传感器、台以及光刻设备的制作方法

专利名称：传感器、台以及光刻设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于浸没系统设备的传感器、一种包括传感器的台以及一种包括 传感器的光刻设备。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例 如，可以将光刻设备用在集成电路(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模 或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案 转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。 通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行 的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包 括所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个 目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描 所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标 部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移 到衬底上。已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到具有相对高折射率的液体(例如水) 中，以便充满投影系统的最终元件和衬底之间的空间。期望液体是蒸馏水，但是可以使用其 他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润 湿性流体、不能压缩的流体和/或具有比空气折射率高的折射率的流体，期望是具有比水 的折射率高的折射率。除气体以外的流体是尤其希望的。这样能够实现更小特征的成像， 因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的影响也可以被看成提高系统的有效 数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例 如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达IOnm的颗粒)的液体。这种悬 浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的 液体包括烃，例如芳香烃、氟化烃或水溶液。将衬底或衬底与衬底台浸入液体浴器(参见，例如美国专利No. US4, 509，852)意 味着在扫描曝光过程中需要加速很大体积的液体。这需要额外的或更大功率的电动机，而 液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。提出来的另一解决方法是液体供给系统，用以通过使用液体限制系统将液体仅 提供到衬底的局部区域并且在投影系统的最终元件和衬底之间(通常衬底具有比投影系 统的最终元件更大的表面积)。提出来的一种用于设置上述解决方案的方法在公开号为 W099/49504的PCT专利申请出版物中公开了。这种类型的布置可以称为局部浸没系统。PCT专利申请公开出版物WO 2005/064405公开了一种全浸湿布置，其中浸没液体 是不受限制的。在这种系统中，浸没液体是不受限制的。衬底的整个顶部表面覆盖在液体 中。这可以是有利的，因为衬底的基本上整个顶部表面在基本上相同的条件下进行曝光。这对于衬底的温度控制和处理是有利的。在WO 2005/064405中，液体供给系统提供液体 到投影系统的最终元件和衬底之间的间隙。液体被允许泄露到(流到)衬底的其他部分。 衬底台的边缘处的阻挡件防止液体溢出，使得液体可以从衬底台的顶部表面上以受控制的 方式去除。虽然这样的系统改善了衬底的温度控制和处理，但仍然可能发生浸没液体的蒸 发。帮助缓解这个问题的一种方法在美国专利申请公开出版物No. US 2006/0119809中有 记载。设置一种构件覆盖衬底W的所有位置，并且配置成使浸没液体在所述构件和衬底和 /或保持衬底的衬底台的顶部表面之间延伸。在欧洲专利申请第EP-A-1420300号和美国专利申请公开出版物US2004-0136494 中，公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案，这里以参考的方式全文并入本文。这 种设备设置有两个台用以支撑衬底。调平(levelling)测量在没有浸没液体的工作台的第 一位置处进行，曝光在存在浸没液体的工作台的第二位置处进行。可选的是，设备仅具有一 个台。在衬底在浸没式光刻设备中曝光之后，衬底台被移离其曝光位置至可以去除衬底 并且更换不同衬底的位置。这就是熟知的衬底交换。在两个台的光刻设备中，台的交换可 以在投影系统下面进行。在浸没设备中，浸没液体由流体处理系统或设备处理。流体处理系统可以提供浸 没流体并因此是流体供给系统。流体处理系统可以至少部分地限制流体，因此是流体限制 系统。流体处理系统可以提供阻挡件给流体，因而是阻挡构件。这种阻挡构件可以是流体 限制结构。流体处理系统可以产生或使用流体(例如气体)流，例如以便帮助处理液体，例 如帮助控制浸没流体的流动和/或位置。气流可以形成密封以限制浸没流体，因而流体处 理结构可以称为密封构件；这种密封构件可以是流体限制结构。浸没液体被用作浸没流体。 在这种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。流体处理系统可以位于投影系统和衬 底台之间。参照前面提到的内容，在本段落中提到的有关流体的限定特征可以被理解成包 括有关液体的限定特征。在浸没式光刻设备中，浸没液体可以与存在于浸没系统中的传感器接触，例如位 于台(例如衬底台)上的传感器。传感器可以是光学传感器，例如用以测量曝光束的光学 特性的光学传感器。图16示出在美国专利申请出版物第US 2007-0115450号中公开的一种传感器。 液体排斥层501位于例如铬等光屏蔽材料502之上。开口 503形成在光屏蔽材料502中以 允许辐射通过。具有一体形成的光学元件505的石英玻璃板504将辐射聚焦到光学传感器 506上。如图所示，光学元件505和传感器506之间存在间隙。

发明内容
为了保护传感器的部件，传感器可以涂覆有保护涂层。在下列物质存在时保护涂 层会恶化浸没液体，例如水(例如高纯水)，其可以是高腐蚀性的；曝光束的辐射；或两者 的结合。替换地或附加地，在保护涂层内的小缺陷或开口可以允许浸没液体在保护涂层和 传感器之间传播。因此，在涂层下面的传感器的例如金属掩模等部件会例如在涂层的一部 分被去除之后或浸没液体已经在保护涂层和传感器之间传播之后被例如浸没液体腐蚀或 被蚀刻掉而恶化。涂层的恶化和传感器的部件的恶化可以是浸没系统内的污染物颗粒源。
4传感器的精确性会恶化。传感器的寿命可能缩短，从而需要传感器被频繁地更换。基于这 些原因，浸没式光刻设备的正常运行时间会缩短，产出效率会降低和/或成本升高。期望地，例如提供一种对浸没液体或曝光辐射或两者具有抵抗作用的传感器。期望地，例如提供一种具有基本上平的表面的传感器以帮助在通过流体处理系统 提供浸没液体到传感器时防止液滴和气泡产生。根据本发明的一方面，提供一种用于浸没系统的传感器，所述传感器包括感测装 置，配置成感测辐射束的特性；透明层，配置成允许辐射束通过其中，所述透明层覆盖所述 感测装置；和不透明的图案形成层，其位于透明层和所述感测装置之间，所述图案形成层配 置成将图案赋予给所述辐射束，其中开口位于所述图案形成层中并且填充材料位于所述开 口内，所述填充材料对辐射束是透明的并且具有与所述透明层相近的折射率。根据本发明的一方面，提供一种用于浸没系统的感测部件，所述感测部件包括透明层，配置成允许辐射束通过其中；和图案形成层，配置成将图案赋予所述辐射束并由所述透明层覆盖，其中开口位于所述图案形成层中，在所述开口内设置填充材料，所述填充材料对 辐射束是透明的并且具有与所述透明层相近的折射率。根据本发明的一方面，提供一种用于浸没系统的传感器，包括感测装置，配置成感测辐射束的特性；透明层，配置成允许辐射束通过其中；和图案形成层，位于所述透明层和所述感测装置之间，所述图案形成层配置成将图 案赋予所述辐射束；其中所述透明层具有方向离开感测装置的表面并且该表面是基本上平的且疏液 涂层位于所述表面上。


现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附 图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中图1示出了根据本发明实施例的光刻设备；图2和3示出用于光刻投影设备中的液体供给系统；图4示出用于光刻投影设备中的另一液体供给系统；图5示出用于光刻投影设备中的还一液体供给系统；图6示出根据本发明实施例的液体限制结构和投影系统的最终元件的横截面视 图；图7示出根据本发明实施例的传感器的横截面视图；图8示出根据本发明另一实施例的传感器；图9示出衬底台的平面图；图10示出根据本发明实施例的编码器格栅的横截面视图；图11示出根据本发明实施例的编码器格栅的横截面视图；图12示出根据本发明实施例的编码器格栅的横截面视图；图13示出根据本发明实施例的传感器的横截面视5
图14示出根据本发明实施例的传感器的横截面视图；图15示出根据本发明实施例的传感器的横截面视图；和图16示出根据现有技术的传感器的横截面视图。
具体实施例方式图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括-照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或深紫 外(DUV)辐射)；-支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与 用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；-衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W， 并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS,其配置用于将由图案形成装置MA赋 予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁 型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。所述支撑结构MT保持图案形成装置MA。支撑结构MT以依赖于图案形成装置的 方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其他条件的方 式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技 术保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固 定的或可移动的。所述支撑结构MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相 对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语 “图案形成装置”同义。这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在 辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意， 被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图 案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的 器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。所述图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括 掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且 包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型 之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可 以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所 述反射镜矩阵反射的辐射束。这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，投影系 统的类型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任 意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其 他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同 义。
如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备 可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的图案形成 装置台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多 个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设 备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源看成形 成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD 的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述 光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及 如果需要时设置的所述束传递系统BD —起称作辐射系统。所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可 以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般 分别称为σ-外部和ο-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件， 例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有 所需的均勻性和强度分布。所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置 (例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置MA 之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分 C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF (例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感 器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射 束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一 定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径 精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程 模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以 采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT 的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或 可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案 形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于 目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设 置在图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所 述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底 台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的 最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所 述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结 构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫 描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本 静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目 标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之 后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作 模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列) 的无掩模光刻术中。也可以附加地或可选地采用上述使用模式的组合和/或变体或完全不同的使用 模式。用于在投影系统PS的最终元件和衬底之间提供液体的布置可以分成三种一般类 型。它们是浴器型布置、所谓的局部浸没系统以及全浸湿浸没系统。在浴器型布置中，基本 上整个衬底W和可选地衬底台WT的一部分浸入到液体浴器中。在局部浸没系统中使用液体供给系统，其中液体仅提供到衬底的局部区域。由液 体填充的空间在平面上小于衬底的顶部表面，并且衬底W在液体填充的区域下移动的同 时，所述区域相对于投影系统PS保持基本上静止。图2-5示出可以用在这种系统中的不同 的供给装置。密封特征是将液体密封到局部区域。在PCT专利申请出版物W099/49504中 公开一种方法，已经提出用于这种布置。在全浸湿布置中，液体是非限制的。衬底的整个顶部表面和衬底台的全部或一部 分被浸没液体覆盖。至少覆盖衬底的液体的深度小。液体可以是位于衬底上的液体膜、例 如液体薄膜。浸没液体可以应用到投影系统的该区域和面对投影系统的正对表面(这种正 对表面可以是衬底和/或衬底台的表面)中或其内。图2-5中的任何液体供给装置也用于 这种系统中。然而，密封特征是不存在的，是未被激活的，没有通常有效或对于将液体仅密 封到局部区域是无效的。如图2和图3所示，液体优选地沿着衬底相对于最终元件的移动方向，通过至少一 个入口 IN供给到衬底上。液体在已经通过投影系统下面之后，通过至少一个出口 OUT去 除。也就是说，当衬底在所述元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X —侧供给并且 在-X—侧去除。图2是所述布置的示意图，其中液体通过入口 IN供给，并在元件的另一侧 通过与低压源相连的出口 OUT去除。在图2中，虽然液体沿着衬底相对于最终元件的移动 方向供给，但这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口 ；图 3示出了一个实例，其中在最终元件的周围在每侧上以规则的重复方式设置了四组入口和 开口。说明的是，在图2和3中箭头示出了液体流动的方向。在图4中示意地示出了另一具有局部液体供给系统的浸没光刻方案。液体由位于 投影系统PS每一侧上的两个槽状入口 IN供给，由设置在入口 IN的径向向外的位置上的多 个离散的出口 OUT去除。所述入口 IN可以布置在板上，所述板在其中心有孔，投影束通过 该孔投影。液体由位于投影系统PS的一侧上的一个槽状入口 IN提供，而由位于投影系统 PS的另一侧上的多个离散的出口 OUT去除，由此造成投影系统PS和衬底W之间的液体薄 膜流。选择使用哪组入口 IN和出口 OUT组合可以依赖于衬底W的移动方向(另外的入口 IN和出口 OUT组合是不起作用的)。注意的是，图4中箭头表示流体流动的方向和衬底的方向。已经提出的另一布置是为液体供给系统设置液体限制结构，该液体限制结构沿投 影系统的最终元件和衬底台之间的空间的边界的至少一部分延伸。这种布置在图5中示
出ο图5示意地示出了局部液体供给系统或具有液体限制结构12的流体处理结构，该 液体限制结构沿投影系统PS的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间11的边界的至 少一部分延伸。(要说明的是，在下文中提到的衬底W的表面如果没有特别地规定，也附加 地或可选地表示衬底台的表面。)。尽管在Z方向上可能存在一些相对移动(在光轴的方 向上)，液体限制结构12相对于投影系统在XY平面内是基本上静止的。在一实施例中，密 封被形成在液体限制结构和衬底W的表面之间，并且可以是非接触密封，例如气体密封(这 种具有气体密封的系统在欧洲专利申请出版物第EP-A-1420298号中公开)或液体密封。液体限制结构12至少部分地将液体保持在投影系统PL的最终元件和衬底W之间 的空间11内。到衬底W的非接触密封16可以形成在投影系统的像场周围，使得液体被限 制在衬底W表面和投影系统PL的最终元件之间的空间内。该空间至少部分地由位于投影 系统PL的最终元件的下面和周围的液体限制结构12形成。液体通过液体入口 13被引入 到投影系统下面和液体限制结构12内的所述空间中。液体可以通过液体出口 13被去除。 所述液体限制结构12可以在投影系统的最终元件上面一点延伸。液面高于最终元件使得 能提供液体的缓冲器。在一个实施例中，所述液体限制结构12的内周的上端处的形状与投 影系统PS的形状或投影系统的最终元件的形状一致，例如可以是圆形。在底部，内周与像 场的形状大致一致，例如矩形，虽然并不是必须的。液体通过在使用时形成在阻挡构件12的底部和衬底W的表面之间的气体密封16 而被限制在空间11中。气体密封16由气体形成，例如空气或合成空气，但在一个实施例中 为氮气N2或其他惰性气体。该气体密封中的气体在压力下通过入口 15提供到阻挡构件12 和衬底W之间的间隙。该气体通过出口 14抽取。气体入口 15处的过压、开口 14处的真空 水平和间隙的几何形状布置成使得形成向内的限制液体的高速气流16。气体作用在阻挡 构件12和衬底W之间的液体上的力将液体限制在空间11内。入口 /出口可以是围绕空间 11的环形槽。环形槽可以是连续的或非连续的。气流16有效地将液体限制在空间11中。 这种系统在美国专利申请出版物US2004-0207824中公开，这里以参考的方式全文并入。在 另一实施例中，液体限制结构12没有气体密封。图6示出液体限制结构12，其是液体供给系统的一部分。液体限制结构12在投影 系统PS的最终元件的外周(例如圆周)周围延伸。在限定空间11的表面内的多个开口 20提供液体到空间11。液体在进入到所述空 间11之前分别通过侧壁28,22中的开口 29、20。在液体限制结构12的底部和衬底W之间提供密封。在图6中，密封装置配置成提 供非接触密封并且由多个部件构成。在投影系统PS的光学轴线的径向外侧，(可选地)设 置延伸进入空间11的流量控制板50。在面对衬底W或衬底台WT的液体限制结构12的底 部表面上的流量控制板50的径向外侧可以是开口 180。开口 180可以沿朝向衬底W的方向 提供液体。在成像过程中，通过用液体填充衬底W和衬底台WT之间的间隙能够有利于防止 在浸没液体内形成气泡。
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开口 180的径向外侧可以是用以从液体限制结构12和衬底W和/或衬底台WT之 间抽取液体的抽取装置组件70。抽取装置组件70可以作为单相抽取装置或双相抽取装置 来运行。抽取装置组件70的径向外侧可以是凹陷80。凹陷80通过入口 82连接到大气环 境。凹陷80通过出口 84连接到低压源。凹陷80的径向外侧是气刀90。抽取装置组件、凹 陷以及气刀的布置在美国专利申请出版物US 2006/0158627中详细地公开，这里以参考的 方式全文并入。抽取装置组件70包括液体去除装置或抽取装置或入口，例如在美国专利申请出 版物US 2006-0038968中所公开的，这里以参考的方式全文并入。在一实施例中，液体去除 装置70包括由用于将液体和气体分开以实现单液相液体抽取的多孔材料110覆盖的入口。 室120内的负压被选定成使得形成在多孔材料110的孔中的弯液面阻止周围环境气体被抽 取进入液体去除装置70的室120内。然而，当多孔材料110的表面与液体接触时，没有弯 液面限制流动并且液体可以自由地流入液体去除装置70的室120内。多孔材料110具有大量的小孔，每个孔具有在5到50mm范围内的尺寸，例如宽度 (例如直径)的尺寸。多孔材料110被保持在将要被去除的液体的表面(例如衬底W的表 面)之上50到300mm范围内的高度处。在一实施例中，多孔材料110是至少轻微亲液的， 即具有小于90°的相对于浸没液体(例如水)的动态接触角，期望小于85°或期望地小于 80°。虽然在图6中没有具体示出，液体供给系统具有用以处理液面变化的布置。这使 得在投影系统PS和液体限制结构12之间建立的液体可以被处理并且不会溢出。处理这种 液体的一个方法是提供疏液的(例如疏水的)涂层。涂层可以形成位于围绕开口和/或围 绕投影系统PS的最终光学元件的液体限制结构12的顶部周围的带。所述涂层位于投影系 统PS的光轴的径向外侧。疏液的(例如疏水的)涂层有助于将浸没液体保持在空间11内。图5和6的示例是所谓的局部区域布置，其中在任一时刻液体仅提供到衬底W的 顶部表面的局部区域。其他布置是可以的，包括使用气体拖曳原理的流体处理系统。所谓 的气体拖曳原理已经例如在2008年5月8日递交的美国专利申请出版物US 2008-0212046 和美国专利申请出版物US 61/071,621中描述。在那个系统中，以期望地具有角部的形状 布置抽取孔。角部可以与步进和扫描方向对准。相比于两个出口垂直于扫描方向被对准的 情况，这减小了给定速度情况下流体处理结构的表面上两个开口之间的弯液面上沿步进或 扫描方向的作用力。本发明一实施例可以应用到用于全浸湿浸没设备中的流体处理结构。 在全浸湿实施例中，例如通过允许液体从将液体限制到投影系统的最终元件和衬底之间的 限制结构泄漏出去而允许流体覆盖衬底台的整个顶部表面。全浸湿实施例的流体处理结构 的示例可以在2008年9月2日递交的美国专利申请出版物US 61/136，380中找到。应该认识到，上述的任何特征可以与任何其他特征一起使用，并且不仅仅是它们 的明确被描述的组合方式落在本发明的范围内。在浸没布置中，可以存在传感器用以感测或测量光刻设备的参数。例如，传感器可 以是用以感测曝光束或投影系统的光学特性的光学传感器。传感器可以位于与浸没液体接 触的位置。熟知地，浸没液体是腐蚀性的，因而通常将涂层应用到传感器表面，例如应用疏 液(对浸没水合液体来说是疏水性的)的涂层以将浸没液体排斥离开传感器的表面。熟知地，曝光辐射损伤某些表面。涂层可以在不存在浸没液体和存在浸没液体的情况下保护传 感器不受曝光辐射的损伤。然而，在有浸没液体和/或曝光辐射的情况下已有的涂层仍然 会恶化。在曝光辐射存在的情况下涂层的恶化会允许传感器的部件与浸没液体接触，这促 进传感器的恶化。替换地或附加地，在保护涂层中的小的缺陷或开口会允许浸没液体在保 护涂层和传感器之间传播。因此，涂层下面的传感器的部件，例如金属掩模，在浸没液体已 经在保护涂层和传感器之间传播之后会腐蚀或蚀刻掉。具有已经退化的特征的传感器通过 使用性能会退化，从而变成了不精确测量的源头。传感器的寿命会缩短，这增加了光刻工具 用于更换传感器的停机时间。退化的传感器可能是污染源并由此是有缺陷的，这降低了光 刻设备的性能。本发明的一实施例消除了这里描述的一个或更多个问题或一个或更多个其 他问题。引起保护涂层退化或恶化的一个可能的原因是位错密度。保护涂层中的位错密度 可能太高而不能限制保护涂层的破裂或破损。位错可能在涂层内导致变形力。浸没液体和 /或曝光辐射的侵袭会损伤涂层的表面。变形力(strain force)和应力(stress force) 会集中在损伤的表面，其能够使力释放并且能够使损伤蔓延通过表面，从而引起涂层的劣 化。在本发明的一实施例中，传感器覆盖有透明层，所述透明层对由浸没液体和/或 曝光辐射引起的损伤有抵抗作用。透明层的优点在于其可以防止由外来物质带来的传感器 (例如下文中讨论的图案Pa)的污染并且改善清洁性(如下文中参照图13-15所示的实施 例详细描述的)。根据本发明实施例的传感器在图7中示出。传感器S具有用以感测入射到传感器 S上的辐射束RAD的特性的感测装置SD。传感器具有透明层TL。透明层TL对辐射束RAD 是至少部分透明的，以允许辐射束RAD穿过透明层TL通过。透明层TL可以覆盖感测装置 SD。期望地，透明层对例如超纯水等浸没液体或曝光辐射、或两者同时的侵袭有抵抗作用。 因此，例如在浸没系统的使用中，透明层可以防止感测装置劣化。透明层TL可以由可清洁 的材料形成。例如，透明层TL可以由通过使浸没液体通过其上或将清洁液体通过其上面而 进行清洁的材料形成。传感器S可以具有不透明层0L。不透明层可以位于透明层TL和感测装置SD之 间。不透明层可以具有特征为图案Pa的图案化区域。不透明层的图案可以将图案赋予穿 过透明层的辐射束RAD。在图7的实施例中，离开感测装置SD并且与浸没液体Lq接触的透明层TL的顶部 表面可以是不透浸没液体的。这有助于阻止浸没液体到达不透明层OL或感测装置SD。如 果浸没液体与不透明层OL或感测装置SD接触，则它们会劣化。结果，传感器的性能会恶化。 因此，由于透明层覆盖图案形成层和感测装置，图案形成层和感测装置不与浸没液体接触。 结果图案形成层的恶化被减小，从而提高了传感器的寿命。由于提高了传感器的寿命，光刻 设备的需要更换传感器的停机时间可以被缩短。在图案化区域中，图案Pa在不透明层中形成开口，辐射束RAD可以通过开口。开口 可以充满填充材料。该填充材料对辐射束RAD是至少部分透明的。填充材料可以具有与透 明层TL的折射率相近的折射率。可以减小通过图案Pa的辐射束RAD的光学特性的恶化。 可以防止或减小不希望的反射或衍射。因此，辐射束不会不希望地从透明层传播通过填充材料。即使有，辐射的损失或对传感器性能的损害也是最小的。在图案Pa开口内的填充材 料位于辐射束RAD的、在感测装置SD的方向上的路径的一部分中的实施例中，这是有利的。填充材料与构成透明层TL的材料具有相近的热膨胀系数。填充材料和透明层TL 可以具有相同的热膨胀系数。这有利于在传感器S的温度改变的情况下减小填充材料和透 明层TL之间的机械应力。机械应力会引起传感器S变形并且这会降低传感器S的性能。因 此由热膨胀引起的热应力会被最小化或减小。当透明层TL与浸没液体Lq接触，期望不管是否与辐射束RAD —起，透明层TL对 浸没液体均有抵抗作用。期望透明层由足以抵抗浸没液体和/或辐射束的侵袭的材料形 成。透明层TL可以由对曝光辐射透明的合适的抵抗材料形成，例如熔凝石英、熔凝硅石、双 熔凝石英(doublefused quartz)或双熔凝硅石。可以使用对浸没液体有抵抗作用并对辐 射束RAD至少部分透明的其他玻璃或透明陶瓷。填充材料可以是与透明层相近的材料。在一实施例中，填充材料是与在透明层 中使用的材料相同的材料。期望地，填充材料是与透明材料相同的材料。填充材料的正 对表面和透明层可以形成为平面的，例如平的平面。这些特征有利于尤其是例如以填充 材料形成的图案化区域中的透明层和不透明层之间的接触结合。接触结合可以被称为 “ansprengen (锁紧)”。通过接触结合接触在一起的透明层和填充材料的表面，这些表面不 需要例如粘合剂等任何附加的材料而被结合在一起。因为填充材料和透明层是接触的，所 以它们之间的间隙可以被避免。接触结合牢固地将填充材料以及因此将不透明层固定到透 明层。在一实施例中，加工(例如雕刻或蚀刻或机床加工)透明材料块以在底部表面内 形成图案。随后图案的凹陷被充满不透明的材料。以这种方法形成透明层TL和图案Pa。 可以同时沉积不透明层0L。因此，填充材料是透明材料或透明层的一部分(例如相同的材 料块的一部分)。在图7的实施例中，透明层TL是板，期望具有平的表面。板形传感器可以容易地安 装在光刻设备的一部分中，例如衬底台或测量台等台。利用填充材料，例如通过接触结合， 诸如不透明层OL等其他层可以容易地被应用到透明层TL，尤其是这些层具有与透明层TL 相同的平板形状的情况下。透明层可以具有任何合适的形状，因而可以不是板形。在一实 施例中，透明层TL是立方形的，例如立方体，或具有弯曲的表面，例如圆柱形。图8示出本发明一实施例，其中透明层TL的顶部表面是至少部分疏液的。该顶部 表面可以具有疏液(例如疏水的)涂层HC。疏液涂层HC有助于防止浸没液体Lq的液滴保 留在传感器S的顶部表面。当表面是疏液的，液滴可以容易地通过流体处理结构从表面去 除。如果液滴没有被流体处理系统从传感器去除，液滴会蒸发，这引起不想要的传感器的局 部冷却。这会降低传感器的精确度或光刻设备的安装传感器的部分的热稳定性。附加地或 替换地，透明层TL由表现出疏液的表面特性的材料形成。尤其地，在全浸湿浸没设备中，其中液体被允许覆盖衬底台WT的基本上整个顶部 表面，透明层TL的顶部表面可以是至少部分亲液的。该顶部表面可以具有亲液(例如亲 水)涂层HC。亲液涂层HC有助于改善传感器S的顶部表面上的浸没液体层的浸湿。也就 是说，亲液涂层HC确保在传感器S上的连续的浸没液体层。涂层HC可以应用到透明层TL的整个顶部表面。涂层可以对来自曝光辐射或存在
12浸没液体时的曝光辐射的侵袭不具有抵抗性。在一实施例中，当辐射束被引导指向感测装 置SD时，在顶部表面的辐射束RAD通过的部分可以不存在涂层HC。因而，涂层HC可以离开 顶部表面的在辐射束路径内的部分，即在传感器测量期间辐射束RAD不入射到涂层上的部 分。涂层HC的恶化速率(如果不停止)比涂层HC被设置在辐射束的路径内的情形慢。如 果不是没有，也只有较少的来自传感器的颗粒，例如涂层HC，会污染光刻设备的例如浸没系 统等部分。透明层的顶部表面可以不受图案形成的影响。该表面是基本上平面的，例如平的。 平面表面有利于例如以液滴的形式去除液体。平面表面有助于防止液滴保留(例如粘附) 到表面。当通过透明层TL阻止浸没液体Lq和不透明层OL之间的接触，不透明层可以由与 浸没液体Lq(无论是否与辐射束RAD—起)接触时发生腐蚀的材料形成。例如，不透明层可 以包括金属，例如铬或氧化铬。用于不透明层的材料可以选择成具有良好的光学特性(即 其不透明性)，但是对浸没液体Lq有低的抵抗性。在图8示出的实施例中，光学部件，在本实施例中是散射装置DF，被提供给传感器 S。这种光学部件可以改变辐射束RAD的一个或更多个特性并且可以有利于改善传感器S的 性能。散射装置DF可以阻止高NA辐射束的折射。高NA束以相对于图案Pa的表面的小角 度入射到感测装置SD上。尽管辐射束RAD的方向如图8所示是垂直的，但是如果辐射束是 高NA束，该方向可以具有大的水平分量。增加到图案Pa的表面上的散射装置DF使得较少 的辐射被反射回透明层TL并且较多的辐射被引导朝向感测装置SD。可以期望，使散射装置 DF与形成图案Pa的图案化区域直接接触。在一个实施例中，散射装置DF被应用到不透明 层OL和/或图案Pa的填充材料，使得不存在气体(例如空气)间隙或任何间隙小于所用 波长的1/20 (例如小于12nm)。这可以通过接触结合(ansprengen锁紧)来实现。通过使 得相互接触的图案Pa和散射装置DF的表面非常平，它们可以不需要任何附加的材料(例 如粘合剂)结合在一起。可以防止图案Pa和散射装置DF之间的间隙。这样，当辐射束从 图案Pa传递到散射装置DF时辐射束的恶化可以减小或最小化。附加地或替换地，散射装 置DF可以粘合到例如图8实施例的层AG。在一实施例中，散射装置DF可以例如通过沉积 和/或蚀刻和/或离子束技术应用到不透明层0L。替换地，散射装置DF可以粘合到不透明 层0L。在一实施例中，散射装置DF被接触结合到图案Pa并且散射装置DF的边缘粘合到到 不透明层0L。不想要的衍射、反射和吸收可以被防止。光学散射装置可以包括YAG:Ce，或 包括由YAG: Ce构成的部分。除了散射装置DF，如图8所示，可以使用一个或更多个其他光学部件，例如凸透镜 或凹透镜。其他光学部件可以通过接触结合固定到图案化区域。在一实施例中感测装置SD 接触图案化区域。在替换的实施例中，除了散射装置DF，具有发光材料的光学部件可以用于将辐射 束RAD的波长改变成例如较长的波长。具有比深紫外(DUV)长的波长的辐射会引起对感测 装置SD的较少的恶化。因此可以使用抗UV但是不抗DUV的感测装置SD。如图8所示，实施例可以包括位于感测装置SD和不透明层OL之间的层AG。层AG 可以包括无定形材料，例如无定形陶瓷或硅的氧化物。层AG可以是透明的或不透明的，因 为辐射不到达它。
另一层AG可以沉积到不透明层OL上，例如不透明层OL的下表面。另一层AG可 以形成为至少部分地非常平，并且与接触散射装置DF的图案化区域的表面共面。在这种方 式中，可以增大接触结合表面的表面面积。可以改善散射装置DF和不透明层OL和/或层 AG的连接。在一实施例中，传感器S可以通过蚀刻图案到透明层TL的底部表面而形成。可以 采用已知的蚀刻方法实现以上操作。蚀刻的图案可以部分地填充不透明(或反射)材料以 形成图7、8、10以及12中的不透明层或图11中的图案化反射层PRL。在这个实施例中，填 充材料是透明层TL的一部分。因此，图案Pa可以部分地反射辐射，并且也具有衰减特性以 抑制未反射的辐射的剩余部分。图8中的另一层AG可以被沉积到不透明层OL上，使得结 合的不透明层OL和另一层AG的厚度超过蚀刻到透明层TL内的图案的深度。另一层AG可 以被抛光以使得其外表面成为平面。期望地，另一层AG的外表面与沉积不透明层或图案化 反射层的透明层TL的表面共面。在替换的实施例中，透明层TL中的蚀刻的图案的整个高 度可以用不透明(或反射)材料填充。在一实施例中，传感器是固体材料，至少沿辐射束RAD的路径。这可以改善传感器 S的光学特性，因为可以减少不想要的反射或衍射。在传感器S的不同层之间不存在间隙可 以改善光学特性。如本文所述，使用与保护透明层以及可选地光学部件(例如散射装置) 接触的填充材料允许在透明层的顶部表面和光学部件(即感测装置)之间存在固态材料。 因此，例如在辐射束的路径上、透明层的顶部表面和感测装置之间没有间隙。传感器S可以是主动传感器。这意味着感测装置SD是主动部件，例如配置成依赖 于辐射束RAD的特性发送信号给控制系统或测量系统的辐射传感器。主动传感器的示例包 括传输图像传感器(TIS)、剂量传感器(例如斑点传感器或狭缝传感器)，和/或透镜干涉 仪(ILIAS)。下面介绍TIS和ILIAS。TIS是可以用于测量在图案形成装置M水平位置处的标记图案的投影空间图像的 衬底W水平位置处的位置。在衬底W水平位置处的投影图像可以是具有可与曝光辐射的波 长相比的线宽的线图案。下面具有光电池的Tis使用传输图案测量该标记图案。传感器数 据可以用来测量图案形成装置M相对于衬底台WT在六个自由度(三个平移方向，三个旋转 方向)上的位置。此外，投影的图案形成装置M图案的放大率和缩放比例可以测量。因为 传感器能够测量图案位置和所有照射设置的影响(ο (sigma)、投影系统NA，所有图案形成 装置(二元、PSM等))，因此小线宽是期望的。TIS还可以或替换地用于测量工具的光学性 能。不同的照射设置被用于与不同的投影图像结合，用来测量例如光瞳形状、彗差(coma)、 球形像差、像散(astigmatism)以及场曲率等特性。ILIAS是干涉仪波前测量系统，其可以对达到高量级的透镜像差执行静态测量。其 可以作为用于系统初始化和校准的集成测量系统应用。替换地，其可以用于监测以及“即刻 响应(on-demand)，，的重新校准。传感器S可以是被动传感器，例如编码器格栅。作为被动传感器，传感器S可以从 感测装置SD传输入射到感测装置SD上的辐射束RAD到主动部件。感测装置SD可以是反 射镜、透镜或其他光学部件。图9示出根据本发明实施例的衬底台WT的平面图。编码器格栅EG围绕衬底台WT 的边缘安装。编码器格栅EG可以是上述或参照图10-12中任一个所示且所述的类型。编
14码器格栅EG是编码器系统的感测部件。发射装置和传感器设置在相对于投影系统PS的已 知的位置中并且安装在衬底台WT之上。发射器发送辐射束到编码器格栅EG。然后，辐射 束在改变方向朝向传感器返回之前与编码器格栅EG的图案Pa相互作用。随后，可以基于 所接收的改变方向的束计算衬底台W T相对于投影系统PS的位置。期望地，编码器系统包 括至少三组发射器和传感器，期望地是至少四组。在一实施例中，编码器格栅EG和发射器 /传感器的位置可以颠倒，使得以已知的关系将编码器格栅安装到投影系统PS并且将发射 器/传感器安装至衬底台WT上。图10示出实施例的编码器格栅EG的横截面视图。图10中的编码器格栅EG与图 8中实施例的相同，除了下面所述特征。编码器格栅EG具有图案Pa，其在图10的实施例中 是不透明层。图案Pa在不透明层内具有开口，辐射束RAD通过开口。所述开口可以充满填 充材料，如上面参照图7所示的实施例。在图10的实施例中，填充材料是透明层TL的材料。 透明层TL可以与参照图7和8中所述的相同。形成在不透明层OL的与透明层TL相反的一侧处的是反射层RL。反射层RL将通 过不透明层OL中的开口的辐射束RAD的所述部分反射返回，通过透明层TL到与已经发射 辐射束RAD的发射装置相关的传感器。与图7和8中的实施例对比，图案Pa不限于不透明层OL的小区域，而如图9所示， 在平面上延伸到编码器格栅EG的大部分。在图10的实施例中，透明层TL的顶部表面是至少部分疏液的，如图8的实施例。 如图所示，顶部表面可以具有疏液(例如疏水性的)涂层HC。疏液涂层HC的用途与图8中 的实施例相同。疏液涂层HC的存在是可选的。在浸没液体是局部的并且例如在衬底台WT 在投影系统PS下面交换期间需要通过编码器格栅EG的设备中，疏液涂层是期望的。与图8 中的传感器对比，疏液涂层HC覆盖编码器格栅EG的整个顶部表面。这是因为编码器系统 的发射装置的辐射束RAD可以被选择成使得其不会使疏液涂层劣化。图11示出编码器格栅EG的另一实施例。图11中的实施例与图10中的实施例相 同，除了下面所述特征。图案Pa和反射层的材料有效地交换。在图11的实施例中，不透明 层OL形成在透明层TL相对于图案Pa的另一侧。不透明层OL是连续的。图案Pa形成在 图案化反射层PRL中。因此，辐射束RAD通过图案化反射层PRL中开口，并且在不透明层 OL中被吸收。入射到保持在图案Pa中的图案化反射层PRL的所述部分上的辐射被反射返 回通过透明层TL到达已经发射辐射束RAD的相关发射装置的传感器。正如图10中的实施 例，填充材料是透明层TL。图12示出编码器格栅EG的还一实施例。图12实施例与图11实施例相同，除了 下面特征。在图12实施例中，填充材料由不透明层OL形成。可选地，如图所示，图案Pa还 可以延伸进入透明层TL，使得透明层TL的底部包括一系列凹槽和凸脊。在图10-12的实施例中，期望地，透明层TL是熔融石英。传感器通常具有与浸没液体接触的图案。应用传感器上的图案的一个困难在于， 有机和/或无机污染物会进入到相邻的不透明或不透明层OL或图案化反射层PRL的反射 部分之间。这种污染物的形成会导致需要将老的传感器更换为新的传感器而导致停机。使 用DUV光可以一定程度上去除有机污染物。然而，无机污染物不能以这种方法去除而保留 在该图案上。无机污染物不能手动去除，例如通过擦拭掉颗粒的方式去除。这是因为颗粒位于图案的开口内，因此不能通过擦拭去除。此外，即使是用小的作用力，手动清洁也会导 致图案Pa的损伤。在图13和14的实施例中，涂覆层被加到图案Pa上。涂覆层使得传感 器表面变平。平面表面(例如图7实施例的顶部表面)是有利的，因为其防止颗粒污染物 进入图案Pa之间的间隙，而且还允许需要时例如擦拭地手动清洁传感器。如果透明层TL相当厚(100-400 μ m)，会使得传感器的光学特性的灵活性较差。图 13-15的实施例提供一种方式，其中感测装置SD上的材料被形成为较薄(例如小于1 μ m)。 这对于TIS传感器是有利的。图13的实施例示出TIS传感器。该传感器与图7中的传感器相同，除了下面的特 征。图案Pa形成在不透明层OL内。然而，在图案化区域内的开口不需要任何填充材料。不 透明层OL可以由铬/铬氧化物层形成，例如厚度为大约IOOnm(例如105nm厚)。开口形成 在对准标记200处。大约为60nm厚的TiN 250层被布置在不透明层OL上除了图案Pa上的部分外的所 有区域。该层具有DUV衰减功能，用于抑制杂散辐射和标记与标记的交叉干扰。例如(大 约IOOnm-I μ m厚的)疏水涂层等疏液涂层HC被覆盖在传感器的整个顶部表面上。这是一 种解决方案，其中疏液涂层HC对DUV具有抵抗作用。疏液涂层HC覆盖图案Pa，从而使传感 器的表面平坦化。对准标记上面的凹陷的存在不是有害的，因为该标记比没有图案Pa时对 污染物较不敏感。所有这些层可以形成在石英衬底300上，感测装置SD定位在石英衬底下 面。图14是传感器的另一实施例。图14的实施例与图13的实施例相同，除了下面的 特征。不可能找到对DUV辐射有抵抗作用的疏液涂层HC。在这种情况下，可以将例如SiO2 的平坦化的透明层PTL放置在不透明层OL和TiN层250上面。如果需要，可以在平坦化的 透明层PTL整个区域上(除了在图案Pa上)提供(大约500nm厚的)可以是疏水的疏液 涂层HC。因此，入射到图案Pa的DUV辐射不需要入射到疏液涂层HC上，使得其对DUV辐射 不具有抵抗作用不成为问题。在图13和14的实施例中，辐射束RAD在到达图案Pa之前仅 需通过疏液涂层HC的薄层或平坦化的透明层PTL的薄层。这会减小辐射束RAD的变形量， 从而改善传感器的性能。不同层的厚度可以改变以适应环境或条件。例如，总的层厚度可能需要进行调整 以实现想要的有效的相深度。例如，期望地，图案Pa的顶部和底部之间的距离可以是入射 辐射的半波长的整数倍。可以优化涂层厚度以获得对超过一个波长的最佳信号强度(例 如，SMASH/ATHENA传感器以多于一个辐射波长运行)。通常，期望地，层的总厚度不超过 500nmo在替换的实施例中，结构与图14中示出的实施例相同，除了层PTL和250在叠层 中的位置互换。图15是传感器的另一实施例。图15中的实施例与图14中的相同，除了下面的特 征。如果有对DUV辐射有抵抗作用的疏液涂层HC可用，图14中的疏液HC涂层可以形成为 覆盖传感器的整个表面。也就是说，图案Pa上面的疏液涂层HC内的间隙不必存在。图15 实施例中的不同层的示例性厚度如下不透明层105nm、TiN层250为65nm、平坦化的SiO2 透明层PTL为500nm-l μ m以及疏液涂层HC 100_500nm。在一实施例中，光刻设备设置传感器S。在另一实施例中，传感器S设置到光刻设
16备的台。该台可以是配置用以支撑衬底W和传感器的衬底台或不支撑衬底而具有传感器的 测量台。即使传感器S的寿命可以延长，但是仍然期望可以偶尔将传感器S从台移除，以例 如用于维护台或感测装置SD。因此，传感器S可以可拆卸地连接到台。虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs中的应用，但是应该理解到这里所述 的光刻设备可以有制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件的其他应用，例如制造 集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头 等。本领域技术人员将会认识到，在这些可选的应用情形中，任何使用术语“晶片”或“管芯” 可以分别认为与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所述的衬底可以在曝光之 前或之后在例如轨道工具(通常将抗蚀剂的层应用到衬底并将曝光后的抗蚀剂显影)、几 何工具和/或探测工具中进行处理。在可应用的情况下，可以将这里公开内容应用于这种 和其他衬底处理工具中。此外，衬底被处理多于一次，例如以便形成多层IC，使得这里所用 的术语衬底还可以指已经包含多个加工层的衬底。这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外辐射(UV) (例如具有或约为365、248、193、157或126nm的波长)。在允许的情况下术语“透镜”可以 表示不同类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的光学部件。在一实施例中，提供一种用于浸没系统的传感器，该传感器包括感测装置、透明层 和不透明层。感测装置配置成感测辐射束的特性。透明层配置成允许辐射束通过其中。透 明层覆盖感测装置。不透明的图案形成层位于透明层和感测装置之间并且配置成将图案赋 予辐射束。在图案形成层中具有开口并且对辐射束透明且具有与透明层的折射率相近的折 射率的填充材料位于开口内。填充材料位于被引导指向感测装置的辐射束的路径的一部分中。填充材料可以具 有与透明层相近的热膨胀系数。填充材料可以接触结合到透明层。透明层可以包括双熔融石英。透明层可以是板。透明层可以具有离开感测装置的 向外表面，并且向外表面对浸没液体是不透过的。向外表面可以是疏水的。向外表面可以 具有疏水涂层。疏水涂层可以基本上不覆盖所述表面的位于被引导指向感测装置的辐射的路径 上的部分。疏水涂层可以离开透明表面的位于被引导指向感测装置的辐射的路径上的部 分。在涂层中与透明表面的所述部分相对应的位置中可以形成开口。图案形成层可以包括可降解材料，其与浸没液体接触时是可腐蚀的。可降解材料 在暴露到用于在光刻工艺中进行曝光的辐射束中时是可降解的。可降解材料可以包括金
jM ο在感测装置和图案形成层之间可以是光学散射装置。光学散射装置可以包括 YAG:Ce。在一实施例中，传感器可以包括位于感测装置和图案层之间的另一透明层。另一 透明层可以是无定形的。该另一层可以包括硅的氧化物。至少沿辐射束的路径，所述传感器可以是全固态材料。在传感器的不同层之间可 以不存在间隙。
传感器可以是主动传感器，例如传输图像传感器传感器、剂量传感器、透镜干涉仪 或斑点传感器。传感器可以是被动传感器。传感器可以构造并布置成可拆卸地连接到光刻设备的台。在一实施例中，提供一种用于光刻设备的台，光刻设备包括如上所述的传感器。在 一实施例中，提供一种光刻设备，其包括如上所述的传感器。传感器可以被包括在台中。在一实施例中，台可以是配置成支撑衬底的衬底台，或配置成将浸没液体限制在 由投影系统、液体限制结构和测量台限定的浸没空间内的测量台。投影系统配置成引导图 案化的辐射束通过浸没液体。光刻还可以包括投影系统和液体限制系统。投影系统配置成引导图案化辐射束通 过浸没液体，并且液体限制结构配置成将浸没液体限制在浸没空间内。在一实施例中，提供一种用于浸没系统的感测部件。感测部件包括透明层和图案 形成层。透明层配置成允许辐射束通过其中。图案形成层配置成将图案赋予辐射束并且由 透明层覆盖。图案形成层是开口，对辐射束透明且具有与透明层的折射率相近的折射率的 填充材料位于其中。图案形成层可以是不透明的。感测部件还可以包括用以引导辐射束返回通过透明层的反射装置。图案形成层可以是反射性的以引导辐射束返回通过透明层。感测部件还可以包括不透明层。图案形成层可以位于透明层和不透明层之间。感测部件可以是主动的。填充材料可以与透明层的材料相同。填充材料可以是与透明层相同的材料块的一 部分。感测部件可以是编码器格栅。在一实施例中，提供一种编码器，包括上述的感测部件。在一实施例中，提供一种用于浸没系统的传感器，传感器包括感测装置、透明层以 及图案形成层。感测装置配置成感测辐射束的特性。透明层配置成允许辐射束通过其中。 图案形成层位于透明层和感测装置之间。图案形成层配置成将图案赋予辐射束。透明层具 有离开感测装置的表面，并且该表面是基本上平的，疏液涂层位于该表面上。尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述 不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的一个或 更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述计算机程序的数据 存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。此外，机器可读指令可以嵌入到两个 或更多个计算机程序中。所述两个或更多个计算机程序可以存储在至少一个不同的存储器 和/或数据存储媒介中。当一个或更多个计算机程序由位于光刻设备的至少一个部件内的一个或更多个 计算机处理器读取时这里所述的控制器可以每一个或以组合的形式运行。控制器可以每一 个或以组合的形式具有任何合适的用于接收、处理以及发送信号的结构。一个或更多个处 理器配置成与至少一个控制器通信。例如，每个控制器可以包括一个或更多个用于执行计 算机程序的处理器，计算机程序包括用于上述方法的机器可读指令。控制器可以包括用于 存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用以接收这种介质的硬件。因而，控制器可以 根据一个或更多个计算机程序的机器可读指令运行。
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本发明的一个或更多个实施例可以应用于任何浸没式光刻设备，具体地但不排他 地，应用于上述的那些类型、浸没液体是否以浴器的形式提供的类型、仅衬底的局部表面上 提供浸没液体的类型或浸没液体是非限制的类型。在非限制布置中，浸没液体可以流到衬 底和/或衬底台的表面，使得基本上衬底和/或衬底台的整个未覆盖表面被浸湿。在这种 非限制的浸没系统中，液体供给系统可以不限制浸没流体或其可以提供一定比例的浸没液 体限制，但是基本上不是完全的浸没液体限制。这里所述的液体供给系统应该广义地解释。在特定实施例中，其可以是提供液体 到投影系统和衬底和/或衬底台之间的空间的机构或结构的组合。其可以包括一个或更多 个结构的组合、一个或更多个包括一个或更多个液体开口的流体开口、一个或更多个气体 开口或一个或更多个用于两相流动的开口。开口可以每一个是进入浸没空间的入口(或流 体处理结构的出口)或浸没空间的出口(或进入流体处理结构的入口)。在一个实施例中， 所述空间的表面是衬底和/或衬底台的一部分，或者所述空间的表面完全覆盖衬底和/或 衬底台的表面，或者所述空间包围衬底和/或衬底台。液体供给系统可以任意地进一步包 括一个或更多个元件用以控制液体的位置、数量、品质、形状、流量或其他任何特征。上面描述的内容是例证性的，而不是限定的。因而，应该认识到，本领域的技术人 员在不脱离以下所述权利要求的范围的情况下，可以对上述本发明进行更改。
权利要求
一种用于浸没系统的传感器，所述传感器包括感测装置，配置成感测辐射束的特性；透明层，配置成允许辐射束通过其中，所述透明层覆盖所述感测装置；和不透明的图案形成层，其位于透明层和所述感测装置之间，所述图案形成层配置成将图案赋予给所述辐射束，其中开口位于所述图案形成层中并且填充材料位于所述开口内，所述填充材料对辐射束是透明的并且具有与所述透明层的折射率相近的折射率。
2.如权利要求1所述的传感器，其中，所述填充材料位于方向指向所述感测装置的辐 射束的路径的部分内。
3.如权利要求1或2所述的传感器，其中，所述填充材料具有与所述透明层相近的热膨 胀系数。
4.如前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述透明层包括双熔融石英。
5.如前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述透明层具有离开所述感测装置 的向外表面，并且所述向外表面对浸没液体是不透过的。
6.如权利要求5所述的传感器，其中，所述向外表面具有疏水涂层。
7.如权利要求6所述的传感器，其中，所述疏水涂层在所述表面的位于方向指向所述 感测装置的辐射束的路径内的部分处是基本上不存在的。
8.如前述权利要求中任一项所述的传感器，包括另一透明层，其位于所述感测装置和 所述图案化层之间。
9.如前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，至少沿辐射束的路径，所述传感器是 全固态材料。
10.如前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述传感器是主动传感器，例如传 输图像传感器、剂量传感器、透镜干涉仪或斑点传感器。
11.一种光刻设备，包括如权利要求1到10中任一项所述的传感器。
12.一种用于浸没系统的感测部件，所述感测部件包括透明层，配置成允许辐射束通过其中；和图案形成层，配置成将图案赋予所述辐射束并由所述透明层覆盖，其中开口位于所述图案形成层中，在所述开口内布置填充材料，所述填充材料对辐射 束是透明的并且具有与所述透明层的折射率相近的折射率。
13.如权利要求12所述的感测部件，其中，所述图案形成层是反射性的，以引导所述辐 射束返回通过所述透明层。
14.如权利要求1到10中任一项所述的传感器或权利要求12或13所述的感测部件， 其中所述填充材料与所述透明层的材料相同。
15.一种用于浸没系统的传感器，所述传感器包括感测装置，配置成感测辐射束的特性；透明层，配置成允许辐射束通过其中；和图案形成层，位于所述透明层和所述感测装置之间，所述图案形成层配置成将图案赋 予所述辐射束，其中所述透明层具有离开感测装置的表面，并且该表面是基本上平的，并且疏液涂层 位于所述表面上。
全文摘要
本发明公开了一种传感器、一种台和一种光刻设备。用于浸没系统的传感器包括感测装置、透明层以及不透明的图案形成层。感测装置配置成感测辐射束的特性。透明层配置成允许辐射束通过其中。透明层覆盖所述感测装置。不透明的图案形成层配置成将图案赋予所述辐射束。开口位于所述图案形成层中，位于所述开口内的是填充材料。填充材料对辐射束是透明的并且具有与所述透明层的折射率相近的折射率。
文档编号G03F7/20GK101957561SQ20101020259
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月11日 优先权日2009年6月19日
发明者H·W·M·范布尔, J·T·布洛克惠斯基, N·V·德兹沃姆基娜, S·范德克拉夫, V·普洛斯因特索夫 申请人:Asml荷兰有限公司