CN102221788B - 流体处理结构、光刻设备和器件制造方法 - Google Patents

流体处理结构、光刻设备和器件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102221788B
CN102221788B CN201110094314.9A CN201110094314A CN102221788B CN 102221788 B CN102221788 B CN 102221788B CN 201110094314 A CN201110094314 A CN 201110094314A CN 102221788 B CN102221788 B CN 102221788B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid handling
opening
substrate
supply
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110094314.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102221788A (zh
Inventor
D·M·H·菲利浦斯
D·J·M·迪莱克斯
C·J·G·范德顿根
M·A·C·斯凯皮斯
P·P·J·伯克文斯
M·J·范德赞登
P·马尔德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN102221788A publication Critical patent/CN102221788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102221788B publication Critical patent/CN102221788B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70341—Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
    • G03F7/2043—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means with the production of a chemical active agent from a fluid, e.g. an etching agent; with meterial deposition from the fluid phase, e.g. contamination resists
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86292—System with plural openings, one a gas vent or access opening

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明公开了一种流体处理结构、一种光刻设备和一种器件制造方法。所述流体处理结构配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理结构的正对表面之间的空间。流体处理结构的下表面具有：供给开口，配置成朝向正对表面供给流体；多个抽取开口，配置成移除流体处理结构和正对表面之间的流体；和在供给开口和抽取开口之间的突起。

Description

流体处理结构、光刻设备和器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种流体处理结构、一种光刻设备以及一种器件制造方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。
已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到具有相对高折射率的液体(例如水)中，以便充满投影***的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润湿性流体、不能压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望是具有比水的折射率高的折射率。除气体以外的流体是尤其希望的。这样能够实现更小特征的成像，因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的影响也可以被看成提高***的有效数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达10nm的颗粒)的液体。这种悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的液体包括烃，例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液。
将衬底或衬底与衬底台浸入液体浴器(参见例如美国专利No.US4,509,852)意味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机，而液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。
在浸没设备中，浸没液体通过流体处理***、装置、结构或设备处理。在一个实施例中，流体处理***可以供给浸没流体并且因此是流体供给***。在一个实施例中，流体处理***可以至少部分地限制浸没流体并因此是流体限制***。在一个实施例中，流体处理***可以提供阻挡件给浸没流体，因此是阻挡构件，例如流体限制结构。在一个实施例中，流体处理***可以形成或使用气流，例如以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。气流可以形成密封以限制浸没流体，因此流体处理结构可以称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。在一个实施例中，浸没液体被用作浸没流体。在这种情况下，流体处理***可以是液体处理***。参照前述的说明书，在本段中提到的相对于流体限定的特征可以理解为包括相对于液体限定的特征。
发明内容
期望地，例如提供一种流体处理***，其将液体保持在投影***的最终元件和衬底之间的空间内。
根据本发明的一方面，提供一种流体处理结构，配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理结构的正对表面之间的空间，其中流体处理结构的下表面具有：供给开口，配置成朝向正对表面供给流体；多个抽取开口，配置成从流体处理结构和正对表面之间移除流体；和突起，位于供给开口和抽取开口之间。
根据本发明的一方面，提供一种流体处理结构，配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理***的正对表面之间的空间，其中流体处理***的下表面具有：供给开口，配置成朝向正对表面供给流体；和突起，位于供给开口的相对于投影***的光轴的径向向内的位置处。
根据本发明的一方面，提供一种流体处理结构，配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理***的正对表面之间的空间，其中形成在流体处理结构的下表面中的是：用以朝向正对表面供给浸没液体的一个或多个供给开口；和位于所述下表面的表面上的台阶，其相对于所述下表面的几何中心位于所述一个或多个供给开口的径向向外的位置处，所述台阶配置成减小浸没液体离开所述空间的径向向外的流动。
根据本发明的一方面，提供一种浸没光刻设备，包括：投影***，用以将辐射束投影到由衬底台支撑的衬底上；和如这里公开的流体处理结构，其中正对表面是衬底的表面和/或衬底台的表面。
根据本发明的一方面，提供一种器件制造方法，包括：在投影***的最终元件和衬底之间提供流体；其中在投影***的最终元件和衬底之间提供流体的步骤包括朝向衬底通过位于流体处理结构的下表面中的供给开口供给液体和通过位于流体处理结构的下表面中的抽取开口从流体处理结构和衬底和/或衬底台之间移除流体，其中突起设置在供给开口和抽取开口之间的下表面上。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：
图1示出了根据本发明一个实施例的光刻设备；
图2和3示出用于光刻投影设备中的液体供给***；
图4示出用于光刻投影设备中的另一液体供给***；
图5示出用于光刻投影设备中的另一液体供给***；
图6示出流体处理结构的平面示意图；
图7示出流体处理结构在基本上平行于投影***光轴的平面内的横截面；
图8示出y轴上静态力(左边曲线)和刚性(右边曲线)随在x轴上的流体处理结构离开正对表面的距离变化的曲线。
图9示出流体处理结构的下表面的平面图；
图10示出压力随流体处理结构下面径向距离的变化；
图11示出压力随流体处理结构下面径向距离的变化；
图12和13示出对于本发明的一个实施例的各种不同结构的、力和刚性分别随流体处理结构的下表面离衬底的距离变化；
图14示出根据本发明的一个实施例的流体处理结构的下表面的平面示意图；
图15示出根据本发明的一个实施例的流体处理结构的下表面的平面示意图；
图16示出根据本发明的一个实施例的流体处理结构的下表面的平面示意图；
图17示出根据本发明的一个实施例的流体处理结构的下表面的平面示意图；
图18示出图17中的流体处理结构的横截面示意图；和
图19示出y轴上的从空间11到液体限制结构12和正对表面之间的间隙的流量随沿x轴上的从开口70流出的液体流量的变化。
具体实施方式
图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：
-照射***(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)；
-支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；
-衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；和
-投影***(例如折射式投影透镜***)PS，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
照射***IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构MT保持图案形成装置MA。支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影***PS)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
这里使用的术语“投影***”应该广义地解释为包括任意类型的投影***，投影***的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学***、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影***”同义。
如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双台)或更多台(其中所述台的至少一个或全部可以保持衬底)(和/或两个或更多的图案形成装置台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。一个实施例可以具有两个或更多个台，其中一个配置成支撑衬底。所述台的另一个可以支撑一个或多个传感器，例如以便感测投影束的性质。
参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的主体(例如当该源SO为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO看成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递***BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源SO是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递***BD一起称作辐射***。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。与源SO类似，照射器IL可以看作或不被看作形成光刻设备的一部分。例如，照射器IL可以是光刻设备的组成部分或可以是与光刻设备分开的主体。在后一种情形中，光刻设备可以配置成允许照射器IL安装其上。可选地，照射器IL是可分离的并且可以单独地设置(例如，由光刻设备制造商或其他供应商提供)。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影***PS，所述投影***将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影***PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用模式。
用于在投影***PS的最终元件和衬底之间提供液体的布置可以分成两种一般类型。它们是浴器类型布置和所谓的局部浸没***。在浴器类型布置中，基本上整个衬底W和可选地衬底台WT的一部分浸入到液体浴器中。所谓的局部浸没***使用液体供给***，其将液体仅提供到衬底的局部区域。在后一种类型中，由液体填满的空间在平面图中小于衬底的顶部表面，并且由液体充满的区域相对于投影***PS基本上保持静止的同时，衬底在该区域下面移动。本发明的一个实施例涉及的另一种布置是全浸湿方案，其中液体是非限制的。在这种布置中，基本上衬底的整个顶表面和衬底台的全部或部分被浸没液体覆盖。至少覆盖衬底的液体的深度是小的。液体可以是膜，例如在衬底上的液体薄膜。图2-5中的液体供给装置的任一种可以用于这种***中；然而，密封特征可以不存在、没有起作用、不如正常状态有效，或者以其它方式不能有效地仅将液体密封在局部区域。图2-5中示出了四种不同类型的液体局部供给***。
提出来的一种布置是液体供给***，用以通过使用液体限制***将液体仅提供到衬底的局部区域并且在投影***的最终元件和衬底之间(通常衬底具有比投影***的最终元件更大的表面积)。提出来的一种用于设置上述解决方案的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出版物中公开了。如图2和3所示，液体通过至少一个入口，优选沿着衬底相对于最终元件的移动方向，供给到衬底上，并且在已经通过投影***下面之后通过至少一个出口去除。也就是说，当衬底在所述元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一侧供给并且在-X一侧去除。图2示意地示出所述布置，其中液体通过入口供给，并在元件的另一侧通过与低压源相连的出口去除。衬底W上面的箭头表示液体流动的方向，衬底W下面的箭头表示衬底台的移动方向。在图2中，虽然液体沿着衬底W相对于最终元件的移动方向供给，但这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口，图3示出一个示例，其中在最终元件的周围在每侧上以规则的方式设置了四组入口和出口。液体供给和液体回收装置中的箭头表示液体的流动方向。
在图4中示出了另一个具有液体局部供给***的浸没光刻方案。液体由位于投影***PS每一侧上的两个槽状入口供给，并由布置在入口的径向向外位置处的多个离散的出口去除。所述入口和出口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，辐射束通过该孔投影。液体由位于投影***PS的一侧上的一个槽状入口提供，而由位于投影***PS的另一侧上的多个离散的出口去除，由此造成投影***PS和衬底W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口和出口组合可以依赖于衬底W的移动方向(另外的入口和出口组合是不起作用的)。在图4中的横截面中，箭头表示液体流入入口和流出出口的方向。
在欧洲专利申请公开出版物EP1420300和美国专利申请公开出版物US2004-0136494中(通过引用将两个文件全文并入本文中)，公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案。这种设备设置有两个台用以支撑衬底。调平(levelling)测量在没有浸没液体的工作台的第一位置处进行，曝光在存在浸没液体的工作台的第二位置处进行。在一种布置中，设备仅具有一个台，或具有两个台，其中仅一个台支撑衬底。在一个实施例中，设备具有多于两个台，一个台配置成不支撑衬底。
PCT专利申请公开出版物WO 2005/064405公开了一种全浸湿布置，其中浸没液体是不受限制的。在这种***中，衬底的整个顶部表面覆盖在液体中。这可以是有利的，因为衬底的整个顶部表面在基本上相同的条件下进行曝光。这对于衬底的温度控制和处理是有利的。在WO2005/064405中，液体供给***提供液体到投影***的最终元件和衬底之间的间隙。液体被允许泄露(或流)到衬底的其他部分。衬底台的边缘处的阻挡件防止液体溢出，使得液体可以从衬底台的顶部表面上以受控制的方式去除。虽然这样的***改善了衬底的温度控制和处理，但仍然可能发生浸没液体的蒸发。帮助缓解这个问题的一种方法在美国专利申请公开出版物No.US 2006/0119809中有记载。设置一种构件覆盖衬底W的所有位置，并且布置成使浸没液体在所述构件和衬底和/或保持衬底的衬底台的顶部表面之间延伸。
已经提出的其他布置是提供具有流体处理结构的液体供给***。流体处理结构可以沿投影***的最终元件和衬底台之间的空间的边界的至少一部分延伸。这种布置在图5中示出。虽然在Z方向上(光轴的方向)可以存在一定的相对移动，但是流体处理结构相对于投影***在XY平面内是基本上静止的。在流体处理结构和衬底的表面之间形成密封。在一个实施例中，在流体处理结构和衬底表面之间形成密封，并且密封可以是非接触密封，例如气体密封。在美国专利申请出版物第US 2004-0207824号中公开了这种***。在另一实施例中，流体处理结构具有是非气体密封的密封，并且可以称为液体限制结构。
图5示意地示出了具有形成阻挡构件或液体限制结构的主体12的液体局部供给***或流体处理结构或装置，所述主体12沿投影***PS的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间11的边界的至少一部分延伸。(要说明的是，在下文中提到的衬底W的表面如果没有特别地规定，也附加地或可选地表示衬底台WT的表面。)衬底(和衬底台的共面的表面)可以本身作为面对流体处理结构的下侧的正对表面。虽然在Z方向上(例如在光轴的方向上)可以存在一定的相对移动，但是液体处理结构相对于投影***PS在XY平面内是基本上静止的。在一实施例中，密封被形成在主体12和衬底W的表面之间，并且可以是非接触密封，例如气体密封或者流体密封。
流体处理结构至少部分地将液体限制在投影***PS的最终元件和衬底W之间的空间11中。到衬底W的非接触密封，例如气体密封16，可以形成在投影***PS的像场周围，使得液体被限制在衬底W表面和投影***PS的最终元件之间的空间11内部。该空间11至少部分地由位于投影***PS的最终元件的下面和周围的主体12形成。液体通过液体入口13被引入到投影***PS下面和主体12内的所述空间11中。液体可以通过液体出口13被去除。所述主体12可以在投影***PS的最终元件上面一点延伸。液面高于最终元件，使得能提供液体的缓冲器。在一个实施例中，所述主体12的内周的上端处的形状与投影***PS的形状或投影***的最终元件的形状一致，例如可以是圆形。在底部，内周与像场的形状比较一致，例如矩形，虽然并不是必须的。内周可以是任何形状，例如内周可以与投影***的最终元件的形状一致。内周可以是圆形的。
在使用时形成在主体12的底部和衬底W的表面之间的气体密封16将液体限制在空间11中。气体密封16由气体，例如空气或合成空气形成，但是在一个实施例中，由N2或其他惰性气体形成。该气体密封16中的气体在压力下通过入口15提供到主体12和衬底W之间的间隙。该气体通过出口14抽取。气体入口15处的过压、出口14处的真空水平和间隙的几何形状布置成使得形成向内的限制液体的高速气流。气体作用在主体12和衬底W之间的液体上的力将液体限制在空间11内。入口/出口可以是围绕空间11的环形槽。环形槽可以是连续的或非连续的。气流有效地将液体限制在空间11中。这种***在美国专利申请出版物第US2004-0207824中公开。
图5中的示例是所谓的局部区域布置，其中在任何一次液体仅被提供至衬底W的顶面的局部区域。其他的布置也是可以的，包括使用单相抽取器或两相抽取器(例如如上所述的在美国专利申请出版物第US2006-0038968号中公开)的流体处理结构。在一个实施例中，单相或两相抽取器可以包括被多孔材料覆盖的入口。在单相抽取器的实施例中，使用多孔材料以将液体和气体分开以允许单液相液体抽取。多孔材料下游的腔保持轻微的负压，并充满液体。腔内的负压使得形成在多孔材料的孔内的弯液面阻止周围气体被抽入腔中。然而，当多孔表面与液体接触时，不存在弯液面限制流动并且液体可以自由地流入所述腔中。多孔材料具有大量的小孔，例如直径在5到300μm，期望5到50μm的范围。在一个实施例中，多孔材料是至少轻微亲液(例如亲水)，即具有到浸没液体(例如水)的至少90°的接触角。
图6示出本发明的一个实施例的弯液面钉扎装置，其可以例如替换图5中的密封装置14、15、16。图6中的弯液面钉扎装置包括多个离散的(抽取)开口50。每个开口50被示出为圆形，但是这不是必须的。实际上，一个或多个开口50的形状可以是选自正方形、圆形、直线形、长方形、椭圆形、三角形、例如狭缝等细长形状等中的一个或多个。每个开口50在平面上具有大的最大横截面尺寸，例如直径，可能具有大约0.35mm(例如0.25mm见方)的最大尺寸或大于0.5mm的最大尺寸，期望大于1mm。因此，开口50不容易受到污染的影响。
图6中的弯液面钉扎装置的开口50中的每一个开口可以连接至分立的负压源。替换地或附加地，每个或多个开口50可以连接至本身保持为负压的公共腔(其可以是环形的)。以此方式，可以实现在每个或多个开口50处均匀的负压。开口50可以连接至真空源和/或围绕液体供给***的大气的压力可以增大以产生想要的负压。
每个开口50设计成抽取例如两相流动中的液体和气体的混合物。从空间11抽取液体，而从开口50的另一侧上的大气抽取气体到液体。这形成如箭头100所示的气流。该气流有效地将开口50之间的弯液面90钉扎在大致适当的位置上，如图6所示，例如在相邻开口50之间。通过气流诱发的压力梯度和/或通过气流作用在液体上的拖曳(剪切)，气流有助于保持由动量阻塞限制的液体。
如图6所示，开口50定位成以便形成在平面上看时为多边形的形状。在图6的情形中，是主轴110、120与投影***PS下面的衬底W的主行进方向对齐的菱形形状。这有助于确保最大扫描速度比开口50布置成圆形形状的情形快。这是因为作用在两个开口50之间的弯液面上的力被减小cosθ倍，其中θ是连接两个开口50的线相对于衬底W移动的方向的角度。因此，可以通过使得开口的形状的主轴线110与衬底W的主行进方向(通常是扫描方向)对齐并使得第二轴线120与衬底的另一主行进方向对齐(通常是步进方向)而优化生产量。应该认识到，θ不等于90°的任何布置是有利的。因此，主轴线与主行进方向精确对齐不重要。还应该认识到，如果形状是环形，则总是存在两个开口50，其与行进方向垂直对齐使得这两个出口之间的弯液面接收由于衬底W的移动带来的最大可用的力。通过上文，可以看到，即使使用边与衬底的主行进方向以大约45°对齐的正方形形状也是极为有利的。然而，本发明的实施例可以应用至通过开口50在平面上形成的任何形状，例如圆形。
开口的径向向外处可以是气刀开口，通过气刀开口可以在操作期间供应气流。这种布置在图15中示出，并在2009年5月25日递交的美国专利申请出版物第US 61/181,158号中描述，这里通过参考全文并入。
图7是沿图6中示出的线VII-VII的通过流体处理结构的横截面。在图7中，箭头100表示气体从流体处理结构12外侧流入与开口50相关的通路55中。箭头150示出液体从流体处理结构12的下面进入开口50，流体处理结构12可以来自空间11或下文中描述的开口70。通路55和开口50设计成使得期望地以环形流动模式发生两相抽取(即气相和液相)。在环形流动模式中，气体基本上流动通过通路55的中心，液体基本上沿通路55的壁流动。这导致具有低脉冲产生的平滑流动，由此最小化或减小可能发生的振动。
弯液面90被开口50(例如开口50的边缘的一部分)、用进入开口50的气流诱发的拖曳力钉扎。在一个实施例中，大于大约15m/s、期望大于20m/s的气体拖曳速度是足够的。在一个实施例中，没有气刀。通过避免使用气刀，可以减少从衬底W的液体蒸发量，由此减少液体喷溅以及热膨胀/收缩效应。
多个离散的可以是针形的通道55(例如，大约40个，例如36个)，每一个具有1mm的直径并分开2到5mm范围内(例如3.9mm)的距离，这些通道可以有效地钉扎弯液面。在这种***中的总的气流是100升/分钟的量级。
开口50和流体处理结构12的更多的细节可以在美国专利申请出版物第US2008/0212046号中找到，这里通过参考全文并入。
下表面40中形成的是用以流出来自流体处理结构12的流体(例如，液体，例如浸没液体)的一个或多个供给开口70。供给开口70可以被考虑用作流入(或用于供给)液体到空间11中。供给开口70相对于投影***PS的光轴在抽取开口50的径向向内位置处。供给和抽取开口50、70可以通过表面51分开。通过通道75并流出流体处理结构12的开口70的液体被引导朝向衬底W。提供供给开口70以便减小在浸没液体中生成气泡(例如包含在浸没液体中)的机会。气体会被捕获或包含在衬底W的边缘和衬底台WT之间的间隙内。
在流体处理结构12的下表面的前部，流体处理结构可以相对于衬底W的正对表面足够快地移动，使得液体不能够从空间11流到开口50。下表面形成在其径向最外侧边缘处的外边缘或凸缘45和其径向最内侧边缘处的内边缘之间。流体处理结构12的下表面的、在下表面40的内边缘20和开口50之间的部分可以变得不浸湿。下表面40的在开口50的径向向内位置处的不浸湿部分影响开口50的弯液面钉扎的有效性。由此供给液体通过(期望在开口50的附近的)供给开口70减小了气泡包含和不浸湿的风险。
供给开口70的几何形状对流体处理结构12在限制液体方面的有效性具有影响。
具体地，期望多个供给开口70沿下表面具有在平面上，例如围绕空间，是有角的形状，类似开口50在平面上的形状(要注意的是，在一个实施例中仅存在一个供给开口70)。实际上，供给开口70和开口50的有角的形状期望是基本上类似的。在一个实施例中，每个形状在每个角部52的顶点具有供给开口70或开口50。期望地，供给开口70在开口50的10mm范围内，期望开口50的5mm范围内。开口50形成的形状的所有部分可以在供给开口70形成的形状的一部分的10mm内。
有关抽取开口50和供给开口70的更多的内容可以在美国专利申请出版物第US 2009/0279060号中找到，这里通过参考全文并入。
在抽取开口50和衬底W、衬底台WT或两者的一部分的正对表面之间产生负压。下表面40越靠近正对表面，气流100越强，由此能越好地将弯液面90钉扎在位置上。抽取开口50和衬底W或衬底台WT之间的负压越大，气流100越强，由此弯液面90的位置越稳定。开口50和正对表面W、WT之间的负压导致流体处理结构12朝向正对表面W、WT的吸引力。
液体从供给开口70流出导致正对表面W、WT和流体处理结构12之间的排斥力。
对于流体处理结构12和衬底W和/或衬底台WT之间的正常间距，总的力(来自抽取开口50的吸引力、来自供给开口70的排斥力以及重力之和)是吸引力。流体处理结构12(例如沿可以是投影***PS的光轴方向的Z方向或Z轴线和/或基本上垂直于衬底表面的方向)的刚性表示力水平如何随着流体处理结构12和衬底W和/或衬底台WT之间的距离改变而改变。在一个实施例中，刚性是作用在y轴线上的总的力对于流体处理结构12的下表面40和衬底W和/或衬底台WT之间沿x轴线的距离的导数。在一个实施例中，x和y轴线可以在平行于流体处理结构的下表面的平面内。X和y轴线可以位于平行于衬底表面的平面内。
如果流体处理结构12的刚性在通常的离开衬底W和/或衬底台WT的操作间距的条件下太高，会导致聚焦误差。会导致聚焦误差，因为流体处理结构12在衬底W和/或衬底台WT之上的高度通常存在位置误差。任何偏离想要的高度的变化导致力相对于名义值(以及校准值)的差值或差异。力的差异导致衬底W离开预期位置的位移，并由此导致聚焦误差。
本发明不限于任何具体类型的液体供给***。本发明对于使用液体被限制在投影***的最终元件和衬底之间的限制浸没***是有利的，例如在优化使用方面。然而，本发明可以与在这里提到的任何其他类型的液体供给***一起使用。
如图7看到的，抽取开口50和供给开口70形成在下表面40的第一部分210中。第一部分210的平的区域可以对流体处理结构12的刚性产生极大的影响。
通过在流体处理结构12的下表面40上形成第二部分220可以减小第一部分210的平的区域。与第一部分210对比，在使用时第二部分220离开衬底W和/或衬底台WT不同距离。第二部分220位于与第一部分210不同的平面内。为了获得离开在第一和第二部分210、220之间的正对表面W、WT的不同距离，流体处理结构12的下表面40不是平面并且可能不是平的。在一个实施例中，流体处理结构12的下表面40的至少一部分与衬底W和/或衬底台WT的顶表面形成角度。
在一个实施例中，第二部分220在第一部分210的径向向内位置处。第二部分220可以在下表面40的内边缘20和第一部分210之间延伸。
在图7中，第一部分210沿Z轴线离开第二部分220的距离用D0表示。第一部分210离开衬底W和/或衬底台WT的距离用尺寸D1表示。第二部分220离开衬底W和/或衬底台WT的距离如图所示用D2表示。D1和D2之间的差值为D0。在一个实施例中，尺寸D2大于D1。期望地，尺寸D2是尺寸D1的至少两倍、更期望为至少三倍或四倍。因而尺寸D0至少与D1相等，期望是D1的两倍大或更期望是D1的三倍大。在使用时，尺寸D1可以在100-300微米的范围内，期望在130-230微米范围内。在图7的实施例中，高度80的阶梯变化存在于第一部分210和第二部分220之间。阶梯变化在下表面40内形成台阶边缘81，如图6所示。
台阶可以描述成下表面内的不连续的改变。在一个实施例中，第一和第二部分210、220之间的台阶的表面可以相对于第一和第二部分中的一个或两个成一角度。台阶边缘81的表面可以是平的。在一个实施例中，第一和第二部分210、220之间的台阶边缘81的表面可以垂直于第一和第二部分的表面中的一个或两个。在下表面40内可以存在相对于第一和第二部分210、220之间的Z轴线的两个不连续的角度改变：例如在第一部分210和台阶边缘81的表面之间；以及在台阶边缘81的表面和第二部分220之间。然而，这并不是必须的。
在一个实施例中，台阶边缘81可以采取在台阶边缘81和第一与第二部分210、220中的至少一个之间不具有不连续角度改变的平滑表面的形式。在一个实施例中，台阶边缘81可以在第一与第二部分210、220之间形成平滑的连续表面。
流体处理结构12可以根据气体拖曳原理操作。在流体处理结构12的开口50下面具有负压，这可以带来朝向衬底W的吸引力。虽然供给开口70带来排斥力，但是对于操作(例如正常)程高(flight height)(例如下表面40在衬底W之上的距离)朝向衬底W的总的力是吸引力。刚性表示对于程高差值，力的大小如何改变。这在图8中解释。
太高的力水平或太高的刚性会导致聚焦误差。为了改变下表面40和正对表面WT、W之间的最大相对速度(例如扫描速度)，可以改变不同的参数。这种参数可以包括：通过开口50的抽取流量、下表面40和正对表面之间的距离(即，程高)、气体阻尼长度L1(抽取开口50的径向向外位置处的下表面40到外边缘45的长度)，如图9所示。(液体阻尼长度L2也在图9中示出)。为了增大最大扫描速度，可以优化这些参数中的一个或多个。例如，通过开口50的抽取流量应该尽可能高。程高应该尽可能低。气体阻尼长度L1应该尽可能得大。
不幸的是，上面提起的三个因素中的每一个均可能提高力水平和刚性。对于流体处理结构12的一个实施例，力和刚性水平仅在特定规格范围内。因此，最大扫描速度受到最大允许力水平和刚性的限制。
静态力可以使用增大的供给开口70流量来减小。增大通过供给开口70的流量是不想要的，因为这带来昂贵的供给和抽取***。增大的液体流量会引起额外的作用到衬底W上的干扰力。增大的通过供给开口70的液体流量会引起浸没流体泄露进入空间11，因此影响空间内液体的热稳定性和调节。
本发明的一个实施例解决一个实质性问题，用于大体上进一步发展和推进光刻技术：与液体限制结构12相关的静态力和液体限制结构12的刚性。
突起(或凸缘)500设置在下表面40上，例如在供给开口70和抽取开口50之间。突起可以减小气体拖曳流体处理结构12的刚性和静态力，以允许增大扫描速度，如图10所示。在一个实施例中，箭头78表示例如沿平行于扫描方向的方向的跨经空间11的浸没液体的体积流。
图10是这种布置与沿y轴线的压力曲线的非常示意的概念图。曲线上的点示出具有突起500的流体处理结构12的使用期间的压力。曲线上的实线表示在供给开口70和抽取开口50之间没有额外突起500的情况下的流体处理结构12的使用期间的压力。力是相同的，但是供给开口70的流量在具有突起500的情况下要低得多。图10中示出的实施例在抽取开口50和衬底W之间使用180μm的间隙。这里突起500高40μm，宽2.5mm，但是这仅是一个示例。在一个实施例中，突起距离正对表面小于250μm。在一个实施例中，突起距离正对表面在50到200μm之间，更期望地距离正对表面在100到150μm之间。
在一个实施例中，供给开口70和/或抽取开口50距离所述表面(即距离D1)是大于100μm，期望距离所述表面在100到250μm之间，例如大于200μm。在一个实施例中，供给开口70和/或抽取开口50距离所述表面在150到200μm之间。
在一个实施例中，突起从下表面突起至少10μm。在一个实施例中，突起从下表面突起10到75μm之间，更期望在25到50μm之间。
图11示出与图10相同的示意图，除了此处正对表面W、WT和抽取开口50之间间隙为120μm。这里，力的大小的差异更加明确，例如显著。然而，这种操作布置的主要优点在于，在流出供给开口70的液体流量小于一半的条件下达到相同的(或稍微更好的)性能。对于具有突起500的情形不存在力的改变或力的改变非常小(供给开口70径向向内的位置处)说明不存在沿径向从下表面下面的空间11流出的液体流或其流量非常低。从下表面40下面的空间11流出的径向流动是期望的，因为体积流78和下表面40下面的液体流动(间隙流动)是分开的。
力和刚性随离开衬底W的距离D1变化的值分别在图12和13中示出。点线[...]表示对于流体处理结构12(或液体限制结构)的平面(例如平的)下表面的力和刚性(力的导数)值。实线[-]表示仅增加小的突起(例如高30μm，宽2mm)的影响。力小很多。刚性低很多。两组值都是在2.0[lpm]供给开口流量的情况下。每组值都是测量值。虚线[---]是较低的供给开口70流量(1.5[lpm])情况，具有交替的点和虚线的线[_._._.]是非常低的供给开口70流量(1.0[lpm])的情况。突起500甚至在低的供给开口70流量的条件下有助于减小力和刚性。
突起500有助于控制浸没液体从空间11朝向抽取开口50泄露。这可以是静态力和刚性会减小之外的附加效果。尤其地，与2009年6月9日递交的美国专利申请第US 61/185,361号的短的液体阻尼结合，对于用于控制从空间11泄露的突起500，这是尤其有用的，该专利这里通过参考并入。在没有突起500的情况下，太多的浸没液体将从空间11朝向抽取开口50泄露。如果太多的液体朝向抽取开口50泄露，会导致在流体处理结构12的顶表面和投影***PS之间产生不稳定的弯液面(漂浮的气泡)。会引起由于抽取开口50中的浸没液体体积增大带来的较高的扰动力。
在图14和15中可以看到两个凸缘或突起500的实施例。在图14的实施例中，凸缘500围绕下表面的外周是连续的，例如凸缘是围绕供给开口70的闭合结构。在图15的实施例中，在流体处理结构12在平面上的形状的至少一个角部处不存在凸缘500。凸缘可以具有两种或多种构成，例如，其可以在流体处理结构的形状的角部处中断。中断的凸缘500有助于允许更多的液体到达角部狭缝50(改善稳定性)。例如，中断的凸缘500有助于在不显著地削弱凸缘的其他优点的情况下阻止角部狭缝的未浸湿。
图16是本发明的一个实施例的流体处理结构12的下侧的平面示意图。图16的流体处理结构12与上面描述的相同，除了下面描述的。在图16的实施例中，气刀60设置在抽取开口50的径向向外的位置处。气刀60可以设置为一个或多个狭缝，其可以基本上平行于连接开口50的线。为了减小或最小化由液体限制结构12产生的扰动力，设置具有开放的凸缘的短液体阻尼L2(见图9)。因此，造成扰动力传递的液体限制结构的总的面积被期望地减小或最小化。
在一个实施例中，可以设置一系列的离散的孔代替沿所述形状的边的狭缝。在使用时，一个或多个狭缝连接至过压并形成围绕由开口50形成的弯液面钉扎***的气刀60。在2009年9月3日递交的美国专利申请第US61/239,555号中描述了这种气刀的功能。
气刀60期望足够靠近开口50，以跨经气刀与开口之间的容积形成压力梯度。期望在其之间不存在静止或滞留区域。液体的层或液滴期望不积聚在其之间。在一个实施例中，流体处理结构12的连续的下表面40形成帮助形成压力梯度的阻尼。下表面期望基本上平行于衬底或衬底台的相对的表面。在一个实施例中，阻尼的存在允许开口50以与可以是例如正方形的气刀不同的形状布置，例如星形。
由于具有开放的凸缘的短的液体阻尼L2，从空间11泄露至液体限制结构12的底侧的浸没液体增多。这可能引起两个问题：(1)在投影***PS下面较少浸没液体流动跨经空间11。这导致空间11的浸没液体更新速率减小，从而会降低成像性能；和/或(2)流体处理结构12和投影***PS之间的浸没液体的弯液面变得不稳定。这导致空间11内包含气泡。这些气泡然后与浸没液体一起在投影***PS下面输运并成像到衬底上，这会在衬底W上带来缺陷。
为了减小浸没液体从空间11泄露至流体处理结构12的下表面和正对表面W、WT之间，可以增加小的限制装置1000。这种限制装置可以在空间11和流体处理结构12下面的液体之间限制液体流动，如图17所示。图17与上面的实施方式相同，除了下面介绍的。
期望地，限制装置1000在径向方向上被保持足够短，例如0.5-2mm。然而，由于制造和强度约束，限制装置1000适于为至少0.4mm长。如图18所示，在限制装置1000的底部和正对表面W、WT之间的距离可以基本上等于液体限制结构12的限定开口50、70的下表面(例如第一部分210的表面)和正对表面W、WT之间的距离(即，距离D1)。例如，限制装置1000和正对表面W、WT之间的距离可以大于100μm，期望在100到250μm之间，更期望在150到200μm之间。这种限制装置1000的总的面积期望小。不预期限制装置1000的面积明显地增大液体限制结构12的扰动力。限制装置1000可以全部围绕空间11和/或如果需要，可以是分段的。
图17示出具有短液体阻尼L2和凸缘1000的流体处理结构12的底侧。图18是具有短液体阻尼L2和限制装置1000的流体处理结构12的横截面。限制装置1000可以形成在第二部分220上。在沿径向较内侧的第二部分220处的布置可以看作在流体限制结构12的下表面(在其他情况下可以是平面)内限制凹陷1050。
在一个实施例中，流体处理结构12的形成有限制装置1000、开口50、开口70以及突起500的下表面处于一个平面内。
在上述实施例的任一个中，在流体处理结构12上可以有限制装置1000，但是没有突起500。
图19是示出图16和17中具有和不具有限制装置1000的流体处理结构12的实验结果的曲线。Y轴上描述的是流入空间11的流动78和从空间11流入开口50的流动之间的流量差值，即通过开口50的总的流量小于离开空间11的流量。Y轴表示的值是从空间11流到开口50的液体的量的测量值。X轴描述的是从开口70流出的流量。这些结果是在正对表面和开口50、70之间的距离D1为180μm的条件下测定的。具有圆圈的结果表示没有限制装置1000时的结果。具有三角形的结果表示在相同设置的情况下具有限制装置1000时的结果。使用100L/min的从开口50流出的流出流量。在液体限制结构12和投影***之间确定稳定的弯液面处的结果填充用以表示可以探测或确定存在稳定弯液面的形状。如图所示，弯液面在低的泄露流量条件下是稳定的。如果使用限制装置1000，甚至在更低的流出开口70的流体流速的条件下实现稳定的弯液面。流出开口70的较低的流量是期望的，因为需要提供较低的流量。
正如上面认识到的，上述特征中的任一个可以与其他任意特征一起使用，并且不仅是那些被本申请覆盖的明确地被描述的组合。
虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以在制造微观尺度或甚至纳米特征上有其他的应用，例如制造集成光学***、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的光学构件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。此外，机器可读指令可以嵌入在两个或多个计算机程序中。所述两个或多个计算机程序可以存储在一个或多个不同的存储器和/或数据存储介质中。
这里描述的控制器在一个或多个计算机程序被位于光刻设备的至少一个构件内部的一个或多个计算机处理器读取时，每一个或组合地是可操作的。所述的控制器可以每一个或组合地具有合适的结构用于接收、处理以及发送信号。一个或多个处理器配置成与所述控制器中的至少一个通信。例如，每个控制器可以包括一个或更多个用于执行计算机程序的处理器，计算机程序包括用于上述方法的机器可读指令。控制器还可以包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用以接收这种介质的硬件。因此控制器可以根据一个或多个计算机程序的机器可读指令操作。
本发明的一个或更多个实施例可以应用于任何浸没式光刻设备，具体地但不排他地，应用于上述的那些类型、浸没液体是否以浴器的形式提供的类型、仅衬底的局部表面区域上提供浸没液体的类型或浸没液体是非限制的类型。在非限制布置中，浸没液体可以流过衬底和/或衬底台的表面，使得基本上衬底和/或衬底台的整个未覆盖表面被浸湿。在这种非限制的浸没***中，液体供给***可以不限制浸没流体或其可以提供一定比例的浸没液体限制，但是基本上不是完全的浸没液体限制。
这里所述的液体供给***应该广义地解释。在特定的实施例中，其可以是将液体供给至投影***和衬底和/或衬底台之间的空间的机构或结构的组合。其可以包括一个或更多个结构的组合、一个或更多个包括一个或更多个液体开口的流体开口、一个或更多个气体开口或一个或更多个用于两相流动的开口。所述开口可以每一个具有到浸没空间中的入口(或离开流体处理结构的出口)或离开浸没空间的出口(或进入流体处理结构的入口)。在一个实施例中，所述空间的表面是衬底和/或衬底台的一部分，或者所述空间的表面完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者所述空间包围衬底和/或衬底台。液体供给***可以任意地进一步包括一个或更多个元件，用以控制液体的位置、数量、品质、形状、流量或其他任何特征。
上面描述的内容是例证性的，而不是限定的。因而，应该认识到，本领域的技术人员在不脱离以下所述权利要求的范围的情况下，可以对上述本发明进行更改。

Claims (31)

1.一种流体处理结构，配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理结构的正对表面之间的空间，其中流体处理结构的下表面具有：
多个供给开口，配置成朝向正对表面供给流体，所述多个供给开口的至少部分供给开口布置成在平面上是有角的形状；
多个抽取开口，配置成移除流体处理结构和正对表面之间的流体；和
在供给开口和抽取开口之间的突起。
2.如权利要求1所述的流体处理结构，其中，在使用时供给开口和抽取开口离开正对表面的距离基本上相同。
3.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时突起和正对表面之间的间隙小于供给开口和正对表面之间的间隙或抽取开口和正对表面之间的间隙。
4.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时突起离正对表面的距离小于250μm。
5.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时突起离正对表面的距离在50到200μm之间。
6.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时突起离正对表面的距离在100到150μm之间。
7.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时供给开口和/或抽取开口离所述正对表面的距离大于100μm。
8.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时供给开口和/或抽取开口离所述正对表面的距离在100到250μm之间。
9.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时供给开口和/或抽取开口离所述正对表面的距离在150到200μm之间。
10.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，所述突起突起离开所述下表面至少10μm。
11.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，所述突起突起离开所述下表面在10到75μm之间。
12.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，所述突起突起离开所述下表面在25到50μm之间。
13.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，抽取开口的至少一个布置成在平面上看为有角的形状。
14.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，抽取开口基本上围绕供给开口。
15.如权利要求1或2所述的流体处理结构，还包括气刀装置，其具有限定在下表面内的伸长的孔。
16.如权利要求15所述的流体处理结构，其中，所述伸长的孔基本上围绕抽取开口。
17.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，所述突起围绕供给开口形成闭合的回路。
18.如权利要求1或2所述的流体处理结构，还包括至少一个附加的突起，所述突起和所述附加的突起布置成除了在平面上的供给开口布置形成的形状的角部处之外包围供给开口。
19.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，所述突起具有连续的表面。
20.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，所述突起的表面是平的表面。
21.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在使用时突起的表面平行于正对表面。
22.如权利要求1或2所述的流体处理结构，其中，在流体处理结构的下表面中存在台阶，所述台阶在突起和形成有供给开口的下表面的一部分之间或突起和形成有多个抽取开口的下表面的一部分之间或突起与形成有供给开口的下表面的一部分和形成有多个抽取开口的下表面的一部分两者之间。
23.一种流体处理结构，配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理***的正对表面之间的空间，其中流体处理结构的下表面具有：
多个供给开口，配置成朝向正对表面供给流体，所述多个供给开口的至少部分供给开口布置成在平面上是有角的形状；和
突起，处于供给开口的相对于投影***的光轴的径向向外的位置处。
24.如权利要求23所述的流体处理结构，其中，用以抽取流体的一个或多个开口形成在下表面中。
25.如权利要求24所述的流体处理结构，其中，所述一个或多个开口在供给开口的径向向外的位置处。
26.如权利要求23-25中任一项所述的流体处理结构，其中，所述突起形成在下表面的第二部分中，所述下表面的第二部分位于与其中形成供给开口的下表面的第一部分的平面不同的平面内。
27.如权利要求26所述的流体处理结构，其中，所述第二部分在使用时比第一部分远离正对表面。
28.一种流体处理结构，配置成供给浸没液体至限定在投影***和面对流体处理***的正对表面之间的空间，其中形成在流体处理结构的下表面中的是：
用以朝向正对表面供给浸没液体的多个供给开口，所述多个供给开口的至少部分供给开口布置成在平面上是有角的形状；和
位于所述下表面的表面中的台阶，其相对于所述下表面的几何中心位于所述多个供给开口的径向向外的位置处，所述台阶配置成减小浸没液体离开所述空间的径向向外的流量。
29.如权利要求1-2、23-25以及28中任一项所述的流体处理结构，其中，所述流体处理结构配置成仅供给浸没液体至衬底和/或衬底台的局部区域。
30.一种浸没光刻设备，包括：
投影***，用以将辐射束投影到由衬底台支撑的衬底上；和
如权利要求1-2、23-25以及28中任一项所述的流体处理结构，其中正对表面是衬底的表面和/或衬底台的表面。
31.一种器件制造方法，包括：
在投影***的最终元件和衬底之间提供流体；
其中在投影***的最终元件和衬底之间提供流体的步骤包括：朝向衬底通过位于流体处理结构的下表面中的多个供给开口供给液体；和通过位于流体处理结构的下表面中的抽取开口从流体处理结构和衬底和/或衬底台之间移除流体，其中突起设置在供给开口和抽取开口之间的下表面上，其中，所述多个供给开口的至少部分供给开口布置成在平面上是有角的形状。
CN201110094314.9A 2010-04-15 2011-04-12 流体处理结构、光刻设备和器件制造方法 Active CN102221788B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32464210P 2010-04-15 2010-04-15
US61/324,642 2010-04-15
US35258810P 2010-06-08 2010-06-08
US61/352,588 2010-06-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102221788A CN102221788A (zh) 2011-10-19
CN102221788B true CN102221788B (zh) 2014-07-30

Family

ID=44778373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110094314.9A Active CN102221788B (zh) 2010-04-15 2011-04-12 流体处理结构、光刻设备和器件制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8638417B2 (zh)
JP (1) JP5291753B2 (zh)
KR (1) KR101256404B1 (zh)
CN (1) CN102221788B (zh)
NL (1) NL2006389A (zh)
TW (1) TWI428709B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2131241B1 (en) * 2008-05-08 2019-07-31 ASML Netherlands B.V. Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2008979A (en) * 2011-07-11 2013-01-14 Asml Netherlands Bv A fluid handling structure, a lithographic apparatus and a device manufacturing method.
JP6216460B2 (ja) 2013-08-30 2017-10-18 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 液浸リソグラフィ装置
CN108449936B (zh) * 2015-11-03 2022-03-11 P·P·A·林 液体清除装置
CN110088686B (zh) 2016-12-14 2021-11-16 Asml荷兰有限公司 光刻设备及器件制造方法
CN113138539B (zh) * 2020-01-17 2022-04-26 浙江大学 一种用于浸没式光刻机的浸液供给回收装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509852A (en) 1980-10-06 1985-04-09 Werner Tabarelli Apparatus for the photolithographic manufacture of integrated circuit elements
AU2747999A (en) 1998-03-26 1999-10-18 Nikon Corporation Projection exposure method and system
EP1420300B1 (en) 2002-11-12 2015-07-29 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
SG121822A1 (en) 2002-11-12 2006-05-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI232357B (en) 2002-11-12 2005-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1646075B1 (en) * 2003-07-09 2011-06-15 Nikon Corporation Exposure apparatus and device manufacturing method
JP4605014B2 (ja) 2003-10-28 2011-01-05 株式会社ニコン 露光装置、露光方法、デバイスの製造方法
JP2005183744A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Nikon Corp 露光装置及びデバイス製造方法
US7394521B2 (en) 2003-12-23 2008-07-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4655763B2 (ja) * 2004-06-04 2011-03-23 株式会社ニコン 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP4543767B2 (ja) * 2004-06-10 2010-09-15 株式会社ニコン 露光装置及びデバイス製造方法
US7701550B2 (en) 2004-08-19 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7397533B2 (en) 2004-12-07 2008-07-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1865542A4 (en) * 2005-03-31 2010-08-18 Nikon Corp EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD
US7474379B2 (en) * 2005-06-28 2009-01-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7889315B2 (en) 2006-04-13 2011-02-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, lens interferometer and device manufacturing method
JP4902505B2 (ja) * 2006-12-07 2012-03-21 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
US8634053B2 (en) 2006-12-07 2014-01-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP2131241B1 (en) 2008-05-08 2019-07-31 ASML Netherlands B.V. Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method
SG166747A1 (en) 2009-05-26 2010-12-29 Asml Netherlands Bv Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5016705B2 (ja) 2009-06-09 2012-09-05 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 流体ハンドリング構造

Also Published As

Publication number Publication date
US20110255062A1 (en) 2011-10-20
US8638417B2 (en) 2014-01-28
KR20110115537A (ko) 2011-10-21
JP5291753B2 (ja) 2013-09-18
JP2011228701A (ja) 2011-11-10
TWI428709B (zh) 2014-03-01
TW201142542A (en) 2011-12-01
NL2006389A (en) 2011-10-18
KR101256404B1 (ko) 2013-04-30
CN102221788A (zh) 2011-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101256365B (zh) 光刻装置和器件制造方法
CN1858656B (zh) 光刻装置和器件制造方法
CN101581887B (zh) 流体处理结构、光刻设备和器件制造方法
CN102375347B (zh) 光刻设备和器件制造方法
US20150234294A1 (en) Lithographic apparatus
CN102193328B (zh) 光刻设备和使用光刻设备制造器件的方法
CN101833248B (zh) 衬底台、浸没式光刻设备以及器件制造方法
CN101950129B (zh) 光刻设备和测量两相流中的流量的方法
CN101598906B (zh) 衬底台、光刻设备和器件制造方法
CN101859072B (zh) 流体处理装置、浸没式光刻设备以及器件制造方法
CN103365117B (zh) 流体抽取***、光刻设备和器件制造方法
CN102221788B (zh) 流体处理结构、光刻设备和器件制造方法
CN1858657B (zh) 光刻装置及器件制造方法
CN101923291B (zh) 光刻设备、控制该设备的方法和使用光刻设备制造器件的方法
JP4777933B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP5016705B2 (ja) 流体ハンドリング構造
CN101807008A (zh) 流体供给***、光刻设备、流量改变方法及器件制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant