CN106575084A - 光刻设备以及使用光刻设备制造器件的方法 - Google Patents

Abstract

一种光刻设备包括用于将图案化的辐射束投影到衬底上的投影系统以及被配置为将浸没流体限制在投影系统和衬底的表面之间的局部区域中的流体限制结构。光刻设备被配置为具有这样的空间：该空间在一侧由投影系统和光刻设备的至少部分地包围投影系统的最终元件的部件中的至少一个的表面界定以及在另一侧由流体限制结构的表面界定。该设备被配置为使空间内的气体的湿度最大化。

Description

光刻设备以及使用光刻设备制造器件的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年07月04日提交的欧洲申请14175743.5的权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及光刻设备以及使用光刻设备制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是将期望图案施加到衬底上，通常衬底的目标部分上的机器。例如，可以在集成电路(IC)的制造中使用光刻设备。在该示例中，图案形成装置(备选地，被称为掩模或掩模版)可用于生成形成在IC的各个层上的电路图案。该图案可以转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的部分)上。图案的转移通常经由在设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上的成像。通常，单个衬底将包含被顺序图案化的相邻目标部分的网络。传统光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中通过一次在目标部分上暴露整个图案来照射每个目标部分；在扫描器中通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图案同时与该方向平行或逆平行地同步扫描衬底，以照射每个目标部分。还可以通过将图案压印在衬底上，来将图案从图案形成装置转移到衬底。

已经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，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。将参考液体描述本发明的实施例。然而，其他流体可能是合适的，特别是润湿流体、不可压缩流体和/或具有比空气高的折射率、期望地具有比水高的折射率的流体。气体之外的流体是特别期望的。其目的是使得能够将较小的特征成像，因为曝光辐射将在液体中具有较短的波长。(液体的效果也可以被认为是增加了系统的有效数值孔径(NA)并且还增加了焦距深度)。已经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，或具有纳米颗粒悬浮(例如，具有最大尺寸高达10nm的颗粒)的液体。所悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮在其中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)、氟代烃和/或水溶液。

将衬底或衬底和衬底台浸没在液体浴中(参见例如美国专利号4,509,852)意味着在扫描曝光期间必须加速的大量液体。这需要附加的或更强大的电机，并且液体中的湍流可能导致不期望的和不可预测的效果。

在浸没装置中，浸没流体由流体处理系统、装置结构或设备处理。在一个实施例中，流体处理系统可以供应浸没流体，因此是流体供应系统。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，从而是流体限制系统。在一个实施例中，流体处理系统可以为浸没流体提供阻挡，从而是阻挡构件，例如流体限制结构。在一个实施例中，流体处理系统可以产生或使用气体流，例如以帮助控制浸没流体的流动和/或位置。气体流可以形成密封以限制浸没流体，因此流体处理结构可以被称为密封构件；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。参考前述描述，本段中相对于流体限定的特征的引用可以被理解为包括相对于液体限定的特征。

发明内容

液体的液滴可飞溅到部件上，例如可以飞溅到投影系统的最终元件的通常不与浸没空间中的浸没液体接触的部分。这样的液滴然后可以蒸发，在部件(例如，投影系统的最终元件)上形成冷点，导致成像误差和/或聚焦误差。

因此，期望提供一种减少飞溅液滴的影响或基本上避免这种液滴形成的系统。

根据一个发明，提供了一种光刻设备，包括：

投影系统，用于将图案化的辐射束投影到衬底上；

流体限制结构，被配置为将浸没流体限制在投影系统的最终元件和衬底的表面之间的局部区域中；

空间，其在一侧由投影系统和光刻设备的部件(该部件至少部分地包围投影系统的最终元件)中的至少一个的表面界定并且在另一侧由流体限制结构的表面界定；以及

一个或多个开口，其在投影系统和光刻设备的部件中的至少一个的表面上，被配置为可连接到用于向空间提供加湿气体的加湿气体源和从空间提取气体的欠压源中的一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：

投影系统，用于将图案化的辐射束投影到衬底上；以及

流体限制结构，被配置为将浸没流体限制在投影系统的最终元件和衬底的表面之间的局部区域中；

空间，其在一侧由投影系统和光刻设备的部件(该部件至少部分地围绕投影系统的最终元件)中的至少一个的表面界定，并且在另一侧由流体限制结构的表面界定；以及

柔性密封件，其在流体限制结构与投影系统和光刻设备的部件中的所述至少一个的表面之一之间延伸，该柔性密封件被配置为使得所述空间进一步被所述柔性密封件界定。

根据本发明的一个方面，提供了一种使用光刻设备制造器件的方法，包括：

使用投影系统将图案化的辐射束通过浸没流体投影到衬底上；

使用流体限制结构供应浸没流体并将浸没流体限制在投影系统的最终元件和衬底之间的局部区域中；

提供空间，该空间在一侧由投影系统和光刻设备的部件(该部件至少部分地围绕投影系统的最终元件)中的至少一个的表面界定，并且在另一侧由流体限制结构的表面界定；

向界定空间的投影系统和光刻设备的部件中的至少一个的所述表面上的一个或多个开口提供加湿气体，并且从界定空间的投影系统和光刻设备的部件中的至少一个的所述表面上的一个或多个开口提取气体。

根据本发明的一个方面，提供了一种使用光刻设备制造器件的方法，包括：

使用投影系统将图案化的辐射束通过浸没流体投影到衬底上；

使用流体限制结构供应浸没流体并将浸没流体限制在投影系统的最终元件和衬底之间的局部区域中；

提供空间，该空间在一侧由投影系统和光刻设备的部件(该部件至少部分地围绕投影系统的最终元件)中的至少一个的表面界定，并且在另一侧由流体限制结构的表面界定；

其中该空间进一步由柔性密封件界定，该柔性密封件在流体限制结构与投影系统和光刻设备的部件中的所述至少一个的表面之一之间延伸。

附图说明

现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施例，其中相应的附图标记指示相应的部分，并且其中：

图1描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备；

图2描绘了用于在光刻投影设备中使用的液体供应系统；

图3是描绘根据一个实施例的另一液体供应系统的侧截面图；

图4以截面描绘了根据本发明的另一实施例的流体限制结构和投影系统；

图5以截面描绘了根据本发明的另一实施例的流体限制结构和投影系统；

图6以截面描绘了根据本发明的另一实施例的流体限制结构和投影系统；

图7以截面描绘了根据本发明的另一实施例的流体限制结构和投影系统；以及

图8以截面描绘了根据本发明的另一实施例的流体限制结构和投影系统。

具体实施方式

图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。该设备包括：

-照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，UV辐射或DUV辐射)；

-支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模)MA并且被连接到第一定位器PM，第一定位器PM被配置为根据某些参数精确地定位图案形成装置MA；

-支撑台，例如，支撑一个或多个传感器的传感器台或构造为保持衬底(例如，抗蚀剂涂覆的衬底)W的衬底台WT，支撑台被连接到第二定位器PW，第二定位器PW被配置为根据某些参数精确地定位该台的表面(例如，衬底W)；以及

-投影系统(例如，折射式投影透镜系统)PS，其被配置为将通过图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。

照射系统IL可以包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如折射式、反射式、磁式、电磁式、静电式或其他类型的光学部件或其任何组合。

支撑结构MT保持图案形成装置MA。其以依赖于图案形成装置MA的取向、光刻设备的设计和其他条件(例如，图案形成装置MA是否保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是例如可以根据需要是固定的或可移动的框架或台。支撑结构MT可以确保图案形成装置例如相对于投影系统PS在期望的位置处。本文中术语“掩模版”或“掩模”的任何使用可以被认为与更通用的术语“图案形成装置”同义。

本文使用的术语“图案形成装置”应当广泛地解释为指代可以用于在辐射束的截面中将图案赋予辐射束以在衬底的目标部分中产生图案的任何装置。应当注意，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，赋予辐射束的图案可以不精确地对应于衬底的目标部分中的期望图案。通常，赋予辐射束的图案将对应于在目标部分(例如，集成电路)中产生的器件中的特定功能层。

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、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是熟知的，并且包括诸如二元掩模、交替型相移掩模和衰减型相移掩模的掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，其中每个小反射镜可以被单独倾斜以在不同方向反射入射辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

本文使用的术语“投影系统”应当广义地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射式、反射式、反射折射式、磁式、电磁式和静电式光学系统，或适当的用于所使用的曝光辐射、或用于其他因素(例如，浸没液体的使用或真空的使用)的它们的任意组合。本文中术语“投影透镜”的任何使用可以被认为与更通用的术语“投影系统”同义。在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以指代各种类型的光学部件(包括折射式和反射式光学部件)中的任意一个或任意组合。

如这里所描绘的，该设备是透射式的(例如，采用透射式掩模)。备选地，该装置可以是反射式的(例如，采用上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或多个台(或者平台或者支撑件)的类型，例如，两个或多个衬底台或一个或多个衬底台和一个或多个清洁台、传感器台或测量台的组合。例如，在一个实施例中，光刻设备是包括位于投影系统曝光侧的两个或多个台的多平台设备，每个台包括和/或保持一个或多个物体。在一个实施例中，一个或多个台可以保持辐射敏感衬底。在一个实施例中，一个或多个台可以保持传感器以测量来自投影系统的辐射。在一个实施例中，多平台设备包括被配置为保持辐射敏感衬底(即，衬底台)的第一台和不被配置为保持辐射敏感衬底的第二台(下文一般性地且非限制性地作为测量台、传感器台和/或清洁台)。第二台可以包括和/或可以保持非辐射敏感衬底的一个或多个物体。这样的一个或多个物体可以包括选自以下的一个或多个：测量来自投影系统辐射的传感器、一个或多个对准标记、和/或(用于清洁例如液体限制结构的)清洁装置。

在这种“多个平台”(或“多平台”)机器中，多个台可以并行使用，或者可以在一个或多个其他台正用于曝光时，在一个或多个台上执行预备步骤。光刻设备可以具有可以以类似于衬底台、清洁台、传感器台和/或测量台的方式并行使用的两个或多个图案形成装置台(或平台或支撑件)。

在一个实施例中，光刻设备可以包括编码器系统以测量设备部件的位置、速度等。在一个实施例中，部件包括衬底台。在一个实施例中，部件包括测量台和/或传感器台和/或清洁台。编码器系统可以是本文针对台描述的干涉仪系统的附加或备选。编码器系统包括与标尺或网格相关联(例如，配对)的传感器、换能器或读取头。在一个实施例中，可移动部件(例如，衬底台和/或测量台和/或传感器台和/或清洁台)具有一个或多个标尺或网格，并且部件移动所相对的光刻设备的框架具有传感器、换能器或读取头中的一个或多个。传感器、换能器或读取头中一个或多个与标尺或网格协作以确定部件的位置、速度等。在一个实施例中，部件移动所相对的光刻设备的框架具有一个或多个标尺或网格，并且可移动部件(例如，衬底台和/或测量台和/或传感器台和/或清洁台)具有与标尺或网格协作以确定部件的位置、速度等的传感器、换能器或读取头中的一个或多个。

参考图1，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。例如，当源SO是准分子激光器时，源SO和光刻设备可以是分离的实体。在这样的情况下，源SO不被考虑为形成光刻设备的一部分，并且辐射束借助于光束传递系统BD从源SO传递到照射器IL，光束传递系统BD包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其他情况下，例如当源SO是汞灯时，源SO可以是光刻设备的组成部分。如果需要，源SO和照射器IL与光束传递系统BD一起可以被称为辐射系统。

照射器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器AD。通常，可以调节照射器IL光瞳面中强度分布的至少外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。另外，照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。照射器IL可以用于调节辐射束，以在其截面中具有期望的均匀度和强度分布。与源SO类似，照射器IL可以被考虑或可以不被考虑为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，或者可以是与光刻设备分离的实体。在后一种情况下，光刻设备可以被配置为允许照射器IL安装在其上。可选地，照射器IL是可拆卸的，并且可以(例如，通过光刻设备制造商或其他供应商)单独提供。

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进行图案化。已穿过图案形成装置MA之后，辐射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)，衬底台WT可以被精确地移动例如以在辐射束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，例如在从掩模库机械获取之后，或在扫描期间，第一定位器PM和另一位置传感器(其在图1中未明确示出)可以用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以借助于形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以使用形成第二定位器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。在步进器(与扫描器相对)的情况下，支撑结构MT可以仅连接到短行程致动器，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。尽管所图示的衬底对准标记占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分C之间的空间中(这些被称为划线对准标记)。类似地，在图案形成装置MA上提供多于一个管芯的情况下，图案形成装置对准标记可以位于管芯之间。

所描述的设备可以用于以下模式中的至少一种：

1.在步进模式中，支撑结构MT和衬底台WT被保持为基本静止，同时赋予辐射束B的整个图案被一次投影到目标部分C上(即，单次静态曝光)。然后，衬底台WT以X方向和/或Y方向偏移，以使不同的目标部分C可以被曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，支撑结构MT和衬底台WT可以被同时扫描，同时赋予辐射束B的图案被投影到目标部分C上(即，单次动态曝光)。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)放大和图像反转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中目标部分C(在非扫描方向上)的宽度，而扫描运动的长度确定了目标部分C(在扫描方向上)的高度。

3.在另一模式中，支撑结构MT基本静止地保持可编程图案形成装置，并且在赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上的同时，移动或扫描衬底台WT。在该模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在衬底台WT的每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。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案形成装置(例如，上述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变化或完全不同的使用模式。

局部浸没系统可以用于在投影系统PS的最终元件和衬底W之间提供液体。局部浸没系统使用液体供应系统或流体限制结构，其中液体仅提供给衬底的局部区域。由液体填充的区域在平面上比在衬底的顶部表面上小，并且在衬底W在该区域下方移动的同时，填充有液体的区域相对于投影系统PS保持基本静止。图2和图3示出了可以在这种系统中使用的不同的液体供应系统。存在密封特征以将液体密封到局部区域。已经提出一种用于对此进行布置的方式在PCT专利申请公开号WO99/49504中公开。

全湿布置可以用于在投影系统PS的最终元件和衬底W之间提供液体。在全湿布置中，液体是不受限制的。衬底的整个顶部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小。液体可以是衬底上液体的膜，诸如薄膜。浸没液体可以被供应到或在投影系统和面向投影系统的正对表面的区域中(这样的正对表面可以是衬底和/或衬底台的表面)。图2和图3的任何液体供应系统也可以用在这种系统中。然而，密封特征不存在，不被激活，不如正常那么有效，或者以其他无效的方式将液体仅密封到局部区域。

在一个实施例中，光刻设备包括流体限制结构，该流体限制结构具有液体去除装置，该液体去除装置具有用网格或类似的多孔材料覆盖的入口。网格或类似的多孔材料在投影系统的最终元件和可移动台(例如，衬底台)之间的空间中提供接触浸没液体的孔的二维阵列。在一个实施例中，网格或类似的多孔材料包括蜂窝状网格或其他多边形网格。在一个实施例中，网格或类似的多孔材料包括金属网格。在一个实施例中，网格或类似的多孔材料一直围绕光刻设备的投影系统的图像场延伸。在一个实施例中，网格或类似的多孔材料位于流体限制结构的底部表面上并且具有面向台的表面。在一个实施例中，网格或类似的多孔材料的底部表面的至少一部分大致平行于台的顶部表面。

图2示意性地描绘了沿着投影系统的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的区域的边界的至少一部分延伸的局部液体供应系统或流体限制结构12。(请注意，除非另有明确说明，否则在下文中对衬底W的表面的引用附加地或备选地也指代衬底台WT的表面。)流体限制结构12相对于投影系统PS在XY平面基本上是静止的，但是在Z方向上(在光轴方向上)可以存在一些相对移动。在一个实施例中，密封在流体限制结构12和衬底W的表面之间形成，并且可以是诸如气体密封(具有气体密封的这种系统在欧洲专利申请公开号EP-A-1,420,298中公开)或液体密封的无接触密封。

流体限制结构12在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的区域11中至少部分地包含液体。对衬底W的无接触密封16可以形成在投影系统PS的图像场周围，以使液体被限制在衬底W表面和投影系统PS的最终元件之间的区域内。区域11至少部分地由定位在投影系统PS的最终元件下方并围绕投影系统PS的最终元件的流体限制结构12形成。液体通过液体入口13被引入到在投影系统PS下方并且在流体限制结构12内的区域中。液体可以通过液体出口13去除。流体限制结构12可以延伸到稍微高于投影系统PS的最终元件。液面高于最终元件，以提供液体缓冲区。在一个实施例中，流体限制结构12具有内周边，该内周边在上端处与投影系统PS或其最终元件的形状严密地匹配，并且可以例如是圆形的。在底部处，内周边严密地匹配图像场的形状(例如，矩形)，但是这种情况不是必须的。

液体可以通过气体密封16被包含在区域11中，气体密封件16在使用期间形成在流体限制结构12的底部和衬底W的表面之间。气体密封由气体形成。气体密封中的气体在压力下通过入口15被提供到流体限制结构12和衬底W之间的间隙。气体通过出口14被提取。气体入口15上的过压、出口14上的真空水平和间隙的几何形状被布置使得存在限制液体的向内的高速气体流16。气体在流体限制结构12和衬底W之间的液体上的力包含区域11中的液体。入口/出口可以是围绕区域11的环形槽。环形槽可以是连续的或不连续的。气体16的流动对于将液体包含在区域11中是有效的。这样的系统在美国专利申请公开号US 2004-0207824中公开。在一个实施例中，流体限制结构12不具有气体密封。

图3是描绘根据一个实施例的另一局部液体供应系统或流体限制结构12的侧截面图。图3所示和以下描述的布置可以应用于上述和图1所示的光刻设备。液体供应系统被提供具有流体限制结构12，流体限制结构12沿着在投影系统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，除非另有明确说明，在下文中对衬底W的表面的引用附加地或备选地也指代衬底台WT的表面)。

流体限制结构12至少部分地包含在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的局部区域11中的液体。局部区域11至少部分地由位于投影系统PS的最终元件下方的并且围绕投影系统PS的最终元件的流体限制结构12形成。在一个实施例中，流体限制结构12包括主体构件53和多孔构件83。多孔构件83是板形的并且具有多个孔(即，开口或孔隙)。在一个实施例中，多孔构件83是网格板，其中许多小孔84以网格形成。这样的系统公开在美国专利申请公开号US 2010/0045949 A1中，其通过引用整体并入本文。

主体构件53包括能够向局部区域11供应液体的供应端口72和能够从局部区域11回收液体的回收端口73。供应端口72经由通路74连接到液体供应装置75。液体供应装置75能够向供应端口72供应液体。从液体供应装置75供应的液体通过相应的通路74被供应到每一个供应端口72。供应端口72设置在主体构件53的面向光路径的规定位置处的光路径附近。回收端口73能够从局部区域11回收液体。回收端口73经由通路79连接到液体回收装置80。液体回收装置80包括真空系统，并且能够经由回收端口73通过吸入液体来回收液体。液体回收装置80通过通路79回收经由回收端口73回收的液体LQ。多孔构件83设置在回收端口73中。

在一个实施例中，为了在一侧的投影系统PS和流体限制结构12与另一侧的衬底W之间形成具有液体的局部区域11，将液体从供应端口72供应到局部区域11，并且流体限制结构12中的回收室81中的压力被调节为负压，以经由多孔构件83的孔84(即，回收端口73)回收液体。执行使用供应端口72的液体供应操作以及执行使用多孔构件83的液体回收操作形成在一侧的投影系统PS和流体限制结构12与另一侧的衬底W之间的局部区域11。

如上所述，浸没流体的液滴可以飞溅到或形成在投影系统PS的最终元件的表面上。这可以邻近于界定浸没流体的局部区域11发生。这可以在例如由于衬底W和/或衬底台WT相对于投影系统PS的移动而引起弯液面400移动时发生。在本发明的一个实施例中，加湿气体的供应被提供给局部区域11中的浸没流体附近的空间60。加湿气体可以包含气态形式的浸没流体。这可以减少浸没流体的液滴的蒸发。如图4所示，空间60可以在一侧由投影系统PS的表面界定，并且在另一侧由流体限制结构12的表面界定。空间60被提供为邻近包含浸没流体的局部区域11。因此，空间60也可以部分地由局部区域11中的浸没流体的表面(例如，由弯液面400)界定。

可选地，如图4所示，可以包括至少围绕投影系统PS的最终元件的部件。例如，可以提供热调节系统50。热调节系统50可以被配置为至少热调节投影系统PS的最终元件。这样的热调节系统50可以例如布置为至少在投影系统PS的最终元件周围并且紧邻投影系统PS的最终元件。至少围绕投影系统PS的最终元件的部件可以具有下面更详细讨论的热调节系统50的示例的备选的或附加的功能。例如，至少围绕投影系统PS的最终元件的部件可以是量测框架。

应当理解，在附图中，为了清楚，以夸张的形式示出了投影系统PS和热调节系统50之间的间隔。另外，在一些布置中，在投影系统PS与热调节系统50或至少围绕投影系统PS最终元件的其他部件之间可以不存在间隔。

热调节系统50可以被配置为使投影系统PS相对于期望操作温度的温度波动最小化。这可以例如通过具有相对高的热容的热调节系统50来实现。例如，热调节系统50可以由相对大质量的材料(例如，金属)形成。备选地或附加地，热调节系统50可以在其内具有多个通道。热调节流体可以提供在那些通道内。特别地，热调节流体可以经由调节系统循环，调节系统维持热调节流体的稳定温度。备选地或附加地，可在热调节系统50中提供一个或多个帕尔帖装置和/或加热器。

尽管在使用热调节系统50的上下文中描述了该部件，但是应当理解，该部件可以被提供用于其他原因和/或具有不同的配置。在任一情况下，应当理解，部件50不需要具有图4至图8中所描绘的截面中的形状。

在使用诸如热调节系统50的部件的情况下，投影系统的至少一个表面和热调节系统50的至少一个表面的组合可以一起界定空间60的一侧。这种布置在图4中描绘。

通过保持空间60内的浸没流体湿度，可以使来自投影系统PS的表面上的液滴、特别是投影系统PS的最终元件的表面上的液滴的浸没流体的蒸发最小化。因此，提供可经由合适的导管(附图中未示出)连接到加湿气体源的一个或多个开口61。因此，可以向空间60提供加湿气体。加湿气体源可以用于维持空间60内的湿度水平。

一个或多个开口62还可以被提供以从空间60提取气体。例如，一个或多个开口62可以经由导管连接到欠压源。一个或多个开口62可以适当地定位以使加湿气体到光刻设备的其他部分的泄漏最小化。

在本发明的布置中，可连接到加湿气体源的一个或多个开口61以及连接到欠压源的一个或多个开口62中的至少一个可以布置在空间60的与流体限制结构12相对的侧的表面上。例如，如图4所示，一个或多个开口61、62可以提供在投影系统PS的表面上。在其他布置中，如下所述，(如果提供的话)，开口61、62中的至少一个可以提供在热调节系统50的表面上。

备选地或附加地，如果提供至少部分地围绕投影系统PS的最终元件的另一部件，则开口61、62中的至少一个可以提供在该部件的表面中。

在空间60的与流体限制结构12相对的侧的表面上提供开口61、62中的至少一个可以减少在流体限制结构12内安装附加服务的需求。多个服务可以已经被提供在流体限制结构12内，以控制对局部区域11内的浸没流体的提供。在流体限制结构12内提供附加服务(例如，向空间60提供加湿气体的服务)可能是困难的和/或影响现有服务的提供。

在图4所描绘的布置中，可连接到加湿气体源的一个或多个开口61被提供在界定空间60的投影系统PS的表面上。可连接到欠压源以从空间60提取气体的一个或多个开口62被提供在流体限制结构12的表面上。

应当理解，该布置可以变换位置。在这种情况下，投影系统PS的表面上的一个或多个开口61可以连接到欠压源，并且流体限制结构12上的一个或多个开口62可连接到加湿气体源。

图5描绘了这种布置的变型。在图5的布置中，代替在投影系统PS的表面上提供可连接到欠压源的一个或多个开口62，可连接到欠压源的一个或多个开口62被提供在热调节系统50的表面上。这样的布置可以确保可连接到加湿气体源或欠压源的一个或多个开口61、62中的至少一个不需要容纳在流体限制结构12内。然而，这样的布置也避免了在投影系统PS内提供一组一个或多个开口61、62的需要。类似地，在投影系统PS中不需要导管来将一个或多个开口61、62连接到加湿气体源或欠压源。在管道中提供这样的开口61、62和相关联的气体流可以引起投影系统PS内的振动。通过不需要投影系统PS中的开口61、62和/或相关联的导管，可以减少投影系统PS中的振动引起的误差。

在本发明的一个布置中，可连接到欠压源的一个或多个开口62可以布置为比可连接到加湿气体源的一个或多个开口61更远离包含浸没流体的局部区域11。这样的布置可以有助于控制加湿气体泄漏到光刻设备的其他部分。

应当理解，可连接到欠压源的一个或多个开口62必须与可连接到加湿气体源的一个或多个开口61充分分离，以确保加湿气体被提供到空间60而不是立即被提取。然而，可连接到加湿气体源的一个或多个开口61与可连接到欠压源的一个或多个开口62之间的间隔越大，所需要的提取量就越大，以便使加湿气体到光刻设备的其他部分的泄漏最小化。因此，可连接到加湿气体源的一个或多个开口61与可连接到欠压源的一个或多个开口62之间的间隔可以被选择以平衡这些需求。

一般地，可以预期，空间60内的浸没流体湿度的水平可以从空间60中可连接到加湿气体源的一个或多个开口61的位置减小到可连接到欠压源的一个或多个开口62的位置。因此，可以发现，空间60中的最高湿度接近于可连接到加湿气体源的一个或多个开口61的位置。因此，可连接到加湿气体源的至少一个或多个开口61可以位于尽可能地接近包含浸没流体的局部区域11。该位置是最可能存在于形成投影系统PS的表面上的浸没流体的液滴的位置。在该位置处提供可连接到加湿气体源的一个或多个开口61可以确保在抑制蒸发最有用的位置处提供最高可能的湿度。

因此，可连接到加湿气体源的一个或多个开口61可以被提供在投影系统PS的表面上。该布置的上述益处可以大于由于在投影系统PS内包括一个或多个开口61以及相关联的导管而引起的在投影系统PS内产生振动风险的可能缺点。

如果一组一个或多个开口61、62以及相关联的导管被提供在投影系统PS内，则导管和/或开口61、62可以借助于振动隔离系统63安装到投影系统PS。这样的布置在图4中示出，其中可连接到加湿气体源的一个或多个开口61被提供在投影系统PS的表面上。特别地，气体管道和投影系统PS表面的形成有一个或多个开口61的部分可以通过弹性构件和/或阻尼器与投影系统PS的其余部分分离，该弹性构件和/或阻尼器形成振动隔离系统63。这样的布置可以最小化气体导管与(一方面)可连接到加湿气体源的开口61以及(另一方面)投影系统PS之间的振动传递。因此，气体流引起的振动可以不显著影响投影系统PS的操作。

图6和图7描绘了光刻设备包括诸如热调节系统50的部件的布置，诸如热调节系统50的部件至少部分地围绕投影系统PS的最终元件。如图6和图7所示，热调节系统50可以被配置为使得其还至少部分地围绕流体限制结构12的部分。在这种情况下，可连接到加湿气体源的一个或多个开口61可以在界定空间60的热调节系统50的表面上形成。然后，一个或多个开口62可以布置在更远离包含浸没流体的局部区域11的位置处。特别地，开口62可以在部件表面面向流体限制系统12的相对表面的位置处形成。

在图6所示的一个布置中，可连接到欠压源的一个或多个开口62也可以被提供在热调节系统50上。如图7所示，在另一布置中，可连接到欠压源的一个或多个开口62可以被提供在流体限制结构12的表面上。

在诸如图4和图7所描绘的布置中，其中可连接到欠压源的一个或多个开口62被提供在流体限制结构12的表面上，可连接到欠压源的一个或多个开口62可以连接到作为流体限制结构12的系统的一部分的导管，以限制浸没流体。因此，共用欠压源和/或可连接到欠压源的导管可以既用于系统以限制流体，又用于从空间60提取加湿气体。

应当理解，除了图4至图7所描绘的示例之外，可以提供开口61、62的布置的其他布置和布置的组合。

加湿气体源可以被配置为供应在气体供应的温度和压力具有最大可获得湿度的气体。然而，在从加湿气体源向空间60输送气体期间的任何随后的压力下降将导致对于所得到的气体压力的从气体的最大可获得湿度的降低。这可能降低抑制空间60内浸没流体蒸发的效果。

因此，用于将加湿气体从加湿气体源输送到空间60的系统可以被配置为最小化压力降。例如，在加湿气体源和进入空间60的一个或多个开口61之间的气体导管可以被配置为光滑的和/或没有尖角。备选地或附加地，可以在加湿气体源和一个或多个开口61之间使用多个导管。另外，一个或多个气体导管可以具有相对大的直径，例如3-8mm，可选地4-6mm。也可以使用更大直径的导管。

通过将一个或多个开口61布置为足够大也可以使压力降最小化。例如，一个或多个开口61可以具有大约0.2-2mm、可选地0.5-1mm的截面。通常，多个开口61可以用于将加湿气体供应到空间60中。例如，可以沿着包含浸没流体的局部区域11的周围的线，布置10-100个孔。在一种布置中，开口61可以彼此充分靠近，使得来自开口61的加湿气体流形成加湿气体帘(curtain)。开口61可以与相邻开口分开几毫米至几厘米。

在包含浸没流体的局部区域11整个周围，开口61的布置可以不相同。例如，与第二区域相比，在第一区域中，开口61的尺寸可以不同。备选地或附加地，相邻开口61之间的间隔在第一区域中可与在第二区域中不同。

开口61的布置的不对称性的影响可以使得与另一个区域相比，在一个区域中可以提供更大的加湿气体流。这可能是这种情况，即使所有开口61可以连接到相同的加湿气体源。

如果流体限制结构12的布置存在不对称性，则这种布置可能是有用的。特别地，流体限制结构12被配置为提取浸没流体和气体，浸没流体和气体也可以包含浸没流体的颗粒。该提取还可以提取被提供到空间60的一些加湿气体。当衬底W和/或衬底台WT相对于流体限制结构12移动时，由流体限制结构12对浸没流体和气体的提取可以被配置为在流体限制结构12的一侧比在另一侧更大，以考虑衬底和/或衬底台WT相对于流体限制结构12的移动。这可以导致由流体限制结构12在一侧比在另一侧相应地更大的，对被提供到空间60的加湿气体的提取。因此，在流体限制结构12的这一侧上，具有被提供到空间60的相对较高的加湿气体流可以抵消由流体限制结构12在该侧上对加湿气体的附加提取的效果。这可以确保空间60内的湿度水平在包含浸没流体的局部区域11的所有侧面上尽可能一致。

一般地，可连接到欠压源的一个或多个开口62的布置的考虑可以与上面关于可连接到加湿气体源的一个或多个开口61所讨论的那些相同。

在一种布置中，可连接到加湿气体源和/或欠压源的一个或多个开口61、62可以以多孔膜的形式提供。然而，提供多孔膜可以导致相对大的压力降。因此，多孔膜可以仅与可连接到欠压源的一个或多个开口62结合使用。如下所述，提供相对大的压力降在提取流路径中可以是有益的。

可连接到欠压源的一个或多个开口62可以具有与其相关联的气体流限制件(附图中未示出)。例如，如上所述，多孔膜可以被提供在一个或多个开口62处。这将提供气体流限制件。备选地或附加地，可以在将一个或多个开口62连接到欠压源的导管内提供缩口。缩口可以例如是导管的变窄或导管方向的一个或多个变化。可以使用气体流限制件的这种布置或气体流限制件的其他形式来产生压力降。提取流路径中的相对大的压力降可以减小压力波动的影响。

在一种布置中，气体流限制件可以不与可连接到欠压源的一个或多个开口62相关联。可连接到欠压源的一个或多个开口62以及将一个或多个开口62连接到欠压源的一个或多个导管可以被配置为使一个或多个开口62和欠压源之间的压力降最小化。这可以通过使用与上面关于可连接到加湿气体源的一个或多个开口61所讨论的配置相似的配置来实现。

应当理解，加湿气体源可以供应使用浸没流体加湿的任何合适的气体。在使用超纯水作为浸没流体的情况下，可以方便地使用加湿空气作为加湿气体。

应当理解，为了保持空间60内的湿度水平，可以将加湿气体从空间60的泄漏最小化。因此，光刻设备可以被配置为将例如投影系统PS和流体限制结构12之间间隙的尺寸最小化。备选地或附加地，投影系统PS和诸如热调节系统50的围绕投影系统PS的最终元件的任何部件之间的间隙可以被最小化。备选地或附加地，流体限制结构12和诸如热调节系统50的围绕投影系统PS的最终元件的部件之间的间隙可以被最小化。然而，应当理解，可能需要在光刻设备的这些部分之间的最小间隔，以在光刻设备使用期间，在光刻设备的部分之间没有接触的情况下，提供部分相对于彼此的移动。

图8描绘了可以单独使用或与上述任意实施例结合使用的本发明的一个实施例。如所示出的，可以提供柔性密封件65，柔性密封件65延伸跨越光刻设备的两个部分之间的间隙，以为空间60提供边界。在图8所描绘的布置中，柔性密封件65从流体限制结构12的表面延伸到投影系统PS的表面。柔性密封件65的布置可以帮助在空间60内包含加湿气体。在不包括从加湿气体源提供加湿气体的一个实施例中，空间60中的气体可以通过在包含浸没流体的局部区域11的边缘处的弯液面400处的浸没流体的蒸发来加湿。

在一种布置中，柔性密封件65可以被配置为使得当空间60的体积保持恒定时，气体不流动通过柔性密封件65。然而，当空间60的体积改变时，气体可以流动通过柔性密封件65。这可以避免空间60的体积改变引起空间60内的压力改变。例如，当流体限制结构12相对于投影系统PS移动时，空间60的体积可以改变。这可以在光刻设备的使用期间发生。

柔性密封件65的第一边缘66可以被配置为附接到光刻设备的一部分。柔性密封件65的第二边缘67可以在另一端仅邻接光刻设备的另一部分。例如，在图8所描绘的布置中，柔性密封件65在柔性密封件65的第一边缘66处固定地连接到流体限制系统12。柔性密封件65的第二边缘67仅邻接投影系统PS。因此，如果在空间60内存在压力的任何轻微增加，则柔性密封件65可以弯曲，从而产生用于气体在柔性密封件65的第二边缘67和投影系统PS之间流动的小空间。

此外，柔性密封件65的使用可以最小化任何振动从一个部件到另一个部件的传递。例如，对于诸如图8所描绘的布置，这可以最小化任何振动从流体限制结构12到投影系统PS的传递。

柔性密封件65可以由适合在光刻设备内使用并且具有所需弹性性质的任何材料形成。可能希望柔性密封件65能够进行小量的弹性变形，以允许上述的弯曲。备选地或附加地，柔性密封件65可以被配置为使得当柔性密封件65的第二边缘67邻接投影系统PS时，柔性密封件65进行小量的弹性变形使得其被偏移以邻接投影系统PS。柔性密封件65可以由金属或塑料形成。例如，柔性密封件65可以由聚四氟乙烯(PTFE)形成。

结合上述任何实施例，可提供蒸发器，蒸发器加热流体限制结构12内的浸没流体并且向空间60提供浸没流体蒸汽。这可以帮助将空间60内的湿度最大化。

尽管在本文中可以具体参考在IC制造中光刻设备的使用，但是应当理解，本文所述的光刻设备可以在制造具有微米级或甚至纳米级特征的部件中(例如，集成光学系统、用于磁畴存储器的引导及检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造)具有其他应用。本领域技术人员将理解，在这样的备选应用的背景下中，本文中术语“晶片”或“管芯”的任何使用可以分别被认为与更通用的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文中提及的衬底可以在曝光之前或之后，在例如轨道(通常将抗蚀剂层施加到衬底并且显影所曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中处理。在可应用的情况下，本文的公开内容可以应用于这种和其他衬底处理工具。此外，可以对衬底进行多于一次的处理，例如以产生多层IC，使得本文使用的术语衬底也可以指代已经包含多个处理层的衬底。本文使用的术语“辐射”和“束”包括包含紫外线(UV)辐射(例如，具有或约为365、248、193、157或126nm的波长)的所有类型的电磁辐射。

应当广义地解释本文所设想的液体供应系统。在某些实施例中，它可以是向投影系统和衬底和/或衬底台之间的空间提供液体的机构或结构的组合。其可以包括一个或多个结构、包含一个或多个液体开口的一个或多个流体开口、一个或多个气体开口或用于两相流动的一个或多个开口的组合。开口可以各自是到浸没空间中的入口(或流体处理结构的出口)或浸没空间的出口(或到流体处理结构中的入口)。在一个实施例中，空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者空间的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者空间可以包围衬底和/或衬底台。液体供应系统可以可选地进一步包括一个或多个元件，以控制液体的位置、数量、质量、形状、流量或任何其他特征。

以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离以下阐述的权利要求的范围的情况下，可以对所描述的本发明进行修改。

Claims (14)

1.一种光刻设备，包括：

投影系统，用于将图案化的辐射束投影到衬底上；

流体限制结构，被配置为将浸没流体限制在所述投影系统的最终元件和所述衬底的表面之间的局部区域中；

空间，所述空间在一侧由所述光刻设备的部件和所述投影系统中的至少一个的表面界定，并且所述空间在另一侧由所述流体限制结构的表面限定，所述部件至少部分地围绕所述投影系统的所述最终元件；以及

一个或多个开口，所述一个或多个开口在所述光刻设备的所述部件和所述投影系统中的所述至少一个的所述表面上，被配置为可连接到用于向所述空间供应加湿气体的加湿气体源和用于从所述空间提取气体的欠压源中的一个。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述一个或多个开口被提供在所述投影系统的表面上。

3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中所述一个或多个开口形成在气体供应管道中，所述气体供应管道通过振动隔离系统安装到所述投影系统。

4.根据权利要求1、2或3所述的光刻设备，其中所述部件包括热调节系统，所述热调节系统被配置为最小化所述投影系统的至少所述最终元件的温度变化；并且

所述一个或多个开口形成在所述热调节系统的表面中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光刻设备，其中所述至少一个部件包括热调节系统，所述热调节系统被配置为最小化所述投影系统的至少所述最终元件的温度变化；

所述热调节系统的一部分围绕所述流体限制结构的一部分，使得在彼此面对的所述热调节系统的所述表面和所述流体限制结构的所述表面之间提供间隙；并且

所述一个或多个开口被提供在所述热调节系统和所述流体限制结构的面对的表面中的一个上，并且被配置为可连接到所述欠压源以从所述空间提取气体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，还包括一个或多个开口，所述一个或多个开口被配置为可连接到用于向所述空间供应加湿气体的加湿气体源和用于从所述空间提取气体的欠压源中的另一个；

其中被配置为可连接到所述加湿气体源以向所述空间供应加湿气体的所述一个或多个开口比被配置为可连接到所述欠压源以从所述空间提取气体的所述一个或多个开口更接近所述浸没流体。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述一个或多个开口包括沿着至少部分地围绕所述空间的线提供的多个开口；并且

所述开口的截面和相邻开口之间的间隔中的至少一项对于所述开口的第一组与对于所述开口的第二组不同。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中至少一个开口与气体流限制件相关联。

9.根据前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述光刻设备包括柔性密封件，所述柔性密封件在所述投影系统和所述光刻设备的所述部件中的所述至少一个的表面之一与所述流体限制结构之间延伸，所述柔性密封件被配置为使得所述空间进一步由所述柔性密封件界定。

10.一种光刻设备，包括：

投影系统，用于将图案化的辐射束投影到衬底上；以及

流体限制结构，被配置为将浸没流体限制在所述投影系统的最终元件和所述衬底的表面之间的局部区域中；

空间，所述空间在一侧由所述光刻设备的部件和所述投影系统中的至少一个的表面界定，并且所述空间在另一侧由所述流体限制结构的表面界定，所述部件至少部分地围绕所述投影系统的所述最终元件；以及

柔性密封件，所述柔性密封件在所述投影系统和所述光刻设备的所述部件中的所述至少一个的表面之一与所述流体限制结构之间延伸，所述柔性密封件被配置为使得所述空间进一步被所述柔性密封件界定。

11.根据权利要求9或10所述的光刻设备，其中所述柔性密封件被配置为：当所述空间的体积恒定时，最小化穿过所述柔性密封件的气体流，但当所述空间的体积变化时，允许气体流穿过所述密封件。

12.根据权利要求9、10或11所述的光刻设备，其中所述柔性密封件在所述柔性密封件的第一边缘处连接到所述流体限制结构的表面或所述光刻设备的所述部件和所述投影系统中的所述至少一个的所述表面，并且被配置为使得所述柔性密封件的第二边缘邻接所述流体限制结构的所述表面或所述光刻设备的所述部件和所述投影系统中的所述至少一个的所述表面中的另一个。

13.一种使用光刻设备制造器件的方法，包括：

使用投影系统将图案化的辐射束通过浸没流体投影到衬底上；

使用流体限制结构供应所述浸没流体并将所述浸没流体限制在所述投影系统的最终元件和所述衬底之间的局部区域中；

提供空间，所述空间在一侧由所述光刻设备的部件和所述投影系统中至少一个的表面界定，并且所述空间在另一侧由所述流体限制结构的表面界定，所述部件至少部分地围绕所述投影系统的所述最终元件；以及

以下至少一项：向界定所述空间的所述光刻设备的所述部件和所述投影系统中的所述至少一个的所述表面上的一个或多个开口提供加湿气体，和从界定所述空间的所述光刻设备的所述部件和所述投影系统中的所述至少一个的所述表面上的一个或多个开口提取气体。

14.一种使用光刻设备制造器件的方法，包括：

使用投影系统将图案化的辐射束通过浸没流体投影到衬底上；

使用流体限制结构供应所述浸没流体并将所述浸没流体限制在所述投影系统的最终元件和所述衬底之间的局部区域中；

提供空间，所述空间在一侧由所述光刻设备的部件和所述投影系统中至少一个的表面界定，并且所述空间在另一侧由所述流体限制结构的表面界定，所述部件至少部分地围绕所述投影系统的所述最终元件；

其中所述空间进一步被柔性密封件界定，所述柔性密封件在所述光刻设备的所述部件和所述投影系统中的所述至少一个的表面之一与所述流体限制结构之间延伸。