TWI394011B - 微影裝置及器件製造方法 - Google Patents

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TWI394011B TW097129393A TW97129393A TWI394011B TW I394011 B TWI394011 B TW I394011B TW 097129393 A TW097129393 A TW 097129393A TW 97129393 A TW97129393 A TW 97129393A TW I394011 B TWI394011 B TW I394011B
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De Kerkhof Marcus Adrianus Van
Siebe Landheer
Wouterus Johannes Petrus Maria Maas
Jeroen Peter Johannes Bruijstens
Ivo Adam Johannes Thomas
Franciscus Johannes Joseph Janssen
Oerle Bartholomeus Mathias Van
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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)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在該情況下，圖案化結構(其或者被稱作光罩或主光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上的電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之一部分、一個晶粒或若干晶粒)上。圖案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一基板將含有經順次圖案化之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目標部分；及所謂的掃描器，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照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化結構轉印至基板。
已提議將微影投影裝置中之基板浸沒於具有相對較高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。液體可為蒸餾水(超純水)，但可使用另一高折射率液體。將參考液體(例如，實質上不可壓縮 及/或浸濕流體)來描述本發明之實施例。然而，另一流體可為適當的，特別為具有比空氣高之折射率的流體，諸如，烴(諸如，氫氟碳)。因為曝光輻射在液體中將具有更短波長，所以此情形之要點為致能更小特徵之成像。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔徑(NA)且亦增加焦點深度。)已提議其他浸沒液體，包括懸浮有固體粒子(例如，石英)之水。
然而，將基板或基板及基板台浸漬於液體浴中(見(例如)全文以引用之方式併入本文中的美國專利第4,509,852號)意謂在掃描曝光期間存在必須被加速之大量液體。此需要額外或更強大之馬達，且液體中之紊流可能導致不良且不可預測之效應。
所提議之解決方案中之一者係使液體供應系統使用液體限制系統而僅在基板之區域化區域上及在投影系統之最終元件與基板之間提供液體(基板通常具有比投影系統之最終元件大的表面區域)。在全文以引用之方式併入本文中的PCT專利申請公開案WO 99/49504中揭示一種經提議以針對此情形所配置之方式。如圖2及圖3所說明，液體藉由至少一入口IN而供應至基板上(較佳地沿著基板相對於最終元件之移動方向)，且在投影系統下穿過之後藉由至少一出口OUT而移除。亦即，隨著在-X方向上於元件下方掃描基板，在元件之+X側處供應液體且在-X側處吸取液體。圖2示意性地展示液體經由入口IN而被供應且在元件之另一側上藉由連接至低壓源之出口OUT而被吸取的配 置。在圖2之說明中，沿著基板相對於最終元件之移動方向供應液體，但並非需要為此情況。圍繞最終元件所定位之入口及出口之各種定向及數目為可能的，圖3中說明一實例，其中圍繞最終元件以規則圖案來提供在任一側上入口與出口之四個集合。
圖4中展示具有區域化液體供應系統之另一浸沒微影解決方案。液體藉由投影系統PL之任一側上的兩個凹槽入口IN而供應，且藉由自入口IN徑向地向外所配置之複數個離散出口OUT而移除。可在中心中具有孔之板中配置入口IN及OUT，且經由該孔而投影投影光束。液體藉由投影系統PL之一側上的一凹槽入口IN而供應，且藉由投影系統PL之另一側上的複數個離散出口OUT而移除，從而導致液體薄膜在投影系統PL與基板W之間的流動。對使用入口IN與出口OUT之哪一組合的選擇可視基板W之移動方向而定(入口IN與出口OUT之另一組合為不活動的)。
已提議之另一解決方案為提供具有障壁部件之液體供應系統，障壁部件沿著投影系統之最終元件與基板台之間的空間之邊界之至少一部分延伸。障壁部件在XY平面中相對於投影系統而實質上靜止，但在Z方向上(在光軸之方向上)可能存在某相對移動。在障壁部件與基板之表面之間形成密封件。在一實施例中，密封件為諸如氣體密封件之無接觸密封件。全文以引用之方式併入本文中的美國專利申請公開案第2004-0207824號中揭示具有氣體密封件之該系統。
在全文各自以引用之方式併入本文中的歐洲專利申請公開案第1420300號及美國專利申請公開案第2004-0136494號中，揭示複式平台或雙平台浸沒微影裝置之觀念。該裝置具備用於支撐基板之兩個台。在無浸沒液體之情況下，藉由第一位置處之台來進行調平量測。在存在浸沒液體之情況下，藉由第二位置處之台來進行曝光。或者，裝置可僅具有一可在曝光位置與量測位置之間移動的台。
在投影系統與基板之間提供浸沒液體用於使經圖案化輻射光束穿過呈現特定挑戰。舉例而言，在障壁部件之情況下，空間中之液體位準的控制可能較難。過多液體可能導致溢流。在過少液體之情況下，更可能的為，氣泡可併入投影系統與基板之間的液體(儲集器)中。
在某些浸沒微影裝置中，在浸沒系統結構與投影系統(亦被稱作WELLE透鏡)之間存在間隙。冷卻氣體流在投影系統上流動以維持投影系統之溫度。某些氣體流在浸沒系統(亦即，液體限制系統)上流入間隙中。外部障壁可用於浸沒系統中以防止氣體流進入間隙，但在某些裝置中，可能不提供外部障壁。然而，氣體流可能不利地導致浸沒液體蒸發，藉此將熱負載施加於浸沒系統及最終投影系統元件上。熱負載亦可或或者可由最終投影元件之下側上之氣體的移動而形成。熱負載可導致最終投影系統元件中之熱(例如，冷)點。熱點可被偵測為與經預測像差量測不同之光學像差。此外或或者，浸沒液體可穿過最終投影系統元 件與浸沒系統之間的此間隙，且某些浸沒液體可經由間隙而逸出。
在曝光期間，基板台相對於浸沒系統(及投影系統)而移動。此可導致浸沒系統內之浸沒液體向上移動間隙(例如，在基板之行進方向上)。因此，當基板經由掃描或步進運動而移動時，基板之移動方向改變。因為間隙中之浸沒液體隨著基板之移動而移動，所以移動導致間隙中之浸沒液體的位準改變，其可導致壓力差。浸沒液體之移動被稱作攪動。若移動足夠大，則浸沒液體上之壓力可足以導致液體溢流至液體限制系統之頂部表面上。當壓力降低時，液體回流至間隙中，從而可能地隨其帶入存在於液體限制系統之表面上的不需要污染粒子。液體可為缺陷度及疵點之來源。液體亦可留存於液體限制系統之頂部表面上，及最終投影系統元件之表面上。剩餘液體可蒸發且將熱負載施加至各別表面。
此外，當浸沒系統在朝向投影系統之方向上移動時，浸沒液體在液體限制系統之頂部表面上的存在可導致液體限制系統與投影系統之間的減幅。該減幅亦可被稱作橋接且為不良的，因為其可能降低裝置之效能。
因此，需要(例如)藉由具有用以限制間隙中之浸沒液體之移動且減少經由間隙而逸出浸沒系統之浸沒液體之量的方式來減輕前述問題中之一或多者或一或多個其他問題。
本發明之一態樣為提供一種微影裝置，其包括投影系統，投影系統經組態以將經圖案化輻射光束投影至基板之 目標部分上。裝置亦包括障壁部件，其圍繞投影系統與在使用中之基板之間的空間，以部分地與投影系統界定用於液體之儲集器。障壁部件之面向投影系統之一部分的徑向外部表面及該部分之面向障壁部件的徑向外部表面各自具有疏液性外部表面。障壁部件之疏液性外部表面及/或投影系統之部分之疏液性外部表面具有部分地界定儲集器之內部邊緣。
本發明之一態樣為提供一種障壁部件，其經組態以圍繞微影裝置之投影系統與在使用中之基板之間的空間，以部分地與投影系統界定用於液體之儲集器。投影系統之一部分具有徑向外部表面，徑向外部表面具有疏液性外層。障壁部件之徑向外部表面經組態以面向該部分之疏液性外層，且具有疏液性外層。障壁部件之疏液性外層具有部分地界定儲集器之內部邊緣。
本發明之一態樣為提供一種微影裝置，其包括投影系統，投影系統經組態以將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。投影系統之一部分之面向基板的徑向外部表面具有UV吸收層及在UV吸收層之一部分上的疏液性外層。在投影系統之部分之徑向外部表面的疏液性性質中存在階躍函數。階躍函數由疏液性外層與UV吸收層之間的邊界界定。階躍函數在投影系統與基板之間的空間中部分地界定用於液體之儲集器。
本發明之一態樣為提供一種器件製造方法，其包括將經圖案化輻射光束自投影系統投影穿過液體而至基板之目標 部分上。方法亦包括藉由以下各物而將液體限制於投影系統與基板之間的空間中：圍繞空間之障壁部件、障壁部件之面向投影系統之一部分之疏液性徑向外部表面的內部邊緣，及投影系統之部分之面向障壁部件之疏液性徑向外部表面的內部邊緣。
本發明之一態樣為提供一種器件製造方法，其包括：將經圖案化輻射光束自投影系統投影穿過液體而至基板之目標部分上；及藉由投影系統之一部分之疏液性徑向外部表面的至少一內部邊緣而將液體限制於投影系統與基板之間的空間中。方法亦包括藉由投影系統之部分與疏液性徑向外部表面之間的UV吸收層來保護投影系統之部分之疏液性徑向外部表面。
現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，對應參考符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。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結構(例如，光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位圖案化結構之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來精確地定位基板之第二定位器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 化結構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引導、成形或控制輻射之各種類型的光學組件，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。
支撐結構以視圖案化結構之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化結構是否固持於真空環境中)而定的方式來固持圖案化結構。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化結構。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化結構(例如)相對於投影系統而處於所要位置。可認為本文對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用之術語"圖案化結構"同義。
本文所使用之術語"圖案化結構"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形成圖案的任何器件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則該圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之器件(諸如，積體電路)中的特定功能層。
圖案化結構可為透射或反射的。圖案化結構之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中為熟知的，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，該等小鏡面中之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。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
本文所使用之術語"投影系統"應被廣泛地解釋為涵蓋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，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語"投影透鏡"之任何使用均與更通用之術語"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，使用如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上支撐結構)的類型。在該等"多平台"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。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射器時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射光束借助於包含(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之光束傳送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統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布的調整器AD。通常，可調整照明器之瞳孔平面中之強度分布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)。此外，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布。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化結構(例如，光罩)MA上，且由圖案化結構圖案化。在橫穿圖案化結構MA後，輻射光束B穿過投影系統PS，投影系統PS將光束聚焦至基板W之目標部分C上。借助於第二定位器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)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，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之路徑來精確地定位圖案化結構MA。一般而言，可借助於形成第一定位器PM之一部分的長衝程模組(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。類似地，可使用形成第二定位器PW之一部分的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(與掃描器相對)之情況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用圖案化結構對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化結構MA及基板W。儘管如所說明之基板對準 標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分之間的空間中(此等被稱為切割道對準標記)。類似地，在一個以上晶粒提供於圖案化結構MA上之情形下，圖案化結構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之至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束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，曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.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，曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(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結構，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掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化結構。此操作模式可易於應用於利用 可程式化圖案化結構(諸如，如以上所提及之類型的可程式化鏡面陣列)之無光罩微影術。
亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同的使用模式。
圖5以橫截面說明根據本發明之一實施例之在圖1中經展示為IH的液體供應系統。液體供應系統包含障壁部件10，其至少部分地或完全地圍繞投影系統PL與基板W之間的空間，且具有連同投影系統PL及基板W(及/或基板台WT)界定用於液體11之儲集器的障壁表面。以此方式，液體11可提供於該空間中，使得經由投影系統PL而投影至基板W上之經圖案化輻射光束穿過液體11。
在一實施例中，無接觸密封件可形成於障壁部件10與基板W(或當成像基板W之邊緣時為基板台WT)之間。在所說明實施例中，無接觸密封件包含液體移除器件30、自液體移除器件徑向地向外之凹座40，其在徑向向內頂部表面處具有氣體入口42且在徑向向外表面處具有氣體出口44。選用之氣體刀50亦可經提供成自凹座40徑向地向外。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 2006-0158627號中詳細地描述在障壁部件10之底部表面上之此等三個項目的配置。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 2006-0038968號中揭示液體移除器件30之細節。代替無接觸密封件及氣體刀或除了無接觸密封件及氣體刀以外，障壁部件可具有一系列氣體拖曳孔徑。
如由圖5(藉由實例)所表示之實施例所示，液體可在高壓下藉由障壁部件10而提供至腔室20。液體在實質上水平方向上(亦即，實質上平行於基板W之頂部表面，如由箭頭29所說明)經由一或多個入口28而進入投影系統PL與基板W之間的空間。液體亦經由在遠離於投影系統PL之方向上如由箭頭25所說明(朝向基板W)垂直地向下引導液體流動的一或多個入口24而退出腔室20。此液體流動意欲填充通常存在於基板W與基板台WT之間的間隙26，且亦將彎液面保持於自液體移除器件30之內側徑向地向外的障壁部件10下(特別在障壁部件10下掃描基板W期間)。藉由在入口24外之液體流動的此間隙26之填充可減少該間隙中之氣泡的發生。
在一實施例中，入口24包含以圓形(或圍繞投影系統PL之影像場之其他形狀)所定位之一系列離散孔。此入口及此等孔之目的為在成像基板W之邊緣時或在掃描速度超過某一量值時防止障壁部件10與基板W之間的彎液面被吸入投影系統PL與基板W之間的空間中。若在基板W至投影系統PL之相對移動期間來自彎液面之向外側的氣體(例如，空氣)包括於投影系統下，則此可有害地影響成像品質。然而，在一系列離散孔之情況下，氣體可被截獲於孔之間且藉此累積於基板W與基板台WT之間的間隙26中。該等氣泡可接著進入基板W與投影系統PL之間的液體11。為此原因，亦將一或多個出口27提供成緊接於入口24，且經由出口27而提取氣體與液體之混合物，使得截獲於間隙26中 之氣體可逸出且液體可填充間隙26之孔而不截獲氣泡。出口27可連接至腔室(未說明)(諸如，腔室20)，以減少出口27處之壓力波動。出口27可包含以圓形(或圍繞投影系統PL之影像場之其他形狀)所定位之一系列離散孔。在一實施例中，提供形成孔之外部周邊的入口24及形成孔之內部周邊的出口27，使得當穿越間隙26時，間隙26首先藉由入口24而被填充且接著氣泡藉由出口27而被提取。然而，只要達成功能，則入口24及出口27之精確定位可以其他方式進行。出口27亦可用以提取可能被在投影系統下溶解之抗蝕劑污染的液體。在該提取之情況下，接近彎液面(接近液體移除器件30)之液體將被較少地污染。在掃描期間留存於基板W上之液體可接著亦被較少地污染，且因此，留存於基板上之粒子量可如乾燥污漬在液體移除之後可減少一樣而減少。
障壁部件10可通常經成形以符合投影系統PL之外部形狀，使得實質上恆定間隙存在於投影系統PL與障壁部件10之間。存在間隙，以便使投影系統PL與障壁部件10之獨立相對移動為可能的。
在一實施例中，採取一或多種措施，以便處理儲集器之容積的變化及自儲集器之液體供應/提取的變化。在正常條件下，液體11之頂部表面具有相對於投影系統及障壁部件10而為實質上靜止的彎液面110。障壁部件10之頂部表面90為平坦之水平表面，且僅允許液體在緊急情形下存在於頂部表面90上。為了處理緊急情形，將出口80提供於頂 部表面90中。一旦彎液面110處於頂部表面90上，則其可容易地推進且障壁部件10可能溢流。為了防止此情形，可將突起100在障壁部件之最內部邊緣處提供於障壁部件10之頂部表面90上。突起100可圍繞障壁部件10而延伸且因此可形成環或其他封閉形狀。突起100可比障壁部件10之圍繞突起100之部分接近於投影系統PL之表面(特別為投影系統PL之水平表面200)。
在一實施例中，自突起100與投影系統PL之間至障壁部件10與投影系統PL之間存在距離之步進改變。此步進改變可在圖5中之突起100之左手側上被看見。在一實施例中，此步進改變處於突起100之徑向向外側上，但亦可或視情況存在於突起100之徑向向內側上，如圖5中之情況。此幾何形狀意謂：為了使液體11之頂部之彎液面110越過突起100，彎液面110之長度將需要增加，其需要大量能量。在一實施例中，突起100及突起之區域中之投影系統PL的表面係由拒液性材料或疏液性材料形成(例如，液體與彼等表面形成通常大於90°之接觸角，諸如，100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°及180°)，使得彎液面110之形狀在自液體之外部被檢視時為凸起的。
因此，投影系統PL之表面與障壁部件10之間的距離在徑向向外方向上之步進增加的提供可顯著地降低在使用障壁部件10時之溢流的可能性。
突起100經說明為處於障壁部件10上。然而，並非需要為此情況且突起可處於投影系統上，只要達到相同功能 (亦即，提供用於彎液面之能量障壁以克服移動越過突起)。
亦說明於圖5中的為系統之實施例，其中障壁部件10之面向投影系統PL的內部表面經故意地作成奇形怪狀，使得其更接近地類似投影系統PL之亦可經故意地作成奇形怪狀的外部表面。以此方式，迷宮式密封經形成用於使液體11自基板朝向突起100向上流動，且此增加流動限制且藉此降低溢流危險。因此，液體將需要行進以便溢流越過障壁10之路徑將為曲折的且需要至少三個方向改變。在所說明實施例中，此可藉由在投影系統PL之側壁中提供壓痕220而達成。突起可提供於障壁部件10之內部側壁上(在障壁表面中)，且可由兩個元件310、320形成。亦可採取其他措施，以便增加用於使液體自投影系統PL與基板W之間的位置行進至障壁部件10之頂部之路徑的曲折度。可在具有或無突起100及在具有或無以下更詳細論述之疏液性材料的情況下使用壓痕220及/或元件310、320。
圖6說明除了如以下所描述以外與以上關於圖5所描述之實施例相同的實施例。
在此實施例中，代替提供一或多個入口28(其在投影系統之最終元件下於實質上水平方向上提供至投影系統PL與基板W之間的空間中之液體流動)，提供一或多個入口400，其相抵於投影系統PL之側而以低速度來提供均勻液體流動。此流動由箭頭514說明。自與腔室20進行流體連通之腔室21提供退出入口400之液體。兩個腔室之提供允 許施加至入口400與施加至入口24之液體的壓力不同。可藉由變化連接腔室20及21之孔221的尺寸及/或數目來調整壓力。
在此實施例中之突起100類似於如以上關於圖5所描述之突起之處在於：液體11之彎液面110在突起100與投影系統PL之間延伸。儘管在此實施例中之突起100的構造不同，但應用相同原理。亦即，突起比附近之障壁部件10的其他部分接近於投影系統PL，使得為了使彎液面110越過突起100，彎液面之長度應極大地增加。
藉由在下方水平部分515之徑向最內部邊緣(其中入口400退出)處存在第二突起520而防止液體之水平流動朝向基板W被向下抽吸。此允許液體514之水平流動由投影系統PL之表面偏轉，以自投影系統PL之底部表面上方開始向下且徑向地向內形成流動516。
此配置克服關於圖5所描述之實施例之入口28趨向於形成可向下抽吸彎液面110之較強向下流動而藉此導致可能不穩定彎液面位置的缺點。不穩定彎液面可導致液體供應中之氣體陷入，因為當液體供應速率超過某一值時，較大氣舌可在投影系統PL下延伸。因為此實施例與自入口28之出流速度相比可允許降低自入口400之出流速度，所以可在此實施例中達成該缺點之避免。該實施例亦可允許障壁部件10定位成更接近於投影系統PL。突起100可幫助確保彎液面110儘可能地短。因此，將需要大量能量以向下抽吸彎液面110，其中將需要增加彎液面之長度。
圖7說明除了如以下所描述以外與關於圖6所描述之實施例相同的實施例。
在此實施例中，入口之位置不同。在先前實施例中，入口400之位置在實質上水平方向上提供至投影系統PL與基板W之間的空間中之液體流動。在此實施例中，提供入口500，其在遠離於基板W之方向上(亦即，在相反於經圖案化輻射光束之傳播方向的方向上)提供至界定於基板W、投影系統PL與障壁部件10之間的空間中之液體流動，如由箭頭510所說明。自與腔室20進行流體連通之腔室21提供退出入口500之液體，如以上關於圖6所描述。
退出入口500之液體流動可藉由突起100而偏轉至徑向地向內且實質上平行於基板W之頂部表面的方向，如在以上關於圖6所描述之實施例中。此由箭頭512、514說明。在此實施例中之突起100類似於其他實施例之突起之處在於：液體11之彎液面110可在突起100與投影系統PL之間延伸。儘管在此實施例中之突起100的構造不同於以上關於圖5所描述之實施例的構造，但應用相同原理，亦即，突起比附近之障壁部件10的其他部分接近於投影系統PL，使得為了使彎液面110越過突起100，彎液面之長度將需要極大地增加。
在流動510由突起100偏轉之後，流動被均勻化，如在以上關於圖6所描述之實施例中，且相抵於投影系統PL而實質上水平地以相對較慢速度流動。突起100可幫助確保彎液面110儘可能地短，因此，將需要大量能量以向下抽吸 彎液面110以增加彎液面之長度。此實施例可比以上關於圖6所描述之實施例有利，因為其可使用更少空間。
在以上所描述之所有實施例中，已展示障壁部件10之橫截面。障壁部件10未必圍繞其整個周邊為對稱的，且可為(例如)僅圍繞障壁部件10之周邊的一小部分而提供入口28、400、500且圍繞其他部分而提供用於提取浸沒液體之系統。該配置可導致在單一方向上跨越投影系統PL與基板W之間的空間之液體11之流動。其他配置亦為可能的且以上關於上述實施例所描述之原理亦可應用於其他類型之液體供應系統。將清楚的為，本文之任何實施例的特徵均可結合本文之任何其他實施例的某些或所有特徵而加以使用。
圖8說明經組態以將浸沒流體實質上限制至投影系統與基板之間的所要容積之液體限制系統800的實施例。浸沒流體理想地為具有等於或大於純水之折射率之折射率的液體。液體限制系統800包括具有徑向外部表面(亦即，自由投影系統PS所投影之輻射光束之投影軸線PA徑向地向外定位的表面，如以上關於圖1所描述)之障壁部件810。障壁部件810之徑向外部表面包括實質上水平頂部表面814及相對於水平頂部表面814及投影軸線PA而傾斜之傾斜頂部表面816。障壁部件810自投影系統之一部分820間隔，以便在其間界定間隙830。
投影系統之部分820可為整個投影系統之最終元件，或可為與液體接觸之中間投影系統之最終元件。投影系統之 部分820包括徑向外部表面(亦即，自投影軸線PA徑向地向外定位之表面)，徑向外部表面包括相反於障壁部件810之實質上水平頂部表面814的實質上水平表面824，及相反於障壁部件810之傾斜表面816的傾斜表面826。投影系統之部分820之下部表面及障壁部件810之頂部表面可經成形以彼此協作。
在圖8所示之實施例中，浸沒系統之頂部表面(例如，液體限制系統800之障壁部件810)可具有拒液性或疏液性(例如，當浸沒液體為水時為疏水性)外層840，其可以塗層之形式。在一實施例中，障壁部件810可由提供疏液性或拒液性表面之疏液性材料製成。如本文所使用之術語"層"應被廣泛地解釋為包括為部件之整體部分的表面以及以塗層之形式所提供且因此未必為部件之整體部分的表面。疏液性外層840在其自投影軸線PA延伸時可為環形連續或不連續的。在一實施例中，疏液性外層840可經圖案化，以便形成在疏液性性質中為不連續的表面。
在攪動期間，疏液性外層840可幫助防止浸沒液體接取障壁部件810之實質上水平頂部表面814。此接取防止可減少在儲集器中之浸沒液體中所發現之污染物粒子的量。歸因於邊緣842處之表面性質的階躍函數改變，浸沒液體之彎液面860之一末端可銷釘至疏液性外層840之邊緣842。換言之，因為浸沒液體與疏液性外層之間的接觸角大於90度(例如，在90度與180度之間)，且不包括疏液性外層之障壁部件810之表面之間的接觸角小於約90度(例如，在0度 與90度之間)，藉此形成階躍函數改變，所以彎液面860不可能上升至高於邊緣842。如本文所使用之術語"邊緣"意欲描述在不賦予任何特定實體結構或形狀的情況下最接近於包含於投影系統與基板之間的浸沒液體儲集器之疏液性外層840的末端。
若施加至浸沒液體之壓力(例如)在基板台之移動期間足夠大，則液體可脫離於其銷釘，且逸出至疏液性外層840上。然而，因為層840具有疏液性性質，所以層840可排斥液體(理想地排斥返回超出層840之邊緣842)。實質上無浸沒液體可被允許殘留於疏液性外層840上，且因此減少蒸發及施加至裝置之熱負載。
如圖8所示，投影系統之部分820之徑向外部表面的實質上水平表面824可包括經組態以排斥液體之疏液性外層850。在所說明實施例中，疏液性外層850具有位於實質上水平表面824與投影系統之部分820之傾斜表面826之相交處或附近的邊緣852。投影系統之部分820之疏液性外層850之邊緣852相對於障壁部件810之疏液性外層840之邊緣842的位置可允許浸沒液體之彎液面860銷釘於邊緣852處。類似於疏液性外層840，疏液性外層850在其自投影軸線PA延伸時可為環形連續或不連續的。在一實施例中，疏液性外層850可經圖案化，以便形成在疏液性性質中為不連續的表面。
疏液性外層840、850可包括任何適當疏液性材料。舉例而言，在一實施例中，疏液性外層840、850可包括聚四氟 乙烯，例如，TEFLON® 。疏液性外層840、850可以塗層之形式而施加至其各別表面，或可藉由包括該塗層之貼紙或層壓材料而施加。
圖9說明液體限制系統900之實施例，其具有圖8之液體限制系統800之某些特徵，如由對應參考符號所指示。液體限制系統900包括疏液性外層940，疏液性外層940可施加至障壁部件810之頂部表面且可覆蓋實質上水平表面814，以及障壁部件810之傾斜頂部表面816的一部分。浸沒液體之彎液面860之一末端因此銷釘至疏液性外層940之邊緣942，其位於傾斜表面816上。
如以上所論述，若施加至浸沒液體之壓力(例如)在基板台之移動期間足夠大，則液體可仍能夠脫離於其銷釘。然而，因為層940具有疏液性性質，所以實質上無浸沒液體可被允許殘留於疏液性外層940上且因此減少蒸發及施加至裝置之熱負載。
如圖9所示，實質上水平表面824以及投影系統之部分820之徑向向外表面之傾斜表面826的一部分可包括經組態以排斥液體之疏液性外層950。如所說明，疏液性外層950具有邊緣952，其允許浸沒液體之彎液面860銷釘於邊緣952處。在一實施例中，實質上相反於疏液性外層940之提供於障壁部件810上的邊緣942(亦即，跨越間隙830)而定位邊緣952。此可允許浸沒液體之彎液面860銷釘於邊緣942、952處。
圖10說明液體限制系統1000之實施例，其具有圖8之液 體限制系統800之某些相同特徵，如由對應參考符號所指示。液體限制系統1000包括用於障壁部件810之頂部表面的疏液性外層1040，包括實質上水平表面814，以及所有或實質上所有傾斜頂部表面816。若浸沒液體之位準足夠低，則浸沒液體之彎液面860之一末端可銷釘至疏液性外層1040之邊緣1042，其位於傾斜表面816之底部處。否則，彎液面860之一末端可向上移動傾斜表面816，但接觸角將使得浸沒液體之薄膜可能不形成於表面816上。
如圖10所示，實質上水平表面824以及投影系統之部分820之徑向向外表面的所有或實質上所有傾斜表面826可包括經組態以排斥液體之疏液性外層1050。如所說明，疏液性外層1050具有位於投影系統之部分820之傾斜表面826之底部末端處的邊緣1052。類似於提供於障壁部件810上之疏液性外層1040，提供於投影系統之部分820上的疏液性外層1050可防止浸沒液體之薄膜形成於投影系統之部分820之傾斜表面826上，其可減少可蒸發之浸沒液體量且因此減少投影系統之部分820上的冷點。
如以上所論述，疏液性外層之邊緣可在障壁部件810之實質上水平頂部表面的內部邊緣處(如圖8所示)，或在傾斜表面之頂部附近(如圖9所示)。如圖10所示，疏液性外層可覆蓋整個傾斜表面(或錐形表面)。疏液性外層之邊緣可在此等三個實施例中之任何兩者的任何中間位置處；邊緣可位於障壁部件810之水平頂部表面814上。理想地，疏液性外層覆蓋頂部表面之所有水平部分，且可能地覆蓋水平表 面之邊緣與親液性(例如，親水性)表面之邊緣之間的整個表面。表面可為施加至包括(但不限於)以上所論述之障壁部件的液體限制系統之本體的塗層。本體或其一或多個部分可由為親液性及/或疏液性之材料製成。本文對疏液性及/或親液性層或塗層之參考應被理解為包括由疏液性及/或親液性材料製成之表面。疏液性表面之邊緣下方的傾斜表面可為本體之經曝光材料且因此為親液性的。
圖11說明具有本體1110之液體限制系統1100，本體1110具有為親液性的(亦即，與液體形成在約0度與約90度之間(通常在約40度與約50度之間)的接觸角)表面1112。親液性表面1112經說明為相反於另一親液性表面1114，其可提供於裝置之另一部分1115(諸如，投影系統之最終元件)上，以便界定間隙1130。如所說明，本體1110之親液性表面1112將浸沒液體1118之彎液面1116的邊緣1116a抽吸至液體限制系統1100之表面1112。類似地，親液性表面1114將浸沒液體1118之彎液面1116的邊緣1116b抽吸至表面1114。如圖11所說明，親液性表面1112、1114導致與其接觸之浸沒液體1118薄化成各別薄膜，薄膜導致曝光至氣體1120(例如，空氣)之由彎液面1116所界定的液體之表面增加。此可導致蒸發速率增加，其可增加至液體限制系統1100及/或裝置之包括親液性表面1114之其他部分的所施加熱負載。在某些情況下，蒸發速率可極大以使得蒸發之液體(例如)藉由毛細管作用而向上抽吸且因此補充薄液體膜。因此，在攪動期間可能出現之問題在基板台相對於投 影系統而為靜止時亦可能出現。藉由疏液性表面之邊緣之銷釘或僅提供疏液性表面自身可輔助施加至浸沒系統及/或投影系統之熱負載的減少(甚至當裝置之各別組件停置時)。
圖12說明液體限制系統1200之實施例，其具有圖8之液體限制系統800之某些特徵，如由對應參考符號所指示。液體限制系統1200包括障壁部件810之頂部表面之疏液性外層1240，具體而言，為實質上水平表面814，以及傾斜頂部表面816之一部分。浸沒液體之彎液面860之一末端可銷釘至疏液性外層1240之邊緣1242，其位於傾斜表面816上。
若施加至浸沒液體之壓力(例如)在基板台之移動期間足夠大，則液體可仍能夠脫離於其銷釘，且逸出至疏液性外層1240上。然而，因為層1240具有疏液性性質，所以層1240可排斥液體(理想地排斥返回超出層1240之邊緣1242)。理想地，實質上無浸沒液體被允許殘留於疏液性外層1240上，且因此減少蒸發及施加至裝置之熱負載。若施加至浸沒液體之壓力足夠大及/或儲集器中之浸沒液體的位準使得彎液面860將上升至間隙830中，則接觸角可足夠大，以便防止薄膜顯影於障壁部件810之傾斜表面816上。
如圖12所示，實質上水平表面824以及投影系統之部分820之徑向向外表面之傾斜表面826的一部分可包括經組態以排斥液體之疏液性外層1250。如所說明，疏液性外層 1250具有邊緣1252，邊緣1252經組態以將彎液面860銷釘於邊緣1252處。在一實施例中，實質上相反於間隙830而自障壁部件810之疏液性外層1240的邊緣1242且與障壁部件810之疏液性外層1240的邊緣1242實質上水平地定位邊緣1252。與圖9所說明之實施例相比，此配置提供傾斜表面826上之疏液性外層1250的較大覆蓋。此可允許浸沒液體之彎液面860銷釘於邊緣1242、1252處。視間隙830中之浸沒液體的位準而定，有可能的是，浸沒液體將不銷釘於邊緣1252處，但將代替地上升至高於邊緣1252。然而，歸因於疏液性外層1250之疏液性性質，浸沒液體可能不黏附至疏液性外層1250。
在一實施例中，疏液性外層理想地提供於投影系統之部分之相反於提供於浸沒系統之液體限制結構上之疏液性外層的至少整個表面上。如上述實施例中所說明，藉由投影系統之部分及液體限制表面中之每一者之疏液性表面的覆蓋範圍可能不同，使得相反疏液性表面之邊緣可能不會跨越液體限制系統與投影系統之間的間隙而對應。此可具有彎液面穩定性之優點，且可最小化曝光至氣體流動之彎液面的區域。邊緣可經選擇以最佳化(例如，最小化)液體蒸發及施加至投影系統及/或浸沒系統之熱負載。
在一實施例中，疏液性外層之邊緣可能不同，從而理想地提供接觸角之突然不連續性。如以上所論述，邊緣可被認為係各別表面之疏液性性質中的階躍函數(亦即，接觸角)。
在一實施例中，邊緣可經界定為不為疏液性(亦即，親液性)之區域與具有實質上恆定疏液性接觸角之區域之間的接觸角之逐漸改變。舉例而言，邊緣區域可具有隨著遠離於光徑之軸線(亦即，投影軸線PA)之距離而增加之逐漸改變的接觸角。理想地，接觸角自非疏液性表面之接觸角改變至提供於疏液性表面上之接觸角。具有逐漸改變的接觸角之表面的區域可具有經良好界定邊緣，或可具有提供液體與疏液性外層之間的接觸表面之破裂的粗糙化表面。藉由具有經良好界定邊緣，可達成彎液面銷釘之更好控制。邊緣之經良好界定邊界可被認為係表面之疏液性性質隨著自光軸移位之改變速率的階躍函數，如以上所論述。
在一實施例中，如以上所描述，液體限制系統之障壁部件可具有突出物。然而，可藉由具有適當疏液性表面而藉由控制液體彎液面來達成足夠效能。如以上所論述，表面可為直接施加至障壁部件及/或投影系統之部分的塗層，或表面可為具有外部疏液性表面之貼紙。貼紙可直接施加至投影系統及/或浸沒系統(例如，液體限制系統)之表面。貼紙可經成形以配合所意欲表面。疏液性表面理想地具有為90度或更多之接觸角(亦即，在90度與180度之間)。舉例而言，接觸角可為90度、100度、110度、120度、130度、140度、150度、160度、170度、180度，等等。可藉由使用具有為100度或更多之接觸角之表面而達成改良之銷釘效能(例如，以更快掃描及步進速度)。
如以上所論述，疏液性塗層至前述表面之施加可防止浸 沒液體之蒸發(特別自投影系統之最終元件之表面)。可減少由最終元件中之熱波動所導致的光學像差。可藉由減少浸沒系統之液體限制系統之頂部表面上經由不需要蒸發所施加之熱負載而達成系統效能之增加。
應注意，疏液性外層之定位可允許液體實質上進入投影系統之部分820與障壁部件810之間的間隙830。在一實施例中，在以上所描述之實施例中以液體而供應之間隙的長寬比等於或小於10：1，且理想地等於或小於5：1。此可藉由影響在曝光移動期間施加至液體之壓力而限制攪動量。
某些疏液性表面已知受UV輻射影響。因為UV輻射可用於(例如)微影裝置中之曝光中，所以疏液性表面可能被該輻射損壞，除非其受保護(例如，遮蔽)。
圖13說明液體限制系統1300之實施例，其具有圖8之液體限制系統800之某些特徵，如由對應參考符號所指示。液體限制系統1300包括疏液性外層1340，疏液性外層1340可覆蓋實質上水平表面814，以及障壁部件810之傾斜頂部表面816的一部分。浸沒液體之彎液面860之一末端可銷釘至疏液性外層1340之邊緣1342，其位於傾斜表面816上。
如圖13所示，實質上水平表面824以及投影系統之部分820之徑向向外表面的傾斜表面826可包括經組態以排斥液體之疏液性外層1350。如所說明，疏液性外層1350具有位於傾斜徑向向外表面826與投影系統之部分820之底部實質上水平表面828之相交處(亦即，傾斜表面826之底部處)的邊緣1352。如圖13所說明，投影系統之部分820亦包括提 供於投影系統自身之部分820之表面與疏液性外層1350之間的UV吸收層1370。在一實施例中，部分820為投影系統之最終元件。在一實施例中，部分820為透射的(例如，熔化矽石或氟化鈣)。在一實施例中，部分820為投影系統之最終元件，且最終元件係由透射材料製成。
UV吸收層1370理想地經提供作為塗層。可在施加疏液性外層1350之前將UV吸收層1370施加至投影系統之部分820的表面，使得UV吸收層1370在投影系統之部分820與疏液性外層1350之間。UV吸收層可分別防止不需要輻射到達投影系統之部分820及障壁部件810上之疏液性外層1350、1340中的每一者，且可保護及延長疏液性外層1340、1350之使用壽命(特別在疏液性外層1340、1350為易受UV影響的情況下)。UV吸收層1370可能不為疏液性的，或可能不在與提供於投影系統之部分820上之疏液性外層1350之表面相同的程度上為疏液性的。在一實施例中，UV吸收層可具有親液性表面性質。如以上實施例中所描述，不受UV輻射不利地影響之疏液性材料可直接施加至投影系統之部分而不使用UV吸收層。
在圖13所說明之實施例中，UV吸收層1370至少覆蓋投影系統之部分820之表面之與疏液性外層1350相同的區域，使得UV吸收層1370之邊緣1372位於與疏液性外層1350之邊緣1352相同的位置處。UV吸收層1370可置放於微影裝置之其他部分處以保護疏液性外層1340、1350。因為UV輻射可在投影系統及浸沒系統內反射及折射，從而 穿過浸沒液體而散射為雜散輻射，所以對於UV吸收層1370可能有益的為覆蓋投影系統之部分820的最大可能表面，而不遮掩曝光光束之路徑，以防止經投影輻射之不需要反射及折射。否則，雜散輻射可與疏液性外層1340、1350相互作用，且可減少疏液性外層1340、1350之使用壽命。若將UV吸收層1370提供至投影系統之部分820的實質上水平徑向向外表面824且同樣提供至投影系統之部分820的傾斜徑向向外表面826，則可最大化UV吸收層1370之效應。
為了達成對於疏液性外層之最大UV保護，且為了最小化經由蒸發而施加至系統之熱負載，UV吸收層可覆蓋投影系統之部分之比疏液性外層大的區域，如圖14所示及以下更詳細所描述。
圖14說明液體限制系統1400之實施例，其具有圖8之液體限制系統800之某些特徵，如由對應參考符號所指示。液體限制系統1400包括可施加至障壁部件810之頂部表面的疏液性外層1440。在圖14所說明之實施例中，疏液性外層1440可覆蓋實質上水平表面814，以及障壁部件810之傾斜頂部表面816的一部分。浸沒液體之彎液面860之一末端可銷釘至疏液性外層1440之邊緣1442，其位於傾斜表面816上。
實質上水平表面824以及投影系統之部分820之徑向向外表面的傾斜表面826可包括經組態以排斥液體之疏液性外層1450。疏液性外層1450具有邊緣1452，邊緣1452允許彎 液面860之末端銷釘至邊緣1452。在一實施例中，且如所說明，疏液性外層1450具有相反於提供於障壁部件810上之疏液性外層1440之邊緣1442所定位的邊緣1452。
如圖14所說明，投影系統之部分820亦包括提供於投影系統自身之部分820之表面與疏液性外層1450之間的UV吸收層1470。UV吸收層1470理想地經提供作為塗層。可在施加疏液性外層1450之前將UV吸收層施加至投影系統之部分820的表面，使得UV吸收層1470在投影系統之部分820與疏液性外層1450之間。如圖14所說明，UV吸收層1470提供於投影系統之部分820之實質上所有徑向向外表面上；亦即，提供於實質上水平表面824及傾斜表面826上。因此，UV吸收層1470之邊緣1472(亦即，末端)位於傾斜表面826與投影系統之部分820之底部表面828的相交處或實質上位於其附近。如上文，UV吸收層防止不需要輻射到達疏液性外層1440、1450中之每一者，且因此可保護及延長疏液性外層1440、1450之使用壽命。UV吸收層1470可能不為疏液性的或不在與提供於投影系統之部分820上之疏液性外層1450之表面相同的程度上為疏液性的且可為親液性的。
在疏液性外層1450之邊緣1452與UV吸收層1470之表面處的邊界處，在疏液性性質中可存在階躍函數。亦即，如以上所論述，可存在接觸角之突然改變，或自相對於離投影軸線PA(亦即，光軸)之距離而為實質上恆定之接觸角至隨著移位遠離於投影系統之投影軸線PA而改變之接觸角 (理想地為隨著增加之移位而增加之接觸角)的改變。因此，具有兩個塗層之表面(諸如，投影系統之部分820之傾斜表面826)可具有不連續特徵，不連續特徵可擔當障壁以控制表面826上之浸沒液體移動且亦提供對UV之不需要反射及折射的防止。
圖15說明液體限制系統1500之實施例，其具有圖8之液體限制系統800之某些特徵，如由對應參考符號所指示。液體限制系統1500包括疏液性外層1540，疏液性外層1540可覆蓋實質上水平表面814，以及障壁部件810之傾斜頂部表面816的一部分。類似於以上所論述之實施例，此塗層1540可防止浸沒液體在攪動期間接取障壁部件810之實質上水平頂部表面814。浸沒液體之彎液面860之一末端可銷釘至疏液性外層1540之邊緣1542，其位於傾斜表面816上。
如圖15所示，實質上水平表面824以及投影系統之部分820之徑向向外表面之傾斜表面826的一部分可包括疏液性外層1550。疏液性外層1550具有邊緣1552，邊緣1552允許彎液面860之末端銷釘至邊緣1552。在一實施例中，且如所說明，疏液性外層1550具有相反於提供於障壁部件810上之疏液性外層1540之邊緣1542所定位的邊緣1552。
投影系統之部分820亦包括提供於投影系統自身之部分820之表面與疏液性外層1550之間的UV吸收層1570。如圖15所說明，UV吸收層1570僅提供於投影系統之部分820之亦由疏液性外層1550所覆蓋的實質上所有徑向向外表面 上；亦即，提供於實質上水平表面824及傾斜表面826之一部分上。UV吸收層1570之邊緣1572因此位於疏液性外層1550之邊緣1552處。UV吸收層1570理想地防止不需要輻射到達投影系統之部分820的至少疏液性外層1550。
儘管以上已說明及描述疏液性外層以及UV吸收層之許多實施例，但所說明實施例不意欲以任何方式作為限制。舉例而言，障壁部件及投影系統之部分的疏液性外部表面可覆蓋比以上所描述及圖所說明之表面區域多的表面區域或少的表面區域。藉由跨越障壁部件與投影系統之部分之間的間隙而於對應位置處提供障壁部件及投影系統之部分之疏液性外部表面的邊緣，可實質上控制彎液面之形狀。藉由控制彎液面之形狀(例如，最小化彎液面之表面區域)，可最小化間隙中之液體的蒸發。在某些實施例中，障壁部件與投影系統之部分之間的間隙之一部分可能不會相對於投影軸線而以傾斜面定向。舉例而言，間隙可位於障壁部件與投影系統之部分之實質上水平表面及/或實質上垂直表面之間。
儘管在此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，製造積體光學系統、用於磁域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，在該等替代應用之情境中，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)軌道(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，可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化結構中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化結構之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化結構移出抗蝕劑，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 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在為5 nm至20 nm之範圍內的波長)；以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。術語"透鏡"在情境允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上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，本發明可採用如下形式：電腦程式，其含有描述如以 上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；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該電腦程式。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。
本發明之一或多個實施例可應用於任何浸沒微影裝置，特別為(但不獨佔式地)，以上所提及之彼等類型，且無論浸沒液體是以浴之形式被提供，還是僅提供於基板之區域化表面區域上，還是未經限制的。在未經限制配置中，浸沒液體可在基板及/或基板台之表面上流動，使得浸濕基板台及/或基板之實質上整個未經覆蓋表面。在該未經限制浸沒系統中，液體供應系統可能不限制浸沒液體，或其可能提供一定比例之浸沒液體限制，但未實質上完成浸沒液體之限制。應廣泛地解釋如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之組合。其可包含一或多個結構、一或多個液體入口、一或多個氣體入口、一或多個氣體出口及/或將液體提供至空間之一或多個液體出口之組合。在一實施例中，空間之表面可為基板及/或基板台之一部分，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一或多個元件以控制液體之位置、量、品質、形狀、流動速率或任何其他 特徵。一或多個控制元件可經提供以控制裝置。控制器可具有可操作以執行一或多個電腦程式之處理器。
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而言將顯而易見的為，可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
10‧‧‧障壁部件
11‧‧‧液體
20‧‧‧腔室
21‧‧‧腔室
24‧‧‧入口
25‧‧‧箭頭
26‧‧‧間隙
27‧‧‧出口
28‧‧‧入口
29‧‧‧箭頭
30‧‧‧液體移除器件
40‧‧‧凹座
42‧‧‧氣體入口
44‧‧‧氣體出口
50‧‧‧氣體刀
80‧‧‧出口
90‧‧‧頂部表面
100‧‧‧突起
110‧‧‧彎液面
200‧‧‧水平表面
220‧‧‧壓痕
221‧‧‧孔
310‧‧‧元件
320‧‧‧元件
400‧‧‧入口
500‧‧‧入口
510‧‧‧箭頭
512‧‧‧箭頭
514‧‧‧箭頭
515‧‧‧水平部分
516‧‧‧流動
520‧‧‧第二突起
800‧‧‧液體限制系統
810‧‧‧障壁部件
814‧‧‧水平頂部表面
816‧‧‧傾斜頂部表面
820‧‧‧投影系統之部分
824‧‧‧實質上水平表面
826‧‧‧傾斜表面
828‧‧‧底部實質上水平表面
830‧‧‧間隙
840‧‧‧疏液性外層
842‧‧‧邊緣
850‧‧‧疏液性外層
852‧‧‧邊緣
860‧‧‧彎液面
900‧‧‧液體限制系統
940‧‧‧疏液性外層
942‧‧‧邊緣
950‧‧‧疏液性外層
952‧‧‧邊緣
1000‧‧‧液體限制系統
1040‧‧‧疏液性外層
1042‧‧‧邊緣
1050‧‧‧疏液性外層
1052‧‧‧邊緣
1100‧‧‧液體限制系統
1110‧‧‧本體
1112‧‧‧親液性表面
1114‧‧‧親液性表面
1115‧‧‧裝置之另一部分
1116‧‧‧彎液面
1116a‧‧‧邊緣
1116b‧‧‧邊緣
1118‧‧‧浸沒液體
1120‧‧‧氣體
1130‧‧‧間隙
1200‧‧‧液體限制系統
1240‧‧‧疏液性外層
1242‧‧‧邊緣
1250‧‧‧疏液性外層
1252‧‧‧邊緣
1300‧‧‧液體限制系統
1340‧‧‧疏液性外層
1342‧‧‧邊緣
1350‧‧‧疏液性外層
1352‧‧‧邊緣
1370‧‧‧UV吸收層
1372‧‧‧邊緣
1400‧‧‧液體限制系統
1440‧‧‧疏液性外層
1442‧‧‧邊緣
1450‧‧‧疏液性外層
1452‧‧‧邊緣
1470‧‧‧UV吸收層
1472‧‧‧邊緣
1500‧‧‧液體限制系統
1540‧‧‧疏液性外層
1542‧‧‧邊緣
1550‧‧‧疏液性外層
1552‧‧‧邊緣
1570‧‧‧UV吸收層
1572‧‧‧邊緣
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束傳送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IH‧‧‧液體供應系統
IL‧‧‧照明系統
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化結構對準標記
M2‧‧‧圖案化結構對準標記
MA‧‧‧圖案化結構
MT‧‧‧支撐結構
OUT‧‧‧出口
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PA‧‧‧投影軸線
PL‧‧‧投影系統
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
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2及圖3描繪用於在微影投影裝置中使用之液體供應系統；圖4描繪用於在微影投影裝置中使用之另一液體供應系統；圖5以橫截面描繪根據本發明之一實施例的液體供應系統；圖6以橫截面描繪根據本發明之另一實施例的液體供應系統；圖7以橫截面描繪根據本發明之另一實施例的液體供應系統；圖8描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面；圖9描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面；圖10描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面； 圖11描繪具有低接觸角之表面上之液體彎液面之行為的示意圖；圖12描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面；圖13描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面；圖14描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面；且圖15描繪根據本發明之一實施例之液體限制系統及投影系統之一部分的橫截面。
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束傳送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IH‧‧‧液體供應系統
IL‧‧‧照明系統
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧圖案化結構對準標記
M2‧‧‧圖案化結構對準標記
MA‧‧‧圖案化結構
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
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向

Claims (27)

  1. 一種微影裝置，其包含：一投影系統，該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上；及一障壁部件，該障壁部件圍繞該投影系統與在使用中之該基板之間的一空間，以部分地(in part)與該投影系統界定一用於液體之儲集器(reservoir)，其中該障壁部件之一面向該投影系統之一部分的徑向外部表面及該部分之一面向該障壁部件的徑向外部表面各自具有一疏液性外部表面，該障壁部件之該疏液性外部表面及/或該部分之該疏液性外部表面具有一部分地界定該儲集器之內部邊緣，該障壁部件之該徑向外部表面包含一實質上水平之表面，其中該障壁部件之該疏液性外部表面覆蓋該水平表面之至少一部分或該水平表面之實質上全部。
  2. 如請求項1之微影裝置，其中該障壁部件之及/或該部分之該疏液性外部表面包含一塗層。
  3. 如請求項1之微影裝置，其中該障壁部件之及/或該部分之該疏液性外部表面包含一貼紙。
  4. 如請求項1之微影裝置，其中該障壁部件與該投影系統之該部分之間的一間隙具有一實質上等於或小於10：1之長寬比。
  5. 如請求項4之微影裝置，其中該長寬比實質上等於或小於5：1。
  6. 如請求項1之微影裝置，其中該投影系統上之該部分之該疏液性外部表面包含一部分地界定該儲集器之內部邊緣。
  7. 如請求項6之微影裝置，其中該內部邊緣位於一界定於該障壁部件與最終元件之間的間隙內。
  8. 如請求項1之微影裝置，其中該障壁部件之該徑向外部表面及該部分之該徑向外部表面各自具有一自該水平表面向下延伸之表面，其中該障壁部件之及/或該部分之該向下表面之實質上全部係非疏液性。
  9. 如請求項1之微影裝置，其中該障壁部件之該徑向外部表面包含一傾斜表面，且其中該障壁部件之該疏液性外部表面至少部分地覆蓋該傾斜表面。
  10. 如請求項1之微影裝置，其中該投影系統之該部分之該徑向外部表面包含一實質上水平表面，且其中該投影系統之該部分之該疏液性外部表面實質上覆蓋該水平表面。
  11. 如請求項10之微影裝置，其中該投影系統之該部分之該徑向外部表面包含一傾斜表面，且其中該投影系統之該部分之該疏液性外部表面至少部分地覆蓋該傾斜表面。
  12. 如請求項1之微影裝置，其中該投影系統之該部分為該投影系統之最終元件。
  13. 一種障壁部件，其經組態以圍繞一微影裝置之一投影系統與在使用中之一基板之間的一空間，以部分地與該投影系統界定一用於液體之儲集器，該投影系統之一部分 具有一具有一疏液性外層之徑向外部表面，其中該障壁部件之一徑向外部表面經組態以面向該部分之該疏液性外層，且具有一疏液性外層，該障壁部件之該疏液性外層具有一內部邊緣以部分地界定該儲集器，該障壁部件之該徑向外部表面包含一實質上水平之表面，其中該障壁部件之該疏液性外部表面覆蓋該水平表面之至少一部分或該水平表面之實質上全部。
  14. 如請求項13之障壁部件，其中該障壁部件之該疏液性外層包含一塗層。
  15. 如請求項13之障壁部件，其中該障壁部件之該疏液性外層包含一貼紙。
  16. 如請求項13之障壁部件，其中該障壁部件之該徑向外部表面包含一實質上水平表面，且其中該障壁部件之該疏液性外層實質上覆蓋該水平表面。
  17. 如請求項13之障壁部件，其中該障壁部件之該徑向外部表面包含一傾斜表面，且其中該障壁部件之該疏液性外層至少部分地覆蓋該傾斜表面。
  18. 如請求項13之障壁部件，其中該障壁部件之該徑向外部表面具有一自該水平表面向下延伸之表面，其中該障壁部件之該向下表面之實質上全部係非疏液性。
  19. 一種微影裝置，其包含：一投影系統，該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上，其中該投影系統之一部分之一面向該基板的徑向外部 表面具有一UV吸收層及一在該UV吸收層之一部分上的疏液性外層，且其中在該投影系統之該部分之該徑向外部表面的疏液性性質中存在一階躍函數，由於該疏液性外層並未覆蓋該UV吸收層之全部所以該階躍函數係由該疏液性外層與該UV吸收層之間的一邊界予以界定，該階躍函數在該投影系統與該基板之間的一空間中部分地界定一用於液體之儲集器。
  20. 如請求項19之微影裝置，其中該疏液性外層覆蓋該投影系統之該部分之該徑向外部表面的一實質上水平表面。
  21. 如請求項19之微影裝置，其中該疏液性外層覆蓋該投影系統之該部分之該徑向外部表面之一傾斜表面的至少一部分。
  22. 如請求項19之微影裝置，其中該UV吸收層覆蓋該投影系統之該部分的最大可能表面，而不遮掩該經圖案化輻射光束之路徑。
  23. 如請求項19之微影裝置，其中該投影系統之該部分為該投影系統之最終元件。
  24. 一種器件製造方法，其包含：將一經圖案化輻射光束自一投影系統投影穿過一液體而至一基板之一目標部分上；及藉由以下各物而將該液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中：一圍繞該空間之障壁部件；該障壁部件之一面向該投影系統之一部分之疏液性 徑向外部表面的一內部邊緣；及該投影系統之該部分之一面向該障壁部件之疏液性徑向外部表面的一內部邊緣，其中該障壁部件之該徑向外部表面包含一實質上水平之表面，其中該障壁部件之該疏液性外部表面覆蓋該水平表面之至少一部分或該水平表面之實質上全部。
  25. 如請求項24之方法，其中該障壁部件之該徑向外部表面及該部分之該徑向外部表面各自具有一自該水平表面向下延伸之表面，其中該障壁部件之及/或該部分之該向下表面之實質上全部係非疏液性。
  26. 一種器件製造方法，其包含：將一經圖案化輻射光束自一投影系統投影穿過一液體而至一基板之一目標部分上；藉由該投影系統之一部分之一疏液性徑向外部表面的至少一內部邊緣而將該液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中；及藉由該投影系統之該部分與該疏液性徑向外部表面之間的一UV吸收層來保護該投影系統之該部分之該疏液性徑向外部表面，其中該疏液性徑向外部表面並未覆蓋該UV吸收層之全部。
  27. 如請求項26之方法，其中該投影系統之該部分為該投影系統之最終元件。
TW097129393A 2007-08-02 2008-08-01 微影裝置及器件製造方法 TWI394011B (zh)

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