CN101458459B - 清洁设备和浸没式光刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁设备以及一种包括用于清洁一个或更多个表面的设备的浸没式光刻设备。所述清洁设备用于清洁浸没式光刻设备的衬底或组件。清洁设备可以包括等离子体原子团源、导管和原子团限制系统。等离子体原子团源可提供原子团流。导管可将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面。原子团限制系统可引导原子团以清洁所述表面的局部。清洁设备可包括旋转器且可构造为清洁衬底边缘。所述浸没式光刻设备可包括用于支撑衬底的衬底台和用于限制投影系统和衬底台和/或衬底之间的浸没流体的流体限制结构。

Description

清洁设备和浸没式光刻设备

技术领域

本发明涉及一种清洁设备和浸没式光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种将所需的图案施加于衬底上，通常是施加于衬底的目标部分上的机器。光刻设备例如可用于集成电路(IC)的制造。在那种情况下，可选地被称为掩模或掩模版的图案形成装置可用来生成在IC单个层上形成的电路图案。该图案可被转移到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一部分、一个或更多个管芯)。图案典型地借助于成像转移至设在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将会包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进机和所谓的扫描器，在所述步进机中，通过将整个图案同时曝光至各目标部分上来辐射该目标部分；在所述扫描器中，通过辐射光束在给定的方向(“扫描”方向)上扫描图案、同时同步地沿平行于或者反向平行于这个方向扫描衬底来辐射各目标部分。也可能通过将图案压印在该衬底上而将图案从图案形成装置转移至衬底。

曾经提出将光刻投影设备内的衬底浸入在具有相对高的折射率的液体(例如水)中，以便填充投影系统的最终元件与衬底之间的空隙。该液体可能是蒸馏水，尽管也可使用其它液体。在此描述涉及液体。然而，其它流体也可能适合，尤其是润湿流体(wetting fluid)、不可压缩性流体(incompressible fluid)和/或折射率比空气高的流体，理想的是折射率比水高的流体，例如碳氢化合物，诸如氢氟烃(hydrofluorocarbon)。因为曝光辐射在液体中将具有更短的波长，所以这一点使得较小特征能够成像。(该液体的作用也可被认为增加了系统的有效数值孔径(NA)，并且也增加了焦深。)已经提出的其它浸没液体包括具有悬浮在其中的固体颗粒(例如石英)和折射率与其悬浮在其中的液体相同的颗粒的水。这些颗粒可具有纳米颗粒的大小。它们可以能够增大它们悬浮在其中的液体的折射率的浓度提供。

然而，在液体槽中浸入衬底或者衬底和衬底台(参见例如US4,509,852)意味着大量液体在扫描曝光期间必须要被加速。这需要额外的或更强大的电动机，并且液体中的湍流可导致不期望的以及无法预测的效应。

在浸没式设备中，通过流体操作系统、结构或设备来操纵浸没液体。在一个实施例中，流体操作系统可提供浸没流体或液体，且因此为流体供应系统。在一个实施例中，流体操作系统可至少部分地限定流体，且因此为流体限制系统。在一个实施例中，流体操作系统可对流体提供阻挡，且因此为阻挡件，诸如流体限制结构。在一个实施例中，流体操作系统可形成或使用气流，以例如帮助控制液体的流动和/或定位。气流可形成限制流体的密封，从而流体操作结构可称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。在一个实施例中，使用浸没液体而不是浸没流体。在这种情况下，流体操作系统可为液体操作系统。参考上面的描述，此段涉及关于流体限定的特征可理解为包括关于液体限定的特征。

所提议的解决方案之一是，液体供应系统利用液体限制系统仅在衬底的局部区域上以及在投影系统的最终元件和衬底之间供给液体(衬底通常具有比投影系统的最终元件更大的表面面积)。被提出以进行这种布置的一种方式在WO99/49504中被公开。如图2和3中所示，液体通过至少一个入口IN优选地沿衬底相对于最终元件的移动方向被提供至衬底上，并且于经过投影系统下方之后通过至少一个出口OUT被移去。也就是，当衬底在-X方向上于元件下方被扫描时，液体在元件的+X一侧被供给并且在-X一侧被吸收。图2示意性示出了该布置，其中液体通过入口IN被供给并且在元件的另外一侧通过连接到低压源的出口OUT被吸收。在图2中所示，液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向被供给，尽管不必是这种情形。位于最终元件周围的入口和出口的各种取向和数量都是可能的；图3示出了一个示例，其中在任一侧上的四组入口加出口在最终元件的周围以规则的图案来设置。

曾经提出的另一个解决方案是向液体供应系统提供沿着投影系统的最终元件与衬底台之间的空间的至少一部分边界延伸的密封构件。这种方案在图4中示出。在XY平面中密封构件相对于投影系统PS基本上固定，尽管在Z方向(光轴的方向上)有一些相对移动。密封形成在密封构件和衬底W的表面之间。优选密封构件为非接触密封，诸如气封。这种具有气封的系统在图5中示出，并且在EP-A-1,420,298中公开。

在EP-A-1420300中，公开了一对或双台浸没式光刻设备的概念。这样的设备提供了用于支撑衬底的两个台。在没有浸没液体的情况下，利用在第一位置的台实施调平测量，并且在存在浸没液体之处利用在第二位置的台实施曝光。可选择地，该设备仅具有一个台。

浸没式光刻机器遇到的一个问题是在浸没式系统中和晶片的表面上出现的污染颗粒。如果颗粒存在于投影系统和被曝光的衬底之间，浸没式系统中颗粒的存在可导致曝光过程期间出现缺陷。因此，期望最佳地减少存在于浸没式系统中的颗粒。

发明内容

期望提供一种能够清洁浸没式系统和/或晶片表面的浸没式光刻设备。

根据本发明的第一方面，提供一种用于清洁浸没式光刻设备的衬底或部件的清洁设备，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于将浸没流体限制在投影系统和衬底台和/或衬底之间的流体限制系统，该清洁设备包括：用于提供原子团流的等离子体原子团源；用来将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面的导管；以及用来引导原子团以清洁所述表面的局部的原子团限制系统。

根据本发明的一方面，提供一种浸没式光刻设备，包括：投影系统，用于将图案化的光束施加给到衬底；浸没流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体，衬底台用于支撑衬底；以及根据本发明的第一方面的清洁设备。该清洁设备布置为清洁流体限制结构的局部表面。

根据本发明的一方面，提供一种浸没式光刻设备，包括：投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；衬底台，用于支撑衬底；浸没流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体；以及根据本发明的第一方面的清洁设备。该清洁设备布置为清洁衬底台的局部表面。

根据本发明的一方面，提供根据本发明的第一方面的清洁设备。该清洁设备还可包括衬底旋转器，构造为相对于所述导管旋转衬底。原子团限制系统构造为将原子团引导到衬底的周边局部，以便通过相对于所述导管旋转衬底来清洁衬底的全部周界。

根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括：衬底处理器，构造为在曝光期间在用来支撑衬底的衬底台上定位衬底，该衬底处理器构造为在衬底台上定位衬底之前旋转衬底；以及衬底清洁器，构造为随着衬底旋转来清洁衬底局部表面，等离子体清洁器包括：用于提供原子团流的等离子体原子团源、用于将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面的导管和用于引导原子团以清洁所述局部的原子团限制系统。

根据本发明的一方面，提供一种清洁设备，用于清洁浸没式光刻设备的表面，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制系统。该清洁设备可包括主体，该主体由电绝缘材料形成，且构造为由浸没式光刻设备的衬底台支撑而代替衬底。清洁设备也可包括至少一个导电区域，形成得使得当主体支撑在衬底台上时，通过主体的至少一部分与主体的面向流体限制结构的表面电绝缘。

根据本发明的一方面，提供一种浸没式光刻设备，包括：用于将图案化的光束施加给衬底的投影系统、构造为支撑衬底的衬底台以及用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体的流体限制结构。该设备还包括电压源，构造为在浸没流体限制系统和主体上的至少一个导电区域之间提供电压；或者当其支撑在衬底台上时，在如上段所述的清洁设备的主体上的彼此电绝缘的两个导电区域之间提供电压。

根据本发明的一方面，提供一种用于清洁浸没式光刻设备的衬底或部件的方法，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制系统。该方法可包括利用等离子体原子团源提供原子团流，利用导管将来自等离子体原子团源的原子团提供至将被清洁的表面，以及利用原子团限制系统引导原子团以清洁所述表面的局部。

根据本发明的一方面，提供一种用于清洁浸没式光刻设备的表面的方法，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制系统。该方法可包括在衬底台上支撑清洁设备。该清洁设备可包括构造为由浸没式光刻设备的衬底台支撑而代替衬底的主体，以及构造为在接近等离子体原子团产生器的区域内的气体范围内产生原子团的等离子体原子团产生器。该方法还包括利用流体限制结构在流体限制结构和衬底台之间提供气流。由流体限制结构提供的气流可通过接近等离子体原子团产生器的所述区域，以便提供原子团供给。

附图说明

现在将仅仅通过示例的方式参考附图描述本发明的实施例，附图中相应的参考标记表示相应的部件，其中：-图1示出了根据本发明的光刻设备；-图2和3示出了用于光刻投影设备的液体供应系统的实施例；-图4示出了用于光刻投影设备的液体供应系统的实施例；-图5示出了液体供应系统的实施例；-图6示出了液体供应系统的实施例的特征；-图7示出了根据本发明的浸没式光刻设备的一部分和清洁设备实施例；-图8示出了根据本发明的浸没式光刻设备的一部分和清洁设备的实施例；-图9示出了根据本发明的浸没式光刻设备的一部分和清洁设备的实施例；-图10示出了根据本发明的浸没式光刻设备的一部分和清洁设备的实施例；-图11示出了根据本发明的衬底的一部分和清洁设备的实施例；-图12示出了根据本发明的衬底的一部分和清洁设备的实施例；-图13示出了根据本发明的衬底的一部分和清洁设备的实施例；-图14示出了根据本发明的浸没式光刻设备的一部分和清洁设备的实施例；-图15示出了根据本发明的原子团源的实施例；-图16示出了根据本发明的清洁设备的实施例；以及-图17示出了根据本发明的清洁设备的实施例。

具体实施方式

图1示意性地示出了适于本发明使用的光刻设备的实施例。该设备包括：-照射系统(照射器)IL，构造为调节辐射光束B(例如UV辐射或者DUV辐射)。-支撑结构(例如掩模台)MT，构造为支撑图案形成装置(例如掩模)MA且连接到第一定位器PM，该第一定位器PM构造为根据特定参数精确定位该图案形成装置MA；-衬底台(例如晶片台)WT，构造为保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W且连接至第二定位器PW，该第二定位器PW构造为根据特定参数精确定位衬底W；以及-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，构造为将通过图案形成装置MA施加到辐射光束B的图案投影至衬底W的目标部分C(例如包含一个或多个管芯)上。

照射系统IL可包括各种类型的光学部件，诸如折射的、反射的、磁性的、电磁的、静电的或者其它类型的光学部件，或者它们的组合，用来引导、成形或者控制辐射。

支撑结构MT支撑图案形成装置MA，即支承图案形成装置MA的重量。其以一定方式保持图案形成装置MA，这种方式取决于图案形成装置MA的取向、光刻设备的设计以及其它条件，诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境。支撑结构MT可使用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是框架或者台，其可根据需要为例如固定的或移动的。支撑结构MT可确保图案形成装置MA例如关于投影系统PS处于所需的位置。在此术语“掩模版”或者“掩模”的任何使用可被视为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

在此所用的术语“图案形成装置”应该广义地解释为涉及能够用来将图案在辐射光束的横截面上赋予辐射光束，以便在衬底的目标部分上形成图案的任何设备。应当注意，例如如果图案包括相移特征或者所谓的辅助特征，则施加给辐射光束的图案可能并不完全对应于衬底的目标部分上所需的图案。通常，施加给辐射光束的图案将会对应于诸如集成电路的形成在目标部分中的器件中的特定功能层。

图案形成装置可以是透射的或反射的。图案形成装置的例子包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻领域中是公知的，其包括诸如二元型、交变相移型和衰减相移型的掩模类型以及各种混合式掩模类型。可编程反射镜阵列的一个例子采用小反射镜的矩阵排列，每个反射镜可单独倾斜以便沿不同的方向反射所入射的辐射光束。被倾斜的反射镜将图案赋予被反射镜矩阵反射的辐射光束。

在此使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包含任何类型的投影系统，包括折射的、反射的、反射折射的、磁性的、电磁的和静电的光学系统，或者其任意组合，根据所使用的曝光辐射或者根据其它因素，诸如使用浸没液体或使用真空的情况来确定。在此术语“投影透镜”的任何使用可被认为与更上位的术语“投影系统”同义。

如在此所述，该设备是透射型的(例如采用透射式掩模)。可选择地，该设备可以是反射型的(例如采用上述类型的可编程反射镜阵列，或者采用反射式掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双台)或多个衬底台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多台”式机器中，附加的台子可并行使用，或者可在一个或多个台子上实施预备步骤同时一个或多个其它台子用来曝光。

参考图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。辐射源SO和光刻设备可以是分离的实体，例如当辐射源SO是准分子激光器时。在这种情况下，辐射源SO不应被认为构成了光刻设备的一部分，而辐射光束借助于光束传递系统BD从辐射源SO传递到照射器IL，该光束传递系统BD例如包括适当的引导反射镜和/或扩束器。在其它情况下，辐射源SO可以是光刻设备的组成部分，例如当辐射源SO是汞灯时。辐射源SO和照射器IL与光束传递系统BD(如果需要)一起，可被称为辐射系统。

照射器IL可包括调节辐射光束的角强度分布的调节器AD。通常，至少可调节照射器IL的光瞳面上的强度分布的外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)。另外，照射器IL可包括各种其它部件，诸如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可用来调节辐射光束，使得在其截面上具有所需的均匀度和强度分布。

辐射光束B入射至保持在支撑结构(例如掩模台MT)上的图案形成装置(例如掩模MA)，且被图案形成装置MA图案化。穿过掩模MA后，辐射光束B通过投影系统PS，该投影系统PS将光束聚焦至衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉仪器件、线性编码器或者电容传感器)，衬底台WT可精确移动，例如使得将不同的目标部分C定位在辐射光束B的路径中。类似地，例如在从掩模库机械获取之后，或者在扫描期间，第一定位器PM和另外的位置传感器(图1中未明确示出)可用来相对于辐射光束B的路径精确定位掩模MA。通常，借助于构成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可实现掩模台MT的移动。类似地，利用构成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块可实现衬底台WT的移动。在采用步进机(与扫描器相反)的情况下，掩模台MT可仅连接至短行程致动器，或可被固定住。掩模MA和衬底W可利用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。尽管所示的衬底对准标记占据了专用的目标部分，但是它们可以位于目标部分(其被认为是划线(scribe-lane)对齐标记)之间的间隔。类似地，在掩模MA上设有多于一个管芯的情况下，掩模对准标记可定位于这些管芯之间。

所示的设备可用于以下模式的至少一个中：1.在步进模式下，掩模台MT和衬底台WT基本上保持静止，同时被赋予辐射光束B的整个图案被一次投影至目标部分C上(即单一静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动衬底台WT，以便不同的目标部分C可被曝光。在步进模式下，曝光场的最大尺寸限制了在单一静态曝光时所成像的目标部分C的大小。2.在扫描模式下，同步扫描掩模台MT和衬底台WT，同时被赋予辐射光束B的图案投影至目标部分C上(即单一动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可通过投影系统PS的放大(缩小)率和图像反转特性而确定。在扫描模式下，曝光场的最大尺寸限制了在单一动态曝光时目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而扫描运动的长度确定目标部分C的高度(沿扫描方向)。3.在另一模式下，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT基本上保持静止，而衬底台WT被移动或扫描，同时将被赋予辐射光束B的图案投影至目标部分C上。在这个模式下，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每次移动之后，或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新可编程图案形成装置。这个模式的操作可容易地应用于利用可编程图案形成装置的无掩模光刻，该可编程图案形成装置诸如上述类型的可编程反射镜阵列。

也可采用上述使用模式的组合和/或变体，或者采用完全不同的使用模式。

图4中示出了具有局部液体供应系统的浸没式光刻解决方案。液体通过投影系统PS任一侧上的两个凹槽入口IN来供给，且通过在入口IN沿径向向外布置的多个离散的出口OUT被移出。入口IN和出口OUT可被布置在板上，所述的板具有位于其中心的孔并且通过该孔投影辐射光束。液体通过投影系统PS的一侧上的一个凹槽入口IN被供给，且通过投影系统PS的另一侧上的多个离散的出口OUT被移出，导致投影系统PS和衬底W之间的液体薄膜的流动。选择使用哪一对入口IN和出口OUT组合可能取决于衬底W的移动方向(另外的入口IN和出口OUT组合不起作用)。

曾经提出的具有局部液体供应系统的另一个浸没式光刻解决方案是为液体供应系统提供沿投影系统的最终元件和衬底台之间的空间的边界的至少一部分延伸的密封构件。这种解决方案在图5中示出。密封构件在XY平面上相对于投影系统PS基本上固定，尽管在Z方向上(在光轴方向上)可能存在有一定的相对移动。在密封构件和衬底W的表面之间构成了密封。

参考图5，密封构件12相对于衬底W围绕投影系统PS的像场构成了非接触密封，以致于液体被限制为充满投影系统PS的最终元件和衬底表面之间的贮液器或浸没空间11。贮液器11由位于投影系统PS的最终元件下面且围绕该元件的密封构件12构成。液体被引入投影系统PS下方以及密封构件12内的空间11。密封构件12可在投影系统PS的最终元件上方少许延伸并且液体上升到最终元件上方以便提供液体缓冲。密封构件12具有内周，在一个实施例中该内周在上端与投影系统PS或其最终元件的形状紧密相符并且可能例如是圆的。在底部，内周与像场的形状紧密相符，例如为矩形，尽管不必是这种情形。

液体通过在密封构件12的底部和衬底W的表面之间的气封16限于贮液器11内。气封16由在压力下通过入口15提供至密封构件12和衬底W之间的间隙并且通过第一出口14被提取的气体形成，该气体例如空气或合成空气，在一些实施例中为N₂或者其它惰性气体。气体入口15上的超压力、第一出口14上的真空水平和所述间隙的几何形状被布置以使存在有限制液体的向内的高速气流。这种系统在美国专利申请公开文献No.US 2004-0207824中公开。

其它解决方案也有可能，且本发明的一个或更多个实施例同样适用于这些解决方案。例如，代替气封16，可能具有仅提取液体的单相提取器。这种单相提取器沿径向向外可以具有一个或更多个特征来产生气流以有助于在空间11中包含液体。一个这种类型的特征可能是所谓的气刀，其中薄的气体喷射被向下引导至衬底W上。在衬底W在投影系统PS和液体供应系统之下的扫描动作期间，可产生流体静力和流体动力，这导致液体上具有向下压向衬底W的压力。

利用局部区域液体供应系统，衬底W在投影系统PS和液体供应系统下面移动。台的相对移动可使得衬底W的边缘被成像或者衬底台WT上的传感器为了传感的目的或者为了衬底交换而被成像。衬底交换是在不同衬底曝光之间从衬底台WT的移动和替换衬底W。在衬底交换期间，期望液体保持在流体限制结构12内。这通过相对于衬底台WT移动流体限制结构12或者反之亦然而实现，以使流体限制结构12被远离衬底W而设置在衬底台WT的表面上。这个表面是遮蔽件。浸没液体可通过操作气封16或者通过将遮蔽件的表面夹紧至流体限制结构12的下表面而保留在流体限制结构12内。该夹紧可通过控制提供至流体限制结构12的下表面的流体的流量和/或压力而实现。例如，可控制由入口15提供的气体的压力和/或从第一出口14施加的负压力。

流体限制结构12所在的衬底台WT的表面可以是衬底台WT的组成部分或者可以是衬底台WT的可分离部件和/或可替换部件。这种可分离部件可被称为关闭盘或者伪衬底。可分离部件或可分割部件可以是独立的台。在双台或多台布置中，整个衬底台WT在衬底交换期间被替换。在这种布置中，可分离部件可在衬底台之间传递。遮蔽件可以是中间台，其可在衬底交换之前在衬底台WT附近移动。在衬底交换期间，流体限制结构12然后可移动至中间台上，或者反之亦然。遮蔽件可以是衬底台WT的可移动部件，诸如可收缩桥状物，其在衬底交换期间可位于这些台之间。在衬底交换期间，遮蔽件的表面可在流体限制结构12下移动，或者反之亦然。

在衬底交换期间，衬底W的边缘将会在空间11下通过，且液体可泄露至衬底W和衬底台WT之间的间隙中。该液体可在流体静压或流体动压或者气刀或其它气流产生装置的压力下被施压。排水管可围绕衬底W的边缘设置，诸如在该间隙内。排水管可定位于衬底台WT上的其它物体周围。这种物体可包括，但并不局限于一个或更多个传感器和/或遮蔽件，该遮蔽件用来例如在衬底交换期间通过附在液体供应系统的底部而将液体保持在限液系统内。因此，衬底W的任何引用均应被认为与任何这种其它物体同义，包括传感器或遮蔽件，诸如关闭板。

图6a和6b示出了可用于浸没式系统中以除去浸没罩IH和衬底W之间的液体的除液装置20，图6b是图6a的一部分的放大图。除液装置20包括室，该室保持在微弱的负压力p_c下，且填充有浸没液体。该室的下表面由具有多个小孔的多孔件21构成，孔的直径d_孔例如在5至50μm的范围内，且该下表面保持距液体被除去的表面，例如衬底W的表面上的高度h_间隙小于1mm，期望在50至300μm的范围内。多孔件21可以是穿孔板或任何其它适合的构造为允许液体通过的结构。在一个实施例中，多孔件21至少是略微亲水的，即对例如水的浸没液体的接触角小于90°。

这种除液装置可结合于浸没罩IH的多种类型的密封构件12中。图6c中示出了在2004年8月19日申请的USSN 10/921,348中公开的一个例子。图6c是密封构件12的一侧的横截面图，该密封构件12形成为至少部分围绕投影系统PS(图6c中未示出)的曝光场的环(如在此所用的，环可以是圆形的、矩形的或任何其它形状，并且可以是连续的或不连续的)。在这个实施例中，除液装置通过密封构件12的下侧的最内边缘附近的环形室31形成。室31的下表面通过多孔件21形成，诸如上述的多孔件。环形室31连接至一个或多个适合的泵，以从室31除去液体并且保持期望的负压力。使用中，室31充满液体，但是这里为了清楚起见示出为空的。

环形室31的外面可以是气体提取环32和供气环33。供气环33在其下部可具有窄缝，且在一定压力下供有气体，例如空气、人造空气或者冲洗气体，以便从该窄缝逸出的气体形成气刀34。形成气刀34的气体被连接至气体提取环32的适合的真空泵提取，以便形成的气流在内部(inwardly)驱动所有剩余液体，其中该液体可通过除液装置和/或真空泵除去，除液装置和/或真空泵应该能够容许浸没液体的水蒸气和/或小的液滴。然而，由于大部分液体被除液装置除去，因此经由真空系统除去的小量液体并不引起可能导致振动的不稳定流动。

尽管室31、气体提取环32、供气环33和其它环在此被描述为环，但是并不需要这些环围绕曝光场或者是完整的。这些环可以是连续的或者不连续的。在一个实施例中，这种(这些)入口和出口可简单地为任何环形，诸如圆形的、矩形的或其它类型的部分地沿着曝光场的一侧或更多侧延伸的元件，例如在图2、3和4中所示。

在图6c中所示的设备中，形成气刀34的大部分气体经由气体提取环32提取，但是一些气体可流入围绕浸没罩的环境中，并且潜在地干扰干涉仪位置测量系统IF。这可通过气刀外面的另外的气体提取环(未示出)的设置而被防止。

关于单相提取器可用于浸没罩或者流体限制系统或液体供应系统的另外的实施例可例如在EP1,628,163和USSN60/643626中找到。在大多数应用中，多孔件将会在液体供应系统的下侧上，衬底W在投影系统PS下能够移动的最大速度至少部分由通过多孔件21的液体的去除效率决定。

单相提取器也可用于两相模式，其中液体和气体均被提取(比方说50％气体，50％液体)。术语单相提取器在此并不意欲仅解释为提取一种状态的提取器，而更常规地解释为结合多孔件的提取器，通过该多孔件气体和/或液体被提取。在一实施例中可没有气刀(即供气环33)。

上述的单相提取器可用于液体供应系统中，该液体供应系统仅将液体供应至衬底的上表面的局部区域。此外，这种提取器也可用于其它类型的浸没设备。同样提取器可用于除了水之外的浸没液体。提取器也可用于所谓的“可渗漏密封(leaky seal)”液体供应系统。在这种液体供应系统中，液体被提供至投影系统的最终元件和衬底之间的空间。该液体可从该空间沿径向向外渗漏。例如，根据具体情况可使用浸没罩或流体限制系统或液体供应系统，其在其本身和衬底或衬底台的上表面之间不形成密封。浸没液体仅可沿衬底径向向外回收在“可渗漏密封”设备内。相对于单相提取器所作出的注释例如可用于其它类型的提取器，例如没有多孔件的提取器。这种提取器可用作两相提取器，用来提取液体和气体二者。

本发明将会相对于具有浸没式系统的光刻设备来描述，该浸没式系统具有液体操作系统和排水管，如上述附图中所述。然而，显然本发明可应用于任何种类的浸没设备。尤其本发明适用于任何浸没式光刻设备，其中问题是，最大限度地减小且期望最小化缺陷。在说明书前面段落描述的系统和部件是如此示例的系统和部件。本发明可应用于浸没式系统的其它特征，其包括但并不局限于：在线和离线执行的清洁系统和清洁工具；供水和回收水的系统，诸如超纯水供应系统；以及供气和除气系统(例如真空泵)。本发明尤其适用于任何浸没式光刻设备，其中问题是期望减小且因而最小化缺陷。

本发明将会在下面相对于最适宜提供浸没液体的浸没式系统来描述。然而，本发明同样地适用于利用浸没式系统，该浸没式系统使用流体供应系统供应流体而非液体作为浸没介质。

在浸没式光刻系统中，污染物尤其有机污染物会增加。这影响衬底上形成的图案中的缺陷的数量。浸没式光刻系统的功能性，诸如单相提取器的弯液面稳定性(meniscus stability)可受累积污染物的影响。披露了许多不同方法来清洁浸没式系统以用最短的停机时间除去污染物。这些技术中的一些要求清洁具有多个可导致损坏浸没式系统的缺陷的化学制品、工具设计、安全性、清洁时间(例如为了冲洗)。

使用由等离子体原子团源产生的原子团流来清洁可最大程度地去除所清洁的表面上的有机材料，即使实质上不是全部。这种清洁可称为等离子体清洁或者大气等离子体清洁。然而，该清洁并非选择性的。此外，浸没式系统具有许多灵敏部件。使用等离子体技术尤其是在线地清洁例如安装在光刻设备内的浸没式系统，以便能够进行清洁而不用移除一个或更多个部件，由于所有潜在的损坏危险，先前已经被认为是不利的。

在本发明中大气等离子体技术可用来清洁被污染了的表面。出乎意料地，如果谨慎地选择条件，例如利用至少一种损坏限制测量(damage limitationmeasure)，则会发现大气等离子体清洁可被成功用于复杂的浸没式光刻环境。

等离子体可产生激活原子团(activated species)，其可在被引导被朝向污染表面引导的气流内被引导。激活原子团是在短程上呈活性的短活性原子团。等离子体可用来在等离子体区产生原子团。气流可通过等离子体区提供以产生可用于清洁的原子团。通过激活原子团流过将被清洁的表面，可容易地清洁三维表面。适于清洁的表面包括浸没式系统，该浸没式系统之前的衬底边缘位于衬底台上。冲洗并非必需的，因为除了等离子体中产生的物种之外并未使用化学物品。

为了避免或减少损坏，根据本发明能够使用若干策略。这些包括：根据期望被清洁的表面适当地选取还原性等离子体(reductive plasma)或者氧化性等离子体，注意到还原性等离子体(即不同于氧化性等离子体)产生可不损坏金属或蚀刻玻璃的原子团；消除对原子团敏感的表面；通过利用防护的气流和/或提供物理隔离来防止原子团到达敏感表面以防止原子团进入一些表面；利用无线电频率产生的等离子体，其可导致气流温度低于产生等离子体的其它形式的温度；或者提供气流，且离子已经从该气流中除去和/或仅提供原子团流。在一个例子中，在低于60摄氏度的温度下至一表面上的气流可每分钟除去100至200nm的污染物。此外，温度效应可通过利用在一表面上的短的接触时间或者脉冲调制等离子体原子团源而被减弱。

清洁技术可以是简单且快速的方法，其主要使得能够除去有机污染物，包括从敏感表面。该方法可用来除去类似于抗蚀剂的污染物或其它类型的可能难以除去的污染物(例如部分碳化的污染物)。

清洁技术可使用惰性气体中由氧(氧化性等离子体)或者氢(还原性等离子体)产生的原子团。惰性气体可例如是氮气或诸如氖、氩、氙或氦的稀有气体。惰性气体可与活性气体混合。活性气体可以是氢气或氧气。在氧化新等离子体的实施例中，惰性气体可与空气混合，或者可以是空气。

为了产生原子团，包括惰性气体和活性气体的组合的气体可通过等离子体产生区，在该等离子体产生区内原子团可由活性气体形成。等离子体产生区可以是等离子体原子团源的一部分。将会意识到向等离子体产生区提供气流的气体源可与等离子体产生区具有一些距离。

等离子体产生区可包括位于气流内的高温元件。为了形成原子团，这种高温元件的温度应该足够导致热分解。为了提供用于清洁的氧原子团，这种布置尤其可利用空气流或净化空气流。

在可选择的布置中，等离子体产生区可包括在气体源提供的气流内产生等离子体区的RF线圈、一对AC或DC放电电极和微波或RF腔中至少之一。原子团可在等离子体区内形成。在这种布置中，活性气体的浓度可以很低，例如可以在由气体源提供的气体的大约0.5％和大约2％之间。在特定布置中，有源气体可以是由气体源提供的气体的大约1％。

在特定布置中，导管将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面。等离子体原子团源和导管可构造得使基本上没有离子从导管提供给将被清洁的表面。尤其，这可通过确保导管足够长以至于等离子体产生区内形成的大部分甚至全部离子与导管的表面碰撞或者与其它等离子体和/或气体原子团(gas species)碰撞且因而被除去而实现。这种布置可以是合乎需要的，因为离子可导致对将被清洁的表面的损伤。清洁设备可布置为向将被清洁的表面提供原子团流而在该原子团流内并不包括大量离子。

在特定布置中，等离子体产生区可设置在距离将被清洁的表面大约1mm至大约30mm之间的位置。导管的出口可靠近将被清洁的表面，例如仅相距0.1mm。然而，较大的距离可有助于清洁工序，例如，如果将被清洁的表面具有3D形状且导管出口在该表面上被扫描。可选取该布置以提供足够长度的导管用于从原子团流中除去离子或者减少至期望的水平。同时，该流内的原子团的数目可能并未减少至低于清洁不再足够有效的水平。等离子体原子团源与将被清洁的表面之间所期望的距离可取决于导管的设计，例如导管出口的设计。

应该注意，在敏感表面将被清洁的地方，诸如粘附物，以及包括有机或金属氧化物的涂层，还原性等离子体比氧化性等离子体更优选。还原性等离子体并不导致氧化损伤。适合的还原性等离子体包括氢。

当将气流施加给将被清洁的表面时，气流的温度可在50-100℃之间。如果利用RF源来产生等离子体，则施加给该表面的气流例如可大约为60℃。如果利用热源来产生等离子体，则施加给该表面的气流的温度可大约为100℃。

因此，RF源的使用是有利的，因为施加给将被清洁的表面的气流的温度可能较低，从而减少了该表面上的热量。这可能是有利的，因为浸没式光刻设备范围内的敏感表面上的热负荷可导致损伤。可选择地或者另外，一旦清洁工序完成，在光刻工序能够恢复之前，如果任何部件有显著发热，则有必要等待直到这些部件已经冷却再进行。因此，光刻设备内的部件发热可导致曝光处理时间的额外损失，该曝光处理时间将超过执行清洁工序所需的时间。

应该意识到如果利用热源来产生等离子体，则提供给将被清洁的表面的气流的温度可高于利用RF源。然而，在这种情况下相比于利用RF源，气流可包括更大量的原子团。因此，须将气流提供给一表面以除去所需量的污染物的时间可比利用RF源进行的原子团清洁工序将会需要的时间短。因此，通过以较短的时间提供较高温度的气流，在清洁工序期间施加给表面的总的热负荷可相同或者更少。

无论用来产生用于清洁的原子团流的手段如何，将会意识到气流施加至将被清洁的表面的时间会减至最少。因此，将被清洁的表面可能并不显著变暖。对于每单位区域具有短的有效接触时间，热负荷可能最少，进而将可能对该表面造成的可能的损伤减至最少。

图15示意性地示出了一原子团源，其可用作本发明的清洁设备的一部分。如图所示，气体源100提供气流，该气流通过可形成原子团的等离子体产生区101且被导管102引导至将被清洁的表面103。如上所述，等离子体产生区101可包括位于气流范围内的高温元件、RF线圈、一对AC或DC放电电极和微波或RF腔中的至少一个。

因为原子团的寿命很短，所以活性气体仅在限定空间内是活性的。因此，导管出口可位于距离所述将被清洁的表面约1mm至约30mm之间的位置。更期望该表面与该导管出口之间的距离可在约10mm至20mm的范围内。

根据本发明的清洁设备尤其可以是所谓的大气等离子体清洁器。其也可被称为等离子体清洁器。在这种布置中，来自等离子体清洁器的包括用于清洁工序的原子团的气流输出至基本上在大气压下的空间内。因此，该空间尤其无需抽真空。因此，清洁设备可有利地利用最短的准备时间，因为例如在清洁工序能够开始之前无需对空间抽真空。将会意识到将气流提供给等离子体清洁器的气体供应应该在比等离子体清洁器在其中运作的空间的压力更高的压力下提供气体。

本发明可以是配置用于清洁浸没式光刻设备的衬底或部件的清洁设备。浸没式光刻设备可包括衬底台和流体限制系统。衬底台可支撑衬底。流体限制系统可在投影系统与衬底台、衬底或者两者之间限定浸没流体。清洁设备可包括：等离子体原子团源、导管和原子团限制系统。等离子体原子团源提供原子团流。等离子体原子团源可构造为提供还原原子团或者氧化原子团的源。等离子体原子团源可构造为从原子团流中除去离子。期望地，原子团是通过原子团流提供的仅有的活性成分。导管构造为将来自等离子体原子团源的原子团提供给将被清洁的表面。原子团限制系统构造为引导原子团以清洁所述表面的局部。

由于原子团被引导到将被清洁的表面的局部，因此原子团以短的持续时间被引导到单个部分。这使得能够清洁表面的不同部分。因此这些部分可改变以便基本上整个表面均能被清洁。因为将被清洁的表面的温度并未显著上升，所以期望接触时间短，进而使损伤该表面的风险减至最小。

原子团限制系统可包括阻挡件。因此可防止或限制原子团流至敏感部件。原子团限制系统可构造为向表面的局部提供气流，例如远离敏感部件。原子团限制系统可构造为提供气流，使得将原子团基本上限制在阻挡件与所述表面的所述局部的相同侧。阻挡件可以是原子团限制室，所述导管的出口位于该原子团限制室内。因此，原子团可包含在该室内，进而防止或减少这些原子团流至可能位于该室外面的敏感部件。

原子团限制室可包括连接至负压力源的出口。因此，原子团限制室内的压力可低于光刻设备的周围区域。在可能存在于原子团限制室的边缘与将被清洁的表面之间的间隙处，气体将倾向于流至原子团限制室内。可能减少或者防止任何原子团从原子团限制室内部流到原子团限制室外部，光刻设备的敏感部件可能位于该原子团限制室外部。

原子团限制系统可特别地构造为形成引导原子团的气流。尤其，原子团限制系统可包括出气口和排气设备。原子团限制系统可布置得以便出气口向将被清洁的表面的一部分提供气流，原子团流从导管被引导到该将被清洁的表面上。气流被引导以便防止来自导管的原子团流流向该表面的不同部分，该表面的不同部分例如包括敏感部件。排气设备可布置用于提取气体，例如在被朝向将被清洁的表面引导之后从清洁设备的导管涌出的气体和/或由原子团限制系统的出气口提供的气体。然而将会意识到可不需要专用的排气设备。

下面的描述涉及用于浸没式系统的表面的等离子体清洁器42或者清洁设备的示范性实施例。所描述的具体实施例涉及流体限制结构12(也可称为浸没罩)和衬底台WT的等离子体清洁器。其每个均可将先前描述的清洁设备具体化。

等离子体清洁器42的容量可小于1升，更期望小于0.5升，使其能够容易地适合于光刻设备。等离子体清洁器42可用于离线实施例或在线实施例，可用来清洁光刻设备内的表面而不除去光刻设备的一个或更多个部件和/或并不大量时间地中断使用光刻设备曝光。可选择地或者另外，可用来执行清洁工序，同时中断使用光刻设备。

等离子体清洁器42可安装在流体限制结构12的下面以清洁流体限制结构12的表面，诸如其下表面44，如图7中所示。这可以是离线实施例。在在线实施例中，等离子体清洁器42可位于传感器凹陷处或者在衬底台WT的指定位置处，如图8中所示。

图9示出了可旋转等离子体清洁器42，用来清洁流体限制结构12的下表面44。这可在如图7和8中所示的在线实施例或者离线实施例中实施。等离子体清洁器43可安装于浸没式光刻设备，以清洁衬底台WT的表面，如图10中所示。这可在线或离线实施。这个实施例的变型中，等离子体清洁器42可结合于流体限制结构12，以便将等离子体清洁器导管46的出口50定向于衬底台WT的局部表面。

如上所述，根据本发明的清洁设备可安装于浸没式光刻设备中。这种设备尤其可包括投影系统、浸没流体限制结构以及用于支撑衬底的衬底台。投影系统可构造为将形成有图案的光束赋予衬底。浸没流体限制结构可构造为在投影系统与衬底或衬底台之间限定浸没流体。清洁设备可具有如前所述的等离子体清洁器的特征并且可布置用于清洁流体限制结构的局部表面。清洁设备可以是浸没式光刻设备的组成部分。

在流体限制结构安装于浸没式光刻设备内时可进行清洁操作。清洁设备的原子团限制系统尤其可构造为防止将原子团引导到投影系统的元件上。这是很重要的，因为投影系统的元件易被等离子体清洁器损伤，并且任何这种损伤可降低投影系统的性能。

衬底台可构造得以便能够将衬底台从接近流体限制结构和投影系统的区域移开。当衬底台从所述区域移除时，清洁设备可被操作以清洁流体限制结构的所述局部表面。

在一种构造中，等离子体清洁器可安装于致动器系统。等离子体清洁器可布置得使得其能够前进至流体限制结构的将被清洁的表面。一旦衬底台从接近流体限制结构的区域移开，等离子体清洁器就可向着流体限制结构移动。

可选择地或者另外，例如，清洁设备的所述导管的至少一个出口可安装于衬底台内。因此，通过衬底台的移动，清洁设备可相对于流体限制结构移动。清洁设备例如可安装于衬底台内的一位置处，以便当衬底台支撑衬底时，衬底位于清洁设备的上面。因此，当衬底台支撑衬底时，清洁设备并不与浸没式光刻设备的一般操作冲突。然而，当衬底台不支撑衬底时，衬底台可根据定位清洁设备的需要移动以清洁流体限制结构的表面的期望的部分。在另一实施例中，清洁设备可远离衬底台支撑衬底的位置而位于衬底台内。这个位置可以是衬底台内用于传感器的开口。

浸没流体限制结构可围绕投影系统的元件。清洁设备可构造为清洁可围绕投影系统的所述元件的浸没流体限制结构的表面上的带(band)。所述带可以是浸没流体限制结构的表面的环状区域。提供所述原子团的导管的出口可构造为符合将被清洁的所述带的形状。一个或更多个等离子体原子团源可布置用于向所述导管提供原子团。

图7示出了用于清洁流体限制结构12的表面的清洁设备42，该流体限制结构12尤其可以是离线的。操作中，来自气体源45的气流可通过等离子体原子团源46。等离子体原子团源46可位于等离子体头(plasma head)中，其中产生如上所述的等离子体区域。气流可带走由等离子体原子团源46所产生的原子团。气流可通过导管48。导管48可将气流引导到被清洁的流体限制结构12的局部下表面44。这样，气刀提取器(gas knife extractor)、气刀和单相提取器(single phase extractor)中至少一个可被清洁。如上所述，导管可构造得足够长，以便在气流被用来清洁之前从气流中除去离子。如果离子存在于气流中，则离子会损伤被清洁的表面。

导管48可具有出口50，气流49通过出口50引导到该局部表面。出口50可设在距离被清洁的表面5至20mm的位置。出口50可位于原子团限制系统40内。

原子团限制系统40可包括一室，该室可围住清洁设备的工作环境。原子团限制系统40的一个或更多个边52可用作阻挡件，以通过物理断流来限制流体限制结构12的表面上的等离子体生成原子团流。

另外或者可选择地，一个或更多个边52与流体限制结构12之间的气流54可用来将原子团限制到流体限制结构12的局部表面。气流54可将原子团基本上限制到阻挡件的与所述表面的所述局部相同的一侧。该室可包括一个或更多个出口56，该出口56连接至负压力源以从该室提取气体并且控制原子团流。

将会意识到负压力源的供应、提取来自该室的气体可足以将该室内的压力降低至低于浸没式光刻设备的其余部分中的压力。因此，通过连接至出口56的负压力源建立的压力差可建立该室的一个或更多个边52与流体限制结构12之间的气流54。可选择地或者另外，为了建立气流54可提供独立的气体源，其具有适当放置的出口。这些特征一起用作活动的(active)透镜盖。因此可避免激活原子团对投影系统PS的最终元件的任何作用，该投影系统PS可接近浸没限制结构。另外地或者可选择地，也可使用无源的、物理的透镜盖。

在离线实施例中，清洁设备42可使用三个连接点安装于浸没式系统，该三个连接点可在投影系统PS的最终元件附近。在这种布置中，衬底台WT可首先从浸没式光刻设备移除，或者至少远离投影系统移动。

如上所述，清洁设备42可布置得使得导管的出口50为环状的，例如环形的，以便可同时清洁流体限制结构的表面上的带，例如环形带。这是有利的，因为流体限制结构上的污染物在这种环形带上尤其增多。环形带可对应于例如多孔件21的流体限制结构的部件的位置。

可选择地或者另外，清洁设备42的部件可安装于致动器系统，或者衬底台，使得导管48的出口50可移动至需要的位置，以清洁流体限制结构12的表面的至少一部分。在这种布置中，导管48的出口50可相对较小。这可允许使用较小的等离子体产生区但是为了清洁需要清洁的流体限制结构12的下表面44的所有区域可能需要移动清洁设备42。致动器系统和/或衬底台可连接至控制器。因此，可控制清洁设备来选择将被清洁的、流体限制结构的表面。

可选择地或者另外，清洁设备42的部件可构造为围绕着轴旋转。为了清洁下表面44，例如多孔件21的表面上的环形带的一部分或者基本上全部，导管48的出口50可旋转360度的一部分或者旋转完整的360度。清洁设备可连接至控制器，该控制器布置为控制清洁设备的旋转。因此，通过操作该控制器，可选择被清洁的表面。

流体限制结构12的全部下表面44可通过上述的任何一种或全部方式清洁。

在一实施例中，还原性等离子体可用来产生原子团，以便避免特征(诸如单相提取器或涂层)的氧化。可限制接触时间以避免由一些部件过热而造成的损伤。

这种离线大气等离子体清洁相比于其它已知的离线清洁技术可花费更短的时间。期望地，这种离线大气等离子体清洁可被认为是快速离线方法。

图8示出了清洁设备42的实施例，其尤其可用于在线清洁流体限制结构的表面和/或与其相关的部件，诸如传感器的表面。所示的实施例具有与图7中所示的实施例相似的特征。上面关于图7所述的变量可应用于图8中所示的布置。

清洁设备可位于衬底台WT的一部分中，诸如清洁站。流体限制结构12可相对于衬底台WT移动以便其定位于导管出口50上方。清洁设备42可具有由衬底台WT的一部分限定的原子团限制系统40，但是其可能并不具有室。原子团限制系统40可具有保护气流54以防止原子团流过浸没式系统(诸如在流体限制结构12上)的敏感区域，或者流过投影系统的透镜，如图中所示。为了提取原子团且控制原子团流，原子团限制系统40可具有连接至负压力源的一个或更多个出口56。

与具有上面关于图7所述的布置相同，负压力源56也可布置得使得其导致接近清洁设备42的空间的压力低于浸没式光刻设备的剩余部分中的空间的压力。保护气流54形成。可选择地或者另外，清洁设备42可包括连接至气体源的一个或更多个出口54a，该气体源特别地构造为提供保护气流54。如果不可能提供室来限制来自将被清洁的区域的原子团流，这种布置尤其有利。

图9示出了根据本发明的位于流体限制结构下面的一部分清洁设备42的实施例。该实施例可以是如图7中所示的离线实施例，其中清洁设备适合于投影系统PS、流体限制结构12或者二者。可选择地或者另外，图9的实施例可以在线实施例的方式实施，其中清洁设备42可在清洁站上。上面关于图7和8所述的变量可应用于图9中所示的布置。

在该实施例中，清洁设备42例如可围绕投影系统PS的光轴旋转，以便清洁流体限制结构12的下表面44和/或与其相关的其它部件。清洁设备42可具有至少两个原子团限制系统40，每个均具有可容纳导管出口50的室。每个导管出口50均可与分离的等离子体产生区46相关联，如图9中所示。可选择地，一个或更多个导管出口50可通过公共等离子体产生区46被供给原子团。

清洁设备可包括单个导管出口50和单个原子团限制系统。清洁设备可例如构造为使得其可围绕投影系统的光轴旋转360度。通常，清洁设备具有的导管出口50的数量越多，则为了提供完全围绕投影系统PS的光轴的流体限制结构12的下表面44的清洁带，清洁设备42需要的旋转越少。每个室可经由一个或更多个出口56连接至负压力源。因此，在清洁期间，气流进入室内，这些室将原子团流限制到清洁期间被清洁的局部表面。

图14示出了用于清洁流体限制结构12的下表面44的可选择的布置。在这个布置中，清洁设备70包括主体71，该主体71构造为使得其可安装在衬底台WT上。尤其，主体71可包括外直径与衬底相同的圆盘，以便衬底台WT可以与衬底台支撑衬底相同的方式支撑清洁设备70的主体71而没有任何改变。

主体由绝缘材料形成，且具有一个或更多个导电区域77，导电区域77位于主体71背向流体限制结构12的表面上。

由电压源78提供的电压差在至少一个导电区域77与至少一部分流体限制结构12之间建立，在主体71和流体限制结构12之间的接近该至少一个导电区域的部分区域内形成等离子体产生区72。至少一个导电区域77可形成为与将被清洁的一部分流体限制结构12的形状相符。

需要建立等离子体产生区的电压可取决于主体71的厚度，并且尤其取决于主体与流体限制结构12之间的间隔。所需的电压例如可在约50至300V之间。应该使用变化的电压，诸如具有正弦波形式的AC电压。然而，也可使用其它电压形式。另外，电压可以是脉冲的，提供没有提供电压的时间周期。这可减少发热。

清洁设备70不包括通过等离子体产生区72的本身的气体源。替换地，浸没式光刻设备的流体限制结构12可构造为提供气流，该气流包括惰性气体和活性气体的混合物，如上所述。例如，流体限制结构12可构造为使得在清洁操作中，其排干了浸没液体。随后，通过流体限制结构12的一个或更多个部件提供气流并且将气流供给等离子体产生区72以产生原子团。在曝光过程期间使用流体限制结构的部件以提供和/或控制浸没液体。

可选择地或者另外，流体限制结构12可设有分离的导管，尤其用来在清洁操作期间提供和/或控制气流。

在清洁操作期间提供的气流构造为使得其流过等离子体产生区72，该等离子体产生区的位置可通过至少一个导电区域77的位置来限定，结果在需要清洁的区域中产生原子团。

通过流体限制结构12提供给等离子体产生区72的气流73可构造为使得气流也发挥作用以限制所产生的原子团。尤其，如图14中所示，气流73可布置用于从一个或更多个气体入口流向流体限制结构12与清洁设备70的主体71之间的空间，该气体入口提供来自流体限制结构12的气体。气流73可从流体限制结构12中的一个或更多个气体出口75提取。通过适当地布置气体入口74和流体出口75，气流73可构造为远离投影系统PS的最终元件流动。这确保在等离子体产生区72中产生原子团时，防止或者显著减少原子团流回投影系统PS。通过适当地改变，可使用类似的系统来防止原子团流至其它敏感元件上。

利用一个或更多个设在衬底台WT上的电极向清洁设备70提供电源。例如，衬底台的一个或更多个插脚76可连接至电源，其用来相对于衬底台WT升高衬底以使得衬底从衬底台WT移开。相应地，一个或更多个电极可设在清洁设备70的主体71的下表面上，且连接至一个或更多个导电区域77。所述一个或更多个电极可布置为当清洁设备70安装至衬底台WT时使得清洁设备的电气触头与衬底台的电气触头相接。实现该布置的动作可通过控制器的操作而实现。

除了原子团，在等离子体产生区72内可形成离子。通过任何这种离子而造成的损伤可通过控制任何这种离子的能量而减少。这可例如通过适当地选择在至少一个导电区域77与流体限制结构12之间提供的气体和电压而实现。

为了快速清洁流体限制结构12的下表面44，诸如图14中所示的布置可提供便利的布置，其中为了清洁工艺，清洁设备可以与衬底相同的方式装载至光刻设备。可能并不需要显著地重新设计浸没式光刻设备。可避免为了执行清洁工艺而重新构造浸没式光刻设备所需要的大量时间。应该意识到尽管图14中所示的布置已经如上所述在上下文中为在线清洁，例如清洁至少一部分光刻设备而不打开光刻设备，但是该布置也可用于离线清洁至少一部分光刻设备。

图16和17示出了可用来提供清洁的布置。这些布置类似于上面关于图14所述的布置，因此将仅仅描述不同点。应该意识到上面关于图14所述的布置的变型也可用于图16和17中所示的布置。尤其，图16和17中所示且在下面所描述的布置可用于在线或离线清洁。

与具有上面关于图14所述的布置相同，图16和17中所示的布置提供具有主体81的清洁设备，该主体81可构造为使其可安装在衬底台WT上。尤其，主体81可包括外直径与衬底相同的圆盘，以便衬底台WT可以与衬底台支撑衬底相同的方式支撑清洁设备80的主体81而没有任何改变。主体81由绝缘材料形成，例如Al₂O₃。

与具有上面关于图14所述的布置相同，清洁设备81包括多个导电区域82、83。然而，图16和17中所示的布置的清洁设备81具有两组一个或多个导电区域82、83，每组均连接至相关的电极85、86。电压差可施加给电极85、86，导致在主体81的表面84上建立等离子体87，该表面84面对流体限制结构12的下表面44和投影系统PS。

应该意识到可使用便利的布置，用于将清洁设备80的电极85、86连接至电压源。尤其，尽管图16和17中未示出，电极85、86可设在由衬底台WT支撑的主体81的表面上。因此，为了向清洁设备80提供电压差，可在衬底台WT上提供电气触头使得这些电气触头与电极85、86连接。

应该意识到施加给清洁设备80的电压可能与提供给图14中所示的清洁设备70的电压不同。尤其，可使用若干kV的电压差。这可使得清洁设备80能够利用较大范围的气体，即可利用具有较高点火电压的气体。

如图16中所示，清洁设备80可具有在主体81的背向流体限制结构12和/或投影系统PS的一侧的一个或更多个第一导电区域82。因此，该一个或更多个第一导电区域与主体81面向流体限制结构12和/或投影系统PS的一侧电绝缘。

第二组导电区域83可形成在主体81面向流体限制结构12和/或投影系统PS的表面84上。尽管图16中未示出，该一个或更多个第一导电区域82可被一层电绝缘材料所覆盖。

可选择地，如图17中所示，清洁设备80可构造为使得第一和第二区域导电材料82、83嵌入主体81内。因此这两组导电区域82、83可与主体81面向流体限制结构12和/或投影系统PS的一侧电绝缘。图16和17中所示的这两种布置可提供所谓的表面介质阻挡放电(Surface dielectric barrier discharge)(SDBD)。

如图16和17中所示的清洁设备80的一个优点是可产生等离子体87而在清洁设备80与将被清洁的表面之间不提供电压差，例如如在图14中所示的布置所需要的。因此，诸如图16和17中所示的清洁设备80可用来清洁非导电材料。因此，例如，图16和17中所示的清洁设备80可用来清洁投影系统PS的透镜的表面，尤其投影系统的最终元件或透镜的表面。浸没式光刻设备的最终元件尤其可需要清洁。例如，如果使用高NA浸没液体，该液体可使用烃流体。当UV辐射通过这种液体时，其可离解为碳和气体。碳可覆盖最终元件的表面，另外可能难以除去。

如图16和17中所示的清洁设备80可以是有利的，因为其可能确保例如透镜的局部清洁。尤其，这是可能的，由于利用气流限定所产生的等离子体87的能力、控制其中通过适当地布置导电材料82、83的区域形成等离子体87所在的区域的能力以及例如利用衬底台WT控制清洁设备80相对于透镜的位置的能力之一或者更多。

在使用如图16和17所示的清洁设备80期间，清洁设备80的表面84可在距离透镜的表面约0.5至2mm的范围内。根据这种布置，每分钟可除去大约4至5μm的污染物。因此，可能在几分钟内清洁透镜。可周期性地提供这种清洁工艺。例如，当需要时可有规律地或者简单地提供。在一例子中，可在大约每15分钟至每一小时之间执行清洁。

应该意识到，尽管图16和17中所示的清洁设备80尤其有利于清洁非导电部件，诸如透镜，但是其也可用于清洁光刻设备的其它部件。

清洁设备可具有如前所述的清洁设备的特征，并且可布置为清洁衬底台的局部表面和/或与衬底台相关的部件，诸如传感器的表面。例如，如上所述的布置中，清洁设备安装于致动器系统，该致动器系统可布置得使得清洁设备可在第一位置和第二位置之间移动。在第一位置，清洁设备可清洁流体限制结构12的表面。在第二位置，清洁设备可清洁衬底台的表面。

可选择地或者另外，专用的清洁设备可用于清洁衬底台的表面。当衬底台安装于浸没式光刻设备内时，清洁设备可构造用于清洁衬底台的局部表面。清洁设备的原子团限制系统可构造使得清洁衬底台的局部而不使原子团显著泄露至该设备的其它部分。可选择地或者另外，为了清洁操作，衬底台可从接近流体限制结构和投影系统的区域移开。当衬底台从所述区域移开时，清洁设备可被操作以清洁衬底台的所述局部表面。

可选择地或者另外，清洁设备的所述导管的至少一个出口可安装于流体限制结构内。该出口可位于面对衬底台的流体限制结构的表面。

图10示出了用于清洁衬底台WT的局部表面的清洁设备42的实施例。清洁设备42可具有类似于图7、8和9中所示的实施例的特征。上述的涉及那些布置的变体可用于用来清洁衬底台的清洁设备。

气体源45可提供气流。气流可流过等离子体产生区46。等离子体产生区可以是等离子体原子团源46的一部分，并且可产生可被气流带走的原子团。气流通过导管48被引导到衬底台WT，以清洁衬底台WT的局部表面。导管48可具有出口50，混入的气体通过出口50排出。

清洁设备42可包括原子团限制系统40，该原子团限制系统40可将原子团流限制至被清洁的局部表面。在衬底台WT与原子团限制系统40之间可能具有保护气流54流入室内。该室可具有出口56，其连接至例如可产生保护气流54的负压力源。清洁设备的该实施例可离线实施，其中衬底台WT从光刻设备除去。清洁设备40然后安装于衬底台WT以清洁该衬底台的表面。在变形中，清洁设备WT可为流体限制结构的组成部分，以使得导管出口50可位于流体限制结构的下表面中。

在浸没式系统操作期间观察到的许多颗粒可以是有机的。重要的原始来源是衬底边缘，该衬底边缘将有机污染物带进浸没式光刻设备。在曝光期间，污染物将会在浸没式系统的各种表面上以及衬底表面上重新分布。由于该污染物，可能损害浸没式系统的若干部件的功能性，诸如气刀、单相提取器和传感器功能性。因此，期望衬底的边缘区域被清洁。已知的清洁方法已经被发现具有许多缺点，使其难以实施和控制。例如，物理接触衬底可使污染颗粒再沉积在衬底上，接触型清洁器取决于清洁工具的清洁度并且可能需要更换；而利用液体的清洁技术可能需要烘干，而这对于衬底是成问题的。

利用等离子体清洁器来清洁衬底的表面可遇到问题。衬底具有有机涂层，诸如抗蚀剂。已知的等离子体清洁器并不将等离子体产生的原子团引导到特定区域，这是由于来自等离子体清洁器的气流趋向于变宽，并且散布流过被清洁的表面。因此，存在这样的危险：原子团将会清洁衬底表面并且除去预先在衬底表面上形成的特征。可选择地或者另外，如果例如暴露给原子团，仍然未曝光的抗蚀层的特征可能改变。这在成像工序或者随后的处理上可能具有负面作用。已经发现可通过将原子团仅引导到其上尚未形成特征的衬底表面来解决这个问题。这可通过具有与带有原子团的气流相反的方向分量的气流来实现。这样，原子团仅清洁衬底需要被清洁的部分。期望地，通过这个技术清洁的衬底的边缘将会将会具有改良的缺陷计数密度(即，缺陷度)，也就是缺陷数密度的下降，而对于衬底无需具有难以监控的严格规范。

等离子体衬底清洁器42可与浸没式光刻设备成一整体，例如作为晶片操作系统的一部分，其可以是单机清洁设备的一部分，可以是晶片制造工具中的衬底传输系统的一部分，和/或可以是向衬底涂覆抗蚀剂、加热衬底、冷却衬底和在衬底上显影抗蚀剂中的至少一个的处理单元的一部分。大气等离子体清洁器可用来从衬底W的斜面和顶点区域快速除去有机污染物。

清洁设备可具有先前所述的例如用于清洁流体限制结构/系统和衬底台的清洁设备的任何前述特征。

清洁设备可包括衬底旋转器。衬底旋转器可构造为相对于所述导管旋转衬底。可选择地，至少一部分清洁设备可构造为围绕所述衬底旋转。原子团限制系统可构造为将原子团引导至衬底周边的局部区域。因此，通过相对于所述导管旋转衬底，可清洁衬底的全部周界。

导管可将原子团引导至衬底的边缘的一部分上。导管可将原子团引导到衬底的主表面的周边部分，在所述衬底上将形成一些器件。原子团限制系统可包括保护气体源，构造该保护气体源以提供与来自所述导管的沿着衬底的至少一个主表面的原子团流相反的气流，来限制原子团通过衬底的所述表面的程度。原子团限制系统可包括气体提取器。气体提取器可位于所述导管与所述保护气体源之间。气体提取器可布置为从所述导管提取原子团，和从所述保护气体源提取气流。

清洁设备可包括构造用于保持衬底的衬底保持器。衬底旋转器可构造为相对于所述导管旋转衬底保持器和衬底。可选择地，或者另外，衬底保持器可包括衬底底座，其构造用于支撑衬底。衬底旋转器可构造为相对衬底底座来旋转衬底。衬底旋转器可构造为在清洁期间支撑衬底。衬底旋转器可构造为使得在一个模式下可操作来相对于导管旋转衬底。衬底旋转器可具有至少一个另外的模式，其中可操作来在至少两个位置之间移动衬底，例如其可包括致动器用来在清洁位置和装载/卸载位置之间移动衬底。

在特定的布置中，光刻设备可包括衬底处理器和衬底清洁器。衬底处理器可构造为在曝光期间在用来支撑衬底的衬底台上定位衬底。衬底处理器可构造为在衬底台上定位衬底之前旋转衬底。衬底清洁器可构造为随着衬底旋转来清洁局部衬底表面。

等离子体清洁器可包括类似于上面所述的等离子体原子团源、导管和原子团限制系统。等离子体原子团源可提供原子团流。导管可构造为将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面。原子团限制系统可引导原子团以清洁所述部分。

图11示出了用于清洁衬底W的边缘64的清洁设备42的实施例的横截面；图12以平面图示出了相同的清洁设备和衬底处理器55。清洁设备的该实施例具有与图7至10中所示的清洁设备相似的特征，包括，但不局限于：气体源45、等离子体原子团源46、导管48、导管出口50和原子团限制系统40。上面所述的关于这些布置的变形也可适当地用于图11和12中所示的设备。

在本实施例中，原子团限制系统40包括衬底围绕物58，围绕被清洁的部分衬底W。衬底围绕物58可具有狭缝形式的孔60。孔60可限制混有原子团的气流进入衬底W的周边部分，该周边部分包括衬底W的边缘64。因此可清洁衬底W的边缘区域64。围绕物58可构造为平行于衬底W的主表面，以使得将保护气流54引导向原子团流。保护气流54可足以将原子团限制到需要清洁的表面。保护气流54例如可通过衬底围绕物58内的连接至气体源的气体导管54a提供。

在衬底W的、基本上垂直于衬底W的主表面的边缘64处，可具有一个或更多个连接至负压力源的出口62。在图中具有位于相反方向的两个这种出口62。负压力可用来从衬底围绕物58除去气体，例如废气，并且将混有原子团的气体吸入衬底围绕物58。可选择地或者另外，负压力可将气体吸入衬底围绕物58与衬底W之间的空间，进而提供保护气流54。

衬底围绕物58可调整，使得其能够关于衬底W的表面和导管出口50精确定位，以便清洁衬底表面的明确限定的部分。关于衬底W的表面调整衬底围绕物58的位置可确保尤其在衬底W旋转期间在衬底W和衬底围绕物58之间没有接触，将对衬底W和/或已经形成在衬底W上的任何特征的损伤减至最少。

可选择地或者另外，调整衬底W的表面与衬底围绕物58之间的间隔可用来调整它们之间的间隙的大小，进而调整保护气体54的流量。这可提供另外的工具来调整原子团经过衬底W的表面的程度。

在清洁工序期间，清洁器42可由衬底旋转器保持。该旋转器可旋转，并且围绕其轴旋转衬底W。相应地，在清洁期间，可清洁衬底W的整个周部。旋转器可构造为操纵衬底W以在两个位置之间移动衬底，例如从衬底堆移至衬底清洁位置，或者从衬底清洁位置移至用于曝光的衬底台WT，或者从衬底台WT移回衬底堆。

图13示出了部分衬底W和构造用于清洁衬底W的表面的清洁设备42的实施例的另一视图。图中示出了衬底W、衬底围绕物58、相对的出口62和导管出口50的相对位置。

该实施例是有利的，因为晶片的部分可被屏蔽并且气流中的一缕原子团可被限定或引导，等离子体产生原子团并不意欲被引导到该晶片。

应该意识到，除了清洁衬底的表面，清洁设备也可用来除去形成在衬底上的层上的污染物，例如形成在衬底上的边缘密封(edge seal)上的保护层或膜。

所述实施例的变形可实现相同的结果。该实施例可以许多方式改变。等离子体源和/或混合气流(即从导管排出的原子团的速度)的设置可被调整。导管出口或衬底围绕物的孔的几何形状可被改变(例如该孔的形状不同于缝隙)。衬底与衬底围绕物的表面之间的距离可被改变。注意，期望衬底表面尽可能地接近晶片表面(例如100μm)。晶片与边缘之间的距离可根据特定条件改变。负压力可随着保护气体的流量和原子团限制系统和衬底围绕物的几何形状和结构的改变而改变。

利用清洁设备来清洁衬底边缘，期望由非控制的原子团的活动性对晶片上的结构造成的损伤不存在或最小化。然而该技术可在短时间内除去抗蚀剂类污染物。可能被氧化性原子团损伤的表面可用由还原性等离子体，例如氢浓度为1％的氢所产生的原子团处理。清洁并不利用可留下干燥污迹的化学药剂。该方法是非接触式的，以使得对三维表面没有物理损害的危险。

在一个实施例中，提供用来清洁浸没式光刻设备的衬底或部件的清洁设备，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制系统，该清洁设备包括：等离子体原子团源，用于提供原子团流；导管，用来将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面；以及原子团限制系统，用来引导原子团以清洁所述表面的局部。

期望地，原子团限制系统包括阻挡件。

期望地，原子团限制系统构造为提供气流，以便将原子团基本上限制到阻挡件的与所述表面的所述局部的相同侧。

期望地，阻挡件为原子团限制室，其中设有所述导管的出口。

期望地，原子团限制室包括连接至负压力源的出口。

期望地，等离子体原子团源位于距离将被清洁的所述表面约1mm至约30mm之间的位置。

期望地，原子团限制系统构造为形成气流来引导原子团。

期望地，等离子体原子团源构造为提供还原性原子团源。

期望地，等离子体原子团源构造为提供氧化性原子团源。

期望地，等离子体原子团源包括气体源和等离子体产生区；以及等离子体原子团源构造为从所述气体源提供气体，以便通过所述等离子体产生区提供至所述导管。

期望地，等离子体产生区包括位于气流内的高温元件，该高温元件的温度足以造成热分解以形成原子团。

期望地，气体源提供净化空气的供给。

期望地，等离子体产生区包括RF线圈、一对AC或DC放电电极和微波或RF腔中的至少一种，其在来自气体源的气流内产生等离子体区，原子团在等离子体区内形成。

期望地，气体源提供惰性气体和活性气体的混合气体；其中惰性气体是氮、氦、氩、氖和氙中至少之一；并且活性气体是氢气和氧气中的一种。期望地，活性气体在由气体源所提供的气体的约0.5％至约2％之间，且优选约1％。

期望地，所述等离子体原子团源和所述导管构造得以使得基本上没有离子从导管提供。

期望地，清洁设备还包括旋转器，其构造为相对于所述导管旋转衬底；其中原子团限制系统构造为将原子团引导到衬底周部的局部，以便通过相对于所述导管旋转衬底来清洁衬底的全部周界。

期望地，所述导管将原子团引导到衬底的边缘部分上。

期望地，所述导管将原子团引导到衬底的主表面的周边部分，器件形成在该主表面上。

期望地，所述原子团限制系统包括保护气体源，构造该保护气体源以提供与来自所述导管的、沿着衬底的至少一个主表面的原子团流相反的气流，来限制原子团通到衬底的所述表面上的程度。

期望地，原子团限制系统包括气体提取器，该气体提取器位于所述导管和所述保护气体源之间，且布置用于从所述导管提取原子团且从所述保护气体源提取气流。

期望地，清洁设备还包括衬底保持器，该衬底保持器构造为保持衬底；其中旋转器构造为相对于所述导管旋转衬底保持器。

期望地，清洁设备还包括衬底底座，该衬底底座构造为支撑衬底；其中旋转器构造为相对于衬底底座旋转衬底。

期望地，旋转器构造为在清洁期间支撑衬底。

期望地，旋转器构造为使得在一个模式下可操作来相对于导管旋转衬底，并且具有可操作来在多个位置之间移动衬底的至少另一个模式。

期望地，清洁设备安装于光刻设备、构造为传输衬底的传输单元以及衬底处理单元中的一个内，该衬底处理单元构造为用抗蚀剂涂覆衬底、烘干衬底、冷却衬底和在已经用形成图案的辐射束曝光的衬底上显影抗蚀剂层中的至少之一。

在一个实施例中，提供一种浸没式光刻设备，包括：投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体，该衬底台用于支撑衬底；以及上述的清洁设备，布置为清洁流体限制结构的局部表面。

期望地，在流体限制结构安装于浸没式光刻设备内时，清洁设备构造用于清洁流体限制结构的所述局部表面；并且清洁设备的原子团限制系统构造为防止原子团被引导投影系统的元件上。

期望地，浸没式光刻设备包括衬底台，其构造为使得衬底台可从接近流体限制结构和投影系统的区域移出；并且，当衬底台从所述区域移出时，清洁设备可操作为清洁流体限制结构的所述局部表面。

期望地，浸没式光刻设备包括衬底台，其中清洁设备的所述导管的至少一个出口安装于衬底台内。

期望地，所述流体限制结构围绕投影系统的元件，并且清洁设备构造为清洁流体限制结构的、围绕投影系统的所述元件的表面上的带。

期望地，提供所述原子团的导管的出口构造为符合将被清洁的所述带的形状。

期望地，多个等离子体原子团源布置为向所述导管提供原子团。

在一个实施例中，提供一种浸没式光刻设备，包括：投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；衬底台，用于支撑衬底；流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体；以及上述的清洁设备，布置为清洁衬底台的局部表面。

期望地，在衬底台安装于浸没式光刻设备内时，清洁设备构造为清洁衬底台的所述局部表面；并且清洁设备的原子团限制系统构造为清洁衬底台的局部。

期望地，衬底台可从接近流体限制结构和投影系统的区域移出；并且当衬底台从所述区域移出时，清洁设备可操作为清洁衬底台的所述局部表面。

期望地，清洁设备的所述导管的至少一个出口安装于流体限制结构内。

在一个实施例中，提供一种光刻设备，包括：衬底处理器，构造为在曝光期间在用来支撑衬底的衬底台上定位衬底，该衬底处理器构造为在衬底台上定位衬底之前旋转衬底；以及衬底清洁器，构造为随着衬底旋转来清洁衬底的局部表面，等离子体清洁器包括：提供原子团流的等离子体原子团源、用于将来自等离子体原子团源的原子团供给被清洁的表面的导管和用于引导原子团以清洁所述部分的原子团限制系统。

在一个实施例中，提供一种用于清洁浸没式光刻设备的表面的清洁设备，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制结构，该清洁设备包括：主体，由电绝缘材料形成，且构造为代替衬底由浸没式光刻设备的衬底台支撑；以及至少一个导电区域，形成使得当主体支撑在衬底台上时，其通过至少一部分所述主体与主体的面向流体限制结构的表面电绝缘。

期望地，所述主体包括至少一个与所述第一导电区域电绝缘的第二导电区域。

期望地，当主体被支撑在衬底台上时，所述第二导电区域形成在主体的、面对流体限制结构的表面上。

期望地，形成所述第二导电区域使得其在主体支撑在衬底台上时通过至少一部分所述主体与主体的面对流体限制结构的表面电绝缘。

在一个实施例中，提供一种浸没式光刻设备，包括：投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；衬底台，构造为支撑衬底；流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体；以及电压源，构造为当其被支撑在衬底台上时，在流体限制结构和上述的清洁设备的主体上的至少一个导电区域之间提供电压。

在一个实施例中，提供一种浸没式光刻设备，包括：投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；衬底台，构造为支撑衬底；流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体；以及电压源，构造为当其被支撑在衬底台上时，在上述的清洁设备的主体上的第一和第二导电区域之间提供电压。

期望地，流体限制结构构造为可在曝光状态和清洁状态之间转换，在曝光状态下，该流体限制结构在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体，在清洁状态下，该流体限制结构在流体限制结构和衬底台之间提供气流；以及浸没式光刻设备构造为使得当衬底台支撑所述清洁设备且流体限制结构转换至所述清洁状态时，定位衬底台使得由流体限制结构提供的气流通过接近至少一个导电区域的区域，并且在所述至少一个导电区域和流体限制结构之间提供的电压在所述区域中产生原子团。

期望地，流体限制结构构造为连接至气体源以提供所述气流，其中所述气体是惰性气体和活性气体的混合气体。

期望地，所述惰性气体是氮、氦、氩、氖和氙中至少之一；并且活性气体是氧气和氢气中的一种。

期望地，所述气体是净化的空气。

期望地，衬底台包括至少一个连接至电压源的电极，该至少一个电极构造为接触另外连接至所述至少一个导电区域的清洁设备上的对应的至少一个电极。

期望地，流体限制结构构造为使得当在清洁状态下时，由流体限制结构提供的、并且流入接近至少一个导电区域的区域的气流沿着远离投影系统的方向流动。

在一个实施例中，提供一种用于清洁浸没式光刻设备的衬底或部件的方法，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制结构，该方法包括：利用等离子体原子团源提供原子团流；利用导管将来自等离子体原子团源的原子团提供至将被清洁的表面；以及利用原子团限制系统引导原子团以清洁所述表面的局部。

在一个实施例中，提供一种用于清洁浸没式光刻设备的表面的方法，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制系统，该方法包括：在衬底台上支撑清洁设备，该清洁设备包括构造为代替衬底由浸没式光刻设备的衬底台支撑的主体，以及构造为在接近等离子体原子团产生器的区域内的气体内产生原子团的等离子体原子团产生器；以及利用流体限制结构在流体限制结构和衬底台之间提供气流；其中由流体限制结构提供的气流通过接近等离子体原子团产生器的所述区域，以便提供原子团源。

尽管在本文中具体涉及了在IC制造中使用光刻装置，但是应当理解，在此所述的光刻装置可具有其他应用，诸如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)和薄膜磁头等。本领域技术人员应当意识到，在这种可选用的应用情况下，在此术语“晶片”或“管芯”的任何使用可被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”是同义的。在此提到的衬底可在曝光之前或之后在例如轨道(track)(一种通常将抗蚀剂层施加于衬底并对经过曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中被处理。在可适用的情况下，在此公开的内容可用于这种和其它衬底处理工具。另外，例如为了形成多层IC，衬底可经过不止一次的处理，以使在此所使用的术语“衬底”还可指已经包含多个经过处理的层的衬底。

在此所使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365、248、193、157或126nm的波长)。

在情况允许的情况下，术语“透镜”可指各种类型的光学部件的任何一种或组合，包括折射光学部件和反射光学部件。

虽然在上面已经对本发明的具体实施例进行了描述，但是将意识到，可以与所述的不同的方式来实施本发明。例如，本发明的实施例可采用描述上面公开的方法的、包含一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采用将这样的计算机程序存储在其中的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。此外，所述机器可读指令序列可用两个或更多个计算机程序体现。该两个或更多个计算机程序可存储在一个或更多个不同的存储器和/或数据存储介质上。

上述的控制器可具有任何适于接收、处理和发送信号的结构。例如，每个控制器可包括用于执行包括用于上述方法的机器可读指令序列的计算机程序的一个或更多个处理器。控制器也可包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质和/或容纳这种介质的硬盘。

本发明可用于任何浸没式光刻设备，尤其但不仅仅是上述这些类型。

本发明的一个或多个实施例可用于任何浸没式光刻装置，尤其但并不仅仅是上述这些类型并且无论是以槽的形式提供浸没液体，还是在衬底的局部表面区域限定浸没液体或者不限定浸没液体。在非限定布置中，浸没液体可流过衬底和/或衬底台的表面上，使得基本上衬底台和/或衬底的整个非覆盖表面被浸湿。在这种非限定浸没式系统中，液体供应系统可不限定浸没液体或者可对浸没液体提供一定比例的限定，但是并非基本上完全限定浸没液体。

如在此所设计的液体供应系统应当被广义地解释。在某些实施例中，它可以是将液体提供至投影系统和衬底和/或衬底台之间的空间的机构或结构组合。它可包括将液体提供至该空间的一个或更多个结构、一个或更多个液体入口、一个或更多个气体入口、一个或更多个气体出口、和/或一个或更多个液体出口的组合。在一个实施例中，该空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者该空间的表面可完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者该空间可包围衬底和/或衬底台。液体供应系统还可视情况地包括用来控制流体的位置、数量、质量、形状、流量或任何其它特征的一个或更多个元件。

根据所期望的特性和所使用的曝光辐射的波长，在该设备中使用的浸没液体可具有不同的成分。对于193nm的曝光波长，可使用超纯水或基于水的成分，并且出于这个原因，浸没液体有时被称为水，并且可使用与水有关的术语，例如亲水的、疏水的、湿度等，但是应该更一般地考虑。这种术语也应该扩展到其它可使用的高折射率液体，诸如含氟烃。上面的描述是用于说明而不是限制的。因而，只要未背离所附的权利要求的范围，可对所描述的本发明进行修改，这对本领域的技术人员来说显而易见的。

Claims (28)

1.一种清洁设备，用于清洁浸没式光刻设备的衬底或部件，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制系统，该清洁设备包括：

等离子体原子团源，其用于提供原子团流；

导管，用来将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面；以及

原子团限制系统，用来引导原子团以清洁所述表面的局部，

其中所述原子团限制系统包括原子团限制室，在所述原子团限制室中设有所述导管的出口，且其中原子团限制室包括连接至负压力源的出口以使得原子团限制室内的压力低于光刻设备的周围区域，在原子团限制室的边缘与将被清洁的表面之间的间隙处，气体将倾向于流至原子团限制室内。

2.根据权利要求1的清洁设备，其中原子团限制系统构造为提供气流，以便将原子团基本上限制到原子团限制室的与所述表面的所述局部的相同侧。

3.根据权利要求1所述的清洁设备，其中等离子体原子团源位于距离将被清洁的所述表面1mm和30mm之间的位置。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的清洁设备，其中原子团限制系统构造为形成气流来引导原子团。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的清洁设备，其中等离子体原子团源构造为提供还原性原子团源。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的清洁设备，其中等离子体原子团源构造为提供氧化性原子团源。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的清洁设备，其中等离子体原子团源包括气体源和等离子体产生区；以及等离子体原子团源构造为从所述气体源提供气体，以使其通过所述等离子体产生区提供至所述导管。

8.根据权利要求7的清洁设备，其中等离子体产生区包括位于气流内的高温元件，该高温元件的温度足以造成热分解以形成原子团。

9.根据权利要求8的清洁设备，其中气体源提供净化空气的供给。

10.根据权利要求7的清洁设备，其中等离子体产生区包括RF线圈、一对AC或DC放电电极和微波或RF腔中的至少一种，其在来自气体源的气流内产生等离子体区，原子团在等离子体区内形成。

11.根据权利要求10的清洁设备，其中气体源提供惰性气体和活性气体的混合气体；其中惰性气体是氮、氦、氩、氖和氙中至少之一；并且活性气体是氢气和氧气中的一种。

12.根据权利要求11的清洁设备，其中活性气体占由气体源所提供的气体的0.5％和2％之间。

13.根据权利要求12的清洁设备，其中活性气体占由气体源所提供的气体的约1％。

14.根据权利要求1至3中任意一项所述的清洁设备，其中所述等离子体原子团源和所述导管构造得以便基本上没有离子从导管提供。

15.根据权利要求1至3中任意一项所述的清洁设备，还包括旋转器，构造为相对于所述导管旋转衬底；

其中原子团限制系统构造为将原子团引导至衬底周边的局部，以便通过相对于所述导管旋转衬底来清洁衬底的全部周界。

16.根据权利要求15的清洁设备，其中所述导管将原子团引导至衬底的边缘部分上。

17.根据权利要求15的清洁设备，其中所述导管将原子团引导至器件将形成于其上的衬底的主表面的周边部分上。

18.根据权利要求17所述的清洁设备，其中所述原子团限制系统包括保护气体源，构造该保护气体源以沿衬底的至少一个主表面提供与来自所述导管的原子团流相反的气流，来限制原子团通到衬底的所述表面上的程度。

19.根据权利要求18的清洁设备，其中原子团限制系统包括气体提取器，该气体提取器位于所述导管和所述保护气体源之间，且布置用于从所述导管提取原子团，且从所述保护气体源提取气流。

20.根据权利要求15所述的清洁设备，还包括衬底保持器，该衬底保持器构造为保持衬底；其中旋转器构造为相对于所述导管旋转衬底保持器。

21.根据权利要求15所述的清洁设备，还包括衬底底座，该衬底底座构造为支撑衬底；其中旋转器构造为相对于衬底底座旋转衬底。

22.根据权利要求15所述的清洁设备，其中旋转器构造为在清洁期间支撑衬底。

23.根据权利要求15所述的清洁设备，其中旋转器构造为使得在一个模式下可操作来相对于导管旋转衬底，并且具有可操作来在多个位置之间移动衬底的至少另一个模式。

24.根据权利要求15所述的清洁设备，安装于光刻设备、构造为传输衬底的传输单元以及衬底处理单元中的至少一个内，该衬底处理单元构造为用抗蚀剂涂覆衬底、烘烤衬底、冷却衬底和在已经用图案化的辐射束曝光的衬底上显影抗蚀剂层。

25.一种浸没式光刻设备，包括：

投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；

流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体，该衬底台用于支撑衬底；以及

根据权利要求1至14中任意一项所述的清洁设备，布置为清洁流体限制结构的表面的局部。

26.一种浸没式光刻设备，包括：

投影系统，用于将图案化的光束施加给衬底；

衬底台，用于支撑衬底；

流体限制结构，用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间限制浸没流体；以及

根据权利要求1至14中任意一项所述的清洁设备，布置为清洁衬底台的表面的局部。

27.一种光刻设备，包括：

衬底处理器，构造为在曝光期间在用来支撑衬底的衬底台上定位衬底，该衬底处理器构造为在衬底台上定位衬底之前旋转衬底；以及

衬底清洁器，构造为随着衬底旋转来清洁衬底表面的局部，所述衬底清洁器包括：用于提供原子团流的等离子体原子团源、用于将来自等离子体原子团源的原子团供给将被清洁的表面的导管和用于引导原子团以清洁所述局部的原子团限制系统，

其中所述原子团限制系统包括原子团限制室，在所述原子团限制室中设有所述导管的出口，且其中原子团限制室包括连接至负压力源的出口以使得原子团限制室内的压力低于光刻设备的周围区域，在原子团限制室的边缘与将被清洁的表面之间的间隙处，气体将倾向于流至原子团限制室内。

28.一种用于清洁浸没式光刻设备的衬底或部件的方法，该浸没式光刻设备包括用于支撑衬底的衬底台和用于在投影系统和衬底台和/或衬底之间限定浸没流体的流体限制结构，该方法包括：

利用等离子体原子团源提供原子团流；

利用导管将来自等离子体原子团源的原子团提供至将被清洁的表面；以及

利用原子团限制系统引导原子团以清洁所述表面的局部，

其中所述原子团限制系统包括原子团限制室，在所述原子团限制室中设有所述导管的出口，且其中原子团限制室包括连接至负压力源的出口以使得原子团限制室内的压力低于光刻设备的周围区域，在原子团限制室的边缘与将被清洁的表面之间的间隙处，气体将倾向于流至原子团限制室内。

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