TWI417678B - 感測器、臺及微影裝置 - Google Patents

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Description

感測器、臺及微影裝置
本發明係關於一種用於一浸沒系統裝置之感測器、一種包含該感測器之臺，及一種包含該感測器之微影裝置。
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比例光罩)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，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。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輻照每一目標部分；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輻照每一目標部分。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。
已提議將微影投影裝置中之基板浸沒於具有相對較高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。液體理想地為蒸餾水，但可使用另一液體。將參考液體來描述本發明之一實施例。然而，另一流體可為適當的，特別為濕潤流體、不可壓縮流體，及/或折射率高於空氣之折射率(理想地，高於水之折射率)的流體。排除氣體之流體為特別理想的。因為曝光輻射在液體中將具有更短波長，所以此情形之要點係實現更小特徵之成像。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔徑(NA)且亦增加聚焦深度)。已提議其他浸沒液體，包括懸浮有固體粒子(例如，石英)之水，或具有奈米粒子懸浮液(例如，最大尺寸高達10奈米之粒子)之液體。懸浮粒子可能具有或可能不具有類似於或相同於懸浮有該等粒子之液體之折射率的折射率。可為適當的其他液體為烴，諸如芳族、氟代烴或水溶液。
將基板或基板及基板臺浸漬於液體浴中(見(例如)美國專利第US 4,509,852號)意謂在掃描曝光期間存在必須被加速之大液體本體。此情形需要額外或更強大之馬達，且液體中之擾動可能導致不良且不可預測之效應。
所提議之另一配置係使液體供應系統使用液體限制系統而僅在基板之局域化區域上及在投影系統之最終元件與基板之間提供液體(基板通常具有大於投影系統之最終元件之表面區域的表面區域)。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種經提議以安排此情形之方式。此類型之配置可被稱作局域化浸沒系統。
另一配置為全濕潤配置，其中浸沒液體係未受限制的，如PCT專利申請公開案第WO 2005/064405號中所揭示。在此系統中，浸沒液體係未受限制的。基板之整個頂部表面被覆蓋於液體中。此情形可為有利的，因為基板之整個頂部表面因而被曝露至實質上相同條件。此情形可具有用於基板之溫度控制及處理的優點。在WO 2005/064405中，液體供應系統將液體提供至投影系統之最終元件與基板之間的間隙。允許該液體洩漏(或流動)遍及基板之剩餘部分。基板臺之邊緣處的障壁防止液體逸出，使得可以受控方式自基板臺之頂部表面移除液體。儘管此系統改良基板之溫度控制及處理，但仍可能會發生浸沒液體之蒸發。美國專利申請公開案第US 2006/0119809號中描述一種有助於減輕該問題之方式。提供一部件，該部件在所有位置中覆蓋基板，且經配置以使浸沒液體延伸於該部件與該基板及/或固持該基板之基板臺之頂部表面之間。
在全文各自以引用之方式併入本文中的歐洲專利申請案第EP-A-1,420,300號及美國專利申請公開案第US 2004-0136494號中，揭示複式載物臺或雙載物臺浸沒微影裝置之觀念。此裝置具備用於支撐該基板之兩個載物臺。在無浸沒液體之情況下藉由在第一位置處之載物臺進行調平量測，且在存在浸沒液體之情況下藉由在第二位置處之載物臺進行曝光。或者，該裝置僅具有一個載物臺。
在曝光浸沒微影裝置中之基板之後，將基板臺遠離於其曝光位置而移動至基板可被移除且藉由不同基板替換之位置。此情形被稱作基板調換(substrate swap)。在雙載物臺微影裝置中，可在投影系統下方進行臺之調換。
在浸沒裝置中，藉由流體處置系統或裝置來處置浸沒液體。流體處置系統可供應浸沒流體且因此為流體供應系統。流體處置系統可至少部分地限制流體且藉此為流體限制系統。流體處置系統可提供對流體之障壁且藉此為障壁部件。此障壁部件可為流體限制結構。流體處置系統可產生或使用流體(諸如氣體)流，例如，以有助於處置液體(例如，有助於控制浸沒流體之流動及/或位置)。氣體流可形成用以限制浸沒流體之密封件，因此，流體處置結構可被稱作密封部件；此密封部件可為流體限制結構。可將浸沒液體用作浸沒流體。在該情況下，流體處置系統可為液體處置系統。流體處置系統可位於投影系統與基板臺之間。關於前述描述，在此段落中對關於流體所定義之特徵的參考可被理解為包括關於液體所定義之特徵。
在浸沒微影裝置中，浸沒液體可與存在於浸沒系統中之感測器(例如，諸如基板臺之臺上的感測器)進行接觸。該感測器可為光學感測器，例如，以量測曝光光束之光學屬性。
圖16說明美國專利申請公開案第US 2007-0115450號中所揭示之感測器。防液層501定位於諸如鉻之光屏蔽材料502上方。開口503形成於光屏蔽材料502中以允許輻射傳遞通過。具有整合光學元件505之石英玻璃板504將輻射聚焦至光學感測器506上。如所說明，間隙存在於光學元件505與感測器506之間。
為了保護感測器之組件，可將該感測器塗佈有一保護塗層。該保護塗層可能會在存在以下各者的情況下劣化：諸如水(例如，超純水)之浸沒液體，其可為高度腐蝕性的；曝光光束之輻射；或該浸沒液體及該輻射兩者之組合。或者或另外，該保護塗層中之一小缺陷或開口可允許浸沒液體傳播於該保護塗層與該感測器之間。因此，在(例如)移除該塗層之一部分之後，或在浸沒液體已傳播於該保護塗層與該感測器之間之後，在該塗層下方的該感測器之該等組件(諸如一金屬光罩)可能會降解，例如，腐蝕或被(例如)浸沒液體蝕刻掉。該塗層之該劣化及該感測器之一組件之該降解可為浸沒系統中之污染粒子的一來源。該感測器之準確度可能會劣化。該感測器之壽命可能會縮短，從而需要頻繁地替換該感測器。出於此等原因，浸沒微影裝置之工作時間(uptime)可能會減少，有效產出率可能會減少，及/或所有權成本增加。
需要(例如)提供一種抵抗浸沒液體或曝光輻射或該浸沒液體及該曝光輻射兩者之感測器。
需要(例如)提供一種感測器，其具有一實質上扁平表面，以有助於在藉由流體處置系統將浸沒液體提供至該感測器時防止小滴及氣泡。
根據一態樣，提供一種用於一浸沒系統之感測器，該感測器包含：一感測器件，其經組態以感測一輻射光束之一屬性；一透明層，其經組態以允許該輻射光束傳遞通過，該透明層覆蓋該感測器件；及一不透明圖案化層，其位於該透明層與該感測器件之間，該圖案化層經組態以將一圖案賦予至該輻射光束，其中一開口處於該圖案化層中，一充填材料(infilling material)位於該開口中，該充填材料對該輻射光束係透明的，且具有類似於該透明層之折射率的一折射率。
根據一態樣，提供一種用於一浸沒系統之感測組件，該感測組件包含：一透明層，其經組態以允許一輻射光束傳遞通過；及一圖案化層，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束且藉由該透明層覆蓋，其中一開口處於該圖案化層中，一充填材料位於該開口中，該充填材料對該輻射光束係透明的，且具有類似於該透明層之折射率的一折射率。
根據一態樣，提供一種用於一浸沒系統之感測器，該感測器包含：一感測器件，其經組態以感測一輻射光束之一屬性；一透明層，其經組態以允許一輻射光束傳遞通過；及一圖案化層，其位於該透明層與該感測器件之間，該圖案化層經組態以將一圖案賦予至該輻射光束；其中該透明層具有經引導遠離於該感測器件之一表面，且該表面實質上平坦，且一疏液性塗層處於該表面上。
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，對應元件符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。
該裝置包含：
-　照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，深紫外線(UV)輻射或深紫外線(DUV)輻射)；
-　支撐結構(例如，光罩臺)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特定參數來準確地定位該圖案化器件之第一***PM；
-　基板臺(例如，晶圓臺)WT，其經建構以固持基板(例如，塗佈抗蝕劑之晶圓)W，且連接至經組態以根據特定參數來準確地定位該基板之第二***PW；及
-　投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將藉由圖案化器件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、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT固持圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)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)框架或臺，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)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化器件」同義。
本文中所使用之術語「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產生圖案的任何器件。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，則圖案可能不會確切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產生之器件(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。光罩在微影中係熟知的，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藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「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。可認為本文中對術語「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，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物臺)或兩個以上基板臺(及/或兩個或兩個以上圖案化器件臺)的類型。在此等「多載物臺」機器中，可並行地使用額外臺，或可在一或多個臺上進行預備步驟，同時將一或多個其他臺用於曝光。
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時，輻射源與微影裝置可為分離實體。在此等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之部分，且輻射光束係憑藉包含(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為水銀燈時，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可包含用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器AD。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈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IN及聚光器CO。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佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩臺)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。在橫穿圖案化器件MA後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二***PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，基板臺WT可準確地移動，例如，以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一***PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)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之路徑而準確地定位圖案化器件MA。一般而言，可憑藉形成第一***PM之部分的長衝程模組(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之部分的長衝程模組及短衝程模組來實現基板臺WT之移動。在步進器(相對於掃描器)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，但其可定位於目標部分之間的空間中(此等標記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定位於該等晶粒之間。
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及基板臺WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板臺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，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的大小。
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與基板臺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臺WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小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，且移動或掃描基板臺WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板臺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(諸如上文所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文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。
可將用於在投影系統PS之最終元件與基板之間提供液體之配置分類成三種通用種類。此等種類為浴類型配置、所謂的局域化浸沒系統及全濕潤浸沒系統。在浴類型配置中，基板W之實質上全部及(視情況)基板臺WT之部分被浸漬於液體浴中。
局域化浸沒系統使用液體供應系統，其中液體僅提供至基板之局域化區域。藉由液體填充之空間的平面圖小於基板之頂部表面的平面圖，且填充有液體之區域相對於投影系統PS保持實質上靜止，而基板W在該區域下方移動。圖2至圖5展示可用於此系統中之不同供應器件。存在密封特徵以將液體密封至局域化區域。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種經提議以安排此情形之方式。
在全濕潤配置中，液體係未受限制的。基板之整個頂部表面及基板臺之全部或部分被覆蓋於浸沒液體中。覆蓋至少該基板之液體的深度較小。液體可為在基板上之液體膜(諸如液體薄膜)。浸沒液體可供應至投影系統及面對該投影系統之對向表面或其附近(此對向表面可為基板及/或基板臺之表面)。圖2至圖5之液體供應器件中的任一者亦可用於此系統中。然而，密封特徵不存在、未被啟動、不如正常一樣有效率，或以另外方式對於將液體僅密封至局域化區域係無效的。
如圖2及圖3所說明，液體係藉由至少一入口而供應至基板上(較佳地，沿著基板相對於最終元件之移動方向)。液體在通過投影系統下方之後係藉由至少一出口而移除。亦即，隨著在-X方向上於元件下方掃描基板，在元件之+X側處供應液體且在-X側處吸取液體。圖2示意性地展示如下配置：液體係經由入口而被供應且在元件之另一側上藉由連接至低壓力源之出口而被吸取。在圖2之說明中，沿著基板相對於最終元件之移動方向供應液體，但並非需要為此情況。圍繞最終元件所定位之入口及出口的各種定向及數目均係可能的，圖3中說明一實例，其中圍繞最終元件以規則圖案來提供在任一側上的入口與出口之四個集合。應注意，在圖2及圖3中藉由箭頭來展示液體之流動方向。
圖4中展示具有局域化液體供應系統之另外浸沒微影解決方案。液體係藉由投影系統PS之任一側上的兩個凹槽入口而被供應，且藉由自該等入口徑向地向外所配置之複數個離散出口而被移除。可在中心具有孔之板中配置入口，且投影光束被投影通過該孔。液體係藉由投影系統PS之一側上的一個凹槽入口而被供應，且藉由投影系統PS之另一側上的複數個離散出口而被移除，從而導致液體薄膜在投影系統PS與基板W之間流動。對將使用入口與出口之哪一組合的選擇可取決於基板W之移動方向(入口與出口之另一組合係非作用中的)。應注意，在圖4中藉由箭頭來展示流體及基板之流動方向。
已提議之另一配置係提供具有液體限制結構之液體供應系統，液體限制結構沿著投影系統之最終元件與基板臺之間的空間之邊界之至少一部分延伸。圖5中說明此配置。
圖5示意性地描繪具有液體限制結構12之局域化液體供應系統或流體處置結構，液體限制結構12沿著投影系統之最終元件與基板臺WT或基板W之間的空間之邊界之至少一部分延伸。(請注意，此外或在替代例中，除非另有明確敍述，否則在以下本文中對基板W之表面的參考亦指代基板臺之表面)。液體限制結構12在XY平面中相對於投影系統實質上靜止，但在Z方向上(在光軸之方向上)可能存在某相對移動。在一實施例中，密封件形成於液體限制結構與基板W之表面之間，且可為諸如氣體密封件之無接觸密封件(歐洲專利申請公開案第EP-A-1,420,298號中揭示具有氣體密封件之此系統)或液體密封件。
液體限制結構12使在投影系統PL之最終元件與基板W之間的空間11中至少部分地含有液體。可圍繞投影系統之影像場形成對基板W之無接觸密封件16，使得液體受限制於基板W之表面與投影系統PL之最終元件之間的空間內。藉由定位於投影系統PL之最終元件下方且環繞投影系統PL之最終元件的液體限制結構12而至少部分地形成空間。液體係藉由液體入口13而被帶入至投影系統下方及液體限制結構12內之空間中。可藉由液體出口13移除液體。液體限制結構12可延伸至略高於投影系統之最終元件。液體液位上升至高於最終元件，使得提供液體緩衝。在一實施例中，液體限制結構12具有內部周邊，內部周邊在上部末端處緊密地符合投影系統或其最終元件之形狀且可(例如)為圓形。在底部處，內部周邊緊密地符合影像場之形狀(例如，矩形)，但並非需要為此情況。
可藉由氣體密封件16而使在空間11中含有液體，氣體密封件16在使用期間形成於障壁部件12之底部與基板W之表面之間。氣體密封件係藉由氣體(例如，空氣或合成空氣)形成，但在一實施例中，藉由N2 或另一惰性氣體形成氣體密封件。氣體密封件中之氣體係經由入口15而在壓力下提供至障壁部件12與基板W之間的間隙。氣體係經由出口14而被提取。氣體入口15上之過壓、出口14上之真空位準及間隙之幾何形狀經配置成使得存在限制液體之向內高速氣體流16。氣體對障壁部件12與基板W之間的液體之力使在空間11中含有液體。入口/出口可為環繞空間11之環形凹槽。環形凹槽可為連續或不連續的。氣體流16對於使在空間11中含有液體係有效的。全文以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中揭示此系統。在另一實施例中，液體限制結構12不具有氣體密封件。
圖6說明為液體供應系統之部分的液體限制結構12。液體限制結構12圍繞投影系統PS之最終元件的周邊(例如，圓周)延伸。
界定空間11之表面中的複數個開口20將液體提供至空間11。液體在進入空間11之前分別傳遞通過側壁28中之開口29及側壁22中之開口20。
密封件提供於液體限制結構12之底部與基板W之間。在圖6中，密封器件經組態以提供無接觸密封件且係由若干組件組成。自投影系統PS之光軸徑向地向外，提供(選用的)流動控制板50，流動控制板50延伸至空間11中。開口180可自面對基板W或基板臺WT的液體限制結構12之底部表面上的流動控制板50徑向地向外。開口180可在朝向基板W之方向上提供液體。在成像期間，此可有用於藉由以液體來填充基板W與基板臺WT之間的間隙而防止浸沒液體中之氣泡形成。
用以自液體限制結構12與基板W及/或基板臺WT之間提取液體之提取器總成70可自開口180徑向地向外。提取器總成70可作為單相提取器或作為雙相提取器進行操作。
凹座80可自提取器總成70徑向地向外。凹座80係經由入口82而連接至氛圍。凹座80可經由出口84而連接至低壓力源。氣體刀90可自凹座80徑向地向外。全文以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第US 2006/0158627號中詳細地揭示提取器總成、凹座及氣體刀之配置。
提取器總成70包含液體移除器件或提取器或入口，諸如全文以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第US 2006-0038968號中所揭示的提取器總成。在一實施例中，液體移除器件70包含被覆蓋於多孔材料110中之入口，多孔材料110係用以將液體與氣體分離以實現單液相液體提取。選擇腔室120中之負壓，使得形成於多孔材料110之孔中的彎液面防止周圍氣體被牽引至液體移除器件70之腔室120中。然而，當多孔材料110之表面與液體進行接觸時，不存在用以限制流動之彎液面，且液體可自由地流動至液體移除器件70之腔室120中。
多孔材料110具有大量小孔，其各自具有在5毫米至50毫米之範圍內的尺寸，例如，寬度(諸如直徑)。多孔材料110可被維持於在將供以移除液體之表面(例如，基板W之表面)上方的在50毫米至300毫米之範圍內的高度處。在一實施例中，多孔材料110係至少輕微親液性的，亦即，與浸沒液體(例如，水)成小於90°(理想地小於85°，或理想地小於80°)之動態接觸角。
儘管圖6中未特定地說明，但液體供應系統具有用以處理液體液位之變化的配置。此情形係使得積聚於投影系統PS與液體限制結構12之間的液體可被處理且不會溢出。一種處理此液體之方式係提供一疏液性(例如，疏水性)塗層。該塗層可圍繞液體限制結構12之頂部形成環繞開口之帶狀物，及/或圍繞投影系統PS之最後光學元件形成帶狀物。塗層可自投影系統PS之光軸徑向地向外。疏液性(例如，疏水性)塗層有助於使浸沒液體保持於空間11中。
圖5及圖6之實例為所謂的局域化區域配置，其中液體在任一時間僅提供至基板W之頂部表面的局域化區域。其他配置係可能的，包括利用氣體拖曳原理之流體處置系統。已(例如)在2008年5月8日申請之美國專利申請公開案第US 2008-0212046號及美國專利申請案第US 61/071,621號中描述所謂的氣體拖曳原理。在該系統中，以理想地具有隅角之形狀配置提取孔。隅角可與步進及掃描方向對準。對於在步進或掃描方向上之給定速度，與在流體處置結構之表面中之兩個出口經對準成垂直於掃描方向的情況相比較，隅角可與步進及掃描方向對準的情況減少對流體處置結構之表面中之兩個開口之間的彎液面的力。本發明之一實施例可適用於全濕潤浸沒裝置中所使用之流體處置結構。在全濕潤實施例中，例如，藉由允許液體洩漏出將液體限制至投影系統之最終元件與基板之間的限制結構，允許流體覆蓋基板臺之整個頂部表面。可在2008年9月2日申請之美國專利申請案第US 61/136,380號中發現用於全濕潤實施例之流體處置結構的實例。
應瞭解，以上所描述之特徵中的任一者均可與任何其他特徵一起加以使用，且其不僅為本申請案中所涵蓋的明確地所描述之該等組合。
在浸沒配置中，可存在用以感測或量測微影裝置之參數的感測器。舉例而言，感測器可為用以感測曝光光束或投影系統之光學屬性的光學感測器。感測器可位於其與浸沒液體進行接觸之位置中。吾人已知浸沒液體係腐蝕性的，因此，通常將諸如疏液性(對於浸沒水性液體係疏水性的)塗層之塗層施加至感測器表面，以自感測器之表面推斥浸沒液體。吾人已知曝光輻射會損害一些表面。該塗層可在無浸沒液體之情況下及在存在浸沒液體之情況下保護感測器免於曝光輻射。然而，現有塗層可能仍會在存在浸沒液體及/或曝光輻射之情況下劣化。塗層之劣化可允許感測器之組件在存在曝光輻射之情況下與浸沒液體進行接觸，從而促進感測器之降解。或者或另外，保護塗層中之小缺陷或開口可允許浸沒液體傳播於保護塗層與感測器之間。因此，在浸沒液體已傳播於保護塗層與感測器之間之後，在塗層下方的感測器之組件(諸如金屬光罩)可能會腐蝕或被蝕刻掉。具有降解之特徵之感測器的效能可能會在整個使用過程中降解，從而成為不準確量測之來源。感測器之壽命可能會減少，從而增加用於替換感測器之微影工具的停工時間(downtime)。降解之感測器可為污染物之來源且因此為缺陷度之來源，從而降低微影裝置之效能。本發明之一實施例減輕本文中所描述之一或多個問題或一或多個其他問題。
保護塗層之降解的一個可能原因可為位錯密度(dislocation density)。保護塗層中之位錯密度可能過大而不能限制保護塗層之破裂。位錯可在塗層中誘發應變力(strain force)。藉由浸沒液體及/或曝光輻射之侵蝕可能會損害塗層之表面。應變力及應力(stress force)可集中於受損表面處，此使該等力能夠被消除且使該損害能夠散佈於整個表面，從而導致塗層降解。
在本發明之一實施例中，感測器被覆蓋有透明層，該透明層抵抗可由浸沒液體及/或曝光輻射所導致之損害。透明層之一優點在於：其可防止感測器(例如，下文所論述之圖案Pa)受到外來物質之污染，且改良可清潔性(如參考圖13至圖15之實施例更詳細地所描述)。
圖7中展示根據本發明之一實施例的感測器。感測器S具有用以感測入射於感測器S上之輻射光束RAD之屬性的感測器件SD。感測器具有透明層TL。透明層TL對輻射光束RAD係至少部分地透明的，以允許輻射光束RAD傳遞通過。透明層TL可覆蓋感測器件SD。理想地，透明層抵抗藉由浸沒液體(諸如超純水)或曝光輻射之侵蝕，或抵抗同時藉由浸沒液體及曝光輻射兩者之侵蝕。因此，(例如)在使用中，在浸沒系統中，透明層可保護感測器件免於降解。透明層TL可由可清潔之材料製成。舉例而言，透明層TL可由如下材料製成，該材料可藉由將浸沒液體傳遞遍及該材料或將清潔液體傳遞遍及該材料加以清潔。
感測器S可具有不透明層OL。不透明層可位於透明層TL與感測器件SD之間。不透明層可具有以圖案Pa為特徵之經圖案化區域。不透明層之圖案可將一圖案賦予至傳遞通過透明層之輻射光束RAD之光束。
在圖7之實施例中，透明層TL之頂部表面可不能為浸沒液體所滲透，該頂部表面經引導遠離於感測器件SD且可與浸沒液體Lq進行接觸。此情形可有助於防止浸沒液體到達不透明層OL或感測器件SD。若浸沒液體與不透明層OL或感測器件SD進行接觸，則不透明層OL及感測器件SD可能會降解。結果，感測器之效能可能會劣化。因此，因為透明層覆蓋圖案化層及感測器件，所以圖案化層及感測器件不會與浸沒液體進行接觸。結果，減少了圖案化層之降解，從而改良感測器之壽命。在改良感測器之壽命時，可減少原本為替換該感測器所需要的微影裝置之停工時間。
在經圖案化區域中，圖案Pa在不透明層中形成開口，輻射光束RAD可傳遞通過該等開口。可將開口填充有充填材料。充填材料對輻射光束RAD係至少部分地透明的。充填材料可具有類似於透明層TL之折射率的折射率。可減少傳遞通過圖案Pa之輻射光束RAD之光學屬性的降級。可防止或減少不當反射或繞射。因此，輻射光束不會不良地自透明層傳播通過充填材料。存在最小的(若非不存在)輻射損耗或對感測器效能之損害。此情形在如下實施例中可為顯著的，在該實施例中，圖案Pa之開口中的充填材料處於在感測器件SD之方向上的輻射光束RAD之路徑之部分中。
充填材料可具有類似於構成透明層TL之材料之熱膨脹係數的熱膨脹係數。充填材料與透明層TL可具有相同熱膨脹係數。此情形可有助於在存在感測器S之溫度改變的情況下減少充填材料與透明層TL之間的機械應力。機械應力可導致感測器S之變形，且此情形可減少感測器S之效能。因此，可最小化或以另外方式減少由熱膨脹所誘發之熱應力。
因為透明層TL可與浸沒液體Lq進行接觸，所以需要使透明層TL抵抗該浸沒液體(無論是否結合輻射光束RAD)。需要使透明層係由足以抵抗藉由浸沒液體及/或輻射光束之侵蝕的材料製成。透明層TL可由對曝光輻射係透明的適當抵抗材料製成，諸如熔融石英、熔融矽石、雙熔融石英或雙熔融矽石。可使用抵抗浸沒液體且對輻射光束RAD係至少部分地透明的其他玻璃或透明陶瓷。
充填材料可為類似於透明層之材料的材料。在一實施例中，充填材料為相同於用於透明層中之材料的材料。需要使充填材料為相同於透明材料之材料的材料。可使充填材料及透明層之對向表面平坦(例如，扁平)。此等特徵促進(例如)藉由充填材料的在不透明層與透明層之間的接觸黏結(contact bonding)(特別係在經圖案化區域中)。接觸黏結可被稱作「噴灑(ansprengen)」。藉由將進行接觸的透明層之表面與充填材料之表面接觸黏結在一起，可在無需諸如膠黏劑之任何額外材料的情況下將該等表面黏結在一起。因為充填材料與透明層接觸，所以可避免充填材料與透明層之間的間隙。接觸黏結將充填材料穩固地緊固至透明層，且因此將不透明層穩固地緊固至透明層。
在一實施例中，處理(例如，雕刻或蝕刻或機械加工)透明材料區塊，以在底部表面中形成圖案。接著將圖案之凹座填充有不透明材料。以此方式，形成透明層TL及圖案Pa。可同時沈積不透明層OL。因此，充填材料為透明材料或層之部分(例如，同一材料區塊之部分)。
在圖7之實施例中，透明層TL為板(理想地具有扁平表面)。板狀感測器可容易配合於微影裝置之一部分(例如，諸如基板臺或量測臺之臺)中。諸如不透明層OL之其他層可容易(例如)藉由充填材料之接觸黏結而施加至透明層TL(尤其係在其具有相同於透明層TL(例如，相同於板)之平坦形狀的平坦形狀的情況下)。透明層可能具有任何適當形狀，因此可能不為板。在一實施例中，透明層TL為立方形(例如，立方體)，或具有彎曲表面(例如，圓柱體)。
圖8說明本發明之一實施例，其中透明層TL之頂部表面係至少部分地疏液性的。頂部表面可具有疏液性(例如，對於水係疏水性的)塗層HC。疏液性塗層HC有助於防止浸沒液體Lq之小滴保留於感測器S之頂部表面上。因為表面係疏液性的，所以可易於藉由流體處置結構自表面移除小滴。若未藉由流體處置系統自感測器移除小滴，則其可蒸發，從而導致感測器之不當局域冷卻。此情形可減少感測器之準確度或經安裝有感測器的微影裝置之部分的熱穩定度。另外或在替代例中，透明層TL係由展現疏液性表面屬性之材料製成。
特別係在允許液體覆蓋基板臺WT之頂部表面之實質上全部的全濕潤浸沒裝置中，透明層TL之頂部表面可為至少部分地親液性的。頂部表面可具有親液性(例如，對於水係親水性的)塗層HC。親液性塗層HC有助於改良在感測器S之頂部表面上浸沒液體層之濕潤。亦即，親液性塗層HC確保遍及感測器S之連續浸沒液體層。
塗層HC可施加至透明層TL之完整頂部表面。塗層可能不抵抗來自曝光輻射之侵蝕，或在存在浸沒液體之情況下來自曝光輻射之侵蝕。在一實施例中，塗層HC可不存在於輻射光束RAD在被引導於感測器件SD處時傳遞通過的頂部表面之部分。因此，塗層HC可遠離於處於輻射光束之路徑中的頂部表面之部分，亦即，在藉由感測器之量測期間輻射光束RAD未入射於塗層上之處。在該情形下的塗層HC之劣化速率可慢於(若未停止)在塗層HC存在於輻射光束之路徑中之情況下的劣化速率。來自感測器(諸如塗層HC)之較少(若非不存在)粒子可污染微影裝置之一部分(諸如浸沒系統)。
透明層之頂部表面可免於圖案化。表面可實質上平坦(例如，扁平)。平坦表面可促進(例如)以小滴之形式來移除液體。平坦表面可有助於防止小滴保留(例如，黏附)至表面。
因為藉由透明層TL防止浸沒液體Lq與不透明層OL之間的接觸，所以該不透明層可由當與浸沒液體Lq接觸時會腐蝕(無論是否結合輻射光束RAD)之材料製成。舉例而言，不透明層可包含金屬，諸如鉻或氧化鉻。可選擇用於不透明層之材料，其具有優良光學屬性(亦即，在其不透明度方面)，但具有對浸沒液體Lq之低抵抗性。
在圖8所說明之實施例中，將光學組件(在此情況下為漫射器DF)提供至感測器S。此光學組件可更改輻射光束RAD之一或多個屬性，且可有用於改良感測器S之效能。漫射器DF可防止高NA輻射光束之折射。高NA光束以相對於圖案Pa之表面的小角度入射於感測器件SD上。即使圖8中垂直地描繪輻射光束RAD之方向，但若該輻射光束為高NA光束，則該方向仍可具有較大水平分量。添加至圖案Pa之表面的漫射器DF導致將較少輻射反射回至透明層TL中且將較多輻射引導朝向感測器件SD。可能需要具有與經形成有圖案Pa之經圖案化區域直接接觸的漫射器DF。在一實施例中，將漫射器DF施加至不透明層OL及/或圖案Pa之充填材料，使得不存在氣體(例如，空氣)間隙或任何間隙均小於所使用之波長的二十分之一(例如，小於12奈米)。可藉由接觸黏結(噴灑)進行此過程。藉由使彼此進行接觸的圖案Pa之表面及漫射器DF之表面極扁平，可在無需諸如膠黏劑之任何額外材料的情況下將該等表面黏結在一起。可防止圖案Pa與漫射器DF之間的間隙。以此方式，可減少或最小化在自圖案Pa傳遞至漫射器DF時輻射光束之劣化。或者或另外，可將漫射器DF膠黏(例如)至圖8之實施例之層AG。在一實施例中，可(例如)藉由沈積及/或蝕刻及/或離子束技術將漫射器DF施加至不透明層OL。或者，可將漫射器DF膠黏至不透明層OL。在一實施例中，將漫射器DF接觸黏結至圖案Pa，且將漫射器DF之邊緣膠黏至不透明層OL。可防止不當繞射、反射及吸收。光學漫射器可包含YAG:Ce，或包含由YAG:Ce組成之部分。
代替如圖8所描繪之漫射器DF，可使用諸如凸透鏡或凹透鏡之一或多個其他光學組件。可藉由接觸黏結將其他光學組件緊固至經圖案化區域。在一實施例中，感測器件SD接觸經圖案化區域。
在一替代實施例中，代替漫射器DF，可使用具有發光材料之光學組件以將輻射光束RAD之波長更改(例如)成較長波長。具有長於深紫外線(DUV)之波長的波長的輻射可導致對感測器件SD之較少劣化。因此，可使用抵抗UV但不抵抗DUV之感測器件SD。
如圖8所示，一實施例可包含在感測器件SD與不透明層OL之間的層AG。層AG可包含非晶形材料，諸如非晶形陶瓷或矽之氧化物。層AG可為透明或不透明的，因為輻射不會到達層AG。
可將另外層AG沈積至不透明層OL(例如，不透明層OL之下表面)上。可至少部分地使另外層AG極扁平且與接觸漫射器DF的經圖案化區域之表面共平面。以此方式，可增加接觸黏結表面之表面區域。可改良漫射器DF與不透明層OL及/或層AG之連接。
在一實施例中，可藉由將圖案蝕刻至透明層TL之底部表面中來製造感測器S。一已知蝕刻方法可用於此過程。可將經蝕刻圖案部分地填充有不透明(或反射)材料以形成圖7、圖8、圖10及圖12之不透明層OL或圖11之經圖案化反射層PRL。在此實施例中，充填材料為透明層TL之部分。因此，圖案Pa可部分地反射輻射，且亦具有衰減屬性以抑制非經反射輻射之剩餘部分。可將圖8之另外層AG沈積至不透明層OL上，使得經組合之不透明層OL與另外層AG的厚度超過經蝕刻至透明層TL中之圖案的深度。可拋光另外層AG以使其外部表面平坦。理想地，另外層AG之外部表面與供以沈積不透明層或圖案反射層的透明層TL之表面共平面。在一替代實施例中，可將透明層TL中之經蝕刻圖案的完整高度填充有不透明(或反射)材料。
在一實施例中，至少沿著輻射光束RAD之路徑，感測器為固體材料。此情形可改良感測器S之光學屬性，因為可減少不當反射或繞射。在感測器S之不同層之間無間隙可改良光學屬性。如本文中所描述，使用與保護透明層及(視情況)諸如漫射器之光學組件接觸的充填材料使在透明層之頂部表面與光學組件(亦即，感測器件)之間能夠存在固體材料。因此，在透明層之頂部表面與感測器件之間(例如，在輻射光束之路徑中)不存在間隙。
感測器S可為主動感測器。此意謂感測器件SD為主動組件，例如，輻射感測器，其經組態以將取決於輻射光束RAD之屬性的信號發送至控制系統或量測系統。主動感測器之實例包括透射影像感測器(TIS)感測器、劑量感測器(例如，光點感測器或狹縫感測器)，及/或透鏡干涉計(ILIAS)。下文描述TIS及ILIAS。
TIS為可用以量測在圖案化器件M位準下之光罩圖案之經投影空中影像在基板W位準下之位置的感測器。在基板W位準下之經投影影像可為具有與曝光輻射之波長相當之線寬的線型圖案(line pattern)。TIS藉由在其下方之光電池而使用透射圖案來量測此標記圖案。可使用感測器資料來量測在六個自由度(在平移方面之三個自由度，及在旋轉方面之三個自由度)中圖案化器件M相對於基板臺WT之位置。此外，可量測經投影圖案化器件M圖案之放大率及按比例調整。因為感測器能夠量測所有照明設定(均方偏差(sigma)、投影系統NA、所有圖案化器件(二元、PSM，等等))之圖案位置及影響，所以小線寬係理想的。或者或又，可使用TIS來量測工具之光學效能。結合用於量測諸如光瞳形狀、彗形像差、球形像差、像散及場曲率之屬性的不同經投影影像來使用不同照明設定。
ILIAS為可對高達高階之透鏡像差執行靜態量測的干涉量測波前量測系統。ILIAS可實施為用於系統初始化及校準之整合量測系統。或者，ILIAS可「按需求」(on-demand)用於監視及重新校準。
感測器S可為被動感測器(例如，編碼器柵格)。作為被動感測器，感測器S可將入射於感測器件SD上之輻射光束RAD自感測器件SD透射至主動組件。感測器件SD可為鏡面、透鏡或其他光學組件。
圖9以平面圖說明根據本發明之一實施例的基板臺WT。編碼器柵格EG經安裝成圍繞基板臺WT之邊緣。編碼器柵格EG可如上文所描述，或可如參看圖10至圖12中之任一者所說明及描述。編碼器柵格EG為編碼器系統之感測組件。發射器及感測器提供於相對於投影系統PS之已知位置中且安裝於基板臺WT上方。發射器將輻射光束發送至編碼器柵格EG。輻射光束接著在被重新引導回朝向感測器之前與編碼器柵格EG之圖案Pa相互作用。可接著基於經接收之經重新引導光束來計算基板臺WT相對於投影系統PS之位置。編碼器系統理想地包含發射器及感測器之至少三個集合(理想地為至少四個集合)。在一實施例中，可顛倒編碼器柵格EG及發射器/感測器之位置，使得以與投影系統PS之已知關係來安裝編碼器柵格且將發射器/感測器安裝於基板臺WT上。
圖10以橫截面說明一實施例之編碼器柵格EG。圖10之編碼器柵格EG相同於圖8之實施例，惟如下文所描述之內容除外。編碼器柵格EG具有圖案Pa，其在圖10之實施例中為不透明層。圖案Pa在不透明層中具有開口，輻射光束RAD可傳遞通過該等開口。可將開口填充有充填材料，如上文關於圖7之實施例所描述。在圖10之實施例中，充填材料為透明層TL之材料。透明層TL可相同於上文關於圖7及圖8所描述之透明層。
反射層RL形成於相反於透明層TL的不透明層OL之側上。反射層RL將傳遞通過不透明層OL中之開口的輻射光束RAD之部分返回通過透明層TL而反射至與已供以發射輻射光束RAD之發射器相關聯的感測器。
與圖7及圖8之實施例對比，圖案Pa不限於不透明層OL之小區域，而如圖9所說明在平面圖中延伸遍及編碼器柵格EG之大部分。
在圖10之實施例中，透明層TL之頂部表面係至少部分地疏液性的，如在圖8之實施例中。如所說明，頂部表面可具有疏液性(例如，對於水係疏水性的)塗層HC。疏液性塗層HC之目的相同於圖8之實施例的疏液性塗層HC之目的。疏液性塗層HC之存在係選用的。對於浸沒液體被局域化且需要越過編碼器柵格EG(例如，在投影系統PS下方之基板臺WT調換期間)之裝置，疏液性塗層可為理想的。與圖8之感測器對比，疏液性塗層HC覆蓋編碼器柵格EG之整個頂部表面。此情形係因為：可選擇編碼器系統之發射器之輻射光束RAD，使得其不會使疏液性塗層HC降解。
圖11說明編碼器柵格EG之另外實施例。圖11之實施例相同於圖10之實施例，惟如下文所描述之內容除外。有效地調換圖案Pa之材料與反射層之材料。在圖11之實施例中，不透明層OL形成於不同於圖案Pa的透明層TL之側上。不透明層OL係連續的。圖案Pa形成於經圖案化反射層PRL中。因此，輻射光束RAD傳遞通過經圖案化反射層PRL中之開口且被吸收於不透明層OL中。照射維持於圖案Pa中的經圖案化反射層PRL之部分的輻射返回通過透明層TL而反射至已供以發射輻射光束RAD之關聯發射器的感測器。如在圖10之實施例中，充填材料為透明層TL。
圖12說明編碼器柵格EG之另外實施例。圖12之實施例相同於圖11之實施例，惟如下文所描述之內容除外。在圖12之實施例中，充填材料係藉由不透明層OL形成。視情況，圖案Pa亦可延伸至透明層TL中(如所說明)，使得透明層TL之底部包含一系列凹槽及隆脊。
在圖10至圖12之實施例中的每一者中，透明層TL理想地係由熔融矽石製成。
感測器通常具有與浸沒液體進行接觸之圖案。在感測器上使用圖案之一困難為：有機及/或無機污染物可進入不透明層OL之鄰近不透明部分或經圖案化反射層PRL之鄰近反射部分之間的開口中。此污染物之積聚可導致需要以新感測器來交換舊感測器，從而導致停工時間。可使用DUV光在某種程度上移除有機污染物。然而，不能以此方式來清潔無機污染物且其可能會留存於此圖案中。不能手動地(例如，藉由擦掉粒子)清潔無機污染物。此情形係因為：粒子位於圖案中之開口中，且因此不能藉由擦拭加以移除。此外，手動清潔可導致圖案Pa之損害(即使在施加低力時)。在圖13及圖14之實施例中，遍及圖案Pa添加塗層。塗層使感測器表面平坦。平坦表面(諸如圖7之實施例的頂部表面)係有利的，因為其防止粒子污染物進入圖案Pa之間的間隙，以及在需要清潔時防止允許感測器之手動清潔(例如，擦拭)。
若透明層TL極厚(100微米至400微米)，則此情形可使感測器之光學屬性較不靈活。圖13至圖15之實施例提供可用以使感測器件SD上方之材料較薄(例如，小於1微米)的方式。此情形對於TIS感測器可為有利的。
圖13之實施例說明TIS感測器。該感測器相同於圖7之感測器，惟如下文所描述之內容除外。圖案Pa形成於不透明層OL中。然而，在經圖案化區域中之開口中未必存在任何充填材料。不透明層OL可由鉻/氧化鉻層(例如，約100奈米厚(例如，105奈米厚))製成。開口形成於對準標記200處。在所有區域中(惟在圖案Pa上方除外)遍及不透明層OL置放大約60奈米厚之TiN層250。此層具有DUV衰減功能，以用於抑制雜散輻射及標記間串擾。遍及感測器之整個頂部表面塗佈疏液性塗層HC(例如，疏水性塗層)(具有約100奈米至1微米之厚度)。此為疏液性塗層HC抵抗DUV之解決方案。疏液性塗層HC覆蓋圖案Pa，藉此平坦化感測器之表面。在對準標記上方凹座之存在係無害的，因為與圖案Pa相比較，此標記對污染物較不敏感。可在石英基板300上製造所有此等層，感測器件SD將定位於石英基板300下方。
圖14為感測器之另外實施例。圖14之實施例相同於圖13之實施例，惟如下文所描述之內容除外。可能不能找到抵抗DUV輻射之疏液性塗層HC。在此情況下，有可能遍及不透明層OL及TiN層250置放平坦化透明層PTL(例如，由SiO2 製成)。在需要時，可在所有區域中(惟遍及圖案Pa除外)遍及平坦化透明層PTL提供可為疏水性之疏液性塗層HC(具有約500奈米之厚度)。因此，照射圖案Pa之DUV輻射無需照射疏液性塗層HC，使得其對DUV輻射之抵抗性的缺乏並非問題。在圖13及圖14之實施例中，輻射光束RAD僅必須在到達圖案Pa之前傳遞通過疏液性塗層HC之薄層或平坦化透明層PTL之薄層。此情形可減少輻射光束RAD之失真量，從而改良感測器之效能。
可變化各種層之厚度以適合情形。舉例而言，可能需要調整總層厚度以達成所要有效相位深度。舉例而言，圖案Pa之頂部與底部之間的距離可理想地為入射輻射波長之一半的整數倍。有可能最佳化塗層厚度以得到用於一個以上波長之最佳信號強度(舉例而言，SMASH/ATHENA感測器以一個以上輻射波長進行操作)。一般而言，層之總厚度理想地小於500奈米。
在一替代實施例中，結構相同於圖14所說明之結構，惟調換在堆疊中層PTL與層250之位置除外。
圖15為感測器之另外實施例。圖15之實施例相同於圖14之實施例，惟如下文所描述之內容除外。若抵抗DUV輻射之疏液性塗層HC係可用的，則可製造圖14之疏液性HC塗層以覆蓋感測器之整個表面。亦即，在圖案Pa上方的疏液性塗層HC中之間隙無需存在。圖15之實施例中之各種層的實例厚度如下：不透明層為105奈米、TiN層250為65奈米、由SiO2 製成之平坦化透明層PTL為500奈米至1微米，且疏液性塗層HC為100奈米至500奈米。
在一實施例中，將感測器S提供至微影裝置。在另一實施例中，將感測器S提供至微影裝置之臺。該臺可為：基板臺，其經組態以支撐基板W及感測器；或量測臺，其可能不支撐基板且可具有感測器。
即使可改良感測器S之壽命，但可能仍需要偶爾地自臺移除感測器S，例如，用於維護臺或感測器件SD。因此，可將感測器S以可釋放方式附接至臺。
儘管在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，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造整合光學系統、用於磁疇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，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文中對術語「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)塗佈顯影系統(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中所提及之基板。適用時，可將本文中之揭示應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便產生多層IC，使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
本文中所使用之術語「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365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)。術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射及反射光學組件。
在一實施例中，提供一種用於一浸沒系統之感測器，該感測器包含一感測器件、一透明層及一不透明層。該感測器件經組態以感測一輻射光束之一屬性。該透明層經組態以允許該輻射光束傳遞通過。該透明層覆蓋該感測器件。該不透明圖案化層位於該透明層與該感測器件之間，且經組態以將一圖案賦予至該輻射光束。一開口處於該圖案化層中，且一充填材料位於該開口中，該充填材料對該輻射光束係透明的，且具有類似於該透明層之折射率的一折射率。
該充填材料可位於經引導於該感測器件處之一輻射光束之路徑的部分中。該充填材料可具有類似於該透明層之熱膨脹係數的一熱膨脹係數。該充填材料可被接觸黏結至該透明層。
該透明層可包含雙熔融矽石。該透明層可為一板。該透明層可具有經引導遠離於該感測器件之一向外表面，且該向外表面可不能為浸沒液體所滲透。該向外表面可為疏水性的。該向外表面可具有一疏水性塗層。
該疏水性塗層可實質上不存在於位於經引導於該感測器件處之輻射之一路徑中的該表面之一部分。該疏水性塗層可遠離於位於經引導於該感測器件處之輻射之一路徑中的該透明表面之一部分而存在。
一開口可在對應於該透明表面之該部分的一部位中形成於該塗層中。
該圖案化層可包含一可降解材料，該可降解材料在與浸沒液體接觸時係可腐蝕的。該可降解材料可在曝光至用於一微影程序中之曝光的一輻射光束時降解。該可降解材料可包含一金屬。
一光學漫射器可處於該感測器件與該圖案化層之間。該光學漫射器可包含YAG:Ce。
在一實施例中，該感測器可包含在該感測器件與該經圖案化層之間的一另外透明層。該另外透明層可為非晶形的。該另外層可包含矽之氧化物。
至少沿著一輻射光束之該路徑，該感測器可為全固體材料。在該感測器之不同層之間可不存在間隙。
該感測器可為一主動感測器，諸如一透射影像感測器、一劑量感測器、一透鏡干涉計或一光點感測器。該感測器可為一被動感測器。
該感測器可經建構及配置成以可釋放方式附接至一微影裝置之一臺。
在一實施例中，提供一種用於一微影裝置之臺，其包含如上文所描述之一感測器。在一實施例中，提供一種微影裝置，其包含如上文所描述之一感測器。該感測器可包含於一臺中。
在一實施例中，該臺可為：一基板臺，其經組態以支撐一基板；或一量測臺，其經組態以將浸沒液體限制於藉由一投影系統、一液體限制結構及該量測臺界定之一浸沒空間中。該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束引導通過該浸沒液體。
該微影裝置可進一步包含一投影系統及一液體限制系統。該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束引導通過該浸沒液體，且該液體限制結構經組態以將浸沒液體限制於一浸沒空間中。
在一實施例中，提供一種用於一浸沒系統之感測組件。該感測組件包含一透明層及一圖案化層。該透明層經組態以允許一輻射光束傳遞通過。該圖案化層經組態以將一圖案賦予至該輻射光束且藉由該透明層覆蓋。該圖案化層為一開口，一充填材料位於該開口中，該充填材料對該輻射光束係透明的，且具有類似於該透明層之折射率的一折射率。該圖案化層可為不透明的。
該感測組件可進一步包含一反射器以將該輻射光束引導回通過該透明層。
該圖案化層可為反射的，以將該輻射光束引導回通過該透明層。
該感測組件可進一步包含一不透明層。該圖案化層可處於該透明層與該不透明層之間。
該感測組件可為被動的。
該充填材料可相同於該透明層之材料。該充填材料可為相同於該透明層之材料區塊之部分。
該感測組件可為一編碼器柵格。
在一實施例中，提供一種編碼器，其包含上文所描述之感測組件。
在一實施例中，提供一種用於一浸沒系統之感測器，該感測器包含一感測器件、一透明層及一圖案化層。該感測器件經組態以感測一輻射光束之一屬性。該透明層經組態以允許一輻射光束傳遞通過。該圖案化層位於該透明層與該感測器件之間。該圖案化層經組態以將一圖案賦予至該輻射光束。該透明層具有經引導遠離於該感測器件之一表面，且該表面實質上平坦，且一疏液性塗層處於該表面上。
儘管上文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，本發明之實施例可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文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此電腦程式。另外，可以兩個或兩個以上電腦程式來體現機器可讀指令。可將兩個或兩個以上電腦程式儲存於一或多個不同記憶體及/或資料儲存媒體上。
當藉由位於微影裝置之至少一組件內之一或多個電腦處理器來讀取一或多個電腦程式時，本文中所描述之控制器可各自或組合地係可操作的。該等控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何適當組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中之至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行包括用於上文所描述之方法之機器可讀指令之電腦程式的一或多個處理器。該等控制器可包括用於儲存此等電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此媒體之硬體。因此，該(該等)控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令進行操作。
本發明之一或多個實施例可適用於任何浸沒微影裝置，特別地(但不獨佔式地)為上文所提及之該等類型，且無論浸沒液體是以浴之形式被提供、僅提供於基板之局域化表面區域上，或是未受限制的。在一未受限制配置中，浸沒液體可流動遍及基板及/或基板臺之表面，使得基板臺及/或基板之實質上整個未經覆蓋表面濕潤。在此未受限制浸沒系統中，液體供應系統可能不限制浸沒流體或其可能提供浸沒液體限制之比例，但未提供浸沒液體之實質上完全限制。
應廣泛地解釋如本文中所預期之液體供應系統。在特定實施例中，液體供應系統可為將液體提供至投影系統與基板及/或基板臺之間的空間的機構或結構之組合。液體供應系統可包含一或多個結構、包括一或多個液體開口之一或多個流體開口、一或多個氣體開口或用於二相流之一或多個開口的組合。該等開口可各自為通向浸沒空間之入口(或來自流體處置結構之出口)或離開浸沒空間之出口(或通向流體處置結構之入口)。在一實施例中，空間之表面可為基板及/或基板臺之一部分，或空間之表面可完全覆蓋基板及/或基板臺之表面，或空間可包覆基板及/或基板臺。液體供應系統可視情況進一步包括用以控制液體之位置、量、品質、形狀、流率或任何其他特徵的一或多個元件。
以上描述意欲係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，可在不脫離下文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。
11．．．投影系統PL之最終元件與基板W之間的空間
12．．．液體限制結構/障壁部件
13．．．液體入口/液體出口
14．．．出口
15．．．氣體入口
16．．．無接觸密封件/氣體密封件/氣體流
20．．．開口
22．．．側壁
28．．．側壁
29．．．開口
50．．．流動控制板
70．．．提取器總成/液體移除器件
80．．．凹座
82．．．入口
84．．．出口
90．．．氣體刀
110．．．多孔材料
120．．．腔室
180．．．開口
200．．．對準標記
250．．．TiN層
300．．．石英基板
501．．．防液層
502．．．光屏蔽材料
503．．．開口
504．．．石英玻璃板
505．．．整合光學元件
506．．．光學感測器
AD．．．調整器
AG．．．層
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
C．．．目標部分
CO．．．聚光器
DF．．．漫射器
EG．．．編碼器柵格
HC．．．疏液性塗層
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
Lq．．．浸沒液體
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
OL．．．不透明層
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
Pa．．．圖案
PM．．．第一***
PRL．．．經圖案化反射層
PS．．．投影系統
PTL．．．平坦化透明層
PW．．．第二***
RAD．．．輻射光束
RL．．．反射層
S．．．感測器
SD．．．感測器件
SO．．．輻射源
TL．．．透明層
W．．．基板
WT．．．基板臺
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2及圖3描繪用於微影投影裝置中之液體供應系統；
圖4描繪用於微影投影裝置中之另外液體供應系統；
圖5描繪用於微影投影裝置中之另外液體供應系統；
圖6以橫截面描繪根據本發明之一實施例的液體限制結構及投影系統之最終元件；
圖7以橫截面描繪根據本發明之一實施例的感測器；
圖8描繪根據本發明之一另外實施例的感測器；
圖9以平面圖描繪基板臺；
圖10以橫截面描繪根據本發明之一實施例的編碼器柵格；
圖11以橫截面描繪根據本發明之一實施例的編碼器柵格；
圖12以橫截面描繪根據本發明之一實施例的編碼器柵格；
圖13以橫截面描繪根據本發明之一實施例的感測器；
圖14以橫截面描繪根據本發明之一實施例的感測器；
圖15以橫截面描繪根據本發明之一實施例的感測器；及
圖16以橫截面描繪根據先前技術之感測器。
AD．．．調整器
B．．．輻射光束
BD．．．光束傳送系統
C．．．目標部分
CO．．．聚光器
IF．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
IN．．．積光器
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．．．基板臺

Claims (13)

  1. 一種用於一浸沒(immersion)系統之感測器，該感測器包含：一感測器件，其經組態以感測一輻射光束之一屬性；一透明(transparent)層，其經組態以允許該輻射光束傳遞通過，該透明層覆蓋該感測器件，該透明層具有經引導遠離該感測器件之一向外表面，該向外表面不能為浸沒液體所滲透，且該向外表面係疏水的(hydrophobic)或具有一疏水性塗層；及一不透明(opaque)圖案化層，其位於該透明層與該感測器件之間，該圖案化層經組態以將一圖案賦予至該輻射光束，其中一開口處於該圖案化層中，且一充填(infilling)材料位於該開口中，該充填材料對該輻射光束係透明的，且具有類似於該透明層之折射率的一折射率。
  2. 如請求項1之感測器，其中該充填材料位於經引導於該感測器件處之一輻射光束之路徑的部分中。
  3. 如請求項1或2之感測器，其中該充填材料具有類似於該透明層之熱膨脹係數的一熱膨脹係數。
  4. 如請求項1或2之感測器，其中該透明層包含雙熔融矽石。
  5. 如請求項1之感測器，其中該疏水性塗層實質上不存在於位於經引導於該感測器件處之輻射之一路徑中的該表面之一部分。
  6. 如請求項1或2之感測器，其包含在該感測器件與該經圖案化層之間的一另外透明層。
  7. 如請求項1或2之感測器，其中至少沿著一輻射光束之該路徑，該感測器為全固體材料。
  8. 如請求項1或2之感測器，其中該充填材料相同於該透明層之材料。
  9. 一種微影裝置，其包含一如請求項1至8中任一項之感測器。
  10. 一種用於一浸沒系統之感測組件，該感測組件包含：一透明層，其經組態以允許一輻射光束傳遞通過，該透明層具有經引導遠離一感測器件之一向外表面，該向外表面不能為浸沒液體所滲透，且該向外表面係疏水的或具有一疏水性塗層；及一圖案化層，其經組態以將一圖案賦予至該輻射光束且藉由該透明層覆蓋，其中一開口處於該圖案化層中，一充填材料位於該開口中，該充填材料對該輻射光束係透明的，且具有類似於該透明層之折射率的一折射率。
  11. 如請求項10之感測組件，其中該圖案化層係反射的，以將該輻射光束引導回通過該透明層。
  12. 如請求項10或11之感測組件，其中該充填材料相同於該透明層之材料。
  13. 一種用於一浸沒系統之感測器，該感測器包含：一感測器件，其經組態以感測一輻射光束之一屬性； 一透明層，其經組態以允許一輻射光束傳遞通過；及一圖案化層，其位於該透明層與該感測器件之間，該圖案化層經組態以將一圖案賦予至該輻射光束，其中該透明層具有經引導遠離於該感測器件之一表面，且該表面實質上平坦，且一疏液(lyophobic)塗層處於該表面上。
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