CN101727017A - 光刻设备以及去除污染物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光刻设备以及去除污染物的方法，该光刻设备包括：流体供给系统，其配置以将清洁流体提供到将要清洁的表面。清洁流体包括：25-98.99wt％的水；1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和0.01-5wt％的表面活性剂。

Description

光刻设备以及去除污染物的方法

技术领域

本发明涉及光刻设备以及去除光刻设备中的污染物的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描衬底来辐射每一个目标部分。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到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和衬底之间的空间。在一个实施例中液体为蒸馏水，尽管可以应用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体可能也是合适的，尤其是润湿性流体、不能压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望地是具有比水折射率高的折射率的流体。除气体之外的流体尤其是期望的。这样能够实现更小特征的成像，因为曝光辐射在液体中将会具有更短的波长。(液体的作用也可以看作提高系统的有效数值孔径(NA)并且也增加了焦深。)还提出了其它浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达10nm的颗粒)的液体。这种悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的液体包括烃(例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液)。

将衬底或衬底和衬底台浸入液体浴器(参见例如美国专利US4,509,852)意味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机，而液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。

在浸没式设备中，浸没液体由流体处理系统或设备来处理。在一个实施例中，流体处理系统可供给浸没流体并且因此可以是流体供给系统。在一个实施例中，流体处理系统可限制流体，并且因此可以是流体限制系统。如果受限制的流体是液体，那么流体限制系统可具有液体限制结构。在一个实施例中，液体处理系统可给流体提供阻挡，并且因此可以是阻挡构件。在一个实施例中，流体处理系统可以生成或使用流体(例如气体)流作为无接触气体密封件，例如帮助处理液体(例如限制液体)。在一个实施例中，浸没液体可以用作浸没流体。在这种情形下，流体处理系统可以是液体处理系统。提出来的布置方案之一是液体供给系统通过使用液体限制系统只将液体提供在衬底的局部区域上(通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)和在投影系统的最终元件和衬底之间。提出来的一种用于布置上述布置方案的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出版物中公开了。液体可通过一个或更多个开口进入和离开系统。液体进入系统所经过的开口可以指定为入口，液体离开系统所经过的开口可以指定为出口。如图2和图3所示，液体优选地沿着衬底相对于最终元件移动的方向，通过至少一个入口供给到衬底上。在已经通过投影系统下面后，液体通过至少一个出口去除。也就是说，当衬底在元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一侧供给并且在一X一侧去除。图2是所述布置的示意图，其中液体通过入口供给，并在元件的另一侧通过与低压源相连的出口去除。在图2的示图中，液体沿着衬底相对于最终元件的移动方向供给，尽管这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口，图3示出了一个实例，其中在最终元件的周围在每侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。图2及图3中液体流动的方向由箭头所表示。

在图4中示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没式光刻方案。液体由位于投影系统PS每一侧上的两个槽状入口供给，由布置在入口沿径向向外的位置上的多个离散的出口去除。入口和出口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通过该孔投影。液体由位于投影系统PS的一侧上的一个槽状入口提供，而由位于投影系统PS的另一侧上的多个离散的出口去除，这造成投影系统PS和衬底W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口和出口组合可以依赖于衬底W的移动方向(另外的入口和出口组合是不起作用的)。注意到，图4中液体流动及衬底W的移动方向由箭头所表示。

提出来的另一种布置是提供具有液体限制构件的液体供给系统，液体限制构件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。在图5中示出了这样的布置。尽管在Z方向(沿光轴的方向)上可能存在一些相对移动，液体限制构件相对于投影系统在XY平面内基本上是静止的。在液体限制构件和衬底表面之间形成密封。在一实施例中，在液体限制结构和衬底表面之间形成密封且密封可以是无接触密封(例如气体密封)。在公开号为US2004-0207824的美国专利申请中公开了这样的系统，在此以引用的方式将该专利申请的内容整体并入本文中。

在公开号为EP1420300的欧洲专利申请和公开号为US2004-0136494的美国专利申请(在此以引用的方式将该两个申请的内容整体并入本文中)中公开了成对或者双台浸没式光刻设备的方案。这样的设备设置有两个用于支撑衬底的工作台。调平(levelling)测量在没有浸没液体的工作台的第一位置进行，曝光在存在浸没液体的工作台的第二位置进行。可替换地，设备只有一个工作台。

公开号为WO 2005/064405的PCT专利申请公开了浸没液体不受限制的全润湿布置。在这样的系统中，衬底的整个顶表面被覆盖在液体中。这可能是有利的，因为之后衬底的整个顶表面被暴露于大致相同的条件。这有利于衬底的温度控制和加工。在WO 2005/064405中，液体供给系统提供液体至投影系统的最终元件和衬底之间的间隙中。液体被允许泄露在衬底的其余部分上。在衬底台的边缘处的阻挡件防止液体流走，使得可以以一种可控制的方式从衬底台的顶表面去除液体。虽然这样的系统改善了衬底的温度控制和加工，但是仍旧可能出现浸没液体的蒸发。有助于缓解上述问题的一种方法已在公开号为US 2006/0119809的美国专利申请中所描述。提供了在所有位置上覆盖衬底W的构件，构件被设置以具有在构件与衬底的顶表面和/或用于保持衬底的衬底台的顶表面之间延伸的浸没液体。

光刻机器遇到的一个潜在的问题是在系统内和衬底的表面上出现污染颗粒。在系统中出现颗粒可导致在曝光过程中出现缺陷，例如，如果颗粒出现在投影系统和被曝光的衬底之间。污染可能不利地影响(例如流体容纳系统的)性能。因此，期望减少污染颗粒的出现。因此，光刻机器中的清洁系统是期望的。因为特定清洁流体与透镜和其他光学涂层不兼容，清洁可能是有问题的。

之前已经用超纯水(UPW)、例如TLDR-A0001的清洁剂或使用例如过氧化氢的物质清洁光刻设备中的表面。然而，这些试剂不一定总是能有效地将其清洁至期望的程度。本发明的实施例提供了清洁流体，其可有效地清洁光刻设备的表面。

发明内容

期望提供一种用于清洁光刻设备中的表面的系统。

根据本发明的一个方面，提供一种光刻设备，包括：流体供给系统，配置以将清洁流体提供到将要清洁的表面。清洁流体包括：25-98.99wt％的水；1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和0.01-5wt％的表面活性剂。

根据本发明的一个方面，提供一种清洁光刻设备中的表面的方法。该方法包括步骤：将清洁流体供给至将要清洁的表面。清洁流体包括：25-98.99wt％的水；1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和0.01-5wt％的表面活性剂。

根据本发明的一个方面，提供一种清洁流体用以清洁光刻设备的用途。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

图1示出根据本发明的一个实施例的光刻设备；

图2和3示出作为液体供给系统用于光刻投影设备中的流体处理结构；

图4示出用于光刻投影设备中的另一液体供给系统；

图5示出可作为液体供给系统用于本发明的一个实施例中的阻挡构件的横截面图；

图6示出可用于本发明的一个实施例中的另一阻挡构件的横截面图；

图7示出用于模拟浸没罩中的流动行为的实验性构架；

图8A是显示在软聚亚胺酯(PUR)管在不同溶剂中浸没24小时之后的重量变化的图表；

图8B是显示氟橡胶O形环在不同溶剂中浸没24小时之后的重量变化的图表；

图9A示出对于暴露于不同溶剂的软聚亚胺酯随时间的吸附和解吸附；

图9B示出对于暴露于不同溶剂的氟橡胶随时间的吸附和解吸附；

图10示出暴露于清洁流体并且之后被漂洗的PFA和Fluran管的TOC(总有机碳)水平；和

图11示出透镜涂层的扫描电镜(SEM)图：试验开始时的聚亚胺酯基涂层(左上方)、暴露于UPW的聚亚胺酯基涂层(中间左侧)、暴露于DEGBE的聚亚胺酯基涂层(左下方)、试验开始时的SiO_xC_yH_z涂层(右上方)、暴露于UPW的SiO_xC_yH_z涂层(中间右侧)、暴露于DEGBE的SiO_xC_yH_z涂层(右下方)。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：

-照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)；

-支撑结构(例如掩模台)MT，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；

-衬底台(例如晶片台)WT，构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和

-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，投影系统PS配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。

支撑结构MT保持图案形成装置。支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。支撑结构MT可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。已倾斜的反射镜将图案赋予由反射镜矩阵反射的辐射束。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统。投影系统的类型可包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合。投影系统的选择或组合是如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里任何使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所示的，设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，设备可以是反射型的(例如，采用如上类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的图案形成装置台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。

参照图1，照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将辐射束从源SO传到照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和照射器IL、以及如果需要时设置的束传递系统BD一起称作辐射系统。

照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器AD(原AM与附图不符)。通常，可以对照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将照射器IL用于调节辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，辐射束B通过投影系统PS，投影系统PS将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以采用形成第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)上。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，图案形成装置对准标记可以位于管芯之间。

可以将所示出的设备用于以下模式中的至少一种中：

在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。

在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而扫描运动的长度确定了目标部分的高度(沿扫描方向)。

在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予辐射束B的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每一次移动之后、或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。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

用于在投影系统PS的最终元件和衬底之间提供液体的布置是所谓的局部浸没系统。在这种系统中使用的液体处理系统(由图1中的标记IH表示)中，液体仅提供至衬底的局部区域。液体填充的空间在平面图中小于衬底的顶表面，液体填充的区域在衬底在区域下面运动时相对于投影系统PS保持基本静止。在图2-5中显示了四种不同类型的液体局部供给系统。在图2-4所公开的液体供给系统是如上面所描述的。

图5示意性地描述了具有阻挡构件12的液体局部供给系统。阻挡构件12沿投影系统PS的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸。(请注意，在下文中除非特别指出外，所提及的衬底W的表面也另外地或可替换地表示衬底台的表面。)阻挡构件12尽管在Z方向(在光轴的方向上)可能有一些相对移动，但在XY平面内基本上相对于投影系统是基本静止的。在一个实施例中，在阻挡构件和衬底W的表面之间形成密封，且该密封可以是无接触密封，例如流体密封，期望地是气体密封。

阻挡构件12至少部分地保持在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11中的液体。对衬底W的无接触密封16可围绕投影系统PS的像场形成，使得液体被限制在衬底W的表面和投影系统PS的最终元件之间的空间11内。空间11至少部分地由位于投影系统PS的最终元件下方且围绕投影系统PS的最终元件的阻挡构件12形成。经由液体入口13使液体进入到在投影系统PS下面且在阻挡构件12内的空间11中。可通过液体出口13去除液体。阻挡构件12可延伸到略微高于投影系统PS的最终元件的位置上。液面升高至最终元件的上方，使得提供了液体的缓冲。在一个实施例中，阻挡构件12具有内周，其在上端部处与投影系统PS或其最终元件的形状接近一致，且例如可以是圆的。在底部处，内周与像场的形状接近一致(例如是矩形的)，但这不是必需的。

在一个实施例中，液体被气体密封16保持在空间11中，在使用中，气体密封16形成于阻挡构件12的底部和衬底W的表面之间。气体密封16由气体(例如空气或者合成空气，但在实施例中，是N₂或者其他惰性气体)形成。在气体密封中的气体经由入口15在压力作用下被提供到介于阻挡构件12和衬底W之间的间隙。气体通过出口14被抽取。设置气体入口15上的过压、出口14上的真空水平以及间隙的几何形状，以使得形成限制液体的向内的高速气流。作用于阻挡构件12和衬底W之间的液体上的气体外力把液体保持在空间11中。入口/出口可以是围绕空间11的环形槽。环形槽可以是连续的或不连续的。气流能够有效地将液体保持在空间11中。这样的系统已经在公开号为US2004-0207824的美国专利申请中公开了。

其它的布置也是可能的，且从随后的描述中将会清楚，本发明的实施例可使用任何类型的液体局部供给系统作为液体供给系统。

一个或多个液体局部供给系统在液体供给系统的一部分和衬底W之间形成密封。该密封可以由液体供给系统的所述部分和衬底W之间的液体的弯液面来限定。液体供给系统的所述部分和衬底W的相对移动可能导致密封(例如弯液面)的损坏，并且因此泄露液体。在高速扫描时问题可能会更加严重。因为生产量的增加，期望增加扫描速度。

图6示出了作为液体供给系统一部分的阻挡构件12。阻挡构件12围绕投影系统PS的最终元件的周边(例如圆周)延伸，例如以使得阻挡构件(其有时被称为密封构件)在整体形状上基本是环形。投影系统PS可以不是圆形的，阻挡构件12的外边缘也可以不是圆形的，以使阻挡构件12不一定是环形的。阻挡构件12也可以是其他形状，只要其具有开口且通过所述开口投影束可以从投影系统PS的最终元件穿出即可。所述开口可位于中心。因此在曝光期间，投影束可以穿过保持在阻挡构件12的开口中的液体，并到达衬底W上。例如，阻挡构件12可以是大致矩形且不一定与在阻挡构件12高度上的投影系统PS的最终元件的形状相同。

阻挡构件12的作用是至少部分地将液体保持或限制于投影系统PS和衬底W之间的空间11内，以使得投影束可以穿过液体。液体的顶部液面高度很容易被存在的阻挡构件12所限定。在空间11内的液面高度被保持，以使得液体不会从阻挡构件12的顶部溢出。

由阻挡构件12把浸没液体提供至空间11(因此，阻挡构件可以认为是流体处理结构)。浸没液体的通道或流动路径穿过阻挡构件12。流动路径的一部分包含在腔26中。腔26具有两个侧壁28、22。液体穿过第一侧壁28进入到腔26中，并且之后穿过第二侧壁22进入空间11中。多个出口22把液体供给至空间11。在进入空间11之前液体分别穿过板28、22中的通孔29、20。通孔20、29的位置可以是任意的。

在阻挡构件12的底部和衬底W之间提供密封(这个特征表明阻挡构件可以是流体处理结构)。在图6中，密封装置被配置以提供无接触密封且由多个部件组成。在从投影系统PS的光轴径向向外位置处，设置(可选择的)流动板50，该流动板50延伸到空间内(不过没有到达投影束的路径上)，这有助于保持流出出口20的浸没液体在空间11上基本上平行流动。流动板50在其上具有通孔55，用于减小对沿阻挡构件12的光轴方向相对于投影系统PS和/或衬底W的移动的阻力。

在阻挡构件12的底表面上的流动板50的径向向外的位置上可以设置入口180。入口180可沿朝衬底W的方向提供液体。在成像期间，通过用液体填充衬底W和衬底台WT之间的间隙有助于防止在浸没液体中形成气泡。

在入口180的径向向外的位置上可以设置有抽取器组件70，其用于从阻挡构件12和衬底W和/或衬底台WT之间抽取液体。之后将对抽取器组件70进行更加详细的描述，且抽取器组件70形成无接触密封的一部分，该无接触密封在阻挡构件12和衬底W之间形成。抽取器组件70可以作为单相抽取器或两相抽取器操作。

在抽取器组件70径向向外的位置上可以设置有凹槽80。凹槽80通过入口82连接到周围气体环境。凹槽80经由出口84连接到低压源(图6中未明确示出)。入口82可相对于出口84位于径向向外的位置上。在凹槽80的径向向外的位置上可以设置气刀90。抽取器组件、凹槽和气刀的布置在公开号为US2006/0158627的美国专利申请中被详细公开。然而，在上述申请中，抽取器组件的布置是不同的。

抽取器组件70包括液体去除装置或者抽取器或者入口，诸如在公开号为US2006-0038968的美国专利申请中公开的那样，在此以引用的方式将该申请的内容整体并入本文中。可以使用任何类型的液体抽取器。在一个实施例中，液体去除装置70包括入口，该入口覆盖在多孔材料110中，多孔材料110用于从气体中分离液体以进行单液相液体抽取。位于多孔材料110下游的腔120保持在稍微小的负压下，并且填充有液体。腔120内的负压使得在多孔材料110的孔中形成的弯液面防止周围气体被抽到液体去除装置70的腔120内。然而，当多孔表面110与液体接触时，并无弯液面以限制流动，且液体可以自由流动到液体去除装置70的腔120内。多孔材料110的表面沿着阻挡构件12(并且围绕所述空间)沿径向向内延伸。穿过多孔材料110的表面的抽取速率根据多孔材料110被液体覆盖的程度而变化。

多孔材料110具有大量的小孔，每个小孔具有在5至50μm范围内的尺寸d孔(例如宽度(诸如直径))。多孔材料110可被保持在液体将被去除的表面(例如衬底W的表面)上方50至300μm范围内的高度处。在一个实施例中，多孔材料110至少是略微地亲水的，即与浸没液体(例如水)具有小于90°的接触角，期望地小于85°或期望地小于80°。

不可能总是能够避免气体被抽入到液体去除装置中，但多孔材料110会避免可能引起振动的大的不均匀的流动。由电铸、光学蚀刻和/或激光切割制成的微筛可被用作多孔材料110。适合的筛是由荷兰额比克(Eerbeek)的Stork Veco B.V.制备的。也可使用其它的多孔板或多孔材料的实体块，只要孔的尺寸适合于在使用中所经受的压力差的条件下保持弯液面。

在扫描衬底W的过程中(其中，衬底W在阻挡构件12和投影系统PS下面运动)，可以通过由移动衬底W施加的拉力朝向或远离光轴拖曳在衬底W和阻挡构件12之间延伸的弯液面115。这可能导致液体流失，其可导致液体蒸发、衬底冷却并且最终造成如上所述的收缩和重叠误差。由于液滴和光化学抗蚀剂之间的作用还可能或可替代地遗留下液渍。

虽然没有在图6中具体地显示，但液体供给系统具有用于处理液面高度变化的布置。这使得在投影系统PS和阻挡构件12之间积聚的液体可被处理且不溢出。这种液体的积聚(build-up)可能在之后描述的阻挡构件12相对于投影系统PS的相对移动期间发生。处理这种液体的一种方式是提供阻挡构件12，使得它非常大以便在阻挡构件12相对于投影系统PS移动期间在阻挡构件12的周边(例如圆周)上几乎没有任何压力梯度。在可替换的或另外的布置中，例如使用诸如与抽取器70类似的单相抽取器等抽取器，可从阻挡构件12的顶部去除液体。可替换的或另外的特征是疏液或疏水涂层。所述涂层可形成围绕包围开口的阻挡构件12的顶部和/或围绕投影系统PS的最后光学元件的带。所述涂层可以位于从投影系统PS的光轴沿径向向外的位置上。疏液或疏水涂层有助于把浸没液体保持在所述空间11中。

在例如其中提供了两个衬底台或平台的设备中，每个衬底台或平台承载一个衬底，在将投影系统下面的一个衬底台与投影系统下面的另一衬底台交换的过程中，存在困难。这是因为如果来自液体供给系统的液体在交换衬底台之前被去除，则干燥的液渍可能出现在投影系统的最终元件上。对于这个问题已经提出的可行的方案是提供遮蔽构件(例如伪衬底)，其可在交换衬底台期间位于投影系统下面。以这种方式，液体供给系统可在交换衬底期间继续保持，且不会形成干燥液渍。例如，在公开号为EP-1,420,299的欧洲专利申请公开中描述了这样的伪衬底。在另一种形式的遮蔽构件中，第二衬底台被使得靠近第一衬底台。两个衬底台在投影系统下面同时移动。如果两个衬底台之间的间隙小(或至少在其下面具有排水道)，那么液体流失应当是最小的。在一些情况下，衬底台WT具有由可旋转的或可收缩的突起延伸而成的顶表面，如成桥的形式。桥可被认为是遮蔽构件。在公开号为US 2007-0216881的美国专利申请公开中揭示了这样的布置。在这种形式的遮蔽构件的变形中，第二台不是第二衬底台，但其表面在衬底交换期间起到遮蔽构件的作用。这样的台可以用于测量并可称作为测量台。在衬底可利用(例如对于曝光)时，第一或第二衬底台移回到在投影系统下面。可以理解，遮蔽构件可另外地或可替代地用于单个衬底台的设备中，以便保持投影系统PS在例如衬底交换期间与衬底台上的液体接触。

对于例如图5和6中的液体处理系统的挑战是浸没系统(尤其在阻挡构件12的下面)可能被污染。这可能导致浸没液体与多孔构件110的表面的接触角的改变(增加)和/或导致阻塞多孔构件110中的孔。多孔构件110从亲液性质变成疏液性质可能导致抽取器70的性能损失。例如，与平常相比更多的气体可被抽取。如果降低抽取器70的性能，那么液体可能从空间11泄露并可能遗留在衬底W表面上。这是不期望的。另外地或可替代地，污染物可能遗留在衬底W的顶表面上或衬底台WT的顶表面上。由于这种污染物可能到达浸没液体中，这也是不期望的。描述了下文的几种方式，其中，这种类型的污染可被清洁。

颗粒污染物可能主要包括光致抗蚀剂和/或顶涂层材料，尽管也可能出现其它材料。

可在例如公开号为EP 1,628,163的欧洲专利申请公开出版物和公开号为US 2006-0158627的美国专利申请公开出版物中，找到关于单相抽取器可以如何用于浸没罩或液体限制系统或液体供给系统中的另外的示例。在大多数应用中，多孔构件将位于液体供给系统的下侧上，衬底W在投影系统PS下面可移动的最大速度至少部分地由穿过多孔构件110的液体的去除效率来确定。

单相抽取器还可用于两相模式中，其中，液体和气体被抽取(例如，50％气体，50％液体)。在此处术语单相抽取不能解释为仅抽取一相的抽取器，而是更通常地应当解释为包含通过其抽取气体和/或液体的多孔构件的抽取器。在一个实施例中，可在开口上没有多孔构件的情况下发生两相抽取。在一个实施例中，可以没有气刀90(即，气体供给环)。

上述的单相抽取器可用于液体供给系统中，该液体供给系统仅将液体供给至衬底的顶表面的局部区域上。另外，这样的抽取器可用于其它类型的浸没设备中。抽取器可用于除水之外的浸没液体。抽取器可用于所谓的“可渗漏密封(1eaky seal)”的液体供给系统中。在这样的液体供给系统中，液体供给至投影系统的最终元件和衬底之间的空间中。液体被允许从空间径向向外地渗漏。例如，使用浸没罩或液体限制系统或液体供给系统，其根据情况而不在其和衬底或衬底台的顶表面之间形成密封。仅可从“可渗漏密封”设备中的衬底的径向向外的位置获取浸没液体。相关于单相抽取器作出的描述可应用于其它类型的抽取器，例如，没有多孔构件的抽取器。这样的抽取器可用作抽取液体和气体的两相抽取器。

在光刻设备中，一个或多个表面(例如浸没空间的表面(例如浸没罩和/或衬底台WT的表面))中的的污染物如果没有被移除，可随着时间积聚。这样的污染物可由来自顶涂层颗粒的碎片和/或来自抗蚀剂的碎片构成。碎片通常包括取代基丙烯酸聚合物，例如氟化的聚甲基丙烯酸甲酯树脂。清洁流体可被供给至表面，用于去除出现的污染物。

在一个实施例中，光刻设备是浸没式光刻设备。在一个实施例中，流体供给系统是清洁流体供给系统。

本发明的实施例涉及包括流体供给系统的光刻设备，该流体供给系统被配置以将清洁流体提供到将被清洁的表面。根据本发明的实施例的清洁流体包括：25-98.99wt％(重量百分含量)的水，1-74.99wt％的溶剂以及0.01-5wt％的表面活性剂，该溶剂选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮。

在一个实施例中，出现在清洁流体中的水的量是25-98.99wt％，例如50-85wt％或65-80wt％，例如约75wt％。在一个实施例中，水是清洁的，例如水可以是超纯水。

在一个实施例中，出现在清洁流体中的溶剂的量为1-74.99wt％，例如15-50wt％或20-35wt％，例如约25wt％。应当选择溶剂以与将要被去除的污染物合理匹配。例如这可利用汉森(Hansen)理论(参见，例如Hansen Solubility Parameters，Charles M.Hansen，2^nd edition，CRC press，ISBN 0-8493-7248)来确定。典型地，溶剂将具有至少50％的匹配，其利用Hansen理论确定(即，它将位于Hansen溶解度球的中心附近)。所使用的溶剂还将通常能够在水中完全混合。在一个实施例中，溶剂可在水中具有大于10wt％的溶解度。在一个实施例中，溶剂可具有高于38℃的闪点(flash point)，例如高于70℃或高于93℃。

用于清洁流体中的二元醇醚类可以包括丙二醇醚类，如丙二醇甲醚(PGME)，二丙二醇甲醚(DPGME)，三丙二醇甲醚(TPGME)，丙二醇乙醚(PGEE)，丙二醇正丙醚(PGPE)，二丙二醇正丙醚(DPGPE)，丙二醇正丁醚(PGBE)，二丙二醇正丁醚(DPGBE)，三丙二醇正丁醚(TPGBE)和丙二醇叔丁醚(PGTBE)；二元醇醚类，如二甘醇甲醚(DEGME)，二甘醇乙醚(DEGEE)，二甘醇丙醚(DEGPE)，乙二醇丁醚(EGBE)和二甘醇丁醚(DEGBE)；丙二醇醚乙酸酯类，如丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)和二丙二醇甲醚乙酸酯(DPGMEA)，和二元醇醚乙酸酯类，如乙二醇丁醚乙酸酯(EGBEA)和二甘醇丁醚乙酸酯(DEGEA)。在一个实施例中，二元醇醚可以选自DEGBE，DEGPE，PGME和DPGME。在一个实施例中，二元醇醚是DEGBE。

用于清洁流体中的酯类可以包括具有酯功能团的化合物。合适的化合物包括乳酸甲酯，乳酸乙酯，乳酸丙酯，乳酸丁酯，γ-丁内酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，乙酸叔丁酯和γ-丁醇(butyrol)乙酸酯。在一个实施例中，酯是二元酯。在一个实施例中，酯是乳酸乙酯或乳酸丁酯(butyrolactate)。

用于清洁流体中的酮类可以包括环己酮或双丙酮醇。

用于清洁流体中的醇类可以包括甲醇，乙醇，丙醇，如异丙醇，叔丁醇，4-甲基-2-戊醇和环己醇。通常，当醇类存在于清洁流体中时，它们可以以1至30wt％的量使用。

在一个实施例中，溶剂选自一种或更多种二元醇醚或酯。在一个实施例中，溶剂选自一种或更多种二元醇醚。

在一个实施例中，溶剂是从DEGBE或乳酸乙酯中选择的。在一个实施例中，溶剂是DEGBE。

在一个实施例中，溶剂符合危险品索引(Hazmat Index)上的规定1或2。

在一个实施例中，溶剂未出现在致癌物质的加利福利亚列表(California list)上(State of California Environmental Protection Agency，Office of Environmental Health Hazard Assessment Safe Drinking Water andToxic Enforcement Act of 1986 Chemicals known to the State to cause Canceror Reproductive Toxicity，参见，例如，在2007年6月1日的在www.oehha.ca.gov/prop65/prop65_list/files/060107LST.pdf上的列表。)

在一个实施例中，溶剂符合美国国家消防协会(NFPA)对半导体工业安全的规定。NFPA的评定等级通常记载在化学品安全说明书(MSDS)上。

在一个实施例中，溶剂符合臭氧消耗的加利福尼亚列表的规定。

在一个实施例中，表面活性剂存在的量是0.01-5wt％，例如0.01-2wt％或0.1-0.5wt％，例如约0.3wt％。

在一个实施例中，表面活性剂是疏水表面活性剂。疏水表面活性剂通常用于去除疏水污染物。疏水聚氧乙烯(PEO)基团在非离子型表面活性剂中的百分比可确定疏水性。疏水性可通过测量表面活性剂的亲水亲油平衡(HLB)来量化。低HLB的表面活性剂是更疏水的并且易于形成水在油中的乳液。高HLB的表面活性剂是更亲水的并且易于形成油在水中的乳液。例如，F68的HLB值大于24，而L61的HLB值是1-7。因此，与F68相比，L61是更疏水的表面活性剂。表面活性剂的HLB值通过分析表面活性剂的特性来确定。常见表面活性剂的HLB值可在适合的参考书中找到，例如Handbook of Pharmaceutical Excipients，3^rd Edition。

在一个实施例中，表面活性剂的HLB值小于24，期望地小于10。

在一个实施例中，表面活性剂具有好的润湿性。表面活性剂的润湿性可通过标准润湿性测试(例如EN1772)来确定。在一个实施例中，具有好的润湿性的表面活性剂在EN1772测试中将具有小于100秒的值，例如小于80秒。

在一个实施例中，表面活性剂具有好的可漂洗性。表面活性剂的可漂洗性可例如通过测量在漂洗水的出口中的剩余的TOC(总有机碳)的水平来确定。在一个实施例中，具有好的可漂洗性的表面活性剂可导致有机化合物的含量为5ppb或更小，期望地为1ppb或更小；和/或在根据本发明的实施例使用时的每毫升漂洗水中的具有50nm或更大的尺寸的颗粒含量不多于2个颗粒。这样的有机化合物的含量和/或颗粒含量可出现在漂洗过程结束时的漂洗水中，例如在已经用超纯水漂洗30分钟时。

在一个实施例中，表面活性剂具有低的起泡特性。表面活性剂的起泡可以例如通过罗西米尔斯(Ross-Miles)测试(ASTM D1173)来确定。在一个实施例中，具有低起泡特性的表面活性剂将在Ross-Miles测试中具有低于36.5em的泡沫高度值，例如小于15cm或小于5cm。

在一个实施例中，术语“表面活性剂”是指表面活性剂的混合物。在一个实施例中，使用表面活性剂的混合物，使得表面活性剂将具有适合的润湿性、可漂洗性和起泡特性。

在一个实施例中，表面活性剂选自一种或更多种非离子型的、阳离子型的或阴离子型的表面活性剂。在一个实施例中，表面活性剂是从非离子型表面活性剂中选出的一种或更多种。在一个实施例中，表面活性剂包括非离子型表面活性剂，其是具有1000-3000分子量的环氧乙烷(ethylene oxide)/环氧丙烷嵌段共聚物(propylene oxide blockcopolymer)。适合的这种表面活性剂是来自BASF的Pluronic

L61。在一个实施例中，表面活性剂包括消泡沫润湿剂，例如来自Air Products的Envirogen

AD01。

在一个实施例中，表面活性剂包括Pluronic

L61和Envirogen

AD01的混合物，例如0.2wt％的Pluronic

L61和0.1wt％的Envirogen

AD01。

在一个实施例中，清洁流体还包括pH调节化学试剂。如果存在pH调节剂，pH调节剂可用于确保清洁流体的pH值是7-10，例如8-10或9-10。适合的pH调节化学试剂可包括无机碱(例如氢氧化钠、氢氧化钾或磷酸盐缓冲剂)。增加溶液的pH值可减小污染物和表面之间的粘结力，并且因此可导致更有效地进行清洁。然而，通常应当避免增加pH值超过10，因为这可能导致对光刻设备的部件(例如透镜)的损坏。

在一个实施例中，清洁流体可不具有包含氮的化合物。在一个实施例中，清洁流体可没有氨和胺。这些化合物是易挥发的碱，并且可不利地影响光致抗蚀剂的处理过程。

在一个实施例中，清洁流体由以下成分构成：25-98.99wt％的水、1-74.99wt％的溶剂、0.01-5wt％表面活性剂以及视情况可选的pH调节化学试剂，其中，溶剂选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇以及酮。在这种实施例中，这种清洁流体的pH值通常为7-10。

在一个实施例中，清洁流体由以下成分构成：65-80wt％的水、20-35wt％的溶剂、0.01-5wt％的表面活性剂以及视情况可选的pH调节化学试剂，其中，溶剂选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇以及酮。

在一个实施例中，清洁流体由以下成分构成：74.7wt％的水、25wt％的DEGBE、0.2wt％的PluronicL61以及0.1wt％的Envirogem

AD01。

在一个实施例中，清洁流体由以下成分构成：84.9wt％的水、15wt％的乳酸乙酯以及0.1wt％的Pluronic

L61。

通常，表面活性剂认为是通过从表面移除污染物来施加清洁作用。表面活性剂通常包括亲水部分和疏水部分。疏水部分能够粘结至有机颗粒和/或表面，同时，亲水部分朝向水。表面活性剂可以下述方式中的一种或更多种方式支持清洁：通过帮助润湿疏水表面；通过产生表面电荷，从而导致颗粒和表面之间的排斥力；通过在颗粒和表面之间蔓延(之后，位阻(steric hindrance)将推动颗粒远离所述表面，从而减小范德华力和静电力)和/或通过包裹悬浮的污物颗粒，有效地保护颗粒用以再沉积。

溶剂通常认为主要通过化学分解来去除污染物。然而，使用纯溶剂可能是不利的，因为它们可能损害光刻设备。在本发明的一个方面中，期望清洁流体不会对光刻设备造成不可接受的程度的损害。典型地，本发明的实施例的清洁流体将对设备造成最小的损害。可在这样的光刻设备中使用的和对溶剂的损害尤其敏感的材料是聚亚胺酯软管，其可用作浸没液体(典型地为超纯水)的柔性软管，和氟橡胶O形环。然而，这些材料未在每一光刻设备中使用。如果光刻设备包括聚亚胺酯或氟橡胶(含氟聚合物)，则选择不损坏这样材料的溶剂可能是有利的。基于存在或不存在对清洁流体的成分造成的损害尤其敏感的材料，本领域技术人员将能够选择适合的清洁流体。例如，将选择溶剂，使得它不会损害这样的材料。在正常使用中，清洁流体将在清洁流体所接触的材料上造成小于10％的重量变化，例如小于5％的重量变化或小于1％的重量变化。在一个实施例中，在进行了24小时或12小时或6小时的浸没测试中，对损害敏感的材料浸没在清洁流体中，典型地浸没材料将有小于10％，例如小于5％的重量变化。对这样的材料的损害还可通过目视检查或通过测量在功能化的性质上的变化来进行评估。清洁流体还应当对透镜的涂层造成最小的损害。典型地，疏水涂层存在于位于穿过透镜的光学路径的外侧上的透镜元件上。施加涂层，以在透镜处提供正确的水/空气界面接触角。这样的涂层的示例是通过等离子体工艺施加的SiO_xC_yH_z涂层(并且其以与特氟隆相类似的方式工作)和聚亚胺酯基涂层。本发明的清洁流体将典型地对这些材料造成最小的损害。例如，涂层/透镜的接触角将典型地通过使用清洁流体改变小于10％，例如小于5％。

在一个实施例中，在氟橡胶存在于光刻设备中时，如果PGMEA存在于清洁流体中，则典型地它的量将会是小于2％的PGMEA。在这样的实施例中，典型地，在清洁流体中不使用PGMEA。

在一个实施例中，在氟橡胶存在于光刻设备中时，如果丁基内酯出现在清洁流体中，则典型地它的量将会是小于10％的丁基内酯。在这样的实施例中，典型地，在清洁流体中不使用丁基内酯。

在一个实施例中，在聚亚胺酯存在于光刻设备中时，如果PGMEA出现在清洁流体中，则典型地它的量将会是小于20％的PGMEA。在这样的实施例中，典型地，在清洁流体中不使用PGMEA。

在一个实施例中，在透镜涂层是聚亚胺酯类涂层时，如果DGMEA出现在清洁流体中，则典型地它的量将会是小于15％的DGMEA，更典型地是小于5％的DGMEA。在这样的实施例中，典型地，在清洁流体中不使用DGMEA。

本发明的清洁流体由水、溶剂、表面活性剂和视情况可选的pH调节剂的混合物配制而成，并且显示出有效的污染物去除性质。在本发明的实施例的一个方面中，清洁流体对光刻设备造成最小的损害。

可通过使清洁流体流过表面而将清洁流体供给至将要清洁的表面上。清洁流体流可以持续任何期望长度的时间，但设想例如直到半小时、例如直到5分钟、直到10分钟或甚至直到15分钟足以提供清洁作用。清洁流体可以另外地或可替代地供给至表面，之后在被冲洗或抽吸出去之前保持一段时间(例如直到15分钟、10分钟或5分钟)。这一过程可重复一次或更多次。

清洁之后，通常用超纯水漂洗表面。漂洗可执行一段时间，例如半小时，例如直到15分钟。漂洗用于去除清洁流体的所有痕迹。在漂洗之后，系统中的污染物水平使得有机化合物的含量是5ppb或更小，期望地是1ppb或更小，和/或颗粒含量为每毫升浸没液体中具有50纳米或更大的颗粒不大于2个，期望地是每毫升浸没液体中具有50纳米或更大的颗粒不大于0.5个。

清洁过程通常在线进行，并且因此对设备的工作具有最少的中断。整个清洁过程可仅用1小时的设备最大停机时间来完成。因此清洁过程可在相对频繁的基础上进行，例如在每批次结束时，或每周一次，或可替代地需要清洁的任何时间。频繁的清洁具有可将污染物水平始终保持在非常低的水平的优点。如果需要，此处所描述的清洁过程可与一个或更多个可以离线进行的、较不频繁的清洁过程相结合地进行，例如机械喷雾或超声波(mega-sonic)清洁技术。然而，使用在此处描述的清洁过程和/或清洁液的潜在优点是可以减少进行这样的离线清洁方法的频率或可完全不使用这样的离线技术。

在一个实施例中，整个清洁过程在室温时进行，例如约25℃。

期望地，本发明的清洁流体不对被清洁的光刻设备造成损害。然而，为了防止发生任何损害，光刻设备的特定部件可与清洁流体隔离开。这可通过使用例如在2008年7月25日申请的申请号为61/129,871的美国专利申请中描述的方法来实现。

在一个实施例中，光刻设备的特定部件与清洁流体隔离开，以防止发生损害。

示例

清洁测试

在浸没罩(IH)的清洁程序过程中，清洁流体将流过阻尼器(damper)材料的表面，且通过SPE(单相抽取)材料。清洁流体将不能达到浸没罩的其它部件。为了模拟这种行为，设计了流动单元，其可引导流平行于表面或穿过SPE材料片。在图7中示出实验性的构型。

两个代表性的污染物是顶涂层(由JSR Micro制造的TCX041)和抗蚀剂(TOK制造的TARF6239)。抗蚀剂和顶涂层材料使用电喷涂方法喷涂在样品上。之后在流动单元中使用多种清洁剂/溶剂混合物清洁样品。结果显示在下表中。

清洁剂	添加剂	材料	时间	PRE顶涂层	残余的顶涂层	PRE抗蚀剂
							TLDR001(参考)水Ra 2R 111KS 3053TLDR001(参考)5％DEGBE5％DEGBETLDR001(参考)	无无无无无0.1％L610.1％F68-	SSSSSSSSSSSSSSSSLPS	303030303010303030	50-75％0％未测试未测试5％未测试未测试未测试未测试	大量0大量少量大量大量大量	39％0％48％43％39％8％81％23％44％

SS＝不锈钢

LPS＝激光穿孔钢(不锈钢(AISI 316L)板，其中使用激光制造了约20微米的孔)。

从上表得出下述结论：

●用水的控制试验未显示出去除任何颗粒。

●对于顶涂层清洁试验，在清洁之后测量到清楚的残留物。清洁效率(被去除的物质)通过对剩余残留物的修正计算得到。

●TARF模型污染仅遗留少量残留物。未计算修正。

●参考的清洁剂TOK TLDR001显示出对顶涂层(TCX041)在30分钟的暴露时间之后有50-75％PRE(颗粒去除效率)。TARF 6239的PRE对SS是39％和对LPS是44％。这些材料之间的差别在确定的精度范围内。显示出清洁力的影响相对于衬底的影响是主要的。因此，期望对LPS上仅进行有限数量的试验。

●其它的商业清洁剂混合物与TLDR A001相比没有显示出改善。

SS＝不锈钢

LPS＝激光穿孔钢(不锈钢(AISI 316L)板，其中使用激光制造了约20微米的孔)。

从上表得出以下结论：

●能获得最好PRE的是50％DEGBE溶于50％UPW的溶液和30分钟的暴露时间。PRE对来自阻尼器材料以及SPE材料的顶涂层(TCX041)和抗蚀剂(TarF6239)都是100％。没有观察到残留物。

●对浓度较低的25％的DEGBE进行了测试。效果最佳的表面活性剂的混合物包含0.2％普郎尼克(Pluronic)表面活性剂和0.1％Envirogem AD01。

●溶剂GBL是较不期望的，因为TarF 6239的PRE很低。

●对于乳酸乙酯(EL)，发现相对大量的残留。认为是这可能是由于溶剂本身的原因，可通过增加pH值至7-10来去除。

总之，下述的清洁混合物显示出(潜在地)最好的溶剂清洁结果：

1)DEGBE 25％ 0.2％L61+AD01；和2)15％乳酸乙酯+0.1％L61。可以通过使用较高的pH和通过使用具有较高除污力的表面活性剂混合物对清洁混合物进行改进。

洗涤和漂洗次序可以被调整以减少/消除遗留的残留物。残留物被粘结使得它们不能通过洗涤和漂洗次序来去除，这些残留物可能不会对设备的工作有不利的作用。

损害测试

对于本发明的清洁流体，期望限制可能由流体对光刻设备造成的损害。可在这样的设备中使用的最敏感的材料中的两种是聚亚胺酯(PUR)软管和氟橡胶，其是用于制造例如O形圈的含氟弹性体。使用不同浓度的溶剂在这些材料上进行24小时的浸没测试。通常，清洁的接触时间约为30分钟。因此24小时浸没测试代表了最差情形的假定。

结果在图8A和8B中显示出。

从这些实验中，可得出：

●如果对于敏感材料在24小时浸没测试中，溶剂(混合物)显示出大于10％的重量增加，则该溶剂(混合物)可能具有过大的侵蚀性而不能使用。对于DMSO，即使在稀释的浓度下也会发生这样的情形。

●另外相对温和的溶剂(例如4甲基2戊醇)显示出接近10％的重量变化。可能通常其它浓度的溶剂(其是比4甲基2戊醇更强)在没有添加水的情况下不能被使用。

因此，确定水在清洁流体中的适合的浓度。

对于PUR软管和氟橡胶，还确定了24小时吸附和解吸附曲线，并且结果显示在图9A和9B中。再次，因为清洁流体的接触时间将通常为约30分钟，所以24小时曲线认为是最差情形的假定。

对于透镜下面的TOC水平，位于透镜上游的材料是重要的。暴露面积和解吸附速度(毫克/厘米²小时)的结合可用于提供在清洁(仅由于解吸附)之后对实际的ppb水平的估计且显示在下表中。

从这些结果，可得出这些结论：

●不能预估对PFA管道的影响，因为材料的吸附低于所使用的方法的探测限度(重量变化＜0.001％/小时)。然而，供给管线通常将包含大于25米的PFA管(约2500平方厘米)，使得即使低的吸附速度也可以影响TOC水平。

●氟橡胶是供给管线中的敏感材料(相对高的解吸附值)，但它仅有有限的表面积(＜1平方厘米)，并且因此对TOC水平有较小的重要性。

●Fluran软管显示出居中的解吸附速度。这对TOC水平可能是重要的贡献。

●PUR管道通常连接至浸没罩的出口，因此不会影响透镜下面的UPW。它将对排出的废弃物的TOC水平产生作用。通常，废弃物中的TOC水平的要求是较不关键的，但是依赖于当地对废水排放的规定。

测量清洁之后由于解吸附的TOC水平

在漂洗试验中，25米PFA和1米Fluran管暴露于下列清洁流体：具有0.2％L61和0.1％AD01的25％DEGBE。在30分钟的暴露之后，管被清空且连接至希弗斯(Sievers)ppt TOC监测器。

为了提高测试的检测极限，UPW流保持很低：0.2升/分钟。以这种方式，解吸附的有机物存在于较小的体积中，并且因此期望有较高的浓度。在标准条件下，UPW供给管线中的流速约为1.5升/分钟。管的长度选择成实际的(对PFA是25米)或对Fluran来说更长(1米而不是0.2米)，用于提高检测极限。

所有测量的TOC水平对于1.5升/分钟的流量和管道的实际长度进行校正。结果显示在图10中。

从所述结果，可得出下述的结论：

●参考混合物的浓度显示出在30分钟之后TOC水平为7-10ppb(对于PFA软管)。

●PFA测试软管的整个漂洗过程(TOC＜1ppb)花费约3小时。

●25％DEGBE混合物在30分钟漂洗之后显示出2-3ppb的水平。

●漂洗至＜1ppb水平花费1.5小时。这与TOK TLDR A001参考混合物相比是更好的。

●Fluran软管(在0.25小时之后＜1ppb)在清洁之后对TOC水平的作用有限。

在实际条件下的总的TOC水平还依赖于下面提及的因素，其可显著地影响漂洗过程。

●供给管线、ILCC和IH：O形环、阀等的三维尺寸设计的影响

●在清洁流体(低表面张力)和具有高表面张力的UPW之间的润湿的表面积差

●清空供给管线的可能性(湿至干的循环)。这可提高漂洗掉化学试剂的效率。

测量管的机械损害

为了确定Fluran(输入侧)和PUR软管(输出侧)的机械性质是否由于溶剂吸收发生变化，进行了浸没测试。在1小时和24小时的浸没之后，重量增加并且测量了管的剪切模量。在下表中给出测试的结果。

剪切模量G’和弹性模量E之间的关系：由下述公式给出(表示G模量变化正比于E模量变化)：

$G^{\′}=\frac{E}{2(1+v)}$

从上表中总结如下：

●Fluran G模量变化对于24小时的最差情形测试来说小于10％。

●氟橡胶G-模量变化对于24小时的最差情形测试来说是30％。

据估计，短的暴露(30分钟)将仅导致小的变化。

测试透镜涂层

具有聚亚胺脂类涂层和分子式为SiO_xC_yH_z的硅树脂类的涂层的测试样品浸没在25％DEGBE混合清洁流体中24小时或浸没在UPW中24小时。使用光学显微镜和SEM对样品进行评价，和与如在所接受的条件下的样品进行比较。

对下述的侧密封涂覆的样品进行测试：

●在石英上的聚亚胺脂类侧密封涂层；和

●在石英上的硅树脂类/Ta₂O₅涂层。

在图11中显示出获得的SEM图。

聚亚胺脂类涂覆的样品的玻璃衬底部分地覆盖有薄的模糊的涂层。样品上的一些地方显示出破碎的TiO₂底涂层和不规则厚度的粘性(涂层)材料。

SEM照片显示在涂层的结合力上有大的变化。一些涂层开始剥落。

总结如下：

●在使用DEGBE的24小时浸没测试之后，显示出涂层的劣化。然而，这个测试是最差情形假定。由于测试的样品的品质，还可以是部分地劣化。

硅树脂涂覆的材料由单侧均匀涂覆的25mm直径的石英衬底构成。涂层结构上的变化可由SEM在浸没之前和之后通过SEM测量来检测。

●检测到DEGBE溶液对硅树脂涂层没有影响。因此24小时DEGBE测试通过。

在本发明的第一方面中，提供一种光刻设备，包括：流体供给系统，配置以将清洁流体提供到将要清洁的表面，所述清洁流体包括：

25-98.99wt％的水；

1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和

0.01-5wt％的表面活性剂。

在根据本发明的第一方面的第二方面中，所述表面活性剂是疏水表面活性剂。

在根据本发明的第一方面或第二方面的第三方面中，所述水存在于所述清洁流体中的量是50-85wt％。

在根据本发明的第一至第三方面中的任一方面的第四方面中，所述水存在于所述清洁流体中的量是65-80wt％。

在根据本发明的第一至第四方面中的任一方面的第五方面中，所述溶剂存在于清洁流体中的量是15-50wt％。

在根据本发明的第一至第五方面中的任一方面的第六方面中，所述溶剂存在于所述清洁流体中的量是20-35wt％。

在根据本发明的第一至第六方面中的任一方面的第七方面中，所述溶剂选自一种或更多种二元醇醚或酯。

在根据本发明的第一至第七方面中的任一方面的第八方面中，所述溶剂是二甘醇丙醚。

在根据本发明的第一至第八方面中的任一方面的第九方面中，所述表面活性剂的存在量是0.01-2wt％。

在根据本发明的第一至第九方面中的任一方面的第十方面中，所述表面活性剂选自一种或更多种非离子型表面活性剂。

在根据本发明的第一至第十方面中的任一方面的第十一方面中，所述表面活性剂包括非离子型表面活性剂，所述非离子型表面活性剂包括具有1000-3000分子量的环氧乙烷/环氧丙烷的嵌段共聚物。

在根据本发明的第一至第十一方面中的任一方面的第十二方面中，所述清洁流体包括：

65-79.99wt％的水；

20-34.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；

0.01-5wt％的表面活性剂；和视情况可选的

pH值调节化学试剂。

在根据本发明的第一至第十二方面中的任一方面的第十三方面中，所述清洁流体还包括pH值调节化学试剂。

在根据本发明的第十三方面的第十四方面中，所述清洁流体的pH值是7-10。

在根据本发明的第十四方面的第十五方面中，所述清洁流体的pH值是8-10。

在根据本发明的第十五方面的第十六方面中，所述清洁流体的pH值是9-10。

在根据本发明的第一至第十二方面中的任一方面的第十七方面中，所述清洁流体基本上由以下成分构成：

74.7wt％的水；

25wt％的二甘醇丙醚；

0.2wt％Pluronic

L61；和

0.1wt％Envirogem

AD01。

在根据本发明的第一至第十二方面中的任一方面的第十八方面中，所述清洁流体基本上由以下成分构成：

84.9wt％的水；

15wt％的乳酸乙酯；和

0.1wt％的PluronicL61。

在根据本发明的第一至第十八方面中的任一方面的第十九方面中，所述光刻设备是浸没式光刻设备。

在根据本发明的第一至第十九方面中的任一方面的第二十方面中，所述流体供给系统是清洁流体供给系统。

在本发明的第二十一方面中，提供一种清洁光刻设备中的表面的方法，所述方法包括步骤：将清洁流体供给至将要清洁的表面，所述清洁流体包括：

25-98.99wt％的水；

1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和

0.01-5wt％的表面活性剂。

在根据本发明的第二十一方面的第二十二方面中，所述清洁流体是根据上述第二至第十八方面中任一方面所限定的。

在本发明的第二十三方面中，提供一种根据上述第一至第十八方面中任一方面所限定的清洁流体用于清洁光刻设备的用途。

尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以在制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件方面有其他的应用，例如，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(LCDs)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情况中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使抗蚀剂固化。在抗蚀剂固化之后，图案形成装置从抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。

在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。

尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。

以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的情形下，可以对本发明进行修改。

Claims (10)

1.一种光刻设备，包括：流体供给系统，配置以将清洁流体提供到将要清洁的表面，所述清洁流体包括：

25-98.99wt％的水；

1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和

0.01-5wt％的表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述表面活性剂是疏水表面活性剂。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述溶剂选自一种或更多种二元醇醚或酯。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述溶剂是二甘醇丙醚。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的设备，其中，所述清洁流体包括：

65-79.99wt％的水；

20-34.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；

0.01-5wt％的表面活性剂；和视情况可选的

pH值调节化学试剂。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其中，所述清洁流体还包括pH值调节化学试剂。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备，其中，所述清洁流体基本上由以下成分构成：

74.7wt％的水；

25wt％的二甘醇丙醚；

0.2wt％

L61；和

0.1wt％

AD01。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其中，所述清洁流体基本上由以下成分构成：

84.9wt％的水；

15wt％的乳酸乙酯；和

0.1wt％的L61。

9.一种清洁光刻设备中的表面的方法，所述方法包括步骤：将清洁流体供给至将要清洁的表面，所述清洁流体包括：

25-98.99wt％的水；

1-74.99wt％的选自一种或更多种二元醇醚、酯、醇和酮的溶剂；和

0.01-5wt％的表面活性剂。

10.根据权利要求1-8中任一项所限定的清洁流体用于清洁光刻设备的用途。

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