CN104303109B - 热调节单元、光刻设备以及器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热调节单元(100)，用以热调节光刻设备中的衬底(W)，所述热调节单元包括：热调节元件(200)，所述热调节元件包括第一层(210)、第二层(220)以及定位在第一层和第二层之间的热传递部件(230)，第一层在使用时面对衬底并且包括具有100W/mK或更大的热导率的材料；和加强构件(110)，所述加强构件比热调节元件硬并且配置成支撑热调节元件以便减小其机械变形，其中所述热调节元件与所述加强构件是热隔离的。

Description

热调节单元、光刻设备以及器件制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年5月17日递交的美国临时申请61/648,452和于2012年12月13日递交的美国临时申请61/737,002的权益，其在此通过引用全文并入。
技术领域
本发明涉及热调节单元、光刻设备以及器件制造方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在例如集成电路(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设置在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：所谓的步进机，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；以及所谓的扫描器，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。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。
已经提出将光刻投影设备中的衬底浸入到具有相对高折射率的液体(例如水)中，以便充满投影系统的最终元件和衬底之间的空间。在一实施例中，液体是蒸馏水，但是可以使用其他液体。本发明的实施例将参考液体进行描述。然而，其它流体也可能是适合的，尤其是润湿性流体、不能压缩的流体和/或具有比空气高的折射率的流体，期望地，其为具有比水高的折射率的流体。除气体之外的流体尤其是希望的。这样的想法是为了实现更小特征的成像，因为在液体中曝光辐射将会具有更短的波长。(液体的影响也可以被看成提高系统的有效数值孔径(NA)，并且也增加焦深)。还提出了其他浸没液体，包括其中悬浮有固体颗粒(例如石英)的水，或具有纳米悬浮颗粒(例如具有最大尺寸达10nm的颗粒)的液体。悬浮的颗粒可以具有或可以不具有与它们被悬浮所在的液体相似或相同的折射率。合适的其他液体可以包括碳氢化合物，例如芳香烃、氟代烃和/或水合物。
发明内容
衬底在被定位在光刻设备中的衬底台上、以准备曝光或其他操作之前，它一般进行温度调节。目的在于，仅在衬底温度处于想要的温度水平和/或均匀性范围内时，将衬底放置在衬底台上。如果温度不在想要的温度水平和/或均匀性范围内，则这可以导致成像误差(例如重叠误差)和/或其他问题。附加地，如果没有实现想要的温度水平和/或均匀性，这可以导致系统内的热不稳定。
工艺衬底(process substrate)通过轨道输送，衬底在被装载到(可以是轨道、衬底处理器和/或光刻设备的一部分的)温度稳定单元之前通常在激冷板上进行温度调节。在温度稳定单元处衬底被调节以具有想要的温度水平和/或均匀性。附加地，可以进行衬底的预对准。之后衬底通过光刻设备中的衬底处理器被装载到衬底台上。
可以将伪衬底装载到光刻设备中的衬底台上。例如，可以在预调节衬底台和/或校准过程期间使用伪衬底。伪衬底的用途在于，其替代正常衬底使得机器好像衬底在衬底台上一样正常地运行。伪衬底可以不通过轨道输送并且可以不在激冷板上进行调节。伪衬底可以存储在设备中的保持位置内。因此，伪衬底可以直接装载到温度稳定单元上。由此，与工艺衬底相比，伪衬底在它被首先放置在温度稳定单元上时会具有偏离想要的温度水平和/或均匀性的更大的温度偏离。
光刻设备可以允许从源、而非轨道或光刻设备的保持位置装载衬底，并且这样的衬底通常不在激冷板上调节，但是被直接装载到温度稳定单元上。与来自轨道的工艺衬底相比，这样的衬底还可能变化而更多得偏离想要的温度水平和/或均匀性。
问题在于，伪衬底和/或不从轨道装载的衬底可能需要更长的在温度稳定单元上的停留时间，以便实现想要的温度水平和/或均匀性。这导致产量损失，因为衬底在温度稳定单元上的等待时间更长。附加地，温度稳定单元本身的温度在处于伪衬底或没有沿轨道进行处理的衬底之后第一个来自轨道的工艺衬底被放置到温度稳定单元之前可能不能足够快速地恢复。这导致对于在伪衬底或不是从轨道装载的衬底之后的第一批若干个工艺衬底来说，温度稳定单元和衬底温度的温度偏离增大。增大的温度偏离可能导致工艺衬底上的重叠误差。
附加地，温度稳定单元的温度恢复时间期望尽可能小，以便提高通过设备的衬底产量。
期望地，例如提供热调节单元，其可以迅速地调节衬底的温度水平和/或均匀性和/或可以在衬底之间迅速地恢复其自身的温度水平和/或均匀性。
根据本发明一方面，提供一种热调节单元，用以热调节光刻设备内的衬底，热调节单元包括：热调节元件，包括第一层、第二层以及定位在第一层和第二层之间的热传递部件，第一层在使用时面对衬底并且包括具有100W/mK或更大的热导率的材料；和加强构件，加强构件比热调节元件硬，并且配置成支撑热调节元件、以便减小其机械变形，其中热调节元件与加强构件是热隔离的。
根据本发明一方面，提供一种使用光刻设备的器件制造方法，所述方法包括：通过将衬底放置在热调节元件上来热调节衬底，热调节元件包括第一层、第二层以及定位在第一层和第二层之间的热传递部件，第一层面对衬底并且包括具有100W/mK或更大的热导率的材料，热调节元件被加强构件支撑以减小热调节元件的机械变形；和将图案化的束投影到衬底上，其中热调节元件与加强构件热隔离。
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示出根据本发明实施例的光刻设备；
图2和3示出光刻投影设备中使用的液体供给系统；
图4示出光刻投影设备中使用的另一液体供给系统；
图5示出在本发明实施例中作为浸没液体供给系统使用的阻挡构件的横截面；
图6示出根据本发明实施例的光刻设备；
图7是设备4100的更详细视图；
图8是图6和7的设备的源收集器设备SO的更详细视图；
图9是对应温度稳定单元上多个位置的y轴上的温度随x轴上的时间变化的曲线；
图10是y轴上衬底的温度偏离随x轴上的层厚度变化的曲线；
图11示出根据本发明实施例的热调节单元的横截面；
图12示出根据本发明实施例的热调节单元的横截面；
图13示出根据本发明实施例的热调节单元的平面图；
图14是y轴上的铝热调节元件的厚度随沿x轴的水的热传递系数变化的曲线，其中不同的线表示在具有初始偏离的情况下被装载时衬底在热调节元件上特定等待时间之后的衬底的不同温度水平；
图15与图14相同，除了不锈钢热调节元件而不是铝热调节元件之外；
图16是对应于铝热调节元件中的螺旋通道的、y轴上冷却通道的宽度随x轴上冷却通道高度变化的曲线，其中不同的线表示不同的恒定热传递系数或压降；和
图17与图9相同，除了根据本发明实施例的热调节单元之外。
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、深紫外(DUV)辐射或极紫外(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)MA，并与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；
-衬底台(例如，晶片台)WT，构造用以保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且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；和
-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保持图案形成装置MA。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)。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)。
光刻设备可以是具有两个或更多衬底支撑结构的类型，例如衬底平台或衬底台，和/或用于图案形成装置的两个或多个支撑结构。在这种具有多个衬底台的设备中，所有的衬底台都是等同的并且是可互换的。在一个实施例中，多个衬底台中的至少一个尤其适于曝光步骤，并且多个衬底台中的至少一个尤其适于测量或准备步骤。在本发明的一个实施例中，多个衬底台中的至少一个被测量台替换。测量台包括至少部分一个或多个传感器系统，例如传感器检测器和/或传感器系统的目标，但是不支撑衬底。测量台可以代替衬底台或用于图案形成装置的支撑结构定位在投影束中。在这样的设备中，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看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SO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可以包括被配置用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AM。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。与源SO类似，照射器IL可以看作或不被看作光刻设备的一部分。例如，照射器IL可以是光刻设备的组成部分或可以是与光刻设备分开的实体。在后一种情形中，光刻设备可以配置成允许照射器IL安装其上。可选地，照射器IL是可分离的并且可以单独地设置(例如，由光刻设备制造商或其他供应商提供)。
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。已经穿过图案形成装置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。根据本发明的一个实施例，衬底W通过衬底保持装置保持在衬底台WT上，下面进一步描述。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)的帮助来实现支撑结构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的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。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图案形成装置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。
可以将所示的设备用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将支撑结构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。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，在对支撑结构MT和衬底台WT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相对于支撑结构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。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，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构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。
用以将液体提供到投影系统PS的最终元件和衬底之间的布置可以被分成三种一般类型。它们是浴器类型布置、所谓的局部浸没系统和全浸润浸没系统。在浴器类型布置中，整个衬底W和可选地衬底台WT的一部分浸入到液体浴器中。
局部浸没系统使用液体供给系统，在其中液体仅被提供到衬底的局部区域。液体填充的空间在平面视图中比衬底的顶表面小，衬底在液体填充的体积体下面移动的同时，该体积体相对于投影系统PS保持基本上静止。图2-5示出了可以用在这种系统中的不同的供给装置。提供密封特征以将液体密封在局部区域。已经被提出来用于布置这样的系统的一种方法在PCT专利申请出版物第WO 99/49504号中公开。
在全浸润布置中液体是非限制的。衬底的整个顶表面和衬底台的全部或一部分覆盖在浸没液体中。至少覆盖衬底的液体的深度小。液体可以是衬底上的液体的膜，例如液体的薄膜。浸没液体可以被供给至投影系统的区域和面对投影系统的正对表面的区域或供给至这样的区域中(这种正对表面可以是衬底和/或衬底台的表面)。图2-5中的液体供给装置中的任一种也可以用于这样的系统中。然而，密封特征可以不存在、没有起作用、不如正常状态有效，或者以其它方式不能有效地仅将液体密封在局部区域。
如图2和3所示，液体通过至少一个入口被供给至衬底上，优选沿衬底相对于最终元件的移动方向被供给至衬底上。液体在已经通过投影系统下面之后通过至少一个出口被去除。当衬底在所述元件下沿着-X方向被扫描时，液体在元件的+X一侧被供给并且在-X一侧被去除。定位在最终元件周围的入口和出口可以是具有不同取向和数量；图3中示出一个示例，其中在最终元件的周围在每一侧上以规则的方式设置了四组入口和出口。应该说明的是，液体流动的方向在图2和3中通过箭头示出。
图4中示出另一个具有局部液体供给系统的浸没光刻方案。液体由位于投影系统PS每一侧上的两个槽状入口供给，并由布置在入口的径向向外位置处的多个离散的出口去除。应该说明的是，流体的流动方向和衬底的方向在图4中通过箭头示出。
已经提出的另一种布置是为液体供给系统设置液体限制结构，所述液体限制结构沿投影系统的最终元件和衬底、衬底台或两者之间的空间的边界的至少一部分延伸。图5中示出了这种布置。
图5示意地示出具有液体限制结构12的局部液体供给系统或流体处理系统，其沿投影系统的最终元件和衬底台WT或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸。(要说明的是，只要没有明确相反地说明，在下文中提到衬底W的表面也附加地或备选地指的是衬底台的表面。)在一个实施例中，密封形成在液体限制结构12和衬底W的表面之间并且可以是非接触密封，例如气体密封(这种具有气体密封的系统在欧洲专利申请出版物第EP-A-1,420,298号中公开)或液体密封。
流体限制结构12至少部分将液体限制在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11中。空间11至少部分通过定位在投影系统PS的最终元件的下面和周围的液体限制结构12形成。液体通过入口13被引入到投影系统PS下面和液体限制结构12中的空间里。液体可以通过液体出口13被去除。
液体可以通过气体密封16限制在空间11内，气体密封在使用时形成在阻挡件构件12的底部和衬底W的表面之间。气体密封中的气体经由入口15在压力作用下被提供至阻挡件构件12和衬底W之间的间隙。该气体经由出口14抽取。气体入口15上的过压、出口14上的真空水平以及间隙的几何形状布置成使得存在高速气流16向内限制液体。气体作用在阻挡件构件12和衬底W之间的液体上的力将液体限制在空间11内。这种系统在美国专利申请出版物第US 2004-0207824号中公开，其通过参考全文并入。在一个实施例中，液体限制机构12没有气体密封。
本发明的一个实施例可以应用于任何包括例如在美国专利申请出版物US 2006-0158627，US 2006-0038968，US 2008-0212046，US 2009-0279060，US 2009-0279062，US2004-0207824，US 2010-0313974以及US2012-0120376中公开的那些的流体处理结构，这些文献通过参考全文并于此。
多种其他类型的液体供给系统是可以的。本发明的实施例不限于任何特定类型的液体供给系统，也不限于浸没光刻术。本发明的实施例可以等同地应用于任何光刻技术中。在EUV光刻设备中，束路径被抽真空并且不使用上述的浸没布置。
图1中示出的控制系统500控制光刻设备的整体操作，并且尤其执行下面进一步描述的优化过程。控制系统500可以被具体实施为可适当编程的一般用途计算机，其包括中央处理单元以及挥发性和非挥发性存储器。可选地，控制系统还可以包括一个或多个输入和输出装置，例如键盘和显示屏、一个或多个网络连接器和/或用于连接至光刻设备的不同部件的一个或多个接口。应该认识到，控制计算机和光刻设备之间的一对一的关系不是必须的。在本发明的一个实施例中，一个计算机可以控制多个光刻设备。在本发明的一个实施例中，可以使用多个网络计算机控制一个光刻设备。控制系统500也可以配置成控制光刻设备形成其一部分的光刻胞或簇中的一个或多个相关的过程装置和衬底处理装置。控制系统500还可以配置成服从光刻胞或簇和/或工厂的整体控制系统的管理控制系统。
图6示意地示出包括源收集器设备SO的EUV光刻设备4100。设备包括：
-照射系统(照射器)EIL，配置用于调节辐射束B(例如，EUV辐射)；
-支撑结构(例如掩模台)MT，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
-衬底台(例如晶片台)WT，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(例如包括一个或更多个管芯)上。
EUV光刻设备的这些基本部件的功能与图1中的光刻设备的相应的部件的功能类似或相同。下面的说明主要涉及这些部件的不同的地方，这些部件的相同的多个方面的重复的描述被省略。
在EUV光刻设备中，期望使用真空或低压环境，因为气体可以吸收太多的辐射。借助于真空壁和一个或多个真空泵，真空环境因此可以被提供到整个束路径。
参照图6，EUV照射器EIL接收来自源收集器设备SO的极紫外(EUV)辐射束。形成EUV辐射的方法包括但不限于将材料转换为等离子体状态，该材料具有在EUV范围内具有一个或更多个发射线的至少一种元素，例如氙、锂或锡。
所述辐射束EB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。已经由图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，所述辐射束EB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和位置传感系统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EB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系统PS1用于相对于所述辐射束EB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W。
所示的设备可以以与图1的设备相同的模式被使用。
图7更加具体地示出了EUV设备4100，其包括源收集器设备SO、EUV照射系统EIL以及投影系统PS。源收集器设备SO被构造并布置成使得可以在源收集器设备SO的封闭结构4220内保持真空环境。可以通过放电产生等离子体源形成EUV辐射发射等离子体4210。EUV辐射可以通过气体或蒸汽，例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽产生，其中产生等离子体4210以发射在电磁谱的EUV范围内的辐射。
由等离子体4210发射的辐射从源室4211、经由定位在源室4211中的开口内或开口后面的可选的气体阻挡件和/或污染物阱4230(在某些情况下也称为污染物阻挡件或翼片阱)而传递进入收集器室4212。
收集器室4212可以包括辐射收集器CO，其可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧4251和下游辐射收集器侧4252。通过收集器CO的辐射可以通过掠入射光谱滤光片4240反射，以被聚焦在虚源点IF。虚源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器设备布置成使得中间焦点IF位于封闭结构4220内的开口4221处或其附近。虚源点IF是辐射发射等离子体4210的像。
随后，辐射穿过照射系统IL，其可以包括多小平面场反射镜装置422和多小平面光瞳反射镜装置424，布置成在图案形成装置MA处提供辐射束421的想要的角度分布，以及在图案形成装置MA处提供想要的辐射强度均匀性。在辐射束421在通过支撑结构MT保持的图案形成装置MA处被反射之后形成图案化束426，图案化束426通过投影系统PS、经由反射元件428、430被成像到通过晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。
如图7所示，收集器光学元件CO被图示为具有掠入射反射器4253、4254以及4255的巢状收集器，其仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个示例。掠入射反射器4253、4254以及4255围绕光轴O轴向对称地设置，并且这种类型的收集器光学元件CO优选与放电产生的等离子体源(通常称为DPP源)结合使用。
替换地，源收集器模块SO可以是如图8所示的LPP辐射系统的一部分。激光器LA布置成将激光能量沉积到例如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)等燃料中，由此产生具有几十电子伏特的电子温度的高度离子化的等离子体4210。在这些离子的去激发和再结合期间产生的能量辐射从等离子体发射，通过近正入射收集器光学元件CO收集并聚焦到封闭结构4220内的开口4221上。
本发明的实施例可以应用于任何类型的光刻设备。
温度稳定单元包括热调节单元，热调节单元包括加强构件以及热调节衬底和支撑衬底的热调节元件。对热调节元件(20mm厚的铝形成的热调节元件，设定热传递速率为700W/m2K)执行模拟。图9示出热调节元件的随着x轴上的时间的变化发生的沿y轴的温度变化。图中示出了对应多个不同位置和在热调节元件中使用的热调节流体(水)的、偏离开始温度的温度偏离。多个衬底在高于热调节单元的原始温度的温度下被放置在热调节元件上。大约每隔九秒将衬底放置在热调节元件上并且在热调节元件上保留6秒。可以看到，随着时间流逝，热调节元件的温度升高，即使在衬底之间热调节元件有三秒的时间以便恢复。结果，衬底离开热调节元件时的温度随着时间而改变(对于衬底的顶部(由单点分开的长虚线)，第一衬底离开时温度偏离为大约8度，第二衬底离开时温度偏离为大约11度，第三衬底离开时温度偏离为大约12度，第四衬底离开时温度偏离为大约13度，第五衬底离开时温度偏离为大约14度)。这种温度偏离的变化是不利的，因为这意味着：当这种衬底被定位到光刻设备的衬底台上时，它在与其他衬底不同的温度条件下发生如上所述的改变，这会导致误差，如上所述。
这种困难或问题是由于热调节单元的热调节元件的高的热容量造成的。在典型的热调节单元中，热调节元件通常具有大约20mm的厚度并且由铝形成。设定通过这种热调节元件的热传递速率为700W/m2K(使用通过热调节元件中的通道的热调节流体)，以产生如图9所示的结果。如下文所述的本发明的一实施例(设定相同的热传递速率)可以得到第二个随后的衬底在基本上相同的温度下离开热调节元件的结果(如图17所示，图17是采用与图9中相同的模拟而产生的结果，除了使用根据本发明的实施例的热调节单元以外)。
图10示出模拟的结果，其中铝层位于衬底和热调节元件之间，并且设定至热调节元件的热传递速率为500W/m2K。设定衬底具有偏离期望的设定点0.5K的初始温度偏离。在模拟的结果中，铝层厚度是改变的(沿x轴)，在6秒后偏离衬底的期望的设定点的温度偏离在y轴上绘出(单位mK)。如图所示，在6秒后温度偏离随着铝层厚度减小而减小。
热调节元件的热容量可以通过减小其厚度而有利地被减小，如图10所示。然而，这会导致热调节元件的变形。这种变形导致热调节元件和衬底(被热调节元件支撑)之间的不均匀的热传递。因此，用于热调节元件的单独的支撑结构被用于减小热调节元件的机械变形。本发明的实施例将热调节单元的机械支撑功能与热调节功能分开。也就是说，将机械支撑功能和热调节功能分开。热调节元件支撑衬底。然而，热调节元件本身可能不具有足够的刚性或硬度来完成这种功能。这是因为：热调节元件的厚度被减小以减小热容量。因此，使用支撑结构以支撑热调节元件。在一个实施例中，热调节元件没有足够的刚性或硬度以支撑衬底，但是通过设置在热调节元件下面的加强构件直接或间接地提供硬度。
在一个实施例中，设置加强构件。该加强构件比热调节元件硬并且配置成支撑热调节元件(例如经由支撑结构)。这减小了热调节元件的机械变形。
在一个实施例中，热调节元件与热调节单元的其余部分(例如加强构件)和/或环境热隔离。这帮助阻止热调节单元的其余部分(例如加强构件)的热质量被加入到热调节元件的热质量中，由此帮助确保热调节元件的热响应保持快速。
在图11中示出本发明的一个实施例。图11示出热调节单元100，其可以是温度稳定单元。热调节单元100可以定位在光刻设备中，工厂的轨道中或衬底处理器中。
热调节单元100包括加强构件110、热调节元件200以及支撑结构300。衬底W定位在热调节元件200之上。
热调节元件200具有比通常的热调节元件减小的厚度205。厚度205减小直接导致热调节元件200的较低的热质量。结果，热调节元件200的温度稳定性被改善；在相同的热传递速率条件下，与使用较厚的热调节元件200相比，使用由相同材料形成的较薄的热调节元件200将会在一系列衬底之间产生较小的温度变化(通过比较图9和17可以看到)。
热调节元件例如通过支撑结构300被支撑在加强构件110上。这减小了热调节元件200的机械变形并且尤其地减小了其顶表面的平坦度。否则，因为热调节元件200的相对薄的厚度，可能会发生变形(在一个实施例中它不是自支撑的，因为它在自身重量作用下变形(例如弯曲))。在一个实施例中，支撑结构300在z方向上(竖直方向)比在xy平面内硬，其中在xy平面内支撑结构300可以是相对柔顺的。这有助于确保热调节元件200的顶表面是平坦的，这是期望的特征。期望地，帮助确保衬底W和热调节元件200之间(在平面视图内)的均匀的热传递和/或能够最小化热调节元件200和衬底W之间的间隙尺寸(因为平坦的顶表面比导致不均匀的间隙的不均匀表面(即弯曲)提供更加均匀的热耦合)，并因此最大化衬底和热调节元件200之间的热传递。衬底W和热调节元件200之间的间隙期望地小于或等于50μm、小于或等于25μm、或小于或等于14μm，例如10μm。期望间隙小，因为衬底和热调节元件200之间的气体膜是热传递的主要阻碍。
在一个实施例中，支撑结构300与热调节元件200和/或加强构件110分开。在一个实施例中，支撑结构300是热调节元件200和/或加强构件110的一部分。
在如图11所示的实施例中，热调节元件200至少部分地保持或支撑衬底W。气体轴承245用于支撑衬底W，为此目的，气体出口240和入口250设置在热调节元件200的顶表面中。气体入口和出口240、250可以连接至延伸通过热调节元件200整个厚度205的通路，使得气体被提供至热调节元件200的下面以及从热调节元件200的下面被抽取。最终流过衬底W的下侧的一部分的气流用作气体轴承。
在一个实施例中，设置附加的或可选的结构用以支撑衬底W。在如图11所示的实施例中，设置衬底位置操纵器350，衬底位置操纵器350基本上在其中心接触衬底W。衬底W部分地被衬底位置操纵器350支撑并且部分地被气体轴承245支撑。衬底位置操纵器350延伸通过热调节元件200中的通孔。衬底位置操纵器350可以用于旋转衬底W并可以在衬底的预对准期间在衬底W位于热调节单元100上的同时被使用。衬底位置操纵器350在本实施例中以及任何其他实施例中是可选的。
在一个实施例中，热调节元件200与加强构件110热隔离。可以通过支撑结构300或如下文所述的通过热调节元件200的下层提供热隔离。将热调节元件200与加强构件110(和/或热调节单元100的其余部分和/或周围大气)热隔离能够帮助确保加强构件110、热调节单元100的其余部分和/或环境的热质量不被增加到热调节元件200的热质量。这导致热调节元件的热响应保持高。
在如图11所示的实施例中，支撑结构300包括多个片簧310构成的支撑结构。片簧310在多个离散位置处接触热调节元件200。多个离散位置中的至少一部分被定位成远离热调节元件200的边缘。这帮助确保减小或最小化热调节元件200从其边缘下垂。附加地，片簧310通过在热调节元件200和加强构件110之间提供间隙(例如用气体或真空填充)而将热调节元件200与例如加强构件110等热调节单元100的其余部分热隔离或隔离。这意味着，热调节单元100的其余部分不增加至热调节元件200的热质量。这是不想要的，因为它将延长热调节元件200的热响应时间。在一个实施例中，片簧310将热调节元件200与周围环境热隔离或热绝缘。在一个实施例中，片簧可以包括具有低的热传导系数的材料(例如不锈钢而不是碳钢或聚合物)，这意味着热调节元件200也基本上与加强构件100热绝缘或热隔离。热调节元件200可以一定程度上例如通过用管道将流体连接至热调节元件200而被热连接至热调节单元100的其余部分。
在一个实施例中，热调节元件200包括热传递部件。在一个实施例中，热传递部件包括用于使热传递流体流过的至少一个通道230。在一个实施例中，热传递流体是热调节流体。在一个实施例中，热调节流体可以与用于冷却光刻设备的一个或多个透镜的热调节流体相同。在一个实施例中，热调节流体是液体，例如水。
在一个实施例中，为了尽可能地提高热传递系数，在热调节元件200中设置至少两个通道230。并行地给至少两个通道供给热传递流体。这具有不但提高或最大化流过热调节元件200的总的流体流速，而且减小或最小化热调节流体在它流过热调节元件200时的压降以及减小或最小化热传递流体在它流过热调节元件200时的温度的变化的优点。
在一个实施例中，至少一个通道230可以形成相变流体热传递系统的一部分。在这样的系统中热传递流体被选择为使得它在想要的设定点温度下发生相变，并因此能够比没有发生相变的热传递流体更加有效地传递热。
在一个实施例中，通道230是热管的一部分。在通道的一端处的热管中热传递流体是液体，在通道另一端处热传递流体是气体和液体的混合物。从气体到流体的改变(反之亦然)吸收热和让热释放，因此是在通道的一端和另一端之间传递热的有效方式。基于此，可以设置热交换器连接至通道230，可选地，设置在远离热调节元件200的位置处。在两个并行的通道的情形中，可以在单个通道的入口上游放置限流器，以拉平并行的通道内的液体/气体混合物的操作压力，以便拉平两个并行的通道内的温度水平。
在一个实施例中热调节元件200包括单层。
在一个实施例中热调节元件200包括上层210和下层220，热传递部件定位在上层和下层之间。上层210和下层220可以是板。
在一个实施例中上层210由具有高的热导率和低的热容量的材料形成。这有助于在没有太多的热被热调节元件200本身吸收的情况下确保在热调节元件200和衬底W之间迅速地传递热。在一个实施例中上层210由具有低于大约3.0Jcm-3K-1的热容量和高于大约100W/mK的热导率的材料形成。一种示例材料是铝，其在25摄氏度下具有250W/mK的热导率和2.4Jcm-3K-1的热容量。在一个实施例中上层由具有156W/mK的热导率和1.77Jcm-3K-1的热容量的镁形成。其他材料可以是合适的，尤其是陶瓷。其他的示例包括SiSiC，其具有185W/mK的热导率和2.0Jcm-3K-1的热容量，以及(被包覆的)热解石墨，其具有1500W/mK的热导率和1.6Jcm-3K-1的热容量.
在一个实施例中上层210的厚度小于或等于5mm、小于或等于4mm、小于或等于3mm、小于或等于2mm、小于或等于1.5mm、小于或等于1mm。在一个实施例中上层的厚度为1mm。如下文中参照图14-17描述的，在牺牲硬度为代价的条件下，这还有利地减小热调节元件200的热容量。然而，硬度的减小通过设置加强构件110补偿。
在一个实施例中热调节元件200的总厚度小于或等于11mm、小于或等于10mm、小于或等于5mm、小于或等于3mm。
在一个实施例中下层220的厚度小于或等于5mm、小于或等于4mm、小于或等于3mm、小于或等于2mm、小于或等于1.5mm、小于或等于1mm。在一个实施例中下层220的厚度为1mm。
下层220期望具有低的热容量。然而，下层220的热导率没有上层210的热导率重要。这是因为下层220不为衬底W和热调节元件200之间的热传递而被提供。事实上，有利的是：下层220的热导率尤其低，例如低于大约50W/mK，以便热不从热调节元件200传递至支撑结构300和/或加强构件110。热泄漏至支撑结构300或加强构件110将是不利的，因为这些部件的热质量可能导致如图9所示的热积累。
在一个实施例中，下层220由铝、陶瓷或镁形成。在一个实施例中，下层220由例如气凝胶等多孔固体形成。气凝胶是具有极低密度和热导率(因为其主要是空气)的固体(由凝胶制成)。其他示例包括：微晶玻璃(TM)，微晶玻璃是具有1.4W/mK的热导率和2.0Jcm-3K-1的热容量的玻璃陶瓷(铝硅酸锂玻璃陶瓷)；或者不锈钢，它具有15W/mK的热导率和4.0Jcm- 3K-1的热容量。
在一个实施例中，支撑结构300和/或加强构件110是热调节元件200的一部分。在一个实施例中下层220配置为支撑结构300和/或加强构件110。也就是说，下层220被形成为足够硬使得它减小上层210的机械变形。在一个实施例中不需要单独的或分离的加强构件110。在一个实施例中下层220由具有低热导率和高硬度的材料形成。期望地，下层220由具有低热容量的材料形成，例如气凝胶。
在一个实施例中支撑结构300可以是热调节元件200的附加的层(下层220和加强构件110之间的层)。在附加的或备选的实施例中，附加的层是加强构件110的层。在附加的或备选的实施例中，附加的层物理接触热调节元件200的下层220和加强构件110的顶表面。在一个实施例中，附加的层期望是具有低热导率和/或低热容量和/或高硬度的材料。
在一个实施例中，上层210和下层220由不同的材料形成。上层210包括具有低热容量和高热导率的材料，而下层220的材料是具有低热容量和可选地具有低热导率(例如低于大约50W/mK)的材料。上和下层210、220可以以任何方式结合，包括但不限于粘合、焊接、铜焊或软焊(包括玻璃熔块结合)。
在一个实施例中上层和/或下层的热容量低于或等于2.0Jcm-3K-1或者低于或等于1.5Jcm-3K-1。
在一个实施例中加强构件110由例如铝、钢、陶瓷、玻璃陶瓷或具有高硬度的其他材料形成。在一个实施例中加强构件110是单一整体，它可以或可以不在其中机械加工或形成有腔和/或突起。在一个实施例中加强构件110可以包括粘合、焊接、铜焊、螺栓连接或其他方式结合或保持在一起的多个部件。
在一个实施例中热调节元件200的底面和加强构件110的顶面之间的距离大于热调节元件200的顶面和衬底W的底面之间的距离。这是有利的，因为这导致衬底W和热调节元件200之间的、比热调节元件200和加强构件110之间更好的热传递。
图12示出与图11中相同的实施例，除了下面说明的。在图12的实施例中，热调节元件200至少部分地保持或支撑衬底W的方式与图11中的不同，并且支撑结构300支撑热调节元件200的方式与图11中的不同。在一个实施例中，代替包括图12的支撑结构300，可以使用图11的支撑结构。在一个实施例中，代替包括下面所述的突起260，图12的实施例可以包括图11的气体轴承245。
在图12中热调节元件200包括一个或多个突起260。突起260(有时称为突节)具有相对小的总的表面面积，并且在其下侧多个位置处支撑衬底W。在一个实施例中在突起260和热调节元件200以及衬底W之间可以提供负压。这将有效地将衬底W夹持至突起260。突起260可以与熟知的在光刻设备中的衬底台上使用的一个或多个突起相同或类似。使用突起260的优点在于：通过直接接触和通过热调节元件200的上层210的材料获得的热导而改善热调节元件200和衬底W之间的热传递。在一个实施例中将气体(例如在负压的条件下)提供至衬底W和热调节元件200之间的区域，其中气体具有在298K下大于或等于100W/mK的热导率。一种这样的气体是H2。在2012年8月8日递交的美国专利申请第US13/569,926号、2011年8月10日递交的美国专利申请第US 61/521,952号、2011年10月7日递交的美国专利申请第US 61/544,875号中描述了这样的系统，各个文献通过参考而全文合并于此。
在图12的实施例中，热调节元件200通过气体轴承320被支撑在加强构件110上。气体轴承320减小热调节元件200的机械变形，尤其是沿z方向的机械变形。
在一个实施例中在用于热传递液体的通道230中设置温度传感器375。可以以反馈的方式使用来自温度传感器375的信号，例如2011年7月14日递交的美国专利申请第US 13/183,220号中描述的方式，在此通过参考全文并入。温度传感器375可以设置在通道230的出口(在这种情形中测量的温度是沿通道230的长度的温度的积分，并且因为被衬底的冷点冷却的液体必须沿通道行进长的距离，因此响应时间慢)，或可以沿通道230的长度设置多个温度传感器375。在一个实施例中温度传感器375替换地或附加地布置在热调节元件200中。
在一个实施例中，图12的热调节单元100不具有衬底位置操纵器350，并且设置单独的预对准单元。
图13示出一个实施例，其中在热调节元件200上或热调节元件200中设置至少一个热传递元件(例如加热器)400。热传递元件400可以具有任何形状。在一个实施例中热传递元件是圆形环。在一个实施例中设置多个热传递元件400。在一个实施例中，多个热传递元件400是围绕热调节元件200的中心轴线的圆形环的形式。热传递元件400可以位于上层210的表面上。在一个实施例中，热传递元件400是在上层210的外表面上的薄膜的形式。热传递元件400可以例如在美国专利申请出版物第US2011-0222033号中被描述(其通过参考全文并入此)，用在衬底台上。热传递元件400的控制可以与US2011-0222033中描述的类似。在一个实施例中热传递元件400嵌设在热调节元件200中。
如果通过衬底位置操纵器350旋转衬底W，则如果如图13所示地沿径向布置热传递元件400，将更好地调节例如在衬底W上的冷点。来自通道230/热调节元件200中的温度传感器375的信号可以以反馈的方式用于控制热传递元件400的温度。为此目的，可以使用控制器500。在一个实施例中，衬底位置操纵器350的顶表面具有热传递元件和温度传感器，通过控制器500例如以反馈的方式基于温度传感器的信号控制热传递元件。在一个实施例中，热调节元件200具有至少一个热传递元件400并且没有通道230。
使用热传递元件400的优点在于，热传递元件可以比基于通道230中的热传递流体的流量的热调节系统更加迅速地响应温度变化。热传递元件400的设置因此解决了基于通道230中的热传递流体的流量的热调节系统的潜在的缺点，即这样的系统的响应时间慢，因为例如被衬底W上的冷点冷却的液体必须在它被再次加热之前沿通道230行进长的距离。
图14和15示出热调节元件200的厚度以及热调节元件200的材料如何在6秒内影响放置在热调节元件200上的衬底W的可实现的温度变化。图14示出铝热调节元件200的示例(其具有250W/mK的热导率和2.4Jcm-3K-1的热容量)，而图15示出对应不锈钢热调节元件(其具有16W/mK的热导率和3.5Jcm-3K-1的热容量)的相同的结果。x轴是设定的对应通道230中的热传递流体的热传递系数，y轴是热调节元件200的总厚度205。绘制的曲线是衬底在热调节单元100上六秒后从想要的温度起之后的温度，其中衬底在零秒条件下的温度偏离是1000mK。可以看到，图14的实施例比图15中示出的不锈钢实施例在朝向目标温度减小衬底的温度方面要有效得多。这是铝比不锈钢具有更低的热容量的结果。清楚地，热调节元件200的厚度越低并且热传递系数越高，则将越快地达到设定点温度。
图16示出对应热调节元件200的模拟结果，其中螺旋通道形成在热调节元件200内，通道的高度沿x轴而通道的宽度沿y轴。具有较大数的线是计算的所实现的热传递系数，具有较小数的线是计算的压降。例如，对于刚刚高于0.5巴(例如0.55巴，通过插值)的压降，可以通过使用高度3mm、宽度16mm的螺旋通道实现500W/mK的热传递系数。在一个实施例中使用具有这些尺寸的通道。热调节元件200的总厚度205是5mm，顶层是1mm，下层是1mm以及热传递部件(例如通道230)是3mm。
图17中的结果是基于具有3mm厚度的铝上层和下层以及传递至衬底的热传递率为700W/m2K的热传递部件230的实施例(与图9计算具有相同的条件，除了减小上、下铝层的厚度以外)。如图可见，虽然在第一和第二衬底之间存在3mK的温度差，但随后的衬底全部在基本上相同的热偏离的条件下离开热调节单元。因此，图17示出通过使用更薄且支撑在加强构件110上以减小热调节元件200的机械变形的热调节元件可以获得的改进。加强构件110与热调节元件200热绝缘或热隔离，以帮助确保加强构件110不对热调节元件200的热质量有贡献。
可以认识到，上述特征中的任一个可以与任一其他特征一起使用，并且不仅是本申请包含的这里明确描述的那些组合。
虽然本文具体参考光刻设备在制造集成电路中的应用，但是应该理解，这里所述的光刻设备可以具有制造具有微尺度部件或甚至纳米尺度特征的其他应用，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，在这些备选的应用中，任何使用的术语“晶片”或“管芯”可以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他衬底处理工具中。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。
此处使用的术语“辐射”和“束”包括全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有大约365、248、193、157或126nm的波长)。
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，包括折射式的和反射式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，至少如此处所述的设备的操作方法形式的本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，至少设备的操作方法形式的本发明的实施例可以采用包含用于描述一种如上面公开的操作设备的方法的一个或更多个机器可读指令序列的一个或更多个计算机程序的形式，或具有存储其中的所述一个或更多个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。此外，机器可读指令可以嵌入在两个或更多个计算机程序中。两个或更多个计算机程序可以存储在一个或多个不同的存储器和/或数据存储介质中。
在通过位于光刻设备的至少一个部件内的一个或多个计算机处理器读取一个或多个计算机程序时，这里所说的任何控制器可以每一个或组合地操作。控制器可以每一个或组合地具有任何合适的结构用于接收、处理以及发送信号。一个或多个处理器配置成与至少一个控制器通信。例如，每一个控制器可以包括一个或更多个用于执行计算机程序的处理器，计算机程序包括用于操作上述设备的方法的机器可读指令。控制器还可以包括用于存储这种计算机程序的数据存储介质，和/或用以接收这种介质的硬件。因而，控制器可以根据一个或多个计算机程序的机器可读指令操作。
本发明的一个实施例可以应用至宽度(例如直径)为300mm或450mm或任何尺寸的衬底。
本发明的一个或更多个实施例可以应用于任何浸没式光刻设备，具体地但不排他地，应用于上述的那些类型、浸没液体是否以浴器的形式提供的类型、仅衬底的局部表面区域上提供浸没液体的类型或浸没液体是非限制的类型。在非限制布置中，浸没液体可以流过衬底和/或衬底台的表面，使得基本上衬底和/或衬底台的整个未覆盖表面被浸润。在这种非限制的浸没系统中，液体供给系统可以不限制浸没液体或其可以提供一定比例的浸没液体限制，但是基本上不是完全的浸没液体限制。
这里所述的液体供给系统应该广义地解释。在特定的实施例中，其可以是将液体供给至投影系统和衬底和/或衬底台之间的空间的机械或结构组合。其可以包括一个或更多个结构的组合、一个或更多个液体入口、一个或更多个气体入口、一个或更多个气体出口和/或将液体提供至空间的一个或更多个液体出口。在一个实施例中，所述空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或者所述空间的表面完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或者所述空间可以包围衬底和/或衬底台。液体供给系统可以任意地进一步包括一个或更多个元件，用以控制液体的位置、数量、质量、形状、流量或其他任何特征。
上面描述的内容是例证性的，而不是限定的。因而，应该认识到，本领域的技术人员在不脱离以下所述权利要求的范围的情况下，可以对上述本发明进行更改。

Claims (27)

1.一种热调节单元，用于热调节光刻设备中的衬底，所述热调节单元包括：
热调节元件，所述热调节元件包括第一层、第二层以及定位在第一层和第二层之间的热传递部件，所述第一层在使用时面对所述衬底并且包括具有100W/mK或更大的热导率的材料；和
加强构件，所述加强构件比所述热调节元件硬，并且配置成支撑所述热调节元件、以便减小其机械变形，
其中所述热调节元件与所述加强构件是热隔离的；
其中所述热调节元件包括穿过其中的多个出口和/或入口，所述多个出口和/或入口分布在整个所述热调节元件上，以提供通过衬底下侧的一部分的气流作为气体轴承，以便在所述热调节元件上至少部分地支撑所述衬底。
2.根据权利要求1所述的热调节单元，其中所述热调节元件与周围环境热隔离。
3.根据权利要求1所述的热调节单元，其中所述热传递部件包括用于热传递流体在其中流过的通道。
4.根据权利要求3所述的热调节单元，其中所述热传递流体是热调节流体。
5.根据权利要求3所述的热调节单元，其中所述热传递流体是相变热传递系统的相变流体。
6.根据权利要求3所述的热调节单元，其中所述通道是热管的一部分。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的热调节单元，其中所述热调节单元包括另一通道，所述通道和所述另一通道配置成被并行地供以热传递流体。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第一层由选自铝、陶瓷、镁、SiSiC和热解石墨中的至少一种材料形成。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第一层由具有低于大约3.0Jcm-3K-1的热容量的材料形成。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第一层具有5mm或更小的厚度。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第二层由选自铝、陶瓷、镁、气凝胶、玻璃陶瓷和不锈钢中的至少一种材料形成。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第二层由具有低于大约3.0Jcm-3K-1的热容量的材料形成。
13.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第二层由具有低于大约2.0Jcm-3K-1的热容量的材料形成。
14.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第二层具有5mm或更小的厚度。
15.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第一层和第二层由不同的材料形成。
16.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第一层的材料具有比所述第二层的材料低的热容量和/或高的热导率。
17.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，其中所述第二层配置成将所述热调节元件支撑在所述加强构件上。
18.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，还包括衬底位置操纵器，所述衬底位置操纵器配置成改变所述衬底相对于所述热调节元件的相对位置和/或取向。
19.根据权利要求18所述的热调节单元，其中所述衬底定位操纵器的一部分延伸通过所述热调节元件。
20.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，还包括支撑结构，所述支撑结构用以将所述热调节元件支撑在加强构件上并且在多个离散位置接触所述热调节元件。
21.根据权利要求20所述的热调节单元，其中所述多个离散位置中的至少一个远离所述热调节元件的边缘。
22.根据权利要求20所述的热调节单元，还包括多个片簧，用以将所述热调节元件支撑在所述加强构件上。
23.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，还包括气体轴承，所述气体轴承配置成将所述热调节元件支撑在所述加强构件上。
24.根据权利要求1-6中任一项所述的热调节单元，还包括与所述热调节元件相关联的加热器。
25.根据权利要求24所述的热调节单元，其中所述加热器是薄膜加热器，所述薄膜加热器在所述热调节元件的面对所述衬底的外表面上。
26.一种光刻设备，包括根据权利要求1-25中任一项所述的热调节元件。
27.一种使用光刻设备的器件制造方法，所述方法包括：
通过将衬底放置在热调节元件上来热调节所述衬底，所述热调节元件包括第一层、第二层以及定位在第一层和第二层之间的热传递部件，所述第一层面对所述衬底并且包括具有100W/mK或更大的热导率的材料，所述热调节元件包括穿过其中的多个出口和/或入口，所述多个出口和/或入口分布在整个所述热调节元件上，以提供通过衬底下侧的一部分的气流作为气体轴承，以便在所述热调节元件上至少部分地支撑所述衬底，并且所述热调节元件通过加强构件被支撑，以减小所述热调节元件的机械变形；和
将图案化的束投影到所述衬底上，
其中所述热调节元件与所述加强构件热隔离。
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