CN1847987B - 光刻装置和器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

用于湿浸式光刻装置的液体供给系统可以在投影系统的最后一个元件和基底之间提供层流的浸液。控制系统可使溢出的概率最小化，并且引出装置包括配置成使振动最小化的出口阵列。

Description

光刻装置和器件制造方法
技术领域
本发明涉及一种光刻装置和制造器件的方法。
背景技术
光刻装置是将期望的图案施加到基底上通常是基底靶部上的一种装置。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图装置或者可称为掩模或中间掩模版，它可用于产生形成在IC的一个单独层上的电路图案。该图案可以被传送到基底(例如硅晶片)的靶部上(例如包括部分，一个或者多个管芯)。通常这种图案的传送是通过成像在涂敷于基底的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。一般地，单一的基底将包含被相继构图的相邻靶部的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器，它通过将整个图案一次曝光到靶部上而辐射每一靶部，已知的光刻装置还包括所谓的扫描器，它通过在辐射光束下沿给定的方向(“扫描”方向)扫描所述图案，并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底来辐射每一靶部。还可以通过将图案压印到基底上把图案从构图装置传送到基底上。
已经有人提议将光刻投影装置中的基底浸入具有相对较高折射率的液体中，如水，从而填充投影系统的最后一个元件与基底之间的空间。由于曝光辐射在该液体中具有更短的波长，从而能够对更小的特征进行成像。(液体的作用也可以认为是增加了系统的有效NA和增加了焦深。)也有人提议其它浸液，包括其中悬浮有固体微粒(如石英)的水。
但是，将基底或基底和基底台浸在液体浴槽(例如参见U.S.专利No.4,509,852，在此将该文献全文引入作为参考)中意味着在扫描曝光过程中必须将大量的液体加速。这需要附加的或功率更大的电机，并且液体中的紊流可能导致不期望和不可预料的结果。
提出的一种用于液体供给系统的技术方案是使用液体限制系统仅在基底的局部区域上以及投影系统的最后一个元件和基底(通常该基底具有比投影系统的最后一个元件更大的表面区域)之间提供液体。在WO99/49504中公开了一种已经提出的为该方案而布置的方式，在此将该文献全文引入作为参考。如图2和3所示，通过至少一个入口IN将液体提供到基底上，期望的是沿基底相对于最后一个元件的移动方向提供液体，并且在流过投影系统下方之后通过至少一个出口OUT去除液体。也就是说，当沿-X方向在该元件下方扫描基底时，并在元件的+X方向提供液体，在-X方向接收液体。图2示意性地示出了该布置，其中通过入口IN提供液体，和通过与低压源相连接的出口OUT在元件的另一侧接收液体。在图2的说明中，沿基底相对于最后一个元件的移动方向提供液体，但是也可以不必这样。围绕最后一个元件定位的入口和出口的各种定向和数量都是可能的，图3示出了一个实例，其中围绕最后一个元件以规则图案中提供了四组入口以及在另一侧的出口。
已经提出的另一种技术方案是提供具有密封元件的液体供给系统，该密封元件沿投影系统的最后一个元件和基底台之间的空间的边界的至少一部分延伸。图4示出了这种技术方案。该密封元件在XY平面中基本上相对于投影系统静止，但是在Z方向(光轴方向)可以有一些相对移动。在密封元件和基底表面之间形成密封。期望的是，该密封是非接触密封，如气密封。图5示出了这样一种具有气密封的系统，其公开于EP-A-1420298中，在此将该文献全文引入作为参考。
在EP-A-1420300中，公开了一种双或两台式湿浸式光刻装置的思想。这种装置具有两个支撑基底的台。可以不使用浸液在第一位置用一个台进行水准测量，而在其中提供了浸液的第二位置使用一个台进行曝光。可替换地，该装置仅有一个台。
EP-A-1420298中公开的密封元件存在几个问题。尽管该系统可以在投影系统的最后一个元件和基底之间提供浸液，但是浸液有时会溢出，有时会产生投影系统的最后一个元件和基底之间的空间中的浸液的再循环，当辐射光束穿过再循环区域进行投影时就会导致象差，由此加热浸液并改变其折射率。此外，在某些情况下也难以避免密封元件的溢出。
发明内容
期望的是提供一种密封元件或阻挡元件，其可以克服一部分上述问题。本发明的一个方面是提供一种密封元件或阻挡元件，其中减小了湍流和减小了浸液的溢出。
根据本发明的一个方面，提供一种光刻装置，包括：配置成保持基底的基底台；配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部的投影系统，和阻挡元件，其具有围绕投影系统的最后一个元件和基底台之间的空间的表面，所述阻挡元件配置成将液体限制在最后一个元件和基底之间的空间中；所述阻挡元件包括配置成将液体提供到所述空间的液体入口和配置成从所述空间去除液体的液体出口；其中液体入口和/或液体出口围绕所述表面的内周边的一部分延伸。
根据本发明的另一个方面，提供一种光刻装置，包括：配置成保持基底的基底台；配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部的投影系统，和阻挡元件，其具有围绕投影系统的最后一个元件和基底台之间的空间的表面，所述阻挡元件配置成将液体限制在最后一个元件和基底之间的空间中；所述阻挡元件包括配置成将液体提供到所述空间的液体入口，所述入口包括利用板元件在阻挡元件中与所述空间隔开的腔室，所述板元件形成至少部分所述表面，并具有多个通孔，该通孔在所述腔室和所述空间之间延伸，以便液体从其中流过。
根据本发明的另一个方面，提供一种光刻装置，包括：配置成保持基底的基底台；配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部的投影系统；配置成将液体提供到投影系统的最后一个元件和基底之间的空间中的液体供给系统；和控制系统，其配置成动态地改变使用液体供给系统从所述空间引出液体的速度和/或动态地改变使用液体供给系统供给液体的速度，使得所述空间内的液体高度保持在预定的最小值和预定的最大值之间。
根据本发明的另一个方面，提供一种光刻装置，包括：配置成保持基底的基底台；配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部的投影系统；配置成将液体提供到投影系统的最后一个元件和基底之间的空间中的液体供给系统；其中所述液体供给系统包括配置成从所述空间去除液体的引出装置，所述引出装置包括二维的孔阵列，液体通过该孔阵列从所述空间引出。
根据本发明的另一个方面，提供一种器件制造方法，包括：使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底上，其中阻挡元件具有围绕对带图案的光束进行投影的投影系统的最后一个元件和基底之间的空间的表面；通过液体入口将液体提供到所述空间；通过液体出口从所述空间去除液体，其中液体入口和/或液体出口围绕所述表面的内周边的一部分延伸。
根据本发明的另一个方面，提供一种器件制造方法，包括：使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底上，其中液体被供给到投影系统的最后一个元件和基底之间，所述液体由具有一表面的阻挡元件限制，通过入口将液体提供到所述空间，所述入口包括利用板元件在阻挡元件中与所述空间隔开的腔室，所述板元件具有多个通孔，该通孔在所述腔室和所述空间之间延伸，液体从所述通孔流过。
根据本发明的另一个方面，提供一种器件制造方法，包括：使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底上，其中液体被供给到投影系统的最后一个元件和基底之间的空间中，并且动态地改变从所述空间引出液体的速度和/或动态地改变液体供给的速度，从而使所述空间内的液体高度保持在预定的最小值和预定的最大值之间。
根据本发明的另一个方面，提供一种器件制造方法，包括：使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底上，其中液体被供给到投影系统的最后一个元件和基底之间的空间中，通过引出装置从所述空间引出液体，该引出装置包括二维的孔阵列。
附图说明
现在仅仅通过举例的方式，参考随附的示意图描述本发明的各个实施例，其中相应的参考标记表示相应的部件，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的光刻装置；
图2和3示出了一种在现有技术的光刻投影装置中使用的液体供给系统；
图4示出了根据另一种现有技术的光刻投影装置的液体供给系统；
图5示出了在欧洲专利申请No.03252955.4中公开的密封元件；
图6以截面的方式示意性地示出了本发明的密封元件；
图7a和b以平面图的方式示出了本发明的密封元件；
图8a-c示出了在流动方向流过密封元件的浸液随孔径与板厚度比例的变化；
图9a-e示出了根据本发明的溢出部的不同实施例；
图10a-e示出了根据本发明的液体引出装置的不同实施例；
图11示出了控制密封元件中的浸液的控制系统。
具体实施方式
图1示意性地表示了根据本发明的一个实施例的光刻装置。该装置包括照明系统(照明器)IL，其配置成调节辐射光束B(例如UV辐射或DUV辐射)。一支撑结构(例如掩模台)MT配置成支撑构图装置(例如掩模)MA，并与配置成依照某些参数将该构图装置精确定位的第一定位装置PM连接。一基底台(例如晶片台)WT配置成保持基底(例如涂敷抗蚀剂的晶片)W，并与配置成依照某些参数将基底精确定位的第二定位装置PW连接。一投影系统(例如折射投影透镜系统)PS配置成将由构图装置MA赋予给辐射光束B的图案投影到基底W的靶部C(例如包括一个或多个管芯)上。一参考框架RF配置成支撑投影系统PS。
照明系统可以包括各种类型的光学装置，例如包括用于引导、整形或者控制辐射的折射光学装置、反射光学装置、磁性光学装置、电磁光学装置、静电光学装置或其它类型的光学装置，或者其任意组合。
支撑结构可以支撑例如承受构图装置的重量。它以一种方式保持构图装置，该方式取决于构图装置的定向、光刻装置的设计以及其它条件，例如构图装置是否保持在真空环境中。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其它夹紧技术来保持构图装置。支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的。支撑结构可以确保构图装置例如相对于投影系统位于期望的位置。这里任何术语“中间掩模版”或者“掩模”的使用可以认为与更普通的术语“构图装置”同义。
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够给辐射光束在其截面赋予图案从而在基底的靶部中形成图案的任何装置。应该注意，赋予给辐射光束的图案可以不与基底靶部中的期望图案精确重合，例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征。一般地，赋予给辐射光束的图案与在靶部中形成的器件如集成电路的特殊功能层相对应。
构图装置可以是透射的或者反射的。构图装置的实例包括掩模，可编程反射镜阵列，以及可编程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个实例采用微小反射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向反射入射的辐射光束。倾斜的反射镜可以在由反射镜矩阵反射的辐射光束中赋予图案。
这里使用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投影系统，包括折射光学系统，反射光学系统、反折射光学系统、磁性光学系统、电磁光学系统和静电光学系统，或其任何组合，如适合于所用的曝光辐射，或者适合于其他方面，如浸液的使用或真空的使用。这里任何术语“投影透镜”的使用可以认为与更普通的术语“投影系统”同义。
如这里所指出的，该装置是透射型(例如采用透射掩模)。或者，该装置可以是反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。
光刻装置可以具有两个(双台)或者多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多台式”装置中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。
参考图1，照明器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。辐射源和光刻装置可以是独立的机构，例如当辐射源是受激准分子激光器时。在这种情况下，不认为辐射源构成了光刻装置的一部分，辐射光束借助于光束输送系统BD从源SO传输到照明器IL，所述光束输送系统包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，辐射源可以是光刻装置的组成部分，例如当源是汞灯时。源SO和照明器IL，如果需要连同光束输送系统BD一起可以称作辐射系统。
照明器IL可以包括调节装置AD，用于调节辐射光束的角强度分布。一般地，至少可以调节在照明器光瞳平面上强度分布的外和/或内径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照明器IL可以包括各种其它装置，如积分器IN和聚光器CO。照明器可以用于调节辐射光束，从而该光束在其横截面上具有期望的均匀度和强度分布。
辐射光束B入射到保持在支撑结构(如掩模台MT)上的构图装置(如掩模MA)上，并由构图装置进行构图。横向穿过掩模MA后，辐射光束B通过投影系统PS，该投影系统将光束聚焦在基底W的靶部C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量器件、线性编码器或电容传感器)的辅助下，可以精确地移动基底台WT，从而在辐射光束B的光路中定位不同的靶部C。类似地，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出，但是其可以是干涉测量器件、线性编码器或电容传感器)来使掩模MA相对于辐射光束B的光路精确定位。一般地，借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可以实现掩模台MT的移动，其中长行程模块和短行程模块构成第一定位装置PM的一部分。类似地，利用长行程模块和短行程模块可以实现基底台WT的移动，其中长行程模块和短行程模块构成第二定位装置PW的一部分。在步进器的情况下，其与扫描装置相对，掩模台MT可以只与短行程致动装置连接，或者固定。可以使用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2对准掩模MA与基底W。尽管如所示出的基底对准标记占据了指定的靶部，它们也可以设置在各个靶部(这些标记是公知的划线对准标记)之间的空间中。类似地，在其中在掩模MA上提供了超过一个管芯的情况下，可以在各个管芯之间设置掩模对准标记。
所示的装置可以按照下面模式中的至少一种使用：
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT基本保持不动，而赋予辐射光束的整个图案被一次投影到靶部C上(即单次静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动基底台WT，使得可以曝光不同的靶部C。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靶部C的尺寸。
2.在扫描模式中，当赋予辐射光束的图案被投影到靶部C时，同步扫描掩模台MT和基底台WT(即单次动态曝光)。基底台WT相对于掩模台MT的速度和方向通过投影系统PS的放大(缩小)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靶部的宽度(沿非扫描方向)，而扫描动作的长度确定了靶部的高度(沿扫描方向)。
3.在其他模式中，当赋予辐射光束的图案被投影到靶部C上时，掩模台MT基本保持不动地支撑可编程构图装置，同时移动或扫描基底台WT。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且在每次移动基底台WT之后，或者在扫描期间两个相继的辐射脉冲之间根据需要更新可编程构图装置。这种操作模式可以容易地应用于采用可编程构图装置的无掩模光刻中，所述可编程构图装置例如是上面提到的可编程反射镜阵列型。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变化，或者采用完全不同的使用模式。
图6示出了本发明的密封元件或阻挡元件12。在投影系统的光轴径向外侧，提供多个入口124，通过该入口可以将浸液500提供到投影系统PS和基底W之间的空间11中。然后在密封元件12的底面80上提供液体去除装置180，例如在2004年8月19日提交的美国专利申请10/921,348中所公开的，在此将该文献全文引入作为参考。在液体去除装置180的径向外侧设置凹进部320，该凹进部通过入口322与大气相通，通过出口324与低压源连接。在凹进部320径向外侧提供一气刀420。2005年1月14日提交的美国专利申请60/643,626中详细描述了这三种装置在密封元件12的底面80上的布置，在此将该文献全文引入作为参考。密封元件12的顶部内表面是垂直延伸的突出部或堤状件220，浸液500可以从该突出部上方流进溢出区域222中，然后通过与孔口228连接的低压源从孔阵列224引出。
图6是密封元件12的示意性截面。上述五个元件不必都围绕密封元件的整个周围。对于浸液入口124和液体出口或引出装置(即堤状件220/孔阵列224)尤其如此。正如在图7a中所看到的，这些元件可以有利地仅围绕密封元件12的局部内周边布置，期望的是彼此相对布置。正如从附图中所看到的，液体入口124和液体出口距基底W的距离不同。液体入口124和/或液体出口的长度与密封元件12的内周边的合适比例是小于1/2，期望的是小于1/3。期望的是，液体入口124和/或液体出口的长度与密封元件12的内周边的比例大于1/20，更期望的是大于1/15或1/10。这将有助于产生无湍流的层流的浸液，所述浸液从入口124横过投影系统PS和基底之间的空间11(即横向流动)经过靶部TP，辐射光束透过该靶部对基底进行成像，然后通过孔阵列224流出所述空间。还可以通过在密封元件12的与入口124相对一侧上提供液体引出装置180，使浸液流动横过空间11，但是也可以不必这样。可替换地，引出装置180可以围绕整个周边进行定位，可以与入口124相对地施加有较大引出压力。图7b示出了另一个实施例，其中围绕阻挡元件12的内周边提供了三个液体出口或引出装置224。这三个出口间隔大约120°定位，同时最大的出口与液体入口124相对，而另两个出口较小，并定位在入口124的两侧。
现在参考图6和8详细描述将液体提供到液体入口124的方式和液体入口124本身的设计。正如在图6中所看到的，通过入口128将浸液提供到密封元件12中。通过将浸液压过孔121可以在浸液中形成第一压降，所述孔使第一腔室120与第二腔室122流体连通。实际上孔121是在板123中形成的多个单独的小孔，板123分开腔室120和122。在示出的实施例中以规则的一维阵列的方式布置该多个小孔121，但是也可以使用其他的布置，例如两个或多行平行的相互叠置的小孔121。小孔121将流动在板126(该板将腔室122与空间11隔开)上沿切线方向分布并确保在孔阵列124的整个宽度上的均匀流动，而不管供给源128的结构。当浸液进入第二腔室122时，其通过孔124进入投影系统PS和基底W之间的空间11中。所述孔124以(规则的)二维阵列的方式布置在密封元件12的板126中。这样可以在空间11内形成平行、均匀的流动。孔阵列124可以朝板126的底面80定位，期望的是当密封元件12在使用时，其低于投影系统PS的高度。
本发明人已经发现，在控制浸液离开腔室122的方向的过程中，可以考虑孔124的直径d与外部板126的厚度t的比例。即使是在当所有的孔124都在一个与使用中的基底W平行的平面内穿过板126的情况下也是这样。
正如从图8a所看到的，如果孔124的直径大于外部板126的厚度t，流动的浸液可以如箭头127所示的角度离开，其与基底W的表面不平行。在图8b中，壁厚t等于孔124的直径，而在图8c中，孔124的直径d小于外壁126的厚度t。已经发现，孔径应该小于板126的厚度。典型地，对于平行于基底表明和平行于板126(该板126不必是垂直定向的，其可以如所示的那样倾斜)中机械加工的孔的方向离开的流动来说，板厚度为大约0.4毫米，孔124的直径为大约0.15毫米。该尺寸在具有足够小的孔124以形成足够大的压降和具有足够厚的板厚度以获得期望的硬度之间平衡。因此，和现有技术的设计相比，可以产生更大的层流，该层流具有较低的速度和较小的混合。通过在相对厚的板中形成小孔有助于得到平行流。板厚度t和孔径d的期望比例是至少1∶2.5，使得可以沿与孔轴线相同的方向引导流动。这些孔机械加工(钻孔)成大体上彼此平行和大体上与基底W的平面平行以及大体上与其穿过的板126的表面垂直。可以使用激光将这些孔切割到小至20微米以及大到期望的数值。另一种在板中形成小孔的方法是通过电铸(电解沉积)例如镍。利用这种技术可以在厚度在10微米至1毫米之间的片材中形成直径为5至500微米的孔。这种技术可以用来形成在本说明书中其他地方描述的入口和出口。但是，与其他的制造方法不同，使用这种方法难以精确地对准通孔的轴线。
已经发现，孔的数量和其轴线与外部板126的角度以及其直径对液体流动的方向都会有影响。一般地，在单个孔的情况下，可以将流动稍微偏离孔轴线朝板那侧引导，孔轴线与板可以形成一个锐角，也就是在图8中，如果孔轴线与基底W平行，从水平位置朝基底稍微向下。存在的孔越多，所述的影响越大。这种影响可以在许多应用(例如空气吹淋器、净化罩)中对任何类型的液体流动再定向，由此消除或减小对叶片或偏转板或使用柯恩达效应的需要。这种影响是如此大以致它能够抵抗重力而起作用。可以认为这种影响的起因是大量的不对称流体射流的相互作用。当流体流动到大量相同的流体中时，还会产生流动偏转，因此在茶水沿茶壶的喷嘴泄漏的地方，流体偏转与茶壶泄漏问题无关。如果外壁126是垂直的，孔124的轴线应该与基底W的上表面平行。如果如所示出的包括外壁126，以便获得与基底表面平行的流动，已经发现孔124的轴线应该背离基底的顶面倾斜大约20度，期望的范围是5至40度。
两级压降(当液体流过孔121时，存在所描述的压降，很明显当液体流过孔124时，也将存在一个压降)布置成位于整个供给宽度和供给高度上。通过这种方式，第一压降可以确保在孔124上提供均匀的流动，而不管供给通道的结构(即入口128和腔室120之间的通道)，如上所述的。
层流是期望的，因为它可以防止浸液再循环，该再循环会导致这些液体的再循环区域变得比其余液体更热或更冷，因而具有不同的折射率或者导致抗蚀剂的某些区域比其他区域更多地被浸液溶解(即浸液中抗蚀剂的不均匀浓度可能改变浸液的折射率)，还可以防止将抗蚀剂传输到投影透镜。
期望的是，板126中孔的密度数量级为每平方毫米15个孔。每平方毫米1至30个孔是期望的。
在现有技术的密封元件中，液体从密封元件12的底面80引出或者从位于限定空间11的密封元件12的内壁中的单个出口引出。该出口可以是围绕密封元件12的内表面的整个周边的一维孔阵列，或者可以是围绕周边的环形槽。这种类型的液体引出的一个问题是密封元件的内壁中的孔引出或者不引出，在引出和不引出之间的转换可能导致密封元件12不期望地振动。已经提出的一种技术方案在欧洲专利申请No.04256585.3中公开，在此将其全文引入作为参考。在该文献中，提供了与图6中所示类似的堤状件220。这里，如果空间中浸液500的高度上升超过堤状件的高度，它将溢出堤状件流入液池或溢出位于堤状件后面并具有比堤状件更低高度的溢出部222。然后可以从溢出部222去除浸液。此外这种系统的一个难题是引出可能发生也可能不发生，因此难以控制引出的量，导致偶尔的溢出。
在本发明中，在密封元件12的壁中提供二维的孔阵列或网孔224，液体可通过该孔阵列或网孔引出。溢出堤状件220或者流到较低高度的第二孔阵列224上方的浸液利用引出装置228引出。期望的是使用密封元件的壁中的不均匀孔阵列，其中每单位面积的孔的数量和/或孔的尺寸从距离基底最远的最小值增大到最接近基底或在最低位置的最大值。这样对于流过板上最低高度的孔阵列的浸液存在的阻力较小，而对于在较高高度的空气存在较大的阻力。因此通过利用孔分布(尺寸或密度或两者)的垂直梯度，随着垂直高度的增加可以增大板对流动的阻力。空气流动穿过孔而挤出水的问题和进行高度控制的难题就解决了。图9a-e就示出了这种实施例。在图10a-e示出的可替换实施例中，没有提供堤状件，只要浸液的高度超过较低的孔阵列224，就可以去除浸液。正如图7a和b所示出的，图9a-e和10a-e示出的引出装置可以仅布置在密封元件12的内周边的一部分圆周上，期望的是与入口124相对。但是，很明显地，图9a-e和10a-e示出的出口可以布置在密封元件12的整个内周边上。在后一个实施例中可以将不同水平的负压提供给围绕密封元件周边的出口228，由此围绕密封元件12的内周边设置不同的引出速度。通过改变围绕密封元件12的整个周边延伸的引出装置的压力，或者通过仅仅对局部引出装置设置压力来设置不同的引出速度能够有助于促进浸液从入口124层流地经过靶部TP，然后从引出装置流出。
孔阵列224可以包括其直径数量级在0.1至0.5毫米之间的孔。孔密度为每平方毫米0.25至0.5个是期望的。使用二维的孔阵列的优点是更容易控制浸液11，因为浸液高度越高，孔阵列224中浸湿的孔就越多，从而可以得到较高的引出速度。相反地，较低高度的浸液将浸湿较少的孔，由此可以得到较低的引出速度。通过这种方式，可以自动调节浸液的引出速度，而不需要在出口228调节引出速度。当孔阵列224是垂直的或者至少部分垂直定向的时候尤其如此。使用堤状件220允许孔阵列224延伸到比堤状件更低的高度，从而增大引出能力。如果阻挡元件12由亲液材料(当浸液为水时是亲水材料)制成，可以使由于表面张力效应引起的液体高度增加最小化。
溢出部220允许浸液突然和短时间增加，而没有溢出的危险。例如，在将基底W或密封盘向上移动靠近密封元件12表面的程中，空间11的容积将突然减小，因此浸液高度将升高。沟槽222可以在引出浸液时容纳一些该过量液体。
应该理解可以提供孔阵列310作为网孔或等同物。
对于引出装置中堤状件的实施例，图9a-e示出了的不同结构。在图9a中，浸液在由引出装置228引出之前进入容积330。相反地，在图9b的设计中，其布置成浸液在从出口228引出之前进入狭小间隙340。由于毛细力，间隙340会完全充满浸液(如果其设计得足够狭小)，并且如果负压与孔224的尺寸匹配，就可以防止在引出的浸液中形成气泡或在引出的浸液中包含气泡，由此使引出流形成单相的流动，同时可以防止不利的振动。图9c和9d中示出了其中形成有孔阵列224的壁的不同角度。在图9e中，将顶板223增加到溢出区域上方，由于液体的抽吸更接近投影系统PS，所以增强了引出能力，其中液体弯月形部可尽量遵循投影系统的轮廓。这些图形的目的是为了说明许多结构都是可能的，这些结构仍然具有本发明的特征。
图10a-e示出了没有堤状件220的各种实施例。形成有孔阵列224的壁的任何倾斜角度都是可能的，并示出了流到出口228的浸液路径的不同结构。例如，在图10b中，间隙340与图9b中的间隙类似，使得单相的流动引出是可能的，在图10e中，顶板223与图9e中的类似。
另一种有助于使浸液溢出的危险最小化的方式示出于图11中。在图11中示出的系统通过动态地改变引出和供给速度，可以使输入浸液的量与去除浸液的量相匹配。正如所看到的，通过入口128将浸液提供到密封元件12，并通过如上面参考图6描述的出口184、228和328去除浸液。具有可控的供给允许更加灵活的操作条件。例如，通过出口328排出的流动速度允许有多种变化，即使引出系统224不具有足够的能力来处理最大的流量，也不一定会导致溢出，因为可以减小浸液的供给来进行补偿。即使在恒定的供给流量的情况下，可控的引出也是期望的，因为不同的操作条件(例如沿不同方向的扫描)可能导致不同的泄出或引出参数，它可通过改变引出实现。每个引出口包括可孔的阀1228、1184、1328。出口228、128、328都通过所示出的阀与低压源2228、2148、2328连接。引出的浸液被导流入蓄液槽1500，如果要再循环浸液，该蓄液槽可以作为入口1248的来源。供给可以利用阀1128进行控制，溢出到蓄液槽1500的路径具有控制溢出的阀1148。
水位控制机构允许通过液体引出装置180和凹进部引出装置320改变浸液的供给速度和从溢出部224的引出。每个阀1228、1148、1128、1184、1328都是可调节阀，但是它们也可以是可开或关的阀。通过改变施加的负压、使用阀控制负压、或者通过改变阀1128、1184、1328、或者通过改变通向大气的旁路(也如图11所示)可以改变引出的量。
有三种选择来确定何时需要动态的控制动作。它们是直接反馈、间接反馈和前馈，在直接反馈中测量浸液高度，在间接反馈中测量来自每个引出装置的引出流，在前馈中使用引出流的知识和操作条件在条件改变时调节供给和/或引出流。
水位可以多种方式进行测量，例如通过蓄液槽1500或空间11中的浮标，或者通过测量密封元件12底部的水压。利用反射和对浸液上表面的声信号或光信号的检测可以确定水面的位置。此外，还可以测量声信号、光信号或电信号的吸收或发射作为水量的函数，或者测量在空间11中已知位置处所浸入的导线的热损失，导线浸入得越深，热损失越大。
尽管在本申请中可以具体参考使用该光刻装置制造IC，但是应该理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，它可用于制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等等。应该理解，在这种可替换的用途范围中，这里任何术语“晶片”或者“管芯”的使用应认为分别可以与更普通的术语“基底”或“靶部”同义。在曝光之前或之后，可以在例如涂布-显影装置(通常将抗蚀剂层施加于基底上并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工具)、计量工具和/或检验工具中对这里提到的基底进行处理。在可应用的地方，这里的公开可应用于这种和其他基底处理工具。另外，例如为了形成多层IC，可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语基底也可以指已经包含多个已处理的层的基底。
尽管在上面可以具体参考在本申请的光学光刻法过程中使用本发明的实施例，但是应该理解本发明可以用于其它应用，例如压印光刻法，在本申请允许的地方，本发明不限于光学光刻法。在压印光刻法中，构图装置中的形貌限定了在基底上形成的图案。构图装置的形貌还可以挤压到施加于基底上的抗蚀剂层中，在基底上通过施加电磁辐射、热、压力或上述方式的组合可以使抗蚀剂硬化。在抗蚀剂硬化之后，可以将构图装置从抗蚀剂中移出而留下图案。
这里使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365，248，193，157或者126nm的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
在本申请中术语“透镜”可以表示任何一个各种类型的光学装置或其组合，包括折射光学装置、反射光学装置、磁性光学装置、电磁光学装置和静电光学装置。
尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解可以不同于所描述的实施本发明。例如，本发明可以采取计算机程序的形式，该计算机程序包含一个或多个序列的描述了上面所公开的方法的机器可读指令，或者包含其中存储有这种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)。
本发明可以应用于任何湿浸式光刻装置，特别地但不唯一的，可以应用于上面提到的那些类型的光刻装置。
上面的描述是为了说明，而不是限制。因此，对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离下面描述的权利要求的范围的条件下，可以对所描述的发明进行各种修改。

Claims (26)

1.一种光刻装置，包括：
配置成保持基底的基底台；
配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部的投影系统；和
阻挡元件，其具有围绕投影系统的最后一个元件和基底台之间的空间的表面和一底面，所述阻挡元件配置成将液体限制在最后一个元件和基底之间的空间中，所述阻挡元件包括配置成将液体提供到所述空间的多个液体入口、配置成从所述空间去除液体的液体出口和所述底面上的液体去除装置，其中所述多个液体入口和液体出口围绕所述表面的内周边的一部分延伸，以使得所述液体入口和液体出口仅围绕所述内周边的局部布置，并彼此相对。
2.如权利要求1所述的光刻装置，其中所述一部分小于大约1/2。
3.如权利要求1所述的光刻装置，其中所述一部分小于大约1/3。
4.如权利要求1所述的光刻装置，其中所述一部分大于大约1/20。
5.如权利要求1所述的光刻装置，其中所述一部分大于大约1/15。
6.如权利要求1所述的光刻装置，其中液体入口和液体出口沿围绕内周边的所述表面的不同部分定位。
7.如权利要求1所述的光刻装置，其中液体出口布置成在按照内周边的方向沿所述液体出口的长度提供变化的液体引出速度。
8.如权利要求7所述的光刻装置，其中大体上与液体入口相对地提供最大引出速度。
9.一种光刻装置，包括：
配置成保持基底的基底台；
配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部的投影系统；和
阻挡元件，其具有围绕投影系统的最后一个元件和基底台之间的空间的表面和一底面，所述阻挡元件配置成将液体限制在最后一个元件和基底之间的空间中，所述阻挡元件包括配置成将液体提供到所述空间的液体入口和配置用于从所述空间去除液体的液体出口，所述液体入口和液体出口仅围绕包围所述空间的所述表面的内周边的局部布置，并彼此相对，该入口包括利用板元件在阻挡元件中与所述空间隔开的腔室，所述板元件形成至少部分所述表面，并具有多个通孔，该通孔在所述腔室和所述空间之间延伸，以便液体从其中流过。
10.如权利要求9所述的光刻装置，其中多个通孔在板元件中形成二维阵列。
11.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的直径不大于板元件的厚度。
12.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的直径不大于板元件厚度的大约0.75倍。
13.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的直径不大于板元件厚度的大约0.5倍。
14.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的密度是每平方毫米至少1个通孔。
15.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的直径范围是大约0.005至大约1毫米。
16.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的直径是大约0.05至大约1毫米。
17.如权利要求9所述的光刻装置，其中板的厚度范围是大约0.01至大约5毫米。
18.如权利要求9所述的光刻装置，其中板的厚度范围是大约0.1至大约5毫米。
19.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的轴向大体上与基底平行。
20.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的轴向大体上与所述表面垂直。
21.如权利要求9所述的光刻装置，其中各通孔的轴向大体上是平行的。
22.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔的轴向背离基底朝投影系统倾斜大约5°至大约40°。
23.如权利要求9所述的光刻装置，其中液体入口中的流动限制装置配置成在进入腔室入口的液体中形成第一压降。
24.如权利要求9所述的光刻装置，其中通孔沿所述周边的一部分延伸。
25.一种器件制造方法，包括：
使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底上，其中阻挡元件具有一底面和一围绕着对带图案的光束进行投影的投影系统的最后一个元件和基底之间的空间的表面，所述阻挡元件配置成在最后一个元件和基底之间的空间中限制液体；
通过多个液体入口将液体提供到所述空间；和
通过液体出口从所述空间去除液体，其中液体入口和液体出口中的每个围绕所述表面的内周边的一部分延伸，以使得所述液体入口和液体出口仅围绕所述内周边的局部布置，并彼此相对；
通过所述底面上的液体去除装置来去除液体。
26.一种器件制造方法，包括：使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底上，其中液体被供给到投影系统的最后一个元件和基底之间，所述液体由具有一表面和一底面的阻挡元件限制，通过一入口将液体提供到所述空间，所述入口包括在所述一表面中利用板元件在阻挡元件中与所述空间隔开的腔室，所述板元件具有多个通孔，该通孔在所述腔室和所述空间之间延伸，液体从所述通孔流过，所述液体从所述空间经由液体出口去除，其中液体入口和液体出口中的每个围绕所述表面的内周边的一部分延伸，以使得所述液体入口和液体出口仅围绕所述内周边的局部布置，并彼此相对，且所述液体通过设置在所述底面上的液体去除装置来去除。
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