流体处理结构、光刻设备和器件制造方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年12月19日提交的ep申请14199085.3的优先权，该申请以全文引用的方式并入到本文中。

本发明关于一种流体处理结构、一种光刻设备和一种用于使用光刻设备制造器件的方法。

背景技术：

光刻设备为将所希望的图案施加至衬底上(通常至衬底的目标部分上)的机器。光刻设备可用于(例如)集成电路的制造中。

已提出在光刻投影设备中将衬底浸没于具有相对高折射率的液体(例如，水)中，以便填充投影系统ps的最终元件与衬底之间的空间。在实施例中，液体为蒸馏水，但可使用另一种液体。将参考液体来描述本发明的实施例。然而，另一种流体可以是合适的，特别是润湿流体、不可压缩的流体和/或具有折射率高于空气的折射率(理想地，高于水的折射率)的流体。排除气体的流体是特别合乎需要的。这种情形的要点在于能实现较小特征的成像，这是因为曝光辐射在液体中将具有较短波长。(液体的作用也可被视为增加系统的有效数值孔径(na)并且也增加聚焦深度)。已提议其它浸没液体，包括其中悬浮有固体粒子(例如，石英)的水，或悬浮有纳米粒子(例如，最大尺寸高达10nm的粒子)的液体。悬浮粒子可具有或可不具有与悬浮有所述悬浮粒子的液体相似或相同的折射率。可能合适的其它液体包括烃，诸如，芳香族烃、氟代烃和/或水溶液。

将衬底、或衬底和衬底台浸没于液体浴中(参见(例如)美国专利第4,509,852号)意味着存在必须在扫描曝光期间被加速的较大液体主体。这需要额外或更多大功率的马达，并且液体中的湍流可导致不被期望的和不可预知的作用。

在浸没设备中，浸没流体由浸没系统、装置、结构或设备处理。在实施例中，浸没系统可供应浸没流体并且可被称作流体供应系统。在实施例中，浸没系统可至少部分限制浸没流体，并且可被称作流体限制系统。在实施例中，浸没系统可提供对浸没流体的阻挡件并且因此被称作阻挡构件，诸如流体限制结构。在实施例中，浸没系统建立或使用气流(例如)以帮助控制浸没流体的流量和/或位置。气流可形成用以限制浸没流体的密封件，因此，浸没系统可包括提供气流的流体处理结构，该流体处理结构可被称作密封构件。在实施例中，将浸没液体用作浸没流体。在所述情况下，浸没系统可以是液体处理系统。

技术实现要素：

如果浸没液体由浸没系统限制到投影系统下方的表面上的局部区域，那么弯液面在浸没系统与表面之间延伸。如果弯液面与表面上的液滴碰撞，那么这可能导致浸没液体中夹杂气泡。由于各种原因，例如由于从浸没系统的泄漏，液滴可能存在于表面上。浸没液体中的气泡可例如通过在衬底成像期间干扰投影束而引起成像误差。

期望例如提供至少减少气泡夹杂的可能性的光刻设备。

在本发明中，提供一种包括流体处理结构的浸没系统，流体处理结构被配置成将浸没流体容纳到流体处理结构外部的区域，流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；和至少一个气体供应开口，在相对于该空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上；并且浸没系统还包括气体供应系统，该气体供应系统被配置成通过至少一个气刀开口和至少一个气体供应开口供应基本上纯的co2气体，以便在邻近该空间处和在该空间的径向外侧提供基本上纯的co2气体的氛围(或环境)。

在本发明中，提供一种器件制造方法，包括经由浸没流体将辐射投影束投影到包括浸没系统的光刻设备中的衬底上，其中浸没系统包括流体处理结构，该流体处理结构被配置成将浸没流体容纳到流体处理结构外部的区域，流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；和至少一个气体供应开口，在相对于该空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上；并且该方法包括通过至少一个气刀开口和至少一个气体供应开口供应基本上纯的co2气体，以便在邻近该空间处和在该空间的径向外侧提供基本上纯的co2气体的氛围。

在本发明中，提供一种包括浸没系统的光刻设备，该浸没系统包括流体处理结构，该流体处理结构被配置成将浸没流体容纳到流体处理结构外部的区域，该流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；和至少一个气体供应开口，在相对于该空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上；并且浸没系统还包括气体供应系统，该气体供应系统被配置成通过至少一个气刀开口和至少一个气体供应开口供应基本上纯的co2气体，以便在邻近该空间处和在该空间的径向外侧提供基本上纯的co2气体的氛围。

在本发明中，提供一种浸没系统，该浸没系统包括流体处理结构，该流体处理结构被配置成将浸没流体容纳到一区域，该流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；至少一个气体供应开口，在相对于该空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上；以及气体供应系统，被配置成通过至少一个气刀开口和至少一个气体供应开口供应气体，其中气体以比气体离开至少一个气体供应开口的气体速度更高的气体速度离开至少一个气刀开口。

在本发明中，提供一种器件制造方法，包括经由浸没流体将辐射投影束投影至包括浸没系统的光刻设备中的衬底上，其中浸没系统包括流体处理结构，该流体处理结构被配置成将浸没流体容纳到流体处理结构外部的区域，流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；和至少一个气体供应开口，在对于空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上；并且该方法包括通过至少一个气刀开口和至少一个气体供应开口供应气体，其中气体以比气体离开至少一个气体供应开口的气体速度更高的气体速度离开至少一个气刀开口。

在本发明中，提供一种包括浸没系统的光刻设备，该浸没系统包括流体处理结构，该流体处理结构被配置成将浸没流体容纳到流体处理结构外部的区域，流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；和至少一个气体供应开口，在相对于空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上；并且浸没系统还包括气体供应系统，该气体供应系统被配置成通过至少一个气刀开口和至少一个气体供应开口供应气体，其中气体以比气体离开至少一个气体供应开口的气体速度更高的气体速度离开至少一个气刀开口。

在本发明中，提供一种流体处理结构，被配置成将浸没流体容纳到一区域，流体处理结构在空间的边界处具有：至少一个气刀开口，在从该空间沿径向向外的方向上；和至少一个气体供应开口，在相对于空间从至少一个气刀开口沿径向向外的方向上，其中至少一个气体供应开口包括网孔。

附图说明

现将参考随附示意图而仅通过举例说明来描述本发明的实施例，在示意图中，对应附图标记表示对应部件，并且在附图中：

图1描绘根据本发明的实施例的光刻设备；

图2和图3描绘用于光刻投影设备中的浸没系统；

图4以截面图描绘用于光刻投影设备中的另一浸没系统；

图5以平面图描绘用于光刻投影设备中的浸没系统；

图6以平面图描绘用于光刻投影设备中的浸没系统；

图7以截面图示出作用于表面上的液滴上产生特定接触角的力；

图8为临界扫描速度与浸没液体的ph值的曲线图；

图9以截面图描绘用于光刻投影设备中的另一浸没系统；

图10以截面图描绘用于光刻设备中的浸没系统；

图11以截面图描绘用于光刻设备中的浸没系统；

图12以截面图描绘用于光刻设备中的浸没系统；

图13以截面图描绘用于光刻设备中的浸没系统。

具体实施方式

图1示意性地描绘根据本发明的实施例的光刻设备。光刻设备包括：

-照射器(另外被称作照射系统)il，被配置成调节投影束b，该投影束b为辐射束(例如，uv辐射、duv辐射或任何其它合适的辐射)；

-支撑结构(例如，掩模支撑结构/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被配置成根据特定的参数而精确地定位图案形成装置ma；

-支撑台，例如，支撑一个或多个传感器的传感器台，和/或衬底台(例如，晶片台)wt或“衬底支撑件”，被构造成保持连接到第二定位装置pw的衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的衬底)w，该第二定位装置pw被配置成根据特定的参数而精确地定位衬底w；以及

-投影系统(例如，折射投影透镜系统)ps，配置成通过图案形成装置ma将赋予至投影束b的图案投影至衬底w的目标部分c(例如，包括一个或多个管芯)上。

照射器il可包括用于引导、成形或控制辐射的各种类型的光学部件，诸如，折射、反射、磁性、电磁、静电或其它类型的光学部件，或其任何组合。

支撑结构mt支撑(即，承载)图案形成装置ma的重量。支撑结构mt以取决于图案形成装置ma的定向、光刻设备的设计以及其它条件(诸如例如图案形成装置ma是否保持于真空环境中)的方式来保持图案形成装置ma。支撑结构mt可使用机械、真空、静电或其它夹持技术来保持图案形成装置ma。支撑结构mt可以是(例如)框架或台，其可根据需要为固定或可移动的。支撑结构mt可确保图案形成装置ma(例如)相对于投影系统ps处于所希望的位置。可认为本文使用的任何术语“掩模版”或“掩模”都与更上位的术语“图案形成装置”同义。

本文所使用的术语“图案形成装置”应被宽泛地解释为指可用以在投影束b的横截面中赋予投影束b图案以便在衬底w的目标部分c中产生图案的任何装置。应注意，例如，如果赋予给投影束b的图案包括相移特征或所谓的辅助特征，那么图案可以不精确地对应于衬底w的目标部分c中的所希望的图案。一般而言，赋予给投影束b的图案将对应于目标部分c中产生的器件(诸如，集成电路)中的特定功能层。

图案形成装置ma可以是透射的或反射的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程lcd面板。掩模在光刻术中为熟知的，并且包括诸如二元、交替相移和衰减相移的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例使用小反射镜的矩阵布置，小反射镜中的每一个可独立地倾斜，以便在不同方向上反射入射辐射束(例如，投影束b)。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的投影束b中赋予图案。

本文所使用的术语“投影系统”应被宽泛地解释为涵盖适于所使用的曝光辐射或适于诸如浸没液体的使用或真空的使用的其它因素的任何类型的投影系统ps，包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学系统，或其任何组合。可认为本文中使用的任何术语“投影透镜”都与更上位的术语“投影系统”同义。

如此处所描绘的，光刻设备是透射类型(例如，采用透射性掩模)。替代地，光刻设备可以是反射类型(例如，采用如上文所提及的类型的可编程反射镜阵列，或采用反射性掩模)。

光刻设备可包括测量台(图1中未描绘)，该测量台被布置成保持测量仪器，诸如测量投影系统ps的性质的传感器。在实施例中，测量台并未被配置成保持衬底w。光刻设备可以是具有两个(双平台)或两个以上台(或平台或支撑件)(例如两个或两个以上衬底台wt，或一个或多个衬底台wt和一个或多个传感器或测量台的组合)的类型。在这样的“多平台”机器中，可并行地使用多个平台，或可在一个或多个台上进行预备步骤，同时将一个或多个其它平台用于曝光。光刻设备可具有两个或两个以上图案形成装置台(或平台或支撑件)，例如，两个或两个以上的支撑结构mt，其可以与衬底台wt、传感器台和测量台相似的方式并行地使用。

参考图1，照射器il从辐射源so接收投影束b。例如，当源so为准分子激光器时，源so和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，不将源so认为是形成光刻设备的部分，并且投影束b借助于包括(例如)合适定向反射镜和/或束扩展器的束递送系统bd而从源so传递至照射器il。在其它情况下，例如，当源so为汞灯时，源so可以是光刻设备的组成部分。源so和照射器il连同束递送系统bd(如果需要而设置的话)可被称作辐射系统。

照射器il可包括被配置成调整投影束b的角强度分布的调整器ad。一般而言，可调整照射器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(通常分别称作σ-外部和σ-内部)。另外，照射器il可包括各种其它部件，诸如，积光器in和聚光器co。照射器il可用以调节投影束b，以在其横截面中具有所需均匀性和强度分布。类似于源so，照射器il可被认为或可不被认为构成光刻设备的部分。例如，照射器il可以是光刻设备的组成部分，或可以是与光刻设备分立的实体。在后一情况下，光刻设备可被配置成允许照射器il安装于其上。可选地，照射器il可拆卸并且可单独提供(例如，由光刻设备制造商或另一供货商提供)。

投影束b入射于图案形成装置(例如，掩模)ma上并且由图案形成装置ma图案化，该图案形成装置ma保持于支撑结构(例如，掩模台)mt上。在已经过图案形成装置ma后，投影束b穿过投影系统ps，该投影系统ps将投影束b聚焦至衬底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，干涉装置、线性编码器或电容式传感器)，衬底台wt可准确地移动，(例如)以便在投影束b的路径中定位不同目标部分c。类似地，第一定位装置pm和另一位置传感器(其未在图1中明确地描绘)可用以(例如)在从掩模库机械获取之后或在扫描期间，相对于投影束b的路径来准确地定位图案形成装置ma。

一般而言，可借助于都形成第一定位装置pm的部分的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精细定位)来实现支撑结构mt的移动。类似地，可使用都形成第二定位装置pw的部分的长冲程模块和短冲程模块来实现衬底台wt的移动。长冲程模块被布置成以有限精度在长的范围上移动短冲程模块。短冲程模块被布置成以高精度相对于长冲程模块在短的范围上移动支撑结构mt和/或衬底台wt。在步进器(与扫描器相反)的情况下，支撑结构mt可以仅连接到短冲程致动器，或可以是固定的。

图案形成装置ma和衬底w可使用掩模对准标记m1、m2和衬底对准标记pi、p2来对准。虽然衬底对准标记pi、p2如图所示地占用专用目标部分，但它们可位于目标部分c之间的空间中。位于目标部分c之间的空间中的标记被称为划线对准标记。类似地，在多于一个管芯提供于图案形成装置ma上的情形中，掩模对准标记m1、m2可位于管芯之间。

所描绘的光刻设备可用于在以下使用模式中的至少一个模式中曝光衬底w：

1.在步进模式中，在将赋予投影束b的整个图案一次性投影至目标部分c上时，使支撑结构mt和衬底台wt保持基本上静止(即，单次静态曝光)。衬底台wt接着在x方向和/或y方向(即，步进方向)上移位，以使得可曝光不同的目标部分c。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制单次静态曝光中所成像的目标部分c的大小。

2.在扫描模式中，在将赋予投影束b的图案投影至目标部分c上时，同步地扫描支撑结构mt和衬底台wt(即，单次动态曝光)。可利用投影系统ps的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台wt相对于支撑结构mt的速度和方向。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制单次动态曝光中的目标部分c的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定目标部分c的高度(在扫描方向上)。

3.在另一模式中，在将赋予投影束b的图案投影至目标部分c上时，使保持可编程图案形成装置的支撑结构mt保持基本上静止，并且移动或扫描衬底台wt。在这种模式中，脉冲式辐射源通常用作源so，并且可编程图案形成装置根据需要在衬底台wt的每一移动后或在扫描期间在连续辐射脉冲之间更新。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，如上文所提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术。

也可采用对上文所描述的使用模式的组合和/或变化或完全不同的使用模式。

尽管可在本发明中具体地参考光刻设备在集成电路制造中的使用，但应理解，本发明所描述的光刻设备可具有制造包括微米尺度或甚至纳米尺度特征的部件的其它应用，诸如，制造集成式光学系统、用于磁畴存储器的引导和侦测图案、平板显示器、液晶显示器(lcd)、薄膜磁头等。

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分成三大类的浸没系统。它们包括浴型布置、局部浸没系统和全润湿浸没系统。

在浴型布置中，基本上将衬底w的全部和可选地衬底台wt的部分浸没于液体浴中。

局部浸没系统使用液体供应系统，其中液体仅提供到衬底w的局部区域。由液体填充的区域在平面图中比衬底w的顶表面小，并且当衬底w在该区域下方移动时，所示由液体填充的区域相对于投影系统ps保持基本上静止。图2至图6和图9至图13示出了可用作这种液体供应系统的不同浸没系统。可以设置弯液面控制特征以将液体密封至局部区域。已经提出的布置这种弯液面控制特征的一个方式在pct专利申请公开第wo99/49504号中公开。弯液面控制特征可以是弯液面钉扎特征。

在全润湿布置中，液体是不受限制的。衬底w的整个顶表面和衬底台wt的全部或部分覆盖于浸没液体中。覆盖至少衬底w的液体的深度很小。液体可以是衬底w上的液体膜，诸如，薄膜。浸没液体可供应到投影系统ps和面向投影系统ps的面对表面(这样面对表面可以是衬底w和/或衬底台wt的表面)的区域或在投影系统ps和面对表面的区域内供应液体。图2或图3的液体供应装置中的任一者也可用于这种液体供应系统中。然而，弯液面控制特征是不存在的、未启动的、不如正常那样有效，或以其它方式对于将液体仅密封至局部区域是无效的。

图2示意性地描绘具有流体处理结构12(其也可被称作液体限制结构)的浸没系统(其可另外被称作局部液体供应系统或流体处理系统)，流体处理结构12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11的边界的至少一部分延伸。(请注意，除非另外明确陈述，否则在下文中对衬底w的表面的提及另外地或替代地也指衬底台wt的表面)。在实施例中，密封件在流体处理结构12与衬底w的表面之间形成并且其可以是诸如气体密封件16的非接触式密封件(具有气体密封件的这种系统在欧洲专利申请公开第ep-a-1,420,298号中公开)。密封件可由弯液面控制特征提供。

流体处理结构12在投影系统ps的最终元件与衬底w之间的空间11中至少部分地容纳液体。由定位于投影系统ps的最终元件下方并且包围投影系统ps的最终元件的流体处理结构12至少部分地形成空间11。通过开口13将液体带入至在投影系统ps下方并且在流体处理结构12内的空间11中。可通过开口13移除液体。液体是通过开口13进入到空间11还是从空间11移除依赖于衬底w和衬底台wt的移动方向。

可由气体密封件16将液体容纳于空间11中，该气体密封件在使用期间形成于流体处理结构12的底部与衬底w的表面之间。气体密封件16中的气体是在负压下经由入口15而提供到流体处理结构12与衬底w之间的间隙。经由与出口14相关联的通道来提取气体。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存在限制液体的向内的高速气流。气体对在流体处理结构12与衬底w之间的液体的力使液体容纳在空间11中。这种系统在美国专利申请公开第us2004-0207824号中公开，该公开以全文引用的方式并入到本文中。

图3为描绘根据实施例的另一浸没系统的侧视横截面视图。图3中所示出并且在下文所描述的布置可应用于上文所描述并且图1中所示出的光刻设备。液体供应系统设置有流体处理结构12，该流体处理结构12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11的边界的至少一部分延伸。(请注意，除非另有明确陈述，否则在下文中对衬底w的表面的提及另外地或替代地也指衬底台wt的表面)。

流体处理结构12至少部分在投影系统ps的最终元件与衬底w之间的空间11中容纳液体。由定位于投影系统ps的最终元件下方和包围投影系统ps的最终元件的流体处理结构12至少部分地形成空间11。在实施例中，流体处理结构12包括主体构件53和多孔构件83。多孔构件83为板状并且具有多个孔(即，开口或孔隙)。在实施例中，多孔构件83为网状物板，其中在网状物中形成许多小孔84。这种系统公开于美国专利申请公开第us2010/0045949a1号，该申请公开以全文引用的方式并入本文中。

主体构件53包括：供应端口72，其能够将液体供应到空间11；和回收端口73，其能够从空间11回收液体。供应端口72经由通路74连接到液体供应设备75。液体供应设备75能够将液体供应到供应端口72。将从液体供应设备75进给或提供的液体经由相对应的通路74而供应到供应端口72中的每一个。供应端口72在光学路径的附近设置于主体构件53的面对光学路径的规定位置处。回收端口73能够从空间11回收液体。回收端口73经由通路79连接到液体回收设备80。液体回收设备80包括真空系统并且能够通过回收端口73吸入液体来回收液体。液体回收设备80经由通路29回收经由回收端口23回收的液体lq。多孔构件83设置于回收端口73中。

在实施例中，为了用投影系统ps和一侧上的流体处理结构12以及另一侧上的衬底w之间的液体形成空间11，将液体从供应端口72供应到空间11，并且将液体处理结构12中的回收腔室81中的压力调整到负压以便经由多孔构件83的孔84(即，回收端口73)来回收液体。执行使用供应端口72的液体供应操作和使用多孔构件83的液体回收操作在投影系统ps和一侧上的流体处理结构12与另一侧上的衬底w之间形成空间11。

图4示出为浸没系统(诸如液体供应系统)的部分的流体处理结构12。流体处理结构12围绕投影系统ps的最终元件的周边(例如，圆周)而延伸。流体处理结构12被配置成将浸没流体容纳到一区域。该区域可在流体处理结构12的外部。该区域可在投影系统ps的最终元件与衬底w和/或衬底台wt之间。流体处理结构12可包括用来容纳浸没流体的至少一个弯液面控制特征。

部分地限定空间11的表面中的多个开口20将液体提供到空间11。在进入空间11之前，液体分别经由相应的腔室24和26分别穿过侧壁28和22中的开口29和20。

在流体处理结构12的底部与面对表面(例如，衬底w的顶表面，或衬底台wt的顶表面或两者)之间提供密封件。面对表面为面向流体处理结构12的底部的表面。在图4中，流体处理结构12被配置成提供非接触式密封件并且由几个部件组成。在投影系统ps的光轴径向外侧，提供延伸到空间11中的(可选)流动控制板51。控制板51可具有允许液体通过它的开口55；如果控制板51在z方向(例如，平行于投影系统ps的光轴)上移位，那么开口55可以是有益的。在流体处理结构12的底表面上的流动控制板51的径向外侧，开口180可以面向该面对表面(例如，与之相对)。开口180可在朝向面对表面的方向上提供液体。在成像期间，这可用于通过用液体填充衬底w与衬底台wt之间的间隙而防止浸没液体中形成气泡。

提取器组件70可在开口180的径向外侧以从流体处理结构12与面对表面之间提取液体。提取器组件70可作为单相提取器或作为双相提取器进行操作。提取器组件70用作弯液面控制特征。

提取器组件70的径向外侧为气刀。如图4中所描绘，至少一个气刀开口210可设置在从提取器组件70沿径向向外的方向上以提供气刀。气刀开口210可基本上平行于提取器组件70的边缘。在实施例中，气刀开口210可以是沿着提取器组件70的边缘设置的一系列的分离的孔口。在使用时，气刀开口210连接到过压并且形成包围由提取器组件70形成的弯液面控制特征的气刀。气刀开口210可邻近弯液面控制特征并且在平面图中相对于空间11在径向向外的方向上。在以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请公开第us2006-0158627号中详细地公开了提取器组件70和气刀的布置。

在实施例中，提取器组件70为单相提取器，其可包括液体移除装置、提取器或入口，诸如在以全文引用的方式并入本文中的美国专利申请公开第us2006-0038968号中公开的提取器。在实施例中，弯液面控制特征包括微筛。在实施例中，提取器组件70包括覆盖于多孔材料111中的入口，多孔材料111用于将液体与气体分离以实现单液相液体提取。多孔材料111也可以是微筛。腔室121中的负压选择为使得形成于多孔材料111的孔中的弯液面防止周围气体被吸入到提取器组件70的腔室121中。然而，当多孔材料111的表面与液体接触时，不存在限制流动的弯液面，并且液体可自由地流动到提取器组件70的腔室121中。

虽然图4中未具体地说明，但流体处理结构12可具有用以处理液体液位变化的布置。这使得在投影系统ps与流体处理结构12之间积聚的液体可以被处置并且不会逸出来。处置这种液体的一个方式为在流体处理结构12的至少部分上提供疏液(例如，疏水性)涂层。

具有流体处理结构12的另一局部浸没系统利用气体拖曳原理。所谓的气体拖曳原理已在(例如)美国专利申请公开第us2008-0212046、us2009-0279060和us2009-0279062号中描述。在所述局部浸没系统中，提取孔布置成可理想地具有拐角的形状。提取孔可用于提供双相提取器。拐角可与优选的移动方向(诸如，步进方向或扫描方向)对准。对于在优选方向上的给定速度，与两个开口被垂直于优选方向对准的情况相比较，这减小对流体处理结构12的表面中的两个开口之间的弯液面上的力。然而，本发明的实施例可应用于流体处理结构12，该流体处理结构12在平面中具有任何形状，或具有诸如以任何形状布置的出口的部件。非限制性列表中的这种形状可包括诸如圆形的椭圆形、诸如矩形方形(例如，正方形)的直线围成的形状，或诸如菱形的平行四边形或具有四个以上角的有角形状(诸如四个或四个以上角的星形)，(例如)如图5中所描绘。

图5示意性地并且以平面图示出包括流体处理结构12的浸没系统的弯液面控制特征，该流体处理结构可具有使用气体拖曳原理的出口和可与本发明的实施例相关。示出弯液面控制特征的特征，这些特征可(例如)替换由气体密封件16描绘、由图2中的入口15和出口14或至少图4中示出的提取器组件70提供的弯液面控制特征。图5的弯液面控制特征为提取器的形式，例如，双相提取器。弯液面控制特征包括多个分离的开口50。每一开口50示出为圆形，但这种情形不是必须的。实际上，这种形状并非必需的并且开口50中的一个或多个可以选自下列中的一个或多个：圆形、椭圆、由直线围成的形状(例如，正方形或矩形)、三角形等，并且一个或多个开口可以是细长的。

在开口50的径向内侧可能不存在弯液面控制特征。弯液面被用进入开口50中的气流引起的拖曳力钉扎于开口50之间。大于约15m/s(理想地，约20m/s)的气体拖曳速度是足够的。可以减少液体的从衬底w的蒸发量，因此减少液体喷溅以及热膨胀/收缩效应。

流体处理结构的底部的各种几何形状是可能的。例如，2009年5月26日申请的美国专利申请公开第us2004-0207824号或美国专利申请第us61/181,158号中公开的结构中的任何结构可用于本发明的实施例中。

如图5中可看出，相对于空间11，至少一个气刀开口210可设置在开口50外部以提供气刀。气刀开口210可基本上与连接弯液面控制特征的开口50的线平行。在实施例中，气刀开口210可以是沿着形状的一侧54没置的一系列分离的孔口。在使用时，气刀开口210连接到过压并且形成包围由开口50形成的弯液面控制特征的气刀(等同于由图4中的气刀开口210提供的气刀)。气刀开口210可邻近于弯液面控制特征并且在平面图中相对于空间11在径向向外的方向上。

在本发明的实施例中的气刀用于减小面对表面(诸如衬底w或衬底台wt)上留下的任何液体膜的厚度。气刀帮助确保液体膜不破裂为液滴，而是液体朝向开口50驱动并且被提取。在实施例中，气刀操作以防止形成膜。为了实现此目的，需要气刀的中心线与弯液面控制开口50的中心线之间的距离在1.5mm至4mm的范围内，理想地在2mm至3mm的范围。气刀被布置所沿着的线通常遵循开口50的线，以使得开口50中的邻近开口与气刀开口210之间的距离在前述范围内。理想地，气刀开口210被布置所沿着的线与开口50的线平行。需要维持开口50中的邻近开口与气刀开口210之间恒定的间隔。在实施例中，沿着气刀的每一中心线的长度，这是需要的。在实施例中，恒定间隔可在有角形状的更多角中的一个角的区域中。

参考图2至图5，诸如上文所描述的那些局部浸没系统可能遭受气泡夹杂到空间11内。可以看出，弯液面320在流体处理结构12与流体处理结构12下方的面对表面(例如，衬底w的顶表面)之间延伸。图2和图4中所示出的这个弯液面320限定空间11的边缘。当弯液面320和液滴(例如，已从空间11逸出来的液体液滴)在表面上碰撞时，气泡可夹杂至空间11中。气泡夹杂到空间11中可能是不利的，这是因为气泡可能引起成像误差。

存在液滴更可能留在表面上的某些情形。例如，当浸没系统(并且特别地，流体处理结构12)位于衬底w的边缘上方时，在浸没系统/流体处理结构12与衬底w之间存在相对移动时，液滴可留在表面上。在另一示例中，当浸没系统(并且特别地，流体处理结构12)位于面向流体处理结构12的面对表面的高度上的台阶变化上时，并且当流体处理结构12与面对表面之间存在相对移动时，可能留下液滴。在另一示例中，(例如)当弯液面例如因超出面对表面的临界扫描速度而变得不稳定时，由于流体处理结构12与面对表面之间的相对速度过高，可能留下液滴。气泡可夹杂到在流体处理结构12与投影系统ps之间延伸的图2和图4中所示出的弯液面400处的空间11中。此处，可由从沿流体处理结构12的径向向内的面对表面上的液体入口(例如，图2中的入口13和图4中的入口20)供应的且夹带来自从投影系统ps与流体处理结构12之间的气体的液体而产生气泡。

处理气泡夹杂的难题的多种方式集中在改善流体处理结构12的限制性质。例如，已降低流体处理结构12与面对表面之间的相对速度以避免液体溢出。

极小的气泡可在其到达空间11的曝光区域之前溶解于浸没液体中。本发明的实施例使用溶解速度依赖于被捕获的气体的类型和浸没液体性质的事实。

二氧化碳气体的气泡通常比空气气泡溶解地快。具有溶解度大于氮的溶解度五十五(55)倍和扩散率为氮的扩散率的0.86倍的co2的气泡将通常在比溶解相同大小的氮气气泡的时间短三十七(37)倍的时间内溶解。邻近弯液面320或400供应co2意味着与使用具有较低扩散率的其它气体的情况相比，co2气体的气泡将更快地溶解到浸没液体中。因此，在本发明中使用co2将减少成像缺陷的数量，由此允许较高的生产量(例如，相对于流体处理结构12的衬底w的较高速度)和较低缺陷率。

因此，本发明可提供将基本上纯的co2气体供应到邻近空间11的区域(例如，至一容积，或朝向区域)的气刀。特别地，提供co2气体以使得其存在于邻近弯液面320的区域中，弯液面320在面对表面(例如，在衬底w或衬底台wt上)与流体处理结构12之间延伸。

二氧化碳是期望的，因为其容易获得并且可用于浸没系统中以用于其它目的。二氧化碳在20℃和1atm总压力下在水中的溶解度为1.69×10^-3kg/kg或37×10^-3mol/kg。其它气体可具有一种或更多种缺点，例如，其它气体可与浸没光刻设备中的部件反应和/或可能是有毒的并且因此可能比二氧化碳更难以处理和是不理想的。

通过使用气态co2，可以减少与弯液面320和液体液滴碰撞相关联的问题。300微米的液滴通常将产生直径30微米的气泡(即，尺寸的十分之一)。这种二氧化碳气泡通常将在到达曝光区域之前溶解于浸没液体中，这可使得液滴所引起的问题不太明显。因此，浸没系统可对与从空间11逸出来的浸没液体的相互作用更具耐受性。

二氧化碳气体也通过至少一个气体供应开口220提供。气体供应开口220在气刀开口210(以及弯液面控制特征，诸如图4中的提取器70或图5中的出口50)的径向外侧，即，在平面图中相对于空间11沿径向向外的方向上。至少一个气体供应开口220可邻近至少一个气刀开口210，如图4、图5、图6、图10、图11、图12和图13中所描绘。

提供用于提供基本上纯co2气体的气刀开口210和用于提供基本上纯的co2气体的气体供应开口220意味着基本上纯的co2氛围可提供在邻近空间11处和在空间11的径向外侧。邻近空间11和在空间11径向外侧的氛围不包含不像co2气体那样易于溶解的大量气体。

在本文所描述的本发明中，基本上纯的co2气体氛围围绕浸没液体的弯液面320形成，以使得co2气体到浸没液体中的任何夹杂产生在浸没液体中溶解的气体夹杂。在一实施例中，基本上纯的co2气体的氛围为至少90％的co2气体。在一实施例中，基本上纯的co2气体的氛围为至少95％的co2气体。在一实施例中，基本上纯的co2气体的氛围为至少99％的co2气体。在一实施例中，基本上纯的co2气体的氛围为至少99.5％的co2气体。在一实施例中，基本上纯的co2气体的氛围为至少99.9％的co2气体。优选地，基本上纯的co2气体氛围具有与可实现的一样高的co2气体含量。

在光刻设备中提供二氧化碳气体的困难在于一些部件(例如，衬底台wt的位置测量系统的部件)在二氧化碳氛围中有损于性能。在本发明中，确保纯二氧化碳环境在扫描期间出现在弯液面320附近。为了实现此目的，(例如)在图5的实施例中可能需要离开气刀开口210和气体供应开口220的二氧化碳的流动速率大于通过开口50提取的co2量。这可导致从流体处理结构12下方泄漏出来到机器的环境中并且尤其朝向衬底台wt的位置测量系统的部件的二氧化碳过量。

在本发明的一实施例中，为了确保过量二氧化碳不从流体处理结构12下方泄漏，在一个或多个弯液面控制特征、如图6中所描绘的气刀开口210和气体供应开口220的径向外侧提供至少一个气体回收开口61。气体回收开口61可设置于实施例中的任一实施例。气体回收开口61可包括双相提取器。作为示例，双相提取器可具有大约40至80nl/min的提取流动速率，然而这可依赖于设备而变化。以此方式，仍可在弯液面控制特征的径向外侧提供二氧化碳的环境，由此减少气泡到空间11的夹杂。而且，可减少或防止光刻设备部件可能的污染或中断光刻设备部件的运行。

邻近弯液面320提供基本上纯的二氧化碳氛围的优点为二氧化碳之后可在弯液面控制特征的开口50下方的弯液面320处溶解于浸没液体中。这引起弯液面320处的浸没液体变得略微酸性(ph值减小)。如果浸没液体变得更具酸性，那么这增加h3o⁺离子的存在。h3o⁺离子数量的增加引起固液表面能(γsl)减少。固气表面能(γsg)不变化，并且液气表面能(γlg)也不变化。因此，固液表面能的变化影响三个表面能之间的平衡。影响液体弯液面中(尤其朝向其与固体表面的界面)的表面张力。图7中示出由于表面能的变化在表面张力的方向上的变化。图7示出了表面310上的液滴300的接触角θc。三个表面能与接触角之间的关系在以下方程式中给出：

γlgcosθc＝γsg-γsl

根据这个方程式，固液电表面能(γsl)的减少引起接触角θc的增加。液体与面对表面之间的接触角θc的增加(尤其在弯液面320处)引起弯液面控制特征(例如，开口50)的性能的改善。因而，可在液体从浸没空间11损失之前实现超出弯液面控制特征的流体处理结构12与面对表面之间的较高速度。

图8为示出沿着x轴的浸没液体的ph值和在液体损失之前沿着y轴的临界扫描速度的曲线图。曲线图用于特定类型的流体处理结构和具有购自jsrmicro公司(美国，加州)的tcx041的顶涂层的衬底w。

图8示出浸没液体的ph的减小引起临界扫描速度的增加。由于高扫描速度可在无液体损失风险(其可引起如上文所描述的成像误差)的情况下使用，临界扫描速度的增加将导致生产量的增加。这对于较大衬底w(诸如，具有450mm直径的衬底)尤其如此。这是因为在这种较大衬底上，相对于较小衬底，在远离衬底w的边缘(例如，在朝向衬底w的中心的区域中)的距离处执行更多扫描。在朝向衬底w的中心的区域中的扫描可接近临界扫描速度执行；而更接近衬底w的边缘执行的扫描可需要在比临界扫描速度更慢的速度下执行。扫描速度的这种差异的原因可以是(例如)衬底w的边缘对弯液面320稳定性的影响。

在气刀开口210的径向外侧提供气体供应开口220可确保邻近空间11(即，邻近弯液面320)提供基本上纯的co2气体氛围。如果未提供这种气体供应开口220，那么为了邻近弯液面320提供基本上纯的co2气体氛围，由气刀开口供应的基本上纯的co2气体的流动速率将必须高得多，并且由于较高流动速率，将出现更多水印。例如，无额外的气体供应开口220的气刀开口可必须以大于双相提取器提取的气体流动速率大约10至20nl/min的流动速率提供气体。如果不存在气体供应开口220，并且气刀流动速率保持较低以避免水印，那么进入空间11中的浸没液体的气泡将耗时更长来溶解。因此，将出现更多的成像误差。

然而，在本发明中，气体供应开口220在气刀开口210的径向外侧提供co2气体。因此，如果气刀外部的气体被吸入邻近弯液面320的氛围中，那么气体很可能为通过气体供应开口220排放的基本上纯的co2气体，以使得邻近弯液面320的氛围可维持为基本上纯的co2。因此，可降低气刀的流动速率和/或气体速度，这是因为不必防止在气刀径向外侧的气体进入邻近空间11的氛围，这是因为在气刀开口径向外侧的气体也为co2。因而，可在从气刀开口210排放的气体处于较低流动速率时维持基本上纯的co2气体氛围。

气刀具有第一气体速度，co2气体以第一气体速度离开气体刀开口210。气体供应开口220具有第二气体速度，基本上纯的co2气体以第二气体速度离开至少一个气体供应开口220。在实施例中，第一气体速度大于第二气体速度。在实施例中，第二气体速度可大约等于或低于双提取气体速度。

气刀具有第一流动速率，co2气体以第一流动速率离开气体刀开口210。在实施例中，第一流动速率以小于大约30nl/min大于双相提取器提取的气体速率。在实施例中，第一流动速率优选地小于大约15nl/min大于双相提取器提取的气体速率。在实施例中，第一流动速率优选地不大于双相提取器提取的气体流动速率。气体供应开口220具有第二流动速率，基本上纯的co2气体以第二流动速率离开至少一个气体供应开口220。在实施例中，第一流动速率大于第二流动速率。在实施例中，第二流动速率可大约等于或小于双提取流动速率。在实施例中，第二流动速率通常在10nl/min至60nl/min之间。

一般而言，提供在邻近弯液面320的氛围处的co2气体可在高压下被加湿。气刀(诸如，气刀开口210)提供气流，该气流引起面对表面(例如，衬底w)上的压力峰。气刀具有高停滞压力。由于在气刀上的高压变化(即，高压梯度)，压降引起邻近弯液面320的氛围中的二氧化碳的相对湿度降低。如上文所描述，通过使用除气刀开口210之外的气体供应开口220，从气刀开口210提供co2气体的流动速率和/或气体速度降低(与在提供给气体衬底开口210时相比)并且因此，在气刀上的压降也减少。来自气体供应开口的气流通常为低脉冲气体供应。因此，减少在气刀上的气体的相对湿度降低，以使得在衬底w上存在较低热负荷。

在一实施例中，气刀开口210、气体供应开口220和气体回收开口61(若提供的话)提供于流体处理结构12的下表面上并且相对于面对表面在相同距离处。

在实施例中，开口中的每一个和面对表面之间的距离可变。例如，可在气刀开口210与气体供应开口220之间提供台阶，以使得气刀开口210比气体供应开口220(和气体回收开口61，若包括的话)更接近面对表面。替代地，气刀开口210可比气体供应开口220(和气体回收开口61，若提供的话)更远离面对表面。另外或替代地，可在气体供应开口220与气体回收开口61之间提供台阶，以使得气体供应开口220比气体回收开口61更接近面对表面。替代地，气体供应开口220可比气体回收开口61更远离面对表面。

在实施例中，开口与面对表面之间的距离可选择为控制面对表面上的co2气体的速度，即，开口与面对表面之间的距离增加将降低面对表面上的气体的速度。一般而言，喷射的速度在距开口的距离为开口直径大约四倍后开始降低。这一距离可以是(例如)大约150至200微米。在350微米处，喷射的速度和面对表面上的所得的压力明显减小。在面对表面处具有高压可以意味着在弯液面320的径向外侧的液滴的整体数量和/或尺寸减小，然而可在衬底w上产生水印。因此，通过气体供应开口220和气刀开口210的气体供应可根据面对表面上方的开口高度而被优化以减少水印。

气刀开口210和气体供应开口220每个在流体处理结构12的下表面上具有表面积。气刀开口210的总表面积可小于气体供应开口220的总表面积。从气刀开口210排放的气体处于第一流速，而从气体供应开口220排放的气体处于第二流速。在一实施例中，第一流速大于第二流速。在一实施例中，可在气体供应开口220的径向外侧提供至少一个气体回收开口61，如图4和图6中所描绘。然而，情况不一定如此。例如，在下文所描述的图9的实施例中，在气体供应开口220的径向内侧提供至少一个气体回收开口61。

在一实施例中，气体供应开口220和/或气体回收开口61可设置为单个狭缝或为多个分离的开口。

在一实施例中，气体回收开口61至少部分包围气体供应开口220。气体回收开口61完全包围气体供应开口220也许是不可能的。在一实施例中，气体回收开口61包围气体供应开口220的周边的大部分。在一实施例中，气体回收开口61可包围周边的至少一半。即，在一实施例中，气体回收开口61可基本上完全包围气体供应开口220的周边。离开气体回收开口61(例如，将较大负压源连接到气体回收开口61)的高提取速率至少部分缓解至少一个气体回收开口61未完全包围气体供应开口220的事实。

在图4中所描绘的实施例中，至少一个气体回收开口61形成于流体处理结构12中。在一实施例中，至少一个气体回收开口61形成于流体处理结构12的下表面中。在一实施例中，至少一个气体回收开口61形成于流体处理结构12的底表面中。在一实施例中，气体回收开口61形成于其中形成有气刀开口210和气体供应开口220的同一表面中。离开气体供应开口220和气刀开口210的气流都径向向内朝向弯液面320和径向向外。

在一实施例中，径向向外的流量大于向内的流量。这确保极少或不存在从流体处理结构12外部径向向内到达弯液面320的气流。如果来自气体供应开口220和气刀开口210沿径向向外的流量过低，那么这可能具有从流体处理结构12的外部吸入气体的作用。

关于气体供应开口220和气刀开口210，图5和图6的实施例与图4的实施例相同。气体回收开口61(例如，如图4、图6和图9中所描绘)并非必需的。

除了下文所描述的之外，图9的实施例与图4的实施例相同。在图9的实施例中，至少一个气体回收开口61在气刀开口210的径向外侧和在气体供应开口220的径向内侧。气体供应开口220在至少一个气体回收开口61的径向外侧。气刀开口210在回收开口61和气体供应开口220的径向内侧。可选地，可存在额外气体回收开口(未示出)在气体供应开口220的径向外侧。这种额外气体回收开口将帮助减少或避免co2气体泄漏到光刻设备周围的氛围中。

由于离开气刀开口210的气体为二氧化碳，那种气体在相同速度下具有比包括空气的气体更高的动能。这是因为二氧化碳的密度高于空气的密度。

通过气体回收开口61从气刀开口210的径向外侧收集二氧化碳来减少二氧化碳到光刻设备的环境中的逸出。

在图4、图6和图9的所有实施例中，至少一个气体回收开口61提供于流体处理结构12自身中。在一实施例中，至少一个气体回收开口61提供于单独的部件中。

在实施例中，使用co2的优点在于由于二氧化碳的存在而减少提供爆炸性蒸汽或液体的潜在危险。

在一实施例中，提供用于浸没光刻设备的浸没系统。浸没系统包括以上实施例中的任一实施例的流体处理结构12和被配置成将气体供应到气体供应开口220和气刀开口210的气体供应系统。由气体供应系统供应的气体为二氧化碳。

在一实施例中，气体供应系统包括将气体提供到至少一个气刀开口210和至少一个气体供应开口220的气体源211。在一实施例中，同一气体源211用于将气体提供到至少一个气刀开口210和至少一个气体供应开口220，如图10中所描绘。在一实施例中，供应到气体供应开口220的气体可使用阀217控制(如图11中所描绘)以将气体从气刀开口210重新引导到气体供应开口220。使用阀217控制到气体供应开口220的气体供应意味着从气体供应开口220和气刀开口210排放的气体的流动速率和/或气体速度可更易于控制，例如，从气刀开口210和气体供应开口220排放的气体的流动速率和/或气体速度可设定为所选择的预定值或更改为选定值。阀217描绘为流体处理结构12的部分，然而，阀217可在流体处理结构12的外部。例如，阀217可连接到气体源211或加湿器212或与气体源211或加湿器212是一体的。

在一实施例中，气体供应系统包括多个气体源。在一实施例中，第一气体源211a用于将气体提供到至少一个气刀开口210，并且第二气体源211b用于将气体提供到至少一个气体供应开口220，如图12中所描绘。使用不同气体源将气体供应到气刀开口210和气体供应开口220意味着从气体供应开口220和气刀开口210排放的气体的流动速率和/或气体速度可更易于控制。在一实施例中，气体供应系统包括多个气体源和分别将气体从气体供应开口220重新引导到气刀开口210或从气刀开口210重新引导到气体供应开口220的第一路径214与第二路径215之间的第三路径218。重新引导的气体量可使用阀219动态地控制，如图12中所描绘。图10、图11、图12和图13中描绘的气体供应开口220和气刀开口210可用于这些实施例中的任一实施例中，例如，与上述实施例中的任一实施例的弯液面控制特征组合使用和在上述实施例中的任一实施例的弯液面控制特征的径向外侧使用。

在一实施例中，气体经由第一路径214从气体源211供应到气刀开口210。在一实施例中，气体经由第二路径215从气体源211供应到气体供应开口220。在一实施例中，第一路径214和第二路径215可在气体源211与气刀开口210和气体供应开口220之间的一个路径上联结在一起，例如，如图10中所描绘。在这一实施例中，第一流速和第二流速大体上可以是相同的。第一流速和第二流速可相对于彼此而被更改。这种更改可以以几种方式完成，例如，通过提供不同形状的流动路径和/或针对气刀开口210和气体供应开口220具有不同表面积。

气刀开口210和气体供应开口220为分离的。这意味着即使它们通过相同气体源211供应，也可控制气体离开气刀开口210和气体供应开口220中的每一个的流动速率和/或气体速度。因此，可优化来自气刀开口210和气体供应开口220的气流或气体流量。

在一实施例中，气体供应系统包括用于控制由气体源中的至少一个提供的气体的湿度的加湿器212。在一实施例中，气体为基本上纯的co2气体并且为加湿的co2气体。在一实施例中，加湿器212增加由气体源中的至少一个提供的co2气体的湿度。在一实施例中，加湿器212连接到气体源211，如图1和图10中所描绘。在一实施例中，气体供应系统包括多个加湿器。在一实施例中，加湿器可连接到每个气体源，例如，如图11中所描绘。图11示出连接到第一气体源211a的第一加湿器212a和连接到第二气体源211b的第二加湿器212b。在一实施例中，加湿器212可以是流体处理结构12的部分。在一实施例中，加湿器212可不包含于气体供应系统的浸没系统中，即，加湿器212并非必需的。

在一实施例中，流体处理结构12可包括贮存器213。贮存器可在至少一个气体供应系统与气刀开口210和气体供应开口220之间。在一实施例中，贮存器213可以是气体供应系统与气刀开口210和气体供应开口220中的至少一个之间的具有增加的横截面积的区段。在一实施例中，流体处理结构12可包括从贮存器213到气刀开口210的第一路径214和从贮存器213到气体供应开口220的第二路径215。在一实施例中，可不提供贮存器213，即，贮存器213并非必需的。

提供贮存器213允许从气刀开口210和/或气体供应开口220省去对气体的更多控制。例如，气体可在贮存器213中积累并且在平面图中可更均匀地从气刀开口210和气体供应开口220分布，例如，如图4中所描绘。提供加湿器212允许从气刀开口210和/或气体供应开口220省去对气体的更多控制。例如，正被供应到气刀开口210和/或气体供应开口220的气体的湿度可被控制成影响邻近弯液面320的气体氛围的湿度。

在一实施例中，气体源211与至少一个气体供应开口220之间的第二路径215可包括限流器区段以降低从气体供应开口220省去或流出的气体的流动速率和/或气体速度。限流器区段可以是第二路径215中的弯曲部和/或流通区的收缩部。第二路径215中的弯曲部的示例在图10中描绘。流通区216的收缩部的示意性示例在图11中描绘。可更改和调节流动速度以优化通过气刀开口210和气体供应开口220中的每一个的气流。可通过选择第一路径214和第二路径215的横截面积和提供第二路径215的横截面积的减小来控制流动速度。因而，可控制穿过第一路径214与第二路径215的气体的比率。

开口的表面积可选择为帮助控制气体(例如，co2)从开口离开的速度。如果气刀开口210和气体供应开口220被供应来自相同气体源的气体(例如，co2)，那么气刀开口210具有比气体供应开口220更小的表面积可用于相比于气体离开气体供应开口220的速度增加气体离开气刀开口210的速度。开口的表面积可另外或替代地选择为作为控制气体离开第一路径214和第二路径215的速度的方式限制第二路径215。气刀开口210的总面积不必小于气体供应开口220的总面积，并且所述面积可不必相似或相同，或者气刀开口210的面积可不必大于气体供应开口220。

虽然在以上实施例中的任一实施例中，提供气刀开口210和气体供应开口220可具有优点(诸如，减少进入空间11的气泡的数量)，但气刀流动速率仍可能会在高于特定阈值时在晶片w上产生水印。因此，减少气刀流动速率和/或气刀速度以尝试避免水印可以是有益的。这可通过在流体处理结构12在使用中时调制气刀流动速率来完成。

在一实施例中，供应到气体供应开口220和/或气刀开口210的气体量为可变的。在一实施例中，动态地控制供应到气体供应开口220和/或气刀开口210的气体，即，供应的气体可在使用期间被控制和改变。例如，可依赖于流体处理结构12的特定特性(包括但不限于，流体处理结构12的移动方向、速度、速率和/或位置)而动态地控制从气体供应开口220和/或气刀开口210排放的气体。

在一实施例中，气刀开口210包括一系列分离的孔口。例如，气刀开口210可设置有两个分离的孔口，例如，每一孔口为由图5和图6中示出的气刀开口210形成的形状的两个侧面。替代地，气刀开口210可具有沿着图5和图6示出的气刀开口210形成的形状的每一侧面的单个分离的孔口。因此，气刀开口210可由四个分离的孔口提供。每一孔口的形状不受特别限制并且气刀开口210可由任何数量的分离孔口提供。

每一孔口可被独立地控制成改变气体离开气刀开口210的不同孔口的气流速率和/或气体速度。可依赖于流体处理结构12的某些特性(包括但不限于，流体处理结构12的移动方向、速率、速度和/或位置)而动态地控制孔口中的至少一个。例如，当在使用中时，流体处理结构12的前进侧上的气刀开口210的孔口可被控制成使气体以分别低于气体离开流体处理结构的后退侧上的气刀开口210的孔口的流动速率和/或气体速度的气流速率和/或气体速度离开。

类似地，气体供应开口220可另外地或替代地包括如本发明中所描述的一系列分立的孔口，所述分立的孔口可如本发明中所描述的被独立地控制。

在一实施例中，可动态地控制供应到气刀开口210的气体，以便减少供应到气刀开口210的气体量。在一实施例中，可通过将气体中的一些从气刀开口210重新引导到气体供应开口220来减少供应到气刀开口210的气体。换言之，气体中的一些被重新引导以使得代替穿过第一路径214，气体中的一些穿过第二路径215。可动态地控制穿过第二路径215的气体量以更改气体离开气刀开口210的气流速率和/或气体速度。

在一实施例中，可提供阀，该阀允许更多气体引导到气体供应开口220，因此减少离开气刀开口210的气体量。替代地，阀可以改变以减少引导到气体供应开口220的气体量，因此增加离开气刀开口210的气体量。阀可以是可变的以允许动态地控制通过它的气体量。可通过使用第二路径215中的阀217来动态地控制穿过第二路径215的气体，如图11中所描绘。阀217可以是可变的以允许不同量的气体穿过第二路径215。以此方式，气体可绕过气刀开口210以降低气体离开气刀开口210的气流速率和/或气体速度。

在一实施例中，气体供应贮存器213可以是被配置成动态控制离开气体供应开口220和/或气刀开口210的气流速率和/或气体速度的装置。例如，气体供应贮存器213可包括阀，类似于阀217，除了阀位于气体供应贮存器213中之外。

虽然图11描绘气体供应贮存器213和流通区216的收缩部，这些都为可选特征，该可选特征可以包括或可以不包括为用于控制离开气刀开口210和/或气体供应开口220的气流的装置的部分。

在一实施例中，第一气体供应装置211a和/或第二气体供应装置211b(如图12中所描绘)可被控制成改变分别离开气刀开口210和气体供应开口220的气流速率和/或气体速度。在一实施例中，第一气体供应贮存器213a或第二气体供应贮存器213b中的至少一个可包括用于动态地控制离开气体供应开口220和/或气刀开口210的气流速率和/或气体速度的装置。在一实施例中，可分别沿着第一路径214或第二路径215提供或作为第一路径214或第二路径215的部分提供被配置成控制离开气刀开口210和气体供应开口220的流动速率和/或气体速度的装置。例如，阀(诸如图11中所描绘)可提供为改变分别穿过第一路径214和/或第二路径215的气流。

在一实施例中，无论是否动态控制第一气体供应装置211a、第二气体供应装置211b、第一气体供应贮存器213a或第二气体供应贮存器213b中的任一个，可通过重新引导气流朝向气体供应开口220而动态地控制离开气刀开口210的气体。例如，流体处理结构12可包括第一路径214与第二路径215之间的第三路径218，如图13中所描绘。第三路径218可包括被配置成动态地控制从第一路径214到第二路径215(或反之亦然)的气流的装置(例如，阀219)。当关闭阀219时，没有流可分别从第二路径215行进到第一路径214或从第一路径214行进到第二路径215。然而，可通过改变量以控制从第一路径214至第二路径215的气流来打开阀219，以将气体从气刀开口210重新引导到气体供应开口220。替代地，可通过改变量以控制从第二路径215至第一路径214的气流来打开阀219，以将气体从气体供应开口220重新引导到气刀开口210。

图13描绘位于第一气体供应贮存器213a和第二气体供应贮存器213b之前的第三路径218。然而，第三路径218可位于第一路径214与第二路径215上的任何点之间。在一实施例中，第三路径218可位于第一气体供应贮存器213a和第二气体供应贮存器213b之后，即，在分别更接近气刀开口210和气体供应开口220的贮存器的侧面上。在一实施例中，第三路径218可位于一个路径上的贮存器前面的点与另一路径上的贮存器后面的点之间。在一实施例中，流体处理结构12可如图13中所设置的，除了仅提供贮存器中的一个，或两个都不提供之外。

以上实施例中的任一实施例中的阀(例如，阀217和阀219)可以是适当地允许对通过相应路径和/或贮存器的气体进行可变控制的任何类型的阀。可电子地控制上述阀中的任一个。上述阀中的任一个可包括致动器。

在一实施例中，光刻设备包括可连接到至少一个气体回收开口61的负压源222(在图1中示出)。

在一实施例中，所提供的浸没液体可以是酸性或碱性，与流体处理结构12的类型无关。关于减少浸没液体与顶涂层的相互作用，提供酸性浸没液体的想法之前已在以全文引用的方式并入本文中的ep1,482,372中描述。然而，该文件未认识到由于酸性浸没液体而增加扫描速度的可能。在一实施例中，可使用标准(例如，中性)浸没液体，并且可通过弯液面控制特征的径向内侧的流体处理结构12的下表面中的液体供应开口提供酸性或碱性浸没液体。这种液体供应开口的示例为图4中所示出的开口180。相似开口可存在于本发明所描述的其它实施例中的任一实施例中。

在以上实施例中的任一实施例中，气体供应开口220可在至少一个气刀开口210的径向向内方向上。因此，气刀开口210可在气体供应开口220和空间11的径向外侧。

在以上实施例中的任一实施例中，流体处理结构12可被控制成切断气刀，即，防止气体从至少一个气刀开口210离开。在这样的实施例中，光刻设备的其它方面可更改以避免或减少气泡夹杂于浸没液体中的可能性，例如，可在关闭气刀时降低扫描速度。

如应了解的，上述特征中的任一特征可与任何其它特征一起使用，并且不仅仅是本申请中所涵盖的明确描述的那些组合。以上实施例中的任一实施例的浸没系统可用于器件制造方法中或光刻设备中。

流体处理结构12可作为上文所描述的流体处理结构12中的任一个提供或供上文所描述的浸没系统中的任一个使用。流体处理结构12可被配置成将浸没流体保持到流体处理结构12在空间11的边界处具有的区域。流体处理结构12可具有在从空间11沿径向向外的方向上的至少一个气刀开口210和在相对于空间11从至少一个气刀开口210沿径向向外的方向上的至少一个气体供应开口220。至少一个气体供应开口220可包括网孔。网孔可用筛、多孔材料和/或孔阵列替换。例如，孔阵列可以是两行或三行孔的阵列。孔阵列可包括大约10μm至60μm的孔。气体供应开口220可具有网孔、筛、多孔材料和/或孔阵列以使离开气体供应开口220的气流更呈层状(与未提供网孔、筛、多孔材料或孔阵列时相比)以避免或减小离开气体供应开口220的气体与空气混合的可能性。

尽管在本发明中可具体地参考光刻设备在集成电路制造中的使用，但应理解，本发明所描述的光刻设备可具有其它应用，诸如，制造集成式光学系统、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。本领域技术人员应了解，在这些替代应用的上下文中，可认为本发明对术语“晶片”或“管芯”的任何使用分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。可在曝光之前或之后在(例如)轨道(通常将抗蚀剂层施加至衬底w并且显影已曝光的抗蚀剂的工具)、量测工具和/或检查工具中处理本发明所提及的衬底w。在适合的情况下，可将本发明中的公开内容应用于这些和其它衬底处理工具。另外，可将衬底w处理一次以上，例如，以便产生多层集成电路，使得本发明所使用的术语衬底w也可指已经包含多个已处理层的衬底w。

本发明所使用的术语“辐射”和“束”涵盖所有类型的电磁辐射，包括紫外(uv)辐射(例如，具有为或约为365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)。术语“透镜”在上下文允许时可指包括折射和反射光学部件的各种类型的光学部件中的任一个或组合。

虽然上文已描述本发明的具体实施例，但应了解，可以与所描述的方式不同的其它方式来实施本发明。

本发明所描述的任何控制器可在一个或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多个计算机处理器读取时各自或组合地操作。控制器可各自或组合地具有用于接收、处理及发送信号的任何合适配置。一个或多个处理器被配置成与控制器中的至少一个通信。例如，每一控制器可包括用于执行包括上文所描述的方法的机器可读指令的计算机程序的一个或多个处理器。控制器可包括用于储存这些计算机程序的数据储存介质，和/或用以接纳这种介质的硬件。因此，控制器可根据一个或多个计算机程序的机器可读指令而操作。

本发明的一个或多个实施例可应用于任何浸没光刻设备。特别地，但非排他地，未限制上述的那些类型和浸没液体是否以浴的形式仅提供于衬底w的局部表面区域上。在未受限制布置中，浸没液体可流过衬底w和/或衬底台wt的表面，使得衬底台wt和/或衬底w的基本上整个未被覆盖的表面被湿润。在此未受限制的浸没系统中，液体供应系统可不限制浸没液体或其可提供浸没液体限制的比例，但未提供对浸没液体的基本上完全限制。

本发明的一个或多个实施例可用于器件制造方法中。

应广泛地解释本发明所设想到的液体供应系统。在某些实施例中，液体供应系统可以是将液体提供到投影系统ps与衬底w和/或衬底台wt之间的空间11的机构或结构组合。其包括一个或多个结构、包括一个或多个液体开口的一个或多个流体开口、一个或多个气体开口或用于两相流的一个或多个开口的组合。开口可每个为通向浸没空间11中的入口(或从流体处理结构的出口)或离开浸没空间11的出口(或通向流体处理结构中的入口)。在一实施例中，空间11的表面可以是衬底w和/或衬底台wt的部分，或空间11的表面可完全覆盖衬底w和/或衬底台wt的表面，或空间11可包封衬底w和/或衬底台wt。液体供应系统可选地还包括用以控制液体的位置、量、质量、形状、流动速率或任何其它特征的一个或多个元件。

上文的描述意图为说明性而非限制性的。因此，本领域技术人员将明白可在不背离下文所阐明的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。