TWI394013B - 微影裝置,投影系統及器件製造方法 - Google Patents

微影裝置,投影系統及器件製造方法 Download PDF

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TWI394013B TW097145748A TW97145748A TWI394013B TW I394013 B TWI394013 B TW I394013B TW 097145748 A TW097145748 A TW 097145748A TW 97145748 A TW97145748 A TW 97145748A TW I394013 B TWI394013 B TW I394013B
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Wendelin Johanna Maria Versteeg
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Description

微影裝置,投影系統及器件製造方法
本發明係關於一種微影裝置、一種投影系統及一種器件製造方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下,圖案化器件(其或者被稱作光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如,包含晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言,單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括:所謂的步進器,其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目標部分;及所謂的掃描器,其中藉由在給定方向("掃描"方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
在已知微影系統中,投影系統包含真空腔室,其中投影經圖案化輻射光束。如此,經投影光束橫穿真空腔室之至少一區域。在真空腔室中,具有粒子(諸如,源自基板結構之碳羥基粒子)之污染物可能損壞光學元件(諸如,鏡面)。另外,污染物粒子可能影響經投影光束之光學透射率。特別地,遠紫外線(EUV)微影系統可能遭受該氣體污染物。
在美國專利申請公開案第US 6,714,279號中,真空腔室具備惰性氣體供應源。藉由在真空腔室中供應惰性氣體,可抑制光學組件之污染物。
需要(例如)實現一種微影裝置,其中進一步抑制污染物粒子在真空腔室中之出現。
根據本發明之一態樣,提供一種微影裝置,微影裝置包含:照明系統,照明系統經組態以調節輻射光束;支撐件,支撐件經建構以支撐圖案化器件,圖案化器件能夠在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以形成經圖案化輻射光束;基板台,基板台經建構以固持基板;投影系統,投影系統經組態以將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;真空腔室,在使用期間經由真空腔室而投影經圖案化輻射光束;及淨化系統,淨化系統經組態以在腔室中提供淨化氣體流動。
根據本發明之一態樣,提供一種投影系統,投影系統經組態以將經圖案化輻射光束投影至微影裝置中之基板之目標部分上,其中投影系統包含在使用期間投影經圖案化輻射光束所在之真空腔室,且其中投影系統進一步包含用於在腔室中提供淨化氣體流動之淨化系統。
根據本發明之一態樣,進一步提供一種器件製造方法,器件製造方法包含將經圖案化輻射光束投影至基板上,其中在真空腔室中施加淨化氣體流動,經由真空腔室而投影經圖案化輻射光束。
現將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中,對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。裝置包含:-照明系統(照明器)IL,其經組態以調節輻射光束B(例如,UV輻射或可見光輻射);-支撐結構(例如,光罩台)MT,其經建構以支撐圖案化器件(例如,光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位圖案化器件之第一***PM;-基板台(例如,晶圓台)WT,其經建構以固持基板(例如,塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位基板之第二***PW;及-投影系統(例如,折射投影透鏡系統)PS,其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如,包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件,諸如,折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型的光學組件,或其任何組合。
支撐結構MT以視圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如,圖案化器件是否固持於真空環境中)而定的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台,其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用之術語"圖案化器件"同義。
本文所使用之術語"圖案化器件"應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中形成圖案的任何器件。應注意,例如,若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵,則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常,被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如,積體電路)中的特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列,及可程式化LCD面板。光罩在微影術中為熟知的,且包括諸如二元交變相移及衰減相移之光罩類型,以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置,該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜,以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語"投影系統"應被廣泛地解釋為涵蓋任何類型之投影系統,包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合,其適合於所使用之曝光輻射,或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語"投影透鏡"之任何使用均與更通用之術語"投影系統"同義。
如此處所描繪,裝置為反射類型(例如,使用反射光罩)。或者,裝置可為透射類型(例如,使用透射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上圖案化器件支撐結構)的類型。在該等"多平台"機器中,可並行地使用額外台及/或支撐結構,或可在一或多個台及/或支撐結構上進行預備步驟,同時將一或多個其他台及/或支撐結構用於曝光。
微影裝置亦可為如下類型:其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如,水)覆蓋,以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間,例如,光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本文所使用之術語"浸沒"不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中,而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
參看圖1,照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言,當輻射源為準分子雷射器時,輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下,不認為輻射源形成微影裝置之一部分,且輻射光束借助於包含(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下,例如,當輻射源為汞燈時,輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含經組態以調整輻射光束之角強度分布的調整器。通常,可調整照明器之瞳孔平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外,照明器IL可包含各種其他組件,諸如,積光器及聚光器。照明器可用以調節輻射光束,以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如,光罩台)MT上之圖案化器件(例如,光罩)MA上,且由圖案化器件圖案化。在橫穿圖案化器件MA後,輻射光束B穿過投影系統PS,投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。借助於第二***PW及位置感測器IF2(例如,干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器),基板台WT可精確地移動,例如,以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地,第一***PM及另一位置感測器IF1可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來精確地定位圖案化器件MA。一般而言,可借助於形成第一***PM之一部分的長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。類似地,可使用形成第二***PW之一部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(與掃描器相對)之情況下,支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器,或可為固定的。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分,但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地,在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中,圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中:
1.在步進模式中,在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時,使支撐結構MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即,單次靜態曝光)。接著,使基板台WT在X及/或Y方向上移位,使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中,曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中,在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時,同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即,單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中,曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上),而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中,在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時,使支撐結構MT保持基本上靜止,從而固持可程式化圖案化器件,且移動或掃描基板台WT。在此模式中,通常使用脈衝式輻射源,且在基板台WT之每一移動之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如,如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
圖2示意性地描繪微影裝置1。微影裝置包含照明系統2(例如,包含EUV源),照明系統2經組態以調節輻射光束。另外,裝置1包含支撐件(出於清晰起見而未圖示),支撐件經組態以固持圖案化器件3,圖案化器件能夠在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以形成經圖案化輻射光束。裝置1亦包含基板台4,基板台4經組態以固持基板。基板可由基板處置器5移動,以便沿著基板交換路徑6移動基板以用於進一步處理。微影裝置1進一步包含:投影系統7,投影系統7經組態以投影經圖案化輻射光束;及真空腔室8,其中投影經圖案化輻射光束。在操作微影裝置1期間,經投影之經圖案化輻射光束9在到達由基板台4所固持之基板之前橫穿真空腔室8之區域。裝置1亦包含泵10,泵10經組態以收納存在於真空腔室8中之污染物粒子。在圖1中,示意性地展示實例污染物粒子11。污染物粒子11在收納於泵10中之前於真空腔室8中之準任意路徑12中移動。
圖3展示根據本發明之一實施例之微影裝置1的示意性視圖。類似於圖2所描繪之裝置1,根據本發明之一實施例的微影裝置1包含:照明系統2;支撐件,支撐件經組態以固持圖案化器件3;基板台4;投影系統7;及真空腔室8。另外,圖2所示之裝置1的投影系統7具備經組態以在真空腔室8中提供淨化氣體流動之淨化系統。藉由在投影經圖案化輻射光束所在之真空腔室8中施加淨化氣體流動,可減少經投影光束9橫穿腔室8之區域中之污染物粒子的數目,因此有助於改良投影系統7之光學效能。因為污染物粒子之數目減少,所以光學透射可改良。另外,光學組件之使用時間可增加。
在圖3所示之實施例中,淨化系統包含淨化入口13,淨化入口13經組態以將淨化氣體流動供應至真空腔室8中。淨化氣體大體上遵循某流動路徑15,從而沿著流動路徑15聚集污染物粒子。另外,淨化系統包含兩個泵16、17,兩個泵16、17在相對於由經投影光束9所橫穿之截面之相反側上配置於真空腔室8之側壁處。淨化入口13及泵16、17之位置經設計成使得淨化氣體大體上遵循淨化氣體流動路徑15、18。作為一實例,氣體流動路徑15橫穿真空腔室8之由經投影光束9所橫穿的截面。該氣體流動路徑15之一部分自由經投影光束9所橫穿之區域朝向輻射光束之外部延伸,使得自區域移除污染物粒子,因此改良裝置1之光學效能。另一氣體流動路徑18經定位成沿著由經投影光束9所橫穿之區域但在該區域之外部且經引導成遠離於經投影光束9,以將污染物粒子***成遠離於經投影光束9。在圖3中,展示遵循經引導至泵17之路徑14的實例污染物粒子11。與如圖1所示之情形對比,污染物粒子係由泵17聚集而不橫穿經投影光束9,使得抵制裝置1之光學劣化。另外,因為污染物粒子可在其可穿越基板交換路徑6之前被移除,所以可有利地抵制污染物粒子黏附至基板台4。
可提供一或多個另外淨化氣體流動路徑以自真空腔室8移除污染物粒子11。作為一實例,可提供自腔室8中之區域中由經投影光束9所橫穿之截面朝向經投影光束9之外部的另一淨化氣體流動路徑,或沿著經投影光束9區域但在經投影光束9區域之外部且經引導成遠離於經投影光束的另一淨化氣體流動路徑。原則上,亦有可能僅設計一種類型之淨化氣體流動路徑,例如,相對於經投影光束9而大體上橫向地延伸之淨化氣體流動路徑。類似地,一或多個淨化入口及/或一或多個泵可經配置以用於大體上判定所要淨化氣體流動路徑。
根據本發明之一態樣,一或多個淨化入口配置於對於污染物粒子而言為臨界之區域附近,使得污染物粒子更易於被移開,因此抵制所謂的死區(亦即,污染物粒子在被移除之前可停留相對較長時段的區域)之存在。
根據本發明之另一態樣,一或多個泵理想地位於污染物粒子源附近。因此,污染物粒子可在其可橫穿經投影光束9之前相對快速地自真空腔室8被移除。
根據本發明之一態樣,理想地,可在腔室之由經圖案化輻射光束所橫穿的區域中施加氫淨化氣體流動。有利地,氫氣對於EUV輻射而言具有相對優良透射,使得經投影光束可最小地由氫氣干擾。另外,可在腔室之在經圖案化輻射光束之外部的區域中施加鹵素淨化氣體流動,以改良泵之抽汲效率。根據本發明之另一態樣,可沿著光學器件之表面提供淨化氣體流動,以減少污染物粒子到達該光學器件表面之機會。
在下文中描述分別施加於污染物粒子上之曳力及重力的計算。分別藉由下式來給出施加於氣體流動中之一般質量粒子上的曳力及施加於該質量粒子上的重力:
其中F d 表示施加於粒子中之曳力[N],M 表示氣體之莫耳質量[kg/mol],R 0 表示氣體常數[J/mol.K],T 表示溫度[K],r 表示粒子之半徑[m],P 表示壓力[Pa],且u 表示真空腔室中之粒子的相對速度[m/s]。另外,F g 表示施加於粒子上之重力[N],且ρ表示粒子之密度[kg/m3 ]。
作為一實例,在10Pa及295K下之10m/s的氫流動中具有100nm之半徑的鋼粒子呈現為具有比重力強得多的曳力。作為一計算實例,根據方程式(1)及(2)之曳力及重力為:
圖4描繪施加於粒子上作為該粒子之粒子直徑25之函數之曳力及重力26的圖表。詳言之,圖4展示曳力F d 19、20、21,此分別假定粒子之為10m/s、1m/s及0.1m/s的相對速度。類似地,圖4展示重力F g 22、23、24,此分別假定鋼、玻璃及耐綸材料之粒子。自數值結果可推斷,施加於相對較小粒子上之曳力比施加於其上之重力大得多。結果,該等相對較小粒子通常為"空浮的"(airborne)且將易於藉由氣體流動而移動。另一方面,相對較重且較大粒子經受比在緩慢氣體流動中之曳力大的重力,使得該等粒子對所施加淨化氣體流動較不敏感。在實際情形中,可選擇氣體流動速度,使得存在於真空腔室中之污染物粒子可藉由淨化氣體流動而移除。
藉由淨化氣體流動而移動之污染物粒子可在相對於氣體流動方向為橫向之方向上擴散。為了抵制污染物粒子留置淨化氣體流動路徑,用於使氣體沿著臨界表面流動之時間應小於用於橫穿流動路徑之擴散時間。圖5描繪沿著表面30在淨化氣體流動路徑31中行進之污染物粒子32的示意性視圖。粒子32可遵循相對於表面30延伸所沿之方向ΔY 為至少部分地橫向之擴散路徑33。可使用下式來計算污染物粒子之擴散路徑長度:
其中ΔX 表示在時間t [s]內之擴散路徑長度[m],D 表示擴散速度[m/s],Cc 表示肯寧漢(Cunningham)滑動因數,κ表示波次曼(Boltzman)常數[J/K],T 表示溫度[K],η表示速度[Pa.s],Dp 表示粒子直徑[m],λ表示平均自由路徑[m],σ表示氣體分子橫截面,且p 表示壓力[Pa]。
作為一實例,在相對於擴散長度ΔX 為橫向之方向ΔY 上沿著20cm長度之表面在10m/s之氣體流動中具有60nm之粒子直徑的污染物粒子給出約0.02s之平均駐存時間。在0.02s之時段內,在10Pa、295K氫(σ=0.29nm)下之平均擴散長度為約1mm。在一實際實例中,因此,藉由提供具有層狀行為之具有大於10m/s之速度的淨化氣體流動(此意謂雷諾(Reynolds)數小於大約2300,該條件在分子流動與黏性流動之間的過渡區域中得以滿足,因為速度係由聲速限制且流動為層狀),自臨界表面偏移至少1cm之淨化氣體流動路徑中的污染物粒子原則上不能藉由擴散而到達臨界表面。藉由施加為平均擴散長度之至少兩倍的偏移,可抵制污染物粒子藉由擴散而到達臨界表面。另外,為了獲得黏性流動,努特生(Knudson)參數Kn小於1(理想地,比1小得多)。注意,平均擴散長度及自由路徑長度視壓力而定。作為一實例,平均擴散長度分別在10Pa及1Pa下為1mm及3mm。類似地,自由路徑長度分別在10Pa及1Pa下為1mm及10mm,此意謂淨化流動在1Pa下不能被視為黏性流動。
根據本發明之另一態樣,淨化氣體流動之溫度相對較低。在一實施例中,淨化氣體流動之溫度比光學器件之施加淨化氣體流動所沿之表面的溫度低。由於熱泳效應,污染物粒子可更易於保持遠離於光學器件表面。
儘管在此本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用,但應理解,本文所描述之微影裝置可具有其他應用,諸如,製造積體光學系統、用於磁域記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭,等等。熟習此項技術者應瞭解,在該等替代應用之情境中,可認為本文對術語"晶圓"或"晶粒"之任何使用分別與更通用之術語"基板"或"目標部分"同義。可在曝光之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時,可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外,可將基板處理一次以上,(例如)以便形成多層IC,使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用,但應瞭解,本發明可用於其他應用(例如,壓印微影術)中,且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中,圖案化器件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中,在基板上,抗蝕劑藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後,將圖案化器件移出抗蝕劑,從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語"輻射"及"光束"涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如,具有為或為約365nm、355nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如,具有在為5nm至20nm之範圍內的波長);以及粒子束(諸如,離子束或電子束)。
術語"透鏡"在情境允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或組合,包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言,本發明可採取如下形式:電腦程式,其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列;或資料儲存媒體(例如,半導體記憶體、磁碟或光碟),其具有儲存於其中之該電腦程式。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者而言將顯而易見的為,可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
1...微影裝置
2...照明系統
3...圖案化器件
4...基板台
5...基板處置器
6...基板交換路徑
7...投影系統
8...真空腔室
9...經投影之經圖案化輻射光束
10...泵
11...污染物粒子
12...準任意路徑
13...淨化入口
14...路徑
15...淨化氣體流動路徑
16...泵
17...泵
18...淨化氣體流動路徑
19...曳力
20...曳力
21...曳力
22...重力
23...重力
24...重力
25...粒子直徑
26...曳力及重力
30...表面
31...淨化氣體流動路徑
32...污染物粒子
33...擴散路徑
B...輻射光束
C...目標部分
IF1...位置感測器
IF2...位置感測器
IL...照明系統
M1...圖案化器件對準標記
M2...圖案化器件對準標記
MA...圖案化器件
MT...支撐結構
P1...基板對準標記
P2...基板對準標記
PM...第一***
PS...投影系統
PW...第二***
SO...輻射源
W...基板
WT...基板台
ΔX...擴散路徑長度
ΔY...相對於擴散長度ΔX為橫向之方向
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置;
圖2描繪微影裝置之示意性視圖;
圖3描繪根據本發明之一實施例之微影裝置的示意性視圖;
圖4描繪施加於粒子上之曳力及重力的圖表;且
圖5描繪沿著表面行進之污染物粒子的示意性視圖。
1...微影裝置
2...照明系統
3...圖案化器件
4...基板台
5...基板處置器
6...基板交換路徑
7...投影系統
9...經投影之經圖案化輻射光束
11...污染物粒子
13...淨化入口
14...路徑
15...淨化氣體流動路徑
16...泵
17...泵
18...淨化氣體流動路徑

Claims (14)

  1. 一種微影裝置,其包含:一照明系統,該照明系統經組態以調節一輻射光束;一支撐件,該支撐件經建構以支撐一圖案化器件,該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束;一基板台,該基板台經建構以固持一基板;一投影系統,該投影系統經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上;一真空腔室,在使用期間經由該真空腔室而投影該經圖案化輻射光束;及一淨化系統,該淨化系統經組態以在該腔室中提供一淨化氣體流動,其中用於使該淨化氣體沿著一臨界表面流動之時間小於用於橫穿一流動路徑之擴散時間。
  2. 一種經組態以將一經圖案化輻射光束投影至一微影裝置中之一基板之一目標部分上的投影系統,其中該投影系統包含在使用期間投影該經圖案化輻射光束所在之一真空腔室,且其中該投影系統進一步包含一經組態以在該腔室中提供一淨化氣體流動之淨化系統,其中用於使該淨化氣體沿著一臨界表面流動之時間小於用於橫穿一流動路徑之擴散時間。
  3. 如請求項2之投影系統,其中該淨化系統包含一淨化入口,該淨化入口經組態以將一淨化氣體流動供應至該真空腔室中。
  4. 如請求項3之投影系統,其中該淨化入口配置於對於污染物粒子而言為臨界之一區域附近。
  5. 如請求項2至4中任一項之投影系統,其中該淨化系統進一步包含一泵,該泵經組態以收納該淨化氣體流動。
  6. 如請求項5之投影系統,其中該泵在一污染物粒子源附近。
  7. 一種器件製造方法,其包含將一經圖案化輻射光束投影至一基板上,其中在一真空腔室中施加一淨化氣體流動,經由該真空腔室而投影該經圖案化輻射光束,其中用於使該淨化氣體沿著一臨界表面流動之時間小於用於橫穿一流動路徑之擴散時間。
  8. 如請求項7之方法,其包含進一步提供一沿著該經圖案化輻射光束但在該經圖案化輻射光束之外部且經引導成遠離於該經圖案化輻射光束的淨化氣體流動路徑。
  9. 如請求項7或8之方法,其包含進一步提供一自該腔室之一區域中由該經圖案化輻射光束所橫穿之一截面朝向該經圖案化輻射光束之外部的淨化氣體流動路徑。
  10. 如請求項7或8之方法,其包含施加一氫淨化氣體流動。
  11. 如請求項10之方法,其包含在該腔室之由該經圖案化輻射光束所橫穿的一區域中施加該氫淨化氣體流動。
  12. 如請求項7或8之方法,其包含在該腔室之在該經圖案化輻射光束之外部的一區域中施加一鹵素淨化氣體流動。
  13. 如請求項7或8之方法,其進一步包含沿著一光學器件之一表面提供一淨化氣體流動。
  14. 如請求項13之方法,其中沿著該光學器件之該表面所提供之該淨化氣體流動的溫度比該光學器件之該表面的溫度低。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036181A1 (nl) * 2007-11-30 2009-06-04 Asml Netherlands Bv A lithographic apparatus, a projection system and a device manufacturing method.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040051984A1 (en) * 2002-06-25 2004-03-18 Nikon Corporation Devices and methods for cooling optical elements in optical systems, including optical systems used in vacuum environments
US20050110966A1 (en) * 2003-08-29 2005-05-26 Noriyasu Hasegawa Exposure apparatus, and device manufacturing method using the same
US20070030466A1 (en) * 2004-08-09 2007-02-08 Nikon Corporation Exposure apparatus control method, exposure method and apparatus using the control method, and device manufacturing method

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690528A (en) * 1983-10-05 1987-09-01 Nippon Kogaku K. K. Projection exposure apparatus
US6153044A (en) * 1998-04-30 2000-11-28 Euv Llc Protection of lithographic components from particle contamination
AU2325900A (en) * 1999-03-12 2000-10-04 Nikon Corporation Exposure device, exposure method, and device manufacturing method
EP1098226A3 (en) * 1999-11-05 2002-01-09 Asm Lithography B.V. Lithographic apparatus with gas flushing system
TW480372B (en) * 1999-11-05 2002-03-21 Asm Lithography Bv Lithographic projection apparatus, method of manufacturing a device using the apparatus, and device manufactured according to the method
US6690450B2 (en) * 2000-01-31 2004-02-10 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, method for producing exposure apparatus, and method for producing device
US6571057B2 (en) * 2000-03-27 2003-05-27 Nikon Corporation Optical instrument, gas replacement method and cleaning method of optical instrument, exposure apparatus, exposure method and manufacturing method for devices
US6369874B1 (en) * 2000-04-18 2002-04-09 Silicon Valley Group, Inc. Photoresist outgassing mitigation system method and apparatus for in-vacuum lithography
TWI232356B (en) * 2000-09-04 2005-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
JP3467485B2 (ja) * 2001-07-18 2003-11-17 松下電器産業株式会社 軟x線縮小投影露光装置、軟x線縮小投影露光方法及びパターン形成方法
US6724460B2 (en) * 2001-11-19 2004-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby, cleaning unit and method of cleaning contaminated objects
JP2004186614A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Nikon Corp 露光装置
JP4035510B2 (ja) * 2003-02-12 2008-01-23 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. ガス洗浄システムを含むリソグラフィ装置
US6919573B2 (en) * 2003-03-20 2005-07-19 Asml Holding N.V Method and apparatus for recycling gases used in a lithography tool
US20050011096A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-20 Ching-Shin Liao Structure of decorative panel for inserted-in photographs (pictures)
US7384149B2 (en) * 2003-07-21 2008-06-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus, gas purging method and device manufacturing method and purge gas supply system
JP2005129898A (ja) * 2003-09-29 2005-05-19 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
US7136142B2 (en) * 2004-05-25 2006-11-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus having a gas flushing device
US7030959B2 (en) * 2004-07-23 2006-04-18 Nikon Corporation Extreme ultraviolet reticle protection using gas flow thermophoresis
US7476491B2 (en) * 2004-09-15 2009-01-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, gas supply system, method for purging, and device manufacturing method and device manufactured thereby
US7202934B2 (en) * 2004-12-20 2007-04-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
SG126120A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-30 Asml Netherlands Bv Lithographic device, device manufacturing method and device manufactured thereby
JP4679356B2 (ja) 2005-06-28 2011-04-27 旭化成イーマテリアルズ株式会社 感光性樹脂組成物およびそれを用いた感光性樹脂積層体
US7522258B2 (en) * 2005-06-29 2009-04-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing movement of clean air to reduce contamination
JP4384091B2 (ja) * 2005-07-13 2009-12-16 キヤノン株式会社 可搬型放射線撮影装置
JP2007067344A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Canon Inc 露光装置および方法ならびにデバイス製造方法
US8317929B2 (en) * 2005-09-16 2012-11-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus comprising an electrical discharge generator and method for cleaning an element of a lithographic apparatus
US7367138B2 (en) * 2005-10-11 2008-05-06 Nikon Corporation Devices and methods for thermophoretic and electrophoretic reduction of particulate contamination of lithographic reticles
US7372049B2 (en) * 2005-12-02 2008-05-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus including a cleaning device and method for cleaning an optical element
US7667820B2 (en) * 2006-01-17 2010-02-23 Asml Netherlands B.V. Method for chemical reduction of an oxidized contamination material, or reducing oxidation of a contamination material and a conditioning system for doing the same
JP2007281142A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Canon Inc 露光装置及び方法、並びに、デバイス製造方法
JP2008034770A (ja) * 2006-08-01 2008-02-14 Canon Inc 露光装置
NL1036181A1 (nl) * 2007-11-30 2009-06-04 Asml Netherlands Bv A lithographic apparatus, a projection system and a device manufacturing method.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040051984A1 (en) * 2002-06-25 2004-03-18 Nikon Corporation Devices and methods for cooling optical elements in optical systems, including optical systems used in vacuum environments
US20050110966A1 (en) * 2003-08-29 2005-05-26 Noriyasu Hasegawa Exposure apparatus, and device manufacturing method using the same
US20070030466A1 (en) * 2004-08-09 2007-02-08 Nikon Corporation Exposure apparatus control method, exposure method and apparatus using the control method, and device manufacturing method

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Publication number Publication date
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