CN102221790B - 浸没式光刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浸没式光刻设备，包括：被配置用于支撑衬底的衬底台；和流体处理系统，所述流体处理系统位于衬底台和/或衬底上方，所述流体处理系统包括具有多孔构件的抽取器，所述多孔构件具有表面，所述表面具有至少一个相对于衬底和/或衬底台倾斜的区域，使得在所述多孔构件的所述表面与面对所述流体处理系统的衬底和/或衬底台的表面之间的距离从径向的最里面的位置至径向的最外面的位置增加。

Description

浸没式光刻设备

本申请是于2009年4月16日递交的、申请号为“200910134273.4”、发明名称为“光刻设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光刻设备，所述光刻设备用于提供流体至浸没式光刻设备的投影系统和衬底之间的空间中。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)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待形成在所述IC的单层上的电路图案。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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含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，通过将整个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。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。

已提出将光刻投影设备中的衬底浸没在具有相对高的折射率的液体(例如，水)中，以填充介于投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一个实施例中，所述液体是蒸馏水，尽管也可使用另一种液体。将参考液体对本发明的实施例进行描述。然而，另一种流体可以是适合的流体，特别是润湿性流体、不可压缩的流体和/或其折射率比空气的折射率更高的流体，期望地是其折射率比水的折射率更高的流体。尤其期望是除气体之外的流体。由于曝光辐射在所述液体中具有更短的波长，所以上述做法的要点在于能够使更小的特征成像。(所述液体的作用还可以看作是增加了系统的有效的数值孔径(NA)并且增大焦深)。还提出了使用其它浸没液体，包括其中悬浮有固体微粒(例如，石英)的水，或具有纳米颗粒的悬浮体(例如具有最大尺寸高达10nm的颗粒)的液体。所述悬浮的颗粒可能具有或可能不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。包括烃(例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液)的其它液体可能也是适合的。

将衬底和/或衬底台浸没在液体浴器中(例如，见美国专利US4,509,852)意味着在扫描曝光过程中必须要加速大体积的液体。这需要另外的或者更大功率的电动机，并且液体中的湍流可能导致不期望的或者不可预料的影响。

提出来的一种布置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以及投影系统的最终元件和衬底之间(通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。已经提出的一种用于设置上述设备的方法在PCT专利申请WO99/49504中公开了。如图2和图3所示，液体优选地沿着衬底相对于所述最终元件的移动方向，通过至少一个入口N供给到衬底上，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T去除。也就是说，当衬底在所述元件下沿着-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N供给，并在所述元件的另一侧通过与低压源相连的出口T去除。在图2的显示中，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以规则重复方式设置了四组入口和出口。

在图4中示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没光刻方案。液体由位于投影系统PS每一侧上的两个槽状入口N供给，而由设置在入口N沿径向向外的位置上的多个离散的出口T去除。所述入口N和出口T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N提供，而由位于投影系统PS的另一侧上的多个离散的出口T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N和出口T组合可能依赖于衬底W的移动方向(另外的入口N和出口T组合是不起作用的)。

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，所述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，所述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。在所述液体限制构件和衬底表面之间形成密封。在一实施例中，在所述液体限制结构和衬底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，所述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。所述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所述顶表面移除液体。虽然这样的系统改善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。一种方法有助于缓解上述问题已在公开号为US2006/119809的美国专利申请中所描述，其中，提供了在所有位置上覆盖衬底W的构件，所述构件被设置以具有在构件与衬底和/或用于保持衬底的衬底台的顶表面之间延伸的浸没液体。

发明内容

如果在所述投影系统的最终端和所述衬底之间的空间中提供流体流，则这有助于减少与保持衬底温度大致恒定相关的困难。这是因为穿过所述浸没流体的投影束能够加热所述浸没流体。这样的加热可能对成像具有不利的影响。例如，所述流体的折射率可能随着温度而改变。因此，期望提供流体流。然而，流体流的引入本身可能会带来困难。例如，如果使用非层状或非平滑的流，则这可能影响成像性能。另外或可替换的，如果所述流的稳定性和强健性(robustness)劣化，那么气体的气泡可被夹带在所述流体中。

另外，在阻挡构件的底表面上的抽取器和阻挡构件本身之间的焊接线可吸引液滴。液滴可能留在所述衬底的表面上。这样的液滴随后可能引入成像缺陷，例如，通过把气泡引入到所述投影系统的最终元件和所述衬底之间的空间中。

期望提供一种缓解至少一个上述问题或其它问题的设备。尤其是，期望提供流体供给系统，其能够在以高流量供给流体的同时保持平滑流，期望地是层流。另外，期望降低液滴被附着至阻挡构件的底部的机会。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括用于供给流体的流体处理系统，所述流体处理系统包括具有在第一侧壁中的多个进口孔和在第二侧壁中的多个出口孔的腔，所述第一侧壁面对所述第二侧壁，其中，所述进口孔被设置以将进入所述腔的流体沿朝向多个出口孔之间的所述第二侧壁的区域的方向引导。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括：用于供给流体的流体处理系统，所述流体处理系统包括：具有用于流体从其中穿过的多个通孔的第一板；和具有用于流体从其中穿过的多个通孔的第二板，其中，所述第一和第二板大致平行，且在流过所述第二板中的多个孔之前，由所述流体处理系统供给的流体被设置穿过所述第一板中的多个通孔。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括：用于供给流体的流体处理系统，所述流体处理系统包括：从进口至出口的流动通道；和用于存在于所述通道中的流的至少两个阻挡件，每个阻挡件包括用于流体从其中穿过的多个通孔，所述两个阻挡件被以在0.2和5mm之间的间距分离。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括用于供给流体的流体处理系统，所述流体处理系统包括：具有在第一侧壁中的多个进口孔和在第二侧壁中多个出口孔的腔，所述多个进口孔具有比所述多个出口孔小的开口尺寸。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括用于通过进口供给流体的流体处理系统，所述进口包括：彼此面对的至少两个间隔开的板构件，并且每个板构件具有多个通孔，其中，对于通过所述进口的流体流，一个板构件的所述通孔与另一个板构件的所述通孔不对齐。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括：用于通过进口把流体供给至投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的流体处理系统，所述进口包括多个开口，所述进口被配置以供给平滑流体流至所述空间中，所述流体流大致垂直于与所述进口平行的平面，所述流体流的横截面流量是大致均匀的。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括：用于通过进口把流体供给至投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的流体处理系统，所述进口包括被设置在一平坦表面中的多个开口，所述进口可被配置以供给平滑流体流至所述空间中，所述流体流大致垂直于与所述进口平行的平面，所述流体流的横截面流量是大致均匀的。

根据本发明的一个方面，提供了一种器件的制造方法，所述方法包括：把浸没液体限制在被限定在投影系统、衬底和/或衬底台、流体处理结构、以及在所述流体处理结构与所述衬底和/或所述衬底台之间延伸的浸没液体的弯月面之间的空间中，所述投影系统被设置以把图案化的辐射束投影到在衬底的目标部分处的像场上，以及所述衬底台被设置用于支撑所述衬底；和引起所述投影系统与衬底和/或衬底台之间的相对运动，使得在所述相对运动的方向改变时，形成在衬底和/或衬底台的表面上的液滴相对于所述像场的一端具有在纵向方向上大于所述像场的长度的位移。

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式光刻设备，其包括：用于支撑衬底的衬底台；流体处理结构，所述流体处理结构可被构造和被设置以把浸没液体限制在被限定于投影系统、衬底和/或衬底台与在使用中的浸没液体弯月面之间的空间中，所述投影系统用于把图案化的辐射束投影到在衬底的目标部分处的像场上，所述浸没液体弯月面在所述流体处理结构与所述衬底台和/或所述衬底之间延伸；以及致动器，所述致动器配置用于引起在所述投影系统与所述衬底和/或所述衬底台之间的相对运动，使得在所述相对运动的方向改变时，形成在衬底和/或衬底台的表面上的液滴相对于所述像场的一端具有在纵向方向上大于所述像场的长度的位移。

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示出根据本发明实施例的光刻设备；

图2和图3示出用在光刻投影设备中的液体供给系统；

图4示出另一种用于光刻投影设备中的液体供给系统；

图5示出可在本发明实施例中作为液体供给系统使用的阻挡构件的横截面；

图6示出可以在本发明的实施例中使用的另一阻挡构件的横截面；

图7示出本发明的一个实施例的液体供给装置的两侧壁或板的透视图；

图8a和b示意性示出在一个板中的孔相对于另一板中的孔的布置；

图9以透视局部视图示出如何把图7的板组装在阻挡构件中；

图10是显示在不会导致湍流的最大流量随用于三种不同设计的板之间的距离变化的曲线图；

图11是显示对于不同相移的无湍流的最大流量图；

图12示出本发明的一个实施例的阻挡构件的下表面的横截面；

图13示出第一种夹杂气泡的情况；和

图14示出了第二种夹杂气泡的情况。

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，所述投影系统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。

所述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。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。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。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，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。该源和所述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，所述源可以是所述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。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

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PS将辐射束聚焦到所述衬底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)，所述支撑结构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，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。

可以将所述设备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的高度(沿所述扫描方向)。

3.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。

可把用于在投影系统PS的最终元件和衬底之间提供液体的布置分成两个主要类别。这两个主要类别是浴器型布置和所谓局部浸没系统，在所述浴器型布置中，整个衬底W和衬底台WT的可选择的部分被浸没在液体浴器中，而在所述局部浸没系统中，液体仅基本上提供至衬底的局部区域上。在后一种类别中，由液体填充的空间在平面中比衬底的顶表面小，且在用液体填充的所述区域相对于投影系统PS保持静止的同时，衬底W在所述区域的下面运动。本发明的实施例主要涉及的另一布置是液体不受限制的全润湿方案。在这种布置中，基本上衬底的整个顶表面和衬底台的全部或部分被覆盖在浸没液体中。至少覆盖衬底的液体的深度很小。液体可以是在衬底上的液体膜(例如薄膜)。也可在这样的系统中使用图2-5中的任何液体供给装置，然而，它们的密封特征不存在、没有起作用、也没有像正常一样有效或以其他方式对于将液体仅密封在所述局部区域是无效的。在图2-5中显示了四种不同类型的局部液体供给系统或液体处理系统或液体限制系统。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的局部液体供给系统，所述阻挡构件12沿投影系统的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间的至少一部分边界延伸。(请注意，在下文中除非特别指出外，所提及衬底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，在XY平面内基本上相对于投影系统是静止的。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，且所述密封可以是无接触密封，例如气体密封或流体密封。

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之间的空间中的液体。对衬底W的无接触密封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内。所述空间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的所述最终元件的阻挡构件12形成。经由液体进口13使液体进入到在投影系统下面且在阻挡构件12内的空间中。可通过液体出口13移除所述液体。所述阻挡构件12可延伸到略微高于投影系统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。在一个实施例中，所述阻挡构件12具有内周，其在上端部处与投影系统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，所述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。

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形成于阻挡构件12的底部和衬底W的表面之间。所述气体密封由气体(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。在气体密封中的所述气体经由进口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。所述气体通过出口14被抽取。设置气体进口15上的过压、出口14上的真空水平以及所述空间的几何形状，以使得形成限制所述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。所述进口/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。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局部液体供给系统作为液体供给系统。

一个或多个局部液体供给系统在所述液体供给系统的一部分和衬底W之间密封。所述液体供给系统的一部分和衬底W的相对移动可能导致所述密封的损坏，并且因此泄露液体。在高速扫描时所述问题可能是更加严重。因为需要增加生产量，所以期望增加扫描速度。

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，以使所述阻挡构件不一定是环形的。所述阻挡构件也可以是其他形状，只要其具有开口，通过所述开口，投影束可以从投影系统PS的最终元件穿出。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所述阻挡构件的所述开口中的液体，并到达所述衬底W上。例如，所述阻挡构件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之间的空间内，以使得投影束可以穿过所述液体。所述液体的顶部液面位置很容易被存在的阻挡构件12限定，在空间内的液面高度被保持，以使得所述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。浸没液体的通道或流动路径穿过阻挡构件12。由腔26组成所述流动路径的一部分。所述腔26具有两个侧壁28、22。液体穿过第一侧壁28进入到所述腔26中，并且之后通过第二侧壁22进入空间11中。多个出口22把液体供给至所述空间11。在进入空间11之前所述液体分别穿过板28、22中的通孔29、20。通孔20、29的位置可以是随意的。如之后所描述的本发明的一个实施例涉及板或侧壁28、22中通至腔26的通孔20、29的优化布置。在以下描述侧壁22、28和通孔20、29的优化布置之前，将对阻挡构件12的其它部件进行描述。应当理解，其它的布置也是可以的。

在阻挡构件12的底部和衬底W之间提供密封。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的光轴径向向外处，设置(可选择地)流动板50，所述流动板50延伸到所述空间内(不过没有到达投影束的路径上)，这有助于保持流出出口20的浸没液体在所述空间上的基本上平行流动。流动控制板在其上具有通孔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的底表面上的流动控制板50的径向向外的位置上可以设置抽取器组件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70进行更加详细的描述，且所述抽取器70形成在阻挡构件12和衬底W之间产生的无接触密封的一部分。所述抽取器可以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凹槽80。所述凹槽通过进口82连接到大气。所述凹槽经由出口84连接到低压源。在凹槽80的径向向外的位置上可以设置气刀90。抽取器、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进口，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。在实施例中，液体去除装置70包括进口，所述进口覆盖在多孔材料110中，所述多孔材料用于从气体中分离液体以进行单液相液体抽取。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内的负压使得在所述多孔材料的孔中形成的弯月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，并无弯月面以限制流动，且所述液体可以自由流动到液体去除装置70的腔120内。多孔表面110沿着阻挡构件12(并且围绕所述空间)沿径向向内延伸。穿过所述多孔表面110的抽取速率根据多孔材料110被液体覆盖的程度而变化。

在衬底W的扫描期间(在该过程中，衬底在阻挡构件12和投影系统PS的下面移动)，在衬底W和阻挡构件12之间延伸的弯月面320可以在移动的衬底所施加的拉力作用下被拉向或者拉离光轴。这可能导致液体损失而造成如上所述的液体的挥发、衬底的冷却以及由此产生的收缩和重叠误差。可替换地或者附加地，液滴和抗蚀剂光化学物质之间的相互作用后可能遗留液渍(liquid stain)。

所述多孔材料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))，且被保持在液体将被除去的表面(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至少是轻微地亲水的，即与浸没液体(例如水)具有小于90°的接触角。

不可能总是能够避免气体被拉入液体去除装置中，但多孔材料110会避免大的不均匀的可能引起振动的流动。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固体块，只要所述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月面。

虽然没有在图6中具体地显示，但所述液体供给系统具有用于处理液面变化的布置。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的周边(例如圆周)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厌液或厌水涂层。所述涂层可形成围绕包围所述开口的阻挡构件12的顶部和/或围绕投影系统PS的最后光学元件的带。所述涂层可以是从投影系统的光轴沿径向向外的。所述厌液或厌水涂层有助于把浸没液体保持在所述空间中。

局部区域液体供给系统的困难在于难以保持所有的浸没液体。因此，当衬底在投影系统下移动时避免把一些液体遗留在所述衬底上是困难的。由于在行进的弯月面上的潜在的气泡夹杂(entrapment)，为了避免液体损失，应该限制衬底在液体供给系统下面移动的相对速度。对于能够在浸没式光刻设备中产生很大的数值孔径(NA)值的浸没液体特别需要如此，这是因为它趋向于具有比水低的表面张力以及比水高的粘度。弯月面的破损临界速度(breakdown speed)与粘度上的表面张力成比例，使得保持高NA液体可能要难得多。仅在衬底的特定区域中将液体遗留在衬底上可能导致整个衬底上的温度变化。浸没液体的蒸发使液体所在的衬底冷却。遗留在衬底的一些部分上的浸没液体造成不均匀的冷却和衬底变形。可能导致重叠误差。另外的或可替换的，随着浸没液体蒸发，干燥的污迹和/或污染的颗粒可能遗留在衬底W的表面上。另外或可替换的，所述液体可能扩散至衬底上的抗蚀剂中，从而导致衬底顶表面的光化学物质的不一致性。

虽然浴器型布置(即其中衬底浸没在液体的容器中)可缓解许多这样的问题，但是衬底在浸没设备中的交换对于浴器型方案可能特别困难。缓解这些问题中的一个或多个或在此处没有提及的其它问题的一个方式是使用所谓全润湿方案，其中，衬底的整个顶表面被覆盖在液体中(即液体在衬底上和/或衬底台上不受限制)。例如在于2008年2月19日递交的美国临时申请No.US61/064,126中公开了这种类型的布置。

所有的上述类型的布置把液体提供至投影系统的最终端和衬底之间的空间中。穿过所述空间的液体流期望地减小或避免了穿过所述液体的辐射束的不利影响(例如，增加所述束穿过的液体的温度)。本发明的一个实施例涉及在投影系统和衬底之间增加流量的同时，保持平滑、期望的层流。所述流可以是平滑的湍流。在一个实施例中，所述流是稳定的，对于制造问题其更具强健性(robust)。因而可获得更大的更新率和温度稳定性以及系统性能。因此，本发明的实施例可应用在用于在投影系统和衬底和/或衬底台之间提供液体的任何布置中。本发明的实施例将会对图6的局部区域液体供给系统进行特别地描述。然而，这并不意味着仅限制于这种类型的应用。

对于保持平滑的、期望的层流的另外或可替换的原因是避免气泡夹杂。例如，非平滑的湍流可能扰乱例如在阻挡构件12和投影系统PS之间的弯月面。扰乱这种弯月面可能导致在浸没液体中的气体封闭(gasenclosure)。之后，所述流将所封闭的气体作为气泡运输至投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间中。这些气泡折射已曝光的图案中的暗条纹中的曝光辐射。因此，期望保持平滑的期望的层流。

在本发明的一个实施例中，如图7所显示，形成为所述腔26的板28、22的侧壁被设置成大致平行。也就是，每个板28、22的主要表面大致平行，更具体地，每个板的主要表面是一个平面，且这些平面大致平行。这样做主要是如之后描述地帮助对齐所述两个板。另外，在一个实施例中，所述板28、22在基本上垂直于板28、22的所述主要表面的平面内是大致共平面的。另外，投影系统PS的光轴可以是在基本上垂直于板28、22的主要平面的平面内与板28、22基本上共平面。

在一个实施例中，两个板22、28中的通孔20、29分别具有相同的二维图案。然而，可以使用不同的图案，且甚至可使用不规则图案或具有间距不相同的孔的图案。在所显示的图案中，所述孔被沿着水平第一行间隔开，期望地是等距离地间隔开。孔被沿着相邻的行(在所述第一行上面和在所述第一行下面)间隔开，期望地是等距离地间隔开。然而，相对于沿所述第一行的孔，异相地设置相邻行的孔的位置。也就是，把相邻行中的孔等距离地沿所述水平方向设置在所述第一行的孔之间。如所描述的相同的布置适用于沿垂直列间隔所述孔的情况。考虑到相对于(with respect)孔及其六个围绕孔的图案(沿所述孔的四个对角线设置四个孔和在所述孔的每一侧上水平地设置一个孔)，描述了一种(细长的)六边形图案。所述孔位于所述细长的六边形的中心，以这种方式观看时其是水平细长的。换另一种方式，垂直地把孔设置在所考虑的孔的任一侧上可被认为是标出了所述细长六边形，而替代水平地设置的孔。在一个实施例中，每个板22、28的孔图案中的间距是相同的。然而，第一板28中的孔29的尺寸不一定与第二板22中的孔20的尺寸相同。

与第二板22上的压降相比，期望第一板28上的液体压降更大或与之相同。通过第一板28的作用，使得流动不均一性减小。第二板22起到避免不平滑的湍流的作用。因此，第一板28中的孔29具有与第二板22中的孔20相同的尺寸或具有比第二板22中的孔20更小的宽度(例如直径)。两个板28、22的间隔可以具有效果且这将在之后被详细描述。

图8a和8b显示了怎样把两个板28、22尤其是所述板中的孔29、20对齐。图8a中的视图是示意透视图。图8b是示出具有通孔的两个板(其可被称为筛)的侧视图的示意图。在图8b中，第二板22的孔20的图案被叠加到第一板28中的孔29的图案上。

图8a将穿过第一板28中的通孔29的液体流动方向表示为箭头502。可以明白，由于通孔29的对齐，液体流502在点504处撞击到第二板22的表面上，而不是穿过通孔20。事实上，在图8b中显示的期望的对齐是指穿过通孔29的液体流502在与限定在板22中的环绕通孔20等距离的位置504处撞击第二板22或壁的表面。因此，在板28、22之间的来自通孔29的流体流502在与板22的表面撞击时被打破。所述液体流流动成另一流503，所述另一流503基本垂直于液体流502。所述另一流503可平行于第二板22的表面且可朝向第二板22中限定的孔20。

第一板28中的通孔29(其可看作为进入腔26的进口孔)沿方向502朝第二板22中的多个孔20之间的第二板22的区域引导进入腔26的液体。第二板22中的孔20可被看作成进入到投影系统和衬底之间的空间11中的出口孔。第二板22的孔20与第一板28的孔29不对齐。限定了第一板28的多个孔29，使得它们不与第二板22的孔20重叠。

这种布置有效地瓦解了穿过进口孔29的液体流，且意味着从腔26流出的穿过出口孔20进入空间11所产生的流动可比之前获得的流动更大。进入到空间11的所产生的液体流是平滑且稳定的。期望地，所述流是层状的。为此，通过扩散功能，所述第一板28用于降低横截面轮廓流量的不均一性。由箭头502所表示的产生的喷射流具有沿垂直于第一板28的表面的方向且用于第二板22的高线性动量。所述液体喷射流与第二板22的表面的一部分504相互作用。第二板22的部分504瓦解所述喷射流的流动，从而通过沿垂直于所述喷射流的方向改变所述流动的方向来减小所述线性动量的垂直分量。所述液体的总体流动基本上平行于第二板22的表面。所述总体流动是沿远离所述部分504的所有方向的。因此，靠近孔20的液体流动不是单方向的且可大致平行于所述板22的平面。因为所述部分504处于第二板22的表面中所限定的多个孔之间，所以所述液体朝这些孔20中的每个流动。在第二板的表面上存在许多部分504，且在每个部分504处出现相同的相互作用，每个部分504使得流动到达围绕每个部分504的孔20。因此，在靠近第二板22中的孔20的流动基本上垂直流过第二板22进入到所述空间11的液体的总体流动。所产生的进入所述空间的液体流可作为平滑流且可以是层状的。

由这种布置所提供的性能上的改善随着板28、22之间的间隔以及两个图案之间的相移而改变。图8b中的相移可被认为是完全异相的(指定为0.5的相移)。如果所述两个图案是一个被重叠在另一个之上，那么这被认为是同相(指定为0.0的相移)。在下文将参考图10和11对所述两个板之间的相移和分离的作用进行描述。

希望在所述板22的整个长度和/或宽度上提供均匀压力分布。因此在进口上的横截面流动是大致均匀的。如果其压降是不均匀的，那么这可导致液体的不稳定的和不均匀的速度轮廓。这样的流在容器中可具有不对称的速度轮廓。通过迫使流体穿过孔获得压降。因此在第一板28上以及在第二板22上存在压降。通过使得第一板28中的孔29比第二板22中的孔20小，可以控制第一板28上的压降比第二板22上的压降大。例如，期望地在第一板上的压降为大约75mbar以及在第二板22上的压降仅为5-10mbar。如果使用相同的图案，那么第一板29中的孔的尺寸典型地在100到300μm之间。与之对比的是，第二板22中的孔的尺寸为300至700μm。孔在第一板28中被间隔开100-200μm，且在第二板22中被间隔开300至500μm。

所述板的厚度在0.3mm和1mm之间的量级上。如果所述通孔或液体出口20被如图6所示的形成在阻挡构件12中，那么其被期望仅围绕阻挡构件12的周边(例如圆周)的局部部分设置。与所述出口20相对(例如，被限定在用于限定所述空间的阻挡构件12的相对侧上)可以是用于从投影系统和衬底和/或衬底台之间去除液体的抽取器。所述液体进口20可仅沿所述阻挡构件的周边(例如圆周)的一部分延伸。

对于板22、28和孔20、29的图案、相移和板的间隔的给定设计，穿过所述组件的液体流可导致平滑流，期望地是层流，其流量达到随后会产生不稳定的湍流的一定流量点处。期望地，穿过所述空间11的流量尽可能地高。在所述板被完全异相地设置且所述板28、22之间的距离尽可能地小时可获得最高的流量(如图11a所显示)。然而，如果所述距离太小，那么相移的容差可能极为重要。因此，期望地，所述两个板的间隔是0.5-3mm之间(例如在2-3mm之间)。在一个实施例中，所述间隔是在0.7和1.5mm之间。理想地，所述相移使得孔的图案完全异相(也就是0.5的相移)。然而，对于任何程度的相移都可看到改善。因此，尤其期望所述相移的范围在0.2和0.5之间，期望地在0.4以上(如以下参考图11所看到的，异相是0.5，同相是0)。

使得所述板28和22非常临近降低了来自相邻孔的喷射流相干扰的机会，或来自喷射流的液体直接地流过限定在所述第二板22中的孔20的机会。它极大地降低以及期望最小化在流过所述第二板22之前从流过所述孔29所获得的垂直于第一板28的液体速度。

在理想的布置中，板28、22之间的距离倾向于是零。在这样的布置中，所述液体流动平行于所述板28、22的表面。在平行于第二板22(如上所述的)的平面中朝向孔20的流动来自所有方向。在与第二板的表面相垂直的孔的中部处的净流量，仅在所述液体穿过所述孔之前，是零。因此，仅在所述液体穿过孔20之前，所述液体的总体流量是零。

本发明的实施例的布置使得从孔20流出的流起到了点源液体供给的作用。穿过每个孔20的液体流动被认为是与穿过限定在所述板20中的其它孔20中的每个孔的流动相同。所述孔也在所述板22的表面上均匀地分布，并且所述进口也是如此。因此，来自所述板中的多个孔的液体流均匀地横贯所述板。所述进口起到了多个点源液体源的作用，从而供给具有大致均匀的液体横截面液体流量的液体流动。因为它保持所述横截面流量在很高的液体流速水平上，因此所述布置是有利的。

图9是图7和8的组件如何被结合在阻挡构件12中的局部剖视的透视图。在阻挡构件12的底部上没有显示密封特征。这是因为它们可能存在或不存在，并可采用任何形式。由此可知，所述出口20位于所述投影系统的最终元件的底部上方的高度处。因此，由于投影系统PS的存在，从所述出口20流出的流改变方向流动，其中一分量向下朝着投影系统的最终元件和衬底W之间的所述空间流动。当所述液体流到达所述空间11的高度水平时，它改变方向以平行于衬底W的顶表面流动。

可以看到，所述板22、28基本上平行。另外，两个板基本上平行于投影系统PS的光轴。在实施例中，所述第一和/或第二板中的孔被钻取以在垂直于投影系统的光轴的平面中具有轴线。孔20所在的这些平面处于一定高度，使得它们穿过(cut through)所述投影系统PS。也就是，这些平面位于投影系统的底部上方。

如图9所示，出现了突起400，期望地成唇状物形式。所述突起400位于第二板22上方且向内径向地延伸(即朝所述投影系统的一侧)。在一个实施例中，所述突起400基本上是水平的。所述突起使得弯月面401在突起400的端部和投影系统PS之间延伸。所述突起400减小了阻挡构件12的顶部和投影系统PS之间的距离，因此缩短了由所述弯月面401跨过的距离并且这样稳定了所述弯月面401。稳定的弯月面利于防止所述流从所述阻挡构件12上方吸入气体，并且因此防止把气泡封闭入所述液体中。

图10显示了对于三种不同配置的所述板20、28之间的距离的作用(图9中被显示为距离t)。在图10中，在所述板之间的距离被沿着X轴绘制，且沿着Y轴显示了可获得的最大平滑流，期望地没有湍流和期望地是稳定的弯月面。用三角形显示的结果是对于传统系统的。可见所述板之间的距离的变化基本上没有作用。

所述用菱形显示的结果是针对于第一板28中的孔29的图案与第二板22中的孔20同相(即0.0的相移)的系统。在这种情况中，所述板的间隔越远，可获得的层流的流量越大。这是因为随着所述板之间的距离增加，在到达第二板之前由在第一板中的孔产生的喷射流基本上彼此干扰以及与第二板干扰。随着所述板之间的距离增加，所述喷射流从第一板的孔平直地穿过至第二板的孔的可能性更小。

用方形显示的结果是针对于第一板28中的孔29的图案与第二板22中的孔20的图案异相时(0.5的相移)的情形。可以看出，所述两个板之间的距离越短，可获得的平滑的、稳定的且期望的层流的流量越高。

图11沿X轴显示在所述两个板22、28之间的相移，且沿Y轴显示了在期望地没有湍流且期望地具有稳定的弯月面条件下可获得的最大平滑流。可以看出，对于所测试的所有示例(各种距离t：三角形具有t＝2.75mm；方形具有t＝2.25mm，菱形具有t＝1.75mm)，所述两个板22、28中的孔的两个图案越接近0.5的相移，可获得的流量越大。

图11中的结果显示了，对于较低的间隔t(由菱形显示的)通过将相移从0改变至0.5可获得的流量的改善比对于较大的间隔t将相移从0改变至0.5的效果更明显。然而，对于所有的间隔t，0.5的相移获得了比0.0相移更好的结果。

通过在阻挡构件12和衬底W之间的弯月面320与遗留在衬底W上的液滴的碰撞，可把气泡引入到浸没空间中。当这样的液滴与弯月面320碰撞时，可出现气体夹杂。典型地，如果所述液滴的静态接触角和所述弯月面的前进接触角的总和大于180°，可能发生上述现象。已经确定了两种机制。第一机制涉及在径向朝外的所述单相抽取器70的区域上的阻挡构件上的液体的积聚。这可能由所述弯月面320的提早的瓦解或穿过衬底台WT和衬底W之间的间隙而出现。由图12的实施例来解决这样机制。第二种机制是由于来自之前的扫描运动的液体在气刀90内部的积聚。这种情况通过根据结合图13和14所描述的方程来设计所述气刀的尺寸或弯月面的位置来处理。所述气刀可收集以其他方式从空间11和弯月面320逃逸的液体。在阻挡构件和衬底W之间的运动的相对方向改变时，液滴可从阻挡构件(例如，在焊缝处)上分离，以在衬底的表面上与其它的逃逸的液滴结合。在方向改变之后，所述液滴在衬底的表面上是静止的，但可朝向所述弯月面320移动。所述液滴可撞击弯月面320且可因此与所述弯月面320碰撞，从而使得把气泡包含在液体中，不希望在投影系统PS和衬底W之间的空间11中，以影响成像品质。

为了把液体密封在所述空间11中而被设置在阻挡构件或液体限制系统12的底部上的特征可被焊接在适当的位置上。可使用包括多孔构件110的单相抽取器。所述多孔构件110可覆盖被保持在负压下的腔120。可把多孔构件110焊接在形成在阻挡构件12的底部中的凹槽上。所述凹槽限定了所述腔120。这在图6中被显示。所述多孔构件110沿着其径向朝内和朝外的周边(例如，圆周)被焊接至阻挡构件12的表面。在一些例子中，浸没液体的液滴可将自身附着至这样的焊接上。从这样的位置上除去液体可能是非常困难的。在单相抽取器70的径向向外的位置上设置的气刀90对于这个目的可能是无效的。

图12显示了帮助缓解这种问题的阻挡构件12的底表面的横截面。在所述底表面上的特征类似于图6中的特征。径向最向里的是液体进口60，用于提供液体至阻挡构件12和衬底W之间的空间。在液体进口60的径向向外的位置上是包括多孔构件110的单相抽取器。所述多孔构件110覆盖被保持在负压下的腔120。在所述抽取器的径向向外的位置上是用于气刀90的出口。部件的其它布置也是可能的，例如所述抽取器可以是两相抽取器。

关注的焦点是多孔构件110的底表面不是平面。从图12中可以看到，所述多孔构件110具有相对于衬底W成一角度的部分。在径向向外的方向上，多孔构件110的表面和衬底W之间的位移增加了。从衬底W的表面到多孔构件110的表面的距离中的径向距离的变化是平滑的，可以是连续的并可以是线性的。特别地，图12中显示的角度变化是平滑的变化，且不是尖角的(即不连续的)。相对于衬底W的多孔构件110的角度以连续的方式变化。例如，如果所述多孔构件以如图12所显示的方式形成，那么在所述部分上具有一个半径范围，其中多孔构件110的表面相对于衬底W的表面从平行变化至不平行。所述多孔构件的表面从平行于衬底W的表面的一个区域变化至从衬底W的表面成一角度远离的区域。在这两个区域之间的多孔构件的表面可以是弯曲的。例如，所述部分上的曲率半径可以在1和10mm之间、或在3至7mm之间(例如5mm的半径)。

曲率半径可依赖于多孔构件100的精确尺寸。具体地，所述半径可以依赖于所述多孔构件的宽度。也就是，依赖于所述多孔构件的内径和外径之差。典型地这可能是大约10mm。所述半径可以小如所述多孔构件的宽度的0.01倍。从多孔构件的宽度的0.005至10倍的半径范围是可以的。如果衬底的顶表面和多孔构件的内部的底表面之间的距离被表示为h，则离衬底的顶表面(在外边缘处)的多孔构件的最远距离可典型地为h的5倍和10倍之间。到衬底的顶表面的距离的变化通常从沿着所述多孔构件的宽度大约半途处开始。

这种布置的优点是在衬底W和阻挡构件12之间延伸的弯月面320应该被保留在沿与衬底W的顶表面平行的多孔部件110的部分的某个位置上。从而缓解了可能把液滴保留在多孔构件110和阻挡构件12的底表面之间的焊缝上，尤其是在外边缘上(期望地是最外边缘)的问题。另外，例如液体可依附在这样的外边缘上的焊缝处且很难移动。所述气刀90将会清除掉通过多孔构件110的任何液体并且所述液体可能之后位于所述焊缝上。通过提高多孔构件110的外焊接边缘(与所述内边缘相比，是在0.5至2mm之间，期望地是1mm)，它帮助避免液滴附着至所述焊缝，并且因此可以解决所述问题。与衬底W的顶表面相平行的多孔构件110的部分大约2mm长。可抽取沿该部分与多孔构件110接触的任何液滴。因此，在改变投影系统PS和衬底W之间的相对运动之后，随着从所述焊缝脱离的或由气刀90收集的液滴靠近所述多孔构件110，在所述液滴接触所述弯月面302以导致气泡夹杂之前，所述液滴接触多孔构件110且被抽取。

注意到，多孔构件110和阻挡构件12之间的内焊缝上的液体的存在不是一个难题，因为在处于正常操作的任何情形中所述液体都将会出现在这里。

图13和14显示了用于形成液滴的两种可能的机制，所述液滴在与所述弯月面320碰撞时在空间11中的液体中形成了气泡。通过使用这两种可能的机制的知识，能够调节成像的参数(例如，扫描速度、加速度、建立时间、阻挡构件尺寸、在投影系统下的衬底的路径，等)以安置形成在像场外部的任何气泡。致动器和用于控制衬底台的致动器的控制器被用于这种目的。所述控制器包括处理器和存储器。

通过将扫描速度和建立时间一起减小，对系统的生产量的影响可被最小化。类似地，可根据衬底台的参数选择阻挡构件12中的气刀90的宽度(例如直径)。

图13中显示了第一种情况。通过所述单相抽取器的任何液体被气刀90所捕捉到。于是，液滴800在气刀90的尾部(trailing portion)被捕捉到。当衬底台WT的移动方向改变时，所述液滴800被清理到一起以形成一个或多个更大的液滴810。如果用于支撑衬底台WT的所述台被移动使得所述弯月面320撞击这样的大液滴810，则气泡820可在所述液体中形成。所述液滴810越大，形成的气泡820也就越大。所述气泡820可移动至所述空间11中。对于小液滴，在它到达曝光狭缝(exposure slit)900之前，所产生的气泡快速地溶散。然而，对于较大的气泡，当它们到达曝光狭缝900时，它们不会溶散且仍然会出现。在曝光狭缝900出现气泡将导致成像缺陷。

可用下述的方程估计气泡是否会存在于曝光狭缝900中：

$\mathrm{SSA}\≅\frac{1}{2}\·\frac{v}{a}+v\·\mathrm{\τ}+\frac{Y_{\mathrm{slit}}}{2}$

$y=\frac{D_{\mathrm{AK}}}{2}-\mathrm{SSA}\±\mathrm{\Δy}$

SSA    沿扫描方向的步进(step)、建立和加速移动的长度

v      在扫描方向上的扫描速度

a      在扫描方向上的台的加速度

τ     在加速之后的建立时间

Y_slit  曝光狭缝的宽度(由95％的强度的轮廓确定)

D_AK    气刀的直径

Δy    气泡的扩散

y      液滴在所述场中的位置

如果所述液滴的位置被计算是在所述场的外部(考虑到扩散)，那么将会在所述像的外部产生气泡并且因此不会导致缺陷。也就是，如果y比在y方向上的所述场大，那么所述液滴将不在所述场中。

由于扫描速度太高，图13中显示的机制是从单相抽取器中逃逸的液体的结果。当衬底W的边缘被成像时，可出现类似的情况。这在图14中被显示。当衬底W的边缘在阻挡构件12下面通过时，所述弯月面320瓦解且可导致液体流失。由气刀90把这种液体流失保持在适当位置上。如图13中的情况，当方向改变时，可形成大液滴810。大液滴810可导致大气泡820，之后所述大气泡820可能出现在像场900中。

通过使用上述的方程，可调节上述的参数以避免气泡形成在所述像场中。例如，对于一组给定的衬底台参数，可选择气刀的直径以防止在所述像场中形成气泡。类似地，对于没有气刀的情形，如果选择足够大的弯月面直径，使得在所述像场的外面产生气泡(使用与上述公式相同的公式但用D_弯月面替换D_AK)，这将不会导致印制缺陷。

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。

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，包括折射式和反射式的光学部件。

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，本发明的实施例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)。另外，机器可读指令可包含在两个或多个计算机程序中。所述两个或更多个计算机程序可被存储在一个或多个不同的存储器和/或数据存储介质上。

在一个实施例中，提供一种浸没式光刻设备。所述浸没式光刻设备包括流体处理系统。所述流体处理系统被配置用于提供流体。所述流体处理系统包括腔，所述腔具有在第一侧壁中的多个进口孔和在第二侧壁中的多个出口孔。所述第一侧壁面向第二侧壁。所述进口孔被设置以将进入所述腔的流体沿朝向在多个出口孔之间的第二侧壁的区域的方向引导。

所述多个进口孔和/或多个出口孔可以是两维阵列。所述多个进口孔和所述多个出口孔可具有相同的图案。所述进口孔的图案可与所述出口孔的图案异相。

所述出口孔可具有与进口孔相同的开口尺寸或比进口孔大的开口尺寸。在使用中，在第一侧壁上的流体的压降可相等或大于第二侧壁上的流体的压降。所述第一和第二侧壁可被间隔开在0.2和3mm之间的间距，所述间距期望地在2和3mm之间。

可设置所述流体处理系统以供给流体至浸没式光刻设备的投影系统和浸没式光刻设备的衬底和/或衬底台之间的空间。所述第二侧壁可在大致平行于投影系统的光轴的平面内。所述出口孔可在垂直于投影系统的光轴的一个或多个平面内，所述一个或多个平面在投影系统的最终元件的底部上方。所述流体处理系统可进一步包括朝所述投影系统向内延伸的突起。所述突起可被设置以从第二侧壁的顶部突出。

在一个实施例中，具有包括流体处理系统的浸没式光刻设备。所述流体处理系统可被配置用于供给流体。所述流体处理系统可包括第一板和第二板。所述第一板可具有用于流体从其中穿过的多个通孔。所述第二板可具有用于流体从其中穿过的多个通孔。所述第一和第二板可大致平行，且在流过第二板中的多个孔之前由所述流体处理系统供给的流体被设置穿过第一板中的多个通孔。

所述第一和第二板可大致平行于所述设备的光轴。在一个实施例中，在第一板中的通孔与第二板中的任何通孔不共轴。

在侧视图中，第一板中的通孔可能与第二板中的通孔不对齐。第一板中的通孔可具有与第二板中的通孔相同的图案。当从侧视图中观看时，所述图案可以是异相的或颠倒的。所述通孔穿过的第一板的区域和所述通孔穿过的第二板的区域可大致在相同的高度上。

在一个实施例中，具有包括流体处理系统的浸没式光刻设备。所述流体处理系统可被配置用于供给流体。所述流体处理系统可包括流动通道和用于存在于所述通道中的流动的至少两个阻挡件。所述流动通道可从进口至出口。每个阻挡件可包括用于流体从其中穿过的多个通孔。所述两个阻挡件可以被间隔开0.2和5mm之间的间距。所述两个阻挡件中的一个可以包括所述出口。

在一个实施例中，具有包括流体处理系统的浸没式光刻设备，所述流体处理系统配置用于供给流体。所述流体处理系统可以包括腔，所述腔具有在第一侧壁中的多个进口孔和在第二侧壁中的多个出口孔。所述多个进口孔可具有比所述多个出口孔小的开口尺寸。

所述进口孔可以具有在100-300μm之间的开口尺寸和/或所述出口孔可以具有在300-700μm之间的开口尺寸。第二壁的用作通孔的壁的面积与没有用作通孔的壁的面积的比可以大于第一壁。

在一个实施例中，具有包括流体处理系统的浸没式光刻设备，所述流体处理系统配置用于通过进口供给流体。所述进口包括彼此面对的至少两个间隔开的板构件，并且每个板构件具有多个通孔。对于通过所述进口的流体的流动，一个板构件的通孔可与另一个板构件的通孔不对齐。

所述板构件的多个通孔可不重叠。所述板构件可被配置以在所述进口上提供均匀的压强分布。所述流体处理系统可被配置以把流体供给至限定在衬底台和/或衬底之间的空间。投影系统可被配置以引导图案化的辐射束至衬底的目标部分上。所述衬底台可被配置用于支撑所述衬底，其中，所述进口部分地限定了所述空间。

在一个实施例中，具有一种浸没式光刻系统，其包括配置用于通过进口把流体供给至投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的流体处理系统。所述进口可包括多个开口。所述进口可配置用于供给平滑流体流至所述空间，所述流体流大致垂直于平行于所述进口的平面。所述流体流的横截面流量可以是大致均匀的。

所述多个开口可以是成阵列布置且具有周期性的图案。所述图案可以是六边形的。

在一个实施例中，具有一种浸没式光刻系统，其包括配置用于通过进口把流体供给至投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的流体处理系统。所述进口可包括被设置在平坦表面上的多个开口。所述进口可配置用于供给平滑的流体流至所述空间中，所述流体流大致垂直于与所述进口平行的平面，所述流体流的横截面流量可以是大致均匀的。

在一个实施例中，具有一种浸没式光刻系统，其包括配置用于支撑衬底的衬底台和流体处理系统。所述流体处理系统可被设置在衬底台和/或衬底上方。所述流体处理系统可包括具有多孔构件的抽取器。所述多孔构件具有表面，所述表面具有至少一个弯曲的部分，使得在多孔构件的表面和面对所述流体处理系统的衬底和/或衬底台的表面之间的距离从径向的最里面的位置至径向的最外面的位置增加，且在所述多孔构件和所述顶表面之间没有角度上的阶跃变化。

在一个实施例中，具有一种制造器件的方法，所述方法包括：将浸没液体限制在空间中。所述空间可以被限定在投影系统、衬底和/或衬底台、流体处理结构、以及在所述流体处理结构与所述衬底和/或所述衬底台之间延伸的浸没液体的弯月面之间。所述投影系统可以设置用于把图案化的辐射束投影到在衬底的目标部分处的像场上，以及所述衬底台被设置用于支撑所述衬底。所述方法包括：引起所述投影系统与衬底和/或衬底台之间的相对运动，使得在相对运动的方向改变时，形成在衬底和/或衬底台的表面上的液滴相对于所述像场的端部具有在纵向方向上大于所述像场的长度的位移。

一种浸没式光刻设备包括：被配置用于支撑衬底的衬底台；流体处理结构；以及致动器。所述流体处理结构可被构造和设置用于将浸没液体限制在空间中。所述空间可以被限定在投影系统、衬底和/或衬底台以及在使用中在所述流体处理结构与所述衬底台和/或所述衬底之间延伸的浸没液体弯月面之间，所述投影系统配置用于把图案化的辐射束投影到在衬底的目标部分处的像场上。所述致动器可被配置用于引起在所述投影系统与所述衬底和/或所述衬底台之间的相对运动，使得在相对运动的方向改变时，在衬底和/或衬底台的表面上的液滴相对于所述像场的端部具有在纵向方向上大于所述像场的长度的位移。控制器可被配置用于控制所述致动器。

上面描述的控制器可具有任何适合的配置，用于接收、处理以及发送信号。例如，每个控制器可包括一个或多个处理器，用于执行用于上面所描述的方法的包括机器可读执令的计算机程序。所述控制器也可包括用于存储这样的计算机程序的数据存储介质，和/或用于容纳这样的介质的硬件。

本发明的一个或多个实施例可以用于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浸没式光刻设备，而不论浸没液体是以浴器的形式提供，还是只应用到衬底的局部表面区域上，或在衬底和/或衬底台上不受限制。在不受限制的布置中，所述浸没液体可在衬底和/或衬底台的表面上流动，使得基本上衬底台和/或衬底的整个未覆盖的表面被润湿。在这样的不受限制的浸没系统中，所述液体供给系统可能不限制浸没液体或它可能提供一定比例的浸没液体限制，但基本上不完全限制所述浸没液体。

设计的液体供给系统应当被广义地理解。在某些实施例中，其可以是提供液体至介于投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的一种机构或者结构的组合。它可以包括一个或多个结构、一个或多个液体进口、一个或多个气体进口、一个或多个气体出口和/或一个或多个液体出口的组合，其将液体提供至所述空间。在实施例中，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。所述液体供给系统还可以进一步视情况地包括一个或多个元件，用于控制液体的位置，数量，品质，形状，流量或者液体的其他任何特征。

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条件下，可以对本发明进行修改。

Claims (20)

1.一种浸没式光刻设备，包括：

被配置用于支撑衬底的衬底台；和

流体处理系统，所述流体处理系统位于衬底台和/或衬底上方，所述流体处理系统包括具有多孔构件的抽取器，所述多孔构件具有表面，所述表面具有一个相对于衬底和/或衬底台倾斜的区域，使得在所述多孔构件的所述表面与面对所述流体处理系统的衬底和/或衬底台的表面之间的距离从径向的最里面的位置至径向的最外面的位置增加。

2.根据权利要求1所述的浸没式光刻设备，其中所述多孔构件的所述表面具有平行于所述衬底和/或衬底台的区域。

3.根据权利要求1或2所述的浸没式光刻设备，其中弯曲的部分位于平行的区域与从所述衬底和/或衬底台成一角度远离的区域之间。

4.根据权利要求1所述的浸没式光刻设备，其中所述多孔构件的所述表面在平行的区域和从衬底和/或衬底台成一角度远离的区域之间的曲率半径在1和10mm之间。

5.根据权利要求4所述的浸没式光刻设备，其中所述曲率半径在3和7mm之间。

6.根据权利要求1或2所述的浸没式光刻设备，其中所述衬底的顶表面和所述多孔构件的底表面之间在径向的最外面的位置处的距离为所述衬底的顶表面和所述多孔构件的底表面之间在所述多孔构件的径向的最里面的位置处的距离的5至10倍。

7.根据权利要求1或2所述的浸没式光刻设备，其中从衬底的顶表面的距离的变化通常从沿着所述多孔构件的宽度大约半途处开始。

8.根据权利要求1或2所述的浸没式光刻设备，还包括：厌液涂层。

9.根据权利要求1或2所述的浸没式光刻设备，还包括：厌水涂层。

10.一种浸没式光刻设备，包括：

被配置用于支撑衬底的衬底台；和

流体处理系统，所述流体处理系统位于衬底台和/或衬底上方，所述流体处理系统包括具有多孔构件的抽取器，所述多孔构件具有表面，所述表面具有至少一个弯曲的部分，使得在所述多孔构件的所述表面与面对所述流体处理系统的衬底和/或衬底台的表面之间的距离从径向的最里面的位置至径向的最外面的位置增加，且在所述多孔构件和所述衬底和/或衬底台的所述表面之间没有角度上的阶跃变化。

11.根据权利要求10所述的浸没式光刻设备，其中所述多孔构件的所述表面具有平行于所述衬底和/或衬底台的区域。

12.根据权利要求10所述的浸没式光刻设备，其中所述多孔构件的所述表面具有从所述衬底和/或衬底台成一角度远离的区域。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的浸没式光刻设备，其中弯曲的部分位于平行的区域与从所述衬底和/或衬底台成一角度远离的区域之间。

14.根据权利要求10所述的浸没式光刻设备，其中所述多孔构件的所述表面与衬底和/或衬底台的距离中径向距离的变化是连续的，线性的或平滑的。

15.根据权利要求10所述的浸没式光刻设备，其中所述多孔构件的所述表面在平行的区域和从衬底和/或衬底台成一角度远离的区域之间的曲率半径在1和10mm之间。

16.根据权利要求15所述的浸没式光刻设备，其中所述曲率半径在3和7mm之间。

17.根据权利要求10-12中任一项所述的浸没式光刻设备，其中所述衬底的顶表面和所述多孔构件的底表面之间在外边缘处的距离为所述衬底的顶表面和所述多孔构件的底表面之间在所述多孔构件的内部处的距离的5至10倍。

18.根据前述权利要求10-12中任一项所述的浸没式光刻设备，其中从衬底的顶表面的距离的变化通常从沿着所述多孔构件的宽度大约半途处开始。

19.根据前述权利要求10-12中任一项所述的浸没式光刻设备，还包括：厌液涂层。

20.根据前述权利要求10-12中任一项所述的浸没式光刻设备，还包括：厌水涂层。

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