CN102650833B - 光刻设备、控制该设备的方法以及器件制造方法 - Google Patents

光刻设备、控制该设备的方法以及器件制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光刻设备、控制光刻设备的方法以及器件制造方法。浸没式光刻设备，包括：投影系统，配置成将图案化的辐射束引导到衬底上；和液体处理系统，配置成将浸没液体供给并限制至投影系统和衬底之间、或投影系统和衬底台之间或投影系统与衬底和衬底台之间的空间。提供控制器用以在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的运动期间依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或液体处理系统与衬底和/或衬底台之间的相对移动的方向来调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度。

Description

光刻设备、控制该设备的方法以及器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种光刻设备、一种控制光刻设备的方法以及一种器件制造方法。
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：所谓的步进机，在步进机中，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；和所谓的扫描器，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同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式将图案从图案形成装置转移到衬底上。
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。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是也可以使用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润湿性流体、不可压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望是具有比水的折射率高的折射率的流体。除气体以外的流体是尤其希望的。这样能够实现更小特征的成像，因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的影响也可以被看成提高系统的有效数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。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。可能合适的其他液体包括烃，例如芳香烃、氟化烃和/或水溶液。
将衬底或衬底与衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利No.US4,509,852)意味着需要在扫描曝光过程中加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机，并且液体中的湍流可能会导致不希望的或不可预期的效果。
在浸没设备中，通过流体处理系统、装置结构或设备处理浸没流体。在一个实施例中，流体处理系统可以提供浸没流体并因此是流体供给系统。在一个实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体并因此是流体限制系统。在一个实施例中，流体处理系统可以提供对浸没流体的阻挡件并因此是阻挡构件，例如流体限制结构。在一个实施例中，流体处理系统可以形成或使用气流，例如用以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。气流可以形成密封以限制浸没流体，因而流体处理结构可以称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。在一个实施例中，浸没液体被用作浸没流体。在这种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。参照上述的说明书，本段中提到的针对于流体进行限定的特征可以理解为针对于液体进行限定的特征。
发明内容
在浸没式光刻术中，除去当液体处理系统经过衬底和衬底台之间的间隙上方的时候，液体处理系统和衬底台之间的力通常是恒定的。在这个位置上经历的力的跃变可以导致衬底台的z方向上的伺服误差。衬底台的z方向上的伺服误差可以导致散焦误差。
期望，例如减小或消除这种散焦误差的风险。
根据本发明的一方面，提供一种浸没式光刻设备，包括：衬底台，配置成支撑衬底；投影系统，配置成将图案化辐射束引导到衬底上；液体处理系统，配置成将浸没液体供给和限制至在投影系统和衬底之间、或投影系统和衬底台之间、或投影系统与衬底和衬底台之间所限定的空间；控制器，用以在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的运动期间依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或在衬底和/或衬底台与液体处理系统之间的相对移动的方向来调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度。
根据本发明的一方面，提供一种操作光刻设备的方法，所述方法包括步骤：相对于投影系统移动支撑衬底的衬底台，所述投影系统配置成将图案化的辐射束通过由液体处理系统限定的浸没液体投影到衬底上；和在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统运动期间，依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或在衬底和/或衬底台与液体处理系统之间的相对移动的方向，调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度。
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示出了根据本发明一个实施例的光刻设备；
图2和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示出衬底和周围的衬底台边缘的横截面；
图7以衬底的平面视图(最亮的和最暗的阴影表示最高的伺服误差)示出在没有使用本发明的一个实施例的情况下在z方向上的衬底台伺服误差的实验结果；
图8示出在衬底和衬底台之间的间隙上方的流体处理系统的横截面；
图9示出在衬底边缘在流体处理系统下面向前和向后移动期间用于改变倾斜的不同选择；
图10示出用于改变倾斜的示例性规则组的管芯编号的定义；
图11示出使用本发明一个实施例的与图7的结果类似的结果；
图12和13分别示出不使用本发明一个实施例时和使用本发明一个实施例时在z方向上的衬底台的伺服误差的标准偏差的变化；
图14示出衬底的平面图，其中每个场用一个编号标出；
图15-17示出使用和不使用本发明一个实施例的在z方向上的衬底台的伺服误差的所选场的横截面；
图18-20示出使用和不使用本发明一个实施例沿z方向的衬底台伺服误差的标准偏差的所选场的横截面；
图21示出z方向上衬底台伺服误差的最大值和不同倾斜参数情况下衬底的全部场的z方向上伺服误差的最大标准偏差；和
图22示出三种不同类型的管芯。
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(例如包括一根或更多根管芯)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，投影系统的类型可以包括折射型、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)。
光刻设备可以是具有两个(双台)或更多台(或平台或支撑结构)的类型，例如两个或更多个衬底台或一个或更多个衬底台和一个或更多个传感器或测量台的组合。在这种“多台”机器中，可以并行地使用多个台，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。光刻设备可以具有两个或更多个图案形成装置台(或平台或支撑结构)，其可以以与衬底、传感器和/或测量台类似的方式并行地使用。
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(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO看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，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。与源SO类似，照射器IL可以被看作或可以不被看作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离的实体。在后一种情形中，光刻设备可以配置成允许照射器IL安装于其上。可选地，照射器IL是可拆卸的且可以(例如，由光刻设备制造商或其他供应商)单独地提供。
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C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可以位于所述管芯之间。
可以将所示的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。在一个实施例中，可编程反射镜阵列可以用以优化投影束(并且不形成图案形成装置(例如掩模)图案)。
也可以附加地或可选地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W之间提供液体的布置可以分成至少两种主要类型。它们是浴器型布置和所谓的局部浸没系统。在浴器型布置中，基本上整个衬底和可选地衬底台WT的一部分浸入到液体浴器中。所谓的局部浸没系统使用液体供给系统，其中将液体仅提供到衬底的局部区域。在后一种类型中，由液体填充的空间在平面图中小于衬底的上表面，并且当衬底W在由液体填充的区域下面移动时，所述区域相对于投影系统PS基本上保持静止。
针对液体供给系统所提出的一种布置是使用液体限制系统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提供液体(衬底通常具有比投影系统的最终元件大的表面面积)。一种已经提出的用于这种布置的方法在PCT专利申请出版物WO99/49504中公开。如图2和3所示，液体通过至少一个入口被供给至衬底上(期望沿衬底相对于最终元件的移动方向)，并且在已经通过投影系统之后通过至少一个出口移除。也就是说，当衬底在所述元件下面沿-X方向扫描时，在所述元件的+X侧供给液体并且在-X侧去除液体。图2示意地示出该布置，其中液体经由入口供给并且通过出口在所述元件的另一侧去除，所述出口连接至低压源。衬底W上方的箭头表示液体流动方向，衬底W下方的箭头表示衬底台的移动方向。在图2中，虽然液体沿着衬底W相对于最终元件的移动方向供给，但这并不是必须的。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示出了一个实施例，其中在最终元件的周围在两侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。液体供给和液体回收装置中的箭头示出液体流动方向。
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两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提供，由位于投影系统PS的另一侧上的多个离散的出口去除，这引起投影系统PS和衬底W之间的液体薄膜流。可以依赖于衬底W的移动方向来选择使用哪组入口和出口组合(另外的入口和出口组合是不被激活的)。在图4的截面图中，箭头示出液体流入入口和流出出口的方向。
在欧洲专利申请出版物第EP1420300号和美国专利申请出版物第US2004-0136494号中，公开一种成对的或双台浸没式光刻设备的概念，这里通过引用全部并入本文。这种设备设置有用于支撑衬底的两个台。调平(levelling)测量在没有浸没液体的工作台的第一位置处进行，曝光在存在浸没液体的工作台的第二位置处进行。可选的是，所述设备仅具有一个台。
PCT专利申请出版物WO2005/064405公开全润湿布置，其中浸没液体是非限制性的。在这种系统中，衬底的整个顶部表面被液体覆盖。这可以是有利的，因为随后衬底的整个上表面被曝光在基本上相同的条件下。这对于衬底的温度控制和处理是有利的。在WO2005/064405中，液体供给系统提供液体到在投影系统的最终元件和衬底之间的间隙。该液体允许泄露(或流)到衬底的其余部分上。衬底台的边缘处的阻挡件防止液体溢出，使得液体可以从衬底台的上表面上以受控制的方式去除。虽然这样的系统改善了衬底的温度控制和处理，但仍然可以发生浸没液体的蒸发。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。设置一构件以覆盖衬底W的所有位置，并且配置成使浸没液体在所述构件与衬底和/或保持衬底的衬底台的上表面之间延伸。
图2-5中的液体供给装置中的任一个可以用在全浸湿系统中；然而，密封特征是不存在的、不起作用、不如正常状态有效，或者以其它方式不能有效地仅将液体密封在局部区域。在图2-5中示出四种不同类型的液体局部供给系统。在图2-4中公开的液体供给系统在上面描述。
已经提出的另一布置是设置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中示出这种布置。流体限制结构相对于投影系统在XY平面内基本上是静止的，但是可以在Z方向上存在一些相对移动(在光轴的方向上)。密封被形成在流体限制结构和衬底W的表面之间。在一个实施例中，密封被形成在流体限制结构和衬底W的表面之间，并且可以是非接触密封，例如气体密封。这种系统在美国专利申请出版物US2004-0207824中公开。
图5示意地示出液体局部供给系统或流体处理结构或装置，其具有形成沿在投影系统PS的最终元件与衬底台WT或衬底W之间的空间11的边界的至少一部分延伸的阻挡构件或流体限制结构的液体限制结构12(或实体)。(要注意的是，除非另有说明，下文中提到的衬底W的表面也附加地或替代地表示衬底台WT的表面。)流体处理结构相对于投影系统PS在XY平面内基本上是静止的，但是在Z方向(沿光轴的方向)上可以存在一些相对移动。在一个实施例中，密封被形成在液体限制结构12和衬底W的表面之间，并且可以是非接触密封，例如气体密封或流体密封。
液体限制结构12至少部分地将液体包含在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11内。对衬底W的非接触密封，例如气体密封16，可以形成在投影系统PS的像场周围，使得液体被限制在衬底W表面和投影系统PS的最终元件之间的空间11内。该空间11至少部分地由位于投影系统PS的最终元件的下面且围绕投影系统PS的最终元件的流体限制结构12形成。液体通过液体开口13被引入到投影系统PS下面和液体限制结构12内的所述空间11中。液体可以通过液体出口13被去除。所述液体限制结构12可以延伸至略高于投影系统PS的最终元件的位置处。液面高于最终元件，使得能提供液体的缓冲。在一个实施例中，所述流体限制结构12的内周的上端处的形状与投影系统PS的形状或投影系统的最终元件的形状紧密地一致，例如可以是圆形。在底部，内周与像场的形状紧密地一致，例如矩形，但这并不是必须的。
液体通过在使用中形成在液体限制结构12的底部和衬底W的表面之间的气体密封16限制在空间11中。气体密封16由气体形成，例如空气或合成空气，但是在一个实施例中为氮气N2或其他惰性气体。该气体密封16中的气体在压力下通过入口15提供到在液体限制结构12和衬底W之间的间隙。该气体通过出口14抽取。气体入口15处的过压、出口14处的真空水平和间隙的几何构型布置成使得形成限制液体的向内的高速气流。气体作用在液体限制结构12和衬底W之间的液体上的力将液体限制在空间11内。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非连续的。气流有效地将液体限制在空间11中。这种系统在美国专利申请出版物US2004-0207824中公开。
图5中的示例是所谓的局部区域布置，其中在任何时刻液体仅被提供至衬底W的上表面的局部区域。其他的布置是可以的，包括流体处理系统，其使用单相抽取器或两相抽取器，如例如在美国专利申请出版物第US 2006-0038968号中公开的那样。在一个实施例中，单相抽取器或两相抽取器可以包括入口，其被多孔材料覆盖。在单相抽取器的一实施例中，多孔材料用以将液体与气体分隔以允许抽取单液相液体。在多孔材料的下游的室被保持在轻微的负压条件下并且填充有液体。室内的负压使得形成在多孔材料的孔内的弯液面防止周围的气体被抽取到室中。然而，当多孔表面与液体接触时，没有弯液面限制流动并且液体可以自由地流入室中。多孔材料具有大量的小孔，例如直径在5-300μm范围内，期望是在5-50μm范围内。在一个实施例中，多孔材料是至少稍微亲液(例如亲水)的，即与浸没液体(例如水)具有小于90°的接触角。
可行的另一布置是以气体拖曳原理工作的。所谓的气体拖曳原理已经在例如美国专利申请出版物第US 2008-0212046号和美国专利申请出版物第US 2009-0279060号和第US 2009-0279062号中描述。在这种系统中，抽取孔布置成期望地具有角部的形状。该角部可以与步进和扫描方向对准。与两个出口沿与扫描方向相垂直的方向被对齐的情形相比，这种布置减小了沿步进或扫描方向在给定速度情况下作用在流体处理结构的表面中的两个开口之间的弯液面上的力。
在US 2008-0212046中还公开的是气刀，其定位在主液体回收特征的径向外侧。气刀捕获通过主液体回收特征的液体。这种气刀可以在所谓的气体拖曳原理布置中(如在US2008-0212046中公开的)、在单相或两相抽取器布置(例如在美国专利申请出版物US 2009-0262318中公开的)或任何其他布置中存在。
本发明的一个实施例可以应用于用在全浸湿设备中的流体处理结构。在全浸湿实施例中，例如通过允许液体泄漏出将液体限制在投影系统的最终元件和衬底之间的限制结构，流体被允许覆盖衬底台的整个上表面。用于全浸湿的实施例的流体处理结构的一个示例可以在美国专利申请出版物第US 2010-0060868号中找到。
许多其他类型的液体供给系统是可行的。本发明不限于任何特定类型的液体供给系统。本发明可以有利地与所限制的浸没系统一起使用，其中例如在优化使用过程中，投影系统的最终元件和衬底之间的液体被限制。然而，本发明可以与任何其他类型的液体供给系统一起使用。
如图6所示，衬底保持装置可以用于支撑衬底W。衬底台WT支撑衬底保持装置。衬底保持装置可以是衬底台WT内的凹陷。凹陷的深度的尺寸可以设定为使得当衬底W放置在衬底保持装置上时，衬底W的表面基本上与衬底台WT的上表面共面。当衬底W放置在衬底支撑结构上时，可以在衬底W边缘和衬底台的正对边缘20之间存在间隙G。
在间隙G中，可以存在被限定的间隙开口，其在一个实施例中可以是流体抽取装置的多个间隙开口100，用以在操作期间从所述间隙G去除液体。间隙开口100可以位于凹陷的边缘附近(例如，在衬底W的径向向外位置)。开口(或一个或更多个下开口120)可以存在于衬底支撑结构的周边110处或其附近。该开口在操作期间可以被衬底W覆盖，使得液体可以从衬底W下面通过下开口120去除。
局部区域供给解决方案的一个问题在于，当衬底边缘被成像时，间隙G相对于流体处理系统的至少一部分(例如液体限制结构12)移动。对于许多类型的流体处理系统(本发明可应用于全部类型的流体处理系统，尤其是局部区域流体处理系统)，流体处理系统和衬底台之间的力在相对于间隙G的这种相对移动的情况下会改变。这导致在z方向上的衬底台伺服误差，这意味着衬底台WT与想要的位置相比没有被正确地定位在z方向(光轴的方向)上。
图7是以灰度表示在z方向上衬底台的位置离开期望的位置有多远的图。如从图7看到的，存在在z方向上具有特别大的伺服误差(正的(白色)或负的(黑色))的管芯，特别是恰好在衬底边缘内外的上面两个角处以及在恰好衬底边缘内外(in from)的衬底下部周围的区域内的多个管芯。Z方向上的伺服误差，如果被遗留下来而没有被校正，将导致在在受影响的管芯上成像的图像的散焦。散焦的管芯形成的图案是管芯被成像所遵循的次序的伪品(artifact)。在液体限制系统下面跨过间隙G之后或之前成像的任何管芯可能受到影响。
Z方向的伺服误差与衬底台WT和流体处理结构之间的力在间隙G通过流体处理结构下面时的改变相关。在准静态情形(例如10mm/s的流体处理系统和衬底台之间的相对速度)中，所述力的改变大约为0.3N。在扫描的情形中(速度为610mm/s)，所述力的跃变以约0.6N变大。
Z方向上的伺服误差可以导致散焦并因此导致成像误差。
解决散焦问题的方案是，在可能受影响的管芯/场处放慢扫描速度。这给衬底台致动器机会以计算所述力的改变，并由此帮助防止z方向的伺服误差。然而，这降低了生产率。
不同的策略是，测量在伪衬底上的所述力分布，尤其对于流体处理系统跨过间隙G时的场来进行。这种测量可以在产品衬底的曝光期间用于衬底台的定位系统。然而，这种解决方案具有生产率成本并且其有效性是可疑的。然而，这种布置(例如，在2010年7月26日递交的美国专利申请出版物第US 61/367,722号，其通过引用整体并入本文)可以与本发明的实施例结合使用。
要注意的是，这个问题可能对于浸没液体至少覆盖整个衬底W表面和期望覆盖衬底台WT的周围表面的一部分的全浸湿浸没系统是不相关的。然而，在这种系统中可以存在类似的系统误差，并且本发明的实施例可以应用于这种系统。例如，衬底边缘可以在全浸湿浸没系统的流体供给结构下面通过。
在本发明的一个实施例中，控制器50配置成调节光刻设备的一个或更多个操作条件。例如，控制器可以配置成调节液体限制结构12和/或定位系统PW的一个或更多个操作条件，所述定位系统PW配置成相对于投影系统PS和/或液体限制结构12定位衬底W和/或衬底台WT。因此，控制器50通过由一个或更多个主控制器确定的操作条件来改变一个或更多个操作条件。也就是说，控制器50将一个或更多个操作条件设定成与在没有控制器50情况下所选择的操作条件不同。
液体限制结构12的底部表面和衬底W和/或衬底台WT之间的的距离(该距离有时称为飞行高度)较高可以意味着当跨过间隙G时力的变化较小，因此意味着衬底台WT在z方向上的伺服误差较小，因此意味着散焦问题较小。然而，增大整个液体限制结构12的飞行高度可能是不可行的，因为这会增加缺陷率。通常，飞行高度越低，从缺陷率的角度来看就越好。增大飞行高度可能会导致遗留在液体限制结构12下面的表面上的液体增加。遗留在表面上的液体在与在液体限制结构12和所述表面之间的弯液面碰撞时可能导致在投影系统和衬底之间的浸没液体内产生气泡。这些气泡可能干扰投影束，这导致成像缺陷。因此，增大飞行高度可能会导致缺陷率升高。
在本发明的一个实施例中，倾斜液体限制结构12(使得在液体限制结构12的下表面相对于衬底W的表面的角度不等于零度)。因此，可以在需要较高的飞行高度的位置处增大液体限制结构12的飞行高度，同时在与之不同的位置处将液体限制结构12的飞行高度保留在名义(例如预定)幅度。
通常，飞行高度在液体限制结构12的前侧(前侧是衬底台WT移动离开的一侧)上增大，并且在液体限制结构12的后侧(后侧是衬底台WT移动朝向的一侧)保持在名义(例如预定的)值。
液体限制结构12的倾斜的方向和幅度依赖于液体限制结构12和衬底台WT之间的相对移动的方向(例如，扫描或步进方向)和/或液体限制结构12相对于衬底W的位置。
在一个实施例中，仅当液体限制结构12位于衬底W的边缘处时引入液体限制结构12的倾斜。
在一个实施例中，引入倾斜使得液体限制结构12的底表面朝向衬底的边缘旋转(例如，使得液体限制结构12的下表面的径向外边缘(相对于衬底W)比内边缘更远离衬底W的上表面)。
在一个实施例中，倾斜是围绕轴线的，其方向具有至少一个基本上平行于衬底的局部边缘的分量。
在一个实施例中，依赖于液体限制结构12是跨越到衬底上还是跨越离开衬底，所述倾斜是不同的。倾斜的方向和量可以在管芯间(例如场间)改变。
在一个实施例中，倾斜是围绕轴线的，其方向具有至少一个基本上垂直于在液体限制结构12和衬底W之间的相对移动的方向的分量。
图8示出在液体限制结构12的左手边边缘跨越离开衬底期间(如图所示)液体限制结构12如何相对于衬底W倾斜的典型示例。在该实施例中，箭头200示出衬底台WT相对于固定的液体限制结构12的移动。
如图所示，液体限制结构12的前边缘相对于液体限制结构12的后边缘(未示出)具有更大的飞行高度。因此，液体限制结构12在间隙G上方位置处比其他位置处具有更大的间隙。结果，当液体限制结构12经过间隙G上面时在液体限制结构12和衬底台WT之间的力经历的变化小于在前边缘处飞行高度较低的情况下的力变化。结果，可以期望衬底台WT的z方向上较小的伺服误差，并由此可以期望较小的散焦。
本发明的一个实施例可以看作衬底W在投影系统PS下面的行进(路线)安排(routing)，其中连续地或半连续地确定(例如针对每个场(管芯))液体限制结构12的倾斜。替代地或附加地，所述倾斜依赖于液体限制结构12和衬底W之间的相对移动的位置和/或方向和/或所述相对移动的速度。这样的目的是为了允许高度阶跃(例如在液体限制结构12下面的衬底的边缘(间隙G))的更快通过，而不需要放慢液体限制结构12和衬底W之间的相对速度。这是可以的，同时也有助于防止浸没液体损失并保持投影束在衬底W上的聚焦。
假定液体限制结构12位于特定飞行高度，执行投影束的聚焦。优选的跨过衬底边缘的飞行高度是不同的飞行高度(因为飞行高度对在液体限制结构12与衬底和/或衬底台WT之间延伸的弯液面的稳定性具有影响)。增大飞行高度可能导致液体损失，并且可能在空间11内的浸没液体中导致气泡。因此，本发明的一个实施例是两个飞行高度的优化。
还可以有生产率优势(例如，在一个实施例中，为每小时大约7个衬底)，因为液体限制结构12和衬底W之间的相对移动速度不需要减小得像液体限制结构12不倾斜的情形那样多。
因此，控制器50可以倾斜液体限制结构12，使得液体限制结构12的底表面不平行于衬底W和/或衬底台WT的上表面。也就是说，液体限制结构12的底表面可以倾斜离开与衬底W和/或衬底台WT的上表面的平行的位置。
美国专利申请出版物第US 2005-0007569号描述了流体处理结构(也称为浸没罩)，其被致动因而可以倾斜并垂直地移动。这种类型的流体处理结构可以用在本发明的实施例中。
控制器50可以附加地改变液体限制结构12的底面和衬底W和/或衬底台WT的表面之间的距离。
在一个实施例中，控制器不使用固定的飞行高度，而是例如基于位置或所感测的飞行高度来改变飞行高度。
当其它特征例如在跨过表面和/或接近所述表面边缘(例如接近衬底台和另一物体之间的间隙)期间通过液体限制结构12下面时可以使用所述方法。在一个实施例中，该另一物体可以是安装在衬底台WT上或测量台上的传感器。传感器可以例如是透射图像传感器(TIS)、透镜干涉仪传感器(ILIAS)或光斑传感器。在一个实施例中，该另一物体是桥或桥接元件。桥接元件可以在例如在投影系统PS下面交换台(例如两个衬底台或衬底台与测量台)期间用作存在于至少两个台(例如衬底台和测量台或两个衬底台)之间的间隙中的伪衬底。例如至少在桥接元件在投影系统PS下面通过的时间段期间，桥接元件可以连接至台。桥接元件设计成允许液体限制结构12在投影系统PS下面交换台期间被保持为基本上充满浸没液体。在一个实施例中，桥接元件可以是另一台(例如衬底台或测量台)的一部分。
图9示出本发明一个实施例的总体原理。在一个实施例中，在衬底W从液体限制结构12下面(通过箭头220示出：如液体限制结构12从衬底W上跨越至衬底台WT上)移动期间，在液体限制结构12的前侧(在图中表示为上侧)处(例如总是)存在增大的飞行高度H。例如，液体限制结构12可以围绕轴线225旋转。为了液体限制结构12的跨越返回到衬底W(箭头230所示)上，有三种选择，如图9方框中所示：1)液体限制结构12的前侧(在图中表示为下侧)的飞行高度可以被增大(左手边的选择)；2)前侧和后侧处的飞行高度可以不改变使得两侧具有相同的高度(中间的选择)；或3)后侧的高度可以被增大(右手边的选择)。
在一个实施例中，液体限制结构12仅针对在液体限制结构12定位在远离x和y轴线的区域时衬底相对于液体限制结构12移动而被倾斜。x和y轴线的原点是衬底的中心。两个轴线基本上平行和垂直于扫描方向。在一个实施例中，液体限制结构12仅针对在液体限制结构离开衬底W和/或到达衬底W上时的移动而被倾斜。
在一个实施例中，衬底W相对于液体限制结构12且在其下面移动，使得曝光束使在第一方向上一个接一个地延伸的管芯行成像。随后在第一方向上延伸的相邻的管芯行被成像。在这种情形中，可以仅围绕平行于液体限制结构12的第一方向的轴线旋转。在一个实施例中，也可以或替代地使用围绕与第一方向正交的方向的旋转。
图10示出一个系统，其中液体限制结构的旋转依赖于衬底W的哪个段正被成像。图10示出被分成段1-9的衬底W的平面图。所述倾斜可以根据哪个传感器1-9正被成像确定。例如，可以仅在段1、3、7和/或9的成像期间引入倾斜。
以下代码行是如何根据哪个段1-9正被成像和根据衬底W和液体限制结构12之间的相对移动的方向来调节关于x方向(Rx)和关于y方向(Ry)的倾斜的示例性实施例。原点是衬底的中心，vy是衬底W和液体限制结构12之间的沿y方向的相对速度。
1：Rx＝Rx_tilt*sign(vy)；Ry＝Ry_tilt
2：Rx＝Rx_tilt*sign(vy)；Ry＝0
3：Rx＝Rx_tilt*sign(vy)；Ry＝-Ry_tilt
4：Rx＝0；Ry＝Ry_tilt
5：Rx＝0；Ry＝0
6：Rx＝0；Ry＝-Ry_tilt
7：Rx＝Rx_tilt*sign(vy)；Ry＝Ry_tilt
8：Rx＝Rx_tilt*sign(vy)；Ry＝0
9：Rx＝Rx_tilt*sign(vy)；Ry＝-Ry_tilt
每区域的z_offset应当由下式决定：
Tilt＝max(|Rx|，|Ry|)
z_offset＝z_user+tilt*44.5[μm/mrad]
其中Rx_tilt_W2C是针对于离开衬底W的运动的倾斜(方向220)，Rx_tilt_C2W是针对于到达衬底W上的运动的倾斜(方向230)。在两种情形中，液体限制系统的前边缘具有比后边缘高的飞行高度。
图11示出与图7中的结果等同的结果，不同之处在于本发明的实施例已经被实施。在这个实验中应用下列条件：
对于从衬底W至衬底台WT的移动：沿Rx倾斜1毫弧度，即液体限制结构12的前侧以预定距离(例如250μm)飞行，后侧以预定距离(例如150μm)(即名义飞行高度)飞行。
对于从衬底台WT至衬底W的移动：沿Rx 1倾斜毫弧度，即液体限制结构12的前侧以预定距离(例如250μm)飞行，后侧以预定距离(例如150μm)(即名义飞行高度)飞行。
正的倾斜被定义为液体限制结构12的前侧高于后侧。
在Ry上没有倾斜。
液体限制结构12的中心的飞行高度随着倾斜而增大以确保液体限制结构12的最低点总是在预定距离处(例如150μm)。
这意味着在液体限制结构12在衬底边缘上移动时在液体限制结构12从一个场至下一个场的步进移动期间翻转。
由图11可以看到，在z方向上具有高伺服误差的场的数量比图7中有减少。所有管芯的平均偏移量(off-set)显示出大约25％的改进并且峰值伺服偏移量被减小大约8％。
图12和13分别示出图7和11的标准偏差。通过这些图，可以看到改进，尤其是管芯中被由于通过液体限制系统下面的间隙G而导致的散焦所影响的标准偏差减小。通过在衬底边缘内外的顶部两个角处和在衬底边缘内外的衬底底部周围区域内的管芯的离零的变化较小(导致受影响的管芯较黑)可以看到这种改进。
图14示出衬底W的场的平面图。每个场被编号。特别在本申请中讨论的特别倾向于散焦误差的场是例如165、157以及179。
图15-17分别示出针对于场165、157以及179的衬底台W的z方向上的伺服偏移量随y位置的变化，其都针对没有应用本发明的实施例(即没有倾斜)的参考情形(实线)和用于本发明的一个实施例(虚线)(即，根据上面阐述的系统应用倾斜的情形)。图18-20示出针对于相同场的移动标准偏差的改变，其都针对于没有应用本发明的实施例(即没有倾斜)的参考情形(实线)和用于本发明的一个实施例(虚线)(即，根据上面阐述的系统应用倾斜的情形)。
如图可以看到，在本发明一个实施例情况下生成的结果导致与参考情形(其中液体限制结构12的底表面相对于衬底W表面没有倾斜)相比更低的伺服误差。变化的幅度(例如峰和谷的尺寸)更小。
与参考值相比，在本发明一个实施例情况下，移动标准偏差的伺服误差更小。本发明的一个实施例的峰(即变化的幅度)也更小。
在一个实施例中，基于衬底W相对于液体限制结构12的相对位置确定液体限制结构12相对于衬底W的上表面的旋转角的幅度和/或一个旋转轴线或多个旋转轴线。所述相对位置可以是衬底W的边缘的一部分相对于投影系统PS的光轴的位置。附加地或替代地，可以基于衬底W的边缘的一部分相对于投影系统PS的光轴的相对移动方向来确定旋转角的幅度和/或一个或多个旋转轴线。在上述的实施例中，衬底边缘的该部分可以是衬底W的边缘最靠近投影系统PS或光轴的部分。在一个实施例中，依赖于对衬底W边缘的所述部分的切线的一个或更多个性质来确定一个或多个旋转轴线(和/或旋转角的幅度)。例如，所述确定可以基于所述切线与设备的扫描和/或步进方向形成的角度。例如，所述一个轴线或多个轴线和所述幅度可以基于切线相对于扫描和/或步进方向的角度位于特定(例如预定)范围内来选择。可以基于此选择在哪些管芯的扫描期间使液体限制结构12相对于衬底W倾斜。例如，通过图7，可以看到，如果衬底边缘最靠近投影系统PS的光轴的部分的切线相对于扫描/或步进方向大约为45°(也就是说在30至60°之间，或35至55°之间)，并且在该范围内引入倾斜，该倾斜将在具有最大伺服偏移量的管芯的扫描期间实施。在一个实施例中，所述部分的切线位于衬底的平面内和/或垂直于光轴。
图21示出在受到散焦影响的管芯成像期间不同的倾斜设置的结果(如图22所示并且在下文中解释)。在图21中的图表下方在矩形中示出单位为毫弧度的设置，包括：在上部的沿Ry方向的倾斜，随后是在中间的在向内运动(即沿方向230运动到衬底W上)期间的沿Rx方向的倾斜，以及在下部的在向外运动(即，沿方向220移动离开衬底W)期间的沿Rx方向的倾斜。在左手边的图表中对应的设置上绘出受散焦影响的任一个管芯的最大的伺服偏移量。在图21的右手边的图表中对应的设置上方绘出受散焦影响的任一个管芯的最大移动标准偏差。方形所示的结果是第一层的，三角形所示的结果是第二层的。两个层之间的仅有差别是扫描方向。对于两个层的描绘结果显示所述结果的可重复性。
图22示出受散焦影响的多个管芯，对这些管芯引入倾斜以获得如图21所示的结果。受散焦影响的这些管芯是衬底W的中间部分和外侧管芯(即，它们是图22中其中具有斜纹线的管芯)之间的管芯。
如图所示，倾斜的特定设置(在图21中的图表下面在矩形中示出)导致最低的伺服偏移量(左手边的图表)和最低的移动标准偏差(右手边的图表)。通过围绕x轴线倾斜液体限制结构来实现最佳的结果。附加地围绕y轴线来倾斜液体限制结构12在特定情形中也是有帮助的。在一个实施例中，控制器50独立地决定是否围绕x轴线和/或y轴线来倾斜液体限制结构12。
下表总结了具有相对于参照情形(无倾斜值)的规范化结果的倾斜的最佳设置的结果。
本发明的一个实施例还可以用于改善在除上述那些管芯以外的管芯上的缺陷率性能。例如，可以在出现气泡缺陷的管芯处或其附近来控制液体限制结构的倾斜。这些缺陷来自由先前的移动期间遗留在衬底W上的液体(例如液滴)与在衬底W和液体限制结构12之间延伸的弯液面的碰撞。所述碰撞可以导致在液滴和弯液面之间的气体被弯液面内的浸没液体所捕获。因此所述气体在浸没液体内形成气泡，并因此增大成像误差的风险。在液体限制结构12相对于衬底W移动期间在液滴以其它方式遗留所在的那些位置上或在那些位置处的后续的移动中，可以引入倾斜，和以其它方式进行控制，如上所述。液体限制结构的这种倾斜可以通过减少气泡形成的机会来改善这种情形。在可以产生液滴的位置处倾斜液体限制结构12可能会导致更少的液体产生。飞行高度可以附加地或可选地被减小以减少在遗留在衬底W和/或衬底台WT的上表面上的液滴与在衬底W和/或衬底台WT与液体限制结构12之间延伸的弯液面之间潜在的碰撞期间形成气泡的机会。
控制器50可以附加地要求将要被满足的另一条件以便调节一个或更多个操作条件(例如，倾斜和/或飞行高度)，即使在衬底边缘附近出现成像或阶跃也是如此。例如，在成像期间调节操作条件的前提可以是，成像“移动”是到达衬底上或离开衬底，或朝向衬底W的X轴线和不离开衬底W的X轴线。这可以是有利地，因为扫描到达衬底W上或正好扫描到衬底W上可以比扫描离开衬底W或移动靠近衬底W的边缘倾向于导致更多的缺陷。
上面的描述针对的是“管芯”。该描述可以替换地指曝光场。曝光场可以包括多个管芯。管芯通常是一个消费产品。
应该认识到，上述特征中的任一个可以与其它特征一起使用并且不仅仅是在本申请中所覆盖的明确地描述的那些组合。
本发明的具体实施方式可以包括下列各项技术方案：
1.一种浸没式光刻设备，包括：
衬底台，配置成支撑衬底；
投影系统，配置成将图案化的辐射束引导到衬底上；
液体处理系统，配置成将浸没液体供给和限制至在投影系统和衬底之间、或投影系统和衬底台之间或投影系统与衬底和衬底台之间的空间；
控制器，用以在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的运动期间依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或液体处理系统与衬底和/或衬底台之间的相对移动的方向来调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度。
2.在如第1项方案所述的浸没式光刻设备中，所述角度被调节成使得液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更远离衬底和/或衬底台的上表面。
3.在如第2项方案所述的浸没式光刻设备中，针对于衬底的边缘何时移动至液体处理系统下面或从液体处理系统下面移动离开来调节所述角度。
4.在如第2或3项方案所述的浸没式光刻设备中，所述角度被调节成使得当衬底从液体处理系统下面移动离开时液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更远离衬底和/或衬底台的上表面。
5.在如第2-4项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，所述角度被调节成使得当衬底移动至液体处理系统下面时液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更远离衬底和/或衬底台的上表面。
6.在如第1项方案所述的浸没式光刻设备中，所述角度被调节成使得当衬底的边缘移动至液体处理系统下面时，液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更接近衬底和/或衬底台的上表面。
7.在如第6项方案所述的浸没式光刻设备中，所述角度被调节成使得当液体处理系统位于衬底上方时液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更接近衬底和/或衬底台的上表面。
8.在如第1-7项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，在液体处理系统与衬底和/或衬底台的上表面之间的最小距离在运动期间保持基本上恒定。
9.在如第1-8项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，所述运动包括一个接一个对至少两行场进行成像。
10.在如第9项方案所述的浸没式光刻设备中，通过围绕平行于所述至少两行场延伸的方向的方向旋转液体处理系统来产生所述角度。
11.在如第1-10项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，依赖于正在被成像的场和/或哪些场正在其间被移动来调节所述角度。
12.在如第1-11项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，根据液体处理系统和衬底台之间的相对速度来调节所述角度。
13.在如第1-12项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，当所述位置对应于满足以下条件的场的成像时增大所述角度：在所述场的成像期间在液体处理系统和衬底之间的力的变化高于特定幅度。
14.在如1-13项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，基于所述位置和/或所述方向来确定旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度。
15.在如第14项方案所述的浸没式光刻设备中，基于衬底的边缘的一部分相对于投影系统的光轴的位置来确定旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度。
16.在如第14或15项方案所述的浸没式光刻设备中，基于衬底的边缘的一部分相对于投影系统的光轴的移动的相对方向来确定旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度。
17.在如第15或16项方案所述的浸没式光刻设备中，所述衬底的边缘的该部分是衬底的最靠近投影系统的光轴的边缘。
18.在如第15-17项方案中任一方案所述的浸没式光刻设备中，旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度依赖于所述衬底的边缘的该部分的切线的性质来确定。
19.在如第18项方案所述的浸没式光刻设备中，所述衬底的边缘的该部分的切线位于衬底的平面内、垂直于光轴或位于衬底的平面内并垂直于光轴。
20.一种操作光刻设备的方法，所述方法包括步骤：
相对于投影系统来移动用于支撑衬底的衬底台，所述投影系统配置成将图案化的辐射束通过由液体处理系统限定的浸没液体投影到衬底上；和
在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统运动期间，依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或液体处理系统与衬底和/或衬底台之间相对移动的方向来调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度。
虽然本文详述了光刻设备在制造IC中的应用，但是应该理解到，这里描述的光刻设备可以有在制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件等方面的其他应用，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看到，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，可以将这里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：紫外辐射(UV)(例如具有约为365、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组合，包括折射式的和反射式的光学构件。
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，本发明的实施例可以采用包含用于描述一种如上面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，或具有存储其中的所述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。此外，机器可读的指令可以嵌入到两个或更多个计算机程序。所述两个或更多个计算机程序可以存储在一个或更多个不同的存储器和/或数据存储介质上。
当一个或更多个计算机程序由位于光刻设备的至少一个部件内的一个或更多个计算机处理器读取时，这里所述的控制器可以每一个或以组合的形式操作。控制器可以每一个或以组合的形式具有任何合适的用于接收、处理以及发送信号的配置。一个或更多个处理器配置成与至少一个控制器通信。例如，每个控制器可以包括一个或更多个用于执行计算机程序的处理器，所述计算机程序包括用于上述的方法的机器可读指令。控制器可以包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用以容纳这种介质的硬件。因而，控制器可以根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令运行。
本发明的一个或更多个实施例可以应用于任何浸没式光刻设备，具体地但不排他地，应用于上述的那些类型，而不论浸没液体是否以浴器的形式提供，浸没液体仅提供到衬底的局部表面区域上，还是浸没液体不被限制。在非限制布置中，浸没液体可以流过衬底和/或衬底台的表面，使得基本上衬底和/或衬底台的整个未覆盖表面被浸湿。在这种非限制的浸没系统中，液体供给系统可以不限制浸没液体或其可以提供一定比例的浸没液体限制，但是基本上不是完全的浸没液体限制。
这里所述的液体供给系统应该广义地解释。在特定实施例中，其可以是提供液体到投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的机制或结构的组合。其可以包括一个或更多个结构的组合、一个或更多个流体开口，所述一个或更多个流体开口包括一个或更多个液体开口、一个或更多个气体开口或一个或更多个用于两相流的开口。所述开口可以每一个是进入浸没空间的入口(或离开流体处理结构的出口)或浸没空间的出口(或进入流体处理结构的入口)。在一个实施例中，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。液体供给系统可以可选地进一步包括用以控制液体的位置、数量、品质、形状、流量或其他任何特征的一个或更多个元件。
上面描述的内容是示例性的，而不是限定的。因而，应该认识到，本领域的技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对上述本发明进行修改。

Claims (20)

1.一种浸没式光刻设备，包括：
衬底台，配置成支撑衬底；
投影系统，配置成将图案化的辐射束引导到衬底上；
液体处理系统，配置成将浸没液体供给和限制至在投影系统和衬底之间、或投影系统和衬底台之间或投影系统与衬底和衬底台之间的空间；
控制器，用以在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的运动期间依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或液体处理系统与衬底和/或衬底台之间的相对移动的方向来调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度，其中所述角度被调节成使得液体处理系统的下表面的径向外边缘比液体处理系统的下表面的径向内边缘更远离衬底的上表面。
2.如权利要求1所述的浸没式光刻设备，其中所述径向外边缘是液体处理系统的前边缘，所述径向内边缘是液体处理系统的后边缘。
3.如权利要求2所述的浸没式光刻设备，其中针对于衬底的边缘何时移动至液体处理系统下面或何时从液体处理系统下面移动离开来调节所述角度。
4.如权利要求2所述的浸没式光刻设备，其中所述角度被调节成使得当衬底从液体处理系统下面移动离开时液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更远离衬底和/或衬底台的上表面。
5.如权利要求2-4中任一项所述的浸没式光刻设备，其中所述角度被调节成使得当衬底移动至液体处理系统下面时液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更远离衬底和/或衬底台的上表面。
6.如权利要求1所述的浸没式光刻设备，其中所述角度被调节成使得当衬底的边缘移动至液体处理系统下面时，液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更接近衬底和/或衬底台的上表面。
7.如权利要求6所述的浸没式光刻设备，其中所述角度被调节成使得当液体处理系统位于衬底上方时液体处理系统的前边缘比液体处理系统的后边缘更接近衬底和/或衬底台的上表面。
8.如权利要求1-4和6-7中任一项所述的浸没式光刻设备，其中在液体处理系统与衬底和/或衬底台的上表面之间的最小距离在运动期间保持基本上恒定。
9.如权利要求1-4和6-7中任一项所述的浸没式光刻设备，其中所述运动包括一个接一个对至少两行场进行成像。
10.如权利要求9所述的浸没式光刻设备，其中通过围绕平行于所述至少两行场延伸的方向的方向旋转液体处理系统来产生所述角度。
11.如权利要求1-4和6-7中任一项所述的浸没式光刻设备，其中依赖于正在被成像的场和/或正在被移动的场来调节所述角度。
12.如权利要求1-4和6-7中任一项所述的浸没式光刻设备，其中根据液体处理系统和衬底台之间的相对速度来调节所述角度。
13.如权利要求1-4和6-7中任一项所述的浸没式光刻设备，其中当所述位置对应于满足以下条件的场的成像时增大所述角度：在所述场的成像期间在液体处理系统和衬底之间的力的变化高于特定幅度。
14.如权利要求10所述的浸没式光刻设备，其中基于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或液体处理系统与衬底和/或衬底台之间的相对移动的方向来确定所述旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度。
15.如权利要求14所述的浸没式光刻设备，其中基于衬底的边缘的一部分相对于投影系统的光轴的位置来确定旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度。
16.如权利要求14所述的浸没式光刻设备，其中基于衬底的边缘的一部分相对于投影系统的光轴的移动的相对方向来确定旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度。
17.如权利要求15所述的浸没式光刻设备，其中所述衬底的边缘的该部分是衬底的最靠近投影系统的光轴的边缘。
18.如权利要求15所述的浸没式光刻设备，其中旋转的一个轴线和/或多个轴线和/或旋转角度的幅度依赖于所述衬底的边缘的该部分的切线的性质来确定。
19.如权利要求18所述的浸没式光刻设备，其中所述衬底的边缘的该部分的切线位于衬底的平面内、垂直于光轴或位于衬底的平面内并垂直于光轴。
20.一种操作光刻设备的方法，所述方法包括步骤：
相对于投影系统来移动用于支撑衬底的衬底台，所述投影系统配置成将图案化的辐射束通过由液体处理系统限定的浸没液体投影到衬底上；和
在衬底和/或衬底台相对于液体处理系统运动期间，依赖于衬底和/或衬底台相对于液体处理系统的位置和/或液体处理系统与衬底和/或衬底台之间相对移动的方向来调节液体处理系统的下表面相对于衬底的上表面的角度，其中所述角度被调节成使得液体处理系统的下表面的径向外边缘比液体处理系统的下表面的径向内边缘更远离衬底的上表面。
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