TWI428709B - 流體處置結構,微影裝置及元件製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種流體處置結構、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)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輻照每一目標部分;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較高折射率之液體(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,另一流體可為適當的,特別為濕潤流體、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)的流體。排除氣體之流體係特別理想的。因為曝光輻射在液體中將具有更短波長,所以此情形之要點係實現更小特徵之成像。(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類似於或相同於懸浮有該等粒子之液體之折射率的折射率。可為適當的其他液體包括烴,諸如芳族、氟代烴及/或水溶液。
將基板或基板及基板台浸漬於液體浴中(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良且不可預測之效應。
在浸潤裝置中,藉由流體處置系統、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部件(諸如流體限制結構)。在一實施例中,流體處置系統可產生或使用氣流,例如,以有助於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部件;此密封部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。在該情況下,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。
需要(例如)提供一種流體處置系統,該流體處置系統將液體維持於投影系統之最終器件與基板之間的空間中。
根據一態樣,提供一種流體處置結構,該流體處置結構經組態以將浸潤液體供應至界定於一投影系統與面對該流體處置結構之一對向表面之間的一空間,其中該流體處置結構之一下表面具有:一供應開口,該供應開口經組態以朝向該對向表面供應流體;複數個抽取開口,該複數個抽取開口經組態以自該流體處置結構與該對向表面之間移除流體;及一突起,該突起係在該供應開口與該等抽取開口之間。
根據一態樣,提供一種流體處置結構,該流體處置結構經組態以將浸潤液體供應至界定於一投影系統與面對流體處置系統之一對向表面之間的一空間,其中該流體處置結構之一下表面具有:一供應開口,該供應開口經組態以朝向該對向表面供應流體;及一突起,該突起相對於該投影系統之一光軸自該供應開口徑向地向內。
根據一態樣,提供一種流體處置結構,該流體處置結構經組態以將浸潤液體供應至在一投影系統與面對流體處置系統之一對向表面之間的一空間,其中在該流體處置結構之一下表面中形成:一或多個供應開口,該一或多個供應開口用以朝向該對向表面供應浸潤液體;及在該下表面之表面中之一台階(step),該台階相對於該下表面之一幾何中心自該一或多個供應開口徑向地向外,該台階經組態以減少浸潤液體自該空間之徑向向外流動。
根據一態樣,提供一種浸潤微影裝置,該浸潤微影裝置包含:一投影系統,該投影系統用以將一輻射光束投影至藉由一基板台支撐之一基板上;及如本文中所揭示之一流體處置結構,其中該對向表面為該基板之表面及/或該基板台之表面。
根據一態樣,提供一種元件製造方法,該元件製造方法包含:在一投影系統之一最終器件與一基板之間提供一流體;其中該提供包括通過流體處置結構之一下表面中之一供應開口朝向該基板供應液體,及通過該流體處置結構之該下表面中之一抽取開口自該流體處置結構與該基板及/或基板台之間移除流體,其中一突起係在該下表面上提供於該供應開口與該抽取開口之間。
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,對應元件符號指示對應部分。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。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特定參數來準確地定位圖案化元件MA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特定參數來準確地定位基板W之第二定位器PW;及
- 投影系統(例如,折射投影透鏡系統)PS,其經組態以將藉由圖案化元件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,包含一或多個晶粒)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來固持圖案化元件MA。支撐結構MT可為(例如)框架或台,其可根據需要而為固定或可移動的。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。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化元件」同義。
本文中所使用之術語「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產生圖案的任何元件。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,則圖案可能不會確切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產生之元件(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化元件MA可為透射或反射的。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。光罩在微影中係熟知的,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藉由鏡面矩陣反射之輻射光束中。
本文中所使用之術語「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,或適合於諸如浸潤液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語「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,使用上文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(雙載物台)或兩個以上台(及/或兩個或兩個以上圖案化元件台)的類型,該兩個(雙載物台)或兩個以上台中之至少一者或全部可固持一基板。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。一實施例可具有兩個或兩個以上台,該兩個或兩個以上台中之一者經組態以支撐一基板。該等台中之另一者可支撐(例如)用以感測投影光束之屬性的一或多個感測器。
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。在此等情況下,不認為輻射源SO形成微影裝置之部分,且輻射光束係憑藉包含(例如)適當引導鏡面及/或光束擴展器之光束傳送系統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SO為水銀燈時,輻射源SO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佈的調整器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)。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。類似於輻射源SO,可能認為或可能不認為照明器IL形成微影裝置之部分。舉例而言,照明器IL可為微影裝置之整體部分,或可為與微影裝置分離之實體。在後一情況下,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為可拆卸的,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,且係藉由圖案化元件MA而圖案化。在橫穿圖案化元件MA後,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),基板台WT可準確地移動,例如,以使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。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之路徑而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(相對於掃描器)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用專用目標部分,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)。類似地,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之至少一者中:
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的大小。
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的寬度(在非掃描方向上),而掃描運動之長度判定目標部分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的可程式化鏡面陣列)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/或變化或完全不同的使用模式。
可將用於在投影系統之最終器件與基板之間提供液體之配置分類成至少兩種通用種類。此等種類為浴類型配置及所謂的「局域化」浸潤系統。在浴類型配置中,基板之實質上全部及(視情況)基板台之部分被浸漬於液體浴中。所謂的局域化浸潤系統使用液體供應系統,其中液體僅提供至基板之局域化區域。在局域化浸潤系統中,藉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,且填充有液體之區域相對於投影系統保持實質上靜止,而基板在該區域下方移動。本發明之一實施例所針對之另外配置為全濕潤解決方案,其中液體係未受限制的。在此配置中,基板之實質上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的深度較小。液體可為在基板上之液體膜(諸如液體薄膜)。圖2至圖5之液體供應元件中的任一者可用於此系統中;然而,密封特徵不存在、未被啟動、不如正常一樣有效率,或以另外方式對於將液體僅密封至局域化區域係無效的。圖2至圖5中說明四種不同類型之局域化液體供應系統。
所提議配置中之一者係使液體供應系統使用液體限制系統僅在基板之局域化區域上及在投影系統之最終器件與基板之間提供液體(基板通常具有大於投影系統之最終器件之表面區域的表面區域)。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種經提議以安排此情形之方式。如圖2及圖3所說明,液體係藉由至少一入口而供應至基板上(理想地,沿著基板相對於最終器件之移動方向),且在已通過投影系統下方之後藉由至少一出口而移除。亦即,隨著在-X方向上於器件下方掃描基板,在器件之+X側供應液體且在-X側吸取液體。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藉由連接至低壓力源之出口被吸取。在基板W上方之箭頭說明液體流動方向,且在基板W下方之箭頭說明基板台之移動方向。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,但並非需要為此情況。圍繞最終器件所定位之入口及出口的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提供在任一側的入口與出口之四個集合。在液體供應元件及液體回收元件中之箭頭指示液體流動方向。
圖4中展示具有局域化液體供應系統之另外浸潤微影解決方案。液體係藉由投影系統PS之任一側上的兩個凹槽入口被供應,且藉由經配置成自該等入口徑向地向外之複數個離散出口被移除。可在中心具有孔之板中配置入口及出口,且將投影光束投影通過該孔。液體係藉由投影系統PS之一側上的一個凹槽入口被供應,且藉由投影系統PS之另一側上的複數個離散出口被移除,從而導致液體薄膜在投影系統PS與基板W之間流動。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)。在圖4之橫截面圖中,箭頭說明進入入口及離開出口之液體流動方向。
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EP 1420300號及美國專利申請公開案第US 2004-0136494號中,揭示複式載物台或雙載物台浸潤微影裝置之觀念。此裝置具備用於支撐一基板之兩個台。在無浸潤液體之情況下藉由在第一位置處之台進行調平量測,且在存在浸潤液體之情況下藉由在第二位置處之台進行曝光。在一配置中,該裝置具有僅一個台,或具有兩個台,該兩個台中之僅一者可支撐一基板。在一實施例中,該裝置具有兩個以上台,該兩個以上台中之一者經組態以不支撐一基板。
PCT專利申請公開案第WO 2005/064405號揭示一種全濕潤配置,其中浸潤液體係未受限制的。在此系統中,基板之整個頂部表面被覆蓋於液體中。此情形可為有利的,此係因為基板之整個頂部表面因而被曝露至實質上相同條件。此情形具有用於基板之溫度控制及處理的優點。在WO 2005/064405中,液體供應系統將液體提供至投影系統之最終器件與基板之間的間隙。允許該液體洩漏(或流動)遍及基板之剩餘部分。基板台之邊緣處的障壁防止液體逸出,使得可以受控方式自基板台之頂部表面移除液體。儘管此系統改良基板之溫度控制及處理,但仍可能會發生浸潤液體之蒸發。美國專利申請公開案第US 2006/0119809號中描述一種有助於減輕該問題之方式。提供一部件,該部件在所有位置中覆蓋基板,且經配置以使浸潤液體延伸於該部件與該基板及/或固持該基板之基板台之頂部表面之間。
已提議之另一配置係提供具有流體處置結構之液體供應系統。流體處置結構可沿著投影系統之最終器件與基板台之間的空間之邊界之至少一部分延伸。圖5中說明此配置。流體處置結構在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。密封件形成於流體處置結構與基板之表面之間。在一實施例中,密封件形成於流體處置結構與基板之表面之間,且可為諸如氣體密封件之無接觸密封件。美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中揭示此系統。在另一實施例中,流體處置結構具有為非氣體密封件之密封件,且因此可被稱作液體限制結構。
圖5示意性地描繪具有形成障壁部件或液體限制結構之本體12之局域化液體供應系統或流體處置結構,障壁部件或液體限制結構沿著投影系統PS之最終器件與基板台WT或基板W之間的空間11之邊界之至少一部分延伸。(請注意,此外或在替代例中,除非另有明確敍述,否則在以下本文中對基板W之表面的參考亦指代基板台WT之表面。基板(及基板台之共平面表面)可將其自身呈現為面對流體處置結構之下側的對向表面。液體處置結構在XY平面中相對於投影系統PS實質上靜止,但在Z方向上(通常在光軸之方向上)可能存在某相對移動。在一實施例中,密封件形成於本體12與基板W之表面之間,且可為諸如氣體密封件之無接觸密封件或流體密封件。
流體處置結構使在投影系統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。可圍繞投影系統PS之影像場形成對基板W之無接觸密封件(諸如氣體密封件16),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11內。藉由定位於投影系統PS之最終器件下方且環繞投影系統PS之最終器件的本體12而至少部分地形成空間11。液體係藉由液體入口13被帶入至投影系統PS下方及本體12內之空間11中。可藉由液體出口13移除液體。本體12可延伸至略高於投影系統PS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,本體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PS或其最終器件之形狀且可(例如)為圓形。在底部處,內部周邊緊密地符合影像場之形狀(例如,矩形),但並非需要為此情況。內部周邊可為任何形狀,例如,內部周邊可符合投影系統之最終器件的形狀。內部周邊可為圓形。
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在使用期間形成於本體12之底部與基板W之表面之間。氣體密封件16係藉由氣體(例如,空氣或合成空氣)形成,但在一實施例中,係藉由N2
或另一惰性氣體形成。氣體密封件16中之氣體係經由入口15而在壓力下提供至本體12與基板W之間的間隙。氣體係經由出口14被抽取。氣體入口15上之過壓、出口14上之真空位準及該間隙之幾何形狀經配置成使得存在限制液體之向內高速氣流。氣體對本體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。環形凹槽可為連續或不連續的。氣流對於使在空間11中含有液體係有效的。美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中揭示此系統。
圖5之實例為所謂的局域化區域配置,其中液體在任一時間僅提供至基板W之頂部表面的局域化區域。其他配置係可能的,包括利用如(例如)美國專利申請公開案第US 2006-0038968號中所揭示之單相抽取器或二相抽取器的流體處置結構。在一實施例中,單相或二相抽取器可包含被覆蓋於多孔材料中之入口。在單相抽取器之一實施例中,多孔材料係用以將液體與氣體分離以實現單液相液體抽取。在多孔材料下游之腔室被維持於輕微負壓下且填充有液體。腔室中之負壓係使得形成於多孔材料之孔中的彎液面防止周圍氣體被牽引至腔室中。然而,當多孔表面接觸液體時,不存在用以限制流動之彎液面且液體可自由地流動至腔室中。多孔材料具有(例如)直徑在5微米至300微米(理想地,5微米至50微米)之範圍內的大量小孔。在一實施例中,多孔材料係至少輕微親液性的(例如,親水性的),亦即,與浸潤液體(例如,水)成小於90°之接觸角。
圖6說明可(例如)替換圖5之密封配置14、15、16的本發明之一實施例之彎液面牽制元件。圖6之彎液面牽制元件包含複數個離散(抽取)開口50。每一開口50經說明為圓形,但未必為此情況。實際上,開口50中之一或多者的形狀可為選自正方形、圓形、直線形狀、矩形、長橢圓形、三角形、狹長形狀(諸如狹縫)等等之一或多者。每一開口50在平面圖中具有大的最大橫截面尺寸,諸如直徑,其或許具有約0.35毫米(例如,0.25毫米正方形)或大於0.5毫米(理想地,大於1毫米)之最大尺寸。因此,開口50不可能在很大程度上受到污染物影響。
可將圖6之彎液面牽制元件之開口50中的每一者連接至一分離負壓源。或者或另外,可將開口50中之每一者或複數者連接至自身被固持於負壓下之一共同腔室(其可為環形)。以此方式,可在開口50中之每一者或複數者處達成均一負壓。可將開口50連接至真空源,及/或可在壓力方面增加環繞液體供應系統之氛圍以產生所需負壓。
每一開口50經設計以(例如)在二相流中抽取液體與氣體之混合物。自空間11抽取液體,而將氣體自開口50之另一側上的氛圍抽取至液體。此情形產生如藉由箭頭100說明之氣流。此氣流對於將開口50之間的彎液面90牽制於如圖6所說明之實質上適當位置中(例如,相鄰開口50之間)係有效的。氣流有助於維持藉由動量阻擋、藉由氣流誘發性壓力梯度及/或藉由在液體上氣流之拖曳(剪應力)限制的液體。
自圖6可看出,開口50經定位成在平面圖中形成多邊形形狀。在圖6之情況下,此形狀係呈斜方形之形狀,斜方形之主軸110、120係與在投影系統PS下方基板W之主要行進方向對準。此情形有助於確保最大掃描速率快於在開口50經配置為圓形形狀時之最大掃描速率。此係因為對兩個開口50之間的彎液面之力係以因數cosθ減少,其中θ為連接兩個開口50之線相對於基板W正移動所在之方向的角度。因此,可藉由使開口50之形狀的主軸110與基板之主要行進方向(通常為掃描方向)對準且使第二軸線120與基板之另一主要行進方向(通常為步進方向)對準來最佳化產出率。應瞭解,θ不為90°之任何配置均將給出一優點。因此,主軸與主要行進方向之確切對準並不至關重要。應進一步瞭解,若形狀為圓形,則將始終存在兩個開口50,該等開口經對準成垂直於行進方向,使得該兩個出口之間的彎液面藉由基板W之移動而接收最大可用力。自上文可看出,即使使用側經對準成與基板之主要行進方向成約45°的正方形形狀亦給出極大益處。然而,本發明之實施例可適用於在平面圖中藉由開口50製造之任何形狀,例如,圓形。
氣刀開口可自開口徑向地向外,可在操作期間通過該氣刀開口供應氣流。在圖15中說明且在2009年5月25日申請之美國專利申請案第US 61/181,158號中描述此配置,該申請案之全文以引用之方式併入本文中。
圖7為沿著圖6所示之線VII-VII的通過流體處置結構之橫截面。在圖7中,箭頭100展示氣體自流體處置結構12外部進入與開口50相關聯之通道55的流動。箭頭150說明液體自流體處置結構12下方(其可能已來自空間11)或下文所描述之開口70進入開口50之傳遞。通道55及開口50經設計成使得理想地在環形流動模式中發生二相抽取(亦即,氣體及液體)。在環形流動模式中,氣體實質上流動通過通道55之中心,且液體實質上沿著通道55之壁流動。此情形導致具有低脈動產生之平滑流動,藉此最小化或減少原本可能會發生之振動。
藉由開口50(例如,開口50之緣邊之一部分)以藉由進入開口50之氣流誘發的拖曳力牽制彎液面90。在一實施例中,大於約15公尺/秒(理想地,20公尺/秒)之氣體拖曳速度係足夠的。在一實施例中,不存在氣刀。藉由避免使用氣刀,可減少液體自基板W蒸發之量,藉此減少液體之濺射以及熱膨脹/收縮效應兩者。
各自具有1毫米之直徑且被分離達在2毫米至5毫米之範圍內(例如,3.9毫米)之距離的可呈針狀物之形式的複數個離散通路55(例如,約四十(40)個,諸如三十六個)對於牽制彎液面可為有效的。此系統中之總氣流為大約100公升/分鐘之量值。
可在美國專利申請公開案第US 2008/0212046號中找到開口50及流體處置結構12之另外細節,該案之全文以引用之方式併入本文中。
一或多個供應開口70形成於下表面40中,該一或多個供應開口係用以自流體處置結構12排出流體(例如,液體(諸如浸潤液體))。可認為供應開口70將液體引入(或用於將液體供應)至空間11中。供應開口70相對於投影系統PS之光軸自抽取開口50徑向地向內。供應開口70與抽取開口50可藉由表面51分離。將傳遞通過通路75且離開流體處置系統12之開口70的液體引導朝向基板W。提供供應開口70,以便減少在浸潤液體中產生(例如,夾雜)氣泡之機會。氣體可被截留或夾雜於基板W之邊緣與基板台WT之間的間隙中。
在流體處置結構12之下表面之前進部分處,該流體處置結構相對於基板W之對向表面可足夠快速地移動,使得液體不能夠自空間11流動至開口50。下表面形成於其最徑向向外邊緣處之外部邊緣或緣邊45與其最徑向向內邊緣處之內部邊緣之間。下表面40之內部邊緣20與開口50之間的流體處置結構12之下表面之部分可變得抗濕潤。自開口50徑向地向內的下表面40之抗濕潤部分可影響開口50之彎液面牽制的有效性。藉此,通過供應開口70(理想地在開口50附近)供應液體會減少氣泡夾雜及抗濕潤之危險。
供應開口70之幾何形狀對在含有液體時流體處置結構12之有效性有影響。
詳言之,需要使複數個供應開口70在平面圖中沿著下表面(例如,圍繞空間)具有一形狀,該形狀在平面圖中成隅角,比如開口50之形狀。(應注意,在一實施例中,存在僅一個供應開口70)。實際上,供應開口70及開口50之成隅角形狀理想地實質上類似。在一實施例中,每一形狀在每一隅角52之頂點處具有一供應開口70或開口50。理想地,供應開口70係在開口50之10毫米(理想地,5毫米)內。藉由開口50製造的形狀之所有部分均可在藉由供應開口70製造的形狀之部分的10毫米內。
可在美國專利申請公開案第US 2009/0279060號中找到關於抽取開口50及供應開口70之另外細節,該案之全文以引用之方式併入本文中。
在抽取開口50與基板W、基板台WT或此兩者之部分之對向表面之間產生負壓。下表面40離對向表面愈近,則氣流100愈強,且藉此,在適當位置中對彎液面90之牽制愈好。抽取開口50與基板W或基板台WT之間的負壓愈大,則氣流100愈大,且藉此,彎液面90之位置愈穩定。開口50與對向表面W、WT之間的負壓導致流體處置結構12朝向對向表面W、WT之吸引力。
離開供應開口70之液體流動在對向表面W、WT與流體處置結構12之間導致推斥力。
對於流體處置結構12與基板W及/或基板台WT之間的正常分離度,總力(來自抽取開口50之吸引力、來自供應開口70之推斥力與重力的總和)為吸引力。流體處置結構12之勁度(例如,在Z方向或Z軸(其可為投影系統PS之光軸之方向)上及/或在大體上垂直於基板之表面之方向上)表示力位準如何隨著流體處置結構12與基板W及/或基板台WT之間的距離變化而改變。在一實施例中,勁度為在y軸上之總力相對於沿著x軸在流體處置結構12之下表面40與基板及/或基板台WT之間的距離的導數。在一實施例中,x軸及y軸可在平行於流體處置結構之下表面的平面中。x軸及y軸可在大體上平行於基板之表面的平面中。
若流體處置結構12之勁度在與基板W及/或基板台WT相隔之典型操作距離處過高,則可導致聚焦誤差。因為在基板W及/或基板台WT上方的流體處置結構12之高度中常常存在位置誤差,所以可導致聚焦誤差。自所要高度之任何變化均導致相對於標稱(且經校準)值之力差。該力差導致基板W自預期位置之位移且藉此導致聚焦誤差。
本發明不限於任何特定類型之液體供應系統。本發明對於用於受限制浸潤系統可為有利的,在該受限制浸潤系統中,(例如)在最佳化使用時,投影系統之最終器件與基板之間的液體係受限制的。然而,本發明可用於可在本文中所提及的任何其他類型之液體供應系統。
在圖7中可看出,抽取開口50及供應開口70形成於下表面40之第一部分210中。第一部分210之平面圖區域可對流體處置結構12之勁度有大影響。
可藉由在流體處置結構12之下表面40上形成第二部分220而縮減第一部分210之平面圖區域。相較於第一部分210,第二部分220在使用中與基板W及/或基板台WT相隔不同距離。第二部分220係在與第一部分210之平面不同的平面中。為了達成第一部分210與第二部分220之間的與對向表面W、WT相隔之距離差,流體處置結構12之下表面40不為平面的且可能不平坦。在一實施例中,流體處置結構12之下表面40之至少一部分與基板W及/或基板台WT之頂部表面成一角度。
在一實施例中,第二部分220係自第一部分210徑向地向內。第二部分220可延伸於下表面40之內部邊緣20與第一部分210之間。
在圖7中,將沿著Z軸的第一部分210與第二部分220相隔之距離說明為D0。將第一部分210與基板W及/或基板台WT相隔之距離說明為尺寸D1。如所說明,第二部分220與基板及/或基板台WT相隔之距離為D2。D1與D2之間的差為D0。在一實施例中,尺寸D2大於D1。理想地,尺寸D2為尺寸D1之至少兩倍,更理想地為至少三倍或四倍。因此,尺寸D0與D1至少相同,理想地為D1之兩倍,或更理想地為D1之三倍。在使用中,尺寸D1可在100微米至300微米之範圍內,理想地在130微米至230微米之範圍內。在圖7之實施例中,高度之台階改變80存在於第一部分210與第二部分220之間。該台階改變在下表面40中形成台階邊緣81,如圖6所示。
台階可被描述為下表面之不連續改變。在一實施例中,第一部分210與第二部分220之間的台階之表面可相對於該第一部分及該第二部分中之一者或此兩者成角度。台階邊緣81之表面可為平面的。在一實施例中,第一部分210與第二部分220之間的台階邊緣81之表面可垂直於該第一部分及該第二部分之表面中之一者或此兩者。在第一部分210與第二部分220之間可存在相對於z軸的下表面40之兩個不連續角度改變:例如,在第一部分210與台階邊緣81之表面之間,及在台階邊緣81之表面與第二部分220之間。然而,未必為此情況。
在一實施例中,台階邊緣81可採取平滑表面之形式,而在台階邊緣81與第一部分210及第二部分220中之至少一者之間無不連續角度改變。在一實施例中,台階邊緣81可在第一部分210與第二部分220之間形成平滑連續表面。
流體處置結構12可根據氣體拖曳原理進行操作。在流體處置結構12之開口50下方存在負壓,該負壓可導致朝向基板W之吸引力。儘管供應開口70導致推斥力,但對於操作(例如,正常)行程高度(例如,下表面40在基板W上方之距離),朝向基板W之總力為吸引力。勁度表示力之量值對於行程高度差如何改變。圖8中解釋此等情形。
過高力位準或過高勁度可導致聚焦誤差。為了變化下表面40與對向表面WT、W之間的最大相對速率(例如,掃描速率),可變化各種參數。此等參數可包括:通過開口50之抽取流動、下表面40與對向表面之間的距離(亦即,行程高度)、氣體阻尼器長度L1(下表面40自抽取開口50徑向地向外至外部邊緣45之長度),如圖9所示。(圖9中亦說明液體阻尼器長度L2)。為了增加最大掃描速率,應最佳化此等參數中之一或多者。舉例而言,通過開口50之抽取流動應儘可能地高。行程高度應儘可能地低。氣體阻尼器長度L1應儘可能地大。
不幸的是,該三個所提及因數中之每一單一因數可增加力位準及勁度。對於流體處置結構12之實施例,力及勁度位準正好係在規格內。因此,最大掃描速率受到最大可允許力位準及勁度限制。
靜態力可藉由供應開口70流動之增加而減少。增加通過供應開口70之流動係不良的,此係因為其涉及昂貴的供應及抽取系統。增加液體流動可在基板W上導致額外干擾力。增加通過供應開口70之液體流動可導致浸潤液體洩漏至空間11中,因此影響該空間中之液體之熱穩定性及調節。
一般而言,本發明之一實施例處理針對微影之進一步發展及進步的實質問題:關於液體限制結構12之靜態力,及液體限制結構12之勁度。
突起(或緣邊)500提供於下表面40上,例如,在供應開口70與抽取開口50之間。該突起可減少氣體拖曳流體處置結構12之靜態力及勁度以實現增加之掃描速率,如圖10所說明。箭頭78說明在一實施例中(例如)在平行於掃描方向之方向上浸潤液體橫越空間11之總體流動。
圖10為此配置之極示意性概述,連同沿著y軸之壓力的曲線圖。該曲線圖上之點展示在使用具有突起500之流體處置結構12期間的壓力。該曲線圖上之實線展示在使用在供應開口70與抽取開口50之間無額外突起500之流體處置結構期間的壓力。力係相同的,但在具有突起500之情況下供應開口70流動低得多。圖10所示之實施例使用在抽取開口50與基板W之間的180微米間隙。此處,突起500為40微米高及2.5毫米寬,但此僅僅為一實例。在一實施例中,該突起與對向表面相隔小於250微米。在一實施例中,該突起與對向表面相隔介於50微米與200微米之間,更理想地與對向表面相隔介於100微米與150微米之間。
在一實施例中,供應開口70及/或抽取開口50與該表面相隔(亦即,距離D1)大於100微米,理想地與該表面相隔介於100微米與250微米之間,例如,大於200微米。在一實施例中,供應開口70及/或抽取開口50與該表面相隔介於150微米與200微米之間。
在一實施例中,該突起自該下表面突出達至少10微米。在一實施例中,該突起自該下表面突出介於10微米與75微米之間,更理想地介於25微米與50微米之間。
圖11展示與圖10相同的示意性概述,但在對向表面W、WT與抽取開口50之間現具有120微米間隙此處,力之量值差為稍微更顯著的,例如,明顯的。然而,此操作配置之主要益處在於:以小於離開供應開口70之液體流動速率一半的速率達到相同(或稍微更好)效能。針對具有突起500之版本(其可提供藉由曲線圖上之點指示的力量值)的力之不存在或極低改變(自供應開口70徑向地向內)暗示在下表面下方徑向地離開空間11之液體的不存在或極低流動。在下表面40下方離開空間11之徑向流動可為理想的,此係因為總體流動78與在下表面40下方之液體流動(間隙流動)因而分離。
圖12及圖13中分別展示力及勁度相對於與基板W相隔之距離D1的值。點線[...]表示針對流體處置結構12(或液體限制結構)之平面(例如,平坦)下表面的力及勁度(力之導數)值。實線[─]展示僅僅添加小突起(例如,30微米高,2毫米寬)之效應。力小很多。勁度低得多。兩個值集合均係在2.0[1pm]供應開口流動之情況下。,每一值集合可為量測。虛線[---]係在較低供應開口70流動(1.5[1pm])之情況下,且具有交替點與短劃線之線[_._._.]係在極低供應開口70流動(1.0[1pm])之情況下。突起500甚至在低供應開口70流動之情況下仍有助於減少力及勁度。
突起500有助於控制浸潤液體自空間11朝向抽取開口50之洩漏。此情形可為除了靜態力及勁度之減少以外的情況。尤其有用的是使突起500結合2009年6月9日申請之美國專利申請案第US 61/185,361號之短液體阻尼器而控制自空間11之洩漏,該案之全文以引用之方式併入本文中。在無突起500之情況下,過多浸潤液體將自空間11朝向抽取開口50洩漏。若過多液體朝向抽取開口50洩漏,則可在流體處置結構12之頂部表面與投影系統PS之間導致不穩定彎液面(浮動氣泡)。可導致歸因於抽取開口50中之浸潤液體含量增加的較高干擾力。
在圖14及圖15中,可看見兩個緣邊或突起500實施例。在圖14實施例中,緣邊500圍繞下表面之周邊係連續的,例如,該緣邊為圍繞供應開口70之閉合結構。在圖15實施例中,在流體處置結構12之以平面圖之形狀之至少一隅角處不存在緣邊500。該緣邊可具有兩個或兩個以上組件,例如,其可在流體處置結構之形狀之隅角中中斷。中斷緣邊500有助於允許更多液體到達隅角狹槽50(從而改良穩定性)。舉例而言,中斷緣邊500有助於防止隅角狹槽之抗濕潤,而不顯著地損害該緣邊之其他益處。
圖16為本發明之一實施例的流體處置結構12之下表面的示意性平面圖。圖16之流體處置結構12與上文所描述之流體處置結構相同,惟如下文所描述之內容除外。在圖16之實施例中,氣刀60經提供成自抽取開口50徑向地向外。氣刀60可經提供為可實質上平行於接合開口50之線的一或多個狹縫。為了減少或最小化藉由液體限制結構12產生之干擾力,存在具有開放式緣邊之短液體阻尼器L2(見圖9)。因此,理想地減少或最小化負責轉移干擾力的液體限制結構之總區域。
在一實施例中,可沿著形狀之側提供一系列離散孔隙以代替該等狹縫。在使用中,該一或多個狹縫連接至過壓,且形成環繞藉由開口50形成之彎液面牽制系統的氣刀60。2009年9月3日申請之美國專利申請案第US 61/239,555號中描述此氣刀之功能。
氣刀60理想地足夠接近於開口50,以橫越氣刀60與開口50之間的體積產生壓力梯度。理想地在氣刀60與開口50之間不存在停滯區。液體層或液體小滴理想地不會積聚於氣刀60與開口50之間。在一實施例中,流體處置結構12之連續下表面40形成輔助產生壓力梯度之阻尼器。下表面理想地實質上平行於基板或基板台之對置表面。在一實施例中,阻尼器之存在允許將開口50配置為與氣刀之形狀(其可為(例如)方形)不同的形狀(例如,星形)。
歸因於具有開放式緣邊之短液體阻尼器L2,浸潤液體自空間11至液體限制結構12之底側的外漏變得更大。此情形可導致兩個問題:(1)較少浸潤液體橫越空間11在投影系統PS下方流動。此情形可導致空間11之較低浸潤液體再新速率,其可導致成像效能之減少;及/或(2)流體處置結構12與投影系統PS之間的浸潤液體之彎液面變得不穩定。此情形可在空間11中導致氣泡夾雜。此等氣泡接著與浸潤液體一起在投影系統PS下方輸送且成像於基板上,此情形可在基板W上導致缺陷。
為了減少浸潤液體自空間11至流體處置結構12之下表面與對向表面W、WT之間的外漏,可添加小限制件1000。該限制件可限制空間11與在流體處置結構12下方之液體之間的液體流動,如圖17所說明。圖17與以上實施例相同,惟如下文所論述之內容除外。
限制件1000理想地保持為在徑向方向上儘可能地短,例如,0.5毫米至2毫米。然而,歸因於製造及強度約束,限制件1000很可能為至少0.4毫米長。如圖18所說明,限制件1000之底部與對向表面W、WT之間的距離可與經界定有開口50、70的液體限制結構12之下表面(例如,第一部分210之表面)與對向表面W、WT之間的距離(亦即,距離D1)實質上相同舉例而言,限制件1000與對向表面W、WT之間的距離可大於100微米,理想地在100微米與250微米之間,更理想地在150微米與200微米之間。此限制件1000之總區域理想地較小。預期限制件1000之區域不顯著地增加液體限制結構12之干擾力。限制件1000可整個圍繞空間11及/或在需要時分段。
圖17展示具有短液體阻尼器L2及緣邊1000的流體處置結構12之底側。圖18為具有短液體阻尼器L2及限制件1000的流體處置結構12之橫截面。限制件1000可形成於第二部分220上。可將徑向向內之第二部分220處之配置視為在流體限制結構12之下表面中界定凹座1050,流體限制結構12之下表面可另外為平面的。
在一實施例中,經形成有限制件1000、開口50、開口70及突起500的流體處置結構12之下表面係在一個平面中。
在以上實施例中之任一者中,限制件1000可能存在於流體處置結構12上,但突起500可能不存在。
圖19為展示針對在具有及不具有限制件1000之情況下圖16及圖17之流體處置結構12之實驗結果的曲線圖。在y軸上標繪進入空間11之流動78與自空間11進入開口50之流動之間的流動速率差(亦即,通過開口50之總流動減去來自空間11之流動)。藉由y軸指示之值為自空間11流動至開口50之液體之量的量測。沿著x軸標繪離開開口70之流動。在對向表面與開口50、70之間的距離D1為180微米之情況下判定結果。具有圓形之結果指示在無限制件1000之情況下的結果。使用三角形所指示之結果說明具有相同設置但在具有限制件1000之情況下的結果。使用離開開口50的100公升/分鐘之排出流動。判定在液體限制結構12與投影系統之間存在穩定彎液面的結果已以用以指示可經偵測或判定之穩定彎液面之存在的形狀填充。可看出,彎液面對於低洩漏流動係穩定的。若使用限制件1000,則在離開開口70之甚至更低流體流動速率下仍達成穩定彎液面。離開開口70之較低流動速率可為理想的,此係因為需要提供較少流動。
應瞭解,上文所描述之特徵中的任一者均可與任何其他特徵一起使用,且其不僅僅為本申請案中所涵蓋的明確地所描述之該等組合。
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,本文中所描述之微影裝置可具有其他應用,諸如製造整合光學系統、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/或檢驗工具中處理本文中所提及之基板。適用時,可將本文中之揭示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,使得本文中所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
本文中所使用之術語「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、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之任一者或其組合,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,該電腦程式含有描述如上文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),該資料儲存媒體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。
當藉由位於微影裝置之至少一組件內之一或多個電腦處理器來讀取一或多個電腦程式時,本文中所描述之控制器可各自或組合地為可操作的。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適當組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中之至少一者通信。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進行操作。
本發明之一或多個實施例可適用於任何浸潤微影裝置,特別地(但不獨佔式地)為上文所提及之該等類型,且無論浸潤液體是以浴之形式被提供、僅提供於基板之局域化表面區域上,或是未受限制的。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。
應廣泛地解釋本文中所預期之液體供應系統。在特定實施例中,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的機構或結構之組合。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)或離開浸潤空間之出口(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/或基板台之一部分,或空間之表面可完全覆蓋基板及/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、流動速率或任何其他特徵的一或多個器件。
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。
11...空間
12...液體限制結構/本體/流體處置結構
13...液體入口/液體出口
14...出口/密封配置
15...氣體入口/密封配置
16...氣體密封件/密封配置
20...下表面之內部邊緣
40...下表面
45...外部邊緣/緣邊
50...抽取開口
51...表面
52...隅角
55...通道/離散通路
60...氣刀
70...供應開口
75...通路
78...總體流動
80...高度之台階改變
81...台階邊緣
90...彎液面
100...氣流
110...斜方形之主軸
120...斜方形之主軸/第二軸線
210...第一部分
220...第二部分
500...突起/緣邊
1000...限制件
1050...凹座
AD...調整器
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
IL...照明系統/照明器
IN...積光器
L2...液體阻尼器長度/短液體阻尼器
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/對向表面
WT...基板台/對向表面
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置;
圖2及圖3描繪用於微影投影裝置中之液體供應系統;
圖4描繪用於微影投影裝置中之另外液體供應系統;
圖5描繪用於微影投影裝置中之另外液體供應系統;
圖6為流體處置結構之以平面圖之示意性說明;
圖7以橫截面在實質上平行於投影系統之光軸的平面中描繪流體處置結構;
圖8描繪在y軸上之靜態力(左曲線圖)及勁度(右曲線圖)相對於在x軸上流體處置結構與對向表面相隔之距離的曲線圖;
圖9描繪流體處置結構之下表面的平面圖;
圖10描繪隨著在流體處置結構下方之徑向距離的壓力變化;
圖11描繪隨著在流體處置結構下方之徑向距離的壓力變化;
圖12及圖13說明對於本發明之一實施例之各種不同組態分別隨著流體處置結構之下表面與基板相隔之距離的力變化及勁度變化;
圖14以平面圖示意性地說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之下表面;
圖15以平面圖示意性地說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之下表面;
圖16以示意性平面圖說明根據本發明之一實施例的流體處置結構之下表面;
圖17說明本發明之一實施例的流體處置結構之以示意性平面圖之下表面;
圖18以示意性橫截面說明圖17之流體處置結構;及
圖19說明在y軸上自空間11至在液體限制結構12與對向表面之間的間隙之流動相對於沿著x軸離開開口70之液體流動的變化。
11...空間
12...液體限制結構/本體/流體處置結構
50...抽取開口
70...供應開口
500...突起/緣邊
Claims (23)
- 一種流體處置結構,其經組態以將浸潤液體供應至界定於一投影系統與面對該流體處置結構之一對向表面(facing surface)之間的一空間,其中該流體處置結構之一下表面具有:複數個供應開口,其經組態以朝向該對向表面供應流體且經配置以環繞該空間;複數個抽取開口,其經組態以自該流體處置結構與該對向表面之間移除流體且經配置以環繞該複數個供應開口;及一突起,其位在該複數個供應開口與該等抽取開口之間,其中在使用中,該等供應開口及抽取開口實質上與該對向表面相隔相同距離,其中在使用中,該突起與該對向表面之間的一間隙小於該等供應開口與該對向表面之間或該等抽取開口與該對向表面之間的一間隙,及其中在使用中,該突起與該對向表面相隔小於250微米。
- 如請求項1之流體處置結構,其中在使用中,該突起與該對向表面相隔介於100微米與150微米之間。
- 如請求項1之流體處置結構,其中在使用中,該突起與該對向表面相隔介於50微米與200微米之間。
- 如請求項1之流體處置結構,其中在使用中,該供應開 口及/或該等抽取開口與該表面相隔大於100微米,理想地與該表面相隔介於100微米與250微米之間,更理想地與該表面相隔介於150微米與200微米之間。
- 如請求項1之流體處置結構,其中該突起自該下表面突出達至少10微米,理想地介於10微米與75微米之間,更理想地介於25微米與50微米之間。
- 如請求項1之流體處置結構,其中該供應開口之至少部分及/或該等抽取開口中之至少一者在平面圖中係以一成隅角形狀而配置。
- 如請求項1之流體處置結構,其進一步包含一氣刀元件,該氣刀元件具有界定於該下表面中之一狹長孔隙。
- 如請求項7之流體處置結構,其中該狹長孔隙實質上環繞該等抽取開口。
- 如請求項1之流體處置結構,其中該突起形成圍繞該供應開口之一閉合迴路。
- 如請求項1至9中任一項之流體處置結構,其中該複數個供應開口經配置為在平面圖中成隅角之形狀(cornered shape),且該流體處置結構進一步包含位在該等供應開口與該等抽取開口之間的至少一額外突起,該突起及該額外突起經配置以在平面圖中環繞該供應開口,惟在經配置有該供應開口的該形狀之隅角處除外。
- 如請求項1之流體處置結構,其中該突起具有一連續表面。
- 如請求項1之流體處置結構,其中該突起之該表面為一 平面表面。
- 如請求項1之流體處置結構,其中在使用中,該突起之該表面平行於該對向表面。
- 如請求項1之流體處置結構,其中一台階係在該流體處置結構之一下表面中存在於該突起與經形成有該供應開口的該下表面之一部分或經形成有該複數個抽取開口的該下表面之一部分或此兩者之間。
- 一種流體處置結構,其經組態以將浸潤液體供應至界定於一投影系統與面對流體處置系統之一對向表面之間的一空間,其中該流體處置結構之一下表面具有:複數個供應開口,其經組態以朝向該對向表面供應流體且經配置以環繞該空間;複數個抽取開口,其經組態以自該流體處置結構與該對向表面之間移除流體且經配置以環繞該複數個供應開口;及一突起,其相對於該投影系統之一光軸自該等供應開口徑向地向內。
- 如請求項15之流體處置結構,其中用以抽取流體之一或多個開口形成於該下表面中。
- 如請求項16之流體處置結構,其中該一或多個開口係自該供應開口徑向地向外。
- 如請求項15至17中任一項之流體處置結構,其中該突起形成於該下表面之一第二部分中,該下表面之該第二部分係在與經形成有該等供應開口的該下表面之一第一部 分之平面不同的一平面中。
- 如請求項18之流體處置結構,其中該第二部分在使用中比該第一部分更遠離該對向表面。
- 一種流體處置結構,其經組態以將浸潤液體供應至在一投影系統與面對流體處置系統之一對向表面之間的一空間,其中在該流體處置結構之一下表面中形成:複數個供應開口,其用以朝向該對向表面供應浸潤液體且經配置以環繞該空間;複數個抽取開口,其經組態以自該流體處置結構與該對向表面之間移除流體且經配置以環繞該複數個供應開口;及在該下表面之表面中之一台階,該台階相對於該下表面之一幾何中心自該複數個供應開口徑向地向外,該台階經組態以減少浸潤液體自該空間之徑向向外流動。
- 如請求項20之流體處置結構,其中該流體處置結構經組態以將浸潤液體僅供應至一基板及/或基板台之一局域化區域。
- 一種浸潤微影裝置,其包含:一投影系統,該投影系統用以將一輻射光束投影至藉由一基板台支撐之一基板上;及一如請求項1至21中任一項之流體處置結構,其中該對向表面為該基板之表面及/或該基板台之表面。
- 一種元件製造方法,其包含:在一投影系統之一最終器件與一基板之間提供一流 體;其中該提供包括通過流體處置結構之一下表面中之複數個供應開口朝向該基板供應液體,及通過該流體處置結構之該下表面中之複數個抽取開口自該流體處置結構與該基板及/或基板台之間移除流體,其中一突起係設置在位於該複數個供應開口與該等抽取開口之間的該下表面上;該複數個供應開口經組態以朝向一面對該流體處置結構之對向表面供應流體且經配置以環繞該空間;該複數個抽取開口,其經組態以自該流體處置結構與該對向表面之間移除流體且經配置以環繞該複數個供應開口,且其中在使用中,該等供應開口及抽取開口實質上均與該對向表面相隔相同距離,其中在使用中,該突起與該對向表面之間的一間隙小於該等供應開口與該對向表面之間或該等抽取開口與該對向表面之間的一間隙,及其中在使用中,該突起與該對向表面相隔小於250微米。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI760316B (zh) * | 2015-11-03 | 2022-04-11 | 彼得 菲利浦 安德魯 林恩 | 液體移除裝置 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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NL2008979A (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-14 | Asml Netherlands Bv | A fluid handling structure, a lithographic apparatus and a device manufacturing method. |
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Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4509852A (en) | 1980-10-06 | 1985-04-09 | Werner Tabarelli | Apparatus for the photolithographic manufacture of integrated circuit elements |
AU2747999A (en) | 1998-03-26 | 1999-10-18 | Nikon Corporation | Projection exposure method and system |
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JP4543767B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2010-09-15 | 株式会社ニコン | 露光装置及びデバイス製造方法 |
US7701550B2 (en) | 2004-08-19 | 2010-04-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
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US7474379B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-01-06 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US7889315B2 (en) | 2006-04-13 | 2011-02-15 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, lens interferometer and device manufacturing method |
JP4902505B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-03-21 | 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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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI760316B (zh) * | 2015-11-03 | 2022-04-11 | 彼得 菲利浦 安德魯 林恩 | 液體移除裝置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8638417B2 (en) | 2014-01-28 |
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