專利名稱：流體抽取系統(tǒng)、光刻設(shè)備和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體抽取系統(tǒng)、一種光刻設(shè)備和一種制造器件的方法。
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，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機器。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模或掩模版的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，圖案的轉(zhuǎn)移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進行的。通常，單獨的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂的步進機，在所述步進機中，通過將整個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；和所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向("掃描"方向)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每一個目標(biāo)部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。 已經(jīng)提出將光刻投影設(shè)備中的襯底浸入到具有相對高折射率的液體(例如水)中，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空間。在一實施例中，液體是蒸餾水，但是可以使用其他液體。本發(fā)明的實施例將參考液體進行描述。然而，其它流體也可能是適合的，尤其是潤濕性流體、不能壓縮的流體和/或具有比空氣折射率高的折射率的流體，期望是具有比水的折射率高的折射率的流體。不含氣體的流體是尤其希望的。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)更小特征的成像，因為在液體中曝光輻射將會具有更短的波長。(液體的效果也可以被看成提高系統(tǒng)的有效數(shù)值孔徑(NA)，并且也增加焦深)。還提出了其他浸沒液體，包括其中懸浮有固體顆粒(例如石英)的水，或具有納米顆粒懸浮物(例如具有最大尺寸達(dá)10nm的顆粒)的液體。這種懸浮的顆粒可以具有或不具有與它們懸浮所在的液體相似或相同的折射率。其他可能合適的液體包括烴，例如芳香烴、氟化烴和/或水溶液。 將襯底或襯底與襯底臺浸入液體浴器(參見，例如美國專利No. 4， 509， 852)意味著在掃描曝光過程中需要加速很大體積的液體。這需要額外的或更大功率的電動機，而液體中的湍流可能會導(dǎo)致不希望的或不能預(yù)期的效果。 在浸沒設(shè)備中，浸沒流體通過流體處理系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)或設(shè)備進行處理。在一實施例中，流體處理系統(tǒng)可以供給浸沒流體并且因此可以是流體供給系統(tǒng)。在一實施例中，流體處理系統(tǒng)可以至少部分地限制浸沒流體，并且由此可以是流體限制系統(tǒng)。在一實施例中，流體處理系統(tǒng)可以形成浸沒流體的阻擋件，因而可以是阻擋構(gòu)件，例如流體限制結(jié)構(gòu)。在一實施例中，流體處理系統(tǒng)可以產(chǎn)生或利用氣流，例如以幫助控制浸沒流體的流動和/或位置。氣流可以形成密封以限制浸沒流體，并且因此流體處理結(jié)構(gòu)可以稱為密封構(gòu)件；這種密封構(gòu)件可以是流體限制結(jié)構(gòu)。在一實施例中，浸沒液體用作浸沒流體。在這種情形中，流體處理系統(tǒng)可以是液體處理系統(tǒng)。參考前面的說明，在本段中提到的相對于流體進行限制的特征可以理解為包括相對于液體進行限制的特征。 提出來的布置之一是液體供給系統(tǒng)，所述液體供給系統(tǒng)用以通過使用液體限制結(jié)構(gòu)將液體僅提供到襯底的局部區(qū)域和在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間(通常襯底具有比投影系統(tǒng)的最終元件更大的表面積)。提出來的一種用于上述布置的方法在公開號為WO99/49504的PCT專利申請出版物中公開了。如圖2和圖3所示，液體如箭頭所示出的優(yōu)選地沿著襯底W相對于最終元件移動的方向，通過至少一個入口供給到襯底W上，并且如箭頭所示出的在已經(jīng)通過投影系統(tǒng)PS下面之后，通過至少一個出口去除。也就是說，當(dāng)襯底W在所述元件下沿著-X方向掃描時，液體在元件的+X —側(cè)供給并且在-X —側(cè)去除。圖2是所述布置的示意圖，其中液體通過入口供給，并在元件的另一側(cè)通過與低壓源相連的出口去除。在圖2中，雖然液體沿著襯底W相對于最終元件的移動方向供給，但這并不是必須的?？梢栽谧罱K元件周圍設(shè)置各種方向和數(shù)目的入口和出口。圖3示出了一個實例，其中在最終元件的周圍在每側(cè)上以規(guī)則的重復(fù)方式設(shè)置了四組入口和出口。 在圖4中示出了另一個采用液體局部供給系統(tǒng)的浸沒式光刻方案。液體如箭頭所示出的由位于投影系統(tǒng)PS每一側(cè)上的兩個槽狀入口供給，如箭頭所示出的由布置在入口沿徑向向外的位置上的多個離散的出口去除。所述入口和出口可以設(shè)置在帶有孔的板上，孔可設(shè)置在其中心，投影束通過該孔投影。液體由位于投影系統(tǒng)PS的一側(cè)上的一個槽狀入口提供，而由位于投影系統(tǒng)PS的另一側(cè)上的多個離散的出口去除，這造成投影系統(tǒng)PS和襯底W之間的液體薄膜流。選擇使用哪組入口和出口組合可以依賴于襯底W的移動方向(另外的入口和出口組合是不起作用的)。 在歐洲專利申請公開出版物No. EP1420300和美國專利申請公開出版物No. US2004-0136494中，公開了一種成對的或雙臺浸沒式光刻設(shè)備的方案。這種設(shè)備具有兩個臺用以支撐襯底。調(diào)平(levelling)測量在沒有浸沒液體的臺的第一位置處進行，曝光在存在浸沒液體的臺的第二位置處進行。可選的是，設(shè)備僅具有一個臺。
PCT專利申請公開出版物WO 2005/064405公開一種"全浸濕"布置，其中浸沒液體是不受限制的。在這種系統(tǒng)中，襯底的整個頂表面覆蓋在液體中。這可以是有利的，因為襯底的整個頂表面之后暴露在基本上相同的條件下。這對于襯底的溫度控制和處理是有利的。在W02005/064405中，液體供給系統(tǒng)提供液體到投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的間隙中。液體被允許泄漏到襯底的其它部分上。襯底臺的邊緣處的阻擋件防止液體逸出，使得液體可以從襯底臺的頂表面上以受控制的方式去除。雖然這樣的系統(tǒng)改善了襯底的溫度控制和處理，但仍然可能出現(xiàn)浸沒液體的蒸發(fā)。幫助緩解這個問題的一種方法在美國專利申請公開出版物No.US 2006/0119809中有記載。其中設(shè)置的構(gòu)件覆蓋襯底W的所有位置，并且布置成使浸沒液體在所述構(gòu)件和襯底和/或保持襯底的襯底臺的頂表面之間延伸。
浸沒式光刻設(shè)備中的流體處理系統(tǒng)可以包括兩相抽取系統(tǒng)。抽取系統(tǒng)可被配置以從已經(jīng)供給浸沒液體的位置上移除浸沒液體。典型地，這樣的抽取系統(tǒng)抽取氣體和液體的混合物。例如，氣體可以是來自于圍繞的周圍氣體環(huán)境或例如圖5中示出的無接觸密封(例如氣刀)的氣體。液體可以是浸沒液體。

發(fā)明內(nèi)容
兩相抽取系統(tǒng)的已抽取的兩相流可能是各向異性的并且可能具有不穩(wěn)定的流動特性。這可導(dǎo)致不期望的機械效應(yīng)，例如襯底和/或襯底臺上的不希望的振動?？赡軐?dǎo)致成像誤差。 期望地，例如提供流體處理系統(tǒng)，在所述流體處理系統(tǒng)中由兩相抽取產(chǎn)生的振動(其可被作為成像誤差來觀測)被減小或消除。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種流體抽取系統(tǒng)，用以抽取光刻設(shè)備中的兩相流體。該流體抽取系統(tǒng)包括抽取通道，兩相流體流從所述抽取通道中通過。該流體抽取系統(tǒng)還包括緩沖腔，所述緩沖腔包括氣體體積體，所述緩沖腔與所述抽取通道流體連接。該流體抽取系統(tǒng)被配置成使得基本上防止液體進入緩沖腔中。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于減小浸沒式光刻設(shè)備中的浸沒液體的壓力波動的方法。該方法包括步驟通過使用流體抽取系統(tǒng)從所述浸沒式光刻設(shè)備中的位置抽取兩相流體。該方法還包括步驟通過使用所述流體抽取系統(tǒng)的緩沖腔來減小被抽取的所述兩相流體中的壓力波動。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于抽取光刻設(shè)備中的兩相流體的流體抽取系統(tǒng)。該流體抽取系統(tǒng)包括抽取通道，兩相流體流從所述抽取通道中通過。該流體抽取系統(tǒng)還包括分離儲槽，其與所述抽取通道流體連接并被配置以接收來自所述抽取通道的所述兩相流體流。抽取通道的壁的至少一部分和/或所述分離儲槽的壁的至少一部分包括柔性邊界部，所述柔性邊界部被配置以響應(yīng)于在其上的壓力差的變化而發(fā)生變形，以便減小所述流體抽取系統(tǒng)中的所述兩相流體的壓力波動。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種減小在浸沒式光刻設(shè)備中所使用的浸沒液體的壓力波動的方法。該方法包括步驟通過使用流體抽取系統(tǒng)從浸沒式光刻設(shè)備中的位置抽取兩相流體。該方法還包括步驟通過使用流體抽取系統(tǒng)的柔性邊界部來減小兩相流體中的壓力波動，該柔性邊界部被配置以響應(yīng)于在柔性邊界部上的壓力差的變化來改變形狀。


下面僅通過示例的方式，參考示意性附圖對本發(fā)明的實施例進行描述，其中示意
性附圖中相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中 圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光刻設(shè)備； 圖2和圖3示出用于光刻投影設(shè)備中的液體供給系統(tǒng)； 圖4示出用在光刻投影設(shè)備中的液體供給系統(tǒng)； 圖5示出用在光刻投影設(shè)備中的液體供給系統(tǒng)； 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括流體抽取系統(tǒng)的流體處理系統(tǒng)的示意圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的與包括流體抽取系統(tǒng)的流體處理系統(tǒng)一起使用的緩
沖腔的示意圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括流體抽取系統(tǒng)的流體處理系統(tǒng)的示意 圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括流體抽取系統(tǒng)的流體處理系統(tǒng)的示意圖；禾口
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括流體抽取系統(tǒng)的流體處理系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式圖l示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備包括_照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(例如，紫外(UV)輻射或深紫外(DUV)輻 射)；-支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配 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裝置PM相連；-襯底臺(例如 晶片臺)WT，其構(gòu)造成用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)確定 的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和-投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系 統(tǒng))PS，其配置成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。 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
電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。 所述支撐結(jié)構(gòu)MT保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置的方
向、光刻設(shè)備的設(shè)計以及例如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)MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保
持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)MT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)MT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))。在這里任何使用的術(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)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、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)部分上的所需圖案完全相符(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 件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。 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。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如 二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型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布置，每一個小反射鏡可以獨立地 傾斜，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。 這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，投影系 統(tǒng)的類型可以包括折射型、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。這里任何使用的術(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/或兩個或更多的圖案 形成裝置臺)的類型。在這種"多臺"機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個或 更多個臺上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。 參照圖l，所述照射器IL接收從輻射源S0發(fā)出的輻射束。該源S0和所述光刻設(shè) 備可以是分立的實體(例如當(dāng)該源SO為準(zhǔn)分子激光器時)。在這種情況下，不會將該源SO
7考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳 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。在其它情況下，所述源 SO可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源SO是汞燈時)?？梢詫⑺鲈碨O和所 述照射器IL、以及如果需要時設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。
所述照射器IL可以包括用于調(diào)整輻射束的角強度分布的調(diào)整器AM。通常，可以 對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少外部和/或內(nèi)部徑向范圍( 一般分別稱 為o-外部和o-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積 分器IN和聚光器C0。可以將所述照射器IL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)穿過圖案形成裝置MA之 后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部 分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀器件、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，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻 射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第 一定位裝置PM和另一個位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對于所述輻射束B的路 徑精確地定位圖案形成裝置MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行 程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)MT的移動。類似地，可 以采用形成所述第二定位裝置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。在步進機的情況下(與掃描器相反)，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。可以使用圖案形成裝置對準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來對準(zhǔn)圖 案形成裝置MA和襯底W。盡管所示的襯底對準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是它們可以位 于目標(biāo)部分之間的空間(這些公知為劃線對準(zhǔn)標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個的管芯設(shè) 置在圖案形成裝置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。
可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中 1.在步進模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所 述輻射束B的整個圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(S卩，單一的靜態(tài)曝光)。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，在對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所 述輻射束B的圖案投影到目標(biāo)部分C上(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動態(tài)曝光中所述目標(biāo)部分C的寬度(沿非掃 描方向)，而所述掃描運動的長度確定了所述目標(biāo)部分C的高度(沿所述掃描方向)。
3.在另一個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保持為基本 靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目 標(biāo)部分C上。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 模式可易于應(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)的無掩模光刻術(shù)中。 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。
用于在投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底W之間提供液體的布置可以至少分成兩種 主要類別。它們是浴器型(或浸入型)布置和所謂的局部浸沒系統(tǒng)。在這種浸入型布置 中，基本上整個襯底W和可選的一部分襯底臺WT浸入到液體中(例如在浴器中或在液體膜
下)。局部浸沒系統(tǒng)采用僅將液體提供到襯底的局部區(qū)域的液體供給系統(tǒng)。在后一種類別 中，液體所填充的空間在平面視圖中小于襯底的頂表面。在襯底W在所述空間下面移動的
同時，所述空間內(nèi)覆蓋襯底的液體的體積體相對于投影系統(tǒng)PS基本上保持靜止。
本發(fā)明實施例可能涉及到的另一種布置是全浸濕方案，其中液體是不受限制的。 在這種布置中，基本上襯底的整個頂表面和襯底臺的全部或一部分被浸沒液體覆蓋。用于 至少覆蓋襯底的液體的深度小。所述液體可以是位于襯底上的液體膜，例如位于襯底上的 液體薄膜。圖2-5中的任何液體供給裝置都可以用于這種系統(tǒng)。然而，在液體供給裝置中， 密封特征并不存在，不起作用，不如正常狀態(tài)那樣有效，或者以其它方式不能有效地僅將液 體密封在局部區(qū)域。圖2-5中示出了四種不同類型的液體局部供給系統(tǒng)。以上描述了圖 2-4中公開的液體供給系統(tǒng)。 圖5中示出了液體局部供給系統(tǒng)或具有阻擋構(gòu)件的流體處理結(jié)構(gòu)或流體限制結(jié) 構(gòu)12，其沿投影系統(tǒng)PS的最終元件和襯底臺WT或襯底W之間的空間11的邊界的至少一 部分延伸(值得注意的是，如果沒有相反的說明，下文中提到的襯底W的表面可以可選地或 附加地表示襯底臺WT的表面)。盡管可以在Z方向上存在一些相對移動(在光軸的方向 上)，但是流體限制結(jié)構(gòu)12相對于投影系統(tǒng)PS在XY平面內(nèi)基本上是靜止的。在一實施例 中，在流體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W的表面之間形成密封，并且所述密封可以是非接觸密封，例 如氣體密封或流體密封。 所述流體限制結(jié)構(gòu)12至少部分地將液體包含在所述投影系統(tǒng)PS的最終元件和所 述襯底W之間的空間11內(nèi)。對襯底W的非接觸密封(例如氣體密封16)可以圍繞所述投 影系統(tǒng)PS的像場形成，使得液體被限制在襯底W的表面和所述投影系統(tǒng)PS的最終元件之 間的空間11內(nèi)。所述空間11至少部分地由位于投影系統(tǒng)PS的最終元件下面并圍繞投影 系統(tǒng)PS的所述最終元件的流體限制結(jié)構(gòu)12所形成。液體通過液體入口 13被引入到投影 系統(tǒng)PS下面的所述空間ll和流體限制結(jié)構(gòu)12內(nèi)。液體可以通過液體出口 13去除。流體 限制結(jié)構(gòu)12可以延伸略微超過投影系統(tǒng)PS的最終元件上方。液面高于最終元件，使得提 供液體的緩沖。在一實施例中，流體限制結(jié)構(gòu)12具有內(nèi)周，所述內(nèi)周在上端處與投影系統(tǒng) PS或其最終元件的形狀接近一致，并且可以是例如圓形的。在底端處，所述內(nèi)周與像場的形 狀接近一致，例如矩形，但這不是必需的。 液體通過在使用過程中形成在流體限制結(jié)構(gòu)12的底部和襯底W的表面之間的氣 體密封16而被限制在空間11中。氣體密封16由氣體形成，例如空氣或合成空氣，但是在 一實施例中是通過氮氣或其他惰性氣體形成。氣體密封16中的氣體在壓力下通過入口 15 提供到流體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W之間的間隙。氣體通過出口14被抽取。在氣體入口15 上的過壓、出口 14上的真空水平和間隙的幾何形狀布置成使得存在向內(nèi)的、限制所述液體 的高速氣流16。氣體作用在流體限制結(jié)構(gòu)12和襯底W之間的液體上的力將液體限制在空 間11中。每個開口 (即入口或出口 )可以是圍繞空間11的環(huán)形槽。環(huán)形槽可以是連續(xù)的
9或非連續(xù)的。氣流16有效地將液體限制在空間11中。這樣的系統(tǒng)在美國專利申請公開出 版物No. US2004-0207824中公開。 本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用于用于浸沒設(shè)備中的流體處理結(jié)構(gòu)。圖5中的示例是所 謂的局部區(qū)域布置，其中液體在任何一次僅提供到襯底W的頂表面的局部部分。其他的布 置也是可以的，包括使用如例如在美國專利申請出版物第US2006-0038968號中公開的單 相抽取器(不管其是否以兩相模式工作)的流體處理系統(tǒng)。在這方面，應(yīng)當(dāng)注意到，單相抽 取器可以以兩相模式工作。在一實施例中，單相抽取器可以包括入口 ，所述入口由多孔材料 覆蓋，所述多孔材料用于將液體與氣體隔離開，以實現(xiàn)單液相的液體抽取。在多孔材料下游 的腔被保持在小的負(fù)壓下并且填充有液體。在所述腔內(nèi)的負(fù)壓使得形成在所述多孔材料的 孔中的彎液面阻止周圍的氣體被抽入到所述腔中。然而，當(dāng)所述多孔材料的表面與液體接 觸時，沒有彎液面限制流動并且液體可以自由地流入到所述腔中。所述多孔材料具有大量 的小孔，例如直徑在5-50 y m范圍的孔。在一實施例中，所述多孔材料至少是稍微親液性的 (例如親水性的)，即與浸沒液體(例如水)具有小于90°的接觸角。在一實施例中，液體 處理系統(tǒng)可以具有由多孔構(gòu)件所覆蓋的開口(例如出口)。 另一種可能的布置是以氣體拖曳原理工作的布置。所謂的氣體拖曳原理已經(jīng)在例 如2008年5月8日遞交的美國專利申請出版物第US2008-0212046和美國專利申請出版物 第US61/071621號中描述。在所述系統(tǒng)中，抽取開口 (例如孔)期望以具有角的形狀布置。 所述角可以與步進和掃描方向?qū)?zhǔn)。相比于兩個出口與掃描方向垂直對準(zhǔn)的情況，對于在 步進或掃描方向上的襯底臺WT (包括襯底W)和流體限制結(jié)構(gòu)之間的給定的相對速度，這減 小了作用在流體處理結(jié)構(gòu)的表面上兩個開口之間的彎液面上的力。期望相對速度可以是一 速度范圍。流體處理結(jié)構(gòu)的開口可以具有抽取開口，其沒有覆蓋物或具有由多孔材料制成 的覆蓋物。 本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用至可以抽取兩相流體流的任何系統(tǒng)。例如，本發(fā)明的一 個實施例可以應(yīng)用到用于全浸濕設(shè)備中的流體處理結(jié)構(gòu)。在全浸濕實施例中，例如通過允 許液體從將液體限制在投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的限制結(jié)構(gòu)中泄漏出來，而允許流 體覆蓋襯底臺的基本上整個頂表面。全浸濕實施例的流體處理結(jié)構(gòu)的一個示例可以在2008 年9月2日遞交的美國專利申請第US61/136， 380中找到。 圖6示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的流體處理系統(tǒng)100的剖視圖。流體處理 系統(tǒng)100至少部分地將浸沒液體限制到在投影系統(tǒng)PS和襯底W之間的浸沒空間11中。流 體處理系統(tǒng)100可以將液體提供到浸沒空間11中。然而，為了簡化的目的，未示出允許浸 沒液體進入到浸沒空間11和/或允許浸沒液體從浸沒空間11流出的任何開口 (即入口和 /或出口 )。開口可以具有任何適合的類型和配置，例如參考圖5描述的這些示例。
流體處理系統(tǒng)可以用于供給、限制和/或控制液體，例如浸沒液體。然而，應(yīng)當(dāng)理 解，在一些例子中，氣體可以用于流體處理系統(tǒng)中，例如處于密封元件中。因此，在此處描述 的本發(fā)明的實施例中，可以使用術(shù)語"流體處理系統(tǒng)"。然而，在一些實施例中，術(shù)語"流體 處理系統(tǒng)"可以用液體處理系統(tǒng)來替代。在這樣的液體處理系統(tǒng)中，未供給氣體。然而，在 一個實施例中，液體處理系統(tǒng)具有抽取開口 ，其抽取成兩相流體流的氣體和液體。
如圖6所示，流體處理系統(tǒng)100包括氣體密封16，所述氣體密封16布置以將浸沒 液體(在圖5、6、8、9和10中顯示為垂直陰影線區(qū)域)限制到浸沒空間11中。在浸沒液體和氣體之間的邊界處，浸沒液體具有彎液面17。氣體密封16可以與上述關(guān)于圖5所描述的 氣體密封16大致相同。同理，它可以具有用作氣體入口 15的開口 15(其可以處于過壓) 和用作氣體出口 14的開口 14(其可以處于負(fù)壓)。在下述的描述中，開口 15將稱作為氣體 入口 15(或入口 15)，開口 14將被稱作為氣體出口 14(或出口 14)?？梢允褂闷渌魏芜m 合的氣體密封。 在一個實施例中，通過氣體密封16的出口 14來抽取來自氣體密封16的密封氣體 和來自浸沒空間11的浸沒液體的混合物。因此，通過出口 14來抽取液體和氣體的兩相流 體流。 已經(jīng)通過出口 14抽取之后，兩相流體流入到抽取通道40中和流過抽取通道40，該 抽取通道40連接至出口 14。抽取通道40可以包括被抽取的兩相流體流可以進入到其中的 抽取腔30。抽取腔30可以位于限制結(jié)構(gòu)12的內(nèi)部。抽取通道40可以包括抽取導(dǎo)管或通 路35。抽取通道40可以至少部分地位于限制結(jié)構(gòu)12內(nèi)部。抽取通道40可以至少部分地 位于流體限制結(jié)構(gòu)12的外部。 被抽取的兩相流體流，由于施加到抽取通道40的出口上的負(fù)壓，沿抽取通道40流 動。在抽取通道40的出口處，將兩相流體供給到沉降腔50(例如分離儲槽)中。同樣，沉 降腔50被配置用于接收來自抽取通道40的被抽取的兩相流體。在沉降腔50中分離兩相 流體混合物。因此，液體58沉降到沉降腔50的底部，并且可以通過開口 (例如排出口 54) 來抽取(例如通過使用液體抽取泵)。氣體56之后可以通過不同的排出口 52從沉降腔50 移除。例如，不同的排出口 52可以是在沉降腔50的頂部處的開口或至少在比液體排出口 54高的位置上的限定在沉降腔50中的開口。泵(未示出)可以連接至氣體排出口 52。這 種泵可以用于在沉降腔50中產(chǎn)生被調(diào)節(jié)的負(fù)壓(或被調(diào)節(jié)的真空)。由泵產(chǎn)生的這種負(fù)壓 可以貫穿抽取系統(tǒng)起作用。因此，泵可以在沉降腔50中產(chǎn)生負(fù)壓，沿抽取通道40(包括可 選地在抽取通路35中和抽取腔30中)和在氣體密封出口 14處。可以連接至沉降腔50的 氣體排出口 52的泵可以用于產(chǎn)生用于通過氣體密封出口 14抽取所述流的負(fù)壓。
用于產(chǎn)生氣體密封16的氣體排出口 14的負(fù)壓的泵可以位于任何適合的位置處， 例如在沿抽取通道40的任何點處。例如，可替代地或另外地，它可以不必須具有沉降腔50。 泵將位于除了沉降腔50的排出口之外的位置上。例如泵可以位于抽取通道中或鄰近氣體 密封出口 14的開口處。請注意，在這一段落中涉及的泵的位置的內(nèi)容包括對泵的連接所涉 及的內(nèi)容。 在傳統(tǒng)的流體抽取系統(tǒng)中，通過氣體密封出口 14并且沿抽取通道40來抽取兩相 流體流(例如，用于氣體密封16的密封氣體和浸沒空間11中的浸沒液體)。因為所述流是 兩相的，所以在流體抽取系統(tǒng)中起作用的壓力(即，包括在氣體密封出口 14處)可以變化。 這可能是因為兩相流體流是不穩(wěn)定的。 一些兩相流體流類型可能是穩(wěn)定的并且顯示出平滑 的流。在這樣的兩相流體流體系中，液體在流體流中的比例可能很小或兩相流是分離的，例 如同軸地。這樣的平滑的流體系不易引起振動。然而，在不穩(wěn)定的兩相流體流體系(例如 栓流(slug flow))中，液體可能偶爾(例如以振蕩、重復(fù)的方式)或連續(xù)地阻塞兩相流體 流過的導(dǎo)管。這樣的行為在兩相流體流中引起壓力波動。例如，由于連接至流體抽取系統(tǒng) 中的氣體出口52上的泵而起作用的壓力可隨著目前通過氣體密封出口 14抽取的氣體與液 體的比例和/或目前在抽取通道40中的氣體與液體的比例而變化。
例如，在兩相流體流中的壓力波動可以被傳遞(例如經(jīng)由氣體密封出口 14)至氣 體密封出口 14和襯底W和/或襯底臺WT之間的浸沒液體和/或氣體上。因此，這些壓力 波動可以導(dǎo)致通過被限定在浸沒空間11中的浸沒液體和/或通過氣體將力傳遞到襯底W 或襯底臺WT上。因此，可能導(dǎo)致襯底W和/或襯底臺WT的不期望的運動和/或加速。例 如，這樣的不期望的運動可以位于z軸線(投影系統(tǒng)PS的光軸)或x和/或y軸線(在襯 底表面的平面中)上。這種運動可以通過限制結(jié)構(gòu)12和襯底臺WT之間的流體傳遞到襯底 臺WT上。襯底W、襯底臺WT或上述兩者相對于投影系統(tǒng)PS的不希望的運動和/或加速可 導(dǎo)致曝光中的錯誤(例如聚焦和重疊誤差)。 上述的段落涉及通過中間流體施加直接來自于兩相流體流的力。然而，可以通過 另一路徑、由限制結(jié)構(gòu)12和襯底臺WT之間的相互作用將壓力波動傳遞至襯底W和/或襯 底臺WT。可以由襯底臺WT和限制結(jié)構(gòu)12的相對剛度和阻尼性質(zhì)來確定這種相互作用。例 如，壓力波動可以導(dǎo)致限制結(jié)構(gòu)12或其部件中的一個或更多個的運動。這種運動可以是相 對于襯底臺WT。導(dǎo)致所述運動的力或這些力中的至少一些可以通過限制結(jié)構(gòu)12和襯底臺 WT之間的流體(即浸沒液體，當(dāng)液體是不可壓縮的時)被傳遞至襯底臺WT上，并且導(dǎo)致襯 底W和/或襯底臺WT的不希望的運動和/或加速。 為了減小從氣體密封出口 14抽取出的兩相流體流中的壓力波動，如圖6所示，提 供了緩沖腔20。緩沖腔20限定緩沖體積體。如圖6所示，緩沖腔20經(jīng)由連接管25或?qū)Ч?連接至抽取腔30。因此，緩沖體積體與被抽取的兩相流體流體連通(即，兩相抽取系統(tǒng))。 在一個實施例中，緩沖腔20可以經(jīng)由適合的連接導(dǎo)管與流體抽取系統(tǒng)的另一部分流體連 接。例如，緩沖腔20可以連接至抽取通道40的另一部分，例如抽取通路35。如圖6所示， 緩沖腔20可與設(shè)備的其它部件分離地設(shè)置。然而，可以將緩沖腔20并入到光刻設(shè)備的一 個或更多個其它的部件中。例如，可以將緩沖腔20并入(或使其位于)限制結(jié)構(gòu)12或投 影系統(tǒng)PS中。緩沖腔20可以提供作為抽取腔30的一部分。 緩沖腔20(其可以被稱為膨脹容器20)可以減小兩相抽取系統(tǒng)中的壓力波動。例 如，容納在緩沖腔20中的氣體的體積體可以幫助吸收出現(xiàn)在抽取系統(tǒng)中的波動。波動可以 在抽取系統(tǒng)中產(chǎn)生和/或通過抽取系統(tǒng)來傳遞。在緩沖腔20中所吸收的這樣的波動可以包 括否則將出現(xiàn)在抽取通道40、抽取腔30、抽取通路35中和/或在氣體密封出口 14處的壓 力波動。期望緩沖腔20足夠大以吸收這樣的壓力波動，期望地基本上完全地吸收這樣的壓 力波動。在一個實施例中，緩沖腔20中的氣體的體積將在流體抽取系統(tǒng)的剩余部分的總體 積的2倍至5倍之間(即，整個抽取通道40(其可以包括抽取腔30)但不包括沉降腔50)。 期望地，緩沖腔20中的氣體的體積將處于流體抽取系統(tǒng)的剩余部分的總體積的3倍至4倍 的范圍內(nèi)。緩沖腔20可以是流體抽取系統(tǒng)的剩余部分的總體積的4倍。緩沖腔20的形狀 可能是不重要的。因此，緩沖腔20的形狀可以是任何形狀，例如，是立方體的、矩形體的、長 斜方形或球形。 如上文所說明的，緩沖腔20被布置以經(jīng)由連接管25連接至兩相流體流上。然而， 緩沖腔20被布置以與兩相流體流中的氣體和/或液體的主抽取流動路徑分離開。也就是， 布置緩沖腔20，以便其不是主抽取流動路徑的一部分。同樣，緩沖腔20中的氣體的體積體 是大致靜止的，即在緩沖腔20中的流量大致為零。在兩相流體流中的至少70%、期望地 90%、更期望地大致所有流體(包括氣體)流過抽取通道(例如位于緩沖腔的下游的抽取
12通道)。因此，基本上沒有氣體被通過緩沖腔從抽取系統(tǒng)抽取。 在一個實施例中，緩沖腔20是干燥的體積體。同樣，緩沖腔20可以包括單相的流 體，即氣體。期望地，緩沖腔不包含液體。包含氣體但不包含液體可幫助緩沖腔20更有效
地吸收壓力波動?？梢圆贾贸槿∠到y(tǒng)，使得基本上沒有液體(例如來自于兩相流體流)可 以進入緩沖腔20。為了幫助確?；旧蠜]有液體進入緩沖腔20，可以應(yīng)用凈化流24。這種 凈化流24可以是流入的氣體，其可以用作防止液體通過連接管25進入緩沖腔20，該連接管 25將緩沖腔20連接至流體抽取系統(tǒng)。凈化流24是可選的，在一些實施例中可能是不需要 的。 在圖6中，緩沖腔20顯示為用剛性壁封閉的體積體。然而，一些實施例可以包括 對這種布置的變更實施方式。例如，在一些實施例中，在緩沖腔20的至少一個壁上有開口， 其向周圍氣體環(huán)境敞開。開口將相對很小。例如，開口可能是在O. lmm2至10mm2之間。期 望地，開口可能是在0.5m^至5mn^之間。期望地，開口可能是大約lmm2。對周圍氣體環(huán)境 的這樣的開口可能另外地或可替代地被提供到抽取通道40的邊界上，例如在抽取通路35 和/或抽取腔30中。 可替代地或另外地，緩沖腔20的至少一個壁可以是柔性的。例如，圖6中顯示的 壁22可由柔性材料構(gòu)造(例如，適合的聚合物)，其可以由于柔性材料上的壓力變化而產(chǎn)生 彈性變形。壁可以包括柔性部件，其可以是彈性的。在圖6中，這種柔性壁(或柔性邊界部 分)顯示為虛線22A。柔性壁可以進一步幫助減小流體抽取系統(tǒng)中的壓力波動。
圖7顯示出變更實施的緩沖腔20的橫截面。這個緩沖腔20包括連接至緩沖腔20 的壁22的封蓋(fl即)60。封蓋60可作為閥來操作，它可以成板或片的形式。當(dāng)關(guān)閉時， 封蓋60密封緩沖腔20，以便形成封閉的體積體。當(dāng)打開時，封蓋60允許路徑將環(huán)境流體 連接至緩沖腔20。當(dāng)緩沖腔20中的壓力減小到特定水平之下(例如由于流體抽取系統(tǒng)中 的壓力波動)時，封蓋60可以打開。閥(即封蓋60)的這種開放可以允許更高壓力的氣體 (例如環(huán)境空氣)進入緩沖腔20。這可以幫助增加緩沖腔20中的壓力，從而進一步減小了 流體抽取系統(tǒng)中的壓力波動32。 為了將封蓋60偏壓到關(guān)閉位置上，可以設(shè)置偏壓構(gòu)件62。例如，偏壓構(gòu)件62可以 是有彈性的，可以是彈簧。用于克服偏壓構(gòu)件62的封蓋60任一側(cè)處的壓力差可以由調(diào)整 構(gòu)件64來進行調(diào)整。例如，調(diào)整構(gòu)件64可以是螺釘。該螺釘可以被配置以調(diào)整偏壓構(gòu)件 62的壓縮(或通過偏壓構(gòu)件62來提供壓縮力)。 雖然在圖7中顯示了被施加到緩沖腔20上的封蓋60，但是應(yīng)當(dāng)理解，這樣的封蓋 60可能在任何適合的位置處被并入流體抽取系統(tǒng)中。例如，可以直接將封蓋60設(shè)置到流體 抽取通道40 (例如抽取腔30和/或抽取通路35)上。 圖8顯示出本發(fā)明的一個實施例，其中緩沖腔20包括緩沖通道(或管道)21。緩 沖通道21大致平行于抽取通道40延伸(尤其是大致平行于抽取通路35)。如圖8所示，可 以經(jīng)由至少一個互聯(lián)件23將緩沖通道21連接至抽取通道40。圖8中顯示出的緩沖管道 21部分地位于限制結(jié)構(gòu)12內(nèi)部和部分地位于限制結(jié)構(gòu)12的外部。在一個實施例中，緩沖 通道21可以全部位于流體限制結(jié)構(gòu)12內(nèi)。緩沖通道21可以全部位于流體限制結(jié)構(gòu)12的 外部。 緩沖通道21的目的基本上與圖6的實施例中的緩沖腔20的目的相同。緩沖通道21用于減小流體抽取系統(tǒng)中的壓力波動。緩沖通道21有助于減小襯底W和/或襯底臺WT 所經(jīng)歷的擾動。緩沖通道21提供了氣體的彈性體積體，其可以用于減小流體處理系統(tǒng)200 中的壓力波動。 對如圖6所示出的實施例的緩沖腔20的任何布置和/或變更實施方式可以應(yīng)用 至圖8中顯示的流體處理系統(tǒng)200的實施例的緩沖通道21上。下述特征的任何一個或更 多個(在非限制性的列表中所提供的)可以應(yīng)用至緩沖通道21 :凈化流24、柔性壁、封蓋60 和/或?qū)χ車鷼怏w環(huán)境的開口。 圖9顯示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的流體處理系統(tǒng)300。在圖9中顯示出通過 圖6和8中顯示的氣體密封16的排出口 (或開口)14抽取兩相流體。在圖9中，兩相流體 沿抽取通道40流動(其可以包括或可能不包括抽取腔30和/或抽取通路35)并且進入到 分離腔50中。如與其它實施例相關(guān)的上文所描述的，兩相流體在沉降腔50中分離成其兩 個構(gòu)成相，即氣相56和液相58。液相58可以經(jīng)由開口 (即流體出口 ) 54從流體沉降腔50 抽出。分離的氣體可以經(jīng)由不同的開口 (即氣體排出口 )52從流體沉降腔50抽出。
在圖9中顯示的實施例中，沉降腔50的邊界的至少一部分是柔性的。例如，可以 由柔性材料制成沉降腔50的至少一個壁、或至少一個壁的至少一部分，以便形成柔性邊界 部分70。柔性邊界部分可以是有彈性的。期望地，柔性邊界部分70可以彈性變形。例如， 柔性邊界部分70可以由于在其上所施加的壓力差的變化而彈性變形。柔性邊界部分70可 以例如是柔性隔膜。邊界部分70可以由合適的材料(例如，能夠彈性變形的材料)制成， 例如合適的聚合物材料。 在操作中，隨著流體抽取系統(tǒng)中的壓力變化(由于上文說明的原因)，柔性邊界部 分70的形狀可能由于施加在其上的壓力差的改變而改變。這樣，分離腔50的形狀和尺寸 可以響應(yīng)于沉降腔50內(nèi)部的壓力而改變?？梢詼p小流體抽取系統(tǒng)中的任何壓力波動(包 括抽取通道40和在氣體密封出口 14處)，期望消除它。 在圖9中，柔性邊界部分70顯示為被設(shè)置到沉降腔50上。另外地或可替代地，柔 性邊界部分70可以出現(xiàn)在流體抽取系統(tǒng)的任何其它部分上，例如作為流體抽取系統(tǒng)的任 何部件的一部分。例如，可以將柔性邊界部分70設(shè)置到抽取通道40的至少一部分上，例如 抽取通路35和/或抽取腔30上。 在一個實施例中，如圖9所示，沒有緩沖腔20或緩沖通道21。然而，在一個實施例 中，除了出現(xiàn)在圖9中所顯示的設(shè)備中的特征以外，還可以出現(xiàn)有緩沖腔20和/或緩沖通 道21。 同樣，參考圖6、7、8和/或9中任何的單獨或結(jié)合地顯示和描述的特征可以被結(jié) 合(包含其相關(guān)的可選的特征)。因此，具有如圖9所顯示的柔性邊界部分70的設(shè)備可以 包括緩沖腔20(如與圖6相關(guān)的以上所述)和/或緩沖通道21 (如與圖8相關(guān)的以上所 述)。另外，如上文所提及的，柔性邊界部分可以另外地或可替代地被設(shè)置到緩沖腔20和/ 或緩沖通道21上。 在圖9中，遠(yuǎn)離分離腔50的柔性邊界部分70的一側(cè)可以對大氣壓力開放。然而， 在流體處理系統(tǒng)400的實施例中，如圖10所示，遠(yuǎn)離沉降腔50的柔性邊界部分70的一側(cè) 可以形成次腔80或壓力控制腔80的邊界的一部分。 設(shè)置壓力控制腔80，使其靠近分離腔50。壓力控制腔80的邊界的至少一部分由
14柔性邊界部分70形成，該柔性邊界部分70形成分離腔50的邊界的至少一部分。柔性邊界 部分70的一側(cè)暴露給分離腔50中的壓力(其與抽取通道40中和在氣體密封出口 14處的 壓力相關(guān)，如上文所述)。柔性邊界部分的另一側(cè)暴露給壓力控制腔80中的壓力。
壓力控制腔80中的壓力可以被調(diào)節(jié)以不同于大氣壓力，例如比大氣壓力低。這可 以以下述的方式來實現(xiàn)。壓力控制腔可以具有用作氣體入口的開口 84和用作氣體出口的 開口 82。可以將壓力控制腔80中的壓力減小到大氣壓力以下，例如通過使用在壓力控制 腔80的排出口 82處的抽取泵。與如圖9所顯示的沒有壓力控制腔80的布置相比，使得壓 力控制腔80內(nèi)部的壓力降低會導(dǎo)致柔性邊界部分70上的壓力差減小。也就是，與柔性邊 界部分70的外部表面暴露至大氣壓力的布置相比較。壓力控制腔80內(nèi)部的壓力可被設(shè)定 以與分離腔50內(nèi)的壓力大致相同。期望降低柔性邊界部分70上的壓力差，因為它可以改 善柔性邊界部分70對沉降腔50內(nèi)部的壓力的改變(即，對被抽取的兩相流體的壓力的改 變)的響應(yīng)。例如，提供壓力控制腔80可能意味著柔性邊界部分70響應(yīng)于沉降腔50中的 壓力的更小的變化和/或更快速地響應(yīng)于沉降腔50中的給定的壓力變化。
如上文所描述的，柔性邊界部分70可以被提供至流體抽取系統(tǒng)的任何適合的部 分上，例如在抽取通道40上和/或在緩沖腔20上和/或緩沖通道21上。如上文所描述的 與圖10相關(guān)的壓力控制腔80可以被提供到具有柔性邊界部分70的抽取系統(tǒng)的任何部分 上。同樣，未暴露給流體抽取系統(tǒng)的一部分上的柔性邊界部分70的一側(cè)上的壓力可以通過 使用壓力控制腔80(其可被稱為壓力控制儲槽)來控制，無論柔性邊界部分70位于何處。
參考來自氣體密封的兩相抽取，在此處對本發(fā)明的實施例進行了描述。然而，本發(fā) 明的實施例可以應(yīng)用至涉及氣體和液體的兩相流體抽取的任何設(shè)備。尤其是，本發(fā)明的實 施例可以應(yīng)用至執(zhí)行兩相流體抽取的光刻設(shè)備(例如浸沒式光刻設(shè)備)的任何部分上。如 上文所描述的，本發(fā)明的一個實施例可以幫助減小或消除兩相抽取系統(tǒng)中的壓力波動。例 如，本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用至任何氣體密封上，用于防止浸沒液體在襯底定位到襯底臺 上時接近襯底的底側(cè)(其被稱為晶片邊緣密封或WES)。另外地或可替代地，本發(fā)明的實施 例可以應(yīng)用至被用于從襯底和襯底臺之間抽取流體的兩相抽取系統(tǒng)上(其可被稱為氣泡 抽取系統(tǒng)或BES)。另外地或可替代地，當(dāng)在投影系統(tǒng)PS和流體處理結(jié)構(gòu)12的下面改變襯 底臺時，本發(fā)明的實施例可以應(yīng)用至用于從在襯底交換期間所使用的系統(tǒng)抽取流體的兩相 抽取系統(tǒng)。在這樣的布置中，兩相抽取系統(tǒng)將從襯底臺和遮蔽構(gòu)件之間的間隙抽取兩相流 體流中的液體。 在襯底交換時，從襯底臺WT上移除曝光的襯底，用于曝光的新的襯底被放置到襯 底臺中。在襯底交換期間，遮蔽構(gòu)件放置到投影系統(tǒng)和流體限制結(jié)構(gòu)12的下面，以便將浸 沒液體保持在空間11中。遮蔽構(gòu)件可以是封閉構(gòu)件(例如封閉盤)，其與襯底臺WT共平 面，出現(xiàn)在襯底臺WT中的凹陷中，并且其可以被傳送到新的臺上；另一襯底臺WT ;測量臺， 其被配置以不支撐襯底；或交換橋，其用作兩個臺之間的橋。在遮蔽構(gòu)件和襯底臺的表面之 間可以存在間隙，液體可能從流體限制結(jié)構(gòu)中逸出至所述間隙中(例如當(dāng)所述間隙在流體 限制結(jié)構(gòu)下面經(jīng)過時)。 應(yīng)當(dāng)理解，任何上述的特征可與任何其它的特征一起使用，它不僅是在本申請中 所覆蓋的被清楚地描述的這些組合。 雖然在本文中詳述了 光刻設(shè)備用于制造IC(集成電路)，但是應(yīng)該理解到這里所述的光刻設(shè)備可以具有制造具有微米尺度、甚至納米尺度的特征的部件的其他應(yīng)用，例 如制造集成光學(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 等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將這里使用的任何術(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行顯影的工具)、量測工具和/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，例如為產(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)包含多個已處理 層的襯底。 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126nm的波長)。在允許的情況下，術(shù)語"透鏡"可以表 示不同類型的光學(xué)部件中的任何一種或其組合，包括折射式的和反射式的光學(xué)部件。
盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施例，但應(yīng)該認(rèn)識到，本發(fā)明可以以與上述 不同的方式來實現(xiàn)。例如，本發(fā)明的實施例可以采用包含用于描述一種如上面公開的方法 的一個或更多個機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或具有存儲其中的計算機程序的 數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)的形式。此外，所述機器可讀指令可以嵌 入在兩個或更多個計算機程序中。所述兩個或更多個計算機程序可以存儲在一個或更多個 不同的存儲器和/或數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中。 當(dāng)通過位于光刻設(shè)備的至少一個部件內(nèi)的一個或更多個計算機處理器讀取所述 一個或更多個計算機程序時，這里所述的控制器可以每個單獨地或結(jié)合地操作。所述控制 器可以每個單獨地或結(jié)合地具有用于接收、處理以及發(fā)送信號的任何合適的配置。 一個或 更多個處理器配置成與所述控制器中的至少一個進行通信。例如，每一個控制器可以包括 用于執(zhí)行包括用于上述方法的機器可讀指令的計算機程序的一個或更多個處理器。所述控 制器可以包括用于存儲這種計算機程序的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)和/或用以容納這種介質(zhì)的硬件。 因而，所述控制器可以根據(jù)一個或更多個計算機程序的所述機器可讀指令運行。
本發(fā)明的一個或更多個實施例可以應(yīng)用到任何浸沒式光刻設(shè)備，尤其但不限于上 面提到的那些類型中，以及不論是否以浴器形式提供浸沒液體、不論是否僅提供浸沒液體 到襯底的局部表面區(qū)域上或不論是否浸沒液體是非限制性的。在非限制的布置中，浸沒液 體可以溢出到襯底和/襯底臺的表面上，使得所述襯底和/襯底臺的基本上整個未覆蓋的 表面都被浸濕。在這種非限制浸沒系統(tǒng)中，液體供給系統(tǒng)可以不限制浸沒流體或可以提供 一定比例的浸沒液體限制，但是不是基本上完全的浸沒液體限制。這里所述的液體供給系 統(tǒng)應(yīng)該廣義地進行解釋。在特定的實施例中，液體供給系統(tǒng)可以是提供液體到投影系統(tǒng)和 襯底和/或襯底臺之間的空間的結(jié)構(gòu)的組合或機構(gòu)。液體供給系統(tǒng)可以包括一個或更多 個結(jié)構(gòu)、包括一個或更多個液體開口的一個或更多個流體開口 、一個或更多個氣體開口或 兩相流體流的一個或更多個開口的組合。所述開口中的每一個可以為進入浸沒空間的入口 (或出離流體處理結(jié)構(gòu)的出口)或出離浸沒空間的出口(或進入流體處理結(jié)構(gòu)的入口)。在 一實施例中，所述空間的表面可以是襯底和/或襯底臺的一部分，或所述空間的表面可以 完全覆蓋襯底和/或襯底臺的表面，或所述空間可以包圍襯底和/或襯底臺。可選地，液體 供給系統(tǒng)還可以包括用以控制液體的位置、數(shù)量、品質(zhì)、形狀、流量或任何其他特征的一個
16或更多個元件。 在一個實施例中，提供了一種用以抽取光刻設(shè)備中的兩相流體的流體抽取系統(tǒng)。 該流體抽取系統(tǒng)包括抽取通道和緩沖腔。抽取通道用于從其中通過的兩相流體流。緩沖腔 包括氣體體積體。緩沖腔與抽取通道流體連接。所述流體抽取系統(tǒng)被配置成使得基本上防 止液體進入所述緩沖腔中。 所述流體抽取系統(tǒng)可以被配置成使得基本上沒有氣體被通過所述緩沖腔從所述 流體抽取系統(tǒng)抽取。所述流體抽取系統(tǒng)可以被配置成使得從所述抽取系統(tǒng)抽取的所述氣體 的至少70%、期望90%、更期望的全部氣體穿過所述緩沖腔下游的所述抽取通道。所述抽 取通道可限定用于所述兩相流體流的路徑。 所述抽取通道可包括所述路徑穿過的抽取腔。所述抽取腔可位于所述流體抽取系 統(tǒng)的阻擋構(gòu)件中。所述緩沖腔可經(jīng)由與所述抽取通道分離開的連接導(dǎo)管與所述抽取腔流體 連接。所述抽取通道可包括抽取通路。該抽取通路可以在所述抽取腔的下游。抽取通路可 被配置以允許兩相流體沿其流動。抽取通道可包括位于抽取腔的下游的抽取通路，在使用 中所述兩相流體沿所述抽取通路流動。所述緩沖腔可經(jīng)由與所述抽取通道分離開的連接導(dǎo) 管流體地連接至所述抽取通路。緩沖腔可以沿抽取通路的長度在多個位置處流體地連接至 抽取通路。 可由柔性隔膜來限定所述緩沖腔的所述表面的至少一部分。緩沖腔可具有與所述 周圍氣體環(huán)境流體連通的開口。所述流體抽取系統(tǒng)可包括流體地連接至所述緩沖腔的凈化 裝置。所述凈化裝置可以被配置用于將氣體提供進入緩沖腔。流體抽取系統(tǒng)可包括流體連 接至抽取通道的分離儲槽。分離儲槽可被配置用于接收來自抽取通道的兩相流體流。緩沖 腔可以在所述兩相流體進入所述抽取系統(tǒng)中所通過的所述抽取通道的開口和所述分離儲 槽之間的位置處與所述抽取通道流體連接。 緩沖腔的體積可以是抽取通道的體積的至少4倍。流體抽取系統(tǒng)可包括泵，所述 泵被配置以減小作用到所述兩相流體流上的壓力，以便沿所述抽取通道抽吸所述兩相流體 流。緩沖腔可被配置以減小兩相流體中的壓力波動。 所述流體抽取系統(tǒng)可包括壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器被連接在所述周圍氣體環(huán) 境和所述流體抽取系統(tǒng)之間，所述壓力調(diào)節(jié)器被配置以允許來自所述周圍氣體環(huán)境的氣體 從其中穿過，以便使得所述流體抽取系統(tǒng)與所述周圍氣體環(huán)境流體連通。壓力調(diào)節(jié)器可被 連接在周圍氣體環(huán)境和緩沖腔之間。壓力調(diào)節(jié)器可以連接到周圍氣體環(huán)境和抽取通道之 間。 壓力調(diào)節(jié)器包括偏壓機構(gòu)，所述偏壓機構(gòu)被配置以防止氣體在壓力調(diào)節(jié)器的任一 側(cè)上的壓力差低于特定值的情況下穿過壓力調(diào)節(jié)器。 在一個實施例中，具有用于包括在此處描述的流體抽取系統(tǒng)的浸沒式光刻設(shè)備的 流體處理系統(tǒng)。 在一個實施例中，具有包括在此處描述的流體抽取系統(tǒng)的浸沒式光刻設(shè)備。浸沒 式光刻設(shè)備可包括投影系統(tǒng)。流體抽取系統(tǒng)可以被配置以從投影系統(tǒng)的最終元件和襯底和 /或襯底臺之間的空間移除流體。 在一個實施例中，具有浸沒式光刻設(shè)備，其包括支撐件、投影系統(tǒng)和流體處理系 統(tǒng)。支撐件被構(gòu)造以支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能在其橫截面上將圖案賦予給輻射束以形成圖案化的輻射束。襯底臺被構(gòu)造以保持襯底。投影系統(tǒng)被配置以將圖案化的 輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。可以是如此處所描述的流體處理系統(tǒng)被配置以將浸沒液 體提供到投影系統(tǒng)與襯底之間、或投影系統(tǒng)與襯底臺之間、或投影系統(tǒng)與襯底和襯底臺兩 者之間。 在一個實施例中，提供了一種用于減小浸沒式光刻設(shè)備中的浸沒液體的壓力波動 的方法。該方法包括抽取和減小步驟。在抽取步驟中，通過使用流體抽取系統(tǒng)從所述浸沒 式光刻設(shè)備中的位置抽取兩相流體。在減小步驟中，通過使用所述流體抽取系統(tǒng)的緩沖腔 來減小被抽取的所述兩相流體中的壓力波動。 浸沒式光刻設(shè)備可包括投影系統(tǒng)。抽取兩相流體的位置可以是投影系統(tǒng)的最終元 件與襯底之間、或投影系統(tǒng)的最終元件與襯底臺之間或投影系統(tǒng)的最終元件與襯底和襯底 臺兩者之間的空間。流體抽取系統(tǒng)可以抽取氣體和浸沒液體的混合物。 在一個實施例中，具有用以在光刻設(shè)備中抽取兩相流體的流體抽取系統(tǒng)。流體抽 取系統(tǒng)包括抽取通道和分離儲槽。抽取通道是用于兩相流體流從其中通過。分離儲槽流 體連接至抽取通道。流體分離儲槽被配置以接收來自抽取通道的兩相流體流。抽取通道的 壁的至少一部分和/或分離儲槽的壁的至少一部分包括柔性邊界部分，所述柔性邊界部分 被配置以響應(yīng)于其上的壓力差的變化而變形，以便減小流體抽取系統(tǒng)中的兩相流體的壓力 波動。 柔性邊界部分可以是分離儲槽的邊界的一部分。流體抽取系統(tǒng)可以包括泵，所述 泵被連接至分離儲槽，以便減小用于將兩相流體抽取到抽取通道中的分離儲槽內(nèi)部的壓 力。 流體抽取系統(tǒng)可以包括壓力控制腔。壓力控制腔可以具有作為其邊界的一部分的 柔性邊界部分。壓力控制腔可以被配置以提供在柔性邊界部分上的被控制的壓力差。壓力 控制腔可以被配置以提供在柔性邊界部分上的大致為零的壓力差。柔性邊界部分可以形成 分離儲槽的一部分。壓力控制腔可以連接至分離儲槽上。分離儲槽可以被配置以將兩相流 體流分離成液相和氣相。分離儲槽可以被配置以通過不同的出口輸出液相和氣相。光刻設(shè) 備可以是包括投影系統(tǒng)的浸沒式光刻設(shè)備。流體抽取系統(tǒng)可以被配置以從投影系統(tǒng)的最終 元件與襯底和/或襯底臺之間的空間移除流體。 在一個實施例中，具有用于包括如在此處描述的流體抽取系統(tǒng)的浸沒式光刻設(shè)備 的流體處理系統(tǒng)。 在一個實施例中，具有一種浸沒式光刻設(shè)備，其包括支撐件、襯底臺、投影系統(tǒng)和 流體處理系統(tǒng)。支撐件被構(gòu)造以支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在其橫截面上 將圖案賦予輻射束以形成圖案化的輻射束。襯底臺被構(gòu)造以保持襯底。投影系統(tǒng)被配置以 將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。在此處描述的流體處理系統(tǒng)被配置以將浸沒 液體提供到投影系統(tǒng)與襯底之間、或投影系統(tǒng)與襯底臺之間或投影系統(tǒng)與襯底和襯底臺兩 者之間。 在一個實施例中，具有一種用于減小浸沒式光刻設(shè)備中所使用的浸沒液體的壓力 波動的方法。該方法包括抽取步驟和減小步驟。在抽取步驟中，通過使用流體抽取系統(tǒng)從 浸沒式光刻設(shè)備中的位置抽取兩相流體。在減小步驟中，通過使用流體抽取系統(tǒng)的柔性邊 界部分來減小兩相流體中的壓力波動。柔性邊界部分被配置以響應(yīng)于柔性邊界部分上的壓力差的改變來改變形狀。 浸沒式光刻設(shè)備可以包括投影系統(tǒng)。抽取兩相流體的位置可以是投影系統(tǒng)的最終
元件與襯底之間、或投影系統(tǒng)的最終元件與襯底臺之間或投影系統(tǒng)的最終元件與襯底和襯
底臺兩者之間的空間。流體抽取系統(tǒng)可以抽取氣體和浸沒液體的混合物。
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)利要求的保護范圍的條件下，可以對本發(fā)明進行修改。
權(quán)利要求
一種用以抽取光刻設(shè)備中的兩相流體的流體抽取系統(tǒng)，所述流體抽取系統(tǒng)包括抽取通道，其用于使兩相流體流從其中通過；和緩沖腔，其包括氣體體積體，所述緩沖腔與所述抽取通道流體連接，其中，所述流體抽取系統(tǒng)被配置成使得基本上防止液體進入所述緩沖腔中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體抽取系統(tǒng)，其被配置成使得基本上沒有氣體通過所述緩沖腔從所述流體抽取系統(tǒng)被抽取。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體抽取系統(tǒng)，其被配置成使得從所述抽取系統(tǒng)抽取的所述氣體的至少70%、期望是90%、更期望是全部穿過位于所述緩沖腔下游的所述抽取通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，所述抽取通道限定用于所述兩相流體流的路徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的流體抽取系統(tǒng)，其中所述抽取通道包括所述路徑所穿過的抽取腔，所述抽取腔位于所述流體抽取系統(tǒng)的阻擋構(gòu)件中；禾口所述緩沖腔經(jīng)由與所述抽取通道分離開的連接導(dǎo)管流體連接至所述抽取腔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體抽取系統(tǒng)，其中所述抽取通道包括位于所述抽取腔下游的抽取通路，在使用中所述兩相流體沿所述抽取通路流動；禾口所述緩沖腔經(jīng)由與所述抽取通道分離開的連接導(dǎo)管流體流體連接至所述抽取通路。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，由柔性隔膜來限定所述緩沖腔的所述表面的至少一部分。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，所述緩沖腔具有與所述周圍氣體環(huán)境流體連通的開口。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，還包括凈化裝置，所述凈化裝置流體連接至所述緩沖腔，并且被配置以將氣體提供到所述緩沖腔中。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，還包括分離儲槽，所述分離儲槽流體連接至所述抽取通道并且被配置以接收來自所述抽取通道的兩相流體流，其中，所述緩沖腔在所述兩相流體進入所述抽取系統(tǒng)所通過的所述抽取通道的開口和所述分離儲槽之間的位置處與所述抽取通道流體連接。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，還包括泵，其被配置以減小作用到所述兩相流體流上的壓力，以便沿所述抽取通道抽吸所述兩相流體流。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的流體抽取系統(tǒng)，其中，還包括壓力調(diào)節(jié)器，其被連接在所述周圍氣體環(huán)境和所述流體抽取系統(tǒng)之間，所述壓力調(diào)節(jié)器被配置以允許來自所述周圍氣體環(huán)境的氣體從其中穿過，以便使得所述流體抽取系統(tǒng)與所述周圍氣體環(huán)境流體連通。
13. —種包括根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的流體抽取系統(tǒng)的浸沒式光刻設(shè)備。
14. 一種用于減小浸沒式光刻設(shè)備中的浸沒液體的壓力波動的方法，所述方法包括步驟通過使用流體抽取系統(tǒng)從所述浸沒式光刻設(shè)備中的位置抽取兩相流體；禾口通過使用所述流體抽取系統(tǒng)的緩沖腔來減小被抽取的所述兩相流體中的壓力波動。
15. —種用于抽取光刻設(shè)備中的兩相流體的流體抽取系統(tǒng)，所述流體抽取系統(tǒng)包括抽取通道，其用于使兩相流體流從其中通過；禾口分離儲槽，其與所述抽取通道流體連接，并且被配置用于接收來自所述抽取通道的所述兩相流體流，其中，所述抽取通道的壁的至少一部分和/或所述分離儲槽的壁的至少一部分包括柔性邊界部分，所述柔性邊界部分被配置以響應(yīng)于在其上的壓力差的變化發(fā)生變形，以便減小所述流體抽取系統(tǒng)中的所述兩相流體的壓力波動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體處理系統(tǒng)、一種光刻設(shè)備和一種器件制造方法。所述光刻設(shè)備典型地包括流體處理系統(tǒng)。流體處理系統(tǒng)通常包括兩相流體抽取系統(tǒng)，其被配置以從給定的位置移除氣體和液體的混合物。因為抽取流體包括兩相，所以可以改變抽取系統(tǒng)中的壓力。這種壓力變化可以穿過浸沒液體并且導(dǎo)致曝光的錯誤。為了減小抽取系統(tǒng)中的壓力波動，可以使用緩沖腔。這種緩沖腔可以連接至流體抽取系統(tǒng)，以便提供減小壓力波動的氣體體積體?？商娲鼗蛄硗獾?，可以在流體抽取系統(tǒng)中的一些位置上提供柔性壁。柔性壁可以響應(yīng)于流體抽取系統(tǒng)中的壓力變化來改變形狀。通過改變形狀，柔性壁可以幫助減小或消除壓力波動。
文檔編號G03F7/20GK101762986SQ200910253279
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者C·M·諾普斯, C·德米特森阿爾, J·M·W·范登溫凱爾, M·M·P·A·沃姆倫, M·W·范登胡威爾, M·瑞鵬, N·R·凱姆皮爾, P·P·J·博克文斯, R·N·J·范巴萊高吉 申請人:Asml荷蘭有限公司