衬底台、光刻设备和器件制造方法

文档序号:7180269阅读:188来源:国知局

专利名称::衬底台、光刻设备和器件制造方法
技术领域
:本发明涉及一种衬底台、一种光刻设备以及一种制造器件的方法。
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(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设置在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的方向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。在实施例中,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、不能压縮的流体和/或具有比空气高的折射率的流体,期望地,其为具有比水高的折射率的流体。不包括气体的流体尤其是希望的。这样的想法是为了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(例如最大尺寸达10nm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(诸如芳香烃(例如萘垸)、氟化烃和/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,并且液体中的湍流可能会导致不希望的或不能预期的效果。提出来的解决方法之一是液体供给系统通过使用液体限制系统只将液体提供在衬底的局部区域上(通常衬底具有比投影系统的最终元件更大的表面积)和在投影系统的最终元件和衬底之间。提出来的一种用于设置上述解决方案的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出版物中公开了。如图2和图3所示,液体优选地沿着衬底相对于最终元件移动的方向,通过至少一个入口IN供给到衬底上,并且在已经通过投影系统下面后,液体通过至少一个出口OUT去除。也就是说,当衬底在所述元件下沿着一X方向扫描时,液体在元件的+X—侧供给并且在一X—侧去除。图2示意地示出所述方案,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。如图2所示,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出口。在图4中示出了另一个采用液体局部供给系统的浸没式光刻方案。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沿径向向外的位置上的多个离散的出口OUT去除。所述入口IN和出口OUT可以设置在板上,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,这造成投影系统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)。在欧洲专利申请公开出版物No.EP1420300和美国专利申请公开出版物No.US2004-0136494中,公开了一种成对的或双台浸没式光刻设备的方案。这种设备具有两个台用于支撑衬底。调平(leveling)测量在没有浸没液体的工作台的第一位置进行,曝光在存在浸没液体的工作台的第二位置进行。可选的是,设备仅具有一个台。PCT专利申请公开出版物WO2005/064405公开一种全浸湿布置,其中浸没液体是不受限制的。在这种系统中,衬底的整个顶部表面覆盖在液体中。这可以是有利的,因为衬底的整个顶部表面基本上在相同条件下进行曝光。这对于衬底的温度控制和处理是有利的。在WO2005/064405中,液体供给系统将液体提供到投影系统的最终元件和衬底之间的间隙。液体允许泄露到衬底的其他部分。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,但是浸没液体的蒸发仍然可能出现。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.US2006/0119809中有记载,其中设置构件,所述构件覆盖衬底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。
发明内容在全浸湿概念中,一个难题是衬底台的部分发生反浸湿(de-wetting)的风险。反浸湿是在位于衬底和/或衬底台上的流体层中自发产生或诱发产生干燥斑点并且干燥斑点随后会生长的现象。反浸湿会导致热控制的损失、导致大量液流被扰动离开衬底台以可能引起飞溅、抽取问题以及导致引入不希望的动力和缺陷(干燥污渍和泡沫)。本发明旨在例如提供一种衬底台,其中反浸湿的风险被减小。根据本发明的一方面,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于将浸没流体提供到所述台的顶部表面上的开口。根据本发明的一方面,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于提供浸没流体的开口,所述开口邻近所述台的外部边缘。根据本发明的一方面,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括与所述台的一部分热隔离的构件;和用于提供浸没流体的开口,所述开口至少部分地由所述构件形成或部分地形成在所述构件中。根据本发明的一方面,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于提供浸没流体的开口;和控制器,所述控制器用于控制通过所述开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面上。根据本发明的一方面,提供一种器件制造方法,包括将物体定位在台上;和通过所述台中的开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面。下面仅通过示例的方式,参考附图对本发明的实施例进行描述,其中示意性附图中相应的附图标记表示相应的部件,在附图中-图1示出根据本发明实施例的光刻设备;图2和图3示出用于光刻投影设备的液体供给系统;图4示出用于光刻投影设备的另一液体供给系统;图5示出用于光刻投影设备的还一液体供给系统;图6示出根据本发明实施例的衬底台的平面图;图7示出图6中的衬底台的横截面视图8是位于衬底边缘区域中的实施例的衬底台的横截面示意图;和图9是图8中示出的衬底边缘区域的放大图。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,其配置成用于调节辐射束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,其构造成用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA,并与配置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,其构造成用于保持衬底(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w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,其配置成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MA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。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,釆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l,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SO为准分子激光器时)。在这种情况下,不会将该源so考虑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SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源SO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CJ-外部和(J-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IL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MA来8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B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Ml、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B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(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两种主要类别。它们是浴器型布置,在这种类型的布置中整个衬底W和(任选地)一部分衬底台WT浸入到液体浴器中;和所谓的局部浸没系统,这种系统采用仅将液体提供到衬底的局部区域的液体供给系统。在后一种类别中,液体填满的空间在平面视图中小于衬底的顶部表面,并且填满液体的区域相对于投影系统PS基本上保持静止,同时,衬底W在所述区域下面移动。本发明实施例涉及的另一种布置是全浸湿方案,其中液体是不受限制的。在这种布置中,衬底的基本上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。所述液体可以是位于衬底上的液体膜,例如位于衬底上的液体薄膜。图2-5中的任何液体供给装置都可以用于这种系统;然而,密封特征并不存在,不起作用,不如正常状态有效,或者就是不能有效地仅将液体密封在局部区域。图2-5中示出了四种不同类型的液体局部供给系统。以上描述了图2-4中公开的液体供给系统。己经提出的另一种布置是提供具有液体限制构件的液体供给系统,所述液体限制构件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。图5中示出了这种布置。尽管可以在Z方向上存在一些相对移动(在光轴的方向上),但是液体限制构件相对于投影系统在XY平面内基本上是静止的。在液体限制构件和衬底表面之间形成密封。在实施例中,在液体限制结构和衬底表面之间形成密封,并且可以是非接触密封,例如气体密封。美国专利申请出版物No.US2004-0207824中公开了这种系统。图5示意地示出具有阻挡构件12(IH)的液体局部供给系统或液体处理结构。阻挡构件12(IH)沿投影系统的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸。(需要说明的是,下文中提到的衬底W的表面,如果没有其他说明,还附加地或可选地指衬底台WT的表面。)尽管可以在Z方向上存在一些相对移动(在光轴的方向上),但是阻挡构件12相对于投影系统在XY平面内基本上是静止的。在实施例中,在阻挡构件12和衬底W的表面之间形成密封,并且可以是非接触密封,例如流体密封,期望地是气体密封。阻挡构件12至少部分地将液体保持在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11内。在投影系统PS的像场周围可以形成对衬底W的非接触密封16,使得液体被限制在衬底W的表面和投影系统PS的最终元件之间的空间11内。所述空间11至少部分地由位于投影系统PS的最终元件下面并围绕投影系统PS的所述最终元件的阻挡构件12所形成。液体通过液体入口13被引入到投影系统PS下面的所述空间11和阻挡构件12内。液体可以通过液体出口13去除。阻挡构件12可以延伸略微超过投影系统PS的最终元件上方。液面高于最终元件,使得提供液体的缓冲。在实施例中,阻挡构件12具有内周,所述内周在上端处与投影系统PS或其最终元件的形状接近一致,并且可以是例如圆形的。在底端,所述内周与像场的形状接近一致,例如矩形,但这不是必需的。在实施例中,液体通过在使用过程中形成在阻挡构件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通过气体形成,例如空气或合成空气,但是在实施例中是通过氮气或其他惰性气体形成。气体密封16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。气体通过出口14被抽取。在气体入口15上的过压、出口14上的真空水平和间隙的几何形状配置成使得存在向内的、限制所述液体的高速气流。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中。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。气流有效地将液体限制在空间11中。这样的系统在美国专利申请公开出版物No.US2004-0207824中公开。本发明的实施例被优化用于与投影系统的最终元件和衬底之间的液体不被限制的全浸湿系统一起使用。然而,本发明的实施例可以与任何其他类型的液体处理系统一起使用。本发明的一个实施例特别地指的是全浸湿系统。全浸湿系统的实施例在美国专利申请出版物No.US2008-0073602中公开。在美国专利申请出版物No.US2008-0073602的全浸湿方案中,液体通过图1中示出的液体处理系统IH被供给到投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间。液体处理系统IH包括直接将液体供给到所述空间的多个开口。液体处理系统IH可以包括阻挡件,其至少部分地围绕投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在本实施例中,液体处理系统IH与衬底台WT是分离的。液体处理系统IH相对于投影系统PS是基本上静止的。衬底台WT能够相对于液体处理系统IH移动。液体处理系统IH允许液体泄露出去并流到衬底W和衬底台WT的剩余部分。之前在2007年12月14日申请的美国专利申请No.61/006,025和2007年12月14日申请的美国专利申请No.61/006,026中已经解决了可能的、尤其在衬底台的外部边缘处的反浸湿的问题。在2007年12月14日申请的美国专利申请No.61/006,025号中给出了在衬底台WT边缘处的排液槽500的示例。这种排液槽500在图7中示意地示出。这样,允许液体流出衬底台WT的边缘进入排液槽500。一旦液体流到排液槽500,就可以进行处理。这种结构可以替代美国专利申请出版物No.US2008-0073602中公开的液体收集系统。本发明的实施例旨在减小在全浸湿系统中反浸湿的风险。.当衬底W和/或衬底台WT上的液体层厚度减小时,反浸湿的风险增大。当气泡粘着在衬底W和/或衬底台WT的表面时,反浸湿的风险也会增大。最后,如果浸没液体与衬底W或衬底台WT的接触角高,也会增加反浸湿发生的机会。通过蒸发、通过将衬底台WT的边缘上的液体排尽以及通过衬底台WT的移动可以促使衬底W和/或衬底台WT上的液体薄膜层变薄。特别地,反浸湿可易于在衬底台WT的边缘处开始。通过从液体处理系统IH实施高的总体流动供给速率可以获得衬底台WT和/或衬底W上的液体的厚层。然而,这使得流动管理复杂化,并且特别地使衬底台WT边缘处的液体抽取复杂化。本发明的实施例通过提供减小反浸湿发生的机会(尤其对于受限的总体流动速率)的有效方法来解决这个问题。本发明的实施例包括在衬底台WT中设置至少一个开口300、400,其将浸没液体提供到衬底台WT的顶部表面。开口300、400可以位于衬底台WT的顶部表面中。这是除了将液体提供到投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间的液体处理系统IH之外的结构。特别地,开口300、400可以邻近发生反浸湿的风险高的区域。这种区域包括使用期间将放置衬底W的衬底支撑结构101的边缘,和/或衬底台WT的边缘。图6是根据本发明实施例的衬底台WT的平面图。衬底台WT包括位于衬底台WT顶部表面中的凹陷100。衬底支撑结构101设置在凹陷100内。围绕凹陷100边缘在衬底支撑结构101径向向外位置处设置第一开口300,通过第一开口300浸没流体可以被提供到衬底台WT的顶部表面。开口300围绕衬底支撑结构101。开口300基本上是环形的。开口300具有与衬底支撑结构101和/或衬底W的形状基本上相同的形状。除了开口300,附加地或可选地,设置第二开口400。开口400邻近衬底台WT的边缘490。开口400具有与衬底台WT的边缘基本上相同的形状。开口300、400两者可以设置成分别仅围绕衬底支撑结构101和衬底边缘490的一部分。例如,在实施例中,可以仅允许液体流过衬底台WT的两个边缘。在这个例子中,可以仅邻近允许液体流过的那两个边缘设置开口400。在一个实施例中,开口300、400可以分别围绕衬底支撑结构101和边缘4卯延伸。开口300、400可以是环形的。如图7-9所示,开口300可以设置在凹陷100内。可选地,开口300可以设置在衬底台WT的顶部表面中。如图7所示,开口400设置在衬底台WT的顶部表面内。开口300、400两者将液体提供到衬底台WT的顶部表面。在一个实施例中,开口300、400每一个是连续的开口(也就是,不是多个离散的开口)。每个开口300、400可以通过各自的毛细通路310、410连接到各自的室320、420。在一个实施例中,毛细通路310、410是连续的。在一个实施例中,室320、420是连续的。可以在一个或更多个离散位置处提供浸没液体给室320、420。毛细通路310、410和室320、420可以是环形的。在实施例中,采取措施,以便减小从开口300、400排出的液体中的压力波动。减小压力波动的一种方法是设置室320、420。室320、420可以具有内部结构以抑制压力波动。这种结构包括壁和阻尼材料,例如多孔材料或毛细束系统(提供多个毛细通路使液体穿过所述毛细通路的系统)。这种类型的结构对通过所述室320、420的液体流动产生阻力,因而带来经过所述室320、420的压力损失并因此改善稳定性。另一种类型的压力阻尼器可以并入到所述室320、420和/或毛细通路310、410以抵消由衬底台WT的运动引起的作用在液体上的加速力。压力阻尼器能影响通过减小所述室320、420中毛细通路的尺寸和/或所述室320、420本身的尺寸(也就是宽度)获得的粘性阻尼。可选地或附加地,通过减小由于衬底台WT的移动而遭受加速力和减速力的液体柱的长度比例(lengthscale)来减小压力波动的大小。例如,通过在室320、420内部和/或毛细通路310、410中引入壁或(粗)多孔材料,可以减小长度比例。在平面图中看,使室320、420比各个毛细通路310、410宽,以有助于确保室320、420具有比毛细通路310、410低的流阻。这在所述开口300、400的整个长度上产生有效的液体分布。在实施例中,毛细通路310、410具有与浸没液体具有低接触角的表面。在实施例中,浸没液体与毛细通路310、410的表面的前进接触角小于30°,小于25°,或小于20°。后退接触角小于前进接触角。在实施例中,毛细通路310、410具有小于lmm的宽度,使得在所述通道内的毛细力增强液体从开口300、400处的平滑流出。这也防止毛细通路310、410的局部排液。正如从图7看到的,衬底台WT的边缘490具有弯曲的外部半径。根据2007年12月14日申请的美国专利申请No.61/006,026,边缘490的一部分的曲率半径期望地为至少5mm。期望地,开口400邻近边缘490设置,期望地在衬底台WT的平的顶部表面开始向下弯曲的位置处。在一个实施例中,在开口400的5mm内的边缘490处的衬底台WT的表面是与浸没液体具有小于30。、小于20°、或小于15。的前进接触角的表面。这改善了液体的均匀分布,并防止可能的气泡粘到所述表面上。提供控制器231以控制液体从开口300、400流出。控制器有助于确保从开口300、400排出的液体被提供到衬底台WT的顶部表面。流动应当足以在衬底台WT的顶部表面上产生100-1000pm量级的液体层。如图7,以及图8和9中详细示出的,开口300可以设置在与衬底台WT的一部分热隔离的构件200内。这仅相对于开口300示出。然而,类似的系统也可以用于开口400。如果与衬底台WT的剩余部分分离的构件200被用于形成衬底台WT的边缘,那么毛细通路310、410和室320、420可以形成在构件200和衬底台WT的剩余部分之间。一个可选的实施例是开口300、400都形成在衬底台WT和放置到衬底台WT的顶部表面中凹陷(未示出)内的插入物(未示出)之间。在这种情况下,插入物形成开口300、400之间的衬底台WT的顶部表面的一部分。应该认识到,许多其他的形成毛细通路310、410和室320、420以及开口300、400的方式也是可以的。下面参照图8和9说明另一实施例。在这个实施例中,详细描述开口300。特别地,描述从开口300排出的液体与衬底W的边缘以及所谓的毛细通路形成表面130的相互作用。本发明实施例针对处理位于衬底台WT上的衬底W的边缘而采取的措施。为了考虑衬底W尺寸的变化,放置衬底W的凹陷IOO沿径向尺寸比衬底W稍大。因此,衬底W可以放置在凹陷100内,而不需要小心地将衬底W与凹陷100对准(因为凹陷IOO大于衬底W)。此外,不同尺寸的衬底W将装在相同的凹陷100中。衬底W的边缘和凹陷100的边缘之间存在间隙会导致气体被捕获在该间隙中并进入浸没液体的风险。如果浸没液体中这种气体的气泡到达投影系统PS下面,将会导致成像缺陷,这是不希望的。衬底w的边缘和凹陷100的边缘之间存在间隙的另一个麻烦在于液体能够到达衬底W下面。这种液体会干扰将衬底W保持在衬底台WT上适当位置处的衬底支撑结构101。这是不希望的。已经提出来处理一个或多个上述问题的一个方法是去除进入衬底W的边缘和凹陷100的边缘之间的间隙的任何液体。这可以利用衬底W边缘下面的衬底台WT内的径向向外且向下的气流来实现。液滴被夹带在气体中并通过衬底台WT去除。欧洲专利申请出版物No.EP1,429,188中公开了一个这样的系统。本发明的实施例采取措施填充衬底W的边缘和衬底台WT中凹陷100的边缘之间的间隙,不允许超过一定量的液体进一步渗入到衬底W下面。图8示出围绕衬底W边缘的衬底台WT的一部分的横截面视图。衬底W定位在衬底台WT的顶部表面110中的凹陷100内。凹陷100尺寸形成为使得衬底台WT的顶部表面110基本上与衬底W的顶部表面共面。如图8所示,衬底W由包括多个突起120的衬底支撑结构101支撑。连接到负压源的入口布置成在突起120之间的间隙内产生负压,使得衬底W被吸到突起120上。这种类型的衬底支撑结构101通常被称为凸斑台(pimpletable)。在凹陷100的外部边缘处或其外部边缘附近,在衬底台WT上形成毛细通路形成表面130形式的流体处理特征。毛细通路形成表面130的尺寸被形成为并且被定位成使得当衬底W被放置在衬底支撑结构101上时,在衬底W的下侧和毛细通路形成表面130之间存在间隙。这样在衬底W和毛细通路形成表面130之间形成毛细通路140。毛细通路形成表面130形成毛细通路140的第一侧141。衬底W的下表面形成毛细通路140的与第一侧141相对的第二侧142。毛细通路形成表面130在远离衬底W的中心轴线的方向上的长度使得当尺寸和放置位置两个方面处于公差内的衬底W被定位在衬底支撑结构101上时,毛细通路140将形成合适的长度(下面将要讨论)。毛细通路形成表面130与衬底W的底部表面基本上是共面的(因而基本上平行于衬底W的顶部表面和衬底台WT的顶部表面110)。毛细通路形成表面130的径向向内的位置处是另一流体处理特征,这次是弯液面钉扎特征150的形式。弯液面钉扎特征150可以采用任何形式。弯液面钉扎特征150的功能是用于将毛细通路140中的液体的弯液面160(见图9)钉扎在特定位置处或特定位置范围内(也就是,例如远离凹陷100的边缘的特定径向距离处)。该弯液面钉扎特征150被设计用于钉扎在弯液面钉扎特征150和衬底W之间延伸的弯液面160。因而,毛细通路140可以被看成延伸超过毛细通路形成表面130,并还在弯液面钉扎特征150之上延伸。弯液面钉扎特征150处的弯液面160的形状和/或位置随着不同的力作用在液体上而发生变化。弯液面160的形状和/或位置的改变能够吸收液体中的压力波动(例如由于扫描移动)。在图8的实施例中,弯液面钉扎特征150是截头圆锥形式的表面。也就是说,在平面视图内,弯液面钉扎特征150与毛细通路形成表面130的平面形成角度,也就是它是倾斜的。弯液面钉扎特征150的径向最内侧边缘比毛细通路形成表面130的径向向外边缘更远离毛细通路形成表面130的平面。弯液面可以沿着截头圆锥的表面移动,以吸收压力波动(在一侧径向向内,而在另一侧径向向外)。弯液面钉扎特征150以下面的方式工作当毛细通路140中的液体弯液面160沿径向向内移动时(也就是朝向衬底W的中心部分),跨在衬底W和衬底台WT之间的弯液面160(毛细通路形成表面130或弯液面钉扎特征150)的长度增大。随着弯液面160的长度增大,其能量减小。在横截面上,图8中实施例的弯液面钉扎特征150与毛细通路形成表面130的平面形成0到45°或10到45°之间的角度(期望地在20到35°之间)。在实施例中,弯液面钉扎特征150的水平表面和倾斜表面之间的过渡是平滑的。也即是,这两个表面之间的半径是尽可能大的。图9更详细地示出弯液面160的位置。在图8的实施例中,毛细通路140已经充满液体。该液体沿径向向内延伸,以覆盖弯液面钉扎特征150的部分。然而,弯液面钉扎特征150已经将弯液面160钉扎在弯液面钉扎特征150的径向最内侧和径向最外侧部分之间的一位置处。因而,径向向内通过弯液面钉扎特征150的最内侧边缘的液体通路被阻止了。弯液面160的位置由力的平衡来确定。液体填充衬底W的边缘和凹陷100的边缘之间凹陷100内的间隙。在毛细通路140中的液体上产生径向向内的毛细力。除这个力之外,另有主要沿径向向内作用的流体静力和流体动力。弯液面钉扎特征150抵抗径向向内的力。可以通过在弯液面钉扎特征150的径向向内位置处设置通道170来增大作用在毛细通路140中的液体上的沿径向向外方向的力。通道170与毛细通路140流体连通。在通道170中提供气体过压。这种气体作用在弯液面160上的力有效地将径向向外的力施加到毛细通路140中的液体上。这会有助于防止液体流到弯液面钉扎特征150的径向最内侧部分的径向向内位置处。因此,通道170中的压力可以看作用于定位弯液面160。将通道170定位在弯液面钉扎特征150径向向内处(在实施例中是弯液面钉扎特征150径直向内处)有助于确保将通道170配置成使得从通道170出来的任何气流基本上沿径向向内的方向。这样,基本上可以防止来自毛细通路140的液体夹带到气体中。因此,基本上可以避免气体和液体流动导致的蒸发冷却负载。通道170的径向向内位置处是内部突起180。在一个实施例中,内部突起180的尺寸形成为使得其顶部表面基本上与毛细通路形成表面130的平面共面。因而,当衬底W放置在衬底支撑结构101上时,在内部突起180的顶部和衬底W的底部之间存在间隙。该间隙的尺寸类似于毛细通路形成表面130和衬底W的底部表面之间的间隙(也就是毛细通路140的高度)。在实施例中,内部突起180和衬底W的底部表面之间的间隙和毛细通路140的高度选自l-50]im或1-20|am或2-20或l-10|am或1-5(im的范围。为了抵抗由于加速诱发的动力,期望毛细通路140的高度小。毛细通路140具有依赖于操作条件以及浸没液体与毛细通路形成表面130和衬底W的下侧表面之间的接触角的最佳高度。内部突起180和衬底W的底部之间的间隙被选择成使得径向向内的气流被限制,因而减少由于蒸发导致的任何可能存在的热负载。如果衬底支撑结构ioi使用的负压设置为0.5巴,则在通道170中合适的过压大约为IO毫巴。如果内部突起180的顶部和衬底W的底部之间的间隙为大约3)am,则通过内部突起180和衬底W之间的间隙的气流预期为0.71/min。这样可以提供满意的操作条件,但是在通道170中也可以采用更低的压力。在使用过程中,衬底曝光后,可以减小施加到通道170的过压。这避免由于移去衬底W时遗留在构件200上的液体的蒸发导致的热负载。期望具有一个大的可用的操作窗口,在其中弯液面160的位置可以通过弯液面钉扎特征150钉扎。改变操作参数的一种方法是改变毛细通路形成表面130的表面和/或弯液面钉扎特征150的表面与浸没液体的亲和力(也就是通过使得所述表面的一个或多个对于浸没液体是憎液性或亲液性的)。通过使得那些表面中的一个或多个更加亲液,可以获得更好的浸湿,这又会减小在使用期间从衬底W的边缘和凹陷100的边缘之间的间隙产生气泡的可能性。多种不同的表面显示出与浸没液体的静态接触角、静态前进接触角和静态后退接触角之间的差异。静态前进接触角可以期望在40到70°之间。这有助于填充毛细通路140,因而从毛细通路140以及衬底W的边缘和凹陷IOO的边缘之间的间隙中排出气体。为了促进浸湿,期望静态后退接触角小于40°,或小于30°,或小于20°,或小于15°。静态后退接触角通常小于静态前进接触角。期望地,限定通道170的表面和限定突起180的表面是由与浸没液体形成高接触角的材料形成。也就是说,那些表面是憎液性的。下面说明在实施例中如何用浸没液体填充所述间隙和毛细通路140。参考图9所述的实施例具有其它特征,用以确保毛细通路140的良好的填充。另一方面,在其他实施例中所述间隙和毛细通路140可以允许在正常操作期间被填充浸没液体,或者在成像之前可以采用其他手段填充所述间隙和毛细通路140。正如在图8中看到的,流体处理特征中的一些特征(例如毛细通路形成表面130和弯液面钉扎特征150)形成在与衬底台WT的其他部分分离的构件200上。所述构件200被配置成在使用时处理液体与支撑在衬底支撑结构101上的衬底W的边缘相互作用的问题。在构件200的外表面和衬底台WT的剩余部分之间存在气体间隙210。所述间隙210用作绝缘体,使得所述构件200与衬底台WT的其他部分是热隔离的。在实施例中,所述间隙210可以填充绝热材料,而不是气体。所述构件200通过离散的安装构件220机械耦合到衬底台WT。这些离散的安装构件220期望地由低导热系数材料制造。安装构件220可以例如是粘附到衬底台WT和构件200的玻璃珠、或板簧、或弹簧片。通道170由构件200的边缘和衬底台WT的边缘形成。然而,其他布置也是可以的。构件200与衬底台WT的其他部分是热隔离的,其目的在于避免扰乱衬底台WT的热平衡。构件200的流体处理特征是能够引发热负载的特征。因而,通过将那些特征与衬底台WT的剩余部分热隔离,就能够隔离任何潜在的不希望的热膨胀或热收缩。在实施例中,在图8中示意地示出的一个或多个加热器230可以设置在构件200内或构件200上。加热器230可以伴随有一个或多个传感器240以感测构件200的温度,并且控制器231可以控制给加热器230的功率(例如,基于由传感器240感测的温度以反馈的方式)。构件200围绕衬底支撑结构101。所述构件200形成毛细通路形成表面130和弯液面钉扎特征150,也作为衬底台WT的顶部表面110的一部分。所述构件200和衬底台WT之间的间隙210由粘结条(sticker)250覆盖。粘结条250由薄膜材料形成,并且粘在适当位置以防止浸没液体进入构件200和衬底台WT之间的间隙210。其他密封所述间隙的方法也是可用的。图8的实施例中,粘结条250是环形的。所述构件200还提供边缘密封构件。所述边缘密封构件至少部分地围绕衬底W的边缘。边缘密封构件的顶部表面基本上与衬底W的顶部表面共面。在示出的实施例中,边缘密封构件是所述构件200的顶部表面和内部上边缘。开口300、400也可能在与衬底台WT的剩余部分热隔离的类似图8和图9中构件200的构件中形成。图8和图9中示出了帮助浸湿衬底W边缘和凹陷100的边缘之间的间隙和毛细通路140的一种方法。在那个实施例中,从凹陷100边缘到毛细通路140的最内部边缘的表面不需要特地进行处理以提高该表面的液体亲和力。例如,这些表面可以用与衬底台顶部表面相同的材料形成,并且以相同的方式处理。开口300设置在毛细通路形成表面130上或邻近毛细通路形成表面130。开口300位于凹陷100内。开口300可以是一个或更多个孔或狭槽。开口300可以位于毛细通路形成表面130内和/或位于弯液面钉扎特征150的表面内。开口300通过通路310和(可选地)通过室320连接到液体供给源311。这样,液体可以供给到衬底W边缘和凹陷100边缘之间的间隙和毛细通路140中。这有助于浸湿毛细通路140并驱除气体。例如,可以看到通过将液体提供到开口300,液滴将会扩展。这通过箭头330和335示出,填充衬底W边缘和凹陷IOO边缘之间的间隙,还填充了毛细通路140。使用开口300将液体供给到所述间隙和毛细通路140中意味着,对于围绕凹陷100的底部边缘的表面不需要特地进行涂层或处理,或用材料形成使得所述表面对浸没液体是亲液性的。通过开口300提供的液体期望地与用在投影系统PS的最终元件和衬底W之间所用的浸没液体一样。通过开口300提供液体的可能的优点在于,在所述间隙中的液体可以更新。另一方面,污染物颗粒可能会积聚在凹陷100边缘的周围。通过开口300供给液体,可以在凹陷100边缘处的所述间隙中建立液体循环,因而冲洗掉污染物,并防止污染物颗粒在凹陷100边缘处的积聚。在类似图6和7的实施例的全浸湿浸没系统中,所供给的液体可以是用来覆盖衬底台WT和衬底W的顶部表面的液体的一部分。虽然本发明的实施例已经参考衬底支撑结构和衬底进行了说明,但是本发明并不限于这个特征。例如,本发明的实施例可以应用于不同物体在衬底台上的物体支撑结构上的安装。例如,所述物体可以是支撑在衬底台的顶部表面上的传感器支撑结构上的传感器。正如将会认识到的,任何上述特征都可以与任何其他特征一起使用,并且并不是仅有那些已经明确描述过的特征的组合被本申请覆盖。根据实施例,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于将浸没流体提供到所述台的顶部表面上的开口。在实施例中,所述幵口位于所述台的顶部表面中。在实施例中,所述开口邻近所述台的外部边缘。在实施例中,位于所述开口的5mm内的所述边缘使得浸没流体具有与其成小于30。的前进接触角。在实施例中,所述开口邻近位于所述台上的衬底支撑结构的外部边缘。在实施例中,所述台的边缘包括具有至少5mm半径的弯曲边缘。在实施例中,所述台还包括围绕所述台的边缘的排液槽,所述排液槽配置成收集从所述边缘流出的浸没流体。在实施例中,所述开口由构件形成,所述构件与所述台的一部分热隔离。在实施例中,所述开口由所述构件的边缘形成。在实施例中,所述开口形成在所述构件中。根据实施例,提供一种台,所述台包括用于提供浸没流体的开口,所述开口邻近所述台的外部边缘。在实施例中,所述开口在所述台的顶部表面中。在实施例中,所述台的边缘包括具有至少5mm半径的弯曲边缘。在实施例中,所述台还包括围绕所述台的边缘的排液槽,所述排液槽配置成收集从所述边缘流出的浸没流体。根据实施例,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括与所述台的一部分热隔离的构件和用于提供浸没流体的开口,所述开口至少部分地由所述构件形成或至少部分地形成在所述构件中。在实施例中,所述开口在所述台的顶部表面中。在实施例中,所述开口邻近所述台的边缘。在实施例中,所述开口邻近所述台的衬底支撑结构的外部边缘。在实施例中,所述台还包括控制器,其配置成控制通过所述开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面的操作。根据实施例,提供一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括开口和控制器,所述开口用于提供浸没流体,所述控制器配置成控制通过所述开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面。在实施例中,所述开口在所述台的顶部表面中。在实施例中,所述开口邻近所述台的外部边缘。在实施例中,所述开口邻近所述台的衬底支撑结构。在实施例中,所述开口位于所述台内的毛细通路的端部处。在实施例中,所述浸没流体与所述毛细通路的表面具有小于30°的前进接触角。在实施例中,所述开口与所述台内的室流体连通。在实施例中,所述室包括内部结构,所述内部结构配置成抑制通过所述室的浸没流体内的压力波动。在实施例中,所述室配置成具有比所述毛细通路低的流阻。在实施例中,所述结构包括多孔材料和/或毛细束系统。在实施例中,所述开口是环形的。在实施例中,所述台适用于具有全浸湿液体供给系统的浸没式光刻投影设备。根据实施例,提供一种浸没式光刻投影设备,包括上面所述的台。在实施例中,所述浸没式光刻投影设备还包括液体处理系统,所述液体处理系统用于将浸没液体提供到投影系统和衬底和/或所述台之间的空间。在实施例中,所述液体处理系统相对于所述台是可移动的。根据实施例,提供一种器件制造方法,包括步骤将物体定位在台上,和通过所述台内的开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面。虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs(集成电路),但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用,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。本领域技术人员应该认识到,在这种替代应用的情况中,可以将这里使用的任何术语"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,并且对己曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下,可以将所述公开内容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"也可以表示已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(UV)辐射(例如具有约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构件中的任何一种或其组合,包括折射式的和反射式的光学构件。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一个或更多个计算机程序的形式,或具有存储其中的所述一个或更多个计算机程序的一个或更多个数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。当通过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一个或更多个计算机程序时,这里提到的一个或更多个不同的控制器是可操作的。一个或更多个处理器配置成与所述控制器的至少一个通信;因而所述控制器根据一个或更多个计算机程序的所述机器可读指令运行。本发明的至少一个实施例可以应用到任何浸没式光刻设备,尤其是但不限于上面提到的那些类型的光刻设备,而且不论浸没液体是否以浴器的形式提供,或仅在衬底的局部表面区域上提供,或是非限制的。在非限制的布置中,浸没液体可以在所述衬底台和/或衬底的表面上流动,使得基本上衬底台和/或衬底的整个未覆盖的表面都被浸湿。在这种非限制浸没系统中,液体供给系统可以不限制浸没流体,或者其可以提供一定比例的浸没液体限制,但不是基本上完全地对浸没液体进行限制。这里提到的液体供给系统应该被广义地解释。在某些实施例中,液体供给系统可以是一种机构或多个结构的组合,其将液体提供到投影系统和衬底和/或衬底台之间的空间。液体供给系统可以包括一个或更多个结构、一个或更多个液体入口、一个或更多个气体入口、一个或更多个气体出口和/或一个或更多个液体出口的组合,它们将液体提供到所述空间。在实施例中,所述空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分,或者所述空间的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面,或者所述空间可以包围衬底和/或衬底台。所述液体供给系统可以可选地进一步包括用于控制液体的位置、数量、质量、形状、流量或其它任何特征的一个或更多个元件。以上描述旨在进行解释,而不是限制性的。因而,本领域普通技术人员可以理解,在不脱离下述权利要求的保护范围的前提下可以对所描述的发明进行变更。权利要求1.一种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于将浸没流体提供到所述台的顶部表面上的开口。2.根据权利要求l所述的台,其中所述开口在所述台的顶部表面中。3.根据权利要求1或2所述的台,其中所述开口邻近位于所述台上的衬底支撑结构的外部边缘。4.根据前述权利要求中任一项所述的台,还包括围绕所述台的边缘的排液槽,所述排液槽配置成收集从所述边缘流出的浸没流体。5.—种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于提供浸没流体的开口,所述开口邻近所述台的外部边缘。6.根据权利要求5所述的台,还包括围绕所述台的边缘的排液槽,所述排液槽配置成收集从所述边缘流出的浸没流体。7.—种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括与所述台的一部分热隔离的构件;禾口用于提供浸没流体的开口,所述开口至少部分地由所述构件形成或至少部分地形成在所述构件中。8.—种用于浸没式光刻设备的台,所述台包括用于提供浸没流体的开口;和控制器,其配置成控制通过所述开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面上的操作。9.一种浸没式光刻投影设备,包括前述权利要求中任一个所述的台。10.—种器件制造方法,包括步骤将物体定位在台上;和通过在所述台中的开口将浸没流体提供到所述台的顶部表面。全文摘要本发明公开了一种衬底台、一种光刻设备以及一种器件制造方法。在所公开的台中,设置开口用于将浸没流体提供到所述台的顶部表面。在实施例中,存在两个这样的开口。第一开口围绕所述台的衬底支撑结构,而第二开口围绕所述台的外部边缘延伸。文档编号H01L21/02GK101598907SQ20091020313公开日2009年12月9日申请日期2009年6月2日优先权日2008年6月2日发明者H·J·卡斯特里金斯,N·坦凯特,P·M·G·J·阿蒂斯,S·苏勒普申请人:Asml荷兰有限公司
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