CN106462082B - 光刻设备及制造光刻设备的方法 - Google Patents

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Abstract

一种光刻设备包括：通道(46)，用于两相流从其中通过，其中通道形成在块体内，所述块体具有第一材料(100)；第二材料(160)，介于第一材料和通道之间，其中第二材料具有大于第一材料的比热容的比热容；和第三材料(90)，介于第二材料和通道之间，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。

Description

光刻设备及制造光刻设备的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年6月10日提交的欧洲专利申请14171800.7和于2015年3月18日提交的欧洲专利申请15159551.9的权益，它们的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备和一种制造光刻设备的方法。
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。传统的光刻设备包括：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同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也能够通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。
在浸没设备中，浸没流体通过流体处理系统、装置结构或设备被处理。在一个实施例中，流体处理系统可以供给浸没流体，并且因此为流体供给系统。在一个实施例中，流体处理系统可以至少部分地限制浸没流体，并且由此为流体限制系统。在一个实施例中，流体处理系统可以为浸没流体提供阻挡，并且由此为阻挡元件，例如流体限制结构。在一个实施例中，流体处理系统可以形成或使用气流，例如以辅助控制浸没流体的流动和/或位置。气流可以形成限制浸没流体的密封，因此流体处理结构可以被称为密封构件，这样的密封构件可以为流体限制结构。在一个实施例中，浸没液体被用作浸没流体。在这种情况下，流体处理系统可以为液体处理系统。参照上述描述，在本段落中对关于流体而言限定的特征的引用可以被理解为包括关于液体而言限定的特征。
在光刻设备中处理浸没液体导致了一个或多个液体处理问题。在物体(例如衬底和/或传感器)和在物体(例如衬底和/或传感器)的边缘周围的台(例如衬底台或测量台)之间通常存在间隙。美国专利申请公开出版物US2005-0264778公开了用材料填充该间隙或者提供液体源或低压源以用液体刻意地填充该间隙，从而避免由于间隙在液体供给系统下穿过而包含气泡和/或移除进入间隙的任何液体。
来自物体的边缘和定位物体的台之间的间隙的液体可以通过通道被移除。当液体被移除时，也可以通过通道移除气体。液体和气体的两相流可以穿过通道。该用于两相流的通道可以设置在光刻设备的其它部分中，例如在液体限制系统中。该两相流可能导致其中形成有通道的部件或其它邻近部件中不期望的温度变化。
发明内容
例如期望提供由通过光刻设备中的通道的两相流所导致的不期望的温度改变的减小。
根据一个方面，提供了一种光刻设备，包括：通道，用于两相流从其中通过，其中通道形成在块体内，所述块体具有第一材料；第二材料，介于第一材料和通道之间，其中第二材料具有大于第一材料的比热容的比热容；和第三材料，介于第二材料和通道之间，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
根据一个方面，提供了一种光刻设备，包括：通道，用于两相流从其中通过，其中通道形成在块体内，所述块体具有第一材料；第二材料，介于第一材料和通道之间，其中第二材料具有小于第一材料的导热率的导热率；和第三材料，介于第二材料和通道之间，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
根据一个方面，提供了一种光刻设备，包括：通道，用于两相流从其中通过，其中通道形成在块体内，所述块体具有第一材料；第二材料，介于第一材料和通道之间，其中第二材料满足λ/(ρCspecific)≤1×10-7m2s-1，其中λ为第二材料的导热率，单位为Wm-1K-1，ρ为第二材料的密度，单位为kgm-3，并且Cspecific为第二材料的比热容，单位为Jkg-1K-1。
根据一个方面，提供了一种制造光刻设备的方法，所述方法包括：提供其中形成有通道的第一材料的块体；通过所述通道提供两相流的通过；在第一材料和通道之间提供第二材料，其中第二材料具有大于第一材料的比热容的比热容；和在第二材料和通道之间提供第三材料，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
根据一个方面，提供了一种制造光刻设备的方法，所述方法包括：提供其中形成有通道的第一材料的块体；通过所述通道提供两相流的通过；在第一材料和通道之间提供第二材料，其中第二材料具有小于第一材料的导热率的导热率；和在第二材料和通道之间提供第三材料，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
根据一个方面，提供了一种制造光刻设备的方法，所述方法包括：提供其中形成有通道的第一材料的块体；通过所述通道提供两相流的通过；和在第一材料和通道之间提供第二材料，其中第二材料满足λ/(ρCspecific)≤1×10-7m2s-1，其中λ为第二材料的导热率，单位为Wm-1K-1，ρ为第二材料的密度，单位为kgm-3，并且Cspecific为第二材料的比热容，单位为Jkg-1K-1。
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，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且在附图中：
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示出光刻投影设备中使用的液体供给系统；
图3为示出根据一个实施例的另一液体供给系统的侧截面图；
图4-5示出一个实施例的衬底台的一部分的截面图；
图6示出一个实施例的第二材料的一部分的立体图；
图7-9示出一个实施例的衬底台的一部分的截面图；
图10示出一个实施例的第三材料的一部分的侧视图和截面图；
图11示出一个实施例的衬底台的一部分的截面图；以及
图12和13示出一个实施例的衬底台的一部分的截面图。
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)辐射或任何其他合适的辐射)；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，并与用于根据特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。所述光刻设备还包括衬底台(例如，晶片台)WT或“衬底支撑装置”，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特定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连。所述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。
所述掩模支撑结构支撑(即支承)图案形成装置的重量。其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他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，所述投影系统的类型包括折射型、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。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
这里如图所示的，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(双台)或更多衬底台或“衬底支撑装置”(和/或两个或更多个掩模台或“掩模支撑装置”)的类型。在这种“多台”机器中，可以平行地使用该附加的台或支撑装置，或者可以在一个或更多个台或支撑装置上执行预备步骤，而一个或多个其它的台或支撑装置正用于曝光。
光刻设备也可以为如下类型的光刻设备，其中至少一部分衬底可以由具有较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以填充投影系统和衬底之间的空间。浸没液体也可以应用于光刻设备中的其它空间，例如掩模和投影系统之间的空间。浸没技术可被用于增大投影系统的数值孔径。本文所使用的术语“浸没”并不意味着结构(例如衬底)必须淹没在液体中，而是仅仅指在曝光过程中液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1，所述照射器IL从辐射源SO接收辐射束。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可以包括被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。与源SO类似，照射器IL可以被看作或不被看作构成光刻设备的一部分。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“衬底支撑装置”的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，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。
对于在投影系统PS的最终元件和衬底之间提供液体的布置可以被分为三个大类。它们为浴器类型布置、所谓的局部浸没系统和全润湿浸没系统。在浴器类型布置中，基本上整个衬底W和(可选地)衬底台WT的一部分浸入到液体浴器中。
已经提出的一种布置是提供具有液体限制结构的液体供给系统，所述液体限制结构沿投影系统的最终元件和衬底、衬底台或二者之间的空间的边界的至少一部分延伸。图2中示出了这种布置。在图2中示出并且在下面描述的布置可以应用于上述的并且在图1中示出的光刻设备。
图2示意性地图示了具有液体限制结构IH的局部液体供给系统或流体处理系统，液体限制结构IH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。(请注意下文中对衬底W的表面的提及也附加地或替代地指衬底台的表面，除非另外明确声明)。在一个实施例中，密封形成在液体限制结构IH和衬底W的表面之间，并且其可以为非接触式密封，例如气体密封(在欧洲专利申请公开号EP-A-1，420，298中公开了该具有气体密封的系统)或液体密封。
液体限制结构IH至少部分地将液体保持在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11中。该空间11至少部分地由位于投影系统PS的最终元件的下面和周围的液体限制结构IH形成。液体通过液体入口13被引入到投影系统PS下面且在液体限制结构IH内的所述空间中。液体可以通过液体出口13被去除。
液体可以被在使用时形成在液体限制结构IH的底部和衬底W的表面之间的气体密封16保持在空间11中。该气体密封中的气体在压力下通过入口15提供到液体限制结构IH和衬底W之间的间隙。该气体通过与出口14关联的通道被抽取。气体入口15处的过压、出口14处的真空水平和间隙的几何形状布置成使得具有向内的限制液体的高速气流16。气体作用在液体限制结构IH和衬底W之间的液体上的力将液体保持在空间11内。这种系统在美国专利申请公开号US2004-0207824中公开，该文献的全部内容通过引用并入本文中。在一个实施例中，液体限制结构IH不具有气体密封。
在局部区域液体供给系统中，衬底W在投影系统PS和液体供给系统下被移动。例如，当衬底W的边缘将被成像时，或者当衬底台上(或测量台上)的传感器将被成像时，或者衬底台将被移动使得仿制的衬底或所谓的封闭板可以被定位在液体供给系统下以例如交换衬底，衬底W(或其它物体)的边缘将在空间11下穿过。液体可以泄露到衬底W和衬底台WT之间的间隙内。该液体可以在流体静力学或流体动力学压力下或在气刀或其它气流产生装置的力下被迫使进入。
图3为示出根据一个实施例的另一液体供给系统或流体处理系统的侧视截面图。图3中示出的并且在下面描述的布置可以应用于上述的并且在图1中示出的光刻设备。液体供给系统设置有液体限制结构IH，该液体限制结构沿投影系统PS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。(请注意下文中对衬底W的表面的提及也附加地或替代地指衬底台WT的表面，除非另外明确声明)。
液体限制系统IH至少部分地将液体保持在投影系统PS的最终元件和衬底W之间的空间11中。空间11至少部分地由定位在投影系统PS的最终元件下面和周围的液体限制结构IH形成。在一个实施例中，液体限制结构IH包括主体构件53和多孔构件83。多孔构件83呈板形并且具有多个孔(即开口或孔口)。在一个实施例中，多孔构件83为网板，其中大量的小孔84形成网。在美国专利申请公开号US2010/0045949A1中公开了该系统，该文献的全部内容通过引用并入本文中。
主体构件53包括能够向空间11供给液体的供给端口72和能够从空间11回收液体的回收端口73。供给端口72通过通路74与液体供给设备75连接。液体供给设备75能够向供给端口72供给液体。从液体供给设备75供应的液体通过对应的通路74被供给至供给端口72中的每一个。供给端口72被布置在主体构件53的面向光学路径的规定位置的光学路径的附近。回收端口73能够从空间11中回收液体。回收端口73通过通路79与液体回收设备80连接。液体回收设备80包括真空系统，并且能够通过回收端口73利用抽吸液体而回收液体。液体回收设备80通过通路29回收经由回收端口73回收的液体LQ。多孔构件83被布置在回收端口73中。
在一个实施例中，为了在投影系统PS和一侧的液体限制结构IH之间以及另一侧的衬底W之间形成具有液体的空间11，液体被从供给端口72供给至空间11，并且在液体限制结构IH中的回收腔室81内的压力被调整为负压，以通过多孔构件83的孔84(即，回收端口73)回收液体。使用供给端口72执行液体供给操作和使用多孔构件83执行液体回收操作在投影系统PS和一侧的液体限制结构IH之间以及另一侧的衬底W之间形成空间11。
虽然下面将关于形成在衬底台WT和衬底W的边缘中的通道46描述本发明的一个或多个实施例，但是所述一个或多个实施例同样可应用于形成在其它部件(包括但不限于支撑结构(例如掩模台)MT和液体限制结构IH)中的供两相流流过的通道。例如，所述一个或多个实施例同样可应用于与图2中示出的出口14关联的通道。因而，下面对衬底台WT的任何提及应当被认为与形成有供两相流流过的通道的任何其它部件同义。
图4示出了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分。图4中示出的并且在下面描述的布置可以应用于上述的并且在图1中示出的光刻设备。图4为通过衬底台WT和衬底W的横截面。在衬底W的边缘和衬底台WT的边缘之间存在间隙5。当衬底W的边缘被成像时或者在其它时间，例如当衬底W首次在投影系统PS下移动时(如上所述)，通过液体限制结构IH(例如)填充有液体的空间11将至少部分地在衬底W的边缘和衬底台WT的边缘之间的间隙5上穿过。这可能导致来自空间11的液体进入间隙5。
衬底W由包括一个或多个突起32(即，突节)的衬底保持器30(例如，突斑或突节台)保持。衬底保持器30是物体保持器的示例。物体保持器的另一个示例是掩模保持器。施加在衬底W和衬底台WT之间的负压有助于保证衬底W被稳固地保持在适当位置。然而，如果液体在衬底W和衬底保持器30之间，那么这可能导致困难，特别是在卸载衬底W时。
为了处理进入该间隙5的液体，在衬底W的边缘处设置至少一个排出管10、20，以移除进入间隙5的液体。在图4的实施例中，示出了两个排出管10、20，然而可以仅具有一个排出管或者可以具有多于两个的排出管。在一个实施例中，排出管10、20中的每一个都为环形，使得衬底W的整个外周被包围。
第一排出管10(在衬底W/衬底保持器30的边缘的径向外部)的主要功能是帮助防止气泡进入液体限制结构IH的液体所存在的空间11。该气泡可能不利地影响衬底W的成像。设置第一排出管10有助于避免间隙5内的气体逃逸进入液体限制结构IH内的空间11中。如果气体逃逸进入空间11，那么这将导致漂浮在空间11内的气泡。该气泡如果在投影束的路径上，可能导致成像误差。第一排出管10被配置为从衬底W的边缘和衬底台WT中的放置衬底W的凹部的边缘之间的间隙5中移除气体。衬底台WT中的凹部的边缘可以通过覆盖环130限定，所述覆盖环可选地与衬底台WT的支撑体分开。衬底台WT的支撑体由第一材料100制成。覆盖环130在平面中可以被成形为环，并且包围衬底W的外边缘。第一排出管10。第一排出管10主要抽取气体(例如，在20至100标准升每分钟(Nl/min))并且仅抽取少量的浸没液体(例如约1-20ml/min)。对于该两相流，浸没液体蒸发，因而冷却包围衬底W的边缘的衬底台WT。这可能导致衬底W的变形，最终导致下降的重叠性能。
第二排出管20(在衬底W/衬底保持器30的边缘的径向内部)被设置为帮助防止从间隙5偶然来到衬底W下面的液体，从而防止在成像之后从衬底台WT上有效释放衬底W。第二排出管20的提供减小或消除了由于液体偶然来到衬底W下面可能发生的任何问题。
第一和第二排出管10、20均借助负压移除液体。即，两个排出管通过一个或多个出口(未示出)与负压源连接。负压源有效地移除进入各个排出管10、20的液体。然而，负压源也有效地通过各个排出管10、20从衬底台WT上方的间隙5的外侧吸入气体(或在第二排出管20的情形中，也从衬底保持器30吸入气体)并通过出口抽出。在浸没设备的使用过程中该液体和气体的流量在排出管10、20的外周周围是非恒定或均匀的。可以采取一个或多个措施在可能有液体进入间隙5时仅连接出口至负压源，但是由于穿过排出口10、20的气体和/或液体的量变化仍然具有不均匀的热载荷被施加至衬底台WT的风险。这些瞬时和/或位置的不均匀气体和液体的流量导致排出管10、20内的液体具有不同蒸发率，由此导致在一批衬底的曝光过程中由排出管10、20产生的热损失变化。这是因为衬底台WT在特定次数的曝光过程中仅仅被定位成使得衬底W的边缘处在空间11下，该曝光的次数依赖曝光方案。因而，对于一批衬底的第一个衬底，相比后面的衬底，蒸发载荷在衬底的外周的不同位置处(因为对于第一个衬底，还没有先前的衬底已经移动到投影系统PS的下面，在该移动过程期间将建立不均匀的蒸发载荷)。而且，在新的一批开始时衬底从轨道的传递时间延迟由于排出管10、20的干燥(并且，由此导致更少的蒸发)导致蒸发载荷改变。即使热载荷是基本恒定的，结果也可能很难帮助保证衬底台WT具有均匀的温度。
下面将详细描述排出管10的构造细节。然而，应当理解，本文的原理可以应用于浸没设备中的任何类型的通道，由于使用所述通道，所述设备设置成具有流过它的变化的液体和/或气体流量，并且可能由此导致热载荷，特别是在其导致变化的蒸发量以及由此变化的热载荷的情况下。
衬底台WT包括第一材料100。在一个实施例中，为热调节流体从其中穿过设置有至少一个热调节通道120，以帮助将第一材料100的温度保持在某一(例如，预定的)温度和/或均匀性。然而，无需必须这样。在一个实施例中，设置加热器以帮助将第一材料100的温度保持在某一(例如，预定的)温度和/或均匀性。在一个实施例中，所述加热器例如为电加热器或帕尔贴加热器。在一个实施例中，设置有热调节通道120和加热器。第一和第二排出管10、20每一个都设置有开口42、22和通道46、26。通道46、26通过通路44、24与对应的开口42、22流体连通。开口42、22可以设置在围绕衬底W的边缘的外周的一个或多个分离的位置处，并且在平面中可以为狭缝或圆形开口或者任何其它形状。在一个实施例中，例如，围绕衬底W的边缘设置三个分离的圆形开口。开口42、22可以仅为在衬底W的外周上具有例如2mm直径的小开口。
在下面描述的实施例中，本发明的实施例被示出为被应用于第一排出管10。然而，本发明的实施例同样可以应用于第二排出管20或第一和第二排出管10、20两者。
作为一个示例，在第一排出管10内的液体的蒸发的90％以上可以发生在通道46内，而不是在通路44内。然而，90％的数字为估值。取决于光刻设备的布置和应用，该数字例如可以更接近50％。在通道46内大的热载荷导致发生材料收缩，这赋予衬底台WT的一部分变形，并且可能导致衬底W的变形。此外，施加在通道46中的冷却或冷热载荷可能导致衬底保持器30的中心部的冷却，也导致衬底W的变形。
如图4所示，在一个实施例中，光刻设备包括供两相流流过的通道46。通道46形成在块体内。在图4所示的布置中，块体为衬底台WT的衬底保持器30。块体不必是衬底保持器30。例如，在一个实施例中，块体例如可以为液体限制结构IH。在下面的描述中，将主要参照定位在衬底保持器30上的衬底W的径向外部的通道46描述本发明。然而，通道46不必位于衬底W的径向外部。例如，本发明同样适用于定位在衬底W下面的图4中所示的通道26。
块体(例如，如图4所示的衬底保持器30)具有第一材料100。块体(例如，衬底保持器30)不必仅由第一材料100制成。例如，除了第一材料100之外，其它材料也可以被用于形成衬底保持器30。然而，通道46形成在第一材料100内，使得衬底保持器30的接近通道46的部分由第一材料100制成。来自通道46的热载荷可以进入第一材料100。
在光刻设备的使用中，两相流穿过通道46。例如，液体与气体一起可以经由开口42和通路44通过通道46从间隙5中移除。两相流的缺点在于它可能导致衬底W和衬底台WT的一部分(例如，衬底保持器30)中的不期望的温度改变。例如，衬底W和衬底保持器30可能被冷却。该不期望的温度改变可能导致衬底W和衬底保持器30的变形。这种变形可能导致重叠误差。
图5示出了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的截面图。图5中示出的并且在下面描述的布置可以应用于上述的并且在图1中示出的光刻设备。图5中示出的并且在下面描述的布置可以应用于上述的并且在图2和图3中示出的液体供给系统。图5中示出的并且在下面描述的布置可以应用于上述的并且在图4中示出的布置。如图5所示，在一个实施例中，光刻设备包括第二材料160。第二材料160介于第一材料100和通道46之间。第二材料160的目的是局部地热隔离通道46。在一个实施例中，第二材料160为固体材料。
在一个实施例中，第二材料160的导热率小于或等于10W/mK，或小于或等于5W/mK。在一个实施例中，第二材料160的导热率小于或等于2W/mK。在一个实施例中，第二材料160的导热率小于或等于1W/mK。在一个实施例中，第二材料160为高密度的聚乙烯(HDPE)。在一个实施例中，第二材料160为聚丙烯(PP)。在一个实施例中，第二材料160为聚氟乙烯(PVC)。在一个实施例中，第二材料160为橡胶。在一个实施例中，第二材料160为软木。玻璃在25℃时的导热率为1.05W/mK。PTFE在25℃时的导热率为0.25W/mK。HDPE在25℃时的导热率为0.45W/mK。PP在25℃时的导热率为0.15W/mK。PVC在25℃时的导热率为0.19W/mK。橡胶在25℃时的导热率为0.13W/mK。软木在25℃时的导热率为0.07W/mK。这与第一材料的100W/mK的导热率形成对比。因而，通道46与第一材料100用低导热率的材料局部隔离。当第二材料160包括0.5mm厚的PTFE元件时，本发明的实施例被期望在热载荷方面获得约50％的整体改进。其它材料可被用于第二材料160。在一个实施例中，第二材料160为复合材料。在一个实施例中，第二材料160包括封闭在基体中的气体腔。例如，软木为包括封闭在基体中的气体腔的材料的示例。
在图5的实施例中，第二材料160可以采用插入件的形式，例如管，其不是自支撑的，而是由第一材料100支撑(例如被支撑在形成在第一材料100中的通道的表面上)。在一个实施例中，第二材料160可以呈涂层的形式，例如玻璃涂层。在一个实施例中，第二材料160可以呈管的形式，所述管被插入到形成在第一材料100的通道中。
通过设置具有低导热率的第二材料160，第二材料160由于热变化上具有较大的时间常数用作低通过滤器。此外，特别是如果第一材料100由PTFE制成，液体与其具有高的接触角(例如，其是疏水的)，并且这导致液体在通道46中具有较低的驻留时间。
在一个实施例中，第二材料满足λ/ρCspecific≤1×10-6m2s-1。λ为第二材料160在25℃时的导热率，单位为Wm-1K-1。ρ为第二材料160的密度，单位为kgm-3.Cspecific为第二材料160的比热容，单位为Jkg-1K-1。
通过设置第二材料160满足λ/ρCspecific≤1×10-6m2s-1，第二材料160减小了可能从通道46到达诸如衬底保持器30和衬底W的部件的动态热载荷变动。通过设置第二材料160满足λ/ρCspecific≤1×10-6m2s-1，第二材料160用作热缓冲器，所述热缓冲器在热载荷变动进入例如衬底保持器30前过滤掉发生在通道46内的动态热载荷变动，其中热载荷变动可能对光刻设备的性能有害。
通过要求第二材料160满足λ/ρCspecific≤1×10-6m2s-1，第二材料160被要求为具有组合导热率和热容的属性。这是关于要求第二材料160具有低导热率的改进，但是不要求它具有与低导热率结合的高热容。通过要求第二材料160具有低导热率，可以减小由通道46导致的衬底保持器30和衬底W上的静态热载荷。静态热载荷为不随时间实质改变的热载荷。静态热载荷的减小可以通过第二材料160的热阻实现，所述热阻由其低导热率隐含表示。然而，不要求第二材料160具有与热阻结合的较高热容的属性，第二材料160可以不必减小来自通道46的作用在衬底保持器30或衬底W上的动态(与静态相比)热载荷变动。动态热载荷为随时间实质改变的热载荷。例如，如果第二材料160具有低热容，那么第二材料160在减小动态热载荷变动方面可能不是有效的。在一个实施例中，第二材料160具有较低导热率和较高比热容两者。
根据本发明，由通道46内的两相流导致的热载荷变动被满足λ/ρCspecific≤1×10- 6m2s-1的第二材料160过滤。当两相流导致不然会减小衬底保持器30的温度的热载荷变动时，热载荷变动可以通过作为缓冲器的第二材料160减小或过滤掉。第二材料160的热容和热阻的组合允许第二材料160作为热缓冲器。
减小动态热载荷变动比减小静态热载荷偏移更重要。这是因为静态热载荷偏移可以通过光刻设备的校准更容易地被补偿。静态热载荷偏移可以通过光刻设备的热控制环路被补偿。静态热载荷偏移为不随时间实质变化的热载荷偏移。另一方面，更加难以通过校准或热控制环路补偿动态热载荷变动。动态热载荷变动为热载荷随时间的变动。动态热载荷变动通常可能导致光刻设备的性能降低。通过减小动态热载荷变动，本发明改进了光刻设备的性能。
除了减小动态热载荷变动，本发明还减小了任何静态热载荷偏移。在一个实施例中，本发明导致动态热载荷变动的衰减。相比于单独减小静态热载荷偏移，动态热载荷变动的衰减能够对光刻设备的性能具有更大的积极的效果。热载荷可能存在于光刻设备的一部分中，例如通道46中。该热载荷可能导致光刻设备中的其它部件(例如，衬底台WT(或衬底保持器30)和衬底W)的温度改变。在通道46处的热载荷与在衬底台WT或衬底W处的相关联的温度改变之间具有延迟。延迟的时长可以被称为时间常数。期望本发明的实施例获得更大的与光刻设备的部件(例如，衬底保持器30和衬底W)的温度改变关联的时间常数。第二材料160作为热低通过滤器。
在一个实施例中，第二材料160选自由聚对亚二甲苯聚合物(poly p-xylylenepolymer)、PTFE、玻璃、陶瓷(例如瓷)和贝克莱特酚醛树脂(Bakelite)构成的组。表1示出了第二材料160的可能选择以及它们在25℃时的导热率值、密度和比热容。表1还示出了导热率与密度和比热容的乘积的比率α的值，其中α＝λ/ρCspecific。比率α的值为第二材料160作为热缓冲器的好坏的指示器。比率α的值越低，第二材料160作为热缓冲器更好，由此减小在衬底保持器30和衬底W处的动态热载荷变动。
表1
如表1的最后一列所示，对于聚对亚二甲苯聚合物、PTFE、玻璃、瓷性陶瓷和Bakelite中的每一个，λ/(ρCspecific)≤1x10-6m2s-1得到满足。
在一个实施例中，第二材料160满足λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1。表1示出了聚对亚二甲苯聚合物满足λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1。然而，PTFE、玻璃、瓷性陶瓷和Bakelite中没有一个满足λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1。
通过设置第二材料160满足λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1，第二材料160具有特别好的属性，即具有高热容和低导热率。因此，满足λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1的第二材料160具有热容和热阻的组合。这意味着第二材料160在提供热缓冲以减小从通道46到例如衬底保持器30或衬底W的动态热变动方面是特别优异的。
图6示意性地示出了传入和传出第二材料160的热传递。在图6中，从通道46传递给第二材料160的可以为正或负的热载荷用Qin表示。在图6中，从第二材料160传递给第一材料100的可以为正或负的热载荷用Qout表示。介于通道46和第一材料100之间的第二材料160的厚度用t表示。第二材料160的面向通道46的表面面积用A表示。第二材料160在25℃时具有λ的导热率。
第二材料160的热阻Rth通过公式Rth＝t/λA与其厚度t、其导热率λ和表面面积A有关。第二材料160的热容Cp通过公式Cp＝ρAtCspecific与其比热容Cspecific、其密度ρ、表面面积A和厚度t有关。热容Cp以JK-1(为单位)测量。比热容Cspecific以Jkg-1K-1(为单位)测量。
热阻Rth和热容Cp一起的物理效果导致第二材料160的热缓冲效果。通道46和例如衬底保持器30之间的热传递系统可以近似为具有时间常数τ的第一阶系统。时间常数τ与在通道46处的热载荷和在例如衬底台WT处的相关联的温度改变之间的延迟有关。时间常数τ通过下述公式τ＝RthCp与热阻Rth和热容Cp有关。通过代入该公式，时间常数τ可以被表达为通过下述公式τ＝t2ρCspecificλ-1与第二材料160的厚度t、第二材料160的密度ρ、第二材料160的比热容Cspecific和第二材料160的导热率λ有关。
发生在通道46内部被传递入衬底保持器30的第一材料100的热载荷变动可以通过热传递函数H(f)描述，其中f为通道46内的热变动的频率。H(f)的大小为由第二材料160减小的热载荷变动的大小的指示。例如，当通过第二材料160以X的热载荷变动减小因子减小热载荷变动时，那么H(f)的大小等于X-1。热载荷变动减小因子可以被记作X，其中|H(f)|＝1/X。热载荷变动减小因子X为相比于没有设置第二材料160的情况本发明所减小的热载荷变动的倍数。热载荷变动减小因子X的参照点是没有设置有第二材料160的通道46。期望热载荷变动减小因子较高。因此期望X-1较低。
对于第一阶热传递系统，热传递函数H(f)通过下述公式|H(f)|＝|(ifτ+1)-1|＝(f2τ2+12)-1/2与时间常数τ有关，其中f为热载荷变动的频率，并且i为虚数单位将时间常数τ代入该方程，热载荷变动减小因子X通过下述公式X-1＝(f2t4ρ2Cspecific 2λ-2+1)-1/2与系统参数有关。考虑到如下事实，即将系统近似为第一阶模型关于热载荷变动减小因子如何随第二材料160的厚度t改变方面不是100％准确，并且为了允许用计算实验校准，可以将修正因子K增加到公式中，以提供下述公式X-1＝(Kf2t4ρ2Cspecific 2λ-2+1)-1/2。
热载荷变动的频率f为光刻设备如何被使用的属性。在衬底W的边缘处的通道46中的热载荷变动可能由通过开口42和通路44的气流变动导致。该气流变动可能由液体限制结构IH在衬底W的边缘处跨越间隙5导致。与该跨越关联的时间常数限定热载荷变动的频率f。
执行计算实验。根据该实验，聚对亚二甲苯聚合物被用作第二材料160，具有如表1所示的属性。第二材料160的厚度t为0.5mm。在实验中，液体限制结构IH跨越间隙5时间常数约为0.6s。因此，热载荷变动的频率f为0.6s的倒数，即1.67s-1。实验的结果是热载荷变动被减小为10的因子X。通过该实验，可以计算修正因子K。可以使用下述公式计算修正因子K：K＝(X2-1)λ2f-2t-4ρ-2Cspecific -2。通过该实验，修正因子K可以被确定为4.52(至三位有效数字)。
通常地，第二材料160越厚，热载荷变动的减小越大。然而，期望第二材料160较薄以便减小所需要的第二材料160的量，以保持通道46尽可能宽和更容易地在通道46和第一材料100之间应用第二材料160。在一个实施例中，第二材料160的厚度t为最多约1mm。
可以使用下述公式计算第二材料160达到某一热载荷变动减小因子X所需的厚度：t＝[(X2-1)λ2K-1f-2ρ-2Cspecific -2]1/4。
通过设置λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1，可以减小第二材料160达到设定的热载荷变动减小因子X所需的厚度t。例如，通过设置第二材料160为聚对亚二甲苯聚合物，相比于第二材料160为PTFE、玻璃或陶瓷，可以减小第二材料160的厚度t，同时获得相同的热载荷变动减小。
在一个实施例中，第二材料160具有至少200μm的厚度t。通过设置第二材料160具有至少200μm的厚度，获得最小级别的热载荷变动减小。特别地，当第二材料160为聚对亚二甲苯聚合物时，那么通过设置厚度t为至少200μm，获得至少为2的热载荷变动减小因子X。热载荷变动减小因子X为通过本发明获得的热载荷变动的减小的测量值。所述减小是相对于不设置第二材料160的布置测量的。
在一个实施例中，第二材料160具有至少350μm的厚度t。通过设置第二材料160具有至少350μm的厚度t，获得较高的最小级别的热载荷变动减小。特别地，当第二材料160为聚对亚二甲苯聚合物时，获得至少为5的热载荷变动减小因子X。热载荷变动减小因子X为通过本发明获得的热载荷变动的减小的测量值。所述减小是相对于不设置第二材料160的布置测量的。
在一个实施例中，第二材料160介于基本上整个通道46和第一材料100之间。这意味着第二材料160衬里整个通道46。然而，无需必须这样。在一个实施例中，第二材料160介于仅通道46的一部分和第一材料100之间。例如，在一个实施例中，仅最受赋予热载荷的气流影响的区域设置有第二材料160。例如，在一个实施例中，第二材料160介于通道46的底部和第一材料之间，但是没有介于通道46的侧部或顶部与第一材料之间。在通道46的侧部和顶部处，通道46可以直接邻接第一材料100，而没有第二材料160介于其中。更重要的是，第二材料160位于通道46的底部以便拦截不然会直接从例如开口42到达第一材料100的热载荷。在一个实施例中，第二材料160设置在开口42和通路44处。
如图4所示，在一个实施例中，光刻设备包括物体台，例如由第一材料100的块体形成的衬底台WT。在一个实施例中，物体台包括物体保持器(例如衬底保持器30)以保持物体(例如衬底)。在一个实施例中，物体台包括邻近衬底保持器的边缘的开口42。在一个实施例中，通道46通过物体台与开口42流体连通。
在一个实施例中，光刻设备包括液体限制结构IH。液体限制结构IH被配置为将浸没流体限制在介于投影系统PS的最终元件和衬底W的表面之间的局部区域中。在一个实施例中，流体限制结构由第一材料100的块体制成。在一个实施例中，液体限制结构IH包括与通道流体连通的开口，所述通道与出口14关联，如图2所示。
图7示出了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的截面图。如图7所示，在一个实施例中，光刻设备包括第三材料90。第三材料90介于第二材料160和通道46之间。在一个实施例中，第三材料90具有大于第二材料160的导热率的导热率。
通过设置第三材料90具有大于第二材料160的导热率的导热率，可以减小由通道46中的两相流导致的衬底保持器30上的热载荷变动。在一个实施例中，第三材料90为固体材料。第三材料90具有跨过第三材料90散布来自通道46的热载荷的效果。第三材料90将由例如两相流内的蒸发导致的热载荷在空间上散布在其自身内。结果，当热载荷被传递至第二材料160时其被更空间地散布。这意味着第二材料160作为热屏障和/或热缓冲器的效果被更有效地利用。参照图8和图9进一步对其进行解释。
图8示出了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分。在图8所示的布置中，在第二材料160和通道46之间没有设置第三材料90。在图8的顶部的大箭头表示通道46中的朝向通道46和第二材料160之间的界面处的特定热载荷点92引导的气流。热载荷可能由例如通道46内的两相流中的液体的蒸发导致。热载荷聚集在热载荷点92处。
如图8中的较小箭头所示，热载荷被传递通过第二材料160的厚度。在第二材料160内，热载荷被空间地散布开，但是仅散布至有限的范围。图8中所示的虚线表示第二材料160内的热载荷变动的空间范围。这样，热载荷变动在很大程度上保持空间上聚集在第二材料160内。第二材料160内的热变动的有限空间范围限制了第二材料160在减小第一材料100处的热载荷变动的有效性。
图9示出了根据本发明的实施例的光刻设备的一部分的截面图。在图9所示的布置中，在通道46和第二材料160之间设置第三材料90。来自通道46的热载荷聚集在通道46和第三材料90之间的界面处的热载荷点92处。如图9中由箭头所示的，热载荷被空间上散布在第三材料90内的大范围上。结果，相比于例如图8所示的布置，第二材料160内的热载荷传递更均匀。高导热率的第三材料90提高了第二材料160在减小到达第一材料100的热载荷变动方面的有效性。
在热载荷点92处提供热载荷的气流可以为从开口42经由通路44引导的气流。在一个实施例中，在没有第三材料90的情况下，例如约90％的由于在热载荷点92处的气流产生的热载荷可以被期望被传递通过第二材料160，如图8所示。然而，90％的数字为估值。取决于光刻设备的布置和应用，该数字例如可以更接近50％。
其余10％的热载荷可以被期望从其可以传递通过例如抽取孔的地方被传递通过通道46。另一方面，在第三材料90设置在第二材料160和通道46之间的情况下，直接被传递通过第二材料160的来自热载荷点92的热载荷的百分比可以被降低到约60％。在这种情况下，其余的40％可以沿着通道46被传递。因此，热载荷被第三材料90在空间上散布出去。
期望地，第三材料90具有高导热率。在一个实施例中，第三材料90为金属。例如，在一个实施例中，第三材料90选自由不锈钢、铜、银、金和铂构成的组。
相对于铜，不锈钢、银、金和铂的优势是通过这些金属减小了光刻设备环境的污染。然而，在第三材料90具有比第二材料160更高的导热率的前提下，第三材料90不被特别地限制。例如，任何金属都可被用作第三材料90。在一个实施例中，第三材料90的导热率的量级比第二材料160的导热率至少高一级。可以使用其它材料作为第三材料90。在一个实施例中，第三材料90为硅渗透碳化硅(SiSiC)。
在一个实施例中，第三材料90的厚度为至多100μm。通过设置第三材料90的厚度为至多100μm，所需的第三材料90的量较少，并且第三材料90占据较小的系统内的空间。
在一个实施例中，第三材料90的厚度为至少10μm。通过设置第三材料90的厚度为至少10μm，第三材料90更容易地应用在第二材料160和通道46之间。
在一个实施例中，第三材料90是连续的。例如，第三材料90可以为介于第二材料160和通道46之间的连续层。通过设置第三材料90为连续的，第三材料90可以被应用为液体或胶，所述液体或胶固化成第三材料90的连续层。可以通过将液体通过一个或多个开口插入通道46中来施加该液体或胶。例如，通道46的基部的抽取孔和/或在通道46的上端的开口42被用于施加液体或胶，以形成第三材料90。
第三材料90不必是连续的。图10示出了根据本发明的实施例的第三材料90的侧视图和正视图。如图10所示，在一个实施例中，第三材料90被形成为第三材料90的连接件91的网或网络。在一个实施例中，第三材料90仅覆盖第二材料160的内侧的一部分。在一个实施例中，第三材料90具有网结构。在一个实施例中，第三材料90例如呈圆柱形式，如图10所示。期望地，第三材料90具有允许它覆盖整个第二材料160的内侧的形式和形状。
即使当第三材料90是非连续的时，例如具有网结构，第三材料90也有效地散布热载荷。第三材料的网同样地与第三材料90的连续层一样有效(对于给定的第三材料90的总体积)。
通过设置第三材料90被形成为第三材料90的连接件91的网或网络，第三材料90可以以与在医疗手术中支架被插入到血管中的方式相似的方式被插入到通道46中。在一个实施例中，第三材料90的连接件91可以被安装在可充气气球上。安装在可充气气球上的第三材料90可以被插入到通道46中。然后第三材料90可以被放置在第二材料160和通道46之间。第三材料90可以通过使可充气气球充气而被放置。
图11示出了根据本发明的光刻设备的一部分的截面图。在图11所示的布置中，第三材料90被设置为第三材料90的连接件91的网或网络。导致热载荷的气流可以入射到通道46和第三材料90之间的界面处的热载荷点92上。热载荷通过高导热率的第三材料90被散布。在散布之后，热载荷被传递通过第二材料160。第二材料160具有热阻属性和/或热容属性，由此减小了到达第一材料110的热载荷变动。
在一个实施例中，通道46形成在成两个或多个件或部分的块体内。例如，通道46的侧部和底部可以通过块体的与形成通道46的顶部的块体的件分开的件形成。两个或多个件可以粘在一起以在块体内形成通道46。在块体成两个或多个件的情况下，可以在块体的两个件被连接起来之前设置第二材料160和/或第三材料90。
通过与通道46流体连通的开口插入第二材料160和/或第三材料90的优势是可以在通道46已经形成在块体内后设置第二材料160和/或第三材料90。这意味着块体不必被制成两个或多个件。将块体的两个或多个件连接起来以形成通道可能要求将块体和通道46的温度升高到第二材料160可能不能承受的温度。例如，PTFE和聚对亚二甲苯聚合物不能承受非常高的温度。然而，玻璃和瓷性陶瓷能够承受非常高的温度。因此，可以在连接块体的两个或多个件以形成通道46之前设置玻璃或瓷性陶瓷。
不是必须设置第三材料90。即使当不设置第三材料90时，通过设置第二材料160满足λ/(ρCspecific)≤1x10-7m2s-1，相比于第二材料不满足λ/ρCspecific≤1x10-7m2s-1的系统，第二材料160可以作为减小热载荷变动的热缓冲器。
第二材料160不必满足λ/ρCspecific≤1x10-6m2s-1。通过设置第三材料90，第三材料90将热载荷空间上散布跨越第二材料160，由此减小热载荷变动。在这种情况下，在一个实施例中，第二材料160具有大于第一材料100的比热容的比热容。通过设置第二材料160具有大于第一材料100的比热容的比热容，第二材料160作为热缓冲器。热缓冲器可以在将任何热载荷传递给第一材料100之前部分地存储来自通道46的热变动。因此，动态热载荷变动被减小。
然而，第二材料160不必具有大于第一材料100的比热容的比热容。在一个实施例中，第二材料160具有小于第一材料100的导热率的导热率。通过设置第二材料160具有小于第一材料100的导热率的导热率，第二材料160在通道46和第一材料100之间提供热阻。
如图12和图13所示，在一个实施例中，第三材料90被形成为加热器。加热器包括第三材料90。第三材料90被配置为作为加热器的加热元件。加热器为电加热器。
在一个实施例中，第三材料90与加热器电源93电连接。加热器电源93被配置为给第三材料90提供电流。电流穿过第三材料90。来自电流的电能被转换为第三材料90中的热能。
在一个实施例中，第三材料90通过电导线94与加热器电源93连接。用于电导线的材料没有特别限制。电导线94为电导体。在一个实施例中，电导线94由诸如铜的金属制成。
如图13所示，在一个实施例中，第三材料90被形成为第三材料90的连接件91的网或网络。如图13所示，在一个实施例中，二维网为加热器。
然而，第三材料90不必形成为网或网络，以便第三材料90被形成为加热器。如图12所示，在一个实施例中，第三材料90是连续的并且被形成为加热器。
在一个实施例中，第三材料90具有圆直径。相应地，当第三材料90被形成为加热器时，该加热器被折叠成具有圆直径。第三材料90被第二材料160包围。第二材料160为隔热材料。相应地，当第三材料90被形成为加热器时，该加热器被隔热材料包围。
如图12和图13所示，在一个实施例中，光刻设备包括热控制器95。热控制器95被配置为控制加热器，以局部补偿两相流的热载荷。两相流穿过通道46。在通道46内部产生的热载荷可以通过控制加热器被局部补偿。例如，由通道46内部的蒸发产生的冷载荷可以通过控制加热器被局部补偿。第二材料160被配置为减小直接进入第一材料100的任何剩余的热载荷(其没有通过控制加热器被补偿)。
第三材料90具有高导热率并且作为加热器。第三材料90的高导热率允许通道46中的热载荷通过第三材料90散布。第三材料90作为散布器的功能为被动功能。第三材料90作为加热器以局部补偿通道46中的热载荷。第三材料90作为加热器的功能为主动功能。通道46内部的蒸发热载荷在第三材料90处被散布，并且也通过主动加热得到补偿。在一个实施例中，通过铜线执行主动加热。
如上所述，在一个实施例中，第二材料160作为隔热器和热缓冲器。第二材料160减小通道46内的热载荷对衬底台WT的第一材料100上的影响。
在一个实施例中，第三材料90被形成为分段的加热器。在一个实施例中，第三材料90与多个加热器电源93电连接。每一个加热器电源93被配置为给第三材料90的对应段提供电流。电流穿过第三材料90的对应段。来自电流的电能被转换为在第三材料90的对应段中的热能。
第三材料90的每一个段作为基本上与第三材料90的其它段独立的加热器。段的数量没有特别限制。通过将第三材料90分为多个段，可以更有效地补偿空间上分布的热载荷。
图5示出了进一步的改进。进一步的改进可以应用于任何其它实施例。进一步的改进可以仅应用于第一排出管10、仅第二排出管20或者应用于第一和第二排出管10、20两者。该改进与美国专利申请公开号US2008/0297744中描述的改进相同，其内容全部通过引用并入本文。设置有液体供给装置，该液体供给装置被配置为独立于衬底台WT的位置主动地将液体供给至排出管10、20。液体的供给(通过通道200)可能导致排出管10、20内的蒸发量降低。其实现方式可以被视为两个独立的方式。首先，其可以被看作为帮助保证否则会导致蒸发的气体相对于与液体限制结构IH所使用的液体相同(类型)的液体是饱和的或至少接近饱和的，使得越过排出管10、20中的液体的该气体不会明显地导致蒸发。其次，其可以被看作为提供通过排出管10、20的连续(浸没)液体流，由此使热载荷随时间是均匀的。
虽然本文具体参考光刻设备在制造IC中的应用，但是应该理解，这里所述的光刻设备可以具有其他应用，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。本领域技术人员将会认识到，在这样替换的应用情形中，此处任何使用的术语“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，可以将此处所述公开的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。
此处所用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如具有等于或约365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有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、电磁的和静电的光学部件。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，可以认识到的是，除了所描述的方式，本发明还可以以其它方式实施。上面的描述意在是说明性的，而非限制性的。因而，对本领域技术人员显而易见的是在不偏离所随附的权利要求的范围的情况下可以对所述的本发明作出修改。

Claims (19)

1.一种浸没光刻设备，包括：
通道，用于抽取两相流和用于两相流从其中通过，其中通道形成在块体内，所述块体具有第一材料；
第二材料，介于第一材料和通道之间，其中第二材料具有大于第一材料的比热容的比热容和/或小于第一材料的导热率的导热率；和
第三材料，介于第二材料和通道之间，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
2.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第二材料满足λ/(ρCspecific)≤1×10-6m2s-1，其中λ为第二材料的导热率，单位为Wm-1K-1，ρ为第二材料的密度，单位为kgm-3，并且Cspecific为第二材料的比热容，单位为Jkg-1K-1。
3.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第二材料选自由聚对亚二甲苯聚合物、聚四氟乙烯、玻璃和陶瓷构成的组。
4.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第三材料选自由不锈钢、铜、银、金、铂和硅渗透碳化硅构成的组。
5.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第三材料为连续的。
6.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第三材料被形成为第三材料的连接件的网或网络。
7.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第三材料被形成为加热器。
8.根据权利要求7所述的浸没光刻设备，包括热控制器，所述热控制器被配置为控制加热器以局部地补偿两相流的热载荷。
9.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第二材料为聚对亚二甲苯聚合物。
10.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第二材料具有至少200μm的厚度。
11.根据权利要求1所述的浸没光刻设备，其中第二材料具有至少350μm的厚度。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的浸没光刻设备，包括由第一材料的块体形成的物体台，其中所述物体台包括：
保持物体的物体保持器；和
邻近物体保持器的边缘的开口，其中所述通道通过物体台与开口流体连通。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的浸没光刻设备，包括流体限制结构，所述流体限制结构被配置为将浸没流体限制在投影系统的最终元件和衬底的表面之间的局部区域中，其中流体限制结构由第一材料的块体形成，并且包括与通道流体连通的开口。
14.一种浸没光刻设备，包括：
通道，用于抽取两相流和用于两相流从其中通过，其中通道形成在块体内，所述块体具有第一材料；和
第二材料，介于第一材料和通道之间，其中第二材料满足λ/(ρCspecific)≤1×10-7m2s-1，其中λ为第二材料的导热率，单位为Wm-1K-1，ρ为第二材料的密度，单位为kgm-3，并且Cspecific为第二材料的比热容，单位为Jkg-1K-1。
15.根据权利要求14所述的浸没光刻设备，包括：
第三材料，介于第二材料和通道之间，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
16.一种制造浸没光刻设备的方法，所述方法包括：
提供其中形成有通道的第一材料的块体；
通过所述通道提供两相流的抽取和通过；
在第一材料和通道之间提供第二材料，其中第二材料具有大于第一材料的比热容的比热容和/或小于第一材料的导热率的导热率；和
在第二材料和通道之间提供第三材料，其中第三材料具有大于第二材料的导热率的导热率。
17.根据权利要求16所述的方法，其中提供第三材料的步骤包括：
将第三材料的连接件安装在可充气气球上；
将安装在可充气气球上的第三材料插入到通道中；和
在第二材料和通道之间放置第三材料。
18.一种制造浸没光刻设备的方法，所述方法包括：
提供其中形成有通道的第一材料的块体；
通过所述通道提供两相流的抽取和通过；和
在第一材料和通道之间提供第二材料，其中第二材料满足λ/(ρCspecific)≤1×10-7m2s-1，其中λ为第二材料的导热率，单位为Wm-1K-1，ρ为第二材料的密度，单位为kgm-3，并且Cspecific为第二材料的比热容，单位为Jkg-1K-1。
19.根据权利要求16、17或18所述的方法，其中提供第二材料的步骤包括通过块体中的与通道流体连通的开口插入第二材料。
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