TW201335723A - 泵系統、二氧化碳供應系統、抽取系統、微影裝置及元件製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種抽取系統，其包括：一泵，其用以沿著一導管將氣體抽汲至一止回閥，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開；一壓力感測器，其用以產生指示該泵與該止回閥之間的一氣體壓力之一信號；及一控制器，其經組態以在來自該壓力感測器之一信號指示出該泵與該止回閥之間的該氣體壓力低於某一量值時產生一停止信號。

Description

泵系統、二氧化碳供應系統、抽取系統、微影裝置及元件製造方法
本發明係關於一種泵系統、一種二氧化碳供應系統、一種抽取系統、一種微影裝置及一種元件製造方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化元件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化元件轉印至基板。
已提議將微影投影裝置中之基板浸潤於具有相對高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終器件與基板之間的空間。在一實施例中，液體為蒸餾水，但可使用另一液體。將參考液體來描述本發明之一實施例。然 而，另一流體可合適，特別是濕潤流體、不可壓縮流體，及/或折射率高於空氣之折射率(理想地，高於水之折射率)之流體。排除氣體之流體特別理想。此情形之要點係實現較小特徵之成像，此係因為曝光輻射在液體中將具有較短波長。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔徑(NA)且亦增加聚焦深度)。已提議其他浸潤液體，包括懸浮有固體粒子(例如，石英)之水，或具有奈米粒子懸浮液(例如，最大尺寸高達10奈米之粒子)之液體。懸浮粒子可能具有或可能不具有相似於或相同於懸浮有該等粒子之液體之折射率的折射率。可合適之其他液體包括烴，諸如，芳族、氟代烴及/或水溶液。
將基板或基板及基板台浸沒於液體浴中(參見(例如)美國專利第4,509,852號)意謂在掃描曝光期間存在必須被加速之大液體本體。此情形需要額外或更強大之馬達，且液體中之擾動可能導致不理想且不可預測之效應。
在浸潤裝置中，由流體處置系統、元件結構或裝置來處置浸潤流體。在一實施例中，流體處置系統可供應浸潤流體且因此為流體供應系統。在一實施例中，流體處置系統可至少部分地限制浸潤流體且藉此為流體限制系統。在一實施例中，流體處置系統可提供對浸潤流體之障壁且藉此為障壁構件，諸如，流體限制結構。在一實施例中，流體處置系統可創製或使用氣流，例如，以幫助控制浸潤流體之流動及/或位置。氣流可形成用以限制浸潤流體之密封件，因此，流體處置結構可被稱作密封構件；此密封構件 可為流體限制結構。在一實施例中，將浸潤液體用作浸潤流體。在彼狀況下，流體處置系統可為液體處置系統。關於前述描述，在此段落中對關於流體所定義之特徵的參考可被理解為包括關於液體所定義之特徵。
若浸潤液體由流體處置系統限制至投影系統下方之表面上之局域化區域，則彎液面可延伸於流體處置系統與該表面之間。若彎液面碰撞表面上之小滴，則此情形可在浸潤液體中引起氣泡夾雜。小滴可出於各種原因(包括由於自流體處置系統之洩漏)而存在於表面上。浸潤液體中之氣泡可(例如)藉由在基板之成像期間干涉投影光束而導致成像誤差。
為了處理此情形，可自彎液面徑向地向外提供二氧化碳。然而，二氧化碳可造成高於某一濃度之窒息且因此(例如)對人類有危害。
舉例而言，需要提供用於安全地處置二氧化碳之一或多個組件。
根據一態樣，提供一種抽取系統，該抽取系統包含：一泵，其用以沿著一導管將氣體抽汲至一止回閥，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開；一壓力感測器，其用以產生指示該泵與該止回閥之間的一氣體壓力之一信號；及一控制器，其經組態以在來自該壓力感測器之一信號指示出該泵與該止回閥之間的該氣體壓力低於某一量值時產生一停止信號。
根據一態樣，提供一種用於一微影裝置之抽取系統，該系統包含：一導管，其用於一氣流；一止回閥，其在該導管中，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開；一泵，其經組態以沿著該導管將該氣流抽汲至該止回閥；一連接器，其在該止回閥下游，該連接器經組態以將該導管以流體方式連接至一外部負壓源以自該導管接收該氣流，該連接器經組態以形成與該外部負壓源之一連接，該連接係以流體方式連接至一周圍大氣。
根據一態樣，提供一種泵系統，該泵系統包含：一液體潤滑式泵，其經調適以抽汲一氣體；一第一容器，其用以自該泵接收氣體及液體，該第一容器包含一排氣出口以通過該排氣出口而提供氣體且包含在該排氣出口下方之一溢流出口以通過該溢流出口而提供液體；一第二容器，其係與該溢流出口進行流體連通，該第二容器包含一排泄出口；一泵，其在該排泄出口下游；及一止回閥，其在該泵下游，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開。
根據一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一流體處置系統，其用以將一液體提供至一投影系統之一最終器件與一對向表面之間的一空間，且具有一第一氣體出口以自該空間中之一液體彎液面徑向地向外供應一氣流；至少一第二氣體出口，其自該第一氣體出口徑向地向外以將一經溫度調節氣流供應至一物件上；及一控制系統，其包含一感測器以偵測在該至少一第二氣體出口處或上游之 流量及/或壓力，該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示出在該至少一第二氣體出口處或上游之流量及/或壓力低於某一量值時停止該氣流自該液體彎液面徑向地向外之該供應。
根據一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一體積，二氧化碳係自一個二氧化碳供應器而被供應至該體積；及一控制系統，其包含一感測器以偵測對該體積之試圖接取及/或該體積之不正確閉合，該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示對該體積之試圖接取及/或該體積之不正確閉合時停止二氧化碳至該體積之供應。
根據一態樣，提供一種二氧化碳供應系統，該二氧化碳供應系統用以將二氧化碳自一源供應至一元件，該供應系統包含：一供應管線，其用於使二氧化碳自該源流動至該元件；一閥，其在該供應管線中，該閥具有一敞開位置及一閉合位置，其中在該敞開位置中，氣體可沿著該供應管線而流動，且在該閉合位置中，氣體沿著該供應管線之該流動被阻擋；及一控制系統，其包含：一第一開關，其在該供應管線中以在該供應管線中之氣體之一第一流率或壓力下切換；及一第二開關，其在該供應管線中以在該供應管線中之氣體之一第二流率或壓力下切換，其中該控制系統經組態以在(i)來自該第一開關之一信號指示出該供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或(ii)來自該第二開關之一信號指示出該供應管線中之氣體低於該第二流率或壓力時將該閥自該敞開位置移動至該閉合位置。
根據一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一個二氧化碳供應系統，其用以將二氧化碳自一源提供至一元件；及一控制系統，其經組態以在發生以下各項中之一或多者時關斷該二氧化碳供應系統：(i)一壓力感測器產生指示出一抽取系統中之一泵與一止回閥之間的一氣體壓力低於某一量值之一信號；(ii)一感測器產生指示出在用以提供一經溫度調節氣流之一氣體出口處或上游之流率及/或壓力低於某一量值之一信號；(iii)來自一開關之一信號指示出該二氧化碳供應系統之一供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或低於一第二流率或壓力；及/或(iv)來自一感測器之一信號指示對二氧化碳係自該二氧化碳供應系統而被供應至之一體積之一試圖接取。
根據一態樣，提供一種抽取系統，該抽取系統包含：一導管，其用於一氣流；一止回閥，其在該導管中；一泵，其用以沿著該導管將該氣流抽汲至該止回閥；一壓力感測器，其用以產生指示出該泵與該止回閥之間的該導管中之一氣體壓力低於某一量值之一信號；及一控制器，其係以信號方式連接至至少該壓力感測器，且經組態以在接收到由該壓力感測器產生之該信號時產生一停止信號。
根據一態樣，提供一種控制二氧化碳之供應之方法，其中在發生以下各項中之一或多者時關斷該二氧化碳供應：(i)一壓力感測器產生指示出一抽取系統中之一泵與一止回閥之間的一氣體壓力低於某一量值之一信號；(ii)一感測器產生指示出在用以提供一經溫度調節氣流之一氣體出口 處或上游之流率及/或壓力低於某一量值之一信號；(iii)來自一開關之一信號指示出一個二氧化碳供應系統之一供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或低於一第二流率或壓力；及/或(iv)來自一感測器之一信號指示對二氧化碳係自一個二氧化碳供應系統而被供應至之一體積之一試圖接取。
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包含：-照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或DUV輻射)；-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化元件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位圖案化元件MA之第一定位器PM；-支撐台，例如，用以支撐一或多個感測器之感測器台，或經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈基板)W之基板台WT，該支撐台連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該台之表面(例如，基板W之表面)之第二定位器PW；及-投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化元件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或多個晶粒)上。
照明系統IL可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT固持圖案化元件MA。支撐結構MT以取決於圖案化元件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化元件MA是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件MA。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化元件MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構MT可確保圖案化元件MA(例如)相對於投影系統PS處於所要位置。可認為本文對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更通用之術語「圖案化元件」同義。
本文所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中創製圖案的任何元件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可能不會確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所創製之元件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化元件MA可為透射的或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式 化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解釋為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置為透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可為反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個或兩個以上台(或載物台或支撐件)之類型，例如，兩個或兩個以上基板台，或一或多個基板台與一或多個感測器或量測台之組合。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用多個台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。微影裝置可具有可以相似於基板台、感測器台及量測台之方式並行地使用之兩個或兩個以上圖案化元件台(或載物台或支撐件)。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源SO為準分子雷射時，輻射源SO與微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源SO形成微影 裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源SO為水銀燈時，輻射源SO可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常，可調整照明器IL之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器IL可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。相似於輻射源SO，可能認為或可能不認為照明器IL形成微影裝置之部件。舉例而言，照明器IL可為微影裝置之整體部件，或可為與微影裝置分離之實體。在後者狀況下，微影裝置可經組態以允許照明器IL安裝於其上。視情況，照明器IL可拆卸且可被分離地提供(例如，由微影裝置製造商或另一供應商提供)。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化元件(例如，光罩)MA上，且係由圖案化元件MA圖案化。在已橫穿圖案化元件MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，可準 確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化元件MA。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化元件MA及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分C之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地，在一個以上晶粒提供於圖案化元件MA上之情形中，圖案化元件對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束B之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束B之圖案投影 至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分C之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度(及曝光場之大小)判定目標部分C之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化元件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可在製造具有微米尺度或甚至奈米尺度特徵之組件時具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。
用於在投影系統PS之最終器件與基板之間提供液體之配置可分類成三種通用類別。此等類別為浴類型配置、所謂 局域化浸潤系統及全濕潤浸潤系統。在浴類型配置中，基板W之實質上全部及(視情況)基板台WT之部分被浸沒於液體浴中。
局域化浸潤系統使用液體供應系統，在液體供應系統中液體僅提供至基板之局域化區域。由液體填充之空間的平面圖小於基板之頂部表面的平面圖，且經填充有液體之體積相對於投影系統PS保持實質上靜止，而基板W在彼體積下方移動。圖2至圖5展示可用於此系統中之不同供應元件。存在密封特徵以將液體密封至局域化區域。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種已提議以安排此情形之方式。
在全濕潤配置中，液體未受限制。基板之整個頂部表面及基板台之全部或部分被覆蓋於浸潤液體中。覆蓋至少該基板之液體之深度小。液體可為在基板上之液體膜，諸如，液體薄膜。浸潤液體可供應至投影系統及面對該投影系統之對向表面或供應於該投影系統及該對向表面附近(此對向表面可為基板及/或基板台之表面)。圖2至圖5之液體供應元件中任一者亦可用於此系統中。然而，密封特徵不存在、未被啟動、不如正常一樣有效率，或以其他方式對於將液體僅密封至局域化區域無效。
如圖2及圖3所說明，液體係由至少一入口供應至基板上，較佳地，沿著基板相對於最終器件之移動方向。液體在已傳遞於投影系統下方之後由至少一出口移除。隨著在-X方向上於器件下方掃描基板，在器件之+X側處供應 液體且在-X側處吸取液體。圖2示意性地展示如下配置：液體係經由入口被供應且在器件之另一側上由連接至低壓力源之出口被吸取。在圖2之說明中，沿著基板相對於最終器件之移動方向供應液體，但無需為此狀況。圍繞最終器件而定位之入口及出口之各種定向及數目係可能的；圖3中說明一實例，其中圍繞最終器件以規則圖案來提供在任一側上的入口與出口之四個集合。應注意，圖2及圖3中藉由箭頭來展示液體之流動方向。
圖4展示具有局域化液體供應系統之另外浸潤微影解決方案。液體係由投影系統PS之任一側上之兩個凹槽入口供應，且由經配置成自該等入口徑向地向外之複數個離散出口移除。入口可配置於中心具有孔之板中，且投影光束通過該孔被投影。液體係由投影系統PS之一側上之一個凹槽入口供應，且由投影系統PS之另一側上之複數個離散出口移除，從而在投影系統PS與基板W之間造成液體薄膜之流動。對將使用入口與出口之哪一組合的選擇可取決於基板W之移動方向(入口與出口之另一組合係非作用中的)。應注意，圖4中藉由箭頭來展示流體及基板之流動方向。
已提議之另一配置係提供具有液體限制結構之液體供應系統，液體限制結構沿著投影系統之最終器件與基板、基板台或此兩者之間的空間之邊界之至少一部分而延伸。圖5中說明此配置。
圖5示意性地描繪具有液體限制結構12之局域化液體供應系統或流體處置系統，液體限制結構12沿著投影系統之 最終器件與基板台WT或基板W之間的空間之邊界之至少一部分而延伸。(請注意，另外或在替代例中，除非另有明確陳述，否則在以下本文中對基板W之表面的參考亦指代基板台之表面)。液體限制結構12在XY平面中相對於投影系統實質上靜止，但在Z方向上(在光軸之方向上)可能存在某相對移動。在一實施例中，密封件形成於液體限制結構12與基板W之表面之間，且可為諸如氣體密封件(歐洲專利申請公開案第EP-A-1,420,298號中揭示具有氣體密封件之此系統)或液體密封件之無接觸密封件。
液體限制結構12使在投影系統PS之最終器件與基板W之間的空間11中至少部分地含有液體。對基板W之無接觸密封件16可圍繞投影系統PS之影像場而形成，使得將液體限制於基板W之表面與投影系統PS之最終器件之間的空間內。空間11係由定位於投影系統PS之最終器件下方且環繞投影系統PS之最終器件的液體限制結構12至少部分地形成。藉由液體入口13將液體帶入至在投影系統PS下方且在液體限制結構12內之空間中。可藉由液體出口13來移除液體。液體限制結構12可延伸至略高於投影系統之最終器件。液體液位上升至高於最終器件，使得提供液體緩衝。在一實施例中，液體限制結構12具有內部周邊，內部周邊在上部末端處緊密地符合投影系統或其最終器件之形狀且可(例如)為圈狀。在底部處，內部周邊緊密地符合影像場之形狀，例如，矩形，但無需為此狀況。
可藉由氣體密封件16而使在空間11中含有液體，氣體密 封件16在使用期間形成於障壁構件12之底部與基板W之表面之間。氣體密封件係由氣體形成。在壓力下經由入口15而將氣體密封件中之氣體提供至障壁構件12與基板W之間的間隙。經由出口14而抽取氣體。氣體入口15上之過壓、出口14上之真空位準及間隙之幾何形狀經配置成使得在內部存在限制液體之高速氣流16。氣體對在障壁構件12與基板W之間的液體之力使在空間11中含有液體。入口/出口可為環繞空間11之環形凹槽。環形凹槽可連續或不連續。氣流16對於使在空間11中含有液體有效。全文據此以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中揭示此系統。在一實施例中，液體限制結構12不具有氣體密封件。
本發明之一實施例可應用於任何流體處置結構，包括(例如)美國專利申請公開案第US 2006-0158627號、第US 2006-0038968號、第US 2008-0212046號、第US 2009-0279060號、第US 2009-0279062號、第US 2004-0207824號及第US 2010-0313974號以及2010年10月18日申請之美國專利申請案第61/394,184號所揭示之流體處置結構，前述各案中每一者之全文據此以引用之方式併入本文中。
諸如上文參看圖2至圖5所描述之局域化區域流體處置系統的局域化區域流體處置系統可遭受至空間11中之氣泡夾雜。可看出，舉例而言，彎液面320延伸於流體處置系統12與在流體處置系統12下方之表面之間。相似地，舉例而言，彎液面400延伸於流體處置系統12與投影系統PS之表 面之間。圖5所說明之彎液面320界定空間11之邊緣。當彎液面320碰撞表面上之小滴(例如，已逸出空間11之液體小滴)時，氣體氣泡可夾雜至空間11中。氣泡至空間11中之夾雜係有害的，此係因為氣體氣泡可導致成像誤差，例如，在氣泡隨著投影光束傳遞通過浸潤液體而干涉投影光束時。小滴通常在如下至少三種情況中之一者下留在表面上：(a)當液體處置元件位於基板W之邊緣之上時且當在液體處置元件與基板W之間存在相對移動時；(b)當液體處置元件隨著面對液體限制結構之對向表面之高度的步進改變而定位時且當在液體處置元件與對向表面之間存在相對移動時；及/或(c)歸因於(例如)在彎液面(例如)藉由超過對向表面之臨界掃描速率(亦即，相對於液體處置元件)而變得不穩定時在液體處置元件與對向表面之間的過高相對速率。
極小氣體氣泡可在到達空間11之曝光區域之前溶解於浸潤液體中。二氧化碳(CO2)相比於空氣氣泡通常溶解得較快；因此，某些尺寸之二氧化碳氣泡相比於相同大小之空氣氣泡將較快速地消失。溶解度比氮氣之溶解度大五十五(55)倍且擴散率為氮氣之擴散率之0.86倍的CO2氣泡通常將在比使相同大小之氮氣氣泡溶解之時間短三十七(37)倍的時間內溶解。
全文以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第US 2011-0134401號描述將在浸潤液體中於20℃及1大氣壓之總壓力下具有大於5×10-3莫耳/公斤之溶解度的氣體供應 至鄰近於空間11之區。其亦描述將在浸潤液體中於20℃及1大氣壓之總壓力下具有大於3×10-5 cm2 s-1之擴散率的氣體供應至鄰近於空間11之區。其亦描述將在浸潤液體中於20℃及1大氣壓之總壓力下擴散率與溶解度之乘積大於空氣之擴散率與溶解度之乘積的氣體供應至鄰近於空間11之區。
若氣體氣泡為在浸潤液體中具有高擴散率、溶解度或擴散率與溶解度之乘積的氣體，則其將快得多地溶解至浸潤液體中。因此，自彎液面320、400徑向地向外提供CO2來代替周圍空氣大氣將會縮減成像缺陷之數目，藉此允許較高產出率(例如，基板W相對於液體處置系統12之較高速率)及較低缺陷度。
2010年10月18日申請之美國專利申請案第61/394,184號描述提供經組態以將氣體(例如，二氧化碳)供應至鄰近於空間11之區(例如，供應至鄰近於空間11之體積，或朝向鄰近於空間11之區域)之氣體供應元件。詳言之，提供氣體，使得氣體存在於鄰近於彎液面320之區中，彎液面320延伸於對向表面與液體處置元件12之間。
至少在濃度方面高於周圍大氣之濃度的二氧化碳對人類安全造成風險。因此，應提供安全系統以幫助確保在微影裝置本端之大氣中之二氧化碳的百分比不會積聚至對人類安全造成風險之濃度。實際上，具有大於80%之濃度之二氧化碳的氣體通常必須不被釋放至大氣中。可使用洗滌器以自氣體取出二氧化碳以降低其濃度。在一替代或額外系 統中，可使氣體中之二氧化碳再循環。
歸因於敞開或斷裂連接以及歸因於閥之故障或諸如抽取泵之另一組件之斷裂的二氧化碳之洩漏係可能的。此等情形可導致危險的二氧化碳洩漏及(例如)在微影裝置本端之周圍大氣中至危險位準之後續積聚。
理想地，安全系統不使用感測器或探測器來偵測二氧化碳。此係因為：對於此系統，二氧化碳將已經逸出且自該系統洩漏。另外，感測器將需要對二氧化碳如此敏感而使得其可由人類呼氣抵銷，此情形明顯不理想。在本發明之一實施例中，一旦發生任何二氧化碳洩漏，就偵測到該二氧化碳洩漏，或若用以縮減原本可能積聚之二氧化碳之濃度的系統失效，則停止二氧化碳之供應。
在浸潤微影裝置中，通常在大氣壓力下或接近大氣壓力供應二氧化碳且將二氧化碳釋放至氣體環境中。本發明之一實施例應付此系統。
本發明之一實施例之系統劃分成四個部件。存在諸如圖6所說明之供應系統100、如圖7所說明的圍繞經供應有二氧化碳之體積600(圍繞流體處置結構12之體積)之安全系統，及如圖8所說明之抽取系統700。第四部件為經設計成供安全系統使用之中心安全控制器500。在一實施例中，安全控制器500獨立於任何其他系統控制，例如，任何基板台或投影系統PS之控制。
現在將參看圖6來描述二氧化碳供應系統100。在二氧化碳供應系統100中，安全控制器500在偵測到二氧化碳供應 系統100之供應管線110中之過高或過低氣體壓力時關斷二氧化碳之供應。
若供應管線110中之氣體壓力過高，則可能難以偵測洩漏。另外，若壓力過高，則此情形可指示壓力調節器130之故障、在閥被命令閉合之後未能閉合，或下文所描述之防護警告標示(lock-out-tag-out,LOTO)閥120之故障。
安全控制器500經組態以在供應管線110中之壓力被量測為過低時停止二氧化碳之流動。此情形指示洩漏之存在。
二氧化碳源105將氣體提供至系統100。舉例而言，使用硬管道將氣體輸送至手動LOTO閥120。壓力調節器130(可能地具有壓力計)在LOTO閥120下游。壓力調節器130用以針對所有可能供應壓力將二氧化碳之壓力達到實質上固定值。
出於安全原因，二氧化碳供應系統100具有兩個閥140、170。兩個閥140、170敞開，以便沿著供應管線110將二氧化碳供應至二氧化碳正被供應至之元件(例如，如在所描述實施例中之流體處置系統12)。在一實施例中，閥140、170為常閉閥，使得若信號丟失或電力供應丟失，則將截止二氧化碳之供應。在一實施例中，閥140、170係(例如)由常閉螺線管致動。閥140、170在安全控制器500之控制下敞開及閉合。
第一開關150在第一閥140下游之供應管線110中。第一開關150為流率或壓力開關。亦即，第一開關在供應管線110中之氣體之某一(例如，預定)流率或壓力下切換輸出。 在一實施例中，第一開關包含至少兩個開關151、152。此情形為內建式冗餘，使得若開關151、152中之一者出故障，則開關151、152中之另一者仍可將相關信號提供至安全控制器500。
若來自第一開關150之信號指示出供應管線110中之氣體流率或壓力過高(例如，高於預定流率或壓力)，則安全控制器500關閉二氧化碳之供應(下文所描述)。第一開關150有效地檢查具有壓力計之壓力調節器130是否正在正確地操作。若壓力過高，則可能將未偵測到供應管線110中之洩漏。
第二壓力或流率開關160提供於供應管線110中。若第二開關160將指示出供應管線110中之流率或壓力低於某一值(例如，預定值)之信號供應至安全控制器500，則將停止由二氧化碳供應系統100對氣體之供應。若在具有壓力計之壓力調節器130下游之供應管線110中偵測到低壓力，則此情形指示供應系統中之洩漏。類似於第一開關150，第二開關160可包含兩個開關。
流量限定件175在第二閥170下游。流量限定件175之目的係在流量限定件175下游發生大洩漏時縮減或最小化氣流。可提供可撓性耦接件178以將可撓性連接件178上游之組件連接至系統之剩餘部分。可撓性耦接件178允許將二氧化碳供應於一裝置之可相對於彼此而移動之兩個部件之間。可撓性耦接件178可在別處提供於供應管線110中。
可在供應管線110中提供各種組件，例如，加熱器交換 器180及壓力感測器190(其信號係由微影裝置之控制系統使用且不由安全控制器500使用)。亦提供另外開關200、230以指示供應管線110中之氣體壓力或流率是否低於某一(例如，預定)流率或壓力。此指示可指示洩漏之存在。在接收到此指示時，安全控制器500將關閉供應系統100。流率或壓力開關200提供於壓力感測器210及關聯質量流量控制器220上游。壓力感測器210可為壓力感測器或壓力開關。流率或壓力開關230提供於質量流量控制器220下游及流體處置系統12上游。
開關200、230確認出閥170正在正確地操作且判定是否存在氣體自第二開關160下游之供應管線110之任何洩漏。開關200判定是否存在氣體自質量流量控制器220上游之供應管線之任何洩漏。開關230檢查質量流量控制器220下游之洩漏。開關200、230以相同於開關160之方式而操作，且藉由以相同於第一開關150之方式包含各自為201、202、231、232之至少兩個開關而具有內建式冗餘。
在正常操作中，質量流量控制器220在微影裝置之控制器之控制下且基於來自壓力感測器210之信號而操作。然而，安全控制器500經組態以在偵測到二氧化碳洩漏或其他錯誤時關斷質量流量控制器220(亦即，將質量流率變成零)。此情形可在源105與質量流量控制器220之間的供應管線110中引起壓力積聚。為了應付此壓力積聚且縮減壓力位準，在源105與質量流量控制器220之間(在一實施例中，在閥170與質量流量控制器220之間)提供具有分支管 線閥240之分支管線。在安全控制器500之控制下，在停止質量流量控制器220之後，可藉由敞開分支管線閥240來縮減供應管線110中之壓力。彼氣體可被允許進入大氣中，或可被提供至諸如下文參看圖8所描述之抽取系統。在一實施例中，出於安全原因，分支管線閥240為常開閥。在一實施例中，分支管線閥240係(例如)由常閉螺線管致動。
使用壓力開關而非壓力感測器可使系統穩固。可藉由提供兩個閥140、170來增強系統之穩固性。使用壓力開關而非量測絕對壓力之感測器係因為此情形提供至安全控制器500中之數位輸入而非類比輸入。此情形總體上改良元件在穩固性方面之安全性。
使用分支管線閥240自供應管線110移除二氧化碳會引起壓降，使得由第一開關150量測之壓力足夠低以便使安全控制器500能夠重新開始二氧化碳之供應。
可使用壓力或流量控制。在壓力系統中，調節壓力而非流率。
現在將給出二氧化碳供應系統100之操作之更多細節。
首先，確保分支管線中之閥240閉合。在敞開閥140與檢查來自第二壓力開關160之結果以驗證出閥140已敞開之間進行某一時間(比如，3秒)之延遲。在已驗證出閥140已敞開之後，敞開第二閥170。在第二閥170已敞開之後，用壓力開關200來檢查壓力以判定閥170是否已正確地敞開及是否不存在洩漏。在第二閥170已敞開之驗證之後，可將質量流量控制器220設定至其設定點。在(比如)5秒之另外延 遲之後，壓力開關230檢查是否存在任何洩漏。開關160、200、230恆定地或規則地檢查當裝置正工作時是否存在任何氣體洩漏。
當二氧化碳供應待關斷(例如，裝置之去啟動或相似操作，或因為洩漏或其他緊急事故已由安全控制器500偵測)時，理想地進行某一次序之事件。首先，關斷質量流量控制器220或將其設定至每分鐘零公升之質量流率。在一時間延遲之後，閉合閥170。同時或此後不久，敞開分支管線中之閥240以釋放在質量流量控制器220閉合之時間與閥170閉合之時間之間已積聚於系統中之二氧化碳。在另外時間之後，檢查自開關200至安全控制器500中之輸入以看到壓力已下降。若氣體壓力已下降，則閉合閥140且敞開閥170。在某一時間(例如，3秒)之延遲之後，判定開關160之輸出以查看閥140是否已正確地閉合。在已判定出閥140正確地閉合之後，閉合閥170以及分支管線閥240，例如，在由開關160及/或200指示之壓力指示出壓力已下降時。
壓力開關150及200偵測系統是否以如上文所描述之方式在正常壓力範圍內操作。在一實施例中，在正常操作期間，二氧化碳壓力在壓力開關150及160處將為大約4.2 barg(巴計(bar gauge)，例如，高於周圍或大氣壓力的以巴為單位而量測之壓力)。系統係以如下方式予以設計：對於指定流量及周圍壓力，系統必須針對壓力開關150與壓力開關200之間的最大壓降為4.2-2.6=1.6巴的情況起作用。在正常操作期間，最小二氧化碳壓力在壓力開關200 處將為大約2.6 barg。若壓力低於2.4 barg，則在系統中可存在洩漏。若壓力開關150處之壓力高於5.0 barg，則存在洩漏未由壓力開關200偵測之風險。
在一實施例中，將由二氧化碳供應系統100供應之二氧化碳提供至諸如圖5詳細地所示之流體處置系統的流體處置系統12。如圖7所說明，通過流體處置結構12中自延伸於流體處置結構12與對向表面(例如，基板台WT1上之基板)之間的彎液面320徑向地向外之開口305而提供二氧化碳。自連接至抽取系統700之一或多個收集器(或回收)開口310中抽取自開口305徑向地向外移動之大多數二氧化碳。圖8中說明實例抽取系統700。
存在退出開口305之一些二氧化碳中未經由收集器開口310被抽取的機會。此情形之一實例係在台調換期間，其中以投影系統PS下方之另一台來交換基板台WT1。在調換期間，在交換台之間於對向表面中可存在間隙。提供該間隙可使由收集器開口310對通過開口350而供應之所有二氧化碳之回收困難。
若存在至二氧化碳被供應至之體積600中之大氣流，則未經回收二氧化碳之發生係可接受的。在一實施例中，自二氧化碳被供應至體積600所通過的開口305徑向地向外提供至少一氣體出口350。氣流可方便地為至基板台之頂部表面上之經溫度調節氣流。在一實施例中，氣流中之氣體係清潔的及/或乾燥的。離開氣體出口350之氣流到達基板台WT1之頂部表面之部分上，或當前不在投影系統下方的 基板台WT1之頂部表面上之物件上，如所說明。該氣體可用以溫度調節不在投影系統PS下方的基板台WT1之頂部表面。
只要離開氣體出口350之氣體之高流率繼續，此情形就將稀釋離開開口305之二氧化碳達足以使其不危險之程度。在氣體出口350處或上游提供感測器360。感測器360可為用以判定氣體之絕對壓力或流率之感測器，或可為在某一(例如，預定)流率或壓力下切換之壓力或流率開關。將來自感測器360之輸出信號提供至安全控制器500。若安全控制器500判定出離開氣體出口350之氣體流率不足夠(基於來自感測器360之信號)，則停止由二氧化碳供應系統100對二氧化碳之供應，如上文所描述。
可提供壓力或流率感測器或開關370以量測收集器開口310下游之流率或壓力。若自感測器370提供至安全控制器500之信號指示出收集器開口310下游之流量及/或壓力在某一(例如，預定)範圍外，則自二氧化碳供應系統100對二氧化碳之供應可由安全控制器500停止。
額外或替代安全特徵係圍繞二氧化碳被提供至之體積600提供壁375a、375b、375c。為了得到對體積600之接取，移動至少一壁375a、375b、375c。在一實施例中，至少該可移動壁為流體簾，諸如，氣體簾。提供可偵測一個壁375a、375b、375c相對於另一壁375a、375b、375c之移動之一或多個感測器380。體積600係由壁375a、375b、375c界限。感測器380經定位以偵測壁375a、375b、375c 中至少兩者之移動及/或不正確置放且藉此偵測壁375a、375b、375c中至少兩者之閉合。因此，感測器380經組態以偵測對體積之試圖接取及/或體積之不正確閉合。感測器380將信號提供至安全控制器500。若至安全控制器500之輸入指示出正試圖得到對體積600之接取或體積600之不正確閉合，則二氧化碳供應系統100在操作時可自動地關閉。由開關380提供之連鎖提供額外安全特徵，此係因為：若抽取系統有缺陷及/或來自氣體出口350之氣流不足夠，則體積600之底部處之二氧化碳濃度可相當高。
圖8展示根據本發明之一實施例的抽取系統700。抽取系統700連接至流體供應結構12之收集器開口310及/或圖6之分支管線閥240之退出口。
可提供抽取器702或抽空源。抽取器702可包括用以使氣體再循環及/或洗滌氣體之機構。抽取器702可為可經定位有微影工具之建築物或工廠之設備設施之部件。
可自收集開口310中抽取液體與氣體之混合物。在分離腔室710處首先使氣體與液體分離。分離腔室710可如全文據此皆以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第US 2005-0282405號及第US 2006-0082746號所揭示予以建構及配置。在一實施例中，在收集腔室710之底部處提供排泄件715以排去經收集液體。彼液體可被棄置或可被再循環或再用。
將氣體自分離腔室710提供至一或多個泵720a、720b。在一實施例中，提供兩個泵以便具有足夠容量。在一實施 例中，該等泵為水密封式，諸如在液體(例如，水)環泵中。此等泵720a、720b受到青睞以便達成高流率。該等泵包含金屬葉輪及金屬外殼，其係用液體(例如)水予以密封，使得實質上不存在金屬至金屬接觸且藉此存在很少磨損。該等泵以低磨損達成高效能(遍及葉輪葉片之尖端很少至無氣體回流)。此情形可引起液體與氣體一起離開泵720a、720b。起動液體在泵720a、720b中與二氧化碳接觸。因此，任何過量液體不能通過一敞開系統被排泄，此係因為二氧化碳亦可通過此敞開系統而洩漏。出於此目的，使過量液體與退出泵720a、720b之氣體一起轉向至第一容器730中。在第一容器730中，將來自泵720a、720b之輸出分離成液體及氣體。可使液體通過排泄件732而再循環回至泵720a、720b。可出於此目的而提供閥。可使用兩個液位偵測器735以便使液體液位736維持至低於溢流出口738。
氣體經由排氣出口739而離開第一容器730。排氣出口739提供於溢流出口738上方。因此，實質上無液體通過排氣出口739而離開第一容器730。
在收集開口310與泵720a、720b之間，洩漏之風險低，此係因為系統係在負壓下。在抽取器702中，自抽空系統700接收之氣流處於負壓。然而，需要在抽空系統700(其可為位於工廠建築物中之機器)與抽取器702(其可為工廠建築物之設備設施之部件)之間進行連接。抽取器702可必須服務於位於工廠全套設備中之許多不同機器。抽空系統 700及抽取器702中之兩個負壓可能不相同，且可能相對於彼此而變化。在一實施例中，在泵720a、720b(諸如，抽取連接器701)與抽取器702之間，包括經回收二氧化碳之氣流不在真空下。該流由於二氧化碳流之可變性質而亦可變(供應可在正常操作期間被接通及關斷)。因為該流可變，所以難以設計出諸如上文參看圖6所描述之一或若干閉合壓力開關之解決方案。
至抽取器702之連接可藉由局域周圍大氣而進行。舉例而言，至抽取器中之流入可高於自止回閥760下游之抽取連接器701之流出。抽取連接器701與抽取器702之間的連接可具有通向局域(例如，周圍)大氣之開口。在一實施例中，連接器701經組態以在無實體接觸的情況下以流體方式連接至抽取器702。在一實施例中，抽取器係圍繞抽取器702之入口開口而定位，但不接觸抽取器702之入口開口。因此，至抽取器中之淨氣體流入總是大於自抽取器702之氣體流出。以此方式，在抽空系統700與抽取器702之間的轉移期間二氧化碳逸出至周圍大氣中之風險縮減。
在排氣出口739下游提供止回閥760。止回閥760在抽取連接件701上游。當止回閥760上游之氣體高於某一(例如，預定)位準時，止回閥760敞開。此意謂在止回閥760敞開之前止回閥760上游之氣體壓力必須積聚。此情形允許可相似於感測器200之壓力感測器750定位於止回閥760上游以偵測洩漏。若由感測器750偵測之壓力低於某一量值，則此情形指示洩漏且將信號提供至安全控制器500。 壓力感測器750可為壓力開關或實際上可為兩個壓力開關，如圖8所指示且如上文(例如)參看圖6中之開關200所描述。止回閥760之開口壓力可(例如)為500 Pag(帕斯卡計)。
可在止回閥760下游提供壓力感測器770(例如，壓力開關)。壓力感測器770可與安全控制器500進行信號通信。壓力感測器770偵測抽取器702是否操作。若壓力感測器770偵測到壓力高於某一(例如，預定)值，則由二氧化碳供應系統100對二氧化碳之供應由安全控制器500停止。感測器770可為壓力開關或壓力感測器。若感測器770為壓力開關，則該開關可以相同於上文參看圖6所描述之開關150的方式而操作。
在操作中，在接通二氧化碳供應系統100與使用感測器750以偵測洩漏之存在之間可存在某一時間(例如，10秒)之延遲。此係因為可花費一些時間來使壓力積聚於第一容器730下游。
若第一容器730中之液體液位736低於溢流出口738(在一實施例中，應如此)，則二氧化碳可流出溢流出口738。為了減輕此情形，可在溢流出口738下游提供第二容器800。第二容器800經設計成總是至少部分地充滿液體(處於由感測器820判定之液位810)。感測器820可為可如關於用於第一容器730之液位偵測器738所描述而起作用的液位偵測器，惟下文所描述之內容除外。當液位810到達頂部感測器820時，自第二容器800中僅抽汲液體。出於此目的而提 供泵830。
為了減輕底部感測器820或用於泵830之控制器失效的情形，在泵830下游提供止回閥840。止回閥840僅在高於某一量值之上游壓力下敞開。該某一量值經選擇成使得此量值不能由泵830單獨地驅動之氣流達成(例如，該某一量值高於止回閥760之開口壓力加上在抽汲氣體時由泵830產生之壓力)。因此，二氧化碳可能不通過排泄件815而離開系統，即使允許第二容器800中之液體液位810完全地降掉亦如此。
圖9中展示抽取系統700之另一實施例。該實施例中之特徵以相同於圖8所示及參看圖8所描述之方式的方式而起作用，且相同特徵採取相同元件符號，除非本文另有描述。泵721以相同於泵720的方式而起作用，惟在所示配置中僅展示一個泵除外。可使用串聯或並聯之任何數目個泵，諸如，圖8之配置中之兩個泵720a、720b。
圖9之實施例不同於圖8之實施例之處在於：第一容器730至抽取器702之連接係直接的。該連接不藉由局域周圍大氣而進行。因此，第一容器730係由流體管線通過排氣出口739而連接至抽取器702。因為至排氣口之連接係直接的，所以無需止回閥來縮減洩漏二氧化碳之風險。相似於感測器200、750、770之壓力感測器755提供於流體管線中以偵測(例如)流體管線中之洩漏。若感測器755偵測到低於某一量值之壓力，則其指示洩漏且將信號提供至感測器755被連接至之安全控制器500。壓力感測器755可為壓力 開關或實際上可出於冗餘目的而為兩個壓力開關，如圖8所指示且如上文(例如)參看圖6中之開關200所描述。因為排氣出口739與抽取器702之間的流體管線連續，所以存在一個壓力感測器755或感測器集合。(此壓力感測器係與圖8所示之兩個壓力感測器750、770形成比較)。
圖8所示之實施例中之抽取流動路徑中的敞開連接件係使能夠在可變流動條件下有效地抽取具有升高之二氧化碳濃度之排氣氣體。此係因為至敞開連接件701之流動管線處於過壓、該敞開連接件具有周圍壓力，且通過抽取器702之流率產生負壓。因為自開口連接件朝向抽取器之恆定流率超過自容器730至開口中之最大流率，所以自該容器流動至開口連接件中之所有流體係由抽取器抽取。該配置在具有大工作流量及壓力範圍方面穩固。然而，其為複雜設計。
可藉由移除抽取流體管線中之敞開連接件(如在圖9所示之實施例中)且藉由選擇壓力及流量型態之工作範圍來簡化系統設計。合適工作範圍具有流率及低壓力。舉例而言，排氣出口739與抽取器702之間的流體管線可處於負壓，亦即，真空。該負壓可變，此係因為來自容器730之流率可變。流體管線處於負壓，此係因為通過抽取器702之流率高於自容器730至流體管線中之最大流率。可安全地抽取二氧化碳。
在某些壓力及流量型態下，至抽取器702之流體管線中之組件可具有不足夠敏感度(例如，感測器)，或可不足夠 穩固(諸如，抽取器)來耐受施加於流體管線中之可變負壓。此情形係與圖8所示之配置形成比較，其中該等組件經歷可變過壓(在容器730與敞開連接件701之間)或恆定負壓(在敞開連接件701與抽取器702之間)。在此壓力及流量型態中，與可變負壓相比，諸如抽取器702之組件可預期具有較長壽命，且諸如感測器755之其他組件相比於可變負壓及(例如)組件更可能在其敏感度範圍內。因此，儘管抽取流動管線中之壓力及流量仍可變，但流量型態經選擇成使得可變性不影響抽取系統及其組件之操作。因此，抽取流體管線之設計可經選擇成適於操作壓力及流率以確保設計之足夠壽命、準確度及簡單性。
在本發明之一第一態樣中，提供一種抽取系統，該抽取系統包含：一泵，其用以沿著一導管將氣體抽汲至一止回閥，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開；一壓力感測器，其用以產生指示該泵與該止回閥之間的一氣體壓力之一信號；及一控制器，其經組態以在來自該壓力感測器之一信號指示出該泵與該止回閥之間的該氣體壓力低於某一量值時產生一停止信號。
該壓力感測器可為用以在該泵與該止回閥之間的氣體之某一壓力下切換之一壓力開關。該抽取系統可包含在該止回閥下游之一負壓源。該抽取系統可包含在該止回閥下游以產生指示該止回閥下游之一氣體壓力之一信號的一另外壓力感測器。該控制器可經組態以在來自該另外壓力感測器之一信號指示出該止回閥下游之氣體壓力高於某一量值 時產生一停止信號。該抽取系統可包含在該止回閥下游之一連接器，該連接器經組態以將該導管連接至一外部負壓源以接收該氣流。
在本發明之一第二態樣中，提供一種用於一微影裝置之抽取系統，該系統包含：一導管，其用於一氣流；一止回閥，其在該導管中，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開；一泵，其經組態以沿著該導管將該氣流抽汲至該止回閥；一連接器，其在該止回閥下游，該連接器經組態以將該導管以流體方式連接至一外部負壓源以自該導管接收該氣流，該連接器經組態以形成與該外部負壓源之一連接，該連接係以流體方式連接至一周圍大氣。
該連接器可包含通向該周圍大氣之一開口。該連接器可經組態以在無實體接觸的情況下以流體方式連接至該負壓源。該負壓源可為一氣體抽取器，例如，一工廠之一氣體抽取器。
在本發明之一第三態樣中，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：根據該第一態樣或該第二態樣之一抽空系統；及一氣體供應件，來自該控制器之該停止信號停止該氣體供應件及/或該泵。
在本發明之一第四態樣中，提供一種泵系統，該泵系統包含：一液體潤滑式泵，其經調適以抽汲一氣體；一第一容器，其用以自該泵接收氣體及液體，該第一容器包含一排氣出口以通過該排氣出口而提供氣體且包含在該排氣出口下方之一溢流出口以通過該溢流出口而提供液體；一第 二容器，其係與該溢流出口進行流體連通，該第二容器包含一排泄出口；一泵，其在該排泄出口下游；及一止回閥，其在該泵下游，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開。
該泵系統可包含用以偵測該第二容器中之一液體液位的一液位感測器，及經組態以基於來自該液位感測器之一信號來控制該泵進行操作以使該容器中之該液體液位保持於某一範圍內的一控制器。
在本發明之一第五態樣中，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一流體處置系統，其用以將一液體提供至一投影系統之一最終器件與一對向表面之間的一空間，且具有一第一氣體出口以自該空間中之一液體彎液面徑向地向外供應一氣流；一第二氣體出口，其自該第一氣體出口徑向地向外以將一經溫度調節氣流供應至一物件上；及一控制系統，其包含一感測器以偵測在該第二氣體出口處或上游之流量及/或壓力，該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示出在該第二氣體出口處或上游之流量及/或壓力低於某一量值時停止該氣流自該液體彎液面徑向地向外之該供應。
該感測器可為在該第二氣體出口處或上游之氣體之某一壓力或流率下切換的一壓力或流率開關。該流體處置系統可包含自該第一氣體出口徑向地向外之一收集器開口。該微影裝置可包含在該收集器開口下游之一感測器，其中該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示出該收集 器開口下游之流量及/或壓力在某一範圍外時停止自該液體彎液面徑向地向外之該氣流。該感測器可為一開關。該微影裝置可包含經組態以在該流體處置結構下方移動之至少兩個台。該第二氣體出口可被指導將該經溫度調節氣流提供至該流體處置結構下方之一台上之一物件之一區域上，該區域未由該流體處置結構覆蓋。
在本發明之一第六態樣中，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一體積，二氧化碳係自一個二氧化碳供應器而被供應至該體積；及一控制系統，其包含一感測器以偵測對該體積之試圖接取及/或該體積之不正確閉合，該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示對該體積之試圖接取及/或該體積之不正確閉合時停止二氧化碳至該體積之供應。
該體積可由壁界限。該感測器可經定位以偵測該等壁之一部分之移動。
在本發明之一第七態樣中，提供一種二氧化碳供應系統，該二氧化碳供應系統用以將二氧化碳自一源供應至一元件，該供應系統包含：一供應管線，其用於使二氧化碳自該源流動至該元件；一閥，其在該供應管線中，該閥具有一敞開位置及一閉合位置，其中在該敞開位置中，氣體可沿著該供應管線而流動，且在該閉合位置中，氣體沿著該供應管線之該流動被阻擋；及一控制系統，其包含：一第一開關，其在該供應管線中以在該供應管線中之氣體之一第一流率或壓力下切換；及一第二開關，其在該供應管 線中以在該供應管線中之氣體之一第二流率或壓力下切換，其中該控制系統經組態以在(i)來自該第一開關之一信號指示出該供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或(ii)來自該第二開關之一信號指示出該供應管線中之氣體低於該第二流率或壓力時將該閥自該敞開位置移動至該閉合位置。
該閥可為一常閉閥。該第一開關、該第二開關或此兩者可在某一壓力下切換。該供應系統可包含在該供應管線中之一質量流量控制器。該控制系統可經組態以在(i)來自該第一開關之一信號指示出該供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或(ii)來自該第二開關之一信號指示出該供應管線中之氣體低於該第二流率或壓力時關斷該質量流量控制器。該供應系統可包含在該質量流量控制器下游或上游之該供應管線中以在該供應管線中之氣體之某一流率或壓力下切換的一另外第二開關，且其中該控制系統經組態以在來自該另外第二開關之一信號指示出該供應管線中之氣體低於該某一流率或壓力時將該閥移動至該閉合位置及/或關斷該質量流量控制器。該供應系統可包含偏離該閥下游及該質量流量控制器上游之該供應管線之一分支管線，該控制系統經組態以在將該閥移動至該閉合位置之後敞開該分支管線中之一分支管線閥以縮減該閥與該質量流量控制器之間的該供應管線中之壓力。該供應系統可包含在該供應管線中以在該供應管線中之氣體之該第一流率或壓力下切換的一另外第一開關。
在本發明之一第八態樣中，提供一種微影裝置及一種二氧化碳供應系統，其中：該微影裝置為根據本發明之該第三態樣、該第五態樣或該第六態樣之一微影裝置，且該二氧化碳供應系統為一種根據本發明之該第七態樣之二氧化碳供應系統。
該微影裝置及該二氧化碳供應系統包含根據本發明之該第一態樣或該第二態樣之一抽取系統及/或根據本發明之該第四態樣之一泵系統。
在本發明之一第九態樣中，提供一種微影裝置，該微影裝置包含：一個二氧化碳供應系統，其用以將二氧化碳自一源提供至一元件；及一控制系統，其經組態以在發生以下各項中之一或多者時關斷該二氧化碳供應系統：(i)一壓力感測器產生指示出一抽取系統中之一泵與一止回閥之間的一氣體壓力低於某一量值之一信號；(ii)一感測器產生指示出在用以提供一經溫度調節氣流之一氣體出口處或上游之流率及/或壓力低於某一量值之一信號；(iii)來自一開關之一信號指示出該二氧化碳供應系統之一供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或低於一第二流率或壓力；及/或(iv)來自一感測器之一信號指示對二氧化碳係自該二氧化碳供應系統而被供應至之一體積之一試圖接取。
在本發明之一第十態樣中，提供一種抽取系統，該抽取系統包含：一導管，其用於一氣流；一止回閥，其在該導管中；一泵，其用以沿著該導管將該氣流抽汲至該止回閥；一壓力感測器，其用以產生指示出該泵與該止回閥之 間的該導管中之一氣體壓力低於某一量值之一信號；及一控制器，其係以信號方式連接至至少該壓力感測器，且經組態以在接收到由該壓力感測器產生之該信號時產生一停止信號。
該抽取系統可包含一止回閥以在高於某一量值之一上游壓力下敞開。
在一第十一態樣中，提供一種控制二氧化碳之供應之方法，其中在發生以下各項中之一或多者時關斷該二氧化碳供應：(i)一壓力感測器產生指示出一抽取系統中之一泵與一止回閥之間的一氣體壓力低於某一量值之一信號；(ii)一感測器產生指示出在用以提供一經溫度調節氣流之一氣體出口處或上游之流率及/或壓力低於某一量值之一信號；(iii)來自一開關之一信號指示出一個二氧化碳供應系統之一供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或低於一第二流率或壓力；及/或(iv)來自一感測器之一信號指示對二氧化碳係自一個二氧化碳供應系統而被供應至之一體積之一試圖接取。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝 光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有一或多個經處理層之基板。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約436奈米、405奈米、365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)。術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者或其組合，包括折射及反射光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明之實施例可採取如下形式：電腦程式，其含有描述如上文所揭示之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。另外，可以兩個或兩個以上電腦程式來體現機器可讀指令。可將兩個或兩個以上電腦程式儲存於一或多個不同記憶體及/或資料儲存媒體上。
當由位於微影裝置之至少一組件內之一或多個電腦處理器讀取一或多個電腦程式時，本文所描述之任何控制器可 各自或組合地可操作。該等控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行包括用於上文所描述之方法之機器可讀指令之電腦程式的一或多個處理器。該等控制器可包括用於儲存此等電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此等媒體之硬體。因此，該(該等)控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令而操作。
本發明之一或多個實施例可應用於任何浸潤微影裝置，尤其(但不獨佔式地)為上文所提及之彼等類型，且不管浸潤液體係以浴之形式被提供、僅提供於基板之局域化表面區域上，抑或未受限制。在一未受限制配置中，浸潤液體可流動遍及基板及/或基板台之表面，使得基板台及/或基板之實質上整個未經覆蓋表面濕潤。在此未受限制浸潤系統中，液體供應系統可能不限制浸潤液體或其可能提供浸潤液體限制之比例，但未提供浸潤液體之實質上完全限制。
應廣泛地解釋本文所預期之液體供應系統。在某些實施例中，液體供應系統可為將液體提供至投影系統與基板及/或基板台之間的空間之機構或結構組合。液體供應系統可包含一或多個結構、包括一或多個液體開口之一或多個流體開口、一或多個氣體開口或用於二相流之一或多個開口的組合。該等開口可各自為通向浸潤空間之入口(或來自流體處置結構之出口)或出自浸潤空間之出口(或通向 流體處置結構之入口)。在一實施例中，空間之表面可為基板及/或基板台之部分，或空間之表面可完全地覆蓋基板及/或基板台之表面，或空間可包覆基板及/或基板台。液體供應系統可視情況進一步包括用以控制液體之位置、量、品質、形狀、流率或任何其他特徵之一或多個器件。
以上描述意欲為說明性的而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
11‧‧‧空間
12‧‧‧液體限制結構/障壁構件/流體處置系統/流體處置結構/流體供應結構
13‧‧‧液體入口/液體出口
14‧‧‧出口
15‧‧‧氣體入口
16‧‧‧無接觸密封件/氣體密封件/高速氣流
100‧‧‧二氧化碳供應系統
105‧‧‧二氧化碳源
110‧‧‧供應管線
120‧‧‧手動防護警告標示(LOTO)閥
130‧‧‧壓力調節器
140‧‧‧第一閥
150‧‧‧第一開關/壓力開關
151‧‧‧開關
152‧‧‧開關
160‧‧‧第二壓力或流率開關
170‧‧‧第二閥
175‧‧‧流量限定件
178‧‧‧可撓性耦接件/可撓性連接件
180‧‧‧加熱器交換器
190‧‧‧壓力感測器
200‧‧‧流率或壓力開關/感測器
201‧‧‧開關
202‧‧‧開關
210‧‧‧壓力感測器
220‧‧‧質量流量控制器
230‧‧‧流率或壓力開關
231‧‧‧開關
232‧‧‧開關
240‧‧‧分支管線閥
305‧‧‧開口
310‧‧‧收集器開口/收集開口
320‧‧‧彎液面
350‧‧‧開口/氣體出口
360‧‧‧感測器
370‧‧‧壓力或流率感測器/開關
375a‧‧‧壁
375b‧‧‧壁
375c‧‧‧壁
380‧‧‧感測器/開關
400‧‧‧彎液面
500‧‧‧中心安全控制器
600‧‧‧體積
700‧‧‧抽取系統/抽空系統
701‧‧‧抽取連接器/抽取連接件/敞開連接件
702‧‧‧抽取器
710‧‧‧分離腔室/收集腔室
715‧‧‧排泄件
720a‧‧‧泵
720b‧‧‧泵
721‧‧‧泵
730‧‧‧第一容器
732‧‧‧排泄件
735‧‧‧液位偵測器
736‧‧‧液體液位
738‧‧‧溢流出口
739‧‧‧排氣出口
750‧‧‧壓力感測器
755‧‧‧壓力感測器
760‧‧‧止回閥
770‧‧‧壓力感測器
800‧‧‧第二容器
810‧‧‧液體液位
815‧‧‧排泄件
820‧‧‧頂部感測器/底部感測器
830‧‧‧泵
840‧‧‧止回閥
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化元件對準標記
M2‧‧‧圖案化元件對準標記
MA‧‧‧圖案化元件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
WT1‧‧‧基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2及圖3描繪供微影投影裝置中使用之液體供應系統；圖4描繪供微影投影裝置中使用之另外液體供應系統；圖5描繪供微影投影裝置中使用之另外液體供應系統；圖6示意性地描繪二氧化碳供應系統；圖7示意性地描繪二氧化碳供應至的微影裝置之體積；圖8示意性地描繪抽取及泵系統；及圖9示意性地描繪抽取及泵系統之另一實施例。
500‧‧‧中心安全控制器
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化元件對準標記
M2‧‧‧圖案化元件對準標記
MA‧‧‧圖案化元件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台

Claims (15)

  1. 一種二氧化碳供應系統，其用以將二氧化碳自一源供應至一元件，該供應系統包含：一供應管線，其用於使二氧化碳自該源流動至該元件；一閥，其在該供應管線中，該閥具有一敞開位置及一閉合位置，其中在該敞開位置中，氣體可沿著該供應管線而流動，且在該閉合位置中，氣體沿著該供應管線之該流動被阻擋；及一控制系統，其包含：一第一開關，其在該供應管線中以在該供應管線中之氣體之一第一流率或壓力下切換；及一第二開關，其在該供應管線中以在該供應管線中之氣體之一第二流率或壓力下切換，其中該控制系統經組態以在(i)來自該第一開關之一信號指示出該供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或(ii)來自該第二開關之一信號指示出該供應管線中之氣體低於該第二流率或壓力時將該閥自該敞開位置移動至該閉合位置。
  2. 如請求項2之供應系統，其中該閥為一常閉閥。
  3. 如請求項1或2之供應系統，其中該第一開關、該第二開關或此兩者在某一壓力下切換。
  4. 如請求項1至3中任一項之供應系統，其進一步包含在該供應管線中之一質量流量控制器。
  5. 如請求項4之供應系統，其中該控制系統經組態以在(i)來自該第一開關之一信號指示出該供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或(ii)來自該第二開關之一信號指示出該供應管線中之氣體低於該第二流率或壓力時關斷該質量流量控制器。
  6. 一種微影裝置，其包含：一流體處置系統，其用以將一液體提供至一投影系統之一最終器件與一對向表面之間的一空間，且具有一第一氣體出口以自該空間中之一液體彎液面徑向地向外供應一氣流；一第二氣體出口，其自該第一氣體出口徑向地向外以將一經溫度調節氣流供應至一物件上；及一控制系統，其包含一感測器以偵測在該第二氣體出口處或上游之流量及/或壓力，該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示出在該第二氣體出口處或上游之流量及/或壓力低於某一量值時停止該氣流自該液體彎液面徑向地向外之該供應。
  7. 如請求項6之微影裝置，其中該感測器為在該第二氣體出口處或上游之氣體之某一壓力或流率下切換的一壓力或流率開關。
  8. 如請求項6或7之微影裝置，其中該流體處置系統進一步包含自該第一氣體出口徑向地向外之一收集器開口。
  9. 如請求項8之微影裝置，其進一步包含在該收集器開口下游之一感測器，其中該控制系統經組態以在來自該感 測器之一信號指示出該收集器開口下游之流量及/或壓力在某一範圍外時停止自該液體彎液面徑向地向外之該氣流。
  10. 一種微影裝置，其包含：一體積，二氧化碳係自一個二氧化碳供應器而被供應至該體積；及一控制系統，其包含一感測器以偵測對該體積之試圖接取及/或該體積之不正確閉合，該控制系統經組態以在來自該感測器之一信號指示對該體積之試圖接取及/或該體積之不正確閉合時停止二氧化碳至該體積之供應。
  11. 如請求項10之微影裝置，其中該體積係由壁界限，且其中該感測器經定位以偵測該等壁之一部分之移動。
  12. 一種微影裝置及一種二氧化碳供應系統，其中：該微影裝置為一如請求項6至11中任一項之微影裝置，且該二氧化碳供應系統為一如請求項1至5中任一項之二氧化碳供應系統。
  13. 一種抽取系統，其包含：一泵，其用以沿著一導管將氣體抽汲至一止回閥，該止回閥經組態以在高於某一量值之一上游壓力下敞開；一壓力感測器，其用以產生指示該泵與該止回閥之間的一氣體壓力之一信號；及一控制器，其經組態以在來自該壓力感測器之一信號指示出該泵與該止回閥之間的該氣體壓力低於某一量值時產生一停止信號。
  14. 一種微影裝置，其包含：一如請求項13之抽空系統；及一氣體供應件，來自該控制器之該停止信號停止該氣體供應件及/或該泵。
  15. 一種微影裝置，其包含：一個二氧化碳供應系統，其用以將二氧化碳自一源提供至一元件；及一控制系統，其經組態以在發生以下各項中之一或多者時關斷該二氧化碳供應系統：(i)一壓力感測器產生指示出一抽取系統中之一泵與一止回閥之間的一氣體壓力低於某一量值之一信號；(ii)一感測器產生指示出在用以提供一經溫度調節氣流之一氣體出口處或上游之流率及/或壓力低於某一量值之一信號；(iii)來自一開關之一信號指示出該二氧化碳供應系統之一供應管線中之氣體高於一第一流率或壓力或低於一第二流率或壓力；及/或(iv)來自一感測器之一信號指示對二氧化碳係自該二氧化碳供應系統而被供應至之一體積之一試圖接取。
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