CN108292101A - 光刻设备及器件制造方法 - Google Patents

Abstract

计算出在浸没光刻设备中支撑衬底的衬底支撑结构的路线以满足下列约束：在所述衬底的边缘首先接触浸没空间之后，所述衬底保持与所述浸没空间接触直至曝光所有目标部分为止；在所述衬底在扫描方向上移动的同时执行目标部分的曝光；和在曝光之间的所述衬底的所有移动在平行于其上部表面的平面中要么是曲线的，要么仅在所述扫描方向或横向方向之一上进行。为了减少衬底的边缘的缺陷，避免将浸没液体暴露到待曝光的衬底(W)的外侧。转移路线(R51)设计为超出晶片表面。

Description

光刻设备及器件制造方法

技术领域

本发明关于光刻设备、使用光刻设备来制造器件的方法，和用于光刻设备的控制程序。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底上的机器，通常施加到衬底的目标部分上。例如光刻设备可以用在集成电路(IC)的制造中。在在这种情况下，可以将可替代地称作掩模或掩模版的图案形成装置用来生成待形成在IC的单个层上的电路图案。可以将所述图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或几个管芯)上。通常，所述图案的转移是通过把图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层来进行。通常，单个衬底将包含被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括：所谓的步进机，在所谓的步进机中，每个目标部分通过一次将整个图案曝光到目标部分上来辐照每个目标部分；以及所谓的扫描器，在所谓的扫描器中，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扫描所述衬底来辐照每个目标部分。也可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。

已将浸没技术引入至光刻系统中以使得能够实现较小特征的改良的分辨率。在浸没光刻设备中，具有相对高折射率的液体的液体层被插入到介于所述设备的投影系统(经图案化的束通过所述投影系统而朝向衬底投影)与所述衬底之间的空间中。液体最后覆盖位于投影系统的最终透镜元件下方的晶片的部分。因此，至少经历曝光的衬底的部分被浸没于液体中。浸没液体的作用是使得能实现较小特征的成像，这是因为曝光辐射将在液体中具有比在气体中更短的波长。(液体的作用也可被视为增加系统的有效数值孔径(NA)并且也增加聚焦深度或焦深)。

在商用浸没光刻中，液体是水。通常，水是高纯度的蒸馏水，诸如通常用于半导体制造工厂中的超纯水(UPW)。在浸没系统中，UPW常常被纯化/净化且其可在作为浸没液体而供应至浸没空间之前经历额外处理步骤。除了可使用水作浸没液体以外，也可使用具有高折射率的其他液体，例如：烃，诸如氟代烃；和/或水溶液。此外，已设想将除了液体以外的其他流体用于浸没光刻中。

在本说明书中，将在描述中提及局部化浸没，其中浸没液体在使用中被限制至介于最终透镜元件与面向所述最终元件的表面之间的空间。所述面向表面是衬底的表面或与衬底表面共面的支撑平台(或衬底台)的表面。(请注意，除非另有明确陈述，否则在下文中对衬底W的表面的称谓/提及也附加地或替代地指代衬底台的表面；且反之亦然)。存在于投影系统与平台之间的流体处理结构用以将浸没限制至浸没空间。由液体填充的空间在平面图上小于衬底的顶部表面，且所述空间相对于投影系统保持实质上静止，而衬底和衬底平台在下方移动。

发明内容

施加至衬底的图案中的缺陷是不希望的，因为它们减少产率，即，每个衬底上的可用器件的数目。因为需要许多图案化步骤来制造器件，所以每次曝光中即便极低的缺陷率也可显著减少产率。存在浸没光刻设备所特有的两种类型的缺陷。缺陷率可在若衬底的相对于浸没空间的移动速度增加的情况下而增加。

来自浸没空间的液滴或液体膜(在下文中对液滴的提及也涵盖膜；膜是覆盖较大表面积的液滴)可在目标部分的曝光之后留在衬底上。如果液滴与抗蚀剂接触持续一段相当长的时段，则其可使抗蚀剂降解。如果液滴蒸发，则其可留下碎屑。由液滴留在衬底上引起的缺陷(无论是通过抗蚀剂降解还是蒸发)在本发明中被称作踪迹缺陷。

如果气泡形成于浸没液体中，则发生浸没光刻设备所特有的第二形式的缺陷。如果气泡移动至用以将图案形成装置的图像投影至衬底上的投影束的路径中，则经投影图像将失真。由气泡造成的缺陷在本发明中被称作曝光缺陷。

例如，需要提供一种用以减少浸没光刻设备所特有的缺陷的影响和/或用以增加浸没液体设备的生产率的系统。

根据本发明的方面，提供一种用于将经图案化的束曝光至衬底的目标部分上的光刻设备，所述设备包括：

投影系统，所述投影系统被配置成投影经图案化的束且具有最终光学元件；

衬底支撑结构，所述衬底支撑结构被配置成在所述经图案化的束中支撑衬底；

液体限制结构，所述液体限制结构被配置成将液体限制至介于所述最终光学元件与所述衬底之间的浸没空间；

定位装置，所述定位装置被配置成定位所述衬底支撑结构且由此定位所述衬底；和

控制器，所述控制器被配置成控制所述定位装置使得所述衬底支撑结构沿循包括如下路线：

第一曝光运动，在所述第一曝光运动期间所述衬底以恒定速度在第一方向上移

第一过渡运动，在所述第一过渡运动期间所述衬底在正交于所述第一方向的第二方向上加速且在所述第一方向上减速；

第二过渡运动，在所述第二过渡运动期间所述衬底的在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中的运动仅在所述第二方向上进行；

第三过渡运动，在所述第三过渡运动期间所述衬底在所述第一方向上加速且在所述第二方向上减速；

第四过渡运动，在所述第四过渡运动中所述衬底在包含所述第一方向和所述第二方向的所述平面中的运动仅平行于所述第一方向；和

第二曝光运动，在所述第二曝光运动期间所述衬底以恒定速度在平行于所述第一方向的方向上移动。

根据本发明的一方面，提供一种使用光刻设备来制造器件的方法，所述光刻设备用于将经图案化的束曝光至衬底的目标部分上，所述设备包括：

投影系统，所述投影系统被配置成投影经图案化的束且具有最终光学元件；

衬底支撑结构，所述衬底支撑结构被配置成在所述经图案化的束中支撑衬底；

液体限制结构，所述液体限制结构被配置成将液体限制至介于所述最终光学元件与所述衬底之间的浸没空间；和

定位装置，所述定位装置被配置成定位所述衬底支撑结构且由此定位所述衬底；所述方法包括：

第一曝光运动，在所述第一曝光运动期间所述衬底以恒定速度沿第一方向移动；

第一过渡运动，在所述第一过渡运动期间所述衬底在正交于所述第一方向的第二方向上加速且在所述第一方向上减速；

第二过渡运动，在所述第二过渡运动期间所述衬底在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中的移动仅在所述第二方向上进行；

第三过渡运动，在所述第三过渡运动期间所述衬底在所述第一方向上加速且在所述第二方向上减速；

第四过渡运动，在所述第四过渡运动中所述衬底在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中的移动仅平行于所述第一方向；和

第二曝光运动，在所述第二曝光运动期间所述衬底以恒定速度在平行于所述第一方向的方向上移动。

根据本发明的一方面，提供一种用于计算用于在光刻设备中支撑衬底的衬底支撑结构的路线的计算机程序，所述光刻设备具有：液体限制结构，所述液体限制结构被配置成将液体限制至邻近于所述衬底的浸没空间；和驱动系统，所述驱动系统用于在第一方向至第四方向上定位所述衬底，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向与所述第一方向相反且所述第四方向与所述第二方向相反，所述路线使多个目标部分能够曝光于所述衬底上，且所述计算机程序包括代码，所述代码当由处理器执行时计算出满足下列约束的路线：

在所述衬底的边缘首先接触浸没空间之后，所述衬底保持与所述浸没空间接触直至曝光所有目标部分为止；

在所述衬底在所述第一方向上或所述第三方向上移动时执行目标部分的曝光；和

在曝光之间的所述衬底的所有移动在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中要么曲线、要么仅在所述第一方向至所述第四方向之一上进行。

根据本发明的一方面，提供一种用于计算用于在光刻设备中支撑衬底的衬底支撑结构的路线的计算机程序，所述光刻设备具有：液体限制结构，所述液体限制结构被配置成将液体限制至邻近于所述衬底的浸没空间；和定位系统，所述定位系统用于在第一方向至第四方向上定位所述衬底，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向与所述第一方向相反且所述第四方向与所述第二方向相反，所述路线使多个目标部分能够曝光于所述衬底上，且所述计算机程序包括代码，所述代码当由处理器执行时计算出满足下列约束的路线：

在所述衬底沿所述第一方向或所述第三方向移动时执行目标部分的曝光；

在曝光之间的所述衬底的所有移动在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中要么曲线，要么仅在所述第一方向至所述第四方向之一上进行；和

所述衬底在平行于其上部表面的平面中的所有移动被限制为小于或等于预定最大速度的速度，而与其方向无关。

根据本发明的一方面，提供一种用于将经图案化的束曝光至衬底的目标部分上的光刻设备，所述设备包括：

投影系统，所述投影系统被配置成投影经图案化的束且具有最终光学元件；

衬底支撑结构，所述衬底支撑结构被配置成在所述经图案化的束中支撑衬底；

液体限制结构，所述液体限制结构被配置成将液体限制至介于所述最终光学元件与所述衬底之间的浸没空间；

定位装置，所述定位装置被配置成在第一方向至第四方向上定位所述衬底支撑结构且由此定位所述衬底，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向与所述第一方向相反且所述第四方向与所述第二方向相反；和

控制器，所述控制器被配置成控制所述定位装置使得所述衬底支撑结构沿循包括下列的路线：

第一延伸的线性运动，在所述第一延伸的线性运动期间所述衬底以恒定速度在所述第一方向至所述第四方向之一上移动；

第一曲线运动，在所述第一曲线运动期间所述衬底沿着曲线路径移动；

第一短线性运动，在所述第一短线性运动期间所述衬底以恒定速度在所述第一方向至所述第四方向之一上移动，所述第二短线性运动比所述第一延伸的线性运动更短；

第二曲线运动，在所述第二曲线运动期间所述衬底沿着曲线路径移动；

第二短线性运动，在所述第二短线性运动期间所述衬底以恒定速度在所述第一方向至所述第四方向之一上移动，所述第二短线性运动比所述第一延伸的线性运动更短；

第三曲线运动，在所述第三曲线运动期间所述衬底沿着曲线路径移动；和

第二延伸的线性运动，在所述第二延伸的线性运动期间所述衬底以恒定速度在所述第一方向至所述第四方向之一上移动，所述第二延伸的线性运动比所述第一短线性运动和所述第二短线性运动中的每一个更长；

其中在所述第一曲线运动和所述第二曲线运动中的每一个的至少一部分期间的所述衬底的所述速度大于在所述第一延伸的线性运动与所述第二延伸的线性运动期间的所述衬底的所述速度。

一种用于将经图案化的束曝光至衬底的目标部分上的光刻设备，所述设备包括：

投影系统，所述投影系统被配置成投影经图案化的束且具有最终光学元件；

衬底支撑结构，所述衬底支撑结构被配置成在所述经图案化的束中支撑衬底；

液体限制结构，所述液体限制结构被配置成将液体限制至介于所述最终光学元件与所述衬底之间的浸没空间；

定位装置，所述定位装置被配置成在第一方向至第四方向上定位所述衬底支撑结构且由此定位所述衬底，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述第三方向与所述第一方向相反且所述第四方向与所述第二方向相反；和

控制器，所述控制器被配置成控制所述定位装置使得所述衬底支撑结构沿循包括下列的路线：

第一延伸的线性运动，在所述第一延伸的线性运动期间所述衬底以恒定速度在所述第一方向至所述第四方向之一上移动；

第二延伸的线性运动，在所述第二延伸的线性运动期间所述衬底以恒定速度在所述第一方向至所述第四方向之一上移动；

在所述第一延伸的线性运动与所述第二延伸的线性运动、一系列曲线运动(在此期间衬底沿着各相应曲线路径移动)之间，在曲线运动中的每一个的至少一部分期间的衬底的速度大于在第一和第二延伸的线性运动期间的衬底的速度。

附图说明

现在将仅作为举例、参考所附的示意图来描述本发明的实施例，附图中相应的附图标记表示相应的部件，并且附图中：

图1示意性地描绘根据实施例的光刻设备；

图2示意性地描绘根据实施例的用于光刻投影设备中的两个浸没液体限制结构；

图3是根据实施例的示意性地描绘用于光刻投影设备中的两个另外的浸没液体限制结构布置的侧部横截面视图；

图4描绘衬底上的目标部分的布置和所应用的不同扫描速度；

图5描绘衬底在边缘目标部分的曝光之间转回的曝光路线的部分；

图6描绘衬底台的移动受约束从而使得浸没液体的部分与衬底持续重叠的曝光路线的一部分；

图7描绘与衬底的边缘邻近的曝光路线的一部分的各种选项；

图8描绘发生踪迹缺陷风险的用于的整个衬底的曝光路线；

图9描绘根据本发明的实施例的用于整个衬底的曝光路线；

图10描绘根据本发明的实施例的用于整个衬底的另一曝光路线；和

图11描绘用于传感器之间的衬底的路线。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的光刻设备。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)辐射或任何其它合适的辐射)；掩模支撑结构(例如掩模台)MT，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与被配置用于根据特定参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连。所述设备还包括衬底台(例如，晶片台)WT或“衬底支撑结构”，所述衬底台WT或“衬底支撑结构”被构造用以保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且与配置用于根据特定参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连。所述设备还包括投影系统(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。

所述掩模支撑结构支撑所述图案形成装置，即承载所述图案形成装置的重量。支撑结构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他条件的方式保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述掩模支撑结构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，所述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。

这里如图所示的，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(“双平台”)或更多个台或“衬底支撑结构”(和/或两个或更多个掩模台或“掩模支撑结构”)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用额外的台或支撑结构，或者可以在一个或多个台或支撑结构上执行预备步骤的同时，而一个或多个其它的台或支撑结构被用于曝光。

所述光刻设备也可以是这种类型：其中衬底的至少一部分可以由具有相对高的折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可以施加到光刻设备中的其他空间，例如介于掩模和投影系统之间的空间。浸没技术能够用于提高投影系统的数值孔径。这里使用的术语“浸没”并不意味着必须将结构(例如衬底)浸没到液体中，而是仅意味着在曝光过程中液体位于投影系统和该衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收来自辐射源SO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一起称为辐射系统。

所述照射器IL可以包括被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入射到保持在掩模支撑结构(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。已经穿过掩模MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将束聚焦到所述衬底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的路径精确地定位掩模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)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT或“衬底支撑结构”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模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(这些公知为划线对准标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

控制器500控制光刻设备的总体操作，且特别执行下文进一步所描述的操作过程。控制器500能够被体现为经合适编程的通用计算机，其包括中央处理单元、易失性和非易失性储存构件、一个或更多个输入和输出装置(诸如键盘和屏幕)、一个或更多个网络连接件，以及与光刻设备的各种部分的一个或更多个接口。应了解，控制计算机与光刻设备之间的一对一关系并非是必要的。一个计算机能够控制多个光刻设备。多个联网的计算机能够用以控制一个光刻设备。控制器500也可被配置成控制光刻单元(lithocell)或光刻簇(duster)中的一个或更多个关联过程装置和衬底处理装置，光刻设备形成所述光刻单元或光刻簇的部件。控制器500也可被配置成从属于光刻单元或光刻簇的管理控制系统和/或工厂(fab)的总控制系统。

用于将液体提供到投影系统PS的最终透镜元件和衬底之间的布置可以被分成三大类型。它们是浴器类型布置、所谓的局部浸没系统和全浸湿浸没系统。本发明特别地涉及局部浸没系统。

在已针对局部浸没系统提出的布置中，液体限制结构12沿着介于所述投影系统PS的最终透镜元件与所述平台或台的朝向所述投影系统的面向表面之间的浸没空间的边界的至少一部分而延伸。所述台的面向表面被如此提及，因为所述台在使用期间被移动并且几乎不静止。通常，所述台的面向表面是衬底W、围绕所述衬底W的衬底台WT的表面。

在一实施例中，如图1所图示的液体限制结构12可沿着介于投影系统PS的最终透镜元件100与衬底台WT或衬底W之间的浸没空间的边界的至少一部分而延伸。在一实施例中，密封件形成于液体限制结构12与衬底W/衬底台WT的表面之间。所述密封件可以是非接触式密封件，诸如气体密封件16，或浸没液体密封件。(在欧洲专利申请公开案第EP-A-1，420,298号中披露了具有气体密封件的系统，该文献通过援引而被整体合并到本申请中)。

液体限制结构12被配置成将浸没液体供应和限制至浸没空间。可通过液体入口而使液体进入至浸没空间中，且可通过液体出口而移除液体。

液体可由气体密封件限制于浸没空间中。在使用中，气体密封件被形成于液体限制结构12的底部与所述台的面向表面(即，衬底W的表面和/或衬底台WT的表面)之间。气体密封件中的气体在压力下经由入口而提供至介于液体限制结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的间隙。所述气体经由与出口相关联的通道而被抽取。气体入口上的过压、出口上的真空程度和间隙的几何形状被布置成使得存在限制液体的向内高速气体流。介于液体限制结构12与衬底W和/或衬底台WT之间的液体上的气体的力将液体限制于浸没空间10中。这样一种系统被披露于美国专利申请公开案第US2004-0207824号中，该文献通过援引而被整体合并到本申请中。

其他浸没液体限制结构12可用于本发明的实施例，诸如图3中所描绘的布置。

图2及图3示出可存在于液体限制结构12的变型中的不同特征。图2中所图示和下文所描述的布置可应用于上文所描述和图1所图示的光刻设备。每个图示出了分别在所述图的底部左侧和底部右侧上的液体限制结构的特征的两种不同布置。除非另外提及，否则所述两个设计共用共同特征。除非不同地描述，否则所述设计可共用与上文所描述的特征相同的特征中的一些。可如所示出或根据需要而个别地或组合地选择本发明中所描述的特征。

图2示出围绕最后透镜元件的底部表面的限制结构12。所述最后透镜元件100具有颠倒的截头圆锥形形状。截头圆锥形形状具有平面底部表面和圆锥形表面。截头圆锥形形状从平面表面突起且具有底部平面表面。所述底部平面表面是所述最后透镜元件的底部表面的光学活性部分，投影束可传递通过所述光学活性部分。所述限制结构围绕所述截头圆锥形形状的至少部分。所述限制结构的内部表面面朝向所述截头圆锥形形状的圆锥形表面。所述内部表面和圆锥形表面具有互补形状。所述限制结构的顶部表面实质上是平面的。所述限制结构可围绕所述最后透镜元件的截头圆锥形形状而配合。所述液体限制结构的底部表面实质上是平面的，且在使用中，所述底部表面可平行于所述台和/或晶片的所述面向表面。介于所述底部表面与所述面向表面之间的距离可在30微米至500微米的范围内，理想地在80微米至200微米的范围内。

液体限制结构12延伸成比所述最后透镜元件100更接近于晶片W和晶片台WT的所述面向表面。因此，浸没空间10被限定于所述液体限制结构12的内部表面、截头圆锥形部分的平面表面、与所述面向表面之间。在使用期间，所述浸没空间10被填充有液体。所述液体填充介于透镜与液体限制结构12之间的互补表面之间的缓冲空间的至少部分，在一实施例中填充介于互补内部表面与圆锥形表面之间的浸没空间10的至少部分。

通过形成于所述液体限制结构12的表面中的开口将液体供应至浸没空间10。可通过所述液体限制结构的内部表面中的供应开口20来供应所述液体。替代地或附加地，从形成于所述液体限制结构12的下表面中的下方供应开口23供应所述液体。所述下方供应开口可围绕所述投影束的路径，且其可由呈阵列形式的一系列开口形成。液体被供应以填充所述浸没空间10，使得在投影系统下方通过所述空间的流是层流。在所述液体限制结构12下方从下方供应开口23供应所述液体会另外防止气泡进入至浸没空间10中。液体的这种供应充当液体密封件。

可从形成于内部表面中的回收开口21回收所述液体。通过所述回收开口21的液体的回收可通过施加负压进行；通过所述回收开口21的回收可以通过空间的液体流的速度引起；或，所述回收可以由于这两者而引起。当观看平面图时，回收开口21可位于所述供应开口20的相反侧上。附加地或替代地，可通过位于所述液体限制结构12的顶部表面上的溢流开口24来回收所述液体，如右侧布置中所示出。应注意，(如果存在)所述溢流可围绕所述液体限制结构的顶部、围绕所述投影束的路径而延伸。

附加地或替代地，可通过底部回收开口25、32从所述液体限制结构12下方回收液体。弯液面33形成于所述液体限制结构12与所述面向表面之间，且其充当介于液体空间与气态外部环境之间的边界。所述底部回收开口可以是可以用单相流的形式回收液体的多孔板25。所述弯液面可在面向表面相对于液体限制结构的相对移动期间遍及所述多孔板的表面而自由地移动。替代地，所述底部回收开口25可用以将液体弯液面33保持(或“钉扎”)至所述液体限制结构12。所述底部回收开口可以是液体被回收所通过的一系列钉扎开口32。钉扎开口32可以用两相流的形式回收液体。

可选地，气刀开口26相对于所述液体限制结构12的内部表面径向地向外。可通过气刀开口26以高速度供应气体以辅助将浸没液体限制于所述浸没空间12中。供应的气体可被润湿且其可包含二氧化碳。供应的气体可实质上由二氧化碳及水蒸气组成。用于回收通过气刀开口26所供应的气体的气体回收开口18从气刀开口26径向地向外。

图3描绘液体限制结构12的两种另外的布置。分别针对图的底部左侧及底部右侧上的特征来示出这两种不同布置。除非另外提及，否则所述两个设计共用共同特征。与图2所共有的如图3所示两种配置的特征共用了相同附图标记。所述液体限制结构12具有与截头圆锥形形状的圆锥形表面互补的内部表面。所述液体限制结构12的下表面比所述截头圆锥形形状的底部平面表面更接近于所述面向表面。

通过形成于所述液体限制结构12的内部表面中的供应开口将液体供应至浸没空间10。所述供应开口34朝向内部表面的底部而定位，可能位于截头圆锥形形状的底部表面下方。供应开口34位于内部表面上，在所述投影束的路径周围隔开。

从浸没空间10通过所述液体限制结构12的下表面中的回收开口25回收液体。随着所述面向表面在所述液体限制结构12下方移动，弯液面33可在与所述面向表面的移动相同的方向上遍及所述回收开口25的表面而迁移。回收开口25可由多孔部件形成。可以用单相的形式回收液体。在一实施例中，以两相流的形式回收液体。在液体限制结构12内的腔室35中接收所述两相流，在所述腔室35中将所述两相流分离成液体和气体。通过单独通道36、38从腔室35回收液体和气体。

所述液体限制结构12的下表面的内部周边39延伸至远离所述内部表面的空间中以形成板40。所述内部周边形成了大小与投影束的形状和大小相匹配的小孔径。所述板可用以在其任一侧隔离液体。供应的液体朝向所述孔径向内流动，通过所述内部孔径，且接着在所述板下方朝向周围回收开口25径向地向外流动。

在一实施例中，所述液体限制结构12可呈两个部分：内部部分12a和外部部分12b。为方便起见，在图3的右侧部分中示出这种布置。所述两个部分可在平行于所述面向表面的平面中相对于彼此移动。所述内部部分可具有所述供应开口34且内部部分可具有溢流回收件24。所述外部部分12b可具有板40和回收开口25。所述内部部分可具有用于回收在所述两个部分之间流动的液体的中间回收件42。

为了减少或最小化所述光刻设备的经营成本，需要最大化生产率(即，曝光衬底的速率)和产率(即，正确地运行的经曝光器件的比例)。因为可需要许多曝光步骤来产生器件，所以每次曝光的甚至很低的缺陷率也可引起产率的显著减少。

踪迹缺陷和曝光缺陷两者的出现频率倾向于随着在衬底台WT与液体限制结构12之间的相对运动速度增加而增加。在扫描曝光期间的相对运动的速度被称作扫描速度。为增加生产率，需要扫描速度的增加。扫描速度的增加可导致缺陷增加，这是因为较难以将浸没液体有效地限制于浸没空间10。踪迹缺陷和曝光缺陷倾向于并不在整个经曝光衬底的区域随机地或均一地分布，而是在某些部位以较高概率发生踪迹缺陷和曝光缺陷。踪迹缺陷和曝光缺陷的分布可根据曝光配置方案(特别根据目标部分的曝光次序)而变化。为了减少缺陷的发生率，可在对衬底的某些目标部分进行曝光时减少扫描速度。然而，扫描速度的减少不理想，这是因为扫描速度的减少会减少生产率。

应注意，在光刻设备中，通常衬底台WT移动，而投影系统PS和液体限制结构12静止。然而，常常便利的是将衬底台WT的运动描述成好像衬底台WT静止且投影系统PS和液体限制结构12移动。无论衬底台WT和/或投影系统PS/液体限制结构12是否移动，本发明的实施例都适用。

光刻设备可具备用以防止气泡形成、防止气泡杂散至投影束的路径中或从浸没空间10移除气泡的措施。这些措施可并非完全有效。将及时从浸没空间10移除气泡，或浸没空间10内的气体可溶解成所述浸没液体，但气泡仍可在曝光期间杂散至投影束中且造成缺陷。可在气泡形成之后被曝光的之前几个目标部分中的任一目标部分中的不可预测部位处发生缺陷。因此，难以确定曝光缺陷的原因；尤其地，难以确定何时产生造成特定曝光缺陷的气泡。

为了曝光一系列目标部分，通常预先计算曝光路线。曝光路线包括对每个待曝光的目标部分进行的所述衬底台WT的扫描运动，和针对下一扫描运动用于与衬底台WT对齐的在扫描运动之间的转移运动。通常，依次曝光在非扫描方向(例如，X方向)上延伸的一列目标部分中的每个目标部分。在所述曝光期间，衬底台在实质上垂直于非扫描方向的扫描方向(例如，+Y方向)上移动，或在反转扫描方向(例如，-Y方向)上移动。依次序的曝光在扫描方向与反转扫描方向之间交替。因此，所述曝光运动和所述转移运动一起形成曲折路线。曝光路线也可包括用以在曝光序列之前、期间或之后执行测量的运动。在曝光路线期间，衬底W可从液体限制结构12的下方完全移出，使得所述浸没液体不与衬底W重叠。特别当对边缘目标部分进行曝光时发生这种情形。衬底台WT的用以将衬底W带到浸没空间10下方的运动(即，衬底边缘跨越弯液面17的移动)被称作进入运动。

边缘目标部分是与所述衬底边缘相交叉以使得所述目标部分并非完整的目标部分。当矩形目标部分被重叠于圆形衬底上时，不可避免的是将存在与所述衬底边缘相交叉且不完整的一些目标部分。通常出于两个原因来曝光所述边缘目标部分。首先，如果待曝光的图案包括多个器件，即，器件小于目标部分，则边缘目标部分有可能将包括整个器件。其次，如果边缘目标部分未被曝光，则可通过诸如蚀刻或淀积这样的过程步骤而出现在未经曝光的边缘目标部分与经曝光的非边缘目标部分之间的程度差或水平差。这个程度差或水平差意思是：紧随于未经曝光的边缘目标部分之后的目标部分在过程步骤期间经历的环境不同于没有紧随于未经曝光的边缘部分之后的目标部分所经历的环境，且因此，器件可没有被正确地形成。而且，可在衬底中出现应力。

在光刻设备中，可定义速度极限值，其在本发明中被称作最大浸没速度v_max。可在产生供衬底曝光的路线期间应用所述最大浸没速度。可在已产生路线之后应用所述最大浸没速度。所述最大浸没速度被定义成在衬底与浸没空间之间的相对运动的速度，在所述速度的情况下则缺陷(尤其是踪迹缺陷)的风险变得不可接受。可理论上或凭经验确定所述最大浸没速度。所述最大浸没速度可以是针对给定光刻设备的预设值。所述最大浸没速度可以是取决于光刻设备的一个或更多个参数或曝光配置方案的变量，诸如所述液体限制系统的一部分的操作速率，或在使用中的辐射敏感层(例如，抗蚀剂)的类型。最大浸没速度可以是用户确定的值。最大浸没速度可大于在曝光期间所使用的扫描速度，从而使得所述速度限制仅在转移在历次曝光之间移动期间适用。

光刻设备可具有两个独立驱动器以用于在两个正交方向(例如，平行于X轴和平行于Y轴)上定位所述衬底支撑结构。Y轴可以是供执行曝光扫描的方向且可被称作扫描方向。为了减少所需的计算的量，可在X和Y方向上独立地产生对路线进行限定的设定点。通过使用在US7，679,719B2中所描述的坐标变换的过程来应用限速，该文献通过援引而被整体合并到本发明中。

图4描绘了被重叠于衬底W上的110个目标部分的布置。目标部分的其他布置是可能的。将看到，42个目标部分Ce与所述衬底边缘WE相交叉；这些目标部分是边缘目标部分。为了最小化缺陷，以较慢扫描速度曝光约30个目标部分(包括一些边缘目标部分)。这些目标部分被表示为Cs且由较不致密的阴影线指示。所述较慢扫描速度可以是对其他目标部分Cf进行曝光的扫描速度的约50％。因此，可看到，以较慢扫描速度执行曝光以减少缺陷的形成可造成生产率的显著减少。

曝光缺陷的较高速率/比率(ratio)与造成浸没空间10完全离开衬底的衬底运动相关联。如果当浸没空间离开衬底时浸没空间时的后边界(例如，浸没液体的弯液面)近似平行于衬底边缘WE，则缺陷的速率可特别高。可在边缘目标部分的曝光之后在常规的转回运动中发生这种情形，其中衬底在一方向上移动使得当必须在所述方向上进一步移动衬底时所述衬底从浸没空间下方移出以对齐用于下一目标部分的曝光。在常规的转回运动中，衬底继续在曝光方向(例如，+Y)上移动，直至其已几乎离开直到有必要为了下一曝光进行对齐为止，随后其在Y方向上减速且同时在垂直方向(例如，-X)上加速，以便移动跨越以进行下一次曝光。在Y方向上已达到速度0的情况下，所述衬底以直线在-X方向上移动直至其接近下一曝光的线为止。衬底接着在X方向上减速，同时在下一曝光的方向上加速。可通过最大化加速度和减速度的量值来优化此移动的速度。所得路线类似于栅格规划：衬底主要在与X轴和Y轴平行的方向上移动，其中在移动的方向之间具有紧密的曲线转变(在本发明中被称作曲线运动)。

为了避免浸没空间10离开衬底，已提出一种经修改的转回运动。图5中由点划线示出的转回运动R21避免将衬底W从浸没空间10下方完全移出。转回运动R21确保衬底W的一部分在转回运动期间始终与浸没空间10部分地重叠。可在路由规划程序中通过对衬底台的所允许移动的范围加以约束来计算出合适的经修改的转回R21。约束可以是围绕衬底位置的多边形51。

图6图示另一经修改的转回运动R21′，其中衬底台执行转弯且随后执行直线对角运动，而非如图5所示出的曲线运动。图6也示出用于曝光多个目标部分的曝光路线R30。

然而，本发明人已发现，尽管在一些情况下存在对常规的转回运动的改进，但经修改的转回运动R21和R21′并非是在所有情况下最佳的。具体地，衬底沿着延伸的曲线移动或呈与X及Y方向成一角度的直线而移动的经修改转回运动的部分是与较高程度的缺陷相关联的。据信这是因为当衬底在近似垂直于浸没空间10的后边缘的方向上移动时存在液体损耗至衬底上的较高风险。可通过当衬底在与液体损耗的较高风险相关联的方向上移动时减少衬底的速度，来减轻液体损耗的这种风险。当然，减少衬底的速度会减少生产率。

图7描绘针对接近于衬底边缘的两个目标部分的曝光之间的转移运动的若干选项。在图7中，由线型I至IV指示的线描绘所述浸没空间的形心相对于衬底的移动，但如上文所提及，在大多数状况下所述浸没空间是静止的且所述衬底移动。点划线表示一边界，所述边界如果被浸没空间的形心跨越则意味着所述衬底边缘将失去与浸没空间的接触，即，所述浸没空间移动偏离所述衬底。

在图7中，被标注成II的点线表示常规的“栅格规划”路线的部分，其中在完成曝光移动E1之后，所述衬底在同一方向(例如，+Y)上继续移动直至其已在所述方向上移动几乎足够远以针对下一曝光移动E2对齐为止。所述衬底支撑结构接着开始在扫描方向上减速且在横向方向(例如，+X)上加速且因此进行曲线运动或转弯。当衬底支撑结构已在扫描方向上达到速度0时，其在横向方向上以直线继续移动直至与待曝光的下一目标部分的中心线几乎对准为止。在此时刻，衬底支撑结构在适当方向上为了下一目标部分的经扫描曝光而加速，所述方向在此实例中与曝光移动E1的扫描方向相反；且在横向方向上减速。因此，衬底支撑结构进行另一曲线运动或转弯至待曝光的下一目标部分的中心线上。可在开始曝光运动E2之前进行短“起动(run-up)”运动。所述起动运动允许衬底支撑结构被加速至扫描速度且其速度在曝光运动开始之前完全稳定。

通过使加速度和减速度尽可能地高使得所述曲线运动尽可能紧密且所述转移运动尽可能快速，来针对生产率优化常规的“栅格规划”路线。所述“栅格规划”路线可受速度限制。尽管“栅格规划”路线可提供最高生产率，但可看到，所述浸没空间的形心跨越边界且衬底边缘将失去与浸没空间的接触，即，浸没空间移偏所述衬底。因此，“栅格规划”路线呈现缺陷的增加的风险。

为了避免衬底失去与浸没空间的接触，可使用虚线路线III和长虚线路线I。虚线路线III在本发明中被称作“对角”路线，且涉及衬底台在曝光运动E1结束之后不久在横向方向上进行快加速，使得其沿循对角线以到达曝光运动E2的起动开始的位置。所述长虚线路线I在本发明中被称作“长曲线”路线，且涉及较低加速和减速，从而使得在第一曝光运动结束之后且在所述起动运动之前执行较轻微的曲线运动。所述对角路线行进成更靠近衬底的中心，且因此减少所述浸没空间移偏所述衬底的机会，但缺陷的风险可由于对角移动的速度增加而是较高的。

在本发明的实施例中，提出了在本发明中被称作“内部曲线”路线的新路线。一实例在图7中由实线IV描绘。在本发明的实施例中，在第一曝光运动E1结束之后直接执行第一曲线运动。接着执行横向运动，其中衬底支撑结构在横向方向(即，垂直于扫描方向)上移动。所述第一横向运动以第二曲线运动结束以将衬底带入至正确线路以用于第二曝光运动E2且在转移方向上静止。在具有或不具有起动运动的情况下，执行第二横向运动，其中衬底台在扫描方向上移动至适当位置以开始所述第二曝光运动。所述第一曲线运动、所述第二曲线运动、所述第一横向运动和所述第二横向运动一起形成转移运动。可通过路线产生器通过应用如下约束而产生内部曲线路线：在朝向所述衬底边缘以扫描方向对边缘目标部分进行曝光之后，就在所述边缘目标部分的曝光之后尽可能快地发生朝向衬底内部的曲线运动或转弯。相反，在远离衬底边缘以扫描方向对边缘目标部分进行曝光之后，应尽可能迟地发生所述曲线运动。

理想地，在曝光运动结束之后直接地(即，尽可能快地)执行第一曲线运动。曝光运动的结束可被定义成器件层和任何邻近的划线标记的曝光的结束。可能通过投影束在衬底高度处的截止/关断来标记曝光运动的结束。可通过停止束源来截止/关断所述投影束。替代地或附加地，可在衬底高度处通过使得控制所述图案形成装置的照射的遮蔽叶片(例如，REMA叶片)闭合来截止/关断所述束。可在曝光运动结束时提供短的后续通过(follow-through)运动，其中衬底台以扫描速度继续在扫描方向上移动。所述后续通过运动确保后续运动的起始不干扰所述曝光运动的结束。

在一实施例中，必需在曝光运动结束之后尽可能快地执行所述第一曲线运动以确保衬底在遍及介于曝光运动之间的转移运动期间保持与浸没空间接触。根据图7应理解，第一曝光运动的结束相对于衬底边缘的位置(其由相应目标部分的位置而确定)确定了可在衬底并未失去与浸没空间的接触的情况下在第一曲线运动开始之前在扫描方向上行进的距离的量。然而，需要在曝光运动结束之后尽可能快地开始所述曲线运动，以便使得离开衬底的浸没空间的区域最小化。

在一实施例中，在针对整个目标部分的曝光运动所花费的时间的1％内、5％内或10％内(例如，在10ms内)开始第一曲线运动。在一实施例中，在衬底已行进多于整个目标部分的长度的1％、多于所述长度的5％或多于所述长度的10％之前(例如，不超过3毫米)开始第一曲线运动。

在其他情况下，在下一曝光运动E2之前尽可能迟地执行第一曲线运动。一般而言，第一曲线运动的定时/时机被选择成确保所述衬底并不失去与浸没空间的接触。换言之，衬底的边缘并不从浸没液体下方移出。尽可能迟地执行所述第一曲线运动仍可允许在下一扫描之前在扫描方向上的恒定速度运动，以允许伺服控制系统的稳定。

在一实施例中，使在扫描方向和横向方向上的加速和减速时段的开始和结束是同步的。例如，在横向方向上的加速与在扫描方向上的减速同时地开始和结束。

在本发明的实施例中，衬底支撑结构可在六个自由度(例如，X、Y、Z、Rx、Ry、Rz)中由第二定位器PW定位。自由度Rn表示围绕平行于方向N的轴线的旋转。本发明的路线仅关于衬底在X-Y平面(即，包含X和Y方向的平面)中的定位。在其他自由度中的移动可被叠加于本发明的路线上，例如用以补偿衬底和/或投影系统的最佳聚焦平面的失真。

第二定位器PW可被划分成实现在X及Y方向上的相对长范围但相对低精度移动的长冲程模块，和实现在所有六个自由度中的相对短范围但相对高精度移动的短冲程模块。可通过长冲程模块，运用由叠加的短冲程模块实现的校正性移动，来实现本发明的路线。

长冲程模块可被划分成扫描方向驱动(也被称作Y驱动)和横向方向驱动(也被称作X驱动)。在一实施例中，线性马达被用于被称为H驱动的布置中。在一实施例的路线中，可通过仅启动扫描方向驱动来执行被描述为“在扫描方向上”的运动。类似地，可通过仅启动横向方向驱动来执行被描述为“在横向方向上”的运动。

在一实施例中，长冲程模块包括平面马达，其具有与X和Y方向成一角度的多个线圈集合，所述多个线圈集合克服/反作用于磁体的二维阵列起作用。可将线圈设置于移动部分(压力器/施力器)中，且将磁体设置于静态部分(定子)中，或反之亦然。通过控制不同线圈中的电流的相位来控制在不同方向上的移动，使得并不可能将平面马达分离为负责实现在不同方向上的移动的多个部分。因此，整个平面马达将是起作用的，即便正在执行仅一个方向上的运动的情况下也如此。

在本发明的实施例中，在一指定方向上的移动应被认为涵盖了在指定方向5度内、理想地2度内的方向上的移动。

图8描绘用于目标部分C001至C107在衬底上的曝光的路线R40。以已编号的次序来曝光所述目标部分。利用致密阴影线(例如，C104)描绘的目标部分是以低速度曝光的边缘目标部分。以轻阴影线(例如，C085)描绘的目标部分是以低速度但比密集阴影线标示的目标部分更快地曝光的边缘目标部分。曝光了边缘目标部分，但曝光运动仅涵盖与衬底重叠的目标部分的部分，而非边缘目标部分的全长。已通过优化生产率来计算出路线R40，且路线R40包括长对角运动R41、R42。对角运动R41、R42是在一行结束时的目标部分的曝光与在下一行开始时的目标部分的曝光之间的转移移动。对角运动R41出现在边缘目标部分C104的曝光之后，且重新定位所述衬底以用于边缘目标部分C105的曝光。对角运动R42出现在边缘目标部分C003的曝光之后，且重新定位所述衬底以用于边缘目标部分C004的曝光。

当为生产率而进行优化时，对角运动R41、R42包括以比最大浸没速度更高的速度的移动，从而导致由于浸没液体损耗至衬底上而引起的缺陷的风险增加。需要在这些运动期间限制衬底的移动速度，从而导致生产率损耗。

图9描绘根据本发明的实施例的用于对如图8中的目标部分的相同布置进行曝光的路线R50。通过应用如下约束来产生路线R50：

·直线运动必须在扫描(+/-Y)方向或横向(+/-X)方向上；

·直线运动由曲线运动接合；

·不施加取决于方向的速度约束。

因此，路线R50利用L形运动R51、R52替换在一行的结束与下一列的开始之间的长对角运动，L形运动R51、R52基本上包括在扫描和横向方向上的由曲线运动接合的运动。路线R50提供在由于来自所述浸没空间的液体损耗而导致的缺陷的最小风险的情况下的最大生产率。应注意，在路线R50中，在边缘目标部分的曝光之后的所述转回移动符合一般“栅格规划”，且因此可涉及衬底W损失与浸没空间的接触。如果是，则可应用在边缘目标部分的曝光之后(如上文参看图7所论述)尽可能快地发生朝向衬底内部的曲线运动或转弯的额外约束。

图10描绘已通过应用根据本发明的约束而产生的用以对整个衬底进行曝光的的路线R60。应用如用于图9中相同的阴影线，即，致密阴影线指示针对所述目标部分的较慢曝光速度。

将看到，路线R60包括在一行结束时的边缘目标部分的曝光与下一行开始时的边缘目标部分的曝光之间的长横向运动。参见例如在目标部分C104与目标部分C105之间的移动R66。

在路线R60中存在着“尽可能快的”横向运动的若干实例：在目标部分C004与C005之间的R6U目标部分；在目标部分C010与C011之间的R62；在目标部分C012与C013之间的R63；以及在目标部分C085与C086之间的R65。

在处于同一列的目标部分C023与C024之间，横向运动并非必需。替代地，在目标部分C023的曝光之后，所述衬底保持在扫描方向(+Y)上运动跨越目标部分C024的整个宽度，且超出所述整个宽度。衬底随后在R64处反转方向以曝光目标部分C024。

以上约束也可应用于并不涉及在衬底与浸没空间之间的接触的衬底支撑结构的移动。下文参看图11描述一实例。

在衬底的曝光之前和/或之后，常常需要进行对所述投影束的测量。例如，两个图像传感器(例如，透射图像传感器)可用以测量在投影系统的最佳聚焦平面与衬底支撑结构之间的关系以便将衬底与所投影的图像对准。为了进行这种测量，移动所述衬底支撑结构以在投影系统的最佳聚焦平面中定位第一图像传感器61且进行测量。随后移动所述衬底支撑结构以在最佳聚焦平面中定位第二图像传感器62且进行第二测量。第一图像传感器61和第二图像传感器62可处于衬底W的相反侧上。在第一图像传感器61与第二图像传感器62之间移动时，需要使浸没空间不接触衬底W以便避免所述浸没液体留在衬底上的可能性。因此，必须移动所述衬底支撑结构WT从而使得所述浸没空间围绕衬底W。

如图11中所示出，衬底支撑结构WT是大体上矩形的，其具有截取的拐角。因此，简单L形移动无法用以从第一图像传感器61转至第二图像传感器62。R70示出第一路线，其避免浸没空间离开衬底支撑结构的边缘，但这引起浸没空间开始与衬底W接触。因此，在一实施例中使用替代移动R71。这种替代移动在扫描方向和横向方向上具有曲线运动和线性运动的序列，因此满足以上约束且同时维持高生产率。

在一实施例中，计算机程序计算出路由规划指令的最佳集合，其包括减少速度的扫描、经修改的转回运动、清洁移动和扫描方向改变中的任一种或全部，这考虑到液体损耗的概率以最大化产率。

可通过合并到光刻设备中的控制系统或计算机或通过一个或更多个分离的电脑来执行浸没液体损耗的预测、额外清洁移动的产生和经修改路由规划指令的产生。可在生产曝光之前或适时地在曝光期间执行方法的这些步骤。经修改的路由规划指令可被产生一次且被应用于待运用相同配置方案而曝光的多个衬底。

在一实施例中，用以计算或执行所述曝光路线的指令可采取如下形式：电脑程序，其包含描述如上文所披露方法的机器可读指令的一个或更多个序列；或数据储存介质(例如，半导体内存、磁盘或光盘)，其具有储存于其中的这种计算机程序。计算机程序可作为升级而被应用于现有光刻设备。

虽然在本文中对光刻设备在IC制造中的应用做出了具体参考，但是应当理解，这里所述的光刻设备可以具有其它应用，诸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。本领域技术人员将会认识到，在这样可替换的应用上下文中，此处任何使用的术语“晶片”或“管芯”可以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施加到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检查工具中。在可应用的情况下，可以将此处的公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以被处理一次以上，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。

此处所用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有作为或约436、405、365、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情形下，术语“透镜”可以是指包括折射或反射光学部件中的各种类型的光学部件中的任何一个或它们的组合。

虽然上文已描述本发明的特定实施例，但应了解，可以用与所描述的方式不同的其它方式来实施本发明。

本发明中所描述的任何控制器可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各自或组合地可操作。所述控制器可各自或组合地具有用于接收、加工和发送信号的任何合适配置。一个或更多个处理器被配置成与所述控制器中的至少一个控制器通信。例如，每个控制器可包括用于执行包括用于上文所描述方法的机器可读指令的计算机程序的一个或更多个处理器。所述控制器可包括用于储存这些计算机程序的数据储存介质，和/或用以收纳这些介质的硬件。因此，所述控制器可根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令而操作。

应广义地理解本发明中所预期的液体供应系统。在某些实施例中，液体供应系统可以是将浸没液体提供至介于投影系统与衬底和/或衬底台之间的空间的机构或结构组合。所述液体供应系统可包括一个或更多个结构、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用于两相流的一个或更多个开口)的组合。所述开口可各自是通向所述浸没空间的入口(或来自流体处理结构的出口)或离开浸没空间的出口(或通向流体处理结构内的入口)。在一实施例中，所述空间的表面可以是衬底和/或衬底台的部分，或所述空间的表面可完全地覆盖衬底和/或衬底台的表面，或所述空间可包覆/包络所述衬底和/或衬底台。所述液体供应系统可视情况进一步包括一个或更多个元件以控制所述浸没液体的位置、数量、品质、形状、流率、或任何其他特征。

上文的描述意图是示例性的，而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，在不背离下文所阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。

Claims (10)

1.一种用于将经图案化的束曝光至衬底的目标部分上的光刻设备，所述光刻设备包括：

投影系统，所述投影系统被配置成投影经图案化的束且具有最终光学元件；

衬底支撑结构，所述衬底支撑结构被配置成在所述经图案化的束中支撑衬底；

液体限制结构，所述液体限制结构配置成将液体限制至在所述最终光学元件与所述衬底之间的浸没空间；

定位装置，所述定位装置配置成定位所述衬底支撑结构且由此定位所述衬底；和

控制器，所述控制器配置成控制所述定位装置使得所述衬底支撑结构遵循包括下述的路线：

第一曝光运动，在所述第一曝光运动期间所述衬底以恒定速度沿第一方向移动；

第一过渡运动，在所述第一过渡运动期间所述衬底在正交于所述第一方向的第二方向上被加速且在所述第一方向上被减速；

第二过渡运动，在所述第二过渡运动期间所述衬底在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中的运动仅在所述第二方向上进行；

第三过渡运动，在所述第三过渡运动期间所述衬底在所述第一方向上加速且在所述第二方向上减速；

第四过渡运动，在所述第四过渡运动中所述衬底的在包含所述第一方向和所述第二方向的所述平面中的运动仅平行于所述第一方向；和

第二曝光运动，在所述第二曝光运动期间所述衬底以恒定速度在平行于所述第一方向的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述控制器被配置成在所述第一曝光运动的结束之后直接开始所述第一过渡运动，或其中所述控制器被配置成在所述第一曝光运动的所述结束之后的预定持续时间内开始所述第一过渡运动，所述预定持续时间小于用以曝光整个目标部分的曝光运动所花费的时间的1％、5％或10％，或其中所述控制器被配置成在所述衬底已移动大于与所述第一曝光运动的结束相距的预定距离之前开始所述第一过渡运动，所述预定距离小于整个目标部分的长度的1％、5％或10％。

3.根据权利要求1或2所述的光刻设备，其中所述控制器被配置成在整个所述第一过渡运动中以曲线路径移动所述衬底，和/或其中所述控制器被配置成在整个所述第三过渡运动中以曲线路径移动所述衬底。

4.根据权利要求3所述的光刻设备，其中所述衬底在沿着所述曲线路径移动时的速度大于所述衬底在所述第一方向或所述第二方向上移动时的所述速度，或其中所述衬底在沿着所述曲线路径移动时的所述速度不大于所述衬底在所述第一方向或所述第二方向上移动时的所述速度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光刻设备，其中所述控制器被配置成在所述第二曝光运动期间在第三方向上移动所述衬底，所述第三方向与所述第一方向相反。

6.一种使用光刻设备来制造器件的方法，所述光刻设备用于将经图案化的束曝光至衬底的目标部分上，所述光刻设备包括：

投影系统，所述投影系统配置成投影经图案化的束且具有最终光学元件；

衬底支撑结构，所述衬底支撑结构配置成在所述经图案化的束中支撑衬底；

液体限制结构，所述液体限制结构配置成将液体限制至在所述最终光学元件与所述衬底之间的浸没空间；和

定位装置，所述定位装置配置成定位所述衬底支撑结构且由此定位所述衬底；

所述方法包括：

第一曝光运动，在所述第一曝光运动期间所述衬底以恒定速度在一第一方向上移动；

第一过渡运动，在所述第一过渡运动期间所述衬底在正交于所述第一方向的第二方向上被加速且在所述第一方向上被减速；

第二过渡运动，在所述第二过渡运动期间所述衬底在包含所述第一方向和所述第二方向的平面中的移动仅在所述第二方向上进行；

第三过渡运动，在所述第三过渡运动期间所述衬底在所述第一方向上加速且在所述第二方向上减速；

第四过渡运动，在所述第四过渡运动中，所述衬底的在包含所述第一方向和所述第二方向的所述平面中的移动仅平行于所述第一方向；和

第二曝光运动，在所述第二曝光运动期间所述衬底以恒定速度在平行于所述第一方向的方向上移动。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述控制器被配置成在所述第一曝光运动的结束之后直接开始所述第一过渡运动，或其中所述控制器被配置成在所述第一曝光运动的所述结束之后的预定持续时间内开始所述第一过渡运动，所述预定持续时间小于用以曝光整个目标部分的曝光运动所花费的时间的10％，或其中所述控制器被配置成在所述衬底已移动大于与所述第一曝光运动的所述结束相距的预定距离之前开始所述第一过渡运动，所述预定距离小于整个目标部分的长度的10％。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述控制器被配置成在整个所述第一过渡运动中以曲线路径移动所述衬底，和/或其中所述控制器被配置成在整个所述第三过渡运动中以曲线路径移动所述衬底。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述衬底在沿着所述曲线路径移动时的速度大于所述衬底在所述第一方向或所述第二方向上移动时的所述速度，或其中所述衬底在沿着所述曲线路径移动时的所述速度不大于所述衬底在所述第一方向或所述第二方向上移动时的所述速度。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其中所述控制器被配置成在所述第二曝光运动期间在第三方向上移动所述衬底，所述第三方向与所述第一方向相反。