CN107111248B - 通过非均匀气流的掩模版冷却 - Google Patents

Abstract

一种通过供应非均匀的气流冷却图案形成装置的设备、系统和方法。该设备和系统包括供应横跨图案形成装置的第一表面的气流的气体供应结构。该气体供应结构包括专门配置成用于产生非均匀气流分布的气体供应喷嘴。将较大体积或速度的气流引导至该图案形成装置的期望部分。

Description

通过非均匀气流的掩模版冷却

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月31日递交的US62/098,979和于2015年2月3日递交的US62/111,558的优先权，且它们通过引用全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种图案形成装置温度控制系统，该图案形成装置温度控制系统例如可用于通过使用横跨图案形成装置的表面的气流控制在光刻设备中的图案形成装置的温度。

背景技术

光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底上，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。在这种情形中，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、一个管芯或多个管芯)上。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上来实现。通常，单个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目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描图案、同时沿与该方向平行或反向平行同步地扫描衬底来辐射每一个目标部分。

在光刻设备中，辐射束可以在掩模版中导致热响应。掩模版的透射部分不会吸收太多来自辐射束的能量。然而，非透射材料可以吸收大量热能。该被吸收的能量转变成热量，该热量导致掩模版变热且膨胀。当掩模版膨胀时，导致图像变形(诸如重叠误差)。

此外，已加热的掩模版反过来可以加热邻近该掩模版的空气。该不利的作用产生在掩模版与投影透镜系统之间的所谓的气体透镜的变化。因此，除非被补偿，否则由掩模版加热造成的残余重叠误差可以是大约1-2纳米。因此，掩模版加热作为对在光刻系统中重叠误差的主要贡献因素。

为了解决产生自掩模版的热膨胀的对准误差，现有系统依赖于掩模板或晶片对准、放大率校正、用于膨胀预测的前馈系统和透镜校正。对于图像变形和重叠准确度的容许度在过去已经足够大，使得这样的对准和校正已经足以解决重叠误差。对于在新的且正在开发的系统中的重叠误差的更加严格的容许度，上述类型的校正不再是足够的。

发明内容

因此，需要一种解决由在辐射束与图案形成装置之间的相互作用所导致的变形和误差的改进系统和方法。

在一个实施例中，一种温度控制系统包括：

支撑件，配置成用于支撑物体，所述物体具有第一表面和第二表面；和

气体供应喷嘴，所述气体供应喷嘴配置成用于供应横跨所述第一表面的气流且配置成用于通过不均匀地分布所述气流的体积或速度产生离开所述喷嘴的非均匀气流轮廓。

在另一实施例中，一种光刻设备包括照射系统，配置成用于调节辐射束。所述光刻设备还包括支撑件，配置成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置具有第一表面和第二表面。所述图案形成装置配置成用于在所述辐射束的横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束。所述光刻设备包括气体供应喷嘴，所述气体供应喷嘴耦接至所述支撑件或与所述支撑件集成，所述气体供应喷嘴配置成用于供应横跨所述第一表面的气流，且配置成用于通过不均匀地分布所述气流的体积或速度产生离开所述喷嘴的非均匀气流轮廓。

下文参考随附的附图详细地描述本发明的进一步的特征和优点以及本发明的各个实施例的结构和操作。应当注意，本发明不限于本文中所描述的具体实施例。在本文中提供这些具体实施例仅用于示例性的目的。基于本文中包含的教导，相关领域的技术人员将明白额外的实施例。

附图说明

包含在本文中且形成本说明书的一部分的附图示出了本发明，所述附图与所述描述一起进一步地用于解释本发明的原理和使相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。

图1A是根据本发明的实施例的反射型光刻设备的示意性图示；

图1B是根据本发明的实施例的透射型光刻设备的示意性图示；

图2是根据本发明的实施例的图案形成装置支撑件的侧视图的示意性图示；

图3示出根据本发明的示例性实施例的第一喷嘴布置；

图4示出根据本发明的示例性实施例的第二喷嘴布置；

图5示出根据本发明的示例性实施例的第三喷嘴布置；

图6示出根据本发明的示例性实施例的第四喷嘴布置；

图7是根据图6的第四喷嘴布置的示意性图示；

图8示出根据本发明的示例性实施例的第五喷嘴布置；

图9是根据本发明的示例性实施例的图8的第五喷嘴布置的侧视图的示意性图示；

图10是比较实施例的俯视图的示意性图示。

当结合附图时将从下文阐述的详细描述更加明白本发明的特征和优点，在附图中相似的参考标记在全文中识别出相应的元件。在附图中，相似的参考数字通常表示相同的、在功能上相似的和/或结构上相似的元件。元件第一次出现的附图是由相对应的参考数字的最左侧的数字表示。

具体实施方式

本说明书公开了包含本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的实施例仅仅示例本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明是由本文所附的权利要求限定。

所描述的实施例和在本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的提及表示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每一个实施例可以不一定包括该特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定表示同一实施例。另外，当结合实施例来描述特定的特征、结构或特性时，应当理解，无论是否明确地描述，结合其它实施例来实现这样的特征、结构或特性都在本领域技术人员的知识内。

然而，在更详细地描述这样的实施例之前，提供本发明的实施例可以实施的实施例环境是有意义的。

示例性的反射型光刻系统和透射型光刻系统

图1A和图1B分别是可以实施本发明的实施例的光刻设备100和光刻设备的示意图。光刻设备100和光刻设备每一个包括下述的部件：照射系统(照射器)IL，其配置成用于调节辐射束B(例如，DUV或EUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，其配置成用于支撑图案形成装置(例如，掩模、掩模版或动态图案形成装置)MA，且与配置成用于准确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；和衬底台(例如，晶片台)WT，其配置成用于保持衬底(例如，涂覆有抗蚀剂的晶片)W，且与配置成用于准确地定位该衬底W的第二定位装置PW相连。光刻设备100还具有投影系统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W的目标部分C(例如，包括一个或多个管芯)上。在光刻设备100中，图案形成装置MA和投影系统PS是反射型的。在光刻设备中，图案形成装置MA和投影系统PS是透射型的。

照射系统IL可以包括各种类型的光学部件，诸如折射型、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B。

支撑结构MT以依赖于图案形成装置MA的定向、光刻设备100的设计和诸如图案形成装置MA是否被保持在真空环境中的其它条件的方式来保持图案形成装置MA。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来保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以是框架或者台，例如，其可根据需要是固定的或者可移动的。支撑结构MT能够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PS)。

术语“图案形成装置”MA应当被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束B的横截面上赋予辐射束B、以便在衬底W的目标部分C中形成图案的任何装置。赋予辐射束B的图案将与在目标部分C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可以是透射型的(如在图1B中的光刻设备中)或者反射型的(如在图1A的光刻设备100中)。图案形成装置MA的示例包括掩模版、掩模、可编程的反射镜阵列和可编程的LCD面板。掩模在光刻术中是熟知的，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反射镜矩阵反射的辐射束B。

术语“投影系统”PS可以包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统，或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或者对于诸如使用浸没液体或使用真空之类的其它因素所适合的。真空环境能够用于EUV或者电子束辐射，这是因为其它气体可能吸收太多的辐射或者电子。因此，能够借助于真空壁和真空泵将真空环境提供给整个束路径。

光刻设备100和/或光刻设备可以是具有两个(双台)或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台))WT的类型。在这种的“多平台”机器中，可以并行地使用附加的衬底台WT，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或多个其它衬底台WT用于曝光。

参见图1A和1B，照射器IL接收来自辐射源SO的辐射束。所述源SO和光刻设备100可以是分立的实体(例如当源SO是准分子激光器时)。在这种状况下，不会将源SO考虑成形成光刻设备100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(在图1B中)的帮助将辐射束B从源SO传到照射器IL。在其它情况下，源SO可以是光刻设备100的组成部分(例如当源SO是汞灯时)。可以将所述源SO和照射器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。

照明器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器AD(在图1B中)。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径向范围和/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(在图1B中)，诸如整合器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调整辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

参见图1A，辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过图案形成装置MA来形成图案。在光刻设备100中，辐射束B被从图案形成装置(例如，掩模)MA反射。在从图案形成装置(例如，掩模)MA反射之后，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IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以准确地移动衬底台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，第一定位装置PM和另一位置传感器IF1可以相对于辐射束B的路径来准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Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W。

参见图1B，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来形成图案。已经穿过掩模MA之后，辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统PS将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有与照射系统光瞳IPU共轭的光瞳PPU。部分辐射从照射系统光瞳IPU处的强度分布发出且在不受到掩模图案处的衍射的影响的情况下穿过掩模图案，该部分辐射在照射系统光瞳IPU处产生强度分布的图像。

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，可以准确地移动衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于辐射束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和另一位置传感器(图1B中未示出)用于相对于辐射束B的路径来精确地定位掩模MA。

通常，可以通过形成第一定位装置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衬底台WT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，或者可以是固定的。可以使用掩模对准标记Ml、M2和衬底对准标记Pl、P2来对准掩模MA和衬底W。尽管(所示的)衬底对准标记占据专用目标部分，但是它们可以位于目标部分(这些公知为划线对齐标记)之间的空间中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，掩模对准标记可以位于所述管芯之间。

掩模台MT和图案形成装置MA可以在真空腔中，其中真空中的机器人IVR可以以类似于图案形成装置MA的方式将诸如掩模的图案形成装置移进和移出真空腔。可替代地，当掩模台MT和图案形成装置MA在真空腔外面时，真空外的机器人可以用于各种传输操作，类似于真空中的机器人IVR。真空中的机器人和真空外的机器人两者需要被校准用于将任何有效载荷(例如，掩模)平稳地传递至传递站的固定型运动学底座。

光刻设备100可以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(例如，掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予辐射束B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，将衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同的目标部分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(例如，掩模台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定。

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保持为基本静止状态，并且在将赋予辐射束B的图案投影到目标部分C上的同时，对衬底台WT进行移动或扫描。可以采用脉冲辐射源，并且在衬底台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，如本文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。

尽管在本文中可以对用于制造IC的光刻设备作出具体引用，但是应理解到，本文中所描述的光刻设备可以具有其它应用，诸如制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)和薄膜磁头。本领域技术人员将领会到，在这些替代应用的情形下，本文中使用的任何术语“晶片”或“管芯”可以被认为分别与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义的。本文所称的衬底可以在曝光之前或之后被处理，例如轨道(一种通常将一层抗蚀剂涂覆到衬底上并且使得被曝光的抗蚀剂显影的工具)中、量测工具和/或检查工具中。在合适的情况下，本文中的公开内容可以适用于这些和其它衬底处理工具。此外，所述衬底可以被多于一次地处理，例如以便产生多层IC，从而使得本文中所使用的术语衬底也可以表示已包含多个已处理的层的衬底。

在另一实施例中，光刻设备100包括极紫外(EUV)源，其配置成产生用于EUV光刻术的EUV辐射束。通常，EUV源配置在辐射系统(参见下文)中，且对应的照射系统配置成用于调节EUV源的EUV辐射束。

在本文中所描述的实施例中，术语“透镜”和“透镜元件”在允许的情况下可以表示各种类型的光学部件中的任一个或者其组合，包括折射型、反射型、磁性型、电磁型和静电型的光学部件。

另外，本文中所使用的术语“辐射”和“束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有365、248、193、157或126纳米的波长λ)、极紫外(EUV或软X射线)辐射(例如，具有在5-20纳米的范围内的波长，诸如例如13.5纳米)，或在小于5纳米下工作的硬X射线，以及粒子束(诸如离子束或电子束)。通常，具有在约780-3000纳米(或更大)之间的波长的辐射被认为是IR辐射。UV是指具有大约100-400纳米的波长的辐射。在光刻术中，术语“UV”也应用于可以由汞放电灯产生的波长：G线436纳米；H线405纳米；和/或I线365纳米。真空UV或VUV(即，由空气吸收的UV)是指具有为大约100-200纳米的波长的辐射。深UV(DUV)通常指具有在126-428纳米的范围内的波长的辐射，且在实施例中，准分子激光器可以产生在光刻设备中使用的DUV辐射。应当认识到，具有在例如5-20纳米的范围内的波长的辐射与具有某一波段(波长带)的辐射相关，该波段的至少部分在5-20纳米的范围内。

图案形成装置温度控制系统的示例性实施例

图2示出根据本发明的示例性实施例的图案形成装置温度控制系统200的侧视图。在一个示例中，冷却子系统200包括图案形成装置支撑件201、包括顶表面204的图案形成装置203、气体供应喷嘴205、气体抽取器207、辐射束250、和气流252。

图案形成装置支撑件201(例如掩膜台)支撑图案形成装置203。辐射束250(诸如在上文的图1A和图1B中所论述的辐射束B)入射到图案形成装置203上。图案形成装置203可以是掩模板或其它类型的透射式掩模或反射式掩模。在辐射束250入射到图案形成装置203上且通过图案形成装置203时，图案形成装置203吸收辐射束250的一些能量，这将造成热膨胀。

气体供给装置205可以与图案形成装置支撑件201的一侧集成在一起，而气体抽取器207可以与图案形成装置支撑件201的另一相对的一侧集成一起。可替代地，气体供给装置205和气体抽取器207可耦接至图案形成装置支撑件201的面向图案形成装置203的相对表面。可替代地，气体供给装置205和气体抽取器207可以耦接至靠近支撑件201的附加的框架(未示出)，该附加的框架以基本上与支撑件201相等的方式移动，使得该额外的框架跟随支撑件201。可替代地，气体抽取器207可以耦接至静止的框架且被配置成具有足以使得图案形成装置203在支撑件201的全部相关运动期间与抽取重叠的抽取尺寸。可替代地，可以利用上文所提及的气体供给装置205和气体抽取器207的配置的任意组合。根据一个实施例，可省去气体抽取器207。

气体供给装置205和气体抽取器207可以是冷却子系统200的一部分，该冷却子系统200被设计成用于通过使用气流减小图案形成装置203的温度增加。根据一个实施例，气体供给装置205和气体抽取器207可以每一个被定位成以便紧密地接近(诸如邻近)图案形成装置203的同一表面。在图2中，气体供给装置205和气体抽取器207位于接近图案形成装置203的顶表面204。气体供给装置205提供横跨图案形成装置203的顶表面204流动的气流252。在图2中，气流252横跨图案形成装置203的顶表面204且大体平行于图案形成装置203的顶表面204。在气流到达图案形成装置203的相对端时，气体抽取器207抽取气流252。

在可替代的实施例中，图案形成装置203是如上文关于图1A所论述的反射式图案形成装置(诸如反射式掩模版(图2中未示出))。辐射束250入射到图案形成装置203上，但将从图案形成装置203反射。在这样的情况下，图案形成装置203经受由图案形成装置203的所产生的热膨胀的加热和劣化效应。气体供给装置205和气体抽取器207可以与图案形成装置支撑件201集成在一起，使得每一个可以在非常接近图案形成装置203的表面的区域内，如所论述的且包括上述所论述的相同的可替代方案。

以上文的方式，横跨图案形成装置203的顶表面204所引入的气流252操作用于减少和/或维持图案形成装置203的某一温度。例如，气流252可以通过减少或消除图案形成装置203的加热来抵消热膨胀在图案形成装置203上的效应。在一个实施例中，冷却子系统200可以将图案形成装置203维持在22℃或接近22℃。本领域技术人员将认识到其它目标温度是可以的和/或对于给定的应用可能更期望其它的目标温度。

尽管平行的气流有效地冷却图案形成装置203且改善了性能，然而，其可以产生横跨图案形成装置203的x轴的非均匀的冷却图案，其中x轴是实质上平行于气流252的方向的轴线。在这些情况下，可以期望产生横跨图案形成装置203的更均匀的冷却图案。此外，可以期望沿着x轴和/或y轴对称地进行冷却。有意地产生非均匀的流的喷嘴205可以用于提高横跨所述表面的热传递的均匀性。

在一个示例中，横跨图案形成装置203的顶表面204的均匀速度可以提高图案形成装置203的均匀冷却。然而，当来自喷嘴205的移动气体与邻近图案形成装置203的停滞气体界面接触时，剪切力造成移动气体损失动量。该动量损失可以不是均匀的，即，气流的某些部分比其它部分损失更多的动量。因此，在离开喷嘴的气流的均匀速度和体积的情况下，可能不能实现横跨顶表面204的均匀速度(和因此不能实现均匀冷却)。

为了对比的原因，图10示出了图案形成装置1003的俯视图且图示这些剪切力在离开喷嘴1005的气流1052的均匀速度上的效应。气流1052的箭头厚度与靠近图案形成装置1003的顶表面1004的气流速度大致成比例。在气流1052以实质上均匀的速度离开气体供应喷嘴1005的情况下，由于与基本上停滞的气体1050的剪切，气流1052在图案形成装置1003的边缘处比在图案形成装置1003的中间处沿着流动方向减慢地更多。

为了补偿动量损失，喷嘴205可以将较大体积或较大速度的气流分布或分配到原本将否则经历减小的冷却的区域。例如，在一个示例性实施例中，沿着图案形成装置203的一侧运行的细长喷嘴205可以相比于图案形成装置203的内部部分(即，在顶表面204的中心处的部分)将较大体积的气体朝向图案形成装置203的外部部分(即，靠近顶表面204的边缘的部分)引导。在一个示例中，与图案形成装置203的中间相比，流轮廓的最外面的部分可以将多于大约25％的体积分布到图案形成装置203的任一侧或两侧。这可以通过使用新型的喷嘴布置以增加朝向具有不足的冷却功率的横跨图案形成装置203的区域引导的气流的体积来实现。在另一示例性实施例中，喷嘴205可以朝向具有不足的冷却功率的区域引导较高速度的空气。在又一示例性实施例中，喷嘴205可以包括朝向图案形成装置203的不同部分引导的两个或更多个喷嘴尖端(未示出)。在图3-图9中示出了且下文将论述示例性喷嘴的布置。

气体供应喷嘴的示例性实施例

图3-9示出根据各个实施例的喷嘴布置。气体供应喷嘴305、405、505、605、705、805和905以及对应的气体抽取器喷嘴(未示出)每个在长度上大致等于图案形成装置(未示出)的长度。

在这些示例性的配置中，气流(诸如图2的气流252)能够充分地到达图案形成装置203的大致整个顶表面204。如本领域技术人员所认识到的，在不背离本发明的总体构思的情况下，气体供应喷嘴205、305、405、505、605、705、805和905以及对应的气体抽取器喷嘴(例如207)可以比图案形成装置(例如203)的长度更长或更短。

在图3中示意性地示出包括喷嘴305的第一示例性喷嘴布置300。气体供应喷嘴305具有外壳322(包围喷嘴腔326)、流分配板330(具有孔332的阵列)和喷嘴尖端324。入口320将气体供应给喷嘴腔326。流分配板330位于外壳322与喷嘴尖端324之间，且调节流入到喷嘴尖端324中的气流。在一些实施例中，可省去喷嘴尖端324。

流出气体供应喷嘴309的气流通过在腔326与喷嘴尖端324之间放置定制的孔332的阵列而有意地是非均匀的。孔332的阵列确保离开喷嘴尖端234的气流横跨气体供应喷嘴305而被非均匀地分布。在一个实施例中，孔332的尺寸是恒定的，但孔332的数目和间距横跨流分配板330是变化的。在一个实施例中，流分配板330的外部部分与流分配板330的中心相比，具有更大数量的孔332。这种布置对应于较大体积的气流被分布到图案形成装置的顶表面(诸如图案形成装置203的顶表面204)的外部部分。

然而，孔的尺寸无需保持是恒定的。图4示出包括喷嘴405的第二示例性喷嘴布置400。气体供应喷嘴405具有外壳422(包围喷嘴腔426)、流分配板430(具有孔432的阵列)和喷嘴尖端424。入口420将气体供应给喷嘴腔426。流分配板430位于外壳422与喷嘴尖端424之间，且调节流入喷嘴尖端424中的气流。

在这一示例中，孔432的数目和间距横跨流分配板430保持是恒定的，但孔432的尺寸可以变化。类似于图3的第一示例性实施例，流分配板430产生离开气体供应喷嘴409的非均匀分布的气流轮廓。该第二示例性实施例可以用于将较大体积的气流分布或分配至图案形成装置的顶表面(诸如图案形成装置203的顶表面204)的外部部分。

在另一示例中，孔的数目、尺寸、位置和分布都可以是变化和/或非均匀的以实现所期望的流轮廓。

此处应当注意，本文中所描述的实施例的气体供应喷嘴305和405的尺寸以及光刻工具100的其它部件与未按比例绘制。

在可替代的实施例中，变化的喷嘴开口高度可以用于产生非均匀的流轮廓。如图5所示，第三示例性喷嘴布置500具有包括外壳522和喷嘴尖端524的气体供应喷嘴505。喷嘴尖端524具有被制定形状的喷嘴尖端开口，其使得其高度沿其宽度变化。在一个实施例中，被制定形状的喷嘴尖端开口可以采取大致沙漏(hour-glass)或蝶形(bow-tie)的形状，使得将较大体积的气流分布至图案形成装置的顶表面(诸如图案形成装置203的顶表面204)的外部部分。被制定形状的开口的轮廓可以延伸穿过喷嘴尖端524的长度。

图6是根据另一实施例的气体供应喷嘴布置600的示意图。如图6所示，气体供应喷嘴605具有外壳622(包围喷嘴腔626)和喷嘴尖端624。入口620将气体供应给喷嘴腔626。喷嘴尖端624包括多个流引导叶片640。流引导叶片640产生横跨气体供应喷嘴尖端624的出口的非均匀的流分布轮廓。类似于上文所描述的例子，该非均匀的流分布轮廓可以用于更均匀地冷却掩模版。流引导叶片640重新分配或分布来自入口620的气体以产生预定的非均匀的流分布轮廓。类似于上文所描述的示例性实施例，可以将较大体积的气流朝向图案形成装置的顶表面(诸如图案形成装置203的顶表面204)的外部部分引导，以对抗在图案形成装置的外部部分处的停滞气体。可替代地，可将流引导叶片640定位在更上游处，诸如在喷嘴腔626中。

在图7中示出根据另一实施例的喷嘴布置700的横截面视图。类似于喷嘴布置600，喷嘴布置700包括具有外壳722(包围喷嘴腔726)和喷嘴尖端724的喷嘴705。入口720将气体供应给喷嘴腔726。喷嘴尖端724包括多个流引导叶片740。流引导叶片740产生横跨气体供应喷嘴尖端724的出口的非均匀的流分布轮廓。类似于上文所描述的例子，该非均匀的流分布轮廓可以用于更均匀地冷却掩模版。流引导叶片740重新分配来自入口720的气体以产生预定的非均匀的流分布轮廓。类似于上文所描述的示例性实施例，可以将较大体积的气流朝向图案形成装置的顶表面(诸如图案形成装置203的顶表面204)的外部部分引导，以对抗在图案形成装置的外部部分处的停滞气体。

在一个实施例中，叶片740可以是固定的。在另一实施例中，叶片740可以由对不同的图案形成装置进行气流优化的角度控制装置来重新定位。例如，小型电动马达编码器可以耦接至每一叶片740以控制每一叶片740的角度。因此，角度控制装置可以独立地针对于每一图案形成装置控制每一叶片740的角度。

主要结合基于在体积上变化的非均匀流分布轮廓，论述了上文所描述的示例性实施例。在另一实施例中，喷嘴布置也可以产生基于在速度上变化的非均匀分布轮廓。增加空气流会提高冷却均匀性。空气放大器可以根据期望增加气流的选择部分的速度。通过在喷嘴布置中实施空气放大器，喷嘴可以增加流分布轮廓的期望部分的速度。例如，可以将空气放大器放置在气体供应喷嘴的任一侧或两侧处以实现横跨图案形成装置的整个顶表面(诸如图案形成装置203的顶表面204)的更加均匀的冷却。

在一个示例中，将较大体积或速度的气流分布至气体供应喷嘴205、305、405等的任一侧将会减轻在图案形成装置203的顶表面204的任一侧处的冷却功率的减小。另一非对称的冷却功率也可能在气体供应喷嘴205、305、405等的远端部分处产生、相对于接近气体供应喷嘴205、305、405等的部分。因此，可能期望在气体供应喷嘴205、305、405等的远端部分处产生非均匀的流、相对于接近气体供应喷嘴205、305、405等的部分。

在又一示例性实施例中，如图8所示，喷嘴布置800包括气体供应喷嘴805，该气体供应喷嘴805具有成叠层布置的入口820、第一喷嘴尖端854和第二喷嘴尖端856。图9示出了叠层式的喷嘴布置905的侧视图。第一喷嘴尖端954将高速的气流952以低角度朝向图案形成装置903的顶表面904的远端部分引导。第二喷嘴尖端956将较低速度的气流962以较陡的角度朝向顶表面904的紧邻部分引导。因此，叠层式的喷嘴布置905可以非均匀地分布气流，以便减少图案形成装置903的不对称冷却。

上文的描述意图是示例性的而非限制性的。本文中所描述的方法可以独立地或结合地使用，以在喷嘴出口处产生非均匀流分布轮廓，用于在掩模版表面处实现更加均匀的冷却。可以针对冷却均匀性和对称性优化喷嘴布置的特定细节。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明作出修改。

应该认识到具体实施例部分意图用于解释权利要求，而非发明内容和摘要部分。发明内容和摘要部分可以阐述如由本发明人所设想的本发明的一个或多个示例性实施例而非所有的示例性实施例，且因此意图绝不是以任何方式来限制本发明和随附的权利要求。

在上文已经借助于说明特定功能和其关系的实施方式的功能性构造模块描述了本发明。为了便于描述，这些功能性构造模块的界限在此处被随意地定义。只要能够正确地执行特定功能和其关系就可以定义替代的界限。

具体实施例的之前的描述如此充分地揭露本发明的一般性质，使得在没有过多的实验且不背离本发明的总体构思的情况下，他们可以通过应用本领域内的知识针对各种应用来轻易地修改和/或调整这些具体实施例。因此，基于本文中所呈现的教导和启示，这些调整和修改意图是在所公开的实施例的等同物的范围和含义内。应当理解，本文中的措词或术语是出于描述而非限制性的目的，使得本说明书的术语或措词应由本领域技术人员根据所述教导和启示进行解释。

本发明的覆盖度和范围不应当由上述示例性实施例中的任一示例性实施例限制，而仅应当根据下述的权利要求和它们的等同物进行限定。

Claims (28)

1.一种温度控制系统，包括：

支撑件，所述支撑件配置成用于支撑物体，所述物体具有第一表面和第二表面；和

气体供应喷嘴，所述气体供应喷嘴配置成用于供应横跨所述第一表面的气流且配置成用于通过不均匀地分布所述气流的体积或速度产生离开所述喷嘴的非均匀气流轮廓，

其中所述气体供应喷嘴包括喷嘴尖端，所述喷嘴尖端包括沿所述喷嘴尖端的长度的喷嘴尖端开口；且所述喷嘴尖端开口的变化高度产生所述非均匀气流轮廓；

其中，所述气体供应喷嘴朝向所述物体的任一侧提供的气流的体积比朝向所述物体的中心提供的气流的体积更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述物体的任一侧提供的气流的速度比朝向所述物体的中心提供的气流的速度更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述物体的任一侧提供的气流的体积和速度比朝向所述物体的中心提供的气流的体积和速度都更大。

2.如权利要求1所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿所述喷嘴的长度具有恒定尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的不均匀分布产生所述非均匀气流轮廓。

3.如权利要求1所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿所述气体供应喷嘴的长度具有各种尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的根据尺寸的分布产生所述非均匀气流轮廓。

4.如权利要求3所述的温度控制系统，其中所述气体出口孔的根据尺寸的所述分布是非均匀的。

5.如权利要求1所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括多个空气放大器，且其中所述空气放大器产生所述非均匀气流轮廓。

6.如权利要求1所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括叠层式喷嘴尖端，其中所述气体供应喷嘴尖端具有不同的气流出射角度和气流速度以产生所述非均匀气流轮廓。

7.一种温度控制系统，包括：

支撑件，所述支撑件配置成用于支撑物体，所述物体具有第一表面和第二表面；和

气体供应喷嘴，所述气体供应喷嘴配置成用于供应横跨所述第一表面的气流且配置成用于通过不均匀地分布所述气流的体积或速度产生离开所述喷嘴的非均匀气流轮廓，

其中，所述气体供应喷嘴包括沿所述气体供应喷嘴的长度的多个流引导叶片，且其中所述流引导叶片产生所述非均匀气流轮廓；

其中，所述气体供应喷嘴朝向所述物体的任一侧提供的气流的体积比朝向所述物体的中心提供的气流的体积更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述物体的任一侧提供的气流的速度比朝向所述物体的中心提供的气流的速度更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述物体的任一侧提供的气流的体积和速度比朝向所述物体的中心提供的气流的体积和速度都更大。

8.如权利要求7所述的温度控制系统，其中：

角度控制编码器耦接至所述多个流引导叶片中的每一个，且配置成独立地控制每一流引导叶片的角度。

9.如权利要求7所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括多个空气放大器，且其中所述空气放大器产生所述非均匀气流轮廓。

10.如权利要求7所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括叠层式喷嘴尖端，其中所述气体供应喷嘴尖端具有不同的气流出射角度和气流速度以产生所述非均匀气流轮廓。

11.如权利要求7所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿所述喷嘴的长度具有恒定尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的不均匀分布产生所述非均匀气流轮廓。

12.如权利要求7所述的温度控制系统，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿所述气体供应喷嘴的长度具有各种尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的根据尺寸的分布产生所述非均匀气流轮廓。

13.如权利要求12所述的温度控制系统，其中所述气体出口孔的根据尺寸的所述分布是非均匀的。

14.一种光刻设备，所述光刻设备包括：

照射系统，配置成用于调节辐射束；

图案形成装置支撑件，配置成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置具有第一表面和第二表面，所述图案形成装置配置成用于在所述辐射束的横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；

气体供应喷嘴，所述气体供应喷嘴配置成用于供应横跨所述第一表面的气流，且配置成用于通过非均匀地分布所述气流的体积或速度产生离开所述喷嘴的非均匀气流轮廓，其中所述气体供应喷嘴包括喷嘴尖端，所述喷嘴尖端包括沿所述喷嘴尖端的长度的喷嘴尖端开口；且所述喷嘴尖端开口的变化高度产生所述非均匀气流轮廓；

衬底台，构造成用于保持衬底；和

投影系统，配置成用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；

其中所述气体供应喷嘴朝向所述图案形成装置的任一侧提供的气流的体积比朝向所述图案形成装置的中心提供的气流的体积更大，或者所述气体供应喷嘴朝向所述图案形成装置的任一侧提供的气流的速度比朝向所述图案形成装置的中心提供的气流的速度更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述图案形成装置的任一侧提供的气流的体积和速度比朝向所述图案形成装置的中心提供的气流的体积和速度都更大。

15.如权利要求14所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿着所述喷嘴的长度具有恒定尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的不均匀分布产生所述非均匀气流轮廓。

16.如权利要求14所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿所述气体供应喷嘴的长度具有各种尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的根据尺寸的分布产生所述非均匀气流轮廓。

17.如权利要求16所述的光刻设备，其中所述气体出口孔的根据尺寸的所述分布是非均匀的。

18.如权利要求14所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿着所述气体供应喷嘴的长度的开口；且

所述开口的变化高度产生所述非均匀气流轮廓。

19.如权利要求14所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括多个空气放大器，其中所述空气放大器产生所述非均匀气流轮廓。

20.如权利要求14所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括叠层式喷嘴尖端，其中所述气体供应喷嘴尖端具有不同的气流出射角度和气流速度以产生所述非均匀气流轮廓。

21.一种光刻设备，所述光刻设备包括：

照射系统，配置成用于调节辐射束；

图案形成装置支撑件，配置成用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置具有第一表面和第二表面，所述图案形成装置配置成用于在所述辐射束的横截面中将图案赋予辐射束以形成图案化的辐射束；

气体供应喷嘴，所述气体供应喷嘴配置成用于供应横跨所述第一表面的气流，且配置成用于通过非均匀地分布所述气流的体积或速度产生离开所述喷嘴的非均匀气流轮廓；其中，所述气体供应喷嘴包括沿所述气体供应喷嘴的长度的多个流引导叶片，且其中所述流引导叶片产生所述非均匀气流轮廓；

衬底台，构造成用于保持衬底；和

投影系统，配置成用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；

其中，所述气体供应喷嘴朝向所述图案形成装置的任一侧提供的气流的体积比朝向所述图案形成装置的中心提供的气流的体积更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述图案形成装置的任一侧提供的气流的速度比朝向所述图案形成装置的中心提供的气流的速度更大；或者所述气体供应喷嘴朝向所述图案形成装置的任一侧提供的气流的体积和速度比朝向所述图案形成装置的中心提供的气流的体积和速度都更大。

22.如权利要求21所述的光刻设备，其中：

角度控制编码器耦接至所述多个流引导叶片中的每一个，且配置成用于独立地控制每一流引导叶片的角度。

23.如权利要求21所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括多个空气放大器，其中所述空气放大器产生所述非均匀气流轮廓。

24.如权利要求21所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括叠层式喷嘴尖端，其中所述气体供应喷嘴尖端具有不同的气流出射角度和气流速度以产生所述非均匀气流轮廓。

25.如权利要求21所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿着所述喷嘴的长度具有恒定尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的不均匀分布产生所述非均匀气流轮廓。

26.如权利要求21所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿所述气体供应喷嘴的长度具有各种尺寸的气体出口孔；且

其中所述气体出口孔的根据尺寸的分布产生所述非均匀气流轮廓。

27.如权利要求26所述的光刻设备，其中所述气体出口孔的根据尺寸的所述分布是非均匀的。

28.如权利要求21所述的光刻设备，其中：

所述气体供应喷嘴还包括流分配板，所述流分配板包括沿着所述气体供应喷嘴的长度的开口；且

所述开口的变化高度产生所述非均匀气流轮廓。