光刻装置的浸没损坏控制的制作方法

专利名称：光刻装置的浸没损坏控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浸没型光刻装置。
背景技术：
光刻装置是将期望的图案施加到基底上通常是基底靶部上的一种装 置。光刻装置可以用于例如集成电路UC)的制造。在这种情况下，构图 部件或者可称为掩模或中间掩模版，它可用于产生形成在IC的一个单独 层上的电路图案。该图案可以被传递到基底(例如硅晶片)的靶部上(例 如包括一部分， 一个或者多个管芯)。通常这种图案的传递是通过成像在 涂敷于基底的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。 一般地，单一的基底将包含 被相继构图的相邻粑部的网格。常规的光刻装置包括所谓的步进器，它通 过将整个图案一次曝光到靶部上而辐射每一靶部，常规的光刻装置还包括 所谓的扫描器，它通过在辐射光束下沿给定的方向("扫描"方向)扫描 所述图案，并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底来辐射 每一靶部。还可以通过将图案压印到基底上把图案从构图部件传递到基底上。
已经有人提议将光刻投影装置中的基底浸入具有相对较高折射率的 液体中，如水中，从而填充投影系统的最后一个元件即投影系统的底部与 基底之间的空间，由此提供浸没光刻装置的实例。由于曝光辐射在该液体 中具有更短的波长，从而能够更加精确地投影和对更小的特征进行成像。
液体的作用也可以认为是增大了系统的有效数值孔径(M )和增加了焦深。 也有人提议其它浸没液体，包括其中悬浮有固体微粒(如石英)的水。因 此，光刻装置具有流体供给装置，其布置成提供浸没液体或使液体保持在 其位置。液体可以流动以避免局部发热。
可以将基底或基底和基底台浸没在浸液浴槽中。美国专利No. 4， 509，852中公开了一个这种布置的实例，在此将该专利全文引入作为参考。可
替换地，浸没液体可以使用液体限制系统由液体供给系统仅仅提供到基底 的局部区域以及投影系统的最后一个元件和基底之间，通常该基底具有比
投影系统的最后一个元件更大的表面区域。在国际专利申请案No. 99/49504中公开了一个这种布置的实例，在此将该文献全文引入作为参 考。通过至少一个入口将液体提供到基底上，优选地沿基底相对于投影系 统的最后一个元件的移动方向提供，并通过与低压源连接的至少一个出口 去除液体。围绕最后一个元件周围定位的入口和出口的各种定向和数量都 是可能的。此外，液体供给系统可以具有密封元件，其沿投影系统的最后 一个元件和基底台之间的空间的边界的至少一部分延伸。该密封元件在XY 平面中大体上相对于投影系统静止，但是在Z方向(投影系统的光轴方向) 可以有一些相对移动。在密封元件和基底表面之间形成密封。优选地，该 密封是非接触密封，如气密封，其可以进一步用作一个气体轴承。欧洲专 利申请No. 03252955. 4公开了这种布置的一个实例，在此将该文献全文
引入作为参考。
在欧洲专利申请案No. 03257072. 3中，公开了一种双或两平台浸没 光刻装置，在此将该文献全文引入作为参考。这种装置具有两个支撑基底 的台。不使用浸没液体在第一位置用一个台进行水准测量，而在其中提供 了浸没液体的第二位置使用一个台进行曝光。可替换地，该装置仅有一个
在如上所述利用浸没的已知光刻装置的实施中，通过气体轴承使提供 浸没液体的液体供给系统相对基底和/或基底台导引。气体轴承可在液体 供给系统和基底或基底台之间的间隙中提供气流。有效地，液体供给系统 可以保持在间隙中流动的这种气体层上。通过利用这种气体轴承，由于气 体轴承通常可以在液体供给系统和基底或基底台之间提供最d、间距，因此 可以获得一定的安全性。此外，为了避免基底表面和围绕基底的基底台围 绕部的表面之间的高度差，可以实施一选择机构以便选择基底的厚度。当 基底具有的厚度过大或过小时将不被允许进入光刻装置，因为在光刻装置 中处理这种基底可能会在基底和围绕基底的基底台表面之间导致高度差， 当液体供给系统穿过基底到基底台或者相反时，这将使液体供给系统撞击 到基底以及基底台。在基底表面和围绕基底的基底台表面之间的高度差达 到基底以及基底台和液体供给系统之间的间隙高度或者更大的情况下，就 可能发生这种碰撞
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供一种光刻装置，包括构造成保 持基底的基底台，测量基底台的位置量的基底台位置测量系统，配置 成将带图案的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统，将浸没液体提 供到投影系统的下游透镜和基底之间的空间的流体供给系统，测量流 体供给系统的位置量的流体供给系统位置测量系统，以及防止流体供 给系统和保持基底的基底台之间的碰撞的损坏控制系统，所述损坏控 制系统包括根据基底台的位置量和流体供给系统的位置量计算流体供 给系统和保持基底的基底台之间的间隙的尺寸量(dimensional quantity)的计算器，以及当尺寸量超过预定的安全水平时产生报警 信息的损坏控制系统。
在本发明的另一个实施例中，提供一种光刻装置，包括构造成 保持基底的基底台，配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部上的 投影系统，将浸没液体提供到投影系统的下游透镜和基底之间的空间 的流体供给系统，控制流体供给系统的位置的流体供给系统位置控制 系统，以及防止流体供给系统和保持基底的基底台之间的碰撞的损坏 控制系统，所述损坏控制系统将驱动流体供给系统位置控制系统的致 动器的致动器驱动信号与预定阀值比较，所述致动器用于改变流体供 给系统的位置，从而当致动器驱动信号超过阀值时产生报警信号。
根据本发明的又一个实施例，提供一种光刻装置，包括构造成 保持基底的基底台，配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部上的 投影系统，将浸没液体提供到投影系统的下游透镜和基底之间的空间 的流体供给系统，以及检测从流体供给系统的浸没流体泄漏的泄漏检 测系统，所述泄漏检测系统包括布置在流体供给系统的潜在泄漏区的 两个相互绝缘的导体，所述泄漏检测系统构造成通过测量相互绝缘的 导体之间的电容来检测泄漏.


现在仅仅通过实例的方式，参考随附的示意图描述本发明的各个 实施例，其中相应的参考标记表示相应的部件，其中 图1示出了根据本发明的一个实施例的光刻装置； 图2示出了根据本发明的一个实施例的部分光刻装置的示意图； 图3a和3b示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的光刻装 置的基底台和液体供给系统；图4示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的光刻装置的液 体供给系统和基底台的定位，其用于执行校准；
图5示意性地示出了根据本发明的一个实施例的部分光刻装置；
图6a和6b示意性地示出了根据本发明的一个实施例的光刻装置 的泄漏检测器。
具体实施例方式
图1示意性地表示了根据本发明的一个实施例的光刻装置。该装 置包括照射系统(照射器)IL，其配置成调节辐射光束B (例如UV 辐射或其他合适的辐射)；掩模支撑结构(例如掩模台)MT,其配置 成支撑构图部件(例如掩模)MA，并与配置成依照某些参数精确定位 该构图部件的第一定位装置PM连接.该装置还包括基底台(例如晶 片台)WT或"基底支座"，其构造成保持基底(例如涂敷抗蚀剂的晶 片)W，并与配置成依照某些参数精确定位基底的第二定位装置PW连 接。该装置还包括投影系统(例如折射投影透镜系统)PS，其配置成 利用构图部件MA将赋予给辐射光束B的图案投影到基底W的靶部C(例 如包括一个或多个管芯)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如包括用于引导、整 形或者控制辐射的折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电 磁光学部件、静电光学部件或其它类型的光学部件，或者其任意组合。
掩模支撑结构支撑即承受构图部件的重量.它可以一种方式保持
构图部件，该方式取决于构图部件的定向、光刻装置的设计以及其它 条件，例如构图部件是否保持在真空环境中。掩模支撑结构可以使用 机械、真空、静电或其它夹紧技术来保持构图部件。掩模支撑结构可 以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是固定的或者是可 移动的。掩模支撑结构可以确保构图部件例如相对于投影系统位于期 望的位置。这里任何术语"中间掩模版"或者"掩模"的使用可以认 为与更普通的术语"构图部件，，同义。
这里使用的术语"构图部件"应广义地解释为能够给辐射光束在 其截面赋予图案从而在基底的靶部中形成图案的任何装置。应该注 意，赋予给辐射光束的图案可以不与基底靶部中的期望图案精确重 合，例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征。 一般地，赋予 给辐射光束的图案与在靶部中形成的器件如集成电路的特殊功能层相对应。
构图部件可以是透射的或者反射的。构图部件的实例包括掩模，
可编程反射镜阵列，以及可编程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它 包括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种 混合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个实例采用微小反射镜的矩阵 排列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向反射入射的辐 射光束。倾斜的反射镜可以在由反射镜矩阵反射的辐射光束中赋予图 案。
这里使用的术语"投影系统"应广义地解释为包含各种类型的投 影系统，包括折射光学系统，反射光学系统、反折射光学系统、磁性 光学系统、电磁光学系统和静电光学系统，或其任何组合，如适合于 所用的曝光辐射，或者适合于其他方面，如浸没液体的使用或真空的 使用。这里任何术语"投影透镜"的使用可以认为与更普通的术语"投 影系统"同义。
如这里所指出的，该装置是透射型(例如采用透射掩模)。或者， 该装置可以是反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列，或采 用反射掩模)。
光刻装置可以具有两个(双平台)或者多个基底台或"基底支座" (和/或两个或者多个掩模台或"掩模支座")。在这种"多平台式" 装置中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一个或者多个台或支 座上进行准备步骤，而一个或者多个其它台或支座用于膝光。
光刻装置还可以是这样一种类型，其中至少部分基底由具有相对 高的折射率的液体如水覆盖，从而填充投影系统和基底之间的空间。 浸没液体也可以应用于光刻装置中的其他空间，例如应用于掩模和投 影系统之间，浸没技术可以用于增加投影系统的数值孔径。这里使用 的术语"浸没"不表示结构如基底必须浸没在液体中，而是表示液体 在曝光期间位于投影系统和基底之间。
参考图1，照射器IL接收来自辐射源S0的辐射光束。辐射源和 光刻装置可以是独立的机构，例如当辐射源是受激准分子激光器时. 在这种情况下，不认为辐射源构成了光刻装置的一部分，辐射光束借 助于光束输送系统BD从源S0传输到照射器IL，所述光束输送系统包 括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，辐射源可以是光刻装置的组成部分，例如当源是汞灯时，源SO和照射器IL,如 果需要连同光束输送系统BD —起可以称作辐射系统.
照射器IL可以包括调节装置AD，其配置成调节辐射光束的角强 度分布。 一般地，至少可以调节在照射器光瞳平面上强度分布的外和 /或内径向量(通常分别称为cr-外和a-内)。此外，照射器IL可以 包括各种其它部件，如积分器IN和聚光器CO.照射器可以用于调节 辐射光束，从而使该光束在其橫截面上具有期望的均匀度和强度分 布。
辐射光束B入射到保持在掩模支撑结构(如掩模台MT)上的构图 部件(如掩模MA)上，并由构图部件进行构图，横向穿过掩模MA后， 辐射光束B通过投影系统PS，该投影系统将光束聚焦在基底W的靶部 C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF (例如干涉测量器件、线 性编码器或电容传感器)的辅助下，可以精确地移动基底台WT，从而 在辐射光束B的光路中定位不同的靶部C。类似地，例如在从掩模库 中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另 一个位置传感器(图1中未明确示出)来使掩模MA相对于辐射光束B 的光路精确定位。 一般地，借助于长行程模块(粗略定位)和短行程 模块(精确定位)，可以实现掩模台MT的移动，所述长行程模块和 短行程模块构成第一定位装置PM的一部分。类似地，利用长行程模 块和短行程模块也可以实现基底台WT或"基底支座"的移动，其中 长行程模块和短行程模块构成第二定位装置PW的一部分.在步进器 的情况下(与扫描装置相对)，掩模台MT可以只与短行程致动装置 连接，或者固定。可以使用掩模对准标记M1、 M2和基底对准标记P1、 P2对准掩模MA与基底W。尽管如所示出的基底对准标记占据了指定 的靶部，但是它们也可以设置在各个靶部(这些标记是公知的划线对 准标记)之间的空间中.类似地，在其中在掩膜MA上提供了超过一
个管芯的情况下，可以在各个管芯之间设置掩膜对准标记。
应该注意，在该文献中使用术语基底台或晶片的地方，可以理解 为其在现有技术中所表示的是平台或卡盘，即反射镜单元组件(在该
反射镜单元组件上例如可以反射位置传感器IF的干涉计光束)和安 装有反射镜单元组件的工作台、保持基底的工作台.所述平台还包括 定位装置PW的非静止部件。所示的装置可以按照下面模式中的至少 一种使用
1. 在步进模式中，掩模台MT或"掩模支座"和基底台WT基本保 持不动，而赋予辐射光束的整个图案被一次投影到靶部C上(即单次 静态曝光)。然后沿X和/或Y方向移动基底台WT或"基底支座"， 使得可以曝光不同的靶部C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制 了在单次静态曝光中成像的靶部C的尺寸。
2. 在扫描模式中，当赋予辐射光束的图案被投影到靶部C时，同 步扫描掩模台MT或"掩模支座"和基底台WT或"基底支座"(即单 次动态曝光)。基底台WT或"基底支座"相对于掩模台MT或"掩模 支座"的速度和方向通过投影系统PL的放大(缩小)和图像反转特 性来确定。在扫描模式中，膝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光 中靶部的宽度(沿非扫描方向)，而扫描动作的长度确定了靶部的高 度(沿扫描方向)。
3. 在其他模式中，当赋予辐射光束的图案被投影到靶部C上时， 掩模台MT或"掩模支座"基本保持不动地支撑可编程构图部件，同 时移动或扫描基底台WT或"基底支座".在该模式中， 一般采用脉 冲辐射源，并且在每次移动基底台WT或"基底支座"之后，或者在 扫描期间两个相继的辐射脉冲之间根据需要更新可编程构图部件.这
种操作模式可以容易地应用于采用可编程构图部件的无掩模光刻中， 所述可编程构图部件例如是上面提到的可编程反射镜阵列型。
还可以采用上述使用模式的组合和/或变化，或者采用完全不同的 使用模式。
图2示出了保持基底W的基底台WT,投影系统PS例如将图案投 影到基底W的靶部上，流体供给系统在该实施例中是液体供给系统LS， 其可以提供浸没液体，在该实例中，将浸没液体提供到投影系统PS 的下游透镜DL和基底W之间的空间中.此外，图2示意性地表示了 液体供给系统的位置测量系统LSP，作为流体供给系统的位置测量系 统的实例，其用于测量液体供给系统的位置量。干涉计IF1和IF2可 以测量各个干涉计IF1、 IF2和基底台WT之间的光束长度.此外，基 底台的位置测量系统WTPM能够确定基底台WT的位置。此外，提供损统。
供给系统LS和保持基底的基底台之间的碰撞。损坏控制系统DC0N包括计算器CALC，用于计算液体供给系统和基底台以及基底之间的间隙 的尺寸量。计算器CALC可以根据由基底台的位置测量系统WTPM提供 的基底台的位置量和由液体供给系统的位置测量系统LSP提供的液体 供给系统的位置量计算尺寸量。当尺寸量超过预定的安全水平时，损 坏控制系统能够产生报警信号。因此，损坏控制系统DC0N具有一比 较器，用于比较间隙的尺寸量和预定的安全水平，
基底台的位置测量系统可以使用任何类型的位置传感器，例如编 码器、电容位置传感器或已知位置测量器件的任何组合。浸没流体包 括浸没液体或浸没气体。浸没液体包括任何合适的液体，在目前的实 施中可以应用水，例如超纯度的水，但是，其他液体也是可能的。液 体供给系统的位置测量系统或者用更加普通的话来说，流体供给系统 的位置测量系统可以使用任何类型的位置传感器，例如一个或多个多 维编码器、 一个或多个干涉计、 一个或多个电容性位置传感器，或者 本身已经已知的任何其他位置传感器以及这些位置传感器的任何组 合。可以以专用硬件如专用的电子装置部分地或者完全地实施基底台 的位置测量系统、流体供给系统的位置测量系统和损坏控制系统，但 是，还可能以在计算装置上执行的合适软件指令的形式实施光刻装置 中这些元件的至少部分功能，所述计算装置例如是微处理器、微控制 器、微控制器网络、计算机网络等等.此外，可以在可编程器件如可 编程电子电路中实施该功能的至少一部分。
图2示出了X、Y和Z轴。Y和Z轴应该理解为位于图2的平面中。 在该高度示意性的图中X轴应该理解为垂直于该图的平面.此外，应 该理解，X、 Y和Z轴仅涉及基底台WT、基底W、液体供给系统LS以 及投影系统PS,而图2中所示的其他元件如仅以方框示意性的方式所 示出的，因此不必和所示的X、 Y和Z轴有关系。
基底台的位置量以及液体供给系统的位置量，可包括任何位置量， 包括位置、速度、加速度等等。同样，间隙的尺寸量也包括任何类型 的尺寸量，例如包括间距的变化速度、流体供给系统和基底台以及 (resp)基底相对彼此的加速度等等.此外，当在该文献中4吏用短语 "保持基底的基底台"时，例如在液体供给系统和保持基底的基底台 之间的间隙的范围中，其应该理解为包括基底、基底台和/或上述两 者。这样，在液体供给系统和保持基底的基底台之间的间隙的实例中，其应该理解为液体供给系统和基底台之间的间隙、液体供给系统和基 底台以及基底之间的间隙。
如上所述的损坏控制系统能够通过计算液体供给系统和基底以及 基底台之间的间隙的尺寸量，防止损坏液体供给系统以及基底和/或 基底台。可以使用现有的即已知的位置测量系统用于流体供给系统的 位置测量系统和基底台的位置测量系统，也就是使用已知光刻装置中 已经存在的位置测量系统。这样可以减小包括在光刻装置中的附加硬 件的数量，从而简化其实施。这里描述的光刻装置可以防止因液体供 给系统和基底、基底台或两者之间的碰撞而损坏液体供给系统、基底 和/或基底台.这里描述的实施例在结合到液体供给系统中时特别有 利，或者用普通的话来说是结合到流体供给系统中时特别有利，所述 流体供给系统可以主动地进行定位，并且不会因为根据现有技术使用 由气体轴承导向的液体供给系统所出现的内部安全问题而受益.液体 供给系统的这种主动定位包括使用任何类型的致动器的定位，所述致 动器包括马达，例如电动机、压电驱动器、气动定位等等.
流体供给系统的位置量包括流体供给系统相对投影系统的焦平面 的旋转位置.投影系统的焦平面可以布置在一平面中，所述平面大体
上平行于由X和Y轴限定的平面.在该优选实施例中流体供给系统的 位置量还包括流体供给系统沿大体上垂直于焦平面的轴线即沿Z轴的 位置.在该文献的范围中，术语"旋转位置"应该理解为相对所述平 面的旋转。从而这里的旋转位置包括相对X轴的旋转和/或相对Y轴 的旋转。该优选实施例可以获得相对筒单的实施。根据现有技术的情 况，基底台的位置通常以6个自由度(沿包括三个轴的三维坐标的三 个维数，以及相对各个轴的三个旋度)的方式进行测量。在使用间隙 的尺寸量即各个部件之间的间距的情况下，需要从液体供给系统获得 其在图2中沿Z轴的位置，以及其相对由X和Y轴限定的平面的旋度， 从而获得所有必须的位置信息来计算间隙的尺寸。
优选地，间隙的尺寸量包括保持基底的基底台和流体供给系统之 间的局部最小间距，所述计算器构造成根据流体供给系统和保持基底 的基底台各自的旋转位置、即相对投影系统的焦平面的旋转位置，以 及根据流体供给系统和保持基底的基底台各自的位置、即沿大体上垂 直于投影系统的焦平面的轴线的位置确定局部最小间距。术语"局部最d、间距"应该理解为基底台以及基底和液体供给系统之间的最小间
距，也就是在距离为最小的位置处的间距。这样，假设图2中的液体 供给系统在图纸平面中略微向右旋转，也就是相对X轴顺时针方向旋 转，那么就可以在图纸平面中液体供给系统的右侧发现局部最小间 距。计算局部最小间距的益处是该间距是可以用于防止碰撞的参数， 当处于间隙为最小的位置时，也就是在形成最小间距的地方，安全性 是最期望的，因为在该位置处要比在其他间距更大的位置处更容易发 生碰撞。
除了或者代替上面的优选实施例，还可能的是基底台的位置量包 括基底台的位置量和由基底台保持的基底的高度图HMAP，间隙的尺寸 量包括保持基底的基底台和流体供给系统之间的间距，所述计算器可 以根据基底台的位置、基底的高度图HMAP和流体供给系统的位置计 算间距.基底的高度图HMAP可以由双平台式光刻装置中的第二平台 进行确定，或者由另一个测量装置进行确定.所述高度图HMAP包括 在基底上的多个位置处的高度信息或厚度信息，从而根据基底的厚度 或高度信息提供位置.高度图还包括围绕基底的部分基底台的高度信 息，使用高度图的益处是它考虑了基底的高度变化在基底相对厚的 位置处，液体供给系统和基底之间的间隙将比在基底相对薄的位置处 的间隙更小。此外，由于要在基底上处理和增加多个层，因此在制造 处理过程中其厚度可能会增加，从而导致液体供给系统和基底之间的 间隙减小。
代替或者除了使用位置量的位置，从而代替或除了基底以及液体 供给系统的位置量，还可能的是所述位置量包括速度，例如基底台的 速度以及液体供给系统的速度。该速度可以通过速度测量来确定，例 如使用合适的中心测量液体供给系统以及基底台的速度，但是实际的 实施相对简单和可靠，通过使用诸如微处理器、微控制器或专用硬件 的计算器，它可以及时地在第一时刻确定各个部件(即液体供给系统 和/或基底台)的位置以及及时地在第二时刻确定各个部件的位置， 然后根据及时地在两个时刻测量的位置计算速度。
利用速度作为位置量的益处是它可以及时地在较早的时刻发出报 警信息在液体供给系统和基底台看起来具有朝向彼此的速度的情况 下，在速度超过某一值时已经可以预知临界情况.由于基底台以及液体供给系统的惯性，这些元件朝向彼此的速度可能会因小尺寸的间隙 而导致碰撞。因此，其中位置量包括速度的优选实施例将更有可能防 止碰撞，如当预先容易地估计到可能发生碰撞的情况下。在一个实施 例中，可以及时地在两个时刻测量液体供给系统以及基底台的位置来 确定速度，所述在两个时刻例如是在两个连续的取样时间，以及根据 及时地在第一时刻和第二时刻的位置测量结果之间的位置差来估计各 个部件的速度。根据液体供给系统以及基底台的速度，可以计算相对 彼此的相对速度，并且当相对速度超过预定的安全水平时发出报警信 息。
如上所述的本发明的所有实施例还可以结合这种实施例，其中位 置量包括速度，除了如上所述的优选实施例的益处之外，其具有的附 加益处是可以更早地确认临界情况，因为例如旋转速度、局部最小间 距的变化速度等等可以提供对临界情况的更早确认.此外，还可能的
是位置量包括位置和速度，从而使更精确地确认临界情况成为可能 在各个部件之间的大间距的情况下，可以容许朝向彼此更高的速度，
而在各个部件之间的间距越小，部件所具有的朝向彼此的速度也越 小.
图3a示出了定位在基底台WT上的基底W。液体供给系统LS定位 在基底W的顶部.图3a还示出了基底台WTS的结构，该结构包括封 闭盘、影像传输传感器，或者包括各种其他元件和功能件。当结构WTS 的表面不与基底W的表面平齐时就可能产生问题，例如在图3a中示 意性示出的.也就是在液体供给系统LS移动到图3a中平面的左侧时， 可能导致液体供给系统LS和结构WTS之间发生碰撞.为了至少部分 地减小这个问题，在一个优选实施例中，有人提出使面对基底台的流 体供给系统的表面具有流体供给系统的倾斜边缘SKFL，例如在图3b 中示意性示出的。在一个实施例中，液体供给系统的倾斜边缘的斜度 是沿垂直于液体供给系统表面SLS的方向与沿平行于面对基底台的液 体供给系统表面SLS的方向之比为1比至少10。
代替或者除了液体供给系统的倾斜边缘之外，还可能的是在操作 中面对流体供给系统的基底台结构的表面由基底台结构的倾斜边缘 SKWTS限定。为了避免碰撞时的损坏，优选的是基底台结构的倾斜边 缘SKWTS的斜度是沿垂直于基底台结构表面的方向与沿平行于基底台结构表面的方向之比为1比至少io。在发生碰撞的情况下，由于倾斜 边缘SKFL和/或SKWTS因此可以防止损坏，液体供给系统LS的各个 部件和结构WTS将在彼此上滑动，而不会导致任何对其较大的损坏。 此外，为了使在碰撞情况下的损坏最小，流体供给系统的表面和基底 台结构的表面都包括具有大体上相同硬度的材料。
图4示出了保持基底W的基底台WT。基底台WT相对投影系统PS 移动，使得基底W可以从基底台WT上移除，例如通过合适的基底控 制器。从而可能的是基底台WT移动到图纸平面中的右側，或投影系 统PS移动到图纸平面中的左侧，液体供给系统LS现在由封闭盘CLD 封闭，以便防止由液体供给系统LS保持的浸没液体流出。在该实施 例中，封闭盘CLD包括单独的圆盘，但是也可以想象封闭盘构成基底 台VT的一部分。当在这种情况下将液体供给系统LS压靠在封闭盘CLD 上时，所述封闭盘CLD压靠在基底W上，可以执行如图2所示的损坏 控制系统的校准。因此，在这种情况下可以获得液体供给系统LS和
基底台rr之间已知的位置关系.现在通过确定液体供给系统的位置，
例如使用如图2所示的液体供给系统的位置测量系统LSPS，以及通过 确定基底台的位置，例如使用如图2所示的基底台的位置测量系统 WTPM,可以确定位置差，并由如图2所示的计算器CLAC计算液体供 给系统和基底台之间的间隙。然后使用比较器(未示出)将计算的结 果与包括预定值的间隙的期望尺寸比较，并且在间隙的计算尺寸与间 隙的期望尺寸不一致时，重新校准合适的参数，例如使用液体供给系 统的位置测量系统LSP.
这样图2中的校准机构可以以方框的示意性方式用方框进行表 示，所述方框包括以计算器CALC的输出提供的笫一输入，被提供以 间隙的期望损坏的第二输入以及输出，所述输出提供给液体供给系统 的定位系统用于其校准，可替换地，校准机构可能会为一个或多个其 他合适的部件提供校准，例如提供对损坏控制系统DC0N的校准，或 者特别地为计算器CALC提供校准。此外可以提供合适的偏差给计算 器CALC，以便补偿所计算的间隙损坏和所期望的间隙尺寸之间的差 值。在这里描述的实施例中，使用封闭盘，但是也可以应用基底台中 任何其他合适的部件。此外，如图4所示，封闭盘可以布置在基底台 中合适的凹座内。 '当产生报警信号时，损坏控制系统会切断流体供给定位系统的致 动器的电源。这可以提供非常迅速的动作，因为它将非常迅速地停止 流体供给系统，例如防止基底以及基底台的流体供给系统进一 步靠 近。可替换地，损坏控制系统可以向液体供给定位系统的设定点提供 信号，也就是使液体供给定位系统远离基底以及基底台移动，应该理 解，还可能的是损坏控制系统能够在发出报警信号时切断基底台定位 系统的电源。
此外，可能的是当切断流体供给系统的致动器的电源时，流体供 给系统会远离基底台移动。该作用力由重力补偿器(例如磁性重力补
偿器)提供，该重力补偿器可以是超尺寸的(over-dimensioned)以 提供作用在流体供给系统上的向上的力.可替换地，或者附加地，这 种作用力由气刀提供，所述气刀用于在液体供给系统和基底台或基底 之间密封间隙，所述气刀的气流可提供作用在液体供给系统上而推动 液体供给系统远离基底台的力。由于在定位液体供给系统的液体供给 系统致动器被断电(例如因报警信号WSIG而导致)的情况下，将使 液体供给系统远离基底台或基底移动，因此无论是利用由重力补偿 器、气流还是由于其他任何原因产生的这种向上的作用力，都增大了 安全性，
图5示出了由基底台WT保持的基底W，投影系统PS和液体供给 系统LS,此外，图5示出了液体供给系统定位控制系统，其包括用于 产生液体供给系统LS的位置设定点的设定点发生器SETP、控制器C0NT 和用于驱动液体供给系统LS的致动器ACT以及用于测量液体供给系 统的位置的位置传感器SENS,如图5所示，可以形成反馈回路'致动 器驱动信号ACT-DR用于驱动液体供给系统的位置控制系统的致动器 ACT,其可以提供给损坏控制系统DC0N，如图5示意性所示.所述损 坏控制系统DC0N利用比较器C0MP将致动器驱动信号ACT-DR与阀值THR 比较，所述阀值是预定的阀值，然后当致动器驱动信号超过阀值时产 生报警信号WSIG。从液体供给系统流出到液体供给系统LS和基底W 或基底WT之间的间隙的气流(所述气流用于将液体限制在由液体供 给系统确定的空间中，并防止其漏出到液体供给系统和基底以及基底 台之间的间隙中)可能会产生液体供给系统LS相对基底台和/或基底 W的向上的作用力。因此，在正常的操作条件下致动器ACT必须将向下的作用力施加到液体供给系统LS上，以补偿由气流导致的向上的 作用力。液体供给系统离基底或基底台越近，因气流而导致的作用力 将越高，从而由致动器ACT对作用在液体供给系统上的向上的作用力 进行补偿的作用力也将越高。由致动器ACT施加的高作用力可反映到 致动器驱动信号ACT-DR的相应值中。这样，当间隙变成小的、临界 尺寸时，由气流向液体供给系统施加相对高的向上的作用力，这将产 生致动器驱动信号的相应值.当间隙变得过小时，即小于某一临界值 时，比较器会检测到致动器驱动信号超过阀值，因此发出报警信号 WSIG。在图5的内容中，作用于液体供给系统的向上的作用力已经描 述为由气流导致的作用力，所述气流例如是气刀、气密封等等，但是 所述向上的作用力也可以由任何其他机构或原因导致，例如在流体供 给系统和基底以及基底台之间产生机械接触的不期望的情况中浸没液 体的流动。
图6a示出了检测浸没流体的泄漏的部分泄漏检测系统.所述泄漏 检测系统包括第一导体C0ND1和第二导体C0ND2。第一和第二导体 C0ND1 、 C0ND2相对彼此绝缘，这样，在它们之间没有或大体上没有电 传导。两个导体布置在流体供给系统的潜在泄漏区.图6a例如可以 理解为流体供给系统的顶视图，在这种情况下，保持浸没液体的容器 将定位成与导体C0ND1、 C0ND2同心，并由导体所围绕.在浸没液体 从容器中泄漏并接触导体(图6a中示出了浸没液体IML的液滴的实 例)的情况中，由于浸没液体的存在，导体C0ND1、 C0ND2之间的电 容将由于浸没液体IML的介电特性而改变.所述泄漏检测系统可以构 造成测量相互绝缘的导体C0ND1、 C0ND2之间的电容.使用电容泄漏 检测器的益处是，它可以进行非接触式的测量，因为不需要在导体 C0ND1、 C0ND2和浸没液体之间建立电接触，而在采用常规的泄漏检测 器时就需要建立电接触，所述常规泄漏检测器使用了电阻泄漏检测器 (这样其可以测量第 一和第二导体之间的电阻，因此需要各个导体和 浸没液体之间的电连接)。由于避免了电接触，所以可以避免因导体 或电解效应而使浸没液体污染。电容泄漏检测器的另一个益处是，它 可以实施快速的检测器，因为它省略了寄生滤波器，所述寄生滤波器 会在电阻泄漏检测器中由浸没液体和一个或多个寄生电容结合而构成 的电阻而形成。由两个导体C0ND1、 C0ND2构成的电容的读出电路可以使用例如跨导放大器或其他本身已知的用于电容传感器的读出电
路。电导体C0ND1、 C0ND2可以由大体上不导电的层覆盖，所述层例 如包括塑料，以便避免在导体C0ND1、 C0ND2和(泄漏的)浸没液体 之间形成电接触，以及因此避免浸没液体的电解和/或因导体而使浸 没液体污染。
如图6a所示，两个导体C0ND1、 C0ND2包括两个同心的环状导体。 如上所述，导体布置在液体供给系统的顶面，从而面对投影系统的下 游透镜，但是除了或代替在顶面的导体，还可能的是导体布置在液体 供给系统的底面，从而面对保持基底的基底台.在第一种情况中，可 以检测到在液体供给系统的顶部发生的泄漏，而在第二种情况中，可 以检测到在液体供给系统的底部发生的泄漏，即液体供给系统和基底 或基底台之间的间隙发生的泄漏.
图6b示出了部分更加详细的实施例，其显示了保持浸没液体IML 的部分液体供给系统LS的側面剖视图.为了防止浸没液体IML进入 间隙GAP，可以提供多个通道CHN，用于吸走浸没液体和/或用于提供 气流以防止浸没液体的泄漏等等.如果尽管如此还是有一些浸没液体 IML经过通道CHN，那么泄漏检测系统LDS将检测到因浸没液体IML 的液滴而导致的导体C0ND1、 C0ND2之间的电容变化，如图6b所示. 应该注意，图6b没有按图6a相同的比例显示，图6b看起来是图6a 的详细放大的示意图。
在该文献中提到术语"液体供给系统"的地方，也可以认为是流 体供给系统，或者相反。此外，应该注意，如在该文献中标识的基底 台WT在实际的实施例中由反射镜单元(该反射镜单元的一个或多个 側面用作干涉计IF1、 IF2的反射镜)构成，用于基底的工作台可以 定位在该反射镜单元上。
此外，应该注意正如本领域技术人员所理解的，图l-6(部分地) 示出了截面图.
如图2-6所示的两个或多个实施例可以结合到单个光刻装置中， 但是在本发明的范围中，也可以单独地实施每个实施例。
尽管在本申请中可以具体参考使用该光刻装置制造IC，但是应该 理解这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，它可用于制造集 成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等等，本领域技术人员应该理解，在这种 可替换的用途范围中，这里任何术语"晶片"或者"管芯"的使用应 认为分别可以与更普通的术语"基底"或"靶部，，同义。在瀑光之前 或之后，可以在例如涂布和显影装置(通常将抗蚀剂层施加于基底上 并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工具)、计量工具和/或检验工具中 对这里提到的基底进行处理。在可应用的地方，这里的公开可应用于 这种和其他基底处理工具.另外，例如为了形成多层IC，可以对基底 进行多次处理，因此这里所用的术语基底也可以指已经包含多个已处 理的层的基底。
尽管在上面可以具体参考在本申请的光学光刻法过程中使用本发 明的实施例，但是应该理解本发明可以用于其它应用，例如压印光刻 法，在本申请允许的地方，本发明不限于光学光刻法.在压印光刻法 中，构图部件中的外形限定了在基底上形成的图案.构图部件的外形 还可以挤压到施加于基底上的抗蚀剂层中，并在基底上通过施加电磁 辐射、热、压力或上述方式的组合使抗蚀剂固化.在抗蚀剂固化之后， 可以将构图部件从抗蚀剂中移出而留下图案。
这里使用的术语"辐射"和"光束"包含所有类型的电磁辐射， 包括紫外(UV)辐射(例如具有大约3"， "8， 1", I"或者126咖 的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5_20nm范围内的波长)， 以及粒子束，例如离子束或电子束。
该申请使用的术语"透镜"可以表示任何一个各种类型的光学部 件或其组合，包括折射光学部件、反射光学部件、磁性光学部件、电 磁光学部件和静电光学部件.
尽管上面已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解可以不
同于所描述的实施本发明.例如，本发明可以采取计算机程序的形式，
该计算机程序包含一个或多个序列的描述了上面所公开的方法的机器
可读指令，或者包含其中存储有这种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)。
上面的描述是为了说明，而不是限制。因此，对本领域技术人员 来说显而易见的是，在不脱离下面描述的权利要求的范围的条件下， 可以对所描述的发明进行各种修改。
权利要求
1. 一种光刻装置，包括构造成保持基底的基底台；配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统；将浸没液体提供到投影系统的下游透镜和基底之间的空间的流体供给系统；以及检测浸没流体从流体供给系统的泄漏的泄漏检测系统，所述泄漏检测系统包括布置在流体供给系统的潜在泄漏区的两个相互绝缘的电导体，所述泄漏检测系统构造成通过测量相互绝缘的电导体之间的电容来检测泄漏。
2. 如权利要求1所述的光刻装置，其中两个电导体包括两个同心的 环状导体。
3. 如权利要求2所述的光刻装置，其中同心的环状导体布置在面对 下游透镜的流体供给系统的顶面和/或面对保持基底的基底台的流体供给 系统的底面。
4. 如权利要求1所述的光刻装置，其中电导体通过大体上不导电的 层与潜在泄露的浸没流体隔开。
5. 如权利要求4所述的光刻装置，其中大体上不导电的层包括塑料。
全文摘要
一种光刻装置，包括构造成保持基底的基底台；配置成将带图案的辐射光束投影到基底靶部上的投影系统；将浸没液体提供到投影系统的下游透镜和基底之间的空间的流体供给系统；以及检测浸没流体从流体供给系统的泄漏的泄漏检测系统，所述泄漏检测系统包括布置在流体供给系统的潜在泄漏区的两个相互绝缘的电导体，所述泄漏检测系统构造成通过测量相互绝缘的电导体之间的电容来检测泄漏。
文档编号G03F7/20GK101424884SQ20081018331
公开日2009年5月6日 申请日期2006年6月28日 优先权日2005年6月29日
发明者范德穆伦 F, H M 考克西 H, 侯克斯 M, W J M 坎帕 P, J 范维烈特 R, P H 哈尼格拉夫 R, 尼蒂亚诺夫 S 申请人:Asml荷兰有限公司