專利名稱：光刻設(shè)備和使用光刻設(shè)備制造器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和使用光刻設(shè)備制造器件的方法。
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(通常應(yīng)用到所述襯底的目標部分上) 的機器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設(shè)置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一個目標部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向) 掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到所述襯底上。
已提出將光刻投影設(shè)備中的襯底浸沒在具有相對高的折射率的液體(例如，水) 中，以填充介于投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間。在一個實施例中，所述液體是蒸餾水，但是也可使用另一種液體。將參考液體對本發(fā)明的實施例進行描述。然而，另一種流體也可能是適合的，特別是潤濕性流體、不可壓縮的流體和/或其折射率比空氣的折射率更高的流體，期望地是其折射率比水的折射率更高的流體。尤其期望是除氣體之外的流體。由于曝光輻射在所述液體中具有更短的波長，所以上述做法的目的在于能夠使更小的特征成像。(所述液體的作用還可以看作是增加了系統(tǒng)的有效的數(shù)值孔徑(NA)并且增大焦深)。 還提出了其它浸沒液體，包括其中懸浮有固體微粒(例如，石英)的水，或具有納米顆粒的懸浮物(例如具有最大尺寸達IOnm的顆粒)的液體。所述懸浮的顆?？赡芫哂谢蚩赡懿痪哂信c它們懸浮所在的液體相似或相同的折射率。包括烴(例如芳香烴、氟化烴和/或水溶液)的其它液體可能也是適合的。
將襯底或者襯底和襯底臺浸沒在液體浴器中(例如，見美國專利No. 4，509，852) 意味著在掃描曝光過程中必須要加速大體積的液體。這需要另外的或者更大功率的電動機，并且液體中的湍流可能導(dǎo)致不期望的或者不可預(yù)料的影響。
在浸沒式設(shè)備中，由液體處理系統(tǒng)、裝置、結(jié)構(gòu)或設(shè)備來處理浸沒流體。在一實施例中，液體處理結(jié)構(gòu)可以供給浸沒流體，因此可以是流體供給系統(tǒng)。在一實施例中，液體處理結(jié)構(gòu)可以至少部分地限制浸沒流體，由此可以是流體限制系統(tǒng)。在一實施例中，液體處理結(jié)構(gòu)可以給浸沒流體提供阻擋件，由此是阻擋構(gòu)件，例如流體限制結(jié)構(gòu)。在一實施例中，液體處理結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生或使用氣體流，例如幫助控制浸沒流體的流量和/或位置。氣體流可以形成限制浸沒流體的密封，因此液體處理結(jié)構(gòu)可以稱為密封構(gòu)件；這樣的密封構(gòu)件可以是流體限制結(jié)構(gòu)。在一實施例中，浸沒液體被用作浸沒流體。參考上述的描述，對關(guān)于流體進行定義的特征的在本段落中的表示可以理解成包括關(guān)于液體進行定義的特征。

發(fā)明內(nèi)容
在浸沒光刻術(shù)中，一些液體可能從空間流失到被曝光的襯底或支撐襯底的襯底臺上。流失的液體可能引起缺陷風險。例如，在表面(例如襯底或襯底臺的表面)上出現(xiàn)的液體的液滴，其之后與空間中的液體(例如液體的彎液面)碰撞，可能引起氣體體積的形成， 諸如空間中的氣泡。氣泡可能干擾被朝向襯底的目標部分引導(dǎo)的成像輻射，以至于影響了襯底上的成像圖案。
例如期望減小或消除這樣的或其它的成像缺陷的風險?？赡芷谕３只蛏踔猎黾由a(chǎn)量。
根據(jù)一個方面，提供了一種浸沒式光刻設(shè)備，所述浸沒式光刻設(shè)備包括液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者的表面；和液滴控制器，所述液滴控制器在所述空間的徑向向外位置上，配置成允許浸沒液體的液滴從所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至所述液滴控制器的徑向向外位置，和防止液滴從所述液滴控制器的徑向向外位置到達所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
根據(jù)一個方面，提供了一種浸沒式光刻設(shè)備，所述浸沒式光刻設(shè)備包括液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者的表面；和多個細長的氣體出口開口，所述多個細長的氣體出口開口在所述空間的徑向向外位置上，配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流，其中在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或在沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，相鄰的一對所述細長氣體出口開口交疊。
根據(jù)一個方面，提供了一種浸沒式光刻設(shè)備，所述浸沒式光刻設(shè)備包括液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者的表面；和液滴控制器，所述液滴控制器在所述空間的徑向向外位置上，所述液滴控制器包括多個細長氣體出口開口，所述多個細長氣體出口開口配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流；和多個液體抽取開口，每個液體抽取開口相對于相對結(jié)構(gòu)的掃描方向和/或步進方向與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
根據(jù)一個方面，提供了一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述方法包括使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中；沿掃描方向相對于所述投影系統(tǒng)移動所述正對表面；和通過以下方式來操縱浸沒液體的液滴允許所述液滴從液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至所述液滴控制器的徑向向外位置，其中所述液滴控制器在所述空間的徑向向外位置上，和防止所述液滴從所述液滴控制器的徑向向外位置穿過至所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
根據(jù)一個方面，提供了一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述方法包括使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中；沿掃描方向相對于所述投影系統(tǒng)移動所述正對表面；和朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流通過所述空間的徑向向外位置上的多個細長氣體出口開口，其中在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或在沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，所述細長氣體出口開口中的相鄰的一對細長氣體出口開口交疊。
根據(jù)一個方面，提供了一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述方法包括使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中；沿掃描方向相對于投影系統(tǒng)移動正對表面；通過以下方式來操縱浸沒液體的液滴朝向所述正對表面從多個細長氣體出口開口引導(dǎo)氣流，所述多個細長氣體出口開口在它們之間具有間隙；和抽取至少一部分所述液滴通過多個液體抽取開口，每一液體抽取開口相對于掃描方向與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
根據(jù)一個方面，提供了一種用于浸沒式光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。所述流體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者的表面，所述液體形成所述流體處理結(jié)構(gòu)的表面和所述正對表面之間的彎液面，流體處理結(jié)構(gòu)包括液滴控制器，用于防止所述正對表面上的液體到達彎液面。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實施例，其中，在附圖中相應(yīng)的附圖標記表示相應(yīng)的部件，且其中 圖1描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備； 圖2和3描述用于光刻投影設(shè)備中的液體供給系統(tǒng)； 圖4描述用于光刻投影設(shè)備中的另一種液體供給系統(tǒng)； 圖5描述用在光刻投影設(shè)備中的另一種液體供給系統(tǒng)； 圖6描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的平面視圖； 圖7描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的平面視圖； 圖8描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的平面視圖； 圖9描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的平面視圖； 圖10描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的一部分的平面視圖； 圖11描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的平面視圖；和 圖12描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液體處理結(jié)構(gòu)的平面視圖。
具體實施例方式圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括 -照射系統(tǒng)(照射器)IL，配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(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)MT，構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA并與配置用于根據(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(例如晶片臺)WT，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，所述投影系統(tǒng)PS配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C (例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學(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保持所述圖案形成裝置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)計以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。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 (例如相對于投影系統(tǒng)PS)。在這里任何使用的術(shù)語“掩模版”或“掩?！倍伎梢哉J為與更上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。
這里所使用的術(shù)語“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、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標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輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(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型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地傾斜，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“投影系統(tǒng)”應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，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，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的術(shù)語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術(shù)語“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，采用如上所述類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。
所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的圖案形成裝置臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。
參照圖1，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)備可以是分立的實體(例如當該源SO為準分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源SO 考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(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(例如當所述源SO是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時設(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度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強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度分布。類似于源S0，照射器IL可以或可以不被考慮成形成光刻設(shè)備的一部分。例如，照射器IL可以是光刻設(shè)備的組成部分或可以是與光刻設(shè)備分立的實體。在后者的情形中，光刻設(shè)備可以被配置成允許照射器IL安裝到其上?？蛇x地，照射器IL是可拆卸的且可以被獨立地(例如通過光刻設(shè)備制造商或另一供應(yīng)商)提供。
所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺)MT上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)MA上，并且通過所述圖案形成裝置MA來形成圖案。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA 之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置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，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)MT的移動。類似地， 可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對準標記Ml、M2和襯底對準標記PI、P2 來對準圖案形成裝置MA和襯底W。盡管所示的襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分C之間的空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于一個的管芯設(shè)置在圖案形成裝置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對準標記可以位于所述管芯之間。
可以將所述設(shè)備用于以下模式中的至少一種中 1.在步進模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所述輻射束B的整個圖案一次投影到目標部分C上(S卩，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場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部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束B的圖案投影到目標部分C上(即，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。 在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態(tài)曝光中所述目標部分C的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分C的高度(沿所述掃描方向)。
3.在另一種模式中，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，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分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WT的每一次移動之后、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，如上所述類型的可編程反射鏡陣列) 的無掩模光刻術(shù)中。
也可以采用上述使用模式的組合和/或?qū)嵤├?，或完全不同的使用模式?br> 可把用于在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間提供液體的布置分成至少兩個主要類別。這是浴器型布置和所謂局部浸沒系統(tǒng)。在所述浴器型布置中，基本上整個襯底W和任選地襯底臺的一部分被浸沒在液體浴器中。所述局部浸沒系統(tǒng)使用液體供給系統(tǒng)，且在所述液體供給系統(tǒng)中，液體僅提供至襯底的局部區(qū)域上。在后一種類別中，由液體填充的空間在平面圖中比襯底的頂表面小，且在用液體填充的所述區(qū)域相對于投影系統(tǒng)基本保持靜止的同時，襯底在所述區(qū)域的下面移動。在圖2-5中顯示出四種不同類型的局部液體供給系統(tǒng)。
提出來的一種布置是液體供給系統(tǒng)通過使用液體限制系統(tǒng)只將液體提供在襯底的局部區(qū)域上以及投影系統(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)。已經(jīng)提出的一種用于布置上述設(shè)備的方法在PCT專利申請W099/49504 中公開了。如圖2和圖3所示，液體期望地沿著襯底相對于所述最終元件的移動方向，通過至少一個入口供給到襯底上，在已經(jīng)在投影系統(tǒng)下面通過后，所述液體通過至少一個出口去除。也就是說，當襯底在所述元件下面沿著-χ方向被掃描時，液體在所述元件的+X —側(cè)供給并且在-X—側(cè)去除。圖2是所述布置的示意圖，其中液體通過入口供給，并在所述元件的另一側(cè)通過出口去除，所述出口與低壓源相連。襯底W上方的箭頭顯示了液體流動的方向，襯底W下面的箭頭顯示了襯底臺移動的方向。在圖2的顯示中，液體沿著襯底相對于所述最終元件的移動方向供給，但這不是必需的?？梢栽谒鲎罱K元件周圍設(shè)置各種方向和數(shù)目的入口和出口，圖3示出了一個實例，其中在所述最終元件的周圍在每一側(cè)以規(guī)則的重復(fù)方式設(shè)置了四個入口和出口。液體供給和液體回收裝置中的箭頭表示液體流動的方向。
在圖4中示出了另一個采用液體局部供給系統(tǒng)的浸沒式光刻方案。液體由位于投影系統(tǒng)PS每一側(cè)上的兩個槽狀入口供給，由布置在入口沿徑向向外的位置上的多個離散的出口去除。所述入口和出口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通過該孔投影。液體由位于投影系統(tǒng)PS的一側(cè)上的一個槽狀入口提供，由位于投影系統(tǒng)PS的另一側(cè)上的多個離散的出口去除，這造成投影系統(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能依賴于襯底W的移動方向(另外的入口和出口組合是不起作用的)。 在圖4的橫截面視圖中，箭頭顯示液體流入入口和流出出口的方向。
在公開號為EP1420300的歐洲專利申請和公開號為US2004-0136494的美國專利申請中公開了成對或者雙臺浸沒式光刻設(shè)備的方案，在此處通過引用將它們整體并入本文中。這樣的設(shè)備設(shè)置有用于支撐襯底的兩個工作臺。調(diào)平(levelling)測量在沒有浸沒液體的工作臺的第一位置進行，曝光在存在浸沒液體的工作臺的第二位置進行?？商鎿Q地，所述設(shè)備只有一個工作臺。
公開號為WO 2005/064405的PCT專利申請公開了浸沒液體不受限制的全潤濕布置。在這樣的系統(tǒng)中，襯底的整個頂表面被覆蓋在液體中。這可能是有利的，因為之后所述襯底的整個頂表面被暴露于大致相同的條件。這有利于襯底的溫度控制和加工。在WO 2005/064405中，液體供給系統(tǒng)提供液體至投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的區(qū)域中。所述液體被允許泄漏到(或流到)襯底的其余部分上。在襯底臺的邊緣處的阻擋件防止液體流走，使得可以以一種可控制的方式從襯底臺的所述頂表面移除液體。雖然這樣的系統(tǒng)改善了對襯底的溫度控制和處理，但是仍然可能發(fā)生浸沒液體的蒸發(fā)。在美國專利申請公開出版物NO.US2006/0119809中描述了幫助消除這樣的問題的一種方法。設(shè)置了一種構(gòu)件，所述構(gòu)件在所有位置覆蓋襯底且被布置成使得浸沒液體在它同襯底和/或保持襯底的襯底臺的頂表面之間延伸。
已經(jīng)提出的另一布置提供具有流體限制結(jié)構(gòu)的液體供給系統(tǒng)。所述流體限制結(jié)構(gòu)可以沿投影系統(tǒng)的最終元件和襯底臺之間的空間的邊界的至少一部分延伸。在圖5中顯示這樣的布置。盡管可以在Z方向(在光軸的方向)上存在一些相對移動，但是所述流體限制結(jié)構(gòu)在XY平面內(nèi)相對于投影系統(tǒng)PS基本上是靜止的。在流體限制結(jié)構(gòu)和襯底的表面之間形成密封。在一個實施例中，在流體限制結(jié)構(gòu)和襯底的表面之間形成密封，且可以是無接觸密封(例如氣體密封)。在美國專利申請公開出版物No. US2004-0207824中公開這樣的系統(tǒng)。在另一實施例中，流體限制結(jié)構(gòu)具有非氣體密封的密封，因此可以稱為液體限制結(jié)構(gòu)。
圖5示意性描述液體局部供給系統(tǒng)或液體處理結(jié)構(gòu)12或具有形成阻擋構(gòu)件或流體限制結(jié)構(gòu)的主體的裝置，其沿投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底臺WT或襯底W之間的空間 11的邊界的至少一部分延伸。(請注意，在下文中提及襯底W的表面也另外地或可替換地表示襯底臺WT的表面，除非特別指出。)盡管可以在Z方向上存在一些相對移動(在光軸的方向上)，但是液體處理結(jié)構(gòu)在XY平面內(nèi)相對于投影系統(tǒng)PS基本上是靜止的。在一個實施例中，在液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W的表面之間形成無接觸密封，例如氣體密封或流體密封。
液體處理結(jié)構(gòu)12至少部分地將液體保持在投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底W之間的空間11中。對襯底W的無接觸密封(諸如氣體密封)16可圍繞投影系統(tǒng)PS的像場形成， 使得液體被限制在襯底W的表面和投影系統(tǒng)PS的最終元件之間的空間11內(nèi)。所述空間11 至少部分地由位于投影系統(tǒng)PS的最終元件下方且圍繞投影系統(tǒng)PS的所述最終元件的液體處理結(jié)構(gòu)12形成。經(jīng)液體入口 13使液體進入到在投影系統(tǒng)PS下面且在液體處理結(jié)構(gòu)12 內(nèi)的空間11中?？赏ㄟ^液體出口 13移除所述液體。所述液體處理結(jié)構(gòu)12可延伸到略微高于投影系統(tǒng)PS的最終元件的位置上。液面升高至所述最終元件的上方，使得提供了液體的緩沖。在一個實施例中，所述液體處理結(jié)構(gòu)12具有內(nèi)周，所述內(nèi)周在上端部處與投影系統(tǒng)PS或其最終元件的形狀緊密地一致，且例如可以是圓的。在底部處，所述內(nèi)周與像場的形狀緊密地一致(例如是矩形的)，但這不是必需的。內(nèi)周可以是任意形狀，例如內(nèi)周可以與投影系統(tǒng)的最終元件的形狀一致。內(nèi)周可以是圓形的。
液體被氣體密封16保持在空間11中，在使用中，所述氣體密封16形成于液體處理結(jié)構(gòu)12的底部和襯底W的表面之間。所述氣體密封16由氣體(例如空氣或者合成空氣， 但在一實施例中，是隊或者其他惰性氣體)形成。在氣體密封16中的所述氣體經(jīng)由入口 15在壓力作用下被提供到介于液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W之間的區(qū)域。所述氣體通過出口 14被抽取。設(shè)置氣體入口 15上的過壓、出口 14上的真空水平以及所述區(qū)域的幾何形狀，以使得形成限制所述液體的向內(nèi)的高速氣流。氣體作用于液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W之間的液體上的力將液體保持在空間11中。所述入口 /出口可以是圍繞空間11的環(huán)形槽。所述環(huán)形槽可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。氣流能夠有效地將液體保持在空間11中。已經(jīng)在公開號為US2004-02078M的美國專利申請中公開了這樣的系統(tǒng)。
圖5的例子是所謂的局部區(qū)域布置，其中僅將液體在任一次提供至襯底W的頂表面的局部區(qū)域上。其它的布置是可行的，包括利用如例如在美國專利申請公開出版物No. US 2006-0038968中公開的單相抽取器或兩相抽取器的液體處理結(jié)構(gòu)。在一實施例中，單相或兩相抽取器可以包括入口，該入口被覆蓋在多孔材料中。在單相抽取器的一實施例中，用多孔材料分離液體與氣體，使得能夠進行單相液體抽取。在多孔材料下游的腔保持在小的負壓下，且填充有液體。腔中的負壓使得在多孔材料的孔中形成的彎液面防止周圍環(huán)境氣體被吸入到腔中。然而，在多孔表面接觸液體時，沒有限制流動的彎液面，且液體可以自由地流入腔中。多孔材料具有大量的小的孔，例如孔的直徑在5-300 μ m的范圍內(nèi)，期望地在5 至50μπι的范圍內(nèi)。在一實施例中，多孔材料是至少略微親液的(例如親水的)，即具有與浸沒液體(例如水)的小于90°的接觸角。
許多其它類型的液體供給系統(tǒng)是可行的。本發(fā)明不限于任何特定類型的液體供給系統(tǒng)。本發(fā)明與限制浸沒系統(tǒng)一起使用可能是有利的，在所述限制浸沒系統(tǒng)中，液體被限制在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間，例如在優(yōu)化使用時。然而，本發(fā)明可以與任何其它類型的液體供給系統(tǒng)一起使用。
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的彎液面釘扎裝置，其可以例如替代圖5中的密封布置14，15，16。圖6中的彎液面釘扎裝置包括多個(抽取)開口 50。每個開口是分離的。 每一開口 50被顯示為圓形的，盡管這不是必須的。當然，一個或更多的開口 50的形狀可以是從方形、圓形、直線多邊形狀、矩形、長圓形、三角形、細長形狀(諸如狹縫)等中選出的一種或更多種。每一開口 50在平面視圖中具有大的最大橫截面尺寸(例如直徑)，可能具有大于0. 5mm的最大尺寸，期望地大于1mm。期望地，開口 50不可能受污染物的影響太大。
圖6的彎液面釘扎裝置中的每一開口 50可以連接至獨立的負壓源。可替代地或另外地，每一開口或多個開口 50可以連接至公共的腔(其可能是環(huán)形的)，該腔自身被保持處于負壓。這樣，可以在每一開口或多個開口 50處實現(xiàn)均一的負壓。開口 50可以連接至真空源，和/或可以增加圍繞液體供給系統(tǒng)的周圍氣體環(huán)境的壓力用于產(chǎn)生負壓。
每一開口 50設(shè)計成抽取液體和氣體的混合物，例如成兩相流。從空間11抽取液體，而從在開口 50的另一側(cè)上的周圍氣體環(huán)境將氣體抽取至液體。這產(chǎn)生由箭頭16顯示的氣體流動。這種氣體流動有效地將彎液面90釘扎在如圖6顯示的基本上適合的位置的開口 50之間，例如在鄰近的開口 50之間。氣體流動通過氣體流動引起的壓力梯度和/或通過對液體上的氣體流動的拖曳(剪切)來幫助保持由動量阻擋限制的液體。
如圖6所見，開口 50被定位，以便形成在平面視圖中的多邊形形狀。在圖6的情形中，這成菱形的形狀，且主軸110、120與襯底W在投影系統(tǒng)PS下面的主要行進方向?qū)省?這幫助確保最大掃描速度比開口 50布置成圓形形狀的情形快。這是因為兩個開口 50之間的彎液面上的力以系數(shù)cos θ減小，其中θ是連接兩個開口 50相對于襯底W移動的方向的線的角度。因此，可以通過使得開口 50的形狀的主軸110與襯底的主要行進方向(通常是掃描方向)對準且使得第二軸線120與襯底的另一主要行進方向(通常是步進方向)對準，來優(yōu)化生產(chǎn)率。最大掃描速度是彎液面90保持其穩(wěn)定性情況下的液體處理結(jié)構(gòu)12相對于襯底W的最大速度。在掃描速度高于最大掃描速度時，彎液面不再是穩(wěn)定的，且可能造成大量的液體損失。圖11顯示具有另外的外部氣(例如空氣)刀111的布置。這一氣刀幫助防止液體損失。同理，圖11中顯示的布置可以在比最大掃描速度更大的速度下使用。
可以在美國專利申請公開出版物Nos. US 2008/0212046, US 2009-0279060和US 2009-0279062中發(fā)現(xiàn)開口 50和液體處理結(jié)構(gòu)12的另外的細節(jié)，在此處通過參考將其全部內(nèi)容并入本文中。
在一實施例中，另外的開口 70形成在底表面40中。所述另外的開口 70在使用中被布置成從液體處理結(jié)構(gòu)12供給液體。所述另外的開口 70可以被考慮成從液體處理結(jié)構(gòu) 12供給液體(浸沒液體)的出口。所述另外的開口 70可以被稱為用于供給液體到空間11 中的入口。所述另外的開口 70相對于投影系統(tǒng)PS的光軸位于相對于抽取開口 50徑向向內(nèi)的位置。從液體處理結(jié)構(gòu)12的所述另外的開口 70流出的液體被朝向襯底W引導(dǎo)。這一類型的另外的開口 70被設(shè)置用于減少在浸沒液體中產(chǎn)生的氣泡的機會。氣體可以在襯底W 的邊緣和襯底臺WT之間的區(qū)域中被捕獲。在液體處理結(jié)構(gòu)12相對于襯底/襯底臺的底表面的前進部分上，可以以相對于液體處理結(jié)構(gòu)12足夠快地移動襯底W和/或襯底臺WT的正對表面，使得液體不能夠從空間11流動到開口 50。液體處理結(jié)構(gòu)12的底表面的一部分可能被去濕，從而影響了開口 50的彎液面釘扎的效率。供給液體通過所述另外的開口 70(期望地在開口 50附近)，由此降低了氣泡夾雜和去濕化的風險。
所述另外的開口 70的幾何構(gòu)型對液體處理結(jié)構(gòu)12的保持液體的效率產(chǎn)生影響。 期望所述另外的開口 70在平面視圖中具有有角的形狀，例如在平面視圖中的開口 50的形狀。實際上，所述另外的開口 70和開口 50的有角的形狀期望地是大致類似的。在一實施例中，每一形狀在每一角的頂點處具有另外的開口 70或開口 50。期望地，在一實施例中，所述另外的開口 70在與開口 50距離IOmm的范圍內(nèi)，期望地在與開口 50距離5mm的范圍內(nèi)。 也就是，由開口 50制成的形狀的所有部分在與由所述另外的開口 70制成的形狀的一部分距離IOmm的范圍內(nèi)。在一實施例中，另外的開口 70包括多個另外的開口 70。
可以在美國專利申請公開出版物No. US 2009-0279060中發(fā)現(xiàn)關(guān)于抽取開口 50和另外的開口 70的進一步的細節(jié)，通過引用將其并入本文中。
一些液體可能從空間11流失到被曝光的襯底W上和/或支撐襯底的襯底臺WT上。 液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底臺(和因此襯底W)之間有相對移動。因此，液滴在襯底W或襯底臺WT上的位置可以在液體處理結(jié)構(gòu)12(液體限制結(jié)構(gòu))下面通過。由于限制液體的彎液面90在液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W或襯底臺WT之間，所以液滴可能與彎液面90碰撞。由于碰撞，氣泡可能形成在浸沒空間11中，從而引起缺陷問題。
例如，在限制浸沒系統(tǒng)中，所述液滴可能與液體彎液面90碰撞，該液體彎液面90 在液體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W之間延伸。這樣的碰撞可能使得液體包裹氣體(例如空氣) 形成氣泡，該氣泡可能例如直徑為5-10 μ m，但是直徑可以為1-500μπι。氣泡可以移動通過浸沒液體到達投影系統(tǒng)PS和襯底W之間的空間11中，或氣泡可以在襯底W上是靜止的且通過襯底W和空間11之間的相對移動而移動到空間11中。在這一位置出現(xiàn)的氣泡可能影響成像，即氣泡可能暴露至抗蝕劑，引起成像缺陷。氣泡一旦產(chǎn)生，保持相對于襯底W或襯底臺WT基本靜止。因此，在投影系統(tǒng)PS將束B投影到氣泡上時，引起缺陷。
具體地，當液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W或襯底臺WT之間的相對移動高于臨界掃描速度時，和/或當液體處理結(jié)構(gòu)12在液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W/襯底臺WT之間具有相對移動的同時位于襯底W和襯底臺WT之間的位置上時，可能損失液體液滴。在這一液滴與限制浸沒液體的彎液面90碰撞時，可以在襯底W或襯底臺WT的表面處產(chǎn)生氣泡。氣泡在它跨過曝光區(qū)域64時可能引起缺陷，投影系統(tǒng)PS將輻射束B引導(dǎo)到所述曝光區(qū)域64上。
在一實施例中，在開口 50的徑向向外的位置上設(shè)置有連續(xù)的氣刀。連續(xù)的氣刀與液滴控制器的氣刀布置的不同之處在于，連續(xù)的氣刀阻止在兩個方向(即徑向向內(nèi)和徑向向外)上行進的液滴相遇。相反，液滴控制器的氣刀布置是不連續(xù)的。這種不連續(xù)允許液滴在一個方向(即徑向向外)上通過氣刀布置的氣流。連續(xù)的氣刀包括在液體處理結(jié)構(gòu) 12的底表面中的孔。所述孔連接至過壓源。連續(xù)的氣刀可以成封閉圖形的形式。在操作期間，氣流被供給通過連續(xù)的氣刀。這一連續(xù)的氣刀的目的是幫助防止液滴從液體處理結(jié)構(gòu) 12損失掉。關(guān)于圖11中顯示的布置描述了關(guān)于設(shè)置連續(xù)的氣刀的進一步的特征。這些特征可以應(yīng)用至圖6顯示的布置，該布置被修改以具有連續(xù)的氣刀。
在具有這樣的氣刀的液體處理結(jié)構(gòu)12的實施例中，可以在開口 50和氣刀111、61 或73之間的區(qū)域中收集浸沒液體。這尤其是在液體處理結(jié)構(gòu)12位于襯底W和襯底臺WT之間的位置上的同時在液體處理結(jié)構(gòu)12和襯底W/襯底臺WT之間具有相對移動時的情形。在襯底W/襯底臺WT沿步進方向(例如相對于液體處理結(jié)構(gòu)12的表面)移動時，這種被收集的浸沒液體可能之后與彎液面90碰撞。在這種情形，大的氣泡可能在步進移動期間產(chǎn)生。
在沒有成封閉圖形的形式的氣刀的實施例中，由液體處理結(jié)構(gòu)12損失掉浸沒液體的液滴。這一液滴保持在襯底W、襯底臺WT或其它表面上。因此，在襯底W/襯底臺WT的掃描方向被反轉(zhuǎn)時，損失的液滴可以與彎液面90碰撞，由此產(chǎn)生氣泡。
本發(fā)明的一實施例的目的是通過防止彎液面90和損失的浸沒液體的液滴之間的碰撞來至少部分地解決這一問題。在一實施例中，這通過提供具有液滴控制器60的液體處理結(jié)構(gòu)12來實現(xiàn)。液滴控制器60定位在空間11的徑向向外的位置上，在所述空間11中限制了浸沒液體。
液滴控制器60配置成允許浸沒液體的液滴從液滴控制器60的徑向向內(nèi)位置穿過至液滴控制器60的徑向向外位置。從彎液面90逸出的浸沒液體的液滴被允許通過氣流從液滴控制器60逸出。液滴控制器60被進一步配置成防止液滴從液滴控制器60的徑向向外位置穿過至液滴控制器60的徑向向內(nèi)位置。液滴控制器60配置成允許定位在襯底或襯底臺上的液滴(用襯底或襯底臺)移動遠離彎液面90和/或彎液面釘扎開口 50的線。液滴控制器配置成防止液滴接近(和到達)彎液面90。
定位在液滴控制器60的徑向向外位置上的正對表面上的液滴被防止與彎液面90 碰撞。在掃描方向反轉(zhuǎn)時或在步進移動期間，液體與彎液面90碰撞的可能性被減小。液滴控制器60用作“二極管”型氣刀，浸沒液體的液滴可以僅沿一個方向從徑向向內(nèi)位置至徑向向外位置穿過氣刀。通過氣刀61、62的布置，液滴控制器60幫助防止液體與彎液面90 碰撞。氣刀61、62被布置成允許液體逸出。這防止液體聚積，該液體可以之后在例如掃描方向反轉(zhuǎn)時與彎液面90碰撞。氣刀被布置以幫助阻止進入的液滴(相對于彎液面)到達彎液面90。
如圖6所示，液滴控制器60可以包括在空間11的徑向向外位置上的多個細長的氣體出口開口 61、62。細長的氣體出口開口 61、62配置成朝向正對表面引導(dǎo)氣流。細長氣體出口開口 61、62中的每一個形成氣刀開口。
在沿著液體處理結(jié)構(gòu)的步進方向120和/或掃描方向110觀察時，相鄰的一對的細長氣體出口開口 61、62交疊。掃描方向可以垂直于步進方向。交疊的目的是防止氣泡在曝光區(qū)域64中形成。交疊的結(jié)果是沿步進方向120行進的液滴被細長的氣體出口開口 61、 62中的至少一個阻擋。防止所述液滴到達彎液面90。避免了氣泡形成的碰撞。液滴被轉(zhuǎn)向至襯底W的沒有被曝光區(qū)域64占據(jù)的一部分。
細長氣體出口開口 61、62可以布置在空間11的徑向向外位置上的形狀和彎液面釘扎開口 50的線上。由細長的氣體出口開口 61、62所遵循的形狀可以與彎液面釘扎開口 50所遵循的形狀相同。所述形狀可以是有角的，例如菱形。所述形狀可以是沒有角的圓形或橢圓形。細長氣體出口開口包括外開口 62和內(nèi)開口 61。在液滴控制器60的氣刀布置的截面上，間隙63設(shè)置在兩個內(nèi)開口 61之間。外開口 62設(shè)置在兩個內(nèi)開口 61的徑向向外的位置上。外開口 62設(shè)置在間隙63的徑向向外的位置上。在分別沿著掃描方向110或步進方向120觀察時，外開口 62與兩個內(nèi)開口 61交疊，依賴于所述截面是否分別從曝光區(qū)域64沿著步進或掃描方向。在圖6顯示的布置中，由液滴控制器60所遵循的形狀是有角的形狀。所述角布置成相對于曝光區(qū)域64沿掃描和步進方向110、120對準。外開口 62和間隙63可以設(shè)置在所述形狀的角處。外開口和兩個內(nèi)開口與交疊布置的組合可以被稱為 “角二極管(corner diode) ”。間隙63和外開口 62在內(nèi)開口 62的徑向向外的位置上的事實導(dǎo)致了由細長氣體出口開口 61、62的布置所限定的形狀區(qū)別于彎液面90的形狀。
交疊的目的是沿著掃描或步進方向接近液體處理結(jié)構(gòu)12的液滴被細長氣體出口開口 61、62中的一個阻擋。這幫助防止液滴和彎液面90之間的碰撞，由此防止產(chǎn)生可能引起缺陷的氣泡。在發(fā)生碰撞時，可能形成氣泡。氣泡相對于襯底表面保持靜止。由于襯底 W繼續(xù)相對于液體處理結(jié)構(gòu)12移動，所以氣泡可以進入曝光區(qū)域64。這可能引起缺陷。間隙63的目的允許液滴從液滴控制器60的徑向向內(nèi)的區(qū)域逸出到液滴控制器60的徑向向外的區(qū)域。這幫助防止液滴的聚積，其可能之后在液體處理結(jié)構(gòu)12相對于正對表面的移動方向被改變時與彎液面90碰撞。
細長氣體出口開口 61、62期望連接至同一過壓源?？商娲?，氣體出口開口 61、62 可以連接至獨立的過壓源。這將需要比使用單一過壓源更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。然而，它具有氣流的參數(shù)可以從氣體出口開口至氣體出口開口獨立地改變的優(yōu)點。例如，可以改變氣體流量或氣體速度。
在一種布置中，外開口 62傾斜遠離液體處理結(jié)構(gòu)12的掃描和步進方向。這一目的是進入的液滴可以借助于將比液滴沿著垂直于外開口 62的方向接近外開口 62的情形低的氣體作用力而通過外開口 62偏轉(zhuǎn)。外開口 62可以相對于掃描或步進方向沿著順時針或逆時針方向傾斜(偏斜)。在圖6中，在圖的頂部外開口 62被相對于掃描方向110沿著順時針的旋轉(zhuǎn)方向傾斜。每一外開口 62具有兩個可能的偏斜方向。對應(yīng)于用于每一外開口 62的偏斜方向的每一種排布的各種布置是可行的。在具有四個外開口的布置中，具有16種可能的變形，每一變形具有外開口 62的偏斜方向的不同的組合。
傾斜的(或更加準確地是偏斜的)外開口 62幫助引導(dǎo)液滴遠離在兩個相鄰的內(nèi)開口 61之間的間隙63。液滴被沿著具有垂直于液體處理結(jié)構(gòu)12和正對表面(例如襯底 W/襯底臺WT)之間的相對運動的分量的方向引導(dǎo)。因此，在液滴相對地使得彎液面接近浸沒空間11時，它朝向由外開口 62形成的氣刀移動。因為外開口 62被傾斜，故它不與掃描方向或步進方向?qū)?，所以液滴沿著氣刀的長度移動。沿著垂直于移動方向的方向(例如掃描方向)觀看，液滴在垂直于移動方向的方向(即在之前的例子中如由箭頭120顯示的步進方向)上移動。以外開口 62被偏斜的類似的方式，內(nèi)開口 61中的一個或更多個可以被偏斜。
如圖7所示，作為對細長的氣體出口開口 61之間的不連續(xù)的間隙63的替代，液滴控制器72可以替代地或另外地具有連續(xù)的氣體出口開口 73、74的穿過部74。在這種情形中，穿過部74使得與液滴通過連續(xù)的氣體出口開口的其它阻擋部73的氣流相比，液滴更加可能通過穿過部74的氣流。因此，液滴可以逸出通過穿過部74的氣流，但是將通過阻擋部 73阻止到達彎液面90。在一種布置中，液滴控制器的一個部分可以包括間隙63，液滴控制器的另一部分可以包括穿過部74。
在一種布置中，穿過部74由氣體出口開口實現(xiàn)，該氣體出口開口配置成以相對于正對表面的法線的銳角引導(dǎo)氣流。氣流被引導(dǎo)朝向所述正對表面，且被徑向向外傾斜引導(dǎo)。 徑向向內(nèi)行進的液滴被氣流阻擋。徑向向外行進的液滴可以在氣流開口下面穿過。提供傾斜的氣流的氣刀允許液滴僅沿一個方向通過。
穿過部74可以例如通過配置連續(xù)的氣體出口開口引導(dǎo)具有與阻擋部73相比更低的流量或更低的氣體速度的氣流通過穿過部74的氣流來實現(xiàn)。在這一情形中，控制器71 配置成控制通過連續(xù)的氣體出口開口(即氣刀)73、74的氣流的氣流，使得通過氣刀的阻擋部73的氣流的流量和/或氣體速度大于通過穿過部74的氣流的流量和/或氣體速度。在圖7中顯示的實施例中的其它特征如在上文關(guān)于圖6中顯示的實施例進行描述。
圖8描述了本發(fā)明的另一實施例。圖8中顯示的實施例可以包括關(guān)于圖6和7中顯示的實施例在上文描述的特征中的每一個。除了在液滴控制器80的形狀的角(或其它位置)定位的“角二極管”氣刀之外或替代地，圖8中顯示的實施例包括如下文描述的“側(cè)二極管(side diode)”氣刀配置?！皞?cè)二極管”氣刀可以與“角二極管”氣刀一起使用或作為“角二極管”氣刀的替代。“角二極管”在液體處理結(jié)構(gòu)12與襯底W和/或襯底臺WT之間的線性相對移動期間有效地控制液滴。在襯底W和/或襯底臺WT相對于液體處理結(jié)構(gòu) 12轉(zhuǎn)動時以及在線性移動期間，“側(cè)二極管”有效地控制液滴。
如圖8所示，液滴控制器80可以采用多個細長氣體出口開口 61、62、81的形式，其被布置成彎液面90的徑向向外位置上的形狀。所述形狀可以例如是有角的或圓形的。可以被稱為阻攔式開口(block opening)81的一系列的細長氣體出口開口被沿著對應(yīng)于所述形狀的一側(cè)的線布置。在沿著液體處理結(jié)構(gòu)12的步進方向觀察時，相鄰對的阻攔式開口 81交疊。
阻攔式開口 81相對步進方向交疊。這意味著如果液滴沿著步進方向接近液滴控制器80，則它可能遇到阻攔式開口 81中的一個。這是因為在步進方向上延伸的線跨過在液滴控制器80處的阻攔式開口 81中的至少一個。沒有液滴可以穿過而不遇到一個阻攔式開口 81的間隙。液體處理結(jié)構(gòu)與襯底/襯底臺之間的相對移動可以不限于兩個正交的方向。 當液體處理結(jié)構(gòu)到達掃描的盡頭時，它可以在掃描方向被反轉(zhuǎn)之前例如在彎曲的路徑上轉(zhuǎn)動。角二極管和側(cè)二極管布置可以被布置成幫助防止在轉(zhuǎn)動操作期間接近彎液面的液滴到達彎液面90。
如上文所述的液滴控制器的功能幫助防止液滴控制器80的徑向向外位置上的液滴到達彎液面90。為了幫助實現(xiàn)液滴控制器的功能，除了上文所述的特征之外，阻攔式開口 81還具有各自的延伸方向，該延伸方向被相對于朝向掃描方向的線(即形狀的側(cè)面)的切線傾斜。
圖8中顯示的液體處理結(jié)構(gòu)12的左上象限(即在圖中的頂部顯示的角與在圖的左側(cè)顯示的角之間的象限)中的阻攔式開口 81被相對于圖6和7中的氣體出口開口的對應(yīng)的部分逆時針旋轉(zhuǎn)。右上象限具有與左上象限基本上關(guān)于沿方向110的穿過液體處理結(jié)構(gòu)的中心的垂線的對稱線對稱的布置。這意味著在圖8顯示的液體處理結(jié)構(gòu)12的右上象限中，形成“側(cè)二極管”氣刀的阻攔式開口 81被相對于所述線的切線順時針轉(zhuǎn)動。下一半具有與上一半關(guān)于沿著方向120水平地通過圖的中心的對稱線基本上對稱的布置。
阻攔式開口 81不必是單個直的線。如圖8所示，阻攔式開口 81可以包括它們之間成一角度的至少兩個部分。阻攔式開口 81可以具有彎曲的形狀。
通過將阻攔式開口 81相對于步進方向120交疊，沿步進方向120接近阻攔式開口 81的液滴被阻止到達彎液面90。在沿著掃描方向120觀察時，期望地，阻攔式開口 81被布置成交疊的。這樣的目的是幫助防止從掃描方向接近的液滴穿過相鄰的阻攔式開口 81之間的間隙。
如果浸沒液體的液滴從圖的上方接近圖8中顯示的液滴控制器80的阻攔式開口 81中的一個，那么阻攔式開口 81將使液滴偏轉(zhuǎn)遠離通過圖的中心線(即遠離液體處理結(jié)構(gòu) 12的中心)。然而，液滴將穿過相鄰的阻攔式開口 81的徑向向內(nèi)的位置。因此，由于阻攔式開口 81的傾斜方向，液滴可以在相鄰的阻攔式開口 81之間穿過。
為了幫助防止液滴到達彎液面90，提供分離的部件81或可替代地提供分離的氣體出口開口 82。這種氣體出口開口 82可以被用術(shù)語稱為“俘獲式開口(trap opening) "820 俘獲式開口 82從各自的阻攔式開口 81的徑向向內(nèi)端以一角度延伸。這一角度(或方向) 期望地在液體處理結(jié)構(gòu)12的步進方向和各自的阻攔式開口 81的主延伸方向之間。俘獲式開口 82提供氣流，該氣流是用于沿著阻攔式開口 81移動的液滴的阻擋件。結(jié)果，液滴被聚積在阻攔式開口 81和俘獲式開口 82之間的匯合處。
在一實施例中，抽取器83被定位在阻攔式開口 81和俘獲式開口 82之間的交叉處 (匯合處)的內(nèi)側(cè)。該抽取器83配置成抽取在交叉處收集的液體液滴的至少一部分。這幫助防止從交叉處溢出，其可能另外地導(dǎo)致到達液滴控制器80的徑向向內(nèi)位置上且與彎液面90碰撞的液體的溢出。
阻攔式開口 81不必相對于掃描方向110和步進方向120都交疊。在沿著掃描方向110或步進方向120在阻攔式開口 81之間存在間隙的情況下，期望地，液滴控制器80包括相對于掃描方向或步進方向與各自的間隙對齊的抽取開口(未在圖8中顯示)。這樣的目的是穿過液滴控制器80的阻攔式開口 81之間的間隙的任意液體液滴在到達彎液面90 之前被抽取。在沿著掃描方向110和步進方向120之間的中間方向觀察時，阻攔式開口 81 可以交疊。這樣布置的目的是阻止任意液滴沿著在掃描和步進方向之間的方向接近。這有效地幫助防止液滴在轉(zhuǎn)動操作期間到達彎液面90，在該期間液體處理結(jié)構(gòu)和襯底/襯底臺之間的相對移動可以是沿著在掃描和步進方向110、120之間的方向。
圖9描述了以在氣刀91、92和抽取器93的阻擋部之間的上文描述的間隙為特征的本發(fā)明的一實施例。這一實施例所依據(jù)的思想在于，通過在碰撞之前抽取盡可能多的液滴來降低由于液滴和彎液面90之間的碰撞產(chǎn)生氣泡的可能性。
在圖9顯示的實施例中，在空間11的徑向向外位置上的液滴控制器95包括多個細長的氣體出口開口 91、92和多個液體抽取開口 93。液滴控制器95被定位在彎液面90的徑向向外位置上。液體抽取開口 93相對于液體處理結(jié)構(gòu)的掃描方向與在相鄰的細長氣體出口開口 91、92之間的各自的間隙對齊。另外地或可替代地，液體抽取開口 93可以相對于液體處理結(jié)構(gòu)12的步進方向與間隙對齊。液體抽取開口 93連接至負壓源。開口 93可以連接至同一負壓源，或獨立的負壓源。
在圖9顯示的實施例中，液體抽取開口 93定位在細長氣體出口開口 91、92的徑向向內(nèi)位置上。在一實施例中，液體抽取開口可替代地或另外地定位在細長氣體出口開口 91、 92的徑向向外位置上。徑向向外的液體抽取開口對于液體處理結(jié)構(gòu)12的退出側(cè)是尤其有利的。也就是，在液滴控制器95的徑向向內(nèi)的液滴沿著徑向向外的方向移動時，它被細長氣體出口開口 91、92中的一個阻擋。結(jié)果，所述液滴被引導(dǎo)朝向細長氣體出口開口 91、92 之間的間隙中的一個。在這種情況下，期望存在相對于液體處理結(jié)構(gòu)12的移動方向(即掃描方向或步進方向)與間隙對齊的液體抽取開口 93。這允許至少一部分液滴被通過液滴抽取開口抽取，由此在正對表面上不留下液滴或留下較小的液滴。
在一實施例中，液滴抽取開口 93定位在細長氣體出口開口 91、92的徑向向內(nèi)位置上和徑向向外位置上。
在一實施例中，除了彎液面釘扎開口 50之外，沒有設(shè)置液體抽取開口 93。在這一實施例中，彎液面釘扎開口 50相對于液體處理結(jié)構(gòu)12和正對表面之間的相對移動方向與相鄰的細長氣體出口開口 91、92之間的間隙對齊。這樣的目的是如果液滴在彎液面釘扎開口 50處與彎液面90碰撞，那么與液滴與在彎液面釘扎開口 50之間的彎液面90碰撞的情形相比，氣泡產(chǎn)生的可能性被減小。在這一實施例中，彎液面釘扎開口 50的徑向外邊緣被包含在液滴控制器95中。在一實施例中，彎液面釘扎開口 50是液滴控制器95的一部分。
期望地，細長氣體出口開口 91、92被布置成空間11的徑向向外位置上的有角的形狀。在一實施例中，在有角的形狀的角處，設(shè)置了氣體出口開口 92的連續(xù)的阻擋部，使得在所述角處沒有間隙。或者說，在所述形狀的角處，液體抽取開口定位在V形的氣體出口開口的徑向向內(nèi)位置上，且V形的氣體出口開口的尖端沿徑向向外指向。
在該實施例中，在液滴控制器95的徑向向內(nèi)位置上的液滴可以被朝向有角形狀的所述角引導(dǎo)。期望地，與受限的浸沒液體的彎液面接觸的液體抽取開口相對于液體處理結(jié)構(gòu)的掃描方向與V形氣體出口開口的尖端在一直線上。液體抽取開口 94配置成抽取在角處收集的一液體液滴或多個液滴中的至少一部分。
期望地，所述有角的形狀的角相對于掃描或步進方向與彎液面釘扎抽取開口 50 對準。如果在液體處理結(jié)構(gòu)12和正對表面之間的相對移動方向反轉(zhuǎn)，那么在所述角處收集的其余液體在所述彎液面釘扎抽取開口 50處與彎液面90碰撞。結(jié)果，減小了氣泡產(chǎn)生的可能性。
圖10描述了在圖9描述的改進型實施例的一部分。在圖10中，提供了一系列轉(zhuǎn)向氣體出口開口 101。這些轉(zhuǎn)向氣體出口開口 101布置成使得在沿著液體處理結(jié)構(gòu)的掃描方向110觀看時，所述系列內(nèi)的相鄰對的轉(zhuǎn)向氣體出口開口交疊。在一實施例中，在沿著步進方向110觀看時，轉(zhuǎn)向氣體出口開口 101中相鄰對的轉(zhuǎn)向氣體出口開口交疊。轉(zhuǎn)向氣體出口開口 101偏轉(zhuǎn)任何殘留的液滴，該液滴已經(jīng)穿過在細長氣體出口開口 91、92之間的間隙，且沒有被液滴抽取開口 93完全抽取遠離空間11內(nèi)的關(guān)鍵區(qū)域。這一關(guān)鍵區(qū)域是被從投影系統(tǒng)PS引導(dǎo)的輻射曝光的區(qū)域。這一區(qū)域是關(guān)鍵的，這是因為在與彎液面90碰撞的液滴產(chǎn)生的氣泡被輻射曝光時，所述缺陷出現(xiàn)。
期望地，該一系列轉(zhuǎn)向氣體出口開口 101被沿著一條線布置，轉(zhuǎn)向氣體出口開口101的各自的延伸方向被相對于朝向垂直于掃描方向的方向120的線的切線傾斜。氣體出口開口 91、101期望地由兩個部分102、103構(gòu)成。第一部分102被相對于第二部分103傾斜。第二部分的目的是產(chǎn)生在沿著步進方向120觀看時與相鄰的氣體出口開口的交疊。第一部分的目的是將進入的液體液滴轉(zhuǎn)向至相鄰的氣體出口開口或轉(zhuǎn)向至抽取孔，而不允許液體液滴到達彎液面。
隨著細長氣體出口開口的長度的增加，遇到液滴將穿過細長氣體出口開口的氣流的可能性增加。為此，期望使用一系列轉(zhuǎn)向氣體出口開口 101，而不是單個氣體出口開口的連續(xù)的部分。
如關(guān)于圖6-10中顯示的實施例在上文描述的，離散的氣體出口開口(例如氣刀) 可以用于阻擋進入的液滴，同時允許流出的液滴通過間隙或穿過部逸出。另外地或可替代地，與離散的氣體出口開口之間的間隙對齊的抽取開口可以用于抽取液滴(進入的或流出的液滴)?？梢栽谌我鈱嵤├薪Y(jié)合這兩個原理。
例如，氣體出口開口可以布置成，使得相鄰對的氣體出口開口沿著掃描方向110 或步進方向120交疊，且液體抽取開口相對于掃描方向或步進方向中的另一個與氣體出口開口之間的間隙對齊。
上文描述的實施例中的任一個可以通過包含成空間11的徑向向外位置上的封閉的圖形的形式的連續(xù)的氣體出口開口而被修改。例如，圖11描述了圖8中描述的實施例的修改形式，具有這樣的圍繞的氣體出口開口 111。連續(xù)的氣體出口開口 111可以在細長的氣體出口開口 61、81的徑向向內(nèi)位置上。可替代地或另外地，如圖11所示，連續(xù)的氣體出口開口 111可以在細長氣體出口開口 61、81的徑向向外位置上。連續(xù)的氣體出口開口 111可以連接至相同的或不同的負壓源，該負壓源連接至細長氣體出口開口 61、81。
液體從空間11穿過進入開口 50中。開口 50可以被設(shè)計成使得兩相抽取(即氣體和液體)以環(huán)形的流動模式發(fā)生。在環(huán)形的流動模式中，氣體可以基本上流過開口 50的中心，液體可以基本上沿著開口 50的壁流動。導(dǎo)致了具有小的波動產(chǎn)生的平滑的流。
在圖11中，彎液面釘扎開口 50布置成直線多邊形。圖12描述了彎液面釘扎開口 50布置成圓形的布置。在這種情形下，液滴控制器的氣體出口開口可以布置成在彎液面釘扎開口 50的徑向向外位置上和在空間11的徑向向外位置上的圓形。在圖12中，未顯示液滴控制器122、123的單獨的氣體出口開口。液滴控制器包括側(cè)二極管部122和角二極管部 123。側(cè)二極管122和角二極管123可以采用關(guān)于另外的實施例中任一個在上文描述的形式。在一實施例中，液滴控制器可以包括僅側(cè)二極管122、僅角二極管123或者側(cè)二極管122 和角二極管123的組合?？赡芫哂兄辽賰蓚€側(cè)二極管部和/或角二極管部。在圖12中，具有四個側(cè)二極管122和四個角二極管123。
如圖12所示，外氣體出口開口 111可以采用圓形的形式。期望地，存在多個外抽取器121用于抽取位于液滴控制器的氣體出口開口和外氣體出口開口 111之間的液體。外抽取器121可以是抽取液體和氣體的兩相抽取器。外抽取器121可以布置成圓形。外抽取器121可以抽取至少一些液體液滴，該液體液滴位于液滴控制器122、123的徑向向外位置上和外氣體出口開口 111的徑向向內(nèi)位置上。這樣的液滴可以被允許從液滴控制器122、 123的徑向向內(nèi)位置上逸出且被外氣體出口開口 111捕獲。通過至少部分地抽取液滴，在例如改變掃描方向時，減小了液滴與彎液面碰撞的可能性。
上述的實施例可以在所謂的雙平臺光刻設(shè)備上實施。在一些雙平臺光刻設(shè)備中， 浸沒液體的一液滴或多個液滴可以通過周圍的氣刀收集(其是要防止液體損失)。所收集的液滴可以之后與彎液面90碰撞。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，這樣的液滴允許以受控制的方式從液體處理結(jié)構(gòu)12的下面逸出，和/或經(jīng)由液體抽取開口 93抽取。例如，在圖6中，傾斜的氣刀62定位在兩個另外的氣刀61之間的間隙的徑向向外的位置上，以阻擋進入的液滴。在上文描述的這樣的氣體出口開口(或氣刀)中，需要相對大的過壓用于阻止浸沒液體的液滴。
本發(fā)明的任意實施例可以包括控制器，用于控制通過液體處理結(jié)構(gòu)12的氣體出口開口的氣流。這樣的控制器112顯示在圖11中。控制器可以配置成基于正對表面相對于液體處理結(jié)構(gòu)12的位置來控制從細長氣體出口開口 61、81朝向正對表面的氣流。另外地或可替代地，控制器112可以基于液體處理結(jié)構(gòu)12和正對表面之間的相對移動的方向或速度控制氣流。
具體地，控制器112可以配置成控制氣體出口開口，使得在各自的氣體出口開口定位在襯底W和襯底臺WT之間的位置上時氣流被從氣體出口開口引導(dǎo)。在氣體出口開口沒有設(shè)置在襯底W和襯底臺WT之間時，它可能被控制器112關(guān)斷。這樣的目的是在液體處理結(jié)構(gòu)定位在襯底W和襯底臺WT之間的位置上時尤其有可能造成浸沒液體從彎液面90的損失。因此，對應(yīng)于從襯底W至襯底臺WT或反之從襯底臺WT至襯底W跨過的時間周期可能對于防止液滴與彎液面90碰撞是重要的。
在一實施例中，提供了浸沒式光刻設(shè)備，包括液體處理結(jié)構(gòu)和液滴控制器。液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至在投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺或由所述臺支撐的襯底、或臺和襯底兩者。液滴控制器位于所述空間的徑向向外位置上，配置成允許浸沒液體的液滴從液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至液滴控制器的徑向向外位置。液滴控制器還防止液滴從液滴控制器的徑向向外位置到達液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
液滴控制器可以包括多個細長氣體出口開口，其被配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流。
在一實施例中，提供了浸沒式光刻設(shè)備，包括液體處理結(jié)構(gòu)和多個細長的氣體出口開口。液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至在投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺或由臺支撐的襯底、或臺和襯底兩者。所述多個細長的氣體出口開口在所述空間的徑向向外位置上，配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流。在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或在沿著垂直于掃描方向的方向觀看時，相鄰的一對細長氣體出口開口交疊。
浸沒式光刻設(shè)備還可以包括液體抽取開口，在從所述正對表面的掃描方向觀看時，所述液體抽取開口與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
在一實施例中，提供浸沒式光刻設(shè)備，包括液體處理結(jié)構(gòu)和液滴控制器。液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至在投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺或由臺支撐的襯底、或臺和襯底兩者。液滴控制器在空間的徑向向外位置上，且包括多個細長的氣體出口開口和多個液體抽取開口。所述多個細長的氣體出口開口配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流。所述多個液體抽取開口相對于正對結(jié)構(gòu)的掃描方向和/或步進方向與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
所述多個液體抽取開口中的至少一個可以位于受限制的浸沒液體的彎液面和細長氣體出口開口之間。所述多個液體抽取開口中的至少一個可以設(shè)置在細長氣體出口開口的徑向向外位置上。所述多個液體抽取開口中的至少一個可以布置成將浸沒液體限制在所述空間中。
在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時，相鄰的一對細長氣體出口開口可以交疊。
細長的氣體出口開口可以布置在一條線上，至少一個細長氣體出口開口的延伸方向被相對于朝向正對表面的掃描方向的各自的細長氣體出口開口處的線的切線傾斜。
浸沒式光刻設(shè)備還可以包括俘獲式氣體出口開口。所述開口可以以在垂直于正對表面的掃描方向的方向和各自的細長氣體出口開口的延伸方向之間的一角度從各自的細長氣體出口開口的徑向向內(nèi)的一端延伸。
浸沒式光刻設(shè)備還可以包括一系列轉(zhuǎn)向氣體出口開口，其被布置成使得在沿著垂直于正對表面的掃描方向的方向觀看時，在一系列轉(zhuǎn)向氣體出口開口內(nèi)的相鄰的一對轉(zhuǎn)向氣體出口交疊。所述一系列轉(zhuǎn)向氣體出口開口可以沿著一條線布置。所述轉(zhuǎn)向氣體出口開口的各自的延伸方向可以相對于朝向垂直于掃描方向的方向的各自的轉(zhuǎn)向氣體出口開口處的線的切線傾斜。
細長氣體出口開口可以布置在所述空間的徑向向外位置上的有角形狀的一條線上。在所述形狀的角處，液體抽取開口可以定位在V形氣體出口開口的徑向向內(nèi)位置上，且 V形氣體出口開口的尖端指向徑向向外方向。
與受限的浸沒液體的彎液面接觸的液體抽取開口可以相對于正對表面的掃描方向與V形氣體出口開口的尖端成一直線。
細長氣體出口開口可以布置在所述空間的徑向向外位置上的有角形狀的一條線上。在所述形狀的角處，所述細長氣體出口開口中的至少一個可以設(shè)置在細長氣體出口開口中的兩個之間的間隙的徑向向外位置上。在沿著垂直于正對表面的掃描或步進方向的方向觀看時，它可以與細長氣體出口開口中的兩個交疊。
所述至少一個所述細長氣體出口開口可以不垂直于掃描或步進方向。
浸沒式光刻設(shè)備還可以包括控制器，所述控制器配置成基于所述正對表面相對于液體處理結(jié)構(gòu)的位置和/或移動來控制從細長氣體出口開口朝向所述正對表面的氣流。
細長氣體出口開口可以配置成以相對于所述正對表面的法線的銳角引導(dǎo)氣流。
液體處理結(jié)構(gòu)可以包括成封閉圖形形式的連續(xù)氣體出口開口，配置成朝向所述空間的徑向向外位置上的所述正對表面引導(dǎo)氣流。
連續(xù)的氣體出口開口可以在細長氣體出口開口的徑向向內(nèi)位置上。連續(xù)的氣體出口開口可以在細長氣體出口開口的徑向向外位置上。
在一實施例中，提供了使用光刻設(shè)備制造器件的方法。所述方法包括步驟使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中。所述方法還包括步驟沿掃描方向相對于投影系統(tǒng)移動所述正對表面。 所述方法還包括步驟通過允許所述液滴從液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至液滴控制器的徑向向外位置，來操縱浸沒液體的液滴。液滴控制器可以位于所述空間的徑向向外位置上。所述方法還包括步驟防止液滴從液滴控制器的徑向向外位置穿過至液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
在一實施例中，提供了一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法。所述方法包括步驟使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底的正對表面之間的空間中。所述方法還包括步驟沿掃描方向相對于投影系統(tǒng)移動正對表面。所述方法還包括步驟朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流通過所述空間的徑向向外位置上的多個細長氣體出口開口。在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或在沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，相鄰的一對所述細長氣體出口開口可以交疊。
在一實施例中，提供了一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述方法包括步驟使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中。所述方法還包括步驟沿掃描方向相對于投影系統(tǒng)移動正對表面。 所述方法還包括步驟通過從多個細長氣體出口開口朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流來操縱浸沒液體的液滴，所述多個細長氣體出口在它們之間具有間隙。所述方法還包括步驟通過多個液體抽取開口抽取所述液滴的至少一部分。每一液體抽取開口可以相對于掃描方向與在相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
在一實施例中，提供了一種液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至在投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者。所述液體處理結(jié)構(gòu)包括在所述空間的徑向向外位置上的液滴控制器，所述液滴控制器配置成允許浸沒液體的液滴從所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至所述液滴控制器的徑向向外位置和防止液滴從所述液滴控制器的徑向向外位置穿過至所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
在一實施例中，提供了一種液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至在投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者。所述液體處理結(jié)構(gòu)包括在所述空間的徑向向外位置上的多個細長氣體出口開口，配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流。在沿著正對表面的掃描方向觀看時和/或沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，相鄰的一對所述細長氣體出口開口可以交疊。
在一實施例中，提供了一種液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至在投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者。所述液體處理結(jié)構(gòu)包括在所述空間的徑向向外位置上的液滴控制器。所述液滴控制器可以包括多個細長氣體出口開口和多個液體抽取開口。所述多個細長氣體出口開口配置成朝向正對表面弓I導(dǎo)氣流。每一液體抽取開口相對于所述正對表面的掃描方向和/或步進方向與所述相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
在一實施例中，提供了一種用于浸沒式光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。所述流體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者。所述液體可以形成在所述流體處理結(jié)構(gòu)的表面和所述正對表面之間的彎液面。流體處理結(jié)構(gòu)可以包括液滴控制器，用于防止所述正對表面上的液體到達彎液面。
可以理解，上文描述的任意特征可以與任何其它特征一起使用，它不僅是覆蓋在本申請中的被詳細描述的這些組合。另外，本文對液滴的表示可以包括液體薄膜。
盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造IC，但應(yīng)當理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、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)、薄膜磁頭等的制造。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，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“晶片”或“管芯”分別認為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進行顯影的工具)、 量測工具和/或檢驗工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其它襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為了產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。
這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有約365、M8、193、157或U6nm的波長)。在上下文允許的情況下，所述術(shù)語“透鏡”可以表示各種類型的光學(xué)部件中的任何一種或它們的組合，包括折射式和反射式的光學(xué)部件。在整個描述中，已經(jīng)對步進方向和掃描方向作出參考。在描述中所提及的掃描和步進方向是正交的主軸。雖然在優(yōu)選的實施例中，這些主軸可以與掃描和步進方向?qū)?，但是在其它實施例中它們可以不依賴于掃描和步進方向。
盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實施例，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明可以以與上述不同的形式實現(xiàn)。例如，本發(fā)明的實施例可以采取包含用于描述上述公開的方法的一個或更多個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或者采取具有在其中存儲的這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的形式(例如，半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)。另外，機器可讀指令ν 可嵌入到兩個或更多個計算機程序中。所述兩個或更多個計算機程序可被存儲在一個或更多個不同的存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上。
在一個或更多的計算機程序被位于光刻設(shè)備中的至少一個部件中的一個或更多的計算機處理器讀取時，此處描述的控制器可每個單獨操作或組合操作?？刂破骺梢悦總€單獨地或組合地具有任何適合的配置，用于接收、處理以及發(fā)送信號。一個或更多的處理器配置成與至少一個控制器通信。例如，每個控制器可包括一個或多個處理器，用于執(zhí)行包括用于上面所描述的方法的機器可讀執(zhí)令的計算機程序。所述控制器可包括用于存儲這樣的計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，和/或用于容納這樣的介質(zhì)的硬件。因此，控制器可以根據(jù)一個或更多的計算機程序中的機器可讀指令操作。
本發(fā)明的一個或更多個實施例可以用于任何浸沒式光刻設(shè)備，尤其是(但不限于)，上面提到的那些類型的浸沒式光刻設(shè)備，而不論浸沒液體是以浴器的形式提供，還是只應(yīng)用到襯底的局部表面區(qū)域上，或不受限制。在不受限制的布置中，所述浸沒液體可在襯底和/或襯底臺的表面上流動，使得基本上襯底臺和/或襯底的整個未覆蓋的表面被潤濕。 在這樣的不受限制的浸沒系統(tǒng)中，所述液體供給系統(tǒng)可以不限制浸沒液體或它可以提供一定比例的浸沒液體限制，但基本上不完全限制所述浸沒液體。
在此處設(shè)計的液體供給系統(tǒng)應(yīng)當被廣義地理解。在某些實施例中，其可以是提供液體至介于投影系統(tǒng)與襯底和/或襯底臺之間的空間的一種機構(gòu)或者結(jié)構(gòu)的組合。它可以包括一個或更多個結(jié)構(gòu)和一個或更多的流體開口，所述一個或更多的流體開口包括一個或多個液體開口、一個或多個氣體開口或者用于兩相流動的一個或更多的開口。所述開口可以每個都是進入浸沒空間的入口(或從液體處理結(jié)構(gòu)出去的出口)或從浸沒空間出去的出口(或進入液體處理結(jié)構(gòu)的入口)。在一個實施例中，該空間的表面可以是襯底和/或襯底臺的一部分，或者該空間的表面可以完全覆蓋襯底和/或襯底臺的表面，或者所述空間可以包圍襯底和/或襯底臺。所述液體供給系統(tǒng)還可以進一步可選地包括一個或多個元件， 用于控制液體的位置、數(shù)量、品質(zhì)、形狀、流量或者液體的其他任何特征。
以上的描述是說明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不背離所附的權(quán)利要求的保護范圍的條件下，可以對本發(fā)明進行修改。
權(quán)利要求
1.一種浸沒式光刻設(shè)備，所述浸沒式光刻設(shè)備包括液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者； 和液滴控制器，所述液滴控制器在所述空間的徑向向外位置上，配置成允許浸沒液體的液滴從所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至所述液滴控制器的徑向向外位置，和防止液滴從所述液滴控制器的徑向向外位置到達所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸沒式光刻設(shè)備，其中所述液滴控制器包括多個細長氣體出口開口，所述細長氣體出口開口配置成朝向所述正對表面弓I導(dǎo)氣流。
3.一種浸沒式光刻設(shè)備，所述浸沒式光刻設(shè)備包括液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者； 和多個細長氣體出口開口，所述多個細長氣體出口開口在所述空間的徑向向外位置上， 配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流，其中在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或在沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，所述細長氣體出口開口中的相鄰的一對細長氣體出口開口交疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的浸沒式光刻設(shè)備，還包括液體抽取開口，在從所述正對表面的掃描方向觀看時，所述液體抽取開口與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
5.一種浸沒式光刻設(shè)備，所述浸沒式光刻設(shè)備包括液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)和正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者； 和液滴控制器，所述液滴控制器在所述空間的徑向向外位置上，所述液滴控制器包括多個細長氣體出口開口，所述多個細長氣體出口開口配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流；和多個液體抽取開口，每個液體抽取開口相對于正對結(jié)構(gòu)的掃描方向和/或步進方向與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的浸沒式光刻設(shè)備，其中所述多個液體抽取開口中的至少一個設(shè)置在所限制的浸沒液體的彎液面和所述細長氣體出口開口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的浸沒式光刻設(shè)備，還包括俘獲式氣體出口開口， 所述俘獲式氣體出口開口以在垂直于所述正對表面的掃描方向的方向和各自的細長氣體出口開口的延伸方向之間的一角度從所述各自的細長氣體出口開口的徑向向內(nèi)的一端延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項所述的浸沒式光刻設(shè)備，其中所述細長氣體出口開口布置在所述空間的徑向向外位置上的有角的形狀的線上，其中在所述形狀的角處，液體抽取開口定位在V形氣體出口開口的徑向向內(nèi)位置上，且所述V形氣體出口開口的尖端指向徑向向外的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項所述的浸沒式光刻設(shè)備，其中所述細長氣體出口開口配置成以相對于所述正對表面的法線的銳角弓I導(dǎo)氣流。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一項所述的浸沒式光刻設(shè)備，其中所述液體處理結(jié)構(gòu)包括成封閉圖形形式的連續(xù)氣體出口開口，所述連續(xù)氣體出口開口配置成朝向所述空間的徑向向外位置上的所述正對表面引導(dǎo)氣流。
11.一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述方法包括步驟使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中；沿掃描方向相對于所述投影系統(tǒng)移動所述正對表面；和通過以下方式來操縱浸沒液體的液滴允許所述液滴從液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至所述液滴控制器的徑向向外位置， 其中所述液滴控制器在所述空間的徑向向外位置上，和防止所述液滴從所述液滴控制器的徑向向外位置穿過至所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
12.一種使用光刻設(shè)備制造器件的方法，所述方法包括步驟使用限制結(jié)構(gòu)將液體限制在投影系統(tǒng)與臺、由所述臺支撐的襯底、或所述臺和襯底兩者的正對表面之間的空間中；沿掃描方向相對于所述投影系統(tǒng)移動所述正對表面；和朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流通過所述空間的徑向向外位置上的多個細長氣體出口開口，其中在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或在沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，所述細長氣體出口開口中的相鄰的一對細長氣體出口開口交疊。
13.一種液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者，所述液體處理結(jié)構(gòu)包括在所述空間的徑向向外位置上的液滴控制器，所述液滴控制器配置成允許浸沒液體的液滴從所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置穿過至所述液滴控制器的徑向向外位置和防止液滴從所述液滴控制器的徑向向外位置穿過至所述液滴控制器的徑向向內(nèi)位置。
14.一種液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者，所述液體處理結(jié)構(gòu)包括在所述空間的徑向向外位置上的多個細長氣體出口開口， 所述細長氣體出口開口配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流，其中在沿著所述正對表面的掃描方向觀看時和/或沿著垂直于所述掃描方向的方向觀看時，所述細長氣體出口開口中的相鄰的一對細長氣體出口開口交疊。
15.一種液體處理結(jié)構(gòu)，所述液體處理結(jié)構(gòu)配置成將浸沒液體供給和限制至投影系統(tǒng)與正對表面之間的空間，所述正對表面包括臺、或由所述臺支撐的襯底、或所述臺和所述襯底兩者，所述液體處理結(jié)構(gòu)包括在所述空間的徑向向外位置上的液滴控制器，所述液滴控制器包括多個細長氣體出口開口，所述多個細長氣體出口開口配置成朝向所述正對表面引導(dǎo)氣流；和多個液體抽取開口，每一液體抽取開口相對于所述正對表面的掃描方向和/或步進方向與相鄰的細長氣體出口開口之間的各自的間隙對齊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻設(shè)備和使用光刻設(shè)備制造器件的方法。一種用于光刻設(shè)備的液體處理結(jié)構(gòu)包括液滴控制器，配置成允許浸沒液體的液滴從所述結(jié)構(gòu)損失且防止所述液滴與所限制的浸沒液體的彎液面碰撞。液滴控制器可以包括氣刀，所述氣刀布置成交疊以阻擋進入的液滴?？梢栽O(shè)置有與用于抽取穿過間隙的液體的氣刀之間的間隙對齊的抽取孔。允許液滴穿過間隙逸出。
文檔編號G03F7/20GK102193328SQ201110052100
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者R·W·L·拉法瑞, M·瑞鵬, R·H·M·考蒂, R·J·梅杰爾斯, F·伊凡吉里斯塔 申請人:Asml荷蘭有限公司