用于调节浸渍流体的装置和方法.pdf

本发明关于一种产生使用于浸渍式微影程序中的经调节浸渍流体的装置和方法。经调节浸渍流体保护浸渍系统透镜并降低或消除污染物沉积到透镜中，该污染物沉积到透镜中会不利地影响透镜透射度及浸渍微影系统的耐用性。

1.  一种具有流动路径的装置，其包括：
入口导管，其使经除气进料水的加压来源供应到该装置中，该经除气进料水具有小于约200ppb(十亿分之一)溶氧；
氧化单元，其具有接收该经除气进料水并使该经除气进料水中所有或部分有机污染物降解成氧化降解产物的入口及该氧化单元具有出口；该氧化降解产物包括二氧化碳；
高纯度除气器，其具有接受含氧化降解产物的水的入口，该除气器是从经除气进料水中移除所有或部分该氧化降解产物，
纯化器，其具有用于接收经除气进料水的入口，该纯化器包括一种用于从未经该氧化单元降解的该经除气进料水中移除污染物的材料床，该纯化器进一步包括离子交换床，该离子交换床用于从经除气进料水中移除离子污染物，该纯化器具有从纯化器中移除该经除气进料水的出口，
粒子过滤器，其从经除气进料水中移除微粒子、胶体、凝胶或它们的组合；及
高纯度热塑性热交换器，其具有用于接收经除气进料水的入口，该热交换器用于调节该经除气进料水的温度，该热交换器通过热塑性聚合物接收经除气进料水并调节该经处理水的温度到用于浸渍式微影透镜中的温度；该热交换器具有出口以从交换器中移除所有或部分温度经调节的经除气水到使用点上。

2.  根据权利要求1所述的装置，其包括除气器用以从进料液体中去除气泡和/或经溶解气体。

3.  根据权利要求1所述的装置，其中该温度经调节水的温度为约20到约30℃的范围，同时维持在加热温度下的该电阻系数等于在约20.5℃时约18.2到约18.25mega-ohm。

4.  根据权利要求1所述的装置，其中纯化器包括用于移除离子污染物的个别的床。

5.  根据权利要求1所述的装置，其中热交换器包含中空管。

6.  根据权利要求1所述的装置，其中高纯度除气器包含微孔隙中空管。

7.  根据权利要求1所述的装置，其一步包括泵，用于再循环所有或部分温度经调节除气水经过该纯化器及该高纯度热交换器。

8.  根据权利要求1所述的装置，其中该经除气进料水具有在20.5℃时约17到约18.2Mohm-cm范围的电阻系数。

9.  根据权利要求1所述的装置，其中使用点为液体浸渍微影系统。

10.  根据权利要求1所述的装置，其中该纯化器是该离子交换床的上游。

11.  一种方法，其包括：
供应该经除气进料水的加压来源，该经除气进料水具有在25℃下约17到约18.2mega-ohms的电阻系数，该经除气进料水包含小于约200ppb(十亿分之一)溶氧；
使该经除气进料水流入氧化单元，该氧化单元具有接收该经除气进料水并降解在该经除气进料水中所有或部份有机污染物为氧化降解产物的入口；该氧化降解产物包括二氧化碳，及从该氧化单元中出口移除含氧化降解产物的经除气进料水；
使含氧化降解产物的该经除气进料水接触高纯度热塑性除气器，该除气器具有接收含氧化降解产物的该经除气进料水的入口并由高纯度热塑性除气器从水中移除所有或部分该氧化降解产物，
使该经除气进料水流经具有移除未被该氧化单元降解的污染物的材料的纯化器床；
通过使经除气进料水和离子交换床接触来从经除气进料水中移除离子污染物，该离子交换床从该经除气进料水中移除离子污染物；
使该经除气进料水过滤以从经除气进料水中移除微粒子，胶体，凝胶或它们的组合；及
使用高纯度热塑性交换器来调节该经除气进料水的温度，该交换器具有入口接收经除气进料水，该热交换器调节经除气进料水的温度；该热交换器经由热塑性聚合物和经除气交换流体接触调节该经除气进料水的温度；该经除气进料水调节使用于浸渍微影系统中的温度；该热交换器具有出口以从交换器中传送温度经调节的经除气水到浸渍微影系统中。

12.  根据权利要求11所述的方法，其中该纯化器床是位在高纯度除气器出口及离子交换床入口之间。

13.  根据权利要求11所述的方法，其中高纯度热塑性热交换器调节了已经被该纯化床处理的经除气进料水的温度。

14.  根据权利要求11所述的方法，其中该高纯度热交换器包含全氟薄壁中空管。

15.  根据权利要求1所述的装置，其中该纯化器床包括使用18.2MΩ水清洗以降低TOC的一种类型为强离子交换介质。

16.  根据权利要求11所述的方法，其中该纯化器床包括使用18.2MΩ水清洗以降低TOC的一种类型为强离子交换介质。

17.  根据权利要求1所述的装置，其进一步包括至少一种压力阻尼装置。

18.  根据权利要求17所述的装置，其中至少一种压力阻尼装置包括脉冲阻尼器。

19.  根据权利要求1所述的装置，其中粒子过滤器包括表面改性纳米粒子过滤器。

20.  根据权利要求19所述的装置，其中表面改性纳米粒子过滤器包括在水中为中性带电的薄膜表面及其中过滤器为约20nm的等级。

21.  根据权利要求11所述的方法，其进一步包括降弱水的压力。

22.  根据权利要求21所述的方法，其一步包括减弱选自由经除气进料水，含氧化降解产物的经除气进料水及温度经调节除气水所组成的群组中的水流的压力。

23.  根据权利要求21所述的方法，其中减弱水的压力包括使用脉冲阻尼器减弱水的压力。

24.  根据权利要求11所述的方法，其中过滤该经除气进料水包括使经除气进料水经过表面改性纳米过滤器来过滤。

25.  根据权利要求24所述的方法，其中表面改性纳米过滤器包括薄膜表面，其在水中为中性带电及其中过滤器是在约20nm的等级。

26.  一种浸渍微影系统，其包括根据权利要求1所述的装置及微影图像系统。

用于调节浸渍流体的装置和方法
本申请案请求2007年5月21日申请的标题为“用于调节浸渍流体的装置和方法”的美国临时申请案第60/931,275以及2006年7月21日申请的标题为“用于调节浸渍流体的装置和方法”的美国临时申请案第60/832,472的权利，其教示以引用方式并入本文。
背景技术
水浸渍式微影术是一种将容许半导体组件的特征尺寸持续性降低的方法。使用水取代空气作为透镜和晶圆之间的介质增加了介质的折射率到接近透镜的折射率的数值，并改良微影的解析度。水浸渍式微影术容许使用激光，例如193纳米(nm)的激光，以产生相较于使用传统微影术可能的微细几何图形。
尽管水浸渍式微影术比传统微影术具有数个优点，其自身具有一系列技术上的挑战。一种特别的挑战是在曝光程序期间供应水浸渍介质，该水浸渍介质适当地是不含有会另外产生缺陷的污染物。
一种典型的水浸渍式微影系统具有数个单元操作，其可作用来提供水适合作为浸渍介质。主要单元操作可包括(例如)抽取，总可氧化碳(TOC)的降低，可溶氧的移除，温度控制及颗粒控制。然而，每个单元操作提供浸渍介质的进一步污染。
对于浸渍式微影术而言，所利用的液体(例如水)的品质维持了液体光学性质在最高程度的澄清度(低吸收度)及纯度(兆分之一(ppt)含量的污染物)，以确保图像辐射经过液体和透镜的高透射率。例如，在高纯度水中的193nm光学吸收性典型是0.01/cm，且随着微量吸收固有杂质而剧烈地变化。
胶体硅石，包括非常细微粒形式(例如，直径如2-3纳米的小)的胶体硅石对于半导体工业是非常重要的。超大规模集成电路(VLSI)的制造涉及到多次半导体晶圆表面处理阶段，其每个阶段典型接续着使用超纯水清洗晶圆。不管清洗的频率以及伴随着监测超纯水的关注，胶体硅石及其它杂质可累积在晶圆上，导致所得半导体组件上的缺陷。
胶体硅石在特别是非常细的微粒形式时是难以侦测的。这样的胶体硅石不能以电子扫描显微镜(SEM)侦测，而是需要实质上更为昂贵的电子扫描穿隧显微镜。或者，胶体硅石的侦测可通过原子吸收光谱法确定硅石的总数量或比例，加上使用传统机构测量经溶解硅石，因而胶体硅石为全部硅石减去经溶解的硅石。硅石是很独特的，因为其在DI水中的存在不可能通过pH或通常用于测量水纯度的导电标准来侦测。
硅石可在水中以悬浮固体，胶体的形式存在，以与铁、铝及有机物形成的复合物的形式存在，以聚合物及可溶/反应性物种的形式存在。影响硅石溶解度的主要因素为温度、pH、固相的特性及压力。在水的pH水平(通常在6-8.5范围)下，硅石是以分子物种，H₄SiO₄或H₂SiO₃(邻或间硅酸)形式存在。它们是非常弱的酸(pKa＝9.4)，且在水中是以非离子性物种存在。
当在水中的硅石浓度增加时，硅石经常会聚合，形成二聚物、三聚物、四聚物等。可进行聚合反应到硅石通过溶解状态到胶体状态的程度，且可能最后形成不可溶的凝胶的程度。在UPW中的硅石典型是以下列两种主要形式存在：经溶解硅石(化学形式)及胶体硅石(物理形式：典型尺寸为<0.1微米)。经溶解硅石和胶体硅石在取决于水的酸度下是可以互相交换的。
大量的超纯水可用于制程中来制造半导体，且硼可在原始或预处理进料水中以污染物存在。硼为制造固态电子组件中使用的p-型半导体掺杂物，且在经掺杂硅晶体中作用为主要电荷载体。于半导体制造制程流体，例如显影剂，清洁流体，蒸气，清洗水或类似物中硼以次-ppb含量的存在可以产生硼的表面沉积，然后可在各种不同制程阶段(特别是加热或离子植入阶段)中并入硅晶圆中，且可改变所欲掺杂物分布或另外改变基板的电子特性。
在浸渍式微影中，水滴残余物已经以潜在缺陷来源辨识。已经研究了许多方法来降低浸渍区外侧的水滴。然而，从物理上的观点来看，晶圆表面在浸渍曝光后是非常难以保持干燥。水滴残余物容易导致范围从微米-尺寸圆形缺陷到次微米浮渣缺陷的水印缺陷。
发明内容
本发明包括一种用于制造在浸渍式微影程序中使用的经调节浸渍流体的装置和方法。经调节浸渍流体保护了浸渍系统透镜并降低或消除污染物沉积在透镜上，污染物沉积在透镜上会不利影响浸渍式微影系统的透镜穿透度及耐用性。
在一具体方式中，本发明包括一种具有流动路径的装置，其包括：(a)供应进料液体(例如水，如经除气的进料水)到装置的加压来源；(b)氧化单元，其具有接收第一液体流并使第一流中所有或部分有机污染物降解成氧化降解产物的入口，由此通过氧化单元的出口产生含氧化降解产物的液体，其中氧化降解产物包括二氧化碳；(c)具有接受含氧化降解产物的液体的入口的高纯度除气器，除气器用于从含氧化降解产物的液体中移除所有或部分氧化降解产物，由此产生第二液体流；(d)具有用于接收第二液体流的入口的纯化器，纯化器包括一种用于从未经氧化单元降解移除第二流污染物中污染物的材料床，纯化器进一步包括离子交换床(例如含有阳离子和阴离子交换树脂的混合离子交换床)，离子交换床用于从第二流中移除离子污染物，纯化器具有从纯化器中移除第三液体流的入口；(e)用于自第三液体流中移除微粒子、胶体、凝胶或它们的组合以产生第四液体流的粒子过滤器，及(f)具有用于接收第四液体流的入口的高纯度热塑性热交换器，该热交换器用于调节经过热塑性聚合物的第四液体流的温度(例如使用于浸渍式微影透镜中的温度)，由此形成经调节温度的液体；热交换器具有出口以从交换器中移除所有或部分经调节温度的液体到使用点上。在某些具体方式中，进料液体具有小于约200ppb(十亿分之一)的溶氧。在流动路径中一特定的装置顺序已经描述于前。在其它具体方式中，可重新配置在流动路径中装置的顺序。例如，在一具体方式中，来自高纯度除气器的液体流动是导向粒子过滤器且来自粒子过滤器的液体流动是导向纯化器中以产生第四液体流动。
本发明包括一种方法，其可包括：(a)供应进料液体的加压来源(例如水，如经除气水)；(b)导引进料液体到具有入口接收第一液体流并降解在第一流体中所有或部份有机污染物为氧化降解产物的氧化单元中，由此产生含氧化降解产物的液体，氧化降解产物包括二氧化碳，并从氧化单元中移除含氧化降解产物的液体；(c)使含氧化降解产物的液体接触高纯度热塑性除气器，该除气器具有入口接收含氧化降解产物的液体并使用高纯度热塑性除气器从液体中移除所有或部分氧化降解产物，由此产生第二液体流；(d)导引第二液体流经过纯化器床，该床具有移除未被氧化单元降解的污染物的物质且通过使液体和离子交换床(例如含有阳离子和阴离子交换树脂的混合离子交换床)接触来移除离子污染物，离子交换床移除离子污染物，由此形成第三液体流；(f)过滤第三液体流以移除微粒子、胶体、凝胶或它们的组合，由此形成第四液体流；及(g)使用高纯度热塑性交换器来调节第四液体流的温度，该交换器具有入口接收第四流，热交换器通过热塑性聚合物和交换流体接触调节第四液体流的温度(例如经除气交换流体)，由此形成经调节温度的液体；热交换器具有出口以从交换器中移除所有或部分经调节温度的液体到使用点。在某些具体方式中，进料液体具有在25℃时约17到约18.2mega-ohm的电阻系数。在某些具体方式中，进料液体含有小于约200ppb(十亿分之一)的溶氧。在其它具体方式中，方法的特定步骤顺序已被描述于前。在其它具体方式中，可重新安排步骤的顺序。例如，在一具体方式中，来自高纯度除气器的第二液体流被过滤以移除微粒子、胶体、凝胶或它们的组合，由此形成第三液体流，且第三流被导引经过纯化器床以形成第四液体流。
本发明的具体方式包括一种具有流动路径的装置，其包括一入口导管可供应进料液体(例如水，如经除气水)的加压来源到装置中，进料液体含有小于约200ppb(十亿分之一)的溶氧。装置可包括氧化或降解单元，其具有入口接收进料液体并降解在进料液体中所有或部分有机污染物成为氧化降解产物，例如氧化降解产物可包括二氧化碳。氧化或降解单元具有液体入口和液体出口，且可使用一或多种能量来源(例如紫外线光)以降解有机污染物。
该装置可进一步包括高纯度除气器，其具有一入口可接收含氧化降解产物的液体(例如水，如经除气的水)。例如通过真空除气或汽提的除气器可从进料液体中移除所有或部分挥发性氧化降解产物。高纯度除气器使得进料液体只有少许或没有有机污染物，该污染物会不利地在浸渍式微影应用中影响经处理液体的使用。在某些变化形式中，高纯度除气器包含微孔隙中空纤维或全氟微孔隙中空纤维。
装置可进一步包括纯化器，其具有一入口可接收进料液体(例如进料水，如经除气进料水)并移除对浸渍式微影程序有害且尚未被氧化单元降解的进料液体的污染物。纯化器可包括用于从进料液体中移除离子污染物的离子交换床。在一具体方式中，离子交换床是混合的离子交换床且包括阳离子和阴离子交换床。在另一具体方式中，离子交换床仅包括阳离子树脂或阴离子交换树脂。纯化器可包括用于移除污染物的其它床的叠层。纯化器具有用于从纯化器中移除该进料液体的出口。纯化器和离子交换床可为单一的外壳或被分离成一或多个外壳。在装置的某些变化形式中，纯化材料是在离子交换床的上游。在其它具体方式中，离子交换床是在纯化材料的上游。
装置可包括一或多种粒子过滤器，以从进料液体(例如进料水，如除气的进料水)中移除微粒子、胶体、凝胶或它们的组合。在一具体方式中，这些微粒子为未被纯化器、离子交换床移除的微粒子或未被氧化单元降解的微粒子。在某些具体方式中，一或多种粒子过滤器包括微孔隙薄膜。粒子过滤器的微孔隙薄膜可以带电或未被带电。在一具体方式中，微孔隙薄膜为塑料材质。
装置亦可包括高纯度热塑性热交换器，其具有入口可接收进料液体(例如进料水，如除气的进料水)。热交换器通过热塑性聚合物调节进料液体的温度，该热塑性聚合物流体化地使进料液体与热交换器流体分开。在一具体方式中，热交换流体已经被除氧或除气。在某些变化形式中，热交换器包含一或多种中空管，例如全氟薄壁中空管。进料液体可被调节成使用于浸渍式微影系统中的温度。热交换器具有出口以从交换器中移除所有或部分经调节温度的液体到使用点(例如液体浸渍式微影系统)。
在本发明的一个变化形式中，装置也可包括除气器(例如净化(polishing)除气器)以从进料液体中移除气泡及/或经溶解气体，它们可能未被事先除气到浸渍式微影使用的程度。此外，如图1A和1B所说明，装置可另外以再循环或进料和流出构形配置。因此，在某些具体方式中，装置也可包括一泵以利用纯化器及/或高纯度热交换器再循环所有或部份流体。
本发明也包括一种用于调节浸渍式微影程序中液体的浸渍流体的方法。该方法可包括供应经除气进料液体(例如水)的加压来源到装置的作用或步骤，或使进料液体(例如水)除气的作用或步骤。经除气的进料液体可具有在25℃时约17到约18.2mega-ohm的电阻系数。经除气进料液体可例如含有小于约200ppb(十亿分之一)的溶氧。
在一用于调解浸渍液体的方法中，进料液体(例如经除气的进料水)可流入氧化或降解单元，其具有入口接收该进料液体并降解在进料液体中所有或部分有机污染物成为降解产物。降解产物可包括二氧化碳或其它挥发性副产物。来自氧化或降解单元的出口的含降解产物的液体可进一步使含氧化降解产物的液体与高纯度热塑性除气器接触来处理，该高纯度热塑性除气器具有入口可接收含氧化降解产物的液体并通过真空除气、气体汽提或它们的组合来从液体中移除所有或部分挥发性降解产物。
本方法可进一步包括使进料液体(例如经除气的进料水)流动经过具有可移除对浸渍式微影程序有害的污染物的材质的纯化器床。在一具体方式中，未被氧化或降解单元降解的污染物是从进料液体中移除。本方法可进一步通过使进料液体和离子交换床接触从进料液体中移除离子污染物。离子交换床是从该进料液体中移除离子污染物。在一具体方式中，离子交换床为一混合的离子交换床且包括阳离子和阴离子交换树脂。在另一具体方式中，离子交换床仅包括阳离子交换树脂或阴离子交换树脂。所得纯化液体可通过使液体流动经过过滤器来过滤以从液体中移除微粒子、胶体、凝胶或它们的组合。
本方法亦可包括使用具有一接收进料液体的入口的高纯度热塑性热交换器来调节进料液体(例如经除气的进料水)的温度。热交换器可接收进料液体且可通过热塑性聚合物使进料液体与热交换器流体(例如经除气的热交换器流体)接触来调节进料液体的温度。在一方法的变化形式中，高纯度热交换器可包含全氟薄壁中空管。进料液体可经调节成使用于浸渍式微影系统或程序中的温度和稳定度的范围。热交换器具有出口以从交换器中传送所有或部分经温度调节液体到使用点上(例如浸渍式微影系统)。
在方法的某些变化形式中，纯化器床是位于高纯度除气器的出口和离子交换床的入口的间。在方法的某些变化形式中，高纯度热塑性热交换器调节了经纯化床处理的进料液体的温度。
本发明的变化形式是从液体(例如水)移除污染物到使用点(POU)的微量程度，以达到浸渍式微影术的高程序功效。POU UPW(超高纯度水)系统可用来进一步纯化并提升高纯度晶圆厂为含有较低杂质的较高品质，并将其输送到浸渍式微影工具透镜中。杂质可从半导体制造程序材料及管件组件中加入到晶圆厂水中成为UPW。
本发明的变化形式可进一步提供温度和流动控制，以消除或降低液体中(例如水)及水和经涂覆基板的界面上的微气泡。在本发明的一个变化形式中，浸渍液体(如经装置处理的水)的温度控制可被用来确保折射率、密度、表面张力及气体溶解度维持稳定。
本发明的具体方式提供可用于浸渍式微影程序中的经处理浸渍液体并可进一步保护透镜且可降低、消除或避免污染物的沉积，该污染物会不利地影响透镜穿透度及浸渍式微影系统的持久度。
在装置和方法的某些变化形式中，纯化器移除硼。对于特定工业应用而言，例如半导体制造，可产生低于约100ppt(兆分之一)的硼的含量。硼含量的降低可改良半导体产率，因为在制造当中使用的去离子UPW产物水中存在非常低含量的硼可明显且有利地影响半导体芯片的品质和性能。
附图说明
本发明将由上述本发明更多特别例示的具体方式以击图式的说明而变得清楚明白，在该图式中，相似的组件符号在不同的图式中是指相同组件。图式没有必要依比例而定，其重点是在说明本发明的具体方式。
图1A说明本发明的具体方式，其中纯化器包括用于移除未被氧化或带电的污染物的树脂及离子交换树脂的混合床；图1B说明本发明的具体方式，其中装置包括个别的纯化器床及离子交换树脂的混合床。装置可视需要包括除气器以使要到装置中的进料水除气及过滤器可视情况需要地带电或为亲水性微孔隙薄膜。
图2显示根据本发明的一个具体方式中单一次通过的纯化方法。
图3A和3B说明实施例2的测试结果。
图4说明本发明的装置的流动路径及具体方式，该装置具有一或多个热交换器、纯化器或离子交换床、氧化单元、带电过滤器及除气器。出口Si纯化器样本收集孔可与使用点(例如浸渍微影系统)连接。
图5A和5B说明图4的具体方式的实验结果。
图6说明使用在本发明具体方式中使用的高纯度热交换器达到的温度调节。
图7A和7B说明来自本发明图4A装置的非限制性具体方式的数据；浸渍流体、水的电阻系数为约18.2到18.25Mohms-cm。TOC可为小于约4ppb(十亿分之一)。
图8A、8B及8C分别是在本发明的一个具体方式中经除气进料水入口压力、抽取出口压力及高纯度出口压力随着时间的图式。
图9包含在本发明的ㄧ具体方式中分别为经除气进料水入口压力及高纯度出口压力随着时间的图式。
图10为根据本发明的数个具体方式，显示了在各种不同实验中大于0.05μm的粒子数与时间的函数，其中三个不同的粒子过滤器是安装在单一次通过纯化方法中。
具体实施方式
本发明的例示性具体方式的说明如下所述。
在浸渍式微影术中，在透镜和基板的间的空间填充有液体，通常称为浸渍液体，且典型具有折射率大于1。浸渍液体应在操作波长(例如193nm及157nm)下具有低光学吸收度，且可与光阻剂和透镜材料相容，且为均匀的并为未污染。用于193nm的浸渍式微影术的浸渍流体为超纯水(UPW)。超纯水具有约1.44的折射率，显示在高至6mm的工作距离下小于约5％的吸收度，且与光阻剂和透镜相容，且为超纯形式的未收污染型。又一为157nm浸渍式微影术所考虑者是其它浸渍流体包括(E.I.Du Pont De Nemours和Co.，Wilmington，DE的商标)及全氟聚醚(PFPE)。
液体浸渍式微影系统可包括光源、发光系统(例如冷凝器)、光罩及物镜透镜。浸渍液体使用于系统中以帮助图案在半导体基板上形成图案。光源可为任何合适的光源，例如光源可为具有436nm(G-线)或365nm(I-线)波长的汞灯，具有波长为248nm的氟化氪(KrF)准分子雷射，具有波长为193nm的氟化氩(ArF)准分子雷射，具有波长为157nm的氟气体(F2)准分子雷射，或其它具有低于约100nm的波长的光源。
浸渍液体可具有大于1，在预定图案化波长(例如193nm)下相当低的光学吸收度且可与施于半导体基板上的光阻剂相容。此外，浸渍液体可在化学上稳定，均匀组合，未受污染，不含气泡及热稳定的。举例而言，纯水可用来作为浸渍液体。此外，浸渍液体的温度可被控制以降低液体的折射指数。
在图1A中，说明装置的一个变化形式的流动路径。进料液体10，其可包括家用水，如超纯水，或其它液体进料，如来自微影系统的浸渍液体可与再循环液体12组合以形成物流14。物流14可流入视情况需要的除气器16，其中物流14是自进料液体10中被除气到足够的含量。经除气进料水18可流入降解单元20，例如UV氧化单元，其中含可氧化碳的污染物被降解。经UV处理的经除气的水22可然后传送到高纯度除气器24中，在该除气器24中，挥发性降解产物(例如但不限于二氧化碳)是从经UV处理的经除气水22中去除以产生经除气液体26。第二或净化除气可利用高纯度(例如低TOC，如小于20ppb(十亿分之一))及低离子性提取性(参见例如描述于本文中的除气器的表)的除气器，它们可包括数个全氟中空纤维。在一个具体方式中，高纯度除气器24为净化除气器。具有所有或部分经移除挥发性降解产物的经除气液体26是流入纯化器28中。纯化器28具有入口以接收经除气液体26且包括纯化材料床以去除未被氧化单元降解的经除气进料水污染物(这样的污染物对浸渍式微影程序有害)，如此可产生经纯化液体物流36。纯化器28可包括离子交换材料，如阴离子或混合的阴离子/阳离子交换材料。纯化器28也可包括材料床，其在纯化器外壳内是与离子交换材料分开的区域。在另一具体方式中，如图1B中所说明，经除气液体26流入纯化器30中以形成物流32，物流32流入离子交换床34(含有离子交换材料，如阴离子或混合的阴离子/阳离子交换材料)以产生经纯化液体物流36。在一具体方式中，离子交换材料可包含阳离子及阴离子交换树脂以从经除气水中去除离子污染物，该水已经UV氧化并除气以移除挥发性降解产物，如经除气液体26。经来自纯化器出口或离子交换床的纯化液体物流36供给入视情况需要的粒子过滤器40中。粒子过滤器40可去除未被纯化器28或30、离子交换床34或降解单元20所去除的胶体、凝胶及其它微粒子。已经UV氧化处理，纯化，除气及离子交换的物流42流入高纯度热交换器44中，例如含有数个中空管结合或存在于装置中的全氟热交换器。在一具体方式中，物流42被供给到数个位于高纯度热交换器44中的全氟中空管。高纯度热交换器44，例如，一或多个来自Entegris Inc.，的热交换器可在来自冷却器/加热器(未显示，但参见图3)的脱氧交换流体和物流42之间传递热量。热交换器44调节物流42的温度到可提供一稳定折射指数的水来使用于浸渍式微影系统中的温度范围。热交换器44具有出口以去除交换器中所有或部分经调节温度的经除气水。在一具体方式中，经处理浸渍流体46从交换器中去除。经处理浸渍流体46可全部被导向使用点。在另一具体方式中，经处理浸渍流体被分成物流48和50。物流48然后被导向使用点，且物流50经由再循环泵52再循环以形成物流12。在一具体方式中，物流12可然后与进料液体10混合。在某些具体方式中，装置可被用于单一次通行，参见例如实施例2所描述的具体方式，装置可如图1A和1B所示的建构，以再循环经处理液体，同时使一部份物流48转向到浸渍式微影系统中。
在本发明的一具体方式中，液体(例如水)纯化系统或装置包括整体除气，UV氧化，使用高纯度热塑性除气器的净化除气，硅石去除，离子交换纯化，约0.03微米或较小的过滤，及使用自热交换器排放的低TOC(总可氧化碳)的水进行温度调节，如此提供小于约0.01℃的温度控制且维持水具有大于约18.2Mohms-cm的电阻系数。视情况需要地，装置可进一步包括用于测量经溶解气体(例如氧)，pH，TOC，电阻系数或它们的组合的感应器。
在一具体方式中，离子交换纯化包括一或多种离子交换床。离子交换床可包括混合床的交换树脂，如阳离子及阴离子交换树脂的混合物，如具有1:1的阳离子：阴离子比例的交换树脂。在另一具体方式中，离子交换床包括阳离子交换床或是阴离子交换床。在一具体方式中，床的大小为约2寸的直径及约24寸的长度。可使用其它的尺寸，且可基于程序流动速率，压降需求，及进料水的杂质含量来做选择。在本装置的某些变化形式中，在离子交换床中的阴离子交换树脂和在纯化器中的阴离子交换材料可为相同或是不同，且可选择相对的数量以用于特定流入进料液体(例如进料水)的组成。纯化器或离子交换材料也可包括碳去除材料或是同时去除TOC及离子的树脂，例如为来自Millipore Corporation的ORGANEX^TM树脂，或是其它相似的材料。在本发明的某些变化形式中，硅石纯化器(Si纯化器)(硅石为未被氧化单元降解而对浸渍式微影程序有害的污染物的例子)可在离子交换床上游提供一层纯化材料。该纯化材料可为相同或不同的外壳或是其它合适的构形。
氧化或降解单元可包括一或多种UV灯，其具有分解于进料水中典型发现的可氧化有机化合物的波长。在某些变化形式中，例如UV灯可为型式SL-10A，其具有185nm的波峰波长为大于30,000微瓦特.秒/cm²。在一些例子中，UV灯可放射出一或多个波长，例如254和185nm波长光的混合物。灯或其它能量来源的能量和波长可以做选择来降解液体进料(例如水)中一或多种污染物。
以水或其它浸渍液体的流速为基准，一或多种低TOC排放除气器可用来从UV灯下游处或其它降解单元的浸渍液体中去除二氧化碳，挥发性降解产物，或其它可溶气体。在某些变化形式中，除气器包含全氟微孔隙薄膜以降低或消除气泡及来自于源头的溶解气体，例如但不限于在进料液体(例如UPW)中的经溶解气体，浸渍式微影扫描程序，由UV氧化源产生的气体/气泡，或它们的组合。从工厂的整体除气进料液体可视情况需要使用聚烯烃或其它相似微孔隙薄膜来进行。除气可通过真空除气，惰性气体气提或它们的组合来达成。
视情况需要的除气器可被用来从已在装置中被处理的浸渍流体中去除溶解气体到ppb(十亿分之一)的含量。这些除气器较佳为高纯度，具有低的总可氧化碳(TOC，通常发现于Celgard中空纤维除气器)提取性且粒子流出的清洁装置中。这些传统，非或非全氟材料的除气器在典型的流速(例如大于75％的效率)下是有效的，但可具有一些TOC提取物，且可在氧化或降解单元上游使用，如粗除气器(为E.I.Du Pont De Nemours及Co.，Wilmington，DE的商标)的除气器。这些除气器可例如包括平片状或中空纤维微孔隙薄膜。
或全氟材料薄膜除气器可为大于约40％的效率且其清洁设计可使其适于在氧化或降解单元之后使用。这些除气器可包括片状或中空纤维微孔隙薄膜。金属提取物数据显示或全氟材料除气器的较优的清洁度。参见例如下表1中显示的Entegris，Inc的薄膜接触器的10％HCl的提取率(为Entegris，Inc，Chaska，MN的商标)。或全氟材料薄膜除气器一般为具有低的总可氧化碳(TOC)提取物和粒子的高纯度、清洁装置。在某些具体方式中，除气器有助于构成小于约200ppb的TOC和金属提取物，且在另一具体方式中，小于约20ppb的TOC和金属提取物。
表1：来自全氟除气器的提取物

“<DL”表示低于侦测值。
在浸渍流体，例如水中的粒子可在导致缺陷的微影曝光中沉积在晶圆上或投射为阴影。这些粒子可使用过滤去除到约0.03微米或更小。这些粒子可包括未溶解硅石。例如，0.03微米或更小等级的所有材料的过滤器(其为非润湿且在可弃置形式中具有非常低或实质上没有TOCs(例如来自EntegrisInc.的))可用来使所处理的污染降到最小及去除未经溶解及未经降解的污染物。这类过滤器使用非脱湿技术，显示了高的粒子保留率：0.03微米粒子(大于99.7％去除率)的LRV(对数还原数值)为大于2.5且具有适于浸渍式微影方法的含量的极低提取物。
在本发明的另一变化形式中，粒子过滤器包括薄膜，例如0.02微米(μm)等级的PVDF过滤器，例如但不限于来自Millipore公司的 Z为Millipore公司的注册商标，Bedford，MA)。该0.02μm等级的聚偏二氟乙烯(PVDF)为主的过滤器是对于从浸渍流体(如水)中去除颗粒相当有效，且具有相当低含量的提取物，而适于浸渍式微影术中。
适用于本发明的粒子过滤器，例如筛选过滤器薄膜可在欲过滤液体中具有范围从正电荷到中性电荷的范围。例如， Z过滤器是在起褶匣装置中利用聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜。过滤器的支撑物，笼及核心为聚丙烯。 Z薄膜的表面被改性或涂覆且其变成在水中带正电。除了通过筛分去除大于100nm的粒子外， Z过滤器可捕捉实质上所有带负电的粒子，包括小于薄膜孔隙者。因为大部分在水中的污染粒子具有负电荷，故可使用正电荷薄膜。因为 Z对于20nm胶体硅石具有完全的去除率，2LRV或更大，或在某些例子中为3LRV或更大，过滤器可被描述成具有20nm(0.02μm)等级的孔隙大小。
合适的具有正电荷的粒子过滤器的另一例子为耐纶过滤器，其在起褶匣中利用耐纶薄膜。合适耐纶薄膜是可例如从Membrana GmbH(Wuppertal，Germany)获得的。过滤器的支撑物，笼及核心为例如高密度聚乙烯(HDPE)。耐纶过滤器的孔隙等级可为约20nm。过滤器可在水中具有天然正电荷，而对带负电荷粒子(如PSL球珠及胶体硅石)有完全或几乎完全的保留。
另一合适的粒子过滤器为表面改性的纳米过滤器，例如Entegris，Inc，PartNo，S4416M117Y06。表面改性纳米过滤器可包含表面改性超高分子量聚乙烯薄膜(UPE)及可被打折和装置于匣中。适合使用于表面改性纳米过滤器中的薄膜是例如描述于国际专利公告号WO/2005072487，标题为“用于从液体中移除微气泡的方法”，其全部揭示内容并入本文中为参考。过滤器的支撑物，笼及核心为例如高密度聚乙烯。改性的UPE薄膜可以在水中自发性润湿为特征。表面可在水中带中性，而对带负电荷及正电荷粒子产生了出乎意料的未筛分的保留率。过滤器可为约20nm等级。
可基于应用时的压降及流速需求来选择粒子过滤器的面积。在某些具体方式中，过滤器的面积可在约5000cm²到约15,000cm²的范围。在其它具体方式中，过滤器的面积可在约7000cm²到约11,000cm²的范围。可使用的过滤器薄膜的孔隙大小等级包括了筛分空隙等级为约30nm或较小，约25nm或较小，或约20nm或较小。
可使用的过滤器薄膜可具有完全或几乎完全的硅石粒子(该硅石粒子例如为具有约30nm或较小，约25nm或较小或约20nm或较小的带负电硅石粒子)保留率，且对于高至约20单层的硅石粒子覆盖或超过约20层者具有约3LRV或更多的数值。粒子过滤器的过滤器薄膜及匣可在装置或系统中于约3升/分钟的液体流速及约20℃水温下具有下列一或任何组合的特性：在约200分钟或更少，在约70分钟或更少且在某些情形中约60分钟或更少内达到小于约10ppb的TOC的时间；达到约18.2mega-ohm电阻系数的时间：约690分钟或更少，约470分钟或更少，约315分钟或更少；达到粒子规格的时间：约200分钟或更少，约150分钟或更少，约65分钟或更少；在从系统或装置出口处约4小时后的粒子浓度：约450粒子/升或更少，每升约300个粒子或更少，每升约230个粒子或更少；以及在低于约2ppb入口监测或约1ppb入口监测的侦测限制的硅石去除率。
在一具体方式中，粒子过滤器为在液体传送到使用点之前的最后单元操作。在一具体方式中，对于粒子过滤器(例如过滤器薄膜及过滤器外壳)而言不会释放任何不欲的污染物是很重要的。
在UPW或浸渍液体中的有机污染物是不欲的，因为它们会从步进机吸收DUV能量且导致缺陷。这些有机污染物也可能沉积于透镜上，导致薄雾及透镜性能退化。使用UV氧化-离子交换方法，可将来自晶圆厂UPW进料水中的有机物(例如TOC)从典型ppb含量降低至ppt含量。通过将大部分有机分子分解成CO₂和H₂O，可用来降低TOC到ppt(兆分之一)含量(在某些情形中，其它含有羧酸酯或其它带电基团的经氧化有机物可通过离子交换而非除气方式来产生并去除)。除气被说明在例如图1A和1B中以及在图3的具体方式中。在这些具体方式中，除气器和额外的纯化器被置于UV氧化单元和离子交换单元之间。
粒子交换单元可随同净化除气器一起使用，以除去CO₂。TOC降低是通过氧化或降解单元及纯化器两者的流动(滞流时间)来影响。低TOC液体(例如低TOC水)也可使用具有降低溶出物及TOC的预先清洁的系统组件来达成。例如可利用UPW水洗、使用UPW的热水洗或提取或其它相似装置组件的处理来达成降低残余TOC。可持续清洗一直到入口TOC符合来自清洗的出口TOC。
当高含量流入TOC存在时，除去碳的分离床可被并入装置的流动路径中。例如，可使用除去TOC及离子，例如ORGANEX^TM树脂(来自Millipore公司)两者的树脂或其它相似材料。
从UPW去除离子到ppt含量记载在半导体(ITRS)指导原则的国际技术地图中。在本发明的装置及方法的一个变化形式中，可使用混合床离子交换单元以有效在POU中使UPW去离子化到ppt含量。元件等及混合床离子交换器可被制作成符合ITRS指导原则，而不添加任何离子杂质。在本发明的一个具体方式中，装置可通过纯化器树脂，离子交换(例如混合离子交换)及/或除气去除TOC’s及/或TO_x(例如硫、氮、卤素、含磷有机化合物)。
使浸渍流体除气以从流体中去除经溶解气体或去除挥发性氧化降解产物可导致流体温度的变化。可使用高纯度除气器，例如 II(Entegris，Inc)。例如，在UV氧化单元后的真空除气可因蒸发性冷却降低水温。对于浸渍式微影应用而言，液体(例如水)温度的维持对于折射指数的一致性是很重要的。在本发明的一个变化形式中，可使用高纯度、低TOC产生的热交换器，而在从约15℃到约30℃范围内(或在流体的折射指数是在约其最大值下)，调节浸渍流体的温度到设定点温度，并维持其在交换器出口或使用点上为约±0.01℃或更少。
合适水温通过消除折射指数改变避免微影图像缺陷。为了降低由浸渍流体中温度改变所产生的折射指数的变动，及为避免由于有机离子的污染，全氟热交换器可被用来维持浸渍流体的温度在小于约±0.1℃的预定温度范围，如图6所示者。在某些具体方式中，可使用热交换器来维持浸渍流体的温度在小于约±0.002℃的预定温度范围。在某些具体方式中，来自装置或到分配点的浸渍流体中的变化可为约±0.001℃或1mK或更少。
在用于制造高纯度浸渍流体(如水)的装置及方法的具体方式中，进料流体部分(例如进料水，如经除气进料水或经处理水)可被用来作为加热器/冷却器(例如图4的冷却器342，如Neslab冷却器)的交换流体以温度调节自热交换器(一或多个热交换器，如图4所示的热交换器336和338，例如来自Entegris，Inc的 X)出口传送到浸渍式微影系统的液体。尽管加热器/冷却器的交换或工作流体可在封闭路径中再循环，在交换或工作流体中溶解气体的量的控制可被进一步除气、惰性气体清洗，覆盖(或其组合)交换流体。另外，氮气或其它惰性气体清洗可被用来通过装置的热塑性导管和/或热交换器中空管来降低或消除大气气体的渗透及扩散。可使用的覆盖或清洗气体包括在浸渍流体中具有低溶解度，在装置的热塑性体中具有低渗透率及扩散率，且对浸渍流体为化学相容。这类惰性气体清洗可被用来维持产物浸渍流体的高电阻系数并使大气气体(例如二氧化碳及氧)从浸渍流体中排除。在某些具体方式中，在处理液体中经溶解气体的量是低于液体中气体的饱和量，例如对于浸渍液体(如水)中的氧为小于约8ppm。在其它具体方式中，在处理液体中的经溶解气体的量为低于约1000ppb(十亿分之一)，在某些具体方式中，小于约20ppb，且在又一具体方式中，为小于约20ppb。
在本发明的一些变化中，装置中的冷却器可手动填充液体(如水)，该液体已经在起始时使用装置产生且可然后在装置操作期间如液位传感器指示以自动地从系统中填充。同时，可以有氮气或其它惰性气体起泡器持续地维持氮气或惰性气体层在交换器的交换流体上。
“经处理液体”是指被除气器、氧化单元、除气器(例如净化除气器)、纯化器、离子交换床(例如混合离子交换床)、过滤器及热交换器调节的液体。经处理液体可为具有折射指数高于1的浸渍流体。
纯化器可为用于从液体中除去微粒子、胶体、分子污染物或这些污染物的组合的材料床，其中这些污染物的特征在于它们可降低浸渍式微影术产率和/或在基板上产生残余物，且这些污染物不能或可能无法被系统的其它元件(例如离子交换器、氧化单元、过滤膜或除气器)除去。当参考硅石及硅石纯化器时，本发明不限于移除硅石及具有硅石纯化器的装置。可以通过施行本发明所移除的其它污染物可包括、但不限于含硅污染物、含硼污染物及含碳污染物。适于本发明的纯化器可具有用于移除这些污染物的材料床。纯化器的位置不限于除气器下游且在某些变化形式中可取决于欲利用纯化器移除的污染物及其对系统下游组件的影响而定来置放于例如除气器或氧化单元之前。
在某些具体方式中，经处理液体可用于浸渍式微影术中且然后被丢弃。在其它具体方式中，经处理液体可从透镜中移除且另外被处理或再循环以从基板除去任何提取物，然后再利用。在本例中，液体可再度于各种不同点(例如图1A所示的进料液体10的入口)或其它点(例如在纯化器或除气器之前)被导入系统中。
在某些变化形式中，可使用第二阶段热交换器系统，其可为调节来自装置(例如图1A的装置，在该处，使用点接近晶圆或其它基板)的液体(例如水)的最后温度的“净化器”。
可在系统中使用流动控制模式以维持通过微影系统的照光区域的高度重复性和稳定的流速。可依特定透镜构造选择流速，使得气泡被最小化或于填充时消除。再者，可选择流速以避免或消除基板上的污染物，该污染物会离开透镜并入经处理液体中。可选择流速以维持来自基板上的污染物或提取物在经处理液体的边界层中。例如，装置可精确地/重复地传送稳定的UPW流到照光区域，以避免气泡在填充期间接触到基板上或透镜上。流动系统的精确度可为约5％的全刻度或较小，在某些具体方式中，为约2％全刻度或较小。于晶圆表面地形上的水填充率可移除光阻剂反应产物、可水溶性阻剂成分，及在曝光期间生成的热，使得经浸渍液体的温度和折射指数在制程限制内。在某些变化形式中，所需要的流速控制是在稳态下的约0.4到约1L/min。在初始填充时较慢的流速可确保在透镜底下完成填充。如此可接续着在扫描期间较快的流速以确保在步进移动期间副产物的移除以及弯月面的整体性。在某些具体方式中，可使用高至约3L/min全刻度的水或其它浸渍流速。
处理液体(例如水)的装置和方法的某些具体方式为传送具有低的总可氧化碳浓度、粒子浓度及于193nm(以及在某些具体方式中为65nm)下浸渍式微影的溶氧含量的浸渍液体。
本发明的装置和方法的一个具体方式中降低了来自工厂或晶圆厂进料水或其它入口UPW源(例如实施例5所述者)的总可氧化碳达高至约80％及溶氧达约95％。
现今可得水处理系统使用离子交换树脂来使家用水去离子化以便产生较高纯度水，但该方式不能产生浸渍式微影所欲的低硅石含量。
特别的纯化方法，例如使用类型I强碱离子交换树脂、巨分子树脂、带电微孔隙薄膜过滤、超微过滤的方法或上述的组合作为纯化器以移除硅石、硼或它们的组合，或从浸渍液体(如水)中个别去除或另外去除类似带电污染物。
类型I离子交换树脂可有效地去除反应性硅石。巨分子、带电微孔隙及超微过滤方法可有效地去除非反应性及胶体硅石。在某些具体方式中，可达成的硅石含量为低于约500ppt，在某些变化形式中为小于约350ppt，在其它变化形式中为小于约50ppt。在本发明的变化形式中，经溶解硅石去除效率系出乎意料地随着通过纯化器的流速的增加而增加。可选择通过纯化器的浸渍流体的流速来使沟流效应降到最小并提供晶圆或其它浸渍流体和树脂之间良好的接触。纯化器树脂例如是强碱阴离子交换树脂，可使用含有低TOC及低离子的浸渍液体(例如UPW水)来清洗以降低来自树脂的TOC到小于约20ppb且在某些例子中为小于约5ppb。在某些变化形式中，持续清洗一直到没有添加额外的TOC到流入的UPW。
在某些具体方式中，可使用强碱阴离子交换介质(类型I)以去除溶解的硅石。例如，可使用类型I强碱离子交换树脂。主要树脂制造商提供了这类型的树脂，例如ResinTech，Inc.，West Berlin，NJ；Dow Chemical Company，Midland，MI(例如Dowex^TM树脂)；Rohm及Hass Co.，Philadelphia，PA；QualiChem，Inc.，Salem，VA；及Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA。可移除硅石到小于约350ppt且在某些例子中为小于约50ppt。为了避免在浸渍式微影制造程序期间不小心导入硼污染物，在某些具体方式中，纯化器和装置可从浸渍液体(例如水)中移除硼(及温度调节，使TOC为小于约5ppb并去气)到非常低的残余含量，典型至约50ppt(兆分之一)以下的硼的低极限值，在某些例子中硼含量为小于约20ppt，且在其它例子中硼含量为小于约10ppt。在某些例子中，纯化器可去除溶解硅石和溶解硼物种的组合(及同时温度调节，TOC为小于约5ppb并使浸渍液体去气)到小于约50ppt的溶解硅石和小于约10ppt硼。一种可用于这类应用中的纯化器的硼的特定交换树脂为由Rohm和Haas公司所制造的AMBERLITE^TM IRA-743T。在某些变化形式中，纯化器树脂可与离子交换单元(例如混合床的离子交换单元)中的阴离子交换树脂相同。
混合的离子交换床(MBD)性能可以通过改变阴离子交换树脂类型来改性。例如，ResinTech MBD-10(ResinTech，Inc.，West Berlin，NJ)使用ResinTechSBG1(ResinTech，Inc.)，标准孔隙度凝胶类型I树脂，其在净化应用中具有较高的操作容量，在抛光应用中，主要阴离子负荷是来自硅石和碳酸氢盐。ResinTech MBD-15(ResinTech，Inc.)使用高孔隙类型I凝胶树脂，ResinTechSBG1P(ResinTech，Inc.)给予了水中高比例氯离子的较佳功效。可改变纯化器和/或离子交换床的组合以去除基于进料液体组成物的污染物以提供浸渍式微影等级的浸渍液体。
在某些具体方式中，例如具有强离子交换介质的纯化器可使用约18.2MΩ-cm水来清洗以降低任何的TOC。在某些具体方式中，纯化器(例如硅石纯化器)可以使用具有类型I强碱阴离子交换树脂的管柱(约6”-约8”长、约0.5”-约1”直径)。管柱可以使用至少约18MΩ-cm的DI水来清洗以去除残余TOC(至小于约20ppb)及其它污染物。
去除污染物(例如硅石或硼)导致具有低硅石的较高纯度UPW并可提供不会在晶圆上产生“斑纹(streak)”或“水痕”的浸渍式微影术的水。在本发明的变化形式中，使用特定阴离子交换树脂的浸渍水的POU纯化可降低水中硅石并可提供改良的微影方法。
在水中测量硅石可经由下列决定：胶体硅石＝总硅石-溶解硅石。为了测量溶解硅石，最常见方法是使用约0.05ppb的侦测限制的比色法。对于总硅石而言，最常见方法为使用具有约0.05ppb侦测限制的ICP-MS(市售可得的侦测限制)。
在水溶液中硅石的分析技术是基于高度染色的钼硅酸盐复合物的生成。基于蓝色钼硅酸盐的标准测试测量了可溶解硅石，但其不会测量高度可聚合或胶体硅石且因此限制到低于约100ppm的浓度。对于ppb-ppt含量的测量而言，可使用GFAA，ICP-MS或UV-VIS分光计技术。
分析方法可包括揭示于美国专利号5518624中，它们的全文被并入为参考。
硅石可由ICP-MS侦测。装置可先使用超高纯度水洗净和清洗，在某些例子中，使用具有电阻系数大于约18mega-ohm及TOC小于约20ppb的水，以消除任何可在干燥时留下的残余物的有机提取物并消除使用测量的干扰。下一个胶体硅石可在纯化水中被拦下并分析它。溶液可被滞留数天以使胶体硅石溶解并形成反应理论，倾相信由本发明提供的高纯度液体可对浸渍式微影系统的晶圆透镜提供增加的稳定度。例如，由本发明提供的高纯度液体被认为有助于维持水透镜的大小和/或形状。
在某些具体方式中，本发明的实行可提供高纯度液体(例如高纯度水)物流，其具有与进料液体(例如进料水、如经去气进料水)相较下减少的体积流动，温度和/或压力。在某些具体方式中，进料液体具有的压力、温度和/或体积扰动可影响传送到浸渍式微影系统的液体的压力、温度和/或体积。在其它具体方式中，在装置中的一或多个泵可提供水的压力、温度和/或体积扰动，以影响传送到浸渍式微影系统的水的压力、温度和/或体积。通过降低或消除传送到浸渍式微影系统中的高纯度液体的压力、温度和/或体积的扰动，可发现更为稳定的水透镜且因此改良为微影结果。在某些具体方式中，装置和方法可用来提供压力、温度和/或体积的减低比例，入口振幅与出口振幅的比例为约1到约5。在一特别具体方式中，减低比例为约2。
不被任何特定理论局限住，倾相信在本文中描述的装置的某些组件的特性对于进料液体(例如进料水，如经去气进料水)的扰动的减低产生贡献。例如，元件如中空纤维去气器、薄膜过滤器、离子交换树脂床和/或中空管热交换器可对进料液体中的扰动的降低产生贡献。在某些具体方式中，本发明可提供相当稳定的高纯度液体(例如高纯度水)的供应，而没有使用压力控制系统，如封闭回路压力控制系统。然而，在某些具体方式中，本发明可包括压力控制系统，例如封闭回路的压力控制系统。
在某些例子中，本文所描述的装置可进一步包括压力阻尼装置。压力阻尼装置可降低最终传送到浸渍式微影术中的液体的压力和/或体积的扰动。压力阻尼装置可包括脉冲阻尼器。一合适脉冲阻尼器的例子为Accu-Pulse PulsationDampenser(Primary Fluid Systems，Inc；Ontario，Canada)。熟习该项技术者从本文中所包含的启示的观点而言且基于特定制程需求能选择及筛选特定压力阻尼装置。在某些具体方式中，使用多个压力阻尼装置。
压力阻尼装置可位于本文所述的装置中的任何处。可使用压力阻尼装置来使减弱液体流，该液体流为选自由进料液体、含氧化降解产物的液体、及温度经调节液体所组成的群组中。例如，压力阻尼装置可使用来减弱选自由进料水(例如经除气进料水)，含氧化降解产物的进料水(例如含氧化降解产物的经除气进料水)及温度经调节水(例如温度经调节除气水)所组成的群组中的水流。在某些具体方式中，一或多个压力阻尼装置可用来减弱来自除气器，纯化器，粒子过滤器及/或热交换器的液体流。在一具体方式中，压力阻尼装置可用来减弱进料液体，例如水。在某些具体方式中，压力阻尼装置可用来减弱高纯度液体出口流，例如高纯度水出口流。
在某些具体方式中，在进料液体(例如经除气进料水)入口以及高纯度液体出口之间的压力扰动为小于约20kPa，例如小于约15kPa，小于约10kPa或小于约5kPa。
图8A-C为本发明不包含增加压力阻尼器(例如脉冲阻尼器)的具体方式中分别为随着时间的经除气进料水入口压力，泵出口压力及高纯度水出口压力的图式。下表2显示图式数据的平均，最大及标准偏差。装置是以每分钟约6升再循环方式操作。
表2