專利名稱：光刻裝置和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻裝置和一種器件制造方法。
背景技術(shù)：
光刻裝置是將所需圖案應(yīng)用于基底上通常是基底靶部上的一種裝 置。光刻裝置可以用于例如集成電路(IC)的制造。在這種情況下，構(gòu) 圖部件或者可稱為掩?；蛑虚g掩模版，它可用于產(chǎn)生形成在IC的一個單 獨層上的電路圖案。該圖案可以被傳遞到基底(例如硅晶片)的靶部上 (例如包括一部分， 一個或者多個管芯)。通常這種圖案的傳遞是通過成 像在涂敷于基底的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。 一般地，單一的基底 將包含相繼構(gòu)圖的相鄰靶部的整個網(wǎng)格。已知的光刻裝置包括所謂的步 進器，它通過將整個圖案一次曝光到靶部上而輻射每一靶部，已知的光 刻裝置還包括所謂的掃描器，它通過在輻射光束下沿給定的方向("掃描" 方向)掃描所述圖案，并同時沿與該方向平行或者反平行的方向同步掃 描基。底來輻射每一靶部。還可以通過將圖案壓印到基底上把圖案從構(gòu) 圖部件傳送到基底上。
已經(jīng)有人提議將光刻投影裝置中的基底浸入具有相對較高折射率的 液體中，如水，從而填充投影系統(tǒng)的最后一個元件與基底之間的空間。 由于曝光輻射在該液體中具有更短的波長，從而使得能夠?qū)Ω〉奶卣?進行成像。(液體的作用也可以認為是增加了系統(tǒng)的有效NA數(shù)值孔徑和 增加了焦深。)也有人提議其它浸液，包括其中懸浮有固體微粒(如石英) 的水。但是，將基底或基底和基底臺浸沒在液體浴槽(例如參見US4，509， 853，在此將該文獻全文引入作為參考)中意味著在掃描曝光過程中必須 加速大量的液體。這需要附加的或功率更大的電機，并且液體中的紊流 可能導(dǎo)致不期望的和不可預(yù)料的結(jié)果。
提出的一種用于液體供給系統(tǒng)的技術(shù)方案是僅在基底的局部區(qū)域上 以及投影系統(tǒng)的最后一個元件和基底(通常該基底具有比投影系統(tǒng)的最 后一個元件更大的表面區(qū)域)之間提供液體。在PCT專利申請W099/ 49504中公開了一種已經(jīng)提出的用于該方案的方式，在此將該文獻全文引 入作為參考。如圖2和3所示，通過至少一個入口 IN將液體提供到基底 上，優(yōu)選地沿基底相對于最后一個元件的移動方向提供，并且在經(jīng)過投 影系統(tǒng)下方之后通過至少一個出口OUT去除液體。也就是說，沿-X方向 在該元件下方掃描基底時，并在元件的+X—側(cè)提供液體，并在-X—側(cè)接 收。圖2示出了示意性的布置，其中通過入口IN提供液體，和通過與低 壓源相連接的出口OUT在元件的另一側(cè)接收。在圖2的說明中，沿基底 相對于最后一個元件的移動方向提供液體，盡管可以不必這樣。圍繞最 后一個元件定位的入口和出口的各種定向和數(shù)量都是可能的，圖3示出 了一個實例，其中在圍繞最后一個元件的規(guī)則圖案中提供了四組位于任 一側(cè)的入口以及出口。

發(fā)明內(nèi)容
在光刻裝置的液體供給系統(tǒng)中，在操作液體供給系統(tǒng)的過程中可以 抽出液體和氣體的混合物。例如，在基底的曝光期間圖2和3中液體供 給系統(tǒng)的一個或多個出口可以抽出液體和氣體的混合物。在另一個實例 中，如下面參考圖5所論述的，在基底的曝光期間可以抽出液體和氣體， 從而在液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間密封一個間隙。在這些系統(tǒng)以及周圍的 區(qū)域內(nèi)液體流和氣體流中的擾動可能會負面影響光刻裝置的成像質(zhì)量。 在包含液體和氣體組合的地方，由于液體和氣體混合物的復(fù)雜流動特性， 存在提供穩(wěn)定且可靠的提取的問題。例如在對光刻裝置可能產(chǎn)生損害的 地方會導(dǎo)致液體供給系統(tǒng)發(fā)生故障，或者在液體供給系統(tǒng)中斷供的地方 可能導(dǎo)致生產(chǎn)延期，因此可靠性是至關(guān)重要的。因此，有利的是，例如提供一種改進的系統(tǒng)和方法，用于排空來自 光刻裝置中的各個部件的液體和氣體混合物。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光刻投影裝置，包括 配置成調(diào)節(jié)輻射光束的照射器；配置成保持構(gòu)圖部件的支座，該構(gòu)圖部件配置成給輻射光束在其截 面賦予圖案，以便形成帶圖案的輻射光束； 配置成保持基底的基底臺；配置成把帶圖案的輻射光束投影到基底靶部上的投影系統(tǒng)； 配置成使用液體至少部分填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間的液體供給系統(tǒng)，該液體供給系統(tǒng)包括配置成把液體至少部分限制在所述空間中的液體限制結(jié)構(gòu)；配置成去除液體和氣體混合物的出口 ，所述液體和氣體混合物通過 液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；以及配置成通過所述出口排出混合物的排空系統(tǒng)，該排空系統(tǒng)包括布置 成把混合物中的液體和氣體分開的分離槽和分離槽壓力控制器，該分離 槽壓力控制器與分離槽的非液體填充區(qū)相連，并配置成使非液體填充區(qū) 保持穩(wěn)定的壓力。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種光刻投影裝置，包括配置成把加壓的氣體提供給容器的分界區(qū)(interface region)的加壓 氣體輸入；配置成從所述分界區(qū)可控地去除液體和氣體混合物的穩(wěn)定排空系 統(tǒng)，由加壓氣體輸入形成的氣體流與穩(wěn)定排空系統(tǒng)連接，該穩(wěn)定排空系 統(tǒng)配置成限制液體通過分界區(qū)從容器流出，該穩(wěn)定排空系統(tǒng)包括布置成 把混合物中的液體和氣體分開的分離槽和分離槽壓力控制器，該分離槽 壓力控制器與分離槽的非液體填充區(qū)相連，并配置成使非液體填充區(qū)保 持穩(wěn)定的壓力。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種光刻投影裝置，包括 配置成調(diào)節(jié)輻射光束的照射器；配置成保持構(gòu)圖部件的支座，該構(gòu)圖部件配置成給輻射光束在其截 面賦予圖案，以便形成帶圖案的輻射光束；配置成保持基底的基底臺；配置成把帶圖案的輻射光束投影到基底靶部上的投影系統(tǒng)； 配置成使用液體至少部分填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間的液體供給系統(tǒng)，該液體供給系統(tǒng)包括配置成把液體至少部分限制在所述空間中的液體限制結(jié)構(gòu)；配置成去除液體和氣體混合物的出口 ，所述液體和氣體混合物流過 液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；以及配置成通過所述出口排出混合物的排空系統(tǒng)，該排空系統(tǒng)包括兩相 兼容泵和布置在所述間隙和所述兩相兼容泵之間的液體/氣體均化器， 所述液體/氣體均化器布置成把均勻的液體和氣體混合物提供給兩相兼 容泵。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種光刻投影裝置，包括 配置成調(diào)節(jié)輻射光束的照射器；配置成保持構(gòu)圖部件的支座，該構(gòu)圖部件配置成給輻射光束在其截 面賦予圖案，以便形成帶圖案的輻射光束； 配置成保持基底的基底臺；配置成把帶圖案的輻射光束投影到基底靶部上的投影系統(tǒng)； 配置成使用液體至少部分填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間的液體供給系統(tǒng)，該液體供給系統(tǒng)包括配置成把液體至少部分限制在所述空間中的液體限制結(jié)構(gòu)；配置成去除液體和氣體混合物的出口 ，所述液體和氣體混合物流過液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；以及配置成通過所述出口排出混合物的排空系統(tǒng)，該排空系統(tǒng)包括 與配置成泵送混合物的兩相兼容泵連接的主泵送管路， 與共用的真空設(shè)備連接的備用管路，該真空設(shè)備配置成僅泵送氣體和布置成輔助兩相兼容泵，該兩相兼容泵配置成提供比共用的真空設(shè)備更大的真空，以及與主泵送管路和備用管路連接的兩相兼容壓力調(diào)節(jié)器。


現(xiàn)在僅僅通過實例的方式，參考隨附的示意圖描述本發(fā)明的各個實施方案，附圖中相應(yīng)的參考標記表示相應(yīng)的部件，其中 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光刻裝置； 圖2和3示出了一種在光刻投影裝置中使用的液體供給系統(tǒng)； 圖4示出了另一種在光刻投影裝置中使用的液體供給系統(tǒng)； 圖5示出了另一種在光刻投影裝置中使用的液體供給系統(tǒng)，其包括具有液體限制結(jié)構(gòu)和氣封的浸液容器；圖6示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分離槽、受限制的流動連接部和壓力平衡連接部；圖7示出了示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅包括分離槽；圖8示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液體/氣體均化器和儲槽，該儲槽布置成采用由共用的真空設(shè)備輔助的兩相兼容泵抽空；圖9示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分離槽，該分離槽布置成采用由共用的真空設(shè)備輔助的兩相兼容泵抽空；圖IO示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 括分離槽和凈化槽，該分離槽布置成采用由共用的真空設(shè)備輔助的兩相 兼容泵抽空，分離槽和凈化槽由受限制的流動連接部連接在一起；圖11示出了一種根據(jù)圖IO所示的排空系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)還包括在 分離槽和凈化槽之間的壓力平衡連接部；圖12示出了一種根據(jù)圖IO所示的排空系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)還包括在 凈化槽和兩相兼容泵和共用的真空設(shè)備之間的連接部；圖13示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 括僅有旋轉(zhuǎn)輪液體泵的分離槽，該旋轉(zhuǎn)輪液體泵布置成把液體從分離槽 排出；圖14示出了一種如圖13所示的排空系統(tǒng)，除了氣體噴射泵被布置 成把液體從分離槽去除；圖15示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括僅具有兩相兼容泵的分離槽，該兩相兼容泵配置成把液體從分離槽排 出并使分離槽保持穩(wěn)定的壓力，在配置成排出分離槽的泵送管路和配置成使分離槽的非液體填充區(qū)保持壓力的泵送管路之間設(shè)置止回閥； 圖16示出了一種根據(jù)圖15所示的排空系統(tǒng)，但沒有止回閥； 圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一種排空系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由真空設(shè)備輔助和由兩相兼容的真空壓力調(diào)節(jié)器控制的兩相兼容泵。
具體實施方式
圖1示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光刻裝置。該裝置包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置成調(diào)節(jié)輻射光束PB (例如UV輻 射或DUV輻射)。-支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其配置成支撐構(gòu)圖部件(例如掩模) MA，并與配置成依照某些參數(shù)將該構(gòu)圖部件精確定位的第一定位裝置PM連接；-基底臺(例如晶片臺)WT，其配置成保持基底(例如涂敷抗蝕劑 的晶片)W，并與配置成依照某些參數(shù)將基底精確定位的第二定位裝置PW連接；以及-投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡系統(tǒng))PL，其配置成將通過構(gòu)圖部 件MA賦予給輻射光束PB的圖案投影到基底W的靶部C (例如包括一 個或多個管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如包括用于引導(dǎo)、整形 或者控制輻射的折射光學(xué)部件、反射光學(xué)部件、磁性光學(xué)部件、電磁光 學(xué)部件、靜電光學(xué)部件或其它類型的光學(xué)部件，或者其任意組合。支撐結(jié)構(gòu)以一種方式保持構(gòu)圖部件，該方式取決于構(gòu)圖部件的定向、 光刻裝置的設(shè)計以及其它條件，例如構(gòu)圖部件是否保持在真空環(huán)境中。 支撐結(jié)構(gòu)可以使用機械、真空、靜電或其它夾緊技術(shù)來保持構(gòu)圖部件。支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或者工作臺，例如所述結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可以是固定的 或者是可移動的。支撐結(jié)構(gòu)可以確保構(gòu)圖部件例如相對于投影系統(tǒng)位于 所需的位置。這里任何術(shù)語"中間掩模版"或者"掩模"的使用可以認為與更普通的術(shù)語"構(gòu)圖部件"同義。這里使用的術(shù)語"構(gòu)圖部件"應(yīng)廣義地解釋為能夠給輻射光束在其 截面賦予圖案從而在基底的靶部中形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意，賦 予給輻射光束的圖案可以不與基底靶部中的所需圖案精確一致，例如如 果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征。 一般地，賦予給輻射光束的 圖案與在耙部中形成的器件(如集成電路)的特殊功能層相對應(yīng)。構(gòu)圖部件可以是透射的或者反射的。構(gòu)圖部件的示例包括掩模，可編程反射鏡陣列，以及可編程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它包括 如二進制型、交替相移型、和衰減相移型的掩模類型，以及各種混合掩 模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的一個示例采用微小反射鏡的矩陣排列，每 個反射鏡能夠獨立地傾斜，從而沿不同的方向反射入射的輻射光束。傾 斜的反射鏡可以在由反射鏡矩陣反射的輻射光束中賦予圖案。這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"應(yīng)廣義地解釋為包含各種類型的投影 系統(tǒng)，包括折射光學(xué)系統(tǒng)，反射光學(xué)系統(tǒng)、反折射光學(xué)系統(tǒng)、磁性光學(xué) 系統(tǒng)、電磁光學(xué)系統(tǒng)和靜電光學(xué)系統(tǒng)，或其任何組合，如適合于所用的 曝光輻射，或者適合于其他方面，如使用的浸液或使用的真空。這里任 何術(shù)語"投影透鏡"的使用可以認為與更普通的術(shù)語"投影系統(tǒng)"同義。如這里所指出的，該裝置是透射型(例如采用透射掩模)?；蛘撸?裝置可以是反射型(例如采用上面提到的可編程反射鏡陣列，或采用反 射掩模)。光刻裝置可以具有兩個(雙臺)或者多個基底臺(和/或兩個或者 多個掩模臺)。在這種"多臺式"裝置中，可以并行使用這些附加臺，或 者可以在一個或者多個臺上進行準備步驟，而一個或者多個其它臺用于 曝光。參考圖l，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光 刻裝置可以是獨立的機構(gòu)，例如當(dāng)輻射源是受激準分子激光器時。在這 種情況下，不認為輻射源構(gòu)成了光刻裝置的一部分，輻射光束借助于光 束輸送系統(tǒng)BD從源SO傳輸?shù)秸丈淦鱅L，所述輸送系統(tǒng)包括例如合適的 定向反射鏡和/或擴束器。在其它情況下，輻射源可以是光刻裝置的組 成部分，例如當(dāng)源是汞燈時。源SO和照射器IL，如果需要連同光束輸送系統(tǒng)BD —起可以稱作輻射系統(tǒng)。照射器IL可以包括調(diào)節(jié)裝置AD，用于調(diào)節(jié)輻射光束的角強度分布。 一般地，至少可以調(diào)節(jié)在照射器光瞳平面上強度分布的外和/或內(nèi)徑向 范圍(通常分別稱為a-外和cj-內(nèi))。此外，照射器IL可以包括各種其它部 件，如積分器IN和聚光器CO。照射器可以用于調(diào)節(jié)輻射光束，從而該 光束在其橫截面上具有所需的均勻度和強度分布。輻射光束PB入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(如掩模臺MT)上的構(gòu)圖部件 (如掩模MA)上，并由構(gòu)圖部件進行構(gòu)圖。橫向穿過掩模MA后，輻 射光束PB通過投影系統(tǒng)PL，該投影系統(tǒng)將光束聚焦在基底W的靶部C 上。在第二定位裝置PW和位置傳感器IF (例如干涉測量器件、線性編 碼器或電容傳感器)的輔助下，可以精確地移動基底臺WT，從而例如在 輻射光束PB的光路中定位不同的靶部C。類似地，例如在從掩模庫中機 械取出掩模MA后或在掃描期間，可以使用第一定位裝置PM和另一個 位置傳感器(圖1中未明確示出)采使掩模MA相對于輻射光束PB的光 路精確定位。 一般地，借助于長沖程模塊(粗略定位)和短沖程模塊(精 確定位)，可以實現(xiàn)掩模臺MT的移動，其中長沖程模塊和短沖程模塊構(gòu) 成第一定位裝置PW的一部分。在步進器(與掃描裝置相對)的情況下， 掩模臺MT可以只與短沖程致動裝置連接，或者固定?？梢允褂醚谀?準標記M1、 M2和基底對準標記P1、 P2對準掩模MA與基底W。盡管 如所示出的基底對準標記占據(jù)了指定的靶部，它們可以設(shè)置在各個耙部 (這些標記是公知的劃線對準標記)之間的空間中。類似地，在其中在 掩膜MA上提供了超過一個管芯的情況下，可以在各個管芯之間設(shè)置掩 膜對準標記。所示的裝置可以按照下面模式中的至少一種使用1. 在步進模式中，掩模臺MT和基底臺WT基本保持不動，而賦予 輻射光束的整個圖案被一次投影到靶部C上(即單次靜態(tài)曝光)。然后沿 X和/或Y方向移動基底臺WT，使得可以曝光不同的靶部C。在步進模 式中，曝光場的最大尺寸限制了在單次靜態(tài)曝光中成像的靶部C的尺寸。2. 在掃描模式中，當(dāng)賦予輻射光束的圖案被投影到靶部C時，同步 掃描掩模臺MT和基底臺WT (即單次動態(tài)曝光)?；着_WT相對于掩模臺MT的速度和方向通過投影系統(tǒng)PL的放大(縮小)和圖像反轉(zhuǎn)特性 來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了在單次動態(tài)曝光中靶 部的寬度(沿非掃描方向)，而掃描移動的長度確定了靶部的高度(沿掃 描方向)。3.在其他模式中，當(dāng)賦予輻射光束的圖案被投影到靶部C上時，掩 模臺MT基本保持不動，支撐可編程構(gòu)圖部件，同時移動或掃描基底臺 WT。在該模式中， 一般采用脈沖輻射源，并且在每次移動基底臺WT之 后，或者在掃描期間兩個相繼的輻射脈沖之間根據(jù)需要更新可編程構(gòu)圖 部件。這種操作模式可以容易地應(yīng)用于采用可編程構(gòu)圖部件的無掩模光 刻中，所述可編程構(gòu)圖部件例如是上面提到的可編程反射鏡陣列型。還可以采用上述使用模式的組合和/或變化，或者采用完全不同的 使用模式。圖4示出了另一種使用局部液體供給系統(tǒng)的浸沒光刻技術(shù)方案。通 過位于投影系統(tǒng)PL的任何一側(cè)上的兩個凹槽入口 IN提供液體，然后從 入口 IN徑向向外布置的多個分立出口 OUT去除液體。入口 IN禾卩OUT 可以布置在一個板中，板的中心有一個孔，通過該孔可以投射投影光束。 可以通過位于投影系統(tǒng)PL的一側(cè)上的一個凹槽入口 IN提供液體，然后 從位于投影系統(tǒng)PL的另一側(cè)上的多個分立出口 OUT去除液體，從而在 投影系統(tǒng)PL和基底W之間形成液體薄膜的流動。所用入口 IN和出口 OUT的組合的選擇取決于基底W的移動方向(其它入口 IN和出口 OUT 的組合是不起作用的)。已經(jīng)提出的另一種使用局部液體供給系統(tǒng)的濕浸式光刻技術(shù)方案是 提供具有液體限制結(jié)構(gòu)的液體供給系統(tǒng)，該液體限制結(jié)構(gòu)沿投影系統(tǒng)的 最后一個元件和基底臺之間的空間的至少一部分邊界延伸。圖5示出了 這種技術(shù)方案。液體限制結(jié)構(gòu)相對于投影系統(tǒng)在XY平面基本上是靜止 的，但是在Z方向(光軸方向)可以有一些相對移動。從而在該液體限 制結(jié)構(gòu)和基底的表面之間形成密封。在一個實施方案中，密封是非接觸 式密封，例如氣封。在美國專利申請案No.US10 / 705， 783中公開了使 用氣封的這種系統(tǒng)，在此將其全文引入作為參考。圖5示出了一種容器10的布置，該容器在投影系統(tǒng)的成像區(qū)域周圍形成對基底的非接觸式密封，使得液體被限定成填充基底表面和投影系 統(tǒng)的最后一個元件之間的空間。容器由定位在投影系統(tǒng)PL的最后一個元 件的下方并圍繞其的液體限制結(jié)構(gòu)12形成。使液體流入投影系統(tǒng)下面的空間并進入到液體限制結(jié)構(gòu)12中。液體限制結(jié)構(gòu)12稍微延伸到投影系 統(tǒng)的最后一個元件上方一點，液面高度升高到該最后一個元件上方，從 而提供了一個液體緩沖器。液體限制結(jié)構(gòu)12具有一內(nèi)圓周，其在上端部 優(yōu)選非常接近投影系統(tǒng)或其最后一個元件的形狀，例如可以是圓形。在 底部，該內(nèi)圓周非常符合成像區(qū)域的形狀，例如是矩形，當(dāng)然也可以不 必是這種形狀。液體由液體限制結(jié)構(gòu)12的底部和基底W的表面之間的氣封16限定 在容器中。該氣封可由氣體形成，所述氣體例如是空氣、人工氣體、N2 或惰性氣體，其可通過入口 15在壓力下提供到液體限制結(jié)構(gòu)12和基底 之間的間隙，然后從一出口抽出到排空系統(tǒng)軟管14。如此布置作用在氣 體入口 15上的過壓力、作用在軟管14的出口上的真空水平以及間隙的 幾何尺寸，使得存在向內(nèi)限定液體的高速氣流。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，可以使用其它類型的密封來限制液體。圖6示出了一種根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的排空系統(tǒng)30。該排空 系統(tǒng)30為從液體限制結(jié)構(gòu)12和基底W之間的分界區(qū)28通過排空系統(tǒng)軟 管14去除液體和氣體混合物提供驅(qū)動力。氣封的操作和實現(xiàn)其功能而不 過多地干擾液體限制結(jié)構(gòu)12、基底W或浸液的能力取決于在密封16中 的氣流的性質(zhì)，因此取決于排空系統(tǒng)30的泵送性能。根據(jù)圖6示出的實 施方案和下面論述的其它實施方案，通過使用分離槽35可以提供適當(dāng)穩(wěn) 定的和可靠的性能。一種根據(jù)該方案獲得可靠性的方式是基于分離槽思想的系統(tǒng)具有最 少數(shù)量的部件。附加地或者可替換地，在光刻裝置中被控制使用的地方， 例如可能有效地使用已經(jīng)在這種裝置中存在的系統(tǒng)，如共用的真空設(shè)備 和高壓氣體源，因而能夠使成本最小化和使空間利用最優(yōu)化。基于分離 槽原理的系統(tǒng)的附加的或另外的優(yōu)點是對于寬范圍的粘性來說，該系統(tǒng) 的操作不完全取決于被泵送的液體的性質(zhì)。這可以和更加復(fù)雜的液體/ 氣體泵送系統(tǒng)形成對比，所述液體/氣體泵送系統(tǒng)高度依賴于混合物的流動特性。附加地或者可替換地，從噪聲的觀點來看使用分離槽作為分離液相 和氣相的裝置是有利的。在重力的影響下在分離槽中進行的被動分離可 以減小振動噪聲和發(fā)熱，否則可能以這樣一種方式將其傳輸通過到達基 底或其它成像關(guān)鍵元件，從而使光刻裝置的性能降低和/或?qū)⑵鋫鞯絿?繞裝置的環(huán)境中，從而對該環(huán)境產(chǎn)生負面影響。附加地或者可替換地，分離槽的內(nèi)部部件和相關(guān)部件(例如這些專 用于排出分離槽的部件)依靠閥門而不是泵，這樣可以在直接基于泵的 液體/氣體處理系統(tǒng)的可靠性方面給予優(yōu)勢。在下文中一個或多個特定實施方案中論述了其它或者另外的優(yōu)點， 但是應(yīng)該理解為可更加普遍地應(yīng)用于合適的地方。另外，盡管在從光刻 裝置的氣封中去除的液體/氣體混合物方面論述了一個或多個實施方 案，但是應(yīng)該理解本發(fā)明的一個或多個實施方案可以應(yīng)用于其它系統(tǒng)、 光刻或非光刻，涉及以可控的方式去除液體和氣體混合物。所述其它系 統(tǒng)包括例如在光刻裝置中成像期間從基底下方去除液體/氣體混合物。根據(jù)圖6中描述的實施方案的操作模式，通過排空系統(tǒng)軟管14把液體和氣體混合物從分界區(qū)28抽出到分離槽35的上部開口中。這種液 體和氣體的運動驅(qū)動力是在分離槽35中保持的低壓力。當(dāng)基本上通過分 離槽壓力控制器40的泵送動作去除液體和氣體時，液體朝分離槽的底部 運動，而氣體被推向分離槽的頂部，其中分離槽控制器配置成使分離槽 35保持低壓。軟管31通過上表面33中的開口把分離槽壓力控制器與分 離槽35連接。使該開口定位在分離槽35的上表面33附近有助于防止液 體流入分離槽壓力控制器40。這種布置能夠確保分離槽壓力控制器40和 任何與其相聯(lián)的泵送裝置不需要處理液體的設(shè)備，這可能大大地簡化在分離槽35中提供穩(wěn)定的低壓環(huán)境的任務(wù)。通過這種方式保擴分離槽壓力 控制器40不進液體，可以大大地減小系統(tǒng)故障或不可預(yù)料的性能的危險。 把與分離槽壓力控制器40的連接定位在分離槽35的上表面33中有 助于確保以有效的方式進行液體和氣體分離過程。通過采取一種或多種 措施，當(dāng)液體/氣體混合物流入分離槽時控制(減小)其流速，當(dāng)使用 分離槽壓力控制器40泵送走氣體時控制(減小)氣體的流速，和/或當(dāng)把液體排出到凈化槽50中時控制(減小)液體的流速，也可以改進該分 離過程。通過提供大直徑的軟管(特別地，其布置成直徑在分離槽35入 口處附近增加)和用于各個連接到分離槽35和從分離槽引出的軟管連接?？紤]到連續(xù)操作，應(yīng)該排空分離槽35。 一般地，不應(yīng)允許分離槽35 過度地填充，因為緩沖容積用于使壓力波動衰減。緩沖/衰減動作隨著 緩沖容積大小的減小而減小，因為壓力波動僅僅可以被分離槽35的液體 內(nèi)容物有效地衰減，而液體內(nèi)容物是不可高度壓縮的。如果有的話，液 體填充的分離槽35將幾乎不提供衰減。如果氣封的性能沒有受到損害，分離槽35的排空應(yīng)該避免干擾分離 槽壓力。為此可以使用幾種布置。圖6示出了利用凈化槽50的實施方案， 該凈化槽位置比分離槽35低，并通過在其頂部65的開口與分離槽35下 表面55中的開口連接。凈化槽50和分離槽35之間的實際高度差并不重 要，只要存在一定高度差，就能夠利用重力在槽35和50之間推動液體。 可以通過放氣閥70控制槽35和50之間的連接，該放氣閥可操作成打開 或關(guān)閉或者布置成使液體僅朝一個方向流動(即通過使用"止回閥")。根據(jù)一個實施方案，壓力平衡連接部75可以設(shè)置在凈化槽50的上 部和分離槽35的上部之間，由壓力平衡閥80控制。在正常操作模式， 放氣闊70保持打開，然后液體將從分離槽35排出到凈化槽50。所述容 積被液體填充，因此每個槽中的剩余容積可以改變，這將影響各個槽中 的壓力。例如，在液體高度在分離槽35中下降而在凈化槽50中升高的 情況下，壓力將傾向于在分離槽35中減小而在凈化槽50中增大。分離 槽35中的壓力變化可能破壞由分離槽壓力控制器40提供的低壓的穩(wěn)定 性，反過來這可能負面影響氣封的性能。另一方面，凈化槽50中的壓力 增大可以用作液體從分離槽35進入的緩沖器，因此減小了排空分離槽35 的效率?？梢蕴峁毫ζ胶膺B接部75使兩個槽35和50中的壓力平衡， 從而大大地消除上面可能的影響。可替換地，可以提供連接部保持分離 槽35和凈化槽50之間的固定壓力差。通過在凈化槽50中形成稍微更高 的工作壓力，例如，在排空程序(參見下文進一步的描述)之后，可能 需要更少的時間排空凈化槽50。應(yīng)該在該排空階段節(jié)省的時間和在凈化 槽50中使用更高的壓力所導(dǎo)致的排空分離槽的效率的任何降低之間尋找平衡。作為另一種變化，可以使用同一個分離槽作為多個液體/氣體混合物源的排空系統(tǒng)的一部分?？商鎿Q地或者附加地，多個分離槽35 (可 能保持在不同的壓力)與同一個凈化槽50連接。在這種布置中，其中分 離槽35處于不同的壓力，便利的是選擇把凈化槽保持在中間壓力?？梢?采用附加的閥使一個或多個凈化槽彼此隔離，從而消除各個槽之間的干 擾。這種布置可以減小或去除在凈化槽50中保持中間壓力的需要。通過液體槽閥門95可以把凈化槽50排空到液體槽90。該液體槽90 可以是一個排水管或者與液體循環(huán)系統(tǒng)連接。當(dāng)槽中的液體高度超過預(yù) 定的閥值時開始排空凈化槽50。反過來這也可以根據(jù)定時來確定(即可 以給控制器編程序以便在經(jīng)過給定的時間完成以前的排空程序之后開始 凈化槽排空程序，該給定時間可參考在標準條件下確定凈化槽的填充率 而執(zhí)行的標準測量值來選擇)，或者可以提供液體高度傳感器52，其配置 成測量液體高度并且當(dāng)液體高度達到閥值時報告給控制器。該液體高度 傳感器52例如可以是一種浮動傳感器。選擇使用與傳感器組合的控制器 能夠提供靈活的操作，允許裝置無縫地適合于在操作條件下的變化，例 如液體流入排空系統(tǒng)的流速的變化。另一方面，僅僅根據(jù)定時的循環(huán)選 擇控制排空系統(tǒng)能夠減少傳感器的數(shù)量(僅需要包括備用的傳感器)和 省去昂貴的控制電路。通過這種方式減少關(guān)鍵部件的數(shù)量，能夠保持低 成本同時獲得足夠的可靠性。在液體流速可變以及期望使用定時循環(huán)布 置的地方，可以設(shè)定定時循環(huán)以便允許最大的流速，可以提供比該最大 流速小的所有流速。通過關(guān)閉分離槽35和凈化槽50之間的任何氣體連接(例如在提供 了壓力平衡閥的地方通過壓力平衡閥80)、關(guān)閉放氣閥70、然后打開液 體槽閥門95可以執(zhí)行排空凈化槽50。高壓氣體源100可以與凈化槽50 的上部連接，以便在該區(qū)域形成高氣體壓力，并迫使液體更快地從凈化 槽50流入液體槽90。該區(qū)域的壓力可以通過閥101進行控制，然而，如 果對凈化槽50的排水速度要求不高，那么可以省去高壓氣體源100。當(dāng) 己經(jīng)排空了凈化槽時，就再次關(guān)閉液體槽閥門95。然而，直接通過打開 壓力平衡連接部75再繼續(xù)正常操作通常將導(dǎo)致大量的氣體從凈化槽50 流入分離槽35，這就可能在分離槽35中引起壓力波動。由于兩個槽35和50之間的壓力差(在凈化槽50比分離槽35大的情況下該壓力差可能 擴大)，所以氣流通常會上升。在兩個槽35和50之間提供包括流動限制 裝置150的受限流動連接部145可以減小氣流的大小。該受限制的連接 部允訐凈化槽50被逐漸地抽空到與分離槽35相同的壓力，而不會由于 突然的氣體流入給分離槽壓力控制器40過度地加載?？梢蕴峁┦芟拗频?流動連接部作為分離連接部(如圖6所示)，或者可替換地通過壓力平衡 連接部75 (例如，通過提供一可控閥80，該可控閥能夠在正常操作中提 供低流動阻抗(當(dāng)已經(jīng)抽空凈化槽50時)，以及在當(dāng)排空步驟之后逐漸 抽空凈化槽50的階段提供高流動阻抗)可以實現(xiàn)該受限制的流動連接部。 在流動限制裝置150設(shè)置成具有相對較低的流動阻抗的應(yīng)用中，能夠省 卻壓力平衡連接部75，并使用流動限制裝置150作為逐漸抽出凈化槽50 和減緩兩個槽35和50之間的液體的流動的裝置。該流動限制裝置150 例如可以是針形閥、小孔或毛細管。所用限定的開口大小的范圍可以是 lO)am至2mm。流動限制部件150的流動阻抗的選擇取決于多種因素，包括高壓氣 體源100使用的壓力，凈化槽、分離槽35和50的容積，分離槽壓力控 制器40的泵送功率，以及在分離槽35中允許的壓力最大容許增加量。 可以使用標準測量值來確定合適的流動限制和/或流動限制裝置150，它 可以配置成可調(diào)節(jié)的，以便響應(yīng)不同的操作條件。附加地，流動限制裝 置可以由流速控制器控制，該流速控制器可根據(jù)分離槽35中的壓力(由 分離槽壓力傳感器32測量)提供及饋校正。例如，當(dāng)它檢測到分離槽35 中的壓力己經(jīng)超過或者將要超過閥值時，控制器可以配置成把信號發(fā)送 給流動限制裝置150，以便阻止氣體流入分離槽35 (通過增加其流動阻 抗)。 一般地，使分離槽、凈化槽35和50中的壓力平衡的時間將占整個 循環(huán)時間的大部分。通過提供附加的與凈化槽50的高通過量連接可以實 現(xiàn)更快的平衡，這種連接允許不受該容積的限制并快速地泵送。在清空程序沒有完全調(diào)節(jié)或產(chǎn)生一些其它故障的情況下，分離槽35 可以配備有傳感器32，以便測量槽中的液體高度。如果液體高度升高超 過預(yù)定的"最大填充水平"(該最大填充水平將選擇成安全地低于分離槽 壓力控制器40的入口點水平)，那么排空系統(tǒng)可以配置成進入安全模式。該安全模式包括至少把分離槽壓力控制器40與分離槽35隔離的功能， 從而防止對分離槽壓力控制器40的損害。一般地，分離槽35可以布置成其容積為1至10升，凈化槽50布置 得更大。對于遠小于1升的分離槽35，困難的是保持穩(wěn)定的壓力，并且 必須更加頻繁地執(zhí)行排空。另一方面，考慮到遠大于10升的分離槽35 可能過于笨重，并且可能給分離槽壓力控制器40施加很大的負荷。液體和氣體流入分離槽35的流速控制還受分離槽35的尺寸(和在 分離槽35中的任何剩余或緩沖容積)的影響。大的緩沖容積意味著為此 需要由分離槽壓力控制器40提供或去除更大量的氣體，以便控制緩沖容 積中的壓力以及流速，從而使分離槽壓力控制器40更加難以執(zhí)行其功能。作為圖6所描述的實施方案的一種簡單替換，可以不使用凈化槽通 過液體泵或兩相兼容泵62直接泵送分離槽35中的液體來控制分離槽35 中的液體高度，該兩相兼容泵與分離槽35下部合適的閥連接，如圖7所 示。然而根據(jù)這種布置，需要采取多種措施來確保泵62中的壓力波動不 會干擾在分離槽35中由分離槽壓力控制器40保持的低壓狀態(tài)的性質(zhì)。由于多個真空源需要的費用和空間，通常便利的是在多個不同裝置 需要這種源的地方提供一個共用的真空設(shè)備("房間真空")。在上面參考 圖6和7論述的實施方案中，可以使用共用的真空設(shè)備作為分離槽壓力 控制器40的基礎(chǔ)。幾個裝置使用一個真空設(shè)備在節(jié)省空間和成本方面具 有許多優(yōu)點，但是它也有一個或多個缺陷。例如，常常有必要提供一個 有效的且可靠的氣一液分離系統(tǒng)，因為通常不容許液體在共用的真空設(shè) 備中。首先，因為共用的真空設(shè)備給工廠中各種不同的用戶提供低壓， 這些用戶中的一些用戶可能在真空的穩(wěn)定性方面需要某一最小值。在共 用的真空設(shè)備中的液體將基本上形成兩相的流動，它通常是不穩(wěn)定的。 因此，液體進入到共用的真空設(shè)備可能會負面影響其它用戶。附加地或 可替換地，共用的真空設(shè)備可能不適合用于潮濕環(huán)境。它可能沒有對侵 蝕、電路短路的防范。因此，共用的真空設(shè)備可能禁止用戶把濕氣帶入 共用的真空設(shè)備。氣液分離系統(tǒng)可能是復(fù)雜的、體積龐大的、容易發(fā)生一系列故障， 并具有不可接受的結(jié)果且比較昂貴。此外，這種系統(tǒng)的性能通常不適合于本申請。例如，液體/氣體混合物大體上由與水環(huán)式泵的直接連接抽 出，而不用它們之間的任何其它部件。盡管這種系統(tǒng)能夠通過這種方式 抽出大部分的液體，但是其性能在穩(wěn)定性、脈動等方面可能不如本發(fā)明 的一個或多個實施方案。此外，共用的真空設(shè)備的可靠性使該部件成為所有依靠它的裝置的 單點故障共用的真空設(shè)備中的單點故障可能導(dǎo)致在多個分離裝置中發(fā) 生故障和/或損壞。根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方案，提供一排空系統(tǒng)30，其包括作 為主驅(qū)動力抽出氣體/液體混合物的兩相兼容泵(例如水環(huán)式泵或液體 噴射泵)，在由于液體從液體限制結(jié)構(gòu)12中的泄漏，可能導(dǎo)致在兩相兼 容泵發(fā)生故障以及裝置損壞的情況下與共用的真空設(shè)備聯(lián)合作為備用。 因此，根據(jù)該實施方案，共用的真空設(shè)備發(fā)生故障不一定導(dǎo)致多個裝置 發(fā)生故障，并且不需要氣/液分離裝置。圖8示出了一種實施方案，其包括與共用的真空設(shè)備210組合在一 起的兩相兼容泵200。與前面一樣通過軟管14排出氣體/液體混合物， 氣體/液體混合物通過設(shè).置在槽的底部的多孔單元195進入儲槽190。 通常微米范圍的孔徑大小就非常適于應(yīng)用，盡管在極端的情況下可能包 括達到幾百微米的孔徑大小?？梢允褂弥T如不銹鋼316L、鎳基合金C-22 或鎳，鎳非常適合于處理超高純度的水?？赡苓m合的材料的種類是那些 可以用作氣體和/或液體的流動限制器或作為"氣體導(dǎo)流器"的材料， 該氣體導(dǎo)流器可以用來減小吹掃氣的速度，.以確保均勻和層狀的流動。 可替換地，可以使用電化學(xué)法形成多孔單元195，或者使用非金屬材料多 孔單元。通過在液體中形成均勻的細小氣泡的懸浮，多孔單元195可用于使 氣體和液體混合物均勻。由此獲得的均勻混合物具有更加恒定和可預(yù)測 的特性，能夠更加容易地由兩相兼容泵200進行處理，該泵可通過主泵 送管路165抽出大部分液體/氣體混合物。如果混合物不均勻，將在儲 槽190的流出口中形成段塞流，從而導(dǎo)致渦流以及不穩(wěn)定的壓力。共用的真空設(shè)備210通過備用管路155提供輔助泵送能力。如圖8 所示，備用管路155的出口應(yīng)該朝相儲槽190的上表面，使得如果主泵送管路165發(fā)生故障，排空系統(tǒng)30將通過備用管路155繼續(xù)運轉(zhuǎn)。在這 種情況下，氣體/液體混合物中的液體部分將不會被泵送出儲槽l卯，而 是在槽的底部進行處理。槽190的備用能力應(yīng)該是在泵發(fā)生故障之后能 夠去除由液體限制結(jié)構(gòu)限定的所有液體，從而防止泄露(通常將關(guān)閉液 體供給系統(tǒng))。通過在備用管路155上使用疏水過濾器170可以保護共用的真空設(shè) 備210不進水。該疏水過濾器用來允許氣體(甚至是潮濕氣體)通過但 是阻止液體流動。為此拉長的聚四氟乙烯薄膜是合適的，這種類型的裝 置可在用作微粒過濾器的領(lǐng)域中獲得。這種薄膜的基本結(jié)構(gòu)是類似于"空 心粉"的聚四氟乙烯纖維的纏繞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。使用這種薄膜作為疏水過濾 器是基于一種副作用(side-effect),由此液體會使聚四氟乙烯纖維膨脹并 阻止氣體/液體流，而吹掃氣流(包括潮濕氣體)則允許通過。然而， 也可以使用具有阻止液體流動但是允許氣體通過的任何其它材料。這種 類型的過濾器的優(yōu)點是它和用于同樣目的的其它機構(gòu)(例如， 一種配置 成檢測氣流中的液滴并且當(dāng)檢測到液滴時關(guān)閉閥門的裝置，它將需要相 當(dāng)復(fù)雜的布置，可能實施起來更加昂貴且具有較低的可靠性)相比簡單 可靠。在正常操作模式中，主泵送管路165應(yīng)該配置成提供比備用管路155 更大的真空，使得大部分氣體/液體混合物流過主泵送管路165?？梢栽?每個管路上設(shè)置止回閥105，以便確保它們不會彼此吸引。此外，可以在 每個管路上設(shè)置背壓調(diào)節(jié)器175，以便當(dāng)實際不需要時避免不必要地把工 作施加在共用的真空設(shè)備210上。在備用管路155上的背壓調(diào)節(jié)器175 將設(shè)定在比共用的真空設(shè)備210提供的真空更低(即更高的壓力水平)。 因此，在正常操作中，共用的真空設(shè)備210將不會利用該系統(tǒng)。僅僅當(dāng) 泵200發(fā)生故障時，儲槽190中的壓力開始升高，背壓調(diào)節(jié)器開啟，并 允許共用的真空設(shè)備210利用該儲槽190。圖9示出了一種與圖7的配置類似的具有分離槽35的排空系統(tǒng)30。 然而根據(jù)如圖9所示的布置，分離槽壓力控制器40包括主泵送管路165 和備用管路155。該主泵送管路165配置成提供比備用管路155和疏水過 濾器170更大的真空，可以在每個管路中設(shè)置止回閥105和背壓調(diào)節(jié)器175，以便執(zhí)行如上面參考圖8描述的功能。對于圖7中的實施方案，可 以使用液體泵200排空分離槽35?？梢栽诜蛛x槽泵送管路63上設(shè)置止回 閥105，以便確保不會從液體槽卯產(chǎn)生回流。圖IO示出了一種實施方案，其配置與上面參考圖6描述的實施方案 類似，包括兩個槽一分離槽35和凈化槽50。然而，在這里，分離槽壓力 控制器40包括主泵送管路165和備用管路155，該主泵送管路165配置 成提供比備用管路155更大的真空。此外，用止回閥105替代了圖6中 的閥門75和90。這種配置可以減小對系統(tǒng)控制(手動或自動)的需要， 通過減小出錯的可能性可以提高系統(tǒng)的可靠性。在正常操作下設(shè)置在槽 35和50之間的止回閥105允許液體從分離槽35流入凈化槽50，而在凈 化槽50排空處理中停止流動，在該排空處理的過程中凈化槽50中的壓 力可能會暫時高于分離槽35中的壓力。凈化槽50和液體槽卯之間的止 回閥105確保在凈化槽50中真空變大，而不會從液體槽90把液體吸回。 此外，可以使用包括流動限制裝置150的受限制的流動連接部145以漸 變的方式改變兩個槽35和50之間的壓力平衡，從而不破壞在分離槽35 中保持的壓力。圖IO示出的實施方案和包括止回閥而不是主動閥的類似實施方案可 以在連續(xù)的"一種狀態(tài)"的模式下操作，例如不必周期地從正常操作狀 態(tài)切換到"凈化槽排空狀態(tài)"，上述，實施方案確保了僅僅在期望的方向 產(chǎn)生流動，而不用控制系統(tǒng)來施加定時閥致動等等。在如圖10所示的實 施方案中，通過控制流入和流出凈化槽以及分離槽的流速使得兩者都不 過度地充滿可以實現(xiàn)這點。這種布置的一個優(yōu)點是可靠性增加了，因為 不需要閥來規(guī)則地切換以及不需要進行定時致動。如果期望增大液體排 出凈化槽50的流速，凈化槽50的上部可以通過如上面參考在圖6中描 述的實施方案所述的閥101與高壓氣體源100連接。圖11示出了圖10中所示的實施方案的另一種布置，其中用主動閥 替代了止回閥105，該主動閥可以對沿一個或兩個方向的流打開或關(guān)閉(自動或手動)。這種布置與如圖6所示的布置非常相似，除了已經(jīng)展開 分離槽壓力控制器40示出了具體配置，其包括以一種方式由備用管路155 后備的主泵送管路165,該方式和上面論述的包括主泵送管路和備用管路165和155的那些實施方案類似。圖12示出了圖IO中所示的實施方案的另一種布置，其中高壓氣體 源100通過與受限制的流動連接部145相同的閥與凈化槽50連接，反過 來該受限制的流動連接部直接與輸送給主泵送管路和備用管路165和155 的管路連接。這種布置可以按照上面參考圖IO描述的實施方案類似的方 式操作，但是它可以使用更少的部件以及和凈化槽和/或分離槽的更少 的連接來實現(xiàn)。閥101可以主動地進行致動，并用于控制凈化槽50的排 空順序。閥101的致動例如可以通過電力或通過空氣作用來實現(xiàn)。圖13示出了本發(fā)明的一種實施方案，其與上面參考圖7論述的類似， 該實施方案的不同在于用于排空分離槽35的泵的選擇。根據(jù)該實施方案， 液體泵62包括具有一個或多個空腔115的輪110，所述空腔與輪110的 圓周表面連接，從而提供一個或多個圓周開口。該輪操作成按下述方式 從分離槽去除液體。對于給定的空腔115和相聯(lián)的圓周開口，存在三個 操作位置(或方式)，每一種操作位置對應(yīng)輪110的不同角位液體填充 位置126、液體凈化位置127和氣體凈化位置128。當(dāng)輪旋轉(zhuǎn)時，使得特 定的空腔115處于液體填充位置126，該空腔與分離槽中的開口連接，液 體在重力的作用下從分離槽向下流入空腔115直到充滿空腔。液體向下 的流動趨向于減小分離槽35中的壓力，但是如果空腔115的容積足夠小 和/或分離槽壓力控制器40配置成足夠快地響應(yīng)(通過調(diào)節(jié)其泵送功 率)，那么分離槽35中的壓力波動可以保持在可接受的限度內(nèi)。輪IIO 最后將使空腔115遠離填充位置126旋轉(zhuǎn)，當(dāng)空腔115的圓周開口的后沿 移動經(jīng)過分離槽35的開口時，空腔變成有輪的外殼129暫時密封?？涨?115保持該密封直到輪的旋轉(zhuǎn)使空腔115進入液體凈化位置127，其中空 腔與液體槽90連接。在這一點大部分存儲在空腔內(nèi)的液體將離開被氣體 代替(這可以通過分離的氣體供給來提供或可以從液體槽中的氣體填充 的容積實現(xiàn))。然后空腔115遠離液體凈化位置127旋轉(zhuǎn)，在其到達氣體 凈化位置128之前再次由輪的外殼129暫時密封。在該位置，空腔115 由兩相兼容泵抽空(在示出的實施方案中可通過與主泵送管路165的連 接實現(xiàn))，以便當(dāng)使輪110完成360。旋轉(zhuǎn)回到液體填充位置126時為流入 的液體作準備。輪iio可以配置成以不連續(xù)的方式旋轉(zhuǎn)，從而例如在三個位置中的一個或多個等待預(yù)定的時間，以便給相關(guān)的待執(zhí)行處理充分的時間。可替換地，輪110可以以角速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，所述角速度選擇成分離槽、液 體槽、泵和空腔開口的寬度的函數(shù)，使得對于有效地執(zhí)行的凈化和/或 填充操作來說可以獲得足夠的時間。對于過大的角速度，可能產(chǎn)生其它 的影響，例如分離槽35中的紊流和/或不期望的大壓力波動。可以使用 滑動密封在中間位置131密封空腔。盡管示出的實施方案僅具有單個空 腔，但是輪110也可以具有多個空腔，使得在任何給定的時間，不同空 腔可以暴露在三個操作位置126、 127和128中的兩個或多個位置。這種 類型的液體泵具有的優(yōu)點是它可以連續(xù)使用，這樣就使在排空階段(例 如可以是使用了凈化槽的情況)壓力波動的危險最小化。結(jié)構(gòu)的簡單可 以提供高度可靠性，因為它對液體的流動特性中的變化相對不敏感，它 不可能遭受傳統(tǒng)的液體泵易于發(fā)生的壓力波動。圖14示出了另一種泵62，其配置與在圖7和13中示出的配置類似。 這里，提供一氣體噴射泵去除來自分離槽35的液體。高速氣體流("氣 體射流")由高壓氣體源IOO (其與用來提供氣封的氣體源相同，例如) 強制沿管道102流動，圖中(箭頭106)從左向右。分離槽35的出口基 本上以垂直的角度和文丘里噴嘴103連接，氣體射流流過該文丘里噴嘴。 文丘里噴嘴103可限制流動，從而導(dǎo)致流動速度增加和壓力相應(yīng)的下降。 這種壓力下降可提供從分離槽35抽出液體的低壓。此外，這種布置可以 連續(xù)工作，并且可以布置成提供可高度控制的泵送功率。由于相對簡單 的結(jié)構(gòu)和能夠使用己經(jīng)在光刻裝置中提供的特征(高壓氣體源100)進行 操作，所以液體泵設(shè)計可以提供可能的成本可取的且節(jié)省空間的技術(shù)方 案。移動部件的減少意味著它可以制造得極其可靠。使用液體噴射代替氣體噴射能夠得到與氣體噴射泵類似的泵。這可 能是優(yōu)選的，因為這種類型的泵的基本機理是動量傳遞，由于其更大的 質(zhì)量密度液體例如水可能比氣體更好。而且，它可以更加堅固以抵抗壓 力波動，所述壓力波動是兩相流中的一種現(xiàn)象。圖15示出了另一種根據(jù)分離槽思想的實施方案。在示出的布置中， 使用單個兩相兼容泵200從分離槽35的下部抽出液體以及給分離槽35的下壓力區(qū)提供主泵送動力。和前面一樣，提供一備用管路155，它可以 和標準的氣體泵送系統(tǒng)如共用的真空設(shè)備210連接。止回閥105如所示 出的設(shè)置在主泵送管路165和備用管路155之間，以便確保共用的真空 設(shè)備210不會泵送來自分離槽35的任何液體。這種布置的優(yōu)點是通過使 用單個泵來泵送分離槽35的液體區(qū)和氣體區(qū)，減少了實現(xiàn)分離槽思想的 部件數(shù)量。對于給定的流速，可以提供流動限制部107來使分離槽35內(nèi) 部的壓力相對環(huán)境壓力保持固定的偏差。如果或者當(dāng)流動工4脈動時， 這可用作壓力調(diào)節(jié)器的替換物，穿過流動限制部107的流動將補償分離 槽35中的壓力脈動。圖16是上面參考圖15描述的另一個實施方案，其不同在于僅僅布 置了單個泵200來去除液體，該泵用來抽空分離槽35的氣態(tài)區(qū)以及從其 中去除液體。槽中的壓力穩(wěn)定性由壓力調(diào)節(jié)器108提供，并通過管路155 去除已經(jīng)從液體分離出來的氣體。通過增加壓力從屬流，實際上是用來 補償管路155中的流動波動，壓力調(diào)節(jié)器108使分離槽35中的壓力保持 在恒定的水平。這種布置可以提供具有更少數(shù)量的部件的排空系統(tǒng)，從 而能夠提供增大的可靠性和成本效率。還可以在不包括任何分離槽35或儲槽50的排空系統(tǒng)30中實施主泵 送管路165的思想，該思想能夠處理液體和氣體、與備用管路155組合 工作以及僅僅以氣體抽出為基礎(chǔ)。相反地可以釆用如圖17所示的"直通" 泵的思想。根據(jù)該實施方案通過使用兩相兼容壓力調(diào)節(jié)器300，考慮了壓 力穩(wěn)定性/調(diào)節(jié)。在歐洲專利申請案No.03257072.3中，公開了一種雙聯(lián)或二級浸沒光 刻裝置的思想。這種裝置具有兩個支撐基底的臺。不使用浸液在第一位 置用一個臺進行水準測量，而在其中提供了浸液的第二位置使用一個臺 進行曝光?；蛘撸撗b置僅有一個臺。盡管在本申請中可以具體參考使用該光刻裝置制造ICs，但是應(yīng)該理 解這里描述的光刻裝置可能具有其它應(yīng)用，例如，它可用于制造集成光 學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器 (LCDs)、薄膜磁頭等等。本、領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在這種可替換的 用途范圍中，這里任何術(shù)語"晶片"或者"管芯"的使用應(yīng)認為分別可以與更普通的術(shù)語"基底"或"靶部"同義。在曝光之前或之后，可以 在例如軌跡器(通常將抗蝕劑層作用于基底并將已曝光的抗蝕劑顯影的 一種工具)、計量工具和/或檢驗工具對這里提到的基底進行處理。在可 應(yīng)用的地方，這里的公開可應(yīng)用于這種和其他基底處理工具。另外，例 如為了形成多層IC，可以對基底進行多次處理，因此這里所用的術(shù)語基 底也可以指已經(jīng)包含多個已處理的層的基底。
這里使用的術(shù)語"輻射"和"光束"包含所有類型的電磁輻射，包
括紫外(UV)輻射(例如具有大約365， 248， 193， 157或者126nm的
波長)。
該申請使用的術(shù)語"透鏡"可以表示任何一個各種類型的光學(xué)部件 或其組合，包括折射和反射光學(xué)部件。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施方案，但是應(yīng)該理解可以不 同于所描述的實施本發(fā)明。例如，本發(fā)明可以采取計算機程序的形式， 該計算機程序包含一個或多個序列的描述了上面所公開的方法的機器可 讀指令，或者包含其中存儲有這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例如半 導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)。
本發(fā)明的一個或多個實施方案可以應(yīng)用于任何浸沒光刻裝置，特別 地但不唯一的，可以應(yīng)用于上面提到的那些類型的光刻裝置。這里設(shè)想 的液體供給系統(tǒng)應(yīng)該廣義地進行解釋。在一些實施方案中，它可以是一 種將液體提供到投影系統(tǒng)和基底和/或基底臺之間的空間的機構(gòu)或其組 合。它可以包括一個或多個結(jié)構(gòu)的組合、 一個或多個液體入口、 一個或 多個氣體入口、 一個或多個氣體出口和/或一個或多個把液體提供到空 間的液體出口。在一個實施方案中，空間的表面可以是基底和/或基底 臺的一部分，或者空間的表面可以完全覆蓋基底和/或基底臺的表面， 或者該空間可以遮住基底和/或基底臺。視需要地液體供給系統(tǒng)還包括 一個或多個元件，以便控制液體的位置、數(shù)量、質(zhì)量、形狀、流速或任 何其它特征。
上面的描述是為了說明，而不是限制。因此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說顯而易見的是在不脫離下面描述的權(quán)利要求書的范圍的條件下，可以 對所描述的發(fā)明進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種光刻投影裝置，包括配置成保持構(gòu)圖部件的支座，該構(gòu)圖部件配置成給輻射光束在其截面賦予圖案，以便形成帶圖案的輻射光束；配置成保持基底的基底臺；配置成把帶圖案的輻射光束投影到基底靶部上的投影系統(tǒng)；配置成使用液體至少部分填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間的液體供給系統(tǒng)，該液體供給系統(tǒng)包括配置成把液體至少部分限制在所述空間中的液體限制結(jié)構(gòu)；配置成去除液體和氣體混合物的出口，所述液體和氣體混合物通過液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；以及配置成通過所述出口排出混合物的排空系統(tǒng)，該排空系統(tǒng)包括兩相兼容泵和布置在所述間隙和所述兩相兼容泵之間的液體/氣體均化器，所述液體/氣體均化器布置成把均勻的液體和氣體混合物提供給兩相兼容泵。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中液體/氣體均化器包括儲槽和多 孔單元，該多孔單元配置成當(dāng)混合物進入儲槽時使混合物均勻。
3. —種光刻投影裝置，包括配置成保持構(gòu)圖部件的支座，該構(gòu)圖部件配置成給輻射光束在其截 面賦予圖案，以便形成帶圖案的輻射光束； 配置成保持基底的基底臺；配置成把帶圖案的輻射光束投影到基底靶部上的投影系統(tǒng)； 配置成使用液體至少部分填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間的液體供給系統(tǒng)，該液體供給系統(tǒng)包括配置成把液體至少部分限制在所述空間中的液體限制結(jié)構(gòu)；配置成去除液體和氣體混合物的出口 ，所述液體和氣體混合物通過 液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；以及配置成通過所述出口排出混合物的排空系統(tǒng)，該排空系統(tǒng)包括與配置成泵送混合物的兩相兼容泵連接的主泵送管路， 可與共用的真空設(shè)備連接的備用管路，該真空設(shè)備配置成僅泵送氣體和布置成輔助兩相兼容泵，該兩相兼容泵可配置成提供比共用的真空設(shè)備更大的真空，以及與主泵送管路和備用管路連接的兩相兼容壓力調(diào)節(jié)器。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中備用管路包括配置成防止液體到 達共用的真空設(shè)備的疏水過濾器。
5. —種器件制造方法，包括將液體提供到光刻裝置的投影系統(tǒng)和基底之伺的空間，該液體由液體限制結(jié)構(gòu)至少部分地限定在該空間；去除液體和氣體混合物，所述液體和氣體混合物通過液體限制結(jié)構(gòu) 和基底之間的間隙；在分離槽內(nèi)把混合物中的液體和氣體分離 ，泵送到分離槽的非液體填充區(qū)，從而使分離槽保持穩(wěn)定的壓力；以及利用投影系統(tǒng)使帶圖案的輻射光束穿過液體投影到基底上。
6. —種器件制造方法，包括把在壓力下的氣體流提供到容器的分界區(qū)，液體可從容器的分界區(qū) 流出；受控制地從所述區(qū)域去除液體和氣體混合物，與混合物的受控去除 相關(guān)聯(lián)的所述氣體流配置成限制液體通過分界區(qū)從容器流出， 在槽內(nèi)把混合物中的液體和氣體分離；以及' 泵送到槽的非液體填充區(qū)，從而使非液體填充區(qū)保持穩(wěn)定的壓力。
7. —種器件制造方法，包括將液體提供到光刻裝置的投影系統(tǒng)和基底之間的空間，該液體由液 體限制結(jié)構(gòu)至少部分地限定在空間；利用兩相兼容泵去除液體和氣體混合物，所述液體和氣體混合物通 過液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；在混合物到達兩相兼容泵之前使其均勻；以及利用投影系統(tǒng)使帶圖案的輻射光束穿過液體投影到基底上。
8. —種器件制造方法，包括將液體提供到光刻裝置的投影系統(tǒng)和基底之間的空間，該液體由液 體限制結(jié)構(gòu)至少部分地限定在該空間；利用兩相兼容泵通過主泵送管路去除液體和氣體混合物，所述液體 和氣體混合物流過液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙；利用作為兩相兼容泵的備用的共用的真空設(shè)備通過備用管路從混合物中去除氣體，該兩相兼容泵提供比共用的真空設(shè)備更大的真空；利用兩相兼容的壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)主泵送管路和備用管路；以及 利用投影系統(tǒng)使帶圖案的輻射光束穿過液體投影到基底上。
9. 一種裝置，包括配置成把加壓的氣體提供給容器的分界區(qū)的加壓氣體輸入，氣體可 從容器的分界區(qū)逸出；配置成從所述區(qū)域可控地去除液體和氣體混合物的穩(wěn)定排空系統(tǒng)， 由加壓氣體輸入形成的氣體流與該穩(wěn)定排空系統(tǒng)耦合，該穩(wěn)定排空系統(tǒng) 配置成限制液體通過分界區(qū)從容器流出，該穩(wěn)定排空系統(tǒng)包括布置成把 混合物中的液體和氣體分開的分離槽和分離槽壓力控制器，該分離槽壓 力控制器與分離槽的非液體填充區(qū)相連，并配置成使非液體填充區(qū)保持 穩(wěn)定的壓力。
全文摘要
公開了一種光刻裝置，其包括配置成使用液體至少部分填充投影系統(tǒng)和基底之間的空間的液體供給系統(tǒng)，配置成去除液體和氣體混合物的出口，所述液體和氣體混合物流過液體供給系統(tǒng)的液體限制結(jié)構(gòu)和基底之間的間隙，配置成通過所述出口排出混合物的排空系統(tǒng)，該排空系統(tǒng)包括布置成把混合物中的液體和氣體分開的分離槽和分離槽壓力控制器，該分離槽壓力控制與分離槽的非液體填充區(qū)相連，并配置成使非液體填充區(qū)保持穩(wěn)定的壓力。
文檔編號G03F7/20GK101576719SQ20091014921
公開日2009年11月11日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者A·J·范德內(nèi)特, C·A·胡根達姆, E·A·M·范戈佩, F·J·H·M·特尼斯森, J·J·L·H·維斯帕, J·J·S·M·梅坦斯, M·C·M·維哈根, P·A·J·廷內(nèi)曼斯, R·F·德格拉夫, S·N·L·多德斯 申請人:Asml荷蘭有限公司