractive index, thereby improving the resolution of the lithographic system. This is represented by the Rayleigh resolution formula, R = kxX / N.A., Where R (characteristic dimension resolution) is dependent on (certain process constant), λ (wavelength of the transmitted light) and N.A. (nu-15 meric aperture of the light projection system). Note that N.A. is also a function of the refractive index, with N.A. = n sin Θ. The variable n is the refractive index of the liquid medium between the objective lens and the wafer substrate, and Θ the aperture angle of the lens is for the transmitted light.

Men ziet dat naarmate de refractie-index (n) hoger wordt voor een bepaalde openingshoek, de numerieke apertuur (N.A.) van het projectiesysteem groter wordt, en er dus een lagere R-waarde, i.e. een hogere resolutie, wordt verschaft. Conven-25 tionele immersielithografie systemen gebruiken gedeïoniseerd water als het immersiefluïdum tussen een objectieflens en het wafersubstraat. Bij één van de golflengtes, bijvoorbeeld 193 nm, heeft het gedeïoniseerd water bij 20 graden Celsius een refractie-index van ongeveer 1,44 ten opzichte van lucht 30 welke een refractie-index heeft van ongeveer 1. Hieruit blijkt dat immersielithografie systemen die gedeïoniseerd water gebruiken als het immersiefluïdum een aanzienlijke verbetering bieden voor wat betreft de resolutie van de 3 fotolithografieprocessen.It is seen that as the refractive index (n) becomes higher for a given aperture angle, the numerical aperture (N.A.) of the projection system becomes larger, and thus a lower R value, i.e. a higher resolution, is provided. Conventional immersion lithography systems use deionized water as the immersion fluid between an objective lens and the wafer substrate. At one of the wavelengths, for example 193 nm, the deionized water at 20 degrees Celsius has a refractive index of approximately 1.44 with respect to air 30, which has a refractive index of approximately 1. This shows that immersion lithography systems have deionized water as the immersion fluid offer a significant improvement in the resolution of the 3 photolithography processes.

Figuur 1 is een dwarsdoorsnedeschema die een typisch iiranersielithografie systeem illustreert. De immersieprintsec-tie 100 van het lithografie systeem omvat een beweegbare 5 waferklauwplaat/-tafel (stage) 102 waarin vacuüm kanalen 104 ingebouwd zijn voor het vasthouden en bevestigen van de met fotoresist beklede wafer 106 op de bovenkant van de waferklauwplaat/-tafel 102. Het immersiefluïdum 108 is getoond als zijnde gelegen bovenop de met fotoresist beklede 10 wafer 106 en neemt het volledig ruimtelijk volume in tussen de wafer en het laatste objectieflenselement 110 van het lithografie lichtprojectiesysteem. Het immersiefluïdum 108 met rechtstreeks contact met zowel het bovenvlak van de met fotoresist beklede wafer 106 als met het ondervlak van het 15 objectieflenselement 110.Figure 1 is a cross-sectional diagram illustrating a typical irradiation lithography system. The immersion printing section 100 of the lithography system comprises a movable wafer chuck plate / stage (stage) 102 in which vacuum channels 104 are built in for holding and attaching the photoresist coated wafer 106 to the top of the wafer chuck plate / table 102. The immersion fluid 108 is shown to be located on top of the photoresist-coated wafer 106 and occupies the entire spatial volume between the wafer and the last objective lens element 110 of the lithography light projection system. The immersion fluid 108 with direct contact both with the upper surface of the photoresist coated wafer 106 and with the lower surface of the objective lens element 110.

Twee fluïdumreservoirs zijn rechtstreeks verbonden met het fluïdum van het waterimmersiegebied 109. Een fluïdumtoe-voerreservoir 112 werkt als een middel voor het toevoeren en injecteren van immersiefluïdum in het immersiegebied 109 net 20 onder het objectieflenselement 110. Het geïnjecteerde immer-siefluïdum wordt ofwel vastgehouden door capillaire krachten in het immersiegebied, of is opgenomen in een houder die samen met de lens beweegt. Een typische dikte van het immer-siefluïdum is tussen 1 en 2 millimeter (mm). Een fluïdumver-25 zamelreservoir 114 werkt als het middel voor het verzamelen en opnemen van de fluïdumuitgangsstroom vanaf de immersielens 108. Merk op dat de immersiefluïdumstroom gericht is vanaf het fluïdumtoevoerreservoir 112, via het immersiegebied 108, naar het fluïdumverzamelreservoir 114. Daarmee gekoppelde 30 mechanische hardware en elektrische/elektronische controllers waardoor de stroom van het immersiefluïdum zoals hierboven beschreven beheerd en gecontroleerd wordt, kunnen tevens voorzien zijn. De grote naar beneden gerichte pijlen 116 van * 4 figuur 1 welke gelegen zijn boven het laatste objectieflenselement 110 van het lithografie systeem stellen de richting van de transmissie van het licht 116 dat het patroonbeeld belicht, in de richting van het objectieflenselement 110 en 5 via de immersielens 108 naar de met fotoresist beklede wafer 106, voor. Tijdens de normale werking van het immersielithog-rafie printen van de met fotoresist beklede wafer 106, beweegt de waferklauwplaat 102 om elk belichtingsdoelgebied van de wafer onder de vaste plaatsen van het immersiefluïdum 108, 10 de fluïdumreservoirs 112 en 114, het objectieflenselement 110 en het patroonbeeld-licht 116 te positioneren.Two fluid reservoirs are directly connected to the fluid of the water immunity region 109. A fluid supply reservoir 112 acts as a means for supplying and injecting immersion fluid just below the objective lens element 110. The injected immunity fluid is either retained by capillary forces in the immersion area, or is contained in a holder that moves together with the lens. A typical thickness of the immune fluid is between 1 and 2 millimeters (mm). A fluid collection reservoir 114 acts as the means for collecting and receiving the fluid output stream from the immersion lens 108. Note that the immersion fluid stream is directed from the fluid supply reservoir 112, via the immersion region 108, to the fluid collection reservoir 114. Mechanical hardware coupled thereto and electrical / electronic controllers that manage and control the flow of the immersion fluid as described above may also be provided. The large downwardly directed arrows 116 of FIG. 1 which are located above the last objective lens element 110 of the lithography system set the direction of the transmission of the light 116 illuminating the pattern image, in the direction of the objective lens element 110 and 5 via the immersion lens 108 to wafer 106 coated with photoresist. During the normal operation of the immersion lithography printing of the photoresist coated wafer 106, the wafer chuck plate 102 moves around each exposure target area of the wafer below the fixed locations of the immersion fluid 108, 10, the fluid reservoirs 112 and 114, the objective lens element 110 and the pattern image position light 116.

Het typisch immersielithografie systeem zoals getoond en beschreven in figuur 1 is effectief voor het uitvoeren van de immersielithografie processtappen. Verschillende punten be-15 treffende de praktische aspecten van de fysische configuraties en procedures kunnen de kwaliteit van het immersielithografie proces, evenals de werkefficiëntie van het systeem beïnvloeden. Figuur 2 helpt bij de illustratie van deze punten. Figuur 2 is een schematische dwarsdoorsnede van een 20 typisch immersielithografie systeem, welke dwarsdoorsnede gelijkaardig is aan figuur 1, maar waarin de hardwarecompo-nentlocaties tijdens het bewerken van de rand van het wafer-substraat getoond zijn. De immersieprintsectie 200 van het lithografiesysteem is getoond met de beweegbare 25 waferklauwplaat/-tafel 202 waarin vacuüm kanalen 204 opgenomen zijn om de met fotoresist beklede wafer 206 vast te houden en te bevestigen op de wafertafel 202. Het immersieflu-idum 208 is getoond als zijnde gelegen bovenop de met fotoresist beklede wafer 206 en neemt het volledige ruimtelijk 30 volume tussen de wafer en het laatste objectieflenselement 210 van het lithografie lichtprojectiesysteem in. Het fluïdum 208 staat in rechtstreeks contact met zowel het bovenvlak van de met fotoresist beklede wafer 206 als met het ondervlak van 5 het objectieflenselement 210. De twee fluïdumreservoirs, het fluïdumtoevoerreservoir 212 en het fluïdumverzamelreservoir 214 zijn rechtstreeks verbonden met het fluïdum 208.The typical immersion lithography system as shown and described in Figure 1 is effective for performing the immersion lithography process steps. Different points concerning the practical aspects of the physical configurations and procedures can influence the quality of the immersion lithography process, as well as the working efficiency of the system. Figure 2 helps with the illustration of these points. Figure 2 is a schematic cross-section of a typical immersion lithography system, which cross-section is similar to Figure 1, but showing the hardware component locations during processing of the edge of the wafer substrate. The immersion printing section 200 of the lithography system is shown with the movable wafer chuck plate / table 202 in which vacuum channels 204 are included to hold and fix the photoresist coated wafer 206 on the wafer table 202. The immersion fluid 208 is shown to be located on top of photoresist-coated wafer 206 and occupies the entire spatial volume between the wafer and the last objective lens element 210 of the lithography light projection system. The fluid 208 is in direct contact with both the upper surface of the photoresist-coated wafer 206 and the lower surface of the objective lens element 210. The two fluid reservoirs, the fluid supply reservoir 212 and the fluid collection reservoir 214 are directly connected to the fluid 208.

Het immersiefluïdum 208 is getoond als zijnde gelegen bij 5 de rand van het wafersubstraat 206 om een bewerking op de fotoresistgebieden bij de rand van de wafer uit te voeren.The immersion fluid 208 is shown to be located at the edge of the wafer substrate 206 to perform an operation on the photoresist regions at the edge of the wafer.

Bij de rand van het wafersubstraat is de normale gesloten lusstroom van het immersiefluïdum vanaf het fluïdumtoevoerreservoir 212, via het immersiegebied 208 naar het fluïdumver-10 zamelreservoir 214 verschillend van de stroom die voorheen werd beschreven voor figuur 1. Zoals getoond in figuur 2 is er nu een bijkomend pad 215 voor de uitgangsstroom van het immersiefluïdum, welk pad optreedt bij bewerkingen bij de rand van het wafersubstraat. Dit bijkomend pad 215 laat toe 15 dat immersiefluïdum uit de immersielens 208 stroomt, uit de reservoirlus langs de buitenrand van het wafersubstraat 206, en langs de buitenrand van de beweegbare waferklauwplaat/-tafel 202, waarbij het fluïdum niet terugkeert naar het flu-idumverzamelreservoir 214. Dit ongecontroleerd wegvloeien van 20 immersiefluïdum zal niet noodzakelijk de kwaliteit van het immersielithografie proces schaden, maar kan de werkeffici-entie van het systeem nadelig beïnvloeden. Het immersieflu-idum wordt niet volledig gerecupereerd en wordt verspild aangezien het wegstroomt van de immersielens 208 en de immer-25 siefluïdumreservoirs. Bovendien kunnen de mechanische en elektrische componenten van de waferklauwplaat 202 en de daaronder liggende samenstellen op ongewenste wijze nat worden door de bijkomende stroom 215 van immersiefluïdum. Een dergelijk ongewenst nat worden en een dergelijke ongewenste 30 stroming kunnen de levensduur van de hardware en van de elektrische componenten van het systeem verkorten, en kunnen deze vervuilen. Hierdoor is het mogelijk dat ontwerpers van immersielithograf ie systemen bijkomende tijd en kosten vergende 6 inspanningen moeten investeren om het systeemontwerp en configuraties aan te passen aan deze bijkomende stroming van immersiefluïdum.At the edge of the wafer substrate, the normal closed loop flow of the immersion fluid from the fluid supply reservoir 212, via the immersion region 208 to the fluid collection reservoir 214 is different from the flow previously described for Figure 1. As shown in Figure 2, there is now an additional path 215 for the immersion fluid output stream, which path occurs during operations at the edge of the wafer substrate. This additional path 215 allows immersion fluid to flow out of the immersion lens 208, out of the reservoir loop along the outer edge of the wafer substrate 206, and along the outer edge of the movable wafer chuck plate / table 202, the fluid not returning to the fluid collection reservoir 214 This uncontrolled drainage of immersion fluid will not necessarily damage the quality of the immersion lithography process, but may adversely affect the working efficiency of the system. The immersion fluid is not fully recovered and is wasted as it flows away from the immersion lens 208 and the ever-fluid reservoirs. In addition, the mechanical and electrical components of the wafer chuck plate 202 and the underlying assemblies may become wet in an undesirable manner by the additional flow 215 of immersion fluid. Such an undesired getting wet and such an undesired flow can shorten the life of the hardware and of the electrical components of the system, and can contaminate them. As a result, designers of immersion lithography systems may have to invest additional time and cost-intensive efforts to adapt system design and configurations to this additional flow of immersion fluid.

De waferrandpositie van de immersielens 208 stelt de 5 immersielithografie verwerking eveneens bloot aan bepaalde kwaliteitsproblemen. Tijdens normale wafer processing in de halfgeleider verwerkingsfaciliteiten, hebben de waferranden een grote neiging om deeltjesvervuiling te verzamelen. Dit komt omdat de waferrand vaker gehanteerd wordt en zich dich-10 ter bij deeltjesgeneratiebronnen bevindt dan de binnenste gebieden van het wafersubstraat. Zoals getoond in figuur 2 maakt het immersiefluïdum contact met deeltjes die gelegen zijn bij de wafersubstraatrand 206, wanneer de waferklauwplaat/-tafel 202 de wafersubstraatrand 206 onder de 15 immersielens 208 positioneert. Bijgevolg kunnen de deeltjes loskomen van het wafersubstraatoppervlak 206 en opgenomen worden in het fluïdum 208. Deze deeltjes kunnen dan de immre-sielithografie belichtingsprocessen voldoende beïnvloeden om de geprinte beeldpatronen op het wafersubstraat te vervormen 20 en verstoren. De deeltjes kunnen eveneens op het wafersubstraatoppervlak gedeponeerd en daaraan gehecht worden om de daarop volgende waferverwerkingsstappen te beïnvloeden. De stroom van het immersiefluïdum naar het verzamelreservoir 214 en de bijkomende stroom 215 uit het immersiegebied 208 zijn 25 mogelijk niet in staat om te vermijden dat de deeltjes de immersielithografie en de daarop volgende verwerkingsstappen beïnvloeden.The wafer edge position of the immersion lens 208 also exposes the immersion lithography processing to certain quality problems. During normal wafer processing in the semiconductor processing facilities, the wafer edges have a high tendency to collect particle contamination. This is because the wafer edge is handled more often and is closer to particle generation sources than the inner regions of the wafer substrate. As shown in Figure 2, the immersion fluid makes contact with particles located at the wafer substrate edge 206 when the wafer chuck plate / table 202 positions the wafer substrate edge 206 below the immersion lens 208. Consequently, the particles can become detached from the wafer substrate surface 206 and be incorporated in the fluid 208. These particles can then sufficiently influence the immission lithography exposure processes to distort and disrupt the printed image patterns on the wafer substrate. The particles can also be deposited on the wafer substrate surface and adhered thereto to influence subsequent wafer processing steps. The flow from the immersion fluid to the collection reservoir 214 and the additional stream 215 from the immersion region 208 may not be able to prevent the particles from influencing the immersion lithography and the subsequent processing steps.

JP 63 157419 op naam van Toshiba Corporation openbaart een inrichting voor het overbrengen van kleine patronen, 30 omvattende een balg 3 en een O-ring 4. De balg 3 is verbonden met de buitenkant van een optische cilinder 1 om het licht van buitenaf af te schermen, waarbij de binnenruimte 11 van de balg 3 gevuld is met een vloeistof, en de vloeistof afge t 7 dicht wordt door de O-ring 4. De O-ring 4 wordt vastgeklemd door een klemmal 5.JP 63 157419 in the name of Toshiba Corporation discloses a device for transferring small patterns, comprising a bellows 3 and an O-ring 4. The bellows 3 is connected to the outside of an optical cylinder 1 to turn off the light from outside screens, wherein the inner space 11 of the bellows 3 is filled with a liquid, and the liquid is sealed off by the O-ring 4. The O-ring 4 is clamped by a clamping mold 5.

Een verbeterd systeem voor het afdichten en controleren van het immersiefluïdum in het immersiegebied tijdens de 5 volledige immersielithografie processtappen is dus wenselijk. Het verbeterd systeem zou eveneens de inbreng van deeltjes in het immersiefluïdum minimaliseren door te vermijden dat immersief luïdum contact maakt met de met deeltjes vervuilde gebieden. Het systeem zou helpen om de integriteit van het 10 fotoresist beeld en patroon op de wafers te behouden zodat deze niet vervormd en defect worden.An improved system for sealing and controlling the immersion fluid in the immersion area during the complete immersion lithography process steps is therefore desirable. The improved system would also minimize the introduction of particles into the immersion fluid by avoiding immersive fluid contacting the particle-contaminated areas. The system would help to maintain the integrity of the photoresist image and pattern on the wafers so that they do not become distorted and defective.

SAMENVATTINGSUMMARY

In het licht van het voorgaande verschaft deze uiteenzet-15 ting een immersielithografie systeem dat een immersiefluïdum omvat voor het uitvoeren van immersielithografie op een wafer, en een afdichtingsring welke een voorafbepaald deel van een waferrand afdekt, omvat, voor het vermijden dat immersief luïdum doorheen het afgedekt deel van de waferrand lekt. 20 De opbouw en werkwijze volgens de uitvinding, evenals bijkomende doelen en voordelen daarvan zullen echter beter begrepen worden uit de volgende beschrijving van specifieke uitvoeringsvormen, wanneer de beschrijving gelezen wordt samen met de tekeningen in bijlage.In light of the foregoing, this explanation provides an immersion lithography system that includes an immersion fluid for performing immersion lithography on a wafer, and a sealing ring covering a predetermined portion of a wafer edge, to prevent immersive fluid from passing through the wafer edge. covered portion of the wafer edge is leaking. However, the structure and method according to the invention, as well as additional objects and advantages thereof, will be better understood from the following description of specific embodiments when the description is read in conjunction with the attached drawings.

2525

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figuur 1 illustreert een dwarsdoorsnede van een conventioneel immersielithografie systeem.Figure 1 illustrates a cross-section of a conventional immersion lithography system.

Figuur 2 illustreert een dwarsdoorsnede van het conventi-30 oneel immersielithografie systeem tijdens de verwerking van een wafersubstraat randgebied.Figure 2 illustrates a cross-section of the conventional immersion lithography system during the processing of a wafer substrate edge area.

88

Figuur 3 illustreert een dwarsdoorsnede van een voorbeeld van het beschreven immersielithografie systeem voor bewerkingen op het wafersubstraat randgebied.Figure 3 illustrates a cross section of an example of the immersion lithography system described for operations on the wafer substrate edge area.

Figuur 4 illustreert een dwarsdoorsnede van een tweede 5 voorbeeld van het beschreven immersielithografie systeem voor bewerkingen op het wafersubstraat randgebied.Figure 4 illustrates a cross-section of a second example of the described immersion lithography system for operations on the wafer substrate edge area.

Figuur 5 illustreert een dwarsdoorsnede van een voorbeeld van de beschreven afdichtingsringdrager die opgenomen is in het immersielens lithografiesysteem.Figure 5 illustrates a cross-section of an example of the described seal ring support included in the immersion lens lithography system.

10 Figuren 6A tot 6D zijn onderaanzichten van de beschreven afdichtingsringdrager voor een immersielens lithografiesys-teem volgens verschillende voorbeelden van de onderhavige uiteenzetting.Figures 6A to 6D are bottom views of the described seal ring support for an immersion lens lithography system according to various examples of the present explanation.

15 BESCHRIJVING15 DESCRIPTION

De onderhavige uiteenzetting beschrijft een verbeterd systeem en een verbeterde werkwijze voor het afdichten en controleren van het immersiefluïdum in een immersiegebied tijdens de volledige immersielithografie belichtingsbewer-20 king. Het beschreven systeem heeft een afdichtingsringinrich-ting om het afdichten en het insluiten van het immersieflu-idum op het wafersubstraat en in de immersiefluïdumreservoirs door de wafersubstraatrand te bedekken, te vergemakkelijken. De beschreven afdichtingsring wordt geplaatst en uit zijn 25 werkpositie verwijderd door tussenkomst van een beschreven afdichtingsring-dragerinrichting. De onderhavige uiteenzetting verschaft verschillende voorbeelden van de wijze waarop de afdichtingsring geïmplementeerd kan zijn in het immersie-lithografie systeem. Bovendien verschaft de onderhavige uit-30 eenzetting verschillende voorbeelden van afdichtingsring dragerontwerpen die gebruikt kunnen worden in het beschreven immersielithografie systeem.The present disclosure describes an improved system and method for sealing and controlling the immersion fluid in an immersion region during the full immersion lithography exposure operation. The described system has a sealing ring device to facilitate sealing and enclosing the immersion fluid on the wafer substrate and in the immersion fluid reservoirs by covering the wafer substrate edge. The described seal ring is placed and removed from its working position through the intervention of a described seal ring support device. The present explanation provides various examples of how the seal ring may be implemented in the immersion lithography system. In addition, the present invention provides various examples of seal ring support designs that can be used in the immersion lithography system described.

99

De afdichtingsringinrichting van de onderhavige uiteenzetting is een dunne ring bestaande uit een zacht materiaal zoals rubber, plastic, mylar, delrin, Teflon, of uit gelijkaardige composietmateriaal die gebruikt kunnen worden voor 5 afdichtingsdoeleinden. De beschreven afdichtingsring is zodanig opgebouwd dat de dikte van de ring bij benadering net kleiner is dan de werkafstand van de immersielens, i.e. de afstand van de ruimte tussen het wafersubstraatoppervlak en het laatste objectieflenselement van het lichtprojectiesys-10 teem. De binnendiameter (die de open ruimte definieert) van de afdichtingsring is zodanig afgemeten dat een deel van de buitenrand en -omtrek van het wafersubstraat bedekt /afgeschermd is door de afdichtingsring, waarbij de doelplaatsen blootgesteld zijn voor de immersielithografie bewerking van 15 het wafersubstraatoppervlak. De buitendiameter (buitenrand) van de afdichtingsring is zodanig afgemeten dat de ring met voldoende afdichtingsringmateriaal overlapt met de buitenrand van het wafersubstraat teneinde een contactafdichting met het deel van de waferklauwplaat/-tafel die grenst aan het wafer-20 substraat te verkrijgen.The seal ring device of the present explanation is a thin ring consisting of a soft material such as rubber, plastic, mylar, delrin, Teflon, or similar composite material that can be used for sealing purposes. The sealing ring described is constructed in such a way that the thickness of the ring is approximately just smaller than the working distance of the immersion lens, i.e. the distance of the space between the wafer substrate surface and the last objective lens element of the light projection system. The inner diameter (which defines the open space) of the sealing ring is dimensioned such that a portion of the outer edge and circumference of the wafer substrate is covered / shielded by the sealing ring, with the target sites exposed for the immersion lithography processing of the wafer substrate surface. The outer diameter (outer edge) of the sealing ring is dimensioned such that the ring with sufficient sealing ring material overlaps with the outer edge of the wafer substrate to obtain a contact seal with the portion of the wafer chuck plate / table adjacent to the wafer substrate.

Figuur 3 illustreert een voorbeeld van de afdichtingsring die geïntegreerd is met het immersielithografie systeem in overeenstemming met de onderhavige beschrijving. De immersie-printsectie 300 van het lithografiesysteem is getoond samen 25 met de beweegbare waferklauwplaat/-tafel 302 waarin vacuüm kanalen 304 zijn opgenomen voor het vasthouden en bevestigen van de met fotoresist beklede wafer 306 op de bovenkant van de wafertafel 302. De waferklauwplaat/-tafel 302 is gebouwd met een uitsparing 307 in het bovenvlak die nagenoeg overeen-30 stemt met de omtrek en de dikte van het wafersubstraat 306, om het plaatsen van het wafersubstraat 306 zodanig mogelijk te maken dat het bovenvlak van het wafersubstraat 306 op gelijke hoogte ligt en samenvalt (of coplanair is) met het 10 bovenvlak van het niet uitgehold deel van de waferklauw-plaat/-tafel 302. Het immersiefluïdum 308 is getoond als zijnde gelegen op de met fotoresist beklede wafer 306 en neemt het volledig ruimtelijk volume in tussen de wafer en 5 het laatste objectieflenselement 310 van het lithografie lichtprojectiesysteem. Het fluïdum is in rechtstreeks contact met zowel het bovenvalk van de met fotoresist beklede wafer 306 als met het ondervlak van het objectieflenselement 310.Figure 3 illustrates an example of the seal ring integrated with the immersion lithography system in accordance with the present description. The immersion printing section 300 of the lithography system is shown together with the movable wafer chuck plate / table 302 which includes vacuum channels 304 for holding and attaching the photoresist coated wafer 306 to the top of the wafer table 302. The wafer chuck plate table 302 is built with a recess 307 in the top surface that substantially corresponds to the circumference and thickness of the wafer substrate 306, to enable placement of the wafer substrate 306 such that the top surface of the wafer substrate 306 is at the same height and coincides (or is co-planar) with the top surface of the non-hollowed portion of the wafer claw plate / table 302. The immersion fluid 308 is shown to be located on the photoresist-coated wafer 306 and occupies the full spatial volume between the wafer and the last objective lens element 310 of the lithography light projection system. The fluid is in direct contact both with the upper falcon of the photoresist-coated wafer 306 and with the lower surface of the objective lens element 310.

De twee fluïdumreservoirs, het fluïdumtoevoerreservoir 312 en 10 het fluïdumverzamelreservoir 314, evenals andere accessoires voor het vasthouden van het immersiefluïdum 308 in de ruimte tussen de wafer en het lenselement 310 kunnen gezamenlijk aangeduid worden als een fluïdumopnamemiddel.The two fluid reservoirs, the fluid supply reservoir 312 and the fluid collection reservoir 314, as well as other accessories for holding the immersion fluid 308 in the space between the wafer and the lens element 310 can be collectively referred to as a fluid receiving means.

Het immersiefluïdum 308 is getoond als zijnde gelegen bij 15 de rand van het wafersubstraat 306 om een bewerking uit te voeren op de fotoresistgebieden. Bij de wafersubstraatrand 306 werd een afdichtingsring 318 geplaatst in een zodanige positie op het wafersubstraatoppervlak 306 dat de afdichtingsring 318 contact maakt met de buitenrand van het wafer-20 substraat 306, waarbij deze overlapt en eveneens in contact is met een klein deel 319 van de waferklauwplaat/-tafel dat grenst aan de rand van het wafersubstraat 306. De beschreven afdichtingsring 318 sluit het immersiefluïdum in in het im-mersiegebied 309. De beschreven afdichtingsring 318 vermijdt 25 de bijkomende stroom van immersiefluïdum uit het waterimmer-siegebied 318 en vanaf de immersiefluïdum reservoirgebieden 312 en 314. Aangezien de afdichtingsring 318 het immersieflu-idum insluit, wordt de stroom en het gebruik van het fluïdum zeer goed gecontroleerd en in stand gehouden. De fluïdumstro-30 men en het gebruik zijn dezelfde voor de immersielithografie bewerking in het middelste deel van het wafersubstraat en aan de wafersubstraatrand. De immersiefluïdumverliezen en -verspilling zijn minimaal en de fluïdumstromingsdynamica in het % 11 immersiegebied 309 en de immersiefluïdum reservoirlus zijn consequent en stabiel. Er wordt eveneens opgemerkt dat het afdekbereik van de afdichtingsring 318 op de buitenrand van het wafersubstraat 306 eveneens vermijdt dat de deeltjesver-5 vuiling die aanwezig is bij de rand van het wafersubstraat 306 het immersiefluïdum en het wafersubstraatoppervlak vervuilt. Bijgevolg blijven het immersiefluïdum en het immersie-gebied 309 schoon en vrij van deeltjes die het immersieli-thografie proces zouden kunnen vervormen en verstoren. De 10 voordelen van het afdichten en afdekken van de deeltjes onder de afdichtingsring zou eveneens helpen om te vermijden dat vrije deeltjes zich hechten aan het binnenoppervlak van het wafersubstraat en zo schade berokkenen tijdens de daaropvolgende bewerkingsstappen.The immersion fluid 308 is shown to be located at the edge of the wafer substrate 306 to perform an operation on the photoresist regions. At the wafer substrate edge 306, a sealing ring 318 was placed in such a position on the wafer substrate surface 306 that the sealing ring 318 contacts the outer edge of the wafer substrate 306, overlapping and also in contact with a small portion 319 of the wafer chuck plate Table adjacent to the edge of the wafer substrate 306. The described sealing ring 318 encloses the immersion fluid in the immobilization region 309. The described sealing ring 318 avoids the additional flow of immersion fluid from the water immersion region 318 and reservoir regions from the immersion fluid. 312 and 314. Since the seal ring 318 encloses the immersion fluid, the flow and use of the fluid is very well controlled and maintained. The fluid flows and usage are the same for immersion lithography processing in the middle part of the wafer substrate and at the wafer substrate edge. The immersion fluid losses and wastage are minimal and the fluid flow dynamics in the% 11 immersion region 309 and the immersion fluid reservoir are consistent and stable. It is also noted that the coverage area of the sealing ring 318 on the outer edge of the wafer substrate 306 also prevents the particle contamination present at the edge of the wafer substrate 306 from contaminating the immersion fluid and the wafer substrate surface. Consequently, the immersion fluid and immersion region 309 remain clean and free from particles that could distort and disrupt the immersion lithography process. The advantages of sealing and covering the particles under the sealing ring would also help to prevent free particles from adhering to the inner surface of the wafer substrate and thus causing damage during the subsequent processing steps.

15 Figuur 4 illustreert een ander voorbeeld van de afdich tingsring die geïnstalleerd is op het immersielithografie systeem in overeenstemming met de onderhavige beschrijving.Figure 4 illustrates another example of the seal ring installed on the immersion lithography system in accordance with the present description.

De immersie printsectie 400 van het lithografiesysteem is getoond met een beweegbare waferklauwplaat/-tafel 402 waarin 20 vacuüm kanalen 404 opgenomen zijn voor het vasthouden en het bevestigen van de met fotoresist beklede wafer 406 op de wafertafel 402. De waferklauwplaat/-tafel 402 is gebouwd met een dubbele trapuitsparing in het bovenoppervlak. De eerste trapuitsparing 405 van de waferklauwplaat/-tafel 402 met 25 dubbele trapuitsparing, is gebouwd met een uitsparing die nagenoeg overeenstemt met de omtrek en dikte van het wafersubstraat 406 om het plaatsen van de wafer zodanig mogelijk te maken dat het bovenvlak van de wafer zich op dezelfde hoogte bevindt en samenvalt met (of coplanair is met) het 30 bovenvlak van het eerste trapuitsparingsgebied. De trapuitsparing 407 is zodanig gebouwd dat de afdichtingsring 418 binnen de omtrek van de uitsparing geplaatst kan worden, zodanig dat de afdichtingsring 418 contact maakt met de bui- Λ 12 tenrand van het wafersubstraat 406, waarbij de ring overlapt en eveneens contact maakt met een klein deel 409 van de tweede trapuitsparing van de waferklauwplaat/-tafel 402, welk deel grenst aan de wafer. De diepte van de twee trapuitspa-5 ring 407 is zodanig afgemeten dat de bovenkant van de geplaatste afdichtingsring 418 zich op dezelfde hoogte bevindt als en samenvalt met (of coplanair is met) de buitenrand, bovenvlak van de niet uitgespaarde gebieden van de waferklauwplaat/-tafel 402.The immersion printing section 400 of the lithography system is shown with a movable wafer chuck plate / table 402 which includes 20 vacuum channels 404 for holding and attaching the photoresist coated wafer 406 to the wafer table 402. The wafer chuck plate / table 402 is built with a double stair recess in the upper surface. The first stage recess 405 of the wafer chuck plate / table 402 with double stage recess is constructed with a recess that substantially corresponds to the circumference and thickness of the wafer substrate 406 to allow the wafer top surface to be positioned such that the wafer top surface is at the same height and coincides with (or is co-planar with) the top surface of the first stair recess area. The stair recess 407 is constructed such that the seal ring 418 can be placed within the circumference of the recess such that the seal ring 418 contacts the outer edge of the wafer substrate 406, the ring overlapping and also contacting a small part 409 of the second stage recess of the wafer chuck plate / table 402, which part adjoins the wafer. The depth of the two step spacing ring 407 is dimensioned such that the top of the sealing ring 418 placed is at the same height as and coincides with (or is co-planar with) the outer edge, top surface of the non-recessed regions of the wafer chuck / table 402.

10 Het immersiefluïdum 408 is getoond als zijnde gelegen naast de rand van het wafersubstraat 406 om een bewerking op de fotoresistgebieden uit te voeren. Het immersiefluïdum 408 is gelegen op de met fotoresist beklede wafer 406, en bestaat uit een immersiefluïdum dat het volledig ruimtelijk volume 15 tussen de wafer en het laatste objectieflenselement 410 inneemt. De dubbele trapstructuur van de waferklauwplaat/-tafel uitsparing laat toe dat de afdichtingsring 418 het immersiefluïdum in het immersiegebied 409 afdicht. De illustratie van figuur 4 toont eveneens dat een bijkomende uitwaartse stroom 20 van het immersiefluïdum geëlimineerd wordt. Het voorbeeld van figuur 4 is eveneens zeer effectief voor het controleren van het gebruik en van de stroom van het immersiefluïdum in het immersielithografie systeem, evenals voor het minimaliseren van waferrand deeltjesvervuiling die in het immersielithogra-25 fie systeem en op het wafersubstraatoppervlak geïntroduceerd wordt.The immersion fluid 408 is shown as being adjacent to the edge of the wafer substrate 406 to perform an operation on the photoresist regions. The immersion fluid 408 is located on the photoresist-coated wafer 406, and consists of an immersion fluid that occupies the entire spatial volume between the wafer and the last objective lens element 410. The double step structure of the wafer chuck plate / table recess allows the sealing ring 418 to seal the immersion fluid in the immersion region 409. The illustration of Figure 4 also shows that an additional outflow 20 of the immersion fluid is eliminated. The example of Figure 4 is also very effective for controlling the use and flow of the immersion fluid in the immersion lithography system, as well as for minimizing wafer edge particle contamination introduced into the immersion lithography system and on the wafer substrate surface.

Verder wordt opgemerkt dat de ontwerpen en types van de waferklauwplaten/-tafels en van de afdichtingsring variabel kunnen zijn zolang een effectieve afdichting van het immer-30 siegebied en van de immersiefluïda verkregen worden. Als een voorbeeld kan een flexibele afdichtingsring zodanig ontworpen en gebouwd zijn dat de ring zich uitstrekt tot voorbij het afdekken van de waferklauwplaat/-tafel en zich naar beneden 13 uitstrekt om gedeeltelijk de klauwplaat/tafel af te dekken of af te schermen (niet getoond). Een ander ontwerp kan een semi-stijve, zeer vlakke afdichtingsring zijn voor het plaatsen op een waferklauwplaat/-tafel met kleinere diameter, 5 zodanig dat de afdichtingsring zich op dit zelfde vlak uitstrekt ver achter de buitenrand van de waferklauwplaat/-tafel (eveneens niet getoond).It is further noted that the designs and types of the wafer chuck plates / tables and of the sealing ring can be variable as long as an effective sealing of the immunization region and of the immersion fluids is obtained. As an example, a flexible sealing ring may be designed and constructed such that the ring extends beyond covering the wafer chuck / table and extends downward 13 to partially cover or shield the chuck / table (not shown) . Another design can be a semi-rigid, very flat sealing ring for placing on a smaller diameter wafer chuck / table, such that the sealing ring extends on this same plane far behind the outer edge of the wafer chuck / table (also not shown).

De beschreven afdichtingsring kan op het wafersubstraat en de waferklauwplaat/-tafel geplaatst worden en daarvan 10 verwijderd worden door gebruik te maken van een beschreven afdichtingsring-dragerinrichting. De beschreven afdichtings-ringdrager is opgenomen in de immersieprintsectie van het immersielithografie systeem als een uitzetbare, intrekbare arm die bewogen wordt in een positie die rechtstreeks uitge-15 lijnd is over de afdichtingsring voor de plaatsing en verwijdering daarvan. Nadat deze rechtstreeks over de afdichtingsring gepositioneerd is, kan de arm van de afdichtingsringdra-ger verticaal bewegen voor het plaatsen of het verwijderen van de afdichtingsring op de waferklauwplaat/-tafel. Wanneer 20 de arm van de afdichtingsringdrager zich in een positie met een verbonden afdichtingsring van de waferklauwplaat/-tafel bevindt, dan kunnen de afdichtingsringarm en -drager zich intrekken en naar een andere positie weg van de waferklauwplaat/-tafel bewegen om de opslag van of een alter-25 natieve plaatsing van de afdichtingsring uit te voeren. In de afdichtingsringdrager zijn vacuüm kanalen ingebouwd welke uitmonden in kleine vacuüm poorten bij bepaalde locaties voor het bevestigen, oppikken en overbrengen van de afdichtingsring door de vacuüm kracht.The described seal ring can be placed on the wafer substrate and wafer chuck plate / table and removed from it by using a described seal ring support device. The described seal ring carrier is included in the immersion print section of the immersion lithography system as an expandable, retractable arm that is moved into a position that is directly aligned with the seal ring for placement and removal thereof. After being positioned directly over the seal ring, the arm of the seal ring carrier can move vertically to place or remove the seal ring on the wafer chuck plate / table. When the arm of the sealing ring carrier is in a position with a connected sealing ring of the wafer chuck plate / table, the sealing ring arm and carrier can retract and move to another position away from the wafer chuck plate / table in order to store or perform an alternative placement of the sealing ring. Vacuum channels are built into the seal ring carrier which open into small vacuum ports at certain locations for attaching, picking up and transferring the seal ring through the vacuum force.

30 Figuur 5 illustreert een dwarsdoorsnede van een voorbeeld van het beschreven afdichtingsring-dragersamenstel dat opgenomen is in een immersielens lithografiesysteem in overeenstemming met de onderhavige uiteenzetting. Het 14 waferklauwplaat/-tafel 400 samenstel is getoond met een af-dichtingsring 418 die geplaatst werd in zijn werkpositie op het bovenvlak van de waferklauwplaat/-tafel 402 en op het oppervlak van het wafersubstraat 406. Het afdichtingsring-5 dragersamenstel 500 is getoond in een positie die onmiddellijk boven de afdichtingsring 418 uitgelijnd is. Het afdich-tingsring transportsamenstel 500 omvat een afdichtingsring-drager 502 die verbonden is met een afdichtingsringarm 504 .Figure 5 illustrates a cross-sectional view of an example of the described seal ring support assembly included in an immersion lens lithography system in accordance with the present explanation. The 14 wafer chuck plate / table 400 assembly is shown with a seal ring 418 that was placed in its working position on the upper surface of the wafer chuck plate / table 402 and on the surface of the wafer substrate 406. The seal ring-5 carrier assembly 500 is shown in a position that is aligned immediately above the seal ring 418. The seal ring conveyor assembly 500 includes a seal ring carrier 502 connected to a seal ring arm 504.

In de afdichtingsringarm 504 en in de afdichtingsringdrager 10 502 zijn vacuüm kanalen 506 aanwezig. Op bepaalde plaatsen van de afdichtingsringdrager zijn er afdichtingsring contactpunten 508 aanwezig met open poorten om de vacuüm kracht aan te leggen om de afdichtingsring 418 te bevestigen, op te pikken en te bewegen wanneer de afdichtingsringarm 504 van de 15 afdichtingsringdrager 502 bewogen wordt om contact te maken met de afdichtingsring. Merk op dat het afdichtingsring-dra-gersamenstel 500 uitgezet en ingetrokken kan worden in hetzelfde x-y vlak. Nadat het afdichtingsring-dragersamenstel 500 in een voorafbepaalde uitgestrekte positie is geplaatst, 20 kan het samenstel op en neer bewogen worden in de verticale richting of in de z-as richting om contact te maken met de afdichtingsring 418. Het afdichtingsring transportsamenstel 500 kan eveneens gebruikt worden om de afdichtingsring 418 naar een opslagplaats of een andere plaats weg van het 25 waferklauwplaat/-tafel samenstel 400 te bewegen.Vacuum channels 506 are present in the seal ring arm 504 and in the seal ring carrier 10 502. At certain locations of the seal ring carrier there are seal ring contact points 508 present with open ports to apply the vacuum force to attach, pick up and move the seal ring 418 when the seal ring arm 504 of the seal ring carrier 502 is moved to make contact with the sealing ring. Note that the seal ring support assembly 500 can be expanded and retracted in the same x-y plane. After the seal ring-carrier assembly 500 is placed in a predetermined extended position, the assembly can be moved up and down in the vertical direction or in the z-axis direction to contact the seal ring 418. The seal ring transport assembly 500 can also be used to move the sealing ring 418 to a storage location or other location away from the wafer chuck plate / table assembly 400.

Figuren 6A tot 6D illustreren onderaanzichten van een aantal verschillende voorbeelden van de beschreven afdichtingsringdrager in overeenstemming met de onderhavige uiteenzetting. De volgende beschreven afdichtingsring dragerontwer-30 pen, 6A tot 6D, werken alle zoals voorheen beschreven, maar elk ontwerp wordt gekenmerkt door een unieke verschillende fysische opbouw en/of vorm. Figuur 6A is een afdichtingsdra-ger die gebouwd is als een ringstructuur. Een ringvormige 15 afdichtingsringdrager 604 is verbonden met het uiteinde van een afdichtingsring-dragerarm 602. De ringvormige afdichtingsringdrager 604 is zodanig afgemeten dat de omtrek een diameter van de afdichtingsringdrager nagenoeg dezelfde zijn 5 als deze van de afdichtingsring. In de afdichtingsring-dragerarm 602 en in de afdichtingsringdrager 604 zijn vacuüm kanalen 606 ingebouwd om het vacuüm te verspreiden en te leiden naar de kleine vacuüm poortopeningen 608 welke gelegen zijn op bepaalde afdichtingsring contactplaatsen van de af-10 dichtingsringdrager 604.Figures 6A to 6D illustrate bottom views of a number of different examples of the described seal ring support in accordance with the present explanation. The following sealing ring support designs, 6A to 6D, all operate as previously described, but each design is characterized by a unique different physical structure and / or shape. Figure 6A is a seal support that is built as a ring structure. An annular seal ring carrier 604 is connected to the end of a seal ring carrier arm 602. The annular seal ring carrier 604 is dimensioned such that the circumference a diameter of the seal ring carrier is substantially the same as that of the seal ring. In the seal ring carrier arm 602 and in the seal ring carrier 604, vacuum channels 606 are built in to disperse and direct the vacuum to the small vacuum port openings 608 which are located at certain seal ring contact locations of the seal ring carrier 604.

Figuur 6B is een afdichtingsdrager die gebouwd is als een opvouwbare kruisstructuur. Een afdichtingsringdrager met opvouwbare kruisstructuur die bestaat uit één vaste arm 604 en één opvouwbare arm 605, is verbonden met het uiteinde van 15 een dragerarm 602 van de afdichtingsring. De ene opvouwbare arm 605 is uitgeplooid in een zodanige positie dat zijn as loodrecht staat op de as van de vaste arm 604, ter vorming van een kruisvorm wanneer de afdichtingsringarm 602 uitgezet is in zijn werkpositie. In de afdichtingsring-dragerarm 602 20 en in de twee kruisarmen 604 en 605 van de afdichtingsringdrager zijn vacuüm kanalen 606 ingebouwd om het vacuüm te verspreiden en te leiden naar de kleine vacuüm poortopeningen 608 die gelegen zijn op bepaalde afdichtingsring contactplaatsen van de afdichtingsring-dragerarmen 604 en 605. De 25 configuraties van de afdichtingsring-dragerarmen 604 en 605 en de plaatsing van de vacuüm poortopeningen 608 zijn zodanig dat de poortopeningen contact kunnen maken met de afdichtingsring 610. Merk op dat de beweegbare afdichtingsring-dragerarm 605 bewogen en uitgelijnd wordt in de niet uitge-30 plooide positie voor het oppikken en bewegen van de afdichtingsring 610. De uitgeplooide positie van de beweegbare kruisarm 604 is zodanig dat de vouwarm 605 uitgeplooid wordt in de richtingen f bij een scharnierpunt p om de plooiarm 605 16 uit te lijnen. Het uitplooibaar kenmerk van dit afdichtings-ring dragerontwerp laat toe dat de afdichtingsringdrager een kleiner, compact hardwareprofiel verkrijgt voor zijn opslag en bewegingen in het immersielithografie systeem.Figure 6B is a seal carrier that is built as a foldable cross structure. A seal ring carrier with foldable cross structure consisting of one fixed arm 604 and one foldable arm 605 is connected to the end of a carrier arm 602 of the seal ring. The one folding arm 605 is deployed in such a position that its axis is perpendicular to the axis of the fixed arm 604, to form a cross shape when the seal ring arm 602 is expanded in its working position. In the seal ring support arm 602 and in the two cross arms 604 and 605 of the seal ring support, vacuum channels 606 are built in to distribute the vacuum and direct it to the small vacuum port openings 608 located at certain seal ring contact locations of the seal ring support arms 604 and 605. The configurations of the seal ring support arms 604 and 605 and the placement of the vacuum port openings 608 are such that the port openings can contact the seal ring 610. Note that the movable seal ring support arm 605 is moved and aligned in the non-folded position for picking up and moving the sealing ring 610. The folded position of the movable cross arm 604 is such that the folding arm 605 is folded in the directions f at a pivot point p to align the folding arm 60516. The expandable feature of this seal ring support design allows the seal ring support to obtain a smaller, compact hardware profile for its storage and movements in the immersion lithography system.

5 Figuur 6C is een afdichtingsdrager die gebouwd is als een ander opvouwbaar structuurontwerp. Een opvouwbare structuur-afdichtingsringdrager bestaande uit één vaste arm 604 en twee opvouwbare armen 605a en 605b, is verbonden met de afdichtingsring-dragerarm 602. In de afdichtingsring-drager-10 arm 602 en in de twee uitvouwbare armen 605a en 605b zijn vacuüm kanalen 606 ingebouwd zodanig dat kleine vacuüm poortopeningen 608 uitgelijnd zijn met een ringvorm met een omtrek en diameter die nagenoeg dezelfde zijn als deze van de afdichtingsring 610. De twee uitvouwbare armen 605a en 605b 15 moeten niet noodzakelijk dezelfde lengte en afmetingen hebben, maar worden uitgevouwen bij een scharnierpunt p dat gelegen is aan het einde dat verbonden is met de afdichtingsring-dragerarm 602. Elke uitvouwbare arm 605a of 605b is uitvouwbaar naar zijn werkpositie na het uitzetten 20 van de afdichtingsring-dragerarm 602 naar zijn werkpositie. Wanneer de afdichtingsring-dragerarm 602 ingetrokken moet worden, vouwen de twee uitvouwbare armen 605a en 605b naar binnen in de richtingen f die beginnen bij het scharnierpunt p om de opgevouwen armen uit te lijnen boven of onder de 25 vaste arm 604. Het uitvouwbaar afdichtingsring dragerontwerp van figuur 6C laat eveneens toe dat een kleiner, compact hardwareprofiel verkregen wordt voor de afdichtingsringdrager voor de opslag en bewegingen daarvan binnen het immersielithografie systeem.Figure 6C is a seal carrier that is built as another foldable structure design. A foldable structure seal ring carrier consisting of one fixed arm 604 and two foldable arms 605a and 605b is connected to the seal ring carrier arm 602. In the seal ring carrier 10 arm 602 and in the two foldable arms 605a and 605b are vacuum channels 606 built-in such that small vacuum port openings 608 are aligned with an annular shape having a circumference and diameter that are substantially the same as those of the seal ring 610. The two fold-out arms 605a and 605b need not necessarily have the same length and dimensions, but are unfolded at a pivot point p located at the end connected to the seal ring carrier arm 602. Each foldable arm 605a or 605b is foldable to its working position after expansion of the seal ring carrier arm 602 to its working position. When the seal ring carrier arm 602 is to be retracted, the two foldable arms 605a and 605b fold inwardly in the directions f starting at the pivot point p to align the folded arms above or below the fixed arm 604. The foldable seal ring carrier design of Figure 6C also allows a smaller, compact hardware profile to be obtained for the seal ring carrier for storage and movement thereof within the immersion lithography system.

30 Figuur 6D illustreert een afdichtingsringdrager zonder vaste armen en met enkel twee uitvouwbare armen 605a en 605b. Zoals voor de uitvouwbare armen van het voorbeeld van figuur 6C, kunnen de twee uitvouwbare armen 605a en 605b elk naar » 17 binnen vouwen in de richtingen f bij een scharnierpunt p dat gelegen is aan het einde dat verbonden is met de afdichtingsring-dragerarm 602. Dit voorbeeld heeft minder vacuüm verbindingsopeningen en minder armen om de flexibili-5 teit van verschillende afdichtingsarm- en afdichtingsdrager-ontwerpen te helpen aantonen. De voorgestelde voorbeelden van verschillende afdichtingsarmen en afdichtingsdragerontwerpen voeren alle de vereiste functies van het verbinden, oppikken en bewegen van de beschreven afdichtingsringen uit.Figure 6D illustrates a seal ring carrier without fixed arms and with only two fold-out arms 605a and 605b. As for the fold-out arms of the example of Figure 6C, the two fold-out arms 605a and 605b can each fold inwards in the directions f at a pivot point p located at the end connected to the seal ring support arm 602. This example has fewer vacuum connection openings and fewer arms to help demonstrate the flexibility of different seal arm and seal carrier designs. The proposed examples of different seal arms and seal carrier designs all perform the required functions of connecting, picking up and moving the described seal rings.

10 Het beschreven systeem en de beschreven werkwijze waarin gebruik wordt gemaakt van de beschreven afdichtingsring en afdichtingsringdrager verschaffen een effectief middel voor het bevatten van het immersiefluïdum tijdens de immersieli-thografie belichtingsstappen. Het plaatsen van een zachte 15 afdichtingsring op de rand van het wafersubstraatoppervlak en van de waferklauwplaat/-tafelomtrek vergemakkelijkt het bevatten van het immersiefluïdum op het wafersubstraat en van immersiefluïdumreservoirs bij de wafersubstraatrand tijdens de volledige immersielithografie verwerking. De beschreven 20 afdichtingsring wordt geplaatst in en verwijderd uit zijn werkpositie via het gebruik van een beschreven afdichtingsring-dragerinrichting. Het immersiefluïdum wordt gecontroleerd en behouden zonder veel verspilling en verlies. Bovendien minimaliseert het gebruik van de beschreven afdich-25 tingsring eveneens het inbrengen van deeltjes in het immersief luïdum door te vermijden dat het immersiefluïdum contact maakt met de afgedekte waferrand. Bijgevolg bereiken de im-mersielithografie en de daaropvolgende bewerkingsstappen een hogere kwaliteit en integriteit, en het genereren van fotore-30 sistbeelden en -patronen met minder storingen en defecten.The described system and method described in which use is made of the described seal ring and seal ring carrier provide an effective means for containing the immersion fluid during the immersion lithography exposure steps. Placing a soft sealing ring on the edge of the wafer substrate surface and of the wafer chuck plate / table circumference facilitates containing the immersion fluid on the wafer substrate and of immersion fluid reservoirs at the wafer substrate edge during the complete immersion lithography processing. The described seal ring is placed in and removed from its working position via the use of a described seal ring support device. The immersion fluid is controlled and retained without much waste and loss. Moreover, the use of the described sealing ring also minimizes the introduction of particles into the immersive fluid by preventing the immersion fluid from contacting the covered wafer edge. Consequently, the immobilization lithography and subsequent processing steps achieve higher quality and integrity, and the generation of photoresist images and patterns with fewer failures and defects.

De onderhavige uiteenzetting verschaft verschillende voorbeelden om de flexibiliteit te illustreren en om te illustreren hoe de beschreven afdichtingsring en afdichtings- % 18 ringdrager geïmplementeerd kunnen zijn. De beschreven werkwijzen en inrichtingen kunnen gemakkelijk geïmplementeerd worden in bestaande systeemontwerpen en -stromen evenals in hun fabricagefaciliteiten en -bewerkingen. De werkwijzen en 5 inrichtingen van de onderhavige uiteenzetting kunnen eveneens geïmplementeerd worden in de huidige immersielithografie systemen die gebruik maken van een geavanceerde technologie met lichtgolflengtes van 150 nm tot 450 nm, evenals in de toekomstige systemen die gebruik maken van nog kortere golf-10 lengtes. De beschreven werkwijzen en het gespecifieerd systeem zullen het vervaardigen van geavanceerde halfgeleider inrichtingen met hoge betrouwbaarheid, hoog rendement en hoge kwaliteit toelaten.The present explanation provides various examples to illustrate the flexibility and to illustrate how the described seal ring and seal ring support may be implemented. The described methods and devices can easily be implemented in existing system designs and flows as well as in their manufacturing facilities and operations. The methods and devices of the present explanation can also be implemented in the current immersion lithography systems that use an advanced technology with light wavelengths from 150 nm to 450 nm, as well as in the future systems that use even shorter wavelengths. The methods described and the specified system will permit the manufacture of advanced semiconductor devices with high reliability, high efficiency and high quality.

De uiteenzetting hierboven verschaft vele verschillende 15 uitvoeringsvormen of -voorbeelden voor het implementeren van verschillende kenmerken van de uiteenzetting. Specifieke voorbeelden van componenten en processen werden beschreven om de uiteenzetting te helpen verduidelijken. Deze zijn uiteraard slechts voorbeelden en zijn niet bedoeld om de uiteen-20 zetting die beschreven wordt in de conclusies te beperken.The explanation above provides many different embodiments or examples for implementing various features of the explanation. Specific examples of components and processes were described to help clarify the explanation. These are, of course, only examples and are not intended to limit the explanation described in the claims.

Hoewel de uitvinding hier geïllustreerd en beschreven werd als zijnde opgenomen in een ontwerp voor het uitvoeren van immersielithografie, is de uitvinding desalniettemin niet bedoeld om beperkt te zijn tot de getoonde details, aangezien 25 verschillende wijzigingen en structurele veranderingen gemaakt kunnen worden aan de uitvinding zonder het wezen van de uitvinding te verlaten en binnen de beschermingsomvang en het bereik van de equivalenten van de conclusies. Dienovereenkomstig is het toepasselijk dat de conclusies in bijlage breed 30 geïnterpreteerd worden en op een wijze die verenigbaar is met de beschermingsomvang van de uiteenzetting zoals uiteengezet in de volgende conclusies.Although the invention has been illustrated and described herein as being included in a design for performing immersion lithography, the invention is nevertheless not intended to be limited to the details shown, since various modifications and structural changes can be made to the invention without the essence of the invention and within the scope and scope of the equivalents of the claims. Accordingly, it is appropriate that the claims in appendix be interpreted broadly and in a manner consistent with the scope of the explanation set forth in the following claims.

1030443'1030443 '

Claims

Immersion lithography system comprising: a fluid-containing means for providing an immersion fluid for performing an immersion lithography on a wafer; a sealing ring covering a predetermined portion of a wafer edge to prevent the immersion fluid from leaking along the covered portion of the wafer edge while the immersion fluid is used for the immersion lithography; characterized in that the system further comprises: a sealing ring carrier with one or more arms for connecting the sealing ring thereto, to place and remove the sealing ring from the wafer.

A system according to claim 1, characterized in that the system further comprises a wafer table for receiving the wafer.

3. System as claimed in claim 2, characterized in that the wafer table further has a recess for receiving the wafer, wherein a surface of the wafer is coplanar with a surface of the covered part of the wafer edge.

4. System as claimed in claim 3, characterized in that the recess has a double-step structure, and wherein the sealing ring is coplanar with an outer edge of the recess.

A system according to claim 2, characterized in that the wafer is positioned on the wafer table without placing it in a recess.

A system according to claim 2, characterized in that the wafer table uses a vacuum force to hold the wafer thereon. 1 030443 »

The system of claim 1, characterized in that the sealing ring extends beyond the wafer edge.

A system according to claim 1, characterized in that the seal ring is a soft seal ring.

System according to claim 1, characterized in that the sealing ring is made of rubber. *

System according to claim 1, characterized in that the sealing ring is made from mylar.

11. System as claimed in claim 1, characterized in that the sealing ring is made from Teflon.

The system of claim 1, characterized in that the seal ring carrier uses a vacuum force to attach the seal ring.

13. System as claimed in claim 1, characterized in that the sealing ring carrier has at least one fixed arm.

A system according to claim 1, characterized in that the seal ring carrier has at least one fold-out arm.

System according to claim 1, characterized in that the sealing ring support is annular.

The system of claim 1, characterized in that the system further comprises: a wafer table with a recess for receiving a wafer; a fluid-containing means for providing an immersion fluid for performing an immersion lithography on a wafer; a sealing ring covering a predetermined portion of a wafer edge to prevent the immersion fluid from leaking along the covered portion of the wafer edge while the immersion fluid is used for the immersion lithography; wherein a surface of the wafer is coplanar with a surface of the covered portion of the wafer edge; wherein the sealing ring with one or more arms uses a vacuum force to attach the sealing ring thereto, to place and remove the sealing ring from the wafer.

A system according to claim 16, characterized in that the recess has a double-step structure, the sealing ring being coplanar with an outer edge of the recess.

18. A system according to claim 16, characterized in that the wafer table uses a vacuum force to hold the wafer thereon.

A system according to claim 16, characterized in that the sealing ring is a soft sealing ring.

20. System as claimed in claim 16, characterized in that the sealing ring is made from a flexible sealing ring material.

A system according to claim 16, characterized in that the sealing ring carrier has at least one fixed arm.

22. System as claimed in claim 16, characterized in that the sealing ring carrier has at least one fold-out arm.

An immobilization lithography method comprising: placing a wafer in a recess on a wafer table; and performing an immersion lithography process on the wafer using an immersion fluid, wherein the sealing ring prevents the immersion fluid from leaking through the covered portion of the wafer edge, characterized in that a sealing ring carrier is used for attaching the sealing ring and that a sealing ring carrier is used sealing ring is placed for covering a predetermined part of a wafer edge. **

A method according to claim 23, characterized in that a surface of the wafer is coplanar with a surface of the covered part of the wafer edge.

25. Method as claimed in claim 23, characterized in that placing the wafer further comprises connecting the wafer to the wafer table, using a vacuum force.

26. Method as claimed in claim 23, characterized in that the placing further comprises the expansion of one or more foldable arms of the sealing ring carrier for connecting the sealing ring thereto.

The method of claim 23, further comprising removing the seal ring carrier after placing the seal ring. 1030443