CN110741319B - 从支撑台卸载物体的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在卸载过程期间从支撑台卸载物体的方法，所述物体在曝光过程期间通过以下方式被夹持到所述支撑台：向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力；以及向物体的周缘部分下方的支撑台的周缘区域施加第二压力，其中在夹持期间控制所述第一压力和所述第二压力，使得液体被保持在物体与密封构件之间，所述密封构件在支撑台的上表面处径向地定位在所述中心区域与所述周缘区域之间，并且朝向所述物体突出，所述方法包括：朝向环境压力增大所述第一压力；通过减小所述第二压力来去除保持在所述物体与所述密封构件之间的液体中的至少一些液体；以及朝向所述环境压力增大所述第二压力。

Description

从支撑台卸载物体的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月6日提交的欧洲申请17174583.9和于2018年1月18日提交的欧洲申请18152220.2的优先权，这些欧洲申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种在卸载过程期间从支撑台卸载物体的方法、一种光刻设备、一种用于保持物体的光刻设备的支撑台的真空系统、以及一种定位装置。
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。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如，掩模)的图案(也常常被称为“设计布局”或“设计”)投影到设置在衬底(例如，晶片)上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
为了将图案投影到衬底上，所述光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了在衬底上被形成图案的特征的最小尺寸。当前使用的典型的波长是365nm(i-线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如193nm波长的辐射的光刻设备相比，可以使用波长在4nm至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外线(EUV)辐射的光刻设备以在衬底上形成更小的特征。
浸没技术已被引入到光刻系统中，使得能够改善较小特征的分辨率。在浸没式光刻设备中，具有相对高折射率的浸没液体的液体层被插置于所述设备的投影系统(通过所述投影系统，被形成图案的束朝向衬底投影)与衬底之间的空间中。所述浸没液体最后覆盖位于所述投影系统的最终元件下方的衬底的部分。因此，至少衬底的经受曝光的部分被浸没在液体中。所述浸没液体的效果是能够对较小特征进行成像，因为曝光辐射在浸没液体中的波长将比在气体中的波长更短。所述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)并且也增加了焦深。
在商业浸没式光刻术中，浸没液体是水。通常，所述水是高纯度的蒸馏水，诸如在半导体制造厂中常用的超纯水(UPW)。在浸没系统中，UPW常常是经过净化提纯的，并且UPW在作为浸没液体供应到空间之前可以经受额外的处理步骤。除水以外，还可以使用具有高折射率的其它液体作为浸没液体，例如：碳氢化合物，诸如氟代烃；和/或水溶液。此外，已经设想到除了液体以外的其它流体用于浸没式光刻术。
在本说明书中，将在说明中提及局部浸没，其中浸没液体在使用时被限制于最终元件与面向最终元件的表面之间的空间。面向的表面是衬底的表面，或者是与衬底的表面共面的支撑台(或衬底支撑件)的表面。(请注意，除非另有明确说明，否则下文中对衬底的表面的提及也另外或替代地指的是衬底支撑件的表面；反之亦然)。在投影系统与平台之间存在流体处理结构，用于将浸没液体限制于所述空间。由浸没液体填充的空间在平面中小于衬底的顶部表面，并且当衬底与衬底平台在下面移动的同时，所述空间相对于投影系统保持基本静止。
已设想了其它浸没系统，诸如无限制浸没系统(所谓的“全湿式(All Wet)”浸没系统)和浴器浸没系统。在无限制浸没系统中，浸没液体覆盖超过最终元件下方的表面。所述空间外侧的液体以薄的液体膜的形式存在。浸没液体可以覆盖衬底的整个表面，或甚至可以覆盖衬底以及与衬底共面的支撑台。在浴器类型的系统中，衬底被完全浸没在浸没液体的浴器中。
流体处理结构是这样一种结构：其供应所述浸没液体至所述空间，从所述空间去除所述浸没液体，且由此将浸没液体限制于所述空间。它包括作为流体供应系统的一部分的特征。图2和图3示出了可以在这样的系统中使用的不同供应装置。流体处理结构沿介于投影系统的最终元件与支撑台或衬底之间的空间的边界的至少一部分延伸，以便部分地限定所述空间。
所述流体处理结构可以具有不同功能的选择。每个功能可以从使流体处理结构能够实现所述功能的相应特征得到。流体处理结构可以用许多不同术语来指代，每个术语都指代功能，诸如阻挡构件、密封构件、流体供应系统、流体去除系统、液体限制结构等。
作为阻挡构件，所述流体处理结构是针对所述浸没液体从所述空间流动的阻挡构件。作为液体限制结构，所述结构将浸没液体限制于所述空间。作为密封构件，流体处理结构的密封特征形成密封以将浸没液体限制于所述空间。密封特征可以包括来自密封构件的表面中的开口的额外的气流，诸如气刀。
在浸没设备中，液体(例如水)弯液面被稳定在介于衬底的背侧与支撑台的顶部之间的密封处。当从支撑台去除衬底时，这种液体的一部分可能保留在衬底上和在支撑台上。当从支撑台上去除衬底时，期望减少保留在衬底上和/或支撑台上的液体的量。
发明内容
根据本发明的方面，提供了一种在卸载过程期间从支撑台卸载物体的方法，所述物体在曝光过程期间通过以下方式被夹持到支撑台：
向物体的中心部分下方的支撑台的中心区域施加第一压力；和
向物体的周缘部分下方的支撑台的周缘区域施加第二压力，其中在夹持期间控制所述第一压力和所述第二压力，使得所述液体被保持在物体与密封构件之间，所述密封构件在支撑台的上表面处径向地定位于所述中心区域与所述周缘区域之间，并且朝向所述物体突出，所述方法包括：
朝向环境压力增大第一压力；
通过减小第二压力来去除保持在物体与密封构件之间的液体中的至少一些液体；和
朝向环境压力增大第二压力。
根据本发明的方面，提供了一种光刻设备，包括：
用于保持物体的支撑台，所述支撑台包括：
第一通道，所述第一通道用于向物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力；
第二通道，所述第二通道用于向物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；和
密封构件，所述密封构件在所述支撑台的上表面处径向地定位于所述第一通道与所述第二通道之间，且朝向所述物体突出；和
控制器，所述控制器适于：
控制在曝光过程期间所述第一压力和所述第二压力的施加，使得所述液体在曝光过程期间保持在所述物体与所述密封构件之间；朝向环境压力增大所述第一压力；
减小所述第二压力，使得去除保持在所述物体与所述密封构件之间的液体中的至少一些液体；和
在卸载过程期间朝向所述环境压力增大所述第二压力。
根据本发明的方面，提供了一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；
第二压力回路，所述第二压力回路包括：
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
真空装置，所述真空装置配置成向所述第二压力回路提供压力；和
第四真空压力线路，所述第四真空压力线路从第二压力回路分支；
第一流量控制器，所述第一流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
第二流量控制器，所述第二流量控制器用于控制所述第四真空压力线路中的压力。
根据本发明的方面，提供了一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括：
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
第一流量控制器，所述第一流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
第四流量控制器，所述第四流量控制器用于控制从环境压力到所述第三真空压力线路的流量。
根据本发明的方面，提供了一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括：
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；和
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
第二压力回路，所述第二压力回路包括第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
第一流量控制器，所述第一流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
第五流量控制器，所述第五流量控制器用于控制所述第三真空压力线路中的压力。
一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括：
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；和
第二压力回路，所述第二压力回路包括：
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向物体的周缘部分下方的支撑台的周缘区域施加第二压力；和
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以将所述物体夹持至所述支撑台，其中所述第三真空压力线路经由流量控制器连接至所述第二真空压力线路，所述流量控制器用于保持所述第二真空压力线路与所述第三真空压力线路之间的预定压力差；和
另外的流量控制器，所述另外的流量控制器用于控制从环境压力到所述第二真空压力线路的流量。
附图说明
现在将参考所附示意性附图、仅以举例方式来描述本发明的实施例，在附图中对应的附图标记表示对应的部件，且在附图中：
图1描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；
图2描绘了用于光刻投影设备的液体供应系统；
图3是描绘根据实施例的另外的液体供应系统的侧视截面图；
图4示意性地描绘了根据本发明的实施例的被支撑于支撑台上的衬底；
图5示意性地描绘了稳定于衬底与图4中示出的支撑台之间的液体弯液面的特写；
图6示意性地描绘了当衬底从支撑台去除时液体弯液面可能发生的情况的特写；
图7是示出根据本发明的实施例在卸载过程期间不同区域中的时间与压力之间的关系的曲线图；
图8是根据比较示例的在不同区域中时间与压力之间的关系的曲线图；
图9至图14各自示意性地示出了根据本发明的实施例的真空系统的示意图；
图15示意性地描绘了根据本发明的实施例的被支撑在支撑台上的衬底的侧视截面图；
图16是示出根据本发明的实施例的在卸载过程期间不同区域中的时间与压力之间的关系的曲线图；
图17是根据比较示例的在不同区域中时间与压力之间的关系的曲线图；和
图18至图22示意性地描绘了根据本发明的实施例的真空系统的示意图。
具体实施方式
在本文献中，术语“辐射”和“束”用于包含全部类型的电磁辐射，包括紫外辐射(例如具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)。
如本文中所使用的术语“掩模版”、“掩模”或“图案形成装置”可以被广义地解释为是指可以用于将形成图案的横截面赋予入射辐射束的通用图案形成装置，所述形成图案的横截面对应于待在衬底的目标部分中产生的图案。在这种情况下也可以使用术语“光阀”。除了经典掩模(透射式或反射式；二元式、相移式、混合式等)以外，其它的这种图案形成装置的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。
图1示意性地描绘了一种光刻设备。所述设备包括：
a.可选地，照射系统(照射器)IL，所述照射系统配置成调节辐射束B(例如，UV辐射束或DUV辐射束)；
b.支撑结构(例如掩模台)MT，所述支撑结构构造成支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置成根据某些参数准确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
c.支撑台，例如用于支撑一个或更多个传感器的传感器台或者构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的衬底)W的支撑台WT，所述支撑台连接到第二定位装置PW，所述第二定位装置配置成根据某些参数准确地定位例如衬底W的台的表面；和
d.投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一个或更多个管芯)上。
在操作时，照射系统IL(例如)经由束传递系统BD接收来自源SO或辐射的辐射束。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射式、反射式、磁性式、电磁式、静电式和/或其它类型的光学部件，或者它们的任意组合，用以对辐射进行引导、成形或控制。照射器IL可以用于调节辐射束B，以在其横截面中、在图案形成装置MA的平面处具有期望的空间和角强度分布。
本文中使用的术语“投影系统”PS应被广义地解释为包括各种类型的投影系统，包括折射式、反射式、反射折射式、变形式、磁性式、电磁式和/或静电式光学系统，或其任意组合，例如针对所使用的曝光辐射和/或针对诸如浸没液体的使用或真空的使用之类的其它因素而言酌情选择的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以被认为与更上位的术语“投影系统”同义。
光刻设备可以属于如下类型：具有两个或更多个支撑台，例如两个或更多个支撑台，或者一个或更多个支撑台与一个或更多个清洁台、传感器台或测量台的组合。例如，光刻设备是一种多平台设备，包括位于投影系统的曝光侧处的两个或更多个台，每个台包括和/或保持一个或更多个物体。在一个示例中，所述台中的一个或更多个台可以保持辐射敏感的衬底。在示例中，所述台中的一个或更多个台可以保持传感器以测量来自投影系统的辐射。在示例中，多平台设备包括配置成保持辐射敏感衬底(即支撑台)的第一台和并非配置成保持辐射敏感衬底的第二台(下文中通常称为、但不限于测量台、传感器台和/或清洁台)。第二台可以包括和/或可以保持并非辐射敏感衬底的一个或更多个物体。这样的一个或更多个物体可以包括从以下选择的一个或更多个：用于测量来自投影系统的辐射的传感器、一个或更多个对准标记、和/或清洁装置(用于清洁例如液体限制结构)。
在操作时，辐射束B入射到存在于图案形成装置MA上的图案(设计布局)，所述图案形成装置MA被保持于支撑结构MT上，并且由图案形成装置MA形成图案。在已横穿图案形成装置MA的情况下，辐射束B传递通过投影系统PS，所述投影系统PS将所述束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置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)，可以准确地移动支撑台WT，例如以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中在聚焦并且对齐位置。类似地，可以将第一定位装置PM和另一位置传感器(图1中未明确描绘)用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置MA。可以通过使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P0、P1来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管如图示的衬底对准标记M1、M2占据了专用目标部分，但是它们可以位于多个目标部分C之间的空间(这些公知为划线对准标记)中。
图2示意性地描绘了局部液体供应系统或流体处理系统。液体供应系统具备流体处理结构IH(或液体限制结构)，所述流体处理结构沿介于投影系统PS的最终元件与支撑台WT或衬底W之间的空间11的边界的至少一部分延伸。流体处理结构IH在XY平面中相对于投影系统PS基本上是静止的，尽管在Z方向(沿光轴的方向)可能存在一些相对运动。在示例中，密封形成于流体处理结构IH与衬底W的表面之间，并且可以是非接触式密封，诸如气体密封(在EP1,420,298中披露了这种带有气体密封的系统)或液体密封。
流体处理结构IH至少部分地将浸没液体限制在介于投影系统PS的最终元件与衬底W之间的空间11中。所述空间11至少部分地由定位于投影系统PS的最终元件下方且围绕投影系统PS的最终元件的流体处理结构IH形成。浸没液体通过液体开口13之一而被引入到投影系统PS下方的空间11中，并被引入流体处理结构IH内。浸没液体可以由液体开口13中的另一个去除。浸没液体可以通过至少两个液体开口13而被引入空间11中。哪个液体开口13用于供应所述浸没液体，且可选地哪个液体开口用于去除浸没液体，可以取决于支撑台WT的运动的方向。
浸没液体可以通过非接触式密封(诸如由气体形成的气体密封16)限制在空间11中，在使用期间，所述非接触式密封形成于流体处理结构IH的底部与衬底W的表面之间。气体密封16中的气体在压力下经由入口15而被提供到介于流体处理结构IH与衬底W之间的间隙。所述气体是经由出口14提取的。气体入口15上的超压或过压(overpressure)、出口14上的真空度、以及间隙的几何形状被布置成使得存在对所述浸没液体起限制作用的向内的高速气流。这样的系统在US2004/0207824中披露，其全部内容通过引用并入本文中。在示例中，流体处理结构IH不具有气体密封16。
图3是描绘根据实施例的另一液体供应系统或液体处理系统的侧视截面图。图3中图示并且在下文描述的所述布置可以应用于上文描述且图1中图示的光刻设备。所述液体供应系统具备流体处理结构IH(或液体限制结构)，所述流体处理结构沿着介于投影系统PS的最终元件与支撑台WT或衬底W之间的空间11的边界的至少一部分延伸。
流体处理结构IH至少部分地将浸没液体限制在介于投影系统PS的最终元件与衬底W之间的空间11中。所述空间11至少部分地由定位于投影系统PS的最终元件下方且围绕投影系统PS的最终元件的流体处理结构IH形成。在示例中，流体处理结构IH包括主体构件53和多孔构件33。多孔构件33是板状的且具有多个孔(即，开口或孔)。在示例中，多孔构件33为网眼板，其中多个小孔84被形成为网眼的形式。这样的系统在US 2010/0045949A1中披露，其全部内容通过引用并入本文中。
主体构件53包括：供应端口72，所述供应端口72能够将浸没液体供应至所述空间11；和回收端口73，所述回收端口73能够从所述空间11回收浸没液体。供应端口72经由通路74连接至液体供应设备75。液体供应设备75能够通过相应的通路74将浸没液体供应到供应端口72。回收端口73能够从空间11回收浸没液体。回收端口73经由通路79连接到液体回收设备80。液体回收设备80经由回收端口73通过通路29回收浸没液体。多孔构件33设置于回收端口73中。使用供应端口72来执行液体供应操作并且使用多孔构件33来执行液体回收操作，会在一侧的投影系统PS与流体处理结构IH与在另一侧的衬底W之间形成空间11。
图4示意性地以横截面描绘了被支撑在支撑台WT上的衬底W。下面将相对于作为物体示例的衬底W和作为支撑台示例的支撑台WT来描述本发明。然而，本发明不限于被支撑在支撑台WT上的衬底W的情境。例如，本发明也适用于由支撑结构MT支撑的图案形成装置MA。
如图4所描绘，衬底W由支撑台WT支撑。在使用光刻设备期间，衬底W可以被夹持到支撑台WT。例如，在曝光过程期间，衬底W被夹持到支撑台WT。在曝光过程之间，可以从支撑台WT卸载所述衬底W。例如，在衬底交换序列期间，可以从衬底台WT去除衬底W。
如图4所示，在实施例中，支撑台WT包括第一通道26。第一通道26用于将第一压力p1施加至衬底W的中心部分WC下方的支撑台WT的中心区域21。如图4所示，在实施例中，第一通道26被设置为延伸穿过支撑台WT主体20。在实施例中，第一通道26连接到压力回路，所述压力回路配置成将第一压力p1施加到中心区域21。第一压力p1小于衬底W上方的环境压力，因此衬底W被夹持到支撑台WT上。
在实施例中，支撑台WT包括第二通道27。第二通道用于将第二压力p2施加到衬底W的周缘部分WP下方的支撑台WT的周缘区域22。第二通道27在第一通道26的径向外部。在实施例中，第二通道27被设置成穿过支撑台WT主体20。在替代实施例中，第二通道27被设置为介于主体20与沿径向围绕所述主体20的提取体之间的间隙。在实施例中，第二通道27连接到压力回路，所述压力回路配置成将第二压力p2施加到所述周缘区域22。
在实施例中，支撑台WT包括密封构件24。密封构件24径向地定位在第一通道26与第二通道27之间。密封构件24定位在支撑台WT的上表面处。当在平面图中观察时，密封构件24是环形的。密封构件24朝向衬底W突出。然而，当衬底W被夹持到支撑台WT上时，密封构件24不与衬底W直接接触。密封构件24的顶部与衬底W的背侧之间存在小的间隙。
在实施例中，支撑台WT包括外密封件25。外密封件25定位在第二通道27的径向外部。外密封件25定位在支撑台WT的上表面处。当在平面图中观察时，外密封件25是环形的。外密封件25朝向衬底W突出。然而，当衬底W被夹持到支撑台WT上时，外密封件25不与衬底W直接接触。外密封件25的顶部与衬底W的背侧之间存在小的间隙。
在曝光过程期间，通过第二通道27从周缘区域22提取走流体。由第二通道27施加的第二压力p2还有助于将衬底W夹持到支撑台WT上。通过第二通道27的流体流有助于减少到达衬底W背侧的浸没液体的量。
在曝光过程期间，在密封构件24与衬底W之间形成密封。特别地，液体弯液面23被稳定于密封构件24上，在密封构件24的顶部与衬底W的底部之间。液体弯液面23基于毛细管压力而被稳定。控制第一压力p1和第二压力p2，使得它们之间的差小于密封构件24顶部的毛细管压力(即，小于从密封构件24去除液体弯液面23将会需要的力)。
如上文提到的，第一通道26和第二通道27连接到一个或更多个压力回路，所述压力回路形成真空系统40的部分，下文将进一步详细解释。在实施例中，真空系统40(即真空供应件)配置成即使在供应压力变化时也维持第一压力p1与第二压力p2之间的压力差。
控制第一压力p1与第二压力p2之间的压力差，以便使其大于衬底W与支撑台WT之间的间隙中(即，在除了密封构件24以外的区域中)的毛细管压力。因此，液体弯液面23稳定于密封处，如图5所描绘。图5是稳定于支撑台WT的密封构件24处的液体弯液面23的特写。
在曝光过程期间，由于液体弯液面23的存在，密封构件24是湿润的。当从支撑台WT卸载(例如，去除)衬底W时，来自液体弯液面23的液体的一部分可以保留在衬底W上，并且来自液体弯液面23的液体的一部分可以保持与密封构件24接触。期望减少来自液体弯液面23的保持与衬底W接触且保留在密封构件24上的液体的量。
如图1所描绘，在实施例中，光刻设备包括控制器500。控制器500配置成控制与第一通道26和第二通道27连接的真空供应件。控制器500配置成控制分别施加到中心区域21的第一压力p1和施加到周缘区域22的第二压力p2。
图6示出了来自液体弯液面23的液体，所述液体保留在衬底W上，并且在衬底W已从支撑台WT卸载后与密封构件24相接触。这种保留液体是不期望的。
在实施例中，刚好在卸载所述衬底W之前，通过增大周缘区域22处的真空度而在密封构件24上方产生大的压力差。这将在下文中更详细地描述。
在实施例中，控制器500适于在曝光过程期间控制所述第一压力p1和所述第二压力p2的施加，使得所述液体在曝光过程期间被保持在所述衬底W与所述密封构件24之间。这是在图5中描绘的情形。下文描述了刚好在卸载过程之前和卸载过程期间控制器500的功能。
图7是示出卸载过程之前和卸载过程期间不同区域中的时间与压力之间的关系的曲线图。由点和长虚线形成的下部的线示出了在卸载过程期间所述周缘区域22处的第二压力p2。由短虚线形成的上部的线表示在卸载过程期间在中心区域21处的第一压力p1。
图7示出的压力变化仅代表在卸载过程之前和卸载过程期间第一压力p1和第二压力p2如何变化的一个示例。但是，本发明不限于如图7所示的线的特定形式。
如图7所示，在实施例中，控制器500适于将第一压力p1朝向环境压力增大。这在图7示出的(三个时间段中的)中心时间段中示出。
在实施例中，控制器500适于降低所述第二压力p2，使得去除了保持在所述衬底W与所述密封构件24之间的液体中的至少一些液体。这在图7中示出，在中心时间段开始时，第二压力p2降低。
这发生在衬底W从支撑台WT去除之前。因此，第二压力p2减小(并且第一压力p1增大)，同时衬底W保持被支撑在支撑台WT的突节上。此时(即，在衬底W被卸载之前)，来自所述液体弯液面23的液体中的至少一部分液体被去除。所述液体可以通过第二通道27去除。
在实施例中，控制器500适于在卸载过程期间将第二压力p2朝向环境压力增大。如图7所示，这在中心时间段的后半部分和右侧时间段中示出。特别地，在第二压力p2达到其最小值之后，第二压力p2朝向环境压力增大。通过将第二压力p2朝向环境压力增大，降低夹持压力，使得可以从支撑台WT去除衬底W。
通过在卸载过程之前去除所述液体中的至少一部分液体，减少了在卸载过程之后保留在衬底W背侧的液体的量。这减少了在随后处理被卸载的衬底W时可能发生的任何不期望的问题。例如，被卸载的衬底W背侧处的液体残留物可能会引起毛细作用力，从而导致在衬底W上产生划痕。这降低了衬底W的品质。特别地，一些衬底W可以被重复使用，这意味着在已从支撑台WT卸载衬底W之后，随后需要将被卸载的衬底W重新夹持到所述支撑台WT(或不同的支撑台WT)上。封闭的衬底是这样的衬底W的示例。对于这种可重复使用的衬底W，例如不期望存在可能导致衬底划伤的液体残留物。
通过在卸载过程之前去除所述液体中的至少一些液体，减少了与密封构件24和/或外密封件25保持接触的液体的量。这降低了后续的衬底W不期望地粘附在支撑台WT上的任何特定位置的可能性。这也降低了将一些液体意外转移到用于测量的栅格的风险。这也减少了在加载下一个衬底W时可能蒸发的液体的量，从而将会产生冷点(cold spot)，并因此使所述支撑台WT不期望地变形。这也减少了支撑台WT上传输的污染物的量。
如上文解释的，刚好在卸载所述衬底W之前，通过增大周缘区域22中的真空度并且降低中心区域21中的真空度，在密封构件24上方产生大的压力差。
作为比较示例，减少液体的量的替代方式是在卸载所述衬底W的序列期间冲洗液体弯液面23。首先，可以向中心区域21施加一股气体同时在周缘区域22中维持真空。结果，第一压力p1与第二压力p2之间的压力差增大到大于密封构件24上的毛细管压力。这导致密封构件24被清除了液体弯液面23。之后，可以关闭第二压力p2的真空，从而第二压力p2增大并且可以释放衬底W。
本发明的实施例预期实现对这个比较示例的改进。特别地，本发明的实施例预期减少支撑台WT边缘处的突节的磨损。
这是因为，如果在衬底W的中心部分WC下方施加过压同时在衬底W的周缘部分WP下方仍维持第二压力p2，则衬底W弯曲成伞的形状。衬底W的边缘滑过衬底W的边缘处的突节上方。这会磨损突节。
本发明的实施例预期实现衬底W的弯曲的减小。在本发明的实施例中，在衬底W的中心部分WP下方不施加过压(即，将第一压力p1增大到大于环境压力)。因此，减少了由于衬底W的弯曲而导致的突节的磨损。
作为另外的比较示例，可以通过朝向环境压力逐渐增大第一压力p1和第二压力p2来卸载衬底W。图8是根据这样的比较示例的在卸载衬底W时在不同区域中时间与压力之间的关系的曲线图。在图8中，下部的线表示第二压力p2，上部的线表示第一压力p1。
图7和图8中图示的序列不涉及在衬底W的中心部分WC下方所施加的过压，直到在衬底W的周缘部分WP下方施加的真空已显著减弱之后。图7和图8示出了在卸载的最后阶段中，第一压力p1可以增加到高于环境压力。过压导致衬底W变形为伞形状。这可能会导致衬底W滑过外侧突节上方。然而，由于在第一压力p1大于环境压力时第二压力p2如此接近环境压力，因此这种滑动发生且最小的法向力作用于突节。结果，减少了支撑台WT的边缘处的突节的磨损。然而，图8中所示的序列导致来自保留在衬底W和/或支撑台WT上的液体弯液面23的不期望的液体的量。
本发明的实施例预期实现对上文描述的比较示例的改进。特别地，本发明的实施例预期减少蠕动返回到密封构件24上的液体的量，同时避免在卸载过程期间衬底W在其边缘处的弯曲。
特别地，一旦第二压力p2增大，则图8所示的序列导致液体蠕动回到密封构件24上。结果，密封构件24保持湿润，这不期望地导致下一个衬底W粘附到支撑台WT上。
如图7所示，在实施例中，控制器500适于增大第一压力p1同时减小第二压力p2，以便去除保持于衬底W与密封构件24之间的液体中的至少一些液体。这在图7所示的中心时间段的起始处示出。在第二压力p2减小的同时，第一压力p1增大。结果，第一压力p1与第二压力p2之间的压力差更快地增大，由此更快地去除液体弯液面23。这意味着可以更快地从支撑台WT卸载衬底W，由此增加了生产量。
如图7所示，在实施例中，第二压力p2比第一压力p1更晚达到环境压力的水平(Y轴上的零线)。在从支撑台WT卸载衬底W的整个过程期间，第二压力p2保持低于第一压力p1。如图7所描绘，在实施例中，施加处于比第一压力p1相对于卸载过程期间环境压力的水平更低水平的第二压力p2。因此，在整个卸载过程期间，将液体朝向第二通道27推离中心区域21。结果，靠近密封构件24的任何液体被推离中心区域21。例如，可以通过第二通道27去除液体，由此减少了卸载过程已完成之后保留在支撑台WT上的液体的量。
图9至图12各自示意性地描绘了根据本发明实施例的真空系统40。图9至图12中描绘的真空系统40可以用于实施上文所描绘的压力序列(例如，图7中所示的压力序列)。
真空系统40用于所述支撑台WT，所述支撑台WT用于保持衬底W。真空系统40包括包含第一压力回路43的流动回路。第一压力回路43包括第一真空压力线路49。第一真空压力线路49用于将支撑台WT夹持在衬底台65上(例如，如图15中描绘的)。在实施例中，真空系统40的流动回路包括第二压力回路42。第二压力回路42包括第二真空压力线路41和第三真空压力线路54。第三真空压力线路54配置成将第一压力p1施加到所述衬底W的中心部分WP下方的所述支撑台WT的中心区域2，以便将所述衬底W夹持至所述支撑台WT。例如，在实施例中，第三真空压力线路54连接到第一通道26。
如图15中所描绘，在实施例中，支撑台WT由衬底台65支撑。通过在支撑台WT与衬底台65之间施加小于环境压力的压力，支撑台WT被夹持到衬底台65上。在实施例中，第二定位装置PW(如图1所示)包括衬底台65。通常，可以使用形成第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述支撑台WT的移动。在实施例中，所述短行程模块包括衬底台65。第一压力回路43配置成施加用于将支撑台WT夹持到第二定位装置PW的压力。
在实施例中，真空系统40的流动回路包括第二压力回路42。第二压力回路42配置成将第二压力p2施加到衬底W的周缘部分WP下方的支撑台WT的周缘区域22。在实施例中，第二压力回路42包括真空装置。真空装置配置成向所述第二压力回路42提供压力。
如图9至图12中每个所描绘的，在实施例中，第二压力回路42包括第二真空压力线路41。例如，在实施例中，第二真空压力线路41连接到第二通道27以便将第二压力p2施加到周缘区域22。在实施例中，第二压力回路42包括从第二压力回路42分支的第三真空压力线路50。
如图9至图12中每个所描绘的，真空系统40的流动回路包括第一流量控制器44。第一流量控制器44配置成控制第二真空压力线路41中的压力。例如，在实施例中，第一流量控制器44是可以打开和关闭的阀。当第一流量控制器44打开时，第二真空压力线路41连接到第二压力回路42的真空供应件。
如图9至图12中每个所描绘的，在实施例中，真空系统40的流动回路包括第二流量控制器45。第二流量控制器45配置成控制第四真空压力线路50中的压力。例如，在实施例中，第二流量控制器45是可以打开和关闭的阀。
在图9至图11所示的实施例中，当第二流量控制器45被打开时，第四真空压力线路50与第一压力回路43成流体连通。因此，通过切换第一流量控制器44和第二流量控制器45，第二真空压力线路41中的压力可以从由第二压力回路42中的真空供应件供应切换到由第一压力回路43中的真空供应件供应。结果，可以通过切换第一流量控制器44和第二流量控制器45来控制第二压力p2。
例如，在实施例中，第一压力回路43的真空供应件提供与第二压力回路42的真空供应件相比更低的压力(即，更强的真空)。因此，在曝光过程期间，第一流量控制器44打开且第二流量控制器45关闭，使得第二压力p2由第二压力回路42的真空供应件来控制。刚好在卸载过程开始之前，可以关闭第一流量控制器44并且打开第二流量控制器45，以便将第二压力p2减小至由压力回路43的真空供应件所提供的压力。
支撑台WT由真空压力夹持到衬底台65上。衬底W由真空压力夹持到支撑台WT上。在实施例中，施加到介于支撑台WT与衬底台65之间的区域的压力低于施加到介于衬底W与支撑台WT之间的区域的压力。
在图9至图12中描绘的实施例中，在曝光过程期间，第一真空压力线路49配置成提供与第二真空压力线路41或第三真空压力线路54相比更低的压力。第一压力回路43能够提供比第二压力回路42更低的压力(即更深度的真空)。
如图9至图12中每个所描绘的，在实施例中，第二真空压力线路41连接到第三真空压力线路54。连接线路55被设置用于将第二真空压力线路41连接到第三真空压力线路54。同一真空压力源向第二真空压力线路41和第三真空压力线路54两者供应低压或欠压。例如，在曝光过程期间，第二压力回路42向第二压力线路41和第三真空压力线路54两者供应低压。当必需去除液体弯液面23时(例如，用于卸载过程)，切换用于第二压力线路41和第三真空压力线路54的低压源。在图9至图11中描绘的实施例中，低压源从第二压力回路42切换到第一压力回路43。在图12中描绘的实施例中，低压源从第二压力回路42切换到第三压力回路63。
如图9至图12中描绘的，在实施例中，真空系统40包括第四流量控制器58。第四流量控制器58用于控制从环境压力到所述第三真空压力线路54的流量。例如，在实施例中，第四流量控制器58是限制器或节流器。从环境压力到第三真空压力线路54的流量增大了由第三真空压力线路54提供到中心区域21的压力。结果，供应到中心区域21的第一压力p1大于施加到周缘区域22的第二压力p2。第四流量控制器58配置成使得在曝光操作期间第一压力p1与第二压力p2之间的差在预定范围内。
如图9至图12中描绘的，在实施例中，真空系统40包括第一环境压力线路57。第一环境压力线路57与第三真空压力线路54成流体连通。第四流量控制器58设置在第一环境压力线路57中。第一环境压力线路57经由第四流量控制器58将环境压力连接至第三真空压力线路54。
如图9至图11中描绘的，在实施例中，真空系统40包括第六流量控制器56。第六流量控制器56被设置在将第二真空压力线路41与第三真空压力线路54相连接的连接线路55中。第六流量控制器56配置成控制第二真空压力线路41与第三真空压力线路54之间的流量。例如，在实施例中，第六流动控制器56是配置成限制流量的节流器。在实施例中，第六流量控制器56限制从第三真空压力线路54到第二真空压力线路41的流量。这有助于保持第二真空压力线路41与第三真空压力线路54之间的压力差。如上文所解释，还存在从环境压力到第三真空压力线路54的流量。第六流量控制器56配置成限制从环境压力到第二真空压力线路41的流量。
如图9至图12中描绘的，在实施例中，真空系统40包括第七流量控制器59。第七流量控制器59被设置在第三真空压力线路54中。第七流量控制器59配置成控制第三真空压力线路54中的压力。在实施例中，第七流量控制器59是可以打开和关闭的阀。在曝光过程期间，第七流量控制器59被打开并且第一流量控制器44也被打开。可以通过关闭第七流量控制器59来增大第一压力p1。
如图9至图11中每个所描绘的，在实施例中，真空装置包括真空腔室47。真空腔室47在第三流量控制器48上游。第三流量控制器48配置成控制从真空腔室47到第一压力回路43的流量。如图9和图10中所描绘，在实施例中，第三流量控制器48在第四真空压力线路50中。可替代地，如图11中所描绘，在实施例中，第三流量控制器48位于第五真空压力线路51中(稍后将更详细地描述)。在实施例中，第三流量控制器48包括节流器，所述节流器配置成限制从真空腔室47到第一压力回路43的真空供应件的连续流量。
当第一流量控制器44被关闭并且第二流量控制器45被打开时，使得第二真空压力线路41与真空腔室47成流体连通。结果，第二压力p2朝向真空腔室47中的压力减小。
可以持续小于1秒、可选地小于0.5秒、可选地小于0.2秒、并且可选地小于0.1秒来施加第二压力p2的这种减少。减少第二压力p2，以便去除来自密封构件24与衬底W之间的液体弯液面23。
在已降低了第二压力p2之后，然后将第二压力往回朝向环境压力增大，如图7中所示。此时，可以关闭第二流量控制器45，并且可以将真空腔室47中的压力往回向下朝向由第一压力回路43的真空供应件所供应的压力而减小。
每当第二流量控制器45被打开时，由第二真空压力线路41提供的低压就会升高。这意味着第二压力p2被暂时减小。当发生这种情况时，第一压力回路43中的真空压力迅速增大。这是因为第一压力回路43暴露于第二真空压力线路41中的更高的真空压力。在暂时减小由第二真空压力线路41所提供的低压之后，恢复由第一压力回路43供应的原始真空度。真空腔室47用于存储真空压力，并且在升高由第二真空压力线路41提供的低压时释放真空压力。通过设置真空装置包括真空腔室47，可以更快地恢复原始真空度。这对于增大衬底W的生产量是有用的。特别地，这减少了在使用之间恢复由第一压力回路43供应的真空度所需的任何等待时间。真空腔室47中的真空度可以在测量和曝光过程期间(即，在衬底交换序列之间)以低的流率恢复，以便不干扰其它真空度。
如图10至图12中每个所描述，在实施例中，真空系统40包括分离腔室60。分离腔室60用于分离两相流。两相流是包括液体和气体两者的流。分离腔室60被设置在第二压力回路42中。所述两相流从第二真空压力线路41(例如从第二通道27)进入分离腔室60内。
液体经由液体出口62从分离腔室60输出。气体通过气体出口61从分离腔室60输出。液体出口62被定位在分离腔室60的底部处。来自两相流的液体由于重力而聚集在分离腔室60的底部处。如图10和图12中所描绘，在实施例中，当第一流量控制器44被打开时，然后可以从分离腔室60提取液体。可替代地，如图11中所描绘，在实施例中，第五流量控制器52被设置在第四真空压力线路50中。当第五流量控制器52被打开时，可以从分离腔室60提取液体。然而，当第一流量控制器44(参考图10或图12)或第五流量控制器52(参考图11)被关闭时，液体保留在分离腔室60中。在实施例中，当第二压力p2减小时(例如，当第二流量控制器45被打开时)，液体提取被阻挡。当第二流量控制器45被关闭并且第一流量控制器44被打开时，然后恢复液体提取。在已卸载所述衬底W之后发生这种情况。
通过设置分离腔室60，减少或消除了输出到第一压力回路43的液体的量。这保护了第一压力回路43的元件不受液体影响。第二个优点是，通过使单相流通过第一压力回路43，第一真空压力线路49中的压力更加稳定。这是因为两相流通常产生不期望的压力变化。
与用于气体提取的真空度相比，分离腔室60不需要更深度的真空度用于提取液体。因此，气体出口61可以连接到具有最低压力的第一压力回路43(参考图10和图11)。
在实施例中，真空腔室60具有至少1毫升的容积，可选地至少2毫升，可选地至少5毫升。在实施例中，分离腔室60具有至多10毫升的容积，可选地至多5毫升，且可选地至多2毫升。
如图10和图12中所描绘，分离腔室60在第一流量控制器44和第二流量控制器45的上游。如图10和图12中所描绘，分离腔室60与第二真空压力线路41和第四真空压力线路50成流体连通。
第四真空压力线路50连接到分离腔室60的气体出口61。第一流量控制器44配置成控制从分离腔室60的液体提取。第二流量控制器45配置成控制第二真空压力线路41是否被连接到刚好在卸载过程之前使用的较低压力。
在实施例中，第二真空压力线路41配置用于液体流，且第四真空压力线路50配置用于气体流(参考图10和图12)。因此，当第一流量控制器44被打开时，液体从分离腔室60流入第二真空压力线路41中并且通过第一流量控制器44。同时，由于通过分离腔室60将液体从两相流分离出来，因此基本上没有液体通过第四真空压力线路50。结果，提供最低压力的第一压力回路43可以保持干燥。
如图9至图12中每个所描述，在实施例中，真空装置46、47位于第二流量控制器45的下游，并且配置成向第四真空压力线路50提供压力。当第二流量控制器45被关闭时，较低压力不被施加至周缘区域22。当第二流量控制器45被打开(并且第一流量控制器44被关闭)时，较低压力被施加至周缘区域22。
如图9至图11中每个所描述，在实施例中，第四真空压力线路50与第一压力回路43成流体连通。这意味着第一压力回路43不仅可以用于将支撑台WT夹持至衬底台65，而且还可以用于刚好在卸载过程之前向周缘区域22以及在曝光过程期间向真空腔室47施加所述较低压力。
在实施例中，第三流量控制器48配置成控制从第二压力回路42进入第一压力回路43中的流量(参考图9至图11)。在图9至图11中示出的实施例中，第三流量控制器48是节流器，所述节流器允许例如在曝光和测量操作期间真空腔室47中的压力缓慢降低。
如图12中所描绘，在实施例中，真空装置包括文丘里泵46。文丘里泵46通过文丘里效应产生真空。在实施例中，文丘里泵46是喷射泵类型的抽吸器。
如图12中所描绘，在实施例中，第四真空压力线路50与第三压力回路63成流体连通。第三压力回路63具有由文丘里泵46产生的真空。文丘里泵46是在卸载过程之前产生用于降低第二压力p2所需的深度真空的替代方式。对于小的真空流，文氏管泵46可以非常小。在实施例中，第三压力回路63包括被压缩的干燥空气的供应件。被压缩的干燥空气的供应件被设置于文丘里泵46，以便产生文丘里效应，所述文丘里效应继而产生真空。
通过提供包括文丘里泵46的真空装置，第一压力回路43的真空供应件不受第二压力p2降低的影响。
在实施例中，在第三压力回路63中的被压缩的干燥空气的供应件还可以用于在衬底W的卸载期间将空气朝向衬底W吹送。在实施例中，被压缩的空气还用于致动所述流量控制器。
下文强调了图11的实施例与图9和图10的实施例之间的差异。如图11中所描绘，在实施例中，真空腔室47与分离腔室60可以组合。在实施例中，真空系统40包括第五真空压力线路51。第五真空压力线路51从第四真空压力线路50分支。第五真空压力线路51用于将经组合的真空腔室47与分离腔室60连接至第一压力回路43。
如图11中所描绘，在实施例中，分离腔室60在第四真空线路50中在第二流量控制器45下游且在第五流量控制器52上游，并且与第四真空压力线路50和第五真空压力线路51成流体连通。
如图11中所描绘，在实施例中，第四真空压力线路50与第二压力回路42成流体连通，并且第五真空压力线路51与第一压力回路43成流体连通。
在实施例中，第四真空压力线路50配置用于液体和气体的流动，且第五真空压力线路51配置用于气体的流动。因此，第四真空压力线路50连接到用于输入两相流的分离腔室60。第四真空压力线路50的下游部分连接到分离腔室60的液体出口62。第五真空压力线路51连接至分离腔室60的气体出口61。
因此，如图11中所描绘，在实施例中，真空腔室47包括分离腔室60。真空系统40包括用于控制第五真空压力线路51中的压力的第三流量控制器48。在本实施例中的第三流量控制器48以与图9和图10的实施例中的第三流量控制器48相同的方式工作。也就是说，第三流量控制器48包括节流器，所述节流器配置成限制从真空腔室47到第一压力回路43的真空供应件的连续流。
在实施例中，相对于在衬底W的卸载期间的时间点的环境压力，第二压力p2配置成处于比第一压力p1更低的压力。这也如图7中所示。另外，第二压力p2配置成在衬底W的卸载期间的时间点处减小。
在图9至图12中所示实施例中的每个实施例中，通过切换将哪个真空源连接到第二真空压力线路41，可以暂时降低由第二真空压力线路41供应的第二压力p2。将参照图13和图14描述不需要此功能的两个替代实施例。
图13和图14的实施例中的一些部件与图9至图12的实施例中的部件相同。在这种情况下，已在附图中使用了相同的附图标记，并且省略了详细描述。
在图13中所示的实施例中，第一真空压力线路49、第二真空压力线路41和第三真空压力线路54中的每个都被包括在第一压力回路43中。不需要第二压力回路42。第一压力回路43配置成为提供深度真空以用于将支撑台WT夹持至衬底台65。因此，在图13的实施例中，施加在衬底W与支撑台WT之间的压力可以更类似于施加到支撑台WT与衬底台65之间的区域的压力。这与图9至图12中所示实施例不同，图9至图12中所示实施例中用于将支撑台WT夹持至衬底台65的压力远低于用于将衬底W夹持至支撑台WT的压力。
在卸载过程期间，第七流量控制器59被关闭。这导致施加到中心区域21的第一压力p1朝向环境压力上升。这增大了第一压力p1与第二压力p2之间的差。当所述差足够大时，弯液面23的液体中的至少一部分液体被去除。随后，第一流量控制器44被关闭。这导致第二压力p2朝向环境压力上升。然后可以将衬底W抬升远离支撑台WT。
因此，使用图13的实施例的卸载过程可以遵循类似于图8中所指示的模式。然而，第二真空压力线路41和第三真空压力线路54连接到第一压力回路43的更深度的真空源。结果，当第七流量控制器59被关闭时，第一压力p1与第二压力p2之间的压力差可以增大更多。较大的压力差有助于去除弯液面23，使得保留在衬底W的背面上和密封构件24上的液体较少。
如图14中所描绘，在实施例中，第三真空压力线路54被包括在第一压力回路43中。因此，在曝光过程期间，在中心区域21中设置深度真空作为第一压力p1。如图14中所描绘，在实施例中，设置了第二压力回路42。第二压力42包括第二真空压力线路41。在图9至图12中描绘的实施例中，第一压力回路43配置成提供与第二压力回路42相比更深度的真空。然而，在图14的实施例中，第二压力回路42配置成提供与第一压力回路43类似深度的真空。这使得在曝光过程期间第一压力p1(由第三真空压力线路54提供)与第二压力p2(由第二真空压力线路41提供)之间的压力差可能较小。期望在曝光过程期间所述压力差较小，以便在密封构件24上形成密封。如果在曝光过程期间所述压力差太大，则形成密封的液体将会被去除，从而将不会有密封。
在卸载过程期间，第七流量控制器59被关闭，使得第一压力p1增大。这增大了第一压力p1与第二压力p2之间的压力差，以便去除弯液面23。随后，第一流量控制器44被关闭，使得第二压力p2朝向环境压力增大。然后可以从支撑台WT去除衬底W。
在图14的实施例中，在曝光过程期间，第一压力p1和第二压力p2两者都对应于深度真空。结果，当第七流量控制器59被关闭时，第一压力p1与第二压力p2之间存在较大压力差。这个压力差可能足够大，使得弯液面23被去除，以便减少在卸载过程之后保留在衬底W和/或支撑台WT上的液体的量。
图16是示出卸载过程之前和卸载过程期间不同区域中的时间与压力之间的关系的曲线图。由点和长虚线所形成的下部的线示出了在卸载过程期间在周缘区域22处的第二压力p2。由短虚线形成的上部的线表示在卸载过程期间在中心区域21处的第一压力p1。
图16示出的压力变化仅是示意性的并且表示在卸载过程之前和卸载过程期间第一压力p1和第二压力p2如何变化的一个示例。但是，本发明不限于如图16所示的线的特定形式。
如图16所示，在实施例中，控制器500适于朝向环境压力增大第一压力p1。如图16所示，控制器500还适于朝向环境压力增加第二压力p2，同时朝向环境压力增加第一压力p1。在实施例中，第一压力p1与第二压力p2之间的压力差保持基本恒定，同时朝向环境压力增加第一压力p1和第二压力p2。
在已朝向环境压力增加第一压力p1和第二压力p2之后，第一压力p1和第二压力p2达到基本恒定的水平。这可以称为稳定状态。在稳定状态的情况下，第一压力p1与第二压力p2之间的压力差基本上等于在曝光期间的压力差。
在实施例中，控制器500适于减小所述第二压力p2，使得去除保持在所述衬底W与所述密封构件24之间的液体中的至少一些液体。这在图16中示出，其中第二压力p2在其稳定状态值的终止处减小。
这发生在衬底W从支撑台WT去除之前。因此，第二压力p2减小，同时衬底W保持被支撑在支撑台WT的突节上。此时(即，在卸载衬底W之前)，来自所述液体弯液面23的液体中的至少一部分液体被去除。所述液体可以通过第二通道27去除。
在实施例中，对中心区域21施加过压以便导致衬底W鼓起。当衬底W鼓起时，衬底W的形状变形为具有倒置的碗形。当衬底W鼓起时，衬底W不再与中心区域21中的突节接触。然而，衬底W仍保持与周缘处的支撑台WT接触。衬底W的鼓起有助于在密封构件24与衬底W之间开设间隙。密封构件24与衬底W之间增大的间隙有助于去除衬底W与密封构件24之间保持的液体。本发明的实施例预期实现从衬底W与密封构件24之间排出的液体的量的增加。
在实施例中，对中心区域21施加过压以便在减小第二压力p2之前使衬底W鼓起。在密封构件24与衬底W之间的间隙已经增大之后，第二压力p2减小。当第二压力p2减小时，可以从密封构件24与衬底W之间去除更多量的液体。
图16示出了施加到中心区域21的过压。这在图16的由椭圆形边框突出显示的部分中示出。如在图16的突出显示的椭圆部分所示，第一压力p1被增加到高于环境压力。在施加所述过压之后不久，衬底W会在某些时刻鼓起。
如图16中所描绘，在实施例中，当第一压力p1基本恒定并且第一压力p1与第二压力p1之间的压力差基本上等于曝光过程期间它们之间的压力差时，在朝向环境压力增大第一压力p1的步骤之后的一时刻施加所述过压。当第一压力p1和第二压力p2处于稳定状态时施加所述过压。在稳定状态的情况下，第一压力p1和第二压力p2具有预定的已知值。这些值可以被控制，如稍后将更详细描述的。因此，在第一压力p1和第二压力p2(以及它们的差)具有已知值的时刻，向中心区域21施加过压以便导致衬底W鼓起。与曝光过程期间的第一压力p1和第二压力p2相比，已知值更接近环境压力。换言之，在稳定状态的情况下，夹持压力被极大地降低。当存在被极大地降低的夹持压力时，施加过压。
当施加过压时，衬底W鼓起。当衬底W鼓起时，衬底W的边缘滑过支撑台WT上的最外侧突节上方。该滑动可能导致突节的磨损。但是，当夹持压力被极大地降低时，会发生这种滑动。结果，极大地降低了可能磨损外侧突节的摩擦能量。当发生滑动时，可能磨损突节的摩擦力与夹持力成正比。
根据本发明，可以控制何时发生衬底W的鼓起。认为鼓起在衬底W的变形完成时发生，从而衬底W的形状不再改变，而是具有倒置的碗形。本发明的实施例预期实现减少支撑台WT的外侧突节的磨损。
图17是根据比较示例的在卸载过程期间不同区域中的时间和压力之间的关系的曲线图。在比较示例中，在第一压力p1与第二压力p2之间存在较大的压力差时，向中心区域21施加过压。当夹持所述衬底W的周缘部分的第二压力p2与图16中示出的实施例相比更低时，向中心区域21施加过压。结果，在具有与本发明相比更大的夹持压力的时刻，所述衬底W鼓起。这意味着，当衬底W的边缘滑过支撑台WT上的外侧突节上方时，存在可能磨损外侧突节的较大的力。这是因为在对中心区域21施加过压的时刻的较大的夹持压力。
如图16中所描绘，控制器500适于在卸载过程期间朝向环境压力增大第二压力p2。特别地，在已减小了第二压力p2以便去除一些液体之后，第二压力p2朝向环境压力增大。通过朝向环境压力增大第二压力p2，降低了夹持压力，使得可以从支撑台WT去除衬底W。
图18示意性地描绘了根据本发明实施例的真空系统40。图18中描绘的真空系统40可以用于实施上文所描绘的压力序列(例如，图16中所示的压力序列)。
真空系统40用于支撑台WT，所述支撑台WT用于保持所述衬底W。真空系统40包括包含第一压力回路43的流动回路。第一压力回路43包括第一真空压力线路49。第一真空压力线路49用于将支撑台WT夹持到衬底台65上。
在实施例中，真空系统40的流动回路包括第二压力回路42。第二压力回路42包括第二真空压力线路41和第三真空压力线路54。第三真空压力线路54配置成将第一压力p1施加到中心区域21，以便将所述衬底W夹持至所述支撑台WT。第二真空压力线路41连接到第二通道27以便将第二压力p2施加到周缘区域22。
图18至图22的实施例中的一些部件与图9至图14的实施例中的部件相同。在这种情况下，在附图中使用了相同的附图标记，并且省略了详细描述。
如图18中描绘的，在实施例中，真空系统40包括第六流量控制器56。第二真空压力线路41经由第六流量控制器56连接到第三真空压力线路54。第六流量控制器56配置成控制第二真空压力线路41与第三真空压力线路54之间的流量。
第一环境压力线路57提供从环境压力到第三真空压力线路54的流量。第六流量控制器56配置成限制从环境压力到第二真空压力线路41的流量。这有助于保持第二真空压力线路41与第三真空压力线路54之间的压力差。通过保持第二真空压力线路41与第三真空压力线路54之间的压力差(即，小的压力差)，可以将液体保持在密封构件24与衬底W之间。否则，如果在第二真空压力线路41与第三真空压力线路54之间不能维持小的压力差，则例如将会增加液体可能被不期望地去除从而在曝光过程期间破坏密封的风险。
如图18中所描绘，在实施例中，真空系统40包括第二环境压力线路81。第二环境压力线路81将第二真空压力线路41以流体方式连接至环境压力。第八流量控制器82配置成控制从环境压力到第二真空压力线路41的流量。例如，在实施例中，第八流动控制器82是配置成限制流量的节流器。
在实施例中，真空系统40包括第九流量控制器83。第九流量控制器83是可以打开和关闭的阀。在曝光过程期间，第九流量控制器83被关闭。然而，第九流量控制器83被打开以进行卸载过程。
如上文中描述和在图16中所示，在卸载衬底W之前，将第一压力p1和第二压力p2一起朝向环境压力增大(即，维持第一压力p1与第二压力p2之间的小的压力差)。第一压力p1和第二压力p2被增大到它们的稳定状态值。这通过打开第九流量控制器83来实现。当第九流量控制器83被打开时，第二真空压力线路41沿第二环境压力线路81经由第八流量控制器82连接到环境压力。这允许从环境压力到第二真空压力线路41的流量。这增大了第二压力p2。同时，第二真空压力线路41中压力的增大使第三真空压力线路54中的压力增大，使得第一压力p1以相同的速率增大。
在第九流量控制器83打开的情况下，第一压力p1和第二压力p2继续朝向环境压力增大直到达到稳定状态值。稳定状态值取决于第八流量控制器82的配置。如果第八流量控制器82允许从环境压力到第二真空压力线路41的更大的流量，则所述稳定状态值更接近环境压力。因此，通过选择在第八流量控制器82的节流器中孔口的大小，可以控制第一压力p1和第二压力p2的稳定状态值。在实施例中，第一压力p1的稳定状态值在低于环境压力约1kPa至约20kPa的范围内。可选地，第一压力p1的稳定状态值在低于环境压力约5kPa至约10kPa的范围内。
如图18中所描绘，真空系统40具备带有阀(即第九流量控制器83)的泄放件(即具有第八流量控制器82的第二环境压力线路81)。在正常的夹持操作中，泄放件被关闭(通过确保第九流量控制器83关闭)以完全夹持衬底W。在衬底W的卸载期间，泄放件被打开(通过打开第九流量控制器83)以减小衬底W的夹持压力。一旦在稳定状态达到减小的夹持压力，则向中心区域21提供过压使得衬底W鼓起。衬底W的边缘滑过外侧突节上方，同时衬底W的边缘处的夹持处于其稳定状态的被降低的水平。这降低了外侧突节的摩擦能量。
如将理解的，上文描述的特征可以用于其它实施例。例如，图16示出了第二压力p2被减小到大约与曝光操作期间相同的水平(即，在图16中的曲线图的最左侧处)。然而，第二压力p2可以减小到低于曝光过程期间的水平。这将会有助于从密封构件24与衬底W之间去除液体。这可以使用如图19至图22中的任一个所描绘的真空系统40来实现。
图19示意性地描绘了真空系统40，其中第二环境压力线路81、第八流量控制器82和第九流量控制器83被应用于图9中描绘的真空系统40。第九流量控制器83被打开以便将第一压力p1和第二压力p2增大到它们的稳定状态值(即，被减小的夹持压力)。然后，对中心区域21施加过压以便使衬底W变形从而形成鼓起形状。一旦鼓起，第二流量控制器45就被打开，使得第二压力p2减小到低于曝光过程期间的水平。当实施鼓起时，第三真空压力线路54与第二真空压力线路41断开。例如，可以关闭第六流量控制器56。第六流量控制器56可以是可变节流器。
图20示意性地描绘了真空系统40，其中第二环境压力线路81、第八流量控制器82和第九流量控制器83被应用于图10中描绘的真空系统40。第九流量控制器83被打开以便将第一压力p1和第二压力p2增大到它们的稳定状态值(即，被减小的夹持压力)。然后，对中心区域21施加过压以便使衬底W变形从而形成鼓起形状。一旦鼓起，则第二流量控制器45被打开，使得第二压力p2减小到低于曝光过程期间的水平。
图21示意性地示出了真空系统40，其中第二环境压力线路81、第八流量控制器82和第九流量控制器83被应用于图11中描绘的真空系统40。第九流量控制器83被打开以便将第一压力p1和第二压力p2增大到它们的稳定状态值(即，被减小的夹持压力)。然后，对中心区域21施加过压以便使衬底W变形从而形成鼓起形状。一旦鼓起，则第二流量控制器45被打开，使得第二压力p2减小到低于曝光过程期间的水平。
图22示意性地示出了真空系统40，其中第二环境压力线路81、第八流量控制器82和第九流量控制器83被应用于图12中描绘的真空系统40。第九流量控制器83被打开以便将第一压力p1和第二压力p2增大到它们的稳定状态值(即，被减小的夹持压力)。然后，对中心区域21施加过压以便使衬底W变形从而形成鼓起形状。一旦鼓起，则第二流量控制器45被打开，使得第二压力p2减小到低于曝光过程期间的水平。
如将理解的，上文所描述的特征中的任一特征都可以与任何其它特征一起使用，并且本申请所涵盖的不仅是明确描述的那些组合。例如，可以将本发明的实施例应用于图3的示例。
虽然在本文中可以具体提及在集成电路的制造中使用光刻设备，但是，应该理解，本文中所描述的光刻设备可以具有在制造具有微尺度或甚至纳米尺度的部件、特征(诸如集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造)中的其它应用。
在上下文允许的情况下，可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施本发明的实施例。本发明的实施例也可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，所述指令能够由一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以能够由机器(例如，计算装置)读取的形式存储或传输信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁性存储介质；光学存储介质；闪存装置；电的、光学的、声学的或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)等以及其它。此外，本文中，可以将固件、软件、例程、指令描述为执行某些动作。然而，应理解，这样的描述仅仅是为了方便起见，并且这些动作实际上是由计算装置、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其它装置产生的，并且这样做可能导致致动器或其它装置与物理世界相互作用。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应理解，本发明可以以与上述不同的方式来实践。上文的描述旨在是示例性的而非限制性的。因此，本领域的技术人员将理解，在不背离下面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 (33)

1.一种用于光刻设备的真空系统，所述真空系统包括：
支撑台，所述支撑台配置成保持物体；
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述光刻设备的衬底台；
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
第一流量控制器，所述第一流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
第二流量控制器，所述第二流量控制器配置成控制第三真空压力线路中的压力，
其中，所述真空系统被配置成使得第一压力和第二压力之间的压力差被维持。
2.根据权利要求1所述的真空系统，其中，所述支撑台还包括第一通道，所述第一通道连接至所述第三真空压力线路以便将所述物体夹持至所述支撑台。
3.根据权利要求2所述的真空系统，其中，所述支撑台还包括第二通道，所述第二通道位于所述第一通道的径向外部并且连接到所述第二真空压力线路。
4.根据权利要求3所述的真空系统，其中，所述支撑台还包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件在所述支撑台的上表面处径向地在所述第一通道与所述第二通道之间，所述第二密封件在所述支撑台的上表面处位于所述第二通道的径向外部。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的真空系统，还包括第四压力线路，所述第四压力线路配置成提供从环境压力到所述第三真空压力线路的流量。
6.根据权利要求5所述的真空系统，还包括第三流量控制器，所述第三流量控制器位于所述第四压力线路中以控制所述流量。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的真空系统，还包括连接线路，所述连接线路将所述第二真空压力线路连接到所述第三真空压力线路。
8.根据权利要求7所述的真空系统，还包括第四流量控制器，所述第四流量控制器位于所述连接线路中以控制在所述第二真空压力线路与所述第三真空压力线路之间的流量。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的真空系统，其中，所述第一真空压力线路和所述第二真空压力线路被连接到同一压力回路。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的真空系统，其中，相对于环境压力，第二压力低于第一压力。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的真空系统，其中，所述第一真空压力线路和所述第三真空压力线路被连接到第一压力回路，并且所述第二真空压力线路被连接到第二压力回路。
12.根据权利要求11所述的真空系统，其中，所述第二压力回路配置成提供与所述第一压力回路类似深度的真空。
13.一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；
第二压力回路，所述第二压力回路包括：
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
真空装置，所述真空装置配置成向所述第二压力回路提供压力；和
第四真空压力线路，所述第四真空压力线路从所述第二压力回路分支；
第一流量控制器，所述第一流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
第二流量控制器，所述第二流量控制器用于控制所述第四真空压力线路中的压力，
其中，所述真空系统被配置成使得第一压力和第二压力之间的压力差被维持。
14.根据权利要求13所述的真空系统，还包括用于分离所述第二压力回路中的两相流的分离腔室。
15.根据权利要求14所述的真空系统，其中，所述分离腔室位于所述第一流量控制器和所述第二流量控制器的上游，并且与所述第二真空压力线路和所述第四真空压力线路成流体连通。
16.根据权利要求15所述的真空系统，其中，所述第二真空压力线路配置用于液体流并且所述第四真空压力线路配置用于气体流。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的真空系统，其中，所述真空装置位于所述第二流量控制器的下游，并且配置成向所述第四真空压力线路提供压力。
18.根据权利要求13所述的真空系统，其中，所述真空装置包括在所述第四真空压力线路中的第三流量控制器上游的真空腔室。
19.根据权利要求18所述的真空系统，其中，所述第四真空压力线路与所述第一压力回路成流体连通。
20.根据权利要求19所述的真空系统，其中，所述第三流量控制器配置成控制从所述第二压力回路到所述第一压力回路中的流量的量。
21.根据权利要求13所述的真空系统，其中，所述真空装置包括文丘里泵。
22.根据权利要求21所述的真空系统，其中，所述第四真空压力线路与第三压力回路成流体连通。
23.根据权利要求14所述的真空系统，还包括第五真空压力线路，所述第五真空压力线路从所述第四真空压力线路分支。
24.根据权利要求23所述的真空系统，其中，所述分离腔室位于所述第二流量控制器的下游并且位于所述第五真空压力线路中的第三流量控制器的上游，并且与第四真空压力线路和所述第五真空压力线路成流体连通。
25.根据权利要求23所述的真空系统，其中，所述第四真空压力线路与所述第二压力回路成流体连通，并且所述第五真空压力线路与所述第一压力回路成流体连通。
26.根据权利要求23、24或25所述的真空系统，其中，所述第四真空压力线路配置用于液体流并且所述第五真空压力线路配置用于气体流。
27.根据权利要求23至25中任一项所述的真空系统，其中，所述真空装置包括所述分离腔室。
28.根据权利要求13至16中任一项所述的真空系统，其中，相对于在所述物体的卸载期间的时间点的环境压力，第二压力配置成处于比第一压力更低的压力。
29.一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
压力回路，所述压力回路包括：
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
流量控制器，所述流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
另外的流量控制器，所述另外的流量控制器用于控制从环境压力到所述第三真空压力线路的流量，
其中，所述真空系统被配置成使得第一压力和第二压力之间的压力差被维持。
30.一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括：
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；和
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台；
第二压力回路，所述第二压力回路包括第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的所述支撑台的周缘区域施加第二压力；
流量控制器，所述流量控制器用于控制所述第二真空压力线路中的压力；和
另外的流量控制器，所述另外的流量控制器用于控制所述第三真空压力线路中的压力，
其中，所述真空系统被配置成使得第一压力和第二压力之间的压力差被维持。
31.一种用于光刻设备的衬底台和支撑台的真空系统，所述支撑台用于保持物体，所述真空系统包括流动回路，所述流动回路包括：
第一压力回路，所述第一压力回路包括：
第一真空压力线路，所述第一真空压力线路配置成将所述支撑台夹持至所述衬底台；和
第二压力回路，所述第二压力回路包括：
第二真空压力线路，所述第二真空压力线路配置成向所述物体的周缘部分下方的支撑台的周缘区域施加第二压力；和
第三真空压力线路，所述第三真空压力线路配置成向所述物体的中心部分下方的所述支撑台的中心区域施加第一压力，以便将所述物体夹持至所述支撑台，其中所述第三真空压力线路经由流量控制器连接至所述第二真空压力线路，所述流量控制器用于保持所述第二真空压力线路与所述第三真空压力线路之间的预定压力差；和
另外的流量控制器，所述另外的流量控制器用于控制从环境压力到所述第二真空压力线路的流量，
其中，所述真空系统被配置成使得第一压力和第二压力之间的压力差被维持。
32.一种用于对光刻设备的支撑台进行定位的定位装置，所述定位装置包括根据权利要求1至31中任一项所述的真空系统。
33.一种光刻设备，包括根据权利要求32所述的定位装置。
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