光刻設(shè)備和器件制造方法與流程

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發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和一種用于制造器件的方法。

背景技術(shù)：

光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上(通常應(yīng)用到所述襯底的目標(biāo)部分上)的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。典型地，經(jīng)由成像將所述圖案轉(zhuǎn)移到在所述襯底上設(shè)置的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。通常，單個(gè)襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已知的光刻設(shè)備包含所謂的步進(jìn)器。在步進(jìn)器中，通過(guò)將整個(gè)圖案一次暴露到目標(biāo)部分上來(lái)照射每個(gè)目標(biāo)部分。另一已知的光刻設(shè)備包含所謂的掃描器。在掃描器中，通過(guò)投影輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案，同時(shí)平行于或反向平行于此給定方向同步地掃描襯底來(lái)照射每個(gè)目標(biāo)部分。還可以通過(guò)將所述圖案壓印到所述襯底上，來(lái)將所述圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到所述襯底上。

光刻設(shè)備在圖案開(kāi)始轉(zhuǎn)移到襯底上之前和/或圖案轉(zhuǎn)移到襯底上期間進(jìn)行測(cè)量。一種示例性的測(cè)量是襯底相對(duì)于參考框架的部分，或者所述圖案投影穿過(guò)的投影系統(tǒng)。測(cè)量可使用測(cè)量輻射束進(jìn)行。

光刻設(shè)備將期望的圖案應(yīng)用到襯底上的速率稱為生產(chǎn)率，是光刻設(shè)備的主要性能標(biāo)準(zhǔn)。較快的生產(chǎn)率是期望的。生產(chǎn)率取決于多個(gè)因素。生產(chǎn)率取決于的一個(gè)因素是將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上時(shí)的速度。生產(chǎn)率取決于的另一個(gè)因素是在轉(zhuǎn)移圖案之前所需的測(cè)量可進(jìn)行的速度。因此，在將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上期間以及在測(cè)量期間襯底具有高的移動(dòng)速度是有利的。然而，維持測(cè)量的準(zhǔn)確性并以所述高的移動(dòng)速度轉(zhuǎn)移圖案是重要的。

光刻設(shè)備中的測(cè)量輻射束穿過(guò)稱為環(huán)境氣體的氣體。環(huán)境氣體的特性的局部波動(dòng)可影響穿過(guò)其的測(cè)量輻射束。投影輻射束可以與測(cè)量輻射束相同的方式受影響。因此，本發(fā)明的目的之一是提供可在測(cè)量輻射束和/或投影輻射束穿過(guò)的位置處減少環(huán)境氣體的特性波動(dòng)的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括：具有光軸的投影系統(tǒng)；具有環(huán)境氣體的外殼；及容納于所述外殼中的物理部件，其中：所述光刻設(shè)備配置用于使所述物理部件沿預(yù)定方向且在垂直于所述光軸的平面內(nèi)經(jīng)歷相對(duì)于所述外殼的移動(dòng)；所述光刻設(shè)備配置用于使所述物理部件在移動(dòng)期間維持相對(duì)于外殼的預(yù)定取向；所述移動(dòng)引起了相對(duì)于部件的環(huán)境氣體的流；所述物理部件具有取向成垂直于所述光軸的第一表面；所述部件包括配置用于引導(dǎo)所述環(huán)境氣體的流遠(yuǎn)離所述第一表面的流引導(dǎo)系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于光刻過(guò)程中的方法，所述方法包括：使具有第一表面的物理部件相對(duì)于具有環(huán)境氣體的外殼移動(dòng)，從而引起相對(duì)于物理部件的環(huán)境氣體的流；及引導(dǎo)所述環(huán)境氣體的流遠(yuǎn)離所述第一表面。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將僅通過(guò)示例的方式，參考所附示意圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，在所附示意圖中，對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)記指示對(duì)應(yīng)的部件，并且在所附示意圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；

圖2是光刻設(shè)備的襯底臺(tái)的平面圖；

圖3是圖2所示襯底臺(tái)的側(cè)視圖；

圖4和5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底臺(tái)的透視圖；

圖6-9在剖面圖中示出了襯底臺(tái)的不同實(shí)施例；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底臺(tái)的局部透視圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底臺(tái)的透視圖；

圖12是圖11所示襯底臺(tái)的一部分的透視圖；

圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底臺(tái)的透視圖；及

圖14是圖13所示襯底臺(tái)的水平面中的剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括：

照射系統(tǒng)(照射器)IL，配置用于調(diào)整輻射束B(niǎo)(例如，UV輻射)。

支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))MT，構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA并與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；

襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和

投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，配置用于將由圖案形成裝置MA賦予投影輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。

所述光刻設(shè)備包括外殼EN。外殼EN至少包圍所述襯底臺(tái)WT。環(huán)境氣體存在于外殼EN中。

照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射部件、反射部件、磁性部件、電磁部件、靜電部件或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)輻射、成形輻射、或控制輻射。

所述支撐結(jié)構(gòu)MT支撐圖案形成裝置，即承載所述圖案形成裝置MA的重量。所述支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)MT可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng)PS)。在這里任何使用的術(shù)語(yǔ)“掩模版”或“掩模”都可以認(rèn)為與更上位的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”同義。

這里所使用的術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在投影輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底W的目標(biāo)部分C上形成圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，被賦予投影輻射束的圖案可能不與在襯底W的目標(biāo)部分C上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予投影輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分C上形成的裝置中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。

所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多個(gè)襯底臺(tái)WT(和/或兩個(gè)或更多個(gè)掩模臺(tái)MT)的類型。在此類“多臺(tái)”機(jī)器中，可并行使用附加的襯底臺(tái)WT和/或掩模臺(tái)MT。作為另外一種選擇，可以在在一個(gè)或多個(gè)襯底臺(tái)WT和/或掩模臺(tái)MT上實(shí)施準(zhǔn)備步驟的同時(shí)，使用一個(gè)或多個(gè)其它襯底臺(tái)WT和/或掩模臺(tái)MT將圖案轉(zhuǎn)移到襯底W上。

所述光刻設(shè)備還可以是其中襯底W的至少一部分可以被具有相對(duì)高的折射率的浸沒(méi)液體(例如水)覆蓋、以便填充投影系統(tǒng)PS和襯底W之間的空間的類型。浸沒(méi)技術(shù)在本領(lǐng)域中是已知的，用于增加投影系統(tǒng)PS的數(shù)值孔徑。如在此處所使用的術(shù)語(yǔ)“浸沒(méi)”并不意味著諸如襯底W等結(jié)構(gòu)必須浸沒(méi)在浸沒(méi)液體中，而是僅意味著在將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上期間浸沒(méi)液體位于投影系統(tǒng)PS和襯底W之間。

所述投影輻射束B(niǎo)入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái)MT)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模MA)上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。在已經(jīng)穿過(guò)掩模MA之后，所述投影輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將投影輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如，干涉儀裝置、具有圖1所示網(wǎng)格G的線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述投影輻射束B(niǎo)的路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)械獲取之后，或在掃描器的掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器(圖1中未明確示出)用于相對(duì)于所述投影輻射束B(niǎo)的路徑精確地定位掩模MA。通常，可以通過(guò)形成所述第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn)掩模臺(tái)MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位器PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述掩模臺(tái)MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的?？梢允褂醚谀?duì)準(zhǔn)標(biāo)記M1、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)掩模MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2占據(jù)了專用目標(biāo)部分C，但是它們可以位于目標(biāo)部分C之間的空間(這些被已知為劃線對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個(gè)管芯設(shè)置在掩模MA上的情況下，所述掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2可以位于所述管芯之間。

所示出的光刻設(shè)備可以掃描模式使用，即作為掃描器。在掃描模式下，在對(duì)掩模臺(tái)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述投影輻射束B(niǎo)的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于掩模臺(tái)MT的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。

在掃描模式下，襯底臺(tái)WT可沿著彎曲路徑移動(dòng)，或沿掃描方向SC往返移動(dòng)。掃描可發(fā)生在襯底臺(tái)WT沿著掃描方向SC往返移動(dòng)時(shí)。兩個(gè)移動(dòng)方向是等效的。單純出于易于說(shuō)明的目的，一個(gè)方向稱為正向掃描方向，且另一個(gè)方向稱為反向掃描方向。

襯底臺(tái)WT(和/或掩模臺(tái)MT)可以沿步進(jìn)方向ST移動(dòng)以使襯底W的不同目標(biāo)部分C曝光。步進(jìn)方向ST大致垂直于掃描方向SC。掃描方向SC和步進(jìn)方向ST可分別稱為X和Y方向，且反之亦然。

光刻設(shè)備使用了測(cè)量輻射束。測(cè)量輻射束用于測(cè)量光刻設(shè)備的不同部件的位置或?qū)傩浴９饪淘O(shè)備使用投影輻射束B(niǎo)使襯底W成像。投影輻射束B(niǎo)和測(cè)量輻射束受到相應(yīng)的投影輻射束B(niǎo)和測(cè)量輻射束所經(jīng)過(guò)的環(huán)境氣體影響。

多種因素可影響測(cè)量輻射束是如何經(jīng)過(guò)氣體傳播的。例如，氣體的溫度、氣體的濕度和氣體的組成是可能影響氣體折射率的因素。這些因素的局部變化和氣體的湍流可導(dǎo)致氣體折射率的不均勻。穿過(guò)氣體的測(cè)量輻射束受到折射率變化影響。例如，折射率的變化可改變測(cè)量輻射束的軌跡。附加地，或替代地，折射率的變化可引起測(cè)量輻射束中的波前誤差。測(cè)量誤差可能因折射率沿著測(cè)量輻射束的路徑的變化而導(dǎo)致。測(cè)量誤差可以導(dǎo)致光刻設(shè)備部件的定位不準(zhǔn)確。任何此類定位不準(zhǔn)確可改變圖案化的輻射束PB在襯底W上的定位，且因此可對(duì)重疊產(chǎn)生不利的影響。

已找到眾所周知的布置方式，以嘗試降低測(cè)量輻射束所穿過(guò)的環(huán)境氣體的折射率的波動(dòng)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，提供一個(gè)屏障系統(tǒng)。所述屏障系統(tǒng)配置用于提供可操作以減少將環(huán)境氣體流入到第一表面與第二表面之間的受保護(hù)體積空間內(nèi)的屏障。測(cè)量輻射束可穿過(guò)所述第一表面和第二表面之間的受保護(hù)體積空間。因此，測(cè)量輻射束所穿過(guò)的受保護(hù)體積空間中的氣體可受到控制。

已知的屏障系統(tǒng)包含通過(guò)將屏障氣體從第一表面中的開(kāi)口射出而提供的氣體簾幕。所述氣體簾幕形成了一個(gè)屏障，其阻止環(huán)境氣體在氣體簾幕一側(cè)上的流動(dòng)。氣體簾幕可設(shè)置于受保護(hù)的體積空間周圍，使得受保護(hù)體積空間內(nèi)的氣體與受保護(hù)體積空間之外的環(huán)境氣體有效地分隔。所述受保護(hù)體積空間內(nèi)的氣體可經(jīng)調(diào)整以使得其與受保護(hù)體積空間之外的氣體相比更加均勻。因此，氣體簾幕可用于在測(cè)量輻射束所穿過(guò)的受保護(hù)體積空間周圍提供屏障。這保護(hù)了測(cè)量輻射束免于受保護(hù)體積空間之外的環(huán)境氣體變化的影響。受保護(hù)體積空間內(nèi)的氣體稱為受保護(hù)氣體。

進(jìn)入到受保護(hù)體積空間內(nèi)的任何未調(diào)節(jié)的環(huán)境氣體可影響測(cè)量輻射束的傳播并引起誤差。使用氣體簾幕避免環(huán)境氣體進(jìn)入受保護(hù)體積空間的各種不同方式是可能的。所述不同方式包含但不限于：(i)提供穿過(guò)第一表面中的一組開(kāi)口的氣體射流，及(ii)提供穿過(guò)第一表面中的第一組開(kāi)口的氣體湍流，所述氣體湍流環(huán)繞相對(duì)于通過(guò)表面中的第二組開(kāi)口提供的經(jīng)過(guò)熱調(diào)節(jié)氣體的層流的受保護(hù)體積空間位于徑向內(nèi)側(cè)的受保護(hù)體積空間。

然而，在已知屏障上的風(fēng)洞測(cè)試已顯示，隨著移動(dòng)速度增加，越來(lái)越多未經(jīng)調(diào)節(jié)的環(huán)境氣體進(jìn)入受保護(hù)體積空間且污染了受保護(hù)氣體。

在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種包括容納于外殼EN中的物理部件的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備配置用于致使物理部件沿預(yù)定方向且在垂直于投影系統(tǒng)PS的光軸O的平面中經(jīng)受相對(duì)于外殼EN的移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述光刻設(shè)備配置用于使物理部件在相對(duì)于外殼EN的移動(dòng)期間維持相對(duì)于外殼EN的預(yù)定取向。第一物理部件在外殼EN中的移動(dòng)引起外殼EN中的環(huán)境氣體相對(duì)于物理部件的流動(dòng)。所述物理部件具有取向成垂直于光軸O的第一表面1。

在物理部件(諸如襯底臺(tái)WT)在外殼EN的環(huán)境氣體中的相對(duì)移動(dòng)期間，引起如下的環(huán)境氣體相對(duì)于物理部件的流動(dòng)。物理部件在外殼EN中的移動(dòng)導(dǎo)致在移動(dòng)期間在物理部件的用作物理部件前側(cè)的一側(cè)將環(huán)境氣體推離所述物理部件的路線。這一推離形成了環(huán)境氣體在物理部件前側(cè)處的壓力增加。所述移動(dòng)還導(dǎo)致在移動(dòng)期間環(huán)境氣體在物理部件的用作物理部件后側(cè)的一側(cè)處的壓力減小。環(huán)境氣體在物理部件前側(cè)與物理部件后側(cè)之間的壓力差導(dǎo)致環(huán)境氣體從物理部件的前側(cè)流動(dòng)到后側(cè)。

物理部件的第一表面1具有與其相關(guān)聯(lián)的氣體簾幕(例如，第一表面1在其中具有開(kāi)口，用于使氣體離開(kāi)以便形成氣體簾幕，或氣體簾幕噴射在第一表面1上)。環(huán)境氣體在物理部件的第一表面1上的任何流動(dòng)均會(huì)在氣體簾幕上施加向內(nèi)的力。氣體簾幕上的向內(nèi)的力隨著環(huán)境氣體的流動(dòng)速度增加而增加。環(huán)境氣體的流動(dòng)速度隨著物理部件相對(duì)于外殼EN的速度增加而增加。隨著向內(nèi)的力增加，來(lái)自受保護(hù)體積空間以外的環(huán)境氣體被迫進(jìn)入到受保護(hù)體積空間中。氣體以此方式進(jìn)入到受保護(hù)體積空間中可稱為擊穿(break-through)。

在高的移動(dòng)速度下，未經(jīng)熱調(diào)節(jié)的環(huán)境氣體擊穿到受保護(hù)體積空間中可以是顯著的。對(duì)于物理部件是襯底臺(tái)WT的情況，此問(wèn)題在不同于步進(jìn)方向ST的掃描方向SC上尤為突出。這是因?yàn)椋貟呙璺较騍C的移動(dòng)速度趨于大于沿步進(jìn)方向ST的移動(dòng)速度。例如，沿掃描方向SC的移動(dòng)速度是大致2m/s，且沿步進(jìn)方向ST的移動(dòng)速度是大致0.8m/s。

本發(fā)明旨在減少擊穿。本發(fā)明是基于以下觀點(diǎn)：環(huán)境氣體在與氣體簾幕相關(guān)聯(lián)的第一表面1上的高的流動(dòng)速度是不期望的。為了解決此問(wèn)題，提供一種流引導(dǎo)系統(tǒng)。所述流引導(dǎo)系統(tǒng)配置用于引導(dǎo)所述環(huán)境氣體遠(yuǎn)離與氣體簾幕相關(guān)聯(lián)的第一表面1流動(dòng)。本發(fā)明在下文參照一種系統(tǒng)加以描述，其中所述流引導(dǎo)系統(tǒng)配置用于引導(dǎo)所述環(huán)境氣體流遠(yuǎn)離所述第一表面1，所述第一表面是與氣體簾幕相關(guān)聯(lián)的表面，且所述物理部件是襯底臺(tái)WT。然而，本發(fā)明并不限于此系統(tǒng)，且可適用于其中可引起環(huán)境氣體在物理部件表面上的流動(dòng)的其它系統(tǒng)，所述物理部件可在具有環(huán)境氣體的外殼中移動(dòng)。以下說(shuō)明將關(guān)注測(cè)量輻射束。然而，所述原理同樣適用于投影輻射束。例如，掩模臺(tái)MT的移動(dòng)可引起環(huán)境氣體在掩模MA的表面上的流動(dòng)。環(huán)境氣體在掩模MA的表面上的流動(dòng)可導(dǎo)致折射率的變化。穿過(guò)受折射率變化影響的氣體的投影輻射束可導(dǎo)致投影輻射束中的變化。投影輻射束中的變化可導(dǎo)致成像誤差。因此，下文關(guān)于減少第一表面1上方的氣體流的原理可用于光刻設(shè)備中的別處，諸如在掩模臺(tái)MT上。

在一個(gè)實(shí)施例中，物理部件包括襯底臺(tái)WT。在一個(gè)實(shí)施例中，另一物理部件包括網(wǎng)格G。網(wǎng)格G安裝在相對(duì)于投影系統(tǒng)PS的已知位置處。所述物理部件和另一物理部件配置用于經(jīng)受相對(duì)于彼此的相對(duì)移動(dòng)。所述物理部件與另一物理部件之間的相對(duì)移動(dòng)是在外殼EN內(nèi)沿掃描方向SC和步進(jìn)方向ST中的至少一個(gè)進(jìn)行的。所述物理部件或另一物理部件可保持靜止，同時(shí)所述物理部件和另一物理部件中的另一個(gè)相對(duì)于其移動(dòng)。所述物理部件或另一物理部件也可沿除了掃描方向SC和步進(jìn)方向ST以外的方向相對(duì)于彼此移動(dòng)。

圖2和3示出了未根據(jù)本發(fā)明的襯底臺(tái)WT。在下文中將參照?qǐng)D2和3描述通過(guò)本發(fā)明解決的問(wèn)題。

圖2示出了襯底臺(tái)WT的示意性平面圖。掃描方向SC指出了襯底臺(tái)WT相對(duì)于外殼EN的相對(duì)移動(dòng)。圖3是襯底臺(tái)WT和網(wǎng)格G的示意性側(cè)視圖。

襯底臺(tái)WT具有取向成垂直于光軸O的第一表面1。另一物理部件具有第二表面2，在第二表面2上設(shè)有網(wǎng)格G。取向成垂直于光軸O的第一表面1與第二表面2彼此面對(duì)。第一表面1和第二表面2可彼此面對(duì)，使得它們位于平行平面內(nèi)。第一表面1和第二表面2兩者均可為水平的(垂直于光軸O)。

在這一實(shí)施例中，第一表面1容納至少一個(gè)屏障系統(tǒng)3。在圖2的襯底臺(tái)WT上，可看到四個(gè)屏障系統(tǒng)3。其它物體可包含于襯底臺(tái)WT上(未示出)，例如配置用于保持襯底W的物體。每個(gè)屏障系統(tǒng)3配置用于提供可操作以減少流入到第一表面1與第二表面2之間的受保護(hù)體積空間內(nèi)的環(huán)境氣體的屏障。所示屏障系統(tǒng)3中的每一個(gè)包括第一表面1中的至少一個(gè)開(kāi)口。第一表面1中的至少一個(gè)開(kāi)口適用于從中流出的屏障氣體流，用于形成氣體簾幕，所述氣體簾幕包圍鄰近第一表面1的受保護(hù)體積空間。

所述實(shí)施例還包括用于發(fā)射測(cè)量輻射束50的輻射源20，以及用于檢測(cè)測(cè)量輻射束50的傳感器40。測(cè)量輻射束50朝向網(wǎng)格G投影。測(cè)量輻射束50被網(wǎng)格G反射和/或折射回到傳感器40。測(cè)量輻射束50穿過(guò)受保護(hù)體積空間。配置用于檢測(cè)測(cè)量輻射束50的傳感器40用于指示網(wǎng)格G相對(duì)于輻射源20和/或傳感器40的位置和/或移動(dòng)。傳感器40測(cè)量襯底臺(tái)WT相對(duì)于網(wǎng)格G的位移。因此，襯底WT相對(duì)于投影系統(tǒng)PS的位置可得以確定。這是可能的，因?yàn)榫W(wǎng)格G相對(duì)于投影系統(tǒng)PS的位置是固定且已知的。

在此實(shí)施例中，另一物理部件包括在第二表面2上的網(wǎng)格G。網(wǎng)格G可直接在所述另一物理部件上。作為另外一種選擇，另一物理部件2是網(wǎng)格板，其中網(wǎng)格G的表面是第二表面2。網(wǎng)格G的位置已知是相對(duì)于光刻設(shè)備內(nèi)的其它部件的，諸如投影系統(tǒng)PS。

輻射源20和傳感器40最便利地定位在襯底臺(tái)WT的角部處。這是由于襯底臺(tái)WT的中心已被襯底W占據(jù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一表面1是襯底臺(tái)WT的上表面。襯底臺(tái)WT具有沿光軸O的方向的厚度。如根據(jù)圖3可看出，襯底臺(tái)WT的厚度與網(wǎng)格G與襯底臺(tái)WT之間的間隙60相比非常大。襯底臺(tái)WT的底表面5大致平行于第一表面1。此底表面5可以是承載表面。在襯底臺(tái)WT的移動(dòng)期間(例如沿掃描方向SC)，襯底臺(tái)WT的邊緣表面用作襯底臺(tái)WT的前側(cè)110。該前側(cè)110延伸于第一表面1與底表面5之間。襯底臺(tái)WT的另一邊緣表面在沿掃描方向SC的移動(dòng)期間用作襯底臺(tái)WT的后側(cè)120。該后側(cè)120延伸于第一表面1與底表面5之間。襯底臺(tái)WT的剩余兩個(gè)邊緣表面用作襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140。側(cè)表面130、140延伸于第一表面1與底表面5之間。在移動(dòng)期間，側(cè)表面130、140既不是襯底臺(tái)WT的前面也不是后面。

圖2和3所示的箭頭100表示在襯底臺(tái)WT沿掃描方向SC(到圖2和3的右側(cè))相對(duì)于外殼EN的移動(dòng)期間引起的環(huán)境氣體的流動(dòng)。如圖所示，在平面圖中，環(huán)境氣體100的流集中于襯底臺(tái)WT的角部處(圖2)。環(huán)境氣體100的流也集中于第一表面1上方(圖3)。環(huán)境氣體100在第一表面1上的流在平面圖中集中在襯底臺(tái)WT的角部處是特別有害的，因?yàn)檫@也是輻射源20和用于檢測(cè)測(cè)量輻射束50的傳感器40的位置。

本發(fā)明解決了環(huán)境氣體100的流在第一表面1上的集中。本發(fā)明是通過(guò)提供配置用于引導(dǎo)環(huán)境氣體100的流遠(yuǎn)離第一表面1的流引導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的的。針對(duì)襯底臺(tái)WT的既定移動(dòng)速度，環(huán)境氣體100的流在第一表面1上的速度與其中不提供流引導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)相比減小了。預(yù)期氣體屏障3外部的環(huán)境氣體擊穿到受保護(hù)體積空間中這一情況僅發(fā)生在與不具有流引導(dǎo)系統(tǒng)情況相比更高的掃描速度時(shí)。因此，在維持襯底臺(tái)WT相對(duì)于網(wǎng)格G的位置的測(cè)量準(zhǔn)確性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的掃描速度是可能的。在一個(gè)實(shí)施例中，流引導(dǎo)系統(tǒng)容納于前側(cè)110上。

圖4-10示出了本發(fā)明的流引導(dǎo)系統(tǒng)的不同實(shí)施例的各個(gè)圖，該流引導(dǎo)系統(tǒng)在圖2和3中并未出現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，與環(huán)境氣體從襯底臺(tái)WT的前側(cè)110到后側(cè)120的流動(dòng)的其它可能流動(dòng)路徑相比，流引導(dǎo)系統(tǒng)增加了對(duì)在第一表面1上流動(dòng)的氣體的阻力。在一個(gè)實(shí)施例中，與在第一表面1上相比，流引導(dǎo)系統(tǒng)另外地或替代地降低了在平面圖中在襯底臺(tái)WT的角部周圍和/或底表面5上流動(dòng)的氣體的阻力。

在一個(gè)實(shí)施例中，諸如圖4所示，流引導(dǎo)系統(tǒng)包括襯底臺(tái)WT的前側(cè)110的成形部，所述前側(cè)用作襯底臺(tái)WT在移動(dòng)期間的前部。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述成形部能夠有效地推動(dòng)環(huán)境氣體100的流遠(yuǎn)離第一表面1。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)在第一表面1上流動(dòng)的氣流的阻力增加了。作為另外一種選擇或除此之外，對(duì)在側(cè)表面130、140周圍流動(dòng)的氣體的阻力減小了。作為另外一種選擇或除此之外，對(duì)越過(guò)在襯底臺(tái)WT下方的底表面5流動(dòng)的氣體的阻力減小了。作為另外一種選擇或除此之外，對(duì)流經(jīng)襯底臺(tái)WT(例如，穿過(guò)下述通孔)的氣體的阻力減小了。

在一個(gè)實(shí)施例中，在前側(cè)110上與底表面5相比更接近第一表面1的位置處的突出部112與不存在突出部112的情況相比增加了對(duì)在第一表面1上流動(dòng)的氣體的阻力。

圖4的實(shí)施例包含在平面圖中位于前側(cè)110中、襯底臺(tái)WT的角部處的凹陷135。凹陷135為沿著襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140在角部周圍的環(huán)境氣體100的流提供低阻力逸出路徑。環(huán)境氣體100的流更傾向于采用所述低阻力路徑而不是沿著第一表面1的路徑。

圖13和14的實(shí)施例出于與圖4、5和10-12的凹陷135相同的目的提供通孔145。也就是說(shuō)，通孔145提供一個(gè)流動(dòng)路徑，從襯底臺(tái)WT的前側(cè)110處的環(huán)境氣體的高壓區(qū)域到襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140處的較低壓區(qū)域。與第一表面1上方的流動(dòng)路徑相比，經(jīng)過(guò)通孔145的流動(dòng)路徑對(duì)于從襯底臺(tái)WT的前側(cè)110處的環(huán)境氣體的高壓區(qū)域到襯底臺(tái)WT的后側(cè)120處的低壓區(qū)域的流動(dòng)具有更低阻力。

在圖4、5和10-14的實(shí)施例中，襯底臺(tái)WT的前側(cè)110、后側(cè)120和側(cè)表面130、140中的每一個(gè)都包括流引導(dǎo)系統(tǒng)(例如，包括成形部)。然而，這種情況不是必須的，且前側(cè)110、后側(cè)120和側(cè)表面130、140中的僅一個(gè)可包括流引導(dǎo)系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，在沿掃描方向SC的(在該方向上移動(dòng)是最快的)移動(dòng)期間用作物理部件前部的前側(cè)110包括所述流引導(dǎo)系統(tǒng)。這是因?yàn)椋貟呙璺较騍C的移動(dòng)通常比沿步進(jìn)方向ST的移動(dòng)更快，和/或比沿步進(jìn)方向ST的移動(dòng)更頻繁地出現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，襯底臺(tái)WT的前側(cè)110和后側(cè)120均可包括流引導(dǎo)系統(tǒng)。這是因?yàn)?，沿掃描方向SC的移動(dòng)可沿著正向以及逆向。因此，在沿掃描方向SC的移動(dòng)的方向被反轉(zhuǎn)時(shí)，前側(cè)110將變成尾(后)側(cè)。相反地，在沿掃描方向SC的移動(dòng)方向被反轉(zhuǎn)時(shí)，如圖2和3所示的后側(cè)120可能變成引導(dǎo)(前)側(cè)。

如圖4所示，流引導(dǎo)系統(tǒng)包括在襯底臺(tái)WT的前側(cè)110上呈懸伸或唇狀形式的突出部112。也就是說(shuō)，前側(cè)110的成形部包括了限定前側(cè)110的表面的傾斜部。所述傾斜部是相對(duì)于垂直于第一表面1的平面的方向(即，平行于光軸O的方向)傾斜的。所述傾斜部使得襯底臺(tái)WT沿垂直于第一表面1的方向(即，沿光軸O的方向)的厚度發(fā)生變化。厚度的變化是指減少。所述厚度減小是沿著接近第一表面1與前側(cè)110交會(huì)的位置處的方向進(jìn)行的。因此，在襯底臺(tái)WT沿掃描方向SC的移動(dòng)期間，環(huán)境氣體在前側(cè)110處在最接近第一表面1的位置處的壓力累積。這迫使環(huán)境氣體流遠(yuǎn)離高壓區(qū)域朝向較低壓區(qū)域流動(dòng)。在前側(cè)110處的較低壓區(qū)域是在最遠(yuǎn)離第一表面1的位置處，和/或距前側(cè)110的中心部分遠(yuǎn)端的位置處，靠近側(cè)表面130、140(即，在平面圖中位于襯底臺(tái)WT的角部處)。因此，所述成形部可減少第一表面1上的環(huán)境氣體流的量。相反，在襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140周圍或越過(guò)襯底臺(tái)WT下方的底表面5的環(huán)境氣體的流增加了。

圖6-9示出了所述成形部的一些實(shí)施例，其中襯底臺(tái)WT沿垂直于第一表面1的方向的厚度減小了。所述厚度沿著接近第一表面1與前側(cè)110交會(huì)的位置處的方向減小。

在圖6的實(shí)施例中，存在厚度的臺(tái)階式改變。第一表面1在前側(cè)110的大部分上良好地延伸。此實(shí)施例可被視為，突出部112是在前側(cè)110頂部處的唇狀件(即，在前側(cè)110與第一表面1交會(huì)的位置處)。唇狀件112從前側(cè)110的大部分懸伸。突出部112的底側(cè)111相對(duì)于光軸O的方向成90°角。

圖7示出了另一實(shí)施例，其中限定前側(cè)110的表面相對(duì)于光軸O的方向傾斜。前側(cè)110的傾斜部可視為以下要求：第一表面1在平面圖中的占地面積大于底表面5的占地面積。光軸O與前側(cè)110的表面之間的角度，即角度θ(其中所述角度穿過(guò)襯底臺(tái)WT的體積空間)，介于90°與150°之間，優(yōu)選地介于90°與135°之間。

圖8的實(shí)施例類似于圖7的實(shí)施例，但前側(cè)110的表面是彎曲的而非筆直的?？纱嬖谌我饬康膹澢?/p>

圖9的實(shí)施例類似于圖6和7的實(shí)施例。前側(cè)110的表面的一部分相對(duì)于光軸O傾斜(前側(cè)110的上部部分)。前側(cè)110的剩余部分(前側(cè)110的下部部分)并未成形，且平行于光軸O的方向。

在圖4、5和10-14的實(shí)施例中，凹陷135定位于前側(cè)110上離開(kāi)第一表面1處(即，在襯底臺(tái)WT的前側(cè)110的下部位置處)。凹陷135對(duì)前側(cè)110的一個(gè)邊緣開(kāi)放。凹陷135對(duì)前側(cè)110的邊緣開(kāi)放，該邊緣并非位于前側(cè)110與第一表面1交會(huì)位置處的前側(cè)110的邊緣。凹陷135對(duì)其開(kāi)放的邊緣可以是在前側(cè)110和底表面5之間的邊緣。凹陷135對(duì)其開(kāi)放的邊緣可以是在前側(cè)110和側(cè)表面130、140之間的邊緣。在一個(gè)實(shí)施例中，凹陷135在平面圖中位于襯底臺(tái)WT的角部處。凹陷135為在沿掃描方向SC的移動(dòng)期間位于襯底臺(tái)WT前面的環(huán)境氣體提供了逸出路徑。也就是說(shuō)，在凹陷135處的氣體的壓力減小了。這促進(jìn)了在沿掃描方向SC的移動(dòng)期間位于襯底臺(tái)WT前面的環(huán)境氣體流動(dòng)經(jīng)過(guò)凹陷135。以此方式，環(huán)境氣體流動(dòng)到襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140，且因此流動(dòng)到襯底臺(tái)WT周圍。因此，第一表面1上的氣體的流動(dòng)與其中不存在凹陷135的情況相比減少了。

盡管圖4、5和10-14的實(shí)施例示出了在平面圖中定位在襯底臺(tái)WT的角部處的凹陷135，但這種情況不是必須的。例如，在平面圖中，凹陷135可定位在遠(yuǎn)離襯底臺(tái)WT的角部的位置。例如，凹陷135可位于前側(cè)110的中心位置處，并對(duì)前側(cè)110與襯底臺(tái)WT的底表面5的邊緣開(kāi)放。這將促進(jìn)在沿掃描方向SC的移動(dòng)期間氣體在襯底臺(tái)WT下方的流動(dòng)。這減少了第一表面1上的環(huán)境氣體的流。在一個(gè)實(shí)施例中，凹陷135存在于側(cè)表面130、140或底表面5上，以及前側(cè)110中。

限定凹陷135的表面的形狀并不受限。限定凹陷135的表面可以如圖4、5和10中所示而彎曲。然而，凹陷135可通過(guò)以適合的角度接合在一起的平坦的表面形成。

在圖4和5的實(shí)施例中，流引導(dǎo)系統(tǒng)是沿襯底臺(tái)WT的前側(cè)110的整個(gè)長(zhǎng)度提供的。相反，在圖6的實(shí)施例中，在平面圖中，流引導(dǎo)系統(tǒng)僅局部地設(shè)置于襯底臺(tái)WT的角部處。這可被視為，將流引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)置于在第一表面1上方需要較少流動(dòng)的位置處。在圖6中，在平面圖中在襯底臺(tái)WT的角部處的成形部包括突出部112。突出部112可被視為，限定前側(cè)110的表面相對(duì)于垂直于第一表面1、平行于光軸O的方向的傾角減小。所述成形部還包括凹陷135。襯底臺(tái)WT沿平行于光軸的方向的厚度在平面圖中在襯底臺(tái)WT的角部處減小。厚度的減小是沿接近第一表面1與前側(cè)110交會(huì)的位置處的方向產(chǎn)生的。前側(cè)110和側(cè)表面130在角部處的復(fù)合曲線包含突出部112和凹陷135兩種特征。

圖11和12的實(shí)施例與圖6的實(shí)施例的相似之處在于，在平面圖中，所述成形部設(shè)置于襯底臺(tái)WT的角部處。差別在于，所述成形部?jī)H設(shè)置于與襯底臺(tái)WT的底表面5相比在前側(cè)110上更接近于第一表面1的位置處。圖9和10的成形部可視為包括如上文所述的凹陷135。在沿掃描方向SC的移動(dòng)期間，存在從襯底臺(tái)WT前面的、氣體的低阻力逸出流動(dòng)路徑1000。低阻力逸出流動(dòng)路徑1000是從前側(cè)110的前面，經(jīng)過(guò)凹陷135到達(dá)襯底臺(tái)WT的側(cè)表面140。

在圖13和14的實(shí)施例中，提供如上文參照?qǐng)D4和5所述呈突出部112形式的成形部。然而，替代提供凹陷，提供了穿過(guò)襯底臺(tái)WT的通孔145。

通孔145延伸穿過(guò)襯底臺(tái)WT。通孔145將在移動(dòng)期間環(huán)境氣體的高壓區(qū)域與環(huán)境氣體的較低壓區(qū)域相連。因此，氣體將流經(jīng)通孔145。

通孔145可視為氣體流的低阻力逸出路徑。作為另外一種選擇或除此之外，通孔145可視為移動(dòng)期間氣體從高壓區(qū)域(在襯底臺(tái)WT的前側(cè)110處)流動(dòng)到襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140或后側(cè)120的捷徑。與襯底臺(tái)WT外部周圍的流動(dòng)路徑相比，通孔145是具有較低流動(dòng)阻力的流動(dòng)路徑。通孔145延伸于在襯底臺(tái)WT的一個(gè)表面中的第一通孔開(kāi)口與在襯底臺(tái)WT的一個(gè)表面中的第二通孔開(kāi)口之間。在一個(gè)實(shí)施例中，第一通孔開(kāi)口在限定襯底臺(tái)WT的前側(cè)110的表面中。在一個(gè)實(shí)施例中，第二通孔開(kāi)口在襯底臺(tái)WT的側(cè)表面130、140中，或限定襯底臺(tái)WT的后側(cè)120的表面或底表面5中。

如圖13所示，在一個(gè)實(shí)施例中，第一通孔開(kāi)口和第二通孔開(kāi)口在前側(cè)110、后側(cè)120和/或側(cè)表面130、140中、與襯底臺(tái)WT的底表面5相比更接近第一表面1的位置處。環(huán)境氣體的壓力在較接近于第一表面1的前側(cè)110前面的累積得以減少，以便引導(dǎo)環(huán)境氣體流遠(yuǎn)離第一表面1。

本發(fā)明已在上文結(jié)合一個(gè)實(shí)施例加以描述，其中輻射源20、傳感器40和屏障系統(tǒng)3安裝在襯底臺(tái)WT上，且網(wǎng)格G相對(duì)于投影系統(tǒng)PS靜止。然而，所述布置也可以是完全相反的。也就是說(shuō)，輻射源20、傳感器40和屏障系統(tǒng)3可在襯底臺(tái)WT上方相對(duì)于投影系統(tǒng)PS靜態(tài)安裝。襯底臺(tái)WT的第一表面1則可在其上具有網(wǎng)格G。所述系統(tǒng)可在其它方面與上述相同。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述物理部件是測(cè)量臺(tái)(并非如上所述的襯底臺(tái)WT)。所述另一物理部件是在測(cè)量位置處的網(wǎng)格G(且并非在如上文所述的成像位置處)。安裝在測(cè)量臺(tái)上的襯底W的屬性(諸如在測(cè)量臺(tái)上的位置、襯底W的表面形貌等)是在測(cè)量位置處測(cè)量的。在此實(shí)施例中，網(wǎng)格G可定位于測(cè)量臺(tái)上方(類似于上述主實(shí)施例)或者可定位于如前述段落中描述的測(cè)量臺(tái)上。

根據(jù)上述實(shí)施例中的至少一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備可用于器件制造方法中，以使用投影輻射束來(lái)照射襯底。

盡管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造IC，但應(yīng)當(dāng)理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在這種替代應(yīng)用的背景中，可以將其中使用的任意術(shù)語(yǔ)“晶片”或“管芯”分別認(rèn)為是與更通用的術(shù)語(yǔ)“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、量測(cè)工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開(kāi)內(nèi)容應(yīng)用于這種和其它襯底處理工具中。另外，所述襯底可以被處理一次以上，例如以便產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語(yǔ)“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。

盡管以上已經(jīng)做出了具體的參考，在光學(xué)光刻術(shù)的情形中使用本發(fā)明的實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例可以用于其他應(yīng)用中，例如壓印光刻術(shù)，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻術(shù)。在壓印光刻術(shù)中，圖案形成裝置中的形貌限定了在襯底上產(chǎn)生的圖案?？梢詫⑺鰣D案形成裝置的形貌印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過(guò)施加電磁輻射、熱、壓力或其組合來(lái)使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形成裝置從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案。

這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括：紫外(UV)輻射(例如具有約365、355、248、193、157或126nm的波長(zhǎng))和極紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng))以及粒子束，諸如離子束或電子束。

在情形允許的情況下，所述術(shù)語(yǔ)“透鏡”可以表示各種類型的光學(xué)部件中的任何一種或它們的組合，包括折射式、反射式、磁性式、電磁式和靜電式的光學(xué)部件。

盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明可以以與上述不同的形式實(shí)現(xiàn)。

以上的描述是說(shuō)明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附的權(quán)利要求的范圍的條件下，可以對(duì)所描述的本發(fā)明進(jìn)行修改。