TWI424280B

TWI424280B - 流體處置結構、微影裝置及元件製造方法

Info

Publication number: TWI424280B
Application number: TW99116547A
Authority: TW
Inventors: Michel Riepen; Nicolaas Rudolf Kemper
Original assignee: Asml Netherlands Bv
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2014-01-21
Also published as: JP5001407B2; EP2256553B1; SG166747A1; EP2256553A1; JP5661064B2; JP2012156557A; KR101131075B1; KR20100127720A; TW201113650A; US20100313974A1; CN101900949A; US8547523B2; CN101900949B; JP2010278432A

Description

流體處置結構、微影裝置及元件製造方法

本發明係關於一種流體處置結構、一種微影裝置及一種用於製造一元件之方法。

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。舉例而言，微影裝置可用於諸如積體電路(IC)之元件的製造中。在該情況下，圖案化元件(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元件轉印至基板。

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。在一實施例中，液體為蒸餾水，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。排除氣體之流體係特別理想的。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包括烴，諸如芳族、氟代烴及/或水溶液。

將基板或基板及基板台浸漬於液體浴中(見(例如)美國專利第US 4,509,852號)意謂在掃描曝光期間存在應被加速之大液體本體。此情形可能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。

在浸沒裝置中，藉由流體處置系統、結構或裝置來處置浸沒流體。流體處置系統可供應浸沒流體且因此為流體供應系統。流體處置系統可限制浸沒流體且藉此為流體限制系統。流體處置系統可提供對浸沒流體之障壁且藉此為障壁部件(諸如液體限制結構)。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，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。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。

所提議配置中之一者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。

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，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置的優點。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。允許該液體洩漏遍及基板之剩餘部分。基板台之邊緣處的障壁防止液體逸出，使得可以受控方式自基板台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置，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W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台之頂部表面之間。

在全文各自以引用之方式併入本文中的歐洲專利申請公開案第EP 1420300號及美國專利申請公開案第US 2004-0136494號中，揭示成對式載物台(twin stage)或雙載物台(tdual stage)浸沒微影裝置之觀念。此裝置具備用於支撐一基板之兩個台。在無浸沒液體之情況下藉由在第一位置處之台進行調平量測，且在存在浸沒液體之情況下藉由在第二位置處之台進行曝光。或者，該裝置僅具有一個台。

需要能夠使基板在投影系統下方儘可能快地移動。為此，流體處置系統(特別係針對局域化區域流體處置系統)應經設計成允許高的相對移動速率，而無顯著的液體損耗或無氣泡形成。需要可在接近或類似的速率(若非實質上相同的速率)下執行步進及掃描運動。

需要(例如)提供一種流體處置系統，其將液體維持於投影系統之最終元件與基板之間的空間中。

根據一態樣，提供一種用於一微影裝置之流體處置結構，該流體處置結構具有複數個開口，該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或經組態以支撐該基板之一基板台，該流體處置結構進一步包含一氣刀元件，該氣刀元件具有一狹長孔隙或經配置為一線之複數個孔隙，該孔隙或該複數個孔隙經配置成與該等開口相距選自1毫米至5毫米之範圍的一距離。

根據一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含用於一微影裝置之一流體處置結構，該流體處置結構具有複數個開口，該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或經組態以支撐該基板之一基板台，且該流體處置結構進一步包含一氣刀元件，該氣刀元件具有一狹長孔隙或經配置為一線之複數個孔隙，該孔隙或該複數個孔隙經配置成與該等開口相距選自1毫米至5毫米之範圍的一距離。

根據一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含經組態以支撐一基板之一基板台，及一流體處置結構，該流體處置結構具有複數個開口，該複數個開口經組態以用於傳遞二相流體流，且包含一氣刀元件，該氣刀元件包含經定位成與該等開口相距一距離之一孔隙，其中該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向該基板及/或該基板台，使得該等開口經組態以自該流體處置結構與該基板、該基板台或該基板及該基板台之間移除液體，且使得來自該氣刀元件之氣體流中的大部分流動通過該等開口。

根據一態樣，提供一種用於一微影裝置之流體處置結構，該流體處置結構具有複數個彎液面牽制開口，該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或經組態以支撐該基板之一基板台，該流體處置結構進一步包含：一氣刀元件，其具有一狹長孔隙或經配置為一線之複數個孔隙；及一阻尼器，其配置於該孔隙或該複數個孔隙與該等開口之間。

根據一態樣，提供一種元件製造方法，該元件製造方法包含：在一投影系統之一最終元件與一基板之間提供一流體；藉由將一負壓附接至一流體處置結構中之複數個開口而自該最終元件與該投影系統之間擷取液體；及藉由通過複數個孔隙供應氣體而將液體推動朝向該複數個開口，該等孔隙與該等開口之間的距離係選自1毫米至5毫米之範圍。

根據一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含一流體處置結構，該流體處置結構具有複數個開口，該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或經組態以支撐該基板之一基板台，且該流體處置結構進一步包含一氣刀元件，該氣刀元件具有至少一狹長孔隙，該狹長孔隙具有一隅角。

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，UV輻射或DUV輻射)；

-　支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化元件(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元件之第一***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元件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固持圖案化元件。支撐結構以取決於圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化元件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件。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元件。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元件(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「圖案化元件」同義。

本文中所使用之術語「圖案化元件」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元件。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元件(諸如積體電路)中的特定功能層。

圖案化元件可為透射或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、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(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上圖案化元件台)的類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。

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，支撐結構MT)上之圖案化元件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化元件而圖案化。在橫穿圖案化元件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，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台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元件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台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。可使用圖案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化元件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元件MA上之情形中，圖案化元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元件，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元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(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)基板台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。

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台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/或基板台之表面)。圖2至圖5之液體供應元件中的任一者亦可用於此系統中。然而，密封特徵不存在、未經啟動、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。

圖2至圖5中說明四種不同類型之局域化液體供應系統。如圖2及圖3所說明，液體係藉由至少一入口IN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)，且在已通過投影系統下方之後藉由至少一出口OUT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IN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OUT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。

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及出口，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中藉由箭頭來展示液體之流動方向。

已提議之另一配置係提供具有液體限制部件之液體供應系統，液體限制部件沿著投影系統之最終元件與基板、基板台或基板及基板台之下伏表面之間的空間之邊界之至少一部分延伸。圖5中說明此配置。浸沒系統具有具備液體限制結構之局域化液體供應系統，其將液體供應至(例如)基板之受限制區域。

圖5示意性地描繪具有障壁部件12之局域化液體供應系統或流體處置結構，障壁部件12沿著投影系統之最終元件與基板台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台之表面)。障壁部件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，密封件形成於障壁部件與基板W之表面之間，且可為諸如氣體密封件或流體密封件之無接觸密封件。

障壁部件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之最終元件的障壁部件12而至少部分地形成空間。液體係藉由液體入口13而被帶入投影系統下方及障壁部件12內之空間中。可藉由液體出口13移除液體。障壁部件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，障壁部件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。

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而被抽取。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。

本發明之一實施例係關於一種用於流體處置結構中的特定類型之抽取器，其實質上防止彎液面前進超出特定點。亦即，本發明之一實施例係關於一種彎液面牽制元件，該彎液面牽制元件將投影系統之最終元件與基板及/或基板台之間的空間中之液體之邊緣牽制於實質上適當位置中。彎液面牽制配置依靠所謂的氣體拖曳抽取器原理，該原理已被描述於(例如)全文以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第2008/0212046號中。在該系統中，可以成隅角形狀置放抽取孔。隅角係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率，與在兩個出口經對準成垂直於掃描方向的情況相比較，隅角係與步進及掃描方向對準的情況有助於減少對兩個出口之間的彎液面之力。然而，本發明之一實施例可適用於一流體處置系統，該流體處置系統在平面圖中具有任何形狀，或具有諸如經配置為任何形狀(諸如封閉形狀)之抽取開口的組件。在一非限制性清單中，此封閉形狀可包括橢圓形(諸如圓形)、直線形狀(諸如矩形(例如，正方形)，或平行四邊形(例如，菱形))，或具有四個以上隅角之成隅角形狀(諸如具有四個或四個以上尖角之星形)。

在US 2008/0212046之系統之變化形式(本發明之一實施例係關於該變化形式)中，經配置有開口的成隅角形狀之幾何形狀允許針對在掃描方向及步進方向兩者上對準之隅角而存在尖銳隅角(選自約60°至90°之範圍，理想地選自75°至90°之範圍，且最理想地選自75°至85°之範圍)。此可允許在每一經對準隅角之方向上的速率增加。此係因為歸因於在掃描方向上之不穩定彎液面而產生液體小滴的情況減少。在隅角係與掃描方向及步進方向兩者對準的情況下，可在該等方向上達成增加之速率。理想地，在掃描方向上之移動速率與在步進方向上之移動速率可實質上相等。

圖6示意性地且以平面圖說明本發明之一實施例的流體處置結構或系統之彎液面牽制特徵。彎液面牽制元件之特徵得以說明，其可(例如)替換圖5之彎液面牽制配置14、15、16。圖6之彎液面牽制元件包含複數個離散開口50。此等開口50中之每一者經說明為圓形，但未必為此情況。實際上，開口50中之一或多者可為選自圓形、正方形、矩形、長橢圓形、三角形、狹長縫隙等等中之一或多者。每一開口在平面圖中具有大於0.2毫米(理想地大於0.5毫米或1毫米，在一實施例中選自0.1毫米至10毫米之範圍，在一實施例中選自0.25毫米至2毫米之範圍)之長度尺寸(亦即，在自一開口至鄰近開口之方向上)。在一實施例中，長度尺寸係選自0.2毫米至0.5毫米之範圍，理想地選自0.2毫米至0.3毫米之範圍。在一實施例中，每一開口之寬度係選自0.1毫米至2毫米之範圍。在一實施例中，每一開口之寬度係選自0.2毫米至1毫米之範圍。

可將圖6之彎液面牽制元件之開口50中的每一者連接至單獨負壓源。或者或另外，可將開口50中之每一者或複數者連接至自身被固持於負壓下之共同腔室或歧管(其可為環形)。以此方式，可達成開口50中之每一者或複數者處的均一負壓。可將開口50連接至真空源，及/或可在壓力方面增加環繞流體處置結構或系統(或障壁部件或液體供應系統)之氛圍以產生所要壓力差。

在圖6之實施例中，開口為流體抽取開口。亦即，開口為用於將氣體及/或液體傳遞至流體處置結構中之入口。亦即，可認為入口係來自空間11之出口。此將在下文加以更詳細地描述。

開口50形成於流體處置結構12之表面中。該表面在使用中面對基板及/或基板台。在一實施例中，開口係在流體處置結構之平坦表面中。在另一實施例中，脊狀物(ridge)可存在於基板部件之底部表面上。在該實施例中，開口可在脊狀物中。在一實施例中，可藉由針狀物(needle)或管路(tube)界定開口50。可將一些針狀物(例如，鄰近針狀物)之本體接合在一起。可將針狀物接合在一起以形成單一本體。單一本體可形成隅角形狀。

自圖7可看出，開口50為(例如)管路或狹長通道55之末端。理想地，開口經定位成使得其在使用中面對基板W。開口50之緣邊(亦即，離開表面之出口)實質上平行於基板W之頂部表面。在使用中將開口引導朝向基板及/或經組態以支撐基板之基板台。考慮此情形之另一方式在於：開口50被連接至之通道55的狹長軸線實質上垂直於(在與垂直線所成之+/-45°內，理想地在35°、25°或甚至15°內)基板W之頂部表面。

每一開口50經設計成抽取液體與氣體之混合物。自空間11抽取液體，而將氣體自開口50之另一側上的氛圍抽取至液體。此產生如藉由箭頭100說明之氣體流，且此氣體流對於將開口50之間的彎液面90牽制於實質上適當位置中係有效的，如圖6所說明。氣體流有助於維持藉由動量阻擋、藉由氣體流誘發性壓力梯度及/或藉由在液體上氣體流之拖曳(剪應力)而限制的液體。

開口50環繞流體處置結構將液體所供應至之空間。亦即，開口50可分佈於流體處置結構之下表面中。開口可圍繞空間實質上連續地隔開(但鄰近開口50之間的間隔可變化)。在一實施例中，自始至終圍繞封閉形狀(例如，成隅角形狀)抽取液體，且實質上在液體撞擊在成隅角形狀所在之點處抽取液體。此係因為自始至終圍繞空間(以成隅角形狀)形成開口50而被達成。以此方式，可將液體限制至空間11。在操作期間，可藉由開口50來牽制彎液面。

自圖6可看出，開口50經定位成在平面圖中形成成隅角形狀(亦即，具有隅角52之形狀)。在圖6之情況下，此形狀係以具有彎曲邊緣或側54之正方形的形狀。邊緣54具有負半徑。邊緣54在遠離於隅角52之區域中彎曲朝向成隅角形狀之中心。

正方形具有與在投影系統下方基板W之主要行進方向對準的主軸110、120。此有助於確保最大掃描速率快於在開口50經配置為圓形形狀之情況下的最大掃描速率。此係因為對兩個開口50之間的彎液面之力係以因數cos θ減少。此處，θ為連接兩個開口50之線相對於基板W正移動所在之方向的角度。

正方形形狀之使用允許在步進方向上之移動與在掃描方向上之移動在實質上相等的最大速率下。此情形可藉由使該形狀之隅角52中的每一者與掃描方向110及步進方向120對準而達成。若較佳的是使在該等方向中之一者(例如，掃描方向)上之移動快於在步進方向上之移動，則可使用菱形形狀。在此配置中，菱形之主軸可與掃描方向對準。對於菱形形狀，儘管隅角中之每一者可為銳角，但菱形之兩個鄰近側之間的角度(例如，在步進方向上)可為鈍角，亦即，大於90°(例如，選自約90°至120°之範圍，在一實施例中選自90°與105°之範圍，在一實施例中選自85°與105°之範圍)。

可藉由使開口50之形狀的主軸與基板之主要行進方向(通常為掃描方向)對準且使第二軸線與基板之另一主要行進方向(通常為步進方向)對準來最佳化產出率。應瞭解，在至少一移動方向上，θ不為90°之任何配置均將給出一優點。因此，主軸與主要行進方向之確切對準並不至關重要。

提供具有負半徑之邊緣的優點在於：可使隅角更尖銳。對於與掃描方向對準之隅角52及與步進方向對準之隅角52兩者，選自75°至85°或甚至更低之範圍的角度可均為可達成的。若其對於此特徵為不可達成的，則為了使在兩個方向上對準之隅角52具有相同角度，該等隅角必須具有90°。若需要小於90°，則有必要選擇一方向以具有具備小於90°之隅角，結果，另一隅角具有大於90°之角度。

如將關於圖13及圖15所描述，將有可能具有以星形形狀之開口，其中代替提供彎曲邊緣，邊緣為筆直的，但在自兩個隅角之間的直線徑向地向內定位的點處會合。然而，此配置可能不如以下情況一樣成功：其中接合開口之線為平滑的，亦即，其中藉由開口50界定且界定成隅角形狀之線係連續的且具有連續改變方向。在星形形狀實施例中，沿著形狀之側的隅角將牽制彎液面。對於尖銳隅角，牽制彎液面之力聚焦於隅角上，亦即，形狀之邊緣之短長度。更平滑彎曲之隅角(例如，具有大曲率半徑之隅角)沿著隅角之彎曲部之較長長度(亦即，圍繞隅角)分佈牽制力。因此，對於基板與流體處置結構之間的特定相對速度，施加至兩個隅角之有效彎液面牽制力相同。然而，對於邊緣之經界定長度，針對尖銳隅角之有效牽制力大於針對平滑彎曲隅角之有效牽制力。此使與藉由平滑彎曲隅角牽制之彎液面相比較，在尖銳隅角處牽制之彎液面在基板與流體處置結構之間的更低相對速度下不穩定。

開口50中之每一者經說明為圓形，但未必為此情況。實際上，開口50中之一或多者可為選自圓形、正方形、矩形、長橢圓形、三角形、狹長縫隙等等中之一或多者。每一開口在平面圖中具有大於0.2毫米(理想地大於0.5毫米或1毫米，在一實施例中選自0.1毫米至10毫米之範圍，在一實施例中選自0.25毫米與2毫米之範圍)之長度尺寸(亦即，在自一開口至鄰近開口之方向上)。在一實施例中，長度尺寸係選自0.2毫米至0.5毫米之範圍，理想地選自0.2毫米至0.3毫米之範圍。在一實施例中，每一開口之寬度係選自0.1毫米至2毫米之範圍。在一實施例中，每一開口之寬度係選自0.2毫米至1毫米之範圍。

圖7說明開口50提供於流體處置結構之底部表面40中。然而，未必為此情況，且開口50可在來自流體處置結構之底部表面的突起中。箭頭100展示氣體自流體處置結構外部進入與開口50相關聯之通道55的流動，且箭頭150說明液體自空間進入開口50之傳遞。通道55及開口50理想地經設計成使得在環形流動模式中理想地發生二相抽取(亦即，氣體及液體)，在環形流動模式中，氣體實質上流動通過通道55之中心，且液體實質上沿著通道55之壁流動。此情形導致具有低脈動產生之平滑流動。

可能不存在自開口50徑向地向內之彎液面牽制特徵。以藉由進入開口50之氣體流誘發的拖曳力將彎液面牽制於開口50之間。大於約15公尺/秒(理想地為20公尺/秒)之氣體拖曳速度係足夠的。可減少液體自基板蒸發之量，藉此減少液體之濺射以及熱膨脹/收縮效應兩者。

各自具有1毫米之直徑且分離3.9毫米之至少(例如)三十六(36)個離散針狀物對於牽制彎液面可為有效的。在一實施例中，存在112個開口50。開口50可為正方形，其中側之長度為0.5毫米、0.3毫米、0.2毫米或0.1毫米。此系統中之總氣體流為大約100公升/分鐘。在一實施例中，總氣體流係選自70公升/分鐘至130公升/分鐘之範圍。

流體處置結構之底部的其他幾何形狀係可能的。舉例而言，美國專利申請公開案第2004-0207824號中所揭示之結構中之任一者均可用於本發明之一實施例中。

在圖6中可看出，孔隙61提供於開口50外部。孔隙61可實質上平行於接合開口50之線。孔隙61可為狹長的，且可以縫隙之形式。在一實施例中，可沿著形狀之側54提供一系列離散孔隙61。在使用中，狹長孔隙61(或複數個孔隙61)連接至過壓源，且形成環繞藉由開口50形成之彎液面牽制系統的氣刀60。下文將描述此氣刀之功能。

當在如上文中所描述但缺乏氣刀60之液體處置元件中，基板台移動成使得浸沒液體之彎液面橫過親液性區域或具有相對較低疏液性之區域(亦即，與浸沒液體所成之接觸角低於與基板或基板台表面之其他部分所成之接觸角)時，浸沒液體可遍及具有低疏液性之區域展開成膜。膜之形成可取決於液體彎液面與基板或基板台之相對移動速率(「掃描速率」)是否大於臨界速率。關於藉由開口50牽制之彎液面，臨界速率為流體處置結構12與基板及/或基板台之對向表面(彎液面在其上可能不再穩定)之間的相對速度。臨界速率取決於對向表面之一或多個屬性。一般而言，表面之接觸角愈高，則臨界速率愈高。一旦已開始形成膜，其隨即可繼續生長(即使基板現已移動)，使得彎液面遍及具有較高接觸角之區域，使得對於該區域之臨界速率此時高於掃描速率。在一些情況下，在較短延遲之後，膜可破裂成不良的較大之小滴。在一些情況下，基板台之後續移動可導致小滴碰撞彎液面，此可在浸沒液體中產生氣泡。具有相對較低疏液性之區域可包括基板之邊緣、基板台上之可卸除式特徵(例如，貼紙)、定位特徵(例如，編碼器柵格)及感測器(例如，劑量感測器、影像感測器或光點感測器)。在一實施例中，可藉由塗佈或表面處置之降級而形成具有相對較低疏液性之區域。可提供塗佈或表面處置以增加經提供有其之表面的疏液性。

在本發明之一實施例中，氣刀60起作用以減少留存於基板或基板台上之任何液體膜的厚度，使得其不會破裂成小滴，而是液體被驅動朝向開口50且予以抽取。在一實施例中，氣刀60操作以有助於防止膜之形成。為了達成此目的，需要使氣刀之中心線與彎液面牽制開口50之間的距離係選自1.5毫米至4毫米之範圍，理想地選自2毫米至3毫米之範圍。配置孔隙61(或狹長孔隙61)所沿著之線通常遵循開口50之線，使得孔隙61(或狹長孔隙61)中之鄰近孔隙與開口50之間的距離在前述範圍內。在開口之線上的點處，孔隙61(或狹長孔隙61)之線的方向平行於開口50之線。當開口之線為直線時，開口50之線可平行於孔隙61(或狹長孔隙61)之線。在開口50之線彎曲的情況下，孔隙61(或狹長孔隙61)之線可彎曲。開口之線及孔隙61(或狹長孔隙61)之線可形成具有不類似大小之類似形狀的輪廓。需要維持孔隙61(或狹長孔隙61)中之孔隙與開口50之間的恆定分離度。在一實施例中，此沿著氣刀之每一中心線之長度係理想的。在一實施例中，恆定分離度可在流體處置元件之更多隅角之一者附近。

氣刀理想地足夠接近於開口50，以產生跨越其間之空間的壓力梯度。理想地，不存在可積聚液體層或液體小滴之停滯區。在一實施例中，障壁部件12之連續下部表面形成輔助產生壓力梯度之阻尼器67。下部表面理想地實質上平行於基板或基板台之相對表面。在一實施例中，阻尼器之存在允許將開口50配置為與氣刀孔隙61(或狹長孔隙61)之形狀不同或不類似的形狀。舉例而言，藉由開口50形成之形狀可為星形，且氣刀之孔隙61(或狹長孔隙61)可形成正方形。在一實施例中，氣刀孔隙61(或狹長孔隙61)可形成橢圓形(具有其具有不同長度之長軸及短軸)，且開口50可形成圓形。

在一實施例中，提供控制器63以有助於確保對於具有選自200毫米至400毫米之範圍之長度的氣刀，通過氣刀60之氣體流率係選自100公升/分鐘至200公升/分鐘之範圍。在一實施例中，控制器亦將通過開口50之氣體流率控制為與通過氣刀60之氣體流率實質上相同。可將來自氣刀60之氣體流率耦合至通過開口50之氣體流。在一實施例中，通過氣刀之氣體流率與通過開口50之總流率相差高達或等於20%或高達或等於10%。在一實施例中，通過氣刀之氣體流率比通過開口50之總流率大約10%。此意謂流出氣刀之實質上所有氣體均流入開口50。儘管隔離式氣刀產生實質上對稱的壓力峰值(其中氣體流係在遠離於該峰值之兩個方向上)(因為在一實施例中該等氣體流平衡)，但取而代之，氣刀60在氣刀60與彎液面牽制開口50之間形成壓力梯度。存在極少或不存在自氣刀60向外(在圖7中向右)之氣體流。控制器控制過壓源(例如，泵)及/或負壓源(例如，泵，可能為與提供過壓之泵相同的泵)以達成所要流率。

在一實施例中，控制器控制氣刀60之啟動，使得當需要氣刀60或可能需要氣刀60時其係在作用中的。換言之，在掃描速率確實地低於臨界速率時切斷氣刀60，且在掃描速率高於或很可能高於針對當前在彎液面下方或接近彎液面之表面的臨界速率時接通氣刀60。

在流體處置系統之彎液面牽制元件外部的習知氣刀可擔當「流體集驅器(bulldozer)」，從而收集保留於基板及基板台上之液體，直到液體形成可突破氣刀或碰撞彎液面之較大之小滴為止。此等較大之小滴可在碰撞彎液面時產生氣泡。在本發明之一實施例中，氣刀配置不以此方式起作用。取而代之，氣刀防止在液體處置元件之尾部邊緣處留存於基板上的任何膜生長得足夠厚而破裂成小滴。過量液體被返回驅動朝向開口50。在液體處置結構之前邊緣處，留存於基板或基板台上之任何液體膜或小滴被類似地驅動朝向開口50。可通過開口50抽取此液體，而不會因與彎液面之碰撞而產生氣泡。因此，可維持高掃描速率。據信，會發生改良之效應，因為產生氣刀與開口50之間的連續壓力梯度，而非相反於氣刀之出口之壓力峰值的壓力峰值。

理想地，在開口50與孔隙61之間的障壁部件12之下側中不存在開口。障壁部件之底部表面在開口50與孔隙61之間理想地為平滑的及/或連續的。

下文參看圖8至圖15來描述彎液面牽制開口之各種不同配置。開口50亦可經配置為其他形狀，例如，正方形、矩形或圓形。在每一情況下，氣刀元件60具有與開口50之配置之形狀實質上或確切地相同的形狀，使得開口50與氣刀60之間的分離度係在前述範圍內且理想地恆定。

圖8以平面圖說明本發明之一實務實施例。在圖8中，開口50經提供為與圖6之成隅角形狀類似的成隅角形狀。然而，在圖8中，存在略微不同的幾何形狀。亦即，開口50更密集且其直徑更小。在圖8之實施例中，存在每邊緣27個開口。在一實施例中，每一邊緣之長度係選自50毫米至90毫米之範圍。開口50中之每一者的形狀為大致正方形，其中每一側具有0.5毫米之長度。

如同圖6之實施例，在圖8之實施例中，在每一隅角之頂點處存在一開口。此有助於確保隅角52之頂部開口50在每一側上具有在不垂直於掃描或步進方向之方向上的鄰近開口。若兩個開口50在隅角之頂點的每一側上相等地隔開，則該等兩個開口50之間的線垂直於掃描或步進方向，從而導致對該等兩個開口50之間的液體彎液面之全力。在一實施例中，每一隅角具有選自0.05毫米至4.0毫米之範圍的半徑。在一實施例中，半徑係選自0.5毫米至4.0毫米之範圍。在一實施例中，半徑係選自1毫米至3毫米之範圍，或選自1.5毫米至2.5毫米之範圍。若半徑過大，則此可降低液體封鎖效能，因為可形成彎液面之不穩定性，從而導致洩漏。儘管尖銳隅角(根本無半徑)不具有封鎖效能之降低，但隅角之極小半徑可導致較不穩定的彎液面。理想地，成隅角形狀具有至少一個此類平滑彎曲隅角。在一實施例中，隅角可能無半徑，或可能具有選自0毫米至4.0毫米之範圍的半徑。

每一邊緣之負半徑理想地為零或更小。取決於隅角處之所要角度(60°至90°)及隅角之間的距離(在一實施例中為50毫米至150毫米)而選擇負半徑。因此，具有負半徑之側以連續方式沿著其長度之至少部分改變方向。亦即，不存在方向之步進改變。著眼於此情形之替代方式在於：相交於開口50之線為平滑的。此有助於確保可達成在所要範圍內之隅角角度的優點。應瞭解，若使用過小半徑，則接近於未與行進方向對準之隅角之兩個開口50之間的切線將比針對筆直邊緣之情況的切線更接近於垂直於行進方向。然而，尖銳隅角之效應不僅僅是補償此缺點。

在一實施例中，開口之成隅角形狀具有四個隅角及四個側，每一側具有一負曲率半徑。然而，可能適當的是具有其他成隅角形狀。舉例而言，八側形狀可具有(例如)以受限制佈局空間來改良掃描速率之優點。圖13及圖15之實施例可被視為八側的。

在圖8中，說明中心開口200。此中心開口200界定經限制有浸沒流體11之空間。在圖8之實施例中，中心開口在平面圖中為圓形。然而，可使用其他形狀，例如，與藉由開口50形成之封閉形狀相同的形狀。在一實施例中，中心開口之形狀可具有在平面圖中與另外開口190之形狀相同的形狀，在流體處置結構下方通過另外開口190供應液體。其他形狀亦可為適當的。此適用於所有實施例。

另外開口190可具有與藉由開口50、氣刀孔隙61或開口50及氣刀孔隙61形成之封閉形狀類似的線性配置。另外開口190可位於藉由開口50形成之形狀內。需要使氣刀孔隙61之中心線與鄰近另外開口190之間的距離維持於沿著氣刀孔隙61之中心線的實質上恆定分離度下。在一實施例中，恆定分離度係沿著氣刀中心線之一部分，例如，在隅角附近。在一實施例中，例如，在氣刀孔隙61之線上的一點處，氣刀孔隙61之線實質上平行於開口190之線。

圖9至圖12說明開口50之成隅角形狀的若干不同實施例。每一成隅角形狀具有至少一邊緣之至少一部分，該至少一部分具有一負曲率半徑。然而，每一邊緣亦具有具備一正曲率半徑之一部分。具有正半徑之部分的頂點可被視為隅角，使得形狀為八側或成隅角形狀。此導致該等形狀中之每一者沿著每一邊緣具有一中心部分或隅角59。中心部分或隅角59可比邊緣之其他部分更接近於接合兩個隅角52之直線58。中心部分或隅角59可比其他部分更多地自直線徑向地向外。可認為直線58係假想線(因為其不存在)，但直線58為經置放以連接兩個鄰近隅角52之線。

在圖9中，中心部分59突出，使得其實際上位於兩個隅角52之間的直線58上。

在圖10中，中心部分59延伸超出兩個隅角52之間的直線58，使得其比直線58徑向地更遠離於中心軸線。在圖11中，邊緣之全部均比直線58徑向地更遠離於中心軸線。圖11之實施例為具有最小量值(亦即，為實質上零)負半徑的形狀。若形狀之空間受限制，則此實施例係有用的。在圖12中，此類似於圖9之實施例，惟如下情況除外：中心部分59並不完全足夠遠地突出，使得中心部分59比兩個隅角52之間的假想直線58更接近中心軸線。此示範大量值負半徑。

圖13說明類似於圖8之實施例的實施例。隅角52中之每一者具有自兩個鄰近隅角52之間的直線徑向地向內突出的邊緣。然而，在圖13中，該等邊緣各自具有兩個筆直部分(且無彎曲部分)。該等筆直部分收斂至自兩個隅角52之間的直線徑向地向內的點。因此，與圖8中方向改變為連續之實施例相比較，邊緣之方向改變為突然的(亦即，係在一點處)。此形狀可具有一彎液面(特別係在自直線徑向地向內之點處)，該彎液面與藉由具有平滑彎曲邊緣之形狀牽制的彎液面相比較更不穩定。

圖14及圖15分別說明類似於圖8及圖13之實施例的實施例，惟如下情況除外：每一隅角之角度為60°(相對於圖8及圖13之75°)。此說明有可能使本發明之一實施例在隅角處具有不同角度。然而，可達成最佳效能，其中隅角具有選自60°至90°之範圍的角度，或選自75°至90°之範圍的角度，或選自75°至85°之範圍的角度。

在上文所提及之描述中，氣刀60可具有不連續之孔隙61。氣刀可具有複數個孔隙61。孔隙61可遵循具有小(若最小)曲率之筆直路徑。因而，為了適應一方向改變，一不連續性存在於氣刀中，使得氣刀在氣刀改變方向之部位(例如，在隅角44處)的任一側具有至少兩個開口，每一開口係在一不同方向上對準。然而，如圖16所示，氣刀可在隅角處具有連續孔隙。因此，在氣刀60改變方向的情況下，單一孔隙61可與彎曲之線性孔隙一起使用，該線性孔隙具有孔隙隅角44。連續孔隙可具有具備尖角、尖銳及/或圓形隅角44之任何形狀。在一實施例中，氣刀孔隙61可形成封閉形狀，諸如正方形，或如圖17所示之四尖角星形。連續氣刀孔隙可存在於參看圖6至圖15所描述之實施例中的任一者中。

在流體處置結構12之一實施例中，氣刀60具有在平面圖中與在平面圖中藉由開口50形成之形狀類似但較大的形狀，如圖18所示。如本文中所描述，藉由開口50形成之形狀及氣刀61之形狀可具有一或多個弱區段64。弱區段64相對於形狀之周邊之其他部分具有較低的臨界掃描速率。該周邊可對應於藉由氣刀孔隙61及/或開口50界定之成隅角形狀。見(例如)2009年7月21日申請之美國專利申請案第12/506,565號，其全文以引用之方式併入本文中。在該等弱區段中之每一者處，一旦達成對應臨界掃描速率，隨即存在彎液面不穩定性及小滴損耗之風險。自彎液面所損耗之小滴可具有如本文中所描述之效應中的一或多者。

弱區段之部位可處於氣刀60之隅角44，或處於藉由開口50界定之形狀之隅角52。弱部分64係藉由開口50形成之形狀之周邊之一部分形成，或為在各別隅角44、52之間的藉由氣刀孔隙61形成之形狀之周邊之部分。此部位可為：氣刀60之邊緣71之部分；或藉由開口50界定之形狀之邊緣54之部分。邊緣54、71之該部分可具有具備負曲率半徑或可對應於邊緣54、71之鈍角之隅角66的至少一部分。負曲率半徑可處於兩個鄰近隅角44、52之間的邊緣54、71之中點處。在一實施例中，具有負曲率半徑之部分具有如此大及/或如此平滑地改變以使得隅角66可能幾乎為不可察覺之曲率。在此情況下，本文中對隅角66之參考可包括對具有負曲率半徑之部分及/或邊緣54、71之中點的參考。

為了降低弱部分64處之小滴損耗的可能性，可增加該部分之操作臨界掃描速率。此可藉由增加阻尼器67之尺寸(例如，阻尼器寬度68)達成。可相對於臨界掃描速率最低時之移動方向而界定阻尼器寬度68。增加阻尼器寬度意謂：在特定掃描速率下，使液體傳遞於阻尼器下方所花費之持續時間增加。隨著自氣刀60至開口50之氣體流傳遞於阻尼器下方，氣體流具有用以停止小滴的增加之時間量(與較短阻尼器相比較)。否則，小滴可在移動方向(例如，掃描方向)上行進超出阻尼器及氣刀孔隙61。較寬阻尼器增加小滴至氣刀流之曝光時間。

圖19展示流體處置系統12之一實施例，其中阻尼器寬度68在位於成隅角形狀之邊緣上的隅角66附近增加。氣刀孔隙61具有正方形形狀，且開口50之成隅角形狀為菱形(例如，正方形)。此配置可增加在不與(例如)掃描及步進之主要行進方向對準之方向上的臨界掃描速率。可增加在相對於掃描、步進或掃描及步進成角度之方向上的掃描速率。該配置係理想的，因為對於弱區段64，該配置可提供整個流體處置結構12之臨界掃描速率的顯著增加。

儘管阻尼器寬度在隅角66處增加，但與主要行進(例如，掃描及步進)方向對準之隅角44、52可具有阻尼器寬度69，阻尼器寬度69可限制可以穩定彎液面(亦即，無實質上任何小滴損耗)達成之最大掃描速率。亦即，隅角44、52處之小阻尼器寬度69可限制在(例如)主要行進方向上之臨界掃描速率。可能需要針對氣刀隅角44及藉由開口50形成之成隅角形狀之隅角52上的關聯弱部分64處置此不良功能性。

圖20說明本發明之一實施例，其中阻尼器寬度69相對於圖19所示之阻尼器寬度係較大的。在中點隅角66處藉由開口50形成之成隅角形狀的弱區段64較強，因為該成隅角形狀為菱形(例如，正方形)，其中隅角66係成實質上180度之角度。因此，沒有必要具有與中點隅角66相關聯之大阻尼器寬度68，因為不再存在固有彎液面不穩定性。

氣刀60之形狀為四尖角星形，每一銳角44係與主要行進方向對準。每一銳角44對應於一弱區段64。類似地，藉由開口50形成之成隅角形狀的隅角52各自為弱區段64。阻尼器在對應於銳角44及隅角52之阻尼器寬度69處最寬。在具有此配置時，可相對於具有實質上恆定阻尼器寬度之配置在所有方向上增加臨界掃描速率。在此配置之最佳化中，選擇圍繞成隅角形狀之周邊的阻尼器67之寬度，使得臨界掃描速率在相對於面對流體處置結構12之下表面之表面(諸如基板W及/或基板台WT之表面)的任何移動方向上均相同。

圖20所示之配置可為理想的，因為流體處置結構12之濕潤佔據面積(亦即，在一瞬時所濕潤的對向表面之局域化表面)的大小係藉由開口50形成之形狀界定。對於具有相同大小之流體處置結構12，與圖18及圖19相比較，藉由開口50形成之成隅角形狀在圖20之實施例中最小，因為圖20之正方形形狀將具有小於圖18及圖19之星形形狀之面積的面積。此可假定在每一實施例中四個氣刀隅角44中之每一者之間的距離相同。

在一時刻，藉由在移動於流體處置結構12下方之後自基板表面蒸發之液體施加熱負荷。因此，流體處置結構之佔據面積將取決於佔據面積之面積的特性熱負荷施加至基板。因為圖20所示之實施例的濕潤佔據面積較小，所以與圖18及圖19所示的具有相同大小之流體處置結構之實施例相比較，熱負荷可能較小。較小佔據面積可能需要較小液體供應率，從而減少引入至流體處置結構12之浸沒液體的量，且因此減少可能施加之最大熱負荷。因為濕潤佔據面積相對較小，所以存在額外可能益處：可減少藉由流體處置結構施加至基板之力。應注意，如上文所提及，該配置之操作可同樣增強臨界掃描效能。

本發明之一實施例為一種用於一微影裝置之流體處置結構。該流體處置結構具有複數個開口。該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或一基板台，該基板台經組態以支撐該基板。該流體處置結構包含一氣刀元件，該氣刀元件具有一狹長孔隙或經配置為一線之複數個孔隙。該孔隙或該複數個孔隙經配置成與該等開口相距選自1毫米至5毫米之範圍的一距離。

在一實施例中，該距離係選自1.5毫米至4毫米之範圍，理想地選自2毫米至3毫米之範圍。

在一實施例中，該等開口在平面圖中經配置為一封閉形狀，諸如一成隅角形狀，或一橢圓形形狀。

在一實施例中，該狹長孔隙或該複數個孔隙實質上環繞該等開口。

在一實施例中，該成隅角形狀具有四個隅角及四個側，每一側具有一負曲率半徑。

在一實施例中，該成隅角形狀具有一平滑彎曲隅角。

在一實施例中，該平滑彎曲隅角具有選自0.5毫米至4.0毫米之範圍(理想地選自1毫米至3毫米之範圍，或選自1.5毫米至2.5毫米之範圍)的一半徑。

在一實施例中，該孔隙或該複數個孔隙之該線之至少一部分實質上平行於接合該等開口之中心之一線。

在一實施例中，實質上平行於接合該等開口之中心之該線的該孔隙或該複數個孔隙之該線之該部分包含鄰近於每一隅角的該成隅角形狀之每一側之長度的至少10%。

在一實施例中，該等開口為用於將氣體及/或液體傳遞至該流體處置結構中之入口。

在一實施例中，該等開口及該孔隙或該等孔隙連接至一泵。該裝置可包含一控制器，該控制器連接至該泵且經配置以控制該泵，使得通過該等開口而進入該流體處置結構之氣體流率大於或等於離開該孔隙或該等孔隙之氣體流率以形成氣刀。

在一實施例中，該流體處置結構具有經形成有該等開口及該孔隙或該等孔隙之一表面，在該等開口與該孔隙或該等孔隙之間的該表面中不存在其他開口或孔隙。

在一實施例中，該流體處置結構具有經形成有該等開口及該孔隙或該等孔隙之一表面，該表面在該等開口與該孔隙或該等孔隙之間係連續的。

本發明之一實施例為一種微影裝置，其包含用於一微影裝置之一流體處置結構。該流體處置結構具有複數個開口。該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或一基板台，該基板台經組態以支撐該基板。該流體處置結構包含一氣刀元件，該氣刀元件具有一狹長孔隙或經配置為一線之複數個孔隙。該孔隙或該複數個孔隙經配置成與該等開口相距選自1毫米至5毫米之範圍的一距離。

本發明之一實施例為一種微影裝置，其包含經組態以支撐一基板之一基板台，及一流體處置結構。該流體處置結構具有複數個開口，該複數個開口經組態以用於傳遞二相流體流，且包含一氣刀元件，該氣刀元件包含經定位成與該等開口相距一距離之一孔隙。該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向該基板及/或該基板台，使得該等開口經組態以自該流體處置結構與該基板、該基板台或該基板及該基板台之間移除液體，且使得來自該氣刀元件之氣體流中的大部分流動通過該等開口。

在一實施例中，該等開口及該氣刀元件經組態成使得通過該等開口及該氣刀孔隙之該氣體流平衡。

在一實施例中，該微影裝置進一步包含連接至該孔隙或該等孔隙之一過壓源，及連接至該等開口之一負壓源，該過壓及該負壓係使得通過該孔隙或該等孔隙之總氣體流率係選自通過該等開口之總氣體流率之80%至120%的範圍。

在一實施例中，該流體處置結構在平面圖中具有一形狀，該形狀具有與在該流體處置結構與該基板台之間的一相對運動方向對準之一隅角。

在一實施例中，該相對運動方向為一掃描及/或步進方向。

在一實施例中，該形狀具有至少四個隅角。

在一實施例中，該微影裝置進一步包含一投影系統，該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上，且該流體處置結構經組態以將浸沒液體供應及限制至該投影系統與該基板台、該基板或該基板台及該基板之間的一空間。

在一實施例中，該等開口經組態以界定一液體本體之一彎液面。

本發明之一實施例為一種用於一微影裝置之流體處置結構。該流體處置結構具有複數個彎液面牽制開口。該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或一基板台。該基板台經組態以支撐該基板。該流體處置結構包含：一氣刀元件，其具有一狹長孔隙或經配置為一線之複數個孔隙；及一阻尼器，其配置於該孔隙或該複數個孔隙與該等開口之間。

在一實施例中，該阻尼器包含在使用中與該基板及/或該基板台相對之一連續表面。

在一實施例中，該連續表面在使用中實質上平行於該基板及/或該基板台。

在一實施例中，該等開口在平面圖中於該流體處置結構之一下側中形成一成隅角形狀。該線可在該流體處置結構之該下側中形成一成隅角形狀。該等形狀中之至少一者可具有至少四個隅角。該等形狀中之至少一者可具有具備一負曲率半徑之一邊緣。該等形狀中之至少一者可具有具備一鈍角之一隅角。該等形狀中之至少一者可為一菱形、四尖角星形或該菱形及該四尖角星形。該線之該成隅角形狀與該等開口之該成隅角形狀可實質上類似。

該阻尼器之寬度沿著該狹長孔隙或沿著孔隙之該線可實質上恆定。

該阻尼器可具有可變寬度。該阻尼器之該寬度可朝向該狹長孔隙或孔隙之該線之一隅角而加寬。

本發明之一實施例為一種元件製造方法，其包含：提供一流體；擷取一液體；及推動液體。在提供一流體時，將一流體提供於一投影系統之一最終元件與一基板之間。在擷取液體時，藉由將一負壓附接至一流體處置結構中之複數個開口而自該最終元件與該投影系統之間擷取液體。在推動液體時，藉由通過複數個孔隙供應氣體而將液體推動朝向該複數個開口。該等孔隙與該等開口之間的距離係選自1毫米至5毫米之範圍。

在一實施例中，該距離係選自2毫米至3毫米之範圍。

在一實施例中，供應氣體包含以選自100公升/分鐘至200公升/分鐘之範圍的一速率來供應氣體。

在一實施例中，該負壓係使得通過該等開口而進入該流體處置結構之氣體流率大於或等於離開該等孔隙之氣體流率以形成氣刀。

在一實施例中，提供一種微影裝置，其包含一流體處置結構。該流體處置結構具有複數個開口。該流體處置結構經組態成使得在使用中將該等開口引導朝向一基板及/或經組態以支撐該基板之一基板台。該流體處置結構進一步包含一氣刀元件，該氣刀元件具有至少一狹長孔隙，該狹長孔隙具有一隅角。

該狹長孔隙可形成一封閉形狀。該封閉形狀可為一成隅角形狀。

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使用，且其不僅僅為本申請案中所涵蓋的明確地所描述之該等組合。

儘管在本文中可特定地引用在諸如IC元件之元件之製造中使用微影裝置，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造用於或包含整合光學系統、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)、薄膜磁頭等等的元件。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/或檢測工具中處置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置工具。另外，可將基板處置一次以上，(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置層之基板。

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。

雖然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一或多個序列機器可讀指令；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置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、處置及發送信號之任何適當組態。一或多個處置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置器。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/或基板台之表面，使得基板台及/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/或基板台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中之入口(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中之入口)。在一實施例中，空間之表面可為基板及/或基板台之一部分，或空間之表面可完全覆蓋基板及/或基板台之表面，或空間可包覆基板及/或基板台。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/浸沒流體

12．．．障壁部件/流體處置結構

13．．．液體入口/液體出口

14．．．出口/彎液面牽制配置

15．．．氣體入口/彎液面牽制配置

16．．．無接觸密封件/氣體密封件/氣體流/彎液面牽制配置

40．．．流體處置結構之底部表面

44．．．隅角/銳角

50．．．開口

52．．．隅角

54．．．邊緣/側

55．．．管路/狹長通道

58．．．直線

59．．．中心部分/隅角

60．．．氣刀/氣刀元件

61．．．孔隙

64．．．弱區段/弱部分

66．．．隅角

67．．．阻尼器

68．．．阻尼器寬度

69．．．阻尼器寬度

71．．．邊緣

90．．．彎液面

100．．．氣體流

110．．．主軸/掃描方向

120．．．主軸/步進方向

150．．．液體自空間進入開口50之傳遞

190．．．另外開口

200．．．中心開口

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．．．圖案化元件對準標記

M2．．．圖案化元件對準標記

MA．．．圖案化元件

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

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為根據本發明之一實施例的彎液面牽制系統以平面圖之示意性說明；

圖7在實質上平行於投影系統之光軸的平面中以圖6中之線VII-VII處的橫截面描繪根據本發明之一實施例的彎液面牽制系統；

圖8以平面圖說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之實務實施例；

圖9至圖15說明對圖8之實施例的各種變化；

圖16以平面圖說明作為示意性表示的根據本發明之一實施例的氣刀；

圖17以平面圖說明作為示意性表示的根據本發明之一實施例的氣刀開口；

圖18以平面圖說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之一實施例之特定特徵；

圖19以平面圖說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之一實施例之特定特徵；及

圖20以平面圖說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之一實施例之特定特徵。