光刻装置是将所需图案应用于基底目标部分上的一种装置。光刻 装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图部件，如掩模 可用于产生对应于IC一个单独层的电路图案，该图案可以成像在已涂敷辐射敏 感材料(抗蚀剂)层的基底(例如硅晶片)的目标部分上(例如包括一部分， 一个或者多个管芯)。一般地，单一的晶片将包含相继曝光的相邻目标部分的 整个网格。已知的光刻装置包括所谓步进器，通过将整个图案一次曝光到目标 部分上而辐射每一目标部分，已知的光刻装置还包括所谓扫描器，通过在投射 光束下沿给定的方向(“扫描”方向)扫描所述图案，并同时沿与该方向平 行或者反平行的方向同步扫描基底来辐射每一目标部分。
已经提议将基底浸入具有相对较高折射率的液体中，如水，从而填充投影 系统的最后元件与基底之间的空间。由于曝光辐射在液体中具有更短的波长， 从而使得能够对更小的特征进行成像。(液体的作用可以认为是增加了系统的 有效NA和增加了焦深。)也可以提议其它浸液，包括其中悬浮有固体微粒(如 石英)的水。
但是，将基底和基底台浸没在液体浴槽(例如参见US4509853， 该文献整体在此引入作为参考)中表示在扫描曝光过程中必须加速大 量的液体。这需要附加的或功率更大的电机，且液体中的紊流可能导 致不期望的和不可预料的结果。
已提出的一种用于供液系统的技术方案是仅在基底的局部区域上 以及投影系统的最后元件和使用液体限制系统(通常基底具有比投影 系统的最后元件更大的表面区域)的基底之间提供液体。在WO99/49504 中公开了已经提出的一种用于该方案的方式，该文献整体在此引入作 为参考。如图2和3所示，通过至少一个入口IN将液体提供到基底 上，优选地是沿基底相对于最后元件的移动方向，以及在通过投影系 统之后由至少一个出口OUT去除液体。也就是说，基底沿-X方向在 该元件下方扫描时，在元件的+X侧提供液体，在-X方向侧接收液体。 图2示出了示意性的布置，其中通过入口IN提供液体，和通过与低 压源相连接的出口OUT在元件的另一侧接收。如图2所示，沿基底相 对于最后元件的移动方向提供液体，尽管可以不必这样。围绕最后元 件的入口和出口的各种定向和数量都是可能的，一个实例如图3所示， 其中在围绕最后元件的规则图案中提供了四组入口以及出口。
已经提出的另一种技术方案是使用密封元件提供供液系统，该密 封元件沿投影系统的最后元件和基底台之间的空间的边界的至少一部 分延伸。图4示出了一个实例。该密封元件在XY平面中基本上相对 于投影系统静止，但是在Z方向(光轴方向)可以有一些相对移动。 在密封元件和基底表面之间形成密封。优选地该密封是非接触密封， 如气密封。例如在欧洲专利No.03252955.4中公开的系统，该文献整 体在此引入作为参考。
欧洲专利No.03257072.3中公开了一种双台或两台浸没光刻装 置。该装置具有支撑基底的两个台。在第一位置使用一个台进行高度 水平测量，而不使用浸液，在第二位置使用一个台进行曝光，在该位 置存在浸液。
或者，装置仅具有一个台。
本发明可以应用于任何湿浸式光刻装置，特别地但不是唯一的是 那些上述类型的光刻装置。

本发明的一个目的是改进的湿浸式光刻装置。
本发明的另一个目的是改进浸没光刻装置的生产量、重叠和临界 尺寸特性。
根据本发明的一个方面提供一种光刻投影装置，包括：
-照射系统，用于提供辐射投射光束；
-支撑结构，用于支撑构图部件，该构图部件用于给投影光束的截面赋予 图案；
-基底台，用于保持基底；
-投影系统，用于将液体提供到所述投影系统的最后元件和所述基底之 间；
-供液系统，用于在所述投影系统的最后元件和所述基底之间提供浸液；
-至少一个致动器，用于对所述基底施加一个力；以及
-补偿控制器，用于计算由所述至少一个致动器施加给所述基底的补偿 力，以使补偿力基本上与所述供液系统施加给所述基底的力大小相等、方向相 反。
通过这种方式由供液系统传递给基底的任何扰动力都不会影响基底的位 置。通过这种方式能够补偿由供液系统产生的任何力源。实例包括由于重力由 供液系统施加给基底的力，由于浸液中的压力变化以及在围绕隔板元件的周边 的气密封处去除的液体和/或气体的压力变化，其中气密封在隔板元件和基底之 间密封。如果供液系统包括一个隔板元件，该隔板元件沿与使用隔板致动器的 投影系统的光轴平行的方向定位，根据隔板致动器需要的保持隔板元件稳定的 力，或者根据连接在隔板元件和投影系统之间的力传感器给出的信号，补偿控 制器能够计算所需的补偿力。存在许多由供液系统传递给基底的扰动力源，通 过使用控制致动器的补偿控制器能够补偿所有这些扰动力源。
优选地补偿控制器以前馈的方式计算补偿力。例如，补偿控制器能够根据 期望的基底位置计算补偿力。这可以从供液系统上的重力的计算中得出，尤其 是在存在隔板元件的情况下。特别地在局部区域供液系统的情况下计算补偿 力，其中供液系统的元件在垂直于投影系统的光轴的平面中保持静止。这是因 为相对于基底台的重心的位置随着基底台的位置而变化，在该重心处由供液系 统产生的力可传递给基底。这可能导致在垂直于光轴的平面中产生转矩，如果 没有使用补偿控制器进行补偿，它将导致装置的成像特性降低，特别是成像和 重叠。
当供液系统对基底台直接施加一个力而不对基底施加相同的力时可能存在 其它情况。在这种情况下，补偿控制器可以控制至少一个致动器以对基底台施 加基本上与由浸液供给系统施加给基底台的力大小相等、方向相反的补偿力。
该装置还包括一个压力传感器，用于测量浸液中的压力和/或气密封中的 气体和/或液体压力。如果补偿控制器根据空间或者气密封中的浸液中的压力的 变化计算补偿力，这将是特别地有用。
根据本发明的另一个方面提供一种器件制造方法，包括以下步骤：
-提供基底；
-使用照射系统提供辐射投射光束；
-使用构图部件给投影光束的截面赋予图案；
-使用投影系统将带图案的辐射光束投影到基底的目标部分；
-在所述投影系统的最后元件和所述基底之间提供浸液；
-计算和施加基本上与由所述供液系统施加给所述基底的力大小相等、方 向相反的补偿力给所述基底。
在本申请中，本发明的光刻装置具体用于制造IC，但是应该明确理解这里 描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，它可用于制造集成光学系统、用于 磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示板(LCD)、薄膜磁头等等。本领域的 技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中，这里任何术语“晶片”或者“管 芯”的使用应认为分别可以由更普通的术语“基底”或“目标部分”代替。在 曝光之前或之后，可以在例如轨道(通常将抗蚀剂层作用于基底并将已曝光的 抗蚀剂显影的一种工具)或者计量工具或检验工具对这里提到的基底进行各种 处理。在可应用的地方，这里的公开可应用于这种和其他基底处理工具。另外， 例如为了形成多层IC，可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语基底也 可以指的是已经包含多个已处理的层的基底。
这里使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外 (UV)辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的波长)。
这里使用的术语“构图部件”应广义地解释为能够给投射光束赋予带图案 的截面的装置，从而在基底的目标部分中形成图案。应该注意，赋予投射光束 的图案可以不与基底目标部分中的所需图案精确一致。一般地，赋予投射光束 的图案与在目标部分中形成的器件如集成电路的特殊功能层相对应。
构图部件可以透射的或者反射的。构图部件的示例包括掩模，可 编程反射镜阵列，以及可编程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它包括如 二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混合掩模类型。 可编程反射镜阵列的一个示例采用微小反射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独 立地倾斜，从而沿不同的方向反射入射的辐射束；按照这种方式，对反射的光 束进行构图。在构图部件的每个示例中，支撑结构可以是框架或者工作台，例 如所述结构根据需要可以是固定的或者是可移动的，并且可以确保构图部件例 如相对于投影系统位于所需的位置。这里任何术语“中间掩模版”或者“掩模” 的使用可以认为与更普通的术语“构图部件”同义。
这里所用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投影系统， 包括折射光学系统，反射光学系统，和反折射光学系统，如适合于所用的曝光 辐射，或者适合于其他方面，如使用浸液或使用真空。这里任何术语“透镜” 的使用可以认为与更普通的术语“投影系统”同义。
照射系统还可以包括各种类型的光学部件，包括用于引导、整形或者控制 辐射投射光束的折射，反射和反折射光学部件，这种部件在下文还可共同地或 者单独地称作“透镜”。
光刻装置可以具有两个(二台)或者多个基底台(和/或两个或者多个掩 模台)。在这种“多台式”装置中，可以并行使用这些附加台，或者可以在一 个或者多个台上进行准备步骤，而一个或者多个其它台用于曝光。
附图说明
现在仅仅通过例子的方式，参考随附的示意图说明本发明的各个具 体实施方案，附图中相应的参考标记表示相应的部件，其中：
图1示出根据本发明一个实施方案的光刻装置；
图2以截面的形式示出了可以和本发明使用的供液系统；
图3以平面的形式示出了图2中的供液系统；
图4以平面和截面的形式示出了可以在本发明中使用的另一种供 液系统；
图5以截面的形式示出了根据本发明的基底台和供液系统；
图6示出了基底台和所需的补偿力的位置相关性；
图7示出了确定所需的补偿力的两种可能方式。

图1示意性地表示了本发明一具体实施方案的一光刻装置。该装置包括：
-照射系统(照射器)IL，用于提供辐射投射光束PB(例如UV辐射)。
-第一支撑结构(例如掩模台)MT，用于保持构图部件(例如掩模)MA， 并与用于将该构图部件相对于物体PL精确定位的第一定位装置PM连接；
-基底台(例如晶片台)WT，用于支撑基底(例如涂敷抗蚀剂的晶片)W， 并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW连接；以及
投影系统(例如折封投影透镜)PL，用于将通过构图部件MA赋予投射光 束PB的图案成像像基底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。如这 里指出的，该装置属于透射型(例如采用透射掩模)。另外，该装置可以属于 反射型(例如采用上面提到的可编程反射镜阵列)。
照射器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。辐射源和光刻装置可以是独立 的机构，例如当辐射源是受激准分子激光器时。在这种情况下，不会认为辐射 源是构成光刻装置的一部分，辐射光束借助于光束输送系统BD从源SO传输到 照射器IL，所述输送系统包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情 况下，辐射源可以是装置的组成部分，例如当源是汞灯时。源SO和照射器IL， 如果需要的话连同光束输送系统BD可被称作辐射系统。
照射器IL可以包括调节装置AM，用于调节光束的角强度分布。一般地， 至少可以调节在照射器光瞳面上强度分布的外和/或内径向范围(通常分别称为 σ-外和σ-内)。此外，照射器IL一般包括各种其它部件，如积分器IN和聚 光器CO。照射器提供辐射的调节光束，称为投射光束PB，该光束在其横截面上 具有所需的均匀度和强度分布。
投射光束PB入射到保持在掩模台MT上的掩模MA上。横向穿过掩模MA后， 投射光束PB通过透镜PL，该透镜将光束聚焦在基底W的目标部分C上。在第 二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置)的辅助下，基底台WT可 以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位不同的目标部分C。类似地，例如 在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和 另一个位置传感器(图1中未明确示出)将掩模MA相对光束BP的光路进行精 确定位。一般地，借助于长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)， 可以实现目标台MT和WT的移动，其中长行程模块和短行程模块构成定位装置 PM和PW的一部分。可是，在步进器(与扫描装置相对)中，掩模台MT只与短 行程致动装置连接，或者固定。掩模MA与基底W可以使用掩模对准标记M1、M2 和基底对准标记P1、P2进行对准。
所示的装置可以按照下面优选的模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT基本保持不动，赋予投射光束的整 个图案被一次投射到目标部分C上(即单次静态曝光)。然后基底台WT沿X和 /或Y方向移动，从而可以曝光不同的目标部分C。在步进模式中，曝光场的最 大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，当赋予投射光束的图案被投射到目标部分C时(即单次动 态曝光)，同步扫描掩模台MT和基底台WT。基底台WT相对于掩模台MT的速 度和方向通过投影系统PL的放大(缩小)和图像反转特性来确定。在扫描模式 中，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方 向)，而扫描移动的长度确定目标部分的高度(沿扫描方向)。
3.在其他模式中，当赋予投射光束的图案投射到目标部分C上时， 掩模台MT基本保持不动，保持可编程构图部件，而此时基底台WT被 移动或扫描。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且在基底台WT 每次移动之后，或者在扫描期间两个相继的辐射脉冲之间根据需要更 新可编程构图部件。这种操作模式可以容易地应用于采用可编程构图 部件的无掩模光刻中，所述可编程构图部件是如上面提到的可编程反 射镜阵列型。
还可以采用上述所用模式的组合和/或变化，或者采用完全不同的 模式。
本发明涉及多种措施，采取这些措施能够减小湿浸式光刻中投影 系统的最后元件和基底之间的液体供应引入的扰动力。本发明适用于 任何类型的供液系统，特别是仅仅向基底的局部区域(例如使基底可 能还有基底台浸入的浴槽)供应液体的局部区域供液系统。
图2和3示出了第一种类型的供液系统，其中在Z方向，该供液 系统由底座BF或计量学参考框架RF(由底座支撑但与底座隔开)支 撑。在另一方面，图4示出利用具有小孔的隔板元件的供液系统，投 影系统PL的最后元件位于该小孔中。这样，隔板元件至少部分地环 绕投影系统PL的最后元件，并且在投影系统的最后元件和基底W之 间为浸液形成空间。这种类型的液体限制系统可以具有由投影系统 PL，由底座BF或其他框架支撑的重量，或者可以通过流体静力学， 流体动力学或基底W上的空气轴承支撑其重量。
另一种一般类型的液体限制系统包括隔板元件，该隔板元件至少 部分地环绕投影透镜的底部，并形成由基底，隔板元件和投影系统PL 的最后元件限定的空间，并向该空间提供液体。这种供液系统例如在 欧洲专利申请第03257070.7和03256643.2号中公开，该文献的整体 在此引入作为参考。在该文件中，隔板元件具有在其下侧的空气轴承， 该空气轴承用于支撑基底W上的隔板元件的重量。该隔板元件与底座 BF相连，但是仅仅基本上防止在XY平面内的移动。另外，类似的隔 板元件可以用于该系统中，其中流体静压力用于支撑基底W上的隔板 元件。这种系统在欧洲专利申请第03254078.3号中公开，该文献整 体在此引入作为参考。隔板元件的另一种变化在2003年12月23日 申请的USSN10/743,271中公开，该文献整体在此引入作为参考。
对构成上述供液系统，特别是隔板元件的材料进行选择，使它们 对接触浸液(例如腐蚀)没有不利影响，例如通过使这些材料溶解于 浸液中而不会使浸液的质量降低，这些材料与有关光刻(不限于湿浸 式光刻)的所有其他要求一致。典型的例子包括奥氏体不锈钢(例如 AISI300系列及其等效材料)，镍和基于镍的合金，钴和基于钴的合 金，铬和基于铬的合金，钛和基于钛的合金。但是，为了防止电化学 腐蚀，最好避免在设计中几种不同金属的结合。还可以使用聚合物， 适合的聚合物包括许多基于氟的聚合物(例如PTFE(聚四氟乙烯)，PFA 和PVDF)，能够使用未着色的PE和PP以及陶瓷材料，除了氮化铝以 外。基于陶瓷的复合材料也是适合的，如可以是玻璃(例如熔融石英 或石英玻璃)和低热膨胀玻璃或玻璃陶瓷(例如来自Schott的Corning 或Zerodur(商标)的ULE(商标))。
本发明涉及所有上述供液系统，并减小由该供液系统传递到基底 的扰动力。
可能传递到基底的扰动力包括因重力(对于至少部分由基底支撑 的那些供液系统)和浸液压力对基底W的作用(对于所有类型的供液 系统)。其他扰动力例如来自隔板元件下侧的空气轴承或气密封或者 由于在供液系统的z，Rz，Rx和Ry方向上的活性移动而产生。空气 轴承或气密封将液体和气体从供液系统中排出。液体和/或气体的压 力可以变化，并导致扰动力传递到基底台。
图5中示出了基底台WT组件。图5中仅仅示出一个实施例，基底 台WT可以具有不同的结构。关于图5(以及图6和7)解释的原理同 样适用于其他类型的基底台WT，当然也适用于其他类型的供液系统。
图5示出了具有隔板元件10的供液系统。气体密封15在隔板元 件10的底部和基底W之间密封。隔板元件10提供充满浸液的空间5， 使得位于投影系统PL的最后元件和基底W之间，并由隔板元件10构 成边界的该空间充满了浸液。该装置包括补偿控制器，用于控制至少 一个致动器45，以便在基底W上施加一个补偿力，该补偿力在量级上 与由供液系统作用于基底的力基本上相等，但方向相反。
基底台WT包括两个主要部件40，60。上主要部件设计为对基底 W的准确的精定位，基底W由上主要部件40承载。下主要部件60由 定位装置65以粗尺度移动，通过在上和下主要部件40，60之间工作 的致动器45而使上主要部件40移动来实现最后的准确定位。下面通 过参考基底台的上主要部件和下主要部件40，60之间的致动器45来 描述本发明，当然同样适用于其他基底台，例如仅仅具有一个部件或 实际上具有多于两个部件的那些类型的基底台。针对作为主要的、精 细3维定位致动器的致动器45描述了本发明，尽管可以使用独立的 特别用于施加所需补偿力的致动器来实现本发明。这些补偿力甚至可 以直接施加到基底W上或者能够由致动器65真正地对基底台WT的下 主要部件施加。
这两组致动器45、65都能够在XY平面中分别将各自的基底台40、 60的部件移动在更加受限制的程度下，沿z方向分别相对于下主要部 件60以及底座BF移动。
图6示出了本发明如何使用补偿控制器30来计算需要的补偿力， 和控制致动器45补偿在隔板元件10由基底W(例如通过流体静力学、 流体动力学或空气轴承)支撑的情况下隔板元件10的重力对基底W 的作用。优选地这些计算表示Rx、Ry和Rz的旋转移动以及z移动。 当考虑通过浸液传递的扰动力的作用时，同样的原理可以应用于其它 类型的供液系统，更详细地参考图7进行描述。然而，同样的原理可 应用于重力补偿，因为在这两种情况中施加给基底台WT的力可以通 过隔板元件10的重心计算或者在补偿通过浸液传递的扰动的情况下 使用来自供液系统的浸液覆盖的基底区域的中心计算。
图6示出了现实生活的二维中的3维问题。尽管隔板元件10的重 量是恒定的，但是从图6可以看出，当基底W的中心直接在投影系统 的光轴(如虚线1所示)进行远离移动时，可产生围绕基底台40的 上部件的重心的力矩。在图6示出的情况下，需要使施加到左侧致动 器45上的补偿力F1比施加到右侧致动器45上的补偿力F2更大。致动 器45能够施加一个力，以便支撑基底台和隔板元件这两者的上部件 40。如果将基底台WT移动到右侧，作用在左侧致动器上的力F1将增 加，而作用在右侧致动器上的力F2将减小。因此，可以看出补偿控制 器能够根据基底W的期望位置计算补偿力，并相应地控制致动器45。 使用实际的x、y位置也能够进行计算，这通常与期望的位置仅有几 纳米的偏差。
控制致动器以便施加与由供液系统施加给基底的力基本上大小相 等、方向相反的补偿力给基底台。
还可能的是供液系统直接施加力给基底台WT，而不通过基底。在 这种情况下，可应用同样的原理，且补偿控制器能够补偿以这种方式 产生的任何扰动。
补偿控制器30能够以前馈的方式通过提供基底W的期望(或实际) 坐标计算补偿力。通过该信息，基底台40的上部件和隔板元件10的 重力的综合中心能够利用他们的位置、质量以及适当的施加给致动器 45的力的知识计算出来。显然，该计算基于空间中的任意的点。通过 知道隔板元件10的质量、位置以及基底台的上部件40包括基底W的 质量能够进行该计算。
附加地或者另外地，补偿控制器30能够计算由于液体的压力和/ 或气密封中的气体或空间中的液体压力所需的补偿力。可以测量这些 压力，并以前馈或反馈的方式进行计算。为此，提供一压力传感器80 或者能够使用来自力传感器70的数据。另外，压力例如可以通过知 道用液体流进和/或流出空间5的流率计算出来。通过这种方式，能 够补偿由于空气和/或水混合物的抽取而产生的空间5中的浸液压力 的变化。
可以看出，可将补偿力分量添加到为每一致动器45的产生的总力 的信号。其它分量包括用于定位基底W以及用于补偿作用在上部件40 的重力的分量。
可以理解，对那些与由上致动器45产生的类似补偿力有必要由下 致动器60产生，因为可以平衡作用在下致动器60上的力。
或者如果隔板元件10部分地由装置的另一部分而不是基底或基底 台支撑，并且由致动器70沿Z方向致动，那么就能够通过知道由致 动器70施加的力测量作用在基底W上的力。该致动器70可以是一电 磁电动机、压电电动机、隔板元件10和基底W之间的空气轴承或流 体静力学或流体动力学轴承或任何其它类型的致动器。有关由致动器 施加的力的信息能够用于计算作用在基底W上的力，以及用于(以前 馈的方式)计算所需的补偿力。替代地或附加地，元件70可以是一 个力传感器70，它输出表示隔板元件和投影透镜之间的力的信号，补 偿控制器可以使用该元件计算所需的补偿力。
可以对隔板元件10(例如弯曲)的某些动态特性和可能的轴承特 性(例如弹性)过滤(从而进行校正)补偿力。
补偿控制器还能够以反馈的方式根据任何不同于基底台的位置的 变量计算补偿力。例如，反馈计算能够以力传感器70的输出或致动 器力或空间中和/或在密封处的液体压力和/或在密封处的气体压力为 基础。
如上所述，空间5中的液体的压力和气密封能够施加一个力(压 力时间区域)给基底W或基底台WT。由浸液施加给基底台的上主要部 件40的力矩还可以是位置相关的，可以通过知道空间5和所述表面 区域中的浸液的压力计算出该力，压力施加在所述表面区域上。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施方案，可以理解可以不同 于上面所描述的实施本发明。说明书不是要限制本发明。