專利名稱：流體處理結(jié)構(gòu)、光刻設(shè)備和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體處理結(jié)構(gòu)、光刻設(shè)備和一種制造器件的方法。
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，通常是襯底的目標(biāo)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?？梢詫⒃搱D案成像到襯底(例如，硅晶片) 上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、 一個或多個管芯)上。通常，圖 案的轉(zhuǎn)移是通過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)備包括所謂步進(jìn)機，在所述步進(jìn)機中，通過將全部圖
案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個目標(biāo)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掃描所述襯底來輻射每一個目標(biāo) 部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置 將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。
曾有提議將光刻投影設(shè)備中的襯底浸沒到具有相對高的折射率的液 體中(例如水)，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間。期望 地，液體是蒸餾水，但是其他液體也是可以使用的。本發(fā)明的實施例將用 液體進(jìn)行描述。然而，其他流體也是合適的，特別地，浸濕流體、不能壓 縮的流體和/或具有高于空氣的折射率的流體，期望地，折射率比水的高的 液體。尤其地，希望是不含氣體的流體。這能夠?qū)崿F(xiàn)更小特征的成像，因 為曝光輻射在液體中具有更短的波長。(液體的效果也可以認(rèn)為是提高系 統(tǒng)的有效數(shù)值孔徑同時增加了焦深)其他的浸沒液體也有提到，包括含有
4懸浮其中的固體(例如，石英)顆粒的水，或具有納米顆粒懸浮物的液體
(例如，具有最大尺寸達(dá)到10nm的粒子)。懸浮的粒子與它們懸浮其中的 液體可以具有或可以不具有類似的或相同的折射率。其他合適的液體是碳 氫化合物，例如芳(香)族的和/或氟代烴，和水溶液。
將襯底或襯底和襯底臺浸入到液體的浴器中(例如，見美國專利第 US 4,509,852號)意味著在掃描曝光過程中必須加速很大的液體主體。這 需要附加的或更大功率的電動機，并且液體中的湍流也可能會導(dǎo)致不希望 的或不能預(yù)期的效果。
在一種浸沒設(shè)備中，浸沒液體通過流體處理系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行處理。在 一個實施例中，流體處理系統(tǒng)可以供給浸沒流體，因而是一種流體供給系 統(tǒng)。在一個實施例中，流體處理系統(tǒng)限制流體，因此是一種流體限制系統(tǒng)。 在一個實施例，流體處理系統(tǒng)可以提供阻擋件給流體，因此是一種阻擋構(gòu) 件。在一個實施例，流體處理系統(tǒng)會產(chǎn)生或利用流體(例如氣體)的流動， 例如用以幫助處理液體。在一個實施例中，浸沒液體可以被用作浸沒流體。 在那種情況下，流體處理系統(tǒng)可以是液體處理系統(tǒng)。
所提出的結(jié)構(gòu)中的一個是用于液體供給系統(tǒng)，使用液體限制系統(tǒng)用以 僅提供液體到襯底的局部區(qū)域上和在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間(襯 底大體上具有比投影系統(tǒng)的最終元件大的表面積)。PCT專利申請公開 No.W099/49504中公開了有關(guān)配置這種設(shè)備的方法。如圖2和圖3所示， 優(yōu)選地液體沿著襯底相對于最終元件移動的方向，通過至少一個入口 IN 提供到襯底上，在已經(jīng)通過投影系統(tǒng)下面后，液體通過至少一個出口 OUT 移除。也就是說，當(dāng)所述襯底在所述元件下沿-X方向掃描，液體在所述元 件的+X側(cè)被供給，而在-X側(cè)被移除。圖2是配置示意圖，其中液體通過 入口IN提供，而在所述元件的另一側(cè)通過出口OUT移除，該出口連接到 低壓源上。在圖2的例子中，雖然液體沿著襯底相對于最終元件的移動方 向供給，但不是必需的。例如通過入口和出口并跨過襯底的液體的供給和 移除的流動方向用箭頭示出?？梢栽谧罱K元件周圍設(shè)置各種方向和數(shù)目的 入口和出口，圖3示出了一個實施例，其中在最終元件的周圍在每一側(cè)以 規(guī)則的圖案設(shè)置了四個入口和出口。'箭頭示出了通過入口和出口供給和移 除液體。
'根據(jù)本發(fā)明的實施例，圖4示意地示出了用在光刻投影設(shè)備中的示例 性的液體供給系統(tǒng)。液體通過在投影系統(tǒng)PL的任一側(cè)的兩個凹槽入口 IN 提供，而通過配置在入口 IN的徑向外側(cè)的多個不連續(xù)的出口 OUT被移除。 通過入口和出口的液體流動方向和襯底支撐結(jié)構(gòu)的相對移動方向用箭頭 示出。在圖4的實施例中，入口 IN和出口 OUT配置在具有孔的板中，通 過該孔進(jìn)行輻射束的投影。液體通過投影系統(tǒng)PL—側(cè)的一個凹槽入口 IN 提供，通過投影系統(tǒng)PL的另一側(cè)的多個不連續(xù)的出口OUT被移除，這引 起投影系統(tǒng)PL和襯底W之間的液體薄膜流。選擇使用哪組入口 IN和出 口 OUT組合合并到液體供給系統(tǒng)中依賴于襯底W的移動方向(另外的入 口 IN和出口 OUT組合是不被激活的)
歐洲專利申請出版物第EP1420300號和美國專利申請出版物第 US2004-0136494號中，這里以參考的方式全文并入本文，在該專利中公 幵了一種兩個或雙臺的浸沒光刻設(shè)備。這樣的設(shè)備設(shè)置有兩個用于支撐襯 底的臺。調(diào)平測量由在第一位置的沒有浸沒液體的臺執(zhí)行，而由第二位置 的臺執(zhí)行曝光，該臺有浸沒液體。可選地，該設(shè)備僅有一個臺。
PCT專利申請出版物第WO 2005/064405號公開一種全浸濕的結(jié)構(gòu)， 其中浸沒液體是非限制的。在這樣的系統(tǒng)中，基本上整個襯底的頂部表面 覆蓋有液體。這是有利的，因為隨后整個襯底的頂部表面在相同的條件下 曝光。這對于襯底的溫度控制和加工是有利的。在專利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 體允許泄露到襯底的剩余部分上。襯底臺的邊緣上的阻擋構(gòu)件阻止液體流 失，使得液體可以以控制的方式從襯底臺的頂部表面上移除。雖然這種系 統(tǒng)可以改善襯底的溫度控制和加工，但是仍然會存在浸沒液體的蒸發(fā)。消 除這個問題的一種方法在美國專利申請出版物第US 2006/119809號中有 描述，其中設(shè)置一種構(gòu)件，其覆蓋襯底W的所有位置并且配置成使浸沒
、、 期望:，可以在投^系統(tǒng)下、面盡可能快地移^襯底。、為了這個目的， 液體限制系統(tǒng)或流體處理系統(tǒng)，尤其是局部區(qū)域流體處理系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計成 實現(xiàn)高速的掃描動作，而沒有明顯的液體損失或氣泡的形成。如果步進(jìn)和 掃描動作基本上不是相同的速度，'期望地，步進(jìn)和掃描動作可以以更接近的或類似的速度執(zhí)行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在例如提供一種流體處理系統(tǒng)，其將液體保持在投影系統(tǒng)的 最終元件和襯底之間的空間內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述 流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在平面上以有角的形狀配置的開口 ，所述流體處理 結(jié)構(gòu)構(gòu)建使得所述開口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯 底的襯底臺，其中
a) 所述有角的形狀具有帶負(fù)半徑的邊；和/或
b) 有角的形狀具有半徑在0.05-4mm范圍內(nèi)的角。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述
流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在平面上以第一有角的形狀配置的流體抽取開口 ， 和多個在平面上以第二有角的形狀配置的流體供給開口，所述多個流體抽 取開口和流體供給開口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯 底的襯底臺，所述第一和第二有角的形狀基本上是類似的，其中流體抽取 開口位于第一有角的形狀的至少一個角的頂點上和/或流體供給開口位于 第二有角的形狀的至少一個角的頂點上。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述 流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在平面上以有角的形狀配置的開口，所述流體處理 結(jié)構(gòu)構(gòu)建成使得所述開口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述 襯底的襯底臺，其中所述開口在角附近比其他位置更靠近地間隔。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種器件制造方法，包括
提供流體在投影系統(tǒng)和襯底之間；
通過施加負(fù)壓到流體處理結(jié)構(gòu)中的多個開口上從所述襯底和所述投 影系統(tǒng)之間重新回收液體，所述開口在平面上以有角的形狀配置圍繞在所 述投影系統(tǒng)和所述襯底之間的所述流體周圍，其中
a) 所述有角的形狀具有帶負(fù)半徑的邊；和/或
b) 有角的形狀具有半徑在0.05-4mm范圍內(nèi)的角。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一軸器件制造方法，包括-
7提供流體在投影系統(tǒng)和襯底之間；
通過施加負(fù)壓到流體處理結(jié)構(gòu)中的多個流體抽取開口上從所述襯底 和所述投影系統(tǒng)之間重新回收液體，所述流體抽取開口在平面上以第一有 角的形狀配置；和
通過多個流體供給開口供給流體到所述襯底和所述投影系統(tǒng)之間，所 述流體供給開口在平面上以第二有角的形狀配置，
其中所述第一和第二有角的形狀基本上是類似的，并且其中流體抽取 開口位于第一有角的形狀的至少一個角的頂點上和/或流體供給開口位于 第二有角的形狀的至少一個角的頂點上。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種器件制造方法，包括
通過流體處理結(jié)構(gòu)的多個開口供給流體到所述襯底和所述投影系統(tǒng) 之間，其中所述開口在平面上以有角的形狀配置并且所述開口在角附近比 其他位置更靠近地間隔。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。所述 流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在平面上以第一有角的形狀配置的流體抽取開口 ， 和多個在平面上以第二有角的形狀配置的流體供給開口。所述流體抽取開 口和流體供給開口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯底的 襯底臺。所述第一和第二有角的形狀基本上是類似的。第一有角的形狀的 角，或第二有角的形狀的角，或兩者的角，被構(gòu)建成在使用時與流體處理 結(jié)構(gòu)和襯底臺之間的相對運動的方向?qū)?zhǔn)。
在此僅借助示例，參照所附示意圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述，在所 附示意圖中，相對應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相對應(yīng)的部分，且其中 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設(shè)備； 圖2和3示出用于光刻投影設(shè)備中的液體供給系統(tǒng)； 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示出用在光刻投影設(shè)備中的另一液體供給系統(tǒng)； 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的彎液面銷住系統(tǒng)(meniscus pinning system) 的平面示意圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明實施例的彎液面銷住系統(tǒng)在基本上平行于投影系 統(tǒng)的光學(xué)軸線的平面內(nèi)的橫截面圖8以平面的形式示出根據(jù)本發(fā)明實施例的流體處理結(jié)構(gòu)的實際實施
例；
圖9示出對于不同類型的流體處理結(jié)構(gòu)不同的流體速度下可獲得的最 大掃描速度；
圖10a-d示出圖8的實施例的四種變體；
圖11示出圖8實施例的一種變體；
圖12a和12b示出圖8和11的實施例的變體；
圖13示出三種不同流體處理結(jié)構(gòu)不同的流速下的最大掃描速度；
圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的流體處理結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖15a和15b分別以平面圖的形式示出沒有落入本發(fā)明實施例范圍內(nèi) 的流體處理結(jié)構(gòu)和落入本發(fā)明實施例范圍內(nèi)的流體處理結(jié)構(gòu)；和
圖16以平面圖的形式示出本發(fā)明實施例的另一流體處理系統(tǒng)。
具體實施例方式
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)
備包括
照射系統(tǒng)(照射器)IL，其構(gòu)建用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，紫外(UV) 輻射或遠(yuǎn)紫外(EUY)輻射)；
支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其構(gòu)建用于支撐圖案形成裝置(例如 掩模)MA，并與配置用于根據(jù)輛定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第 一定位裝置PM相連；
襯底臺(例如晶片臺)WT，其構(gòu)建用于支撐襯底(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，其構(gòu)建用于將由圖案形成 裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一 根或多根管芯)上。
照射系統(tǒng)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支撐圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形 成裝置的取向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán) 境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以采用機 械的、真空的、靜電的或其他夾持技術(shù)保持圖案形成裝置。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位于所需的位置上(例如相對于投 影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語"掩模版"或"掩模"都可以認(rèn)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(biāo)部分上形成 圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部 分上所需的圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特 征)。通常，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 功能層相對應(yīng)，例如集成電路。
圖案形成裝置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 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，可以獨立地傾斜每一個小反射鏡，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。 ''
應(yīng)該將這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"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。這里使用的任何術(shù)語 "投影透鏡"可以認(rèn)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)備可以是透射型的(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，采用上面提到的可編程反射鏡
10陣列的類型，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，或可以在將一個或更多個其它臺用于曝光的同時，在一個或更 多個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟。
參照圖l，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射。該源和所述光 刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時)。在這種情況 下，不會將該源考慮成光刻設(shè)備的組成部分，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，將所述輻射從所述源SO傳 到所述照射器IL。在其他情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分 (例如當(dāng)所述源是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果 需要時的所述束傳遞系統(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。 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^-外部和^-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照 射器IL可以包括各種其他部件，例如積分器IN和聚光器CO。所述照射器 可以用來調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻度和強度分 布。
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PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)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(biāo)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Pivi和另一個位置傳感器(在圖l中未明確
示出)用于將圖案形成裝置MA相對于所述輻射束B的路徑精確地定位。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
ii實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進(jìn)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(zhǔn)標(biāo)記M1、 M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記P1、 P2來對準(zhǔn)圖案形成裝置MA 和襯底W。盡管所示的襯底對準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是他們可以 位于目標(biāo)部分之間的空間(這些公知為劃線對準(zhǔn)標(biāo)記)上。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(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。
可以將所述設(shè)備用于以下模式的至少一種
1. 在步進(jìn)模式中，在將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標(biāo)部 分C上的同時，將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT保持為基本靜止(即，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(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)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(biāo)部分C的X寸。
2. 在掃描模式中，在將賦^所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上 的同時，對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進(jìn)行掃描(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在單一的動態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃 描方向)，而所述掃描移動的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃 描方向)。.
3. 在另一個模式中，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?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C 上的同時，對所述襯底臺WT進(jìn)行移動或掃描。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^成裝置(例如,如上所述類型的可編程反 射鏡陣列)的無掩模光刻中。
也可以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。 用于在投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底之間提供液體的結(jié)構(gòu)可以分成 兩種一般類型。它們是浴器類型結(jié)構(gòu)，其中基本上整個襯底W和可選地襯底臺WT的一部分浸入到液體的浴器中；和使用液體供給系統(tǒng)的所謂 局部浸沒系統(tǒng)，其中液體僅提供到襯底的局部區(qū)域。在后一種類型中，由 液體填滿的空間在平面上小于襯底的頂部表面，并且當(dāng)襯底W在液體填
滿的區(qū)域下面移動的時候該區(qū)域相對于投影系統(tǒng)PS保持靜止。本發(fā)明實 施例指出的另一結(jié)構(gòu)是全浸濕解決方案，其中液體是非限制的。在這種結(jié) 構(gòu)中，基本上整個襯底頂部表面和襯底臺的全部或一部分被浸沒液體覆 蓋。至少覆蓋襯底的液體的深度小。液體可以是位于晶片上的液體膜、例 如液體薄膜。圖2-5中的任何液體供給裝置也用于這種系統(tǒng)中。然而，密 封特征是不存在的，是未被激活的，沒有通常有效或?qū)τ趯⒁后w僅密封到 局部區(qū)域是無效的。圖2-5中示出了四種不同類型的局部液體供給系統(tǒng)。 上面描述了在圖2-4中公開的液體供給系統(tǒng)。
已經(jīng)提出另一種結(jié)構(gòu)，以提供具有阻擋構(gòu)件的液體供給系統(tǒng)，阻擋構(gòu) 件沿投影系統(tǒng)的最終元件和襯底臺之間的空間的至少一部分邊界延伸。這 種結(jié)構(gòu)在圖5中示出。
圖5示意地示出了具有阻擋構(gòu)件12的局部液體供給系統(tǒng)或流體處理 結(jié)構(gòu)，阻擋構(gòu)件沿投影系統(tǒng)的最終元件和襯底臺WT或襯底W之間的空 間的至少一部分邊界延伸。(要說明的是，在下文中提到的襯底W的表面 如果沒有特別地規(guī)定，也附加^k或可選地表示襯底臺的表面)阻擋構(gòu)件12 相對于投影系統(tǒng)在XY平面內(nèi)基本上是靜止的，但是在Z方向上可以存在 一些相對移動(在光學(xué)軸線的方向上)。在實施例中，在阻擋構(gòu)件和襯底 W的表面之間形成密封，并且可以是非接觸密封，例如氣體密封或流體密 封。
阻擋構(gòu)件12至少部分地將液體限制在投影系統(tǒng)PL的最終元件和襯底 W之間的空間11內(nèi)。到襯底W的非接觸密封16可以形成在投影系統(tǒng)的 像場周圍，使得液體被限制在襯底W表面和投影系統(tǒng)PL的最終元件之間 的空間內(nèi)。該空間至少部分地由位于投影系統(tǒng)PL的最終元件的下面和周 圍的阻擋構(gòu)件12形成。液體通過液體入口 13被引入到投影系統(tǒng)下面和阻 擋構(gòu)件12內(nèi)的所述空間中。液體可以通過液體出口 13被去除。所述阻擋 構(gòu)件12在投影系統(tǒng)的最終元件上面一點延伸。液面高于最終元件使得能 提供流體的緩沖器。在一個實施例中，所述阻擋構(gòu)件12的內(nèi)周的上端處的形狀與投影系統(tǒng)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，內(nèi)周與像場的形狀大致一致，例如矩形，雖然并不是必須 的。
流體通過在使用時阻擋構(gòu)件12的底部和襯底W的表面之間形成的氣 體密封16被限制在空間11中。氣體密封由氣體形成，例如空氣或合成空 氣，在一個實施例中為氮氣N2或其他惰性氣體。該氣體密封的氣體在壓 力下通過入口 15提供到阻擋構(gòu)件12和襯底W之間的間隙。該氣體通過 出口 14抽取。氣體入口 15處的過壓、出口 14處的真空水平和間隙的幾 何形狀配置成使得形成向內(nèi)的高速氣流16，從而限制液體。氣體作用在阻 擋構(gòu)件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 16有效地將液體限制在空間11中。這種系統(tǒng)在美國專利申請出版物no. US 2004-0207824中公開。
本發(fā)明的實施例涉及一種特定類型的用在流體處理結(jié)構(gòu)中的抽取器， 其用于防止彎液面向前超出特定的點。也就是說，本發(fā)明的實施例涉及一 種彎液面銷住裝置，其將投影系統(tǒng)的蕞終元件和襯底和/或襯底臺之間的空 間中的液體的邊緣銷定在合適的位置。彎液面銷住裝置依賴于所謂氣體阻 力抽取器原理，其已經(jīng)例如在2007年11月30日遞交的美國專利申請第 US 11/987,569號中描述。在那個系統(tǒng)中，抽取孔以有角的形狀設(shè)置。這些 角與步進(jìn)和掃描方向?qū)?zhǔn)。與兩個出口沿垂直于步進(jìn)或掃描方向?qū)?zhǔn)相 比，這減小了在給定速度時沿步進(jìn)或掃描方向作用在兩個出口之間的彎液 面上的力。
本發(fā)明的一個實施例是在這種系統(tǒng)上的改進(jìn)，其中開口排列形成的有 角形狀的幾何形狀允許在掃描和步進(jìn)兩個方向上對準(zhǔn)的角為銳角(大約 60°到90。之間，希望地75。到90。之間，最希望地是75。到85°之間)。這 允許在每個對準(zhǔn)的角的方向上提高速度。這是因為減少了由于掃描或步進(jìn) 方向上不穩(wěn)定的彎液面產(chǎn)生的液滴。在角與掃描和步進(jìn)方向?qū)?zhǔn)的情況 下，可以實現(xiàn)在那些方向上的速度的提高。期望地，在掃描和步進(jìn)方向上 的移動速度可以基本上是相等的。
圖6示意地以平面圖示出本發(fā)明實施例的流體處理結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的彎液
14面銷住特征。示出的彎液面銷住裝置的特征可以例如替代或增大圖5中的 彎液面銷住結(jié)構(gòu)14、 15和16。圖6中的彎液面銷住裝置包括多個離散的 開口50。這些開口 50的每一個以圓形示出，但是這并不是必須的。實際 上，這些開口 50的一個或更多個可以是選自下面的形狀中的一個或更多 個形狀正方形、矩形、橢圓形、三角形、伸長的狹縫等。每個開口具有 在平面上大于0.2mm的長度尺寸(也就是，從一個開口到鄰近開口的方向 上)，期望地，大于0.5mm或lmm，在一個實施例中是O.lmm到10mm 之間，在一個實施例中是0，25到2mm之間。在一個實施例中，每個開口 的寬度在O.lmm到2mm之間。在另一實施例中，每個開口的寬度在0.25mm 到lmm之間。
圖6中的彎液面銷住裝置的開口 50中的每一個可以連接到分離的負(fù) 壓源?？蛇x地或附加地，這些開口 50的每個或多個可以連接到共同的室 (可以是環(huán)形的)，該室本身保持在負(fù)壓下。在這種方式中，可以在這些 開口 50的每個或多個處獲得均衡的負(fù)壓。開口 50可以連接到真空源和/ 或圍繞該流體處理結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)(或限制結(jié)構(gòu)、阻擋構(gòu)件或液體供給系統(tǒng)) 的大氣可以增大壓力以產(chǎn)生所需的壓力差。
在圖6中的實施例中，開口是流體抽取開口。也就是說，它們是用于 將氣體和/或液體通入流體處理結(jié)構(gòu)中的入口。也就是說，入口可以看作從 空間11的出口。這將在下文中更詳細(xì)地描述。然而，當(dāng)描述圖14-16中的 實施例時，將會更加清楚，開口同樣可以是用于將流體(例如，液體)排 出流體處理結(jié)構(gòu)12的出口。也就是說，開口是進(jìn)入空間11的入口。
開口 50形成在流體處理結(jié)構(gòu)的表面中。該表面在使用時面對襯底和/ 或襯底臺。在一個實施例中，開口在流體處理結(jié)構(gòu)的平的表面上。在一個 實施例中，在襯底構(gòu)件的底部表面上可能存在脊。在該實施例中，開口可 以在脊上。在一個實施例，開口 50可以由針限定。這些針中的一些針(例 如，鄰近的針)的主體可以連接在一起。這些針可以連接在一起形成單個 主體。單個主體可以形成有角的形狀(cornershape)。
如圖7所示，開口50是例如管或伸長的通道55的末端。期望地，開 口定位成使得在使用時它們面對襯底W。開口 50的邊緣(也就是表面外 的出口)基本上平行于襯底W的頂部表面。在使用時，開口被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐襯底的襯底臺。這種考慮的另一種方式是，連接開口
50的通道55的伸長的軸線基本上是垂直于襯底W的頂部表面的(偏離垂 直方向的+/-45°，期望地在偏離垂直方向的35°內(nèi)、在25°內(nèi)、甚至在15° 內(nèi))。
每個開口 50被設(shè)計成抽取液體和氣體的混合物。液體從空間11中抽 取，而氣體從位于開口 50的另一側(cè)的大氣中被抽取到液體中。這產(chǎn)生了 如箭頭100所示的氣流，并且這個氣流有效地將開口 50之間的彎液面90 銷住在如圖6所示合適的位置。氣流有助于通過氣流引起的壓力梯度和/ 或通過氣流對液體的阻力(剪切)保持由動量阻塞(momentumblocking) 限制的液體。
開口 50圍繞流體處理結(jié)構(gòu)供給液體的空間。也就是說，開口 50基本 上是圍繞空間連續(xù)地間隔(雖然，如下面將要說到的，鄰近的開口 50之 間的間隔可以變化)。這與2007年5月17日遞交的美國專利申請no. 11/798,928不同，在該專利申請中抽取開口是四個分離的帶角的線，而不 是有角的形狀(沿角之間的邊緣的一部分沒有開口)。這是因為在美國專 利申請no. 11/798,928中，在由氣刀抽取的位置，液體受迫基本上沿朝向 角的切線。在本發(fā)明的實施例中，在圍繞有角的形狀的所有位置抽取液體， 并且基本上在液體接觸該有角的形狀的點處抽取液體。這可以實現(xiàn)，因為 圍繞(有角的形狀)空間的所有在豈形成有開口50。
正如圖6所示，開口 50被設(shè)置成在平面上形成有角的形狀(也就是 具有角52的形狀)。在圖6所示的情況中，這是具有彎曲的邊緣或邊54 的方形。邊54具有負(fù)半徑。也就是說，它們在遠(yuǎn)離角52的區(qū)域朝向有角 的形狀的中心彎曲。
該方形具有主軸110、 120，它們與襯底W在投影系統(tǒng)下面移動的主 方向?qū)?zhǔn)。這有助于確保最大掃描速度比開口 50被配置成圓形的情況快。 這是因為作用在兩個開口 50之間的彎液面上的力被以因子cose減小。這 里的9是連接兩個開口 50的線相對于襯底移動的方向的角度。
因此，方形的使用允許在步進(jìn)和掃描方向上的移動可以處于相同的最 大速度。如果在所述方向中的一個方向上的移動，例如希望掃描方向上的 移動比步進(jìn)方向上的移動更快，則可以使用菱形。在這樣的設(shè)置中，菱形
16的主軸可以與掃描方向?qū)?zhǔn)。對于菱形，雖然每個角都可以是銳角，但是 菱形的相鄰邊之間的角，例如在步進(jìn)方向上的角可以是鈍角，也即是大于
90°的角(例如在大約90°到120°之間，在一個實施例中是90。到105°之間， 或在一個實施例中是85°到105°之間)。
因而，通過使開口 50的形狀的主軸與襯底移動的主方向(通常是掃 描方向)對準(zhǔn)并且使第二主軸與襯底移動的另一主方向(通常是步進(jìn)方向) 對準(zhǔn)可以實現(xiàn)最優(yōu)化的產(chǎn)量。可以認(rèn)識到，6不等于90。的任何結(jié)構(gòu)將會是 有利的。因而，將主軸與移動的主方向精確對準(zhǔn)并不是至關(guān)重要的。還可 以認(rèn)識到，如果所述形狀是圓形的，將總是存在兩個開口，它們與移動方 向垂直地對準(zhǔn)，使得這兩個開口之間的彎液面通過襯底W的移動受到最 大的可用的作用力。
設(shè)置具有負(fù)半徑的邊的優(yōu)點在于角可以變得更尖銳。對于對準(zhǔn)掃描方 向的角52和對準(zhǔn)步進(jìn)方向的角52，可以獲得75到85。之間的角度，或甚 至更小的角。如果不是這樣的形狀，那么為了使沿兩個方向?qū)?zhǔn)的角52 具有相同的角度，這些角將不得不是90。。如果希望小于90。，將需要選擇 一個方向具有小于90。的角，結(jié)果另一個角將大于90。。正如參照圖ll和 12將要敘述的，可以使這些開口具有星形的形狀，其中代替設(shè)置彎曲的邊， 這些邊是直的，但是在兩個角之間的直線的徑向內(nèi)側(cè)的點處相交(見圖 11)。然而，正如圖13示出的，這種結(jié)構(gòu)可以不如連接這些開口的線是平 滑的結(jié)構(gòu)成功，也就是由開口 50限定的線和限定有角的形狀的線是連續(xù) 的并且具有連續(xù)改變的方向的結(jié)構(gòu)。在星形的實施例中，沿該形狀的邊的 角將銷住彎液面。對于尖銳的角，銷住彎液面的力集中在該角上，也就是 該形狀的長度短的邊上。更平滑地彎曲的角，例如具有大的曲率半徑的角， 將銷住力沿角的更長的曲線程度分布，也就是在角的周圍分布。因此，對 于特定的襯底和流體處理結(jié)構(gòu)之間的相對速度，施加到兩個角上的有效的 彎液面銷住力是相等的。但是，對于限定長度的邊，對尖銳的角的有效銷 住力比對于平滑彎角的有效銷住力大。這使得銷住在尖銳的角處的彎液面 在更低的襯底和流體處理結(jié)構(gòu)之間的相對速度時，比由平滑彎角銷住的彎 液面的穩(wěn)定性差。
在實施例中，每個開口 50在平面上彼此間隔分開它們的平面尺寸的0.25到10倍之間。在一個實施例中，開口 50之間的間隔是0.1mm到15mm 之間。在另一實施例中，開口之間的間隔在lmm到5mm之間。
圖7顯示的是開口 50設(shè)置在流體處理結(jié)構(gòu)的底部40的表面51內(nèi)。 然而這并不是必需的，并且出口 50可以位于流體處理結(jié)構(gòu)的底部表面的 突出部。箭頭100示出從流體處理結(jié)構(gòu)外部進(jìn)入與開口 50相關(guān)的通道55 的氣流，而箭頭150示出從空間進(jìn)入開口 50的液體流通。期望地，通道 55和開口 50設(shè)計成使得期望以環(huán)狀流模式進(jìn)行兩相(也就是液相和氣相) 抽取，其中氣體基本上通過通道55的中心流動，而液體基本上沿通道55 的壁流動。這導(dǎo)致脈動低發(fā)的平滑流動。
沿出口 50徑向內(nèi)側(cè)可以沒有彎液面銷住特征。沿開口 50徑向外側(cè)可 以沒有其他部件或彎液面特征。因而，對比圖5中的液體限制系統(tǒng)，不存 在氣體入口 15或等價物，并且出口 14已經(jīng)被分成幾個離散的開口 50，每 個開口連接到例如負(fù)壓源。彎液面被銷住在具有由進(jìn)入開口 50的氣流引 起的阻力的開口 50之間。大于大約15m/s，期望地20m/s的氣體阻力速度 是足夠的。通過避免使用氣刀，來自襯底的液體蒸發(fā)量減小，并因而減小 液體飛濺和熱膨脹/收縮效應(yīng)。然而,本發(fā)明的實施例不限于所示出的結(jié)構(gòu)， 并且進(jìn)一步地彎液面銷住特征可以位于開口 50的徑向內(nèi)側(cè)和/或徑向外
至少三十六(36)個離散的每個直徑為lmm且隔開3.9mm的開口 50 可以有效地銷住彎液面。在另一實施例中，存在一百一十二 (112)個開 口 50。開口 50可以是具有0.5mm邊長'的方形。在這種系統(tǒng)中總的氣流是 1001/min。在一個實施例中，總的氣流在70到1301/min之間。
流體處理結(jié)構(gòu)的底部的其他幾何形狀也是可以的。例如，在美國專利 申請出版物no. US 2004-0207824中公開的結(jié)構(gòu)中任一個都可以應(yīng)用到本 發(fā)明的實施例中。
圖8以平面形式示出本發(fā)明的實用的實施例。在圖8中，開口 50被 設(shè)置成類似于圖6中的開口的有角的形狀。然而，在圖8中幾何形狀存在 一點不同。那就是，開口 50更加密集，并且寬度更小。在圖8的實施例 中，每邊存在27個開口。在實施例中，每條邊的長度在50到90mm之間。 每個開口 50外形接近方形，每邊具有0.5mm的長度。與圖6的實施例一樣，圖8中的實施例在每個角的頂點位置存在開口 。 這確保角的頂部開口 50在每個與步進(jìn)或掃描方向不垂直的方向上的邊上 具有鄰近的開口。如果兩個開口 50在角的頂點的每一邊上是等間距的， 則這兩個開口 50之間的線將會垂直于掃描或步進(jìn)方向，從而在這兩個開 口 50之間的液體彎液面上帶來全作用力(fiillforce)。在實施例中，每個 角具有0.05-4,0mm范圍內(nèi)的半徑。在一個實施例中，該半徑在0.5-4.0mm 范圍內(nèi)。在一個實施例中，該半徑在l-3mm范圍內(nèi)，或在1.5-2.5mm范圍 內(nèi)。如果該半徑太大，將會減小液體限制性能，因為彎液面的不穩(wěn)定性將 會形成，導(dǎo)致液體的泄露。雖然尖銳的角(根本沒有半徑)不會降低限制 性能，但是半徑非常小的角會導(dǎo)致穩(wěn)定性差的彎液面。期望地，有角的形 狀至少具有一個這樣平滑地彎曲的角。在一個實施例中，角可以沒有半徑， 或在Omm到4mm之間的半徑。
每條邊的負(fù)半徑期望是零或更小。負(fù)半徑依賴于在(60-90°)的角處 所期望的夾角和角之間的間距(在一個實施例中50mm-150mm)而進(jìn)行選 擇。因而具有負(fù)半徑的邊沿其長度的至少一部分以連續(xù)的方式改變方向。 也就是說，不存在方向改變的階躍改變?？此目蛇x的方式是，貫穿開口 50的線是平滑的。這有助于確保實現(xiàn)彎角的角度在所需范圍內(nèi)的效果。應(yīng) 該認(rèn)識到，如果使用太小的半徑，兩個接近不與移動方向?qū)?zhǔn)的角的開口 50之間的正切將會比直邊的情況更接近于垂直移動方向。然而，尖銳角的 效果補償這個缺點。
在一個實施例中，開口的有角的形狀具有四個角和四條邊，每條邊具 有負(fù)的曲率半徑。然而，其他有角的形狀也是合適的。例如，八條邊的形 狀是有利的，例如以有限的布局空間改善了掃描速度。圖10的實施例可 以看成八條邊，如下所述。
在圖8中，示出了中心開口 200。中心開口 200限定空間11。在圖8 的實施例中，中心開口在平面上是圓形的。然而，可以使用其他形狀，例 如與開口 50的形狀一樣的形狀(或在后面所述的實施例中，與另一開口 105的形狀相同)。其他形狀也是合適的。這適合所有的實施例。
圖9示出一些實驗結(jié)果，說明本發(fā)明的實施例的優(yōu)點。該實驗結(jié)果是 對應(yīng)開口 50的兩種不同設(shè)置的。在兩次實驗過程中，襯底和流體處理系統(tǒng)之間的間隙基本上是相同的。沿X軸線是通過開口的氣體流速，沿Y 軸線是彎液面破裂前最大掃描速度。菱形表示對應(yīng)方形且具有直邊的開口 的最大可實現(xiàn)掃描速度。三角形表示開口 50的形狀是如圖8中所示具有 75。角度的彎角且邊是彎曲的情形的結(jié)果。最大掃描速度在具有75°角度的 彎角所在的移動方向的方向上被測量。正如看到的，本發(fā)明的實施例可實 現(xiàn)的無液體損失的最大可實現(xiàn)掃描速度比方形的具有直邊的情形的最大 可實現(xiàn)掃描速度大。
圖10a-d示出幾種開口 50的有角形狀的不同的實施例。每個有角的形 狀具有至少一個具有負(fù)曲率半徑的邊的至少一部分。然而，每條邊也可以 具有曲率半徑為正的部分。具有正半徑的部分的頂點可以看成是角，使得 該形狀是八條邊或角的形狀。這導(dǎo)致每個形狀具有沿每條邊的中心部分或 角59。中心位置或角59可以比邊的其他部分更接近連接兩個角52的直線 58。相對于其他部分，中心位置或龜59可以從直線沿徑向更向外側(cè)。直 線58可以看成是想象的線，因為其并不存在，僅是用來連接兩個鄰近的 角52的線。
在圖10a中，中心部分59突出，使得其實際上位于兩個角52之間的 直線58上。
在圖10b中，中心部分59延伸超出兩個角52之間的直線，使得其在 徑向上比直線58更遠(yuǎn)離中心軸線。
在圖10c中，所有的邊在徑向上都比直線58更遠(yuǎn)離中心軸線。圖10c 的實施例是負(fù)半徑最小值的形狀，也就是基本上是零。在空間對于該形狀 是有限時該實施例是有用的。
圖10d類似于圖10a的實施例，除了中心部分59沒有突出足夠遠(yuǎn)以 致于其比兩個角52之間的假想直線58更接近中心軸。這表明具有負(fù)半徑 的大的值。
圖11示出一個實施例，其類似于圖8中的實施例。每個角52具有從 兩個角52之間的直線徑向內(nèi)側(cè)突出的邊。然而，在圖ll中這些邊每一個 具有兩個直的部分(沒有彎曲部分)。直的部分會合到兩個角52之間的直 線的徑向內(nèi)側(cè)的點。因而，對比于圖8的實施例中方向的改變是連續(xù)的情 形，邊的方向的改變是突變的(也就是在點處改變)。這種形狀具有彎液
20面，特別地在直線的徑向內(nèi)側(cè)的點處有彎液面，其不如由具有平滑地彎曲 的邊的形狀銷住的彎液面穩(wěn)定。
圖12a和12b示出分別類似圖8和11的實施例，除了每個角的角度 是60°，而圖8和11中是75°。這說明對于本發(fā)明的實施例角可以具有不 同的角度。角的角度在60。到90。之間，或在75。到90°之間，或75。到85。 之間可以實現(xiàn)最佳的性能。
圖13示出了類似于圖9中的實驗結(jié)果。在圖13中，菱形結(jié)果由與圖 9中的菱形結(jié)果相同的流體處理結(jié)構(gòu)得到。在圖13中三角形的結(jié)果是對應(yīng) 圖8中的流體處理系統(tǒng)(與圖9中的相同)的。圖13中用方形示出的結(jié) 果是對應(yīng)圖11中的實施例的(具有與三角形結(jié)果相同的75。角度的角)， 但是具有不連續(xù)的邊方向。正如看到的，圖8中的實施例在多種流速下的
性能最佳。圖11的實施例性能最差。這說明邊的形狀是平滑的(也就是 方向連續(xù)地改變)而不是尖銳(也就是具有方向的突變)的重要性。
圖14示出本發(fā)明實施例的流體處理結(jié)構(gòu)的一部分的橫截面。流體處 理結(jié)構(gòu)形成圍繞投影系統(tǒng)PL的最終元件和襯底W之間的空間的阻擋構(gòu)件 12。液體通過如圖5中的實施例的入口/出口 13被供給到空間11。如參考 圖6-13所述， 一系列的開口 50形成在阻擋構(gòu)件12的底部表面51。在底 部表面還形成一個或更多個另一開口 105，其是用于使流體(例如液體) 排出流體處理結(jié)構(gòu)的出口。另一開口 105可以看成供給液體進(jìn)入空間11 的入口。從流體處理系統(tǒng)的出口 105出來的液體被引導(dǎo)朝向襯底W。這種 類型出口前面已經(jīng)提供，以便減小因為在襯底W的邊緣和襯底臺WT之 間的間隙內(nèi)捕獲的氣體在浸沒液體中產(chǎn)生氣泡的機會。然而，出口 105的 幾何形狀對流體處理結(jié)構(gòu)限制液體的效力有影響。
具體地，期望流體供給出口 105具有這樣的形狀，在平面上其是有角 的，僅類似于開口50的形狀。實際上，出口 105和開口50的有角的形狀 期望是基本上類似的。在一個實施例中，每個形狀在每個角的頂點處具有 出口105和開口50。期望地，多個出'口 105中的每一個在10mm內(nèi)，期望 地開口 50是5mm。也就是說，由開口 50組成的形狀的所有部分是在由出 口 105組成的形狀的一部分的10mm內(nèi)。
以相同的形狀設(shè)置出口 105和開口 50的原因在圖15a和15b中示出。在圖15a和15b中，開口 50每一個具有方形。然而，在圖15a中出口 105 具有圓形，其與投影系統(tǒng)的最終元件的形狀相同。相對比，在圖15b中出 口 105與開口 50具有基本上相同的形狀。
圖15a和15b是流體處理系統(tǒng)在玻璃板上移動時從流體處理系統(tǒng)下面 的視圖。該視圖是通過玻璃板的視圖，使得能過看到彎液面90相對于開 口 50和出口 105的位置。在圖15a和15b中示出的兩種情況中，流體處 理系統(tǒng)是靜止的，而玻璃板向下移動。
從圖15a中可以看到，在移動過程中彎液面90的位置，尤其是在頂 部的角處，從開口50移開，向下朝向出口105。這會導(dǎo)致液滴110留在阻 擋構(gòu)件12的底部表面上。當(dāng)流體處理系統(tǒng)12與玻璃板的相對移動方向改 變，液滴的存在會導(dǎo)致當(dāng)這些液滴110與彎液面90接觸(例如與彎液面 碰撞)時氣泡會進(jìn)入液體。所有這樣的氣泡會乘機進(jìn)入投影系統(tǒng)PL和襯 底W之間的空間ll，因而引起成像缺陷。
在圖15b示出的情況中，正如看到的，彎液面90仍然連接到每個開 口50。這是因為出口 105具有與開口 50在平面上基本上相同的形狀。實 際上，開口 50更靠近出口 105，如上面討論的那樣。
出口 105在開口 50的徑向內(nèi)側(cè)。開口 50可以被看成是流體抽取入口， 出口 105可以看成是流體供給出口。這些開口 50可以被看成是具有第一 有角的形狀，而這些出口 105可以被看成是具有第二有角的形狀。因而， 第一有角的形狀和第二有角的形狀被同心地配置。開口 50或出口 105圍 繞各自的第一和第二有角的形狀間隔開。第一和第二有角的形狀具有共同 的中心和/或軸線(光學(xué)軸線)。第二有角的形狀形成在第一有角的形狀內(nèi)。
在圖15a中的流體處理結(jié)構(gòu)中從出口 105排出朝向開口 50的液體的 泄露比圖15b中的少。可以認(rèn)為，出口 105的徑向內(nèi)側(cè)的液流至少部分地 響應(yīng)于圖15b實施例的彎液面穩(wěn)定性的改善。這種彎液面穩(wěn)定性的改善允 許更快的掃描速度，因而實現(xiàn)更禽的,量。
雖然在從出口 105排出的液流變得更大時是可能增大掃描速度的，但 是這并不是期望的，因為存在熱調(diào)節(jié)差的液體乘機進(jìn)入投影系統(tǒng)PS和襯 底W之間的空間11的風(fēng)險。那會導(dǎo)致重疊誤差。替代地，提出增大靠近 角的出口 105的密度并且減小邊中間的出口密度，同時保持通過出口 105的總液體流量。這實現(xiàn)所需的效果，即在更高的掃描速度保持穩(wěn)定的彎液
面，而不會增大通過出口 105的總的液體流量?？蛇x地，這允許對于給定 的最大掃描速度，通過出口的流量被減小。
圖16示出一個這樣的實施例。'可以明顯地看到，在四個角中的每一 個角處出口 105的密度比其他位置上的出口的密度大。相反，遠(yuǎn)離角(例 如在每條邊的中心)的開口的密度一般小于每毫米0.5個開口。在一個實 施例中，在角部的開口的密度是遠(yuǎn)離角部的開口密度的1到5倍之間。在 另一實施例中，在角部的開口的密度是遠(yuǎn)離角部的開口密度的1到3倍之 間。
正如認(rèn)識到的，上面所述的特征的任一個可以與任何其他特征一起使 用，并且不僅是在本申請中包含的明確描述的那些組合。
雖然本專利詳述了光刻設(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)備可以有其它的應(yīng)用，例如制造集成光電系統(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。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"晶片"或"管芯"分別i人為是與更上位的術(shù)語"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，并且對已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影 的工具)、測量工具和/或檢驗工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將這里 公開內(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"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 紫外輻射(例如具有約365、 248、 193、 157或126 nm的波長)。這里使用 的術(shù)語"透鏡"可以認(rèn)為是一個或多種光學(xué)元件的組合體，包括折射型和 反射型光學(xué)部件。
上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實施例，但應(yīng)該理解本發(fā)明可以應(yīng)用 到除上面所述以外的情形。例如，本發(fā)明可以具有至少一個包含至少一個 可機讀的指令序列的計算機程序描述以上公開的方法，或一個存儲所述的 計算機程序的數(shù)據(jù)存儲媒介(例如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)。此外，
23機器可讀指令可以裝入兩個或更多個計算機程序。該兩個或更多個計算機 程序可以存儲在一個或更多個不同的存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲媒介中。
當(dāng)通過光刻設(shè)備內(nèi)的至少一個部件內(nèi)的一個或更多個計算機處理器 讀取一個或更多個計算機程序時，這里所述的控制器可以單個或組合進(jìn)行 操作?？刂破骺梢悦總€或組合具有任何合適的用于接收、處理和發(fā)送信號 的結(jié)構(gòu)。 一個或更多個處理器被構(gòu)建成與至少一個控制器連接。例如，每 個控制可以包括一個或更多個用于處理計算機程序的處理器，該計算機程 序包括用于上面所述方法的機器可讀指令?？刂破靼ㄓ糜诖鎯@種計算 機程序的數(shù)據(jù)存儲媒介，和/或用以接收這種媒介的硬件。因而，控制器可 以根據(jù)一個或更多個計算機程序的機器可讀指令運行。
本發(fā)明的一個或更多個實施例可以應(yīng)用到任何浸沒光刻設(shè)備中，具體 地，但不排他地，應(yīng)用到上面提到的那些類型以及那些浸沒液體是以浴器 的形式提供、僅提供到襯底的局部表面區(qū)域、或沒有被限制的光刻設(shè)備中。 在非限制的配置中，浸沒液體可以在所述襯底和/或襯底臺的所述表面上流 動，使得整個未覆蓋的襯底和/或襯底臺的表面都被浸濕。在這種非限制浸 沒系統(tǒng)中，液體供給系統(tǒng)不限制浸沒流體，或者提供一定比例的浸沒液體 限制，但基本上不是完全的浸沒液體限制。
這里提到的液體供給系統(tǒng)應(yīng)該是廣義的解釋。在某些實施例中，液體 供給系統(tǒng)是一種裝置或結(jié)構(gòu)的組合，其提供液體到投影系統(tǒng)和襯底和/或襯 底臺之間的空間。液體供給系統(tǒng)包括一個或更多個結(jié)構(gòu)、包括一個或更多 個液體開口的一個或更多個流體開口 、 一個或更多個氣體開口或一個或更 多個用于兩相流動的開口的組合。所述開口可以每一個是進(jìn)入浸沒空間的 入口 (或流體處理結(jié)構(gòu)的出口)或浸沒空間的出口 (或進(jìn)入流體處理結(jié)構(gòu) 的入口)。在一個實施例中，所述空間的表面是襯底和/或襯底臺的一部分， 或者所述空間的表面完全覆蓋襯底和/或襯底臺的表面，或者所述空間包圍 襯底和/或襯底臺。液體供給系統(tǒng)可以任意地進(jìn)一步包括一個或更多個元件 用以控制位置、數(shù)量、質(zhì)量、形狀或液體的其他任何特征。
在實施例中，提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。流體處理結(jié)構(gòu) 具有多個在平面上以有角的形狀由置的開口。流體處理結(jié)構(gòu)被構(gòu)建成使得 所述開口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯底的襯底臺。有
24角的形狀具有半徑為負(fù)的邊。有角的形狀具有半徑在0.05-4mm范圍內(nèi)的 彎角。
有角的形狀具有四個角和四條邊，每條邊具有負(fù)的曲率半徑。有角的 形狀具有半徑為負(fù)的邊，并且有角的形狀具有至少一個平滑地彎曲的角。
有角的形狀具有沿其長度的至少一部分連續(xù)地改變方向的半徑為負(fù)的邊。 有角的形狀的角具有0.05-4.0mm范圍內(nèi)的半徑。有角的形狀具有至少一 個平滑地彎曲的角。該平滑地彎曲的角具有0.5-4.0mm范圍內(nèi)的半徑。該 半徑可以在l-3mm范圍內(nèi)，或在1.5-2.5mm范圍內(nèi)。
開口可以是用于使氣體和/或液體進(jìn)入流體處理結(jié)構(gòu)的入口 。該開口可 以是用于使流體從流體處理結(jié)構(gòu)中排出的出口。該開口在角附近比其他位 置更靠近地間隔。貫穿開口的線可以是平滑的。開口可以位于有角的形狀 的至少一個角的頂點處。開口圍繞空間，流體處理結(jié)構(gòu)配置成供給流體到 該空間。開口可以圍繞該空間所有位置形成。
在實施例中，有角的形狀的至少一個角具有60到90度之間的角，或 75到90度之間的角，或75到85度之間的角。該角或每個角具有60到 90度之間的角，或75到90度之間的角，或75到85度之間的角。有角的 形狀可以包括八個角。由開口限定且限定有角的形狀的線可以是連續(xù)的并 且具有連續(xù)改變的方向。
在實施例中，光刻設(shè)備包括流體處S結(jié)構(gòu)。在使用時，有角的形狀的 至少一個角指向掃描或步進(jìn)的方向。
在實施例中，提供用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。該流體處理結(jié)構(gòu)具 有多個在平面上以第一有角的形狀配置的流體抽取開口，和多個在平面上 以第二有角的形狀配置的流體供給開口。流體抽取開口和流體供給開口在 使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐該襯底的襯底臺。第一和第二有角 的形狀基本上是類似的。流體抽開口位于第一有角的形狀的至少一個角的 頂點和/或流體供給開口位于第二有角的形狀的至少一個角的頂點。
流體供給開口位于流體抽取開口的徑向內(nèi)側(cè)。第一有角的形狀和第二 有角的形狀共心地設(shè)置。流體供給開口在角附近比其他位置更靠近地間 隔。流體抽取開口或流體供給開口分別彼此等間隔地圍繞各自的第一或第 二有角的形狀。第一和第二有角的形狀具有共同的中心和/或軸。第二有角的形狀可以形成在第一有角的形狀內(nèi)。
第一有角的形狀、或第二有角的形狀、或兩者具有半徑為負(fù)的邊和平 滑地彎曲的角。第一有角的形狀、或第二有角的形狀、或兩者具有半徑在
0.05-4mm范圍之間的角。第一有角的形狀或第二有角的形狀、或兩者具 有四個角和四條邊，每條邊具有負(fù)的曲率半徑。
流體抽取開口和/或流體供給開口可以分別圍繞第一和/或第二形狀所 有位置形成。第一有角的形狀的所有部分可以在第二有角的形狀的一部分 的10mm內(nèi)。
提供一種光刻設(shè)備，其包括流體處理結(jié)構(gòu)。在使用時，第一和第二有 角的形狀的至少一個角指向掃描或步進(jìn)方向。
提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。流體處理結(jié)構(gòu)具有多個平面 上以有角的形狀配置的開口 。流體處理結(jié)構(gòu)構(gòu)建成使得該開口在使用時被 取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐襯底的襯底臺。該開口在角附近比其他位置 更靠近地間隔。
在角部的開口的密度是遠(yuǎn)離角部的開口密度的1到5倍之間。在角部 的開口的密度是遠(yuǎn)離角部的開口的密度的1到3倍之間。開口可以是流體 供給出口。流體處理結(jié)構(gòu)包括多個該開口的徑向內(nèi)側(cè)的流體抽取入口。提 供一種包括流體處理結(jié)構(gòu)的光刻設(shè)備。在使用時，有角的形狀的至少一個 角指向掃描或步進(jìn)的方向。
提供一種器件制造方法。該方法包括提供流體在投影系統(tǒng)和襯底之 間；和通過施加負(fù)壓到流體處理結(jié)構(gòu)中的多個幵口上而從所述襯底和所述 投影系統(tǒng)之間重新回收液體。開口在平面上以有角的形狀配置圍繞投影系 統(tǒng)和襯底之間的流體。有角的形狀具有半徑為負(fù)的邊和/或有角的形狀具有 半徑在0.05-4.0mm范圍內(nèi)的角。
提供一種器件制造方法。該方法包括提供流體在投影系統(tǒng)和襯底之 間；和通過施加負(fù)壓到流體處理結(jié)構(gòu)中的多個流體抽吸開口上從所述襯底 和所述投影系統(tǒng)之間重新回收液體，流體抽取開口在平面上以第一有角的 形狀配置；以及通過多個流體供給開口供給流體到襯底和投影系統(tǒng)之間。 流體供給開口在平面上以第二有角的形狀配置。第一和第二有角的形狀基 本上是類似的。流體抽取開口位于第一有角的形狀的至少一個角的頂點和/或流體供給開口位于第二有角的形狀的至少一個角的頂點。
提供一種器件制造方法。該方法包括通過流體處理結(jié)構(gòu)的多個開口 在投影系統(tǒng)和襯底之間供給液體。該開口在平面上以有角的形狀配置，并 且該開口在角附近比其他位置更接近地間隔。
提供一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)。該流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在 平面上以第一有角的形狀配置的流體抽取開口 ，和多個在平面上以第二有 角的形狀配置的流體供給開口 。流體抽取開口和流體供給開口在使用時被 取向朝向襯底和/或襯底臺。襯底臺被構(gòu)建成支撐襯底。第一和第二有角的 形狀基本上是類似的。第一有角的形狀的角、或第二有角的形狀的角或兩 者被構(gòu)建成在使用時與流體處理結(jié)構(gòu)和襯底臺之間的相對移動的方向?qū)?準(zhǔn)。
光刻設(shè)備包括構(gòu)建成支撐襯底和流體處理結(jié)構(gòu)的襯底臺。光刻設(shè)備包 括構(gòu)建成控制流體處理結(jié)構(gòu)和襯底臺的相對移動方向、使得第一有角的形 狀和第二有角的形狀中的至少一個角與相對移動的方向?qū)?zhǔn)的控制器。
上面描述的內(nèi)容是例證性的，而不是限定的。因而，應(yīng)該認(rèn)識到，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離以下所述權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對上述 本發(fā)明進(jìn)行更改。
權(quán)利要求
1.一種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在平面圖上以有角的形狀配置的開口，所述流體處理結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使得所述開口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯底的襯底臺，其中a)所述有角的形狀具有半徑為負(fù)的邊；和/或b)所述有角的形狀具有半徑在0.05-4mm范圍內(nèi)的角。
2. 如權(quán)利要求1所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述有角的形狀具有至少 四個角和至少四條邊，每條邊具有負(fù)的曲率半徑。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述有角的形狀具有 半徑為負(fù)的邊，并且有角的形狀具有至少一個平滑地彎曲的角。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述有角的形 狀具有半徑為負(fù)且沿其長度的至少一部分連續(xù)地改變方向的邊，和/或所述有角的形狀具有半徑在0.05-4mm范圍內(nèi)的角。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述有角的形 狀具有至少一個平滑地彎曲的角。
6. 如前面的權(quán)利要求中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述開口是 用于使氣體和/或液體通入所述流體處理結(jié)構(gòu)的入口 。
7. 如權(quán)利要求1-5中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述開口是用 于使流體從所述流體處理結(jié)構(gòu)中流出的出口。
8. 如前面的權(quán)利要求中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中所述有角的 形狀的至少一個角具有60到9b度之間的角度，或75到90度之間的角度， 或75到85度之間的角度。
9. 如前面的權(quán)利要求中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)，其中由所述開口 限定且限定所述有角的形狀的線是連續(xù)的，并且具有連續(xù)改變的方向。
10. —種包括前面權(quán)利要求中任一個所述的流體處理結(jié)構(gòu)的光刻設(shè)備。
11. 如權(quán)利要求IO所述的光刻設(shè)備，其中在使用時所述有角的形狀的 至少一個角指向掃描或步進(jìn)的方向。
12. —種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在 平面圖上以第一有角的形狀配置的流體抽取開口，和多個在平面圖上以第 二有角的形狀配置的流體供給開口 ，所述多個流體抽取開口和流體供給開 口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯底的襯底臺，所述第一 和第二有角的形狀基本上是類似的，其中流體抽取開口位于第一有角的形 狀的至少一個角的頂點處，和/或流體供給開口位于第二有角的形狀的至少 一個角的頂點處。
13. —種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在 平面圖上以有角的形狀配置的開口 ，所述流體處理結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使得所述開 口在使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯底的襯底臺，其中所述 開口在角附近比其他位置更靠近地間隔。
14. 一種器件制造方法，包括 提供流體在投影系統(tǒng)和襯底之間；和通過施加負(fù)壓到流體處理結(jié)抅中的多個開口上而從所述襯底和所述 投影系統(tǒng)之間重新回收液體，所述開口在平面圖上以有角的形狀配置在所 述投影系統(tǒng)和所述襯底之間的所述流體周圍，其中a) 所述有角的形狀具有半徑為負(fù)的邊；和/或b) 所述有角的形狀具有半徑在0.05-4.0mm范圍內(nèi)的角。
15. —種用于光刻設(shè)備的流體處理結(jié)構(gòu)，所述流體處理結(jié)構(gòu)具有多個在 平面圖上以第一有角的形狀配置的流體抽取開口，和多個在平面圖上以第 二有角的形狀配置的流體供給開口 ，所述流體抽取開口和流體供給開口在 使用時被取向朝向襯底和/或構(gòu)建成支撐所述襯底的襯底臺，所述第一和第 二有角的形狀基本上是類似的，其中所述第一有角的形狀的角、或所述第二有角的形狀的角、或兩者 的角構(gòu)建成在使用時與所述流體處理結(jié)構(gòu)和所述襯底臺之間的相對動作 的方向?qū)?zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種流體處理結(jié)構(gòu)、一種光刻設(shè)備和一種器件制造方法，其中實施測量以提高彎液面發(fā)生破裂的速度。測量包括流體處理結(jié)構(gòu)中的多個流體抽取開口的形狀和多個流體供給開口的形狀和密度。
文檔編號G03F7/20GK101581887SQ20091014058
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者A·J·范普登, C·J·G·范德頓根, D·J·M·狄萊克斯, D·M·H·菲利浦斯, K·斯蒂芬斯 申請人:Asml荷蘭有限公司