[发明专利]使用多种多孔性材料来控制在多孔性材料的真空的装置和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请声明于公元2009年10月5日提交的美国专利申请第12/573,356号的优先权，该案的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。本申请案也声明于公元2008年10月22日提交的美国临时专利申请第61/193,019号的优先权，该案的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。本申请案也声明于公元2009年9月9日提交的美国临时专利申请第61/272,292号的优先权，该案的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及浸渍式光刻装置和方法，特别是涉及回收浸渍液体的装置和方法。

背景技术

典型的光刻装置包括辐射源、投影光学系统和用以支撑和移动欲成像的基板的基板平台。在将基板置于基板平台上之前，在基板表面上涂布辐射敏感材料(例如抗蚀剂)。在操作过程中，使用来自辐射源的辐射能经由投影光学系统将由成像元件界定的影像投影于基板上。投影光学系统典型地包括多个透镜。最接近基板的透镜或光学元件可称为最后或最终光学元件。

在曝光过程中投影区典型地比基板表面小得多。因此，使基板相对于投影光学系统移动以便使基板的整个表面图案化。在半导体工业中，通常使用两种类型的光刻装置。使用所谓的“步进重复(step-and-repeat)”装置，整个影像图案在单次曝光中瞬时投影于基板的目标区上。曝光之后，使基板在X和/或Y方向上移动或“步进”且曝光新的目标区。执行此步进重复过程多次，直至整个基板表面都曝光。使用扫描型光刻装置，目标区以连续或“扫描”动作曝光。举例而言，在曝光一个目标区的过程中，当影像通过透射光经由光罩(reticle)或掩模投影时，光罩或掩模在一个方向上移动，同时基板在相同或相反方向上移动。随后，基板在X和/或Y方向上移动至下一个扫描目标区。重复该过程直至基板上的所有理想目标区都已曝光。

光刻装置典型地用于使半导体晶片和平板显示器成像或图案化。如本文所使用的文字“基板”一般表示任何可图案化的工件，包括(但不限于)半导体晶片和平板显示器。

浸渍式光刻是一种可通过使用比具有类似光学系统的公知“干式”光刻曝光装置中可达到的数值孔径(NA)大的NA进行曝光而提高光刻曝光装置的分辨率的技术。通过填充投影系统的最终光学元件与涂布抗蚀剂的基板之间的空隙，浸渍式光刻可以进行曝光，否则光会在光学部件与空气的界面处发生内反射。浸渍式光刻系统中可能具有高达浸渍液体的折射率(或抗蚀剂或透镜材料的折射率中的最小者)的数值孔径。与具有相同数值孔径的干式系统相比，液体浸渍也使基板焦点深度(也即在基板的垂直位置上的可容许误差)随着浸渍液体的折射率而增加。因此，浸渍式光刻可使分辨率增加而实际上无需降低曝光用光的波长。因此，不同于曝光用光的波长的移位，使用浸渍式光刻将不需要开发新光源、光学材料(对于照明和投影系统而言)或涂层，且可允许使用与相同波长下的公知“干式”光刻相同或类似的抗蚀剂。在仅投影系统的最终光学元件及其外壳和基板(以及或许也有部分平台)与浸渍液体接触的浸渍系统中，大部分关于干式光刻所开发的技术和设计都可继续直接用于浸渍式光刻。

然而，因为在典型光刻系统中基板移动迅速，所以浸渍区(包括投影系统与基板之间的空隙)中的浸液倾向于被带离浸渍区。如果浸液溢出浸渍区，则该液体会干扰光刻系统中的其他元件的操作。US2006/0152697 A1中描述一种回收浸液并预防浸液污染浸渍式光刻系统的方法，该案的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。还参见US2007/0222967 A1，该案的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。

US2006/0152697 A1和US2007/0222967 A1中所述的系统包括浸液限制构件。浸液限制构件包括出口，经由该出口从浸渍区回收(收集)浸液。该出口由液体可渗透构件(例如筛网或多孔性构件)覆盖。真空控制单元对与该出口相联的腔室施加吸力，以便将浸液经由液体可渗透构件和出口抽吸于基板上。控制施加于液体可渗透构件上的吸力极为重要。

发明内容

在上述系统中，超长液体路径存在于真空控制系统与面向基板安置的液体可渗透构件之间(例如参见US2006/0152697的图6至图9)。当基板上的液体(和/或基板固定台)首先触及液体可渗透构件的下表面时，液体填充路径的长度可能引起液体吸入的延迟。当路径中的流动速率突然变化时，长的液体路径也可能导致在液体可渗透构件处出现大的压力脉动。