TWI624736B - 微影裝置,投影系統,最終透鏡元件,液體控制部件及器件製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種微影裝置、一種搭配一浸潤微影裝置而使用之投影系統、一種用於一投影系統之最終透鏡元件、一種液體控制部件,及一種器件製造方法。在一個配置中,一種微影裝置包含一投影系統,其經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上。一液體限制結構將一浸潤液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中。該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;及面向該液體限制結構之一另外表面。該另外表面具有相對於該浸潤液體之一第一靜態後退接觸角。該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角。該第一靜態後退接觸角大於該第二靜態後退接觸角且小於65度。
Description
本發明係關於一種微影裝置、一種搭配浸潤微影裝置而使用之投影系統、一種用於投影系統之最終透鏡元件、一種液體控制部件,及一種器件製造方法。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在此狀況下,圖案化器件(其被替代地稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如,包括晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。一般而言,單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。 習知的微影裝置包括「步進器」及「掃描器」。在步進器中,藉由將整個圖案一次性曝光至目標部分上來輻照每一目標部分。在掃描器中,藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 已將浸潤技術引入至微影系統中以使能夠改良較小特徵之解析度。在浸潤微影裝置中,具有相對高折射率之液體之液體層插入於該裝置之投影系統(經圖案化光束係通過該投影系統而朝向基板投影)與基板之間的空間中。液體最後覆蓋投影系統之最終透鏡元件下方的基板之部分。因此,經歷曝光的基板之至少部分浸潤於液體中。浸潤液體之效應係使能夠對較小特徵進行成像,此係由於曝光輻射在液體中相比於在氣體中將具有較短波長。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔徑(NA)且亦增加聚焦深度)。 在商用浸潤微影中,液體為水。通常,水為高純度之蒸餾水,諸如通常用於半導體製造工場中之超純水(UPW)。在浸潤系統中,UPW常常被純化且其可在作為浸潤液體而供應至浸潤空間之前經歷額外處理。除了水以外,具有高折射率之其他液體亦可用作浸潤液體,例如:烴,諸如氟代烴;及/或水溶液。此外,已設想將除了液體以外之其他流體用於浸潤微影中。 在本說明書中,將在描述中參考局域化浸潤,其中浸潤液體在使用中被限制至最終透鏡元件與面向最終透鏡元件之表面之間的空間。對向表面為基板之表面或與基板表面共面的支撐載物台(或基板台)之表面。(請注意,除非另有明確陳述,否則在下文中對基板W之表面的參考另外或在替代方案中亦係指基板台之表面;且反之亦然)。存在於投影系統與基板台之間的流體處置結構用以將浸潤液體限制至浸潤空間。由液體填充之空間在平面圖上小於基板之頂部表面,且該空間相對於投影系統保持實質上靜止,而基板及基板台在下方移動。 已設想其他浸潤系統,諸如非受限制浸潤系統(所謂的「全濕潤(all wet)」浸潤系統)及浴浸潤系統(bath immersion system)。在非受限制浸潤系統中,浸潤液體不僅僅是覆蓋最終透鏡元件下方之表面。在浸潤空間外部之液體係作為薄液體膜而存在。液體可覆蓋基板之整個表面,或甚至覆蓋基板及與基板共面之基板台之整個表面。在浴型系統中,晶圓完全地浸潤於液體浴中。 流體處置結構為將液體供應至浸潤空間、自空間移除液體且藉此將液體限制至浸潤空間之結構。其包括為流體供應系統之部分的特徵。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中所揭示之配置為早期的流體處置結構,其包含供應液體或自空間回收液體且取決於基板台在投影系統底下之相對運動而操作的管路。在較新近的設計中,流體處置結構沿著最終透鏡元件與基板台或基板之間的空間之邊界之至少一部分而延伸,以便部分地界定浸潤空間。 流體處置結構可具有一系列不同功能。每一功能可來源於使流體處置結構能夠達成彼功能之對應特徵。流體處置結構可由數個不同術語提及,每一術語係指一功能,諸如障壁部件、密封部件、流體供應系統、流體移除系統、液體限制結構等等。 作為障壁部件,流體處置結構為對浸潤液體自空間之流動的障壁。作為液體限制結構,該結構在使用期間將液體限制至空間。作為密封部件,流體處置結構之密封特徵形成用以將液體限制至空間之密封件。密封特徵可包括來自密封部件(諸如氣刀)之表面中之開口的額外氣體流。 在一實施例中,流體處置系統可供應浸潤液體且因此為液體供應系統。 微影投影裝置具有投影系統(例如,光學投影系統)。在基板之曝光期間,投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板上。在一實施例中,為了到達基板,光束之路徑自投影系統穿過由液體限制結構限制於投影系統與基板之間的液體。投影系統具有與浸潤液體接觸之透鏡元件,其為光束之路徑中的最終者。與浸潤液體接觸之此透鏡元件可被稱作「最終透鏡元件」。最終透鏡元件有時被稱作WELLE透鏡。最終透鏡元件至少部分地由液體限制結構環繞。液體限制結構可將液體限制於最終透鏡元件下方及對向表面上方。 在一些浸潤微影裝置中,在液體限制結構與最終透鏡元件之間存在間隙。浸潤液體之自由彎液面可位於該間隙中。該彎液面為液體與氣體之間的界面。彎液面之液體蒸發成氣體,藉此將熱負荷施加於液體限制結構及投影系統上。熱負荷可在投影系統上造成熱(例如,冷)光點。取決於彎液面之部位,熱光點可造成光學像差,此可促成聚焦不規則性且可在所得影像疊對準確度(或「疊對」)方面影響效能。 在曝光期間,相對於液體限制結構(及投影系統)來移動基板台。該移動可造成間隙中之浸潤液體之液位改變。該移動可包含曲折移動,以便在掃描方向上達成重複的來回運動。透鏡與液體限制結構之間的彎液面之所得移動係振盪的。浸潤液體彎液面之振盪移動可被稱作「晃動(sloshing)」。該晃動可造成薄液體膜留在投影系統之表面上。該液體膜可蒸發且將熱負荷施加至投影系統。 可在間隙附近的投影系統之外部表面上提供相對於浸潤液體具疏液性之材料(亦即,此使得該材料之表面上的浸潤液體之小滴將具有90度或更大之靜態接觸角)。在晃動期間,疏液性材料可有助於防止浸潤液體沿著間隙向上或向外移動得太遠,或防止浸潤液體在彎液面已後退之後在不良程度上保持與透鏡接觸。 已觀測到,疏液性材料在縮減對投影系統之熱負荷方面的有效性在一時間段之後降級。為了維持效能,因此需要間歇地且以增加之頻率更換疏液性材料。更換會增加停工時間且縮減生產力。 本發明之一目標係提供用於縮減歸因於浸潤液體之蒸發而施加至投影系統之熱負荷的替代裝置及方法。
根據一態樣,提供一種微影裝置,其包含:一投影系統,其經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及一液體限制結構,其經組態以將一浸潤液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中,該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;及面向該液體限制結構之一另外表面,其中:該另外表面具有相對於該浸潤液體之一第一靜態後退接觸角;該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且該第一靜態後退接觸角大於該第二靜態後退接觸角且小於65度。 根據一態樣,提供一種微影裝置,其包含:一投影系統,其經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及一液體限制結構,其經組態以將一浸潤液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中,該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;及面向該液體限制結構之一另外表面,其中:該液體限制結構經組態使得在使用中該基板相對於該投影系統之移動會造成該浸潤液體之一彎液面與該另外表面之間的一接觸線之位置之波動;且該另外表面具有小於90度的相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角。 根據一態樣,提供一種搭配一浸潤微影裝置而使用之投影系統,其中:該投影系統經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;及面向該液體限制結構之一另外表面;該另外表面具有相對於浸潤液體之一第一靜態後退接觸角;該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且該第一靜態後退接觸角大於該第二靜態後退接觸角且小於65度。 根據一態樣,提供一種用於一浸潤微影裝置之一投影系統之最終透鏡元件,其中:該投影系統經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;及面向該液體限制結構之一另外表面;該另外表面具有相對於浸潤液體之一第一靜態後退接觸角;該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且該第一靜態後退接觸角大於該第二靜態後退接觸角且小於65度。 根據一態樣,提供一種液體控制部件,其經組態以附接至一浸潤微影裝置之一投影系統之一部分且在形狀上與該部分共形,其中:該投影系統經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;該投影系統包含投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;該液體控制部件包含經組態以在該液體控制部件附接至該投影系統之該部分時面向液體限制結構之一另外表面;該另外表面具有相對於浸潤液體之一第一靜態後退接觸角;該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且該第一靜態後退接觸角大於該第二靜態後退接觸角且小於65度。 根據一態樣,提供一種器件製造方法,其包含:使用一投影系統以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及使用一液體限制結構將一浸潤流體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中,該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;及面向該液體限制結構之一另外表面,其中:該另外表面具有相對於該浸潤液體之一第一靜態後退接觸角;該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且該第一靜態後退接觸角大於該第二靜態後退接觸角且小於65度。 根據一態樣,提供一種器件製造方法,其包含:使用一投影系統以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及使用一液體限制結構將一浸潤流體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中,該投影系統包含:投影該經圖案化輻射光束所通過之一出射表面;面向該液體限制結構之一另外表面, 其中:該基板相對於該投影系統之移動會造成該浸潤液體之一彎液面與該另外表面之間的一接觸線之位置之波動;且該另外表面具有小於90度的相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角。 根據一態樣,提供一種微影裝置,其包含:一投影系統,其經組態以通過該投影系統之一出射表面將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及一液體限制結構,其經組態以將一浸潤液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中,其中該投影系統包含面向該液體限制結構且具有相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角之一另外表面,該靜態後退接觸角係a)比該出射表面相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角大至少10度,及b)小於65度。 根據一態樣,提供一種器件製造方法,其包含:使用一投影系統以通過該投影系統之一出射表面將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及使用一液體限制結構將一浸潤液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中,其中該投影系統包含面向該液體限制結構且具有相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角之一另外表面,該靜態後退接觸角係a)比該出射表面相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角大至少10度,及b)小於65度。
圖1示意性地描繪根據本發明之一個實施例之微影裝置。該裝置包括:照明系統(照明器) IL,其經組態以調節輻射光束B (例如,UV輻射或任何其他合適輻射);光罩支撐結構(例如,光罩台) MT,其經建構以支撐圖案化器件(例如,光罩) MA,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器件PM。該裝置亦包括基板台(例如,晶圓台) WT或「基板支撐件」,其經建構以固持基板(例如,抗蝕劑塗佈晶圓) W,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位基板W之第二定位器件PW。該裝置進一步包括投影系統(例如,折射投影透鏡系統) PS,其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如,包括一或多個晶粒)上。 照明系統可包括用於導向、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件,諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件,或其任何組合。 光罩支撐結構支撐(亦即,承載)圖案化器件。光罩支撐結構以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。光罩支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。光罩支撐結構可為(例如)框架或台,其可根據需要而固定或可移動。光罩支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文中對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。 本文中所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為係指可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中產生圖案的任何器件。應注意,舉例而言,若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵,則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常,被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所產生之器件(諸如積體電路)中之特定功能層。 圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列,及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知,且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型,以及各種混合式光罩類型。可程式化鏡面陣列之實例使用小鏡面之矩陣配置,該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。 本文中所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的任何類型之投影系統,包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統,或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。 如此處所描繪,該裝置屬於透射類型(例如,使用透射光罩)。替代地,該裝置可屬於反射類型(例如,使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列,或使用反射光罩)。 微影裝置可屬於具有兩個(雙載物台)或多於兩個物件台之類型,該等物件台中之至少一者為基板台或「基板支撐件」(及/或兩個或多於兩個光罩台或「光罩支撐件」)。在此等「多載物台」機器中,可並行地使用額外台或支撐件,或可對一或多個台或支撐件進行預備步驟,同時將一或多個其他台或支撐件用於曝光。 微影裝置亦可屬於如下類型:其中基板之至少一部分可由具有相對高折射率之液體(例如,水)覆蓋,以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸潤液體施加至微影裝置中之其他空間,例如,光罩與投影系統之間的空間。浸潤技術可用以增加投影系統之數值孔徑。本文中所使用之術語「浸潤」並不意謂諸如基板之結構必須浸沒於液體中,而是僅意謂液體在曝光期間位於投影系統與基板之間。亦即,最終透鏡元件之表面之部分浸潤於液體中。經浸潤表面包括投影光束傳遞通過的最終透鏡表面之至少部分。 參看圖1,照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言,當源為準分子雷射時,源及微影裝置可為分離的實體。在此等狀況下,不認為源形成微影裝置之部分,且輻射光束係憑藉包括(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下,舉例而言,當源為水銀燈時,源可為微影裝置之整體部分。源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD (必要時)可被稱作輻射系統。 照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AD。通常,可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外,照明器IL可包括各種其他組件,諸如積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束,以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於被固持於光罩支撐結構(例如,光罩台MT)上之圖案化器件(例如,光罩MA)上,且係由圖案化器件MA圖案化。在已橫穿圖案化器件MA的情況下,輻射光束B傳遞通過投影系統PS,且通過投影系統PS與基板之間的液體,此將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器件PW及位置感測器IF (例如,干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器),可準確地移動基板台WT,例如,以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地,第一定位器件PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。一般而言,可憑藉形成第一定位器件PM之部分之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現光罩台MT之移動。相似地,可使用形成第二定位器PW之部分之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT或「基板支撐件」之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下,光罩台MT可僅連接至短衝程致動器,或可固定。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分,但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地,在將多於一個晶粒提供於圖案化器件MA上的情形中,光罩對準標記可位於該等晶粒之間。 用於在投影系統PS之最終透鏡元件與基板之間提供液體之配置可被分類成三個一般類別。此等類別為浴浸潤系統、所謂的局域化浸潤系統及全濕潤浸潤系統。本發明特別係關於局域化浸潤系統。 圖2示意性地描繪局域化浸潤系統之液體限制結構12。液體限制結構沿著投影系統PS之最終透鏡元件與基板台WT或基板W之間的浸潤空間10之邊界之至少一部分而延伸。在一實施例中,在液體限制結構12與基板W之表面之間形成密封件。密封件之目的可為以下各者中之至少一者:將液體限制於透鏡與基板W之間的空間10內;及密封液體限制結構12與基板W (及/或基板台)之對向表面之間的間隙之部分,因此氣體不會進入空間10。可使用不同密封特徵以達成此等功能中之一者或兩者。密封件可為非接觸密封件,諸如氣體密封件16 (具有氣體密封件之此系統在歐洲專利申請公開案第EP-A-1,420,298號中予以揭示,該公開案之全文係特此以引用之方式併入),或液體密封件,其可經由通過液體限制結構12之底面中之開口直接在液體限制結構12與對向表面之間供應液體而產生。此液體密封件在歐洲專利公開案EP 1498778 A1中予以揭示,該公開案係特此以引用之方式併入。 液體限制結構12至少部分地將液體限制於投影系統PS之最終透鏡元件與基板W之間的空間10中。空間10係藉由定位於投影系統PS之最終透鏡元件下方且環繞投影系統PS之最終透鏡元件的液體限制結構12而至少部分地形成。液體係藉由開口13而帶入至在投影系統PS下方且在液體限制結構12內之空間10中。液體可藉由開口13而移除。液體係藉由開口13而帶入至空間10中抑或藉由開口13而自空間10移除可取決於基板W及基板台WT之移動方向。在圖2所展示之類型之實施例中,且在根據下文所論述之配置中之任一者之實施例中,投影系統之最終透鏡元件可為截頭圓錐形。在此等實施例中,最終透鏡元件之側表面朝向最終透鏡元件之端部表面且在使用中朝向基板W向下傾斜。端部表面充當用於經圖案化輻射光束之出射表面。液體限制結構12可環繞最終透鏡元件之側表面之至少部分。液體限制結構12可經塑形以與最終透鏡元件合作,使得在最終透鏡元件之側表面與液體限制結構12之內部對向表面之間形成間隙。在操作期間,來自空間10之液體可穿透間隙之部分,使得在最終透鏡元件之側表面與液體限制結構12之內部對向表面之間形成彎液面。 液體可藉由氣體密封件16而限制於空間10中,氣體密封件16在使用期間形成於液體限制結構12之底部與基板W之表面之間。氣體密封件16中之氣體係經由氣體入口15而在壓力下提供至液體限制結構12與基板W之間的間隙。經由與出口14相關聯之通道來抽取氣體。氣體入口15上之過壓、出口14上之真空位準及間隙之幾何形狀經配置使得在內部存在限制液體之高速氣體流。氣體對在液體限制結構12與基板W之間的液體之力使在空間10中含有液體。此系統在美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中予以揭示,該公開案之全文係特此以引用之方式併入。 在局域化浸潤系統中,在投影系統PS及液體供應系統下方移動基板W。可在液體限制結構12下方移動台WT上之物件之邊緣。此物件可為待成像之基板W或待成像之基板台上(或量測台上)之感測器。物件可為虛設基板(或所謂的「封閉板」),其可在某些操作中代替基板W而定位於液體供應系統下方。當基板W (或其他物件)之邊緣通過空間10下方時,液體可洩漏至基板W與基板台WT之間的間隙中。 圖3為描繪根據一實施例之另外液體供應系統或流體處置系統的側視橫截面圖。圖3所說明且下文所描述之配置可應用於上文所描述且圖1所說明之微影裝置。液體供應系統具備液體限制結構12,其沿著投影系統PS之最終透鏡元件與基板台WT或基板W之間的空間10之邊界之至少一部分而延伸。液體限制結構12至少部分地將液體限制於最終透鏡元件與基板W之間的空間10中。空間10係藉由定位於最終透鏡元件下方且環繞最終透鏡元件之液體限制結構12而至少部分地形成。在一實施例中,液體限制結構12包含主體部件53及多孔部件83。多孔部件83可平坦且其可為板狀。多孔部件83可為液體所能滲透,且其可具有複數個孔(亦即,開口或孔隙)。在一實施例中,多孔部件83為網目板,其中眾多小孔84係以網目而形成。此系統在美國專利申請公開案第US 2010/0045949 A1號中予以揭示,該公開案之全文係特此以引用之方式併入。 主體部件53包含供應通口72、流動板及回收通口73。在操作中,供應通口72將液體供應至空間10。流動板自主體53徑向地向內延伸,從而將空間分離成在該板上方及在該板下方之兩個容積。用於以下通路之孔徑形成於板內:經圖案化光束自投影系統PS至基板W之通路;及液體自供應通口72至板下方且朝向回收通口73之通路。回收通口73自空間10回收液體。供應通口72經由通路74而連接至液體供應裝置75。液體供應裝置75將液體供應至供應通口72。自液體供應裝置75饋入之液體通過對應通路74而供應至供應通口72中之每一者。供應通口72在光學路徑附近安置於面向光學路徑的主體部件53之規定位置處。回收通口73自空間10回收液體。回收通口73經由通路79而連接至液體回收裝置80。液體回收裝置80包含真空系統。回收裝置能夠藉由經由回收通口73來抽吸液體而回收液體。液體回收裝置80通過通路79回收經由回收通口73所回收之液體。多孔部件83安置於回收通口73中。 在一實施例中,將液體自供應通口72供應至空間10。將液體限制結構12中之回收腔室81中之壓力調整為負壓,以便經由多孔部件83之孔84 (亦即,回收通口73)回收液體。執行使用供應通口72之液體供應操作及通過多孔部件83之液體回收操作會確保液體流動通過空間10。液體供應及回收操作導致投影系統PS與對向表面(其包括基板W之表面)之間的液體限制結構12內之空間10被填充有液體。 如該描述之簡介部分中所提及,已知的是將疏液性材料施加至在使用中接觸浸潤液體的投影系統PS之部分。US 2012274912 A1之圖8中揭示一實例,US 2012274912 A1之全文係特此以引用之方式併入。然而,已觀測到,疏液性材料在縮減對投影系統之熱負荷方面的有效性在一時間段之後降級。 現在將描述至少部分地處理非想要之外加熱負荷的微影裝置。在以下描述中,微影裝置可如參考圖1所描述而組態。微影裝置包含液體限制結構12。液體限制結構12可形成如上文所描述且圖2或圖3所說明之流體供應系統或液體供應系統之部分。 圖4及圖5各自描繪可體現本發明之微影裝置。微影裝置包含投影系統PS。在操作中,投影系統PS通過出射表面104將經圖案化輻射光束B投影至基板W之目標部分C上。液體限制結構12將浸潤液體限制至投影系統PS與可包括基板W之表面之對向表面之間的空間10。浸潤液體可限制於(例如)最終透鏡元件112與基板W之間。在一實施例中,液體限制結構12環繞空間10。液體限制結構12可至少部分地界定空間10。除了出射表面104以外,投影系統PS亦包含另外表面110。另外表面110面向液體限制結構12。另外表面110因此面向投影系統PS及液體限制結構12且在投影系統PS與液體限制結構12之間部分地形成間隙115。另外表面110可至少部分地由最終透鏡元件112之傾斜側表面形成。 在一實施例中,液體限制結構12經組態使得在使用中基板W (且因此亦為基板台WT)相對於投影系統PS之移動會造成浸潤液體之彎液面22與間隙115中之另外表面110之間的接觸線117之位置之波動。 圖4描繪另外表面110被形成為最終透鏡元件112之整體部分或形成為形成於最終透鏡元件112上之塗層或結構的配置。圖5描繪另外表面110被形成為通路成型器200之整體部分或形成為形成於通路成型器200上之塗層或結構的配置。 經圖案化輻射光束B傳遞通過的最終透鏡元件112之本體之部分可被稱作光活性部分130。在圖5之實例中,光活性部分130為由頂部表面113、出射表面104及虛線圍封之部分。 自光活性部分130徑向地向外的最終透鏡元件112之部分為最終透鏡元件112之本體之非光活性部分140。經圖案化輻射光束B不會傳遞通過最終透鏡元件112之本體之非光活性部分140。無任何經圖案化輻射光束B傳遞通過的底部表面之部分可被稱作最終透鏡元件112之非光活性底部表面150。出射表面104與非光活性底部表面150一起構成最終透鏡元件112之經曝光底部表面。最終透鏡元件112之經曝光底部表面被曝光(或裸露)之處在於其曝光至外部環境。最終透鏡元件112之經曝光底部表面為未經覆蓋(或裸)表面之處在於其未由投影系統PS之組件(例如,未由最終透鏡元件支撐件600)覆蓋。 替代地或另外,最終透鏡元件112之底部表面之部分可能未曝光至外部環境。底部表面之部分可(例如)由支撐組件覆蓋。最終透鏡元件112之經曝光底部表面未由投影系統PS之最終透鏡元件支撐件600覆蓋。 在一實施例中,空間10中之液體與最終透鏡元件112之經曝光底部表面之最低部分接觸。空間10中之液體與整個出射表面104接觸。空間10中之液體與非光活性底部表面150之最低部分接觸。 在圖5之實施例中,通路成型器200定位於投影系統PS與液體限制結構12之間。通路成型器200具有外部成型器表面220及內部成型器表面210。外部成型器表面220相對於(例如)穿過出射表面104的投影系統PS之光軸O徑向地向外及/或向下面向。內部成型器表面210相對於(例如)穿過出射表面104的投影系統PS之光軸O徑向地向內及/或向上面向。外部成型器表面220之至少一部分面向液體限制結構12。內部成型器表面210之至少一部分面向最終透鏡元件112。液體彎液面22延伸於液體限制結構12與外部成型器表面220之間。彎液面22界定空間10之邊界之部分。 通路成型器200在平面圖上一直圍繞最終透鏡元件112之至少一部分而延伸。在一實施例中,通路成型器200與最終透鏡元件112共軸。通路成型器200可被視為相對於最終透鏡元件112之「罩杯(cup)」。 通路成型器200定位於最終透鏡元件112與液體限制結構12之間,使得通路300界定於通路成型器200與最終透鏡元件112之間。通路300至少部分地界定於內部成型器表面210與最終透鏡元件112之間。通路300具有開口310。開口310相對於(例如)穿過出射表面104的投影系統PS之光軸O處於通路300之徑向最內端部。開口310使通路300與空間10進行液體連通。 在一實施例中,通路300在使用中被填充有液體。相比於不存在通路成型器200及通路300之狀況,在通路300中存在液體意謂自彎液面22徑向地向外施加至通路成型器200之任何熱負荷將較低熱負荷賦予至最終透鏡元件112。可(例如)由於在通路成型器200之外部成型器表面220上存在液體小滴或膜而將此熱負荷施加至通路成型器200。 若整個通路300被填充有液體,則通路300中將不存在彎液面。在通路300中存在彎液面可引起歸因於彎液面處之液體蒸發而將熱負荷施加至最終透鏡元件112。 在一實施例中,通路300經建構及組態使得在使用中其藉由毛細作用而被填充有來自空間10之液體。在一實施例中,通路300經定大小以允許毛細作用在徑向向外方向上(亦即,相對於投影光束通過投影系統之路徑)自浸潤空間10中汲取(或抽吸)液體。在一實施例中,通路300在橫截面中具有0.75毫米或更小之最小尺寸。此尺寸允許產生足夠的毛細管力。藉由毛細作用自空間10移除之液體可通過另外開口320離開通路300。 在一實施例中,可提供另外開口控制器400。另外開口控制器400控制液體供應及/或回收系統450。液體供應及/或回收系統450供應液體及/或自另外開口320回收液體。可自投影系統PS移除另外開口控制器400、液體供應系統及液體回收系統中之一或多者。其可收容於流體箱中,流體箱與投影系統PS或甚至與微影裝置分離。另外開口控制器400以流體方式連接至液體供應系統及液體回收系統中之至少一者。液體供應及/或回收系統450可將負壓施加至另外開口320。除了毛細管力以外,亦可使用負壓以自浸潤空間10移除液體。替代地,由液體供應及/或回收系統450施加之負壓可用作毛細作用之替代方案以通過通路300自浸潤空間10移除液體。施加至液體之負壓可為大於將施加之毛細管力的力,使得有效毛細管力與負壓相比較係可忽略的。 另外開口控制器400可經調適以連續地或不連續地(例如,以週期性方式)控制液體通過另外開口320之供應及/或回收。舉例而言,可週期性地調適另外開口控制器400以在通路300中補給液體。為了避免歸因於通路300中之液體流的振動有害地影響基板W之成像,另外開口控制器400可經調適以在基板W之成像之間或在大量基板之成像之間在通路300中補給液體。在一實施例中,另外開口控制器400可經調適以週期性地(例如,每幾個小時一次或每日一次)在通路300中補給液體。在通路300中補給液體會有助於將通路300中之液體維持於恆定溫度。在通路300中補給液體亦會有助於防止有機物(諸如藻類)生長於通路300中之液體中,此生長原本可能為污染源。 液體供應及/或回收單元450可用以將液體供應至另外開口320、通過通路300、至通路300之外、通過開口310且至空間10中。液體供應及/或回收單元450可用以自空間10回收液體、通過開口310、通過通路300且通過另外開口320而至通路300之外。在一實施例中,另外開口控制器400可用以改變空間10中之液體流型。舉例而言,另外開口控制器400可誘發自空間10之一個側至空間10之另一側的橫越空間10之液體流。此可藉由提供兩個或多於兩個通路300而達成,可由另外開口控制器400個別地控制通過兩個或多於兩個通路300之液體流。舉例而言,第一通路300可通過開口310將液體流提供至浸潤空間10中。舉例而言,在與第一通路300相對的空間10之側上的第二通路300可用以通過開口310自空間10移除液體。以此方式,可達成自空間10之側至空間10之另一側的橫越空間10之液體流。在一配置中,通過通路300之液體流可整合至空間10中之液體本體之流動路徑中。此流動路徑可垂直於基板台WT在曝光期間之掃描移動而橫越空間10。 在圖5之實施例中,通路成型器200與最終透鏡元件112分離。亦即,通路成型器200不與最終透鏡元件112成整體。通路300形成於通路成型器200之內部成型器表面210與最終透鏡元件112之間。 在一實施例中,通路成型器200經塑形使得其與最終透鏡元件112之經曝光底部表面相隔之距離實質上恆定。內部成型器表面210在橫截面上之形狀與最終透鏡元件112之對應經曝光底部表面之形狀實質上相同。在一實施例中,通路成型器200具有恆定厚度(例如,約200微米厚)。在其他實施例中,通路成型器200經塑形使得其與最終透鏡元件112之經曝光底部表面相隔之距離依據位置而變化,例如,在向下方向上連續地縮窄或加寬,或形成微流體結構。在一實施例中,距離依據位置之變化可改良流動穩定性。在實施例中,通路成型器200可經塑形使得其與最終透鏡元件112之經曝光底部表面相隔之距離平均起來為約1毫米。 在一實施例中,通路成型器200可由具有高熱導率之材料製成。通路成型器200之材料可具有大於150 Wm-1
K-1
之熱導率,視情況大於250 Wm-1
K-1
。舉例而言,通路成型器200之材料可由(經塗佈)鋁合金製成,該鋁合金可具有約160 Wm-1
K-1
之熱導率。替代地,通路成型器200之材料可由金屬(諸如銀)或金剛石製成。在此實施例中,局域地施加至通路成型器200之任何熱負荷係藉由熱傳導而在通路成型器200中之所有方向上(包括在徑向方向上)快速地耗散。因此,熱負荷耗散。因此,到達最終透鏡元件112之光活性部分130之任何熱負荷將較不局域化且任何所得像差或聚焦誤差將較低。 在一替代實施例中,通路成型器200之材料具有低熱導率。在具有低熱導率時,通路成型器200可隔離最終透鏡元件112。在一個實施例中,通路成型器200之材料具有小於1 Wm-1
K-1
之熱導率。用於最終透鏡元件112之典型熱導率可為約1.4 Wm-1
K-1
。通路成型器200之材料可為陶瓷或塑膠。 在其他實施例中,通路成型器200之熱導率具有介於1 Wm-1
K-1
與150 Wm-1
K-1
之間的中間熱導率。 在一實施例中,通路成型器200可在其外部成型器表面220上具有具備高熱導率之塗層。此塗層可具有大於150 Wm-1
K-1
之熱導率,視情況大於250 Wm-1
K-1
。此塗層以與通路成型器200自身係由具有高熱導率之材料製成(如上文所描述)的情況相同的方式起作用。 可以任何方式在最終透鏡元件112與液體限制結構12之間支撐通路成型器200。在圖5之實施例中,通路成型器200形成投影系統PS之部分。詳言之,通路成型器200附接至投影系統PS之最終透鏡元件支撐件600。最終透鏡元件支撐件600為投影系統PS之框架。最終透鏡元件支撐件600支撐最終透鏡元件112。在所展示實施例中,通路成型器200在其徑向最外端部處由最終透鏡元件支撐件600支撐。在圖5之實施例中,另外開口320經由形成於最終透鏡元件支撐件600與最終透鏡元件112之間的連接通路350而連接至液體供應及/或回收系統450。連接通路350可位於一或多個離散部位處。在一實施例中,連接通路350不完全地圍繞最終透鏡元件112而延伸。可存在(例如)均一地或非均一地圍繞最終透鏡元件112徑向地隔開之多於一個連接通路350。 替代由最終透鏡元件支撐件600支撐或除了由最終透鏡元件支撐件600支撐以外,液體供應及/或回收系統450亦在通路成型器200與最終透鏡元件112之經曝光底部表面之間施加負壓。與在通路成型器200下方之環境壓力相比較,負壓為在通路成型器200上方之負壓。負壓之存在會將吸引力朝向投影系統PS施加至通路成型器200,藉此將通路成型器200固持至最終透鏡元件112。 靜態後退接觸角之概念在此項技術中為吾人所知。後退接觸角及前進接觸角與接觸表面之液體之動態屬性特別相關。接觸角參考液體本體之氣液界面之角度,該氣液界面被替代地稱作彎液面,在該點處,該界面與液體本體所處之表面相交。在動態內容背景中,當液體本體遍及表面而移動時,在移動本體之前邊緣處之接觸角可被稱作前進接觸角。在移動本體之後邊緣處之接觸角可被稱作後退接觸角。靜態後退接觸角為已被施加力之液體本體的後退接觸角,該力恰好不足以造成液體本體運動。圖6說明原理。此處,液體本體120已置放於表面122上。表面122接著逐漸地傾斜直至表面122與水平面成恰好不足以造成液體本體120沿著斜面向下運動之角度為止。若表面122將更進一步傾斜,則液體本體120將開始移動。在此狀態中,在前邊緣處之接觸角124為靜態前進接觸角。靜態前進接觸角經定義為在表面122與表面122處之液體本體彎液面之切線123之間的角度。在後邊緣處之接觸角126為靜態後退接觸角。靜態後退接觸角經定義為在表面122與表面122處之液體本體之切線125之間的角度。因此可針對表面122、液體120與周圍氛圍之任何組合來量測靜態後退接觸角度。 本發明人已認識到,靜態後退接觸角對於判定浸潤液體在液體限制結構12與投影系統PS之間的間隙115內移動(晃動)之行為係重要的。靜態後退接觸角判定浸潤液體之彎液面22與投影系統PS之部分之間的接觸線117之理論最大移動速度,接觸線117與該部分接觸。根據實施例,藉由提供具備經適當選擇之靜態後退接觸角的投影系統PS之另外表面110來調適此速度。增加靜態後退接觸角會增加理論最大移動速度。增加理論最大移動速度會歸因於間隙115中之接觸線117之位置之波動而使較不可能的是將使浸潤液體膜或小滴留在另外表面110上。在留下膜或小滴的情況下,膜之大小將較低或小滴之量將較少。因此,歸因於留在另外表面110上之浸潤液體之蒸發的投影系統PS上之熱負荷將趨向於藉由將另外表面110之靜態後退接觸角配置為相對高而縮減。圖13中示意性地描繪留下浸潤液體膜705之熱效應。彎液面22經展示為遍及投影系統PS之另外表面110而向下移動(箭頭700)。彎液面22之移動速度大於接觸線117之理論最大移動速度,此引起浸潤液體薄膜705被留下移動浸潤液體本體。歸因於蒸發的對彎液面22上方之氛圍之熱損耗係由箭頭702指示。由熱損耗造成之溫度梯度造成熱自大部分液體(箭頭704)且自投影系統PS (箭頭706)朝向彎液面22流動。歸因於投影系統PS與彎液面22在膜705附近之緊密近接,來自膜705之蒸發將相對高冷卻施加至投影系統PS。請注意,另外表面110係僅出於簡單起見而予以垂直地描繪,且可實務上不同地定向(如在其他實施例中所展示)。 此外,本發明人已認識到,相比於對於較高靜態後退接觸角,對於較低靜態後退接觸角,在浸潤液體後退(例如,沿著間隙115向下移動)時形成之彎液面將趨向於較扁平(在上文參考圖13所論述之意義上,即使實際上並非完全地留下液體膜亦如此)。來自較扁平彎液面之蒸發將趨向於將較高程度之冷卻施加至投影系統PS。圖14及圖15中示意性地說明效應。圖14及圖15展示示意性彎液面22遍及投影系統PS之另外表面110而向下移動(箭頭700)。在圖14中,另外表面110具有約80度之靜態後退接觸角。在圖15中,另外表面110具有接近於0度之靜態後退接觸角。歸因於蒸發的對彎液面22上方之氛圍之熱損耗係由箭頭702指示。由熱損耗造成之溫度梯度造成熱自大部分液體(箭頭704)且自投影系統PS (箭頭706)朝向彎液面22流動。相對於圖14,圖15中由浸潤液體之後側708上之彎液面採用的較扁平形式造成相對於圖14之配置在圖15之配置中將較大冷卻施加至投影系統PS (由圖15中相對於圖14之較大箭頭706示意性地所說明)。請注意,另外表面110係僅出於簡單起見而予以垂直地描繪,且可實務上不同地定向(如在其他實施例中所展示)。 此外,本發明人已認識到,藉由提供具有相對高靜態後退接觸角之另外表面110而允許晃動相對自由地發生會在浸潤液體內導致顯著對流。圖16及圖17中示意性地說明此效應。另外表面110與彎液面22之間的相對移動係由箭頭708指示(另外表面110在圖16中相對於彎液面22向上移動,且在圖17中相對於彎液面22向下移動)。另外表面110與浸潤液體之間的摩擦在浸潤流體中促成對流(由箭頭710示意性地所指示)。據認為,對流可減低浸潤液體與投影系統PS之間的有害熱轉移,藉此改良效能。 圖18針對另外表面110之靜態後退接觸角之不同值(水平軸線)展示熱負荷對投影系統PS之效應之實驗量測之結果(垂直軸線)。垂直軸線上之較高值指示投影系統PS上之較大熱負荷。與預測在大約50度之靜態後退接觸角處的熱負荷之突然上升的簡單理論模型相反,實驗量測展示熱負荷保持低至約30度或甚至更低。 本發明人因此已關於彎液面之形狀及移動如何導致將熱負荷施加至投影系統PS而達成比先前可得到之理解更詳細的理解。由於此理解,本發明人已認識到,設計表面使得其靜態接觸角相對於浸潤液體大於90度(亦即,在浸潤液體為水的情況下具疏水性)並非最佳途徑。代替地,應首先參考靜態後退接觸角而非靜態接觸角。靜態後退接觸角相比於靜態接觸角提供關於浸潤液體之預期動行為態之較多資訊。此外,本發明人已發現,有可能針對小於90度之一系列靜態後退接觸角達成令人滿意的效能。 認識到沒有必要使另外表面110具有大於90度之靜態後退接觸角會極大地加寬可用以實施另外表面110之材料之範圍。可使用相比於具有大於90度之靜態後退接觸角之材料(例如,在浸潤液體為水之狀況下的疏水性表面)具有較高機械及/或化學穩定性的材料,藉此增加另外表面110之壽命。因此,相對於使用具有大於90度之靜態後退接觸角之另外表面110的替代途徑,可縮減針對另外表面110之常規維修之需要。 此外,將另外表面110組態為具有小於90度之靜態後退接觸角可縮減局域化熱負荷出現於另外表面110中之缺陷處的風險。若另外表面110具有較高靜態後退接觸角,則在缺陷之區相較於周圍區中的靜態後退接觸角之差很可能較大。通常,缺陷趨向於具有相對低靜態後退接觸角,藉此吸引浸潤液體。靜態後退接觸角之較大差增加液體保留於局域化集區中之缺陷處的風險。浸潤液體之此局域化彙集可導致局域化熱負荷。 在一實施例中,另外表面110具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角,且出射表面104具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角。在一實施例中,第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角,視情況大至少10度。出射表面104通常係由具有極低靜態後退接觸角之材料形成。舉例而言,在出射表面104為由石英玻璃形成之最終透鏡元件112之裸露表面的情況下,出射表面104之靜態後退接觸角將為約25度。在此狀況下,且在其他實施例中,另外表面110將經配置為具有大於25度之靜態後退接觸角,視情況大於30度,視情況大於35度,視情況大於40度,視情況大於45度,視情況大於50度,視情況大於55度,視情況大於60度,視情況大於65度,視情況大於70度,視情況大於75度,視情況大於80度,視情況大於85度。另外,另外表面110相對於浸潤液體之靜態後退接觸角小於90度。在此等範圍內之靜態後退接觸角已被發現為在間隙115中的浸潤液體之典型移動期間提供蒸發熱負荷之適當限制。 在一實施例中,另外表面110具有小於70度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角,視情況小於65度。具有高機械及化學穩定性之各種材料係可用的,其提供小於70度或小於65度之靜態後退接觸角。 在一實施例中,靜態後退接觸角之下限係由限制結構12與投影系統PS之間的間隙115中的浸潤液體之預期最大移動速度界定。靜態後退接觸角經選擇為足夠高,使得彎液面22與投影系統PS之間的接觸線117之移動可足夠快以跟上間隙115中的浸潤液體本體之最大移動速度。若接觸線117可跟上浸潤液體本體之速度,則將在投影系統PS上留下浸潤液體之很少膜或小滴或不留下浸潤液體之膜或小滴。 在一實施例中,另外表面110具有大於30度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角,例如,介於30度與90度之間,視情況介於30度與70度之間,視情況介於30度與65度之間。將靜態後退接觸角配置為大於30度會至少針對以適中速度(例如,大約每秒若干公分或更小之速度)移動之浸潤液體縮減膜形成。包含鈦或鎳或由鈦或鎳組成之金屬箔片可具有在(例如)30度至50度之範圍內之靜態後退接觸角。 在一實施例中,另外表面110具有大於50度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角,例如,介於50度與90度之間,視情況介於50度與70度之間,視情況介於50度與65度之間。將靜態後退接觸角配置為大於50度會針對以相對快速度(例如,以高達每秒十公分之速度)移動之浸潤液體縮減膜形成。諸如PEEK及PET之非氟化物塑膠為具有在50度至65度之範圍內之靜態後退接觸角的材料之實例。PEEK具有約55度之靜態後退接觸角。PET具有約60度之靜態後退接觸角。 在一實施例中,另外表面110具有大於55度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角,例如,介於55度與90度之間,視情況介於55度與70度之間,視情況介於55度與65度之間。將靜態後退接觸角配置為在55度至70度或55度至65度之範圍內會提供特別理想的屬性平衡。針對廣泛範圍的浸潤液體移動速度縮減投影系統PS上之膜形成。 不限定於具有大於90度之靜態後退接觸角的材料會促進針對另外表面110選擇具有諸如以下各者之理想屬性的材料:低成本、良好熱屬性(例如,用以散出熱負荷之特別高的傳導性,或用以隔離之特別低的傳導性)、良好機械屬性、耐磨、容易製造,及透UV光性(其縮減歸因於雜散UV光的材料之降解)。 鈀(具有約60度之靜態後退接觸角)特別耐磨。在一實施例中,另外表面110可包含以下各者中之一或多者:鈀塗佈金屬、鈀塗佈銅、鈀塗佈鈦、鈀塗佈鋁。以此方式而形成之另外表面110將耐磨。 在一實施例中,另外表面110可包含諸如PEEK或PET之非氟化物塑膠。以此方式而形成之另外表面110將易於製造。 在一實施例中,另外表面110包含諸如聚(4,4'-氧基二亞苯基-均苯四醯亞胺) (Kapton)之聚醯亞胺膜。Kapton具有約65度之靜態後退接觸角。 用於另外表面110之前述材料僅係例示性的。舉例而言,在由於材料之洩漏之污染將不良的情況下,或在材料之壽命將不足的情況下,該等材料中之一些可不適合用於所有商用微影程序中。然而,對此範圍之材料的參考意欲輔助示範可使用之材料種類(在非受限清單中)。 在實施例(圖7、圖9及圖11中展示其實例)中,另外表面110包含塗層之表面。 在實施例(圖5中展示其實例)中,另外表面110提供於通路成型器200上。 在實施例(圖8至圖11中展示其實例)中,另外表面110提供於液體控制部件114上。液體控制部件114附接至投影系統PS之部分。液體控制部件114在形狀上與液體控制部件114所附接的投影系統PS之部分共形。在一實施例中,液體控制部件114附接至通路成型器200。在一實施例中,液體控制部件114附接至最終透鏡元件112。在一實施例中,液體控制部件114被預成型。經預成型液體控制部件114並非(例如)塗層。在一實施例中,液體控制部件114係使用黏接劑而附接至投影系統PS之部分。液體控制部件114可為自黏平坦部件(且可被稱作「黏著件(sticker)」)。液體控制部件可具彈性,使得作為平坦表面,其可與投影系統之彎曲表面共形且黏接至該彎曲表面。液體控制部件114可為硬質元件。液體控制部件114可藉由將黏接劑施加至液體控制部件114及投影系統PS之部分中的一者或兩者而附接至投影系統PS之部分。黏接劑可或可不被視為液體控制部件114之部分。黏接劑具有與液體控制部件114之其餘部分不同的組合物。 在一實施例中,液體控制部件114包含在附接至投影系統PS時與出射表面104成傾斜角度之傾斜表面。在一實施例中,液體控制部件114在附接至投影系統PS時包含截頭圓錐形部分。替代地或另外,液體控制部件114包含在附接至投影系統PS時平行於出射表面104之平坦部分。液體控制部件114與其被緊固的表面之形狀共形。因此,液體控制部件114可在形狀上與為截頭圓錐形的最終透鏡元件112之部分或與為截頭圓錐形的通路成型器200之部分共形。圖12中展示截頭圓錐形液體控制部件114之實例。 在一實施例中,液體控制部件114在附接之前在形狀上與液體控制部件114待附接的投影系統PS之部分共形。 在實施例中,另外表面110包含與出射表面104成傾斜角度之傾斜表面或由該傾斜表面組成。因此,另外表面110可包含截頭圓錐形形式或由截頭圓錐形形式組成,但包含或具有與出射表面104成傾斜角度之傾斜表面的其他形狀亦係可能的。另外表面110可另外包含平坦表面。平坦表面可平行於出射表面104。替代地,另外表面110可由可平行於出射表面104之平坦表面組成。 在以上實施例中,已獨佔式地參考提供於投影系統PS上之表面(另外表面110)之屬性。其他表面亦可促成縮減投影系統PS上之熱負荷。在一實施例中,液體限制結構12包含面向投影系統PS之液體控制表面720。可使用上文針對另外表面110所論述之組態中之一者來形成液體控制表面720。液體控制表面720因此可具有上文針對另外表面110所論述的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角中之任一者。以此方式來組態液體控制表面720會使有可能使彎液面22遍及液體控制表面720自由地移動,而在液體控制表面720上無膜或小滴形成。 圖19至圖22描繪用於另外表面110及液體控制表面720之非限制性實例組態。可使用上文所展示之技術中之任一者而將表面110及720形成為(例如)以下各者:施加至投影系統PS或液體限制結構12之塗層之表面;附接(例如,黏接)至投影系統PS或液體限制結構12之液體控制部件之表面;或施加至附接(例如,黏接)至投影系統PS或液體限制結構12之液體控制部件之塗層。在圖19至圖22之實例中,提供另外表面110及液體控制表面720兩者。亦可以僅如所展示而提供另外表面110之形式提供該等實例中之每一者,其中不對面向投影系統PS的液體限制結構12之表面中之任一者進行修改。 在圖19中,描繪另外表面110包含截頭圓錐形部分110A及平坦部分110B之配置。平坦部分110B平行於出射表面104。在此實施例中,僅在面向另外表面110之平坦部分110B的液體限制結構12之部分上提供液體控制表面720。在此特定實施例中,平坦部分110B覆蓋面向液體限制結構12的最終透鏡元件112之全部平坦部分。在所展示實例中,截頭圓錐形部分110A覆蓋最終透鏡元件112之不到全部的截頭圓錐形部分。在此實施例之經修改版本中,另外表面110覆蓋最終透鏡元件112之全部截頭圓錐形部分。 在圖20中,描繪與圖19之配置相同的配置,惟以下情形除外:1)液體限制結構12之向內面向部分之上部部分722具備液體控制表面720;及/或2)平坦部分110B覆蓋惟徑向外部部分724除外的最終透鏡元件112之全部平坦部分。 在圖21中,描繪與圖20之配置相同的配置,惟以下情形除外:液體控制表面720覆蓋惟徑向外部部分726除外的面向另外表面110之平坦部分110B的液體限制結構12之全部部分。 在圖22中,描繪與圖21之配置相同的配置,惟以下情形除外:液體控制表面720不覆蓋面向另外表面110之平坦部分110B的液體限制結構12之任何部分。此類型之配置可適於不可能使浸潤液體到達液體限制結構12之頂部部分的實例。在關於此實施例之變化中,另外表面110僅包含截頭圓錐形部分110A且不包含平坦部分110B。 在一實施例中,提供一種器件製造方法。該方法包含使用投影系統PS以通過投影系統PS將經圖案化輻射光束投影至基板W之目標部分C上。使用液體限制結構12將浸潤流體限制於投影系統PS與基板W之間的空間10中。投影系統PS包含投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面104。投影系統PS進一步包含面向液體限制結構12之另外表面110。另外表面110具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角。出射表面104具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角。第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角且小於65度。 在另一實施例中,一種器件製造方法包含使用投影系統PS以通過投影系統PS將經圖案化輻射光束投影至基板W之目標部分C上。使用液體限制結構12將浸潤流體限制於投影系統PS與基板W之間的空間10中。在此實施例中,投影系統包含投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面104,及面向液體限制結構12之另外表面110。在此實施例中,基板W相對於投影系統PS之移動會造成浸潤液體之彎液面22與另外表面110之間的接觸線117之位置之波動。另外表面110具有小於90度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。 在一實施例中,基板W之移動係使得在波動期間的接觸線117之移動速度始終低於接觸線之理論最大移動速度,如由另外表面110相對於浸潤液體之靜態後退接觸角所判定。以此方式,避免在波動期間的另外表面110上之液體膜之顯著形成。藉此亦避免歸因於另外表面110上之液體膜之蒸發的不良熱負荷。 在上文所論述之實施例中之任一者中,浸潤液體可主要為水。在此狀況下,可將對靜態後退接觸角之所有參考理解為係指相對於水之靜態後退接觸角。可將對疏液性(liquidphobic或lyophobic)之參考理解為係指疏水性。可將對親液性(liquidphilic或lyophilic)之參考理解為係指親水性。 在一實施例中,提供一種微影裝置。微影裝置包含:投影系統,其經組態以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;及液體限制結構,其經組態以將浸潤液體限制於投影系統與基板之間的空間中。投影系統包含:投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面;及面向液體限制結構之另外表面,其中:另外表面具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角;出射表面具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角;且第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角且小於65度。 液體限制結構可經組態使得在使用中基板相對於投影系統之移動會造成浸潤液體之彎液面與另外表面之間的接觸線之位置之波動。 在另外實施例中,提供一種微影裝置,其包含:投影系統,其經組態以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;及液體限制結構,其經組態以將浸潤液體限制於投影系統與基板之間的空間中。投影系統包含:投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面;及面向液體限制結構之另外表面,其中:液體限制結構經組態使得在使用中基板相對於投影系統之移動會造成浸潤液體之彎液面與另外表面之間的接觸線之位置之波動;且另外表面具有小於90度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。 另外表面可具有小於70度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。另外表面可具有小於65度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。另外表面可具有大於30度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。另外表面可具有大於50度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。另外表面可包含與出射表面成傾斜角度之傾斜表面。另外表面可包含平行於出射表面之平坦表面。另外表面可包含塗層之表面。另外表面可包含未經塗佈表面。另外表面可提供於定位於投影系統之最終透鏡元件與液體限制結構之間的通路成型器上,通路成型器在通路成型器與最終透鏡元件之間界定通路。另外表面可由附接至投影系統之部分且在形狀上與該部分共形之液體控制部件提供。液體限制結構可包含面向投影系統之液體控制表面;且液體控制表面之部分具有小於90度之靜態後退接觸角。 在第三實施例中,提供一種搭配浸潤微影裝置而使用之投影系統。投影系統經組態以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。投影系統包含:投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面;及面向液體限制結構之另外表面。另外表面具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角。出射表面具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角。第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角且小於65度。 在本發明之第四實施例中,提供一種用於浸潤微影裝置之投影系統之最終透鏡元件。投影系統經組態以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。投影系統包含:投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面;及面向液體限制結構之另外表面。另外表面具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角。出射表面具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角。第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角且小於65度。 在本發明之第五實施例中,提供一種液體控制部件,其經組態以附接至浸潤微影裝置之投影系統之部分且在形狀上與該部分共形。投影系統經組態以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上。投影系統包含投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面。液體控制部件包含經組態以在液體控制部件附接至投影系統之該部分時面向液體限制結構之另外表面。另外表面具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角。出射表面具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角。第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角且小於65度。 該部件可包含在附接至投影系統之該部分時與出射表面成傾斜角度之傾斜表面。該部件可在附接至投影系統之該部分時包含截頭圓錐形部分。該部件可包含在附接至投影系統之該部分時平行於出射表面之平坦部分。該部件可在附接之前在形狀上與投影系統之該部分共形。 在本發明之第六實施例中,提供第一或另外實施例之裝置、第三實施例之系統、第四實施例之元件或第五實施例之部件,其經組態以與作為浸潤液體之水一起操作,使得相對於浸潤液體之該靜態後退接觸角為相對於水之靜態後退接觸角。 在第七實施例中,提供一種器件製造方法,其包含:使用投影系統以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;及使用液體限制結構將浸潤流體限制於投影系統與基板之間的空間中,投影系統包含:投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面;及面向液體限制結構之另外表面,其中:另外表面具有相對於浸潤液體之第一靜態後退接觸角;出射表面具有相對於浸潤液體之第二靜態後退接觸角;且第一靜態後退接觸角大於第二靜態後退接觸角且小於65度。 在本發明之第八實施例中,提供一種器件製造方法,其包含:使用投影系統以通過投影系統將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;及使用液體限制結構將浸潤流體限制於投影系統與基板之間的空間中,投影系統包含:投影經圖案化輻射光束所通過之出射表面;面向液體限制結構之另外表面,其中:基板相對於投影系統之移動會造成浸潤液體之彎液面與另外表面之間的接觸線之位置之波動;且另外表面具有小於90度的相對於浸潤液體之靜態後退接觸角。 基板之移動可使得在該等波動期間的該接觸線之移動速度始終低於該接觸線之理論最大移動速度,如由另外表面相對於浸潤液體之靜態後退接觸角所判定。 在本發明之第九實施例中,提供一種微影裝置,其包含:投影系統,其經組態以通過投影系統之出射表面將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;及液體限制結構,其經組態以將浸潤液體限制於投影系統與基板之間的空間中,其中投影系統包含面向液體限制結構且具有相對於浸潤液體之靜態後退接觸角之另外表面,靜態後退接觸角係a)比出射表面相對於浸潤液體之靜態後退接觸角大至少10度,及b)小於65度。 在本發明之第十實施例中,提供一種器件製造方法,其包含:使用投影系統以通過投影系統之出射表面將經圖案化輻射光束投影至基板之目標部分上;及使用液體限制結構將浸潤液體限制於投影系統與基板之間的空間中,其中投影系統包含面向液體限制結構且具有相對於浸潤液體之靜態後退接觸角之另外表面,靜態後退接觸角係a)比出射表面相對於浸潤液體之靜態後退接觸角大至少10度,及b)小於65度。 儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用,但應理解,本文中所描述之微影裝置可具有其他應用,諸如製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。熟習此項技術者應瞭解,在此等替代應用之內容背景中,可認為本文中對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文中所提及之基板。在適用的情況下,可將本文中之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。此外,可將基板處理多於一次,例如,以便產生多層IC,使得本文中所使用之術語基板亦可指已經含有多個經處理層之基板。 本文中所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射,包括紫外線(UV)輻射(例如,具有為或為約365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如,具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長),以及粒子束,諸如離子束或電子束。 術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中之任一者或其組合,包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。 雖然上文已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者而言將顯而易見,可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
10‧‧‧空間
12‧‧‧液體限制結構
13‧‧‧開口
14‧‧‧出口
15‧‧‧氣體入口
16‧‧‧氣體密封件
22‧‧‧彎液面
53‧‧‧主體部件/主體
72‧‧‧供應通口
73‧‧‧回收通口
74‧‧‧通路
75‧‧‧液體供應裝置
79‧‧‧通路
80‧‧‧液體回收裝置
81‧‧‧回收腔室
83‧‧‧多孔部件
84‧‧‧孔
104‧‧‧出射表面
110‧‧‧另外表面
110A‧‧‧截頭圓錐形部分
110B‧‧‧平坦部分
112‧‧‧最終透鏡元件
113‧‧‧頂部表面
114‧‧‧液體控制部件
115‧‧‧間隙
117‧‧‧接觸線
120‧‧‧液體本體/液體
122‧‧‧表面
123‧‧‧切線
124‧‧‧接觸角
125‧‧‧切線
126‧‧‧接觸角
130‧‧‧光活性部分
140‧‧‧非光活性部分
150‧‧‧非光活性底部表面
200‧‧‧通路成型器
210‧‧‧內部成型器表面
220‧‧‧外部成型器表面
300‧‧‧通路
310‧‧‧開口
320‧‧‧另外開口
350‧‧‧連接通路
400‧‧‧另外開口控制器
450‧‧‧液體供應及/或回收系統/液體供應及/或回收單元
600‧‧‧最終透鏡元件支撐件
700‧‧‧箭頭
702‧‧‧箭頭
704‧‧‧箭頭
705‧‧‧浸潤液體膜
706‧‧‧箭頭
708‧‧‧箭頭/後側
710‧‧‧箭頭
720‧‧‧液體控制表面
722‧‧‧上部部分
724‧‧‧徑向外部部分
726‧‧‧徑向外部部分
AD‧‧‧調整器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧光罩支撐結構/光罩台
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器件
PS‧‧‧投影系統
PW‧‧‧第二定位器件/第二定位器
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中,對應參考符號指示對應部分,且在該等圖式中: 圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置; 圖2描繪用於微影裝置中之液體供應系統; 圖3為描繪根據一實施例之另外液體供應系統的側視圖; 圖4為最終透鏡元件具有出射表面及另外表面之微影裝置的側視圖; 圖5為投影系統包含通路成型器之微影裝置的側視圖; 圖6為用於說明靜態後退接觸角及靜態前進接觸角之傾斜斜面上之小滴的側視圖; 圖7為由形成於最終透鏡元件上之塗層提供之另外表面之部分的側視圖; 圖8為由附接至最終透鏡元件之未經塗佈液體控制部件提供之另外表面之部分的側視圖; 圖9為由形成於液體控制部件上之塗層提供之另外表面之部分的側視圖; 圖10為由通路成型器之未經塗佈部分提供之另外表面之部分的側視圖; 圖11為由形成於通路成型器上之塗層提供之另外表面之部分的側視圖; 圖12描繪截頭圓錐形液體控制部件; 圖13描繪浸潤液體遍及表面且留下膜之移動; 圖14描繪彎液面遍及具有約80度之靜態後退接觸角之表面之移動; 圖15描繪彎液面遍及具有接近於零度之靜態後退接觸角之表面之移動; 圖16描繪由浸潤液體遍及另外表面之移動造成的對流; 圖17描繪由浸潤液體遍及另外表面之相對移動造成的對流; 圖18為針對靜態後退接觸角之不同值展示源自投影系統上之熱負荷的負面效能效應之大小的圖形,如實驗上所觀測; 圖19描繪用於最終透鏡元件之另外表面及限制結構之液體控制表面的實例組態; 圖20描繪用於最終透鏡元件之另外表面及限制結構之液體控制表面的另外實例組態; 圖21描繪用於最終透鏡元件之另外表面及限制結構之液體控制表面的另外實例組態;且 圖22描繪用於最終透鏡元件之另外表面及限制結構之液體控制表面的實例組態。
Claims (12)
- 一種微影裝置(lithographic apparatus),其包含: 一投影系統,其經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束(patterned radiation beam)投影至一基板之一目標部分上;及 一液體限制結構(liquid confinement structure),其經組態以在該液體限制結構與該基板之間形成一密封件(seal),且從而將一浸潤液體(immersion liquid)限制於該投影系統與該基板之間的一空間中, 該投影系統包含: 投影該經圖案化輻射光束之一出射表面(exit surface);及 面向該液體限制結構之一另外表面(further surface), 其中: 該另外表面具有相對於該浸潤液體之一第一靜態後退接觸角(static receding contact angle); 該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且 該第一靜態後退接觸角係小於65度且大於該第二靜態後退接觸角。
- 如請求項1之裝置,其中: 該液體限制結構經組態使得在使用中該基板相對於該投影系統之移動會造成該浸潤液體之一彎液面與該另外表面之間的一接觸線之位置之波動。
- 如請求項1或2之裝置,其中該另外表面具有大於30度的相對於該浸潤液體之一靜態後退接觸角。
- 如請求項1或2之裝置,其中該另外表面包含與該出射表面成傾斜角度之一傾斜表面。
- 如請求項1或2之裝置,其中該另外表面包含平行於該出射表面之一平坦表面。
- 如請求項1或2之裝置,其中該投影系統包含定位於該投影系統之一最終透鏡元件與該液體限制結構之間的一通路成型器(passageway-former)上,該通路成型器在該通路成型器與該最終透鏡元件之間界定一通路,及該另外表面係提供於該通路成型器上。
- 如請求項1或2之裝置,其中該另外表面係由附接至該投影系統之一部分且在形狀上與該部分共形之一液體控制部件提供。
- 如請求項1或請求項2之裝置,其中: 該液體限制結構包含面向該投影系統之一液體控制表面;且 該液體控制表面之一部分具有小於90度之一靜態後退接觸角。
- 一種液體控制部件,其經組態以附接至一浸潤微影裝置之一投影系統之一部分且在形狀上與該部分共形(conform),其中: 該投影系統經組態以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上; 該投影系統包含投影該經圖案化輻射光束之一出射表面; 該液體控制部件包含經組態以在該液體控制部件附接至該投影系統之該部分時面向液體限制結構之一另外表面; 該另外表面具有相對於浸潤液體之一第一靜態後退接觸角; 該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且 該第一靜態後退接觸角係小於65度且大於該第二靜態後退接觸角。
- 如請求項9之部件,其中該部件包含在附接至該投影系統之該部分時與該出射表面成傾斜角度之一傾斜表面。
- 如請求項9或10之部件,其中該部件在附接之前在形狀上與該投影系統之該部分共形。
- 一種器件製造方法,其包含: 使用一投影系統以通過該投影系統將一經圖案化輻射光束投影至一基板之一目標部分上;及 使用一液體限制結構以在該液體限制結構與該基板之間形成一密封件,且從而將一浸潤液體限制於該投影系統與該基板之間的一空間中, 該投影系統包含: 投影該經圖案化輻射光束之一出射表面;及 面向該液體限制結構之一另外表面, 其中: 該另外表面具有相對於該浸潤液體之一第一靜態後退接觸角; 該出射表面具有相對於該浸潤液體之一第二靜態後退接觸角;且 該第一靜態後退接觸角係小於65度且大於該第二靜態後退接觸角。
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