本申请要求于2015年12月8日递交的欧洲申请15198441.6的优先权，该申请的全文通过引用并入本文中。
本发明涉及衬底台、光刻设备和操作光刻设备的方法。
背景技术：
光刻设备是将所需图案施加至衬底上(通常施加至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可以用于例如集成电路(ic)的制造。在那种情况下，可替代地被称作掩模或掩模版的图案形成装置可以用于产生待形成于ic的单层上的电路图案。可以将该图案转印至衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如，包括管芯的一部分、一个管芯或多个管芯)上。通常，经由成像至提供在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包括所谓的步进器和所谓的扫描器：在步进器中，通过将整个图案一次曝光到目标部分上来辐射每个目标部分；在扫描器中，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扫描所述衬底来辐射每个目标部分。另外，能够通过将图案压印到衬底上而将图案从图案形成装置转印到衬底上。
在浸没设备中，浸没流体由流体处理系统、器件结构或设备处理。在一实施例中，流体处理系统可以供给浸没流体，因此是流体供给系统。在一实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，因此是流体限制系统。在一实施例中，流体处理系统可以提供对浸没流体的阻挡件，因此是阻挡构件，诸如流体限制结构等。在一实施例中，流体处理系统可以生成或使用气体流，以例如帮助控制浸没流体流和/或浸没流体的位置。气体流可以形成密封以限制浸没流体，因此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。在一实施例中，浸没液体被用作浸没流体。在那种情况下，流体处理系统可以是液体处理系统。参考前述的描述，在本段中对相对于流体而定义的特征的参考可以理解为包括相对于液体而定义的特征。
在光刻设备中处理浸没液体会在光刻设备中产生液体处理方面的一个或多个问题。间隙通常存在于物体(诸如衬底和/或传感器等)与所述物体(例如，衬底和/或传感器)的边缘周围的台(例如，衬底台或测量台)之间。美国专利申请公开出版物us2005-0264778公开了用材料填充那个间隙，或者提供液体源或低压源以有意地用液体填充间隙，以便避免在间隙通过液体供给系统下面时混入气泡，和/或以便移除任何进入间隙的液体。
限制浸没液体的液体限制结构相对于台移动，使得液体限制结构移动经过物体(例如衬底)与台之间的间隙。当液体限制结构沿物体的方向横跨间隙、然后继续移动经过物体时，浸没液体的液滴会留在物体的表面上。这些液滴导致各种问题，例如温度改变(随着液滴的蒸发，温度改变会使物体的表面变形)和成像缺陷(由于液滴对形成图像的辐射束的影响而导致成像缺陷)。
技术实现要素：
例如，期望减小在液体限制结构移动经过物体的表面时浸没液体的液滴沉积在物体的表面上的可能性。
根据一方面，提供一种衬底台，所述衬底台被配置成支撑衬底以在浸没光刻设备中进行曝光，所述衬底台包括：支撑体，所述支撑体具有被配置成支撑所述衬底的支撑表面；和盖环，所述盖环相对于所述支撑体是固定的并且被配置成在平面视图中看围绕支撑在所述支撑表面上的所述衬底，其中所述盖环具有上表面；其中所述上表面的至少一部分被配置以便在沿着所述上表面朝向所述衬底移动时改变浸没液体的弯液面的稳定性。
根据一方面，提供一种衬底台，所述衬底台被配置成支撑衬底以在浸没光刻设备中进行曝光，所述衬底台包括：支撑体，所述支撑体具有被配置成支撑所述衬底的支撑表面；和盖环，所述盖环被配置成在平面视图中看围绕支撑在所述支撑表面上的所述衬底，其中所述盖环具有上表面；其中所述上表面的至少一部分被配置以便在沿着所述上表面朝向所述衬底移动时便于浸没液体的弯液面与所述上表面之间的接触线的钉扎。
根据一方面，提供一种操作浸没光刻设备的方法，包括：将浸没液体提供在盖环的上表面上，其中所述盖环相对于衬底台的支撑体是固定的；以及控制所述浸没液体从所述上表面移动到被所述支撑体的支撑表面支撑的衬底上；其中所述上表面的至少一部分被配置以便在沿着所述上表面朝向所述衬底移动时改变所述浸没液体的弯液面的稳定性。
根据一方面，提供一种操作浸没光刻设备的方法，包括：将浸没液体提供在盖环的上表面上，其中所述盖环相对于衬底台的支撑体是固定的；以及控制所述浸没液体从所述上表面移动到被所述支撑体的支撑表面支撑的衬底上；其中所述上表面的至少一部分被配置以便在沿着所述上表面朝向所述衬底移动时便于所述浸没液体的弯液面与所述上表面之间的接触线的钉扎。
附图说明
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。在附图中，相应的附图标记表示相应的部件，其中：
图1描绘了根据本发明实施例的光刻设备；
图2描绘了用在光刻投影设备中的液体供给系统；
图3是描绘了根据本发明实施例的另一液体供给系统的侧剖视图；
图4描绘了本发明实施例的衬底台的一部分的截面图；
图5和图6描绘了本发明实施例的衬底台的一部分的平面图；
图7至图12描绘了液滴沉积在衬底上的截面图；
图13描绘了衬底的平面图，其中示出液滴沉积在衬底上；
图14描绘了液体限制结构在各个时间点处相对于衬底的位置的平面图；
图15描绘了本发明实施例的衬底台的一部分的平面图；
图16和图17描绘了本发明实施例的衬底台的一部分的截面图；
图18描绘了本发明实施例的衬底台的平面图；
图19描绘了本发明实施例的衬底台的平面图；
图20至图23描绘了在不同时间点处本发明实施例的衬底台的一部分的截面图；
图24至图26描绘了本发明实施例的衬底台的一部分的截面图；和
图27至图29描绘了本发明实施例的衬底台的一部分的截面图。
具体实施方式
图1示意性地描绘了根据本发明的一个实施例的光刻设备。该设备包括：照射系统(照射器)il，配置成调节辐射束b(例如uv辐射或任何其他适当的辐射)；掩模支撑结构(例如掩模台)mt，构造成支撑图案形成装置(例如掩模)ma并且连接到第一定位装置pm，该第一定位装置pm配置成根据特定参数来准确地定位该图案形成装置。该设备还包括：衬底台(例如晶片台)wt或“衬底支撑件”，该衬底台或“衬底支撑件”被构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)w并且连接到第二定位装置pw，该第二定位装置pw配置成根据特定参数来精确地定位衬底w。该设备进一步包括：投影系统(例如折射式投影透镜系统)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(例如包括一个管芯或更多个管芯)上。
照射系统il可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件，或者它们的任何组合，用以对辐射进行引导、成形或控制。
掩模支撑结构mt支撑(即，承载)图案形成装置ma的重量。掩模支撑结构mt以依赖于图案形成装置ma的方向、光刻设备的设计、以及诸如例如图案形成装置ma是否被保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置ma。掩模支撑结构mt可以使用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置ma。掩模支撑结构mt可以是框架或台，例如，它可以根据需要而是固定的或者可移动的。掩模支撑结构mt可以确保图案形成装置ma例如相对于投影系统ps处于期望的位置。可以认为本文中使用的任何术语“掩模版”或“掩模”与更加上位的术语“图案形成装置”同义。
本文中使用的术语“图案形成装置”应该被广义地解释为是指能够用于将图案在辐射束b的横截面中赋予辐射束、以便在衬底w的目标部分c中形成图案的任何装置。应该注意的是，被赋予辐射束b的图案可能与在衬底w的目标部分c中期望的图案不完全对应(例如，如果该图案包括相移特征或者所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束b的图案将会与在目标部分c(诸如集成电路等)中形成的器件中的特定的功能层相对应。
图案形成装置ma可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程lcd面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模、交替相移掩模、衰减相移掩模以及各种混合掩模类型的掩膜类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每个小反射镜都可以单独倾斜，以便在不同方向上反射入射辐射束。已倾斜的反射镜将图案赋予由反射镜矩阵反射的辐射束b。
本文中使用的术语“投影系统”应该被广义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、电磁型以及静电型光学系统或者它们的任意组合，如对于所使用的曝光辐射或者诸如使用浸没液体或使用真空之类的其它因素所适合的。可以认为本文中使用的任何术语“投影透镜”与更加上位的术语“投影系统”同义。
如此处所描绘的，光刻设备是透射型的(例如采用透射型掩模)。可替代地，光刻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，或者采用反射型掩模)。
光刻设备可以包括测量台(在图1中未示出)，该测量台被布置成保持测量仪器，诸如用于测量投影系统ps的性质的传感器等。在一实施例中，测量台不是被配置成保持衬底w。光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多个衬底台wt或“衬底支撑件”(和/或两个或更多个掩模支撑结构mt或“掩模支撑件”)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行使用附加的台或支撑件，或者可以在一个或更多个其它台或支撑件被用于曝光的同时，在一个或更多个台或支撑件上执行预备步骤。
光刻设备还可以是如下类型：其中衬底w的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，以便填充投影系统ps和衬底w之间的浸没空间11。浸没液体也可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如图案形成装置ma和投影系统ps之间的空间。浸没技术可以用于增加投影系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底w等结构必须浸没在液体中，而是仅意味着在曝光期间液体位于投影系统ps和衬底w之间。
参考图1，照射系统il接收来自辐射源so的辐射束b。辐射源so和光刻设备可以是分离的实体(例如当辐射源so是准分子激光器时)。在这种情况下，不将辐射源so视为形成光刻设备的一部分，并且借助包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统bd来将辐射束b从辐射源so传到照射系统il。在其它情况下，辐射源so可以是光刻设备的组成部分(例如当辐射源so是汞灯时)。可以将辐射源so和照射系统il以及必要时设置的束传递系统bd一起称作辐射系统。
照射系统il可以包括被配置用于调整辐射束b的角强度分布的调整器ad。通常，可以对照射系统il的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，照射系统il可以包括各种其它部件，例如积分器in和聚光器co。可以将照射系统il用于调节辐射束b，以便在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。与辐射源so类似，照射系统il可以被视为或者不被视为形成光刻设备的一部分。例如，照射系统il可以是光刻设备的组成部分或者可以是与光刻设备分开的实体。在后一种情况下，光刻设备可以配置成允许将照射系统il安装于其上。可选地，照射系统il是可拆卸的，并且可以被单独地提供(例如由光刻设备制造商或其它供给商提供)。
辐射束b入射到保持在掩模支撑结构mt上的图案形成装置ma上，并且通过图案形成装置ma来形成图案。在穿过图案形成装置ma之后，辐射束b通过投影系统ps，该投影系统ps将辐射束b聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位装置pw和位置传感器if(例如干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)，可以精确地移动衬底台wt，例如以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后或者在扫描期间，可以将第一定位装置pm和另一个位置传感器(图1中未明确地示出)用于相对于辐射束b的路径精确地定位图案形成装置ma。通常，可以借助形成第一定位装置pm的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现掩模支撑结构mt的移动。类似地，可以使用形成第二定位装置pw的一部分的长行程模块和短行程模块来实现衬底台wt的移动。在步进器(与扫描器相对)的情况下，掩模支撑结构mt可以仅与短行程致动器相连，或者可以是固定的。可以使用掩模对准标记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。尽管图中所示的衬底对准标记p1、p2占据了专用目标部分c，但它们可以位于目标部分c之间的空间(这些是公知的划线对准标记)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，掩模对准标记m1、m2可以位于管芯之间。
用于在投影系统ps的最终元件与衬底w之间提供液体的布置可以分成三大类。它们是浴器型布置、所谓的局部浸没系统和全湿浸没系统。在浴器型布置中，大致上衬底w的全部和(可选的)衬底台wt的一部分浸没在液体浴器中。
已经提出的布置将提供液体限制结构，所述液体限制结构沿着投影系统的最终元件与衬底、衬底台或两者之间的空间的边界的至少一部分延伸。这种布置示出在图2中。图2中所示且在下文中描述的布置可以应用至以上所述且在图1中示出的光刻设备中。
图2示意性描绘了具有液体限制结构ih的局部液体供给系统或流体处理系统，液体限制结构ih沿着投影系统ps的最终元件与衬底台wt或衬底w之间的浸没空间11的边界的至少一部分延伸。(请注意，在以下文字中对衬底w的表面的引用也另外地或替代地涉及衬底台wt的表面，除非另有明确的说明。)在一实施例中，密封件形成于液体限制结构ih与衬底w的表面之间，密封件可以是无接触密封件，诸如气体密封件(在欧洲专利申请公开案第ep-a-1,420,298号中披露了具有气体密封件的这种系统)或液体密封件。
液体限制结构ih使液体至少部分地容纳在投影系统ps的最终元件与衬底w之间的浸没空间11中。浸没空间11至少部分地由定位在投影系统ps的最终元件的下面且围绕投影系统ps的最终元件的液体限制结构ih形成。浸没液体被液体开口13带入投影系统ps下面的浸没空间11中且在液体限制结构ih内。浸没液体可以被液体开口13移除。通过液体开口13将浸没液体带入浸没空间11还是从浸没空间11移除可以依赖于衬底w和衬底台wt的移动的方向。
可以通过气体密封件16将浸没液体保持或容纳在浸没空间11中，在使用期间气体密封件16形成在液体限制结构ih的底部与衬底w的表面之间。气体密封件16中的气体在负压下经由气体入口15被提供至液体限制结构ih与衬底w之间的间隙。气体经由与出口14相关的通道而被引出。气体入口15上的过压、出口14上的真空水平和间隙的几何形状被布置成使得具有限制浸没液体的向内的高速气流(形成气体密封件16)。液体限制结构ih与衬底w之间的浸没液体上的气体的力使得浸没液体容纳在浸没空间11中。这种系统在美国专利申请公开案第us2004-0207824号中披露，该申请通过引用全文并入本文中。在一实施例中，液体限制结构ih不具有气体密封件。
在局部区域液体供给系统中，衬底w在投影系统ps和液体限制结构ih下面移动。当例如衬底w的边缘将被成像时，或者当衬底台wt上(或测量台上)的传感器将被成像或衬底台wt将被移动以使伪衬底或所谓的封闭板能够定位在液体限制结构ih下面、从而例如能够进行衬底交换时，衬底w(或其他物体)的边缘将经过浸没空间11的下面。浸没液体可能泄漏到衬底w与衬底台wt之间的间隙5中。该浸没液体在流体静压力或流体动压力下或者在气刀或其他气流的力的作用下可能会被迫进入正在生成的器件中。
图3是描绘了根据实施例的另一液体限制结构ih的侧截面视图。在图3中示出并且在下文描述的液体限制结构ih可以应用于以上描述且在图1中示出的光刻设备。液体限制结构ih沿着投影系统ps的最终元件与衬底台wt或衬底w之间的空间的边界的至少一部分延伸。(请注意，在以下文字中对衬底w的表面的引用也另外地或替代地涉及衬底台wt的表面，除非另有明确的说明。)
液体限制结构ih使得液体至少部分地容纳在投影系统ps的最终元件与衬底w之间的浸没空间11中。浸没空间11至少部分地由定位在投影系统ps的最终元件的下面且围绕投影系统ps的最终元件的液体限制结构ih形成。在一实施例中，液体限制结构ih包括主体构件53和多孔构件83。多孔构件83是板状的且具有多个孔(即，开口或孔口)。在一实施例中，多孔构件83是网眼板，其中很多小孔84形成网眼。这种系统在美国专利申请公开案第us2010/0045949a1号中披露，该申请通过引用全文并入本文中。
主体构件53包括：供给口72，供给口72能够将液体供给至浸没空间11；和回收口73，回收口73能够从浸没空间11回收液体。供给口72经由通路74连接至液体供给设备75。液体供给设备75能够将液体供给至供给口72。从液体供给设备75供给的液体通过相应的通路74被供给至每个供给口72。供给口72设置在光路附近且在主体构件53的面对光路的规定位置处。回收口73能够从浸没空间11回收液体。回收口73经由通路79连接至液体回收设备80。液体回收设备80包括真空系统，并且能够经由回收口73、通过抽吸液体而回收液体。液体回收设备80通过通路79回收经由回收口73回收的液体。多孔构件83设置在回收口73中。
在一实施例中，为了在投影系统ps与一侧的液体限制结构ih以及另一侧的衬底w之间形成具有浸没液体的浸没空间11，将浸没液体从供给口72供给到浸没空间11，并且将液体限制结构ih中的回收腔室81中的压力调整至负压，以便经由多孔构件83的孔84(即，回收口73)回收浸没液体。通过使用供给口72来执行液体供给操作和使用多孔构件83来执行液体回收操作，在投影系统ps与一侧的液体限制结构ih及另一侧的衬底w之间形成浸没空间11。
图4示出根据本发明实施例的光刻设备的一部分。图4中示出且在下面描述的布置可以应用于以上描述且在图1中示出的光刻设备。图4是通过衬底台wt和衬底w的截面图。间隙5存在于衬底w的边缘与衬底台wt的边缘之间。当衬底w的边缘正在被成像时，或者在其他时间(诸如当衬底w首先在投影系统ps下面移动时(如上文所述))，被液体限制结构ih(例如)用液体填充的浸没空间11将至少部分地通过衬底w的边缘与衬底台wt的边缘之间的间隙5。这会导致液体从浸没空间11进入间隙5。
衬底w被支撑体30(例如凸包或突节台)保持，支撑体30包括一个或多个突起32(即，突节)。支撑体30是物体保持件的例子。物体保持件的另一例子是掩模保持件。施加在衬底w与衬底台wt之间的负压帮助确保衬底w牢固地保持在适当的位置处。然而，如果浸没液体达到衬底w与支撑体30之间，则这会导致困难，尤其是在卸载衬底w的时候。
为了处理浸没液体进入该间隙5的间题，在衬底w的边缘设置至少一个排放结构10、20，以移除进入间隙5的浸没液体。在图4的实施例中，示出两个排放结构10、20，然而也可以只有一个排放结构，或者可以有多于两个的排放结构。在一实施例中，每个排放结构10、20是环形的，使得衬底w的整个周边被围绕。
第一排放结构10(位于衬底w/支撑体30的边缘的径向外侧)的主要功能是在液体限制结构ih的液体存在的情况下帮助防止气泡进入浸没空间11。这些气泡可能会有害地影响衬底w的成像。第一排放结构10的存在是为了帮助避免间隙5中的气体逸出至液体限制结构ih中的浸没空间11中。如果气体确实逸出至浸没空间11，这会导致气泡浮在浸没空间11内。如果在投影束的路径中，这种气泡可能导致成像错误。第一排放结构10被配置成从衬底w的边缘与衬底台wt中的凹陷的边缘之间的间隙5移除气体，其中衬底w放置于衬底台内的凹陷中。衬底台wt中的凹陷的边缘可以由盖环130来限定，盖环130可选地与衬底台wt的支撑体30分离开。在平面中看，盖环130可以成形为环并且围绕衬底w的外边缘。第一排放结构10引出的大部分是气体，仅引出小量的浸没液体。
第二排放结构20(在衬底w/支撑体30的边缘的径向内侧)被设置用于帮助防止找到从间隙5到达衬底w下面的路径的液体妨碍成像之后衬底w从衬底台wt的有效释放。第二排放结构20的设置减少或消除由于液体找到其路径至衬底w下面而引起的任何问题。
如在图4中所示的，在一实施例中，光刻设备包括通道46，用于两相流的通过。通道46形成在块体内。第一和第二排放结构10、20均设置有开口42、22和通道46、26。通道46、26通过通路44、24与各自的开口42、22流体连通。
如在图4中所示的，盖环130具有上表面60。上表面60围绕支撑体30上的衬底w沿圆周延伸。在使用光刻设备时，液体限制结构ih相对于衬底台wt移动。在这个相对运动期间，液体限制结构ih移动经过盖环130与衬底w之间的间隙5。在一实施例中，相对运动是由于衬底台wt在液体限制结构ih下面移动而引起的。在替代实施例中，相对运动是由于液体限制结构ih在衬底台wt之上移动而引起的。在另一替代实施例中，相对运动是由于衬底台wt在液体限制结构ih下面的移动以及液体限制结构ih在衬底台wt之上的移动两者而引起的。在下面的描述中，液体限制结构ih的移动将被用于表示液体限制结构ih相对于衬底台wt的相对移动。
在使用光刻设备时，液体限制结构ih从盖环130之上的位置移动经过间隙5并横越衬底w。当液体限制结构ih移动时，浸没液体限制于其中的浸没空间11与液体限制结构ih一起移动。当浸没空间11的后边缘移动经过间隙5、然后经过衬底w时，可能浸没液体的液滴12会不期望地沉积在衬底w的表面上。这对于除了衬底w以外的其他物体(例如，传感器)也会发生，虽然为了方便将仅聚焦于衬底w的情况而进行描述。
图5描绘了根据本发明实施例的衬底台wt的一部分的平面图。衬底台wt被配置成支撑衬底w。衬底w被支撑以在浸没光刻设备中进行曝光。
如在图4中更清楚示出的，在一实施例中，衬底台wt包括支撑体30。支撑体30具有被配置用于支撑衬底w的支撑表面31。在图4中描绘的实施例中，支撑表面31与包括每个突起32的顶表面的平面相对应。
如在图4和图5中所描绘的，在一实施例中，衬底台wt包括盖环130。在一实施例中，在使用光刻设备时，盖环130相对于支撑体30是固定的。如在图4中示出的，在一实施例中，盖环130与支撑体30一体形成。然而，这不是必须的情况。在替代实施例中，盖环130可形成为基本上与支撑体30隔离开的部件的一部分。然而，即使在盖环130与支撑体30例如是热隔离开时，在使用光刻设备时盖环130相对于支撑体30也是固定的。相反地，在使用光刻设备期间相对于支撑体30移动的机械密封件相对于支撑体30是不固定的。在一实施例中，盖环130被制造成与衬底台wt的其余部分分离开的部件，并且随后被粘到衬底台wt的顶部。在国际专利申请公开案第wo2013178484a1号中披露了包括能够用在本发明情形中的隔离的盖环130的衬底台wt的例子，该申请公开案通过引用并入本文中。
在平面视图中看，盖环130被配置成围绕支撑在支撑表面31上的衬底w。盖环130的上表面60示出在图4和图5中。当盖环130是基本上与支撑体30隔离的部件时，盖环130可以与衬底台wt的其余部分分开制造和售卖。在以下的描述中，本发明整体上是基于衬底台wt的情形被描述的。然而，本发明可以在缺少衬底台wt的其余部分(例如，支撑体30)的情况下被应用于盖环130。
如上所述，在使用光刻设备时，限制在浸没空间11中的浸没液体沿着盖环130的上表面60朝向衬底w移动。在操作的其他时间，浸没空间11从衬底w移开。然而，当浸没空间11横越间隙5且朝向衬底w(且然后经过衬底w)移动时，浸没液体的液滴12沉积在衬底w上的问题是更相关的。
浸没空间11是浸没液体的体积。浸没空间11的顶部被液体限制结构ih的底部限定。浸没空间11的底部被浸没空间11在上面的那个表面(即，相对表面)限定，例如衬底w或盖环130的上表面60。浸没空间11的侧表面被弯液面17限定。弯液面17是浸没空间11的、在液体限制结构ih与相对表面之间延伸的表面。弯液面17的形状和曲率受表面张力影响。弯液面17的形状依赖于衬底台wt和/或衬底w与液体限制结构ih之间的相对移动的方向和速度而改变。浸没液体的弯液面17在接触线18处接触相对表面(例如，盖环130的上表面60)(例如，在图7至11中示出)。
在一实施例中，盖环130的上表面60的至少一部分61被配置以便在沿着上表面60朝向衬底w移动时改变浸没液体的弯液面17的稳定性。在一实施例中，盖环130的上表面60的部分61被配置使得弯液面17不稳定，如下面更详细描述的。然而，在替代实施例中，盖环130的上表面60的部分61被配置使得弯液面17稳定。如将在下面更详细描述的，通过沿着上表面60设置平滑的交替的形貌(例如，如在图15中所示)，或者通过便于接触线18在弯液面17与盖环130的上表面60之间的钉扎(例如，如图24至26中所示)，能够实现弯液面17的稳定。
弯液面17的不稳定性导致弯液面17与上表面60之间不稳定的接触线18。弯液面17被使得不稳定以变成更小的尺度。这意味着：弯液面17(是流体膜)分裂成更小尺度的流体膜。当浸没液体的弯液面17沿着上表面60朝向衬底w移动时会发生这种分裂。在衬底台wt相对于液体限制结构ih移动期间，弯液面17的相关部分处于浸没空间11的后边缘处。期望本发明的实施例能够减小浸没液体的液滴12沉积在衬底w上的可能性。浸没液体的损失的全部量会减少。然而，对于整个上表面60来说，不需要被配置使得弯液面17不稳定。如在下面详细解释的，在替换实施例中，上表面60的一部分被配置使得弯液面17稳定。通常地，上表面60的至少一部分被配置成改变弯液面17的稳定性，尤其以受控的方式。
在图5中，上表面60的、被配置使得弯液面17不稳定的部分61对应于包含加号(“+”)和减号(“-”)的部分61。加号和减号指示上表面60上、相对于浸没液体具有不同接触角的区域。邻近减号的加号表示：与对应于减号的区域相比较，上表面60的对应于加号的区域具有较大的接触角(相对于浸没液体)。在对应的模式中，与具有加号的邻近区域的接触角相比，对应于减号的区域具有较小的接触角(相对于浸没液体)。
如在图5中所示，在一实施例中，上表面60被配置使得它的相对于浸没液体的接触角沿着上表面60变化，以便使得弯液面17不稳定。接触角的变化是使弯液面17不稳定而变成更小尺寸的一个手段。弯液面17的分裂是由于高接触角区域62与低接触角区域63之间的界面而导致的。这在图6中示意性地示出。
如在图6中所示，弯液面17与盖环130的上表面60之间的接触线18被扰乱。在平面视图中看，接触线18具有弯曲或者波浪的形式。沿着接触线18的波浪的长度尺度依赖于高接触角区域62与低接触角区域63之间的界面间的长度尺度。
在一实施例中，上表面60被配置使得它的接触角在高值与低值之间交替。然而，没有必要一定是这样的。在一实施例中，上表面60的接触角连续地增大(或替代地，减小)，伴随着接触角的值的不连续阶跃变化。弯液面17的分裂是由于具有不同(但不必一定是交替的)接触角的区域之间的界面而导致的，使得能够通过连续地增加(或替代地，减小)接触角而导致分裂，只要在界面处具有不连续的阶跃变化。
如在图5和图6中所描述的，在一实施例中，高接触角区域62沿盖环130的径向方向邻近低接触角区域63。盖环130的径向方向对应于衬底w的径向方向。盖环130的圆周方向垂直于盖环130的径向方向。
图6示出一实施例，其中一个高接触角区域62沿盖环130的径向方向邻近一个低接触角区域63。然而，高接触角区域62和低接触角区域63沿盖环130的径向方向的数量不是特别受限的。在图6中所示的实施例中，示出的上表面60的部分61沿着盖环130的圆周方向具有七个高/低接触角区域62、63。然而，沿盖环130的圆周方向的高/低接触角区域62、63的总数量不是特别受限的。
在一实施例中，上表面上的高接触角区域62之间的间隔为至少50μm，可选地至少100μm。在一实施例中，上表面60上的高接触角区域62之间的间隔为至多5000μm，可选地至多2000μm，可选地至多1000μm，可选地至多500μm，可选地至多200μm。在一实施例中，上表面60上的低接触角区域之间的间隔为至少50μm，可选地至少100μm。在一实施例中，上表面60上的低接触角区域之间的间隔为至多500μm，可选地至多200μm。
在一实施例中，通过改变上表面60的粗糙度来改变接触角。在一实施例中，盖环130具有交替的微尺度粗糙度，以促进流体膜分裂成更小尺度。通过改变表面粗糙度，具有高和低动态接触角的小块会产生。上表面60上的浸没液体的接触角受上表面60偏离理想平滑度的很大影响。例如，大约2μm的形貌的改变会改变动态接触角大约20°。
在一实施例中，在使用光刻设备时，盖环130的上表面60之上的液体限制结构ih的高度可以在大约100μm的范围内。上表面60的微尺度形貌能够被控制以便控制上表面60相对于浸没液体的动态接触角。一般地，上表面60的粗糙度的增大导致上表面60相对于浸没液体的接触角的增大。
在一实施例中，高接触角区域62通过在盖环130的上表面60上加工微结构而被形成。用于在盖环130的上表面60上加工微结构的方法不是特别受限的。作为例子，上表面60可以通过飞秒脉冲激光烧蚀而被加工。加工至上表面60中的微结构的类型不是特别受限的。作为例子，在一实施例中，微结构包括间隔开的柱，这些间隔开的柱可选地可以被波纹图案覆盖。波纹图案包括周期性波纹结构。波纹是表面的形貌中的波浪。在一实施例中，柱之间的间隔是在从大约10μm至大约20μm的范围内。
在一实施例中，低接触角区域63对应于上表面60的、不具有加工出的微结构的区域。在替代实施例中，低接触角区域63可以对应于已经以某种方式被处理、以便减小相对于浸没液体的接触角的区域。
当弯液面17的接触线18从低接触角区域63移动至高接触角区域62时，接触线18的行为类似于接触线从亲水表面移动至疏水表面时的行为。高接触角区域62与低接触角区域63之间的界面用作局部钉扎特征，这导致不稳定的接触线18。
当接触线18沿相反方向(从高接触角区域62向低接触角区域63)移动时，其行为类似于接触线从疏水表面移动至亲水表面时的行为。高接触角区域62与低接触角区域63之间的界面不用作局部钉扎特征并且不会导致不稳定的接触线。
图7至图12描绘了液体限制结构ih经过盖环130的上表面60、经过间隙5并且到衬底w上的移动。图7至图12表示时间顺序。如图7所示，弯液面17的接触线18在盖环130的上表面60上。液体限制结构ih处于从图7中的右边至左边的运动中，即，从盖环130的上表面60朝向衬底w的运动中。
如图7所示，弯液面17(其处于浸没空间11的后边缘处)从液体限制延伸结构ih大致向下且离开衬底w而成角度。这部分地是由于衬底台wt相对于液体限制结构ih的运动。
在图8中，相比于图7中所示的情形，液体限制结构ih已经移动至左边。在图8所描绘的运动中，接触线18已经移动经过盖环130的上表面60，并且已经到达上表面60的、与间隙5邻近且最接近衬底w的边缘。上表面60的这个边缘钉扎弯液面17的接触线18。如图9中所示，当液体限制结构ih继续从盖环130移动离开时，接触线18保持在上表面60的边缘处。
如图10中所示，当液体限制结构ih继续前进移离盖环130时，弯液面17伸长。图11描绘了弯液面17已经伸长很长以使弯液面17在分裂点19处分裂的情形。在这个时间点，弯液面17的接触线18保持钉扎在上表面60的面对衬底w的边缘处。图12描绘了弯液面17在分裂点19处分裂的效果。特别地，当弯液面17分裂时，浸没液体的液滴12沉积在衬底w上。从浸没空间11损失了浸没液体。相反地，根据本发明实施例，使弯液面17不稳定，使得它在分裂之前不会伸长很长。预期本发明的实施例会实现浸没液体损失的减少。
图13描绘了浸没液体的液滴12已经沉积在其中的衬底w的平面图。图13示出在其中液体限制结构ih已经蜿蜒经过衬底w并且经过间隙5几次的曝光操作之后的液滴12的典型分布。如图13所示，液滴12的最高浓度是在衬底w的对角线处。下面参考图14解释其原因。
图14描绘了液体限制结构ih在不同时间点处相对于衬底w和间隙5的各个位置的平面图。特别地，图14是液体限制结构ih横越围绕衬底w的边缘的间隙5时的运动的示意性表示。图14示出液体限制结构ih的横越，这些横越导致浸没空间11的后边缘处的弯液面17在横越期间的时间点处大致平行于间隙5。弯液面17可以不精确地平行于间隙5，尤其因为间隙5本身是围绕衬底w的大致的圆周形。然而，如在图14所示，弯液面17大致平行于间隙5。由此，这些横越有时被称为液体限制结构ih与间隙5之间的平行横越。
在一实施例中，液体限制结构ih与间隙5之间的平行横越发生在衬底w的对角线处，导致如图13中所示的浸没液体的液滴12的分布。图7至图12中示出了浸没液体的液滴12沉积在衬底w上的机制。
在本发明实施例中，对于盖环130的上表面60的接触角来说，不需要通过改变上表面60的粗糙度来改变该接触角。另外地或者替换地，通过改变至少疏液涂层(和/或疏水涂层)和亲液涂层(和/或亲水涂层)中的至少一个至上表面60的预定区域的涂覆来改变上表面60的接触角。
例如，在一实施例中，通过将疏液涂层施加至上表面60的相应区域而形成高接触角区域63。低接触角区域63可对应于上表面60的还没有涂覆疏液涂层的区域。替换地，可以通过将亲液涂层施加至上表面60的相应区域来形成低接触角区域63。当通过涂覆亲液涂层至上表面60的相应区域来形成低接触角区域63时，可以通过涂覆疏液涂层或者仅仅是不涂覆亲液涂层来形成高接触角区域62。
在一实施例中，疏液涂层和亲液涂层中的至少一个的使用与改变上表面60的粗糙度相结合，以便配置上表面60来使得弯液面17不稳定。
当接触线18从亲液涂层移动至疏液涂层(或者没有涂层)时，或者当接触线18从没有涂层的区域移动至疏液涂层时，界面用作局部钉扎特征。当接触线18从疏液涂层移动至亲液涂层(或者没有涂层)时，或者当接触线18从没有涂层的区域移动至亲液涂层时，界面用作不连续跳跃，导致不稳定的接触线。
交替的疏液和亲液小块给出了使弯液面17的流体膜不稳定成更小尺度的手段。更小尺度的流体膜的最终分裂导致从浸没空间11至衬底w上的浸没液体的更少的整体损失。
如在图5和图6中所描绘的，在一实施例中，上表面60被配置使得它的接触角沿着盖环130的圆周方向交替地增大和减小。通过交替设置接触角，弯液面17与上表面60的接触线18在形状上是波浪形的，由此使其不稳定。在一实施例中，上表面60被配置使得它的接触角沿着盖环130的径向方向交替地增大和减小。通过沿着盖环130的径向方向改变接触角，接触线18随着其沿着上表面50移动而遇到具有不同接触角的区域之间的界面。这导致弯液面17的不稳定。
图5描绘了其中上表面60的一部分61包括多个高接触角区域62和多个低接触角区域63的实施例。高接触角区域62具有相对于浸没液体的第一接触角。低接触角区域具有相对于浸没液体的第二接触角。第一接触角大于第二接触角。在一实施例中，第一接触角和第二接触角中的至少一个是上表面60的、当其不被特殊处理以控制其接触角时(即，当没有涂覆涂层或者不进行加工时)的接触角。
在一实施例中，高接触角区域62与低接触角区域63沿着上表面60交替。在一实施例中，高接触角区域62与低接触角区域63沿着盖环130的圆周方向交替。在一实施例中，每个高接触角区域62沿着盖环130的径向方向邻近低接触角区域63中的一个，如图5所示。
图15描绘了根据本发明实施例的衬底台wt的一部分的平面图。图15中所示且以下描述的特征可以与例如图5和图6中示出的特征相结合。替换地，图15中示出的特征可以设置在与图5和图6中示出的特征相分离的实施例中。
在图15所示的实施例中，上表面60的、被配置以使弯液面17不稳定的部分61被配置使得它的形貌沿着上表面60变化，以便使弯液面17不稳定。在图15中，与对应于减号的区域相比较，对应于加号的区域表示较高形貌的区域。与具有加号的区域相比较，对应于减号的区域表示具有较低形貌的区域。轮廓线66是支撑体30的支撑表面31之上的高度的轮廓。如在图15中描绘的，在一实施例中，上表面60的部分61被配置使得它的形貌沿着盖环130的圆周方向重复地呈波浪起伏。
图16和图17描绘了盖环130的形貌的截面图。图16对应于沿图15中的线b-b取的截面。图17是沿图15中的线a-a取的截面视图。由此，图16是凸起的截面，而图17是凹陷的截面。
如在图15中描绘的，在一实施例中，上表面60的部分61包括多个高隆起区域64和多个低隆起区域65。高隆起区域64具有在支撑体30的支撑表面31之上的第一高度。低隆起区域65具有在支撑表面31之上的第二高度。第一高度大于第二高度。
如在图15中描绘的，在一实施例中，高隆起区域64与低隆起区域65沿着盖环130的上表面60交替。在一实施例中，高隆起区域64与低隆起区域65沿着盖环130的圆周方向交替，如在图15中示出的。另外地或者替换地，每个高隆起区域64沿着盖环130的径向方向与低隆起区域65中的一个相邻。
盖环130的变化的形貌导致弯液面17不稳定。弯液面17分裂成较小的流体膜。较小的流体膜的尺度依赖于高隆起区域64与低隆起区域65之间的节距。
在一实施例中，上表面60上的高隆起区域64之间的间隔为至少50μm，可选地至少100μm。在一实施例中，上表面60上的高隆起区域64之间的间隔为至多5000μm，可选地至多2000μm，可选地至多1000μm，可选地至多500μm，可选地至多200μm。在一实施例中，上表面60上的低隆起区域65之间的间隔为至少50μm，可选地至少100μm。在一实施例中，上表面60上的低隆起区域65之间的间隔为至多500μm，可选地至多200μm。
图18描绘了根据替代实施例的衬底台wt的一部分的平面图。如图18中所示，轮廓线66的形状相比于图15中所示的是不同的。在图15中所示的实施例中，盖环130的交替形貌是平滑的，而在图18中所示的实施例中，盖环130的交替形貌是骤变的/尖锐的。
通过设置骤变/尖锐的交替形貌，尖锐的边缘可以用作钉扎特征配置，以钉扎弯液面17的接触线18。骤变/尖锐的交替形貌的设计可以用于控制将弯液面17钉扎在哪里、在哪里使弯液面17分裂释放、弯液面怎样生成流体膜并且怎样导致浸没流体的最终损失。替换地，图15中所示的平滑的交替形貌能减少弯液面17的钉扎。这会增加弯液面17的稳定性，可能导致浸没液体的较少的损失。
以上已经在盖环130的上表面60的一个部分61被以特别方式配置、以便使弯液面17不稳定的情况中描述了本发明。在一实施例中，上表面60的围绕盖环130均匀分布的四个部分61被配置以便使弯液面17不稳定。例如，多个部分61可以均匀分布，以便对应非常有可能发生浸没液体损失的对角线(例如如图13中所示)。在一实施例中，上表面60的、其中盖环130的圆周方向大致平行于弯液面17的边缘的部分61被配置以便使弯液面17不稳定。
在一实施例中，上表面60的、处于被配置用于使弯液面17不稳定的四个部分61之间的部分具有大致恒定的形貌以及相对于浸没液体的大致恒定的接触角。换言之，在一实施例中，上表面60的仅仅四个部分61被配置用于使弯液面17不稳定，而盖环130的中间部分不以这样的方式配置。能够围绕盖环130不连续地设置部分61。在替换实施例中，可以围绕盖环130的上表面60连续地设置用于使弯液面17不稳定的手段。
图19描绘了根据本发明实施例的衬底台wt的一部分的平面图。在图19中所示的实施例中，盖环130的上表面60的形貌仅仅在与衬底台wt的对角线相对应的四个部分61处变化。这通过轮廓线66示出，其中轮廓线66在对角线处呈波浪形，而在其他部分处相对平滑。
不需要将四个部分61配置成使得弯液面17不稳定。在一实施例中，上表面的、被配置用于使弯液面17不稳定的部分61的数量为一个、两个、三个或者多于四个。
图20至图23描绘了根据本发明实施例的衬底台wt的一部分的截面视图。图20至图23表示时间顺序。图20至图23中描绘的以及下面描述的特征可以应用于以上所述的实施例中的任一个。
如在图20中所示，在一实施例中，上表面60的部分61的平均高度朝向衬底w减小。上表面60的高度是支撑体30的支撑表面31之上的高度。如果上表面60的高度朝向衬底w减小，上表面的部分61通常朝向衬底w向下倾斜。这示出在图20中。
在图20中所示的时刻，弯液面17的接触线18在盖环130的上表面60上。在图21中，液体限制结构ih已经朝向衬底w前进。弯液面17的接触线18保持在盖环130的上表面60上。
在图22中，弯液面17在分裂点19处分裂。分裂点19对应于弯液面17与衬底w的角部相接触的位置。因为上表面60的高度低于衬底w的顶部，所以弯液面17与衬底w接触。在接触线18能够被上表面60的、与衬底w邻近的边缘钉扎之前或者之后不久，弯液面17与衬底w的边缘碰撞。由此，没有生成伸展的流体膜，并且弯液面17能够沿着衬底w前进、而不会有流体膜被拉动，否则会导致液滴12沉积在衬底w上。这在图23中示出。
图24描绘了根据本发明的替换实施例的衬底台wt的一部分的截面图。如在图24中描述的，在一实施例中，上表面60的至少一部分被配置以便在沿着上表面60朝向衬底w移动时便于接触线18的钉扎。接触线18在浸没液体的弯液面17与上表面60之间。
通过便于接触线18的钉扎，使得弯液面17更加稳定。结果，容纳在弯液面17正下方的浸没液体的体积被减小。由此，会不期望地沉积在衬底w上的浸没液体的量被减少。由此，浸没液体的损失会被减少。这依照时间顺序示出在图24至图26中。
图25示出了接触线18被阻挡件67(或突出部分)钉扎的时间点。阻挡件67被配置成将接触线18钉扎在弯液面17与上表面60之间。
图26描绘了弯液面17已经被伸长的较晚时刻。在这个时间点，因为阻挡件67钉扎接触线18，所以弯液面17保持稳定。如在图26中示意性示出的，弯液面17的曲率受钉扎和伸长的影响，使得紧挨弯液面17下面的浸没液体的体积被减小。
阻挡件67是被配置成钉扎弯液面17的接触线18的机械特征的例子。可以使用其他机械特征，例如突出部分。
在一实施例中，阻挡件67沿着盖环130的圆周方向延伸。如在图24至图26中所描绘的，在一实施例中，阻挡件67设置在上表面60的、最靠近衬底w的边缘处。阻挡件67位于上表面60的、最靠近衬底w支撑于其上的支撑表面31的周边处。
在一实施例中，阻挡件67是不连续的。在一实施例中，阻挡件67设置在上表面60的、围绕盖环130均匀分布的四个部分处。如以上所解释的，浸没液体的液滴12沉积在衬底上的可能性在衬底w的对角线处是最大的，其中在对角线处弯液面17可以平行于盖环130与衬底w之间的间隙5。通过在上表面60的四个不连续部分处设置阻挡件67，可以将阻挡件67设置在对于减少衬底w上的液滴12的沉积来说最有用的位置处。
然而，不是必须设置阻挡件67或突出部分、以便钉扎接触线18。在一实施例中，上表面60相对于浸没液体是超亲液的，以便将接触线18钉扎在弯液面17与上表面60之间。超亲液意味着：浸没液体在上表面60上基本不形成接触角(几乎零度)。超亲液使得能够将接触线18钉扎在弯液面17与上表面60之间。
在一实施例中，通过涂覆超亲液涂层，将上表面60制成为超亲液。在替换实施例中，例如，通过加工上表面60以使其具有柱体，而将上表面60制成为超亲液。柱体之间的间隔影响上表面60相对于浸没液体的接触角。通过小心地控制柱体之间的间隔，上表面60可以被制成为是超亲液的。
在一实施例中，上表面60在上表面60的、围绕盖环130均匀分布的四个部分处是超亲液的，而在所述四个部分之间是较弱亲液的。在替换实施例中，上表面60围绕盖环130的圆周方向连续超亲液。
在使用光刻设备时，光刻设备的表面可以随着时间的流逝而逐渐变得更亲液。这是由于施加至表面的duv辐射。另外地，表面至浸没液体的曝光可以使得表面更加亲液。然而，亲液性随着时间的变化是难以控制的。如果上表面60是超亲液的，上表面60在光刻设备的使用期间将不会变得较弱亲液。由此，超亲液性在光刻设备的使用寿命期间能够持续便于弯液面17的钉扎。
在一实施例中，盖环130的上表面60设置有多个钉扎特征。阻挡件67是钉扎特征的例子。在一实施例中，多个钉扎特征沿着周向或者径向交替。
图27至图29描绘了其中上表面60低于衬底w的顶部的替换实施例。相应地，如以时间顺序在图27至图29中示出的，弯液面17可以在较早的阶段分裂，从而减少弯液面17正下方的浸没液体的量。由此，通过在上表面60与衬底w的顶部之间设置阶跃变化，能够减少衬底w上的浸没液体损失。通过设置较厚的衬底w，使得上表面60低于衬底w的顶部表面。替换地，通过被配置成沿z方向致动上表面60的致动器(未示出)，盖环130的上表面60可以被降低。
尽管在本文中具体地参考了光刻设备在ic制造中的应用，但应该理解的是，本文中描述的光刻设备可以具有其它应用，例如制造集成光学系统、磁畴储存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。本领域技术人员将会认识到，在这些可替代应用的情形中，可以认为本文中对术语“晶片”或“管芯”的任何使用都分别与更加上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底w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)、量测工具和/或检查工具中。在可应用的情况下，可以将所公开的内容应用于这种和其它衬底处理工具。另外，所述衬底w可以被处理一次以上，例如为了产生多层ic，使得本文中使用的术语“衬底”也可以表示已经包含了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，所述电磁辐射包括紫外(uv)辐射(例如具有等于或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和极紫外(euv)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)，以及粒子束(诸如离子束或电子束)。
在上下文允许的情况下，术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或其组合，所述光学部件包括折射式、反射式、磁性、电磁性和静电光学部件。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，但应该理解的是，本发明可以以与上述不同的方式实施。以上的描述意图是说明性的，而不是限制性的。因此，对本领域的技术人员而言清楚的是，在不背离下面阐述的权利要求书的范围的情况下，可以对所描述的发明进行修改。