CN102799074A - 光刻设备和部件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光刻设备和部件。所述光刻设备包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中在使用中在真空环境中的光刻设备的部件的表面设置有重复结构，所述重复结构配置成增加所述表面的有效热适应系数。

Description

光刻设备和部件

技术领域

本发明涉及一种光刻设备和光刻设备中的部件。

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。光刻设备可用于例如制造集成电路(IC)。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了图案的相邻目标部分的网络。

光刻技术被广泛认为是制造集成电路(IC)和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术所制造的特征的尺寸变得越来越小，对于实现将要制造的微型的IC或其他器件和/或结构来说，光刻技术正变成更加关键的因素。

图案印刷的极限的理论估计可以由分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：

$\mathrm{CD}=k_1*\frac{\mathrm{\λ}}{\mathrm{NA}}---\left(1\right)$

其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k₁是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)可知，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种方式来实现：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。

为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有5-20nm范围内的波长的电磁辐射，例如具有在13-14nm范围内的波长的电磁辐射，或例如具有在5-10nm范围内的波长，诸如6.7nm或6.8nm的波长的电磁辐射。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环的同步加速器辐射的源。

通过使用等离子体可以产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光器，和用于容纳等离子体的源收集器模块。可以例如通过引导激光束到燃料上，例如合适材料(例如锡)的颗粒或合适气体或蒸汽的流(例如Xe气体或Li蒸汽)，产生等离子体。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器进行收集。辐射收集器可以是反射镜式的正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦为束。源收集器模块可以包括包封结构或腔，其布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。

可以期望使用现有技术未知的设备来促进至光刻设备的部件的热传递、来自部件的热传递或部件之间的热传递。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中在使用中处在真空环境中的光刻设备的部件的表面设置有重复结构，所述重复结构配置成增加所述表面的有效热适应系数(thermalaccommodation coefficient)。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备部件，具有设置有结构的表面，所述结构满足下式：

$\frac{f^{2.04}}{1+0.47\·R^{-1.96}}>0.05$

其中f是由空间占据的所述结构的分数，R是由所述结构的深度除以所述结构的宽度。

所述结构可以具有超过0.2的纵横比。

所述结构可以是重复结构。

所述结构可以是非重复结构，f和R可以是所述结构的平均值。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备部件，具有设置有结构的表面，所述表面对于氢气具有为0.4或更大的有效热适应系数。

所述结构可以是重复结构。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备部件，具有一表面，所述表面的每单位的突出的两维面积的表面积大于所述部件的常规表面的每单位的突出的两维面积的表面积。

所述表面可以设置有结构。所述结构可以是重复结构。

根据本发明的上述方面中的任一方面所述的重复结构可以包括一系列的脊。

根据本发明的上述方面中的任一方面所述的重复结构可以包括设置在所述部件的表面中的孔的阵列。

所述孔的阵列可以包括蜂窝布置或圆形孔的阵列。

所述重复结构可以具有恒定的节距。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备部件，具有设置有结构的表面，所述表面具有小于气体的平均自由程的节距，所述气体在光刻设备的操作期间将处于所述结构的附近区域中。

所述光刻设备部件可以是投影系统壁、衬底台、反射镜、散热器或内腔壁。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中光刻设备配置成将气体传递到投影系统中的开口中，图案化的辐射束可以穿过该开口到达衬底的目标部分上和气体可以穿过该开口行进，其中在使用中靠近衬底定位的投影系统的壁对于氢气具有为0.4或更大的热适应系数。

在使用中靠近衬底的投影系统的壁的每单位的突出的两维面积的表面积可以大于每单位的常规投影系统壁的突出的两维面积的表面积。

靠近衬底的投影系统的壁在使用中可以具有粗糙的表面。

粗糙的表面可以通过使用碾压、蚀刻、砂磨、喷砂处理、磨料喷砂、刷擦处理中的一个或更多个来形成。

靠近衬底定位的投影系统的壁在使用中可以是带结构的表面。带结构的表面可以包括多个脊，该脊朝向衬底台延伸。

带结构的表面可以是周期性的，带结构的表面可以在基本上全部带结构的表面上具有相同的节距。

带结构的表面可以是周期性的，节距可以随着从带结构的表面至开口的距离的增加而变得更大。

面对衬底的投影系统的壁可以设置有多个折流板，该折流板朝向衬底台延伸。折流板可以设置在投影系统壁的升高部分的下面。

多孔涂层可以在使用中设置在靠近衬底定位的投影系统的壁上。

金属层可以设置在粗糙表面上或可以设置在多孔涂层上。

投影系统壁可以设置有“超黑(super black)”层。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中光刻设备配置成将气体传递到投影系统中的开口中，图案化的辐射束可以穿过该开口到达衬底的目标部分上和气体可以穿过该开口行进，其中在使用中靠近衬底定位的投影系统的壁具有粗糙的或带结构的表面。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中光刻设备配置成将气体传递到投影系统中的开口中，图案化的辐射束可以穿过该开口到达衬底的目标部分上和气体可以穿过该开口行进，其中在使用中靠近衬底定位的投影系统的壁设置有多个折流板，该折流板朝向衬底台延伸。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中光刻设备配置成将气体传递到投影系统中的开口中，图案化的辐射束可以穿过该开口到达衬底的目标部分上和气体可以穿过该开口行进，其中在使用中靠近衬底定位的投影系统的壁与衬底(或衬底台)相比具有更高的热适应系数。

根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，包括以下步骤：通过投影系统中的开口将图案化的辐射束投影到衬底上；其中所述方法包括将气体经由管道传递到投影系统开口中，其中在使用中靠近衬底定位的投影系统的壁与衬底相比，具有更高的热适应系数。

根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，包括：衬底台，构造用以保持衬底；和投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；其中光刻设备配置成将气体传递到投影系统中的开口处，图案化的辐射束可以穿过该开口到达衬底的目标部分上和气体可以穿过该开口行进，所述光刻设备还包括在衬底台和投影系统的壁之间定位的板，所述板限定间隙，该间隙配置成在气体行进穿过开口之后容纳气体。所述板可以围绕投影系统开口延伸。可替代地，所述板可以设置至投影系统开口的一侧。所述板可以设置在投影系统壁的升高部分的下面。所述板可以在使用中延伸至衬底的边缘。

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示意性示出根据本发明一个实施例的光刻设备；

图2示意性示出包括放电产生等离子源收集器模块的设备的更详细的视图；

图3示意性示出图1中的设备的替代的源收集器模块的视图，所述替代的源收集器模块是激光产生等离子体源收集器模块；

图4示意性示出根据本发明的实施例的光刻设备的衬底台和投影系统的一部分；

图5示意性示出根据本发明的实施例的设置有结构的投影系统的壁的一部分；

图6示意性示出根据本发明的实施例的替代结构的一部分；

图7示意性示出根据本发明的实施例的另一替代结构的一部分；

图8是显示图5-7中显示的结构是如何改变表面的有效热适应系数的图表；

图9是显示图5中显示的结构的性质是如何影响表面的有效热适应系数的图表；

图10是显示图7中显示的结构的性质是如何影响表面的有效热适应系数的图表；

图11示意性示出根据本发明的实施例的设置有结构的衬底台；

图12示意性示出根据本发明的实施例的设置有结构的反射镜和散热器；

图13示意性示出根据本发明的实施例的光刻设备的衬底台和投影系统的一部分；

图14示意性示出根据本发明的实施例的光刻设备的衬底台和投影系统的一部分；和

图15示意性示出根据本发明的实施例的光刻设备的衬底台和投影系统的一部分。

具体实施方式

图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备100。所述光刻设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置用以调节辐射束B(例如EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)WA，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如反射式投影透镜系统)PS，其配置成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WA的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。

照射系统IL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。

所述支撑结构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他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构MT可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置MA。所述支撑结构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。所述支撑结构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PS)。

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B的横截面中赋予辐射束B、以便在衬底W的目标部分C上形成图案的任何装置。被赋予辐射束的图案可以与在目标部分C中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和衰减型相移掩模类型以及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，以便沿不同的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。

与照射系统类似，投影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、静电型或其他类型的光学部件，或其任何组合，如对所使用的曝光辐射合适的，或对于诸如使用真空的其他因素合适的。可以期望对EUV辐射使用真空，因为气体可能吸收太多的辐射。因此借助真空壁和真空泵可以对整个束路径提供真空环境。一些气体可以设置在光刻设备的一些部件中，例如允许使用气流来减小污染物(例如来自衬底WA上的抗蚀剂的气相有机化合物)到达光刻设备中的光学部件的可能性。

如这里所示，光刻设备是反射式的(例如采用反射掩模)。

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

参照图1，所述照射器IL接收从源收集器模块SO发出的极紫外(EUV)辐射束。用以产生EUV光的方法包括但不必限于将材料转化为等离子体状态，其具有至少一种元素，例如氙、锂或锡，具有一个或更多个在EUV范围内的发射线。在通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的这样的一种方法中，所需的等离子体可以通过使用激光束辐照例如具有所需的发射线的元素的材料的液滴、流或簇团的燃料来产生。源收集器模块SO可以是EUV辐射系统的一部分，包括用于提供激发燃料的激光束的激光器(在图1中未示出)。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用设置在源收集器模块中的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块可以是分立的实体(例如当CO₂激光器被用于提供用于燃料激发的激光束)。

在这种情况下，不会将激光器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的帮助，将所述辐射束B从激光器传到源收集器模块。在其它情况下，所述源SO可以是所述源收集器模块的组成部分(例如当所述源SO是放电产生的等离子体EUV生成器(通常称为DPP源)时)。

所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。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，例如琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。照射器IL可以用于调节辐射束，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MA来形成图案。在已经从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统将辐射束B聚焦到所述衬底WA的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器PS2(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，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器PS1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。可以使用掩模对准标记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WA。

图示的光刻设备可以用于下列模式中的至少一种：

1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT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沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。

2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT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相对于支撑结构(例如掩模台)MT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。

3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT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，通常可以采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT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更详细地示出所述设备100，包括源收集器模块SO、照射系统IL以及投影系统PS。源收集器模块SO构造并布置成使得真空环境可以保持在源收集器模块SO的包封结构220内。用于发射EUV辐射的等离子体210可以由放电产生的等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸汽产生，例如Xe气体、Li蒸汽或Sn蒸汽，其中生成了非常高温的等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。非常高温的等离子体210例如通过放电产生，导致了至少部分电离的等离子体。分压为例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他的适合的气体或蒸汽对于有效地产生辐射可能是需要的。在实施例中，提供了被激励的锡(Sn)的等离子体以产生EUV辐射。

由高温的等离子体210发射的辐射经由可选的气体阻挡件或污染物阱230从源腔211传递到收集器腔212中(在一些情形中，也被称作为污染物阻挡件或翼片阱)，所述气体阻挡件或污染物阱230被定位在源腔211中的开口中或该开口的后面。污染物阱230可以包括通道结构。污染物阱230还可以包括气体阻挡件或气体阻挡件和通道结构的组合。此处还显示出的污染物阱或污染物阻挡件230至少包括如本领域中已知的通道结构。

收集器腔211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器CO。辐射收集器CO具有上游的辐射收集器侧251和下游的辐射收集器侧252。穿过收集器CO的辐射可以被反射离开光栅光谱滤光片240，以被聚焦到虚源点IF处。虚源点IF通常被称作为中间焦点，源收集器模块布置成使得中间焦点IF定位在包封结构220中的开口221处或其附近。虚源点IF是用于发射辐射的等离子体210的像。

随后，辐射穿过照射系统IL，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24，琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24布置成在图案形成装置MA处提供辐射束21的期望的角分布，以及在图案形成装置MA处提供辐射强度的期望的均匀性。在辐射束21在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射时，形成了图案化的束26，图案化的束26经由反射元件28、30通过投影系统PS成像到由晶片平台或衬底台WT保持的衬底WA上。

通常，可以在照射光学装置单元IL和投影系统PS中设置比图示的元件更多的元件。光栅光谱滤光片240可以可选地依赖于光刻设备的类型而被设置。另外，可以设置比在图中显示的反射镜更多的反射镜，例如可以在投影系统PS中设置除图2中显示的反射元件之外的1-6个额外的反射元件。

如图2中所示，收集器光学装置CO被显示为具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个示例。掠入射反射器253、254和255围绕光轴O轴向对称地设置，这一类型的收集器光学装置CO优选地与放电产生等离子体源(通常称为DPP源)组合使用。

可替代地，源收集器模块SO可以是如图3中显示的LPP辐射系统的一部分。激光器LA布置成沉积激光能量到燃料(诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li))中，从而产生了几十eV的电子温度的高度电离的等离子体210。在这些离子的去激励和再结合期间产生的高能辐射从等离子体发射出，通过近乎正入射的收集器光学装置CO进行收集和聚焦到包封结构220中的开口221上。

图4示意性地显示投影系统PS的下部的横截面。投影系统PS包括由管限定壁302的倾斜的内表面304形成的开口301，管限定壁302在下文也称为开口限定壁302。在倾斜的内表面304中形成的环形缝306配置成传送气体到开口301中。环形腔308连接至环形缝306，且还连接至管子310。管子310、环形腔308和环形缝306可以一起被认为形成传送气体至开口301的管道。开口301定位成与衬底台相对置。从开口行进至衬底的气体用于减小污染物到达投影系统的光学部件的可能性。管道可以具有任何其它的适合形式。管道可以例如包括多个管子，其彼此相邻地延伸，使得管子310是多个管子中的一个。在这一描述中，对管子310的提及可以认为是包含多个管子。

定位成靠近投影系统的壁313的反射镜28a在图4中示出。反射镜28a执行与图2中显示的反射镜28相同的功能，即其用于将来自掩模MA(参见图2)的辐射反射至衬底WA(通常与其它的反射镜组合)。图2中的反射镜28的位置可以认为是示意性的，实际的EUV光刻设备可能具有接近如图4中显示的衬底台WT的反射镜28a。

开口限定壁302包括朝向衬底台WT延伸的突出部分320。突出部分320用于延伸开口301的倾斜的内表面304，由此改善了对污染物进入到投影系统PS的抑制(污染物抑制机制被在下文进行进一步描述)。在实施例中可以省略突出部分320。

在使用中，由衬底台WT支撑的衬底WA定位在如图所示的投影系统PS的下面。EUV辐射通过掩模(未在图4中示出)进行图案化，且之后通过开口301投影到衬底WA上，由此将图案曝光到衬底上。EUV辐射可以被聚焦成会聚的辐射束，使得EUV辐射束的外部部分大致平行于开口限定壁302的倾斜的内表面304。

期望减小污染物(例如来自于衬底WA上的抗蚀剂的气相有机化合物)从衬底WA行进到投影系统PS内部中的可能性。这是因为污染物可能聚集到诸如反射镜28a的光学表面上，和使得所述光学表面的反射率被减小。这将进而减小投影到衬底WA上的可利用的EUV辐射的强度，因此将减小光刻设备的生产率(即可以由光刻设备每小时进行图案化的衬底的数量)。

通过环形缝306流入到开口301中的气体减小了污染物从衬底WA通过开口301进入到投影系统PS中的可能性。气体的流动(其可以是氢气)由图4中的箭头示意性地示出。气体穿过管子310行进到环形腔308中。气体在环形腔308中行进，使得在环形缝306的进口处的气压围绕环形腔的圆周是大致相等的。环形腔308可以包括折流板(未显示)，其用于促进气体在环形腔内行进，由此帮助均衡环形腔内的气压。气体穿过环形缝306，进入到开口301中。气体的一部分向上行进到投影系统PS中。气体的剩余部分向下行进，从开口301流出且之后行进远离在投影系统PS和衬底WA之间的间隙中的开口。从开口301流出的气流防止或抑制了污染物从衬底WA进入到投影系统PS中。

从开口301到衬底WA的气流可能以不被期望的方式加热或冷却衬底。可能期望减小气体引起对衬底的加热或冷却的程度。在下述的描述中，使用了术语“加热”，但是本发明同样可以用于减小冷却。在本发明的一实施例中，这可以通过配置在使用中面对衬底WA或衬底台WT的投影系统的壁313来实现，使得其具有0.4或更大的有效热适应系数(有效热适应系数在下文被定义)。在本发明的一实施例中，这可以通过配置投影系统的壁313来实现，使得与常规投影系统壁相比，壁313从气体吸收更多的热量。在本发明的一实施例中，这可以通过配置投影系统的壁313来实现，使得与常规衬底相比，壁313从气体吸收更多的热量。在本发明的一实施例中，这可以通过配置投影系统的壁313来实现，使得与常规衬底台WT相比，壁313从气体吸收更多的热量。在一实施例中，这可以通过提供具有一结构的投影系统的壁313来实现，所述结构配置成增加所述表面的热适应系数。壁313的结构可以例如具体为在垂直于在使用中面对衬底WA的壁的表面的横截面中的周期性变化的高度轮廓。在图5、6和7的情形中，在下文讨论了这样的结构的例子。

大致平滑的材料表面的热适应系数是已知的参数，且在例如S.Song和M.M.Yovanovich在American Society of Mechanical Engineers，1987，p.107-116上发表的题目为Correlation of Thermal Accommodation Coefficientfor‘Engineering’Surfaces中所说明的，通过引用将其并入本文中。如在所述文件中所说明的，热适应系数被针对于平滑的材料表面进行定义和测量。热适应系数确定了热负载从气体传递至材料的程度(热适应系数可以认为是从气体传递至材料的多余能量的分数)。热适应系数α被定义为：

$\mathrm{\α}=\frac{E_{\mathrm{rs}}-E_i}{E_{\mathrm{ss}}-E_i},---\left(1\right)$

其中E_i和E_rs是由于气体分子的热能造成的入射和反射的能量通量，E_ss是在气体与材料的大致平滑的表面热平衡的条件下将被反射的能量通量。热适应系数可以在理论上在0(从气体至材料没有热量传递)和1(所有的热量从气体传递至材料)之间变化。

S.Song和M.M.Yovanovich在American Society of MechanicalEngineers，1987，p.107-116上发表的题目为Correlation of ThermalAccommodation Coefficient for‘Engineering’Surfaces提供了用于预测用于固体表面的热适应系数的表达式。另外，该文章提及由之前的作者测量的热适应系数的值。所述值包括用于氢气所入射到的材料表面的0.26的热适应系数。所述值还包括用于氦气所入射到的材料表面的从0.07至0.38的热适应系数的范围。为了简单起见，在情形允许的情况下，对具有热适应系数的物体(诸如壁313)的任何提及可以被解释成对在使用中靠近或紧邻衬底的物体表面的热适应性系数的提及。在光刻设备中使用的许多材料的表面(例如铝、钢、渗硅的碳化硅以及玻璃)可以具有对于氢气的大约0.3的热适应系数。

衬底WA可以具有包括光敏抗蚀剂的上表面，图案将通过EUV辐射曝光到光敏抗蚀剂上。光敏抗蚀剂对于氢气的热适应系数可以例如具有类似于上述的0.26的值。为了简单起见，在此假定光敏抗蚀剂具有针对于氢气的大约0.3的热适应系数。为了便于说明，衬底WA和衬底的表面可以被提及，而不明确地表示光敏抗蚀剂的存在。衬底WA和衬底的表面的提及可以被考虑成在适合的情形下包括抗蚀剂。

在常规光刻设备中，投影系统壁313可以具有大约0.3的热适应系数(即可以具有与衬底WA相同或相类似的热适应系数)。因此，在气体在衬底WA和投影系统壁313之间流动(如图4所示)时，在气体和衬底WA之间交换的热量可以与从气体传递至投影系统壁的热量相同或相类似。可能期望提供具有比衬底WA更高的热适应系数的投影系统壁313，这是因为这将使得相比于被交换至衬底的热量，更多的热量被从气体交换至投影系统壁。因为其将减小由衬底WA从气体吸收的热量和将因此减小由加热引起的衬底的膨胀，所以这可能是被期望的。因为其可能改善被投影到衬底上的图案重叠到之前投影的图案上的精度，所以减小这样的膨胀可能是被期望的。

如果投影系统壁313的热适应系数是1或接近1，那么从气体传递至晶片W的热负载将大致为总的热源的分数α/2，其中α是衬底WA的热适应系数。在这种情形中，术语“总的热源”可以被考虑成是指在其行进通过衬底WA和投影系统壁313之间的间隙时从气体传递的总热量。为了这种示例的目的，假定气体的压强充分低，使得气体分子的平均自由程与衬底WA和投影系统壁313之间的距离相当或比其大。如果衬底WA的热适应系数是0.3，那么这会将施加至衬底的热负载减小至总热负载的0.3/2(15％)，总热负载的1.7/2(85％)被施加至投影系统壁313。施加至衬底WA的热负载可能因此被从大约50％减小至大约15％，减小3.3倍。

实际中，不可能提供具有1或接近1的热适应系数的投影系统壁313。然而，可以提供有效热适应系数显著大于衬底WA的热适应系数的投影系统壁313。投影系统壁313的有效热适应系数α_EFF可以由下式定义：

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{EFF}}=\frac{E_r-E_i}{E_s-E_i},---\left(2\right)$

其中，E_i和E_r是由于气体分子的热能造成的入射和反射的能量通量，E_s是在气体与材料的表面热平衡的情况下将被反射的能量通量，其中等式(2)考虑了投影系统壁313的结构(即不假定投影系统壁是大致平滑的表面)。通过提供具有结构(例如重复结构)的投影系统壁313，可以增加投影系统的有效热适应系数α_EFF。所述结构可能例如包括一系列的脊或诸如蜂窝结构的孔的阵列。

在一实施例中，投影系统壁313可以具有显著大于衬底WA的热适应系数(或如果衬底的热适应系数和衬底的有效热适应系数是不同的，则是衬底的有效热适应系数)的有效热适应系数。在一实施例中，投影系统壁313对于氢气的有效热适应系数可以是0.4或更大、0.6或更大、或者0.8或更大。在一实施例中，投影系统壁313对于氦气的有效热适应系数可以是0.5或更大、0.7或更大、或者0.9或更大。在一实施例中，投影系统壁313可以具有显著地大于用于形成投影系统壁的材料的热适应系数(即，由所述材料形成的平滑表面的热适应系数)的有效热适应系数。

所述结构可以包括从投影系统壁313延伸的多个脊，例如在图5中的横截面中所显示出的。脊350可以例如通过在投影系统壁313中切割凹槽来形成。图5显示投影系统壁313的一部分和衬底WA的一部分，且显示从投影系统壁朝向衬底延伸的多个脊350。当在衬底WA和投影系统壁之间的间隙中行进时气体分子的平均自由程，在确定脊的宽度W和深度D时可以被考虑。类似地，当在衬底WA和投影系统壁之间的间隙中行进时气体分子的平均自由程，在确定脊的其它性质(诸如重复的脊结构的节距特性)时可以被考虑。

在一个例子中，衬底WA和投影系统壁313之间的间隙中的气体可以是氢气。氢气的压强可以例如在20帕斯卡和1帕斯卡之间(所述压强在开口301的中间附近区域中可能是最高的且可能随着气体从所述开口行进离开且朝向衬底WA的周边行进而降低)。在这些压强下，氢气分子可以具有典型地在0.5mm和10mm之间变化的平均自由程。可能期望提供宽度小于气体的平均自由程的脊350(或其它结构)。这减小了气体分子进入到由结构限定的空间、与另一气体分子碰撞以及离开由所述结构限定的空间而自身不入射到该结构上的可能性。上文提及的压强范围(和相关的平均自由程)仅提供作为例子，可以使用其它的压强。

如果脊350(或其它结构)的宽度显著地小于气体分子的平均自由程(例如小10倍或更多)，那么脊之间的宽度的进一步的减小可能不会对气体分子和脊之间发生相互作用的可能性产生显著的影响。然而，如果脊350(或其它结构)的宽度与气体分子的平均自由程相似或比气体分子的平均自由程大，那么减小脊之间的宽度将会增加气体分子和脊之间发生相互作用的可能性，由此增加气体分子和壁之间的热交换(类似地，增加了脊之间的宽度将减小发生相互作用的可能性)。

现在将参考图4和5描述气体分子和投影系统壁313之间的相互作用。已经离开开口301的气体分子所行进的路程(参见图4)由图5中的箭头示意性地示出。如所见到的，气体分子最初入射到衬底WA上。在气体分子被从衬底反射时气体分子将传递一些能量至衬底。在被从衬底WA反射之后，气体分子朝向投影系统壁313行进和进入由两个相邻的脊350a、350b限定的空间。气体分子入射到两个脊350a、350b之间的投影系统壁313的一部分上，之后入射到第一脊350b上且随后入射到第二脊350a上。在气体分子和投影系统壁/脊之间的每个相互作用使得在气体分子和投影系统壁/脊之间交换能量。在气体分子已经离开由脊350a、350b限定的空间之后，其再次朝向衬底WA行进且将入射到衬底上。能量将再次在气体分子和衬底WA之间交换。气体分子将再次朝向投影系统壁/脊行进。以这种方式，气体将从开口301(参见图4)行进至超出衬底WA的边缘。

如从图5中的示意图中所理解的，在气体分子通至衬底的边缘期间，其与投影系统壁/脊313、350相互作用的次数将是其与衬底WA相互作用次数的大约3倍。因此，在气体分子和投影系统壁/脊313、350之间交换的热量将比在气体分子和衬底WA之间交换的热量更多。如果未设置脊350且投影系统壁313具有与衬底WA相同的热适应系数，那么气体分子和投影系统壁之间的相互作用的次数可能大致与气体分子和衬底之间的相互作用的次数相同。结果，与在气体分子和投影系统壁之间所交换的热量大约相同的热量将在气体分子和衬底之间被交换。脊350增加了在气体分子和投影系统壁313之间交换的热量，和减小了在气体分子和衬底WA之间交换的热量，由此减小了对衬底的加热。因为其减小了衬底的热膨胀并因此可以允许将图案投影到衬底WA上，且重叠得比另外的其它情形更加精确，所以这可能是有利的。

脊350可以成形为，使得脊的侧面的表面积大于脊的正面的表面积(其中脊的正面是脊的面朝衬底台的部分)。例如，脊的正面351可能构成脊的总表面积的30％或更小。脊的表面积的剩余的70％或更多可能由脊的侧面352提供。如果脊350设置有大的正面，则这将会增加气体分子与脊的正面相互作用和被引导朝向衬底WA返回而不进入由脊和相邻的脊限定的空间的可能性。如果这将发生，那么在气体分子朝向衬底WA行进返回之前将仅发生在气体分子和脊之间的一次相互作用。因此，由脊提供的潜在的优点(即气体分子在朝向衬底WA行进返回之前与脊/投影系统壁进行多次相互作用)将丧失。

脊350可以设置有一配置，其中面朝衬底WA(或基本上朝向衬底WA)的正面包括所述结构的表面积的不足50％、所述结构的表面积的不足40％、或所述结构的表面积的不足30％。类似地，除脊之外的结构可以设置有一配置，其中面向衬底WA(或基本上面向衬底WA)的部分包括所述结构的表面积的不足50％、所述结构的表面积的不足40％、或所述结构的表面积的不足30％。

脊350(或其它重复结构)可以是周期性的。所述结构的节距P可以是1mm或更小。如此处使用的术语“节距”可以被考虑成表示结构的相邻重复部分之间的距离，例如垂直于形成该结构的一部分的壁所测量的该距离。1mm的节距可以设置在靠近开口301的投影系统壁的一部分处，且设置在投影系统壁的部分处的更大的节距处于那些距离开口更远的位置(始自开口的气体分子的平均自由程更长)。可替代地，基本上投影系统壁313的所有的带结构的部分可以设置有节距为1mm或更小的重复结构。

所述结构可以包括横截面总体上是矩形的脊(例如如图5所示)。可替代地，所述结构可以包括总体上横截面是V形的脊360(如图6中示意性地显示的)，或具有一些其它横截面形状的脊。可替代地，所述结构可以包括如图7中示意性地显示的蜂窝结构361。可替代地，所述结构可以包括一些其它结构，所述其它结构包括孔的阵列，例如圆形孔。孔可以设置成重复结构。可替代地，孔可以设置成非重复结构(例如孔的随机的或伪随机的阵列)。可以使用任何适合的结构。所述结构可以是重复结构。

在设计脊或一些其它结构以提供有用的有效的热适应性系数时，所述结构的深度D与宽度W的纵横比R(即比R＝D/W)可以被考虑。在这种情形下，深度可以被看做成从结构特征的底端至结构特征的顶端的距离(例如如图5中显示的)。在这种情形下，对于具有从壁或其它基部垂直地延伸的侧面的结构，宽度W可以看做所述结构的相邻部分之间的间距。例如，在图5中，宽度W是脊之间的间距(如图所示)。在蜂窝布置的情形中，宽度W可以看做孔的最宽直径(如图所示)。在圆形孔的阵列的情形中，宽度W可以看做孔的直径。如果结构的壁在外部端处具有一些锥度，那么该锥度可以在确定宽度W时被忽略。在V形槽的情形(例如，如图6所示)中，该宽度可以看做从凹槽的半高位置处(halfway up theirheight)的宽度。

由空间占据的结构的分数f也可以被考虑。在图5中显示的脊的情况下，分数f是作为脊所布置成的节距的分数的宽度W。更通常地，分数f可以定义成在平行于壁的表面且穿过壁的表面结构的平面中的一部分区域。在孔的阵列的情形中，分数f可以在这样的横截平面中定义为多个孔的空区间的横截面面积除以所述多个孔的总的横截面面积(即包括限定了孔的结构)的分数f。类似地，在V形槽的阵列的情形中，分数f可以在平行于壁的表面的平面中被定义，该平面刚好接触槽的外部顶端。如之前所述，则分数f是多个V形槽的空区间的在所述平面中的横截面面积除以所述多个V形槽的总的横截面面积。分数f可以被称作为填充分数f。脊350的深度D和节距P在图5中被标出。

图8是表示多种不同的结构的有效热适应系数如何随着纵横比R(即深度/宽度)增加而增加的图表。图8中显示的数据通过使用模拟来产生，假定所述结构设置所在的表面的热适应系数是0.3。如可以从图8所见，随着纵横比增加，有效热适应系数开始升高。在纵横比是1时，有效热适应系数对于一些结构已经增加至超过0.45和对于另一些结构已经增加至超过0.5。所述模拟被针对于1、0.75和0.56的填充分数f来执行。实际中，填充分数f是不可能为1的，这是因为如果填充分数f为1则整个结构将都成为空区间。然而，填充分数为0.75是可行的，且填充分数为0.56也是可行的。该模拟因此给出了实际上可实现的有效热适应系数的增加的表示。

对于给定的深度/宽度比R＜5和填充分数f，从图8可见蜂窝格效果最好，其次是矩形脊(标记为U形槽)、再者是V形脊(标记为V形槽)。在非常高的纵横比(R＞5)时，矩形脊的效果比蜂窝晶格略好。随着脊变得越薄，脊越有效率。对于机械上合理的比例R＝2和f＝0.75(壁厚度为脊的节距的四分之一或蜂窝的节距的1/8)，为0.3的最初的热适应系数可以增加至为0.6的有效热适应系数。

图9是表示脊结构(即图5中显示的结构)的有效热适应系数如何作为脊结构的填充分数f和纵横比R的函数变化的图表。图9中显示的数据通过使用模拟来产生。图9中的图表假定材料的热适应系数为0.3(即如果材料具有平滑的表面，那么这就是热适应系数)。脊结构提供了超过0.3的有效热适应系数；表示填充分数和纵横比的组合的轮廓线将提供为0.35、0.4、0.5、0.6和0.7的有效热适应系数。因此，如果期望使用热适应系数为0.3的材料提供为0.4的有效热适应系数，那么图9可以用于确定将提供这样的有效热适应系数的填充分数和纵横比的组合。例如，大约0.8的填充分数和大约0.45的纵横比可以被使用(或位于轮廓线0.4上的填充分数和纵横比的任何其他的组合)。如果期望提供超过0.4的有效热适应系数，那么可以使用位于轮廓线0.4之上和右边的填充分数和纵横比的任何组合。

图10是显示蜂窝结构(即图7中显示的结构)的有效热适应系数作为脊结构的填充分数f和纵横比R的函数变化的图表。图10中显示的数据通过使用模拟来产生。图10中的图表假定材料的热适应系数为0.3(即如果材料具有平滑的表面，则这是热适应系数)。蜂窝结构提供了超过0.3的有效热适应系数，表示填充分数和纵横比的组合的轮廓线将提供为0.35，0.4，0.5，0.6和0.7的有效热适应系数。因此，如果期望使用热适应系数为0.3的材料提供为0.4的有效热适应系数，那么图10可以用于确定将提供这样的有效热适应系数的填充分数和纵横比的组合。例如，大约0.8的填充分数和大约0.2的纵横比(或位于轮廓线0.4上的填充分数和纵横比的任何其它的组合)可以被使用。如果期望提供超过0.4的有效热适应系数，那么定位在轮廓线0.4之上和右边的填充分数和纵横比的任何组合可以被使用。

可以使用填充分数f和纵横比R来确定重复结构的品质因数。品质因数可以定义为：

$\frac{f^{2.04}}{1+0.47\·R^{-1.96}}---\left(3\right)$

可能期望提供品质因数大于例如0.05的重复结构。品质因数可以例如被应用至蜂窝结构或包括孔的阵列的其它重复结构。品质因数可以应用于具有特定的热适应系数(例如0.3)的材料。品质因数可以例如应用至诸如脊等其它结构(例如与诸如超过0.2的纵横比的另一标准来组合)。

通常，设置在投影系统壁313上的重复结构可以在基本上整个所述结构设置有相同的节距。可替代地，设置在投影系统壁313上的重复结构可以设置有横跨所述结构变化的节距。所述节距可以例如随着从结构表面至开口301的距离增加而变得更大。在结构的节距变化的实施例中，结构的平均节距可以用于表征所述结构。

在一实施例中，所述结构可以是非重复的结构。该结构可以例如是随机的或伪随机的结构(例如，不同尺寸的孔的不规则的阵列)。在这种情况下，用于等式(3)的品质因数计算的结构的填充分数f和纵横比R可以是平均的填充分数f和平均的纵横比R。

所述结构可以设置在投影系统壁上，例如通过投影系统壁的适合的机加工(例如使用机械切割或激光切割)。可替代地，所述结构可以使用光刻工艺设置在投影系统壁上。光刻工艺可以能形成具有比使用机加工形成的结构更小的节距的结构。

虽然本发明的实施例已经在投影系统壁的情形中在上文被描述，该投影系统壁在光刻设备的使用过程中靠近衬底，但是本发明可以应用至光刻设备的其他部件。本发明可以用于任何真空环境中，例如期望改善在该真空环境中来自部件的热传递的，例如从部件至散热器的热传递。

在一实施例中，图11中的横截面中示意性地显示的，衬底台WT设置有结构450(例如重复结构)。结构450可以是任何适合的结构，例如蜂窝结构、孔的阵列、一系列脊等。结构450的高度小于突节451的高度，该突节451从衬底台WT向上突出(使得所述结构不会在使用中与衬底WA接触)。结构450可以例如具有与在衬底WA被衬底台WT保持时存在的气压处的气体分子(例如氢气)的平均自由程相同量级或小于该平均自由程的深度和/或节距。在衬底WA由衬底台WT保持时的气压可以例如是大约1000Pa。结构450的深度和/或节距可以例如小于20微米，可以例如小于10微米，可以例如小于1微米。结构450可以例如使用电子束光刻术形成在衬底台WT上。结构450增加了从衬底WA至衬底台WT的热传递(与例如未设置有重复结构的平滑表面相比)。衬底WA的温度可能因此被更好地控制。

在一实施例中，在图12的横截面中示意性地显示的，反射镜452设置有结构453(例如重复结构)。反射镜452可以例如包括在图2中显示的反射镜装置22、24中的一个或反射元件28、30中的一个，或可以包括形成光刻设备的一部分的一些其它反射镜。结构453设置在反射镜452的与反射表面456(例如多层涂层)相对侧上。结构453可以是任何适合的结构，例如蜂窝结构、孔的阵列、脊等。散热器454还设置有结构455(例如重复结构)。结构455可以是任何适合的结构，例如蜂窝结构、孔的阵列、一系列脊等。结构453、455可以例如每个具有一深度和/或节距，该深度和/或节距与在光刻设备的操作期间存在的气压处的气体分子(例如氢)的平均自由程具有相同的量级或比该平均自由程小。在光刻设备操作期间的气压可以例如是大约4Pa。重复结构450的深度和/或节距可以例如是小于5毫米，可以例如小于3毫米。结构450可以例如是使用常规的铣削或激光切割技术形成在反射镜452和/或散热器454上。结构453、455增加了从反射镜452至散热器454的热传递(这是与反射镜和散热器具有平滑的表面且未设置有结构的情形相比)。因此，反射镜452的温度可以被更好地控制。

虽然图12显示了反射镜452和散热器454上的结构，但是结构可以例如仅设置在反射镜上或仅设置在散热器上。然而，在反射镜452和散热器454上设置结构将提供从反射镜至散热器的最有效的热传递。

在一实施例中，诸如上述的结构的结构(例如重复结构)可以设置在光刻设备的腔的内壁上，在对准测量和/或衬底曝光期间衬底定位在该腔中。所述结构可以定位成，使得其防护光刻设备的量测框架免受在腔中产生的热量(例如从电缆发射的热量)的影响。量测框架可以是不显著地膨胀或收缩的框架，由此允许执行精确的位置测量。

投影系统壁313、衬底台WT、反射镜452、散热器454以及内腔壁是其上设置有实施本发明的结构(例如重复结构)的部件的所有示例。结构(例如重复结构)可以设置在任何适合的部件上。

除了提高部件表面的热适应系数之外，结构还将提高部件之间的辐射热交换的效率。如果结构的深度和/或节距大于由部件发射的热辐射的波长，那么提高将是最大的。

术语“结构”是要包含互连特征(例如蜂窝结构的孔)和包含一系列脊或等同的结构。不是要包含诸如衬底台上的突节等孤立特征。类似地，术语“重复结构”是要包含互连特征(例如蜂窝结构的孔)和包含一系列脊或等同结构。不是要包含诸如衬底台上的突节等隔离特征。

在一实施例中，部件的带结构的表面可以提供有效热适应系数显著地高于用于形成所述部件的表面的材料的热适应系数(即由所述材料形成的平滑表面的热适应系数)的部件表面。

在一实施例中，部件的带结构的表面可以具有小于在光刻设备的操作期间在带结构的表面的附近区域中的气体的平均自由程的节距。这减小了气体分子进入由结构限定的空间、与另一气体分子碰撞以及离开由结构限定的空间而自身不入射到结构上的可能性。

关于投影系统壁在上文进一步描述的结构的属性将还可以应用至设置在其他部件上的结构。

设置有结构的部件表面的有效热适应系数可以通过测量作为气压的函数的两个平行板之间的热通量来测量(所述平行板由与部件表面相同的材料形成且设置有相同的结构)。热通量Q(以Wm^-2为单位)通过下式给出：

$Q=(\frac{\mathrm{Ap}}{1+\mathrm{ApH}/k}+h_R)\mathrm{\ΔT},---\left(4\right)$

其中A是分子热传递系数(参见下文)，p是压强，ΔT是板之间的温度差，H是板之间的距离，k是气体的热导率(在295K处的氢气的热导率是0.17Wm^-1K^-1)，和h_R是辐射热传递系数(依赖于表面材料性质和温度；典型值0.15＜h_R＜5Wm^-2K^-1)。表达式(4)的与气体相关的部分已知为热传递的Sherman-Lees模型。

如果两个板具有相同的有效热适应系数α和温度T₁和T₂，且我们定义了平均温度T_m＝(T₁+T₂)/2，那么分子热传递系数通过下式给出

$A=\frac{\mathrm{\α}}{2-\mathrm{\α}}(1+\mathrm{\ζ}/4)\sqrt{\frac{2R_u}{\mathrm{\π}{\mathrm{MT}}_m}p},---\left(5\right)$

其中ζ是气体分子的内自由度(对于氢气ζ＝2，对于氦气ζ＝0)，R_u＝8.3J mol^-1K^-1是普适气体常数，M是摩尔质量(对于氢气是0.002kg/mol)。例如，在295K的温度对于氢气和α＝0.3，我们得到A＝0.8Wm^-2K^-1Pa^-1。

在温度Tm的有效热适应系数可以通过将两个相同的板之间的热传递作为压强的函数测量以及对参数α和h_R进行拟合来确定。对于最大的精度，温度差ΔT可能小，即ΔT/T_m＜0.1，压强可以在0＜p＜k/(AH)的范围内变化，H可以被选择成使得对于板直径来说H＜k/h_R且H/D＜0.1。在深度为d的表面结构的情形中，H也可以选择为使得H/d＞10。例如，在特定条件下，可以对于在0-6Pa的范围内变化的p以及H＝20mm，D＝200mm，在室温(T_m＝295K)以及温度差ΔT＝20K条件下进行这一测量。

在一实施例中，部件表面可以设置有包括宏观结构(例如重复结构)的结构，在所述宏观结构的顶部设置有微观结构(例如结构的表面可以是粗糙的)。例如，宏观结构可以具有毫米量级的特征尺寸，微观结构可以具有微米(或更小的)量级的特征尺寸。微观结构可以减小气体分子进入宏观结构而在与其仅进行一次相互作用之后就离开宏观结构的可能性。

在可替代的方法中，部件表面可以被粗糙化以替代将结构(例如重复结构)设置在部件表面上。在一实施例中，粗糙表面可以通过碾压、蚀刻、砂磨、喷砂处理、磨料喷砂、或刷擦处理部件表面来形成。部件表面可以例如由钢或一些其他金属来形成，其可能适合于使用这些方法中的一个进行粗糙化。

提供具有粗糙化表面的部件表面和提供具有结构的部件表面两者的共同之处在于(与常规的平滑部件表面相比)它们提供了部件表面的表面积的增加。部件表面可以认为是具有比常规的部件表面更大的每单位突出的两维区域的表面积。术语“突出的两维区域”可以被认为是指在部件表面下面的平面中的区域，其被所述部件表面到所述平面上的突出部填充。在投影系统壁313的情形中，所述平面可以基本上平行于投影系统的最下面的壁。如果投影系统的最下面的壁不是平坦的，那么所述平面可以是提供与投影系统的最下面的壁最佳配合的平面。

术语“表面积”可以认为是表示在微观和宏观尺度两者上的表面积，其可用于与气体相互作用。部件表面的表面积的增加与其它的情形(即如果常规的部件表面被使用)相比促进了气体分子和部件表面之间的更多的相互作用。增加部件表面的表面积可以认为是增加了其有效热适应系数。将部件表面的表面粗糙化和提供具有结构的部件表面两者都可以认为是增加了部件表面的有效热适应系数(和可以提供具有为0.4或更大的有效热适应系数的部件表面)。

在一实施例中，部件表面可以设置有多孔涂层。多孔涂层增加了部件表面的表面积(与本发明的其它实施例相同)。部件表面的表面积的增加发生于微米尺度，而不是毫米或厘米尺度。多孔涂层可以例如由陶瓷或任何其它适合的材料形成。多孔涂层可以使用任何适合的技术来形成。多孔涂层可以例如使用硬质阳极氧化(hard anodising)、物理气相沉积(PVD)、激光烧结或上釉来形成。多孔涂层可以例如使用热喷涂来形成。多孔涂层增加了部件表面的有效热适应系数(和可以提供具有0.4或更大的有效热适应系数的部件表面)。具有高的特定表面积的适合的多孔涂层是商业上可获得的，例如由以色列的Acktar Ltd公司销售。在投影系统壁313的情形中，多孔涂层可以给在使用中与衬底相邻的投影系统壁的一部分提供大于常规的投影系统壁的表面积的表面积。

在一实施例中，多孔涂层可以应用至设置在投影系统壁上的结构(例如在图5中显示的脊结构)。在一实施例中，多孔涂层可以应用至被粗糙化的投影系统壁。

在一实施例中，金属层可以设置在多孔涂层的顶部上。金属层可以例如是铝或一些其他的反射金属。金属层可以例如设置有充分小使得涂层的多孔性质被保持的厚度(即多孔涂层的孔的相当大的部分未被金属层封闭)。金属层可以例如设置有几纳米(或更大)的厚度。金属层可以具有的优点是其提供具有在红外波长处具有光学反射率的多孔层，该光学反射率类似于光刻设备的其他部件的在红外波长处的光学反射率。这可以防止或减小多孔涂层用作光刻设备中的红外辐射的不相称的吸收器的程度(与光刻设备的其他部件相比)。这又可以防止或减小多孔涂层(和投影系统壁313)在光刻设备的操作期间与光刻设备的其他部件相比被加热更多的程度。使用金属层以在红外波长处提供光学反射率可能在红外反射率是被期望的部位上是有利的。在其他部位中，如果红外吸收是被期望的，也可以省略金属层。

在一实施例中，部件表面可以设置有“超黑(super black)”层，其通过化学蚀刻诸如镍磷合金等合金(或使用任何其他的适合技术)来形成。“超黑”可以增加部件表面的有效热适应系数(和可以提供具有为0.4或更大的热适应系数的部件表面壁)。“超黑”可以给在使用中靠近衬底的投影系统壁的部分壁提供比常规的投影系统壁的表面积大的表面积。更多的关于“超黑”的信息可以在Richard J.C.Brown，Paul J.Brewer and Martin J.T.Milton在J.Mater.Chem.，2002，12，2749-2754上发表面的文章“Thephysical and chemical properties of electroless nickel-phosphorus alloys andlow reflectance nickel-phosphorus black surfaces”中找到。

在一实施例中，投影系统壁313的表面积可以通过设置多个折流板来增大，该折流板从投影系统壁朝向衬底台WT延伸。折流板可以给所述在使用中靠近衬底的投影系统壁的部分壁提供大于常规的投影系统壁的表面积的表面积。图13示意性地显示出大部分与图4中显示的光刻设备相对应的光刻设备。与图4显示的光刻设备的特征相对应的特征设置有相同的参考标记。所述设备未设置突出部分320，衬底WA(和衬底台WT)与图4中显示的设备中的情形相比更靠近投影系统壁313a、313b。在图13中的开口301的左侧的投影系统壁313a的一部分被升高，使得投影系统壁的大部分与衬底WA(和衬底台WT)的间距增加。折流板360从升起的投影系统壁313a朝向衬底WA延伸。虽然在光刻设备的图示中仅可看到单个折流板360，但是图13还包括如从折流板的外端观看的折流板360的单独的透视图。

折流板360提供了投影系统壁313a的表面积的增大。由于表面积的增加，与未设置折流板的情形相比，气体更加频繁地与投影系统壁313a相互作用。因此，更多的热量被从气体交换至投影系统壁313a，而相反更少的热量被从气体交换至衬底WA。

在图13的开口301的右手侧处设置反射镜28a防止投影系统壁313b设置有升高的部分和设置有折流板。作为不设置折流板的结果，在开口301右侧的衬底WA的一部分，与在开口301的左侧的衬底的一部分相比，可以通过气体更多地加热。因此，与在开口的右侧的所述部分处相比，在开口301的左侧的衬底的部分处，由于对衬底的加热所导致的膨胀可以较少地出现。

在图14中示意性地显示本发明的实施例。图14中显示的设备整体上对应于图4显示的设备，对应的参考标记用于所述设备的对应的特征。标记为322的板定位在投影系统壁313的下方。板322可以由铝、铜、渗硅碳化硅(SiSiC)或任何适合的热导材料形成。板322由支撑件324支撑，该支撑件从投影系统壁313向下延伸。板322在其中心处设置有孔325，所述孔足够大以包括开口301的底端。板322不会形成投影系统壁313的一部分，但是替代地被认为是连接至投影系统壁的分立的实体。

板322定位成使得其在光刻设备的操作期间更靠近衬底WA而不是更靠近投影系统壁313。因此，板322和衬底WA之间的间隙331小于板和投影系统壁313之间的间隙330。因为板322和投影系统壁313之间的间隙330大于板和衬底WA之间的间隙331，所以从开口301流出的气体将发现其较容易流入到板和投影系统壁之间的间隙中。因此，更多的气体将流入到板322和投影系统壁313之间的间隙330中，且因此较少的气体将流入到板322和衬底WA之间的间隙331中。因此，较少的气体将与衬底WA的表面相互作用(与未设置板的情形相比)。因此，可能减小由气体引起的对衬底WA的不被期望的加热。

板322和投影系统壁313之间的间隙(此处称为上间隙330)和板322和衬底WA之间的间隙(此处称为下间隙331)之间的气体的分配大致正比于间隙的尺寸的平方来分布。因此，例如，如果上间隙330与下间隙331的比是2∶1，那么在上间隙与下间隙中的气体流量比是4∶1。可能期望减小下间隙331中的气体流量至最小值，使得由气体引起的热效应被最小化。然而，如果板322定位成太靠近衬底WA，那么存在板将接触衬底从而导致对衬底和/或板的损坏的风险。在给定的光刻设备中，板322的位置可以基于在板和衬底WA之间提供期望的游隙同最小化与衬底相互作用的气体量之间的折衷来选择。

如果上间隙与下间隙的比是1∶1，那么大约50％的气体将流入到下间隙331中，并可能因此与衬底WA相互作用。这可以提供由气体施加至衬底WA的热负载的50％的量级的减小。如果上间隙330与下间隙331的比小于1∶1，那么由气体施加至衬底WA的热负载的减小将小于50％。热负载的产生将大致正比于气体的流量缩放，所述流量随间隙尺寸的比的平方缩放。因此，如果上间隙330与下间隙331的比是例如1∶2，那么大约80％的气体将流入到下间隙中。在这种情形中，板322仅提供了施加至晶片W的热负载的20％的减小。其可以例如是在提供板322的成本和用于容纳板所期望的空间方面上的费用使得20％的热负载的减小不足以证明使用板是正确的。为此原因，在一实施例中，上间隙330与下间隙331的比可以大于1∶2。在一实施例中，上间隙330与下间隙331的比可以大于或等于1∶1。

将板322连接至投影系统壁313的支撑件324可以由诸如铝、铜或渗硅的碳化硅(SiSiC)等热导材料构成。这允许热量经由支撑件324从板322传导至投影系统壁313，由此减小板的温度通过由于气体的加热而增加的程度。板322可以包括热管(未显示)，所述热管配置成通过所述板传导热量，和因此允许通过板散发热量。

在图15中示意性地显示本发明的一实施例。图15示意性地显示光刻设备，其很大程度上对应于图14显示的光刻设备。与图14中显示的光刻设备中的特征相对应的特征设置有相同的参考标记。所述设备未设置突出部分320，衬底WA(和衬底台WT)与在图14中显示的设备中的情形相比更靠近投影系统壁。在图15中的开口301的左侧的投影系统壁313c的部分被升高，使得投影系统壁的大部分与衬底WA(和衬底台WT)间隔增大。在开口301的右侧的投影系统壁313d的部分未被升高(其由于设置了反射镜28a而未被升高)。

板322a定位在投影系统壁313c的升高部分的下方。板322a通过支撑件324a支撑，该支撑件从投影系统壁313c向下延伸。板322a具有靠近投影系统壁313c的升高部分开始所在的部位的内端。

在使用中，从孔302离开的一比例的气体穿过在投影系统壁313c和板322a之间的间隙。因为在所述气体穿过所述间隙行进时所述气体被防止与衬底WA接触，所以原本由气体引起的对衬底的加热被避免。因此，从气体交换至衬底WA的热量被减小。

在图15中的开口301的右手侧设置的反射镜28a防止了投影系统壁313d设置有升高部分，和因此防止了板设置在投影系统壁的所述部分的下方。作为不设置板的结果，在开口301的右侧的衬底WA的部分，与在开口301的左侧的衬底的部分相比，可以被由气体更多地加热。与在开口的右侧的所述部分相比，在开口301的左侧处的衬底的部分处，因此由于对衬底的加热造成的膨胀可以较小地发生。

投影系统壁313可以由铝(或一些其它金属)形成。如上文进一步地描述的，可以在投影系统壁上设置一个或更多的涂层。光刻设备的其它部分还可以由铝(或一些其它金属)形成。

在本发明的显示出的实施例中，开口限定壁302已经描述成与投影系统壁313分开的实体。然而，开口限定壁302可以认为是投影系统壁的一部分。尤其是，开口限定壁302的最下面的表面可以被认为是投影系统壁的一部分，已经在上文描述的本发明的实施例(如应用至投影系统壁)可以包括至开口限定壁的最下面的表面的应用。例如，开口限定壁302的最下面的表面可以被粗糙化和/或可以设置有结构，和/或可以设置有折流板，和/或可以设置有多孔涂层。在本文中，对投影系统壁的引用可以认为是包括开口限定壁的最下面的表面(在情形允许的情况下)。

虽然图4和14显示的实施例包括突出部分320，但是突出部分不是必须的，可以被省略。类似地，虽然未在图13和15中显示出突出部分，但是可以设置突出部分。

本发明的显示出的实施例包括开口限定壁302，该开口限定壁302具有基本上与EUV辐射束的形状相匹配的倾斜的内表面304。该圆锥形可以提供的优点是其提供了好的污染物抑制，而不阻挡EUV辐射束。然而，本发明的实施例不必包括圆锥形的壁，本发明的实施例可以具有一些其他形状的壁。

“常规部件表面”可以解释成未进行粗糙化的、未设置有带结构的表面或未设置有涂层布置用以增加部件表面的热适应系数的部件表面。常规部件表面可以例如是由金属(例如铝)形成的投影系统壁，该金属已经被以常规方式铣削或切割。

虽然在本文中对光刻设备用在制造IC(集成电路)做出了具体参考，但是应该理解，这里所述的光刻设备可以有其他的应用，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，可以将这里使用的任何术语“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，可以将此处的公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。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。

在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学部件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学部件。

术语“EUV辐射”可以认为是包含波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如波长在13-14nm的范围内的电磁辐射，或例如波长在5-10nm的范围内的电磁辐射，诸如6.7nm或6.8nm的电磁辐射。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，本发明可以采用包含用于描述一种如上面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，或具有存储其中的所述计算机程序的数据存储介质(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。上述的描述旨在进行解释，而不是限制性的。因此，本领域技术人员可以理解，在不脱离下文所阐述的权利要求的范围的情况下可以对上述的本发明进行修改。

Claims (16)

1.一种光刻设备，包括：

衬底台，构造用以保持衬底；和

投影系统，配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上；

其中在使用中在真空环境中的光刻设备的部件的表面设置有重复结构，所述重复结构配置成增加所述表面的有效热适应系数。

2.一种光刻设备部件，具有设置有结构的表面，所述结构满足下式：

$\frac{f^{2.04}}{1+0.47\·R^{-1.96}}>0.05$

其中f是由空间占据的所述结构的分数，R是由所述结构的深度除以所述结构的宽度。

3.根据权利要求所述的光刻设备部件，其中所述结构具有超过0.2的纵横比。

4.根据权利要求2或3所述的光刻设备部件，其中所述结构是重复结构。

5.根据权利要求2或3所述的光刻设备部件，其中所述结构是非重复结构，其中f和R是所述结构的平均值。

6.一种光刻设备部件，具有设置有结构的表面，所述表面对于氢气具有为0.4或更大的有效热适应系数。

7.根据权利要求6所述的光刻设备部件，其中所述结构是重复结构。

8.一种光刻设备部件，具有一表面，所述表面的每单位的突出的两维面积的表面积大于所述部件的常规表面的每单位的突出的两维面积的表面积。

9.根据权利要求8所述的光刻设备部件，其中所述表面设置有重复结构。

10.根据权利要求4、7或9所述的光刻设备部件，其中所述重复结构包括一系列的脊。

11.根据权利要求4、7或9所述的光刻设备部件，其中所述重复结构包括设置在所述部件的表面中的孔的阵列。

12.根据权利要求11所述的光刻设备部件，其中所述孔的阵列包括蜂窝布置或圆形孔的阵列。

13.根据权利要求4、7或9所述的光刻设备部件，其中所述重复结构具有恒定的节距。

14.一种光刻设备部件，具有设置有结构的表面，所述结构具有小于气体的平均自由程的节距，所述气体在光刻设备的操作期间将处于所述结构的附近区域中。

15.根据权利要求2-14中任一项所述的光刻设备部件，其中所述光刻设备部件是投影系统壁、衬底台、反射镜、散热器或内腔壁。

16.根据权利要求1所述的光刻设备，其中光刻设备的所述部件是根据权利要求2、3、6、8、10-15中任一项所述的光刻设备部件。

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