TW201533543A - 微影裝置及器件製造方法 - Google Patents

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Baren Martijn Van
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Koen Cuypers
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Bokhoven Laurentius Johannes Adrianus Van
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Asml Netherlands Bv
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Abstract

本發明提供一種包含一障壁系統之微影裝置，及使用如所描述之微影裝置中之任一者之器件製造方法。該障壁系統用以維持一障壁內的氣體之一受保護體積。可在該微影裝置之不同組件相對於彼此而移動時維持該受保護體積。該障壁系統可用於該微影裝置內之不同部位中。該障壁之幾何形狀影響該受保護體積被維持之效率的程度，尤其是在高速度下。本發明之幾何形狀縮減自該障壁外部進入該受保護體積之環境氣體之量。

Description

微影裝置及器件製造方法
本發明係關於一種微影裝置及一種用於製造器件之方法。
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，圖案化器件(其替代地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器件轉印至基板。
基板可被圖案化之速率(被稱為產出率)為微影裝置系統中之主要效能準則，且有益的是增加此速率。產出率取決於多個因素，例如，曝光進行之速度，及量測可被採取之速度。因此，有益的是針對曝光及量測兩者具有高掃描速度。然而，重要的是在高掃描速度下維持量 測及圖案化之準確度。
大氣系統中之輻射光束傳遞通過氣體，此情形係(例如)在微影裝置中發生。氣體之特性之局域波動可影響傳遞通過該氣體之輻射光束。在已知裝置中，障壁用以縮減氣體波動對輻射光束之效應。然而，已知障壁在高速度下變得較不有效。因此，本發明之一目標係提供一種具有改良型障壁系統之裝置。
根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，其包含一第一組件及一第二組件，該第一組件及該第二組件經組態以在一掃描方向及實質上垂直於該掃描方向之一步進方向中之一者上經歷相對於彼此之相對移動，其中：該第一組件具有一第一表面；該第二組件具有一第二表面；其中該第一表面與該第二表面彼此面對；該第一表面及該第二表面中之至少一特定表面容納一障壁系統；且該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減或防止環境氣體流入至該第一表面與該第二表面之間的氣體之一受保護體積中；且該障壁系統包含如下各者中之至少一者：一壁，其圍封鄰近於該第一表面及該第二表面中之該特定表面的該受保護體積之部分；及至少一個開口，其經調適以用於障壁氣體自該至少一個開口之一流動以用於建立圍封鄰近於該第一表面及該第二表面中之該特定表面的該受保護體積之部分的一氣簾；該障壁在該掃描方向及該步進方向所處之一平面中具有一幾何形狀，且該障壁可操作以導引一環境氣流圍繞該受保護體積，該環境氣流係由該第一組件與該第二組件之該相對移動誘發；該幾何形狀具有一第一隅角及一第二隅角；當該第一組件與該第二組件在該掃描方向及該步進方向中之一特定方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之一前邊緣且該第二隅角充當該障壁之一後邊緣；且當該第一組件與該第二組件在與該特定方向相對之一另外方向上相對於彼此而移 動時，該第一隅角充當該障壁之該後邊緣且該第二隅角充當該障壁之該前邊緣。
根據本發明之一態樣，提供一種微影裝置，其包含一第一組件及一第二組件，該第一組件及該第二組件經組態以在一掃描方向及實質上垂直於該掃描方向之一步進方向中之一者上經歷相對於彼此之相對移動，其中：該第一組件具有一第一表面；該第二組件具有一第二表面；其中該第一表面與該第二表面彼此面對；該第一表面及該第二表面中之至少一特定表面容納一障壁系統；且該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減或防止環境氣體流入至該第一表面與該第二表面之間的氣體之一受保護體積中；且該障壁系統包含如下各者中之至少一者：一壁，其圍封鄰近於該第一表面及該第二表面中之該特定表面的該受保護體積之部分；及至少一個開口，其經調適以用於障壁氣體自該至少一個開口之一流動以用於建立圍封鄰近於該第一表面及該第二表面中之該特定表面的該受保護體積之該部分的一氣簾；該障壁在平面圖中具有一成隅角幾何形狀，該成隅角幾何形狀具有皆不垂直於該掃描方向及該步進方向中之一特定方向的隅角間側。
根據本發明之一態樣，提供器件製造方法，其包含：將一投影光束投影至定位於一基板台上之一基板上；及視情況使用一輻射光束以量測裝置之一屬性，其中該投影光束及該輻射光束中之至少一者傳遞通過一障壁系統，該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減或防止環境氣體流入至該微影裝置之一第一表面與一第二表面之間的氣體之一受保護體積中，該受保護體積係供該投影光束及該輻射光束中之至少一者傳遞通過，該微影裝置包含具有一第一表面之一第一組件且進一步包含具有一第二表面之一第二組件，該第一組件及該第二組件經組態以在一掃描方向及實質上垂直於該掃描方向之一步進方向中之一者上經歷相對於彼此之相對移動，其中該障壁在該掃描 方向及該步進方向所處之一平面中具有一幾何形狀，且該障壁可操作以導引該環境氣體之一流圍繞該受保護體積，該環境氣體之該流係由該第一組件與該第二組件之該相對移動誘發；該幾何形狀具有一第一隅角及一第二隅角；當該第一組件與該第二組件在該掃描方向及該步進方向中之一特定方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之一前邊緣且該第二隅角充當該障壁之一後邊緣；且當該第一組件與該第二組件在與該特定方向相對之一另外方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之該後邊緣且該第二隅角充當該障壁之該前邊緣。
根據本發明之一態樣，提供一種器件製造方法，其包含：將一投影光束投影至定位於一基板台上之一基板上；及視情況使用一輻射光束以量測裝置之一屬性，其中該投影光束及該輻射光束中之至少一者傳遞通過一障壁系統，該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減或防止環境氣體流入至該微影裝置之一第一表面與一第二表面之間的氣體之一受保護體積中，該受保護體積係供該投影光束及該輻射光束中之至少一者傳遞通過，該微影裝置包含具有一第一表面之一第一組件且進一步包含具有一第二表面之一第二組件，該第一組件及該第二組件經組態以在一掃描方向及實質上垂直於該掃描方向之一步進方向中之一者上經歷相對於彼此之相對移動，該障壁在平面圖中具有一成隅角幾何形狀，該成隅角幾何形狀具有皆不垂直於該掃描方向及該步進方向中之一特定方向的隅角間側。
1‧‧‧第一表面
3‧‧‧障壁系統
4‧‧‧障壁
5‧‧‧第一隅角
6‧‧‧第二隅角
20‧‧‧輻射源
30‧‧‧量測光束
40‧‧‧感測器
50‧‧‧源
100‧‧‧障壁系統
105‧‧‧前邊緣
106‧‧‧後邊緣
110‧‧‧第一開口
120‧‧‧第二開口
200‧‧‧障壁
230‧‧‧投影光束
240‧‧‧感測器
250‧‧‧透射標記板
260‧‧‧反射標記板
270‧‧‧量測光束
280‧‧‧輻射源
285‧‧‧位階感測器
290‧‧‧障壁
300‧‧‧障壁系統
301‧‧‧第一表面
302‧‧‧第二表面
310‧‧‧透鏡頂部環境(LTE)板
311‧‧‧開口
312‧‧‧開口
320‧‧‧頂部透鏡
360‧‧‧開口
360a‧‧‧側壁
360b‧‧‧側壁
370‧‧‧操控器板
B‧‧‧輻射光束
C‧‧‧目標部分
G‧‧‧柵格
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧支撐結構/光罩台
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
RF‧‧‧參考框架
SC‧‧‧掃描方向
S‧‧‧感測器模組
ST‧‧‧步進方向
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為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，且在該等圖式中：- 圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；- 圖2描繪根據本發明之一實施例的微影裝置之基板台的示意性 平面圖；- 圖3A描繪根據本發明之一實施例之障壁系統的平面圖；- 圖3B描繪根據本發明之一實施例之障壁系統的側視圖；- 圖4描繪根據本發明之一實施例之障壁系統，其中該障壁系統相對於掃描方向而傾斜；- 圖5描繪根據本發明之一實施例之障壁系統；- 圖6A、圖6B及圖6C描繪根據本發明之一實施例之障壁系統，其中該障壁系統包含壁；- 圖7描繪根據本發明之一實施例之障壁系統，其中感測器為用於量測基板之表面之構形(topography)的位階感測器；- 圖8A、圖8B及圖8C描繪根據本發明之一實施例之障壁系統，其位於圖案化器件附近。
圖1示意性地描繪根據本發明之一項實施例之微影裝置。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)；- 支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(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該圖案化器件之第一定位器PM；- 基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器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器件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，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於導向、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。照明系統可被認為或可不被認為形成微影裝置之部件。
支撐結構支撐(亦即，承載)圖案化器件。支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指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產生圖案的任何器件。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，則該圖案可不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產生之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，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。
微影裝置亦可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術在此項技術中被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。本文所使用之術語「浸潤」不意謂諸如基板之結構 必須浸沒於液體中，而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿光罩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，干涉量測器件、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光罩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)來實現光罩台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，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩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光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於掃描模式中。在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描光罩台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。替代地，在另一掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使光罩台MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案 化器件，且移動或掃描基板台WT。
在掃描模式中，為了曝光目標部分之列或行，基板台可沿著曲折路徑移動或在掃描方向上返回及向前移動。可在基板台WT正沿著掃描方向向前或向後移動時發生曝光。兩個移動方向等效。純粹地出於描述簡易起見，將一個方向稱作前向掃描方向且將另一方向稱作後向掃描方向。
基板台(及/或光罩台MT)在掃描模式中移動之方向為掃描方向SC。基板台WT(及/或光罩台MT)可在曲折期間或在列或行之間在步進方向ST上移動。步進方向ST實質上垂直於掃描方向SC。掃描方向SC及步進方向ST可分別被稱作X方向及Y方向，且反之亦然。
微影裝置使用各種不同輻射光束。此等輻射光束包括投影光束，其為用以運用圖案來輻照基板之輻射光束。輻射光束亦包括用以量測裝置之不同組件之位置或屬性的各種量測光束。輻射光束受到該等光束傳遞通過之氣體影響。
若干因素可影響輻射光束傳播通過氣體之方式。舉例而言，溫度、濕度及組合物可影響氣體之折射率。此等因素之局域化變化及擾動可引起氣體之折射率之非均一性及時間變化。傳遞通過氣體之輻射光束受到折射率之非均一性及時間變化影響。舉例而言，折射率之改變可變更投影光束之軌跡及/或引入波前誤差(亦即，投影光束中之波前之不規則性)。量測誤差可由沿著量測光束之路徑之折射率變化誘發。舉例而言，量測誤差可導致裝置之組件之定位不準確度。任何此等不準確度可變更經圖案化光束在基板上之置放，且可具有對疊對之有害效應。
已知系統在適當位置中以設法縮減輻射光束B傳遞通過之環境氣體之折射率波動。舉例而言，已知系統包括藉由自表面中之開口噴出障壁氣體而提供之氣簾。氣簾形成阻礙氣簾外部之周圍環境氣體之流 動的障壁。可圍繞一體積提供氣簾，使得該體積內之氣體與氣簾外部之環境氣體有效地分離。可調節該體積內之氣體，使得該氣體相比於該體積外部之氣體較均一。因此，氣簾可用以圍繞輻射光束傳遞通過之體積提供障壁，以便保護輻射光束免於該體積外部之環境氣體之改變效應。此體積被稱作受保護體積。該體積內之氣體被稱作受保護氣體。然而，進入至受保護體積中之任何未經調節環境氣體可影響輻射光束之傳播且誘發誤差。
儘管已知系統使用氣簾作為障壁以縮減折射率之變化，但諸如風穿隧測試(wind tunnel test)之各種測試及模擬已展示出，隨著掃描速度增加，愈來愈多的未經調節環境氣體進入至受保護體積中且污染經調節受保護氣體。
當包含障壁之組件正移動或存在流圍繞障壁之相對移動時，氣簾可被認為是流中之可變形本體。由於不同組件之相對移動而在障壁之邊緣處顯現停滯氣體區。在此等停滯區處，停滯氣體累積，從而導致壓力上升，此情形將向內推動之力強加於障壁上。歸因於停滯區之力隨著速度增加而增加。壓力在障壁處增加，且顯現促使氣體障壁外部之環境氣體進入受保護體積之壓力梯度。以此方式進入至受保護體積中之氣體可被稱作突破(break-through)。因此，在高速度下，已知障壁相比於無此等障壁之先前系統並不提供顯著優點。
在高掃描速度下，未經調節環境氣體之突破可顯著。此問題在掃描方向上比在步進方向上更顯著，此係因為在掃描方向上之相對移動速度趨向於大於在步進方向上之速度。舉例而言，在量測期間在掃描方向SC上之移動速度為大約2公尺/秒，且在步進方向ST上之移動速度為大約0.8公尺/秒。
本發明旨在藉由在不縮減裝置之組件之移動速度的情況下防止或減低停滯氣體囊袋在障壁之邊緣處之顯現而最小化突破。此情形係 藉由儘可能快速地縮減障壁之前邊緣處的環境氣體之量而進行。本發明識別出，具有垂直於流動方向的障壁之界面會增加停滯區之大小。
在本發明中，障壁經組態成使得縮減停滯區且保護障壁內之受保護體積。藉由如下方式來縮減停滯區：使本體成流線型，使得其相比於在流動方向上具有相同(或相似)橫截面積之本體具有較少拖曳。藉由如下方式來縮減障壁處之停滯區：向障壁給出一幾何形狀(亦即，在平面圖中之形狀)及定向，使得隨著障壁移動(相對於流)，障壁之側不垂直於環境氣流。平面圖為掃描方向SC及步進方向ST所處之平面。換言之，使障壁之幾何形狀相對於環境氣流在進行掃描時在受保護體積外部之某一方向(例如，環境氣流之方向)上成流線型。
本發明提供一障壁系統，該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減環境氣體流入至第一表面與第二表面之間的受保護體積中。輻射光束可傳遞通過該等表面之間的受保護體積。因此，可控制輻射光束傳遞通過之受保護氣體。輻射光束可為投影光束或量測光束。下文將在不同實施例中詳細地描述本發明。
在一實施例中，提供包含第一組件及第二組件之微影裝置。在此實施例中，第一組件包含基板台WT且第二組件包含柵格G。柵格G安裝於參考框架RF上。第一組件及第二組件經組態以在掃描方向SC及步進方向ST中之一者或兩者上經歷相對於彼此之相對移動。第一組件或第二組件可保持靜止，而另一組件相對於其而移動。第一組件及第二組件亦可在除了掃描方向SC及步進方向ST以外之方向上相對於彼此而移動。
基板台WT具有第一表面1，且第二組件具有第二表面，在第二表面上具有柵格G。第一表面1與第二表面彼此面對。第一表面1與第二表面可彼此面對，使得其在平行平面中。該等表面兩者可為水平的，如圖3B所描繪。圖2描繪基板台WT之示意性平面圖，其中中心箭頭 指示基板台WT相對於第二組件之相對移動。在此實施例中，基板台WT上之箭頭指示出，基板台WT與第二組件在掃描方向SC上相對於彼此而移動。
在此實施例中，基板台WT上之第一表面1容納至少一個障壁系統3。在圖2之基板台WT上，可看到四個障壁系統3。在基板台WT上可包括尚未展示之其他組件，例如，固持基板所需要之組件。每一障壁系統3經組態以提供一障壁4，障壁4可操作以縮減環境氣體流入至第一表面1與第二表面之間的氣體之受保護體積中。所展示之障壁系統3中之每一者包含至少一個開口，該至少一個開口經調適以用於障壁氣體自該至少一個開口之流動以用於建立圍封鄰近於第一表面1的受保護體積之部分的氣簾。
在此實施例中，障壁4在掃描方向SC及步進方向ST所處之平面中具有一幾何形狀。障壁4可操作以導引環境氣流圍繞受保護體積，該環境氣流係由基板台WT與第二組件之相對移動誘發。環境氣流可為物件移動通過之環境氣體。環境氣流可由物件通過環境氣體之移動誘發，即使環境氣體有效地靜止亦如此。環境氣流可為相對流，例如，相對於物件。
圖3A展示障壁系統3，其中障壁4之幾何形狀包括第一隅角5及第二隅角6。可看出，該實施例進一步包含用於發射量測光束30之輻射源20，及用於偵測量測光束30之感測器40。量測光束經投影朝向柵格G(圖3B所展示)。經組態以偵測量測光束30之感測器40用以指示柵格G相對於輻射源20及/或感測器40之位置及/或移動。感測器使用柵格G來量測微影裝置之組件相對於彼此之位置。
在此實施例中，第二組件包含第二表面上之柵格G。柵格G可直接地在第二組件上之第二表面上。替代地，第二組件包含柵格板，其中柵格板之表面為第二表面。在此實施例中，第二組件為參考框架 RF，其具有第二表面上之柵格G或附接於第二表面上之柵格板。
障壁4在該等圖中被描繪為線，而非實心物件。實情為，此實施例中之障壁4實際上是無精確邊界之流動及/或壓力區，且如所描繪之障壁4應被視為具有大體上如所展示之形狀。
圖3A、圖6A及圖8C中之形狀展示可用於本發明中之不同形狀之實例。所描繪之形狀包括菱形及六邊形。然而，明顯地存在將屬於本發明之申請專利範圍之範疇的許多變化，例如，風箏狀幾何形狀，其中第一對側具有相同長度，且第二對側具有不同於第一對側之長度的相同長度。對於所揭示之所有實施例中之障壁系統，所展示之障壁之形狀及未被描繪之其他形狀為可互換的。
使用本發明之幾何形狀且最佳化障壁4之形狀的優點為：此情形可導致在平面圖中為障壁4所需要之總空間縮減。在已知微影系統中，使用多個感測器，且在不同系統之間常常存在重疊，例如，圍繞感測器之氣簾可直接地噴出至環繞不同感測器之相對表面上之障壁系統上。此重疊可縮該等減感測器中之一者抑或兩者之準確度。用於本發明中之幾何形狀減低障壁4所需要的在平面圖中之區域，且因而減低障壁系統3所需要的在平面圖中之區域，使得在不同障壁系統之間可存在較少重疊。
至少第一隅角5及第二隅角6未必為如圖2及圖3A所描繪之尖銳點。幾何形狀之隅角可為圓形，其具有預定半徑。幾何形狀具有長軸及短軸，如稍後所描述。每一半徑較佳地小於短軸之10%。
如在圖3A中，如所描繪之障壁幾何形狀之側在平面圖中為筆直的。幾何形狀之側並不必為筆直的，而是該等側中之至少一者可具有一曲率半徑。該等側中之至少一者可在平面圖中具有一彎曲形狀。
用於建立障壁4(亦即，氣簾)之至少一個開口經組態以環繞輻射源20及感測器40，以便提供屏蔽量測光束傳遞通過之受保護體積之障 壁氣流。在此實施例中，障壁系統3包含開口，該等開口經調適以用於障壁氣體自該等開口之流動以用於建立圍封鄰近於第一表面1之受保護體積之氣簾。圖3B中展示通過障壁系統3之中心(在圖3A中被標記為X-X)之橫截面。在圖3B中可看出，受保護體積界定於基板台WT之表面與柵格G之間，其中障壁氣體係由基板台WT上之開口控制。
障壁4縮減自障壁4外部進入第一表面1與第二表面之間的氣體之受保護體積的環境氣體之量。因而，障壁系統3提供障壁4以保護及維持障壁4內之受保護體積。可控制或調節受保護體積內部之受保護氣體，此情形縮減影響如上文所描述之量測光束30的折射率波動。
受保護氣體為受保護體積內之氣體。受保護氣體可得自障壁氣體，及/或可藉由另一出口(該等圖中未繪示)而提供至受保護體積中。
障壁4之幾何形狀係由障壁氣體出口(亦即，由如圖3A及圖3B所展示之第一表面1上之開口)之部位界定。障壁氣體係由源50提供。因為輻射源20及感測器40提供於移動物件上，所以障壁氣流必須在基板台WT相對於第二組件以高達2公尺/秒而移動期間以及在止轉時皆維持均一性及穩定性。另外，障壁氣流需要穩固以防禦微影裝置中之環境氣體之其他干擾。第一開口110被提供為鄰近於輻射源20及感測器40。第一開口110經配置以提供來自源50之第一障壁氣體。第一障壁氣體可為氣體之混合物，例如，人造空氣；或可為單一氣體，例如，諸如氮氣之惰性氣體。第一障壁氣體可在其溫度、其濕度及/或組合物方面予以調節。在射出開口110時，第一障壁氣體移動至感測器光束路徑。
第一開口110經建構以提供具有第一流動特性之第一障壁氣體。第一流動特性可為擾動的。第一流動速度可為大約10公尺/秒至20公尺/秒。因而，第一流可被描述為高速度射流。第一開口110可為單一連續開口，或諸如排成一行之離散開口之一系列開口。第一開口110 在圖3A中被描繪為單一連續開口。第一開口110經組態成使得射出第一開口110之第一障壁氣體環繞量測光束路徑及/或流動至量測光束路徑中。
提供第二開口120。第二開口120經建構及配置以提供來自源50之第二障壁氣體。可自與供應第一障壁氣體之源是同一個的源供應第二障壁氣體。第二障壁氣體可為氣體之混合物，例如，人造空氣；或可為單一氣體，例如，諸如氮氣之惰性氣體。第二障壁氣體可在其溫度、其濕度及/或組合物方面予以調節。
來自第二開口120之第二障壁氣體被提供為鄰近於來自第一開口110之第一障壁氣體。第二開口120經建構及組態以提供具有第二流動特性之第二障壁氣體。第二流可具有低於第一流動速度之速度。第二流可具有為大約1公尺/秒之速度。第二流動特性不同於第一流動特性。第二流動特性可為層狀的。出自第二開口120的第二障壁氣體之流充當屏蔽以防止相對於感測器40之光軸自第二開口120徑向地向外之未經調節環境氣體由射出第一開口110的第一障壁氣體之擾流夾帶。因此，第二開口120經組態成使得第二障壁氣體之流防止未經調節環境氣體到達感測器光束路徑。
第二開口120可為單一連續開口，或諸如排成一行之離散開口之一系列開口。第二開口120在圖3A中被描繪為單一連續開口。
輻射源20及感測器40經定位成使得輻射光束30傳遞通過由第一開口110及第二開口120提供之障壁內之受保護體積。輻射源20及感測器40可經定位成鄰近於受保護體積，輻射源20及感測器40可插入於參考框架RF內，或輻射源20及感測器40可在受保護體積內。在圖3A所展示之平面圖中，可看出輻射源20及感測器40係由第一開口110及第二開口120環繞。此外，第二開口120在第一開口110與環境氣體之間的第一開口110之相對側上。第一開口110為內部開口。第二開口120 為外部開口。
在圖3A中可看出，第一開口110及第二開口120兩者環繞輻射源20及感測器40。第一開口110與第二開口120為同心的。
第一開口110及第二開口120提供障壁氣流，如圖3B所說明。障壁氣流係在實質上平行於量測光束30之路徑之方向的方向上。亦即，該流係朝向第二組件之表面上之柵格G。通過第一開口110之第一障壁流為擾動的。擾流夾帶來自射出第二開口120之層流之第二障壁氣體。此情形在基板台WT正以高速度移動時確保良好動態混合屬性。另外，藉由恰好在擾動之第一障壁氣流外部主動地供應第二障壁氣體而避免由擾流俘獲未經調節環境氣體。第二障壁氣體之層流藉由吹走或屏蔽將要進入受保護體積之任何未經調節環境氣體而充當密封件。未經調節環境氣體保持於層流外部，且被防止進入受保護體積。
障壁4之幾何形狀具有第一隅角5及第二隅角6。當基板台WT與第二組件在掃描方向SC(例如，前向掃描方向)上相對於彼此而移動時，第一隅角5充當障壁4之前邊緣且第二隅角6充當障壁4之後邊緣。當基板台WT與第二組件在與掃描方向SC相對之方向(例如，後向掃描方向)上相對於彼此而移動時，第一隅角5充當障壁4之後邊緣且第二隅角6充當障壁4之前邊緣。前向掃描方向係由圖2中之箭頭描繪。
前隅角為與環境氣流會合的障壁4之第一部分。後隅角為在相對移動方向上的障壁4之最後部部分。此意謂該流不會以垂直於障壁4之表面之角度而與該表面會合，亦即，障壁4之邊緣相對於該流而歪斜。歸因於此幾何形狀，可有效地導引該流圍繞障壁4。此情形為有益的，此係因為障壁4更具流線型，其縮減停滯區。因而減低(或防止)突破之量，此情形縮減未經調節環境氣體進入至受保護體積中。縮減了量測光束30傳遞通過之受保護體積中之氣體的溫度、濕度及/或組合物之變化，且可由量測系統採取改良型量測。此情形可(例如) 藉由基於此等量測來控制組件相對於彼此之位置而改良輻射光束在基板上之定位。
如圖3A所描繪且根據上述實施例，障壁4在平面圖中具有成隅角幾何形狀，該成隅角幾何形狀具有皆不垂直於掃描方向SC及步進方向ST中之特定方向的隅角間側。成隅角幾何形狀具有前隅角及後隅角。向障壁4提供皆不垂直於掃描方向SC及步進方向ST之側會幫助減低如上文所描述之停滯區。因而，本發明提供縮減環境氣體流入至障壁4內之受保護體積中的障壁4。
圖3A展示具有一幾何形狀之障壁4，該幾何形狀具有通過其中心且穿過該幾何形狀之隅角中之兩者的假想線。假想線可穿過幾何形狀之中心及至少一個隅角。此線係在第一方向上。在此實施例中，第一方向相同於掃描方向SC，如在圖2及圖3A中可看出。在此實施例中，假想線穿過為前隅角之第一隅角5及為後隅角之第二隅角6。
圖3A所展示之障壁4之幾何形狀在第一方向(長軸)上之最大尺寸大於在正交於第一方向之第二方向(短軸)上之最大尺寸。此意謂幾何形狀在第一方向上伸長。幾何形狀之伸長導致更具流線型之形狀，其可輔助環境流圍繞障壁4之移動且縮減突破。
縱橫比為在第一方向上之最大尺寸對在第二方向上之最大尺寸的比率。縱橫比可經最佳化以變更積聚於障壁4之側處之停滯區。縱橫比可經變更以使形狀成流線型。最佳比率可能取決於組件相對於彼此而移動之速度、障壁系統3之部位、用以容納障壁系統3之表面等等。此外，障壁幾何形狀之比率及總大小受到障壁4內所需要之最小體積約束。舉例而言，在本實施例中，障壁4必須足夠大以容納輻射源20及感測器40。
縱橫比可為至少1.3：1，較佳地為至少1.5：1。在本實施例中，縱橫比可高達2.5：1。儘管沒有必要使用高縱橫比以產生成流線型幾何形 狀，但較伸長之幾何形狀(亦即，具有較高縱橫比)很可能將更具流線型，使得較有效地導引該流圍繞障壁4。可取決於所要幾何形狀及/或形狀而選擇縱橫比。所要縱橫比可取決於微影裝置內之障壁系統3之部位，如另外實施例中所描述。
鄰近側可影響幾何形狀成流線型之程度。如圖2及圖3A所描繪，幾何形狀具有四個側。通常，幾何形狀可具有(但不限於)四個至八個側，四個及八個包括在內，亦即，4個、5個、6個、7個或8個側。
鄰近側之長度可相同，如圖3A所描繪。此外，可使幾何形狀相對於一平面對稱，該平面平行於第一方向且亦平行於垂直於第一方向及第二方向兩者之方向。因而，圖3A之幾何形狀在平面圖中在第一方向上在假想線之任一側上形成鏡像。並不必需使幾何形狀對稱。然而，具有對稱幾何形狀會提供最小化橫越障壁4內之受保護體積之壓力差的優點。藉由最小化壓力差，會縮減橫越受保護體積的通過障壁4之氣流。此情形為有益的，此係因為其縮減進入至受保護體積中之環境氣體之量。
第一開口110及第二開口120各自被展示為圍繞該幾何形狀之單一連續開口。如所提及，第一開口110可為一系列離散開口，及/或第二開口120可為一系列離散開口。
在一實施例中，開口可用以提供動態氣體障壁。此實施例相同於上述實施例，惟障壁幾何形狀為動態障壁幾何形狀(亦即，障壁幾何形狀具有可變形狀)除外。舉例而言，可藉由變更由障壁系統3提供之氣流來變更動態障壁幾何形狀，如將進一步所描述。如所提及，第一開口110及第二開口120中之每一者可包含一系列離散開口。用於第一開口110之一系列離散開口將被稱作第一出口。用於第二開口120之一系列離散開口將被稱作第二出口。第一出口及第二出口可由障壁系統3控制以釋放障壁氣體。不同出口可在不同時間釋放障壁氣體以控 制所提供之氣體障壁之幾何形狀。可控制第一出口及第二出口以選擇性地自不同個別出口釋放障壁氣體，以產生在平面圖中具有不同幾何形狀之障壁。因而，第一出口中之一些及/或第二出口中之一些可不用以(亦即，對於一特定形狀/幾何形狀可並非必要)分別提供第一開口110及/或第二開口120。
第一出口可用以提供用於第一開口110之給定形狀。可不同時使用全部第一出口，亦即，為了提供所要形狀，可使用第一出口之僅一子集以提供第一開口110。第二出口可用以提供用於第二開口120之給定形狀。可不同時使用全部第二出口，亦即，為了提供所要形狀，可使用第二出口之僅一子集以提供第二開口120。可藉由控制出口使得障壁幾何形狀可改變(亦即，動態)來變更由第一開口110及第二開口120中之每一者提供之幾何形狀。可使用於第一開口110及第二開口120之出口為可互換的，亦即，當變更障壁幾何形狀時，用於第一開口110之離散出口可用於第二開口120，且反之亦然。
提供具有可變形狀之障壁幾何形狀可為有益的，此係因為該幾何形狀可經調適以最佳化圍繞障壁4之環境氣流，此情形(如所提及)可幫助縮減環境氣體至受保護體積中之突破。舉例而言，可藉由自不同出口(亦即，第一出口之不同子集及/或第二出口之不同子集)釋放障壁氣體來變更障壁幾何形狀之定向。可取決於不同因素(例如，組件之相對移動速度)而最佳化障壁4之幾何形狀，諸如，定向。
在上述實施例中，重要方向為裝置之組件以相對高速度移動之方向，例如，掃描方向SC及步進方向ST。微影裝置內之環境氣體通常為擾動的，而無特定主流動方向。舉例而言，在基板台WT之地點，環境氣體係由來自影響微影裝置內之全域流動行為之各種源(例如，氣體射叢等等)的氣體組成。環境氣流亦可受到其他特徵(例如，氣體抽取器等等)影響。然而，在掃描期間，可變形本體將經歷之最 大流動速度通常係由在掃描方向SC上之掃描速度判定。相比於此速度，在其他方向上之所有其他流動速度通常為可忽略的，此係因為掃描方向SC通常為組件相對於彼此以比在其他方向上之移動速度更高的速度移動的方向。因此，當組件相對於彼此在掃描方向SC而非步進方向ST上移動時，問題趨向於更顯著，此係因為組件趨向於在此方向上較快速地移動。
有益的是最佳化障壁相對於由組件之相對移動引起的環境氣流之方向的幾何形狀。相對流動方向為由第一組件與第二組件之相對移動誘發的在受保護體積外部之環境氣體之流動方向。此方向可不在與掃描方向SC相同的方向上。
不同實施例可具有幾何形狀之不同最佳定向。可藉由參考傾角來界定幾何形狀之定向，該傾角為假想線(通過中心及至少一個隅角之線)與掃描方向SC之間的角度，亦即，(通過幾何形狀之假想線之)第一方向相對於掃描方向SC而傾斜。圖4中針對障壁系統100展示傾角α。障壁系統100可相同於先前實施例中描述之障壁系統(諸如，圖2及圖3A所描繪之障壁系統3)，且貫穿本申請案而可與障壁系統3互換。傾角α可經最佳化以改良在由組件之相對移動引起的環境氣流之方向上之流線型。前邊緣105及後邊緣106在圖4中不與掃描方向SC成一直線。
最佳傾角α可取決於微影裝置內之障壁之部位而變化。最佳傾角α可取決於影響環境氣體圍繞障壁之移動的各種因素，例如，第一組件之速度、第二組件之速度、障壁系統100之部位，及/或歸因於該等組件之相對移動的環境氣流之方向。所要傾角α亦可取決於其他組件環繞或接近障壁系統100達何種程度而變化，亦即，可影響環繞障壁系統100之環境氣體之相對流的其他組件在附近達何種程度。在第一方向與掃描方向SC之間可不存在傾斜，如圖2及圖3A所展示。然而， 在另一實施例中，取決於相對流而最佳化傾角。舉例而言，在一些實施例中，第一方向與掃描方向SC之間的傾角α(如圖4所指示)較佳地大於0°及/或小於90°。更佳地，傾角α大於5°。傾角α可介於0°與60°之間，較佳地介於30°與60°之間，或更佳地介於40°與50°之間。
在該等實施例中之任一者中，可運用標記及/或目標來替換柵格G以供感測器40偵測。
下文描述另外實施例。在以下實施例中，微影裝置之特徵在結構及功能方面相似於所描述之先前實施例，且因此提供相同優點。以下實施例中將僅論述該等實施例之間的差異。
在一實施例中，第一組件為感測器模組SM，且第二組件為具有柵格G之基板台WT。感測器模組SM具有第一表面1，且基板台WT具有第二表面。感測器模組SM容納障壁系統3，如先前所描述。柵格G可直接地標記於基板台WT自身上，或替代地，基板台WT包含柵格板，使得第二組件之表面為柵格板上之柵格G。在此實施例中，輻射源20及感測器40在第一組件上，亦即，在感測器模組SM上，而非如先前實施例中在基板台WT上。有效地，此實施例在很大程度上相同於先前實施例，惟第一組件與第二組件已被互換除外。圖5中描繪此實施例之一實例。在此實施例中，感測器模組SM可安裝至參考框架RF，或為參考框架RF之一部件。在此實施例中，可運用標記及/或目標來替換柵格G以供感測器40偵測。
在一實施例中，如上文所描述之本發明應用於包含光學系統及目標及/或標記之量測系統。如上文所描述之障壁系統3提供於一表面上，且障壁4環繞標記及/或目標(而非環繞輻射源20及/或感測器40，如上文所描述)，亦即，障壁系統3在與輻射源20及/或感測器40相對之表面上。
在一實施例中，如上文所描述之本發明應用於經組態以偵測基 板W上之標記之對準感測器。如上文所描述之障壁系統3提供於一表面上，且障壁系統3在與對準感測器所處之表面是同一個的表面上，其與基板W相對。障壁系統3可環繞多個對準感測器，該等對準感測器中之每一者偵測傳遞通過由單一障壁環繞之受保護體積之輻射光束。此外，不同類型之多個感測器可由一個障壁環繞。此外，相同類型之多個感測器可由一個障壁環繞。每一對準感測器可量測基板上之一不同標記，及/或多個對準感測器可用以偵測同一標記。另外或替代地，可提供多個障壁系統3，障壁系統3中之每一者係關於一個對準感測器而使用。
在一實施例中，本發明之障壁系統可應用於可附接至參考框架RF或形成參考框架RF之部件的對準感測器。全文以引用方式併入本文中之US 2008/0043212 A1中描述對準感測器之一實例。
在一實施例中，障壁系統3可包含一壁，該壁圍封鄰近於第一表面及第二表面中之特定表面的受保護體積之部分。在此實施例中，該壁環繞經界定體積。該壁為自第一表面或第二表面突起之突起部。該壁具有相同於上文針對氣簾所描述之幾何形狀中之任一者的幾何形狀。
當使用氣簾時，突破可為一問題。當使用該壁時，不會發生突破，但環境氣體可在該壁之頂部上方或該壁下方流動至受保護體積中。因此，在本實施例中，障壁具備與上文所描述之幾何形狀相同的幾何形狀以縮減至受保護體積中之環境氣流。當存在相對移動時，障壁幾何形狀之形狀導引流圍繞障壁。因而，此情形縮減(或防止)進入受保護體積之環境氣體之量。結果，傳遞通過受保護體積之輻射光束相比於置放於使用不根據本發明之替代幾何形狀之障壁內的情況較不受影響。
圖6A及圖6B中描繪此實施例。在此實施例中，第一組件為在第 一表面上具有感測器240之基板台WT，且障壁系統提供圍繞感測器240之障壁200。感測器240可為用以量測投影光束230之透射影像感測器或能量感測器(亦被稱為光點感測器)。當感測器240在使用中時，投影光束230傳遞通過受到障壁200保護之受保護體積。投影光束230通過透射標記板250而傳遞至感測器240。在此實施例中，障壁200為壁。圖6A中展示可用於此實施例之幾何形狀。此幾何形狀可與如所描述的針對任何其他障壁所提供之幾何形狀互換。在圖6B中可看到根據此實施例之障壁系統之一實例，圖6B以側視圖展示通過圖6A之橫截面V-V之透射影像感測器。
在圖6C中看到上述實施例之一變體，其中反射標記板260代替透射標記板250而提供於第一表面上。投影光束230自標記板260反射且由感測器(圖中未繪示)偵測。在此實例中，感測器可不在第一表面或第二表面中之任一者上。
在一實施例中，本發明之障壁系統應用於位階感測器285，位階感測器285用以量測表面之構形，在此狀況下量測基板W之構形。圖7中描繪此實施例之一實例。在此實施例中，第一組件為基板W，且第二組件容納障壁系統及位階感測器285，且障壁系統提供可為壁之障壁290。第二組件可為附接至參考框架RF或形成參考框架RF之部件的感測器模組。在此實施例中，輻射光束為量測光束270，且自不在第一組件或第二組件中之任一者上之輻射源280發射。通常，用於位階感測器285之量測光束270係自基板W反射，之後以遠非垂直之入射角到達位階感測器285。在此實施例中，量測光束270傳遞通過鄰近於位階感測器285之受保護體積。可在進行基板W之掃描時或在採取量測時使用位階感測器285。可圍繞投影光束之至少一部分利用本發明之障壁系統以隨著投影光束在不同組件之間傳遞而保護投影光束。舉例而言，障壁系統可用以保護經圖案化投影光束以縮減受保護氣體之折 射率波動，該等波動可影響圖案化器件MA與基板W之間的投影光束之路徑。
在一實施例中，投影光束傳遞通過障壁系統。在此實施例中，第一組件為被稱作透鏡頂部環境(lens top environment,LTE)板310之板，該板在支撐結構MT與投影系統PS之頂部之間，其具有第一表面301。圖8A描繪本實施例之障壁系統300。投影系統PS之頂部透鏡320在LTE板310下方。第二組件為支撐結構MT。支撐結構MT之底部表面通常為第二表面302。投影光束傳遞通過LTE板310中之開口360。LTE板310可包括具有側壁360a及360b之開口360，側壁360a及360b彼此實質上平行且實質上垂直於支撐結構MT之掃描方向SC。LTE板310之第一表面301容納障壁系統300。
在圖8A中，障壁系統300包含開口311及312(可提供更多或更少開口)以用於建立圍封鄰近於第一表面301的受保護體積之部分的障壁(亦即，氣簾)。如先前實施例中之任一者中描述之障壁系統可用以保護LTE板310與支撐結構MT之間的受保護氣體之受保護體積。障壁系統300可包含可具備上述幾何形狀中之任一者之障壁。如圖8A所描繪，此實施例可不包括輻射源、感測器、柵格G，或標記及/或目標。投影光束通過受保護體積而傳遞至投影系統PS，且較不可能受到受保護體積外部之氣體影響。因而，本實施例提供本發明之優點，如上文所描述。圖8B以平面圖展示包括LTE板310之此實施例之實例幾何形狀。圖8B展示可如何將相似於上述實施例之障壁幾何形狀提供於LTE板310上。在此實例中，障壁系統提供一障壁，該障壁使用開口311及312以發射氣體以保護該障壁內之體積。如上文所描述，開口311及312可為連續的或離散的。投影光束傳遞通過受保護體積，通過開口360而傳遞至投影系統PS。圖8B之障壁幾何形狀可與(例如)圖4、圖6A及圖8C所描繪的其他實施例之障壁幾何形狀互換。
操控器板370可視情況提供於LTE板310之開口360中。圖8B中未展示此操控器板370。WO 2013/174646 A1揭示包含操控器板370之微影裝置。操控器板370位於圖案化器件MA與基板W之間以控制輻射光束之聚焦。如WO 2013/174646 A1中描述的與操控器板370相關之裝置的全文係以引用方式併入本文中。
圖8C描繪用於此實施例之幾何形狀之一實例，其包括操控器板370。操控器板370可經調適以圍繞X及Y方向而傾斜，其中X方向為掃描方向SC且Y方向為步進方向ST。操控器板370可用以藉由影響投影光束在進入至投影系統PS中時之置放而調整投影光束在基板W上之置放。可使用致動器(圖中未繪示)而使操控器板370傾斜。使操控器板370傾斜會使投影光束移位，使得投影至基板W上之影像移位。藉由使操控器板370在Y方向上圍繞一軸線傾斜，將產生在X方向上之影像移位，而使操控器板370在X方向上圍繞一軸線傾斜將造成在Y方向上之影像移位。使操控器板370在兩個方向上傾斜將提供在X方向及Y方向兩者上之移位。
操控器板370可由對所討論之輻射透明之任何材料製成，例如，合適材料將為玻璃。操控器板370可由可撓性材料製成，使得除了傾斜移動以外或代替傾斜移動，操控器板370亦可彎曲，此情形可造成聚焦移位。可由沿著操控器板370之邊緣中之一或多者而提供的一或多個致動器(圖中未繪示)產生操控器板370之彎曲。
在每一實施例中，許多參數可經最佳化以改良障壁內之受保護體積之穩定性。此等參數包括但不限於假想線(通過幾何形狀之中心及至少一個隅角)與特定方向(或由組件之相對移動引起的環境氣體之流動方向)之間的傾角α、幾何形狀在第一方向上之最大尺寸對幾何形狀在第二方向上之最大尺寸的比率、鄰近側之長度，及幾何形狀之對稱性。
第一組件及第二組件中之每一者可為微影裝置之多個不同組件。上述實施例之特徵可保持相同，惟第一組件及第二組件之變化除外。舉例而言，第一組件可為如下各者中之一者：基板W、基板台WT、參考框架RF、投影系統PS、支撐結構MT、圖案化器件MA、照明系統IL之一組件，或微影裝置之另一組件。舉例而言，第二組件可為如下各者中之一不同組件：基板W、基板台WT、參考框架RF、投影系統PS、支撐結構MT、圖案化器件MA、照明系統IL之一組件，或微影裝置之另一組件。
此外，障壁系統可容納於與感測器、輻射源以及標記及/或目標中之至少一者所處之表面是同一個的表面上。替代地或另外，障壁系統可容納於與感測器、輻射源以及標記及/或目標中之至少一者相對的表面上。
在上述實施例中之任一者中，用以建立氣簾之開口可與壁互換，且反之亦然。除了用以建立氣簾之開口以外或代替用以建立氣簾之開口，亦可提供壁。
各種障壁系統可提供於微影裝置內。因而，可在貫穿微影裝置之不同部位中利用障壁系統。可使用相同或不同實施例來提供多個障壁系統。
可在器件製造方法中使用根據上述實施例中之至少一者之微影裝置以使用投影光束來輻照基板。
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，可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「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，可將本文中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，以便產生多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。
儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明之實施例可用於其他應用(例如，壓印微影)中，且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中，圖案化器件中之構形界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化器件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
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365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
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。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。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。
1‧‧‧第一表面
3‧‧‧障壁系統
4‧‧‧障壁
5‧‧‧第一隅角
6‧‧‧第二隅角
SC‧‧‧掃描方向
ST‧‧‧步進方向
WT‧‧‧基板台

Claims (14)

  1. 一種微影裝置，其包含一第一組件及一第二組件，該第一組件及該第二組件經組態以在一掃描方向及實質上垂直於該掃描方向之一步進方向中之一者上經歷相對於彼此之相對移動，其中：該第一組件具有一第一表面；該第二組件具有一第二表面；其中該第一表面與該第二表面彼此面對；該第一表面及該第二表面中之至少一特定表面容納一障壁系統；且該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減或防止環境氣體流入至該第一表面與該第二表面之間的氣體之一受保護體積中；且該障壁系統包含如下各者中之至少一者：一壁，其圍封鄰近於該第一表面及該第二表面中之該特定表面的該受保護體積之部分；及至少一個開口，其經調適以用於障壁氣體自該至少一個開口之一流動以用於建立圍封鄰近於該第一表面及該第二表面中之該特定表面的該受保護體積之部分的一氣簾；該障壁在該掃描方向及該步進方向所處之一平面中具有一幾何形狀，且該障壁可操作以導引一環境氣流圍繞該受保護體積，該環境氣流係由該第一組件與該第二組件之該相對移動誘發；該幾何形狀具有一第一隅角及一第二隅角；當該第一組件與該第二組件在該掃描方向及該步進方向中之 一特定方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之一前邊緣且該第二隅角充當該障壁之一後邊緣；且當該第一組件與該第二組件在與該特定方向相對之一另外方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之該後邊緣且該第二隅角充當該障壁之該前邊緣。
  2. 如請求項1之微影裝置，其中在該第一表面及該第二表面中之該特定表面處，界定在一第一方向上之一假想線，該假想線穿過該第一隅角及該第二隅角。
  3. 如請求項2之微影裝置，其中該幾何形狀圍繞該第一方向對稱，及/或其中該幾何形狀在該第一方向上伸長，及/或其中該第一方向相對於該特定方向而傾斜。
  4. 如前述請求項中任一項之微影裝置，其中該等開口或該等開口中之至少一者為提供障壁氣體之一擾流之一內部開口，及/或其中該等開口或該等開口中之至少一者為提供障壁氣體之一層流之一外部開口。
  5. 如前述請求項中任一項之微影裝置，其中一輻射光束傳遞通過該受保護體積。
  6. 如請求項5之微影裝置，其中該輻射光束為經導向至一感測器之一輻射光束。
  7. 如請求項6之微影裝置，其中該第一組件及/或該第二組件在其上具有至少一個目標以供該感測器偵測。
  8. 如請求項6之微影裝置，其中該感測器為用於量測一個物件相對於另一物件之對準之一對準感測器。
  9. 如請求項6、7或8之微影裝置，其中該第一組件及該第二組件中之一者包含一基板台，且該第一組件及該第二組件中之另一者包含一參考框架。
  10. 如請求項8或9之微影裝置，其中該受保護體積與該感測器接觸。
  11. 如請求項6之微影裝置，其中該感測器為用於量測一表面之構形之一位階感測器。
  12. 如請求項9、10或11之微影裝置，其中該微影裝置在用於將投影光束投影至一基板上之一投影系統之頂部上包含一板，且該第一組件及該第二組件中之一者包含該板。
  13. 如請求項12之微影裝置，其中該微影裝置包含一圖案化器件台，且該第一組件及該第二組件中之另一者包含該圖案化器件台。
  14. 一種器件製造方法，其包含：將一投影光束投影至定位於一基板台上之一基板上；及視情況使用一輻射光束以量測一微影裝置之一屬性，其中該投影光束及該輻射光束中之至少一者傳遞通過一障壁系統，該障壁系統經組態以提供一障壁，該障壁可操作以縮減或防止環境氣體流入至該微影裝置之一第一表面與一第二表面之間的氣體之一受保護體積中，該受保護體積係供該投影光束及該輻射光束中之至少一者傳遞通過，該微影裝置包含具有一第一表面之一第一組件且進一步包含具有一第二表面之一第二組件，該第一組件及該第二組件經組態以在一掃描方向及實質上垂直於該掃描方向之一步進方向中之一者上經歷相對於彼此之相對移動，其中該障壁在該掃描方向及該步進方向所處之一平面中具有一幾何形狀，且該障壁可操作以導引該環境氣體之一流圍繞該受保護體積，該環境氣體之該流係由該第一組件與該第二組件之該相對移動誘發；該幾何形狀具有一第一隅角及一第二隅角； 當該第一組件與該第二組件在該掃描方向及該步進方向中之一特定方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之一前邊緣且該第二隅角充當該障壁之一後邊緣；且當該第一組件與該第二組件在與該特定方向相對之一另外方向上相對於彼此而移動時，該第一隅角充當該障壁之該後邊緣且該第二隅角充當該障壁之該前邊緣。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2423749B1 (en) 2010-08-24 2013-09-11 ASML Netherlands BV A lithographic apparatus and device manufacturing method
JP6496017B2 (ja) 2014-11-13 2019-04-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
KR102007352B1 (ko) * 2015-04-20 2019-08-05 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 리소그래피 프로세스에서의 방법
US10295911B2 (en) 2016-05-19 2019-05-21 Nikon Corporation Extreme ultraviolet lithography system that utilizes pattern stitching
EP3540514A1 (en) * 2018-03-13 2019-09-18 ASML Netherlands B.V. Inspection tool, lithographic apparatus, and inspection method
CN113646699A (zh) * 2019-04-01 2021-11-12 Asml荷兰有限公司 光刻设备和相关方法
US11740564B2 (en) * 2020-06-18 2023-08-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lithography apparatus and method using the same

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001358056A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Canon Inc 露光装置
US6801301B2 (en) * 2001-10-12 2004-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JP2004214552A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Nikon Corp 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
JP4289906B2 (ja) * 2003-02-28 2009-07-01 キヤノン株式会社 露光装置
JP2005057075A (ja) * 2003-08-05 2005-03-03 Lasertec Corp 光学装置
US7450217B2 (en) * 2005-01-12 2008-11-11 Asml Netherlands B.V. Exposure apparatus, coatings for exposure apparatus, lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US7397056B2 (en) 2005-07-06 2008-07-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, contaminant trap, and device manufacturing method
US8027021B2 (en) 2006-02-21 2011-09-27 Nikon Corporation Measuring apparatus and method, processing apparatus and method, pattern forming apparatus and method, exposure apparatus and method, and device manufacturing method
US7253875B1 (en) * 2006-03-03 2007-08-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN101034261B (zh) * 2006-03-09 2010-08-11 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 防止由阻挡处理对光学元件的污染的方法和设备
US8634053B2 (en) 2006-12-07 2014-01-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
NL1036618A1 (nl) * 2008-03-24 2009-09-25 Asml Netherlands Bv Encoder-type measurement system, lithograpic apparatus and method to detect an error on or in a grid or grating of an encoder-type measurement system.
EP2256553B1 (en) 2009-05-26 2016-05-25 ASML Netherlands B.V. Fluid handling structure and lithographic apparatus
NL2006127A (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Asml Netherlands Bv A substrate table, a lithographic apparatus and a method for manufacturing a device using a lithographic apparatus.
EP2423749B1 (en) * 2010-08-24 2013-09-11 ASML Netherlands BV A lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2009271A (en) 2011-09-15 2013-03-18 Asml Netherlands Bv A fluid handling structure, a lithographic apparatus and a device manufacturing method.
JP5989233B2 (ja) 2012-05-24 2016-09-07 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置およびデバイス製造方法

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CN106030413B (zh) 2018-09-14

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