CN101923291B - 光刻设备、控制该设备的方法和使用光刻设备制造器件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浸没光刻设备、控制所述设备的方法以及使用光刻设备制造器件的方法。所述浸没光刻设备包括:衬底台,被配置以支撑衬底;投影系统,被配置以将图案化的辐射束投影到衬底上;液体处理系统,被配置以将浸没液体供给和限制到投影系统与衬底、或衬底台、或衬底和衬底台两者之间所限定的空间;和控制器,用于基于所述路径上的转弯之间的距离在衬底台穿过路径在液体处理系统下面移动期间控制衬底台相对于液体处理系统的移动速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种光刻设备、控制光刻设备的方法以及使用光刻设备制造器件的方法。
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例如集成电路(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,在所述步进机中,通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分;以及所谓扫描器,在所述扫描器中,通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底上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,尽管也可以应用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而,其他流体可能也是合适的,尤其是润湿性流体、不可压缩的流体和/或具有比空气高的折射率的流体,期望地是折射率比水高的流体。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。)还提出了其他浸没液体,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应当加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机,而且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,由流体处理系统、装置结构或设备来处理浸没流体。在实施例中,流体处理系统可以供给浸没流体,并且因此可以是流体供给系统。在实施例中,流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体,从而可以是流体限制系统。在实施例中,流体处理系统可以为浸没流体提供阻挡件,且因此可以是阻挡构件,例如流体限制结构。在实施例中,流体处理系统可以产生或使用气体流,例如用以帮助控制所述流和/或控制浸没流体的位置。气体流可以形成用于限制浸没流体的密封,使得流体处理结构可以被称作为密封构件,这样的密封构件可以是流体限制结构。在实施例中,浸没液体可以用作浸没流体。在这种情况下,流体处理系统可以是液体处理系统。关于上述的描述,可以理解在这一段落中所提及的针对流体所限定的特征可以包括针对液体所限定的特征。
发明内容
在浸没式光刻术中,可能会从空间损失一些液体到被曝光的衬底或用于支撑衬底的衬底台上。所损失的液体可以引起缺陷风险。衬底/衬底台上所出现的液体的液滴之后与空间中的液体碰撞,例如与液体的弯液面碰撞,可能导致在空间中诸如气泡的气体体积的形成。气泡可能会干扰被朝向衬底的目标部分引导的成像辐射,以影响在衬底上成像的图案。
例如期望减小或消除这样的成像缺陷风险,同时增加生产量。
根据一个方面,提供了一种浸没光刻设备,所述浸没光刻设备包括:投影系统,所述投影系统被配置以将图案化的辐射束引导到衬底上;正对表面,所述正对表面包括台或由所述台支撑的衬底或所述台和由所述台支撑的衬底两者;液体处理系统,所述液体处理系统被配置以将浸没液体供给和限制到在所述投影系统和所述正对表面之间限定的空间;和控制器,所述控制器用于在所述台在所述液体处理系统的下面移动期间控制所述台相对于所述液体处理系统的移动,且所述控制器被配置以基于在所述移动的方向上的变化位置之间的距离来改变所述移动的速度。
根据一个方面,提供了一种选择在浸没光刻设备的液体处理结构下面的台的路径的方法,所述方法包括步骤:确定必须在所述液体处理结构下面穿过的所述台的区域;确定在所述液体处理结构下面的所述台的移动的可能的方向;确定所述区域之间的多个可能的路径,所述区域的路径包括必须沿着所述可能的方向中的一个方向在所述液体处理结构下面穿过的所述台的一个或更多个区域上的移动;基于依据在所述路径中的方向上的变化位置之间的距离所确定的移动的最大可允许速度,来计算所述多个可能的路径中的每一个路径的总的时间;和基于对所述计算得到的总的时间的比较,选择所述多个可能的路径中的一个路径。
根据一个方面,提供了一种使用光刻设备制造器件的方法,所述方法包括步骤:将来自投影系统的图案化的辐射束通过液体投影到衬底上;和相对于所述投影系统移动所述衬底通过路径,其中所述衬底相对于所述投影系统的移动的速度被基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离进行改变。
根据一个方面,提供了一种使用光刻设备制造器件的方法,所述方法包括步骤:通过限制结构将液体限制到投影系统与台的正对表面、由所述台支撑的衬底的正对表面或台的正对表面和由所述台支撑的衬底的正对表面两者之间的空间中;将来自所述投影系统的图案化的辐射束通过液体投影到衬底上;和相对于所述投影系统移动所述正对表面通过路径,其中通过朝向所述正对表面和所述限制结构之间的液体的液体弯液面的亚临界速度增加所述正对表面相对于所述投影系统的移动速度,至少部分地选择在所述路径中的方向上的变化位置之间的距离。
附图说明
下面仅通过示例的方式,参考示意性附图对本发明的实施例进行描述,其中示意性附图中相应的参考标记表示相应的部件,在附图中:
图1示出根据本发明实施例的光刻设备;
图2和图3示出用于光刻投影设备中的液体供给系统;
图4示出用于光刻投影设备中的另一液体供给系统;
图5示出用于光刻投影设备中的另一液体供给系统;
图6是根据本发明实施例的液体处理结构的平面示意图;
图7是根据本发明实施例的液体处理结构的横截面视图;
图8是在衬底/衬底台相对于液体处理结构移动特定距离之后根据本发明的实施例的液体处理结构的横截面视图;
图9是在衬底/衬底台相对于液体处理结构移动超过特定距离之后根据本发明的实施例的液体处理结构的横截面视图;
图10是显示对于沿特定方向移动的特定的液体处理结构的最大移动速度和移动长度的图表;
图11示出在液体处理结构下面的衬底台的路径的平面视图;
图12示出在液体处理结构下面的衬底台的路径的平面视图;
图13示出在液体处理结构下面的衬底台的可能的路径的平面视图;
图14示出在液体处理结构下面的衬底台的可能的路径的平面视图;
图15示出在液体处理结构下面的衬底台的可能的路径的平面视图;
图16示出在液体处理结构下面的衬底台的可能的路径的平面视图;
图17示出根据实施例的衬底台和液体处理结构的横截面视图;
图18示出根据本发明的实施例的衬底台和测量台的平面视图;
图19示出在一个方面上移动特定距离之后在衬底台上的开口、阻尼器边缘和弯液面接触线的相对位置的平面视图。
具体实施方式
图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括:
-照射系统(照射器)IL,其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,其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MA的第一定位装置PM相连;
-衬底台(例如晶片台)WT,其构造用于保持衬底(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W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,其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IL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。
所述支撑结构MT保持图案形成装置MA。支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方式来保持图案形成装置MA。所述支撑结构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MA。所述支撑结构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。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统PS)。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的辅助特征)。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MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA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。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述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,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,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,所述设备是透射型的(例如,采用透射式掩模)。替代地,所述设备可以是反射型的(例如,采用如上所述类型的可编程反射镜阵列,或采用反射式掩模)。
所述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,所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源SO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,将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下,所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源SO是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。
所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常,可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/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,所述照射器IL可以包括各种其它部件,例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B,以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。与所述源SO相似,可以将照射器IL考虑成或不考虑成形成光刻设备的一部分。例如,照射器IL可以是光刻设备的组成部分或可以是与光刻设备分立的实体。在后者的情形中,可以配置光刻设备用以允许将照射器IL安装到其上。可选地,照射器IL是可拆卸的,且可以被分离地提供(例如通过光刻设备制造商或另一供应商来提供)。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如,掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如,掩模)MA上,并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后,所述辐射束B通过投影系统PS,所述投影系统PS将辐射束B聚焦到所述衬底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,可以精确地移动所述衬底台WT,例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束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,可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常,可以通过形成所述第一定位装置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,可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台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,或者可以是固定的。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)中。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,所述图案形成装置对准标记M1、M2可以位于所述管芯之间。
所示的设备可以用于以下模式中的至少一种中:
1.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,将赋予所述辐射束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,将所述衬底台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所述目标部分C的尺寸。
2.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,将赋予所述辐射束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所述投影系统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所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向),而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中,将保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止,并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时,将赋予所述辐射束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,并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间,根据需要更新所述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。
在投影系统PS的最终元件和衬底W之间提供液体的布置可以分成至少两个主要类别。它们是:浴器型布置和所谓局部浸没系统。在浴器类型的布置中,基本上整个衬底W和(任选地)一部分衬底台WT浸入到液体浴器中。所谓的局部浸没系统采用仅将液体提供到衬底W的局部区域的液体供给系统。在后一分类中,在平面视图中,液体所填充的空间小于衬底W的顶部表面,并且在液体所填充的区域相对于投影系统PS基本上保持静止的同时,衬底W在所述区域下面移动。本发明的实施例所涉及的另一布置是全浸湿布置,其中液体是不受限制的。在这种布置中,基本上衬底W的整个顶部表面和衬底台WT的全部或一部分被浸没液体覆盖。覆盖至少衬底W的液体的深度小。所述液体可以是位于衬底W上的液体膜,例如位于衬底上的液体薄膜。图2-5中的任何液体供给装置也可以用于这种系统;然而,密封特征可以并不存在,可以不起作用,可以不如正常状态有效,或者可以以其它方式不能有效地仅将液体密封在局部区域。图2-5中示出了四种不同类型的液体局部供给系统。
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仅将液体提供在衬底的局部区域上和在投影系统的最终元件与衬底之间(通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。提出来的一种用于设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。如图2和图3所示,期望液体沿着衬底W相对于所述最终元件的移动方向,通过至少一个入口供给到衬底上,并且在已经在投影系统下面通过后,所述液体通过至少一个出口去除。也就是说,当衬底在所述元件下面沿着-X方向被扫描时,液体在所述元件的+X一侧供给并且在-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,并在所述元件的另一侧通过出口去除,所述出口与低压源相连。衬底W上方的箭头显示出液体流的方向,衬底W下方的箭头示出衬底台的移动方向。在图2的图示中,虽然液体沿着衬底相对于所述最终元件的移动方向供给,但这不是必需的。可以在所述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,其中在所述最终元件的周围在每一侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。在液体供给装置和液体回收装置中的箭头示出了液体流的方向。
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,由设置在入口沿径向向外的位置上的多个离散的出口去除。所述入口和出口可以设置在板上,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供给,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能依赖于衬底W的移动方向(另外的入口和出口组合是不起作用的)。在图4的横截面视图中的箭头显示出液体流入入口和从出口流出的方向。
在欧洲专利申请公开出版物No.EP1420300和美国专利申请公开出版物No.US2004-0136494中,公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案,通过引用将其全部内容并入本文中。这种设备设置有两个用于支撑衬底的台。调平(levelling)测量在没有浸没液体的台的第一位置处进行,曝光在存在浸没液体的台的第二位置处进行。可选的是,所述设备仅具有一个台。
在公开号为WO 2005/064405的PCT专利申请出版物中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,因为之后所述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处理。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。所述液体被允许泄漏在(流到)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所述顶表面移除液体。虽然这样的系统改善了衬底的温度控制和处理,但是浸没液体的蒸发仍然可能出现。帮助缓解这个问题的一种方法在美国专利申请公开出版物No.US 2006/0119809中有记载。设置构件,其覆盖衬底W的所有位置,并且布置成使浸没液体在所述构件与衬底和/或用于保持衬底的衬底台的顶部表面之间延伸。
已经提出的另一种布置是提供具有流体限制结构的液体供给系统。流体限制结构可以沿投影系统PS的最终元件和衬底台WT之间的空间的边界的至少一部分延伸。图5中示出了这种布置。尽管可以在Z方向上(在光轴的方向上)存在一些相对移动,但是流体限制结构在XY平面内相对于投影系统PS基本上是静止的。可以在流体限制结构和衬底W的表面之间形成密封。在一实施例中,在流体限制结构和衬底W的表面之间形成密封,且所述密封可以是无接触密封(例如气体密封)。在公开号为No.US2004-0207824的美国专利申请公开出版物中公开了这样的系统。在另一实施例中,流体限制结构具有非气体密封的密封,因此所述密封可以被称作为液体限制结构。
图5示意性地描述具有形成阻挡构件或流体限制结构的本体12的液体局部供给系统或流体处理结构或装置,所述本体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11的边界的至少一部分延伸。(请注意,除非特别指出,在下文中提及的衬底W的表面也附加地或可替换地表示衬底台WT的表面。)尽管可以在Z方向上(在光轴的方向上)存在一些相对移动,但是流体处理结构在XY平面内相对于投影系统PS基本上是静止的。在一实施例中,在本体12和衬底W的表面之间形成密封,且所述密封可以是无接触密封(例如气体密封或流体密封)。
流体处理装置至少部分地将液体保持在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11中。对衬底W的无接触密封(例如气体密封)16可围绕投影系统的像场形成,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。所述空间11至少部分地由位于投影系统PS的最终元件下且围绕投影系统PS的所述最终元件的本体12形成。经液体入口13使液体进入到在投影系统PS下面且在本体12内的空间11中。可通过液体出口13移除所述液体。所述本体12可延伸到略微高于投影系统PS的最终元件的位置上。液面升高至所述最终元件的上方,使得提供了液体的缓冲。在一实施例中,所述本体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紧密地一致,且例如可以是圆的。在底部处,所述内周与像场的形状紧密地一致(例如是矩形的),但这不是必需的。所述内周可以是任何形状,例如内周可以与投影系统的最终元件的形状一致。所述内周可以是圆的。
液体被气体密封16保持在空间11中,在使用中所述气体密封16形成于本体12的底部和衬底W的表面之间。所述气体密封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16中的所述气体经由入口15在压力作用下被提供到介于本体12和衬底W之间的间隙。所述气体通过出口14被抽取。在气体入口15上的过压、出口14上的真空水平以及所述间隙的几何构型被布置成使得形成限制所述液体的向内的高速气流。气体作用于本体12和衬底W之间的液体上的力把液体保持在空间11中。所述入口/出口可以是围绕空间11的环形槽。所述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。已经在公开号为US2004-0207824的美国专利申请公开物中公开了这样的系统。
图5中的示例是所谓的局部区域布置,其中液体在任何一次仅提供到衬底W的顶部表面的局部区域。其他的布置也是可以的,包括使用如例如在美国专利申请出版物第US2006-0038968号中公开的单相抽取器或两相抽取器的流体处理系统。在实施例中,单相或两相抽取器可以包括入口,所述入口由多孔材料覆盖。在单相抽取器的实施例中,所述多孔材料用于将液体与气体隔离开以实现单液相的液体抽取。在多孔材料下游的腔被保持在小的负压下并且填充有液体。在所述腔内的负压使得形成在所述多孔材料的孔中的弯液面阻止周围气体环境的气体被抽入到所述腔中。然而,当所述多孔材料的表面与液体接触时,没有弯液面限制流动并且液体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,例如直径在5-300μm范围的孔,期望地在5-50μm范围的孔。在实施例中,所述多孔材料至少是稍微亲液性的(例如亲水性的),即与浸没液体(例如水)具有小于90°的接触角。
许多其它类型的液体供给系统也是可能的。本发明不限于任何特定类型的液体供给系统。例如在优化所述使用时,本发明可能与投影系统的最终元件和衬底之间的液体被限制所在的限制浸没系统一起使用是有优势的。然而,本发明可以与任何其它类型的液体供给系统一起使用。
图6示出了本发明实施例的弯液面钉扎装置,其可以例如替换图5中的密封布置14、15、16。图6中的弯液面钉扎装置包括多个离散的(抽取)开口50。虽然每个开口50被显示为圆形,但是这不是必须的。实际上,开口50中的一个或多个的形状可以是从方形、圆形、直线形、矩形、长椭圆形、三角形、细长形状(例如狭缝)中选出的一个或更多个。在平面视图中,每个开口50具有最大的横截面尺寸(例如直径),可能最大尺寸大于0.5mm,期望大于1mm。期望开口50不会太多地受污染影响。
图6的弯液面钉扎装置中的每个开口50可以连接至分立的负压源。可替代地或另外地,每个或多个开口50可以连接至自身保持处于负压下的公共腔(其可以是环形的)。这样,可以在每个或多个开口50上实现均匀的负压。开口50可以连接至真空源,和/或围绕流体供给系统的周围气体环境可以增加压力,以产生期望的负压。
每一开口50被设计以抽取液体和气体的混合物,例如在两相流中的液体和气体的混合物。液体被从空间11抽取,而气体被从开口50的另一侧上的气体环境抽取到液体上。这产生了如箭头100所显示的气流。这种气流可以有效地将开口50之间的弯液面90钉扎在如图6所示的适当的位置上,例如在相邻的开口50之间。气流帮助保持由动量阻挡、气流引入的压力梯度和/或液体上的气流的拖曳(剪切)所限制的液体。
如图6所见,开口50被定位以便(在平面视图中)形成多边形。在图6中的情形中,其形状是具有与衬底W在投影系统PS下面行进的主要方向对准的主轴线110、120的菱形。这有助于确保最大扫描速度大于开口50被布置成圆形的情形。这是因为两个开口50之间的弯液面上的力随着因子cos-θ减小,在此处θ是连接两个开口50的线相对于衬底W移动的方向的角度。因此,可以通过使得开口50的形状的主轴线110与衬底的行进主要方向(通常是扫描方向)对准且使得第二轴线120与衬底的行进的另一主要方向(通常是步进方向)对准,来优化生产量。
应当认识到,θ不同于90°的任意布置将提供优势。因此,主轴线与行进的主要方向的精确对准不是至关重要的。还将进一步地认识到,如果所述形状是圆形的,那么总是会有两个开口50与行进方向垂直对准,使得这两个出口之间的弯液面接受由于衬底W的移动所产生的最大可得到的力。
从上述描述可知,即使使用侧面以约45°的方式对准衬底的行进的主要方向的方形形状,也能提供了巨大的优点。然而,本发明的实施例适用于由开口50在平面视图中制成的任何形状,例如圆形。
在所述开口的径向外部位置上可以设置气刀开口,在操作期间气流被通过该开口进行供给。在于2009年5月25日申请的申请号为61/181,158的美国专利申请中描述了这样的布置,在此处通过引用将其全部内容并入本文中。在一实施例中,没有气刀。通过避免使用气刀,可以减小液体从衬底W的蒸发量,从而减小液体的飞溅和/或热膨胀/收缩的作用。因为气刀的气流可能施加一向下的力到衬底上,所以可能期望避免使用气刀。所述力可能导致衬底的表面变形。
图7是沿图6中显示的线VII-VII通过液体处理结构12的横截面。在图7中,箭头100显示出从液体处理结构12的外面进入到与开口50相关的通路55中的气流。箭头150显示出从液体处理结构12的下面到开口50中的液体(其可能来自于空间11)的通道。通路55和开口50被设计成使得两相抽取(即气体和液体)期望以环形流模式发生。在环形流模式中,气体可以大致流过通路55的中心,液体可以大致沿着通路55的壁流动。这导致产生低脉动的平滑流,从而期望使可能以其它方式发生的振动最小化。
弯液面90被用由进入开口50中的气流所引入的拖曳力钉扎在开口50之间。大于约15m/s(期望地是大于20m/s)的气体拖曳速度是足够的。
多个分离的通道(例如约40个通道、诸如36个通道)可以成针的形式,每个针的宽度(例如直径)为1mm,且被分离开3.9mm,所述多个分离的通道可以有效地钉扎弯液面。这样的系统中的总的气体流量是100升/分钟的量级。
可以在于2008年5月8日申请的美国专利申请公开出版物No.US2008/0212046和US 61/071,621中找到关于开口50和液体处理结构12的进一步的细节,在此处通过引用将其全部内容并入本文中。
在实施例中,在下表面40中形成有一个或更多的另外的(供给)开口70,其被配置成使流体(例如液体,诸如浸没液体)从液体处理结构12中流出。另外的开口70可以被认为是使液体进入空间11中。开口70连接至通路75。开口70相对于投影系统PS的光轴位于抽取开口50的径向向内的位置上。从流体处理系统12的开口70流出的液体被朝向衬底W引导。这种类型的开口70被提供,用于减小在浸没液体中产生气泡的机率。气体可能被捕获到衬底W的边缘和衬底台WT之间的间隙中。在液体处理结构12的下表面的前部,液体处理结构12可以相对于衬底W的正对表面足够快速地移动,使得液体不能从空间11流动至开口50。在边缘20和开口50之间的液体处理结构12的下表面的一部分可能被去湿化,从而影响了开口50的弯液面钉扎效力。因此,通过另外的开口70(期望地靠近开口50)供给液体能够帮助减小气泡内含物和/或去湿化的风险。
开口70的几何构型对液体处理结构12包含液体的效力具有影响。
期望开口70在平面视图中的形状是带角的,类似于开口50在平面视图中的形状。实际上,开口70和开口50的带角形状期望是大致相似的。在实施例中,每一形状在每一角的顶点处具有开口70或开口50。期望开口70在开口50的10mm范围内,期望在开口50的5mm范围内。在具有多个开口70的情形中,每一开口70在开口50的10mm范围内,期望地在开口50的5mm范围内。也就是,由开口50所制成的形状的所有部分都位于由开口70制成的形状的一部分的10mm范围内。
可以在于2009年5月6日申请的美国专利申请No.US 12/436,626中找到有关于开口50和开口70的进一步的细节,在此处通过引用将其全部内容并入本文中。
在抽取开口50和例如衬底W或衬底台WT的正对表面之间产生负压。(请注意,提及的正对表面包括衬底台、衬底W或上述两者的表面。提及的衬底W和/或衬底台WT包括其它可应用的正对表面,诸如传感器表面。当例如下表面40位于衬底台WT和衬底W之间的间隙的上方时,所述正对表面可以是衬底和衬底台。)下表面40越接近正对表面,气流100就越强,从而能够更好地将弯液面90钉扎在适当的位置上。抽取开口50和正对表面之间的负压越大,气流100就越大,从而弯液面90的位置就越稳定。开口50和正对表面之间的负压导致朝向正对表面的对液体处理结构12的吸引力。
从供给开口70流出的液体流导致在衬底W和/或衬底台WT与液体处理结构12之间产生排斥力。
对于液体处理结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的正常的间隔,总的力(来自抽取开口50的吸引力、来自供给开口70的排斥力和重力的总和)是吸引力。液体处理结构12的刚性(例如在z方向上,其可以是投影系统PS的光轴的方向,和/或在大致垂直于衬底表面的方向上)表示力的水平是怎样随着液体处理结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的距离的变化而变化的。因此,在实施例中,刚性是在y轴线上的总的力对液体处理结构12的下表面40与衬底和/或衬底台WT之间沿x轴线的距离的导数。在实施例中,x和y轴线可以位于平行于流体处理结构的下表面的平面中。x和y轴线可以位于大致平行于衬底的表面的平面中。
如果液体处理结构12在与衬底W和/或衬底台WT的典型的操作距离的情况下刚性太高,则这可能导致聚焦误差。这是因为在衬底W和/或衬底台WT上方的液体处理结构12的高度上经常存在位置误差。偏离期望的高度的任何变化导致相对于名义(和校准的)值的力的差别。这种力的差别导致衬底W从期望的位置的位移,从而导致聚焦误差。
开口50和外边缘45之间的下表面40可以被看作为阻尼器47。阻尼器47越大(即,其在开口50和边缘45之间的尺寸越宽),液体处理结构12的刚性越高。因此,期望最小化阻尼器47的宽度。
图8和9显示出弯液面90的位置是怎样随着衬底W和/或衬底台WT移动至如图所示的右侧而发生变化的。如果衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的相对移动速度高于临界水平,那么相对于液体处理结构12的位置(弯液面90接触衬底W和/或衬底台WT所在的位置)远离空间11移动至图的右侧。因此弯液面以比衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的移动速度慢的速度移动。弯液面90与衬底W和/或衬底台WT相接触所在的位置相对于液体处理结构12移动。如图8和9所示,随着时间的流逝,弯液面90与衬底W和/或衬底台WT的接触位置相对于液体处理结构12远离空间11移动至图的右侧。
对于包括阻尼器47的液体处理结构12,弯液面90保持稳定,直到它与衬底W和/或衬底台WT相接触所在的位置不再位于阻尼器47的下面为止。在图9中示出了这种情形。一旦弯液面90到达所述位置,那么它将分散成液滴91,且之后这些液滴从液体处理结构12损失掉。
因此可见,从液体限制的观点来看,具有尽可能宽的阻尼器47是有利的。然而,这与降低液体处理结构12的刚性的期望相冲突,这种期望导致如上文所述的较小尺寸的阻尼器47。
液滴91是缺陷源,例如它们可以导致污染、干渍、和/或局部的热负载,且它们具有在与在液体处理系统12与衬底W和/或衬底台WT之间延伸的弯液面90相接触的空间中产生气泡包含物的风险。在衬底W和/或衬底台WT上的液滴91的位置可以在液体限制结构12下面穿过。缺陷问题可能由液滴91与被限制的液体的碰撞引起。
例如,在限制浸没系统中,液滴91可能与在液体限制结构12和衬底W之间延伸的液体弯液面90碰撞。这样的碰撞可能导致液体包裹气体(例如空气),作为气泡,其可能例如直径为5-10μm,但是直径也可以是1-500μm。气泡的尺寸典型地可以在5和10微米之间。气泡可以穿过浸没液体移动到投影系统PS和衬底W之间的空间11中,或气泡可能在衬底W上静止,且由衬底W相对于空间11的相对移动而被移动到空间11中。出现在这一位置的气泡可能会影响成像,即气泡可能被暴露至抗蚀剂中,从而导致成像缺陷。
在衬底W和/或衬底台WT的行进方向改变,例如沿相反的方向移动时,弯液面90返回至图7所示的位置。
应当认识到,对于衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的给定的相对速度,弯液面90与衬底W和/或衬底台WT相接触所在的位置相对液体处理结构12将以给定的速度改变。如果衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的相对速度增加,那么所述给定速度也将增加。如果衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构的相对速度减小,那么所述给定速度也减小。衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的速度低于特定速度,则弯液面90与衬底W和/或衬底台WT相接触所在的位置相对于液体处理结构12保持基本恒定。这一速度被称为亚临界速度。
基于这一理解,可见对于衬底W和/或衬底台WT移动至右侧的短的移动,相对于液体处理结构12,可以使用比长的移动更高的速度。这是因为对于短的移动,弯液面90与衬底W和/或衬底台WT相接触所在的位置可以快速地移动,其原因是其仅在短时间内这样移动。在这种短时间中,相对于液体处理结构12的衬底W和/或衬底台WT上的弯液面的接触位置不会从阻尼器47的下面移动。相反地,如果相同速度被使用较长的时间量(因为被行进的距离较大),那么由于与衬底W和/或衬底台WT接触的弯液面90的末端将从阻尼器47的下面移动出去,而将会发生飞溅(即液滴可能从弯液面逃逸)。因此,对于沿给定的方向的较长的移动,期望减小衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的速度。
图10描绘出在特定方向上的移动长度和在发生飞溅之前(即在衬底W和/或衬底台WT上的弯液面90的位置从阻尼器47的下面移动出去之前)所能够允许的最大移动速度之间的关系。可见,对于短的移动长度,可以实现高的最大速度。对于较长的移动长度,期望较低的移动速度。对于非常长的长度,可以使用的相对于液体处理结构12的衬底W和/或衬底台WT上的弯液面90的位置所处的最大速度基本上不改变。这一速度是亚临界速度。
对于围绕光轴对称的液体处理结构12,例如在图10中所显示的单个图线可以用于确定在任何方向上的特定距离的移动的最大速度。然而,对于例如图6中所显示的不对称的液体处理系统,对于不同的方向所述特征可能是不同的。在所述情形中,可能需要对于多个不同的方向产生诸如在图10中显示的数据。例如其中,流体限制结构具有直线形形状,所述直线形形状具有与移动的特定方向对准的角,例如沿着扫描和/或步进方向对准。
在实施例中,控制器150被设置用于控制衬底W和/或衬底台WT在液体处理结构12下面的移动。控制器150控制沿着路径500的液体处理结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的相对移动。路径500被设计,使得需要被束B照射的衬底W和/或衬底台WT的所有区域在投影系统PS的下面(并且因此在液体处理系统12的下面)穿过。在这样的路径500中,典型地在方向上具有许多变化,且所述路径500的一些部分是平直的。在下文所述的图11-16中显示了典型的路径500。
控制器150可以基于在路径500的方向上的变化位置之间的距离,改变液体处理结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的相对速度。因此,对于在特定方向上的移动,例如如图10所显示的图表被考虑。基于等于路径500的方向上的变化位置之间的距离的x轴线上的长度,可以估算衬底W和/或衬底台WT与液体处理结构12之间的最大可允许的相对速度。因此,对于所述路径500的所述部分,衬底W和/或衬底台WT被以相对于液体处理结构12的最大可允许的速度移动。
路径500可以被分割成多个部分。对于这些部分中的每一个部分,可以如上文所述地计算最大可允许的速度。之后控制器150可以控制衬底W和/或衬底台WT,用于以对于所述部分相对于液体处理结构12的所述速度行进。
可以用期望的路径和/或对于所述期望的路径的移动速度来预先编程控制器150。也就是,关于每一部分的最大可允许速度的计算可以在控制器的外部(例如在分立的计算机上或在浸没设备的分立的部分中)进行。因此,可以用计算得到的数据对控制器150进行编程,用于控制正对表面和液体处理结构12之间的移动。
对非对称的液体处理结构12来说,期望基于衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的移动的方向来改变移动的速度。然而,不必是这样的情形,且例如图10所示的通用的图表可以被开发,其对于任何方向上或至少是在一个或更多个特定方向上的移动是有效的。所述一个或更多个特定的方向可以是扫描和/或步进方向。在平面视图中,液体处理结构12可以具有直线形形状。所述形状的一个或更多个角可以与扫描和/或步进方向对准。然而,如果对于多个不同的方向制作了例如图10所示的图表,那么将不会导致如可以实现的那样快速的移动。例如对于具有直线形形状的液体处理结构,移动的方向被在所述形状的两个相邻角之间对准。
控制器150可以基于查找表或基于公式(例如回归公式)来计算最大可允许的速度,或可以用对于路径500的每一部分的最大可允许的速度进行预先编程。
最大可允许的速度可以高度地依赖于浸没液体与正对表面(例如衬底W的顶表面)所形成的接触角。因此,控制器150可以基于浸没液体与正对表面所形成的接触角改变速度。
在实施例中,控制器150仅根据在液体处理结构12下面的正对表面(例如衬底W和/或衬底台WT的表面)的区域平滑时所提及的方式改变所述速度。在所述液体处理结构12下面的正对表面可以是连续的。在液体处理结构12下面的正对表面的高度上可能没有间隙或没有实质的变化。(这可以忽略由之前的光刻曝光所形成的在衬底上的特征的高度变化)例如,所述情形可以是衬底W的边缘和衬底W被放置所在的衬底台WT中的凹陷的边缘之间的间隙未处于液体处理结构12的下面。该间隙可以定位于远离液体处理结构12的下表面处。这样的间隙或高度上的变化(例如高度台阶或表面的不连续)的出现可能意味着例如在图10中示出的没有泄漏的最大可实现的速度实际上是不可实现的。因此,控制器150可以超越(override)控制移动速度且使用不同的算法(例如于2009年6月16日申请的申请号为No.US 61/187,496的美国专利申请中公开的算法),来控制所述设备,在此处通过引用将其全部内容并入本文中。对于控制器150基于在路径500的方向上的变化位置之间的距离来改变衬底台WT相对于液体处理结构12的移动速度,可能需要满足另外的条件。例如衬底W和/或衬底台WT的平滑和/或连续的表面位于衬底W的中心。
图11示出控制器150怎样控制在液体处理结构12下面的衬底W和/或衬底台WT的路径500的一部分510中的移动速度的实际例子。所述路径500蜿蜒延伸,使得场520、530、540、550依次在液体处理结构12的下面穿过。所述场被从图11的顶部向下成像(在场520和540的情形中)或从图11的底部向上成像(在场530和550的情形中)。因此,在成像期间,每一场520、530、540、550的移动是大致平直的。路径500在每一场520、530、540、550之间转过180°。
在每一部分510的末端处,方向发生变化。可以以多个方式中的任一方式测量这一距离。在实施例中,在路径上的方向上的变化位置之间的距离被计算作为在部分510的末端处的两个点511、512之间的距离。在实施例中,行进的距离可以被认为是衬底和/或衬底台相对于液体处理结构12的线性移动的长度。
末端点511、512可以被认为是移动的方向落到特定的方向的特定的角度范围外面情况下所在的路径500上的位置。例如,特定方向可以被认为是横过场540的部分510的平直部分的方向。之后如果特定的角度范围被认为是90°,那么末端被限定成位于位置511和512。之后所述距离可以被测量作为下述中的任何一个:例如沿着在末端511、512之间的路径500的距离、在末端511、512之间的直线上的距离、在末端511、512之间的平直部分的方向上的距离、或在场540上的平直部分的距离。
图12显示出在图11中示出的移动之后出现的路径500的一部分。路径500对应于在一列场560已经被成像之后且在下一列场561被成像之前衬底和/或衬底台的移动。该路径是两列之间的移动。这一移动包括长的平直部分515,所述长的平直部分515长于在场520、530、540、550上的平直部分。因此,因为部分515的距离长于部分510的距离,所以控制器150将衬底W/和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的速度控制成较慢的速度。因此,如图10所示的数据显示出对于部分515应当使用比部分510慢的速度。在这种情形中,可以使用与参考图11在上文描述的算法相同的算法,用于测量距离和限定所述部分。图12中的路径500的部分515是较长的,使得所实现的最大速度小于图11的部分510的速度。
因此,控制器150可以最大化对于路径500的每一部分的衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的速度。速度上的任何增加导致生产量的增加。尤其是对于小的场尺寸,本发明的实施例是有利的。一个或更多个场可以用于制造一个管芯。管芯可以是单个半导体器件。因此,使用者可以例如选择由比之前所述的场更多的场来形成单个管芯,以便利用本发明的实施例的优点。场尺寸可以从在1mm×1mm至30mm×35mm之间的范围选择。在实施例中,典型的最大场尺寸是26mm×33mm,下限为约1mm×1mm。使用本发明的实施例时,可能期望在x方向上的场尺寸选自25-28mm,且在x方向上的场尺寸选自23-32mm可能实现优点。对于y方向,可能期望场尺寸选自10-25mm。在实施例中,期望在y方向上的场尺寸选自14-22mm。在实施例中,在y方向上小于13mm的场尺寸几乎不提供改善,因此期望在y方向上的场尺寸大于13mm。在实施例中,对于在y方向上的大于约22mm的场尺寸来说,生产量被提高到超过在y方向上的小于13mm的场尺寸的生产量。然而,生产量可能不会随着在y方向上的场尺寸的进一步增加而大幅度地改变。
对于x方向,可能期望场尺寸选自24-31mm的范围,或更期望从25-30mm中选择。在实施例中,期望在x方向上的场尺寸被从25-28mm中选择。在实施例中,还期望在y方向上的场尺寸被从14-22mm中选择。最期望在实施例中在x方向上的场尺寸是从25.5-27的范围中选择,在y方向上的场尺寸是从14.5-18mm的范围中选择。
对于之前的具有小管芯尺寸的路径,所使用的最大速度将是低于或等于临界速度的速度,所述临界速度是液滴91对于任何距离(例如,图10的右手侧)都将会逃逸的速度。基于对于小的移动可以使用较高的最大速度(图10的左手侧)的本发明的理解,可以以较高的速度进行较短距离的移动,从而提高生产量。
在实施例中,约2%、更期望的3%或甚至更期望的5%的使单个衬底成像的时间的减少可以通过使用本发明的实施例来实现。
对于一些路径500,可能具有小于180°的方向变化。例如,一些路径500可以具有90°的转弯,例如诸如在图14和15中所显示的。对于这样的路径500,特定的角度范围是45°,而不是如在图11和12的实施例中的90°。因此,如果转弯改变移动的方向超过120°,那么特定的角度范围可以在平直部分的方向的120-60°范围中,期望地是90°。如果转弯改变的移动的方向的角度小于120°,那么特定的角度范围可以在平直部分的角度的90-15°的范围中,期望地是45°。
虽然已经在上文参考延伸超过阻尼器47的弯液面90对本发明的实施例进行了描述,但是在导致对于其它的液体处理结构的液体损失之前,弯液面的长度可以如图8和9中所显示地增加特定的量。所以,上述的原理同样适用于其它类型的液体处理结构以及具有在抽取开口50的径向向外位置上的阻尼器47的液体处理结构。本发明的实施例尤其适用于任何类型的液体处理结构12,其中浸没液体被损失的速度依赖于浸没液体与衬底W的顶表面的接触角。
可见,本发明的实施例允许液体处理结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的相对移动速度至少如衬底W和/或衬底台WT上的弯液面90的速度一样大(如果不比其大的话)。衬底W和/或衬底台WT上的弯液面90的速度依赖于浸没液体与其所接触的衬底W和/或衬底台WT的顶表面的接触角。如果高的后退接触角被使用,那么衬底W和/或衬底台WT上的弯液面90所可达到的最大速度被增加。衬底W和/或衬底台WT上的弯液面90的速度还依赖于相对于液体处理结构12的移动的方向,例如在不对称的液体处理结构12的情形中。如果移动与光轴和例如图6所示的液体处理结构12的角之间的方向对准,那么可达到的最大速度被增加。
对上述的机制的理解允许在液体处理结构12下面的衬底W和/或衬底台WT的路径500被优化和/或液体处理结构12的设计被优化。例如,可以优化所述路径以包含在优化的方向上的许多短暂的步骤,从而允许较高的平均速度,即使路径500的距离可能被增加也是如此。因此,路径500可以被改变,和/或衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的速度可以根据在路径500中的方向上的变化位置之间的距离,贯穿路径500进行改变。
另外,可以依赖于计算需要被使用的衬底W和/或衬底台WT相对于液体处理结构12的低的移动速度所沿的方向围绕液体处理结构12的周边改变阻尼器47的长度。在于2009年7月21日申请的申请号为No.US12/506,565的美国专利申请中公开了改变阻尼器47的长度以优化生产量的原理,在此处通过参考将其全部内容并入本文中。
在一实施例中,光刻设备的场尺寸被减小,由此增加生产量。这是起作用的,因为衬底台WT的路径500的方向上的变化位置之间的距离导致了在衬底台WT和液体限制结构12之间的较高的可允许的相对速度。这可以导致较高的生产量。
由于需要较大的正加速以实现较高的速度(和需要较高的负加速以减小所述速度),管芯的尺寸在进一步的减小之后不会减小在路径的方向上的变化位置之间的距离。这是因为随着速度的增加,加速所需要的路径的距离也增加。因此,期望管芯尺寸在x方向上至少为23mm,其在y方向上的尺寸至少为13mm。期望地,场尺寸在x方向上小于33mm。
对衬底台WT相对于液体处理结构12的移动可能如何依赖于方向上的变化位置之间的距离而使其速度变化的理解,允许为最快的生产量和为所述设备的设计选择衬底台WT在液体处理结构12下面的路径。
图13和14中每一个显示了在衬底台WT上将需要被成像的三个特征I、II、III。图13显示出对于使这些区域中的每一个区域成像的路径500,该路径比用于使这些区域中的每一个区域成像的图14的路径500长。然而,使用图13中的路径500使所有三个区域成像所花费的时间比使用图14中的路径500使所有三个区域成像花费的时间短。这是因为,与图14中的路径相比,在单个方向上有较少的长的移动。换句话说,图13的路径500中的方向上的变化位置之间的距离较小,并且因此在衬底台WT和液体处理结构12之间允许比对于图14的情形更快的相对速度。
为了设计适合的路径,首先需要确定必须在液体处理结构12下面穿过的衬底台WT的区域,例如,用于发生束B的照射。可能是这些区域中的一个或更多个区域需要所述区域在液体处理结构12的下面沿特定方向移动(例如用于由束B进行照射)。多个不同的路径之后可以被确定。路径在感兴趣的区域之间穿过,且沿可能的方向中的一个方向在所述区域中的每一区域上通过。这一步骤可以确定例如图13和14的路径。之后对于每一待完成的路径所花费的总的时间是可以计算的。这种计算基于依据于路径的方向上的变化位置之间的距离所确定的移动的最大可允许的速度。在图13的情形中,虽然路径是较长的,但是路径中的方向上较高次数的变化允许实现较高的速度,而未发生浸没液体从液体处理结构12的泄漏。因此,例如可以计算得到图13的路径与图14的路径相比实际上花费更小的穿过时间。基于对于每一被穿过的路径所计算得到的总的时间,来从多个可能的路径中选择一个路径。
图15和16与图13和14的类似之处在于,它们显示出用于衬底台WT在液体处理结构12下面的两个可替代的路径500。在图15和16的示例中,仅示出了需要在液体处理结构12下面穿过(例如用束B进行照射)的两个区域I、II。然而,衬底台离开液体处理结构12下面的位置所在的位置与它到达液体处理结构12下面的位置相同(与图13和14的示例相反)。例如由于在液体处理结构12下面的所述设备的设计(例如允许所述台交换的交换桥的位置(例如在衬底台和另一衬底台之间或在衬底台和测量台之间))而不停止液体处理系统的操作,这可能是必须的。在停止液体处理系统的操作中,例如在非限制性的列表中,可以停止浸没液体至空间的供给,可以停止到气刀(如果存在的话)的气体的供给,或空间11可以被排干液体。
如上所述,本发明的实施例涉及基于衬底台WT在液体处理结构12下面的路径500的方向上的变化位置之间的距离来改变衬底台WT相对于液体处理结构12的移动速度。在液体处理结构12下面的衬底台WT平滑的情形中,使用这种算法。因此,在一个实施例中,覆盖板700被用于覆盖衬底台WT,以提供平滑的表面。如图17所示,覆盖板700可以覆盖衬底台WT和定位到衬底台WT的径向外部的边缘上(即围绕衬底台WT的周边)的解码器栅格710。解码器栅格710在定位系统中用于测量衬底台WT相对于投影系统PS的位置。定位系统包括发射器和接收器。发射器可以用于将束发射到解码器栅格710上。接收器可能用于接收反射的束,以确定栅格相对于发射器和/或接收器的相对位置。发射器和/或接收器相对于投影系统PS的位置可以是已知的。
在另一实施例中,可以将发射器/接收器安装到衬底台WT上,和将解码器栅格被安装以在衬底台WT的上方和下方,处于相对于投影系统PS是已知的固定的位置上。
覆盖板700可以覆盖被安装到衬底台WT上的任何传感器720。在一实施例中,覆盖板700在其中具有贯通开口,衬底W被放置到该贯通开口中。
图18示出了另一实施例,其中在液体处理结构12下面的所述台被改变。测量台MT(或可替代地衬底台WT)被从液体处理结构12的下面移动出来,且被衬底台WT替代。当衬底台WT首先在液体处理结构12的下面移动时,传感器800(例如对准传感器800)被辐射束(例如束B)照射。如果所述设备被设计使得在所述台在液体处理结构12的下面交换时液体处理结构12必须在区域900上通过(例如由于交换桥的定位),则为了优化生产量可以改变传感器800的定位和到达传感器800的路径。因此,可能期望传感器800,而不是传感器800’,这是因为传感器800的路径具有更多的转弯,且在给定方向上的路径的距离更短。对于图18中显示的路径,可能是在区域900中应用如于2009年6月16日申请的申请号为No.US 61/187,496的美国专利申请中所描述的限速算法。可以在其它的区域中应用本发明的一实施例的算法。
上述的理解可以应用于类似于在于2009年7月21日申请的申请号为No.US 12/506,565的美国专利申请中所描述的液体处理系统的液体处理系统的设计中。图19显示出对相对于开口50的位置和阻尼器47的边缘45的在弯液面和衬底台WT之间的接触线910的位置的俯视图的计算。可以明白,在沿y方向的移动期间,接触线首先到达在角52之间的位置处的阻尼器边缘45。因此,在液体处理结构12的设计中,可能期望使得阻尼器47在角52之间的宽度大于其它位置。所述设计依赖于所选择的路径或至少依赖于具有最长移动的方向。虽然图19显示出开口50的线和阻尼器47的边缘45是平直的,但是它们可以被弯曲,例如具有曲率为负的或正的半径。在这样的布置中,接触线可以在角52之间比在角52处移动的更远。可以期望在这样的实施例中在角之间具有增加的宽度。开口的线和边缘45的平直的外观是要表示其中的这些线是不平直的布置。
如可以认识的,上述的特征的任何一个可以与任何其它的特征一起使用,且它不只是覆盖在本申请中的明确描述的这些组合。
根据本发明的一个方面,提供一种浸没光刻设备,所述浸没光刻设备包括:投影系统、正对表面、液体处理系统和控制器。所述投影系统被配置以将图案化的辐射束引导到衬底上。所述正对表面包括台或由所述台支撑的衬底、或所述台和由所述台支撑的衬底两者。所述液体处理系统被配置以将浸没液体供给和限制到在所述投影系统和所述正对表面之间限定的空间。所述控制器用于在所述台在所述液体处理系统的下面移动期间控制所述台相对于所述液体处理系统的移动,且所述控制器被配置以基于在所述移动的方向上的变化位置之间的距离来改变所述移动的速度。
所述控制器可以被配置以还基于所述台相对于所述液体处理系统的移动的方向来改变所述移动的速度。所述控制器可以被配置以将所述移动的速度改变成最大可允许速度。所述最大可允许速度可以由查找表来确定或基于所述移动的方向上的变化位置之间的距离由公式进行计算得到。
所述控制器可以被配置以基于浸没液体与所述衬底、所述台、或所述衬底和所述台两者所形成的接触角来改变所述移动的速度。所述控制器可以被配置以在所述衬底和/或所述台的预定区域处于所述液体处理系统的下面时基于在所述液体处理系统下面的所述台和/或衬底的路径上的转弯之间的距离来对所述移动的速度进行超越控制。
所述控制器可以被配置以在仅满足另外的条件时基于所述移动的方向上的变化位置之间的距离来改变所述移动的速度。所述另外的条件可以是在所述液体处理系统下面的所述台的一部分设置有平滑的表面。
所述控制器可以被关于所述台和/或所述衬底将在所述液体处理系统下面采用哪种路径和/或在所述路径上如何改变所述移动的速度进行预先编程。
所述移动的方向上的变化位置之间的距离可以被计算作为在路径的一部分的末端的两点之间的距离,所述路径的末端位于移动的方向落到特定方向的特定角度范围外面情况下在所述路径上的位置。所述特定的方向可以是在所述部分上的所述路径的平直部分的方向。所述距离可以被沿着在平直部分的方向上的所述路径进行测量。所述距离可以是所述平直部分的长度。所述距离可以是所述末端之间的距离。
所述特定的角度范围可以依赖于所述移动的方向在所述部分的末端处转弯时改变的角度。如果所述转弯改变所述移动方向超过或等于120°,那么所述特定角度可以从120-60°的范围选出,期望是90°,和如果所述转弯改变所述移动的方向所经过的角度小于120°,那么所述特定角度可以从90-15°的范围选出,期望是45°。
根据本发明的一个方面,提供一种选择在浸没光刻设备的液体处理结构下面的台的路径的方法。所述方法包括确定步骤、计算步骤和选择步骤。在所述确定步骤中,必须在所述液体处理结构下面穿过的所述台的区域被确定。在所述确定步骤中,在所述液体处理结构下面的所述台的可能的移动的方向被确定。在所述确定步骤中,所述区域之间的多个可能的路径被确定,所述区域的路径包括必须沿着所述可能的方向中的一个方向在所述液体处理结构下面穿过的所述台的一个或更多个区域上的移动。在计算步骤中,基于依据在所述路径的方向上的变化位置之间的距离所确定的移动的最大可允许速度,来计算所述多个可能的路径中的每一个路径的总的时间。在选择步骤中,基于对所述计算得到的总的时间的比较,选择所述多个可能的路径中的一个路径。
所述多个可能的路径中的每一路径的总的时间还可以基于在所述路径中的方向上的变化位置之间的移动的方向进行计算。所述最大可允许速度可以由查找表来确定或基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离由公式进行计算得到。所述最大可允许速度可以基于浸没液体与在所述液体处理结构下面的物体所形成的接触角来确定。对于所述路径的至少一部分,所述移动的最大可允许速度可以在仅满足另外的条件时基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离来确定。所述另外的条件可以是在所述液体处理结构下面的所述台的一部分设置有平滑的表面。所述台可以被根据从多个路径中选出的一个路径相对于所述液体处理结构移动。
根据本发明的一个方面,提供一种用于选择台在浸没光刻设备的液体处理结构下面的路径的计算机程序。在被处理器处理时,所述计算机程序使得所述处理器执行确定步骤、计算步骤和选择步骤。为执行确定步骤,所述处理器确定必须在所述液体处理结构下面穿过的所述台的区域。为执行确定步骤,所述处理器确定在所述液体处理结构下面的所述台的移动的可能的方向。为执行确定步骤,所述处理器确定所述区域之间的多个可能的路径,所述区域的路径包括必须沿着所述可能的方向中的一个方向在所述液体处理结构下面穿过的所述台的一个或更多个区域上的移动。为执行计算步骤,所述处理器基于依据在所述路径中的方向上的变化位置之间的距离所确定的移动的最大可允许速度,来计算所述多个可能的路径中的每一个路径的总的时间。为执行选择步骤,所述处理器基于对所述计算得到的总的时间的比较,选择所述多个可能的路径中的一个路径。
所述计算机程序可以使得所述处理器控制致动器,以根据所述已选择的路径相对于所述液体处理结构移动所述台。
根据本发明的一个方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括一个或更多个机器可读指令序列,以使得处理器执行一种方法。所述方法是一种用于选择在浸没光刻设备的液体处理结构下面的台的路径的方法。所述方法包括确定步骤、计算步骤和选择步骤。在确定步骤中,确定必须在所述液体处理结构下面穿过的所述台的区域。在确定步骤中,确定在所述液体处理结构下面的所述台的移动的可能的方向。在确定步骤中,确定所述区域之间的多个可能的路径,所述区域的路径包括必须沿着所述可能的方向中的一个方向在所述液体处理结构下面穿过的所述台的一个或更多个区域上的移动。在计算步骤中,基于依据在所述路径中的方向上的变化位置之间的距离所确定的移动的最大可允许速度,来计算所述多个可能的路径中的每一个路径的总的时间。在选择步骤中,基于对所述计算得到的总的时间的比较,选择所述多个可能的路径中的一个路径。
根据本发明的一个方面,提供一种使用光刻设备制造器件的方法。所述方法包括投影步骤和移动步骤。在所述投影步骤中,将来自投影系统的图案化的辐射束通过液体投影到衬底上。在所述移动步骤中,相对于所述投影系统移动所述衬底通过路径。所述衬底相对于所述投影系统的移动的速度基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离进行改变。
根据本发明的一个方面,提供一种使用光刻设备制造器件的方法。所述方法包括限制步骤、投影步骤和移动步骤。在限制步骤中,通过限制结构将液体限制到投影系统与台的正对表面之间、投影系统与由所述台支撑的衬底的正对表面之间、或投影系统与台的正对表面和由所述台支撑的衬底的正对表面两者之间的空间中。在投影步骤中,将来自所述投影系统的图案化的辐射束通过液体投影到衬底上。在移动步骤中,相对于所述投影系统通过路径移动所述正对表面。通过朝向所述正对表面和所述限制结构之间的液体的液体弯液面的亚临界速度增加所述正对表面相对于所述投影系统的移动速度,至少部分地选择在所述路径中的方向上的变化位置之间的距离。
通过所述图案化的辐射束所投影到的所述衬底上的场的区域的尺寸可以至少部分地确定所述方向上的变化位置之间的距离。
虽然在本文中详述了光刻设备用在例如IC(集成电路)的制造中,但是应该理解到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)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到,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他衬底处理工具中。另外,所述衬底可以处理一次以上,例如为产生多层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。
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、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情况下,术语“透镜”可以指的是不同类型的光学部件中的任何一个或组合,包括折射式的和反射式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例,但应该认识到,本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如,本发明可以采用包含用于执行如上面公开的方法的一个或更多的机器可读指令序列的计算机程序的形式,或具有存储其中的这样的计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。另外,机器可读指令可以内嵌于两个或更多的计算机程序中。所述两个或更多的计算机程序可以被储存在一个或更多的不同的存储器和/或数据存储介质中。
此处所描述的控制器中的每个或它们的组合可以在一个或更多的计算机程序被位于光刻设备中的至少一个部件中的一个或更多的计算机处理器读取时进行操作。每个控制器或它们的组合可以具有任何适合的配置,用于接收、处理和发送信号。一个或更多的处理器被配置以与所述控制器中的至少一个通信。例如,每个控制器可以包括一个或更多的处理器,用于执行包括用于上文描述的方法的机器可读指令的计算机程序。控制器可以包括用于存储这样的计算机程序的数据存储介质和/或容纳这样的介质的硬件。因此控制器可以根据一个或更多的计算机程序中的机器可读指令进行操作。
本发明的一个或更多的实施例可以应用到任何浸没式光刻设备,尤其是但不限于上面提到的那些类型的光刻设备,而且不论浸没液体是否以浴器的形式提供,或仅在衬底的局部表面区域上提供,或是非限制的。在非限制的布置中,浸没液体可以在所述衬底台和/或衬底的表面上流动,使得基本上衬底台和/或衬底的整个未覆盖的表面都被浸湿。在这种非限制浸没系统中,液体供给系统可以不限制浸没流体,或者其可以提供一定比例的浸没液体限制,但不是基本上完全地对浸没液体进行限制。
这里提到的液体供给系统应该被广义地解释。在某些实施例中,液体供给系统可以是一种机构或多个结构的组合,其提供液体到投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间。液体供给系统可以包括一个或更多的结构、包括一个或更多的液体开口、一个或更多的气体开口、或用于两相流的一个或更多的开口的一个或更多的流体开口的组合。每个开口可以是进入浸没空间的入口(或从流体处理结构流出的出口)或从浸没空间流出的出口(或进入流体处理结构的入口)。在一实施例中,所述空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分,或者所述空间的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面,或者所述空间可以包围衬底和/或衬底台。所述液体供给系统可以可选地进一步包括用于控制液体的位置、数量、品质、形状、流量或其它任何特征的一个或更多的元件。
以上描述旨在进行解释,而不是限制性的。因而,本领域普通技术人员可以理解,在不背离下文所阐述的权利要求的保护范围的前提下可以对所描述的本发明进行修改。
Claims (23)
1.一种浸没光刻设备,所述浸没光刻设备包括:
投影系统,所述投影系统被配置以将图案化的辐射束引导到衬底上;
正对表面,所述正对表面包括台或由所述台支撑的衬底、或所述台和由所述台支撑的衬底两者;
液体处理系统,所述液体处理系统被配置以将浸没液体供给和限制到在所述投影系统和所述正对表面之间限定的空间,所述正对表面面对所述液体处理系统,其中在使用中,所述液体包括在所述液体处理系统和所述正对表面之间的弯液面;和
控制器,所述控制器用于在所述台在所述液体处理系统的下面移动期间控制所述台相对于所述液体处理系统的移动,且所述控制器被配置以基于在所述移动的方向上的变化位置之间的距离来改变所述移动的速度,
其中所述液体处理系统设置有阻尼器,该阻尼器面对用于保持液体至所述空间的正对表面,所述阻尼器具有围绕所述液体处理系统的周边变化的宽度,所述液体处理系统包括用于从所述空间抽取液体的开口,其中所述阻尼器在所述开口与所述液体处理系统的外边缘之间。
2.根据权利要求1所述的浸没光刻设备,其中所述控制器被配置以还基于所述台相对于所述液体处理系统的移动的方向来改变所述移动的速度。
3.根据权利要求1或2所述的浸没光刻设备,其中所述控制器被配置以将所述移动的速度改变成最大可允许速度。
4.根据权利要求3所述的浸没光刻设备,其中所述最大可允许速度由查找表来确定或基于所述移动的方向上的变化位置之间的距离由公式进行计算得到。
5.根据权利要求1所述的浸没光刻设备,其中所述控制器被配置以基于浸没液体与所述衬底、所述台、或所述衬底和所述台两者所形成的接触角来改变所述移动的速度。
6.根据权利要求1所述的浸没光刻设备,其中所述控制器被配置以在所述衬底和/或所述台的预定区域处于所述液体处理系统的下面时基于在所述液体处理系统下面的所述台和/或衬底的路径上的转弯之间的距离来对所述移动的速度进行超越控制。
7.根据权利要求1所述的浸没光刻设备,其中所述控制器被配置以在仅满足另外的条件时基于所述移动的方向上的变化位置之间的距离来改变所述移动的速度,其中所述另外的条件是在所述液体处理系统下面的所述台的一部分设置有平滑的表面。
8.根据权利要求1所述的浸没光刻设备,其中所述控制器被关于所述台和/或所述衬底将在所述液体处理系统下面采用哪种路径和/或在所述路径上如何改变所述移动的速度进行预先编程。
9.根据权利要求1所述的浸没光刻设备,其中所述移动的方向上的变化位置之间的距离被计算作为在路径的一部分的末端的两点之间的距离,所述路径的末端位于移动的方向落到特定方向的特定角度范围外面情况下在所述路径上的位置。
10.根据权利要求9所述的浸没光刻设备,其中所述特定的方向是在所述部分上的所述路径的平直部分的方向。
11.根据权利要求9或10所述的浸没光刻设备,其中所述距离被沿着在平直部分的方向上的所述路径进行测量,或是所述平直部分的长度,或是所述末端之间的距离。
12.根据权利要求9所述的浸没光刻设备,其中所述特定的角度范围依赖于所述移动的方向在所述部分的末端处转弯时改变的角度。
13.根据权利要求12所述的浸没光刻设备,其中如果所述转弯改变所述移动方向超过或等于120°,那么所述特定角度是从60-120°的范围选出,和如果所述转弯改变所述移动的方向所经过的角度小于120°,那么所述特定角度是从15-90°的范围选出。
14.根据权利要求13所述的浸没光刻设备,其中如果所述转弯改变所述移动方向超过或等于120°,那么所述特定角度是90°,和如果所述转弯改变所述移动的方向所经过的角度小于120°,那么所述特定角度是45°。
15.一种选择在浸没光刻设备的液体处理结构下面的台的路径的方法,其中所述液体处理结构被配置以将浸没液体供给和限制到在投影系统和所述浸没光刻设备的正对表面之间限定的空间,所述正对表面面对所述液体处理结构,其中在使用中,所述液体包括在所述液体处理系统和所述正对表面之间的弯液面,所述液体处理结构设置有阻尼器,该阻尼器面对用于保持液体至所述空间的正对表面,所述阻尼器具有围绕所述液体处理结构的周边变化的宽度,所述液体处理结构包括用于从所述空间抽取液体的开口,其中所述阻尼器在所述开口与所述液体处理结构的外边缘之间;
所述方法包括步骤:
确定必须在所述液体处理结构下面穿过的所述台的区域;
确定在所述液体处理结构下面的所述台的可能的移动的方向;
确定所述区域之间的多个可能的路径,所述区域的路径包括必须沿着所述可能的方向中的一个方向在所述液体处理结构下面穿过的所述台的一个或更多个区域上的移动;
基于依据在所述路径的方向上的变化位置之间的距离所确定的移动的最大可允许速度,来计算所述多个可能的路径中的每一个路径的总的时间;和
基于对所述计算得到的总的时间的比较,选择所述多个可能的路径中的一个路径。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述多个可能的路径中的每一路径的总的时间还基于在所述路径中的方向上的变化位置之间的移动的方向进行计算。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中所述最大可允许速度由查找表来确定或基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离由公式进行计算得到。
18.根据权利要求15-16中任一项所述的方法,其中所述最大可允许速度基于浸没液体与在所述液体处理结构下面的物体所形成的接触角来确定。
19.根据权利要求15-16中任一项所述的方法,其中对于所述路径的至少一部分,所述移动的最大可允许速度在仅满足另外的条件时基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离来确定,其中所述另外的条件是在所述液体处理结构下面的所述台的一部分设置有平滑的表面。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述台被根据从多个路径中选出的一个路径相对于所述液体处理结构移动。
21.一种使用光刻设备制造器件的方法,所述方法包括步骤:
将来自投影系统的图案化的辐射束通过液体投影到衬底上;
通过液体处理系统将所述液体供给和限定到所述投影系统和正对表面之间的空间,所述正对表面面对所述液体处理系统,其中在使用中,所述液体包括在所述液体处理系统和所述正对表面之间的弯液面;和
相对于所述投影系统移动所述衬底通过路径,其中所述衬底相对于所述投影系统的移动的速度基于所述路径中的方向上的变化位置之间的距离进行改变;
其中所述方法包括用面对所述正对表面的阻尼器将所述液体保持至所述空间,其中所述阻尼器具有围绕所述液体处理系统的周边变化的宽度,所述液体处理系统包括用于从所述空间抽取液体的开口,其中所述阻尼器在所述开口与所述液体处理系统的外边缘之间。
22.一种使用光刻设备制造器件的方法,所述方法包括步骤:
通过限制结构将液体限制到投影系统与台的正对表面之间、投影系统与由所述台支撑的衬底的正对表面之间、或投影系统与台的正对表面和由所述台支撑的衬底的正对表面两者之间的空间中;
将来自所述投影系统的图案化的辐射束通过液体投影到衬底上;和
相对于所述投影系统通过路径移动所述正对表面,所述正对表面面对所述液体处理系统,其中在使用中,所述液体包括在所述液体处理系统和所述正对表面之间的弯液面,其中通过朝向所述正对表面和所述限制结构之间的液体的液体弯液面的亚临界速度增加所述正对表面相对于所述投影系统的移动速度,至少部分地选择在所述路径中的方向上的变化位置之间的距离,
其中所述限制结构设置有阻尼器,该阻尼器面对用于保持液体至所述空间的正对表面,所述阻尼器具有围绕所述液体处理系统的周边变化的宽度,所述液体处理系统包括用于从所述空间抽取液体的开口,其中所述阻尼器在所述开口与所述液体处理系统的外边缘之间。
23.根据权利要求22所述的方法,其中通过所述图案化的辐射束所投影到的所述衬底上的场的区域的尺寸至少部分地确定所述方向上的变化位置之间的距离。
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AU2747999A (en) | 1998-03-26 | 1999-10-18 | Nikon Corporation | Projection exposure method and system |
AU2003252103A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-09 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and systems for detecting components of plaque |
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KR101343655B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2013-12-20 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법 |
US7162108B2 (en) | 2003-12-17 | 2007-01-09 | Jds Uniphase Corporation | Planar lightwave circuit variable optical attenuator |
US7394521B2 (en) | 2003-12-23 | 2008-07-01 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
DE602004027162D1 (de) * | 2004-01-05 | 2010-06-24 | Nippon Kogaku Kk | Belichtungsvorrichtung, belichtungsverfahren und bauelementeherstellungsverfahren |
JP2006013090A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Nikon Corp | 露光装置及びデバイス製造方法 |
US7701550B2 (en) | 2004-08-19 | 2010-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US7397533B2 (en) | 2004-12-07 | 2008-07-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2006245157A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Canon Inc | 露光方法及び露光装置 |
EP1865539A4 (en) * | 2005-03-30 | 2011-09-07 | Nikon Corp | METHOD FOR DETERMINING EXPOSURE CONDITIONS, EXPOSURE METHOD, EXPOSURE DEVICE, AND DEVICE PRODUCTION APPARATUS |
WO2006118108A1 (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Nikon Corporation | 露光方法、露光装置、デバイス製造方法、及び膜の評価方法 |
JP4858062B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2012-01-18 | 株式会社ニコン | 露光方法、露光装置、デバイス製造方法、及び膜の評価方法 |
JP2007194484A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | 液浸露光方法 |
JP4357514B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2009-11-04 | 株式会社東芝 | 液浸露光方法 |
JP2008124194A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Canon Inc | 液浸露光方法および液浸露光装置 |
US8634053B2 (en) | 2006-12-07 | 2014-01-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2008192854A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Canon Inc | 液浸露光装置 |
JP2008218976A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-09-18 | Canon Inc | 露光装置 |
DE102007025340B4 (de) * | 2007-05-31 | 2019-12-05 | Globalfoundries Inc. | Immersionslithograpieprozess unter Anwendung einer variablen Abtastgeschwindigkeit und Lithographiesystem |
JP2008300771A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nikon Corp | 液浸露光装置、デバイス製造方法、及び露光条件の決定方法 |
NL1036715A1 (nl) * | 2008-04-16 | 2009-10-19 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus. |
EP2131241B1 (en) * | 2008-05-08 | 2019-07-31 | ASML Netherlands B.V. | Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method |
US8421993B2 (en) * | 2008-05-08 | 2013-04-16 | Asml Netherlands B.V. | Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method |
NL2003225A1 (nl) * | 2008-07-25 | 2010-01-26 | Asml Netherlands Bv | Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method. |
SG159467A1 (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-30 | Asml Netherlands Bv | Fluid handling structure, lithographic apparatus and device manufacturing method |
NL2003362A (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-19 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method. |
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