清洗装置、光刻设备和光刻设备清洗方法

专利名称：清洗装置、光刻设备和光刻设备清洗方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光刻设备以及一种用于清洗光刻设备的方法。
背景技术：
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部 分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在 这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏 感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含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步进机，在所述步进机中，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；以及所 谓扫描器，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地扫描所述衬底来辐射每一 个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上， 将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
已经提出了这样的方案，将所述衬底浸入光刻投影设备中具有相对较 高折射率的液体中(例如，水)，以便填充投影系统的最终元件和所述衬 底之间的空隙。由于曝光辐射在液体中会有更短的波长，因而这能够实现更小特征的成像。(液体的作用也可以看作增加了系统的有效的数值孔径 (NA)，或者也可以看作增加了焦深。)已经提出了其他的浸没液体，包括 其中悬浮固体颗粒(例如，石英)的水。
然而，将衬底或衬底及衬底台浸没在液体熔池中(例如，见美国专利
No. 4， 509， 852)，意味着在扫描曝光过程中，必须要使液体的庞大的本体 加速。这需要附加的或更有力的电机，并且液体中的湍流可能导致不期望 的和无法预见的后果。
所提出的解决方案中的一个是液体供给系统采用液体封闭系统仅将 液体提供到衬底的局部区域和在投影系统的最终元件和衬底之间的区段 (通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)。 一种已经被提出 的、为此配置的方法在专利申请公开号为W099/49504的PCT的专利申请 中公开。如图2和3所示，通过至少一个进口 IN将液体优选沿着衬底相 对于最终元件的运动方向提供到衬底上，并且由至少一个出口 0UT在液体 己经在投影系统下方通过后去除液体。也就是，当衬底在元件下方沿-x 方向扫描时，液体在元件的+X侧供给并在-X侧吸收。图2示意性示出经 由进口 IN供给液体、由连接到低压源的出口 OUT在所述元件的另一侧吸 收液体的配置。在图2中，沿着衬底相对于最终元件的运动方向供给液体， 但是并非一定如此。可以在最终元件周围布置各种方向和数量的进口和出 口，在如图3所示的一个例子中，在最终元件周围的规则图案上，每侧上 设置有一个进口和一个出口，共四个口。
图4中示出又一个具有局部液体供给系统的浸没式光刻解决方案。液 体由投影系统PL每一侧上的两个沟槽进口IN供给，由沿径向向外配置在进 口 IN外部的多个分立的出口 OUT去除。所述进口 IN和出口 0UT能够配置在中 心开孔的板上，并且投影束通过该孔投影。液体由投影系统PL的一侧上的 一个沟槽进口IN供给，由在投影系统PL的另一侧上的多个分立的出口OUT 去除，造成在投影系统PL和衬底W之间的液体薄膜的流动。进口IN和出口 0UT的组合使用的选择可依赖于衬底W的运动方向(进口 IN和出口0UT的其 他组合不被激活)。
在欧洲专利申请公开号为EP1420300的欧洲专利申请和美国专利申 请公开号为US2004-0136494的美国专利申请中，(每个专利申请文件都以引用的方式整体并入本文中)，公开了一对或两个台的浸没式光刻设备 的方案。这种设备设置有两个用于支撑衬底的台。在无浸没液的台的第一 位置，进行调平测量，而在存在浸没液的台的第二位置进行曝光。可替代 的方案是，所述装置仅有一个台。
浸没液可能积累来自光刻设备中的多个部分和/或衬底或蚀刻部件的 碎屑或颗粒(例如在制造过程中留下的)从而生成颗粒。然后，所述碎屑 在悬浮在投影系统和衬底之间的液体中的同时，可能在成像之后留在衬底 上，或可能干扰成像。于是，在浸没式光刻设备中应当解决污染物的问题。

发明内容
旨在提供一种可以方便地和有效地进行清洗的光刻设备，以及提供一 种用于有效地清洗浸没式光刻设备的方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于清洗浸没式光刻投影设备的设 备，所述设备包括兆声换能器，所述兆声换能器被配置成清洗浸没式光 刻设备的表面；液体供给系统，被构建和设置成将液体供给到兆声换能器 和待清洗表面之间；以及清洗液出口，所述清洗液出口被配置成允许清洗 流体流出。
根据本发明的一个方面，提供一种浸没式光刻投影设备，所述浸没式 光刻投影设备包括衬底台，所述衬底台被构建和设置成保持衬底；投影 系统，所述投影系统被配置成将图案化的辐射束投影到衬底上；兆声换能 器，所述兆声换能器被配置成清洗表面；液体供给系统，所述液体供给系 统被构建和设置成将液体供给到兆声换能器和待清洗的表面之间；以及清 洗流体出口，所述清洗流体出口被配置成允许清洗流体流出。
根据本发明的一个方面，提供一种用于采用从兆声换能器发出的兆声 波清洗浸没式光刻投影设备的表面的方法，所述方法包括用液体覆盖待 清洗的表面和兆声换能器的表面；将兆声波引入液体；以及通过液体出口 提取液体，所述液体出口与待清洗的表面邻接。
根据本发明的一个方面，提供一种用于清洗光刻投影设备的部件的表 面的清洗装置，所述清洗装置包括液流产生装置，所述液流产生装置配 置用于在邻近所述表面处形成液流；以及声波换能器，所述声波换能器配置用于将声波通过所述液体发射到所述表面上。
根据本发明的一个方面，提供一种光刻投影设备，所述光刻投影设备 包括衬底台，所述衬底台构建和设置成保持衬底；投影系统，所述投影 系统配置成将图案化的辐射束投影到衬底上；以及清洗装置，所述清洗装 置成清洗光刻投影设备的部件的表面，所述清洗装置包括液流产生装置以 及声波换能器，所述液流产生装置配置用于在邻近所述表面处形成液流， 所述声波换能器配置成通过所述液体将声波发射到所述表面上。
根据本发明的一个方面，提供一种用于清洗光刻投影设备的部件的表 面的方法，所述方法包括将液体提供到表面上；在液体中产生液流；以 及通过所述液体提供声波。
根据本发明的一个方面，提供一种用于清洗光刻设备的对象的表面的 方法，所述方法包括将含有第一添加剂的液体提供到待清洗的表面和声 波换能器之间；将声波从所述换能器发射到所述表面上；将含有不同于所 述第一添加剂的第二添加剂的液体提供到待清洗的表面和声波换能器之 间；以及将声波从所述换能器发射到所述表面上。
根据本发明的一个方面，提供一种光刻投影设备，所述光刻投影设备 包括声波换能器，所述声波换能器具有在使用中面对待清洗的表面的面； 液体供给系统，所述液体供给系统被配置成将液体提供到所述声波换能器 和待清洗的表面之间；以及提取器，所述提取器被配置成将液体从所述声 波换能器和所述表面之间去除，设置所述提取器的进口的位置，以使得在 使用中，形成在所述换能器和所述表面之间沿径向向内的、大体朝向所述 换能器的所述面的中心的液流。


在此仅借助示例，参照所附示意图对本发明的实施例进行描述，在所 附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中 图l示出根据本发明的实施例的光刻设备； 图2和图3示出用于光刻投影设备中的一种液体供给系统； 图4示出用于光刻投影设备中的另一种液体供给系统； 图5是用于光刻投影设备中的另一种液体供给系统的剖视图；图6是配置成清洗衬底台的清洗设备的设计的剖视图； 图7是配置成清洗衬底台的另一种清洗设备的设计的一部分的剖视
图8是用于清洗衬底台的本发明的一个实施例的剖视图; 图9是用于清洗衬底台的本发明的另一个实施例的剖视图； 图10是用于清洗液体封闭系统的本发明的一个实施例的剖视图； 图ll是用于清洗液体封闭系统的本发明的另一个实施例的剖视图；以
及
图12是图11的实施例的细节的剖视图。
具体实施例方式
图l示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包
括
照射系统(照射器)IL，配置成调节辐射束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，配置成支撑图案形成装置(例如掩模) MA并与配置成根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位器
PM相连；
衬底台(例如晶片台)WT，配置成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的 晶片)W，并与配置成根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位器PW
相连；
以及投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS配 置成将由图案形成装置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。
所述照射系统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、静电型或其他类型的光学部件、或其任意组合，以引导、 整形、或控制辐射。
支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图 案形成装置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。 所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固 定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上
(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"应该被广泛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。要说明的是，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底目标 部分上所需的图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特 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 的功能层相符，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括 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 中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替相移掩模类型、衰减相移 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，可以独立地倾斜每一个小反射镜，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。
应该将这里使用的术语"投影系统"广泛地解释为包括任意类型的投 影系统，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，如适合于所使用的曝光辐射的、或适合于诸如使 用浸没液或使用真空之类的其他因素的。这里使用的任何术语"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)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或 更多的支撑结构)的类型。在这种"多台"机构中，可以并行地使用附加 的台和/或支撑结构，或可以在将一个或更多个其他台和/或支撑结构用于 曝光的同时，在一个或更多个台和/或支撑结构上执行预备步骤。
参照图l，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源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，不会将该源考虑成光刻设备的组成部分，并且通过包括例如合适 的引导反射镜和/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。在其他情况下，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，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和
/或内部的径向范围(一般分别称为C7-外部和C7-内部)进行调整。此外，
所述照射器IL可以包括各种其他部件，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匀性 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来形成图 案。已经穿过图案形成装置(例如，掩模)MA之后，所述辐射束B通过投 影系统PS，所述PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第 二定位器PW和定位传感器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器PM和另一个定位传感器(图1 中未明确示出)用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束B的路径精确 地定位。通常，可以通过形成所述第一定位器PM的一部分的长行程模块 (粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现掩模台MT的移动。类 似地，可以采用形成所述第二定位器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rr的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，
所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使 用图案形成装置对齐标记M1、 M2和衬底对齐标记P1、 P2来对齐图案形成 装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对齐标记占据了专用目标部分，但是他 们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划线对齐标记)上。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齐标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式的至少一种-
1. 在步进模式中，在将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标 部分C上的同时，将支撑结构或例如掩模台MT和所述衬底台WT保持为基
本静止(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，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上 的同时，对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描(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(縮小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最 大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(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 保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C 上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。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)的无掩模光刻中。
也可以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。 已经被提出的另一种浸没式光刻解决方案IH是提供具有阻挡部件的
液体供给系统，所述阻挡部件沿着在投影系统的最终元件和衬底台之间的 空隙的边界的至少一部分延伸。这种解决方案如图5所示。尽管可能存在 沿Z方向(沿光轴方向)的一些相对运动，但是所述阻挡部件在XY平面中 相对于投影系统基本静止。在实施例中，在所述阻挡部件和所述衬底的表 面之间形成密封，所述密封可以是无接触密封，例如气封。
阻挡部件12至少部分地保持在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的 空隙ll中的液体。对衬底的无接触密封16可以在投影系统的像场周围形 成，以使得液体被限制在衬底表面和投影系统的最终元件之间的空隙之间的空隙内。所述空隙至少部分地由位于投影系统PS的最终元件下面和周围 的阻挡部件12限定或形成。液体通过液体进口13被引入投影系统下面的空 隙中和阻挡部件12内，并可以通过液体出口13去除。阻挡部件12可以在投 影系统的最终元件上略微延伸，且液面上升到所述最终元件上方，从而提 供液体缓冲。阻挡部件12具有内边缘，在实施例中，所述内边缘在上端与 投影系统的形状或其最终元件的形状相符，并可以例如是圆形。在底部上， 内圆周紧密地与像场的形状(例如矩形)相符，但并不必需如此。
液体通过气封16保持在空隙11中，在使用过程中，所述气封16在阻挡 部件12的底部和衬底W的表面之间形成。所述气封由气体(除去在实施例 中所采用的N2或另一种惰性气体之外，还可以是例如空气或合成气体)形 成，所述气体在压力下经由进口15被提供到阻挡部件12和衬底之间的间隙 中，并经由出口14被提取。设置在气体进口15上的过压、在出口14上的真 空度以及所述间隙的几何形状，以使得存在限定所述液体的向内的高速气 流。那些进口/出口可以是围绕空隙ll的环形沟槽，且气流16有效地保持 空隙ll中的液体。这种系统在美国专利申请公开号为No.US2004-0207824 的美国专利中被公开。
如上所述，浸没式光刻设备是衬底通过液体成像的一种设备。即，浸 没液被设置在投影系统PS的最终元件和衬底之间。这种布置可能形成一个 或更多个特殊的问题。尤其，液体应当被封闭在设备中，且所述液体应当 尽可能地免受外界物体颗粒的影响，所述外界物体颗粒可能在成像过程中 和/或通过在成像之后残留在衬底上而在下游处理之前造成缺陷。有时， 浸没液有意地包含在其中悬浮的颗粒。
解决外界物体颗粒的问题的一种方法是通过将清洗液施加到待清洗 的表面上和/或将声波(超声波或兆声波)引入到液体中，以清洗所述表 面。所述清洗液可以与浸没液相同或不同。例如其可以是超纯净水。
与超声波相比，兆声波产生气穴泡(破裂或振动)，所述气穴泡很小， 并因此可以与待清洗的表面十分接近。然而，存在可能采用兆声被引入液 体的能量限制。通常，尽管超声能量可以在任何地方被引入液体，并将在 被散布于整个液体中，兆声能量仅仅在局部区段上很高，因而必须被直接 引导到待清洗的表面上。即，直接路径(视线/直线)必须存在于产生兆声波的换能器和待清洗的表面之间。所述路径的整个长度应当充满液体。
兆声频率通常被认为是在750kHz到3MHz之间。出于此目的，使用大于 大约750kHz、大于大约l願z或大于大约1.5腿z的频率。
在待清洗的对象的表面附近的清洗流体中的停滞边界层随着所产生 的声波能量的频率的增加而变薄。在兆声频率下，以较小程度的气穴和气 泡爆裂，在清洗流体中通过兆声脉冲调制和具有的高速压力波的声流，部 分地实现清洗。
在兆声频率下，直径小于O. 5tim的颗粒可以在不损伤被清洗的表面的 情况下被去除。如上所述，应当存在从换能器到被清洗的表面的清晰路径 (视线)。为了进一步增加清洗效率，气体可以被溶解在液体中，以增大 气穴(气泡形成)。合适的气体包括氮气、二氧化碳或氧气和这些气体的 混合物(包括空气)，但是其他气体也可能是合适的，例如臭氧或氢气(包 括水)。在液体中例如使用表面活化剂(例如清洁剂、肥皂)、酸、碱或溶 剂(例如非极性有机溶剂)或仏02溶液或其他任何适用于光刻设备的化学 药品，可以进一步增强清洗效率。在清洗液中采用清洁剂或溶剂，或者增 加HA溶液可能推进流体的自然氧化，由此帮助去除有机污染物。另一个
示例是次氯酸盐。
例如通过添加比所述液体(例如水)的极性低的混合溶剂(例如与水 混溶的溶剂)，例如乙醇、酮、有机酸、胺等，也能够改变清洗液的极性。 乙醇的例子包括二甘醇一丁醚和/或乙氧基化的仲C12-14醇 (ethoxylated secondary C12-14-alcohols),例如醛氧基聚乙烯基乙醇 (aldyloxypolyethyleneoxyethanol)。增加这种添加剂的一个潜在问题 是导致清洗液的闪点降低。于是，需要增加具有高闪点的基于有机物的添 加剂，以便改变清洗流体的特性，而不会造成易燃的危险。这种添加剂可 能包括N-甲基吡咯烷酮(丽P)、乙二醇醚等。当然其它的添加剂也可以被 添加到液体中。例如，可能需要增加具有对于待去除的一种或更多种特定 的污染物具有特定的化学腐蚀的化学药品。例如，抗蚀剂颗粒可以采用诸 如甲基乙基酮(methylethylkeytone)、乙酸乙酯和/或丙酮来去除。在实 施例中，液体可以是水、二甘醇一丁醚和乙氧基化的仲C12-14醇的混合物， 例如由Tokyo 0hko Kogyo Co., Ltd生产的TLDR-A001或TLDR-A001-C4。在本发明的一个实施例中，表面的清洗以多步骤的方式进行，在所述 方式中，不同的污染物在不同的步骤过程中被去除。于是，在第一步骤中， 具有特定的添加剂的液体被用于去除第一种污染物。然后，声波被用于通 过具有第一种特定的添加剂的液体清洗所述表面。在第二步骤中，具有不 同于第一添加剂的、设计用于腐蚀不同的污染物的第二添加剂的液体被用 于声波换能器和待清洗表面之间。任意数量的步骤可以被进行，且可能需 要或不需要在采用具有不同添加剂的液体的步骤之间(例如，不同的第一 和第二添加剂，可能不兼容)漂洗表面。这种顺序清洗策略可能导致很全 面的颗粒去除。
可能需要在浸没式光刻设备中清洗的对象包括，但不限于用于支撑 衬底W(其顶表面)的衬底台WT的至少一部分；投影系统PS的最终元件，所
述最终元件在成像过程中被浸没在浸没液中；和/或液体封闭系统(例如
图2-5中所示)，所述液体封闭系统在成像过程中将液体提供到投影系统PS 的最终元件和衬底w之间。下面，将描述涉及清洗衬底台的顶表面和阻挡
部件的本发明的至少一个实施例，但是本发明不仅仅限于清洗衬底台和阻 挡部件。
在实施例中，液体供给系统将液体提供到声波换能器和待清洗的表面 之间。在所述实施例中，液体供给系统提供液流，以使得液体随着表面被 清洁而被去除，以致从所述表面去除的颗粒被运走。 一种合适的液体是超 纯净形式的水。然而，其他类型的液体也可能是适合的。进而，将诸如上 述表面活性剂等添加到液体中也可能具有优势。其他的清洗液例如包括水
/过氧化氢、水/乙醇、水/异丙醇(iso-propylalcohol) (IPA)、水/氨水 或水/丙酮的混合物。可能被用作添加剂的其他化学药品包括氢氧化四甲 铵(tetramethylammonium) (TMAH)和SC-1或SC-2。
用于将气体(或其他溶剂)引入液体的一个原因是这样增大了稳定的 气穴。这导致在液体中形成稳定的气泡。然后，这些气泡被进行清洗的兆 声波振动，这与所谓瞬态气穴相比，可能对被清洗的表面的损伤更小，所 述瞬态气穴是溶剂蒸发入气泡中并之后爆裂或瓦解的气穴。这些剧烈的爆 裂可能导致所述表面的损伤，并通常在超声频率下可见，而这种爆裂在兆 声频率下要被减弱，在所述兆声频率下，所产生的气泡趋于比在超声频率下产生的频率小。然而，如上所述，应当在待清洗的表面的视线上供给所 述兆声波。
高达100秒的处理时间可能导致在大约lMHz的频率下高达100。/。的颗粒 去除效率。如果音频远远超过3MHz，则颗粒去除效率与刚刚超过lMHz的频 率相比可能急剧减小。将气体引入到液体中对于颗粒去除效率具有重要作 用。通过将20ppm的水平的氧气引入液体，34nm直径的Si02颗粒的去除可 能从零去除效率增加到30%的去除效率。因此，在大约5ppm以上的气体浓 度可能是有用的。
温度也可能很有意义，且平衡应当被描绘成在高温(例如55X:)下反 应速度更快，而在高温下所溶解的气体量更小。
也存在液体的pH效应。在低pH下，存在许多H+离子，导致正表面电荷。 类似地，在高pH下，液体包括许多OH—，导致负表面电荷。因此，确保液 体的pH远离pH7，增加了在颗粒被去除后不出现重新沉积的可能性。另夕卜， 当颗粒和表面的电荷性质相同(同为正或同为负)时，在颗粒和表面之间 的斥力帮助将所述颗粒从表面上除去。
所述换能器的功率期望在O. 2和5W/cm2之间，其放射距离期望在5到 20mm，且清洗时间期望在10到90秒之间。对于沿着从所述兆声换能器移动 到待清洗的表面的来自兆声波换能器的声波，提出多种设计以清洗所述浸 没式光刻设备的不同部分。
兆声波清洗器很好地适用于从表面去除颗粒。
图6示出例如用于清洗衬底台WT的顶表面的设备，所述衬底台WT包括 可回縮的阻挡件80，所述可回收的阻挡件80在其清洗位置上在待清洗的衬 底台WT的顶表面上方和周围延伸。 一旦阻挡件80已经被升高到其清洗位 置，则液体可以被提供到待清洗的表面上，且兆声换能器20可以在衬底台 WT的表面(换能器20的底表面被液体覆盖)上方移动(沿着方向25)，禾口/ 或衬底台WT在换能器20下方移动，由此清洗衬底台WT的顶表面。当然，也 有可能类似地布置为阻挡件80不是可回缩的，并永久地安装在衬底台WT 上或作为可拆卸的部分。换能器20可能是固定的或可移动的(尤其在Z方 向上)，和/或也可以在清洗操作过程中沿着X/Y轴是可移动的。,
当清洗衬底台WT的顶表面时，也可能同时清洗设置在衬底台WT的顶表面上的至少一个传感器。传感器的类型的例子包括传输图像传感器、透镜 干涉仪和/或光斑传感器。
确保由所述换能器产生的声波以90。撞击在待清洗的表面上是很有 用的。为此，测微计可以被设置成调整换能器20相对于待清洗表面的倾斜。 在设备的一个设计中，提供相对于所述表面的倾斜的换能器可能是有利 的，同时，这可以采用测微计进行调整。测微计也可以被用于调整从所述 换能器到待清洗表面的距离。
在浸没式光刻设备中的污染问题例如在2006年5月22日递交的美国专 利申请No. 11/437, 876中进行了记载。在该申请中，光刻设备具有兆声换 能器，所述兆声换能器配置成方便和有效地清洗表面。所述兆声换能器也 非常适合于从表面去除颗粒。然而，所述颗粒有时可能将其自身重新沉积 和重新附着在待清洗表面上。如果液流没有被精确地控制，则容易出现重 新沉积，这通常发生在零流速(停滞带)或流体与气体(例如空气)的界 面上的一个或更多个位置上。因此，需要将液流提供到所述兆声换能器和 待清洗表面之间。尤其，需要设计设备，以使得不存在零流速位置(停滞 带)。
需要例如通过提供一种光刻设备来缓解颗粒自身重新附着的上述问 题，在所述光刻设备中，清洗液流被有效地控制，以便最小化待清洗表面 上的污染物颗粒的重新沉积。也需要将液流提供到兆声换能器和所清洗的 表面之间，以使得悬浮有颗粒的液体被很快地去除掉。于是，零流速的位 置(停滞带)的数量被减小而避免重新沉积。
根据本发明的一个方面，提供一种用于清洗浸没式光刻投影设备的设 备，所述设备包括兆声换能器，所述兆声换能器配置成清洗浸没式光刻 设备的表面；液体供给系统，所述液体供给系统构建和设置成将液体供给 到兆声换能器和待清洗表面之间；以及清洗液出口，所述清洗液出口配置 成允许清洗流体流出。所述清洗液出口与待清洗的表面。所述兆声换能器 和待清洗的表面被浸没在用于清洗的清洗液中。
根据本发明的一个方面，提供一种浸没式光刻投影设备，所述浸没式 光刻投影设备包括衬底台，所述衬底台构建和设置成保持衬底；投影系 统，所述投影系统配置成将图案化的辐射束投影到衬底上；兆声换能器，所述兆声换能器配置成清洗表面；液体供给系统，所述液体供给系统构建 和设置成将液体供给到兆声换能器和待清洗表面之间；以及清洗流体出
口，所述清洗流体出口配置成允许清洗流体流出。所述清洗流体出口与待 清洗的表面邻接。兆声换能器的表面和待清洗的表面在清洗过程中被浸没 在清洗液中。
根据本发明的一个方面，提供一种用于采用从兆声换能器发出的兆声
波清洗浸没式光刻投影的表面的方法，所述方法包括用液体覆盖待清洗 的表面和兆声换能器的表面；将兆声波引入液体；以及通过液体出口提取 液体，所述液体出口与待清洗的表面邻接。
在如图6所示的设备的变体中，清洗液30在换能器20和待清洗的表面 之间流动。图7示出一种设计，在所述设计中，兆声换能器20被保持在衬 底台WT (例如反射镜块)的顶表面的部分上，限定所清洗的区段A。兆声 换能器的下表面被浸没在保持在储液器中的清洗液30中。通过位于所述储 液器的表面中的至少一个出口10朝向所述储液器的侧部和远离换能器20 提取清洗流体30。由于兆声换能器20小于待清洗的衬底台WT，所以必须来 回移动换能器和/或衬底台。
气体/液体(例如空气/水)界面对于颗粒的(重新)沉积尤其敏感。 当兆声换能器20跨过衬底台WT的表面移动(和/或反之亦然)时，气体/ 液体界面在临界的、用于清洗的区段上通过。污染物可能沉积在衬底台WT 表面上，所述衬底台WT表面处于气体/液体界面下面，并位于所清洗的表 面与至少一个出口之间。
图8示出一种设备，在所述设备中，面对衬底台的兆声换能器20的表 面被浸在清洗液中，以使得在换能器20和衬底台WT之间不存在气体(例如 空气)/液体界面。在所述设备中，提供声波换能器20，所述声波换能器可 以是兆声换能器。液体30被设置在衬底台WT的顶表面上。在所示设备中， 被设置在衬底台上的阻挡件80 (可以是可去除的或可回縮的)防止液体30 逃逸。声波换能器20的液体沿径向向外设置，并可能例如被设置在接近阻 挡件80的位置上。
在所清洗的表面与面对待清洗的表面的声波换能器20的表面之间存 在液流35是有利的。尤其，液体30的运动期望朝向更高浓度的颗粒的区段和朝向仍旧被声波放射的区段。所述布置可能尤其期望处于存在液体/空 气界面的情况中。这是因为已经被从所述表面去除的污染物颗粒不朝向液 体/空气界面迁移，以使得所述清洗被改善。在图8的实施例中，这通过经 由管或管路100将液体提取出来而实现，所述管或管路100基本经由声波换
能器20的中心(或至少使得其被声波换能器所包围)。声波换能器20被表
示为单个换能器，当然，其也可以被设置为在中心轴周围彼此相邻的多个
换能器，所述中心轴与待清洗的表面垂直，并与如图8所示的管100共轴。 当然，管100也可以与所述中心轴具有一定偏移。
换能器20具有基本处于中心的提取管100，且在其下表面限定有出口 10。出口10邻接所清洗的区段A，与所清洗的区段A相邻或靠近所清洗的区 段A。管100的另一端例如被连接到湿真空器，即提取器。液体经由进口IO 被向上吸取，使得清洗液在换能器20下朝向兆声换能器20的中心流动。于 是，从衬底台WT的表面释放出的污染物在它们能够重新沉积回到所清洗的 衬底台WT的顶表面的表面上之前随着液流30被去除。
由于兆声波是有方向性的，所以清洗需要在兆声波的路线中直接被局 部化或被划分到衬底台表面。在如图8所示的设备中，待清洗的表面直接 处于换能器20下面。因此，直接处于换能器20下面的清洗流体中的颗粒浓 度高，而在所述换能器旁的浓度低。在径向液流35的影响下，液流团被朝 向污染最严重的区段引导，所述污染最严重的区段位于提取管出口10的区 域中。在所述换能器下面流动的液体30可以表现为径向液流。
在如图8所示的布置中，在所清洗的衬底台WT的区段中以及从所清洗 的衬底台到提取管100的出口10的区域中不存在气体(例如空气)/液体界 面是有利的。所述设备可以以离线清洗设备的方式实现。为了采用所述离 线清洗设备，所述清洗设备被固定到衬底台WT。衬底台WT可以在清洗过程 中从所述光刻设备中被去除。所述设备的变体可以以在线布置的方式实 现。
在图8的设备中，管100被连接到下压力源(湿真空器)，且这导致沿 径向向内的液流，所述液流朝向与管100共轴的中心轴。然而，其他类型 的液流也可能出现，例如涡流，在所述涡流中，所述液体(具有分量)朝 向与管100共轴的轴向内流动，而不是精确地沿径向流动。尽管如图8所示，具有位于通过声波换能器20的中心的管100，但是其 他布置也是可能的。例如，液体可能通过所清洗的表面自身被提取。然而，
所述设备更适合声波换能器20的位置相对于待清洗的表面A被固定的情 况。应当理解，当用在设计中小于所述衬底台的顶表面的声波换能器20清 洗衬底台WT的顶表面时，声波换能器20可以相对于衬底台WT沿着如箭头25 所示的方向(和/或反之亦然)移动，以使得可以清洗衬底台WT的整个顶表面。
需要的是从污染物颗粒浓度低的区段向颗粒浓度高的区段的向内的 液流35。颗粒浓度低的区段包括从声波换能器20的中心轴线沿径向向外的 区段，在所述区段中，声波并不将颗粒与所清洗的表面A分离。颗粒浓度 高的区段包括诸如在声波换能器20和所清洗的表面A之间的区段。与其他 方式不同，在这种方式中，清洗液补充被污染的液体。进而，己经从待清 洗的表面去除的颗粒可以将其自身重新附着。对于沿径向向内的液流，这 种颗粒将自身重新附着在它们原来所附着的位置沿径向向内的位置上。因 此，在几何学上，重新附着的位置应当在换能器20的下面，即颗粒可以被 来自声波换能器20的声波再次去除的区段中。
需要的是生成向内的液流，而不论其是如何获得的。在上面己经描述 了至少一个特定的实施例，当然，技术人员应当理解，其他的布置也是可 能的，且管100不必需直接通过兆声换能器20的中心或用于形成整体的换 能器20的多个兆声换能器的中心。例如，管能够通过液体30到达提取液体 所需的位置上，由此形成向内的液流。
图9示出去除图8的实施例的阻挡件80的实施例，所述实施例比图8的 实施例更适合于在线使用(即在浸没式光刻设备中)。在所述实施例中， 声波换能器20与图8所示的实施例相类似(除去在设计中具有更小的区 段)。声波换能器20被如图5所示的上述阻挡部件12所围绕。之后，当液体 被设置于声波换能器20和待清洗的表面之间时，所述阻挡部件12可以相对 于衬底台WT的顶表面在X-Y平面中移动(反之亦然)。在所述实施例中，所 述液体仍旧通过管100被提取出来，以提供所需的向内的液流，因此，需 要比在关于图5所述的成像过程中更高的液流流速。 '
衬底台WT和/或换能器20被彼此相对移动，以使得可以清洗衬底台WT
21的整个顶表面。所述清洗可以以自动方式在所述光刻设备内发生，或可以 通过手动或借助一些工具相对于衬底台WT的移动表面移动换能器20手动
进行清洗(和/或反之亦然)。
如果清洗过程是自动的，则为其布置的一种方式是使换能器20可从静
止的存储位置移动到(静止的)清洗位置，和当所述换能器处于(静止的)
清洗位置中时相对于换能器20移动衬底台WT。在所述清洗装置的液体供给 系统启动之前，衬底台WT可能需要沿Z轴移动。 一旦气流16已经形成，则 阻挡部件12供给有液体，且衬底台在X-Y平面中移动，以使得需要被清洗 的表面可以被清洗。
希望液流穿过在所述换能器和待清洗表面之间的距离，但这不是必须的。
用于防止或至少减缓所述颗粒重新附着到所述表面上的另一种方法 是改变在所述换能器和所述表面之间的液体的至少一种属性，以确保所述 颗粒的动电位和所述表面的动电位，使得所述颗粒不被吸引到所述表面 上，期望所述颗粒被所述表面排斥。
动电位(zetapotential)是液体中表面的电势。所述动电位通常随 着与所述表面距离的增加而减小。给定类型的材料具有针对特定的液体类 型的给定的动电位。用于改变表面的动电位的一种方法是改变液体中的电 解质的浓度，另一种用于改变动电位的方法是改变所述液体的pH。通过仔 细选择液体(例如盐)中的电解质浓度和/或所述液体的pH，选择(i)去 除颗粒的表面(和/或避免附着的任何其他表面)的动电位和(ii)颗粒 的动电位。希望可以选择这两个动电位，以使得它们具有相同的极性，并 由此，具有各自的动电位的物体中的一个或任一个可以与另一个相斥。
可以借助制成所清洗的表面所用的材料的知识和制成颗粒可能采用 的材料的类型的知识选择液体的pH和/或电解质的浓度。如果所述材料相 同，则应当易于选择pH和/或电解质浓度，其中动电位对于所述表面和所 述颗粒都不为零。在这种情况下，所述表面和所述颗粒的电势同正或同负， 以使得它们将互相排斥，而所述颗粒将不会重新附着到所述表面上。如果 所述材料不同，则pH和/或电解质浓度较难选择，但是可能存在至少一个 pH和/或电解质浓度，其中动电位将对于两种材料具有相同的极性。改变液体的PH可能对材料的溶解性具有负面的影响，这可能本身导致 材料整体的污染或损失。如果这被看成问题，则可希望改变电解质浓度而
不是pH。如果这通过添加精心选择的盐(例如NaCl)来完成，则这可能不 会严重地影响所述液体的pH (即液体保持中性)。
两种或更多种上述技术结合使用(尤其是改变pH和/或电解质浓度以 改变动电位以及表面活性剂的使用)可能是最佳途径。
在清洗液体封闭系统LCS中遇到的问题，例如浸没罩(见例如图5)， 是如果清洗从下面在原地进行，则兆声波可能使投影系统的(最终)光学 元件温度上升。这是因为由于孔200穿过液体封闭系统LCS导致投影系统PS 的一部分从下面暴露。在衬底的成像过程中，孔200填满液体，且投影束 PB通过孔200到达衬底W。因此，需要在不加热所述光学元件(典型地为韦 勒(WELLE)透镜)和不将能量散布在所述光学元件中的情况下，清洗液 体封闭系统LCS的表面。如2007年5月18日递交的美国专利申请 No. 11/802， 082 (所述专利申请要求美国专利申请No. 11/437， 876的优先 权)所示，气体(例如空气)间隙可以被用作屏蔽物，以将光学元件与兆 声波隔离。然而，在一定的条件下，液体可以进入所述间隙。
在实施例中，屏蔽物(希望包括板)可以被用于屏蔽投影系统的最终 元件免受兆声波和/或液体的影响。希望所述屏蔽物是在换能器20和投影 系统PS的一部分之间的固体阻挡件，所述投影系统PS的一部分通过孔200 暴露。在实施例中，所述屏蔽物在从换能器20到孔200的所有直接路径中 的物理存在(阻挡件)。所述阻挡件和/或气体间隙75 (气体间隙75由所述 阻挡件帮助维持)有效地将来自换能器20的声波振动向着远离孔200的方 向反射。在实施例中，阻挡件310还密封孔200，以使得没有液体进入孔200。 这有助于确保气体间隙的整体性，以及没有液体与所述光学元件的表面接 触。
图10和11示出清洗工具，所述清洗工具可以被固定到液体封闭系统 LCS的下侧。将首先描述图10的实施例。注意到，在设计中，所述设备通 常为圆形，但是本发明的实施例可以与任何类型的液体封闭系统一起工 作，即使所述设备不是圆形的。所述工具由外密封件400固定到液体封闭 系统LCS，所述外密封件400将清洗工具体300固定到液体封闭系统的下表面上。外密封件400典型地为0型圈。所述外密封件限定待清洗的液体封闭
系统LCS的下侧的最大表面。兆声换能器20处于工具体300内，所述兆声换 能器20设置用于将兆声波在液体封闭系统LCS的下表面上引导。清洗流体 填充在工具体300和液体封闭系统LCS的下表面之间的空隙，并因此形成储 液器。
清洗设备具有屏蔽物，所述屏蔽物除去在所述储液器的顶表面和所述 光学元件之间的气体间隙75之外，还包括阻挡件310，所述阻挡件310形成 在换能器20和间隙75之间的固体分隔器。阻挡件310通过将兆声波反射离 开光学元件而提高所述屏蔽的有效性。在形式上，阻挡件310用于在功能 上用作所述光学元件的防护罩，即用于屏蔽光学元件免受液体影响。所述 防护罩覆盖由在孔200周围的液体封闭系统LCS中形成的内缘318所限定的 孔200,并由内密封件500 (典型地为O型圈)固定到液体封闭系统LCS，所 述内密封件500位于阻挡件310 (防护罩)和液体封闭系统LCS之间。内密 封件500防止清洗液进入间隙75以损害间隙75的性能。
清洗工具也包括附着于阻挡件310上的管320。所述管通过工具体300。 所述管具有用于将清洗液供给到储液器中的进口330。所述进口位于清洗 液储液器的顶部附近或与清洗液储液器的顶部相邻，并位于在液体封闭系 统LCS中形成的内缘318附近。进口330被设置为阻挡件310的外边缘周围的
单个狭槽或多个独立的孔，以使得液流被沿着所有径向方向提供。出口io 在液体封闭系统LCS的下表面中形成，并连接到用于去除清洗流体的下压 力源(例如，湿真空器)。出口10邻接待清洗的液体封闭系统LCS的表面， 或与所述待清洗的液体封闭系统LCS的表面相邻，或靠近所述待清洗的液 体封闭系统LCS的表面，且是已经存在于常规液体封闭系统中的特征(例 如在图2-4中任一附图中的出口0UT和在图5中的出口14)。因此，在使用中， 清洗液在所述工具体和液体封闭系统LCS之间朝向所述出口流动。于是， 所述实施例也提供经过所清洗表面的液流。所述液流是沿径向的，但是在 所述实施例中，所述液流通常是向外的。然而，因为换能器20不相对于待 清洗的表面移动，所以在所述实施例中，这不是十分重要。
清洗工具可以以在线或离线布置的方式实现。如果以离线布置的方式 实现，液体封闭系统LCS可以从作为所述清洗工具的配件的光刻设备中去除。
如图10所示的设备可能遇到至少一个问题。潜在的不稳定的来源是所
述清洗工具中的下压力，即出口io与下压力的连接。由于气泡形成和压力
变化，所以所述吸力可能变化，并难于控制。如果所述下压力太大，则气
泡在所述清洗路径内形成。所述气泡损害兆声换能器20的性能。如果表面
活性剂和/或清洁剂被用于液体中，则泡沫可能出现，见下图。如果下压
力太小，则压力在所述设备内建立，使得清洗液流过液体封闭系统LCS中 的已有的通道，并溢出气体间隙75。
在所述工具和液体封闭系统LCS之间的密封件500可能恶化，使得液体 泄漏到间隙75中。 一旦清洗液接触光学元件，所述光学元件可能吸收兆声 波并可能温度上升。由兆声能量造成的机械损伤可能成为问题。因此，作 为温度和兆声波的隔离屏蔽的气体间隙的性能可能受到损害。
内密封件500所具有的另一个问题是所述清洗工具的设计由内密封件 500发挥作用所需要的阻挡件310 (防护罩)的尺寸所限定。所述清洗工具 可能不是通用的，并因此所述清洗工具的不同设计可能针对于液体封闭系 统LCS的不同设计的需要。同时，在液体封闭系统LCS中可能存在至少一个 孔，所述孔对所述液体封闭系统LCS的下侧开放，并与孔200以流体连通。 液体能够通过至少一个孔迁移到间隙75中，所述至少一个孔穿过液体封闭 系统LCS。 一旦如此，则可能没有用于去除在图10的实施例中的液体的方 法。
尽管将添加剂(例如表面活性剂和/或清洁剂)添加到所述清洗液(例 如超纯净水)中可能改进所述清洗，但是所述添加剂可能造成问题。在湿 真空系统中，所述清洗液被搅动，这可能使得所述清洗液产生泡沫。产生 泡沬是问题，这是因为光刻设备的某些部件(例如传感器)可能在与泡沫 接触时被损坏。所述泡沫可能造成所述光刻设备产生故障或造成生产环境 中的其他问题。所述问题可以通过在湿真空生成器中使用再循环回路而被 加剧。如果采用被所述湿真空器提供的压力低的压力，则这就允许在所述 储液器内建立压力，以使得可能出现液体通过至少一个孔泄漏到上述间隙 75中。
适配于液体封闭系统LCS的下表面的清洗工具的另一个实施例如图ll和12所示。其具有与如图10所示的工具相同的一些特征，并进行下列改进。
液体30沿着相反方向流过储液器和阻挡件310，因此阻挡件310中的开孔用 作出口IO。阻挡件310的开孔的边缘317邻接待清洗的液体封闭系统LCS的 下表面，或与所述待清洗的液体封闭系统LCS的下表面相邻，或靠近所述 待清洗的液体封闭系统LCS的下表面。在液体封闭系统LCS的内缘318和阻 挡件310之间存在足够的间隙，所述间隙用于使清洗液30从清洗储液器流 到由屏蔽物310的开孔所限定的出口10中。
阻挡件310用作防护罩，并具有漏斗形状(或者换句话说是在储液器 中的截头圆锥形)。这种形状与所述清洗工具的其他特征一起可能改善隔 离屏蔽物的有效性，这是因为，在使用中，兆声波以与其撞击到所述屏蔽 物上的角度不同的角度被反射离开光学元件。液体30在阻挡件310的边缘 317上流动，并在重力的影响下向下流入出口10并流入出液管320。于是， 阻挡件310提供出口10，流体在重力下通过所述出口10流出储液器。因此， 所述系统可以被看作开放系统(与可以被看作封闭系统的图10的实施例相 比)。另外，出口10和管320的漏斗形状导致缓和的液流流出储液器。这特 别是因为孔和管320的漏斗形状，以使得液体沿着孔的倾斜表面流动到出 口的管部的起始位置。以这种方式，小的力被应用到液体以减小产生泡沫 的机会。从储液器的中心提取液体导致沿径向液流，在这种情况下，如图 8和9的实施例中所述，所述液流沿径向向内。设置液体进口，且液体进口 可以被设置在工具体300中和/或在液体封闭系统LCS的表面中。
边缘317可能设置有横截面的变化或与液体封闭系统LCS的内缘318互 补的形状，以使得清洗液30从储液器的流出路径是弯曲的，或者随着液体 流过用于分隔边缘317和内缘318的空隙而改变方向(即不是直的)，参见 图12。这就可能防止兆声波进入孔200。替代地或附加地，横截面变化或 成形可能被设置在液体封闭系统LCS的内缘318上，以便与边缘317的形状 互补。边缘317的顶部的高度与储液器中的静液压力一起确定间隙75的尺 寸。
液流可以由"缓慢的"泵325 (连接到出口IO)辅助，所述"缓慢的" 泵325提供小的下压力，以避免在液体中生成气泡。典型的流量在0.5到3 升/分之间。在实施例中，所述液流不流经湿真空器。在漏斗形的阻挡件310和所述"缓慢的"泵之间可以设置节流孔328 (即限流器)，希望地， 所述节流孔328位于出液管320中。所述节流孔帮助将泡沫的产生最小化。
在实施例中，用于使液体流经所述清洗工具的压力总是相同的。所述 压力由漏斗形阻挡件310的边缘317和用于将清洗液30供给到储液器中的 进口之间的高度差所确定。在实施例中，因为操作所述清洗设备所需的压 力是自动进行控制的，所以所述清洗设备是稳定的系统。因此降低了溢出 间隙75的风险，以使得间隙75更为稳定。所述工具可以为光学元件提供有 效的隔离屏蔽，以使其免受温度变化和/或兆声波的影响。
提供改善的安全性和进一步控制的特征是管340，所述管340可以平行 于漏斗形阻挡件310设置，并与可以用作指示器的储液器进行流体连通。 管340中的液面与储液器中的液面相同，并因此可以判断是否气体间隙75 足够高。所述指示器可能示出是否在阻挡件310中的管中存在阻塞，所述 阻塞可能使得气体间隙75充满清洗流体30。
工具中的一致的压力的优势在于可能将减小在储液器内形成的气泡 的数量。因此，可以增加兆声换能器的有效性。
由于所述清洗液光滑地流经所述清洗工具，所以可能存在比公知的湿 真空系统中更少的气体/清洗液的接触。因此，可能减少在所述清洗工具 内的泡沬的产生。这就能够使得添加剂(表面活性剂和/或清洁剂)被过 度地添加到将正常地产生泡沫的清洗流体中，并因此通常可能禁止所述添 加剂的使用。这种添加剂可能是表面活性剂，例如肥皂。所述添加剂可能 是配方，例如肥皂配方，所述配方包括用于控制所述添加剂的泡沫的特性 的媒介。如果所述配方不包括这种媒介，则抗泡沫的添加剂可能被添加到 液体中，以减少和控制泡沫。抗泡沫媒介的示例包括但不限于基于石蜡、 聚乙二醇或硅树脂的化合物，例如聚二甲基硅氧烷 (polydimethylsiloxane)。
注意到，在实施例中，所述系统是打开的，而不是关闭的。因此，不 需要内密封件(仍旧存在外密封件)。这可能提供优势。在图10的设备中， 设定罩310的尺寸，以适合于在液体封闭系统LCS中形成的孔200。因此， 对于不同类型的液体封闭系统LCS，可能需要清洗工具的略微不同的设计 和完全不同的工艺设定。图11和图12的清洗设备可能采用固定的工艺设定，与多种类型的液体封闭系统LCS—起使用。
可以对如图10到12所示的清洗工具进行改进，以使得清洗流体30表现 为径向流动。
进而，应当理解，为避免产生泡沫而将清洗液从清洗工具中的储液器 在重力下排出的想法可以被用于任何类型的清洗工具中，不仅仅限于如图
11和12所示的类型。尤其，相同的想法(即提供出口，所述出口构建和设 置成允许液体在重力下从其中流出)可以被用于图6到8的设备，尽管这可 能(但不一定)意味着牺牲这些设备的径向流动特征。
将兆声清洗工具安装到液体封闭系统LCS上并启动换能器20，将使待 清洗的部分产生振动(例如在MHz范围内)。在所述范围内的变化造成气穴、 兆声脉冲调制和声波流动，它们可以一起作为兆声清洗的基础。显著地， 清洗液30的供给被设置，以使得光学元件被保护以免受兆声能量的影响， 并引入清洗流体，以使得避免设备中的负面效应(像气泡、颗粒重新沉积 和/或产生泡沫)。
典型的流体供给配置可以通过提高光刻设备的清洁度而提高生产量， 并依次有助于降低缺陷等级。
所有实施例都可以被以离线方式实现。可以存在进行在线实现的实施例。
尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC， 但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，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、薄膜磁头的制 造等。普通的技术人员可以理解，在这种替代的应用的上下文中，可以将 其中使用的任意术语"晶片"或"管芯"分别认为是与更上位的术语"衬 底"或"目标部分"同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处 理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗 蚀剂进行显影的工具)、度量工具和/或检验工具中。在可应用的情况下， 可以将所述公开应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以 处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语"衬底"也 可以表示己经包含多个已处理层的衬底。 '
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(例如具有约365、 248、 193、 157或126 nm的波长)。
在上下文允许的情况下，所述术语"透镜"可以表示各种类型的光学 部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式和反射式光学部件。因此， 透镜是光学元件，且在实施例中，光学元件是透镜。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发 明可以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述 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，或者 采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半 导体存储器、磁盘或光盘)。本发明可以在也许由上述计算机程序编程的 控制器的控制下实现。
本发明的至少一个实施例可以被应用于任意浸没式光刻设备中，尤 其，但不唯一地采用上述类型，以及是否浸没液被以浴池的形式设置或仅 仅被设置在衬底的局部表面区段上的情况。如在此所设想的液体供给系统 应当进行广泛地解释。在特定的实施例中，其可以是将液体提供到在投影 系统和衬底(和/或衬底台)之间的空隙中的机构或结构的组合。其可以 包括将液体供给到所述空隙中的至少一种结构、至少一种液体进口、至少 一种气体进口、至少一种气体出口、和/或至少一种液体出口的组合。在 实施例中，所述空隙的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者所述 空隙的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者所述空隙可以包 围所述衬底和/或衬底台。所述液体供给系统视情况还可以包括至少一种 元件，所述元件用于控制液体的位置、数量、质量、形状、流速或任何其 他特征。
根据所需要的属性和所使用的曝光辐射波长，在设备中使用的浸没液 可以具有不同成分。对于193nm的曝光波长，可以使用超纯净水或基于水 的成分，并为此，浸没液有时可以表示为水，且可以使用与水相关的术语， 例如亲水、疏水、潮湿等。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员 应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明 进行修改。
权利要求
1. 一种用于清洗浸没式光刻投影设备的设备，包括兆声换能器，所述兆声换能器被配置成清洗浸没式光刻设备的表面；液体供给系统，所述液体供给系统被构建和设置成将液体供给到所述兆声换能器和待清洗的表面之间；以及清洗液出口，所述清洗液出口被配置成适应清洗流体流出。
2. 根据权利要求l所述的设备，其中所述出口邻近所述待清洗的表面。
3. 根据权利要求l所述的设备，其中所述出口邻近所述待清洗的表面 的清洗区域。
4. 根据权利要求3所述的设备，所述设备被构建和设置成使得在使用 中，随着液流在清洗区域上朝向出口流动，将污染物从所述清洗区域供给 到液流中，以使得所述液流的污染物浓度朝向所述出口增加。
5. 根据权利要求l所述的设备，其中所述出口被限定在所述换能器的 表面中。
6. 根据权利要求l所述的设备，其中所述出口朝向如下区域侧定位并 远离所述换能器，液体供给系统将液体供给到所述区域。
7. 根据权利要求6所述的设备，其中所述区域是待清洗的表面。
8. 根据权利要求l所述的设备，所述设备被构建和设置成在使用中生 成液流团，所述液流团被朝向污染最严重的液体区域引导。
9. 根据权利要求5所述的设备，其中，所述液流团是沿径向的。
10. 根据权利要求l所述的设备，所述设备被构建和设置成在使用中 生成液流团，所述液流团被朝向污染物浓度更高的液体区域引导。
11. 根据权利要求10所述的设备，其中所述区域位于兆声换能器和待 清洗的表面之间。
12. 根据权利要求l所述的设备，所述设备被构建和设置成在使用中 生成朝向待清洗的所述表面的区域流动的液流团，并使得所述液流团朝向 所述出口流过待清洗的所述表面的区域。
13. 根据权利要求l所述的设备，其中所述液流团处于兆声换能器和 待清洗的表面之间。
14. 包括根据权利要求l所述的光刻设备。
15. —种浸没式光刻投影设备，所述浸没式光刻投影设备包括 衬底台，所述衬底台被构建和设置成保持衬底；投影系统，所述投影系统被配置成将图案化的辐射束投影到衬底上； 兆声换能器，所述兆声换能器被配置成清洗表面；液体供给系统，所述液体供给系统被构建和设置成将液体供给到兆声 换能器和待清洗的表面之间；以及清洗流体出口 ，所述清洗流体出口被配置成允许清洗流体流出。
16. —种用于采用从兆声换能器发出的兆声波清洗浸没式光刻投影设 备的表面的方法，所述方法包括用液体覆盖待清洗的表面和兆声换能器的表面； 将兆声波引入液体；以及通过液体出口提取液体，所述液体出口与待清洗的表面邻近。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述提取引起沿径向的液流。
18. —种用于清洗光刻投影设备的部件的表面的清洗装置，所述清洗 装置包括液流产生装置，所述液流产生装置被配置成在邻近所述表面处产生液 流；以及声波换能器，所述声波换能器被配置成将声波通过所述液体发射到所 述表面上。
19. 根据权利要求18所述的清洗装置，其中所述液流产生装置被配置 成产生具有相对于垂直于所述表面的轴线的径向分量的液流，且所述声波 换能器被配置成将声波发射到所述轴线附近的表面上。
20. 根据权利要求19所述的清洗装置，其中所述液流是朝向所述轴线 沿径向向内的。
21. 根据权利要求18所述的清洗装置，还包括液体供给装置，所述液 体供给装置被配置成将液体供给到所述表面。
22. 根据权利要求21所述的清洗装置，所述装置被设置成使得在使用 中，在声波换能器和所述表面之间实质上不存在液体-气体界面。
23. 根据权利要求21所述的清洗装置，其中所述液体供给装置安装在光刻投影设备的衬底台上。
24. 根据权利要求18所述的清洗装置，其中所述液流产生装置被设置成使得从所述轴线向外沿径向供给液体。
25. 根据权利要求18所述的清洗装置，其中所述液流产生装置包括液 体去除装置，所述液体去除装置被配置成从声波换能器和所述表面之间去 除液体。
26. 根据权利要求25所述的清洗装置，其中所述液体去除装置包括与 垂直于所述表面的轴线共轴的出口 。
27. 根据权利要求26所述的清洗装置，其中所述出口位于在使用中面 对所述表面的面中。
28. 根据权利要求18所述的清洗装置，其中所述液流产生装置包括液 体出口 ，所述液体出口被配置成从声波换能器和所述表面之间去除液体， 所述出口穿过所述声波换能器或在多个声波换能器之间。
29. 根据权利要求18所述的清洗装置，其中如果将所述声波换能器看 作单元，则用于去除液体的轴线通过所述单元。
30. 根据权利要求18所述的清洗装置，还包括添加剂供给装置，所述添加剂供给装置被配置成将添加剂供给液体。
31. 根据权利要求18所述的清洗装置，还包括控制器，所述控制器被 配置成将液流产生装置控制在一定的水平之下，以避免液体产生泡沫。
32. —种光刻投影设备，所述光刻投影设备包括 衬底台，所述衬底台被构建和设置成保持衬底；投影系统，所述投影系统被配置成将图案化的辐射束投影到衬底上；以及清洗装置，所述清洗装置用于清洗光刻投影设备的部件的表面，所述 清洗装置包括液流产生装置以及声波换能器，所述液流产生装置被配置成 在邻近所述表面处形成液流，所述声波换能器被配置成通过所述液体将声 波发射到所述表面上。
33. —种用于清洗光刻投影设备的部件的表面的方法，所述方法包括:将液体提供到表面上； 在液体中产生液流；以及通过所述液体提供声波。
34. 根据权利要求33所述的方法，其中所述产生步骤包括在液体中产 生相对于垂直于所述表面的轴线的径向液流。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中所述径向液流是朝向所述轴线 向内的。
36. 根据权利要求34所述的方法，其中所述液体沿径向从所述轴线向外提供在所述表面上。
37. 根据权利要求33所述的方法，其中所述产生步骤通过将液体经由 出口去除而实现，所述出口与垂直于所述表面的轴线共轴。
38. 根据权利要求37所述的方法，其中所述出口穿过声波换能器，或 者位于多个声波换能器之间，所述声波换能器提供声波。
39. —种光刻投影设备，所述光刻投影设备包括声波换能器，所述声波换能器具有在使用中面对待清洗的表面的面； 液体供给系统，所述液体供给系统被配置成将液体提供到所述声波换能器和待清洗的表面之间；以及提取器，所述提取器被配置成将液体从所述声波换能器和所述表面之间去除，设置所述提取器的进口的位置，以使得在使用中，形成在所述换能器和所述表面之间沿径向向内的、大体朝向所述换能器的所述面的中心的液流。
40. 根据权利要求39所述的光刻投影设备，其中所述提取器安装到真 空源上。
41. 一种用于清洗光刻设备的目标表面的方法，所述方法包括 将含有第一添加剂的液体提供到待清洗的表面和声波换能器之间； 将声波从所述换能器发射到所述表面上；将含有不同于所述第一添加剂的第二添加剂的液体提供到待清洗的 表面和声波换能器之间；以及将声波从所述换能器发射到所述表面上。
42. 根据权利要求41所述的方法，还包括在一个或两个发射步骤之后 漂洗所述表面。
全文摘要
公开了一种具有配置用于清洗表面的兆声换能器的浸没式光刻投影设备以及采用兆声波通过液体清洗浸没式光刻投影设备的表面的方法。在液体中产生液流，期望为径向液流。还公开了一种用于清洗光刻投影设备的部件的表面的清洗装置。
文档编号G03F7/20GK101299133SQ200810094978
公开日2008年11月5日 申请日期2008年4月30日 优先权日2007年5月4日
发明者克耐利斯·提杰门·霍尔柯德, 安东尼尔斯·马丁内斯·考莱利斯·派特斯·德琼, 布克·詹森, 彼德·弗朗西斯克斯·沃顿, 汉斯·詹森, 约翰内斯·威尔河姆斯·杰克布斯·莱昂纳德斯·崔杰布斯, 雷蒙德·杰拉尔德·玛丽乌斯·比尔恩, 马克·凯尔特·斯坦温哥 申请人:Asml荷兰有限公司