CN101819383A - 光刻设备和定位设备 - Google Patents

Abstract

一种光刻设备包括可移动的第一物体和包括热交换体的热交换器，该热交换体包括具有电热或磁热性质的材料并被配置以通过与可移动的第一物体进行热量交换来影响第一物体的温度；和发生器，其被配置以将电磁场供给至热交换体，以改变热交换体的温度，以便冷却或加热第一物体。

Description

光刻设备和定位设备

技术领域

本发明涉及光刻设备。本发明还涉及定位设备。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

通常，光刻设备包括可移动的物体。这样的物体可以相对于另一物体(例如框架(例如基础框架或量测框架))移动。可移动物体的一个例子是例如衬底或图案形成装置的支撑结构，其可以移动以在图案转移过程中相对于辐射束定位衬底和/或图案形成装置，其中，将图案从图案形成装置转移至衬底。尤其在扫描器中，两个支撑结构都是可移动的。

在一个物体相对另一物体可移动时，电缆和/或软管可以设置在它们之间，以将电力、数据、流体等从一个物体转送至另一物体，反之亦然。可移动物体可以包括致动器形式的热源，其可以相对于另一物体或另一热源定位可移动的物体。这些热源可能影响可移动物体的温度和/或温度分布。在将可移动物体用于光刻设备的图案转移过程中时，优选地控制温度(可能的话使其处于千分之一开尔文(millikelvin)范围内)，以便最小化成像问题和/或重叠误差。在这种情形中，可以通过使预定温度的流体通过可移动的物体，来控制可移动物体的温度，其中流体通过软管传送至可移动物体和从可移动物体通过软管传送离开。

然而，在两个相对移动的物体之间定位电缆和/或软管可能限制了可移动物体的可获得的位置精度，这是因为电缆和/或软管引入了力扰动。在承载流体的软管的情形中，这些力扰动可能是流动流体本身的惯性力的结果和/或流体和可移动物体的加速度或减速度之间的相互作用。结合降低可移动物体的质量的趋势和对精度和加速度(＞15G)的增加的需求，这些扰动变得不可接受并可能导致光刻设备的成像问题和/或重叠误差。

发明内容

期望提供一种减少的成像问题和/或重叠误差的光刻设备。还期望改善温度受控制的可移动的物体的可获得的位置精度。

根据本发明的一个实施例，提供了一种光刻设备，其包括：可移动的第一物体和包括热交换体的热交换器，该热交换体包括具有电热或磁热性质的材料，和被配置以通过与可移动的第一物体交换热量来影响第一物体的温度；和发生器，其被配置以将电磁场供给至热交换体以适应热交换体的温度，以便冷却或加热第一物体。

根据本发明的另一实施例，提供了定位设备，以相对于第二物体定位第一物体，所述定位设备包括热交换器，该热交换器包括热交换体，该热交换体包括具有电热或磁热性质的材料，该热交换体被配置以与第一物体和第二物体进行热量交换；和发生器，其被配置以将电磁场供给至热交换体以适应热交换体的温度，以便冷却或加热第一物体，其中，热交换体被配置以在第一位置与第一物体交换热量，和在第二位置与第二物体交换热量，所述热交换器还包括定位系统，该定位系统被配置以在第一和第二位置之间至少移动热交换体的一部分。

附图说明

下面仅通过示例的方式，参考示意性附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的参考标记表示相应的部件，在附图中：

图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；

图2示出可以通过根据本发明的一个实施例的热交换组件来控制温度的物体的示意图；

图3示出根据本发明的另一实施例的热交换组件的示意图；

图4示出根据本发明的又一实施例的热交换组件的示意图；

图5示出根据本发明的还一实施例的热交换组件的示意图；以及

图6示出根据本发明的包括热交换组件的定位设备的示意图。

具体实施方式

图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或任何其它的适合的辐射)；图案形成装置支撑件或掩模支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连。该光刻设备还包括衬底台(例如晶片台)WT或“衬底支撑件”，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连。该光刻设备还包括投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，其配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形或控制辐射。

图案形成装置支撑件MT以依赖于图案形成装置MA的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置MA是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置MA。图案形成装置支撑件MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置MA。图案形成装置支撑件MT可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。图案形成装置支撑件MT可以确保图案形成装置MA位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置MA可以是透射式的或反射式的。图案形成装置MA的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其它因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射式掩模)。

所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台或“衬底支撑件”(和/或两个或更多的掩模台或“掩模支撑件”)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台或支撑件，或可以在一个或更多个台或支撑件上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台或支撑件用于曝光。

光刻设备还可以是这种类型，其中衬底的至少一部分可以被相对高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体还可应用至光刻设备中的其它空间，例如在掩模和投影系统之间。浸没技术可以用于提高投影系统的数值孔径。在此处所使用的术语“浸没”并不是指结构(例如衬底)必须浸没在液体中，而是仅指液体在曝光期间位于投影系统和衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源SO考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源SO可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在图案形成装置支撑件(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经穿过图案形成装置(例如掩模)MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如掩模)MA。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现图案形成装置支撑件(掩模台)MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT或“衬底支撑件”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT可以仅与短行程致动器相连，或者可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。

所示的设备可以用于以下模式中的至少一种中：

1.在步进模式中，在将图案形成装置(例如掩模台)MT或“掩模支撑件”和衬底台WT或“衬底支撑件”保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束B的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后，将所述衬底台WT或“衬底支撑件”沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在对图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT或“掩模支撑件”和衬底台WT或“衬底支撑件”同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束B的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT或“衬底支撑件”相对于图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT或“掩模支撑件”的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率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单一动态曝光中所述目标部分C的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分C的高度(沿所述扫描方向)。

3.在另一个模式中，将保持可编程图案形成装置的图案形成装置支撑件(例如掩模台)MT或“掩模支撑件”保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT或“衬底支撑件”进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT或“衬底支撑件”的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

图2示出可以通过根据本发明的一个实施例的热交换组件(其可以广义地被称为热交换器)进行加热或冷却的可移动的第一物体OB 1的示意图。第一物体OB 1可以是光刻设备中的任何可移动的物体，例如衬底台或保持件、被构造用以支撑图案形成装置的支撑件、长行程模块、短行程模块、机械部件、电学部件或光学部件。第一物体OB1可以是单个部件，但还可以是一个组件、元件、构件、系统、部件或它们的一部分。热交换组件包括热交换体BO和发生器GEN。

热交换体BO包括具有电热(electro-caloric)或磁热(magneto-caloric)的性质的材料。具有电热性质的材料在施加的电场中显示出大致可逆的温度变化。这样的材料的一个例子是作为铅、钛、氧和锆的混合物的陶瓷材料。具有磁热性质的材料在施加的磁场中显示出大致可逆的温度变化。这样的材料的一个例子是钆。温度变化依赖于所述材料可以是正的或负的。还可以结合这些材料中的两种材料，例如结合具有电热性质的一种材料与具有磁热性质的一种材料，其中由于电热材料的电场发生的温度变化与由于磁热材料的磁场发生的温度变化相反。这允许热交换体相对于初始温度升高或降低其温度，从而导致热交换体可以操作的更大的温度范围。

发生器GEN能够将电磁场EM供给至热交换体BO，以便适应热交换体BO的温度。在发生器GEN将电磁场EM施加到热交换体BO上时，热交换体BO的温度将变化一值ΔT。在之后的阶段中移除电磁场EM将改变热交换体BO的温度一值-ΔT。假定最初热交换体BO和第一物体OB1具有相同的温度，由于电磁场EM导致的热交换体BO的温度变化产生了热交换体BO和第一物体OB1之间的温度差。注意到，当热交换体BO和第一物体OB1最初不具有相同温度时也可产生温度差。由于该温度差，净热量将被从第一物体OB1传送走或传送至第一物体OB1，从而分别地冷却或加热第一物体OB1。

图2中的热交换器的优点在于不需要与例如框架的另一物体的流体连接，从而与使用可运输的流体的热交换器相比减少了需要被提供至第一物体OB1的软管的数量。软管数量的减少导致了力扰动的降低，和与使用可运输的流体的热交换组件相比将导致位置精度升高。如果在例如根据图1的设备的光刻设备中使用可移动的物体，位置精度的提高导致图像品质和重叠性能的提高。

优选地，使用如上所述的热交换器组件导致了第一物体OB1和另一物体之间没有软管，从而消除了力扰动源，这导致甚至更进一步地改善性质。

应当理解，图2的示意图不限于显示的例子。发生器GEN与第一物体OB1相连，但它还可以与第一物体OB1是一体的，或根本不是第一物体OB1的一部分，和放置在第一物体OB1的外面。发生器能够将电磁场EM提供至热交换体BO。

另外，热交换体BO可以是第一物体OB1的一部分，但它还可以是分离的实体(identity)。也可以热交换体BO不能相对于第一物体OB1移动，因此一起与第一物体OB1行进，但它还可以是相对于框架是静止的，因此相对于第一物体OB1是可移动的。在这种情况中，热交换体BO可以在特定位置冷却或加热第一物体OB1，之后从热交换体BO移开第一物体OB1以进行一些任务，和如果需要冷却或加热时返回至所述特定位置。在另一变形中，可以由第一物体OB1来完全地包围热交换体BO，使得热交换体BO可以仅与第一物体交换热量。

发生器GEN可以被无线地操作和供给电力，这在发生器GEN是第一物体OB1的一部分或被连接至第一物体OB1的情形中可能是有利的，因为它进一步减小了第一物体OB1和另一物体之间的电缆的数量。

在热交换体BO相对于第一物体OB1不能移动的变形中，热交换组件特别适合于在有限的时间周期内控制第一物体OB1的温度。在光刻设备中，这种有限的时间周期可以是这样的时间周期，其中图案被从图案形成装置传送至衬底，即在图案转移期间。衬底和图案形成装置的温度，尤其是温度分布是获得最大精度的一个重要参数。因此希望在所述时间周期将第一物体OB1的温度控制在小的温度范围(优选地是千分之一开尔文(millikelvin)温度范围)内。

可以通过控制热交换体BO的温度来建立对第一物体OB1的温度控制，其反过来又依赖于电磁场EM的强度。在下文将对可以如何通过热交换组件或热交换器来控制第一物体OB1的示例进行说明。

假定热交换体BO由电热材料制成，其中在电场EM施加到热交换体BO上时温度降低ΔT，则可以通过将电场施加到热交换体BO上来冷却第一物体OB1，从而降低热交换体BO的温度。净热量将从第一物体OB1转移至热交换体BO，从而降低了第一物体OB1的温度和升高了热交换体BO的温度。如果没有热源，这种情形将最终导致第一物体OB 1和热交换体BO之间的温度平衡。然而，改变电场EM的强度，将沿正或负的方向改变热交换体BO的温度，从而允许例如在关键(critical)的时间周期内保持第一物体OB1的温度恒定。热交换组件可能因此包括测量第一物体OB1的温度的传感器SE和依赖于传感器SE提供的信号来驱动发生器GEN的控制单元或控制器CU。在关键的时间周期是周期性的时，可以在连续的关键时间周期之间从热交换体BO移除电场，从而在这个例子中将热交换体BO的温度提高ΔT。之后，热交换体BO和第一物体OB1能够彼此交换热量和可以与它们的周围环境交换热量，从而产生了新的温度平衡，所述温度平衡可以用作为下一关键时间周期的开始点。在实际温度不是很重要但温度随时间的变化或仅温度分布是重要的时，这种温度控制是尤其适用的。

本领域技术人员应当理解，存在对这个例子的许多变形，例如以类似的方式，还可以通过热交换体BO来加热第一物体OB1。

在这个实施例中，第一物体OB1还包括加热器HE，其能够局部地加热第一物体OB1。例如之后，热交换体BO可以用于全局地冷却第一物体OB1，和可以操作加热器HE(通过控制单元CU)来局部地第一物体OB1，从而改善局部地控制温度的能力，在温度分布是重要参数时这是有利的。

图3示出根据本发明的另一实施例的热交换组件或热交换器的示意图，以与可移动的第一物体OB1’和第二物体OB2’交换热量，以便冷却第一物体OB1’。第一物体OB1’可以是在光刻设备中的任何可移动的物体，例如衬底台或保持件、被构造以支撑图案形成装置的支撑件、长行程模块、短行程模块、机械部件、电学部件或光学部件。第一物体可以是单个部件，但还可以是一个组件、元件、构件、系统、部件或它们的一部分。第二物体OB2’可以是光刻设备中的任何物体，例如衬底台或保持件、被构造以支撑图案形成装置的支撑件、长行程模块、短行程模块、框架、基础框架、量测框架、机械部件、电学部件或光学部件。第二物体可以是单个部件，还可以是一个组件、元件、构件、系统、部件或它们的一部分。

热交换组件包括热交换体BO2，其在这个实施例中包括磁热性质的材料。热交换组件还包括发生器GEN2，其被配置以将磁场EM2供给至热交换体BO2。

在这个实施例中，在磁场EM2施加到热交换体BO2上时，提高了热交换体BO2的温度。图3示出在第一位置FP2中将磁场EM2施加至热交换体BO2上的情形。由于提高了热交换体BO2的温度，将净热量如由箭头Q2所显示地从热交换体BO2传送至第二物体OB2’。这降低了热交换体BO2的温度，和增加了第二物体OB2’的温度。

热交换组件还包括定位系统，其被配置以在第一位置FP2和第二位置SP2之间移动热交换体BO2。以虚线显示出热交换体BO2处于第二位置SP2中。由箭头POS2示意性地显示出由定位系统所引起的热交换体BO2的可能的运动。

在由于移除磁场EM2或将热交换体BO2移出磁场EM2(或它们的组合)而使热交换体BO2不再经受磁场EM2时，热交换体BO2的温度将降低至第一物体OB1’的温度以下。在通过定位系统将热交换体BO2移动至第二位置SP2时，热交换体BO2能够与第一物体OB1’交换热量。由于热交换体BO2的温度较低，净热量将从第一物体OB1’传送至热交换体BO2(由箭头Q1所显示的)，从而降低了第一物体OB1’的温度和升高了热交换体BO2的温度。因此在这个实施例中第一物体OB1’被热交换体BO2冷却。同时，第二物体OB2’能够与其周围环境进行热交换，从而将其温度降低至其初始值。还可以第二物体OB2’的热容非常大，使得其温度在整个过程中保持基本恒定。

在热交换体BO2和第一物体OB1’之间进行热交换之后，定位系统将热交换体BO2从第二位置SP2移回至第一位置FP2，从而允许再次完全开始上述循环。

在这个实施例中，在热交换体BO2和第一物体OB1’之间以及热交换体BO2和第二物体OB2’之间交替地进行热交换，从而使得所述实施例尤其适合于在特定时间周期中(例如当通过辐射束来测量或辐射衬底时)冷却第一物体OB1’。在一个或两个操作过程中的温度控制对于提高图像品质和重叠性质可能是重要的。

在一种变形中，发生器GEN2可以在第二位置SP2处提供磁场EM2，而不是在图3的情形中，或除了图3的情形之外附加地进行。发生器GEN2的位置依赖于是否期望冷却或加热第一物体OB1’以及热交换体BO2的材料性质。

在这个实施例中，第一物体OB1’相对于第二物体OB2’是可移动的。第二位置SP2相对于第二物体OB2’可以是静止的，但它还可以相对于第一物体OB1’是静止的。在后者的情形中，优选地，在从第二位置SP2移开热交换体BO2或将热交换体BO2移动至第二位置SP2时，第一物体OB1’总是相对于第二物体OB2’处于相同的位置上。这简化了定位系统和对其的控制。在第一物体OB1’是衬底或图案形成装置的支撑结构时，热交换体BO2的移动可以与衬底或图案形成装置至各自的支撑结构的传送和从各自的支撑结构的传送同步进行，使得热交换体BO2的移动在将其放置的整个过程中不需要额外的时间。

在又一变形中，第一物体OB1’可以包括加热器，可以提供控制系统以类似于图2的实施例的方式来控制第一物体OB1’的温度。之后，热交换体BO2提供了全局的冷却，加热器提供了局部的加热，从而允许控制第一物体OB1’的温度或温度分布。

根据图3的实施例的热交换组件的优点在于在第一物体OB1’和第二物体OB2’(或另一物体)之间不需要用于冷却和/或加热第一物体OB1’的软管。如果图3中的系统用于这样的设备中，这将消除了由于这些软管造成的力扰动，并改善了光刻设备的成像品质和/或重叠性质。

图4示出根据本发明的又一实施例的热交换组件的示意图。热交换组件被用于通过将热量从第二物体OB2”传送至第一物体OB1”来冷却或加热可移动的第一物体OB1”。热交换组件包括热交换体BO3，其通过定位系统POS3围绕轴线AX旋转。定位系统POS3通过轴SH3连接至热交换体BO3，该轴SH3大致与轴线AX方向一致。然而，本领域技术人员应当理解，围绕轴线AX旋转热交换体BO3存在许多其它的可能性。

热交换体BO3能够同时与第一物体OB1”和第二物体OB2”进行热交换。热交换体BO3和第一物体OB1”之间的热交换在第一位置FP3处进行，热交换体BO3和第二物体OB2”之间的热交换在第二位置SP3处进行。在这个实施例中，部分BO3A设置在第一位置FP3，同时部分BO3B设置在第二位置SP3，使得可以同时与第一物体OB1”和第二物体OB2”进行热交换。

在这个实施例中，热交换体BO3包括在经受磁场时显示出温度降低的磁热材料。磁场EM3可由发生器GEN3来提供。处于第二位置SP3的热交换体BO3的部分BO3B经受这种磁场EM3，从而导致这个部分BO3B的温度降低，并导致了第二物体OB2”和部分BO3B之间的温度差。由于这个温度差，将净热量(Q4)从第二物体OB2”传送至部分BO3B。

在这个例子中，由于通过定位系统POS3旋转热交换体BO3，刚刚将部分BO3A从第二位置SP3移动至第一位置FP3。由于这种运动，部分BO3A不再经受磁场EM3，并且因此导致了温度升高，从而导致部分BO3A和第一物体OB1”之间的温度差，使得可以将净热量(Q3)从部分BO3A传送至第一物体OB1”。

图4仅显示出两个部分，但可以有更多的部分，优选地均匀地沿切向方向分布，使得热交换体BO3的连续旋转将导致经由热交换体BO3从第二物体OB2”至第一物体OB1”的连续热量传送。优选的，在热交换体BO3内的从一部分至另一部分的热量传送通过将所述部分彼此隔离或通过足够快速地旋转热交换体BO3，而被保持至最小值。在后者的情形中，之后优选的，由箭头Q3和Q4表示的热量传送比热交换体BO3内的热量传送更快。

图4的实施例用于加热第一物体OB1”。在多个变形中，可以改变热交换体BO3的材料性质和/或发生器GEN3的位置，以便冷却第一物体OB1”或用于设计优化。

第一物体OB1”相对于第二物体OB2”是可移动的，但第一物体OB1”移动所遵循的轨道可以使得热交换体BO3可以与第一物体OB1”交换热量，例如因为所述轨道遵循热交换体BO3的曲率或使得移动的范围比热交换体BO3的尺寸小。图4的实施例还适合于不连续地冷却或加热第一物体OB1”，例如如图2和3的实施例所描述的通过热交换体BO3的不连续的旋转。

图5示出根据本发明的另一实施例的热交换组件的示意图，其被配置以通过将热量从第一物体OB1”’传送至第二物体OB2”’来冷却第一物体OB1”’。

热交换组件因此包括热交换体BO4，其包括第一次主体SB1和第二次主体SB2。次主体SB1包括具有磁热性质的材料，其中，在次主体SB1经受磁场时温度降低。次主体SB2包括具有电热性质的材料，其中在次主体SB2经受电场时温度升高。

类似于图4中的热交换体BO3，通过对应的定位系统POS4A和POS4B，两个次主体SB1、SB2分别围绕各自的轴线AX1和AX2旋转。在这个实施例中，热交换组件的工作原理也类似于根据图4的实施例的工作原理。热量经由热交换体BO4从第一物体OB1”’传送至第二物体OB2”’。在图5的实施例中，热量从第一物体OB1”’传送至第一次主体SB1(由箭头Q5表示)，从第一次主体SB1传送至第二次主体SB2(由箭头Q6表示)，从第二次主体SB2传送至第二物体OB2”’(由箭头Q7表示)。因此，根据热交换的观点，第一物体OB1”’、次主体SB1、SB2和第二物体OB2”’被串联布置。

发生器GEN4A和GEN4B被配置以施加各自的电磁场EM4A和EM4B，以便改变各自的次主体SB1和SB2的一部分的温度。在这个实施例中，使用两个所谓的相(phase)来传送热量，其中每个次主体表示一个相。使用多个相来代替一个相的益处在于可以在第一物体OB1”’和第二物体OB2”’之间获得更大的温度差。这个特殊的实施例的另外的优点是，由于材料的选择，在两个次主体之间的边界处(也就是在热传送Q6位置处)不需要电磁场，从而减小了一个发生器影响与另一发生器相关联的次主体的温度的机会。

本领域技术人员将理解，在次主体的数量、次主体的串联和/或并联布置、材料性质的选择和发生器的位置上存在有许多变形。

图6示意性地表示根据本发明的一个实施例的包括热交换组件的定位设备。定位设备是光刻设备的一部分，并包括三个物体A、B、C，其中物体C被认为是如量测框架或基础框架的框架，物体A被认为是被构造以保持衬底(未显示)的衬底台或衬底保持件。被物体A支撑的衬底的一部分因此由物体A的位置来确定。

物体B相对于物体C沿轨道T1是可移动的。物体A相对于物体B沿着轨道T2是可移动的，其在这个例子中比轨道T1短。可以通过长行程模块LSM相对于物体C来定位物体B。可以通过短行程模块SSM相对于物体B来定位物体A。通常，长行程模块LSM通过定位物体B提供对物体A的粗定位，短行程模块SSM提供对物体A的细定位。模块LSM和SSM都包括致动器，其可以是热源。例如模块LSM和SSM的致动器的热源可能不利地影响成像品质、重叠性质和/或定位精度。因此可以期望对一个或更多个物体进行温度控制。

根据图2-5的热交换组件或它们的变形可以用于控制物体中的一个的温度。物体A和B可以对应于热交换组件的第一物体，物体B和C可以对应于热交换组件中的第二物体(如果需要)。下面显示出一些变形。

热交换组件的热交换主体可以是与第一和第二物体相互作用的分立的实体，但它还可以是物体A、B或C中的一个的一部分。在热交换主体能够与第一和第二主体进行热交换时，优选地由第二物体来支撑热交换主体。

在定位设备中使用热交换组件的益处在于不需要用于冷却或加热物体A、B、C中的一个的软管。从而，由这些软管引起的力扰动被减小和优选地被防止，导致改善了位置精度、图像品质和/或重叠性能。

虽然在本文中详述了光刻设备用在制造IC(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其它的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将此处使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

虽然以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情况中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以有其它的应用，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如，具有在5-20nm范围内的波长)以及粒子束(例如离子束或电子束)。

在允许的情况下，术语“透镜”可以指的是各种类型的光学部件中的任何一个或组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。

尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。

以上描述旨在进行解释，而不是限制性的。因而，本领域普通技术人员可以理解，在不偏离所述权利要求的保护范围的前提下可以对所描述的发明进行修改。

Claims (15)

1.一种光刻设备，包括：

可移动的第一物体；和

热交换器，其包括：

热交换体，该热交换体包括具有电热或磁热性质的材料，并被配置以通过与所述可移动的第一物体交换热量来影响所述可移动的第一物体的温度，和

发生器，其被配置以将电磁场供给至所述热交换体，以改变所述热交换体的温度，以便冷却或加热所述第一物体。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其包括第二物体，其中，所述热交换体被配置以与所述第二物体交换热量。

3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中，所述热交换器被配置以交替地在所述热交换体和所述第一物体之间交换热量和在所述热交换体和所述第二物体之间交换热量。

4.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述第一物体包括被配置以局部加热所述第一物体的加热器，且其中所述设备还包括控制器，所述控制器被配置以用所述第一物体的加热器和所述热交换器来控制所述第一物体的温度。

5.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述第一物体是下述部件中的一个或多个或所述下述部件中的一个或多个的一部分：

构造以保持衬底的衬底台，

构造以支撑图案形成装置的支撑件，

长行程模块，和

短行程模块。

6.一种被配置以相对于第二物体定位第一物体的定位设备，所述设备包括热交换器，所述热交换器包括：

热交换体，其包括具有电热或磁热性质的材料，并被配置以与所述第一物体和所述第二物体交换热量，和

发生器，其被配置以将电磁场供给至所述热交换体，以改变所述热交换体的温度，以便冷却或加热所述第一物体，其中所述热交换体被配置以在第一位置与所述第一物体交换热量，和在第二位置与所述第二物体交换热量；和

定位系统，其被配置以在所述第一和第二位置之间移动所述热交换体的至少一部分。

7.根据权利要求6所述的定位设备，其中所述热交换器被配置以交替地在所述热交换体和所述第一物体之间交换热量和在所述热交换体和所述第二物体之间交换热量。

8.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述热交换器被配置以通过经由所述热交换体从所述第一物体将净热量转移至所述第二物体来冷却所述第一物体。

9.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述热交换器被配置以通过经由所述热交换体从所述第二物体将净热量转移至所述第一物体来加热所述第一物体。

10.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述发生器被配置以在所述第一位置供给电磁场，或在所述第二位置供给电磁场，或在所述第一和所述第二位置都供给电磁场。

11.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述定位系统被配置以旋转所述热交换体，使得所述热交换体的一部分能够与所述第一物体交换热量，同时所述热交换体的另一部分能够与所述第二物体交换热量。

12.根据权利要求6所述的定位设备，其中所述热交换体包括多个次主体，其中每个次主体具有对应的发生器并被配置以与至少一个其它的次主体交换热量。

13.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述第一物体包括加热器，所述加热器被配置以局部加热所述第一物体，且其中所述设备还包括控制器，所述控制器被配置以用所述热交换体和所述第一物体的加热器来控制所述第一物体的温度。

14.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述第一物体是下述部件中的一个或多个或所述下述部件中的一个或多个的一部分：

构造以保持衬底的衬底台，

构造以支撑图案形成装置的支撑件，

长行程模块，和

短行程模块。

15.根据权利要求6所述的定位设备，其中，所述第二物体是下述部件中的一个或多个或所述下述部件中的一个或多个的一部分：

构造以保持衬底的衬底台，

构造以支撑图案形成装置的支撑件，

长行程模块，

短行程模块，和

框架。

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