专利摘要:
一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構用以將液體限制至一空間,該流體處置結構在環繞該空間之一下表面上具有一液體供應開口以將液體供應至該流體處置結構之一下表面上,且相對於該液體供應開口之該空間徑向地向內具有一個二維液體萃取開口陣列以自該空間萃取一液體且自該液體供應開口萃取該下表面上之液體。
公开号:TW201317719A
申请号:TW101136260
申请日:2012-10-01
公开日:2013-05-01
发明作者:Michel Riepen
申请人:Asml Netherlands Bv;
IPC主号:G03F7-00
专利说明:
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、一種用於使用微影裝置來製造元件之方法,及一種操作微影裝置之方法。
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)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下,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之個別層上之電路圖案。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地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括:所謂步進器,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潤於具有相對高折射率之液體(例如,水)中,以便填充投影系統之最終器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,另一流體可合適,特別是濕潤流體、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)之流體。排除氣體之流體特別理想。此情形之要點係實現較小特徵之成像,此係因為曝光輻射在液體中將具有較短波長。(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)。已提議其他浸潤液體,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相似於或相同於懸浮有該等粒子之液體之折射率的折射率。可合適之其他液體包括烴,諸如,芳族、氟代烴及/或水溶液。
將基板或基板及基板台浸沒於液體浴中(參看(例如)美國專利第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理想且不可預測之效應。
在浸潤裝置中,由流體處置系統、元件結構或裝置來處置浸潤流體。在一實施例中,流體處置系統可供應浸潤流體且因此為流體供應系統。在一實施例中,流體處置系統可至少部分地限制浸潤流體且藉此為流體限制系統。在一實施例中,流體處置系統可提供對浸潤流體之障壁且藉此為障壁部件,諸如,流體限制結構。在一實施例中,流體處置系統可創製或使用氣流,例如,以幫助控制浸潤流體之流動及/或位置。氣流可形成用以限制浸潤流體之密封件,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。在一實施例中,將浸潤液體用作浸潤流體。在彼狀況下,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。
需要能夠在投影系統下方儘可能快地移動基板。由此,應將流體處置系統(尤其是對於局域化區域流體處置系統)設計成允許高掃描速率而無顯著液體損失。一些液體很可能會損失且留在面對流體處置系統之表面(例如,基板或基板台)(亦即,對向表面)上。若(例如)呈小滴之形式之任何此類液體接觸延伸於對向表面與流體處置系統之間的彎液面(例如,在小滴與彎液面之間的碰撞時),則此情形可造成氣體氣泡夾雜於液體中。若此氣體氣泡到達由投影光束通過浸潤液體而採取之路徑,則此情形可導致成像缺陷且因此不理想。
若氣流高,則在流體處置系統中使用氣流以幫助控制浸潤液體之位置可成問題。此係因為:在高氣體流率的情況下,可發生顯著液體蒸發。因為此情形可引起高局域冷卻負荷,所以此情形呈現困難。
舉例而言,需要提供一種微影裝置,其中氣泡夾雜之可能性會至少縮減,及/或氣流相比於使用氣體拖曳原理(諸如美國專利申請公開案第US 2008-0212046號所描述)之流體處置結構中之氣流可縮減。
根據一態樣,提供一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構用以將液體限制至一空間,該流體處置結構在環繞該空間之一下表面上具有至少一液體供應開口以將液體供應至該流體處置結構之一下表面上,且相對於該至少一液體供應開口之該空間徑向地向內具有一個二維液體萃取開口陣列以自該空間萃取液體且自該至少一液體供應開口萃取該下表面上之液體。
根據一態樣,提供一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構在環繞用於液體之一空間之一下表面上具有:一個二維液體萃取開口陣列,其係自該空間徑向地向外;及至少一液體供應開口,其用以將一液體供應至該流體處置結構之一下表面上,該至少一液體供應開口係自該二維液體萃取開口陣列徑向地向外,其中該二維液體萃取開口陣列經組態以自該空間萃取液體且萃取由該至少一液體供應開口供應至該下表面之該液體。
根據一態樣,提供一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構在環繞用以限制流體之一空間之一下表面上具有一個二維液體萃取開口陣列及至少一液體供應開口,該至少一液體供應開口用以使該二維陣列之徑向外部開口保持濕潤。
根據一態樣,提供一種元件製造方法,該元件製造方法包含:使用一流體處置結構在一投影系統之一最終器件與面對該最終器件之一表面之間提供一液體且將該液體限制至一投影輻射光束傳遞通過之一空間;通過該流體處置結構之一下表面上之至少一液體供應開口提供一徑向向內液體流;及使用一個二維液體萃取開口陣列自該空間且自該下表面萃取液體。
現在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零件。
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某些參數來準確地定位圖案化元件MA之第一定位器PM;- 支撐台,例如,用以支撐一或多個感測器之感測器台,或經建構以固持基板(例如,抗蝕劑塗佈基板)W之基板台WT,支撐台連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該台之表面(例如,基板W之表面)之第二定位器PW;及- 投影系統(例如,折射投影透鏡系統)PS,其經組態以將由圖案化元件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IL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MA。支撐結構MT以取決於圖案化元件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如,圖案化元件MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化元件MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台,其可根據需要而固定或可移動。支撐結構MT可確保圖案化元件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。可認為本文對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更通用之術語「圖案化元件」同義。
本文所使用之術語「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創製圖案的任何元件。應注意,舉例而言,若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵,則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常,被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所創製之元件(諸如,積體電路)中之特定功能層。
圖案化元件MA可為透射的或反射的。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。光罩在微影中為吾人所熟知,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。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的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。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更通用之術語「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,使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列,或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個或兩個以上台(或載物台或支撐件)之類型,例如,兩個或兩個以上基板台,或一或多個基板台與一或多個感測器台或量測台之組合。在此等「多載物台」機器中,可並行地使用多個台,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。微影裝置可具有可以相似於基板台、感測器台及量測台之方式並行地使用之兩個或兩個以上圖案化元件台(或載物台或支撐件)。
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SO為準分子雷射時,輻射源SO與微影裝置可為分離實體。在此等狀況下,不認為輻射源SO形成微影裝置之零件,且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下,舉例而言,當輻射源SO為水銀燈時,輻射源SO可為微影裝置之整體零件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統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之調整器AD。通常,可調整照明器IL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)。另外,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IL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。相似於輻射源SO,可能認為或可能不認為照明器IL形成微影裝置之零件。舉例而言,照明器IL可為微影裝置之整體零件,或可為與微影裝置分離之實體。在後者狀況下,微影裝置可經組態以允許照明器IL安裝於其上。視情況,照明器IL為可拆卸式,且可被分離地提供(例如,由微影裝置製造商或另一供應商提供)。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如,光罩台)MT上之圖案化元件(例如,光罩)MA上,且係由圖案化元件MA圖案化。在已橫穿圖案化元件MA的情況下,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。憑藉第二定位器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),可準確地移動基板台WT,例如,以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地,第一定位器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之路徑來準確地定位圖案化元件MA。一般而言,可憑藉形成第一定位器PM之零件之長衝程模組(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。相似地,可使用形成第二定位器PW之零件之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)之狀況下,支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器,或可固定。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。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分,但該等標記可位於目標部分C之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地,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至少一者中:
1.在步進模式中,在將被賦予至輻射光束B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之大小。
2.在掃描模式中,在將被賦予至輻射光束B之圖案投影至目標部分C上時,同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即,單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中,曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分C之寬度(在非掃描方向上),而掃描運動之長度判定目標部分C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一掃描期間之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,上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)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/或變化或完全不同之使用模式。
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,本文所描述之微影裝置可在製造具有微米尺度或甚至奈米尺度特徵之組件時具有其他應用,諸如,製造整合式光學系統、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。
用於在投影系統PS之最終器件與基板之間提供液體之配置可分類成三種通用類別。此等類別為浴類型配置、所謂局域化浸潤系統及全濕潤浸潤系統。在浴類型配置中,基板W之實質上全部及(視情況)基板台WT之部分被浸沒於液體浴中。
局域化浸潤系統使用液體供應系統,在液體供應系統中液體僅提供至基板之局域化區域。由液體填充之空間的平面小於基板之頂部表面的平面,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在彼區域下方移動。圖2至圖7展示可用於此系統中之不同供應元件。存在密封特徵以將液體實質上密封至局域化區域。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種已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台之全部或部分被覆蓋於浸潤液體中。覆蓋至少該基板之液體的深度小。液體可為在基板上之液體膜,諸如,液體薄膜。浸潤液體可供應至投影系統及面對該投影系統之對向表面或供應於該投影系統及該對向表面附近(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,或以其他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,液體係由至少一入口供應至基板上,理想地,沿著基板相對於最終器件之移動方向。液體在已傳遞於投影系統下方之後係由至少一出口移除。隨著在-X方向上於器件下方掃描基板,在器件之+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:液體係經由入口供應且在器件之另一側上由連接至低壓力源之出口吸取。在圖2之說明中,沿著基板相對於最終器件之移動方向供應液體,但並非需要為此狀況。圍繞最終器件而定位之入口及出口之各種定向及數目係可能的;圖3中說明一實例,其中圍繞最終器件以規則圖案來提供在任一側上的入口及出口之四個集合。應注意,圖2及圖3中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潤微影解決方案。液體係由投影系統PS之任一側上之兩個凹槽入口供應,且由經配置成自該等入口徑向地向外之複數個離散出口移除。可在中心具有孔之板中配置入口,且投影光束通過該孔被投影。液體係由投影系統PS之一個側上之一個凹槽入口供應,且由投影系統PS之另一側上之複數個離散出口移除,從而在投影系統PS與基板W之間造成液體薄膜之流動。對將使用入口及出口之哪一組合之選擇可取決於基板W之移動方向(入口及出口之另一組合係非作用中的)。應注意,圖4中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器件與基板台之間的空間之邊界之至少一部分而延伸。圖5中說明此配置。
圖5示意性地描繪局域化液體供應系統或流體處置結構12。該流體處置結構用作障壁,從而將液體限制至(諸如)基板W、基板台WT或此兩者之下方表面之局域化表面。流體處置結構沿著投影系統之最終器件與基板台WT或基板W之間的空間之邊界之至少一部分而延伸。(請注意,另外或在替代例中,除非另有明確陳述,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)。流體處置結構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,密封件形成於流體處置結構12與基板W之表面之間。密封件可為諸如氣體密封件(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)或液體密封件之無接觸密封件。
流體處置結構12使在投影系統PS之最終器件與基板W之間的空間11中至少部分地含有液體。對基板W之無接觸密封件16可圍繞投影系統PS之影像場而形成,使得將液體限制於基板W之表面與投影系統PS之最終器件之間的空間內。空間11係由定位於投影系統PS之最終器件下方且環繞投影系統PS之最終器件的流體處置結構12至少部分地形成。由液體入口13將液體帶入至在投影系統下方且在流體處置結構12內之空間中。可由液體出口13來移除液體。流體處置結構12可延伸至略高於投影系統之最終器件。液體液位上升至高於最終器件,使得提供液體緩衝。在一實施例中,流體處置結構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器件之形狀且可(例如)為圈狀。在底部處,內部周邊緊密地符合影像場之形狀,例如,矩形,但並非需要為此狀況。
可由氣體密封件16而使在空間11中含有液體,氣體密封件16在使用期間形成於流體處置結構12之底部與基板W之表面之間。氣體密封件係由氣體形成。在壓力下經由入口15將氣體密封件中之氣體提供至流體處置結構12與基板W之間的間隙。經由出口14萃取氣體。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在內部存在限制液體之高速氣流16。氣體對在流體處置結構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。環形凹槽可連續或不連續。氣流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。在一實施例中,流體處置結構12不具有氣體密封件。
另一局域化區域配置為使用氣體拖曳原理之流體處置結構。舉例而言,美國專利申請公開案第US 2008-0212046號、第US 2009-0279060號及第US 2009-0279062號中已描述所謂氣體拖曳原理。在彼系統中,萃取孔經配置為呈可理想地具有隅角之形狀。有隅角形狀具有至少一低半徑部分(亦即,在隅角處),至少一低半徑部分具有相對於高半徑部分(亦即,在隅角之間及/或遠離於隅角之部分)處之第二曲率半徑低的第一曲率半徑。低半徑部分具有低於存在於高半徑部分處之第二曲率半徑的第一曲率半徑。第二曲率半徑可無限大,亦即,高半徑部分可筆直。隅角可與較佳移動方向(諸如,步進方向或掃描方向)對準。對於在較佳方向上之給定速率,相比於在流體處置結構之表面中之兩個出口經對準成垂直於較佳方向的情況,隅角可與較佳移動方向對準的情況縮減對在流體處置結構之表面中之兩個開口之間的彎液面之力。然而,本發明之一實施例可應用於流體處置系統,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呈任何形狀之萃取開口的組件。在一非限制性清單中,此形狀可包括諸如圓圈之橢圓、諸如矩形之直線形狀(例如,正方形),或諸如斜方形之平行四邊形,或諸如具有四個或四個以上尖角之星形的具有四個以上隅角之有隅角形狀。
在本發明之一實施例可涉及的US 2008/0212046 A1之系統之變化中,開口被配置所呈之有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所對準之隅角而存在尖銳隅角(介於約60°與90°之間,理想地介於75°與90°之間,且最理想地介於75°與85°之間)。此情形允許在每一經對準隅角之方向上之速率增加。此係因為歸因於在掃描方向上之不穩定彎液面(例如,在超過臨界速率時)的液體小滴創製會縮減。在隅角與掃描方向及步進方向兩者對準時,可在彼等方向上達成增加速率。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。
本文參看二維萃取開口陣列來描述本發明之一實施例。下文所描述之供應液體開口可經提供成自任何類型之液體處置系統之彎液面牽制特徵徑向地向外。以此方式,如下文所描述,可防止大的小滴到達延伸於對向表面與彎液面牽制特徵之間的彎液面,該等小滴在與該彎液面碰撞的情況下可造成成像缺陷。圖6以平面圖示意性地說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之零件之彎液面牽制特徵。說明彎液面牽制元件之特徵,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以二維陣列而配置之複數個開口50a、50b、50c。開口50a、50b、50c中每一者被說明為圓形,但未必需要為此狀況。實際上,開口50a、50b、50c中之一或多者之橫截面可為選自圓圈、正方形、矩形、長橢圓形、三角形、狹長隙縫等等之一或多者。
在圖6之實施例中,每一開口50a、50b、50c為一流體萃取開口。開口50a、50b、50c為用於使氣體及/或液體傳遞至流體處置結構中之入口。亦即,開口可被認為是來自空間11之出口。
開口50a、50b、50c形成於流體處置結構12之表面中。在使用時,彼表面面對對向表面,諸如,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,一隆脊可存在於面對基板的流體處置結構之表面上。在彼實施例中,開口50a、50b、50c可在該隆脊中。在一實施例中,複數個開口50可由針狀物或管件界定。一些針狀物(例如,鄰近針狀物)之本體可接合在一起。該等針狀物可接合在一起以形成單一本體。單一本體可形成可有隅角之形狀。液體經提供成自開口50a、50b、50c徑向地向內通過下表面中之供應開口180。
在一實施例中,開口50a、50b、50c可各自具有等效於直徑大於50微米之圓圈之面積的面積,使得該等開口受到污染粒子阻擋之風險會縮減。開口50a、50b、50c可各自具有等效於直徑小於150微米之圓圈之面積的面積,藉此使延伸於開口50a、50b、50c之間的彎液面320之任何曲率保持小。在一實施例中,開口50具有等效於直徑為至少80微米及/或小於120微米之圓形開口的橫截面積。
因為開口50a、50b、50c呈二維線性陣列,所以該等開口並非由開口50之單一線形成。亦即,至少兩個開口50a、50b、50c經形成為與空間11(諸如,流體處置結構12之下表面之緣邊)相隔不同徑向距離。在一實施例中,存在開口50a、50c之兩個線。開口50a之內部線主要用以控制延伸於流體處置結構之下表面與對向表面(例如,基板)之間的彎液面320之位置。開口50c之外部線主要用以收集由至少一液體供應開口210供應且提供於流體處置結構之下表面51上的液體。氣隙存在於界定液體供應開口210與開口50c之外部線之間的在下表面上之液體之位置的彎液面與對向表面之間,如在圖8中更清楚地所見。
至少一液體供應開口210可呈一線或一隙縫中之複數個開口之形式。隙縫寬度可能介於50微米與150微米之間。複數個開口將在每單位長度上具有一等效敞開面積。
在液體萃取開口50a、50b、50c之二維陣列之後邊緣(亦即,相對於對向表面與液體限制結構12之下表面之間的相對運動方向)處,來自空間11之液體可由最外部液體萃取開口50c萃取。因此,該二維陣列允許彎液面320相對於液體處置結構12之某移動。因此,提供開口50a、50b、50c之兩個列會提供緩衝器以移除過量液體。亦即,當彎液面320之位置自投影系統之光軸向外移動時,液體覆蓋更多開口50a、50b、50c,使得萃取會增加。因此,在後邊緣處,萃取速率隨著對向表面與液體限制結構之間的位移增加而增加。
在液體萃取開口50a、50b、50c之二維陣列之前邊緣(亦即,相對於對向表面與液體限制結構12之下表面之間的相對運動方向)處,來自空間11之液體僅由最內部液體萃取開口50a萃取。然而,沿著某一相對運動方向在浸潤空間11之相對側處之二維陣列分別用作前邊緣及後邊緣。當相對運動方向反轉時,邊緣之功能調換,使得在移動開始時,在後邊緣處可僅自最內部液體萃取開口50a萃取來自空間之液體,且在前邊緣處可自最內部液體萃取開口50a及最外部液體萃取開口50c兩者萃取來自空間之液體。前邊緣及後邊緣兩者處之液體彎液面接著移動,使得僅自最內部開口50a萃取前邊緣處之液體,且自最內部開口50a及最外部開口50c萃取後邊緣處之液體。
在一實施例中,提供開口50a、50b、50c之至少三個列。出於緩衝目的而提供中心孔50b以在需要時萃取過量浸潤液體。舉例而言,二維陣列之中間孔(在徑向方向上)通常可僅使氣體傳遞通過該等中間孔(參見圖8)。然而,當彎液面320之位置延伸遠離於投影系統PS之光軸時,中心孔亦可萃取液體(參見圖9)。以此方式,中心孔充當緩衝器以在需要時移除過量液體。
在一實施例中,徑向最內部開口50a及徑向最外部開口50c相比於二維液體萃取開口陣列中之中心開口50b可具有較大面積。在一實施例中,開口50a、50b、50c可能不以列而配置。圖10中給出此情形之實例,在圖10中,開口為多孔材料111之微孔且因此以二維而定位。在一實施例中,微孔係以二維而隨機地配置、可具有蜂窩結構配置,或可以另一規則二維陣列而配置。多孔材料可採取微篩之形式。可使用藉由電形成、光蝕刻及/或雷射切割而製造之微篩。合適篩係由荷蘭Eerbeek之Stork Veco B.V.製造。
線性陣列之實例為特徵被定位所沿著的線。線性陣列之實例包含開口之兩個或兩個以上列。此線性陣列可被稱作二維線性陣列,其中特徵係沿著一線或該陣列以及在垂直於該線之方向上而配置。開口50可沿著線性陣列而週期性地配置。舉例而言,沿著列之開口可交錯。在開口之列中之一或多者中,該等開口中每一者可被對準為呈一線。該等列中之兩者中之開口可相對於彼此而交錯(亦即,孔之兩個線)。
在一實施例中,二維液體萃取開口陣列在徑向方向上具有至少0.5毫米(理想地為至少0.8毫米)之寬度以提供足夠緩衝。在一實施例中,寬度為至少1毫米。二維液體萃取開口陣列理想地具有小於或等於3毫米之寬度。在一實施例中,寬度小於或等於2.5毫米。此寬度幫助確保存在足夠緩衝寬度,同時不佔用流體處置結構之下側上之太多空間。
圖7展示在使用時流體處置結構12之下表面。在特定時刻接觸存在於流體處置結構12與對向表面之間的浸潤液體的流體限制結構12之下表面之區域係由交叉影線展示。應注意,交叉影線區域指示液體300存在於流體處置結構之下表面51上,而非存在於對向表面上。
對向表面係相對於頁面向下移動。可看出,在彎液面之前邊緣附近的流體處置結構12之下表面延伸至二維開口陣列之最內部開口50a。在後邊緣(底部側,如所說明)處,液體彎液面延伸至二維萃取開口陣列之中間列50b且甚至延伸至開口50c之最外部列。因此,相比於在前邊緣處,在後邊緣處通過更多開口來回收液體。此情形允許在存在更多液體之後邊緣處來自流體處置結構12與對向表面之間的液體萃取速率較大(歸因於由流體處置結構12與對向表面之間的相對移動引起的對液體之力)。
圖8及圖9為說明彎液面320在前邊緣處之位置的橫截面表示(圖8,其為通過圖6之線VIII之橫截面)及彎液面320在後邊緣處之位置的橫截面表示(圖9,其為通過圖6之線IX之橫截面)。
二維液體萃取開口陣列中之開口50a、50b、50c彼此鄰近。亦即,無開口提供於二維液體萃取開口陣列中之開口50a、50b、50c之間的下表面51上。無開口提供於開口50a、50b、50c與至少一液體供應開口210之間。
圖6之彎液面牽制元件之複數個開口50a、50b、50c中每一者可連接至一分離負壓源。或者或另外,開口50a、50b、50c中每一者或複數者可連接至自身被固持於負壓下之一共同腔室或歧管(其可為環形)。以此方式,可在開口50a、50b、50c中每一者或複數者處達成均一負壓。開口50a、50b、50c可連接至真空源,及/或環繞流體處置結構或系統(或限制結構、障壁部件或液體供應系統)之氛圍之壓力可增加以產生所要壓力差。
開口50a、50b、50c經設計成萃取液體與氣體之混合物。自空間11萃取液體,而將氣體自開口50a、50b、50c之另一側上之氛圍萃取至液體。此情形創製如圖6之左上側中之箭頭100所說明之氣流,且此氣流對於將開口50a、50b、50c之間的彎液面320牽制於實質上適當位置中係有效的。氣流有助於維持藉由動量阻擋、藉由氣流誘發性壓力梯度及/或藉由氣流在液體上之拖曳(剪切)而限制的液體。
開口50a、50b、50c環繞流體處置結構將液體供應至之空間。亦即,開口50a、50b、50c可圍繞面對基板及/或基板台的流體處置結構之表面而分佈。開口50a、50b、50c中複數者可圍繞空間實質上連續地隔開。在一實施例中,一些鄰近開口之間的間隔可相同,但鄰近開口50a、50b、50c之間的間隔可變化。在一實施例中,液體係始終圍繞可有隅角之形狀被萃取。
在一實施例中,開口50a、50b、50c可經定位成在平面圖中形成有隅角形狀(亦即,具有隅角之形狀)。該形狀可為具有彎曲邊緣或側之四邊形,諸如,斜方形(例如,正方形)。
浸潤液體小滴可自空間11逸出,其中在(例如)面對空間之表面中之高度步進(諸如,基板W之邊緣與支撐該基板或感測器之表面之台中的凹座之邊緣之間的間隙)之空間11下方的相對移動期間且在流體處置結構與對向表面之間的相對速率(例如,掃描速率)大於臨界速率(在需要較高掃描速率/產出率時此情形可能為必要的)時限制浸潤液體。此臨界速率可取決於對向表面之至少一屬性。
在自空間中之浸潤液體逸出時,小滴自流體處置結構與對向表面(諸如,基板W或支撐基板W之基板台WT)之間的浸潤液體之彎液面320破裂。可由可萃取二相流體流中之液體及氣體之流體萃取開口50a、50b、50c(液體萃取器)將彎液面牽制至流體處置結構12。小滴可自相對於對向表面之移動的浸潤空間11之後側逸出。
當在對向表面之平面中(例如,在掃描方向或步進方向上)流體處置結構12與對向表面中之間的相對運動改變時,此小滴可相對於流體處置結構12返回朝向液體彎液面320而移動。可藉由通過提供於經限制於空間11中之浸潤液體之邊緣或邊界處或至少附近之萃取開口50a、50b、50c的萃取來萃取小滴。然而,若此小滴未被完全地萃取,則其可在與經限制於空間中之液體之液體彎液面320碰撞時創製氣泡。
該小滴可與可較小的一或多個小滴合併以形成較大的小滴。此小滴將相對於流體處置結構12朝向彎液面320而移動。在與彎液面接觸(或碰撞)時,小滴可潛在地創製一或多個氣泡。
用本發明之一實施例解決之問題在於:為了自對向表面移除小滴且防止小滴進入彎液面320,需要使小滴接觸萃取器。因為(例如)足夠大以造成成像缺陷的40微米高之小滴可在空間11中造成氣泡,所以對向表面上方的流體處置結構12之(飛行)高度FH應低至40微米。然而,根據機械觀點,此情形由於諸如在(例如)對向表面與流體處置結構12之下表面之間的碰撞之容許度及風險的原因而極困難。
在一實施例中,藉由將一或多個液體小滴300(或者或另外,在下文中,在此內容背景中對小滴之參考亦包括液體膜)添加於流體處置結構12之下表面51上來縮減有效飛行高度EFH。當小滴接觸下表面上之液體時,小滴由下表面上之液體(至少部分地)吸收且自對向表面移除。接著通過萃取器(亦即,二維開口陣列中之開口50)來萃取對向表面上之小滴。下表面51上之液體300之厚度可達100微米至150微米(例如,其中當然,飛行高度FH大於下表面上之液體)。若對向表面偶然地撞擊下表面51上之液體,則不會發生對該對向表面或流體處置結構12之損害。
因此,可藉由濕潤流體處置結構12之下表面51虛構地降低流體處置結構12之飛行高度而引起對向表面上之小滴萃取的顯著改良。可藉由如下方式達成流體處置結構12之下表面51之濕潤:使小液體小滴懸掛於流體處置結構之下表面上及/或使遍及下表面51之液體流自液體供應件轉至萃取件。通常,高度低於飛行高度FH之液體小滴在不觸碰下表面51的情況下將不被萃取。藉由用液體300(小滴/膜)來「降低」飛行高度,對向表面上之返回小滴將接觸(例如,撞擊)懸掛於下表面51上之液體300。在與液體300接觸時,小滴將與液體300合併。將通過諸如圖8所示之開口(如稍後所描述)或通過多孔材料111(參見圖10)來萃取來自小滴之液體。可藉由流體處置結構12之幾何形狀改變或用一或多個液體300之小滴(例如,藉由變化其大小)來機械地改變有效飛行高度EFH。
液體300提供於流體處置結構之下表面51上。液體300不延伸至對向表面,使得在供應於下表面51上及自下表面51移除之液體與面對該下表面之表面(例如,對向表面,諸如,基板W)之間存在氣隙。可使液體供應開口210與二維開口陣列50之間的下表面51具親液性(例如,在水為浸潤液體之狀況下的親水性)以幫助使液體黏附至該下表面且不會掉落。舉例而言,液體供應開口210可為全文在此以引用之方式併入本文中的2011年5月9日申請之美國專利申請案第13/103,479號所描述的多孔材料或多孔板。
可以任何方式使流體處置結構之下表面具親液性。舉例而言,可藉由對液體供應開口210與萃取開口50a、50b、50c之二維陣列之間的區域進行表面處理(例如)以使該區域相比於其他區域較不粗糙(亦即,較平滑)來使流體處置結構之下表面具親液性。或者或另外,可將(例如)呈施加至下表面之層或黏附至下表面之黏著劑之形式的塗層施加至該區域。
在圖6中可看出,一或多個供應開口210環繞開口50a、50b、50c。將液體300通過供應開口210供應至流體處置結構12之下部表面或下表面51上。在使用時,來自至少一液體供應開口210之液體黏附至流體處置結構12之下表面51。液體相對於空間11徑向地向內移動且通過二維液體萃取開口陣列中之開口50a、50b、50c被萃取。
圖8及圖9展示通過至少一液體供應開口210提供於下表面51上之液體300之位置。
液體供應開口210可呈一連續隙縫或複數個開口之形式。液體300徑向地向內流動且係由最外部萃取器開口50c萃取。在後邊緣(或在某些實施例中,在別處)之狀況下,液體300之彎液面可接觸延伸於下表面51與對向表面之間的彎液面320,如圖9所說明。因此,二維陣列中之開口自空間11萃取液體且自至少一液體供應開口210萃取下表面51上之液體。因此,可看出,至少一液體供應開口210幫助確保二維萃取開口陣列中之徑向外部開口50c保持濕潤。
同時,來自空間11之液體徑向地向外移動且係由二維液體萃取開口陣列中之最內部開口50a萃取。可通過二維液體萃取開口陣列中之中心的開口50b來萃取氣體(如箭頭100所說明)。在使用時,下表面上之液體之彎液面可觸碰/接觸延伸於下表面與對向表面之間的彎液面320,如圖9所說明。
在流體處置結構12之下表面上具有液體之效應在於:對向表面上之小滴可與該下表面上之液體碰撞且藉此被萃取。對向表面上之僅較小液體小滴可傳遞於下表面51上之液體下方且接著碰撞延伸於流體處置結構與下表面51之間的彎液面320。此等較小的小滴可造成僅小氣泡夾雜至液體中。此等較小的小滴很可能在其到達來自投影光束PB之輻射可傳遞通過該等小滴的位置之前已溶解於浸潤液體中。
在一實施例中,為了減輕氣泡存在於投影光束PB傳遞通過之空間中的可能性,將環繞彎液面320之氣體配置為二氧化碳。可通過流體處置結構中之出口(諸如,在圖6至圖10中被說明為400之出口)提供此二氧化碳或可由分離構件提供此二氧化碳。
極小氣體氣泡可在到達空間11之曝光區域之前溶解於浸潤液體中。在可與任何其他實施例組合之實施例中,使用溶解速率取決於經截留氣體之類型及浸潤液體之屬性的事實。
二氧化碳(CO2)氣泡相比於空氣氣泡通常溶解得較快。溶解度比氮氣之溶解度大五十五(55)倍且擴散率為氮氣之擴散率之0.86倍的CO2氣泡通常將在比使相同大小之氮氣氣泡溶解之時間短三十七(37)倍的時間內溶解。
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 2011-0134401號描述將在浸潤液體中於20℃及1大氣壓之總壓力下具有大於或等於5×10-3莫耳/公斤之溶解度的氣體供應至鄰近於空間11之區。其亦描述將在浸潤液體中於20℃及1大氣壓之總壓力下具有大於或等於3×10-5 cm2 s-1之擴散率的氣體供應至鄰近於空間11之區。其亦描述將在浸潤液體中於20℃及1大氣壓之總壓力下擴散率與溶解度之乘積大於空氣之擴散率與溶解度之乘積的氣體供應至鄰近於空間11之區。
若氣體氣泡為在浸潤液體中具有高擴散率、溶解度或擴散率與溶解度之乘積的氣體,則其將快得多地溶解至浸潤液體中。因此,使用本發明之一實施例應會縮減成像缺陷之數目,藉此允許較高產出率(例如,基板W相對於液體處置結構12之較高速率)及較低缺陷度。
因此,本發明之一實施例提供經組態以將氣體供應至鄰近於空間11之區(例如,供應至鄰近於空間11之體積,或朝向鄰近於空間11之區域)的氣體供應元件。舉例而言,提供氣體,使得氣體存在於鄰近於彎液面320之區中,彎液面320延伸於對向表面與液體處置結構12之間。
實例氣體為二氧化碳,其可為理想的,此係因為其易於得到且可出於其他目的而用於浸潤系統中。二氧化碳在水中於20℃及1大氣壓之總壓力下具有1.69×10-3公斤/公斤或37×10-3莫耳/公斤之溶解度。易於溶解於浸潤液體中之任何非反應性氣體皆合適。
本文所描述之本發明之一實施例可圍繞浸潤液體彎液面320形成CO2氛圍,使得氣體至浸潤液體中之夾雜會創製溶解於浸潤液體中之氣體夾雜。
藉由使用氣體CO2,可縮減(若未減輕)與彎液面碰撞液體小滴相關聯之問題。通常,300微米之小滴將產生直徑為30微米(亦即,小滴大小的十分之一)之氣泡。此二氧化碳氣泡通常將在到達曝光區域之前溶解於浸潤液體中。(應注意,此大小之小滴可造成一或多個其他問題)。因此,由小滴造成之問題可較不顯著。浸潤系統可更容許與已自空間逸出之浸潤液體相互作用。
可通過(例如)流體處置結構之下表面中之氣體供應開口400供應氣體。
因為萃取開口50a、50b、50c係以二維陣列而提供,所以有必要將延伸於流體處置結構與對向表面之間的彎液面320之位置牽制於適當位置中。亦即,彎液面320之位置可在徑向方向上變化,如上文所描述。舉例而言,彎液面320可延伸於二維液體萃取開口陣列中之中心開口50b與對向表面之間。亦即,液體萃取開口陣列之二維特性允許存在緩衝。結果,通過開口50a、50b、50c流出之較大氣體流係不必要的,此係因為所需之牽制力並非如此大。因此,可使用自萃取開口50a、50b、50c流出之介於0.02 l/min/mm與0.2 l/min/mm之間的氣流。此氣流與(例如)在開口50之單一線將彎液面320牽制於適當位置中(如US 2008-0212046所描述)之狀況下的至少約0.4 l/min/mm之氣流形成比較。結果,較低液體流率引起較少液體蒸發且藉此引起較低冷卻負荷。較低流率之存在會引起在流體處置結構12與對向表面(例如,基板)之間產生較低力。較低力係有益的,此係因為作用於基板W上之較低力移除潛在成像不準確度之來源。
在一實施例中,負壓源(例如,吸入源)500具備流體處置結構。負壓源500具有控制器以控制施加至開口50之負壓,使得來自二維液體萃取開口陣列中之開口50之流率屬於上文所提及之範圍。
在一實施例中,或者或另外,流體處置結構具有經組態以自包含浸潤流體供應開口180、開口50a、50b、50c及萃取開口210中之一者或全部之所存在開口供應及/或回收流體的流體供應及/或回收系統該系統經組態成以取決於周邊(例如,圓周)位置而不同之速率供應/回收流體。
圖10說明為液體供應系統之零件之流體處置結構12。流體處置結構12圍繞投影系統PS之最終器件之周邊(例如,圓周)而延伸。
部分地界定空間11之表面中之複數個開口20將液體提供至空間11。液體在進入空間11之前分別通過各別腔室24、26而傳遞通過側壁28中之開口29及側壁22中之開口20。
密封件提供於流體處置結構12之底部與對向表面(例如,基板W或基板台WT或此兩者)之間。在圖10中,密封元件經組態以提供無接觸密封件且係由若干組件構成。自投影系統PS之光軸徑向地向外提供延伸至空間11中之(選用)流動控制板52。控制板52可具有開口55以准許流動液體通過開口55;若控制板52在Z方向(例如,平行於投影系統PS之光軸)上位移,則開口55可有益。浸潤流體供應開口180可在面對對向表面(例如,基板W)(例如,與對向表面(例如,基板W)相對)的流體處置結構12之底部表面上自流動控制板52徑向地向外。浸潤流體供應開口180可在朝向對向表面之方向上提供浸潤流體(例如,液體(例如,水溶液或水))。在成像期間,此情形可有用於藉由將基板W與基板台WT之間的間隙填充有液體而防止浸潤液體中之氣泡形成。
用以自流體處置結構12與對向表面之間萃取液體之萃取器總成70可自浸潤流體供應開口180徑向地向外。萃取器總成70可作為單相萃取器或作為雙相萃取器而操作。萃取器總成70充當彎液面牽制特徵。
作為單相萃取器之萃取器總成70可包含液體移除元件、萃取器或入口,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號中所揭示之萃取器總成。在一實施例中,液體移除元件70包含被覆蓋於多孔材料111中之入口,多孔材料111用以使液體與氣體分離以實現單液相液體萃取。腔室121中之負壓經選擇成使得形成於多孔材料111之孔中的彎液面實質上防止周圍氣體被牽曳至液體移除元件70之腔室121中。然而,當多孔材料111之表面接觸液體時,不存在用以限定流動之彎液面且液體可自由地流動至液體移除元件70之腔室121中。
多孔材料111具有大數目個小孔,該等小孔各自具有在5微米至50微米之範圍內之尺寸,例如,寬度(諸如,直徑)。多孔材料111可被視為二維萃取開口陣列。多孔材料111可被視為具有小於50微米之大小之萃取開口的微篩。可使多孔材料111維持於在高於諸如對向表面之表面(例如,基板W之表面)50微米至300微米之範圍內的高度,液體將自該對向表面被移除。在一實施例中,多孔材料111具至少稍微親液性,亦即,與浸潤液體(例如,水)成小於或等於90°、理想地小於或等於85°或理想地小於或等於80°之動態接觸角。
在一實施例中,液體供應系統具有用以應付液體之液位變化的配置。此配置係使得可應付積聚於投影系統PS與液體限制結構12之間的液體(形成(例如)彎液面410)且該液體不會逸出。一種應付此液體之方式係提供疏液性(例如,疏水性)塗層。該塗層可圍繞流體處置結構12之頂部形成環繞開口之帶狀物及/或圍繞投影系統PS之最後光學器件形成帶狀物。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)塗層幫助使浸潤液體保持於空間11中。應付此液體之額外或替代方式係提供出口201以移除到達相對於液體限制結構12及/或投影系統PS之某一點(例如,高度)的液體。
如圖10所說明,液體供應開口210及氣體供應開口400可如同在圖6至圖9之實施例中一樣予以提供。操作原理相同且允許大的小滴600經由其與液體300之碰撞之收集。較小的小滴610傳遞於液體300下方。然而,較小的小滴610在與彎液面320碰撞時很可能僅形成小氣泡,該等小氣泡在到達投影光束PB投影通過之空間之前將會溶解。此情形在通過氣體供應開口400提供二氧化碳或其他高度可溶氣體的情況下尤其如此。
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,本文所描述之微影裝置可具有其他應用,諸如,製造整合式光學系統、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所提及之基板。適用時,可將本文之揭示內容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,以便創製多層IC,使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如,具有為或為約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,至少在如本文所描述之方法的形式上,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,至少呈一方法之形式的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的機器可讀指令之一或多個序列;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,本文所描述之任何控制器可各自或組合地為可操作的。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合適組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中至少一者通信。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而操作。
本發明之一實施例可應用於直徑為300毫米或450毫米或任何其他大小之基板。
本發明之一或多個實施例可應用於任何浸潤微影裝置,尤其(但不獨佔式地)為上文所提及之彼等類型,且不管浸潤液體係以浴之形式被提供、僅提供於基板之局域化表面區域上,抑或未受限制的。在一未受限制配置中,浸潤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。在此未受限制浸潤系統中,液體供應系統可能不限制浸潤液體或其可能提供浸潤液體限制之比例,但未提供浸潤液體之實質上完全限制。
應廣泛地解釋本文所預期之液體供應系統。在某些實施例中,液體供應系統可為將液體提供至在投影系統與基板及/或基板台之間的空間之機構或結構組合。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潤空間之入口(或來自流體處置結構之出口)或出自浸潤空間之出口(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/或基板台之部分,或空間之表面可完全地覆蓋基板及/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器件。
在一實施例中,微影裝置為包含位於投影系統之曝光側處之兩個或兩個以上台的多載物台裝置,每一台包含及/或固持一或多個物件。在一實施例中,該等台中之一或多者可固持輻射敏感基板。在一實施例中,該等台中之一或多者可固持用以量測來自投影系統之輻射之感測器。在一實施例中,多載物台裝置包含經組態成固持輻射敏感基板之第一台(亦即,基板台),及未經組態成固持輻射敏感基板之第二台(在下文中通常且無限制地被稱作量測台及/或清潔台)。第二台可包含及/或可固持除了輻射敏感基板以外之一或多個物件。此一或多個物件可包括選自以下各者中之一或多者:用以量測來自投影系統之輻射之感測器、一或多個對準標記,及/或清潔元件(用以清潔(例如)液體限制結構)。
在一實施例中,微影裝置可包含用以量測該裝置之組件之位置、速度等等的編碼器系統。在一實施例中,該組件包含基板台。在一實施例中,該組件包含量測台及/或清潔台。該編碼器系統可為對本文針對該等台所描述之干涉計系統的添加或替代。編碼器系統包含與刻度或柵格相關聯(例如,配對)之感測器、傳感器或讀頭。在一實施例中,可移動組件(例如,基板台及/或量測台及/或清潔台)具有一或多個刻度或柵格,且該組件移動所相對的微影裝置之框架具有感測器、傳感器或讀頭中之一或多者。感測器、傳感器或讀頭中之一或多者與該(該等)刻度或柵格合作以判定該組件之位置、速度等等。在一實施例中,組件移動所相對的微影裝置之框架具有一或多個刻度或柵格,且可移動組件(例如,基板台及/或量測台及/或清潔台)具有與該(該等)刻度或柵格合作以判定該組件之位置、速度等等之感測器、傳感器或讀頭中的一或多者。
在一實施例中,微影裝置包含具有液體移除元件(或彎液面牽制特徵)之液體限制結構,液體移除元件(或彎液面牽制特徵)具有覆蓋有網眼或相似多孔材料之入口。網眼或相似多孔材料提供接觸在投影系統之最終器件與可移動台(例如,基板台)之間的空間中之浸潤液體的二維孔陣列。在一實施例中,網眼或相似多孔材料包含蜂窩結構或其他多邊形網眼。在一實施例中,網眼或相似多孔材料包含金屬網眼。在一實施例中,網眼或相似多孔材料始終圍繞微影裝置之投影系統之影像場而延伸。在一實施例中,網眼或相似多孔材料定位於液體限制結構之底部表面上且具有面向台之表面。在一實施例中,網眼或相似多孔材料具有大體上平行於台之頂部表面的其底部表面之至少一部分。
以上描述意欲為說明性的而非限制性的。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所描述之本發明進行修改。
本發明之廣度及範疇不應受到上述例示性實施例中任一者限制,而應僅根據以下條項及其等效者進行界定。 條項:
1.一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構用以將液體限制至一空間,該流體處置結構在環繞該空間之一下表面上具有一液體供應開口以將一液體供應至該流體處置結構之一下表面上,且相對於該液體供應開口之該空間徑向地向內具有一個二維液體萃取開口陣列以自該空間萃取一液體且自該液體供應開口萃取該下表面上之液體。
2.一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構在環繞用於液體之一空間之一下表面上具有:一個二維液體萃取開口陣列,其係自該空間徑向地向外;及一液體供應開口,其用以將一液體供應至該流體處置結構之一下表面上,該液體供應開口係自該二維液體萃取開口陣列徑向地向外,其中該二維液體萃取開口陣列經組態以自該空間萃取一液體且萃取由該液體供應開口供應至該下表面之該液體。
3.如條項1或2之流體處置結構,其中該液體供應開口及該二維液體萃取開口陣列經配置成使得在使用時,一氣隙存在於供應於該下表面上及自該下表面移除之該液體與面對該下表面之一表面之間。
4.如條項1至3中任一項之流體處置結構,其中提供於該下表面上之該液體之一彎液面接觸來自延伸於該下表面與面對該下表面之一表面之間的該空間之該液體之一彎液面。
5.如條項1至4中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列鄰接於該液體供應開口。
6.如條項1至5中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列中之任何開口皆彼此鄰近。
7.如條項1至6中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列包含開口之至少三個徑向分離列。
8.如條項1至7中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列中之開口具有等效於具有選自50微米至150微米之範圍之一直徑之一圓形孔的一橫截面積。
9.如條項1至8中任一項之流體處置結構,其中在該二維液體萃取開口陣列之一徑向外部及/或徑向內部位置處之開口具有大於徑向地在該二維陣列之中心處之開口的一橫截面積。
10.如條項1至9中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列包含一微篩,在該微篩中,萃取開口具有小於或等於50微米之一大小。
11.如條項1至10中任一項之流體處置結構,其進一步包含一氣體供應開口,該氣體供應開口係自該液體供應開口徑向地向外。
12.如條項1至11中任一項之流體處置結構,其包含一另外液體供應開口,該另外液體供應開口用以相對於該微影裝置之經圖案化光束將被投影的一部位而自該二維液體萃取開口陣列向內供應液體。
13.如條項1至12中任一項之流體處置結構,其中接觸該下表面之該液體作為一膜或一小滴而自該液體供應開口流動至該二維液體萃取開口陣列。
14.如條項1至13中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列之一徑向寬度係選自0.5毫米至3.0毫米之範圍。
15.如條項1至14中任一項之流體處置結構,其中在該液體供應開口與該二維液體萃取開口陣列之間的該下表面具親液性。
16.一種流體處置元件,其包含如條項1至15中任一項之流體處置結構,及連接至該二維液體萃取開口陣列之一負壓源,該負壓源具有一控制器而以選自0.02 l/min/mm至0.2 l/min/mm之範圍之一速率通過該二維液體萃取開口陣列來萃取氣體。
17.一種微影裝置,其包含如條項1至15中任一項之流體處置結構,或如條項16之流體處置元件。
18.一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構在環繞用以限制流體之一空間之一下表面上具有一個二維液體萃取開口陣列及一液體供應開口,該液體供應開口用以使該二維陣列之徑向外部開口保持濕潤。
19.一種元件製造方法,其包含:使用一流體處置結構在一投影系統之一最終器件與面對該最終器件之一表面之間提供一液體且將該液體限制至一投影輻射光束傳遞通過之一空間;通過該流體處置結構之一下表面上之一液體供應開口提供一徑向向內液體流;及使用一個二維液體萃取開口陣列自該空間且自該下表面萃取液體。
11‧‧‧浸潤空間
12‧‧‧局域化液體供應系統/流體處置結構/液體限制結構/液體處置結構/流體限制結構
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/高速氣流
20‧‧‧開口
22‧‧‧側壁
24‧‧‧腔室
26‧‧‧腔室
28‧‧‧側壁
29‧‧‧腔室
50‧‧‧開口/二維開口陣列
50a‧‧‧最內部液體萃取開口/流體萃取開口
50b‧‧‧液體萃取開口/中心孔/中心開口/中間列/流體萃取開口
50c‧‧‧最外部液體萃取開口/流體萃取開口/最外部萃取器開口
51‧‧‧下部表面/下表面
52‧‧‧流動控制板
55‧‧‧開口
70‧‧‧萃取器總成/液體移除元件
100‧‧‧氣流
111‧‧‧多孔材料
121‧‧‧腔室
180‧‧‧浸潤流體供應開口
201‧‧‧出口
210‧‧‧液體供應開口/萃取開口
300‧‧‧液體小滴/液體
320‧‧‧液體彎液面
400‧‧‧出口/氣體供應開口
410‧‧‧彎液面
500‧‧‧負壓源
600‧‧‧大的小滴
610‧‧‧較小的小滴
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
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‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
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描繪供微影投影裝置中使用之液體供應系統;圖4描繪供微影投影裝置中使用之另外液體供應系統;圖5描繪供微影投影裝置中使用之另外液體供應系統;圖6以平面圖描繪無液體之實施例之液體供應系統;圖7以平面圖描繪在使用時圖6之液體供應系統;圖8描繪沿著線VIII的圖6之橫截面;圖9描繪沿著線IX的圖6之橫截面;及圖10以橫截面描繪根據一實施例之液體供應系統。
500‧‧‧負壓源
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
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‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
权利要求:
Claims (15)
[1] 一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構用以將液體限制至一空間,該流體處置結構在環繞該空間之一下表面上具有一液體供應開口以將一液體供應至該流體處置結構之一下表面上,且相對於該液體供應開口之該空間徑向地向內具有一個二維液體萃取開口陣列以自該空間萃取一液體且自該液體供應開口萃取該下表面上之液體。
[2] 一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構在環繞用於液體之一空間之一下表面上具有:一個二維液體萃取開口陣列,其係自該空間徑向地向外;及一液體供應開口,其用以將一液體供應至該流體處置結構之一下表面上,該液體供應開口係自該二維液體萃取開口陣列徑向地向外,其中該二維液體萃取開口陣列經組態以自該空間萃取一液體且萃取由該液體供應開口供應至該下表面之該液體。
[3] 如請求項1或2之流體處置結構,其中該液體供應開口及該二維液體萃取開口陣列經配置成使得在使用時,一氣隙存在於供應於該下表面上及自該下表面移除之該液體與面對該下表面之一表面之間。
[4] 如請求項1至3中任一項之流體處置結構,其中提供於該下表面上之該液體之一彎液面接觸來自延伸於該下表面與面對該下表面之一表面之間的該空間之該液體之一彎液面。
[5] 如請求項1至4中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列鄰接於該液體供應開口。
[6] 如請求項1至5中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列中之任何開口皆彼此鄰近。
[7] 如請求項1至6中任一項之流體處置結構,其中該二維液體萃取開口陣列包含開口之至少三個徑向分離列。
[8] 如請求項1至7中任一項之流體處置結構,其中在該二維液體萃取開口陣列之一徑向外部及/或徑向內部位置處之開口具有大於徑向地在該二維陣列之中心處之開口的一橫截面積。
[9] 如請求項1至8中任一項之流體處置結構,其進一步包含一氣體供應開口,該氣體供應開口係自該液體供應開口徑向地向外。
[10] 如請求項1至9中任一項之流體處置結構,其包含一另外液體供應開口,該另外液體供應開口用以相對於該微影裝置之經圖案化光束將被投影的一部位而自該二維液體萃取開口陣列向內供應液體。
[11] 如請求項1至10中任一項之流體處置結構,其中接觸該下表面之該液體作為一膜或一小滴而自該液體供應開口流動至該二維液體萃取開口陣列。
[12] 一種流體處置元件,其包含如請求項1至11中任一項之流體處置結構,及連接至該二維液體萃取開口陣列之一負壓源,該負壓源具有一控制器而以選自0.02 l/min/mm至0.2 l/min/mm之範圍之一速率通過該二維液體萃取開口陣列來萃取氣體。
[13] 一種微影裝置,其包含如請求項1至12中任一項之流體處置結構,或如請求項12之流體處置元件。
[14] 一種用於一微影裝置之流體處置結構,該流體處置結構在環繞用以限制流體之一空間之一下表面上具有一個二維液體萃取開口陣列及一液體供應開口,該液體供應開口用以使該二維陣列之徑向外部開口保持濕潤。
[15] 一種元件製造方法,其包含:使用一流體處置結構在一投影系統之一最終器件與面對該最終器件之一表面之間提供一液體且將該液體限制至一投影輻射光束傳遞通過之一空間;通過該流體處置結構之一下表面上之一液體供應開口提供一徑向向內液體流;及使用一個二維液體萃取開口陣列自該空間且自該下表面萃取液體。
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法律状态:
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
US201161550712P| true| 2011-10-24|2011-10-24||
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