專利名稱：管路系統(tǒng)、光刻設(shè)備、泵以及降低管路系統(tǒng)振動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光刻設(shè)備的管路系統(tǒng)、光刻設(shè)備、泵以及用于充 分降低光刻設(shè)備的管路系統(tǒng)中的振動的方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上(通常到所述襯底的目標(biāo)部
分上)的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在 這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０?reticle)的圖案形成裝置 用于在所述IC的單層上產(chǎn)生待形成的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底
(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一個或多個管芯的部分)。 典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設(shè)置的輻射敏感材料
(抗蝕劑)層上。通常，單獨(dú)的襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分 的網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的光刻設(shè)備包括所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將全 部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個目標(biāo)部分；以及所謂掃描 器，在所述掃描器中，沿給定方向("掃描"方向)通過輻射束掃描所述 圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一個 目標(biāo)部分。還可以通過將所述圖案壓印(imprinting)到所述襯底上，而將 所述圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到所述襯底上。
已經(jīng)提出了光刻投影設(shè)備中的浸沒系統(tǒng)，用于將襯底浸入具有相對較 高折射率的液體中(例如，水)，以便填充所述投影系統(tǒng)的最終元件和所 述襯底之間的空隙。由于曝光輻射在液體中會有更短的波長，因而所述曝 光點能夠?qū)崿F(xiàn)更小特征的成像。(液體的作用也可以看作增加了系統(tǒng)的數(shù) 值孔徑(NA)并也增加了焦深。)己經(jīng)提出了其他的浸沒液體，包括其中 懸浮固體顆粒(例如，石英)的水。
然而，將襯底或襯底及襯底臺浸沒在液體熔池中(例如，見專利號為
US4， 509， 852的美國專利，在此以引用的方式將其整體并入本文中)， 意味著在掃描曝光過程中，必須要對液體的龐大的本體進(jìn)行加速。這可能 需要附加的或更有力的電機(jī)，并且液體中的湍流可能導(dǎo)致不期望的和無法 預(yù)見的后果。
為液體供給系統(tǒng)所提出的解決方案之一是采用液體供給系統(tǒng)僅將液 體提供到襯底的局部區(qū)域和投影系統(tǒng)的最終元件與襯底之間(通常襯底具 有比投影系統(tǒng)的最終元件更大的表面積)。這種已經(jīng)被提出的配置方法在 PCT專利申請出版物WO99/49504中公開，在此將該文獻(xiàn)以引用的方式并 入本文中。如圖2和3所示，通過至少一個進(jìn)口IN將液體優(yōu)選沿著襯底 相對于最終元件的運(yùn)動方向提供到襯底上，并且由至少一個出口 OUT在 液體已經(jīng)在投影系統(tǒng)下方通過后去除液體。也就是，當(dāng)襯底在元件下方沿 -X方向掃描時，液體在元件的+X側(cè)供給并在-X側(cè)被吸收。圖2示意性示 出經(jīng)由進(jìn)口 IN供給液體、由連接到低壓源的出口 OUT在元件的另一側(cè)吸 收液體的配置。在圖2中，沿著襯底相對于最終元件的運(yùn)動方向供給液體， 但是并非一定如此。能夠在最終元件周圍布置各種取向和數(shù)量的進(jìn)口和出 口，在如圖3所示的一個例子中，在任一側(cè)上的四個入口和出口設(shè)置成圍 繞最終元件的矩形圖案。
包括浸沒系統(tǒng)的光刻設(shè)備的其他示例例如在美國專利申請公開出版 物鳳2004/0165159Al和2005/0134815 Al中公開，兩者在此都以引用的 方式并入本文中。
當(dāng)浸沒系統(tǒng)被設(shè)置在光刻設(shè)備中時，可以利用一個或多個泵將液體從 投影系統(tǒng)和支撐在襯底臺上的襯底之間的浸沒空隙中抽取或者將液體泵 送到投影系統(tǒng)和支撐在襯底臺上的襯底之間的浸沒空隙中。用于浸沒系統(tǒng) 的合適的泵例如是可以提供充分恒定的體積流量的隔膜泵。這種泵包括泵 室，所述泵室具有可以后續(xù)地增大和減小以提供泵流的體積。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)隔膜泵被用于將液體從浸沒空隙中抽取出時，由于在一定的時刻， 大量的液體將從浸沒空隙中去除，且結(jié)果液體和氣體都將被吸入連接泵和 浸沒空隙的管路中，所以泵應(yīng)該適合抽取液流以及液一氣混合物。
這種用于光刻設(shè)備的浸沒系統(tǒng)的泵的缺陷是當(dāng)僅僅液體被泵抽取 時，在泵的泵室中的液體的壓縮可以導(dǎo)致液體中的壓力峰值或壓力波，且 于是引起泵的機(jī)械部件的振動。這種振動可能對光刻設(shè)備的投影精度具有 負(fù)面影響。
同樣的缺陷也可以出現(xiàn)在其他類型的泵中，例如齒輪泵，在所述泵中， 所造成的流體的壓縮可以導(dǎo)致液體中的壓力峰值和壓力波，且因此導(dǎo)致光 刻系統(tǒng)的振動。這種泵可以用于光刻設(shè)備中的浸沒系統(tǒng)或另一管路系統(tǒng) 中。例如，在冷卻回路中的齒輪泵的齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和引起的液體壓縮可 以具有這種結(jié)果。液體在其中被壓縮的其他類型的泵也可以具有相同的效 果。
進(jìn)而，流經(jīng)管路的液流，例如冷卻系統(tǒng)或浸沒系統(tǒng)的管路可能造成壓 力峰值、壓力波和/或振動，尤其是當(dāng)液體通過拐角或限流口時。這種振 動可能尤其出現(xiàn)在具有相對復(fù)雜的幾何形狀的液體管路系統(tǒng)中，例如可以 是在冷卻回路或浸沒系統(tǒng)中的情況。
旨在提供一種用于浸沒系統(tǒng)的泵，在所述系統(tǒng)中，由于在泵的泵室中 的液體壓縮導(dǎo)致的振動被充分地降低。
進(jìn)而，旨在提供用于液流，尤其是浸沒系統(tǒng)的液流的管路系統(tǒng)，其中 由液流或液體壓縮造成的振動得到降低。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種用于光刻設(shè)備的管路系統(tǒng)。所述管路 系統(tǒng)包括用于引導(dǎo)液體或液一氣混合物的至少一個管路，以及配置用于在 液體或液一氣混合物中引入氣體的氣體噴嘴，以至少部分地吸收在所述液 體或液一氣混合物中的壓力峰值或壓力波。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種包括配置用于調(diào)節(jié)輻射束的照射系統(tǒng) 以及配置用于保持圖案形成裝置的支架的光刻設(shè)備。圖案形成裝置能夠?qū)?其橫截面上的圖案賦予輻射束，以形成圖案化的輻射束。光刻設(shè)備也包括: 襯底臺，所述襯底臺被構(gòu)造用于保持襯底；投影系統(tǒng)，其被配置用于將圖 案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；以及管路系統(tǒng)。管路系統(tǒng)包括用 于引導(dǎo)液體或液一氣混合物的至少一個管路，以及配置用于在液體或液一 氣混合物中引入氣體以至少部分地吸收液體或液一氣混合物中的壓力峰 值或壓力波的氣體噴嘴。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種配置用于抽取所述液體或液—?dú)饣旌?物的泵。泵包括泵進(jìn)口、泵出口以及在泵進(jìn)口和泵出口之間的泵室，在泵 室中液體或液一氣混合物被壓縮。氣體噴嘴被設(shè)置在泵上。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種用于充分降低用于光刻設(shè)備中的液流 的管路系統(tǒng)中的壓力波或壓力峰值的方法。振動由于管路系統(tǒng)中的液體壓 縮而出現(xiàn)。所述方法包括將氣體噴射到液流中，以至少部分地吸收壓力波 或壓力峰值。


在此僅借助示例，參照所附示意圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述，在所 附示意圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，且其中 圖l示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的光刻設(shè)備；
圖2示出光刻設(shè)備的浸沒系統(tǒng)的典型的實施例；
圖3示出光刻設(shè)備的浸沒系統(tǒng)的典型的實施例；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的泵的橫截面；
圖5示出圖4的泵的另一個橫截面；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣體噴嘴；
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣體噴嘴；
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的泵的橫截面；
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的管路系統(tǒng)的一部分。
具體實施例方式
圖l示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包
括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其被配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，紫外輻 射或任何其他適合的輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其被配置用于 支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA并與被配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確 地定位圖案形成裝置的第一定位器PM相連。所述設(shè)備也包括襯底臺(例 如晶片臺)WT，所述襯底臺被配置用于保持襯底(例如覆蓋有抗蝕劑的 晶片)W，并與被配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位器 PW相連。所述設(shè)備還包括投影系統(tǒng)(例如折射投影透鏡系統(tǒng))PS，其被
配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo) 部分C (例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、 磁性型、電磁型、靜電型或其他類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、 成形、或控制輻射。
支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的取向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及諸如圖 案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。 所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其他夾持技術(shù)保持圖案 形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的 或可移動的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例 如相對于投影系統(tǒng))。在這里使用的術(shù)語"掩模版"或"掩模"都可以認(rèn) 為與更上位的術(shù)語"圖案形成裝置"同義。
這里所使用的術(shù)語"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地理解為能夠用于將 其橫截面上的圖案賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何 裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部分上所需 的圖案完全相對應(yīng)(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特征)。通 常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件(例如集成電路) 中的特定的功能層相對應(yīng)。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括 掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻 中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替相移掩模類型、衰減相移 掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例 采用小反射鏡的矩陣排列，可以獨(dú)立地傾斜每一個小反射鏡，以便沿不同 方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩 陣反射的輻射束。
應(yīng)該將這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"廣義地解釋為包括任意類型的投 影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光 學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如 使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的術(shù)語"投影 透鏡"可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語"投影系統(tǒng)"同義。
如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替 代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用如上所述類型的可編程反射 鏡陣列，或采用反射式掩模)。
所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或 更多的支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種"多臺"機(jī)器中，可以并行地使用附加 的臺和/或支撐結(jié)構(gòu)或支架，或可以在將一個或更多個其他臺和/或支撐結(jié) 構(gòu)用于曝光的同時，在一個或更多個臺和/或支撐結(jié)構(gòu)上執(zhí)行預(yù)備步驟。
根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的光刻設(shè)備是其中至少一部分襯底可以被 具有高折射率(例如水)的液體覆蓋的類型，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之 間的空隙。然而，浸沒液也可以應(yīng)用到光刻設(shè)備中的其他空隙，例如，在 掩模和投影系統(tǒng)之間的空隙。浸沒技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。這 里所使用的術(shù)語"浸沒"并不意味著結(jié)構(gòu)(例如襯底)必須浸在液體中， 而僅僅意味著在曝光過程中，液體位于投影系統(tǒng)和襯底之間。
參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所 述光刻設(shè)備可以是分立的實體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時)。在這種 情況下，不會認(rèn)為所述源是所述光刻設(shè)備的組成部分，并且通過包括例如 合適的引導(dǎo)鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述 源SO傳到所述照射器IL。在其他情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的 組成部分，例如當(dāng)所述源是汞燈時?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、 以及如果需要時的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。
所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器 AD。通常，可以對所述照射器的光瞳面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/
或內(nèi)部的徑向范圍(一般分別稱為CT-外部和O"-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，
所述照射器IL可以包括各種其他部件，例如積分器IN和聚光器CO?？?以將所述照射器用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性 和強(qiáng)度分布。
所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺)MT上的所述 圖案形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過所述圖案形成裝置來形成 圖案。已經(jīng)橫穿圖案形成裝置MA之后，所述輻射束B通過所述投影系 統(tǒng)PS，所述PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二 定位器PW和位置傳感器IF (例如，干涉儀裝置、線性編碼器或電容傳感 器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同目標(biāo)部分 C定位于所述輻射束B的輻射路徑中。類似地，例如在來自掩模庫的機(jī)械 修補(bǔ)之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位器PM和另一個位置傳感 器(圖1中未明確示出)用于將所述圖案形成裝置MA相對于所述輻射束 B的輻射路徑精確地定位。通常，可以通過形成所述第一定位器PM的一 部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)來實現(xiàn)所述支撐結(jié) 構(gòu)MT的移動。類似地，可以通過形成所述第二定位器PW的一部分的長 行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進(jìn)機(jī)的情況下 (與掃描器相反)，所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以僅與短行程致動器相連，或可 以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對齊標(biāo)記M1、 M2和襯底對齊標(biāo)記 Pl、 P2來對齊圖案形成裝置MA和襯底W。盡管所示的襯底對齊標(biāo)記占 據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是他們可以位于目標(biāo)部分之間的空隙(這些公知為 劃線對齊標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個的管芯設(shè)置在所述圖案形成裝 置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對齊標(biāo)記可以位于所述管芯之間。 可以將所述專用設(shè)備用于以下模式的至少一種
1. 在步進(jìn)模式中，在將賦予到所述輻射束的整個圖案一次(即，單 一的靜態(tài)曝光)投影到目標(biāo)部分C上的同時，將支撐結(jié)構(gòu)MT和所述襯底 臺WT保持為實質(zhì)靜止。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動， 使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場的最大尺寸限制 了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。
2. 在掃描模式中，在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上 的同時，對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進(jìn)行掃描(即，單一的動態(tài) 曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影 系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光 場的最大尺寸限制了單一的動態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描 方向)，而所述掃描運(yùn)動的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描 方向)。
3. 在另一個模式中，將保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保 持為實質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上
的同時，對所述襯底臺WT進(jìn)行移動或掃描。在這種模式中，通常采用脈
沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連 續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式 易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射 鏡陣列)的無掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。 圖4和圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的隔膜泵1的橫截面。隔膜泵1 包括具有泵室3的泵殼2。泵室3經(jīng)由進(jìn)口閥6和出口閥7與泵進(jìn)口4和泵出口 5流體連通。
隔膜泵1的泵室3位于由隔膜8分界的底部側(cè)處，隔膜8可以由致動裝置 9致動以增加和減小泵室3的體積。泵致動裝置9可以是能夠移動隔膜8以連 續(xù)地增加和減小泵室3的體積的任何裝置。例如，泵致動裝置9可以采用磁 性的、靜電的、壓力的或機(jī)械的力移動隔膜8。典型地，擺動臂用于移動 隔膜8，所述臂的一端與隔膜8相連，另一端與提供擺動運(yùn)動的電機(jī)相連， 例如設(shè)置有曲柄機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
在圖4中，示出當(dāng)隔膜由致動裝置9向下移動、以增加泵室3的體積時 的泵。于是，在泵室3中的壓力將降低，且進(jìn)口閥6將打開以吸取液體進(jìn)口 4外的液體或液一氣混合物。出口閥7是關(guān)閉的。泵室3將由液體或液一氣 混合物填充。
接著，如圖5所示，隔膜8將由致動裝置9致動以向上移動。在泵室3 中的壓力將增加。由于泵室3中壓力的增加，進(jìn)口閥6將關(guān)閉而出口閥7將 打開。泵室3的體積將減小到幾乎為零，且泵室中的液體或液一氣混合物 將被泵吸入泵出口5。
由于致動裝置9能夠移動隔膜8以增加泵室的體積到預(yù)定的固定位置， 并隨之將泵室的體積減小到幾乎為零，所以每個泵行程(pump stroke)所 抽取的液體或液一氣混合物的體積幾乎是恒定的。出于該原因，這種泵稱 為恒體積泵(constant volume pump)或容禾只泵(positive displacement pump )。
當(dāng)液體被隔膜泵l單獨(dú)抽取時，在減小泵室3的體積的過程中，泵室3 中的液體的壓縮可以導(dǎo)致壓力波/壓力峰值以及泵的機(jī)械部件的振動，尤
其是在泵出口5和與該泵出口5相連的管路中。當(dāng)這些振動可能通過光刻設(shè) 備傳播時，這些振動可以對光刻設(shè)備的成像精度具有不可接受的影響。
當(dāng)氣一液混合物被隔膜泵l抽取時，上述振動可以充分地減小，這是 由于混合物的氣體的壓縮導(dǎo)致壓力波/壓力峰值被在氣一液混合物本身 中吸收。
為了充分地降低在液體獨(dú)立地由隔膜泵l吸收的情況下的振動，泵設(shè) 置有氣體噴嘴IO，所述氣體噴嘴10被配置用于將氣體噴入由泵1抽取的液 流中。通過將氣體噴入液流中，由于被噴射入液體的氣體的壓縮，壓力峰 值/壓力波可以被流體本身吸收。因此，可以充分地減小泵l中出現(xiàn)振動。
在如圖4和圖5所示的實施例中，氣體噴嘴10的排放口11被設(shè)置在泵出 口5中。這具有以下優(yōu)勢在每個抽取動作中，即增加和隨之減小泵室3的 體積，由泵1抽取的幾乎恒定的體積可以被完全地用于抽取經(jīng)由泵進(jìn)口4進(jìn) 入泵的流體。
在替代的或附加的實施例中，氣體噴嘴10可以位于泵1的另一個位置 上，例如在泵進(jìn)口4或泵室3中。這種實施例可以具有噴射的氣體被與進(jìn)入 泵的液體相混合、以使得壓力峰值/壓力波可以被更有效地吸收的優(yōu)點。 然而，由于氣體量在泵室3之前或之中被噴射，所以已經(jīng)經(jīng)由泵進(jìn)口4進(jìn)入、 降被每個泵行程(pump stroke)泵吸的流體的體積將變小。
在如圖4和圖5所示的實施例中，氣體噴嘴10與壓力氣源12相連。這可 以是持續(xù)地提供在壓力下的氣體的壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)可以出于該目的特 定地被提供，或者可以是用于其他用途的壓縮機(jī)。也可以使用另外的或附 加的壓縮氣體源。壓縮氣體的壓力要求比在泵室3的體積減小的過程中在 泵出口5內(nèi)的壓力大，以使得在這種時刻氣體仍被噴射入由泵l抽取的液體 中。當(dāng)氣體噴嘴10被設(shè)置在泵進(jìn)口4中時，氣體壓力可以變低。
在實施例中，氣體噴嘴10可以分別與固定在泵進(jìn)口4或泵出口5處的泵 進(jìn)口管路或泵出口管路相連。這種泵進(jìn)口管路或泵出口管路可以被看作是 泵進(jìn)口4或泵出口5的一部分。然而，氣體需要被噴射到泵室3附近。
該氣體可以連續(xù)地被噴射入泵中。然而，當(dāng)氣體噴嘴10被設(shè)置在泵出 口5中時，氣體僅僅可以在隔膜8的體積減小行程中被噴射。相反，當(dāng)氣體 噴嘴10被設(shè)置在泵進(jìn)口4中時，氣體可以僅在隔膜8的體積增加行程中被噴射。由于在所述體積增加行程中，泵進(jìn)口中的壓力低，所以當(dāng)氣體被噴射 入泵進(jìn)口4中時，所述氣體并不一定需要處于壓力下。在實施例中，氣體
噴嘴10包括單向閥，使得沒有液體或氣—液混^"物可以從例如泵室3引入 到氣體噴嘴10中。當(dāng)氣體不連續(xù)噴射時，這種實施例可能是有優(yōu)勢的。
在實施例中，被噴射的氣體是從泵所處的環(huán)境中獲得的空氣或氣體， 例如真空室。在實施例中，氣體可以是惰性氣體(例如氮?dú)?或其他任何 合適類型的氣體。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣體噴嘴20。在圖6中，泵，尤其是泵 出口5，僅僅被示出了一部分。氣體噴嘴20被部分地設(shè)置在出口管路或出 口配管21上，所述出口配管21借助螺紋聯(lián)接23與泵出口5相連。氣體噴嘴 20的排放口22終止于泵出口5中。該實施例的優(yōu)點是泵的泵殼2不需要為了 在合適的位置上提供氣體噴嘴20而進(jìn)行改變。因此，可以使用通?？色@得 的泵，而不需要對泵殼2進(jìn)行改動。缺點可能是氣體噴嘴被設(shè)置在可以 增加管路中對由泵抽取的流體的流體阻力的泵出口管路21中。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣體噴嘴30。在圖7中，泵，尤其是泵 出口5，僅僅被示出了一部分。在該實施例中，氣體噴嘴30被集成到配管 31中。配管31包括大致成圓柱形的內(nèi)部件34，所述內(nèi)部件34的內(nèi)表面限定 了出口通道35。該內(nèi)部件34可以與引導(dǎo)由泵從出口通道35抽取到例如儲液 器中的液體和氣體的另外的管路相連。大致成圓柱形的外部件36被設(shè)置在 內(nèi)部件34的周圍。噴嘴30的主氣體空隙37形成在內(nèi)部件34的外表面和外部 件36的內(nèi)表面之間。該氣體空隙與環(huán)形或大致呈環(huán)形的(成圓形或方形等) 排放管32以及安裝有氣體供給管路的連接管38流體相連。氣體供給管路與 壓力氣源12相連。在連接管38中，設(shè)置限流口33，并以所述限流口33控制 氣流從排放管32進(jìn)入泵出口 。內(nèi)部件34和外部件36借助螺紋元件39安裝在 泵殼上。
因此，氣體噴嘴30沒有設(shè)置在出口通道35中，而是圍繞出口通道35 的外圍設(shè)置。排放管32終止于泵出口5中。氣體噴嘴30包括與壓力氣源12 相連的限流口33。由于限流口的存在，在泵出口5中可以獲得連續(xù)但相對 小的氣流，而隨之由于液體中的壓力波/壓力峰值導(dǎo)致的振動可以充分地 減小。因為氣體噴嘴30集成在配管31中，所以不需要對泵殼2自身進(jìn)行改變來提供氣體噴嘴30。
此前，公開了隔膜泵l，其中氣體經(jīng)由氣體噴嘴10噴射以充分減小當(dāng) 液體被單獨(dú)地抽取時泵中的振動。氣體經(jīng)由氣體噴嘴10的噴射也可以用于 其他類型的泵，以減小當(dāng)液體被單獨(dú)地由這種泵抽取時由壓力波/壓力峰 值所造成的振動。這種其他的具有氣體噴嘴的泵被認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù) 范圍中。進(jìn)而，氣體噴嘴10也可以與抽取液一氣混合物的泵一起使用，例 如以便增加混合物中的氣體以減小振動。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的泵101。如圖所示，泵101是齒輪泵。 泵101包括限定了泵室103的泵殼102、進(jìn)口104和進(jìn)口105。在泵室103中， 設(shè)置兩個嚙合的齒輪106，所述齒輪106借助致動裝置(未示出)如箭頭所 示以相對的方向旋轉(zhuǎn)。由于該旋轉(zhuǎn)，在泵室103中的液體可以被壓縮和朝 向出口105抽取。由于齒輪106的相同的旋轉(zhuǎn)，新液體可以經(jīng)由進(jìn)口104被 抽入泵室103中。因此，液體可以由齒輪106的旋轉(zhuǎn)被連續(xù)地抽取。齒輪泵
同樣是本領(lǐng)域內(nèi)的公知技術(shù)。
液體被齒輪106的壓縮可能導(dǎo)致在泵中的液體的壓力峰值或壓力波， 尤其是當(dāng)泵室103中幾乎僅僅存在液體時，所述壓力峰值或壓力波依次可 能造成泵和/或泵所置于的管路系統(tǒng)的振動。如上所述，這種壓力峰值或 壓力波以及所導(dǎo)致的振動是不希望的。典型地，振動具有與被齒輪齒數(shù)整 除的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的頻率。
為了避免或抑制上述振動，氣體噴嘴107設(shè)置在出口105中。該氣體噴 嘴107被配置用于將氣體噴射入液體。因此，液體中的任何壓力峰值或壓 力波可以由被噴射入液體中的氣泡吸收。噴射的氣體例如可以被壓縮機(jī)或 另外的壓力氣源108供給。
噴射的氣體可以是空氣或從泵所處的環(huán)境中取得的氣體，例如真空 室。作為替代物，氣體可以是惰性氣體(例如氮?dú)?或任何其他合適類型 的氣體。
氣體噴嘴107可以置于泵中的任何位置上，例如進(jìn)口104或在泵室103 中。也可以在管路系統(tǒng)中的另一個位置上提供氣體噴嘴107，將泵101設(shè)置 在所述管路系統(tǒng)中，然而，優(yōu)選地,氣體噴嘴107應(yīng)與泵101接近。
實際上，提供氣體噴嘴107可以如圖6或圖7所示設(shè)置。然而，也可以
采用任何其他合適的配置。
圖9示出管路系統(tǒng)201的一部分，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣 體噴嘴202。管路系統(tǒng)201包括設(shè)置有縮口 (constriction) 204和彎管205的 管路203。流過縮口204和/或彎管205的液體可以導(dǎo)致在該位置上的液體 的壓縮，而且，隨即導(dǎo)致所不希望的壓力波和壓力峰值。
通過將氣體噴嘴202設(shè)置在管路系統(tǒng)中，優(yōu)選地處于接近可能產(chǎn)生壓 力波或壓力峰值的位置上，例如縮口204或彎管205，氣體可以被噴射到液 體中。導(dǎo)致的氣泡可能引起壓力峰值或壓力波以及隨之產(chǎn)生的系統(tǒng)中振動 的改變。管路系統(tǒng)201可能是被抽取的液體所在的任何系統(tǒng)，且可以例如 是冷卻系統(tǒng)或上述浸沒系統(tǒng)的一部分。提供氣體噴嘴可能尤其對于具有大 量的管路和/或彎管和/或縮口的復(fù)雜的冷卻管路系統(tǒng)有幫助。這種復(fù)雜 的冷卻系統(tǒng)可能在光刻設(shè)備的晶片臺上發(fā)現(xiàn)。
一個或多個上述泵可以被用于浸沒系統(tǒng)(例如如圖2和圖3所示的或任
何其他類型的本領(lǐng)域內(nèi)公知的浸沒系統(tǒng))中，以將液體抽取到浸沒空隙中 或從浸沒空隙中抽取。氣體噴嘴的實施例的其他合適的應(yīng)用可以在冷卻液 回路中的管路系統(tǒng)或泵中，例如用于晶片臺、掩模版臺或投影系統(tǒng)的冷卻 水回路。
由于氣體的噴射，可以充分地減小在管路系統(tǒng)中，尤其是泵中，以及 光刻設(shè)備中出現(xiàn)的振動。因此，可以提高光刻設(shè)備的成像精度。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的管路系統(tǒng)、泵或方法也可以或替代地被用于任 何其他的、其中需要充分地降低當(dāng)抽取液體或液一氣混合物時由壓力波/ 壓力峰值造成的波動的裝置。
盡管在本文中可以做出特定的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造IC， 但應(yīng)當(dāng)理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、 磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器、薄膜磁頭的制 造等。對于普通的技術(shù)人員，應(yīng)該理解的是，在這種替代的應(yīng)用的情況中， 可以將其中使用的術(shù)語"晶片"或"管芯"分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語"襯 底"或"目標(biāo)部分"同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處 理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗 蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、度量工具和/或檢驗工具中。在可應(yīng)用的情況下，
可以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底 可以處理一次以上，例如以便產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語"襯 底"也可以表示已經(jīng)包含多個己處理層的襯底。
盡管以上已經(jīng)作出了特定的參考，在光學(xué)光刻的情況中使用本發(fā)明的 實施例，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以用于其他應(yīng)用中，例如壓印光刻， 并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻。在壓印光刻中，圖案形成裝置中 的拓?fù)湎薅嗽谝r底上產(chǎn)生的圖案?？梢詫⑺鰣D案形成裝置的拓?fù)溆∷?到提供給所述襯底的抗蝕劑層上，在其上通過施加電磁輻射、熱、壓力或 其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置 從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。
這里使用的術(shù)語"輻射"和"束"包含全部類型的電磁輻射，包括
紫外(UV)輻射(例如具有約365、 248、 193、 157或126 nm的波長) 和極紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍內(nèi)的波長)，以及粒子束， 例如離子束或電子束。
在允許的情況下，所述術(shù)語"透鏡"可以表示各種類型的光學(xué)部件中 的任何一種或它們的組合，包括折射式、反射式、磁性式、電磁式和靜電 式的光學(xué)部件。
盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實施例，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明 可以與上述不同的形式實現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采取包含一個或更多機(jī)器 可讀指令序列的計算機(jī)程序的形式，來描述上述公開的方法，或者采取具 有在其中存儲的這種計算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的形式(例如，半導(dǎo)體存 儲器、磁盤或光盤)。
可以將本發(fā)明的一個或多個實施例應(yīng)用于任何浸沒式光刻設(shè)備中，特 別地，但不唯一地，包括上述類型以及是否浸沒液以熔池的形式提供或僅 僅位于襯底的局部表面積上。這里所期望的液體供給系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)作廣義地解 釋。在確定的實施例中，所述液體供給系統(tǒng)可能是將液體提供給在投影系 統(tǒng)和襯底和/或襯底臺之間的空隙的機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)組合。所述液體供給系統(tǒng) 可能包括一個或多個結(jié)構(gòu)組合、 一個或多個液體進(jìn)口、 一個或多個氣體進(jìn) 口、 一個或多個氣體出口和/或一個或多個液體出口，這些結(jié)構(gòu)將液體提 供給空隙。在實施例中，空隙的表面可以是襯底和/或襯底臺的一部分，
或者空隙的表面可以完全地覆蓋襯底和/或襯底臺的表面，或者空隙可以 包圍襯底和/或襯底臺。液體供給系統(tǒng)進(jìn)而可以有選擇地包括控制位置、 數(shù)量、質(zhì)量、形狀、流速或其他任何液體特征的一個或多個元件。
以上的描述是說明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的條件下，可以對上述本 發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于光刻設(shè)備的管路系統(tǒng)，包括至少一個導(dǎo)管，用于引導(dǎo)液體或液-氣混合物；以及氣體噴嘴，其被構(gòu)造用于在液體或液-氣混合物中引入氣體，以至少部分地吸收在所述液體或液-氣混合物中的壓力峰值或壓力波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管路系統(tǒng)，還包括被構(gòu)造用于抽取所述液體 或液一氣混合物的泵，所述泵包括泵進(jìn)口； 泵出口；以及在泵進(jìn)口和泵出口之間用于壓縮所述液體或液一氣混合物的泵室， 其中所述氣體噴嘴被設(shè)置在所述泵中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路系統(tǒng)，其中，所述泵還包括與所述泵進(jìn) 口流體連通的進(jìn)口閥以及與所述泵出口流體連通的出口閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管路系統(tǒng)，其中，所述氣體噴嘴與壓力氣體 源相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的管路系統(tǒng)，其中，所述壓力氣體的壓力高于 所述管路系統(tǒng)內(nèi)至少在氣體噴射入所述液體或液一氣混合物中所在的位 置處的壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路系統(tǒng)，其中，所述泵室包括被構(gòu)造用于 增加和減小泵室的體積的壓縮元件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的管路系統(tǒng)，其中，所述壓縮元件是隔膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路系統(tǒng)，其中，所述泵是包括用于壓縮所 述液體或液一氣混合物的一個或多個齒輪的齒輪泵。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路系統(tǒng)，其中，所述氣體噴嘴被設(shè)置在泵 出口中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路系統(tǒng)，其中，所述氣體噴嘴被設(shè)置在 泵的配管中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管路系統(tǒng)，其中，所述氣體噴嘴至少部分 地通過或沿著與泵出口相連的管路或配管被引導(dǎo)，其中所述氣體噴嘴終止 于泵出口中或在泵出口附近。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的管路系統(tǒng)，其中，所述氣體噴嘴是環(huán)形的或主要是環(huán)形的，并圍繞泵出口配管或管路的外圍設(shè)置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管路系統(tǒng)，其中，所述管路系統(tǒng)是冷卻水 回路。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管路系統(tǒng)，其中，所述管路系統(tǒng)是浸沒系 統(tǒng)的一部分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管路系統(tǒng)，其中，所述氣體噴嘴被設(shè)置在 所述管路系統(tǒng)的彎管或縮口附近。
16. —種光刻設(shè)備，包括 照射系統(tǒng)，其被構(gòu)造用于調(diào)節(jié)輻射束；支架，其被構(gòu)造用于保持圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)⑵?橫截面中的圖案賦予輻射束，以形成圖案化的輻射束； 襯底臺，其被構(gòu)造用于保持襯底；投影系統(tǒng)，其被構(gòu)造用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分 上；以及根據(jù)權(quán)利要求l所述的管路系統(tǒng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光刻設(shè)備，其中，所述管路系統(tǒng)是被構(gòu)造 用于將液體提供到第一目標(biāo)和第二目標(biāo)之間的浸沒系統(tǒng)的一部分，其中所 述第一目標(biāo)是投影系統(tǒng)，而所述第二目標(biāo)是當(dāng)支撐在襯底臺上時的襯底。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光刻設(shè)備，其中，所述管路系統(tǒng)是冷卻流 體系統(tǒng)的一部分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的光刻設(shè)備，其中，所述冷卻流體系統(tǒng)包括 襯底臺的冷卻水回路。
20. —種被構(gòu)造用于抽取所述液體或液一氣混合物的泵，所述泵包括: 泵進(jìn)口；泵出口；以及在泵進(jìn)口和泵出口之間的泵室，在所述泵室中，所述液體或液一氣混 合物被壓縮， 其中所述氣體噴嘴被設(shè)置在所述泵中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的泵，還包括與所述泵進(jìn)口流體連通的進(jìn)口 閥和與泵出口流體連通的出口閥；以及被構(gòu)造用于壓縮所述流體的泵致動 裝置。
22. —種用于充分地減小在管路系統(tǒng)中對于光刻設(shè)備中的液流的壓力 波或壓力峰值的方法，由于所述管路系統(tǒng)中的液體的壓縮導(dǎo)致出現(xiàn)振動， 所述方法包括步驟將氣體噴射入液流中，以至少部分地吸收所述壓力波 或壓力峰值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述噴射在所述泵室的體積 減小的過程中在泵的泵室中進(jìn)行。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述氣體是壓縮氣體，且經(jīng) 由設(shè)置在泵的泵出口中或泵的泵出口附近的氣體噴嘴被引入。
全文摘要
一種用于光刻設(shè)備的管路系統(tǒng)，包括用于引導(dǎo)液體或液-氣混合物的至少一個管路，以及被構(gòu)造用于將氣體引入到液體或液-氣混合物中以至少部分地吸收在所述液體或液-氣混合物中的壓力峰值或壓力波。在實施例中，所述氣體噴嘴可以設(shè)置在管路系統(tǒng)的泵中。所述泵還包括泵進(jìn)口、泵出口以及在泵進(jìn)口和泵出口之間用于壓縮液體或液-氣混合物的泵室。
文檔編號G03F7/20GK101187782SQ20071016815
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者約瑟夫斯·柯尼利厄斯·約翰尼斯·安東尼斯·瓦格斯特, 約翰尼斯·克里斯汀·里昂納多斯·弗蘭肯, 登 尤維爾 馬丁內(nèi)斯·維爾姆斯·范 申請人:Asml荷蘭有限公司