CN106873312A - 传感器、光刻设备以及器件制造方法 - Google Patents

传感器、光刻设备以及器件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106873312A
CN106873312A CN201610987008.0A CN201610987008A CN106873312A CN 106873312 A CN106873312 A CN 106873312A CN 201610987008 A CN201610987008 A CN 201610987008A CN 106873312 A CN106873312 A CN 106873312A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
temperature
converter
liquid
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610987008.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106873312B (zh
Inventor
T·劳伦特
J·H·W·雅各布斯
H·考克
Y·范德维基维尔
J·范德瓦尔
B·克拿伦
R·J·伍德
J·S·C·维斯特尔拉肯
H·范德里基德特
E·库伊克尔
W·M·J·赫肯斯-墨腾斯
Y·B·Y·特莱特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN106873312A publication Critical patent/CN106873312A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106873312B publication Critical patent/CN106873312B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70341—Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70653—Metrology techniques
    • G03F7/70666—Aerial image, i.e. measuring the image of the patterned exposure light at the image plane of the projection system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Abstract

本发明提供了一种用于浸没光刻设备中的传感器、光刻设备和使用浸没光刻设备的器件制造方法。所述传感器包括构件，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至与投影系统的最终元件相邻的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；温度调节装置，配置成使用由冷却剂供给装置所供给的热传递介质进行所述变换器的温度调节；和控制器，配置成控制所述温度调节装置以主动地控制所述变换器的温度。

Description

传感器、光刻设备以及器件制造方法
本申请是申请日为2013年03月19日、申请号为201380026160.7、发明名称为“传感器、光刻设备以及器件制造方法”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年5月22日递交的美国临时申请61/650,260以及2012年12月12日递交的美国临时申请61/736,264的权益，其在此通过引用全文并入。
技术领域
本发明涉及传感器、具有所述传感器的光刻设备以及使用这种设备的器件制造方法。
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图案来辐射每一个目标部分。也可以通过将图案压印(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。这种悬浮的颗粒可以具有或不具有与它们悬浮所在的液体相似或相同的折射率。其他可能合适的液体包括烃(诸如芳香烃、氟化烃和/或水溶液)。
发明内容
在光刻设备中，设置一个或多个传感器以测量在衬底水平面处的投影束的性能。例如，透射图像传感器可以用于相对于来自图案形成装置的标记的投影图像确定衬底台的位置并因此确定衬底的位置。
这种传感器通常包括光电二极管或照相装置以及电路，例如以便处理或放大光电二极管或照相装置输出的信号。光电二极管或照相装置和电路在使用时产生热量。传感器产生的热量可以形成对用于形成精密器件的精确成像的不想要的干扰。
期望地，例如提供一种改进的用于光刻设备中的传感器，其减小、期望最小化成像过程的干扰。
根据本发明的一方面，提供一种用于浸没类型的光刻设备中的传感器，传感器包括：构件，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器和温度调节装置之间的第一热流路径比变换器和浸没液体之间的第二热流路径具有较低热阻。
根据本发明一方面，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与温度调节装置热耦合并且变换器与构件的表面热隔离。
根据本发明一方面，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与温度调节装置的热耦合比变换器与构件的表面的热耦合大。
根据本发明的一方面，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至邻近投影系统的元件的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与构件的表面的热隔离比变换器与温度调节装置的热隔离大。
根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括：支撑结构，配置成支撑图案形成装置；投影系统，配置成将通过图案形成装置图案化的束投影到衬底上；衬底台，配置成支撑衬底；液体供给系统，配置成将液体供给至投影系统和衬底之间的空间；和如此处所述的传感器。
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示出用于光刻投影设备中的液体供给系统；
图4示出用于光刻投影设备中的另一液体供给系统；
图5示出在本发明的一个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视图；
图6示出根据本发明一个实施例的传感器；
图7示出在使用中的图6的传感器；
图8示出在装置的使用过程中发生的温度差；
图9示出根据本发明实施例的传感器；
图10示出根据本发明实施例的传感器；和
图11示出根据本发明实施例的传感器。
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，多个衬底台中的一个或多个被测量台替换。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形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安装在其上。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。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C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。
在许多光刻设备中，流体，尤其是液体，被液体供给系统IH提供到投影系统的最终元件和衬底之间，以便实现更小特征的成像和/或提高设备的有效NA。下面参照这种浸没设备进一步描述本发明的一个实施例，但是本发明的实施例可以等同地应用到非浸没设备中。用以将液体提供到投影系统的最终元件和衬底之间的布置可以被分成至少两种一般类型。它们是浴器类型布置和所谓的局部浸没系统。在浴器类型布置中，大体上整个衬底W和可选地衬底台WT的一部分浸入到液体浴器中。局部浸没系统使用液体供给系统，以将液体仅提供到衬底的局部区域。在后一种类型中，由液体填满的空间在平面视图中小于衬底的顶部表面，并且衬底在由液体充满的区域下面移动的同时，该区域相对于投影系统PS基本上保持静止。本发明的一个实施例涉及的另一种布置是全浸湿方案，其中液体是非限制的。在这种布置中，基本上衬底的整个顶表面和衬底台的全部或一部分被浸没液体覆盖。覆盖至少衬底的液体的深度是小的。液体可以是液体膜，例如在衬底上的液体薄膜。
图2-5中示出了四种不同类型的局部液体供给系统。图2-5中的液体供给装置的任一种可以用于非限制系统中；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。
已经提出的用于局部浸没系统的布置之一是对应液体供给系统使用液体限制系统将液体提供至衬底的局部区域以及投影系统的最终元件和衬底之间(衬底一般具有比投影系统的最终元件大的表面面积)。提出来的一种用于设置上述解决方案的方法在公开号为WO99/49504的PCT专利申请出版物中公开了。如图2和3所示，液体通过至少一个入口，期望地沿着衬底相对于最终元件的移动方向，被供给到衬底上，并且在已经通过投影系统下面之后通过至少一个出口去除。也就是说，当衬底在所述元件下沿着-X方向扫描时，液体在元件的+X一侧供给并且在-X一侧去除。
图2示意地示出所述布置，其中液体通过入口供给，并在元件的另一侧通过与低压源相连的出口去除。衬底W之上的箭头示出液体流动的方向，衬底W下面的箭头示出衬底台的移动方向。在图2中，虽然液体沿着衬底W相对于最终元件的移动方向供给，但这并不是必须的。可以在最终元件周围设置各种方向和数目的入口和出口，图3示出一个示例，其中在最终元件的周围在每侧上以规则的重复方式设置了四组入口和出口。液体供给和液体回收装置中的箭头表示液体的流动方向。
在图4中示出了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。所述入口和出口可以布置在板上，所述板在其中心有孔，辐射束通过该孔投影。液体由位于投影系统PS的一侧上的一个槽状入口提供，而由位于投影系统PS的另一侧上的多个离散的出口去除，由此造成投影系统PS和衬底W之间的液体薄膜流。选择使用哪组入口和出口组合可以依赖于衬底W的移动方向(另外的入口和出口组合是不起作用的)。在图4中的横截面中，箭头表示液体流入入口和流出出口的方向。
已经提出的另一种布置是提供液体限制构件给液体供给系统，所述液体限制构件沿投影系统的最终元件和衬底台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。虽然在Z方向上(光轴的方向)可以存在一定的相对移动，但是液体限制构件相对于投影系统在XY平面内是基本上静止的。在液体限制构件和衬底的表面之间形成密封。在一个实施例中，在液体限制构件和衬底的表面之间形成密封，并且密封可以是非接触密封，例如气体密封。在美国专利申请出版物第US 2004-0207824号中公开了这种系统。
流体处理结构12包括液体限制构件并且至少部分地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。到衬底W的非接触密封16可以形成在投影系统PS的像场周围，使得液体被限制在衬底W表面和投影系统PS的最终元件之间的空间11内。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流体处理结构12形成。液体通过液体入口13被引入到投影系统PS下面和流体处理结构12内的所述空间11中。液体可以通过液体出口13被去除。所述流体处理结构12在投影系统PS的最终元件上面一点延伸。液面高于最终元件，使得能提供液体的缓冲器。在一个实施例中，所述流体处理结构12的内周的上端处的形状与投影系统PS的形状或投影系统的最终元件的形状一致，例如可以是圆形。在底部，内周与像场的形状大致一致，例如为矩形，虽然并不是必须的。
在一个实施例中，液体被在使用时形成在流体处理结构12的底部和衬底W的表面之间的气体密封16限制在空间11中。气体密封由气体形成，例如空气、合成气体、N2或其他惰性气体。该气体密封中的气体在压力下通过入口15提供到流体处理结构12和衬底W之间的间隙。该气体通过出口14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形成向内的限制液体的高速气流16。气体作用在流体处理结构12和衬底W之间的液体上的力将液体限制在空间11内。入口/出口可以是围绕空间11的环形槽。环形槽可以是连续的或非连续的。气流16有效地将液体限制在空间11中。这种系统在美国专利申请出版物第US2004-0207824中公开。
图5的示例是局部区域布置，其中在任何时候液体仅被提供至衬底W的顶部表面的局部区域。其他的布置也是可以的，包括流体处理系统，其使用单相抽取器或两相抽取器，例如在美国专利申请出版物第US2006-0038968号中公开的一种。
可以有许多其他类型的液体供给系统。本发明既不限于任何特定类型的液体供给系统，也不限于浸没光刻。本发明可以等同地应用于任何光刻技术中。在EUV光刻设备中，束路径基本上被抽真空并且不使用上述的浸没布置。
如图1所示的控制系统500控制光刻设备的总体操作，并且尤其地执行下文描述的优化过程。控制系统500可以实施为被合适地编程的通用用途的包括中央处理单元以及易失性存储器和非易失性存储器的计算机。可选地，控制系统可以还包括一个或多个输入和输出装置，例如键盘和屏幕，以及一个或多个网络连接器和/或一个或多个连接至光刻设备的不同部分的接口。应该认识到，控制计算机和光刻设备之间的一对一的关系并不是必须的。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。在本发明一个实施例中，多个联网计算机可以用于控制一个光刻设备。控制系统500还可以配置成控制光刻设备形成其一部分的光刻胞或光刻簇中的一个或多个相关的处理装置和衬底处理装置。控制系统500还可以配置成从属于光刻胞或光刻簇的监控或管理控制系统和/或工厂的总的控制系统。
为了控制光刻设备的操作，设置大量的测量与设备有关的条件的传感器。这样的传感器可以在设备的校准和/或维护期间使用，即在停工时间期间，或者设备的实际操作期间，例如在曝光期间，目标部分的曝光之间或衬底的曝光之间。多个这样的传感器(例如辐射接收传感器)包括变换器，例如光电二极管或照相装置，它们响应于刺激(例如落在传感器上的辐射)生成电信号。如果不是全部，则大多数时候，传感器在操作期间产生热。热量可以作为变换器的操作的副产品、通过设置用以处理变换器的输出的电子装置(例如放大器或模拟/数字转换器)而被产生，或者通过辐射吸收(例如在传感器测量投影束的参数的情形中)而产生。
可以给传感器设置冷却布置。例如，美国专利申请出版物第US2010/0259734号描述了一种布置，其中通过在传感器模块的壳体和散热器之间的间隙内提供气体来冷却采用极紫外辐射作为曝光辐射的光刻设备中使用的波前传感器的检测器模块。这种布置用以将传感器模块保持在恒定温度下，而独立于设备的其他部分。此外，在浸没光刻设备中，设置在衬底台的上表面中的传感器可以在操作期间由浸没液体冷却。
然而，已有的冷却在操作期间与浸没光刻设备中的浸没液体接触的传感器的方法可能是不充分的和/或引起附加的问题。例如在US2010/0259734中公开的布置中，传感器被保持在恒定温度下而独立于设备的其他部分，这样的布置可能导致传感器处于与浸没液体的温度不同的温度下。在许多情况下，这样的温度差异将对传感器本身的操作没有不当的影响。但是，浸没液体和传感器之间由于温度差异导致的热传递可以引起浸没液体中的不想要的干扰或扰动，例如湍流或其折射率的改变。类似地，使用温度调节后的浸没液体来冷却传感器可能导致热传递引起的扰动。解决这种问题的一种方法是在测量之前等待传感器和浸没液体变成处于热平衡。然而，这样的延迟不期望地降低设备的产出。
因此，提供一种用于浸没类型的光刻设备的传感器，其在操作过程中接触浸没液体。传感器具有温度调节装置，例如冷却装置，和在例如变换器或电路等传感器的热产生部分之间的热路径，其中热产生部分和温度调节装置之间的热阻小于热产生部分和浸没液体之间的热阻。
图6示出根据本发明一个实施例的传感器100的横截面视图。传感器100安装在衬底台WT或测量台(例如反射镜块或编码器块，其可以是台的一部分，例如上部)的凹部内。传感器100的板101(可以称为顶板)具有与台的上表面平齐的上表面101a。例如粘附件形式的密封110(也称为可粘贴片构件)覆盖板101和台的上表面之间的任何间隙。板101具有透明部分101b，例如来自投影束的辐射等辐射通过透明部分可以到达变换器104。在一个实施例中，透明部分101b对例如波长在大约100nm至400nm范围(尤其是248nm、193nm或157nm)的深紫外辐射等紫外辐射是透明的。在本发明的一个实施例中，在透明部分101b中或透明部分101b上形成光栅或其他参考图案。在一个实施例中，板101的全部由透明材料形成。在一个实施例中，将不透明的涂层应用至板101的表面，不透明涂层具有限定透明区域101b的开口。例如光纤光学板或微透镜阵列等光学元件103被可选地设置以适当地将辐射引导或聚焦至变换器104上。变换器104可以采用适于将辐射转换成电信号的装置(例如光电二极管、CCD或CMOS照相装置)的形式。
变换器104产生的电信号通过电路106处理并被发射至控制器500。控制器500使用电信号控制或校准光刻设备及其操作。在本发明的一个实施例中，电路106包括放大器、模拟/数字转换器、缓存器、控制逻辑电路、路由器和/或接口中的至少一个。在本发明一实施例中，使用沿线传导的电信号、使用无线电波或使用光信号实施电路106和控制器500之间的通信。例如通过使用符合蓝牙TM或WiFiTM标准的系统、使用无线电波将来自传感器的信号发射至控制器500可以减少用于被提供至传感器的物理连接的数量。如果传感器的环境中具有电磁噪音，则在电路106和控制器500之间使用光信号发射信号(例如使用光纤传导)可以避免干扰。
为了确保传感器100的位置稳定，传感器100通过例如一个或多个安装脚108被固定至台。支撑构件102可以是支撑环的形式，它将板101固定至安装脚108并为板101提供想要的刚性。在本发明一实施例中，传感器100的测量精度受设置在板101的透明部分101b中的光栅的位置稳定性影响，使得支撑环和安装脚被设计用于获得想要的位置稳定性。支撑构件105也被安装在安装脚108上并用以支撑变换器104和电路106。在一个实施例中，支撑构件105安装在支撑环102上而不是安装脚108上。在一个实施例中，有三个安装脚108，以三角形形式布置，其中变换器106大体集中安装在安装脚108限定的三角形内的中心处。安装脚108是柱的形式，其中近端被附接至台并且远端支撑支撑环102。
支撑构件105被连接至安装脚108的中间部分并且采用在安装脚108的外侧延伸的大体圆形板的形式。变换器104被支撑在支撑构件105的面对辐射束的外表面上。电路106被支撑在支撑构件105的面对台的内表面上。
温度调节装置107例如是冷却回路或环的形式，被安装至安装脚108外侧的台且邻近安装构件105的外周部分。温度调节冷却剂(例如水)循环通过设置在温度调节装置107内的管道107a。冷却剂通过冷却剂供给装置109供给并期望地以与浸没液体11大体相同的温度供给。在一个实施例中，冷却剂供给装置109是液体供给系统的用以供给浸没液体11的一部分。以此方式，可以不必要提供附加的温度调节设备。在一个实施例中，液体供给装置109与用于浸没液体11的液体供给布置分离。如果浸没液体是具有比例如水低的热容量的不同液体，则这样的布置是有利的。用以控制温度调节装置107的温度的冷却剂不需要具有特别高的纯度并且可以再循环。因此，使用分离或独立的液体供给系统可以减少例如超纯水的消耗。冷却剂液体可以从冷却剂回路回收，在冷却剂液体处理系统中至少再次热调节，并返回至冷却剂供给装置用于再次供给至冷却回路。
图7示意地示出传感器100用以测量投影束的性能时的情形。台(例如衬底台WT)被定位在投影系统PS的下面，使得投影束B落到板101的透明部分101b上。投影束的至少一部分通过透明部分101b、支撑环102中的孔(未示出)、光学元件103，并入射到变换器104上。变换器104输出电信号，其依赖于投影束的性能和/或其与板101中形成的图案的相互作用。
在一个实施例中，传感器100是光斑传感器或能量传感器，变换器输出的信号指示投影束B的强度。在一个实施例中，传感器100是透射图像传感器并且变换器104输出的信号指示投影系统投影的图像和形成在板101的透明部分101b中的例如光栅等参考图案之间的位置关系。在一个实施例中，传感器100是干涉仪传感器并且变换器104输出的信号指示投影束B中的波前误差。在一个实施例中，传感器100是组合的图像传感器和干涉仪传感器。变换器104输出的信号指示投影系统PS投影的图像和形成在板101上的图案之间的位置关系和/或投影束B中的波前误差。
在传感器100的操作期间，变换器104和/或电路106中产生热量。该热量可以作为变换器的操作的副产品(由于从投影束的能量吸收导致的)而被产生和/或由于电路106的操作而被产生。在传感器100的操作过程中，传感器将与浸没液体11接触，以便执行测量，例如精确地反应在衬底的目标部分的曝光期间将具有的条件。例如由于变换器104和/或电路106中产生的热引起的浸没液体11和变换器104和/或电路106之间的温度差异将引起浸没液体11和传感器100之间的热传递。这种热传递可以在传感器100附近的浸没液体中产生温度梯度。这种温度梯度可以引起浸没液体11的折射率的变化和/或浸没液体11中的对流。折射率的变化和浸没液体中的对流都是不期望的，因为它们是传感器100执行的测量中的误差的潜在源头。
变换器104和电路106中产生的热可以流过支撑构件105至温度调节装置107，如图7中的箭头F1所示。这种热量还可以流向板101和浸没液体11，如箭头F2所示。在本发明的实施例中，从变换器104至温度调节装置107的热流路径F1的热阻小于从变换器104至浸没液体11的热流路径F2的热阻。以此方式，变换器104和/或电路106中产生的热的大部分流至温度调节装置107并且流至浸没液体11的热的量被减小或最小化。在本发明的一个实施例中，通过形成具有高热传导率的材料(例如Al、AlN、Ti、Al-Si、SiSiC、SiC、它们的任何组合的合金，或例如镍钴合金等Fe-Ni合金)制成的支撑构件105，使得热流路径F1的热阻低。在一个实施例中，由涂覆有例如热解石墨(也已知为热解碳)等高传导率材料层的金属制成支撑构件105。在一个实施例中，由具有大于或等于100W/m.K的热传导率的材料制成支撑构件105。在一个实施例中，支撑构件105的热传导率大于或等于10W/m.K。在一个实施例中，支撑构件105的材料的热传导率依赖于支撑构件105的厚度。如果支撑构件105较厚，则低的热传导率就足够了。
在一个实施例中，支撑构件105具有相对于在实现测量周期过程中产生的热量的相当大的热容量。在一个实施例中，支撑构件105的热容量充分高以致于在传感器100进行的测量的一个周期期间支撑构件105的温度升高小于100mK。
在一个实施例中，支撑构件105与温度调节装置107分离。使用这样的布置，传感器100可以在不干扰流过温度调节装置107的冷却剂的流动的情况下从台上被拆卸。以此方式，传感器100的维修和/或更换更容易，因为冷却剂的溢出风险被减小或最小化，并且不需要排出冷却剂回路。在支撑构件105和温度调节装置107之间可以设置热传导粘结剂。
在一个实施例中，支撑构件105和温度调节装置107不接触。然而，在支撑构件105和温度调节装置107之间提供非接触热耦合。在这种实施例中，为了提高或最大化从支撑构件105至温度调节装置107的热流，它们之间的间隙形成得小(例如，小于或等于大约200μm，期望是大约100μm)，相对的表面的面积大(例如，大于或等于大约500mm2，期望是大约1000mm2)。为此，支撑构件105和温度调节装置107的相对的表面可以是不平的(例如非平面的或成形的(contoured))。支撑构件105和温度调节装置107的相对的表面可以设置有相对应的成形的表面，使得在一个实施例中这些表面可以交错(interleave)，例如相对的表面可以具有一个或多个交错的翼片(interleaving vanes)。相对的表面可以具有增大的表面面积和相对于两个平坦的相对表面的增大的热耦合。支撑构件105和温度调节装置107在平面视图中可以具有任何便利的形状。在一个实施例中，温度调节装置107在平面视图上可以具有与支撑板105的形状匹配的形状。
在一个实施例中，只要设备在运行，液体供给构件109就提供通过温度调节器107的连续冷却剂流。在一个实施例中，只有当传感器100在使用时或当需要帮助确保传感器100在使用过程中热稳定时，冷却剂才流过温度调节装置107。在一个实施例中，台上的多个传感器设置有温度调节装置，并且单个冷却剂供给装置109给它们中的每一个提供冷却剂。
在一个实施例中，采用一种或多种方法以提高变换器104和浸没液体11之间的热流路径的热阻。这样的方法可以包括在板101和变换器104或光学元件103(如果存在)之间提供间隙，例如热间隙或绝缘层。该间隙可以是至少部分真空或填充具有低热传导率的气体。在一个实施例中，板101和变换器104或光学元件103之间的间隙被提供有折射率匹配介质，以减小在边界处的反射。在这样的实施例中，期望地选择折射率匹配介质以具有低热传导率。光学元件103(如果存在)、支撑环102以及板101可以由具有低热传导率的材料形成。在一个实施例中，安装脚108由具有低热传导率的材料形成并且布置成在平行于板101的顶表面101a的平面上具有最小的横截面面积。在一个实施例中，板101由石英制成，支撑环102由石英或熔融硅石制成，安装脚108由因瓦(InvarTM)镍铁合金(例如FeNi36或64FeNi)制成。
在使用根据实施例的传感器的过程中可能产生的温度差异如图8所示。浸没液体11和冷却剂供给装置109之间的温度差异是温度差dT1。浸没液体11和变换器104之间的差值是温度差dT2。变换器104和温度调节装置107之间的温度差值是温度差dT3，温度调节装置107和冷却剂供给装置109之间的温度差异是温度差dT4。期望减小或最小化温度差dT2，例如以便减小或最小化浸没液体11中由于来自变换器104的热传导带来的扰动。
当变换器104运行时，温度差dT3和dT4将是正的，即变换器104处于比温度调节装置107高的温度。温度调节装置107又处于比冷却剂供给装置109高的温度。为了减小或最小化温度差dT2，潜在的解决方案是使得dT1是负的，即让冷却剂供给装置109具有比浸没液体低的温度。然而，当变换器104不运行时，温度差dT3和dT4将倾向于零，变换器104将达到比浸没液体11低的温度。这可能正好具有与变换器104的温度高于浸没液体11的温度一样的不利效果。
在本发明的如图9所示的实施例中，控制系统200被提供以主动地控制传感器104的温度。
如图所示，温度传感器201设置在板101上或板101中，例如邻近透明部分101b。备选或附加地，温度传感器201设置在下面的位置中的一个或多个处：在板101的下侧上；在与板101热接触的支撑环102上或支撑环102内；和/或光学元件103和安装脚108上、内或两者之间。还可以将温度传感器201放置在变换器104上或变换器104内。期望地，温度传感器201在传感器使用的时候尽可能靠近束B的路径，但是不阻碍或干扰束B。在一个实施例中，多个温度传感器201被设置在传感器100中不同的位置处。使用多个传感器是有利的，因为它允许补偿板101中的温度梯度和局部冷点。在一个实施例中，温度传感器201是负的温度系数装置(例如电热调节器)、热电偶或电阻温度传感器。任何能够测量板101的表面温度的装置都可以被使用。
加热器202，例如电阻加热器、珀耳帖装置、通过聚酰亚胺薄膜绝缘的柔性电阻加热器(通常被称为KaptonTM加热器)、热灯丝、薄膜加热器或其他散热装置，被设置用以加热从冷却剂供给装置209供给至调节装置107的热传递介质(例如冷却剂)的流。期望地，加热器202能够以与变换器104的热输出类似的比率或更大的比率输出热。在一个实施例中，设置多于一个的加热器202，其中加热器202的总的热输出与变换器104的热输出类似或更大。在具有多个加热器的实施例中，加热器可以位于调节装置中的多个位置中。可以使用多于一种类型的加热器。
控制器203连接至温度传感器201和加热器202。控制器203控制加热器202，以便将板101的表面(例如上表面)的温度保持在想要的设定点，例如基本上与浸没液体11的温度相同。为了控制加热器202，控制器203使用来自传感器201的指示传感器201测量的温度的信号。在一个实施例中，控制器203考虑温度传感器201测量的温度和板101的表面的温度之间的由于校准引起的偏离量。在一个实施例中，控制器203是PID(比例/积分/微分)控制器或其他简单反馈控制器。在一个实施例中，控制器203控制多个不同热输出之间的加热器的输出或通过控制加热器202的工作循环来控制加热器202的输出。
在本发明的实施例中，如图10所示，加热器202a设置在变换器104本身内。加热器202a可以是变换器104内的分离的部件。加热器202a可以是变换器本身。其他方面，图10的实施例与图9的实施例相同。控制器203(图10中未示出)可以用于以与图9的实施例中控制器203用于控制加热器202的方式相同的方式来操作加热器202a。当加热器202a是变换器104时，当热是期望的时候，在没有执行测量时，例如使用变换器104实施伪测量，控制器可以用于操作变换器以发射热。除了操作加热器，控制器203还接收来自变换器104的信号，所述信号指示变换器何时操作以便控制器可以操作变换器以产生想要的热量。因此，控制器203在考虑使用变换器104作为变换器产生的热量的情况下操作变换器104以产生想要的热量。
在本发明的实施例中，如图11所示，加热器202b安装在温度调节装置107上或温度调节装置107中。传感器201位于板101处。在本实施例中，通过控制器203分别控制的多个分立的加热器202可以定位在温度调节装置107周围。加热器202可以采用一个或多个薄膜加热器的形式(例如在美国专利申请出版物第US2011-0222033号中公开的，此处通过参考全文并入)。其他方面，图11的实施例与图9的实施例相同。
参考图9或图11描述的实施例甚至可以在变换器104是在使用过程中不产生热量的被动装置的情况下被使用。在这种情况中，该实施例可以用于补偿传感器100带来的热耗散之外的因素引起的温度差异。例如，浸没液体可能从板101的表面以与从衬底台WT或衬底W的其他部分蒸发的速率不同的速率蒸发，因此引起传感器100以与衬底台WT或衬底W的其他部分不同的速率冷却。
可以认识到，上述特征中的任一个可以与任何其他特征一起应用并且不仅是在本申请包括的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365、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5至20nm范围的波长)。
在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组合，包括折射式的和反射式的光学构件。
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的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的形式的本发明的多个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上述的操作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或任何其他尺寸的衬底。
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在衬底和/或衬底台上是非限制的类型。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湿。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。本发明还可以应用于非浸没光刻设备。
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制或结构的组合。其可以包括一个或更多个结构、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/或一个或更多个提供液体至空间的液体出口的组合。在一个实施例中，空间的表面可以是衬底和/或衬底台的一部分，或空间的表面可以完全覆盖衬底和/或衬底台的表面，或空间可以包围衬底和/或衬底台。液体供给系统可以可选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。
本发明的一方面提供：一种用于浸没类型的光刻设备中的传感器，传感器包括：构件，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至与投影系统的元件邻近的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器和温度调节装置之间的第一热流路径比变换器和浸没液体之间的第二热流路径具有较低热阻。
变换器可以安装在支撑构件上，所述支撑构件在变换器和温度调节装置之间提供热路径。支撑构件可以由具有大于或等于10W/m.K的热传导率的材料制成。支撑构件可以由从Al、AlN、SiSiC、SiC、Ti、Al-Si以及包含Fe和Ni的合金构成的组中选出的至少一种材料制成。变换器可以安装在支撑构件的面对浸没液体的表面上。传感器还可以包括配置成接收变换器产生的电信号的电路。该电路可以安装在支撑构件的背离浸没液体的表面上，其中第一热流路径还将电路生成的热量传导至温度调节装置。
变换器可以是从光电二极管、电荷耦合装置、照相装置以及CMOS照相装置构成的组中选出的至少一种。构件可以包括透明的窗口。该窗口可以透过波长在大约100至400nm范围内的紫外辐射。在透明的窗口中或透明的窗口上设置不透明图案，例如光栅。
在变换器和构件之间可以存在间隙和/或热绝缘层。温度调节装置可以包括具有在其内限定的管道、以循环热传递介质的主体。温度调节装置和变换器可以以非接触的方式热耦合。
在本发明的一方面中，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至与投影系统的元件邻近的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与温度调节装置热耦合并且变换器与构件的表面的热隔离。
在本发明的一方面中，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至与投影系统的元件邻近的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与温度调节装置的热耦合比变换器与构件的表面的热耦合大。
在本发明的一方面中，提供一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：构件的表面，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至与投影系统的元件邻近的空间的浸没液体；变换器，配置成将刺激转换为电信号；和温度调节装置，其中变换器与构件的表面的热隔离比变换器与温度调节装置的热隔离大。
本发明的多个方面中的任一个方面的传感器可以还包括控制系统，所述控制系统配置成控制构件的温度。控制系统可以包括布置成产生指示构件温度的温度信号的温度传感器，布置成产生热量的加热器以及布置成响应于温度信号控制加热器的控制器。加热器可以布置成加热将热量传递至温度调节装置或从温度调节装置传递热量的热传递介质。加热器可以布置成加热温度调节装置。变换器可以布置成用作或包括受控制器控制的加热器。
在本发明的一方面中，提供一种光刻设备，包括：投影系统，配置成将通过图案形成装置图案化的束投影到衬底上；衬底台，配置成支撑衬底；液体供给系统，配置成提供液体至投影系统和衬底台之间的空间；和如本发明上述多个方面中任一方面所述的传感器。
传感器可以安装至衬底台。传感器可以安装在衬底台面对投影系统的表面的凹部内。传感器可以是从光斑传感器、能量传感器、干涉仪传感器、图像传感器以及组合的干涉仪和图像传感器构成的组中选出的至少一个传感器。
在本发明的一方面中，提供一种使用光刻设备的器件制造方法，所述方法包括：在将液体提供至投影系统和衬底之间的空间的同时，使用投影系统将通过图案形成装置图案化的束投影到衬底上；和使用根据上述本发明多个方面中任一方面所述的传感器感测光刻设备或投影的参数。
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 (10)

1.一种用于浸没光刻设备中的传感器，所述传感器包括：
构件，在传感器的使用过程中所述构件接触供给至与投影系统的最终元件相邻的空间的浸没液体；
变换器，配置成将刺激转换为电信号；
温度调节装置，配置成使用由冷却剂供给装置所供给的热传递介质进行所述变换器的温度调节；和
控制器，配置成控制所述温度调节装置以主动地控制所述变换器的温度。
2.根据权利要求1所述的传感器，还包括：
至少一个温度传感器，设置在传感器中的一个位置处或不同位置处；和
至少一个加热器，配置成用于加热所述热传递介质的流或所述变换器；
其中所述控制器连接至所述至少一个温度传感器和所述至少一个加热器，并且配置成通过使用来自所述至少一个温度传感器的指示所述至少一个温度传感器测量的温度的信号控制所述至少一个加热器以将构件的表面的温度保持成基本上与浸没液体的温度相同。
3.根据权利要求2所述的传感器，其中所述至少一个温度传感器设置成在传感器处于使用中时尽可能靠近浸没光刻设备的辐射束的路径，但不阻碍或干扰辐射束。
4.根据权利要求2所述的传感器，其中所述至少一个加热器能够以与变换器的热输出类似的比率或更大的比率输出热。
5.根据权利要求2所述的传感器，其中所述至少一个加热器设置在变换器中以加热所述变换器。
6.根据权利要求2所述的传感器，其中所述至少一个加热器安装在温度调节装置上或温度调节装置中，并且所述至少一个温度传感器位于所述构件处。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的传感器，其中所述变换器和温度调节装置之间的第一热流路径具有比所述变换器和浸没液体之间的第二热流路径低的热阻，所述温度调节装置和变换器以非接触的方式热耦合。
8.根据权利要求7所述的传感器，其中所述变换器安装在支撑构件面朝所述浸没液体的面上，所述支撑构件在所述变换器和温度调节装置之间提供热路径。
9.一种光刻设备，包括：
投影系统，配置成将通过图案形成装置图案化的束投影到衬底上；
衬底台，配置成支撑衬底；
液体供给系统，配置成将液体供给至所述投影系统和衬底台之间的空间；和
根据权利要求1至8中任一项所述的传感器。
10.一种使用浸没光刻设备的器件制造方法，所述方法包括：
在将液体提供至投影系统和衬底之间的空间的同时，使用所述投影系统将通过图案形成装置图案化的束投影到衬底上；和
使用根据权利要求1至8中任一项所述的传感器感测浸没光刻设备或投影的参数。
CN201610987008.0A 2012-05-22 2013-03-19 传感器、光刻设备以及器件制造方法 Active CN106873312B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261650260P 2012-05-22 2012-05-22
US61/650,260 2012-05-22
US201261736264P 2012-12-12 2012-12-12
US61/736,264 2012-12-12
CN201380026160.7A CN104321702B (zh) 2012-05-22 2013-03-19 传感器、光刻设备以及器件制造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380026160.7A Division CN104321702B (zh) 2012-05-22 2013-03-19 传感器、光刻设备以及器件制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106873312A true CN106873312A (zh) 2017-06-20
CN106873312B CN106873312B (zh) 2019-09-06

Family

ID=47901117

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380026160.7A Active CN104321702B (zh) 2012-05-22 2013-03-19 传感器、光刻设备以及器件制造方法
CN201610987008.0A Active CN106873312B (zh) 2012-05-22 2013-03-19 传感器、光刻设备以及器件制造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380026160.7A Active CN104321702B (zh) 2012-05-22 2013-03-19 传感器、光刻设备以及器件制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9753382B2 (zh)
JP (1) JP5886476B2 (zh)
KR (2) KR101689226B1 (zh)
CN (2) CN104321702B (zh)
NL (1) NL2010477A (zh)
WO (1) WO2013174539A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111699438A (zh) * 2018-01-04 2020-09-22 Asml荷兰有限公司 光学测量方法和传感器设备

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013174539A1 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 Asml Netherlands B.V. Sensor, lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102014226309A1 (de) * 2014-12-17 2016-06-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Komponente; optisches System und Lithographieanlage
CN108121077A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 北京航天计量测试技术研究所 一种高功率激光光斑均匀化装置
DE102017200428B3 (de) 2017-01-12 2018-06-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage sowie Verfahren zum Vermessen eines Abbildungsfehlers
JP6383460B1 (ja) 2017-05-31 2018-08-29 浜松ホトニクス株式会社 エンコーダ用受光モジュール及びエンコーダ
US10509334B2 (en) 2017-09-29 2019-12-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Methods and apparatus for removing contamination from lithographic tool
EP3667696A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-17 ASML Netherlands B.V. Stage apparatus suitable for electron beam inspection apparatus
US11044141B2 (en) * 2019-07-09 2021-06-22 Phillip N Hughes High density, high availability compute system
CN112684669B (zh) * 2020-12-25 2024-02-09 浙江启尔机电技术有限公司 一种浸液供给系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068626A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Canon Inc 露光装置内ユニットの輻射冷却方法及び輻射冷却装置
US20070139632A1 (en) * 2005-04-25 2007-06-21 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
CN101109908A (zh) * 2006-07-17 2008-01-23 Asml荷兰有限公司 光刻设备与辐射传感器及辐射传感器制造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2747999A (en) 1998-03-26 1999-10-18 Nikon Corporation Projection exposure method and system
CN100470367C (zh) 2002-11-12 2009-03-18 Asml荷兰有限公司 光刻装置和器件制造方法
EP1500982A1 (en) * 2003-07-24 2005-01-26 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
TW200518187A (en) * 2003-09-29 2005-06-01 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP4018647B2 (ja) * 2004-02-09 2007-12-05 キヤノン株式会社 投影露光装置およびデバイス製造方法
US20060018644A1 (en) 2004-07-21 2006-01-26 Stavely Donald J Apparatus and method for heat sinking a sensor
US7701550B2 (en) 2004-08-19 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7282701B2 (en) 2005-02-28 2007-10-16 Asml Netherlands B.V. Sensor for use in a lithographic apparatus
CN100541719C (zh) * 2005-04-25 2009-09-16 株式会社尼康 曝光方法和曝光装置、以及器件制造方法
US7433016B2 (en) * 2005-05-03 2008-10-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
WO2006137440A1 (ja) * 2005-06-22 2006-12-28 Nikon Corporation 計測装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法
DE102005053787B4 (de) 2005-11-09 2019-11-28 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Optische Abtasteinheit sowie Verfahren zur Montage
EP2199858A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-23 ASML Netherlands BV Lithographic apparatus and method of irradiating at least two target portions
NL2004322A (en) 2009-04-13 2010-10-14 Asml Netherlands Bv Cooling device, cooling arrangement and lithographic apparatus comprising a cooling arrangement.
NL2004242A (en) 2009-04-13 2010-10-14 Asml Netherlands Bv Detector module, cooling arrangement and lithographic apparatus comprising a detector module.
TWI514087B (zh) 2009-08-07 2015-12-21 尼康股份有限公司 A method of manufacturing an exposure apparatus and an element
JP2011192991A (ja) 2010-03-12 2011-09-29 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置および方法
JP5785419B2 (ja) 2010-04-07 2015-09-30 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 光学要素を冷却する方法、リソグラフィ装置、およびデバイスを製造する方法
WO2013174539A1 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 Asml Netherlands B.V. Sensor, lithographic apparatus and device manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068626A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Canon Inc 露光装置内ユニットの輻射冷却方法及び輻射冷却装置
US20070139632A1 (en) * 2005-04-25 2007-06-21 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
CN101109908A (zh) * 2006-07-17 2008-01-23 Asml荷兰有限公司 光刻设备与辐射传感器及辐射传感器制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111699438A (zh) * 2018-01-04 2020-09-22 Asml荷兰有限公司 光学测量方法和传感器设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20150077728A1 (en) 2015-03-19
CN106873312B (zh) 2019-09-06
US9753382B2 (en) 2017-09-05
WO2013174539A1 (en) 2013-11-28
KR20150021062A (ko) 2015-02-27
KR20160148061A (ko) 2016-12-23
US20170363964A1 (en) 2017-12-21
CN104321702B (zh) 2016-11-23
JP5886476B2 (ja) 2016-03-16
CN104321702A (zh) 2015-01-28
US9971254B2 (en) 2018-05-15
KR102021432B1 (ko) 2019-09-16
NL2010477A (en) 2013-11-25
KR101689226B1 (ko) 2016-12-23
JP2015517739A (ja) 2015-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106873312B (zh) 传感器、光刻设备以及器件制造方法
US20230273533A1 (en) Lithographic apparatus and method
TWI443478B (zh) 微影裝置及元件製造方法
TWI242697B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI574124B (zh) 支撐裝置、微影裝置及器件製造方法
KR100563773B1 (ko) 온도 제어된 열 차폐부를 구비한 리소그래피 투영장치
CN107300835B (zh) 热调节单元、光刻设备以及器件制造方法
USRE48668E1 (en) Temperature sensing probe, burl plate, lithographic apparatus and method
CN105683839B (zh) 用于光刻设备的支撑台、光刻设备以及器件制造方法
TW201009506A (en) Lithographic apparatus and method
US20050157284A1 (en) Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US9696640B2 (en) Lithographic apparatus
EP1124161A2 (en) Lithographic projection apparatus having a temperature controlled heat shield
KR101121654B1 (ko) 리소그래피 장치 및 위치설정 장치
JP6387421B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
CN108700827A (zh) 衬底处理系统及光刻设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant