CN102955372A - 衬底台组件、浸没光刻设备以及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种衬底台组件、浸没光刻设备以及器件制造方法。所述衬底台组件包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)。

Description

衬底台组件、浸没光刻设备以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及衬底台组件、浸没光刻设备以及使用浸没光刻设备制造器件的方法。
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(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于生成将要形成在所述IC的单层上的电路图案。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。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，单独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，在所述步进机中，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；以及所谓的扫描器，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。
曾有提议将光刻投影设备中的衬底浸没到具有相对高的折射率的液体中(例如水)，以便填充投影***的最终元件和衬底之间的空隙。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是也可以使用其他液体。将参照液体描述本发明的实施例。然而，其他流体也是适用的，尤其是浸湿流体、不可压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望具有比水高的折射率。不包括气体的流体是尤其想要的。其重点在于允许对较小特征进行成像，因为曝光辐射在液体中将具有较短的波长。(液体的效果也可以认为是提高***的有效数值孔径(NA)同时增加了焦深)其他的浸没液体也有提到，包括其中悬浮有固体(例如，石英)颗粒的水，或具有纳米颗粒悬浮物(例如具有最大尺寸为10nm的颗粒)的液体。悬浮颗粒可以具有或不具有与其悬浮所在的液体类似或相同的折射率。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。
将衬底或衬底和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和不能预期的效果。
在浸没设备中，浸没流体由流体处理***、器件结构或设备来处理。在一实施例中，流体处理***可以供给浸没流体，因而是流体供给***。在一实施例中，流体处理***可以至少部分地限制浸没流体，因而是流体限制***。在一实施例中，流体处理***可以提供阻挡件给浸没流体，因而是阻挡构件(例如流体限制结构)。在一实施例中，流体处理***可以产生或使用气流，例如以便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，因而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***。参照前面提到的内容，在本段落中提到的有关流体的限定特征可以被理解成包括有关液体的限定特征。
发明内容
与衬底接触的浸没流体的蒸发会引起衬底的冷却。这种冷却会引起衬底的变形。衬底变形会引起形成在衬底上的图案的误差。控制衬底台的温度以提供热至衬底并补偿由浸没液体的蒸发引起的冷却。然而，使用这种方法难以提供充分迅速的且精确的补偿。
期望地，例如提供对由于浸没液体的蒸发引起的衬底冷却的改进的补偿。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中由气体处理***提供的气体包括H2。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，和其中衬底台包括用以从气体处理***供给气体至衬底和衬底台之间的区域的供给口，和用以从所述区域抽取流体的抽取口，所述抽取口包括外周抽取口，配置成从与衬底的外周邻近的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供第一气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的第一气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，和其中气体处理***还配置成提供缓冲气体作为第二气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，所述缓冲气体具有与第一气体不同的成分。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，和其中衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底和衬底台之间的区域的开口。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和边缘密封件，用以在衬底之上的区域和衬底与衬底台之间的区域之间的衬底外周边缘处提供密封，其中所述组件配置成从与衬底的***相邻的区域提供热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的横向向内的流动。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，并且气体处理***包括冲洗贮液器，所述冲洗贮液器在大于大气压的压力条件下存储298K条件下热导率大于或等于100mW/(m.K)的气体。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，并且气体处理***包括重新处理***，用以从已经通过衬底和衬底台之间的区域的流体抽取热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和抽吸贮液器，配置成被保持在部分真空条件下并且能够选择性地连接至衬底和衬底台之间的区域以从该区域去除流体。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和液体处理***，用以提供液体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，以便在使用时覆盖衬底台的与衬底直接相对的部分的表面面积的至少20％。
根据一方面，提供一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：衬底台，用以支撑衬底；和气体处理***，用以提供气体至衬底台和安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底和衬底台之间的区域的开口，和所述组件还包括围绕所述通孔的开口的通孔流动限制结构，所述通孔流动限制结构形成围绕所述开口的闭合路径。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；和提供气体至衬底和衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中所述气体包括H2。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；提供气体至衬底和衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和从邻近衬底外周的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；提供第一气体至衬底和衬底台之间的区域，其中所述第一气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和提供缓冲气体作为第二气体至衬底和衬底台之间的区域，所述缓冲气体与第一气体不同的成分。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；和提供气体至衬底和衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底和衬底台之间的区域的开口。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；提供气体至衬底和衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；在衬底之上的区域和衬底与衬底台之间的区域之间的衬底外周边缘处进行密封；和从邻近衬底外周的区域提供在298K条件下热导率大于或等于100mW/(m.K)的气体的横向向内的流动。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；提供气体至衬底和衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和从已经通过衬底和衬底台之间的区域的流体抽取热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体，以便重新使用所抽取的气体。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；和提供液体至衬底和支撑衬底的衬底台之间的区域，以便覆盖衬底台的与衬底直接相对的部分的表面面积的至少20％。
根据一方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：将图案化辐射束投影通过限制至投影***和衬底之间的空间的浸没液体；和提供气体至衬底和衬底台之间的区域，其中衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底和衬底台之间的区域的开口，和其中通孔流动限制结构围绕通孔的所述开口，所述通孔流动限制结构围绕所述开口形成闭合的路径。
附图说明
在此仅借助示例，参照所附示意图对本发明的实施例进行描述，在所附示意图中，相对应的附图标记表示相对应的部分，且其中：
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2和图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示出用于光刻投影设备中的另一液体供给***的横截面视图；
图7示出投影***和用以供给高热导率气体至衬底和衬底台之间的区域的衬底台组件的横截面视图；
图8示出衬底台中的抽取口和供给口的横截面视图；
图9示出具有三个外周流动限制结构的布置的横截面视图；
图10示出衬底台中的通孔抽取口、通孔流动限制结构以及通孔的横截面视图；
图11示出具有三个通孔流动限制结构的布置的横截面视图；
图12示出衬底台中的通孔供给口和通孔的横截面视图；
图13示出包括边缘密封件和外周供给口的衬底台的横截面视图；
图14示出包括具有冲洗贮液器、连接***以及连续流动***的气体处理***的衬底台组件和投影***的横截面视图；
图15示出用以从已经通过衬底和衬底台之间的区域的流体抽取高热导率气体的再处理***；
图16示出用以提供液体至衬底和衬底台之间的区域的液体处理***的横截面视图；
图17示出衬底台的上表面的俯视图，示出图16的液体处理***的连接器元件和芯吸结构；
图18示意地示出使用喷雾器将液体应用至衬底台的表面；和
图19示出在从外部***而不是通过本地蒸发提供湿润的空气至所述区域的***中部分水压力和饱和温度如何随着夹持压力变化的曲线。
图20示出图8中示出的类型的适于使用缓冲气体以约束高热导率气体的一实施例。
图21示出图10中示出的类型的适于供给缓冲气体至通孔的实施例。
图22示出图12中示出的类型的适于使用缓冲气体约束高热导率气体的一实施例。
具体实施方式
图1示意地示出了根据本发明的一实施例的光刻设备。该设备包括：
-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，并与配置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；
-支撑台，例如用以支撑一个或多个传感器的传感器台或构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的衬底)W的衬底台WT，其与配置用于根据确定的参数精确地定位(例如衬底W)台的表面的第二定位装置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。
所述照射***IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件，或所有这些部件的组合，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。所述支撑结构以依赖于图案形成装置MA的取向、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、真空的或其他夹持技术来保持图案形成装置MA。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。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期望的图案完全相符，例如，图案包含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，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述倾斜的反射镜把图案赋予到被反射镜阵列反射的辐射束。
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***，包括折射型光学***、反射型光学***、反射折射型光学***、磁性型光学***、电磁型光学***和静电型光学***，或所有这些***的组合，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。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影***”同义。
如这里所述的，所述设备是透射型的(例如采用透射式的掩模)。替换地，所述设备可以是反射型的(例如采用如上述的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个或更多台(或操作台或支撑结构)，例如两个或更多个衬底台或者一个或更多个衬底台和一个或多个清洁、传感器或测量台的组合。例如，在一实施例中，光刻设备是多台设备，包括位于投影***的曝光侧的两个或更多个台，每一个台包括和/或保持一个或多个物体。在一实施例中，一个或多个台可以保持辐射敏感衬底。在一实施例中，一个或多个台可以保持传感器以测量来自投影***的辐射。在一实施例中，多台设备包括配置成保持辐射敏感衬底(即衬底台)的第一台和配置成不保持辐射敏感衬底的第二台(下文中一般地但不是限制地称为测量台、传感器台和/或清洁台)。第二台可以包括和/或保持一个或多个物体，而不是辐射敏感衬底。这种一个或多个物体可以包括选自下列项中的一个或多个：用以测量来自投影***的辐射的传感器、一个或多个对准标记和/或清洁装置(用以清洁例如液体限制结构)。
在这种“多台”(或“多操作台”)的机器中，可以并行地使用多个台，或可以在将一个或更多个台用于曝光的同时，在一个或更多个其他台上执行预备步骤。光刻设备可以具有两个或多个图案形成装置台(或操作台或支撑结构)，其可以以类似的方式并行地用于衬底台、清洁台、传感器台和/或测量台。
在一实施例中，光刻设备可以包括用以测量设备的部件的位置、速度等的编码器***。在一实施例中，所述部件包括衬底台。在一实施例中，所述部件包括测量和/或传感器和/或清洁台。编码器***可以附加地或替换地为干涉仪***，其在此针对台而言。编码器***包括传感器、变换器或与标尺或栅格相关联(例如成对的)的读头。在一实施例中，可移动部件(例如衬底台和/或测量台和/或传感器台和/或清洁台)具有一个或多个标尺或栅格，并且所述部件相对其移动的光刻设备的框架具有一个或多个传感器、变换器或读头。所述一个或多个传感器、变换器或读头与所述标尺或栅格协同操作以确定所述部件的位置、速度等。在一实施例中，光刻设备的部件相对其移动的框架具有一个或多个标尺或栅格，并且可移动部件(例如衬底台和/或测量台和/或传感器台和/或清洁台)具有一个或多个传感器、变换器或读头，其与所述标尺或栅格协同操作以确定所述部件的位置、速度等。
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实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会考虑将该源SO作为光刻设备的组成部分，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。在其他情况下，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装置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可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。所述照射器IL可以用于调节辐射束，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单独的实体。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是可拆卸的，并且可以单独地设置(例如，通过光刻设备制造商或其他供应商)
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，并被图案形成装置MA图案化。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PS将辐射束聚焦到衬底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)用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束PB的路径精确地定位。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(精确定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，衬底台WT的移动可以通过利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。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的(至少在曝光期间)。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。虽然所示的衬底对准标记占用专用的目标部分，它们可以设置在目标部分(熟知的划线对准标记)之间的位置上。类似的，在提供多于一个管芯到图案形成装置MA上的情形中，图案形成装置对准标记可以设置在管芯之间。
图示的设备可以以至少一种下面的模式进行应用：
1.在步进模式中，在将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上的同时，将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止(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，在将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上的同时，对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描(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的动态曝光中的所述目标部分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的高度(沿所述扫描方向)。扫描方向上的狭缝的尺寸也可以部分地决定目标部分C的高度(沿扫描方向)。
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保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。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。
虽然本申请详述了光刻设备在制造ICs中的应用，应该理解到，这里描述的光刻设备可以有制造具有微米尺度、甚至纳米尺度特征的部件的其他应用，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。
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三种一般类型。它们是浴器类型布置、所谓局部浸没***以及全浸润浸没***。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。
局部浸没***使用液体供给***，以将液体仅提供到衬底的局部区域。由液体填满的空间在平面图中小于衬底的顶部表面，并且当衬底W在液体填充的区域下面移动的时候，所述区域相对于投影***PS基本上保持静止。图2-6示出不同的供给装置，其可以用于这种***中。密封特征是为了将液体密封至局部区域。在PCT专利申请出版物WO99/49504中公开一种方法，其公开了用于此的布置。
在全浸润布置中，液体是非限制的。衬底台的全部或部分以及衬底整个上表面被覆盖在浸没液体中。至少覆盖衬底的液体的深度小。液体可以是位于衬底上的液体膜，例如液体的薄膜。浸没液体可以被供给至面对投影***的正对表面(该正对表面可以是衬底和/或衬底台的表面)以及供给至投影***的区域或该区域内。图2-6中的液体供给装置中的任一种也可以用于这种***中。然而，密封特征不存在、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。
如在图2和3中所示的，液体通过至少一个入口被供给至衬底上，优选沿衬底相对于最终元件的移动方向。在已经通过投影***下面之后，通过至少一个出口去除液体。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是所述布置的示意图，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。在图2中，虽然液体沿着衬底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示出了一个实例，其中在最终元件的周围在每一侧以规则的重复方式设置了四组入口和出口。要注意的是，图2和3中的箭头表示液体流动的方向。
在图4中示出了另一个具有液体局部供给***的浸没光刻解决方案。液体由位于投影***PS每一侧上的两个槽状入口供给，由设置在入口的径向向外的位置上的多个离散的出口去除。所述入口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，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)。要注意的是，图4中的箭头表示液体流动的方向以及衬底的方向。
另一种已经提出的布置是提供具有液体限制结构的液体供给***，液体限制结构沿着投影***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。图5中示出这种布置。
在一实施例中，光刻设备包括液体限制结构，其具有液体去除装置，液体去除装置具有用网状物或类似的多孔材料覆盖的入口。网状物或类似的多孔材料提供接触投影***的最终元件和可移动台(例如衬底台)之间的空间内的浸没液体的孔的二维阵列。在一实施例中，网状物或类似的多孔材料包括蜂窝状结构或其他多边形网孔。在一实施例中，网状物或类似的多孔材料包括金属网状物。在一实施例中，网状物或类似的多孔材料围绕光刻设备的投影***的像场周围延伸。在一实施例中，网状物或类似的多孔材料位于液体限制结构的下表面上并且具有面朝向台的表面。在一实施例中，网状物或类似的多孔材料的下表面的至少一部分基本上平行于台的上表面。
图5示意地示出液体局部供给***或流体处理结构12，其沿投影***的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间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的表面。)尽管可以在Z方向(在光轴的方向上)上存在一些相对移动，但是流体处理结构12在XY平面内相对于投影***基本上是静止的。在一实施例中，密封被形成在流体处理结构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(这种具有气体密封的***在欧洲专利申请出版物EP-A-1,420,298中公开)或液体密封。
流体处理结构12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内。到衬底W的非接触密封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和投影***PS的最终元件之间的空间内。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流体处理结构12形成。液体通过液体入口13被引入到投影***PS下面和流体处理结构12内的所述空间11中。所述液体可以通过液体出口13去除。流体处理结构12在投影***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。在一实施例中，所述流体处理结构12的内周的上端处的形状与投影***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，内周与像场的形状大致一致，例如矩形，虽然并不是必须的。
液体通过在使用时在所述流体处理结构12的底部和衬底W的表面之间形成的气体密封16而被限制在空间11中。气体密封由气体形成。气体密封中的气体在负压下通过入口15提供到流体处理结构12和衬底W之间的间隙。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高速气流16，从而限制液体。气体作用在流体处理结构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16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US2004-0207824中公开，其通过参考全文并于此。在一实施例中，流体处理结构12不具有气体密封。
图6示出流体处理结构12，其是液体供给***的一部分。流体处理结构12围绕投影***PS的最终元件的外周(例如圆周)延伸。
部分地限定空间11的表面内的多个开口20提供液体至空间11。液体在进入空间11之前通过侧壁28、22中的开口29、20而经过相应的室24、26。
在流体处理结构12的底部和正对表面(例如衬底W、或衬底台WT或两者)之间提供密封。在图6中，密封装置配置成提供无接触密封并且由若干个部件组成。在投影***PS的光轴的径向向外位置处，(可选地)设置流动控制板51，其延伸进入空间11。控制板51可以具有开口55以允许流动液体通过；开口55可以是有利的，如果控制板51沿Z方向移动(例如平行于投影***PS的光轴)。流体处理结构12的面对(例如相对)所述正对表面(例如衬底W)的底表面上的流动控制板51的径向向内位置处，可以是开口180。开口180可以沿朝向正对表面的方向提供液体。在成像期间，这可以有利于通过用液体填充衬底W和衬底台WT之间的间隙来阻止浸没液体中的气泡形成。
开口180的径向向外位置处可以是抽取器组件70，用以从流体处理结构12和正对表面之间抽取液体。抽取器组件70可以作为单相或双相抽取器操作。抽取器组件70用作液体的弯液面320的弯液面钉扎特征。
抽取器组件的径向向外位置处可以是气刀90。在美国专利申请出版物第US2006/0158627号中详细公开一种抽取器组件和气刀的布置，这里通过参考全文并入此。
作为单相抽取器的抽取器组件70可以包括液体去除装置、抽取器或入口，例如在美国专利申请出版物第US2006-0038968号中详细公开的一种，这里通过参考全文并入此。在一实施例中，液体去除装置70包括入口120，其被多孔材料111覆盖，多孔材料用于将液体和气体分开以允许单液相的液体抽取。腔121内的负压被选择成使得多孔材料111的孔内形成的弯液面阻止周围环境气体被抽入液体去除装置70的腔121内。然而，当多孔材料111的表面与液体接触时，没有弯液面限制流动并且液体可以自由地流入液体去除装置70的腔121内。
多孔材料111具有大量的小孔，每一个小孔具有5-50微米范围内的尺寸，例如宽度(例如直径)。多孔材料111在将要被去除液体的表面(例如正对表面，如衬底W的表面)以上的高度可以保持在50至300微米范围内。在一实施例中，多孔材料111是至少轻微亲液的，即到例如水等浸没液体的动态接触角小于90°，期望小于85°，或期望地小于80°。
气刀90的径向向外位置处可以设置一个或多个出口210，用以从气刀90去除气体和/或去除通过气刀90逃逸的液体。所述一个或多个出口210可以位于气刀90的一个或多个出口之间。为了便于引导流体(气体和/或液体)至出口210，可以在液体限制结构12内设置凹陷220，其方向从气刀90的出口和/或气刀90的出口之间朝向出口210。
虽然在图6中没有具体示出，但是液体供给***具有用以处理液体的水平面变化的布置。这使得在投影***PS和液体限制结构12之间建立的液体(并形成弯液面400)可以被处理并且不会逃逸。一种处理这种液体的方法是提供疏液(例如疏水)涂层。涂层可以在围绕投影***PS的最终光学元件和/或开口的流体处理结构12的顶部周围形成带。该涂层可以在投影***PS的光轴的径向向外位置处。疏液(例如疏水)涂层有助于将浸没液体保持在空间11内。附加地或替换地，可以设置一个或多个出口201以去除相对于结构12到达一定高度的液体。
另一局部区域布置是流体处理结构，其使用气体拖曳原理。所谓的气体拖曳原理已经在例如美国专利申请出版物US 2008-0212046、US2009-0279060以及US 2009-0279062中描述。在那种***中，抽取孔以期望具有角部的形状的形式布置。角部可以与优选的诸如步进或扫描方向等移动方向对准。对于沿优选方向的给定速度，相比于两个出口垂直于优选方向对准的情形，这减小了作用在流体处理结构的表面中的两个开口之间的弯液面上的力。然而，本发明的实施例可以应用于流体处理***，其在平面上具有任何形状，或具有诸如以任何形状布置的抽取开口等部件。在非限制列表中的这种形状可以包括诸如圆形等椭圆、诸如矩形(例如，正方形)等线性形状或者诸如菱形等平行四边形，或具有多于四个角部(例如四个或更多个顶点)的有角形状。
在与本发明的实施例相关的US 2008/0212046A1中的***的变体中，布置开口所形成的有角形状的几何形状允许尖锐的角部(在大约60°和90°之间、期望在75°和90°之间，最期望在75°和85°之间)呈现为角部与扫描和步进方向对准。这允许在每个对准角部的方向上的速度的提高。这是因为减少了由于在扫描方向上(例如超过临界速度所引起的)弯液面的不稳定而导致的液体液滴的形成。在角部与扫描和步进方向对准的情形中，在两个方向上都可以实现增大的速度。期望地，沿扫描和步进方向的移动速度可以基本上相等。
如上解释的，浸没液体从衬底W的表面上的蒸发可以引起衬底W的冷却和变形。通过补偿冷却可以减小这种变形。通过例如加热衬底W可以补偿冷却。例如，可以通过加热衬底W下面的衬底台WT而加热衬底W。通过运转加热后的流体通过形成在衬底台WT内的沟道，可以加热衬底台WT。为了在衬底W安装在衬底台WT上时提供衬底W的平坦度，衬底W和衬底台WT之间的接触面积受到限制。在一实施例中，通过将衬底W安装在衬底台WT上的突节上来限制接触面积。在一实施例中，接触面积在1-3％范围内。限制与衬底W的接触面积能够减小污染物可以在衬底台WT和衬底W之间在衬底台WT和衬底W之间的接触点处找到其行进路径的范围。然而，限制与衬底W的接触面积降低了衬底台WT和衬底W之间的热耦合品质。这种热耦合品质的降低能够降低在衬底台WT和衬底W之间转移热的效率。可以用于补偿衬底W的冷却的衬底台WT加热效率因而被降低。
甚至在衬底台WT的温度没有人为地(例如，主动地)被控制以补偿衬底W中的温度变化时，衬底台WT的存在也将倾向于减小温度变化。这是因为衬底台WT的热容量通常远大于衬底W的热容量。如果在衬底W和衬底台WT之间存在一定热耦合，则施加至衬底W的热负载将在衬底W和衬底台WT之间一定程度上共享。因而，衬底W和衬底台WT之间的热耦合将倾向于减小衬底W的温度变化的幅度。这种效应可以称为“被动补偿”。改善衬底W和衬底台WT之间的热耦合将有助于改善这种被动补偿的效率。
在一实施例中，提供高热导率气体至衬底W和衬底台WT之间的区域。在一实施例中，用支撑衬底W的突节的高度、形状以及间隔近似地限定衬底W和衬底台WT之间的区域的容积。在一实施例中，在298K(室温)条件下气体的热导率大于或等于100mW/(m.K)。100mW/(m.K)意味着每米开氏温度100毫瓦，即每米开氏温度0.1瓦。这种气体在下文可以称为“高热导率气体”。在一实施例中，高热导率气体包括：He(氦气)，其热导率在室温条件下为157mW/(m.K)；H2(氢气)，其热导率在室温条件下为187mW/(m.K)；或He和H2的混合物(和可选地一种或多种其他气体)。高热导率气体改善衬底W和衬底台WT之间的热耦合。这种改善的热耦合可以减小衬底W中由于上述被动补偿效应带来的温度梯度。在一实施例中，衬底台的温度被主动地控制以补偿衬底W的所测量的和/或预测的冷却。在这种实施例中，改善的热耦合将改善所执行的主动补偿的效率。例如，可以更加精确地和/或在较短的响应时间情况下执行所述补偿。在一实施例中，可以提供一种或多种下面的气体至衬底W和衬底台WT之间的区域：空气、氩气和/或氮气。在一实施例中，与上述一种或多种高热导率气体一起提供空气、氩气和/或氮气中的一种或多种。在一实施例中，除了上面所说的气体或气体混合物中任一种外还提供水蒸汽。
图7示出一实施例，包括气体处理***30以提供气体至衬底台WT和安装在衬底台WT上的衬底W之间的区域。通过气体处理***30提供的气体具有在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的热导率、期望在298K的条件下大于150mW/(m.K)的热导率。在一实施例中，气体通过供给管线32被供给至衬底台WT并通过抽取管线34抽回。在一实施例中，供给管线32供给气体至衬底W和衬底台WT之间的区域的一部分，其中所述部分沿横向(例如，相对于衬底W和/或衬底台WT的中心的径向方向)处于抽取管线34抽取气体所在的区域的内侧。替换地或附加地，供给管线32可以提供气体至衬底W和衬底台WT之间的区域的另一部分，其中所述另一部分沿横向在抽取管线34抽取气体所在的区域的外侧。通常，气体可以布置成沿任何方向流动。然而，在特定实施例中，所述流动布置成主要是沿横向向内。在其他实施例中，所述流动布置成主要横向向外。
图8至13是图7中的布置的衬底台区域的放大视图。为了清楚起见，未示出支撑衬底W的突节，但是应该认识到，突节或其他等价物是存在的。
图8示出一实施例，其中衬底台WT包括一个或多个供给口38，用以从气体处理***30供给气体至衬底W和衬底台WT之间的区域40。还设置一个或多个抽取口42以抽取来自区域40的流体。所述一个或多个供给口38可以连接至位于一个或多个供给口38和供给管线32之间的中间供给腔39。在一实施例中，中间供给腔39具有多个输出端，每一个输出端对应多个供给口38中的一个或多个。中间供给腔39可以具有仅一个出口至供给管线32。然而，在一实施例中，中间供给腔39具有多于一个的出口至供给管线32。在一实施例中，设置多个供给管线32，每一个具有至单个中间供给腔或不同的中间供给腔的分离或单独连接装置。中间供给腔39提供便利的机构用于使用有限数量的供给管线32(例如一个供给管线32)，以供给流体至数量多于供给管线32数量的多个供给口38(例如多于一个供给口38)。在一实施例中，一个或多个供给管线32直接连接至一个或多个供给口38，而没有中间供给腔39。
类似地，中间抽取腔43可以设置在一个或多个抽取口42和一个或多个抽取管线34之间。在一实施例中，中间抽取腔43具有引导至对应的多个抽取口42的多个出口和引导至抽取管线34的单个出口。在一实施例中，中间抽取腔43形成具有与衬底类似的尺寸和形状的闭合回路。例如，中间抽取腔43可以配置成延伸通过衬底台WT的与衬底W的外周边缘47紧邻的区域。例如，中间抽取腔43的轴线可以是圆形的。
在图8示出的布置中，供给口38和抽取口42定位成以便提供从靠近衬底W外周47的区域45的、周围环境气体(例如空气)或浸没流体或两者的横向向内的流动(箭头41)。周围环境气体和/或浸没流体可以进入而通过小的间隙49，间隙49在某些实施例中可以形成在衬底W的外周47和围绕所安装的衬底W的部件(例如用于安装衬底台WT或衬底台WT自身的一部分的安装块或“编码器块”)的上表面之间。供给口38和抽取口42配置成在紧邻(例如沿横向向内的方向紧邻)抽取口42(在该实施例中可以称为“外周抽取口”，因为它们被定位成紧靠被安装的衬底W的外周47)的区域内提供高传导率气体的横向向外的流动(箭头57表示流动方向，阴影区域示意地表示由高传导率气体填充的部分)。
在一实施例中，周围环境气体、浸没流体或两者的向内流动(箭头41)因此在外周抽取口42的区域内与高热传导率气体的横向向外流动(箭头57)相遇。因而，使用相同的抽取口42可以方便地去除所有这些混合物(交叉阴影部分)，因此不需要附加或额外的抽取口。此外，周围环境气体、浸没流体或两者的向内流动减小了高热传导率气体通过邻近衬底W的外周47的间隙49逃逸的可能性。因而，可以减小衬底W之上的区域被高热传导率气体污染的程度或风险。因而，可以减小衬底W之上的区域内的周围环境气体的成分改变引起的测量设备(例如干涉仪测量***)损坏的程度或风险。
在一实施例中，设置可以从邻近衬底W的外周47的区域45抽取走周围环境气体、浸没流体或两者的外周抽取口42可以有利地减小气泡进入衬底W之上的区域中的浸没液体内的风险。替换地或附加地，外周抽取口42可以有利地限制浸没流体朝向衬底W下面的区域40的中心部分行进的程度。因而，设置外周抽取口42甚至在没有气体处理***30的情况下也能够提供期望的功能，以提供高热导率气体至衬底W下面的区域40。配合这种方式，即提供高热导率气体至区域40以便有效地与这些外周抽取口工作的方式，允许用最小量的附加的硬件实现期望的性质。
在一实施例中，衬底台WT设置有外周流动限制结构50A、50B，以限制衬底W和衬底台WT之间的区域40的横向内侧部分和横向外侧部分之间的流体流动。在图示的实施例中，设置一对外周流动限制结构50：内侧外周流动限制结构50B和位于内侧结构50B的径向外侧且完全围绕内侧结构50B的外侧外周流动限制结构50A。对于内侧外周流动限制结构50B，横向内侧部分是结构50B的右边的部分，横向外侧部分是结构50B的左边的部分。对于外侧外周流动限制结构50A，横向内侧部分是结构50A的右边的部分，横向外侧部分是结构50A的左边的部分。在图示的布置中，抽取口42位于内侧和外侧外周流动限制结构50A、50B之间。在一实施例中，外周流动限制结构的一个或多个具有基本上圆形形状，其位于衬底W的主要部分的径向外侧(可选地，以衬底W的中心为中心)。流动限制结构50A、50B的一个或多个可以包括在衬底W的若干微米内延伸的构件。该构件和衬底之间的受限制的间隙增大了流动阻力，因而限制了跨过流动限制结构50A、50B的流动。流动限制结构50A和50B便于维持内侧流动限制结构50B的横向内侧区域内的部分真空。在一实施例中，部分真空用于将衬底W夹持至衬底台WT。在外侧和内侧流动限制结构50A、50B之间设置一个或多个抽取口42还减小了高热导率气体逃逸进入衬底W之上的区域内的程度或风险。此外，流动限制结构50A、50B减小了位于区域40内的高热导率气体被通过间隙49进入的周围环境气体、浸没流体或两者污染的程度或风险。在一实施例中，设置仅一个外周流动限制结构。在另一实施例中，设置多于两个的外周流动限制结构。
在一实施例中，一个或多个外周抽取口42可以在内侧和外侧外周流动限制结构50A和50B之间的区域内保持比内侧结构50B的横向内侧区域中保持的真空程度高的真空。在一实施例中，外侧外周流动限制结构50A帮助阻止高热导率气体通过间隙49逃逸至衬底W的测量***侧。
在图8示出的布置中，设置两个外周流动限制结构50A、50B，并且在两个结构50A、50B之间设置一个或多个外周抽取口42。然而，在一实施例中，可以设置一个或多个外周流动限制结构，在它们之间具有或没有外周抽取口42。在一实施例中，两个外周流动限制结构50之间可以不设置外周抽取口42。在一实施例中，可以设置一个或多个外周抽取口42而没有任何外周流动限制结构50。在一实施例中，外周抽取口42可以以闭合路径布置，例如围绕衬底W下面的区域40的主要部分(当垂直于衬底W的平面看)。
图9示出衬底的外周区域的放大视图，其示出设置三个流动限制结构的实施例：内侧外周流动限制结构50B、中间外周流动限制结构50C以及外侧外周流动限制结构50A。中间外周流动限制结构50C在结构50B的横向外侧(例如完全围绕)而在结构50A的横向内侧(例如被包围)。该实施例的三个结构50A、50B、50C便于在四个不同的区域内保持不同的压力(例如不同的真空水平)：1)结构50B的内侧区域；2)结构50B和结构50C之间的区域；3)结构50C和结构50A之间的区域；以及4)结构50A的外侧区域。在一实施例中，一个或多个外周抽取口42可以设置在结构50B和50C之间。在一实施例中，一个或多个外周流动抽取口42可以设置在结构50C和50A之间。在图示的布置中，一个或多个流动限制口42设置在结构50B和5C之间以及结构50C和50A之间。箭头63、69、71以及73示意地示出用于这种布置的示例性非限制流动图案。在这种布置中，结构50C和50A之间的外周抽取口42抽取通过间隙49进入的周围环境气体和/或浸没液体的大部分。因此，结构50C和50B之间的外周抽取口42比图8中示出的类型的实施例接收较少的周围环境气体和/或浸没液体。因而，高热导率气体在由结构50C和50B之间的外周抽取口42抽取的气体中的比例高很多，这便于重新使用这种气体。例如，可以直接重新使用由结构50C和50B之间的外周抽取口42抽取的气体(而不需要采取任何步骤首先纯化被抽取的气体)。替换地或附加地，由于较高的起始纯度，被抽取的气体可以更容易地重新处理。在一实施例中，设置两级的流体抽取(即，结构50A和50C之间的抽取，以及结构50C和50B之间的抽取)还可以减小周围环境气体和/或浸没液体到达最内侧结构50B的内侧区域的机会和/或高热导率气体通过间隙49逃逸至衬底W的测量侧的机会。
图10示意地示出衬底台WT位于衬底W下面的部分包括一个或多个通孔52(图10中仅示出一个通孔52)的实施例的示例。这些通孔52可以设置成便于安装衬底W和/或例如从衬底台WT拆卸衬底W。例如，通孔52可以配置成容纳销(其可以例如称为“升高销”)，以将衬底W推离衬底台WT和/或允许受控地将衬底W降低到衬底台WT上。替换地或附加地，通孔52可以配置成容纳一个或多个对准销以对准衬底台WT与衬底台WT下面的结构，例如编码器块或安装块。例如，对准销可以配置成与形成在衬底台WT下面的结构中的对应的槽或孔接合。
通孔52包括进入衬底台WT和衬底W之间的区域40的开口54。因而，对于通孔52可以提供路线给周围环境气体以进入区域40并污染高热导率气体。这种污染会减小气体的热导率。因而，污染会降低衬底台WT和衬底W之间的热耦合的效率。
在图10的布置中，通过设置一对围绕至通孔52的开口54的通孔流动限制结构60，可以降低被来自通孔52的周围环境气体污染的程度或风险：外侧通孔流动限制结构60A和内侧通孔流动限制结构60B。例如，外侧通孔流动限制结构60A可以相对于通孔位于内侧通孔流动限制结构60B的径向外侧(例如外侧结构60A可以以闭合的回路形式完全包围内侧结构60B)。可选地，一个或多个通孔抽取孔62设置在外侧和内侧结构60A、60B之间。在一实施例中，通孔抽取口62包括中间通孔抽取腔64。中间通孔抽取腔64可以可选地围绕通孔52以闭合的环形式(例如圆形或环形、多边形或不规则的闭合路径)形成。在一实施例中，设置多个通孔抽取口62，其沿着围绕通至通孔52的开口54的闭合路径。在一实施例中，围绕给定通孔52的所有通孔抽取口62连接至单个中间通孔抽取腔64。在一实施例中，中间通孔抽取腔64和气体处理***30之间的连接的数量少于离开单个中间通孔抽取腔64的通孔抽取口62的数量。例如，在气体处理***30和中间通孔抽取腔64之间仅有一个连接。
在一实施例中，由图9中示出的布置类推，围绕一个或多个通孔中的每一个可以设置多于两个的流动限制结构。图11中示出具有中间流动限制结构60C的示例布置，其是邻近通孔52的区域的放大视图。在相邻通孔流动限制结构之间的区域中的至少两个内可以设置一个或多个通孔抽取口62。在示出的示例中，在结构60B和60C之间以及结构60C和60A之间的区域内可以设置一个或多个通孔抽取口62。通过在径向向内方向上紧邻的流动限制结构(在示出的实施例中为结构60C)与最外侧结构(在图示的实施例中为结构60A)之间的通孔抽取口62抽取的气体的纯度将增大，因而便于重新使用被抽取的气体。
上面提到的流动限制结构(例如内侧、中间、外侧、外周或通孔结构)中的任一种可以形成闭合的路径。应该理解，这些路径可以采用任何闭合的平面图或回路的形式。例如，这些路径可以是圆形或环形、多边形(例如六边形)或不规则的形状。
在如图10所示的布置中，通孔52被通孔流动限制结构60A、60B两者围绕，并且被一个或多个通孔抽取口62围绕。然而，在一实施例中，通孔53可以仅被通孔流动限制结构围绕(而没有任何通孔抽取口)。在一实施例，通孔52可以仅被通孔抽取口的环围绕(而没有通孔流动限制结构)。如图10示意地看到，参考至通孔52的开口54附近的非阴影部分和区域40内的阴影部分之间的边界，周围环境气体被通孔流动限制结构60A和/或通孔抽取口62限制到至通孔52的开口54的区域。因而，可以限制区域40内的高传导率气体的污染。衬底台WT和衬底W之间的热耦合的干扰因此被限制。
图12示出一种配置，其中衬底台WT设置有通孔供给口66，其用以以这种方式供给高传导率气体至通孔52：即，使得至少在通孔52的一部分内经由通孔供给口66引入的气体流动离开衬底W。在图示的实施例中，离开衬底的流动是在通孔供给口66的下面(箭头65)。在图12示出的布置中，通孔供给口66被设置成以便横向开口进入通孔52。与腔39类似，可以设置腔68用于通孔供给口66。提供离开衬底W的高传导率气体的流动使得周围环境气体更难以通过通孔52行进朝向衬底W。因而，可以降低周围环境气体污染区域40的程度或风险。图12的布置可以与图10中的布置结合使用，例如图12的布置用于一个或多个选定的通孔，而图10的布置用于其他通孔。
在一实施例中，可以围绕至通孔52的开口54设置流动限制结构59。流动限制结构59可以帮助确保衬底W下面的压力可以保持在足够的真空水平，同时开口54处的压力可以较高，例如接近周围环境压力。流动限制结构59可以促进高热导率气体流离开衬底W(箭头65)，因而进一步降低了周围环境气体污染衬底W下面的区域40内的低热导率气体的风险。
图13示出一种布置，其中设置边缘密封件72密封周围部件和衬底W的外周47之间的间隙49。边缘密封件72可以包括例如薄的环形部件。边缘密封件72可以由例如金属或塑料形成。边缘密封件72可以是刚性的或柔性的。边缘密封件72可以是例如自粘结的。边缘密封件72可以有利地防止间隙49之上的周围环境气体的污染。在一实施例中，可以在衬底可以纵向通过边缘密封件的开放状态和闭合状态之间驱动边缘密封件72(在该配置中边缘密封件72可以称为“机械边缘密封件”)。
在具有边缘密封件72的实施例中，周围环境气体或浸没流体不可能通过间隙49进入衬底W下面的区域40(或至少极大地减小这种可能性的程度)。在这种类型的布置中，因而不再(或较少)需要提供机构阻止或限制区域40被周围环境气体和/或浸没流体的污染。在图13中，在邻近衬底W的外周47的区域内设置一个或多个外周供给口74。外周供给口74配置成提供朝向区域40的内侧区域的高传导率气体的横向向内流动。横向向内的流动比例如衬底安装过程期间期望在夹持衬底W的外周部分之前真空夹持衬底W的中心部分的情形中的横向向外的流动更方便。抽取口76设置在中心区域内。流动限制结构78可以相对于一个或多个外周供给口74设置在横向向内位置处。流动限制结构78可以有助于隔离区域40的中心部分，并因此便于在该区域内建立部分真空用于夹持衬底W。在一实施例中，流动限制结构78包括流动限制环。
图14示出一实施例的示例，包括冲洗贮液器82，其用以在大于大气压的压力(例如大于或等于1.5倍大气压力或更高)条件下存储高传导率气体。设置连接***84以连接贮液器82至衬底W和衬底台WT之间的区域40。连接***84可以配置成例如在贮液器82和区域40之间提供相对低流动阻力路径。通过提供低流动阻力路径，高热导率气体迅速地流入区域40。这种快速流可以称为“冲洗流”。冲洗流可以有效地从区域40基本上去除(“冲洗掉”)大部分周围环境气体。在连接至区域40之前在冲洗贮液器82内保持相对高的压力(例如大于大气压力，例如大于或等于1.5倍的大气压力或更高)还有助于确保气体快速流入区域40。在一实施例中，该流被允许连续，直到区域40内的压力变成基本上等于冲洗贮液器82内的压力。期望地，提供区域40的快速填充，使得安装衬底的时间可以缩短。缩短用以安装衬底的时间可以提高产出。在一实施例中，连接***84配置成在完成冲洗流动(或完成一定程度，例如因为冲洗贮液器82内的压力已经降到一定水平以下)时切换冲洗贮液器82和连续流源80之间的连接。例如，连接***84可以配置成关闭连接冲洗贮液器82至连接***84的连接装置79，同时保留至连续流源80的连接装置75开放，或如果其没有开放，则打开至连续流源80的连接装置75。在这种布置中，连续流源80内的压力将阻止回流。附加地或替换地，止回阀77可以定位在连续流源80和连接***84之间。在一实施例中，在区域40对冲洗贮液器82和连续流源80开放的同时执行冲洗流动(其中来自冲洗贮液器82的大部分流大部分用作冲洗流)。在这种情形中连接***84执行的“切换”将对应在连续流源80和冲洗贮液器82两者都连接至区域40时的状态与仅连续流源80连接至区域40时的状态之间的切换。连接***84还可以配置成在其已经用于提供气体至区域40之后提供来自源80的气体流至冲洗贮液器82，以便将冲洗贮液器82内的压力转变回至起始压力。进入区域40的气体体积由冲洗贮液器82的体积和启动冲洗流之前其中气体被维持所处的压力确定。这种自限制的行为意味着可以提供快速的气体流而不需要精细的控制***用于避免提供太多的气体。
在一实施例中，冲洗贮液器82可以如下所列地被使用。在第一阶段，衬底W被放置到衬底台WT上。随后通过将周围环境气体从中心区域抽走来降低衬底W下面的中心区域内的压力。例如，中心区域内的压力可以减小至大约0.5大气压力。在第二阶段，衬底W下面的***区域的压力也被减小至大气压力以下，例如大约0.5个大气压。在第三阶段，衬底W下面的中心区域连接至冲洗贮液器82，使得高热导率气体在短时间段内进入衬底W下面的中心区域。这将导致衬底W的中心部分下面的压力迅速地升高。例如，在此阶段期间中心区域内的压力可以升高到大约一个大气压。在第四阶段，高热导率气体的流动被切换为连续流动。连续流动被控制成使得衬底W下面的压力稳定在大气压力以下的压力，使得衬底W被牢固地连接至衬底台WT。例如，在此阶段期间压力可以被稳定为大约0.5个大气压力。
上述的安装衬底的方法还可以在不使用冲洗贮液器的情况下使用。例如，在第三阶段，使用连续的供给***可以供给高热导率气体，其中气体的流动被主动地或被动地控制，以实现想要的流量。
在一实施例中，可以设置抽吸贮液器83以帮助从衬底W和衬底台WT之间的区域40去除流体。抽吸贮液器83可以包括被保持在例如0.1大气压或更低的部分真空以下的容积。例如通过打开阀81将抽吸贮液器83连接至衬底W下面的区域40会导致流体迅速地从区域40流入抽吸贮液器83。当区域40和抽吸贮液器83内的压力相等时或当关闭至抽吸贮液器83的连接时，流动将停止。在一实施例中，可以被抽取的气体量依赖于抽吸贮液器83的体积和抽吸贮液器83内的初始分压。因此，不需要提供感测设备或控制设备以确保泵抽动作不会过分多。抽吸贮液器83可以用于例如在衬底安装操作期间从衬底W下面的区域抽取周围环境气体。抽吸贮液器83因而可以帮助加速衬底安装操作。替换地或附加地，抽吸贮液器83可以用于例如在衬底安装操作期间从抽取高热导率气体。抽吸贮液器83因而可以有助于加速衬底安装过程。真空管线(例如泵)85可以连接至抽吸贮液器83，以允许抽吸贮液器83内的部分真空在使用之后被重新建立。
图15示出再处理***86的示例，用以从已经通过衬底W和衬底台WT之间的区域40的流体抽取具有高热导率的气体。再处理***86经由入口87接收将要被重新处理的流体并经由出口89输出被抽取的气体用于重新使用。在一实施例中，再处理***86包括分离***，用以从输入流体抽取密度比流体中气体的平均密度低的气体。通常，在298K条件下具有高于或等于100mW/(m.K)的热导率的气体的密度将比周围环境气体或浸没流体的密度低很多。高热导率气体将因此倾向于升高至包含周围环境气体、浸没液体以及高热导率气体的混合物的容器的上部。因此，分离***可以包括分离容器90，其在分离容器90的下部具有废物出口96，在分离容器90的上部具有低密度气体出口95。被分离***抽取的气体的纯度，例如经由低密度气体出口95离开分离容器90的气体可以通过纯度传感器92进行测量。纯度传感器92可以包括例如热导率传感器、密度传感器或两者。在一实施例中，来自纯度传感器92的输出被输入至控制***93，其基于纯度传感器92的输出控制从分离容器90流出的较低密度气体的流量。例如，控制***93可以配置成当纯度传感器92指示离开分离容器90的气体的纯度高于特定阈值时(或当热导率高于特定阈值时和/或当密度低于特定阈值时)打开至出口89的阀94。当纯度传感器指示气体还不到可接受品质时，控制***93可以关闭阀94以停止或限制从分离容器90流出的流动。以此方式停止或限制流动为分离容器90内进行的分离过程提供更多的时间。当纯度传感器92指示气体具有想要的品质时，或因为阀94已经闭合一定时间之后，控制***93可以打开阀94并经由出口89重新开始提供重新处理后的气体。
在一实施例中，上述的一个或多个衬底台组件可以用于下面的方法，以用于从衬底台拆卸衬底。在第一阶段，气体处理***30配置成提供高热导率气体至衬底W下面的区域40。第一阶段的结束可以对应例如曝光阶段的结束。在第二阶段，气体处理***切换至提供冲洗气体(例如周围环境气体和/或空气)而不是高热导率气体至衬底W下面的区域40的模式。这个过程可以是连续的，直到高热导率气体已经基本上从衬底W下面的区域40被冲走。在最后的阶段，期望在高热导率气体的浓度已经下降至特定阈值以下之后，从衬底台WT移除衬底W。在一实施例中，提供冲洗气体至衬底W下面的区域40的过程可以持续一定时间段、足以确保高热导率气体的浓度将已经下降至阈值以下。替换地或附加地，可以设置传感器以检测衬底W下面的区域40内的高热导率气体的浓度。例如，通过测量区域40内的气体的热导率，可以估计高热导率气体的浓度。在一实施例中，周围环境气体持续地流入区域40，直到所测的热导率下降到特定阈值水平以下。这些步骤或过程通过在拆除或移除衬底时释放高热导率气体而降低了衬底W之上的区域的污染风险。
如所认识到的，在将高热导率气体供给至衬底和衬底台之间的区域并且使用在该区域内的部分真空将衬底夹持至衬底台的情形中，以保持部分真空的方式供给高热导率气体。例如，可以控制流入区域的气体的流量、流出区域的气体的流量或两者，以帮助确保在所述区域的至少一部分内的压力低于一个大气压力，例如大约0.5个大气压。
在一实施例中，通过使用液体的汽化/凝结或冷凝的潜热可以提高从衬底台转移热至衬底的效率。在一实施例中，这通过提供湿润气体(例如湿润的空气)进入区域40来实现。当衬底台比衬底温度高时，则存在液体(例如水)从衬底台表面的净蒸发和液体在衬底表面上的净凝结或冷凝。由于汽化的潜热，蒸发过程将有效地从衬底台提取热。由于冷凝的潜热，冷凝过程将有效地转移热至衬底。汽化的潜热与冷凝的潜热具有相同的大小。
可以从外部源提供湿润的气体(即，在区域40的外部执行用以产生蒸汽的蒸发过程)。然而，这种方法在区域40内的压力存在波动的时候倾向于导致衬底温度的波动(“夹持压力”)。
图19是示出区域40内的部分水压和饱和温度被预期如何作为夹持压力的函数变化的示例曲线。垂直轴110表示部分水压力，单位mbr。可以想到，通常的部分水压力将是大约26.4mbr。垂直轴线112表示饱和温度，单位摄氏度。水平轴114表示夹持压力，单位mbr。线116表示饱和温度随夹持压力的变化。线118表示部分水压力随夹持压力的变化。如图所示，相对小的仅20mbr的夹持压力增大(或减小)预期导致大约0.6摄氏度的饱和温度的升高(或降低)。饱和温度的变化将对衬底温度具有对应的影响。使用来自外部源的湿润气体的***的性能因此受到夹持压力变化的牵制。
在一实施例中，上述一个或多个问题，例如与使用外部湿润气体源相关的问题通过用液体在使用时覆盖衬底台WT的与衬底W相对的部分的20％或更多来解决。随后液体蒸汽(例如水蒸汽)经由局部蒸发被提供至区域40。部分液体(例如水)压力将仅依赖于可以被精确地控制的衬底台WT的温度。饱和温度应该不再显著地随着夹持压力变化。
如上所述，液体可以覆盖衬底台WT的表面的、与衬底W相对的一部分的至少20％。期望地，覆盖至少30％，更期望至少40％，或更期望是至少50％。
不需要预浸湿衬底，但是可选地也可以提供。
图16示出用以提供液体至区域40的液体处理***的一个示例。在一实施例中，液体处理***包括贮液器104，其包含液体106。连接器元件102设置用以将液体从贮液器104转移至区域40。连接器元件102可以例如包括管和/或芯吸结构。连接器元件102可以配置成利用毛细作用从贮液器104吸入液体至区域40。替换地或附加地，可以利用不同的机制将液体106从贮液器104输运至区域40。例如，在连接器元件102的贮液器末端处的压力可以布置成高于区域40处的压力，使得液体被压力差推向区域40。
在一实施例中，连接器元件102连接至或是作为芯吸结构的一部分，芯吸结构覆盖衬底台WT的表面的、在使用时与衬底W直接相对的部分的至少20％。芯吸结构可以配置成将液体以薄膜层的方式展开或铺开在该表面的区域上。可以通过例如毛细作用驱动这种展开或铺开。在一实施例中，芯吸结构可以是亲液的(例如亲水的)。芯吸结构表面与液体(例如水)的接触角可以例如小于30度。在一实施例中，芯吸结构可以包括一个或多个槽结构，其使用毛细作用引导液体。在一实施例中，芯吸结构包括多孔结构。在一实施例中，芯吸结构由多孔SiC形成。
图17是示意地示出连接器元件102如何引导至芯吸结构104的俯视图。在该实施例中，芯吸结构105具有圆形形状。然而，芯吸结构105可以具有任何其他形状。
液体蒸汽从相对热的衬底台行进至相对冷的衬底的速率原理上会受到在区域40内散播气体的需要的妨碍。然而，衬底台和衬底之间的间隙太小，以致于可以想到这种效应是可忽略的。
衬底台WT上液体层的深度可以是几百nm最小值的量级(对应大约0.1mL的体积)。在通常的应用中，深度可以是几微米量级。在液体层不能均匀地在表面上展开的情形中，例如在芯吸结构的孔(例如具有几微米孔尺寸的芯吸结构)中提供液体层的情形中，最小深度将较大。
当拆卸衬底时，衬底可以保持湿润一短的时间段。然而，液体层将相对薄并且会迅速地蒸发。通过将干燥的气体(例如空气)吹到衬底上可以加速蒸发过程。在此阶段的液体蒸发将类似地引起衬底的冷却(大约0.3摄氏度)。然而，在此冷却期间不进行光刻，使得不会由于该冷却导致误差。
在一实施例中，在将衬底W安装到衬底台WT上之前提供液体至衬底台WT。这可以以多种方式来完成。图18示出使用喷雾器108施加液体。在一实施例中，喷雾器108配置成精细地分配液体，这有助于迅速地在衬底台WT上形成薄的液体层。薄液体层的迅速形成便于高的产出。喷雾器108可以配置成提供在气体(例如空气)中分散的液体(例如水)雾状物的喷喷射。替换地或附加地，可以使用电喷射施加液体。电喷射不使用气体输运液体，因而在喷射期间可以施加较低的热负载(较小的冷却)。
提供抽取口42(例如见图8、10以及12)和/或外周流动限制结构50A、50B可能不足以将流动减小至可接受的水平，或阻止高热导率气体泄漏至衬底之上的区域。例如在使用氦气的情形中，这种泄漏会降低例如编码器等测量***的精确度。在使用H2的情形中，由于可能的***风险，因此可能存在安全的问题。
在一实施例中，通过供给缓冲气体至衬底台WT和衬底W之间的区域，可以进一步降低高热导率气体泄漏的程度或风险。在一实施例中，高热导率气体(例如，在298K时热导率大于或等于100mW/(m.K)的气体)(可以称为“第一气体”)具有与缓冲气体不同的成分，缓冲气体可以称为“第二气体”。在一实施例中，缓冲气体用作高热导率气体的阻挡件。在一实施例中，缓冲气体供给口提供缓冲气体的“幕帘”，其以圆周的方式围绕高热导率气体。在一实施例中，幕帘形成闭合回路，可选地是圆形的，可选地定位在衬底边缘附近。在一实施例中，缓冲气体配置成在衬底台WT和衬底W之间的区域内沿径向向内的方向流动，可选地沿与高热导率气体的流动方向相反的方向。在一实施例中，缓冲气体包括具有较周围环境空气高的热导率的气体。在一实施例中，缓冲气体包括多于99％的N2。在一实施例中，缓冲气体包括多于99％的N2并且高热导率气体包括多于99％的氦气。图20、21和22示出配置成使用缓冲气体的示例实施例。
图20示出上面参照图8描述的类型的实施例如何适用于缓冲气体。在图示的实施例中，缓冲气体供给口120可以提供用于供给缓冲气体至衬底W下面的区域。在图示的布置中，缓冲气体流动限制结构122还可以设置用以限制缓冲气体泄漏到外部环境。在一实施例中，缓冲气体流动限制结构可以如上述那样应用于外周流动限制结构50A、50B。在一实施例中，例如图20示出的，在也设置外周流动限制结构50A、50B的情形中，缓冲气体流动限制结构可以设置在外周流动限制结构50A、50B的径向外侧，可选地以圆周的方式围绕外周流动限制结构50A、50B。在图示的实施例中，缓冲气体配置成沿径向向内流动(箭头124)。在一实施例中，径向向内流124的方向与高热导率气体的径向向外流57相对或相反。在图示的实施例中，通过配置成抽取高热导率气体和缓冲气体的混合物的抽取口42驱动缓冲气体的径向向内流124。在某些其他实施例中缓冲气体流动限制结构122被省略。例如，在缓冲气体的成分使得其将不明显干扰衬底之上的区域内发生的过程或步骤(例如测量过程)的情况下，缓冲气体流动限制结构122可以被省略，。
在图20中示出的实施例的变形中，最外侧的外周流动限制结构50A被省略。在图20中示出的实施例的另一变形中，最外侧的外周流动限制结构50A和缓冲气体流动限制结构122被省略。在另一变形中，内侧外周流动限制结构50B也被省略。
图21示出上面参照图10描述的类型的实施例如何适用于缓冲气体。如图20中示出的示例，设置缓冲气体供给口120和可选的缓冲气体流动限制结构122。通过从抽取口42的抽取驱动缓冲气体的向内流动124。上面参照图20描述的所有变形也可以被应用于图21的实施例。附加地或替换地，缓冲气体126的流动可以被提供至通孔52。通过通孔52的缓冲气体流126减小了高热导率气体和周围环境空气混合或接触的可能性。在高热导率气体包括氢气的情形中，由此缓冲气体可以降低通孔52的区域内***的风险。
图22示出上面参照图12描述的类型的实施例如何可以适用于缓冲气体。如图20和21示出的示例，设置缓冲气体供给口120和可选的缓冲气体流动限制结构122。通过从抽取口42的抽取驱动缓冲气体的向内流动124。上面参照图20描述的所有变形也可以应用于图22的实施例。
应该认识到，上述特征的任一项可以与任何其他特征一起使用，并且不仅是那些明确描述的组合被本申请覆盖。例如，本发明的一实施例可以应用于图2至6的实施例。
虽然本申请详述了光刻设备在制造ICs中的应用，应该理解到，这里描述的光刻设备可以有其它的应用，例如制造集成光电***、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看到，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“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”可以认为是一个或多种光学部件的组合体，包括折射型和反射型光学部件。
虽然上面已经描述了本发明的特定的实施例，但应该理解本发明可以应用到除上面所述以外的情形。例如，本发明实施例可以具有包含描述上述方法的一个或多个机器可读的指令序列的计算机程序的形式，或存储所述计算机程序的数据存储介质的形式(例如半导体存储器、磁盘或光盘)。此外，机器可读指令可以嵌入在两个或多个计算机程序中。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中和/或数据存储介质中。
这里所说的任何控制器在一个或多个计算机程序通过位于光刻设备的至少一个部件中的一个或多个计算机处理器读取时可以每一个或组合地操作。控制器可以每一个或组合地具有任何合适的配置用于接收、处理以及发送信号。一个或多个处理器配置成与至少一个控制器通信。例如，每一个控制器可以包括一个或多个处理器，用于执行包括用于上述方法的机器可读指令的计算机程序。控制器可以包括数据存储介质，用于存储这种计算机程序，和/或用于容纳这种介质的硬件。因而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。
本发明的一个或多个实施例可以应用于任何浸没光刻设备，尤其但不排他地应用于上述的那些类型以及那些以浴器的形式、仅在衬底的局部表面区域或以非限制状态提供浸没液体的浸没光刻设备。在一非限制的布置中，浸没液体可以在所述衬底和/或衬底台的所述表面上流动，使得大致整个未覆盖的衬底和/或衬底台的表面都被浸湿。在这种非限制浸没***中，流体供给***不限制浸没液体，或者提供一定比例的浸没液体限制，但基本上不是完全的浸没液体限制。
文中所提及的液体供给***应该被广义地解释。在特定的实施例中，它可以是将液体提供至投影***与衬底和/或衬底台之间的空间的机构或者结构的组合。它可以包括一个或多个结构、包括一个或多个液体开口的一个或多个流体开口、用于两相流的一个或多个开口或者一个或多个气体开口的组合。每个开口可以是通至浸没空间的入口(或者离开流体处理结构的出口)或者离开浸没空间的出口(或者通至流体处理结构的入口)。在一实施例中，空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者空间的表面可以完全地覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者空间可以包括衬底和/或衬底台。液体供给***可以可选地进一步包括一个或多个元件，用于控制液体的位置、量、品质、形状、流量或任何其他特征。
根据以上内容，本发明至少公开了以下方面：
1.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中由气体处理***提供的气体包括H2。
2.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，
其中衬底台包括用以从气体供给***供给气体至衬底和衬底台之间的区域的供给口，和用以从所述区域抽取流体的抽取口，所述抽取口包括外周抽取口，所述外周抽取口配置成从与衬底的外周邻近的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。
3.如方面2所述的衬底台组件，其中，所述供给口和抽取口配置成在与外周抽取口紧邻的区域内提供通过气体处理***提供的气体的横向向外流动。
4.如方面3所述的衬底台组件，还包括闭合路径形式的外周流动限制结构，用以限制衬底与衬底台之间的区域的、相对于衬底和/或衬底台的中心的横向内侧部分和横向外侧部分之间的流体流动。
5.如方面4所述的衬底台组件，其中，所述外周流动限制结构包括内侧外周流动限制结构和外侧外周流动限制结构，其中所述内侧外周流动限制结构被所述外侧外周流动限制结构包围。
6.如方面5所述的衬底台组件，其中，所述外周抽取口位于内侧外周流动限制结构与外侧外周流动限制结构之间。
7.如方面6所述的衬底台组件，还包括内侧外周流动限制结构与外侧外周流动限制结构之间的中间外周流动限制结构。
8.如方面7所述的衬底台组件，其中，所述外周抽取口位于相邻外周流动限制结构之间的区域的至少两个内。
9.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将第一气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的第一气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中
所述气体处理***还配置成将缓冲气体作为第二气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，所述缓冲气体具有与第一气体不同的成分。
10.根据前述方面中任一项所述的衬底台组件，其中，热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的所述第一气体/气体包括多于99％的氦气。
11.根据前述方面中任一项所述的衬底台组件，还包括：
缓冲气体供给口，用于将缓冲气体供给至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域。
12.根据方面11所述的衬底台组件，其中：
所述缓冲气体供给口配置成提供缓冲气体的径向向内流动。
13.根据方面11或12所述的衬底台组件，其中：
所述缓冲气体供给口配置成提供缓冲气体的幕帘，所述缓冲气体的幕帘以圆周的方式围绕热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的所述第一气体/气体。
14.根据方面11-13中任一项所述的衬底台组件，还包括缓冲气体流动限制结构，用以限制缓冲气体的径向向外的流动。
15.根据方面11-14中任一项所述的衬底台组件，配置成将缓冲气体供给至缓冲气体供给口，缓冲气体的成分与热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的第一气体/气体的成分不同。
16.根据方面9-15中任一项所述的衬底台组件，其中，所述缓冲气体的热导率高于空气。
17.根据方面9-16中任一项所述的衬底台组件，其中，所述缓冲气体包括多于99％的N2。
18.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，
其中所述衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底与衬底台之间的区域的开口。
19.根据方面18所述的衬底台组件，还包括围绕通孔的开口的通孔流动限制结构。
20.根据方面18或19所述的衬底台组件，还包括通孔抽取口，用以从与通孔的开口邻近的区域抽取流体。
21.根据方面20所述的衬底台组件，其中，所述通孔流动限制结构包括内侧通孔流动限制结构和外侧通孔流动限制结构，两者都围绕通孔的开口，所述通孔抽取口位于内侧通孔流动限制结构与外侧通孔流动限制结构之间。
22.根据方面21所述的衬底台组件，还包括内侧通孔流动限制结构与外侧通孔流动限制结构之间的中间通孔流动限制结构。
23.根据方面22所述的衬底台组件，其中，所述通孔抽取口位于相邻通孔流动限制结构之间的区域的至少两个内。
24.根据方面18-23中任一项所述的衬底台组件，还配置成供给缓冲气体流通过所述通孔朝向所述衬底。
25.根据方面18或19所述的衬底台组件，其中，所述衬底台包括通孔供给口，用以将热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体供给至通孔，使得在至少一部分通孔内建立离开衬底的气体流。
26.根据方面25所述的衬底台组件，其中，所述通孔供给口横向地开放进入所述通孔。
27.根据方面18-26中任一项所述的衬底台组件，其中，所述通孔配置成提供对在安装衬底或从衬底台卸下衬底期间使用的销的访问或提供对相对于用于衬底台的安装块对准衬底台的销的访问。
28.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
边缘密封件，用以在衬底之上的区域与衬底和衬底台之间的区域之间的衬底的外周边缘处提供密封，
其中所述组件配置成从与衬底的外周邻近的区域提供热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的横向向内的流动。
29.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，并且气体处理***包括冲洗贮液器，所述冲洗贮液器在大于大气压的压力条件下存储热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体。
30.根据方面29所述的衬底台组件，还包括连接***，用以将冲洗贮液器连接至安装在衬底台上的衬底与衬底台之间的区域，以便将特定量的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的冲洗流提供至所述区域中。
31.根据前述方面中任一项所述的衬底台组件，其中，所述气体处理***包括连续流动***，所述连续流动***用以在基本上恒定的压力条件下提供连续的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体流，所述压力低于大气压。
32.根据引用方面30时的方面31所述的衬底台组件，其中，所述连接***配置成允许在冲洗流和连续流之间切换。
33.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，并且气体处理***包括再处理***，所述再处理***用以从已经通过衬底与衬底台之间的区域的流体抽取热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体。
34.如方面33所述的衬底台组件，其中，所述再处理***包括分离***，用以从所述流体抽取密度低于所述流体中的气体平均密度的气体。
35.如方面34所述的衬底台组件，其中，所述分离***包括分离容器，所述分离容器包括在分离容器下部的废物出口和在分离容器上部的低密度气体出口。
36.根据方面33-35中任一项所述的衬底台组件，还包括纯度传感器，用以测量从所述分离***输出的较低密度气体的纯度。
37.根据方面36所述的衬底台组件，还包括控制***，所述控制***配置成基于所述纯度传感器的输出控制流出所述分离***的较低密度气体的流量。
38.根据方面36或37所述的衬底台组件，其中，所述纯度传感器包括热导率传感器或密度传感器或两者。
39.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
抽吸贮液器，配置成被保持在部分真空条件下并且能够选择性地连接至衬底与衬底台之间的区域、以从该区域去除流体。
40.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
液体处理***，用以将液体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，以便在使用时用液体覆盖衬底台的与衬底直接相对的部分的表面面积的至少20％。
41.根据方面40所述的衬底台组件，其中，所述液体包括水。
42.根据方面40或41所述的衬底台组件，其中，所述液体处理***包括连接器元件，所述连接器元件用以连接衬底台的表面至液体贮液器。
43.根据方面42所述的衬底台组件，其中，所述连接器元件配置成通过毛细作用从液体贮液器抽取液体至衬底台的表面。
44.根据方面40-43中任一项所述的衬底台组件，其中，所述衬底台包括芯吸结构，配置成通过毛细作用在所述表面的区域上展开或铺开液体。
45.根据方面44所述的衬底台组件，其中，所述芯吸结构包括选自下列项的一个或多个：多孔SiC、槽结构和/或亲液合成物。
46.根据方面40-45中任一项所述的衬底台组件，还包括气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)。
47.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，
其中所述衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底与衬底台之间的区域的开口，和
所述组件还包括围绕所述通孔的开口的通孔流动限制结构，所述通孔流动限制结构形成围绕所述开口的闭合路径。
48.一种浸没光刻设备，包括根据前述方面中任一项所述的衬底台组件。
49.一种从根据方面1-47中任一项所述的衬底台组件中的衬底台拆卸或移除衬底的方法，所述方法包括下列依次序的步骤：
使用气体处理***将热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体提供至衬底与衬底台之间的区域；
使用气体处理***将冲洗气体提供至衬底与衬底台之间的区域，以冲洗掉热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体；和
当热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的浓度下降至特定阈值以下时从衬底台移除衬底。
50.一种将衬底安装在根据方面1-47中任一项所述的衬底台组件中的衬底台上的方法，所述方法包括下列依次序的步骤：
将衬底放置在衬底台上；
在衬底与衬底台之间的区域的中心部分中建立低于大气压的压力；
在衬底与衬底台之间的区域中引入热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体；和
在基本上恒定的低于大气压的压力条件下建立通过衬底与衬底台之间的区域的恒定的气体流。
51.根据方面50所述的方法，其中，通过将衬底与衬底台之间的所述区域连接至包含特定量的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的冲洗贮液器来执行引入热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的步骤。
52.根据方面50或51所述的方法，其中，所述中心部分中的低于大气压的压力还低于衬底与衬底台之间的区域内的衬底的外周边缘附近的压力，并且所述方法还包括在后步骤：将外周边缘处的压力减小至基本上等于中心部分中的压力的水平。
53.一种将衬底安装在根据方面1-47中任一项所述的衬底台组件中的衬底台上的方法，所述方法包括下列依次序的步骤：
将液体施加至衬底台的表面；和
将衬底放置在衬底台上；
其中液体覆盖衬底台的与衬底直接相对的部分的表面面积的至少20％。
54.根据方面53所述的方法，其中，通过使用喷雾器或电喷射施加液体。
55.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中所述气体包括H2。
56.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
从与衬底的外周相邻的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。
57.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将第一气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述第一气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
将缓冲气体作为第二气体提供至衬底与衬底台之间的区域，所述缓冲气体与第一气体的成分不同。
58.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，
其中所述衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底与衬底台之间的区域的开口。
59.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；
在衬底之上的区域与衬底和衬底台之间的区域之间的衬底的外周边缘处进行密封；和
从与衬底的外周相邻的区域提供在298K条件下热导率大于或等于100mW/(m.K)的气体的横向向内流动。
60.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
从已经通过衬底与衬底台之间的区域的流体抽取热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体，以便重新使用所抽取的气体。
61.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将液体提供至衬底与支撑衬底的衬底台之间的区域，以便覆盖衬底台的与衬底直接相对的部分的表面面积的至少20％。
62.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，
其中衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底和衬底台之间的区域的开口，和
其中通孔流动限制结构围绕通孔的所述开口，所述通孔流动限制结构围绕所述开口形成闭合的路径。
上述说明书是为了说明而不是为了限制。因而很显然，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下本领域技术人员可以做出本发明的各种修改。

Claims (10)

1.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中由气体处理***提供的气体包括H2。
2.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，
其中衬底台包括用以从气体供给***供给气体至衬底和衬底台之间的区域的供给口，和用以从所述区域抽取流体的抽取口，所述抽取口包括外周抽取口，所述外周抽取口配置成从与衬底的外周邻近的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。
3.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；和
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，
其中所述衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底与衬底台之间的区域的开口。
4.一种用于浸没光刻设备的衬底台组件，包括：
衬底台，用以支撑衬底；
气体处理***，用以将气体提供至衬底台与安装在衬底台上的衬底之间的区域，其中由气体处理***提供的气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
边缘密封件，用以在衬底之上的区域与衬底和衬底台之间的区域之间的衬底的外周边缘处提供密封，
其中所述组件配置成从与衬底的外周邻近的区域提供热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的横向向内的流动。
5.一种浸没光刻设备，包括根据前述权利要求中任一项所述的衬底台组件。
6.一种从根据权利要求1-4中任一项所述的衬底台组件中的衬底台拆卸或移除衬底的方法，所述方法包括下列依次序的步骤：
使用气体处理***将热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体提供至衬底与衬底台之间的区域；
使用气体处理***将冲洗气体提供至衬底与衬底台之间的区域，以冲洗掉热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体；和
当热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体的浓度下降至特定阈值以下时从衬底台移除衬底。
7.一种将衬底安装在根据权利要求1-4中任一项所述的衬底台组件中的衬底台上的方法，所述方法包括下列依次序的步骤：
将衬底放置在衬底台上；
在衬底与衬底台之间的区域的中心部分中建立低于大气压的压力；
在衬底与衬底台之间的区域中引入热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)的气体；和
在基本上恒定的低于大气压的压力条件下建立通过衬底与衬底台之间的区域的恒定的气体流。
8.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，其中所述气体包括H2。
9.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)；和
从与衬底的外周相邻的区域提供周围环境气体、浸没流体或两者的横向向内的流动。
10.一种器件制造方法，包括步骤：
将图案化辐射束投影通过限制至投影***与衬底之间的空间的浸没液体；和
将气体提供至衬底与衬底台之间的区域，其中所述气体的热导率在298K的条件下大于或等于100mW/(m.K)，
其中所述衬底台包括通孔，所述通孔具有进入衬底与衬底台之间的区域的开口。
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