專利名稱：光刻設(shè)備和測(cè)量?jī)上嗔髦械牧髁康姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和一種測(cè)量?jī)上嗔髦械牧髁康姆椒ā?
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例 如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模 或掩模版的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案 轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。 通常，圖案的轉(zhuǎn)移是通過(guò)把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進(jìn)行 的。通常，單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包 括所謂的步進(jìn)機(jī)，在步進(jìn)機(jī)中，通過(guò)將全部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè) 目標(biāo)部分；和所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過(guò)輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描 所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo) 部分。也可能通過(guò)將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移 到襯底上。在歐洲專利申請(qǐng)公開(kāi)出版物EP1420300和美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)出版物 US2004-0136494中，公開(kāi)了一種成對(duì)的或雙臺(tái)浸沒(méi)式光刻設(shè)備的方案，這里以參考的方式 全文并入本文。這種設(shè)備設(shè)置有兩個(gè)臺(tái)用以支撐襯底。調(diào)平(levelling)測(cè)量在沒(méi)有浸沒(méi) 液體的工作臺(tái)的第一位置處進(jìn)行，曝光在存在浸沒(méi)液體的工作臺(tái)的第二位置處進(jìn)行。可選 的是，設(shè)備僅具有一個(gè)臺(tái)。在襯底在浸沒(méi)式光刻設(shè)備中曝光以后，襯底臺(tái)從其曝光位置移動(dòng)離開(kāi)至襯底可以 被移除并且可以用不同的襯底替換的位置。這被熟知為襯底交換。在兩個(gè)臺(tái)的光刻設(shè)備中， 可以在投影系統(tǒng)下面進(jìn)行襯底臺(tái)交換。已經(jīng)提出將光刻投影設(shè)備中的襯底浸入到具有相對(duì)高折射率的液體(例如水) 中，以便充滿投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間。在一實(shí)施例中，液體是蒸餾水，但是 可以使用其他液體。本發(fā)明的實(shí)施例將參考液體進(jìn)行描述。然而，其它流體也可能是適合 的，尤其是潤(rùn)濕性流體、不能壓縮的流體和/或具有比空氣折射率高的折射率的流體，期望 是具有比水的折射率高的折射率。除氣體以外的流體是尤其希望的。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)更小特 征的成像，因?yàn)樵谝后w中曝光輻射將會(huì)具有更短的波長(zhǎng)。(液體的影響也可以被看成提高 系統(tǒng)的有效數(shù)值孔徑(NA)，并且也增加焦深)。還提出了其他浸沒(méi)液體，包括其中懸浮有固 體顆粒(例如石英)的水，或具有納米懸浮顆粒(例如具有最大尺寸達(dá)IOnm的顆粒)的液 體。這種懸浮的顆粒可以具有或不具有與它們懸浮所在的液體相似或相同的折射率。其他 可能合適的液體包括烴，例如芳香烴、氟化烴和/或水溶液。將襯底或襯底與襯底臺(tái)浸入液體浴器(參見(jiàn)，例如美國(guó)專利No. US4, 509，852)是 浸沒(méi)系統(tǒng)布置的形式。這種布置需要在掃描曝光過(guò)程中加速很大體積的液體。這需要額外 的或更大功率的電動(dòng)機(jī)，而液體中的湍流可能會(huì)導(dǎo)致不希望的或不能預(yù)期的效果。
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提出來(lái)的解決方法之一是液體供給系統(tǒng)，用以通過(guò)使用液體限制系統(tǒng)將液體僅 提供到襯底的局部區(qū)域并且在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間(通常襯底具有比投影系 統(tǒng)的最終元件更大的表面積)。提出來(lái)的一種用于設(shè)置上述解決方案的方法在公開(kāi)號(hào)為 W099/49504的PCT專利申請(qǐng)出版物中公開(kāi)了。這種類(lèi)型的布置可以稱為局部浸沒(méi)系統(tǒng)布置。PCT專利申請(qǐng)公開(kāi)出版物WO 2005/064405公開(kāi)了另一種類(lèi)型的稱為全浸濕布置 的浸沒(méi)系統(tǒng)布置，其中浸沒(méi)液體是不受限制的。在這種系統(tǒng)中，襯底的整個(gè)頂部表面覆蓋在 液體中。這可以是有利的，因?yàn)橐r底的整個(gè)頂部表面在基本上相同的條件下進(jìn)行曝光。這 對(duì)于襯底的溫度控制和處理是有利的。在WO 2005/064405中，液體供給系統(tǒng)提供液體到投 影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的間隙。液體被允許泄露到襯底的其他部分。襯底臺(tái)的邊緣 處的阻擋件防止液體溢出，使得液體可以從襯底臺(tái)的頂部表面上以受控制的方式去除。雖 然這樣的系統(tǒng)改善了襯底的溫度控制和處理，但仍然可能發(fā)生浸沒(méi)液體的蒸發(fā)。幫助緩解 這個(gè)問(wèn)題的一種方法在美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)出版物No. US 2006/0119809中有記載。設(shè)置一 種構(gòu)件覆蓋襯底W的所有位置，并且配置成使浸沒(méi)液體在所述構(gòu)件和襯底和/或保持襯底 的襯底臺(tái)的頂部表面之間延伸。在浸沒(méi)設(shè)備中，浸沒(méi)流體由流體處理系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)或設(shè)備來(lái)處理。在一實(shí)施例中，流 體處理系統(tǒng)可以供給浸沒(méi)流體，因而是流體供給系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，流體處理系統(tǒng)可以至 少部分地限制浸沒(méi)流體，因而是流體限制系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，流體處理系統(tǒng)可以提供阻 擋件給浸沒(méi)流體，因而是阻擋構(gòu)件(例如流體限制結(jié)構(gòu))。在一實(shí)施例中，流體處理系統(tǒng)可 以產(chǎn)生或使用氣流，例如以便幫助控制浸沒(méi)流體的流動(dòng)和/或位置。氣流可以形成密封以 限制浸沒(méi)流體，因而流體處理結(jié)構(gòu)可以稱為密封構(gòu)件；這種密封構(gòu)件可以是流體限制結(jié)構(gòu)。 在一實(shí)施例中，浸沒(méi)液體被用作浸沒(méi)流體。在這種情況下，流體處理系統(tǒng)可以是液體處理系 統(tǒng)。流體處理系統(tǒng)位于投影系統(tǒng)和襯底臺(tái)之間。參照前面提到的內(nèi)容，在本段落中提到的 有關(guān)流體的限定特征可以被理解成包括有關(guān)液體的限定特征。在流體處理系統(tǒng)或液體限制結(jié)構(gòu)中，液體被限制到空間，即浸沒(méi)空間內(nèi)。例如，通 過(guò)結(jié)構(gòu)的主體、投影系統(tǒng)的表面以及下面表面(例如襯底臺(tái)、支撐在襯底臺(tái)上的襯底、遮蔽 構(gòu)件和/或測(cè)量臺(tái))，液體被限制在限制結(jié)構(gòu)內(nèi)。在局部區(qū)域浸沒(méi)系統(tǒng)的情形中，通過(guò)流體 處理系統(tǒng)或液體限制結(jié)構(gòu)和下面的結(jié)構(gòu)之間的液體彎液面，液體也被限制在浸沒(méi)空間中。 在全浸濕系統(tǒng)的情形中，液體被允許流出浸沒(méi)空間到襯底和/或襯底臺(tái)的頂部表面上。

發(fā)明內(nèi)容
浸沒(méi)式光刻設(shè)備通常包括一個(gè)或更多個(gè)其中具有兩相流的管道。例如，在氣體和 液體通過(guò)開(kāi)口同時(shí)或一個(gè)接著另一個(gè)被去除的情況下發(fā)生兩相流。一個(gè)示例是抽取裝置， 其用于控制彎液面的位置，例如液體限制結(jié)構(gòu)和襯底之間的液體的彎液面的位置。為了正 確地操作所述設(shè)備，以防止因?yàn)樵\斷的原因?qū)е碌脑O(shè)備溢流，期望能探測(cè)/測(cè)量?jī)上嗔?。?壓力傳感器探測(cè)兩相流是困難的，因?yàn)樗鶞y(cè)得的壓力依賴于兩相流中的精確的氣-液比 (例如氣體與液體的比和/或液體與氣體的比)。使用壓力傳感器不能得出有關(guān)氣-液比 的信息。因此，期望例如提供一種用以探測(cè)兩相流的流動(dòng)的系統(tǒng)。期望提供一種系統(tǒng)用以
4探測(cè)兩相流中的氣-液比。本發(fā)明一方面提供一種光刻設(shè)備，包括管道，用于其中通過(guò)兩相流；流分離裝 置，配置成將所述兩相流分離成氣流和液流；和流量計(jì)，配置成測(cè)量在所述氣流和/或所述 液流中的流體流量。本發(fā)明一方面提供一種測(cè)量?jī)上嗔髦械牧髁康姆椒?，包括將兩相流分離成氣流 和液流；和使用流量計(jì)以測(cè)量在所述氣流和/或所述液流中的流體流量。


下面僅通過(guò)示例的方式，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中示意性附圖 中相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2和3示出作為用在光刻投影設(shè)備中的液體供給系統(tǒng)的流體處理結(jié)構(gòu)；圖4示出用在光刻投影設(shè)備中的另一液體供給系統(tǒng)。圖5示出流體處理結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖6示出另一流體處理結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖7示意地示出用以測(cè)量在兩相流中的流量的系統(tǒng)；和圖8示出可以應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的液體限制結(jié)構(gòu)和襯底臺(tái)的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo)(例如，紫外(UV)輻射或深紫 外(DUV)輻射)；-支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與 用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連；襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并 與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底W的第二定位裝置PW相連；和-投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置用于將由圖案形成裝置MA賦 予輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)IL可以包括各種類(lèi)型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁 型、靜電型或其它類(lèi)型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)MT保持圖案形成裝置MA。支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置MA 的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的 方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持 技術(shù)保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為 固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以確保圖案形成裝置MA位于所需的位置上(例如 相對(duì)于投影系統(tǒng)PS)。在這里任何使用的術(shù)語(yǔ)“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J(rèn)為與更上位的 術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，
5被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖 案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的 器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置MA可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可 編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸 如二元掩模類(lèi)型、交替型相移掩模類(lèi)型、衰減型相移掩模類(lèi)型和各種混合掩模類(lèi)型之類(lèi)的 掩模類(lèi)型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立 地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射 鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類(lèi)型的投影系統(tǒng)。投影 系統(tǒng)的類(lèi)型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其 任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒(méi)液或使用真空之類(lèi)的 其他因素所適合的。這里使用的術(shù)語(yǔ)“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)” 同義。如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)備 可以是反射型的(例如，采用如上所述類(lèi)型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的圖案形成 裝置臺(tái))的類(lèi)型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多 個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。參照?qǐng)D1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設(shè) 備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源SO看 成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過(guò)包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系 統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源SO可 以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源SO是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照 射器IL、以及如果需要時(shí)設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。通常，可 以對(duì)所述照射器IL的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般 分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件， 例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中 具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。類(lèi)似源S0，照射器IL可以被看成或可不被看成形成光刻設(shè) 備的一部分。例如，照射器IL可以是光刻設(shè)備的一部分或是與光刻設(shè)備分立的實(shí)體。在后 一種情形中，光刻設(shè)備可以配置成允許照射器IL安裝其上?？蛇x地，照射器IL是可拆卸的 并且可以單獨(dú)地設(shè)置(例如，通過(guò)光刻設(shè)備制造商或其他提供者)。所述輻射束B(niǎo)入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))MT上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)MA上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置MA來(lái)形成圖案。已經(jīng)穿過(guò)圖案形成裝置 MA之后，所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS。所述投影系統(tǒng)PS將輻射束B(niǎo)聚焦到所述襯底W 的目標(biāo)部分C上。通過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、線性編碼器 或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定 位于所述輻射束B(niǎo)的路徑中。類(lèi)似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對(duì)于所述輻 射束B(niǎo)的路徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常，可以通過(guò)形成所述第一定位裝置PM的 一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)MT的移 動(dòng)。類(lèi)似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來(lái)實(shí) 現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，支撐結(jié)構(gòu)MT可以僅與短行 程致動(dòng)器相連，或可以是固定的。可以使用圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記 PU P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分， 但是它們可以位于目標(biāo)部分C之間的空間(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)中。類(lèi)似地，在將 多于一個(gè)的管芯設(shè)置在圖案形成裝置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位 于所述管芯之間。可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述 輻射束B(niǎo)的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底 臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的 最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。在掃描模式中，在對(duì)支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述 輻射束B(niǎo)的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu) MT的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。在 掃描模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了單一動(dòng)態(tài)曝光中所述目標(biāo)部分C的寬度(沿非掃描 方向)，而所述掃描運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分C的高度(沿所述掃描方向)。在另一個(gè)模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保持為基本靜 止，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束B(niǎo)的圖案投影到目 標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之 后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作 模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類(lèi)型的可編程反射鏡陣列) 的無(wú)掩模光刻術(shù)中。也可以附加地或可選地采用上述使用模式的組合和/或變體或完全不同的使用 模式。一種用以提供液體到投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底之間的布置是所謂的局部浸 沒(méi)系統(tǒng)IH。在這種系統(tǒng)中，僅提供液體到襯底的局部區(qū)域的流體處理結(jié)構(gòu)被使用。由液體 填充的空間在平面上小于襯底的頂部表面并且充滿液體的區(qū)域相對(duì)于投影系統(tǒng)PS保持基 本上靜止，同時(shí)襯底W在該區(qū)域下面移動(dòng)。在圖2-5中示出了四種不同類(lèi)型的流體處理結(jié) 構(gòu)。如圖2和圖3所示，液體優(yōu)選地沿著襯底相對(duì)于最終元件移動(dòng)的方向，通過(guò)至少一 個(gè)入口供給到襯底上。在已經(jīng)通過(guò)投影系統(tǒng)下面之后，液體通過(guò)至少一個(gè)出口去除。也就是 說(shuō)，當(dāng)襯底在所述元件下沿著-χ方向掃描時(shí)，液體在元件的+X —側(cè)供給并且在-χ —側(cè)去 除。圖2是所述布置的示意圖，其中液體通過(guò)入口供給，并在元件的另一側(cè)通過(guò)與低壓源相 連的出口去除。在圖2示出的情形中，雖然液體沿著襯底相對(duì)于最終元件的移動(dòng)方向供給， 但這并不是必須的?？梢栽谧罱K元件周?chē)O(shè)置各種方向和數(shù)目的入口和出口 ；圖3示出了一個(gè)實(shí)例，其中在最終元件的周?chē)诿總?cè)上以規(guī)則的重復(fù)方式設(shè)置了四組入口和出口。液 體供給和液體回收裝置中的箭頭表示液流的方向。在圖4中示意地示出了另一個(gè)具有液體局部供給系統(tǒng)的浸沒(méi)光刻方案。液體由位 于投影系統(tǒng)PS每一側(cè)上的兩個(gè)槽狀入口供給，由布置在入口的徑向向外的位置上的多個(gè) 離散的出口去除。所述入口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通過(guò)該孔投影。 液體由位于投影系統(tǒng)PS的一側(cè)上的一個(gè)槽狀入口提供，而由位于投影系統(tǒng)PS的另一側(cè)上 的多個(gè)離散的出口去除，由此造成投影系統(tǒng)PS和襯底W之間的液體薄膜流。選擇使用哪組 入口和出口組合可以依賴于襯底W的移動(dòng)方向(另外的入口和出口組合是不起作用的)。 在圖4的橫截面圖中，箭頭表示液體流入入口和流出出口的方向。另一種已經(jīng)提出的布置是提供具有液體限制構(gòu)件的液體供給系統(tǒng)，其沿投影系統(tǒng) 的最終元件和襯底臺(tái)之間的空間的邊界的至少一部分延伸。這種布置在圖5中示出。圖5示意地示出了具有流體處理結(jié)構(gòu)12的液體局部供給系統(tǒng)。所述流體處理結(jié) 構(gòu)12沿投影系統(tǒng)PS的最終元件和期望為基本上平的表面(例如襯底臺(tái)WT或襯底W)的正 對(duì)表面之間的空間11的邊界的至少一部分延伸。(要注意的是，在沒(méi)有明確地說(shuō)明的情況 下，下文中襯底W的表面也附加地或可選地表示襯底臺(tái)WT的表面)。盡管在Z方向上可能 存在一些相對(duì)移動(dòng)(在光軸的方向上)，所述流體處理結(jié)構(gòu)12相對(duì)于投影系統(tǒng)PS在XY平 面內(nèi)是基本上靜止的。在一實(shí)施例中，密封被形成在流體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W的表面之間， 并且可以是非接觸密封，例如流體密封，期望為氣體密封。這種系統(tǒng)在美國(guó)專利申請(qǐng)出版物 第US2004-0207824號(hào)中公開(kāi)，這里通過(guò)參考全文并入。流體處理結(jié)構(gòu)12至少部分地將液體限制在投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底W之間 的浸沒(méi)空間11內(nèi)。到襯底W的非接觸密封，例如氣體密封16，可以形成在投影系統(tǒng)PS的 像場(chǎng)周?chē)牧黧w處理結(jié)構(gòu)12的下表面內(nèi)40，使得液體被限制在襯底W表面和投影系統(tǒng)PS 的最終元件之間的空間11內(nèi)。期望地，下表面40基本上平行于正對(duì)表面。浸沒(méi)空間11至 少部分地由位于投影系統(tǒng)PS的最終元件的下面和周?chē)牧黧w處理結(jié)構(gòu)12形成。液體通過(guò) 液體入口 13被引入到投影系統(tǒng)PS下面和流體處理結(jié)構(gòu)12內(nèi)的所述空間11中。液體可以 通過(guò)液體出口 13被去除。所述流體處理結(jié)構(gòu)12在投影系統(tǒng)PS的最終元件上面一點(diǎn)延伸。 液面高于最終元件，使得能提供液體的緩沖器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述流體處理結(jié)構(gòu)12的 內(nèi)周的上端處的形狀與投影系統(tǒng)PS的形狀或投影系統(tǒng)的最終元件的形狀一致，例如可以 是圓形。在底部，由下表面40的邊緣20限定的內(nèi)周與像場(chǎng)的形狀大致一致，例如矩形，雖 然并不是必須的。下表面40具有外邊緣45或外緣。氣體密封16由氣體形成，例如空氣或合成空氣，但是在一個(gè)實(shí)施例中為氮?dú)釴2或 其他惰性氣體。該氣體密封16中的氣體在壓力下通過(guò)入口 15提供到流體限制結(jié)構(gòu)12和 襯底W之間的間隙。該氣體通過(guò)出口 14抽取。氣體入口 15處的過(guò)壓、出口 14處的真空水 平和間隙的幾何形狀布置成使得形成向內(nèi)的限制液體的高速氣流。氣體作用在流體處理結(jié) 構(gòu)12和襯底W之間的液體上的力將液體限制在空間11內(nèi)。入口 /出口可以是圍繞空間11 的環(huán)形槽。環(huán)形槽可以是連續(xù)的或非連續(xù)的。氣流有效地將液體限制在空間11中。這種 系統(tǒng)在美國(guó)專利申請(qǐng)出版物第US2004-0207824號(hào)中公開(kāi)。圖6示出作為液體供給系統(tǒng)的一部分的液體限制結(jié)構(gòu)12的一個(gè)實(shí)施例。液體限 制結(jié)構(gòu)12圍繞投影系統(tǒng)PS的最終元件的外周(例如圓周)延伸。
位于限定空間11的表面內(nèi)的多個(gè)開(kāi)口 20提供液體給空間11。液體在進(jìn)入空間 11之前通過(guò)分別位于側(cè)壁28、22中的開(kāi)口 29、20。在液體限制結(jié)構(gòu)12的底部和襯底W之間提供密封。在圖6中，密封裝置配置成提 供非接觸密封并且由幾個(gè)密封部件形成。在投影系統(tǒng)PS的光軸的徑向外側(cè)，提供一種可選 的流動(dòng)控制板50，其延伸進(jìn)入空間11。開(kāi)口 180可以位于液體限制結(jié)構(gòu)12的面對(duì)襯底W 或襯底臺(tái)WT的底部表面上的流動(dòng)控制板50的徑向外側(cè)處。開(kāi)口 180可以沿朝向襯底W的 方向提供液體。在成像過(guò)程中，這可以用于通過(guò)用液體填充襯底W和襯底臺(tái)WT之間的間隙 來(lái)防止在浸沒(méi)液體內(nèi)的氣泡的形成。開(kāi)口 180的徑向外側(cè)可以是用以從液體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W和/或襯底臺(tái)WT之 間抽取液體的抽取裝置組件70。抽取裝置組件70可以作為單相或作為兩相抽取裝置來(lái)操作。抽取裝置組件70的徑向外側(cè)可以是凹陷80。凹陷80通過(guò)入口 82連接到大氣。 凹陷80通過(guò)出口 84連接到負(fù)壓源。凹陷80的徑向外側(cè)可以是氣刀90。美國(guó)專利申請(qǐng)出 版物US 2006/0158627中公開(kāi)了抽取裝置組件、凹陷以及氣刀的布置，這里通過(guò)參考全文 并入。抽取裝置組件70包括液體去除裝置或抽取裝置或入口，例如在美國(guó)專利申請(qǐng)出 版物US 2006-0038968中公開(kāi)的一種裝置，這里通過(guò)參考全文并入。在一實(shí)施例中，液體去 除裝置70包括入口，其被多孔材料110覆蓋，多孔材料用于將液體和氣體分離以實(shí)現(xiàn)單液 相的液體抽取。室120內(nèi)的負(fù)壓被選定成使得形成在多孔材料110的孔中的彎液面阻止周 圍的氣體被抽入液體去除裝置70的室120內(nèi)。然而，當(dāng)多孔材料110的表面與液體接觸時(shí)， 不存在彎液面限制流動(dòng)并且液體可以自由地流入液體去除裝置70的室120。多孔材料110具有大量的小孔，每一個(gè)小孔的尺寸，例如寬度(諸如直徑)(！卩在5 到50mm的范圍內(nèi)。多孔材料110可以被保持在將要被去除液體的表面(例如襯底W的表 面)上方50到300mm范圍的高度處。在一個(gè)實(shí)施例中，多孔材料110是至少輕微親液的， 即具有與例如水等浸沒(méi)液體之間小于90°的動(dòng)態(tài)接觸角，期望地小于85°，或期望地小于 80°的動(dòng)態(tài)接觸角。雖然在圖6中沒(méi)有具體示出，液體供給系統(tǒng)具有用以處理液面變化的布置。這使 得建立在投影系統(tǒng)PS和液體限制結(jié)構(gòu)12之間的液體可以被處理并且不會(huì)溢出。處理這種 液體的一種方式是提供疏液(例如疏水的)的涂層。涂層可以在圍繞開(kāi)口和/或圍繞投影 系統(tǒng)PS的最后一個(gè)光學(xué)元件的液體限制結(jié)構(gòu)12的頂部周?chē)纬蓭АＭ繉涌梢晕挥谕队跋?統(tǒng)PS的光軸的徑向外側(cè)處。疏液(例如，疏水)的涂層有助于將浸沒(méi)液體保持在空間11 內(nèi)。圖5和6的示例是所謂的局部區(qū)域布置，其中在任何時(shí)刻液體僅被提供到襯底W 的頂部表面的局部區(qū)域。其他布置是可以的，包括流體處理系統(tǒng)，其使用氣體拖曳原理。在 例如2008年5月8日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)出版物US 2008-0212046和美國(guó)專利申請(qǐng)US 61/071,621中已經(jīng)介紹了所謂的氣體拖曳原理。在那種系統(tǒng)中，抽取孔以期望地具有角部 的形狀布置。角部可以與步進(jìn)和掃描方向?qū)R。與兩個(gè)出口垂直于掃描方向?qū)R的情形相 比，這減小了作用在沿步進(jìn)或掃描方向具有給定速度的流體處理結(jié)構(gòu)表面上的兩個(gè)開(kāi)口之 間的彎液面上的力。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以應(yīng)用于用在全浸濕浸沒(méi)設(shè)備中的流體處理結(jié)構(gòu)。在全浸濕的實(shí)施方式中，例如通過(guò)允許液體泄露出將液體限制在投影系統(tǒng)的最終元件 和襯底之間的限制結(jié)構(gòu)，流體被允許覆蓋襯底臺(tái)的整個(gè)頂部表面。在2008年9月2日遞交 的美國(guó)專利申請(qǐng)US 61/136, 380中可以找到對(duì)應(yīng)全浸濕實(shí)施例的流體處理結(jié)構(gòu)的示例。正如認(rèn)識(shí)到的，上面所述的任何特征可以與任何其他特征一起使用，而且不僅僅 是明確描述的特征的組合被本申請(qǐng)覆蓋。在浸沒(méi)設(shè)備中可以存在一個(gè)或更多個(gè)其中具有兩相流的管道。下面參照?qǐng)D8給出 幾個(gè)示例。期望地，測(cè)量在這種管道內(nèi)的流動(dòng)。例如，測(cè)量這種流動(dòng)可以確認(rèn)引起管道內(nèi)的 流體流動(dòng)的泵是起作用的。期望地，測(cè)量?jī)上嗔髦械臍鈅液比。例如，依賴于氣-液比，發(fā) 生不同流態(tài)，每一種流態(tài)具有不同的發(fā)生擾動(dòng)的頻率范圍。(例如，緩流(slug flow)具有 與霧狀流(mistflow)不同的擾動(dòng)范圍)。而且，不同的氣-液比會(huì)導(dǎo)致不同的熱負(fù)載施加 給組件。因此，期望能夠測(cè)量在兩相流中的氣-液比。有關(guān)兩相流的信息可以用于優(yōu)化或改進(jìn)設(shè)備的性能。例如，有必要改變流出或流 入出口的流量以便獲得想要的結(jié)果。作為示例，期望對(duì)于兩相流實(shí)現(xiàn)流入管道的氣體流 量等于從鄰近管道流出的氣體流量。在一個(gè)實(shí)施例中，期望可以在兩相流中獲得特定的 氣-液比。本發(fā)明的實(shí)施例旨在解決上面的問(wèn)題、或這里未提到的問(wèn)題中的一個(gè)或更多個(gè)。 圖7中示意地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。其中存在兩相流的管道100可以是襯底臺(tái)WT或 液體限制結(jié)構(gòu)12的一部分，正如參照?qǐng)D6和8所述的。通過(guò)流分離裝置將管道100內(nèi)的液 體和氣體的流分離成氣流和液流。如圖7所示，在一個(gè)實(shí)施方式中流分離裝置可以包括分 離室111。當(dāng)兩相流從管道100流入到分離室111，液體121下降到分離室111的底部而氣 體130位于分離室111的頂部。氣體管道140位于分離室111的頂部。由此，在氣體管道 140內(nèi)基本上僅存在氣流。液體管道150連接到分離室111的底部，并且由此基本上僅有液 體流入其中。氣體管道140和液體管道150都連接到再結(jié)合室160并且通過(guò)出口管道170兩相 流從再結(jié)合室被抽取出去。出口管道170提供兩相流給排出裝置181，在排出裝置處根據(jù)需 要液體可以重新循環(huán)或被除去。泵190可以設(shè)置在再結(jié)合室160的下游。泵190配置成抽取流體或推動(dòng)流體通過(guò) 管道和室。進(jìn)入分離室111的氣體流量將等于離開(kāi)再結(jié)合室160的氣體流量。進(jìn)入分離室 111的液體流量將等于離開(kāi)再結(jié)合室160的液體流量。因此，氣體管道140內(nèi)的氣體流量將 等于管道100內(nèi)兩相流中的氣體流量。因此，通過(guò)在氣體管道140內(nèi)定位第一流量計(jì)260 以測(cè)量氣體的流量，第一流量計(jì)260的讀數(shù)將等于管道100內(nèi)氣體的流量。類(lèi)似地，可以提 供第二流量計(jì)262以測(cè)量液體管道150內(nèi)的液體流量。第二流量計(jì)262的讀數(shù)將等于在管 道100內(nèi)的液體的流量。雖然在圖7中顯示泵190位于再結(jié)合室160的下游，但是替換地或附加地，泵可以 設(shè)置在虛線所示的分離室111的上游并用附圖標(biāo)記190'表示。附加地，當(dāng)出口管道170的 端部相對(duì)于管道100保持在負(fù)壓時(shí)，代替泵190、190'，附圖標(biāo)記190、190'可以是流量或 壓力調(diào)節(jié)裝置(例如調(diào)節(jié)閥)。圖7中示出的系統(tǒng)可以在不在再結(jié)合室160內(nèi)再結(jié)合兩相流的情況下使用，尤其 如果使用泵190'并且分離室111總是容納一些液體。相反，氣體管道140和液體管道150可以直接導(dǎo)向一個(gè)或更多個(gè)排出裝置?？梢栽O(shè)置控制器300。第一和第二流量計(jì)260、262可以提供指示測(cè)量的流量的信 號(hào)給控制器300?；谶@些信號(hào)的一個(gè)或兩個(gè)，控制器300可用于改變?cè)O(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)。例如，控制器300可以通過(guò)設(shè)備的至少一個(gè)泵改變流量的參數(shù)。如圖7所示，這可 以是在出口管道170處的泵190和/或管道100中的泵190'的流量。在一個(gè)實(shí)施例中，控 制器300可以通過(guò)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置(例如(調(diào)節(jié))閥)或另一泵320改變流量。流量 或壓力調(diào)節(jié)裝置或另一泵320可以是配置用以抽取氣體或液體或兩者的抽取系統(tǒng)的一部 分、或可以是配置用以提供液體或氣體或兩者的提供系統(tǒng)的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器300可以控制襯底臺(tái)WT和/或液體限制結(jié)構(gòu)12的參數(shù)。 例如，控制器300可以改變襯底臺(tái)WT和液體限制結(jié)構(gòu)12的相對(duì)位置，由此用以改變兩個(gè)部 件之間的距離?？刂破?00可以根據(jù)由第一流量計(jì)260或第二流量計(jì)262或兩者測(cè)量的流體流量 的大小來(lái)調(diào)整參數(shù)。替換地或附加地，控制器300可以根據(jù)由第一流量計(jì)260測(cè)量的在氣 流中的流體流量與通過(guò)第二流量計(jì)262測(cè)量的液流中的流體流量的大小的比值和/或根據(jù) 通過(guò)第二流量計(jì)262測(cè)量的在液流中的流體流量與通過(guò)第一流量計(jì)260測(cè)量的氣流中的流 體流量的大小的比值調(diào)整參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以以將氣體流量的大小或液體流量的 大小或兩者或氣-液比的大小保持在特定的想要的(例如，預(yù)定的)水平為目標(biāo)來(lái)調(diào)整參 數(shù)?？刂破?00可以基于氣體流量隨時(shí)間的改變、或液體流量隨時(shí)間的改變、或氣體 和液體兩者的流量隨時(shí)間的改變或氣-液比隨時(shí)間的改變來(lái)確定參數(shù)的變化。例如，控 制器可以改變至少一個(gè)參數(shù)，以便將這些條件保持為隨時(shí)間基本上恒定(例如在預(yù)定的水 平)。圖7中的系統(tǒng)或系統(tǒng)的一部分的使用將在幾個(gè)示例中進(jìn)行描述。在這些示例中， 附圖標(biāo)記320、321、322、323、324、325以及410表示泵。然而，這些附圖標(biāo)記可以替換地表 示流量或壓力調(diào)節(jié)裝置(例如調(diào)節(jié)閥)。例如，它們可以改變流過(guò)它們到負(fù)壓源的流動(dòng)(例 如321、322、323、324、325)或來(lái)自高壓源的流動(dòng)(例如410)。在一個(gè)實(shí)施例中，圖7中的系統(tǒng)或系統(tǒng)的一部分可以用于減少或消除在泵失效時(shí) 發(fā)生液體溢出的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在圖6中的室120中產(chǎn)生負(fù)壓的泵或連接到所謂的氣體拖曳 原理布置中的抽取裝置的開(kāi)口的泵的失效會(huì)導(dǎo)致浸沒(méi)液體溢出到襯底臺(tái)WT上。因此，期望 快速探測(cè)這種失效以防止設(shè)備停機(jī)維修。如果探測(cè)到這種失效，可以調(diào)節(jié)例如提供液體到 所述空間11的泵和/或提供液體到液體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W之間的間隙的泵的流量等參 數(shù)(例如減小到零)。在管道100內(nèi)使用壓力傳感器測(cè)量這種失效是不可靠的，因?yàn)閱为?dú)基于壓力是難 以在泵不起作用或泵僅泵吸氣體之間進(jìn)行區(qū)分。也就是說(shuō)，壓力傳感器對(duì)精確的泵吸的 氣-液比敏感。類(lèi)似地，用于探測(cè)管道100內(nèi)的兩相流的流量計(jì)(例如脈沖流量計(jì)和/或 基于熱損失的流量計(jì))難以使用，因?yàn)闅怏w和液體的特性存在巨大的差異。圖7中系統(tǒng)的使用允許測(cè)量氣體流量和/或液體流量，由此允許探測(cè)泵190或 190'是否正確地運(yùn)行或運(yùn)行不正確。如果探測(cè)到故障，控制器300可以采取補(bǔ)救措施。例如，控制器300可以控制泵190或190’以增大抽取。替換地或附加地，控制器300可以控 制通過(guò)開(kāi)口 180提供液體到空間11或液體限制結(jié)構(gòu)12和襯底之間的泵320，使其關(guān)閉。這 可以減小在泵失效的情況下液體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。與應(yīng)用于連接到圖6中的室120和氣體拖曳原理液體限制結(jié)構(gòu)的開(kāi)口的泵的原理 相同的原理還可以應(yīng)用到其他領(lǐng)域。在圖8中示出了另一些示例，圖8中示出了投影系統(tǒng) PS、氣體拖曳原理液體限制結(jié)構(gòu)12以及襯底臺(tái)WT。該示例包括管道311和泵321，用于從 液體限制結(jié)構(gòu)12的頂部表面抽取液體。這種管道311和泵321被設(shè)置用以去除可能會(huì)溢 流到液體限制結(jié)構(gòu)12上的多余的液體。另一示例是位于襯底臺(tái)WT中的抽取裝置，其包括 設(shè)置在襯底W的邊緣下面的管道312和用以抽取泄露到襯底W的邊緣和襯底臺(tái)WT中放置 襯底W的凹陷的邊緣之間的間隙305內(nèi)的液體的泵322。另一示例是抽取裝置，其包括襯底 臺(tái)WT邊緣處的管道313和泵323。這可以被定位成捕獲逃逸到襯底臺(tái)WT的邊緣和第二襯 底臺(tái)WT的邊緣之間的液體、或逃逸到襯底臺(tái)WT的邊緣與第一襯底臺(tái)WT和第二襯底臺(tái)WT之 間的橋333之間的液體。2008年8月7日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)US 61/136，030詳細(xì)公開(kāi)了 這種用于逃逸到兩個(gè)襯底臺(tái)之間的間隙和/或襯底臺(tái)和到另一襯底臺(tái)的橋333之間的間隙 的浸沒(méi)液體的抽取裝置。上面參照?qǐng)D7所述的原理可以應(yīng)用到這種抽取裝置的泵323。相 同的原理可以應(yīng)用于用于從投影系統(tǒng)的最終元件和襯底W之間的空間11抽取浸沒(méi)液體的 抽取裝置。這種抽取裝置的泵可以以與上面所述的其他類(lèi)型的抽取裝置相同的方式進(jìn)行監(jiān) 測(cè)。圖8中示出的可以從失效探測(cè)受益的另一抽取裝置是開(kāi)口 335，其與所謂的氣體拖曳原 理抽取裝置的管道315和泵325相關(guān)。上面提到的抽取裝置中的一個(gè)或更多個(gè)可以是不被控制的并且僅以最大速度運(yùn) 行。這會(huì)引起麻煩，因?yàn)槌槿⊙b置抽取的氣體的比例會(huì)隨著時(shí)間變化。這會(huì)導(dǎo)致由兩相流體 的流動(dòng)沿所相關(guān)的管道施加不同的熱負(fù)載。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以用于根據(jù)例如已知的 兩相流的大小或已知的單相流動(dòng)的大小和泵的體積流量來(lái)測(cè)量氣_液流量比。隨后控制器 300可以控制相關(guān)的泵以改變通過(guò)該泵的兩相流體的流量，并由此改變兩相流中的氣-液 比。例如，如果氣體流量與液體流量的比太高(即太多氣體)，相關(guān)泵的流量可以減小，因?yàn)?對(duì)于抽取裝置的正確運(yùn)行的重要點(diǎn)在于被抽取的液體的量，而不是氣體的量。高的比表示 與去除到達(dá)抽取裝置的開(kāi)口處的液體量所需的工作強(qiáng)度相比，泵更大強(qiáng)度地在運(yùn)行。通過(guò) 減小泵的流量，可以保持液體的流量(即，所有到達(dá)抽取裝置的液體都可以被去除)而減小 氣體流量，由此導(dǎo)致減小氣體與液體在兩相流中的比(即增大液體的比例)。關(guān)于此的具體的示例是抽取泵325，其配置成從液體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W之間的 間隙抽取液體。如果例如氣體與液體的比太高，可以降低泵頻率，由此降低由泵抽取的總的 體積以及延長(zhǎng)泵的壽命。然后氣體與液體的比將減小。由此減小由流到液體限制結(jié)構(gòu)12 的流的蒸發(fā)施加的冷卻負(fù)載。通過(guò)控制器300將氣-液比的測(cè)量值或僅由抽取泵325抽取的液體的量或僅由抽 取泵325抽取的氣體的量用于改變至少一個(gè)參數(shù)。所述參數(shù)可以選自抽取泵325的抽取 速率、通過(guò)出口 400提供的氣體的流量、通過(guò)出口 180提供的液體的流量和/或液體限制結(jié) 構(gòu)12和襯底W的頂部表面之間的距離。通過(guò)泵325抽取的氣體與液體的比對(duì)液體限制結(jié) 構(gòu)12和襯底臺(tái)WT之間的力產(chǎn)生影響?？刂破?00可以用于將所述比保持基本上恒定。這 并不必需意味著恒定的力，除非流量值保持相同。如果氣體與液體的比太低(太多液體)，流出開(kāi)口 400的氣體流量(即氣刀)會(huì)增大，使得更多的氣體由抽取泵325抽取。附加地 或替換地，通過(guò)開(kāi)口 335的流量需要增大。附加地或替換地，流出開(kāi)口 180的液體流量可以 減小，由此減小由抽取泵325抽取的液體的量。附加地或替換地，液體限制結(jié)構(gòu)12和襯底 臺(tái)WT之間的距離可以改變以具有相同或類(lèi)似的效果。在2009年5月25日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)US 61/181，158中，提出平衡流出出口 400的氣體流量與流入連接到流動(dòng)抽取泵325的開(kāi)口 335的氣體流量的方案。在這種系統(tǒng) 中，通過(guò)液體限制結(jié)構(gòu)12通過(guò)連接到抽取泵325的開(kāi)口 335抽取基本上所有的從出口 400 排出液體限制結(jié)構(gòu)12的氣體。使用圖7中的系統(tǒng)，流出出口 400的氣體的流量和/或流入 連接到抽取泵325的開(kāi)口 335的氣體流量可以改變。也就是說(shuō)，泵325、410任一個(gè)或兩者 可以通過(guò)控制器300進(jìn)行控制以獲得所需的平衡。在該實(shí)施例中，泵410可以期望地是上 面所述的流量或壓力調(diào)節(jié)裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)將泵410保持在恒定的體積流量而將流出出口 400的氣體 流量保持恒定(恒定質(zhì)量流)。隨后控制器300可以改變泵325，以實(shí)現(xiàn)流入開(kāi)口 335的氣 體流量等于流出開(kāi)口 400的氣體流量。替換地，泵325的流量可以保持恒定，并且可以改變 泵410(可選地，一個(gè)或更多個(gè)泵，例如連接到開(kāi)口 180的泵)以平衡流出開(kāi)口 400和流入 開(kāi)口 335的流量。在一個(gè)實(shí)施例中，(在泵325的體積流量不必固定的情況下)可以測(cè)量 流入開(kāi)口 335的氣體流量，并且可以通過(guò)改變泵410的頻率來(lái)控制通過(guò)開(kāi)口 400的氣體流 量。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二流量計(jì)260、262測(cè)量通過(guò)管道100 (抽取管道)的流 體(即氣體、液體或兩者)的流量。抽取管道100可以具有控制器300，用以控制從形成在 液體限制結(jié)構(gòu)12的表面中的一個(gè)或更多個(gè)抽取開(kāi)口(例如335)通過(guò)抽取管道100的流體 (即氣體、液體或兩者)的流量。在一實(shí)施例中，液體限制結(jié)構(gòu)12包括氣刀，其具有位于兩相流體抽取開(kāi)口 335附 近的開(kāi)口 400。使用氣體流量傳感器可以感測(cè)通過(guò)氣刀的氣體流量。通過(guò)氣刀開(kāi)口 400的 流量可以通過(guò)控制器300進(jìn)行控制?？刂破?00可以控制氣刀流量和/或抽取流量，以便 平衡通過(guò)氣刀和抽取管道100的流量，或至少使得流量位于特定的流量差值內(nèi)。流量差值 可以小于任一個(gè)流量的百分之20、10或5。如果差值超過(guò)特定流量差值，則存在流量失配。在流量失配的流態(tài)情形中，流動(dòng)控 制性能和液體限制結(jié)構(gòu)12的性能可能惡化到特定性能標(biāo)準(zhǔn)以下。對(duì)于探測(cè)到流量失配，控 制器300產(chǎn)生信號(hào)。該信號(hào)可以是針對(duì)用戶的，例如作為警告信號(hào)。該信號(hào)可以發(fā)送到流 量控制器300，控制器300響應(yīng)于該信號(hào)將流量差值減小到特定的流量差值以下。在一個(gè)實(shí) 施例中，流量控制器300操作以調(diào)整流量的同時(shí)，液體限制結(jié)構(gòu)12仍然在運(yùn)行。因此系統(tǒng) 性能被恢復(fù)。在上述實(shí)施例的任一個(gè)中，泵可以是體積流量泵。在上述實(shí)施例的任一個(gè)中，控制器300可以允許用戶控制。例如，控制器300可以 指示諸如氣體流量、液體流量以及氣_液比等參數(shù)，并且允許用戶手動(dòng)地改變操作參數(shù)。在一個(gè)方面中，提供一種光刻設(shè)備，包括管道，用于兩相流流過(guò)其中；流分離裝 置，用于將所述兩相流分離成氣流和液流；和第一流量計(jì)，用于測(cè)量在氣流或液流中的流體 的流量。期望地，所述設(shè)備還包括第二流量計(jì)，用于測(cè)量在氣流和液流中的另一者中的流體
13流量。期望地，所述設(shè)備還包括控制器，用于根據(jù)由第一流量計(jì)和/或第二流量計(jì)測(cè)量的 流體流量來(lái)控制所述設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)。期望地，控制器適于根據(jù)由第一流量計(jì)、或第二 流量計(jì)、或兩者測(cè)量的流體流量的大小調(diào)節(jié)參數(shù)。期望地，控制器配置成根據(jù)氣流中流體流 量與液流中流體的流量的大小的比、或在液流中流體流量與氣流中流體流量的大小的比來(lái) 調(diào)整參數(shù)。期望地，基于隨時(shí)間測(cè)量的所測(cè)流量的大小控制所述設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)，期望 地，所述至少一個(gè)參數(shù)包括通過(guò)至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵的流量。期望地，所 述至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵包括用于改變通過(guò)管道的流體流量的流量或壓 力調(diào)節(jié)裝置或流體泵。期望地，所述至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵包括用于改變 流入液體限制結(jié)構(gòu)和襯底之間的間隙的流體流量的流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵。期望 地，所述用于改變流入間隙的流體流量的流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵是用于改變進(jìn)入所 述間隙的氣流的流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵。期望地，所述用于改變進(jìn)入所述間隙的流 體流量的流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵是用于改變進(jìn)入所述間隙的液體流量的流量或壓 力調(diào)節(jié)裝置或流體泵。期望地，所述控制器配置成使得所述至少一個(gè)參數(shù)被控制成使得通 過(guò)所述至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵的流量與由第一流量計(jì)測(cè)得的流量基本上 相同。期望地，所述控制器配置成使得所述至少一個(gè)參數(shù)被控制成使得由第一流量計(jì)測(cè)得 的流量基本上等于預(yù)定流量。期望地，所述設(shè)備還包括另一管道，另一流量或壓力調(diào)節(jié)裝置 或流體泵，并且控制器控制所述另一流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵，使得通過(guò)所述另一管 道的流體流量基本上為恒定的預(yù)定速率。期望地，所述至少一個(gè)參數(shù)包括襯底和用于將液 體限制到投影系統(tǒng)和襯底之間的空間的液體限制結(jié)構(gòu)之間的距離，期望地，所述至少一個(gè) 參數(shù)包括被調(diào)節(jié)用以在用于通過(guò)管道抽取兩相流的部件失效的情況下消除液體溢出的參 數(shù)。期望地，流分離裝置包括分離室，期望地，提供再結(jié)合室，在再結(jié)合室內(nèi)被分離的氣流和 液流重新結(jié)合。期望地，管道在液體限制結(jié)構(gòu)中在開(kāi)口處開(kāi)始。期望地，開(kāi)口位于限定空間 的表面內(nèi)，液體被液體限制結(jié)構(gòu)限制在所述空間中，其中所述空間在投影系統(tǒng)和襯底之間。 期望地，所述開(kāi)口在液體限制結(jié)構(gòu)的下表面中，所述下表面在使用時(shí)面對(duì)襯底。期望地，在 使用時(shí)，通過(guò)開(kāi)口從液體限制結(jié)構(gòu)和襯底之間抽取液體和氣體。期望地，用多孔構(gòu)件覆蓋所 述開(kāi)口。期望地，所述開(kāi)口形成在所述液體限制結(jié)構(gòu)的上表面內(nèi)。期望地，所述管道從用于 支撐襯底的襯底臺(tái)的表面內(nèi)的開(kāi)口開(kāi)始。期望地，所述開(kāi)口是用于通過(guò)開(kāi)口抽取通過(guò)襯底 的邊緣和支撐襯底的襯底臺(tái)之間的間隙的液體。期望地，所述開(kāi)口是用于通過(guò)開(kāi)口抽取通 過(guò)襯底臺(tái)的邊緣和第二襯底臺(tái)的邊緣之間、或襯底臺(tái)的邊緣和定位在第一襯底臺(tái)和第二襯 底臺(tái)之間的橋之間的間隙的液體。 在一個(gè)方面中，提供一種測(cè)量?jī)上嗔髦械牧髁康姆椒?，包括將兩相流分離成氣流 和液流；和使用第一流量計(jì)以測(cè)量在氣流或液流中的流體流量。期望地，所述方法還包括 使用第二流量計(jì)以測(cè)量在所述氣流和液流中的另一者中的流體流量。期望地，所述方法還 包括改變?cè)O(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)，其中兩相流根據(jù)由第一流量計(jì)和/或第二流量計(jì)測(cè)量的 流體流量流動(dòng)。期望地，改變的參數(shù)包括通過(guò)至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵的流 量。期望地，所述至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或流體泵被用于改變通過(guò)流過(guò)兩相流的管 道的流體流量。期望地，所述至少一個(gè)改變的參數(shù)包括進(jìn)入液體限制結(jié)構(gòu)和襯底之間間隙 的流體流量。期望地，所述至少一個(gè)改變的參數(shù)包括進(jìn)入液體限制結(jié)構(gòu)和襯底之間間隙的 氣體流量。
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雖然本說(shuō)明書(shū)詳述了光刻設(shè)備在制造ICs中的應(yīng)用，應(yīng)該理解到，這里描述的光 刻設(shè)備可以有制造具有微米尺度、甚至納米尺度的特征的部件的其他應(yīng)用，例如制造集成 光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁頭等。本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該看到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將其中使用的任意術(shù)語(yǔ)“晶片”或 “管芯”分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝 光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光 的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、測(cè)量工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將這里 公開(kāi)內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn) 生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語(yǔ)“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”包含全部類(lèi)型的電磁輻射，包括紫外輻射(UV) (例如具有或約為365、248、193、157或126歷的波長(zhǎng))。在允許的情況下，術(shù)語(yǔ)“透鏡”可以表示不同類(lèi)型的光學(xué)部件中的任何一種或其組 合，包括折射式的和反射式的光學(xué)部件。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以與上述 不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述如上面公開(kāi)的方法的一個(gè)或更多 個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或具有存儲(chǔ)其中的所述計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))的形式。此外，機(jī)器可讀的指令可以嵌入到兩個(gè)或 更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序中。所述兩個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在至少一個(gè)不同的存儲(chǔ)器和 /或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中。上面所述的控制器可以具有任何合適的結(jié)構(gòu)用于接收、處理和發(fā)送 信號(hào)。例如，每個(gè)控制器可以包括一個(gè)或更多個(gè)處理器，用于執(zhí)行包括用于上述方法的機(jī)器 可讀指令的計(jì)算機(jī)程序。所述控制器可以包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)這種計(jì)算機(jī)程序和 /或硬件以容納這種介質(zhì)。本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例可以應(yīng)用于任何浸沒(méi)式光刻設(shè)備，具體地但不排他 地，應(yīng)用于上述的那些類(lèi)型、浸沒(méi)液體是否以浴器的形式提供的類(lèi)型、僅襯底的局部表面區(qū) 域上提供浸沒(méi)液體的類(lèi)型或浸沒(méi)液體是非限制的類(lèi)型。在非限制布置中，浸沒(méi)液體可以流 過(guò)襯底和/或襯底臺(tái)的表面，使得基本上襯底和/或襯底臺(tái)的整個(gè)未覆蓋表面被浸濕。在 這種非限制的浸沒(méi)系統(tǒng)中，液體供給系統(tǒng)可以不限制浸沒(méi)流體或其可以提供一定比例的浸 沒(méi)液體限制，但是基本上不是完全的浸沒(méi)液體限制。這里所指的液體供給系統(tǒng)應(yīng)該具有廣義的解釋。在特定的實(shí)施例中，液體供給系 統(tǒng)可以是提供液體到投影系統(tǒng)和襯底和/或襯底臺(tái)之間的空間的機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的組合。液體 供給系統(tǒng)可以包括一個(gè)或更多個(gè)結(jié)構(gòu)、一個(gè)或更多個(gè)液體入口、一個(gè)或更多個(gè)氣體入口、一 個(gè)或更多個(gè)氣體出口和/或提供液體到所述空間的一個(gè)或更多個(gè)液體出口的組合。在一實(shí) 施例中，所述空間的表面可以是襯底和/或襯底臺(tái)的一部分，或者所述空間的表面可以完 全被襯底和/或襯底臺(tái)的表面覆蓋，或者所述空間可以包圍所述襯底和/或襯底臺(tái)。液體 供給系統(tǒng)可以可選地還包括一個(gè)或更多個(gè)元件以控制液體的位置、質(zhì)量、品質(zhì)、形狀、流量 或任何其他特征。此外，盡管公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施方式和示例情形，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解 本發(fā)明延伸到所公開(kāi)的特定實(shí)施方式以外的其他替換的或可選的實(shí)施方式和/或本發(fā)明 的應(yīng)用和明顯的修改和等價(jià)物。此外，雖然已經(jīng)示出并詳細(xì)描述了本發(fā)明多個(gè)變形形式，但
15是基于這些公開(kāi)，本發(fā)明范圍內(nèi)的其他修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。例如，可以預(yù) 見(jiàn)到這些實(shí)施例的具體特征和方面的不同組合或子集組合仍然落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。因 此，應(yīng)該理解，所公開(kāi)的實(shí)施例的不同特征和方面可以與其他特征和方面結(jié)合或替換以便 形成所公開(kāi)的發(fā)明的不同模式。因此，這里所公開(kāi)的本發(fā)明范圍不應(yīng)該限于上面所述的特 定的公開(kāi)實(shí)施例，而是應(yīng)該由隨后的權(quán)利要求來(lái)確定。 上面的說(shuō)明書(shū)是示例性的，而非限定性的。因此，在不脫離權(quán)利要求所要求的范圍 的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
一種光刻設(shè)備，包括管道，用于其中通過(guò)兩相流；流分離裝置，配置成將所述兩相流分離成氣流和液流；和第一流量計(jì)，配置成測(cè)量在所述氣流或所述液流中的流體流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備，還包括第二流量計(jì)，所述第二流量計(jì)配置成測(cè)量 所述氣流和液流中另一者中的流體流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光刻設(shè)備，還包括控制器，配置成根據(jù)由所述第一流量計(jì) 和/或所述第二流量計(jì)測(cè)量的所述流體流量控制所述設(shè)備的至少一個(gè)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻設(shè)備，其中，所述控制器配置成根據(jù)由所述第一流量計(jì) 測(cè)得的、或由所述第二流量計(jì)測(cè)得的、或由所述第一流量計(jì)和所述第二流量計(jì)兩者測(cè)得的 流體流量的大小來(lái)調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光刻設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)參數(shù)包括通過(guò)至少一個(gè)流 量或壓力調(diào)節(jié)裝置或者流體泵的流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光刻設(shè)備，其中，所述控制器配置成控制所述至少一個(gè)參數(shù)， 使得通過(guò)所述至少一個(gè)流量或壓力調(diào)節(jié)裝置或者流體泵的所述流量基本上等于由所述第 一流量計(jì)測(cè)得的所述流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)參數(shù)包括襯底和 配置用以將液體限制到投影系統(tǒng)和所述襯底之間的空間的液體限制結(jié)構(gòu)之間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備，還包括再結(jié)合室，在所述再結(jié)合室內(nèi)， 被分離的氣流和液流重新結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的光刻設(shè)備，其中，所述管道始于在液體限制結(jié)構(gòu) 中的開(kāi)口處。
10.一種測(cè)量?jī)上嗔髦械牧髁康姆椒?，包括步驟將兩相流分離成氣流和液流；和使用第一流量計(jì)來(lái)測(cè)量在所述氣流或所述液流中的流體流量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光刻設(shè)備和一種測(cè)量?jī)上嗔髦械牧髁康姆椒?。光刻設(shè)備包括管道，用于其中通過(guò)兩相流。提供流分離裝置以將所述兩相流分離成氣流和液流。流量計(jì)測(cè)量在所述氣流或所述液流中的流體流量。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101950129SQ20101022269
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者A·J·范德耐特, A·昆吉皮爾, E·H·E·C·尤麥倫, P·J·克拉莫爾 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司