CN102298268A - 光刻设备和光刻设备冷却方法 - Google Patents

光刻设备和光刻设备冷却方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光刻设备和光刻设备冷却方法，所述光刻设备包括：照射系统，配置成调节辐射束；支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，增加了冷却能力，以降低从所述零件至所述设备的其它零件的热传递。

Description

光刻设备和光刻设备冷却方法
技术领域
本发明涉及一种包括用于冷却光刻设备中的零件的冷却系统的光刻设备和一种用于冷却光刻设备中的零件的方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)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待形成在所述IC的单层上的电路图案。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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个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同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
光刻设备通常包括用作不期望的热源的部件。这样的部件的例子是电磁致动器，其中电流与(例如通过永磁体产生的)磁场相互作用以产生致动力。电流通过导体(即线圈)承载，所述导体具有特定的电阻。由于该电阻，能量将被消耗且热量被产生作为致动力的不期望的副产物。
不期望的热量可以被传输(即泄漏)至诸如光学元件或衬底台等光刻设备的其它零件，且导致了其变形，这可能对重叠和位置精度产生影响。
因此，热源通常被冷却以移除产生的热量，且因此防止了到光刻设备的其它零件的热传输。然而，最大的冷却能力可能被可利用的空间所限制。尤其是电磁致动器的情形，其中效率依赖于线圈和永磁体之间的距离，其中所述距离越小，致动器的效率越高。因此，有效的电磁致动器为冷却系统留下较小的空间。因此，可利用的冷却能力可能小于产生的热量，因此过量的热量可能仍然泄漏至其它零件，且影响了重叠和位置精度。
发明内容
期望提供一种改善的光刻设备，具有用于冷却所述光刻设备中的零件的冷却系统，其增加了冷却能力，以降低从所述零件至所述设备的其它零件的热传递，优选地，其不干扰所述零件的操作。
根据本发明的一实施例，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括：
照射系统，配置成调节辐射束；
支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
衬底台，构造成保持衬底；
投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和
冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，所述冷却系统包括：
-包含冷却剂的冷却通道，所述冷却通道至少部分地与所述零件热接触，所述冷却通道具有入口和出口；
-冷却剂传输器装置，配置成将冷却剂从所述入口通过所述冷却通道传输至所述出口；和
-热传输器装置，其与所述冷却通道的入口和出口热接触，以将热量从位于所述入口处的冷却剂传递至位于所述出口处的冷却剂。
根据本发明的另一实施例，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括：
照射系统，配置成调节辐射束；
支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
衬底台，构造成保持衬底；
投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和
冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，所述冷却系统包括：
-包含冷却剂的冷却单元，所述冷却单元至少部分地与所述零件的表面热接触，所述冷却单元还具有入口、出口以及邻近所述零件的表面的壁；
-冷却剂传输器装置，配置成将冷却剂从所述入口通过所述冷却单元传输至所述出口，
其中所述冷却单元配置成沿着垂直于所述壁的方向在横跨所述零件分布的多个位置处从所述壁引导冷却剂和将冷却剂引导至所述壁。
根据本发明的又一实施例，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括：
照射系统，配置成调节辐射束；
支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
衬底台，构造成保持衬底；
投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和
冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，所述冷却系统包括：
-包含冷却剂的冷却通道，所述冷却通道布置成与所述零件保持一距离；
-冷却剂传输器装置，配置成通过所述冷却通道传输冷却剂；和
-热传输器装置，其与所述零件和所述冷却通道热接触，以将热量从所述零件传输至所述冷却通道中的冷却剂，
其中所述热传输器装置适合于在所述零件周围的可利用的空间。
根据本发明的还一实施例，提供了一种用于冷却光刻设备中的零件的方法，所述方法包括以下步骤：
-在所述零件周围的可利用空间中设置热传输器装置，以与所述零件的至少一部分热接触；
-使所述热传输器装置延伸至离所述零件一距离的位置处，在此情况下能够利用更多的空间；
-提供具有与所述热传输器装置热接触的冷却剂的冷却通道；
-用冷却剂传输器装置通过所述冷却通道传输所述冷却剂，使得可以通过热传输器装置将热量从所述零件传递至所述冷却剂。
附图说明
现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：
图1示出根据本发明的一个实施例的光刻设备；
图2示意性地示出根据本发明的一个实施例的冷却系统；
图3示意性地示出根据本发明的还一实施例的冷却系统的冷却单元中的零件；
图4示意性地示出根据本发明的另一实施例的冷却系统；
图5示意性地示出适合用在图4的实施例中的热传输器装置的一部分；
图6示意性地示出适合用作图4的实施例中的热传输器装置的脉动热管；和
图7示意性地示出根据本发明的另一实施例的冷却系统。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：-照射系统(照射器)IL，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)；-掩模支撑结构(例如掩模台)MT，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的第一定位装置PM相连。所述设备还包括衬底台(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的第二定位装置PW相连。所述设备还包括投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS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。
所述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。
所述掩模支撑结构支撑图案形成装置，即承载图案形成装置的重量。它以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置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。所述掩模支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述掩模支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述掩模支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(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。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、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他因素所适合的。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。
光刻设备还可以是至少一部分衬底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的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如在掩模和投影系统之间。浸没技术可以用于增加投影系统的数值孔径。如在此处所使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须浸没在液体中，而是意味着在曝光期间液体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。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，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入射到保持在掩模支撑结构(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来形成图案。已经穿过掩模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)，所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模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，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将掩模台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征来确定。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的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台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示出根据本发明的实施例的具有冷却系统的光刻设备中的零件。在这一实施例中，所述零件包括线圈C，所述线圈C是用于定位图1中的衬底台WT的定位装置的长行程或短行程模块的一部分，且被定位在两个磁体组件MAG之间。所述零件可以可替代地是图1的光刻设备的任意零件，尤其是不期望产生热量的零件或部件。
线圈C被环氧树脂EP(例如capton箔片层)包封，用于将线圈C与光刻设备的其它零件电绝缘。自此以后，如果提及图2的线圈C，那么包含环氧树脂EP，除非另外地进行了说明。
冷却通道CC布置成围绕线圈C的环路。实际上，可以设置多个冷却通道，但是为了简便起见，在此处仅显示出一个。冷却通道包括入口IN和出口OUT，且填充有冷却剂(未明确显示)。入口IN和出口OUT连接至冷却剂传输器装置CTD，所述冷却剂传输器装置CTD配置成将冷却剂从入口IN通过冷却通道传输至出口OUT。可以将热交换器设置在冷却回路中，以从冷却剂移除热量，但是其可以集成在冷却剂传输器装置中。可以控制冷却剂传输器装置，以在入口IN处提供具有预定温度的冷却剂。
在入口IN和出口OUT之间设置热传输器装置HTD，以将热量从位于入口IN处的冷却剂传输至位于出口OUT处的冷却剂。热传输器装置可以是热电子或热离子热泵，以迫使热量流从入口IN流至温度比入口IN高的出口OUT。
这种配置的优点是通过将热量从入口传输至出口，调节进入冷却通道的冷却剂的温度。这将导致降低冷却通道的外表面温度，以及与其它零件的温度相吻合，因此减小了从线圈至光刻设备的其它零件(例如磁体MAG)的热传输。
冷却通道的外表面的温度通过温度传感器TS进行测量，可以使用传感器的输出，由控制单元CU通过适当地驱动热传输器装置来控制冷却剂穿过热传输器装置HTD之后的冷却剂的温度。
部件的这种布置的另一优点是，冷却通道的入口IN和出口OUT设置在线圈的同一侧(在图2中是在右侧上)上，使得热传输器装置可以设置在入口和出口之间，而不改变包括冷却通道的线圈C的厚度。因此，致动器的效率不会通过应用本发明而受影响。本发明不需要热传输器装置靠近热量产生零件。在具有更多的空间的情况下，入口、出口和热传输器装置还可以以一定距离设置。这样的实施例也落入本发明的范围内。
图3示意性地示出根据本发明的另一实施例的冷却系统的冷却单元COU的一部分。冷却单元COU具有邻近光刻设备(例如图1中的光刻设备)的热量产生零件(未示出)的表面的内壁W1。可能在所述零件和冷却系统之间发生横跨内壁W1的热传递。冷却单元还具有外壁W2，所述外壁W2可以面向光刻设备的其它零件，例如诸如图2示出的磁体。冷却单元COU优选地至少部分地覆盖所述零件，即冷却单元优选地与所述零件的至少一部分热接触，更优选地与所述零件的至少主要部分热接触。
在内壁W1和外壁W2之间，3个腔一一堆叠，即入口腔INC连接至入口IN，出口腔OUTC连接至出口OUT，热交换腔HEC靠近内壁W1。冷却单元进一步设置有第一冷却通道CP1和第二冷却通道CP2，所述第一冷却通道CP1从入口腔INC延伸到热交换腔HEC中，第二冷却通道CP2从热交换腔HEC延伸到出口腔OUTC中。在工作状态中的冷却单元填充有冷却剂且连接至冷却剂传输器装置(未显示)，所述冷却剂传输器装置配置成将冷却剂从入口IN通过冷却单元COU传输至出口OUT。可行地，热交换器设置在冷却剂回路中，以从冷却剂移除热量，但是其还可以集成在冷却剂传输器装置中。通过冷却单元的冷却剂的传输由对应的流动线路FL显示。
第一和第二冷却通道CP1、CP2交替地布置和横跨所述零件分布，使得提供了沿着垂直于内壁的方向到达和离开内壁W1(即热交换腔HEC)的多个分离的流。或者说，冷却单元配置成沿着垂直于所述壁的方向在横跨所述零件分布的多个位置处从所述壁引导冷却剂和引导冷却剂至所述壁。分离的位置的密度优选地为每平方厘米至少1个位置，更优选地是每平米厘米至少10个位置，以及最优选地是每平方厘米至少50个位置。
这一实施例的优点是靠近热交换腔HEC和在热交换腔HEC中的冷却剂的传输的主要方向垂直于壁W1，使得所产生喷射刺穿靠近所述壁W1的边界层，从而改善了热传递。也可以在热交换腔HEC中产生湍流，其与由主要平行于壁W1的流产生的层流相比具有更高的热传递速率。因此，增加了冷却能力，且较少的热量传递至光刻设备的其它零件。
可以互换入口IN和出口OUT，由此相对于图3中显示的情形反转冷却剂的传输方向。然而，所显示的实施例的优点是入口腔中的冷却剂的温度是最低的，且形成了对热量产生零件的热屏蔽，使得较少的热量到达光刻设备的其它零件。或者说，入口腔设置在冷却单元的外面，且背对所述零件。
图4示出光刻设备，例如图1的光刻设备，的零件PA。可行地，所述零件是类似于图2的实施例的致动器系统的线圈。零件PA可以被其它零件围绕，诸如能够与零件PA共同操作的永磁体MAG。由于其它零件(即磁体MAG)，限制了围绕零件PA的可用的空间。
热传输器装置HTD布置在围绕零件PA的环路中，其通过接触层CL与所述零件PA热接触，所述接触层CL可以是粘结剂或热脂以增加从零件PA至热传输器装置HTD的热传递。热传输器装置具有从所述零件PA延伸的在所述零件的同一侧上的两个自由端。冷却通道CC设置在两个自由端之间，其包含冷却剂且具有入口和出口。设置冷却剂传输器装置(未显示)以将冷却剂从入口通过冷却通道传输至出口，且可能地从所述冷却剂移除热量。可以通过热交换器进行热量的移除，该热交换器集成在冷却剂传输器装置中，或设置成与冷却剂传输器装置分离开。
冷却通道也与热传输器装置HTD热接触，使得来自所述零件PA的热量可以从所述零件通过热传输器装置传递至冷却通道中的冷却剂。由于冷却通道设置成与所述零件PA保持一距离且其中具有更多的空间可用的事实，冷却通道能够更有效地从零件PA传输走热量。这可能是在可利用的空间较小时通过在冷却通道内部允许湍流而不是层流所引起的。
在一实施例中，热传输器装置是具有高热传递系数的固体冷却板，用于有效地将热量从零件PA传输至冷却通道CC。优选地，固体冷却板包括下述材料中的一种或更多种：铝、铜、CVD金刚石、热解炭、银、碳化硅、银金刚石、铝金刚石、铜金刚石。
在另一实施例中，热传输器装置是两相式热传输器装置，其中通过蒸发工作流体从所述零件PA提取热量，该工作流体之后依次被传输至冷却通道，用于通过冷凝释放热量至冷却通道中的冷却剂。在冷凝之后，工作流体返回至零件PA。优选地，两相式热传输器装置配置成通过毛细力和蒸汽压强使工作流体在零件和冷却通道之间循环，使得不需要主动式工作流体传输装置。这些类型的热传输器装置通常称作为热管。热管可实现成不同类型(例如使用芯管材料的传统热管和脉动热管)。上述两种类型适合于用作将在下文另外地说明的热传输器装置。
所述零件和冷却通道之间的距离可以从1mm至250mm或更大尺寸而变化。工作流体优选地包括下述材料中的一种或更多种：NH3，R41，N2O，CO2，乙烷，R32，丙烯，丙烷，DME，R22[6]，R134a，2-丁烯，水，甲醇，丙酮，乙醇。
使用芯管材料的热管在图5中更详细示意性地示出，包括邻近将被冷却的零件的壁W1。包括窄沟槽的结构、多孔材料或网线(即芯管材料PMA)又设置成邻近壁W1。所述多孔材料、网线或结构包括成液相的工作流体。热量通过蒸发工作液体而从将被冷却的零件提取出。所产生的蒸汽将之后如由弯曲的箭头显示的进入腔CH中，且如由箭头AI显示地被新鲜的工作液体替换。蒸汽将由于蒸汽压强如由箭头AO显示地传输至较冷的区域(例如靠近冷却通道)。在那里，蒸汽将再次冷凝成液体，被所述多孔材料、网线或结构吸收，以及通过毛细力返回至将被冷却的零件。优选地，针对于高的热传递优化工作流体。还可以通过用工作温度和环境压力来调节工作压力来实现优化。结果，所述腔的壁可以制成尽可能地薄以最小化热损失和质量。
例如，在冷侧(即图5中的热管的左侧)处的条件是温度为18摄氏度，蒸汽压强为15mbar。由于加热，在热侧(即图5的热管的右侧)处的温度可以升高至22摄氏度，蒸汽压强可以相应地升高至25mbar。蒸汽压强的这种差别是蒸汽从热侧至冷侧的传输所依据的驱动力。如所述地，从冷侧至热侧的液体的传输所依据的驱动力是芯管材料PMA中的毛细力。
图6示出了可以用作为图4中的热传输器装置HTD的脉动热管的示意视图。脉动热管包括管道TU，在所述情形中形成了闭环，但是可替代地所述管道还可以形成开环回路。所述管道TU填充有液体段(slug)LB和蒸汽泡VB的混合物，使得产生了两相系统。仅少数的液体段LB和蒸汽气泡VB用各自的参考标记示出。
脉动热管具有热侧HS，其布置成与将被冷却的零件接触，在这种情况下能够通过管道TU中的液体部分的蒸发提取热量。这将导致压强的增加，由此朝向冷侧CS推动液体和蒸汽，在这种情况下热量可以通过例如另一冷却装置从脉动热管中的介质提取出。这将导致蒸汽的冷凝和压力的降低，使得液体和蒸汽部分能够流动返回至热侧，由此获得了振荡式运动。可以在冷侧CS和热侧HS之间设置隔热部分AP，在此情况下优选地在介质和周围环境之间不发生热量的交换。
由于脉动热管管道TU的蜿蜒结构，脉动热管适合于围绕将被冷却的零件缠绕，由此设置在将被冷却的部件和例如图4中的冷却通道CC之间。注意到，如果期望，可以改变弯折的数量。
图7示出了与磁体组件MAG共同操作的一个或更多的线圈C。在这一实施例中，磁体仅设置在线圈C的一侧上，使得仅在一侧上可能具有与可利用的空间相关的问题。为了利用线圈C和磁体MAG之间的最小空间有效地冷却线圈C，设置冷却系统，其中线圈夹在能有效地从线圈传输走热量的高导热系数板HTC之间。桥接结构BS在两个板HTC之间延伸，其允许将热量从面对磁体MAG的上板HTC传输至背对磁体MAG的下板HTC。桥接结构BS优选地由与板HTC相同的高导热系数材料制造。
下板HTC与能够从下板HTC移除热量的热传输器装置HTD热接触。热传输器装置HTD可以是热管(例如根据图5或6的热管)，其又可以通过包含冷却剂的冷却通道冷却，所述冷却剂通过冷却剂传输器装置循环。冷却系统可以通过控制单元CU进行控制，其接收来自温度传感器TS的关于上板HTC的温度信息。控制单元CU配置成基于温度传感器TS的输出设定热传输器装置的温度或热传递能力。如果例如上板HTC的期望的温度是22摄氏度，那么进入热传输器装置中的介质的温度可以通过控制单元设定为约17摄氏度，使得在上板和热传输器装置之间产生了足够大的温度差，以将热传递速率设定在导致上板的温度为22摄氏度的值。
虽然用平面致动器系统显示上文的实施例，但是本领域技术人员将明白，同样的原理也可以应用于旋转的致动器系统。这些应用因此落入到本发明的范围内。
尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以在制造具有微米尺度、甚至纳米尺度的特征的部件方面有其他的应用，例如，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)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“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，例如以便产生多层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。
尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明的实施例可以用于其他应用中，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365、248、193、157或126nm的波长或约365、约248、约193、约157或约126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)以及诸如离子束或电子束等粒子束。
在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式光学部件。
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)。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离下文阐述的权利要求的保护范围的条件下，可以对所述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种光刻设备，所述光刻设备包括：
照射系统，配置成调节辐射束；
支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
衬底台，构造成保持衬底；
投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和
冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，所述冷却系统包括：
-包含冷却剂的冷却通道，所述冷却通道至少部分地与所述零件热接触，所述冷却通道具有入口和出口；
-冷却剂传输器装置，配置成将冷却剂从所述入口通过所述冷却通道传输至所述出口；和
-热传输器装置，其与所述冷却通道的入口和出口热接触，以将热量从位于所述入口的冷却剂传递至位于所述出口处的冷却剂。
2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述热传输器装置是热电子或热离子热泵。
3.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述冷却通道布置在所述零件的周围的环路中，使得所述冷却通道的入口和出口设置在所述零件的同一侧上，且其中所述热传输器装置布置成靠近所述零件，使得所述零件和所述热传输器装置夹在所述冷却通道的两个部分之间。
4.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述冷却通道具有面向所述光刻设备的其它零件的外壁部分，其中所述冷却系统包括用于测量所述外壁部分的温度的温度传感器，优选地，所述冷却系统包括控制单元，用于基于所述温度传感器的输出来驱动所述热传输器装置。
5.一种光刻设备，所述光刻设备包括：
照射系统，配置成调节辐射束；
支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
衬底台，构造成保持衬底；
投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和
冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，所述冷却系统包括：
-包含冷却剂的冷却单元，所述冷却单元至少部分地与所述零件的表面热接触，所述冷却单元还具有入口、出口以及邻近所述零件的表面的壁；
-冷却剂传输器装置，配置成将冷却剂从所述入口通过所述冷却单元传输至所述出口，
其中所述冷却单元配置成沿着垂直于所述壁的方向在横跨所述零件分布的多个位置处从所述壁引导冷却剂和将冷却剂引导至所述壁。
6.根据权利要求5所述的光刻设备，其中所述位置的密度是每平方厘米至少1个位置，优选地是每平面厘米至少10个位置，更加优选地是每平面厘米至少50个位置。
7.根据权利要求5所述的光刻设备，其中所述多个位置彼此流体连通。
8.根据权利要求5所述的光刻设备，其中所述冷却单元配置成提供在所述壁附近的冷却剂的喷射撞击和/或湍流流体行为。
9.根据权利要求5所述的光刻设备，其中通道或腔被设置以将冷却剂从所述入口引导至所述壁，所述通道或腔中的主要部分设置在背对所述零件的所述冷却单元的侧面上。
10.一种光刻设备，所述光刻设备包括：
照射系统，配置成调节辐射束；
支撑件，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；
衬底台，构造成保持衬底；
投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和
冷却系统，用于冷却所述光刻设备中的零件，所述冷却系统包括：
-包含冷却剂的冷却通道，所述冷却通道布置成与所述零件保持一距离；
-冷却剂传输器装置，配置成通过所述冷却通道传输冷却剂；和
-热传输器装置，其与所述零件和所述冷却通道热接触，以将热量从所述零件传输至所述冷却通道中的冷却剂，
其中所述热传输器装置适合于在所述零件周围的可利用的空间。
11.根据权利要求10所述的光刻设备，其中所述热传输器装置是固体冷却板，其中优选地所述固体冷却板包括下述材料中的一种或更多种：铝、铜、CVD金刚石、热解炭、银、碳化硅、银金刚石、铝金刚石、铜金刚石。
12.根据权利要求10所述的光刻设备，其中所述热传输器装置是两相式热传输器装置，例如热泵或热管，其中优选地所述两相式热传输器装置的工作流体包括下述材料中的一种或更多种：NH3，R41，N2O，CO2，乙烷，R32，丙烯，丙烷，DME，R22[6]，R134a，2-丁烯，水，甲醇，丙酮，乙醇。
13.根据权利要求10所述的光刻设备，其中所述热传输器装置具有两个相对的自由端，且布置在围绕所述零件的环路中，使得所述自由端在所述零件的同一侧上从所述零件延伸，其中所述冷却通道设置在所述自由端之间。
14.一种用于冷却光刻设备中的零件的方法，所述方法包括以下步骤：
-在所述零件周围的可利用空间中设置热传输器装置，以与所述零件的至少一部分热接触；
-使所述热传输器装置延伸至离所述零件一距离处，在此情况下能够利用更多的空间；
-提供具有与所述热传输器装置热接触的冷却剂的冷却通道；
-用冷却剂传输器装置通过所述冷却通道传输所述冷却剂，使得能够通过热传输器装置将热量从所述零件传递至所述冷却剂。
15.根据权利要求1、5或10所述的光刻设备，其中所述光刻设备的所述零件是用于定位所述支撑件或衬底台的致动器中的零件，优选地所述零件是线圈。
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