TWI729191B - 微影設備 - Google Patents
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Abstract
一種微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域,該微影設備進一步包含用於冷卻該基板之一冷卻設備,其中該冷卻設備包含:位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域之一冷卻元件,該冷卻元件經組態以自該基板移除熱。
Description
本發明係關於一種微影設備及一種微影方法。
微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案自圖案化器件(例如,光罩)投影至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。 由微影設備使用以將圖案投影至基板上之輻射之波長判定可形成於彼基板上之特徵之最小大小。相比於習知微影設備(其可例如使用具有193奈米之波長之電磁輻射),使用為具有在4奈米至20奈米範圍內之波長之電磁輻射的EUV輻射之微影設備可用以在基板上形成較小特徵。 用以將圖案投影至基板上之輻射光束將把大量熱遞送至彼基板,且將造成該基板之局域化加熱。由加熱造成之基板之局域化擴展將縮減經投影圖案上覆於已經存在於基板上之圖案的準確度。
可需要提供處理以上所識別之問題或與先前技術相關聯之某其他問題之微影設備。 根據本發明之一第一態樣,提供一種微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域,該微影設備進一步包含用於冷卻該基板之一冷卻設備,其中該冷卻設備包含位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域之一冷卻元件,該冷卻元件經組態以自固持於該基板台上之一基板移除熱。 該冷卻元件可與固持於該基板台上之該基板熱連通。 由冷卻元件提供之冷卻局部地抑制接近曝光區域之基板區域中之加熱。此情形有利,此係因為彼區域中之加熱可有造成基板擴展的傾向,基板擴展導致基板在基板台之瘤節上方滑動,此又將縮減圖案經投影至基板上之準確度。 該冷卻元件可經組態以冷卻與平分該曝光區域之一線相隔3公分以內或更小的一區域。 該冷卻元件可經組態以冷卻與該曝光區域之一邊緣相隔2公分以內或更小的一區域。 該冷卻元件可在與該微影設備之一掃描方向實質上對應之一方向上與該曝光區域分離。 該冷卻元件可為提供於該曝光區域之任一側之一對冷卻元件中的一者。 該冷卻元件可包含一本體,一敞開空腔提供於該本體之一最低面中,且該冷卻元件進一步包含經組態以將氣體遞送至該空腔之一氣體遞送導管。該氣體導管允許控制該冷卻元件之該空腔內之壓力。 該空腔可經組態以連同該基板之一上部表面形成接收由該氣體遞送導管遞送之氣體的一容積。 該冷卻元件之一空腔在該微影設備之一非掃描方向上之範圍可等於或大於該微影設備在該非掃描方向上之最大曝光區域長度。 該空腔可具有一頂部,該頂部在使用中與該基板之該上部表面相隔小於1毫米。 該空腔之該頂部可實質上平行於該基板台之一平面。 遞送至該空腔之氣體之壓力及該空腔頂部與該基板表面之間的分離度之組合可使得該基板之適應係數對熱自該基板至該冷卻元件本體之轉移沒有相當大影響。 該空腔之該頂部可傾斜,該頂部圍繞橫向於該微影設備之一掃描方向而延行之一軸線而傾斜。 該冷卻元件可包含一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管之一腔室,該腔室之一地板具備開口。 該腔室之該地板中之該等開口可包含一孔陣列。 該腔室之該地板可由多孔材料形成,且該等開口可為具有該多孔材料之微孔。 該冷卻元件可進一步包含至少一個擋板,該至少一個擋板可自一回縮位置移動至一部署位置,且其中將該擋板自該回縮位置移動至該部署位置會封閉該冷卻元件之該地板中之一些開口。 該至少一個擋板可經組態成使得在該擋板處於該回縮位置時無開口由該擋板封閉。 該至少一個擋板可移動至介於該回縮位置與該部署位置之間的一中間位置。 該冷卻元件可包含提供於該腔室之任一側上之額外腔室,該等額外腔室連接至一或若干不同氣體遞送導管。 該微影設備可進一步包含:經組態以控制氣體至該腔室之遞送的一閥;及經組態以分離地控制氣體至該等額外腔室之遞送的一或多個閥。 該冷卻元件之該本體可具有為3毫米或更小之一厚度。 該冷卻元件之該本體可定位成與該曝光區域之一邊緣相隔3毫米或更小。 該冷卻元件之該本體可具有在該微影設備之一掃描方向上之尺寸小於5毫米的一最低表面。 該冷卻元件之該本體可具有面向該輻射光束之一傾斜內部表面。 該冷卻元件可包括經組態以自該冷卻元件移除熱之一熱移除系統。 該熱移除系統可為一流體冷卻系統。 該熱移除系統可包括一帕耳帖冷卻器。該帕耳帖冷卻器可位於該流體冷卻系統與該空腔之間。 該流體冷卻系統可包含:一冷卻器,其經組態以冷卻氣體,該冷卻器位於該冷卻元件之遠端;一入口導管,其經組態以將該經冷卻氣體遞送至該冷卻元件以便冷卻該冷卻元件;及一出口導管,其經組態以自該冷卻元件移除該氣體。 該入口導管及該出口兩者包括適應該冷卻元件之移動之一可撓性部分。 一溫度感測器可提供於該入口導管上,且一溫度感測器可提供於該出口導管上。 該設備可進一步包含經組態而以大於10公升/分鐘之一速率提供該氣體之一氣體源。 該設備可進一步包含經組態而以小於2公升/分鐘之一速率提供該氣體一氣體源。 該熱移除系統可包含連接至一冷卻器之一熱管。 該熱管可具有在一水平方向上比在垂直方向上更大的一橫截面形狀。 該熱管可包括適應該冷卻元件之移動之一可撓性部分。 該熱管可為一微熱管。 該流體冷卻系統可為包含一泵、一冷凝器及一累加器的一兩相冷卻系統。 該兩相冷卻系統可進一步包含提供於該冷卻元件上之一溫度感測器。 該流體冷卻系統可包括提供於一熱交換器中之一收縮件,該收縮件經組態以冷卻用以冷卻該冷卻元件之氣體。 該冷卻元件可具備一加熱器。 一帕耳帖冷卻器可位於該流體冷卻系統與該空腔之間。 該微影設備可進一步包含一氣體供應件,該氣體供應件經組態以遞送處於200帕斯卡或更大之一壓力之氣體。該氣體供應件可經組態以遞送處於100千帕或更大之一壓力之氣體。該氣體供應件可經組態以遞送處於大約500千帕或更大之一壓力之氣體。儘管任何壓力可適合於熱移除,但藉由增大氣體壓力,氣體密度將相應地增大,且在較高氣體密度下,可更有效率地移除熱。 該冷卻元件可經組態以在使用期間與該基板有20微米或更大的一分離度。 該冷卻元件可經組態以在使用期間與該基板有200微米或更小的一分離度。 該冷卻元件可經組態以提供自該冷卻元件下方之一向外氣流,該向外氣流充當防止或抑制在該冷卻元件與該基板之間發生接觸之一墊子。 該冷卻元件可提供於一支撐件上,該支撐件包括一回縮機構,該回縮機構經組態以在偵測到未預期移動的情況下將該冷卻元件拉動遠離該基板。 該冷卻元件可包含經配置以將液滴導向至該基板上之一噴嘴陣列。 該冷卻元件可經組態以在使用期間與該基板有50微米或更大的一分離度。 該冷卻元件可經組態以在使用期間與該基板有1毫米或更大的一分離度。 該冷卻元件之該噴嘴陣列在該微影設備之一非掃描方向上之範圍可等於或大於該微影設備在該非掃描方向上之該最大曝光區域長度。 該噴嘴陣列可為一二維陣列,其中該等噴嘴橫越該冷卻元件之一底部表面均勻地分佈。 該等噴嘴可經組態以提供具有為大約數十微米或更小之一直徑的液滴。 該冷卻元件可包含一第一部分,其經配置以待冷卻至自該基板移除熱所選擇的一第一溫度;及一第二部分,其經配置以在比該第一部分高的一溫度下進行操作。 藉由提供一「暖」(或非冷卻)致動本體,該基板之曝光至冷卻溫度之區域可較容易地局域化至一曝光區域。 該第二部分可經配置以在一環境溫度下操作。 該第二部分可具備致動器以增大及減低該第一部分與該基板相隔之一距離,以便調整該冷卻元件之一熱轉移係數。 該第一部分可自一陶瓷材料進行建構。 該第一部分可由複數個層形成。 該第一部分可包含一板,該板具有該輻射光束傳遞通過之一隙縫。 該微影設備可進一步包含一熱屏蔽件,該熱屏蔽件位於該冷卻元件之一第一部分與該基板之間,以便縮減由該第一部分自該基板移除的熱之一量。 該冷卻元件可界定供接收該輻射光束之一冷卻隙縫,且該第一部分環繞該冷卻隙縫。 該熱屏蔽件可包含一溫度控制機構。 該溫度控制機構可包含一流體冷卻及/或加熱系統、加熱元件及溫度感測器中之至少一者。 該微影設備可進一步包含一第二熱屏蔽件,該第二熱屏蔽件經定位成使得該冷卻元件介於該第二熱屏蔽件與該基板之間。 藉由將第二熱屏蔽件提供於冷卻元件上方,冷卻元件係與周圍環境更有效地隔離。該第二熱屏蔽件可以與第一熱屏蔽件相同之方式予以建構。 該地板可包含經配置以判定該地板之一溫度之一或多個溫度感測器。 該一或多個溫度感測器可包含一電阻溫度計。 該等溫度感測器可為鉑電阻(PT)溫度計,諸如PT100感測器或PT1000感測器。 該微影設備可進一步包含:一氣體遞送導管,其用以將一氣體遞送至該冷卻元件以自該冷卻元件遞送至該基板;一閥,其用於選擇性地限定該氣體遞送導管內之氣流,該閥包含一外殼部分及一滑動部件,該閥界定連接至該氣體遞送導管之一流體進入口與一流體外溢口之間的一導管。該滑動部件可在一第一位置與一第二位置之間可滑動,在該第一位置中該導管不受限定,且在該第二位置中,該導管受部分限定。該滑動部件可並不與該外殼實體地接觸。 該滑動部件可沿著垂直於該外殼之一表面之一垂直線的一軸線滑動,該外殼與該滑動部件合作以形成該閥。此組態可引起歸因於在該外殼與該滑動部件之間幾乎不鄰接或不鄰接而在該外殼與該滑動部件之間的摩擦力縮減,因此由該閥產生較少粒子。可估計或模型化通過該閥之氣體洩漏。 該冷卻元件之一冷卻表面可包含一非扁平的三維結構。 該三維結構可增大該冷卻表面之一熱適應係數。在測試中,將此結構提供於冷卻元件之冷卻表面上可將有效熱適應係數增大近似10%至15%。該三維結構可致使熱轉移係數對影響冷卻表面之熱適應係數之改變(例如粒子污染)較不敏感。 一冷卻本體可彎曲以便控制由存在於該冷卻元件與該基板之間的一氣體提供之冷卻。 該冷卻本體可包含經配置以使該冷卻本體彎曲之一或多個壓電致動器。舉例而言,該冷卻本體可經配置為彎曲的使得在一曝光區域之邊緣處比在該曝光區域之一中心處提供更多冷卻。在一項實施例中,藉由使該冷卻本體彎曲以便具有一拋物線剖面而在該等邊緣處比在一中心處提供更多冷卻。 該微影設備可進一步包含一光學感測器設備。該光學感測器設備可包含一光學感測器及經配置以加熱該光學感測器設備之一加熱器。以此方式,可控制該光學感測器之冷卻。舉例而言,若不需要光學感測器之冷卻或若需要比由冷卻本體提供之冷卻小的光學感測器之冷卻,則加熱器可用以減輕冷卻本體對光學感測器之冷卻效應。 該光學感測器設備可進一步包含一溫度感測器,該溫度感測器經配置以判定該光學感測器之一溫度。 該光學感測器設備可提供於該基板台上。該光學感測器設備可形成該微影設備之一對準感測器之部分。 根據本發明之一第二態樣,提供一種微影方法,其包含:投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域;及使用一冷卻設備以冷卻該基板,該冷卻設備包含位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域之一冷卻元件,該冷卻元件用以自該基板移除熱。 該冷卻元件可與固持於該基板台上之該基板熱連通。 該冷卻元件可經組態以冷卻與平分該曝光區域之一線相隔3公分以內或更小的一區域。 該冷卻元件可經組態以冷卻與該曝光區域之一邊緣相隔2公分以內或更小的一區域。 該冷卻元件可包含:一本體;一敞開空腔,其提供於該本體之一最低面中,該敞開空腔及該基板之上部表面形成一容積;及一氣體遞送導管,其經組態以將氣體遞送至該容積。 該空腔可具有一頂部,該頂部與該基板之該上部表面相隔小於1毫米。 該冷卻元件可包含一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管之一腔室,該腔室之一地板具備開口。 可將處於200帕斯卡或更大之一壓力之該氣體遞送至該容積。可將處於100千帕或更大之一壓力之該氣體遞送至該容積。可將處於大約500千帕或更大之一壓力之該氣體遞送至該容積。 該冷卻元件可與該基板分離20微米或更大。 該冷卻元件可與該基板分離200微米或更小。 該冷卻元件可包含將液滴導向至該基板上之一噴嘴陣列。 該冷卻元件可與該基板分離50微米或更大。 該冷卻元件可與該基板分離1毫米或更大。 該冷卻元件之該噴嘴陣列在該微影設備之一非掃描方向上之範圍可等於或大於該微影設備在該非掃描方向上之最大曝光區域長度。 該噴嘴陣列可經配置以提供液滴在該基板上之一均勻分佈。 該液體可為水。 提供於該基板台上之一光學感測器可經加熱以便抵消該冷卻設備對該光學感測器之一效應。 根據本發明之一第三態樣,提供一種微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束投影至固持於一基板台上之一基板上,該微影設備進一步包含一基板溫度調整單元,該基板溫度調整單元經組態以在該基板被置放於該基板台上之前將該基板之溫度調整至高於該基板台之溫度的一溫度。 此情形有利,此係因為基板接著在其被置放於基板台上時冷卻至基板台之溫度,藉此將應力引入至該基板中。引入至基板中之應力傾向於將基板之外部邊緣朝向基板之中心向內拖曳。當使用輻射光束來圖案化基板時,此情形加熱基板且引入應力,該應力傾向於將基板之外部邊緣向外推動遠離基板之中心。在基板之冷卻期間已經引入之應力將至少部分地抵消由基板之加熱造成之應力,藉此縮減由基板經歷之累積應力。 該基板溫度調整單元可經組態以將該基板之該溫度調整至比該基板台之該溫度高至多大約0.5℃的一溫度。 根據本發明之一第四態樣,提供一種在一基板在一微影設備中之曝光之前調節彼基板之方法,該方法包含:使用一溫度調整單元以將該基板之溫度調整至高於該微影設備之一基板台之溫度的一溫度;將該基板轉移至該基板台且啟動將該基板夾持至該基板台之一夾具;將該基板冷卻至該基板台之該溫度,且藉此在該基板中誘發一應力。 根據本發明之第五態樣,提供一種掃描微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域,該微影設備進一步包含用於加熱該基板之一加熱設備,其中該加熱設備包含第一加熱元件及第二加熱元件,該第一加熱元件及該第二加熱元件經組態以加熱在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的基板區域。 該加熱設備有利,此係因為其防止或縮減在該非掃描方向上之該曝光區域之該等末端處該基板之失真。此允許改良該微影設備之疊對效能。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可位於該基板台上方且在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可在該非掃描方向上鄰近於該曝光區域。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可經組態以加熱在該非掃描方向上與該曝光區域重疊之區域。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可經組態而以某向外發散度發射熱使得接收熱之區域延伸超出該等加熱元件之佔據面積。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可經組態以加熱在掃描方向上之一大小大體上與該曝光區域在該掃描方向上之大小對應的區域。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可各自經組態以加熱在該非掃描方向上之一大小小於該曝光區域在非掃描方向上之大小的區域。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可經組態以加熱在該非掃描方向上之一大小小於該曝光區域在該非掃描方向上之該大小之一半的區域。 加熱區域亦可在掃描方向上具有大於曝光區域之大小的大小。該加熱區域中之加熱無需均一。 該等加熱元件可各自包含一LED陣列。 該等LED可經組態以發射紅外線輻射。 該等LED中之至少一些可經組態以發射輻射光束,該等輻射光束發散使得其在其入射於該基板上之前與該經圖案化輻射光束重疊。 該第一加熱元件及該第二加熱元件可包含經組態以提供雷射光束之一或多個雷射,該等雷射光束加熱在該微影設備之該非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的該等基板區域。 該一或多個雷射及關聯光學件可經組態成使得該等雷射光束在入射於該基板上之前自位於該微影設備之一投影系統外殼之一地板中的一開口傳遞出。 該一或多個雷射可位於該微影設備之一投影系統外殼之外部。 該投影系統外殼可具備一窗口,該窗口允許該等雷射光束傳遞至該投影系統外殼中。 該掃描微影設備可進一步包含安裝於該投影系統外殼內之致動器上之鏡面,該等鏡面可操作以改變該等雷射光束之方向且藉此將由該等雷射光束加熱之該等基板區域移動至不同位置。 該掃描微影設備可進一步包含一冷卻元件,該冷卻元件位於該基板台上方且在該微影設備在一掃描方向上位於該曝光區域之一側處。 該掃描微影設備可進一步包含一額外冷卻元件,該額外冷卻元件位於該基板台上方且在該微影設備之一掃描方向上位於該曝光區域的一相對側處。 根據本發明之一第六態樣,提供一種使用一掃描微影設備來曝光一基板之方法,該方法包含:投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域;使用一加熱設備以加熱該基板上之在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的區域;及在一掃描移動中相對於該曝光區域及該等經加熱區域移動該基板,以便使用該經圖案化輻射光束來曝光該基板之一目標部分。待曝光之連續部分亦可在掃描方向上鄰近於經曝光部分。 經曝光之下一目標部分可在該非掃描方向上不鄰近於該經曝光目標部分,而是替代地在該非掃描方向上與該經曝光目標部分分離至少一個經插入目標部分。 該方法可進一步包含使用一冷卻設備以冷卻該基板上之在該微影設備之一掃描方向上定位成鄰近於該曝光區域之至少一個側的一區域。 本發明之該第一態樣之該微影設備可進一步包含一遠端溫度感測系統,該遠端溫度感測系統包含一光偵測器,該光偵測器經組態以偵測自該基板之一目標區域發射之熱輻射。 該遠端溫度感測系統可進一步包含屏蔽件,該屏蔽件相對於該光偵測器及該目標區域而配置成使得進入該光偵測器之實質上所有輻射已自該目標區域行進。 該遠端溫度感測系統可進一步包含一控制表面,該控制表面具有一已知溫度且相對於該目標區域而配置成使得自該目標區域朝向該光偵測器反射的實質上所有輻射皆源自該控制表面。 該光偵測器可為一增頻轉換光偵測器。 該光偵測器可經組態以偵測具有在約2微米至約5微米之範圍內的一波長之輻射。 該光偵測器可位於該投影系統上。 該光偵測器可位於該冷卻設備上。 該光偵測器可包含多個像素,不同像素經組態以偵測自該目標區域之不同部分發射之輻射。 該光偵測器可相對於該目標區域而配置成使得一第一像素群組接收由該基板之一經加熱區域發射之輻射、一第二像素群組接收由該基板之一經冷卻區域發射之輻射且一第三像素群組接收由該基板之一周圍區域發射之輻射。 該遠端溫度感測系統可包含兩個或多於兩個光偵測器。 該光偵測器之一取樣速率可在約1赫茲至約10赫茲之範圍內。 該屏蔽件可包含一伸長中空管。 該屏蔽件可包含具有一孔隙之一板。 該控制表面可包含經組態以冷卻該控制表面之一冷卻系統。 該控制表面可具有小於約0.2之一發射率。 該遠端溫度感測系統可形成經組態以控制該冷卻設備之一控制迴路之部分。 本發明之該第二態樣之該方法可進一步包含遠端地量測該基板之一目標區域之一溫度且使用該溫度量測以控制由該冷卻設備提供之該基板之一冷卻。 該遠端量測可包含偵測由該目標區域發射之熱輻射。 該偵測可包含將該熱輻射增頻轉換成具有短於該熱輻射之波長的一波長之輻射且偵測該經增頻轉換輻射。 該方法可進一步包含量測該基板之不同目標區域之溫度,且比較該等量測以判定該基板之該等目標區域之相對溫度。 該等不同目標區域可覆蓋該基板之不同目標部分內之對應區域。 該方法可進一步包含判定該目標區域之發射屬性。 可使用傅立葉變換紅外線光譜學來判定該等發射屬性。 該方法可進一步包含使用該目標區域之該等經判定發射屬性及由該目標區域發射之經量測熱輻射以判定該目標區域之一絕對溫度。 可在該經圖案化輻射光束之投影期間量測該目標區域之該溫度。 該方法可進一步包含在投影該經圖案化輻射光束之前量測該目標區域之該溫度,及在投影該經圖案化輻射光束之後量測該目標區域之該溫度,及比較該等溫度量測之結果以控制提供至該基板之一冷卻。 根據本發明之一第七態樣,提供一種用於一微影設備之基板台,該基板台具備一熱感測器,該熱感測器包含具有一未受支撐中心部分之一半導體板,一溫度感測器位於該半導體板之一最低表面上。 有利地,相比於量測由該微影設備之一輻射光束提供之加熱之量,該熱感測器允許量測由一冷卻設備提供之冷卻之量。 該基板台可形成一微影設備之部分。 該半導體板可由一支撐件圍繞其周邊進行固持。 該半導體板可具有為300微米或更小之一厚度。 該半導體板可為一矽板。 該溫度感測器可為位於該半導體板之該最低表面上的一溫度感測器陣列中之一者。 該溫度感測器陣列可為一行溫度感測器。 根據本發明之一第八態樣,提供一種基板台,該基板台包含:一基板夾具,該基板夾具具備一孔,及安裝於延伸通過該孔之一臂狀物上之一溫度感測器,其中該基板台進一步包含一致動器,該致動器經組態以伸長及縮短該臂狀物使得在使用中該溫度感測器可朝向及遠離固持於該基板台上之一基板而移動。 因為該溫度感測器可移動遠離固持於該基板台上之一基板,所以此情形避免了該溫度感測器在藉由一微影設備之曝光期間造成該基板之失真。 該基板台可形成一微影設備之部分。 該臂狀物可由一熱隔絕材料形成。 根據本發明之一第九態樣,提供一種使用一基板台量測一溫度偏移之方法,該基板台包含:一基板夾具,該基板夾具具備一孔,及安裝於延伸通過該孔之一臂狀物上之一溫度感測器,該基板台進一步包含一致動器,該致動器經組態以伸長及縮短該臂狀物,其中該方法包含:當基板不存在於該基板台上時自該溫度感測器接收一輸出、將一基板裝載至該基板台上、伸長該臂狀物以使該溫度感測器與該基板接觸、接著自該溫度感測器接收一輸出,及判定來自該溫度感測器之該輸出是否已改變。 該方法提供判定該基板在其被裝載至該基板台上時是否具有不同於該基板台之一溫度之簡單且適宜方式。 該方法可進一步包含使用來自該溫度感測器之輸出之該改變以判定該基板台之該溫度與該基板之溫度之間的一溫度偏移。 本發明之該第一態樣之該微影設備可為一掃描微影設備且可經組態以形成一彎曲曝光區域。該冷卻設備之冷卻元件可彎曲,一第一冷卻元件具有一凹前邊緣,該第一冷卻元件包含經組態以遞送冷卻氣體之一內部腔室及經組態以遞送冷卻氣體之外部腔室,該等外部腔室經定位於該內部腔室之任一側。 上述配置有利地提供由彎曲曝光區域造成的基板之三階失真縮減。 該微影設備可進一步包含閥,該等閥經組態以獨立地控制冷卻氣體至該內部腔室之遞送及冷卻氣體至該等外部腔室之遞送。 第二冷卻元件可具有一凸前邊緣。 第二冷卻腔室可包含經組態以遞送冷卻氣體之一單一腔室。 根據本發明之一第九態樣,提供一種使用一掃描微影設備來曝光一基板之方法,該方法包含:投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一彎曲曝光區域;及使用包含第一冷卻元件及第二冷卻元件之一冷卻設備以冷卻該基板上之位於該曝光區域之任一側的彎曲區域;其中該第一冷卻元件具有一凹前邊緣且包含經組態以遞送冷卻氣體之一內部腔室及經組態以遞送冷卻氣體之外部腔室,該等外部腔室經定位於該內部腔室之任一側;且其中該方法進一步包含在將冷卻氣體提供至該內部腔室之前將冷卻氣體提供至該等外部腔室,及/或自該等外部腔室提供比自該內部腔室提供之冷卻更強的冷卻。 有利地,該方法縮減由該彎曲曝光區域造成的基板之三階失真。 本發明之該第一態樣之該微影設備之該等冷卻元件可彎曲,且該微影設備可為經組態以形成一彎曲曝光區域之一掃描微影設備。該冷卻設備之一冷卻元件可具有一曲線,該曲線大體上為該彎曲曝光區域圍繞橫向於掃描方向而延伸之一軸線之一反射。 上述配置有利地提供由該彎曲曝光區域造成的基板之三階失真縮減。 該冷卻設備之另一冷卻元件可具有與該彎曲曝光區域大體上對應之一曲線。 根據本發明之一第十態樣,提供一種使用一掃描微影設備來曝光一基板之方法,該方法包含:投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一彎曲曝光區域;及使用包含冷卻元件之一冷卻設備以冷卻該基板上之位於該曝光區域之任一側的彎曲區域,其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一曲線,該曲線大體上為該彎曲曝光區域圍繞橫向於掃描方向而延伸之一軸線之一反射,且其中該方法進一步包含,當彼冷卻元件通向該曝光區域時,推遲冷卻氣體至該冷卻元件之遞送直至在該冷卻元件之一前邊緣之一中心點已穿過該基板之一目標區域之一起始點之後為止。 有利地,該方法縮減由該彎曲曝光區域造成的基板之三階失真。 本發明之該第一態樣之該微影設備可為一掃描微影設備且可經組態以形成一彎曲曝光區域。該冷卻設備之一冷卻元件可具有一地板部件,該地板部件橫向於該掃描方向而彎曲,使得在使用中該地板部件之外部末端比該地板部件之一中心部分更接近該基板W。 有利地,上述配置提供由該彎曲曝光區域造成的基板之三階失真縮減。 壓電致動器可提供於該地板部件之末端處。 該微影設備可為一掃描微影設備且可經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該冷卻設備之一冷卻元件可具有一地板,該地板具備開口之沿著橫向於該掃描方向之一方向而變化的一密度、提供於該地板之外部末端處的開口之一密度高於該地板之一中心部分中的開口之密度。 有利地,上述配置提供由該彎曲曝光區域造成的基板之三階失真縮減。 可將本發明之不同態樣之特徵組合在一起。
圖1展示根據本發明之一實施例的包括冷卻設備之微影系統。該微影系統包含輻射源SO及微影設備LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B。微影設備LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA (例如光罩)之支撐結構MT、投影系統PS,及經組態以支撐基板W之基板台WT。照明系統IL經組態以在輻射光束B入射於圖案化器件MA上之前調節該輻射光束B。投影系統經組態以將輻射光束B (現在由光罩MA而圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。在此種狀況下,微影設備將經圖案化輻射光束B與先前形成於基板W上之圖案對準。 輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可皆經建構且經配置成使得其可與外部環境隔離。處於低於大氣壓力之壓力下之氣體(例如,氫氣)可提供於輻射源SO中。真空可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。在充分地低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如,氫氣)可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。 圖1所展示之輻射源SO屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可例如為CO2
雷射之雷射1經配置以經由雷射光束2而將能量沈積至自燃料發射器3提供之諸如錫(Sn)之燃料中。儘管在以下描述中提及錫,但可使用任何合適燃料。燃料可例如呈液體形式,且可例如為金屬或合金。燃料發射器3可包含一噴嘴,該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡而導向例如呈小滴之形式的錫。雷射光束2在電漿形成區4處入射於錫上。雷射能量至錫中之沈積會在電漿形成區4處產生電漿7。在電漿之離子之去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。 EUV輻射係由近正入射輻射收集器5 (有時更通常被稱作正入射輻射收集器)收集及聚焦。收集器5可具有經配置以反射EUV輻射(例如,具有諸如13.5奈米之所要波長之EVU輻射)之多層結構。收集器5可具有橢圓形組態,其具有兩個橢圓焦點。第一焦點可處於電漿形成區4處,且第二焦點可處於中間焦點6處,如下文所論述。 雷射1可與輻射源SO分離。在此種狀況下,雷射光束2可憑藉包含例如合適導向鏡面及/或光束擴展器及/或其他光學件之光束遞送系統(圖中未繪示)而自雷射1傳遞至輻射源SO。雷射1及輻射源SO可一起被認為係輻射系統。 由收集器5反射之輻射形成輻射光束B。輻射光束B聚焦於點6處以形成電漿形成區4之影像,該影像充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射光束B聚焦於之點6可被稱作中間焦點。輻射源SO經配置使得中間焦點6位於輻射源之圍封結構9中之開口8處或附近。 輻射光束B自輻射源SO傳送至照明系統IL中,該照明系統IL經組態以調節輻射光束。照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起向輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要角度分佈。輻射光束B自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射及圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11,照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。 在自圖案化器件MA反射之後,經圖案化輻射光束B進入投影系統PS。投影系統包含複數個鏡面,該複數個鏡面經組態以將輻射光束B投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS可將縮減因數應用於輻射光束,從而形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵的影像。舉例而言,可應用為4之縮減因數。儘管投影系統PS在圖1中具有兩個鏡面,但投影系統可包括任何數目個鏡面(例如,六個鏡面)。 冷卻設備40位於基板W上方。冷卻設備40提供在輻射光束B附近之基板之局域化冷卻。下文進一步詳細地描述冷卻設備40。圖1亦描繪經組態以加熱基板W之基板溫度調整單元AU。下文進一步詳細地描述溫度調整單元AU。微影設備LA可進一步包含加熱設備(未被描繪),下文對該加熱設備進行進一步描述。 圖2展示具有圖1所展示之輻射源之替代組態的雷射產生電漿(LPP)輻射源SO。輻射源SO包括經組態以將燃料遞送至電漿形成區4之燃料發射器3。燃料可例如為錫,但可使用任何合適燃料。預脈衝雷射16發射預脈衝雷射光束17,預脈衝雷射光束17入射於燃料上。預脈衝雷射光束17用以預加熱燃料,藉此改變燃料之屬性,諸如,燃料之大小及/或形狀。主雷射18發射主雷射光束19,主雷射光束19在預脈衝雷射光束17之後入射於燃料上。主雷射光束將能量遞送至燃料,且藉此將燃料轉換成EUV輻射發射電漿7。 可為所謂的掠入射收集器之輻射收集器20經組態以收集EUV輻射,且將EUV輻射聚焦於可被稱作中間焦點之點6處。因此,輻射發射電漿7之影像形成於中間焦點6處。輻射源SO之圍封體結構21包括在中間焦點6處或附近之開口22。EUV輻射通過開口22而傳遞至微影設備(例如,屬於圖1示意性地所展示之形式)之照明系統。 輻射收集器20可為巢套式收集器,其具有複數個掠入射反射器23、24及25 (例如,如示意性地所描繪)。掠入射反射器23、24及25可經安置成圍繞光軸O軸向地對稱。所說明輻射收集器20僅僅作為一實例被展示,且可使用其他輻射收集器。 污染截留器26位於電漿形成區4與輻射收集器20之間。污染截留器26可例如為旋轉箔片截留器,或可為任何其他合適形式之污染截留器。在一些實施例中,可省略污染截留器26。 輻射源SO之圍封體21包括預脈衝雷射光束17可傳遞至電漿形成區4所通過的窗口27,及主雷射光束19可傳遞至電漿形成區所通過的窗口28。鏡面29係用以將主雷射光束19通過污染截留器26中之開口而導向至電漿形成區4。 圖1及圖2中所展示之輻射源SO可包括未說明之組件。舉例而言,光譜濾光器可提供於輻射源中。光譜濾光器可實質上透射EUV輻射,但實質上阻擋其他波長之輻射,諸如紅外線輻射。 圖3示意性地描繪根據本發明之一實施例之冷卻設備40。圖3a為自下方檢視之冷卻設備40的示意圖,且圖3b為以橫截面之形式自一側檢視的冷卻設備之示意圖。圖3a及圖3b展示由微影設備投影之輻射光束B。該輻射光束照明基板W上之由該輻射光束曝光的曝光區域E (如圖3b中所描繪)。圖3展示笛卡爾座標,且笛卡爾座標使用通常用於微影設備之記數法,亦即,Y方向為基板W在曝光期間之掃描移動方向,X方向橫向於Y方向且處於基板之平面中,且Z方向與輻射光束B之光軸大體上對應。 冷卻設備40包含第一冷卻元件42及第二冷卻元件44。如圖3中所描繪,第一冷卻元件及第二冷卻元件可具有相同總體構造。冷卻元件42、44在掃描方向上(亦即,在Y方向上)位於輻射光束B之任一側。冷卻元件42、44鄰近於曝光區域E (亦即,輻射光束B入射之區域)。在此內容背景中,術語「鄰近」可被解譯為意謂與曝光區域E之邊緣相隔小於1公分。冷卻元件42、44可與曝光區域E之邊緣相隔小於0.5公分,且可與曝光區域之邊緣相隔大約0.1公分。每一冷卻元件42、44可經組態以冷卻與平分曝光區域E之線相隔3公分以內或更小的區域。每一冷卻元件42、44可經組態以冷卻與曝光區域之邊緣相隔2公分以內或更小的區域。 冷卻元件42、44提供在處於該等冷卻元件下方之區域中之基板W的局域化冷卻。因此,在其中基板在正Y方向上(在圖3中自左至右)移動的基板之掃描曝光期間,第一冷卻元件42冷卻將要由輻射光束B曝光之基板之部分,且第二冷卻元件44冷卻剛才已由輻射光束B曝光之基板之部分。若掃描曝光在負Y方向上(在圖3中自右向左)移動基板,則第二冷卻元件44提供將要由輻射光束B曝光之基板之部分之冷卻,且第一冷卻元件42提供剛才已由輻射光束曝光之基板之部分之冷卻。 每一冷卻元件42、44經組態以自基板W接收熱且例如使用冷卻流體(例如水)而將彼熱轉移至某其他部位。在此內容背景中,術語「冷卻流體」並不意欲暗示流體必須具有特定溫度,而是替代地指示流體將熱傳輸遠離冷卻元件42、44。每一冷卻元件42、44包含本體46、47,在本體中空腔48、49經形成而具有頂部60、61。空腔48、49形成於冷卻元件本體46、47之最低表面中,且在使用時位於基板W上方。每一冷卻元件42、44進一步包含氣體遞送導管50至53,該等氣體遞送導管經組態以將氣體遞送至冷卻元件本體46、47之最低表面。冷卻元件之最低表面可被稱作底部表面,且反之亦然。冷卻元件本體之最低表面可被稱作冷卻表面,且反之亦然。射出氣體遞送導管50至53之氣體傳遞至空腔48、49中且填充該等空腔。氣體亦向外行進且自冷卻元件本體46、47之下方射出至周圍環境。 在足夠高以將大量熱自基板W傳輸至冷卻元件本體46、47之壓力下遞送氣體。氣體之壓力可保持足夠低使得氣體不會對基板W造成損害。此外,氣體之壓力可保持足夠低使得其不產生足夠強以使基板W在基板台WT上之瘤節上方滑動之切向力(例如,不產生大於大約10 mN之切向力)。氣體之壓力可保持足夠低使得在基板由基板台WT之瘤節支撐之部位處不會發生基板W之相當大變形。基板可具有為例如1毫米至3毫米之外部邊緣,該外部邊緣未由基板台WT之瘤節支撐。氣體之壓力可足夠低使得基板在外部邊緣處之向下變形限於被限制至可由微影設備補償之量(例如,小於10奈米之變形)。空腔48、49中之氣體之壓力可例如大於100帕斯卡。空腔48、49中之氣體之壓力可例如大於200帕斯卡。空腔中之氣體之壓力可例如高達大約1000帕斯卡、可高達大約2000帕斯卡,且可高達大約5000帕斯卡。空腔中之氣體之壓力可例如為100千帕或更大。空腔中之氣體之壓力可例如為大約500千帕或更大。空腔48、49中之氣體之壓力將受到本體46、47之最低表面與基板W之間的間隙影響(增大間隙將使得較難以維持高壓)。如在本文件中之別處所解釋,分離度可例如為大約20微米或更大,且可為大約50微米或更大。分離度可為大約200微米或更小。 除了促進熱自基板W至冷卻元件本體46、47之傳輸以外,氣體亦可充當防止或抑制在冷卻元件本體與基板W之間發生接觸之墊子。在一實施例中,冷卻元件本體46、47之最低表面與基板W之間的分離度可大於20微米,且可例如為50微米或更大。若分離度過小,則將存在冷卻元件本體46、47與基板W開始接觸之相當大的風險。此情形不理想,此係因為其可對微影設備造成損害。20微米之分離度可足以將接觸風險縮減至合理程度。50微米之分離度可足以實質上消除接觸風險。分離度可例如高達100微米,且可例如高達200微米。大於200微米之分離度可不理想,此係因為其可允許過多氣體自冷卻元件本體46、47下方漏出。 圖4更詳細地描繪第二冷卻元件44。可看到冷卻元件本體47中之空腔49,如可看到氣體遞送導管52、53一樣。如由圖4中之箭頭所描繪,由氣體遞送導管52、53遞送之氣體流動至空腔49中且亦自冷卻元件本體47下方流出。自由曲線示意性地描繪之氣體供應件提供氣體。舉例而言,氣體可為氫氣。替代地,可使用任何其他合適氣體(例如,諸如氦氣或氮氣之另一惰性氣體)。 第二冷卻元件44包括提供於兩個部分中之熱轉移系統。第一部分為帕耳帖冷卻器55,其與位於空腔49上方之冷卻元件本體47之一部分熱接觸。帕耳帖冷卻器55與第二冷卻元件本體47之間的熱接觸係由熱電元件56之陣列提供。熱電元件56可以已知方式串聯地電連接。熱轉移系統之第二部分為與帕耳帖冷卻器55熱接觸之冷卻流體系統57。冷卻流體系統57為熱移除系統之實例。冷卻流體系統57包含冷卻流體被抽汲所通過之一導管(或若干導管)。冷卻流體可例如為水(或某其他合適流體)。冷卻流體自系統57之本體接收熱且將彼熱攜載遠離第二冷卻元件44。帕耳帖冷卻器之冷側(亦即,在熱電元件56之遠端處)可例如具有介於大約-18℃與2℃之間的溫度。帕耳帖冷卻器之冷側可例如具有為-50℃或低達-100℃之溫度。 氣體在其自氣體遞送導管50至53引入時之溫度可經調適至氣體遞送導管之壁之溫度,例如大約22℃。當氣體處於空腔中時,其將調適至基板及帕耳帖冷卻器55之溫度。因此,氣體可例如具有大約22℃(基板W之溫度)與大約-50℃之間的溫度。一般而言,氣體可具有低至例如大約-100℃之溫度。一般而言,氣體可具有高達例如大約100℃之溫度。 在一實施例中,冷卻元件本體47之空腔49之X方向範圍可與由微影設備之輻射光束B形成之曝光區域E的最大X方向範圍對應。舉例而言,此範圍可為26毫米。因此,空腔49可具有為大約26毫米之X方向範圍。藉由向空腔49提供等於曝光區域E之X方向範圍的X方向範圍,空腔49能夠橫越將要由輻射光束曝光或恰好已由輻射光束曝光(取決於基板W之行進之掃描方向)之基板區域提供冷卻。待曝光之連續部分亦可在掃描方向上鄰近於經曝光部分。 空腔49之X方向範圍可大於由輻射光束B形成之曝光區域E之最大X方向範圍。因此,空腔49可具有為大約26毫米或更多之X方向範圍。然而,在空腔49之X方向範圍延伸顯著超出曝光區域E的情況下,該空腔除了冷卻正被曝光之目標部分以外亦將冷卻基板W上之鄰近目標部分的部分。此可造成經部分冷卻之鄰近目標部分失真。可藉由如下操作避免可由此失真造成的疊對準確度之潛在縮減:使用曲折掃描來曝光基板,其中經曝光之下一目標部分在非掃描方向上不鄰近於經曝光目標部分,而是替代地在非掃描方向上與經曝光目標部分分離達至少一個經插入目標部分(例如,如下文參考圖35進一步所描述)。 在一實施例中,第二冷卻元件本體47可例如在Y方向上具有大約1公分與大約3公分(例如,大約2公分)之間的寬度。第二冷卻元件本體47可例如具有大約2毫米與大約7毫米之間的高度(Z方向尺寸)。 第二冷卻元件可經組態以冷卻與平分曝光區域E之線(例如,與曝光區域之中心)相隔3公分以內或更小的區域。第二冷卻元件可經組態以冷卻與曝光區域E之邊緣相隔2公分以內或更小的區域。藉由遞送至曝光區域之輻射進行之基板之加熱依據與該曝光區域之邊緣相隔之距離而降低。在與曝光區域之邊緣相隔超出大約2公分的情況下,基板之加熱可為可忽略的。因此,冷卻與曝光區域之邊緣相隔大約2公分以內的區域將提供基板溫度之縮減(藉此縮減基板之失真)。冷卻延伸顯著超出此範圍之區域將提供可忽略的益處(且將較難以達成,此係因為將需要較大氣體容積)。 本發明之實施例以先前技術並未預期之方式提供基板W之局域化冷卻。本發明之實施例可防止在基板台之瘤節上方發生基板之相當大滑動的程度上發生基板之局域化加熱。熱自基板W之改良之移除(且因此避免瘤節滑動)可在遞送至基板之能量之劑量相對於通常遞送之劑量增大時特別重要。舉例而言,將經投影圖案之解析度(例如,半間距)改良至(例如) 7奈米可需要遞送至基板之輻射劑量增大(相比於用於15奈米之解析度之輻射劑量)。 每一空腔48、49之頂部60、61與基板表面之間的分離度組合空腔中之氣體之壓力可經選擇為使得熱自基板W至冷卻元件本體46、47之轉移並未受到基板之表面(其實務上將為提供於基板上之抗蝕劑之表面)之適應係數顯著影響。若組合之空腔頂部60、61之高度以及氣體壓力係使得適應係數對熱轉移有相當大影響,則由冷卻元件42、44提供之冷卻將取決於基板W上之抗蝕劑之屬性而變化,該等屬性可為未知的。此情形不理想,此係因為由冷卻元件42、44提供之冷卻接著將為未知的。結果,不可能以所要準確度控制基板W之溫度,或以所要準確度控制施加至基板之熱負荷。 材料之適應係數對熱自彼材料之表面至另一本體之轉移有影響的程度取決於該材料表面與該本體之間的分離度及可發生熱交換所經由之氣體之壓力。若分離度足夠小且氣體壓力足夠低,則適應係數將對熱轉移有相當大影響。此係因為給定氣體分子在其入射於一材料之表面且自該材料之表面反射時未將立即適應於彼材料之溫度。通常,大約30%之氣體分子將適應於材料之溫度。然而,此將根據適應係數針對不同材料而變化。若本體足夠接近材料之表面且氣體壓力足夠低,則存在氣體分子將入射於材料之表面上且接著入射於本體上而無任何進一步相互作用(亦即,不再次入射於材料表面上且不與其他氣體分子碰撞)的相當大機會。在此情況下,發生之熱轉移將取決於材料表面之適應係數。增大氣體之壓力將造成在氣體分子入射於本體上之前發生氣體分子之間的較多相互作用,且由於此情形,材料表面附近之氣體分子更可能適應於材料表面之溫度。相似地,將本體進一步移動遠離材料表面亦將增大在氣體分子入射於本體上之前發生的不同分子間相互作用之數目。再次,此情形有助於確保分子在其入射於本體上之前適應於材料表面之溫度。因此,適應係數之影響隨著氣體壓力增大且隨著材料表面與本體之間的分離度增大而縮減。若壓力及分離度足夠大(組合地),則適應係數將對熱轉移沒有相當大影響。此可被稱作正常壓力體系(如下文結合圖6進一步所解釋)。 在本狀況下,基板表面與空腔48、49之頂部60、61之間的分離度組合空腔中之氣體壓力可使得適應係數對熱轉移沒有相當大影響。亦即,冷卻元件42、44在正常壓力體系中操作。提供處於大約1,000帕斯卡之壓力之氣體及提供基板W (亦即,抗蝕劑上部表面)與空腔頂部60之間的為0.5毫米之分離度將確保抗蝕劑之適應係數對熱自抗蝕劑至冷卻元件42之轉移沒有相當大影響。在另一實例中,提供基板W與空腔頂部60之間的為1毫米之分離度及提供處於500帕斯卡之壓力之氣體亦將確保抗蝕劑之適應係數對熱自抗蝕劑至冷卻元件42之轉移沒有相當大影響。在另一實例中,提供基板W與空腔頂部60之間的為2毫米之分離度及提供處於250帕斯卡之壓力之氣體亦將確保抗蝕劑之適應係數對熱自抗蝕劑至冷卻元件42之轉移沒有相當大影響。 圖6為說明在兩個表面之間由氣體進行之熱轉移之係數在不同氣體壓力下如何依據彼等表面之間的距離而變化的曲線圖。展示兩組曲線,一組具有實線且一組具有虛線。實線指示在該等表面中之一者具有為0.3之適應係數時之熱轉移之係數。虛線指示在該等表面中之一者具有為0.6之適應係數時之熱轉移之係數。最低曲線表示為10帕斯卡之氣體壓力,且最上部曲線表示為1000帕斯卡之氣體壓力,其中氣體壓力在彼兩個壓力值之間增大。箭頭指示表面之間的為0.5毫米之分離度及將在1000帕斯卡之氣體壓力下發生的熱轉移係數(為大約300 W/m2
K)。如可看到,在此分離度及壓力下,為0.3之適應係數(實線)與為0.6之適應係數(虛線)之間的切換對熱轉移係數沒有相當大影響(例如,改變熱轉移係數小於10%,例如,小於5%)。隨著表面之間的分離度減低(例如,減低至0.1毫米),可看到適應係數對熱轉移係數有相當大影響。如自該曲線圖可看到,對於較低氣體壓力(例如,500帕斯卡),較大分離度(例如,1毫米)可相似地提供未受到適應係數顯著影響的熱轉移係數。 在提供處於大約1,000帕斯卡之壓力之氫氣且抗蝕劑表面與空腔頂部60之間的分離度為大約0.5毫米之實施例中,抗蝕劑表面與空腔頂部60之間的熱轉移適應係數為大約300 W/m2
K。 在一實施例中,致動器(圖中未繪示)可經提供以使抗蝕劑表面與空腔頂部60之間的分離度變化。舉例而言,致動器可提供於冷卻設備40上以便相對於基板W升高及降低冷卻設備。以此方式,可調整抗蝕劑表面與空腔頂部60之間的熱轉移係數。舉例而言,可需要調整在曝光區域之間的掃描期間提供至基板W之冷卻之量,或處理溫度之波動。在一些實施例中,感測器(圖中未繪示)經提供以判定空腔頂部60與基板W之間的距離。 自基板W轉移至冷卻元件44之熱之量取決於適應係數,且亦取決於基板與冷卻元件之間的溫度差。基板W及基板台WT大體上可具有大約22℃之溫度。冷卻元件44可經固持處於例如比基板W及基板台WT之溫度低大約20℃與40℃之間的溫度。舉例而言,冷卻元件44可例如經固持處於-18℃與2℃之間的溫度。此情形提供大約6000 W/m2
K至12000 W/m2
K之冷卻。由冷卻元件44提供之經冷卻區域的尺寸在一實施例中可為26毫米乘10毫米。在此狀況下,第二冷卻元件44將自基板移除大約1.5 W至3 W。第一冷卻元件及第二冷卻元件一起將自基板移除大約3 W至6 W。 帕耳帖冷卻器55將熱自冷卻元件本體47之底部轉移至液體冷卻系統。液體冷卻系統57將熱攜載遠離冷卻元件而到達遠端熱轉移系統。 儘管空腔48、49被說明為具有處於XY平面中之頂部,但在一實施例中,該頂部可圍繞X方向傾斜。圖5展示此實施例之實例。為了簡單起見,省略該實施例之與圖4之實施例對應之細節(例如,帕耳帖冷卻器)。在圖5實施例中,空腔頂部60在一末端處具有大約0.5毫米之高度,且在相對末端處向下傾斜至零高度(或接近零高度)。在具有傾斜空腔頂部60之實施例中,適應係數將隨著頂部高度減低而變得更大。因此,適應係數將對由圖5中所描繪之實施例提供之熱轉移有相當大影響。儘管將出現以上所解釋之缺點,但傾斜空腔頂部60之優點在於:頂部與基板表面之間的間隙縮減允許發生更高效熱轉移。可例如在基板W之間的適應係數之所預料變化足夠小使得可足夠準確地控制冷卻的情況下使用具有傾斜頂部之空腔。相反,若預期到不同基板W之適應係數之相當大變化,則空腔頂部60並不傾斜之圖4所展示之實施例可較佳。 污染分子將規則地離開基板W上之抗蝕劑之表面且為投影系統PS (參見圖1)中之光學件之潛在污染的相當大來源。為了防止或縮減污染至投影系統PS中之進入,可自投影系統朝向基板W提供氣流。冷卻元件42、44可經組態成使得其並不產生很可能將污染逼近至投影系統中之氣體射流。換言之,冷卻元件42、44可經組態成使得其並不產生在Z方向上向上行進的足夠強以克服氣流在Z方向上且自投影系統PS向下行進之氣體射流。冷卻元件42、44之最低表面與基板W之間的窄間隙(例如,介於20微米與200微米之間)可防止產生可將污染攜載至投影系統PS中之氣體射流。 可需要維持冷卻元件42、44與基板之間的間隙,且尤其防止在冷卻元件與基板之間發生接觸。又,在曝光期間抗蝕劑之除氣可產生化學物質(通常為烴或其他分子),該等化學物質保留及變更冷卻元件之最低表面之熱適應性,從而影響自基板轉移至冷卻元件之總功率。實驗已展示金屬塗層可具有與抗蝕劑(除氣)顯著不同的熱適應係數。在一實施例中,冷卻元件之最低表面經塗佈有具有類抗蝕劑屬性之塗佈材料層(或替代地完全由具有類抗蝕劑屬性之塗佈材料製成)。 舉例而言,塗佈材料為非金屬材料,諸如聚合材料。塗佈材料可包含在抗蝕劑除氣時存在的相同化學元素,例如碳及氫。此類材料之實例為聚對二甲苯。 塗佈材料亦可為具有低極化性之非導電材料,使得其亦具有低凡得瓦爾吸引力(比如相對於抗蝕劑除氣)。塗佈材料亦可例如藉由組合金屬或半導體而具有與抗蝕劑相似之相對較低適應係數(亦具有高凡得瓦爾吸引力),但其中質量比較大(亦即,由高質量數化學元素製成之材料)以便縮減有效熱轉移,而不管該高凡得瓦爾吸引力。 上文所提及之材料之組合亦係可能的,只要其確保冷卻元件之最低表面之熱適應係數不隨時間改變(或僅發生無足輕重的改變)。 在用於防止在冷卻元件與基板之間發生接觸之另一實施例中,氣體自冷卻元件本體46、47下方向外流動可提供防止或抑制在冷卻元件與基板之間發生接觸的墊子。此氣墊可被稱作氣體承壓支腳。 在一替代配置中,冷卻元件42、44可安裝至微影設備LA之投影系統PS。該等冷卻元件可由支撐件固持,該支撐件包括將冷卻元件移動至基板台WT上方之所要高度之機構。該支撐件可包括一回縮機構,該回縮機構經組態以在偵測到未預期移動的情況下將冷卻元件拉動遠離基板。此機構可形成在微影設備內發生未預期移動的情況下(例如,在地面顫動的情況下)觸發之更一般安全機構之部分。回縮機構亦可用以在冷卻元件越過提供於基板台WT中之感測器之前提昇該等冷卻元件。 基板之表面(實務上,提供於基板上之抗蝕劑之表面)係使得高度之變化小於1微米。冷卻元件42、44與基板之間的間隙可為20微米或更大,例如,50微米或更大。結果,不需要將冷卻元件42、44向上及向下移動以適應基板W之拓樸之機構。 在基板之掃描曝光期間,在基板W上之給定目標部分(例如,晶粒)之曝光與下一目標部分(例如,晶粒)之曝光之間相當大時間段流逝。在此期間,輻射光束B不入射於基板W上,且因此不發生由輻射光束對基板之加熱。儘管在此期間並不發生加熱,但帕耳帖冷卻器55及流體冷卻系統57繼續操作。在諸曝光之間嘗試切斷帕耳帖冷卻器55不理想,此係因為帕耳帖冷卻器55之回應速度可並不足夠快速。此外,開啟及切斷帕耳帖冷卻器容易縮減帕耳帖冷卻器之壽命。可使用一閥以在氣體於目標部分之間移動時切斷氣體至空腔48、49之供應,且在目標部分待曝光時開啟氣體之供應。該閥可以小於大約5 ms之時間常數操作且可以近似3 ms之時間常數操作。 儘管冷卻元件42、44各自包含帕耳帖冷卻器55及流體冷卻系統57,但任何合適熱移除系統皆可用以自冷卻元件移除熱。舉例而言,可在無帕耳帖冷卻器的情況下使用在較低溫度下使用流體的流體冷卻系統。舉例而言,代替水,可使用將液體保持低於0℃之流體,諸如乙二醇。 圖7示意性地描繪一替代熱移除系統。在圖7中,展示具有空腔48之冷卻元件44。氣體係由氣體遞送導管97遞送至空腔。可藉由控制經由氣體遞送導管97遞送之氣體之壓力來控制空腔48中之氣體之壓力(針對其他實施例亦為此狀況)。冷卻元件44可例如具有與上文所描述之冷卻元件相同之組態,惟其不包含帕耳帖冷卻器及流體冷卻系統除外。取而代之,藉由將氮氣(或某一其他合適氣體)抽汲至冷卻元件中及抽汲出冷卻元件來執行自冷卻元件44之熱移除。氣體在其經遞送至冷卻元件44時可為冷的(亦即,比冷卻元件更冷)且因此自冷卻元件接收熱。 氣體係自氣體源94經由第一入口導管部分102a而遞送至熱交換器98。氣體係由熱交換器98預冷卻,且接著經由第二入口導管部分102b而傳遞至帕耳帖冷卻器100。氣體係由帕耳帖冷卻器100冷卻,且接著經由第三入口導管部分102c及第四入口導管部分102d而行進至冷卻元件44。 氣體自冷卻元件44接收熱,且接著經加熱氣體傳遞出冷卻元件且沿著第一出口導管部分104a傳遞。經加熱氣體通過第二出口導管部分104b而行進至熱交換器98。氣體接著自熱交換器沿著第三出口導管部分104c行進至外部部位。以此方式,自冷卻元件44移除熱且將熱攜載遠離該冷卻元件。 氣體可例如由氣體源94以多於10公升/分鐘之速率提供。氣體可例如以20公升/分鐘或更大(例如,高達50公升/分鐘)之速率提供。氣體可在其進入冷卻元件44之前由帕耳帖冷卻器100冷卻至例如-30℃之溫度。氣體係在冷卻元件44中被加熱幾度(例如,被加熱小於5℃),且可例如在其離開冷卻元件時具有為-26℃之溫度。此氣體溫度增大與自冷卻元件44移除熱對應。氣體沿著出口導管104行進至熱交換器,在熱交換器中該氣體與來自氣體源94之氣體交換熱。來自氣體源94之氣體可具有顯著高於-26℃之溫度,且因此,由出口氣體冷卻。出口氣體相應地由來自氣體源94之氣體加溫。 有利的是,高氣流(亦即,大於10公升/分鐘)限制冷卻元件44中之熱梯度。舉例而言,冷卻元件中之熱梯度可被限制至小於1℃。 帕耳帖冷卻器100及熱交換器98遠端地定位且不位於微影設備LA (參見圖1)之投影系統PS下方。帕耳帖冷卻器100及熱交換器98可在微影設備LA內具有固定位置。帕耳帖冷卻器100可位於微影設備之真空區域內,或可位於微影設備之非真空區域內。相似地,熱交換器98可位於微影設備之真空區域中,或可位於微影設備之非真空區域中。 帕耳帖冷卻器可(例如)定位成與冷卻元件44相距0.5毫米或多於0.5毫米。將帕耳帖冷卻器100提供遠離冷卻元件44之優點在於:可得到較大空間以容納帕耳帖冷卻器(可供容納冷卻元件44的在投影系統PS下方之空間極有限)。因此,可使用較大帕耳帖冷卻器100。帕耳帖冷卻器100可例如為兩級或三級(或更高級)帕耳帖冷卻器。此允許相比於使用位於冷卻元件44中之較小帕耳帖冷卻器(例如,如圖4所描繪)可能的情形達成較大溫度縮減。 冷卻元件44可在z方向上可移動(如在本文件中之別處所解釋)。帕耳帖冷卻器100及熱交換器98可固定(亦即,不可移動)。第四入口導管部分102d係可撓性的以便允許冷卻元件44相對於帕耳帖冷卻器100移動。虛線107示意性地描繪入口導管之非可撓性部分102c連接至入口導管之可撓性部分102d之點。出於相同原因,第一出口導管部分104a亦為可撓性的。虛線107示意性地描繪出口導管之可撓性部分104a連接至出口導管之非可撓性部分104b之點。 溫度感測器110提供於入口導管120d上,例如提供於冷卻元件44附近。溫度感測器112提供於出口導管104上,例如提供於冷卻元件44附近。此等溫度感測器110、112可用以監視進入冷卻元件44及離開該冷卻元件之氣體之溫度。此情形又允許計算由冷卻元件44自基板W移除之熱之量,且因此,可提供基板之溫度之指示。回饋及/或前饋校正可用以調整遞送至冷卻元件44之氣體之溫度,及/或用以調整氣體之流動速率以便調整施加至基板W之冷卻之量。 儘管所說明實施例使用帕耳帖冷卻器100,但可使用任何合適冷卻器。舉例而言,可使用焦耳湯姆森(Joule Thompson)冷卻器或可使用液態氮冷卻。 因為使用經遠端定位之冷卻器100 (例如,帕耳帖冷卻器),所以此情形相比於將在帕耳帖冷卻器位於冷卻元件44中的情況下可能的情形允許由入口導管102遞送之氣體待冷卻至較低溫度。此情形又允許在冷卻元件44之溫度與基板WT之溫度之間達成較大差異。此情形又提供對於冷卻元件44之較多設計自由度,例如允許冷卻元件具有較小佔據面積。向冷卻元件提供較小佔據面積允許使用空腔48中之較高氣體壓力,而不增大由空腔48中之氣體施加至基板之力。此又允許在正常壓力體系或接近正常壓力體系中進行操作(壓力體系係在上文結合圖6予以描述)。此情形使得由冷卻元件44提供之冷卻較不取決於基板W上之抗蝕劑之適應係數,從而導致冷卻元件針對具有不同抗蝕劑之基板提供較一致效能。 圖7中所描繪之實施例相比於圖4之實施例之額外優點在於:不將水提供至基板上方之組件,藉此避免水漏泄至基板上之可能性且亦避免可藉由抽汲水造成之振動。 一另外優點在於:避免了歸因於圖4之實施例中之帕耳帖之熱側存在而需要的大量熱耗散。至圖7中所描繪之實施例之環境的冷負荷可極有限(例如,小於50 mW)。此情形亦使得有可能藉由量測遞送至冷卻元件44之氣體之溫度、氣體在離開冷卻元件時之溫度及量測氣體之流量而易於量測自基板移除之熱。 另外,在冷卻元件44中需要較少組件,藉此簡化冷卻元件之設計且縮減在微影設備LA之操作期間可能出故障之元件之數目。 在圖7之實施例或本發明之其他實施例中,冷卻元件44可包括加熱器114,加熱器114可用以有效地抵消由冷卻元件44提供之冷卻歷時所要時間段。舉例而言,可在不需要使用冷卻元件44提供冷卻時(例如,在冷卻元件越過微影設備之感測器的情況下)使用加熱器114。使用加熱器以抵消冷卻元件44之效應來代替中斷冷卻元件之操作避免了可藉由中斷冷卻元件44之操作造成的問題。舉例而言,停止氣體至及自圖7所描繪之實施例中之冷卻元件44之流動將改變入口導管102及出口導管104中之氣體之溫度。氣體溫度之此等改變之結果為:當冷卻元件44恢復操作時,其將使基板冷卻至與先前狀況不同之溫度,直至氣體之溫度已穩定為止。應瞭解,在其他實施例中,加熱器114 (或替代或額外加熱器)可提供於系統內之其他部位處。舉例而言,加熱器可提供於入口導管(例如,入口導管102d)上或內部,以提供對提供至冷卻元件44之冷卻劑流體的較快速加熱。 用於冷卻元件44之冷卻系統之一另外替代實施例具有與圖7中所描繪之組態對應但使用來自氣體源94之顯著較小氣流之組態。舉例而言,氣流可小於5公升/分鐘,且可為大約2公升/分鐘或更小。因為以較慢速率將氣體供應至冷卻元件44及自冷卻元件44移除氣體,所以氣體在其離開冷卻元件時之溫度較高(相比於在以上文所描述之方式以較高流動速率供應氣體時之氣體之溫度)。舉例而言,代替經歷大約4℃之溫度增大,氣體可經歷大約50℃之溫度增大。氣體在進入冷卻元件44時之溫度可為大約-30℃且在離開冷卻元件時之溫度可例如為大約22℃。氣體在離開冷卻元件時之溫度可與正被冷卻之基板之所要溫度對應。以此方式將較小氣流提供至冷卻元件44有利,此係因為其供應等於自基板移除所需之熱之量的冷負荷。 圖8示意性地描繪一另外替代冷卻系統。與圖7所描繪之實施例相同,冷卻元件44包括一空腔48及經組態以將氣體遞送至該空腔之一氣體遞送導管97。在此冷卻系統中,熱管120在一末端處連接至冷卻元件44且在相對末端處連接至帕耳帖冷卻器100或其他冷卻器。該熱管可包含剛性部分120a及可撓性部分120b。可撓性部分120b連接至剛性部分120a之部位係由虛線122示意性地指示。熱管之可撓性部分120b允許冷卻元件44相對於帕耳帖冷卻器100進行某種移動。 熱管可例如具有在水平方向上(例如,在x-y平面中)比在垂直方向(亦即,z方向)上更大的橫截面形狀。熱管120在水平方向上比在垂直方向上更大之優點在於:此允許熱管較容易容納於投影系統PS下方(投影系統PS與基板W之間的空間可極有限)。在一實施例中,熱管之剛性部分120a可在垂直方向上比該熱管之可撓性部分120b更大。 熱管可例如為微熱管,亦即,經組態為具有用以經由毛細作用轉移流體使得燈芯作用並非必需之銳邊。 與上文結合圖7所描述之實施例相同,帕耳帖冷卻器100僅僅為冷卻器之一實例,且可使用任何其他形式之冷卻器。該冷卻器可位於微影設備LA (參見圖1)之投影系統PS遠端,例如,與投影系統相距0.5公尺或更多。 圖8之實施例之其他優點與上文結合圖7進一步所解釋之優點大體上對應。遠端定位之帕耳帖冷卻器100允許冷卻元件44待冷卻至較低溫度。此允許冷卻元件具有較小佔據面積,此情形允許在空腔48中具有較高氣體壓力。不將水提供至基板上方之組件。帕耳帖冷卻器之熱側不位於正被冷卻之基板附近。在冷卻元件44中需要較少組件,藉此簡化冷卻元件之設計。 圖9示意性地描繪冷卻系統之一另外替代實施例。此冷卻系統包含兩相冷卻系統140,在該兩相冷卻系統140中圍繞冷卻劑迴路142抽汲冷卻劑。冷卻劑經由自液體形式至蒸氣形式之蒸發而自冷卻元件44移除熱。該兩相冷卻系統包含一泵144、一預加熱器146及一冷凝器148。該冷卻系統另外包含一溫度感測器150及一累加器152,該累加器152儲存經加壓冷卻流體且調整遞送至迴路142之冷卻劑之壓力。 在操作中,呈液體形式之冷卻劑係由泵144通過預加熱器146抽汲。此將冷卻劑之溫度設定至所要溫度。冷卻劑接著進入冷卻元件44且圍繞該冷卻元件行進。冷卻劑自冷卻元件44接收熱且蒸發至蒸氣形式。此自冷卻元件44移除熱。冷卻劑流體傳遞至冷凝器148,冷凝器148自該冷卻劑移除熱(例如,使用熱交換器,熱交換器使用水或某一其他冷卻劑)。冷卻劑在行進通過冷凝器148時冷凝至液體形式。現在呈液體形式之經冷凝冷卻劑接著傳遞至泵144,該冷卻劑再次自該泵144圍繞迴路142被抽汲。 迴路142中之冷卻劑之狀態係由該迴路之線之形式示意性地指示。實線指示冷卻劑呈液體形式。虛線指示冷卻劑至少部分地呈蒸氣形式。 冷卻元件44之溫度係由溫度感測器150量測。回應於由溫度感測器150量測之溫度而控制累加器152以調整迴路142中之冷卻劑之壓力。因此,若經量測溫度過高,則迴路142中之冷卻劑之壓力增大以便使該冷卻劑將自冷卻元件44移除較多熱。相似地,若由溫度感測器150量測之溫度過低,則累加器152用以縮減冷卻劑之壓力以便縮減由冷卻劑自冷卻元件44移除之熱之量。 可使用將提供兩相冷卻之任何合適冷卻劑。舉例而言,冷卻劑可為CO2
、R134a或R1234ze。 圖9中所描繪之實施例之優點在於:其並不需要額外加熱器以便應用對提供至冷卻元件44之冷卻之量的快速調整(該調整係經由累加器152而獲得)。 圖9之實施例之其他優點與上文結合圖7及圖8之實施例而進一步描述之優點大體上對應。兩相冷卻系統140允許冷卻元件44待冷卻至較低溫度。此允許冷卻元件具有較小佔據面積,此情形允許在空腔48中具有較高氣體壓力。避免了在基板附近具有帕耳帖冷卻器之熱側。在冷卻元件44中需要較少組件,藉此簡化冷卻元件之設計。 圖10示意性地描繪冷卻器158,代替圖7及圖8中所描繪之帕耳帖冷卻器100,該冷卻器158可用以將經冷卻氣體遞送至冷卻元件44。該冷卻器158包括增大氣體之流動速率之收縮件162。該收縮件擴展氣體,由於此擴展,氣體之質量流量保持相同但容積流量增大,藉此降低該氣體之溫度。 行進通過冷卻器158之入口導管160的氣體可處於大約室溫(例如,22℃)。氣體傳遞通過收縮件162,該收縮件用以增大氣體之流動速率且藉此降低氣體之溫度。因為收縮件162內部之氣體速度比在氣體進入該收縮件之前顯著更高,所以氣體溫度顯著較低且可例如為大約2℃。收縮件位於第一熱交換器164之內部。因為收縮件162內部之氣體之溫度低,所以該氣體自第一熱交換器164吸收熱。熱交換器之溫度可例如為大約12℃。 在離開收縮件162之後,氣體即進入第二氣體導管166,該第二氣體導管具有比收縮件更大的直徑(例如,具有與第一氣體導管160相同之直徑)。氣體因此減速至較低氣體速度。因為氣體已自熱交換器164接收熱,所以氣體現在具有比其初始溫度高的溫度。舉例而言,氣體可具有大約32℃之溫度。 氣體沿著第二氣體導管166行進至第二熱交換器168,在該第二熱交換器中自氣體移除熱且將熱轉移至水(或由導管170遞送之某一其他流體)。此可將氣體冷卻至例如大約22℃之溫度。氣體接著沿著第三氣體導管172行進且行進返回通過熱交換器164。此情形使氣體冷卻達大量,例如,幾℃。可例如具有大約12℃之溫度之經冷卻氣體接著經由第四氣體導管174而遞送。第四氣體導管174可連接至冷卻元件44。 在一替代組態中,第一熱交換器164可為冷卻元件。 收縮件162之直徑可經調諧以提供高流動速度。可在速度為聲速時可達成大約9℃之溫度下降。具有10公分之長度及5毫米×0.5毫米之橫截面以及180毫巴之上游壓力及20毫巴之下游壓力的扁平管將在為100毫巴公升/秒之氫流動速率下在最後一公分中達成約1000 m/s之氣體速度且在前九公分中達成約略300 m/s。 圖10中所描繪之實施例之優點與上文結合圖7至圖9所描述之優點大體上對應。該實施例允許冷卻元件44待冷卻至較低溫度。此允許冷卻元件具有較小佔據面積,此情形允許在空腔48中具有較高氣體壓力。避免了在基板附近具有帕耳帖冷卻器之熱側。在冷卻元件44中需要較少組件,藉此簡化冷卻元件之設計。 通常,圖7至圖10已描繪以不同配置提供冷卻器及加熱器之例示性實施例。應瞭解,在所描繪例示性實施例中之每一者中,其他加熱器及/或冷卻器可提供於冷卻系統之不同部位處。 圖11以橫截面示意性地描繪根據本發明之一實施例之冷卻元件202。該冷卻元件202可形成微影設備(參見圖1)之冷卻設備40之部分。如由圖11中之笛卡爾座標所指示,橫截面係沿著X方向(與已展示在Y方向上之橫截面的先前圖形成對比)。冷卻元件202可包括已在上文結合其他實施例所描述之特徵。為了簡潔起見,在此實施例之描述中不包括此等特徵。因此,舉例而言,實施例可包括熱移除系統,諸如帕耳帖冷卻器及流體冷卻系統。相似地,舉例而言,實施例可包括回縮機構。上文關於氣體之壓力及冷卻元件202與基板之間的分離度而進一步解釋之考慮因素可結合此實施例(及結合其他實施例)來應用。 冷卻元件202包含連接至氣體遞送導管206之本體204,該氣體遞送導管經由閥208接收氣體。本體204內之腔室210自氣體遞送導管206接收氣體。本體204具有地板212,該地板形成腔室210之最低表面。地板212具備孔214,氣體可自腔室210流動通過該等孔。冷卻元件202位於基板W上方,且傳遞出孔214的氣體填充冷卻元件202與基板W之間的空間直至其自冷卻元件下方流出(如由箭頭示意性地所描繪)。該氣體具有低於基板W之溫度。氣體促進熱自基板W轉移至冷卻元件202 (其具有低於基板之溫度)。氣體因此用以冷卻基板。可被稱作冷卻氣體(或被稱作承壓氣體)之氣體可例如為氫氣(或諸如氮氣之惰性氣體)。在本文件中之別處結合其他實施例論述可用於冷卻氣體(及冷卻元件202)之適當溫度。 孔214可橫越地板212而分佈。孔214可例如有至少10微米寬。孔214可例如有高達50微米寬。孔214可以單一列提供或被提供為二維陣列。可在鄰近孔214之間提供至少100微米之分離度。可在鄰近孔214之間提供高達1毫米之分離度。在X方向上在鄰近孔之間的分離度可不同於在Y方向上在鄰近孔之間的分離度。可例如使用雷射鑽孔而形成孔214。儘管圖11A中描繪九個孔(且圖11B中描繪5個孔),但此僅僅為示意性說明,且可使用任何合適數目個孔。 冷卻元件202進一步包含擋板216。擋板216在X方向(非掃描方向)上可移動且用以封閉腔室210之地板212中之孔214中的一些。在圖11A中,擋板216處於第一位置,在該第一位置中其並不封閉地板212中之孔214。此位置可被稱作經回縮位置。在圖11B中,擋板216已經移動至其封閉腔室210之地板212中之孔214中的一些之位置。此位置可被稱作部署位置。如自比較圖11A與圖11B可看到,冷卻氣體入射之基板區域之X方向尺寸在擋板216自回縮位置移動至部署位置時得以縮減。此情形出於以下結合圖12所論述之原因有利。 圖12示意性地描繪自下方檢視之冷卻元件202。圖12亦描繪由微影設備LA (參見圖1)之輻射光束B照明的曝光區域E。冷卻元件202之本體204形成環繞該冷卻元件之地板212之外部周邊。地板212具備孔214,氣體在冷卻元件202之操作期間自該等孔流出。當自下方檢視冷卻元件時,冷卻元件202之擋板216將不可見,但在此處被描繪以便促進對本發明之理解。擋板可自回縮位置216a (以虛線描繪)移動至部署位置216b (以點線描繪)。 在微影設備LA (參見圖1)之操作期間,由輻射光束B照明之曝光區域E在X方向(非掃描方向)上之大小可由微影設備之操作員選擇。此選擇可藉由待由微影設備曝光於基板W上之晶粒之大小來判定。舉例而言,曝光區域E之最大X方向尺寸可為26毫米(但其他最大X方向尺寸係可能的)。最大X方向尺寸在圖12中被標註為Xmax
。曝光區域E之最小X方向尺寸可例如為16.5毫米(但其他最小大小係可能的)。曝光區域之最小大小在圖12中被標註為Xmin
。曝光區域E之X方向尺寸可藉由微影設備LA (參見圖1)之照明器IL例如以已知方式使用遮蔽葉片(未描繪)予以調整。 冷卻元件202之擋板216允許調整冷卻氣體經導向至之區域之X方向尺寸,使得其與曝光區域E之X方向尺寸對應。因此,當曝光區域E具有最大大小Xmax
時,擋板216處於回縮位置216a。地板212中之將氣體遞送至基板之孔之X方向尺寸接著與Xmax
實質上對應。當曝光區域E具有最小X方向大小Xmin
時,擋板216處於部署位置216b。地板中之將氣體遞送至基板上之孔之X方向尺寸接著與Xmin
實質上對應。 介於Xmax
與Xmin
之間的曝光區域E之其他X方向尺寸係可能的。擋板216可相應地經部署至回縮位置與部署位置之間的中間位置。因此,擋板216可定位成使得冷卻元件202將冷卻氣體導向至X方向尺寸與曝光區域E之X方向尺寸對應的區域上。藉由使冷卻氣體經遞送至之區域之X方向尺寸與曝光區域E之X方向尺寸匹配,實施例避免了將冷卻氣體導向至延伸超出曝光區域之X方向邊緣之區域上。若冷卻氣體待遞送至延伸超出曝光區域E之X方向邊緣之區域上,則此可造成基板之非想要失真。此情形又可縮減微影設備能夠將圖案投影至基板上之準確度。舉例而言,冷卻氣體可造成鄰近於當前曝光之晶粒的晶粒之部分冷卻,且藉此縮減在圖案隨後經投影至彼鄰近晶粒上時之疊對準確度。此問題藉由本發明之實施例得以避免,此係因為冷卻氣體入射之區域之X方向尺寸與曝光區域E之X方向尺寸對應。 在本發明之所說明實施例中,當擋板216處於回縮位置216a時,其並不封閉冷卻元件202之地板212中之孔214中的任一者。然而,沒有必要為此狀況。因此,舉例而言,擋板216可在其處於回縮位置時封閉地板212之一些孔214。是否為此狀況將取決於擋板及地板之特定組態。在任何情況下,將擋板自回縮位置216a移動至部署位置216b會封閉冷卻元件202之地板212中之一些孔214。 在一替代配置中,代替將孔提供於地板212中,地板可由多孔材料形成。在此種狀況下,材料中之微孔之網路允許氣體自地板212流出。可使用之多孔材料之實例為石墨(例如,如由荷蘭赫爾蒙德之Xycarb Ceramics出售)及燒結陶瓷(例如,如由荷蘭海爾德馬爾森之Gimex出售)。可視需要藉由將環氧樹脂層連同溶劑施加至多孔材料之表面而縮減多孔材料之孔隙率。所使用之溶劑之量可經選擇為使得達成層之所要滲透性。 孔214及具有多孔材料之微孔兩者可被認為係允許氣體傳遞通過地板212的開口之實例。擋板216以相同方式工作,而無關於開口是為孔214抑或多孔材料之微孔。因此,將擋板216自回縮位置216a移動至部署位置216b會封閉冷卻元件202之地板212中的一些開口。 儘管圖11及圖12僅描繪單一冷卻元件202,但應瞭解,根據此實施例之冷卻元件可提供於微影設備之曝光區域E之任一側上(例如,以與圖3所描繪之配置對應之配置)。 儘管所說明實施例具有兩個擋板,但可使用某其他數目個擋板。舉例而言,可使用單一擋板。在此種狀況下,可需要結合擋板之移動的冷卻元件202之某X方向移動。此將確保尚未由擋板封閉之開口在X方向上保持與曝光區域E對準。 在一另外實施例(未說明)中,冷卻元件可大體上如圖11及圖12所描繪,但不存在擋板216。因此,冷卻元件可包括具備氣體經遞送至基板上所通過的開口之地板。舉例而言,該等開口可為孔陣列或具有多孔材料之微孔陣列。 圖13示意性地描繪本發明之一替代實施例,其提供與圖11及圖12中所描繪之實施例相似之功能性,但以不同方式提供該功能性。圖13為根據本發明之一實施例之冷卻元件302的示意性橫截面圖。如同圖11一樣,橫截面係沿著冷卻元件之X方向。該冷卻元件302包含本體304,在該本體內提供有三個腔室306至308。該等腔室係由壁310彼此分離。該等腔室可被稱作外部腔室306、308及內部腔室307。每一腔室連接至一不同氣體導管連同關聯閥(圖13中未描繪)。本體304具有地板312,該地板形成腔室306至308之最低表面。地板312具備孔314,氣體可自腔室306至308流動通過該等孔。冷卻元件302位於基板W上方,且傳遞出孔314的氣體填充冷卻元件302與基板W之間的空間直至其自冷卻元件下方流出(如由箭頭示意性地所描繪)。該氣體具有低於基板W之溫度,且因此用以冷卻基板。該氣體可被稱作冷卻氣體。可用於冷卻氣體之適當溫度係在本文件中之別處結合其他實施例予以論述。結合其他實施例所論述之特徵及考慮因素亦可結合此實施例而使用。 參看圖13A,連接至所有氣體導管之閥可開啟使得氣體經遞送至全部腔室306至308。自氣體正被遞送至全部腔室306至308以來,氣體就自橫越地板312之全X方向尺寸而分佈之孔314傳遞出。此全X方向尺寸可與微影設備之曝光區域E之最大X方向尺寸Xmax
(參見圖12之左側)對應。 參看圖13B,連接通向外部腔室306、308之氣體導管之閥可閉合,其中連接至通向內部腔室307之氣體導管之閥開啟。自已無氣體遞送至外部腔室306、308以來,就不存在通過位於彼等外部腔室下方的地板312中之孔314之氣流。氣體繼續自內部腔室307之地板312中之孔314流動。因此,相比於圖13A,在圖13B中氣體經遞送至之基板區域之X方向尺寸得以縮減。壁310可經定位成使得氣體自內部腔室307遞送至之X方向尺寸與微影設備之曝光區域E之最小X方向尺寸Xmin
(參見圖12之左側)對應。 壁310可為薄的(例如,厚度小於1毫米)以便最小化並不自地板312接收冷卻氣體之X方向尺寸部分(緊接在壁310下方之地板之部分可由該等壁阻擋以免於發射冷卻氣體)。 圖13之冷卻元件302可併有上文結合圖11及圖12之冷卻元件所描述之特徵。舉例而言,孔314可具有上文結合圖11及圖12所描述之屬性。地板312可由多孔材料形成。孔314及具有多孔材料之微孔為冷卻氣體可流動通過之開口之實例。 在一實施例中,提供於地板中之孔(例如,孔214、314)可提供阻滯氣流,從而引起質量流量(通過該等孔)與冷卻元件本體之最低表面與基板之間的間隙中之壓力無關(且因此亦與間隙高度無關)。保持通過該等孔之恆定質量流量的優點在於:氣體導管中朝向冷卻元件的總氣體流量亦保持恆定。 當通過氣體導管之質量流量增大時,例如當在曝光邊緣目標區域期間冷卻元件的一半在基板之邊緣上方時,此質量流量增大可判定氣體導管上方之不同壓降。因此,其在其進入孔之前引起冷卻元件中之不同氣體供應壓力。不同的氣體供應壓力可引起冷卻元件本體之最低表面與基板之間的間隙中之不同壓力;藉此冷卻通量可發生改變且不再匹配於曝露熱負荷。 阻滯流可藉由適當選擇高氣體供應壓力與小的孔直徑(取決於供應氣體類型)之組合使得壓降足以確保阻滯流來實現。然而,阻滯流並非必需的,只要通過孔之流阻比間隙之流阻顯著較大(例如因數100倍)即可。 在一實施例中,冷卻元件之地板具有孔314之單一列。舉例而言,孔之列含有介於10個與100個之間的孔,較佳介於20個與80個之間的孔且更佳介於25個與55個之間的孔。該等孔可具有介於10微米與200微米之間的直徑,諸如介於50微米與150微米之間的直徑。數目可經選擇為以便在接近連續區(高壓)氣體體系之點處進行操作。然而,製造具有此類直徑之大數目個孔可具有挑戰性。因此,可較適宜的是具有較低數目個孔且增大孔直徑,同時仍在邊界內以確保阻滯氣流(若需要)。 圖14以橫接面示意性地描繪自上方檢視的冷卻設備40,該冷卻設備包含屬於圖13中所說明之形式的兩個冷卻元件302、303。圖14亦示意性地描繪冷卻設備之氣體導管及微影設備之曝光區域E。如上文已結合圖13所解釋,冷卻元件302、303各自包含一內部腔室307、一第一外部腔室306及一第二外部腔室308。該等腔室306至308係由壁310彼此分離。第一閥316連接至第一氣體導管318,該第一氣體導管分支成兩個部分318a、318b。氣體導管分支318a、318b分別連接至第一冷卻元件302之第一外部腔室306及第二冷卻元件303之第二外部腔室306。第二閥320連接至第二氣體導管322。第二氣體導管322分裂成兩個分支322a、322b,該兩個分支分別連接至第一冷卻元件302之第二外部腔室308及第二冷卻元件303之第二外部腔室308。第三閥324連接至第三氣體導管326。第三氣體導管326分裂成兩個分支326a、326b,該兩個分支分別連接至第一冷卻元件302之內部腔室307及第二冷卻元件303之內部腔室307。 如圖14A中示意性地所描繪,當全部閥316、320、324開啟時,氣體經遞送至冷卻元件302、303之全部腔室306至308。結果,氣體由冷卻元件302、303遞送至之基板之X方向尺寸與微影設備之曝光區域E之最大X方向尺寸Xmax
對應。 在圖14B中,第一閥316及第三閥320閉合,且結果,無氣體流動至冷卻元件302、303之外部腔室306、308。第三閥324開啟,且因此,氣體流動至冷卻元件302、304之內部腔室307。結果,氣體不自外部腔室306、308流出,但自冷卻元件302、303之內部腔室307流出。因此,橫越由微影設備曝光之基板之較小X方向尺寸來遞送冷卻氣體。冷卻氣體經遞送至之X方向尺寸可與由微影設備照明之曝光區域E之X方向尺寸對應。舉例而言,此X方向尺寸可為彼微影設備之曝光區域E之最小X方向尺寸Xmin
。 因此,藉由開啟及閉合第一閥316及第三閥320,冷卻氣體經遞送至之X方向尺寸可在最大值與最小閥之間切換。在一替代組態(未描繪)中,單一閥可經配置以控制例如經由分裂為四個導管之單一導管而到達外部腔室306、308兩者的氣流。 圖13及圖14之實施例相比於圖11及圖12之實施例的缺點在於:冷卻氣體經遞送至之X方向尺寸不可控制至最小值與最大值之間的值。因此,若由微影設備使用之曝光區域E具有處於最小尺寸Xmin
與最大尺寸Xmax
之間的某處之X方向尺寸,則冷卻氣體由冷卻元件302、303遞送至之基板之X方向尺寸將不與該曝光區域E對應。 圖13及圖14之實施例之優點在於:控制氣體自冷卻元件302、303之遞送的可移動元件(亦即,閥316、320、324)定位成遠離該等冷卻元件自身。與此對比,在圖11及圖12之實施例中,擋板216位於冷卻元件302之內部。如自圖1應瞭解,冷卻元件202、302、303形成位於微影設備之投影系統PS下方及微影設備之基板台WT上方的冷卻設備40之部分。此為相對不可接近的部位。因此,圖13及圖14之實施例之閥316、320、324的維護及修復可比圖11及圖12之實施例之擋板的維護及修復顯著地更容易。 圖15示意性地描繪根據本發明之一替代實施例之冷卻元件402。與本發明之其他實施例相同,冷卻元件402經組態以在鄰近於曝光區域E之部位處將冷卻氣體導向至基板W上,該曝光區域E在微影設備之操作期間由輻射光束B照明。冷卻元件402在圖15中以橫截面示意性地被描繪,且在圖16中自下方檢視而示意性地被描繪。圖15相對於圖16放大。與一些其他實施例相同,圖15及圖16中未描繪氣體遞送導管,但實務上實施例將包括氣體遞送導管。結合其他實施例所論述之特徵及考慮因素亦可結合此實施例而使用。 冷卻元件402包含本體404,該本體具備腔室406。腔室406具有由多孔材料形成之地板408 (合適多孔材料之實例在上文予以進一步描述)。本體404具有面向基板W之最低表面410。最低表面410之部分係由具有多孔材料之地板408形成。可為實質上平面的本體404之最低表面410與基板W分離間隙G,該間隙可例如為大約80微米。間隙G可例如小於200微米,且可例如小於100微米。間隙G可例如大於20微米。 在一些實施例中,可主動地控制間隙G。舉例而言,在一些實施例中,感測器(圖15中未繪示)可經提供以判定間隙G之大小,且致動器(圖中未繪示)可經提供以進行調整以相對於基板W來升高及降低冷卻元件402。藉由調整間隙G,可調整基板W與冷卻元件402之間的熱轉移係數。舉例而言,可需要調整在曝光區域之間的掃描期間提供至基板W之冷卻之量,或處理溫度之波動。 已遞送通過具有多孔材料之地板408的冷卻氣體填充本體404之最低表面410與基板W之間的間隙G。間隙G中之冷卻氣體係由陰影區域412示意性地描繪。冷卻氣體412可例如為氫氣(或可為某其他氣體)。冷卻氣體412具有低於基板之溫度的溫度。冷卻氣體412促進熱自基板W轉移至冷卻元件本體404,該冷卻元件本體亦具有低於基板之溫度的溫度。冷卻氣體412因此用以冷卻基板W。 圖15之冷卻元件402進一步包含第一冷卻流體通道414及第二冷卻流體通道416。通過該等冷卻流體通道414、416抽汲冷卻流體,且藉此冷卻流體將熱攜載遠離冷卻元件402。冷卻流體可例如為氮氣(或某其他氣體),且可例如經冷卻至約-100℃之溫度。可例如將氮氣保持處於高於大氣壓力之壓力(例如,大於4巴,例如大約8巴,例如12巴或小於12巴)。氮氣(或其他氣體)用以將冷卻元件402冷卻至低於0℃之溫度。氮氣(或其他氣體)可用以將冷卻元件402冷卻至低於-50℃之溫度,且可用以將冷卻元件冷卻至低於-70℃之溫度(例如,大約-100℃)。自冷卻元件402經固持處於低於0℃之溫度(例如,大約-100℃)以來,腔室406中之冷卻氣體就亦經冷卻至彼溫度。因此,遞送通過多孔地板408之冷卻氣體412具有與冷卻元件402之溫度相同的溫度。 以將提供冷卻元件402與基板W之間的冷卻氣體412之大於大氣壓力的壓力之速率遞送冷卻氣體。壓力可例如超過500帕斯卡,且可例如為大約700帕斯卡。壓力可例如小於1000帕斯卡。冷卻氣體412可例如提供大於300 W/m2
K之熱轉移係數。冷卻氣體412可例如提供小於600 W/m2
K之熱轉移係數。冷卻氣體412可例如提供大約450 W/m2
K之熱轉移係數。 冷卻元件402定位成鄰近於曝光區域E之邊緣。在此內容背景中,術語「鄰近」可被解譯為意謂與曝光區域E之邊緣相隔小於1公分。冷卻元件402可與曝光區域E之邊緣相隔小於0.5公分,且可與曝光區域之邊緣相隔大約1毫米。冷卻元件402可在與曝光區域E之邊緣相隔1毫米至1公分之範圍內。冷卻元件與曝光區域之間的分離度愈小,愈大程度地避免由基板加熱造成之基板之一些非所要失真。 為了使冷卻元件402定位成儘可能接近曝光區域E,冷卻元件可經塑形使得其在其與曝光區域E相隔所要距離時並不與輻射光束B相交。因此,舉例而言,此實施例中之冷卻元件具備面向輻射光束B之傾斜內部表面418。傾斜表面418可例如相對於垂直線對向一角度,該角度與由輻射光束B相對於垂直線所對向之角度實質上對應。此形狀避免冷卻元件402具有投影至輻射光束B中之最內隅角。對應形狀可用於根據本發明之其他實施例之冷卻元件。 冷卻元件402係薄的(當在垂直方向上量測時),此係因為此允許冷卻元件經定位成更接近於輻射光束B,而不與該輻射光束相交。因此,舉例而言,冷卻元件可在垂直方向(z方向)上具有為3毫米或更小之厚度。舉例而言,冷卻元件402之厚度可為2毫米或更小。冷卻元件402足夠厚以容許用於接收冷卻氣體之腔室406之空間且亦容許用於冷卻流體通道414、416之空間。因此,用於冷卻元件402之最小厚度可例如為大約1毫米。 冷卻元件402愈接近曝光區域E,愈大程度地避免由基板加熱造成之基板之一些非所要失真。因此,舉例而言,冷卻元件402與曝光區域E之邊緣之間的小於3毫米之分離度可理想。為2毫米或更小之分離度可較佳,此係因為此分離度提供更有效冷卻。為1毫米或更小之分離度可最佳,但實務上此實施起來可具有挑戰性。曝光區域E之邊緣之位置可存在例如大約0.3毫米之容許度。冷卻元件402可相對於曝光區域E而定位之準確度可存在例如大約0.3毫米之容許度。上文所提及之值可考量此情形。因此,上文所提及之值可例如具有為+/- 0.6毫米之準確度。 冷卻元件402之最低表面410在Y方向上的尺寸可例如為1毫米與3毫米之間(例如,1.5毫米與2毫米之間)。冷卻元件402之最低表面410在Y方向上的尺寸可例如小於5毫米。最低表面410在Y方向上之長度對提供至基板W之冷卻之量有相當大影響,此係因為此長度判定位於冷卻元件402與基板之間的冷卻氣體412之面積。具有多孔材料之地板408可例如與冷卻元件402之內部邊緣分離大約0.5毫米,其係在Y方向(掃描方向)上予以量測。具有多孔材料之地板408可例如具有在Y方向上介於0.3毫米與0.7毫米之間(例如,大約0.5毫米)的長度。 圖15之實施例藉由在接近經曝光區域E之部位處提供冷卻可縮減基板歸因於由輻射光束B造成之加熱而擴展之傾向。此擴展在基板之邊緣處特別有問題,此係因為基板在其邊緣處傾向於受到基板台WT較不良好地約束。該實施例之額外益處在於:其可放寬必須提供基板台WT之瘤節之勁度容許度(瘤節之勁度之所需精度與歸因於加熱之基板之擴展互相關)。 圖16描繪自下方檢視的曝光區域E之一側上之第一冷卻元件402及曝光區域之相對側上之第二冷卻元件403。該等冷卻元件屬於圖15中所說明之類型。一冷卻元件402在基板之一區域由輻射光束B曝光之前冷卻彼區域,且另一冷卻元件403在該區域已被曝光之後冷卻基板。當掃描曝光之方向對換時此情形對換。 如自圖16將瞭解,由多孔材料形成之地板408之X方向尺寸可與曝光區域E之X方向對應。此X方向尺寸可例如為微影設備能夠照明之曝光區域之最大X方向尺寸Xmax
。冷卻元件402、403可包括一或多個擋板或腔室或可操作以調整冷卻氣體經遞送通過之地板408之X方向尺寸的其他組件(未描繪)。 儘管圖15及圖16中所描繪之實施例具有由多孔材料形成之地板408,但在其他實施例中,地板可由無孔材料形成,其中孔陣列提供於地板中以允許冷卻氣體遞送通過該地板。孔可包括上文結合先前實施例進一步所提及之屬性。孔及微孔為冷卻氣體可流動通過之開口之實例。 圖2至圖4中所描繪之本發明之實施例可經修改使得其包括面向基板W之地板,而非具有空腔48、49。地板可為實質上平面的且可例如與冷卻元件之最低表面共面。該地板可具備開口(例如,由多孔材料形成或具備孔陣列)。腔室可提供於該地板上方,氣體自該腔室遞送通過該地板。 儘管本發明之所描述實施例包含兩個冷卻元件,但本發明之其他實施例可包含其他數目個冷卻元件。舉例而言,可提供單一冷卻元件。該單一冷卻元件可例如沿著曝光區域E之一側延伸(或具有沿著曝光區域之一側延伸之空腔)。在此種狀況下,冷卻元件將在曝光之前或在曝光之後冷卻曝光區域E (取決於在彼曝光期間之掃描方向)。替代地,單一冷卻元件可例如圍繞曝光區域之複數個側延伸(例如,具有一空腔或地板,該空腔或地板具有圍繞曝光區域之複數個側延伸之開口)。單一冷卻元件可例如圍繞曝光區域之周邊而延伸(例如,具有一空腔或地板,該空腔或地板具有圍繞曝光區域之周邊延伸之開口)。 在一替代實例中,可提供多於兩個冷卻元件。舉例而言,可提供四個冷卻元件,一冷卻元件被提供成鄰近於曝光區域之每一邊緣。 圖17a以俯視圖示意性地說明冷卻元件700之實施例,而圖17b以仰視圖示意性地說明冷卻元件700之冷卻板。在圖17之實施例中,冷卻元件700係由兩個部分形成:冷卻板702及致動本體704。冷卻元件700可根據上文所描述之冷卻元件中的任一者之原理而操作。冷卻板702經冷卻至所要溫度。舉例而言,冷卻板702可經冷卻至小於0度之溫度,且可經冷卻至大約-70℃之溫度。冷卻板702可藉由冷卻流體(諸如氮氣)循環通過提供於冷卻板702內之冷卻通道(圖17中未繪示)而冷卻。可自外部源經由導管722提供冷卻流體。在使用期間,冷卻板702經定位成使得冷卻板702中之冷卻隙縫706與曝光區域E (如圖15中所展示)對準。因此,輻射光束B通過冷卻隙縫706而傳遞通過冷卻板702。冷卻隙縫706經塑形以便匹配於輻射光束B之形狀。冷卻隙縫706可例如為大約2毫米。 冷卻元件700亦具備氣體供應件728。由氣體供應件728提供之氣體可被稱作冷卻氣體或承壓氣體。如上文關於其他實施例所指示,冷卻氣體可例如為氫氣,但可為另一氣體。氣體供應件728自鄰近於冷卻隙縫706之冷卻板進行遞送。冷卻氣體在冷卻板702與基板W之間產生承壓。另外,冷卻氣體允許熱自曝光區域E傳導至冷卻板702。可在低於基板W之溫度的溫度下供應承壓氣體,但承壓氣體無需經冷卻至冷卻板702之溫度。舉例而言,可在大約22℃之溫度下供應承壓氣體。然而,應瞭解,隨著冷卻板702經冷卻至例如-70℃之溫度,冷卻氣體亦將通過與冷卻板702進行相互作用而冷卻。在其他實施例中,冷卻氣體可經預冷卻或預加熱(亦即,在與冷卻板702相互作用之前)至所要溫度。 致動本體704連接至冷卻板702且具備用於定位冷卻板702之致動器720。圖17a中描繪三個致動器720,但應瞭解,此僅僅係例示性的。致動器720可經配置而以足夠自由度致動冷卻板702,以允許冷卻板(且特別是冷卻隙縫706)與曝光區域準確對準。在一些實施例中,致動器720可能夠相對於基板W來升高及降低冷卻板702 (亦即,在Z方向上)以便控制基板W與冷卻板702之間的熱轉移係數。 致動本體704無需經冷卻至冷卻板702之溫度,且可例如經配置以在環境溫度(亦即,致動本體704周圍之環境之溫度)下操作。舉例而言,環境溫度可為大約22℃之溫度。實際上,藉由提供「暖」(或非冷卻)致動本體704,曝光至冷卻溫度之基板W之區域可較容易地經局域化至曝光區域E。 冷卻板702可通過連接部件712連接至致動本體704。連接部件712較佳自具有低熱傳導及低熱膨脹的材料進行建構,以提供致動本體704與冷卻板702之間的熱分離。舉例而言,連接部件712可自鎳鋼進行建構,但應瞭解,此僅僅係例示性的。舉例而言,連接部件712可為片鉸鏈以提供動態支撐,同時最小化冷卻板702與致動本體704之間的接觸面積。以此方式,使造成溫度改變的組件及操作(例如致動)與冷卻板702分離,從而允許較準確及穩定地控制冷卻板702及經冷卻區域之溫度。 圖17b示意性地描繪冷卻板702之底側(亦即,面向晶圓側)。冷卻隙縫706具備地板部件708 (該等地板部件中之每一者可例如與圖15中所展示之地板408對應),冷卻氣體通過該等地板部件遞送至冷卻板702與基板W之間的間隙。如上文關於其他實施例所描述,可在取決於基板W與地板部件708之間的距離之壓力下提供冷卻氣體。舉例而言,可以將提供冷卻板702與基板W之間的冷卻氣體之大於大氣壓力的壓力之速率遞送冷卻氣體。壓力可例如為大約500帕斯卡,其中地板部件708與基板W之間的距離為大約2毫米。 冷卻板702可自具有高熱導率及低熱膨脹的材料進行建構。冷卻板702可自諸如(例如)碳化矽(SiC)之陶瓷材料進行建構。替代地,冷卻板702可自諸如鋁之金屬進行建構。供建構冷卻板702之特定材料可取決於數個因素,包括材料之熱導率、熱膨脹、熱彎曲、成本及其他因素。舉例而言,雖然SiC展現特定低熱誘發之彎曲,但鋁對熱干擾迅速作出回應且成本較低。可使用之其他材料包括例如鎳鋼(其因其極低熱膨脹而值得注意)、鈦、不鏽鋼或其他材料。 圖18以分解透視圖示意性地說明冷卻板702之例示性構造。在圖18之實例實施例中,冷卻板702係以疊層方式自四個層予以建構。連接零件802提供內部管道以供冷卻劑流體及冷卻氣體通過。連接零件802提供供連接至連接部件712 (圖18中不可見)之連接點。第二層804提供用於自導管722接收冷卻劑流體之通道806及用於自導管728接收冷卻氣體之通道808。第三層810密封通道804、806且向冷卻氣體提供出口812。第二層804與第三層810可例如具有近似0.3毫米至1毫米之經組合厚度。地板部件708提供於出口812上方且被描繪為具有複數個孔以導向冷卻氣流。該等孔可為例如雷射「鑽孔」,且直徑可為大約49.5微米至50.5微米。如將在下文更詳細地描述,可在冷卻板702內包括提供例如加熱元件及感測器(諸如溫度感測器)的其他層。應瞭解,圖18中所展示之構造僅僅係例示性的,且可以其他方式建構冷卻板。 再次參看圖17a,冷卻元件700可進一步包括閥721,該閥用於控制冷卻氣體至通道808之流動且藉此控制冷卻氣體通過地板部件708到達冷卻隙縫706之流動。該閥可用以在冷卻氣體於目標部分之間移動時切斷冷卻氣體至通道808之供應,且在目標部分待曝光時開啟冷卻氣體之供應。該閥721可以小於大約5 ms之時間常數操作且可以近似3 ms之時間常數操作。 通常需要遍及基板W之整體維持熱平衡。亦即,需要通過冷卻移除由輻射光束B添加至晶圓之熱能。然而,需要不自基板W移除比由輻射光束B添加之熱更多的熱。因此,在一些實施例中,熱屏蔽件經提供以便縮減鄰近於曝光區域E之區域中之冷卻。 圖19a、圖19b示意性地說明如下實施例:其中熱屏蔽件904提供於基板W與冷卻元件902 (該冷卻元件可為例如如關於任何先前實施例所描述、諸如關於圖15、圖16及圖17所描述之冷卻元件)之底側之間。熱屏蔽件904經配置以最小化冷卻元件902對周圍環境(且特別對基板W)之冷卻效應。在圖19之例示性實施例中,熱屏蔽件904覆蓋冷卻隙縫906周圍的冷卻元件902之底側(亦即,面向晶圓側)的一部分。在所描繪之實例中,熱屏蔽件904覆蓋冷卻部件902之整個底側,但應瞭解,此僅僅係例示性的。另外,雖然熱屏蔽件904被描繪為與冷卻部件902之底側分離(在Z方向上),但在其他實施例中,熱屏蔽件904可與冷卻部件902之底側實體接觸。 熱屏蔽件904可自具有低熱導率之材料進行建構,且經配置以提供基板W與冷卻元件902之底側之間的障壁以便縮減熱自基板W至冷卻元件902之傳導。圖20描繪如下例示性實施例:其中熱屏蔽件904具備一或多個通道906以允許藉由使溫度調節流體(諸如(例如)水或氮氣)流動通過該等通道而冷卻及/或加熱熱屏蔽件904。通過一或多個通道906之溫度調節流體流可經組態以將熱屏蔽件904維持處於諸如(例如)大約22℃之環境溫度。替代地或另外,熱屏蔽件904可具備一或多個加熱元件908,如圖21中所描繪。加熱元件908可採取任何適當形式,且可為例如薄膜加熱器或具有施加至其中之電流的一或多個電阻器。加熱元件908相較於通道906可較佳,此係因為加熱元件908可比通道906更緻密。熱屏蔽件904可自具有合適高諧振頻率使得藉由系統之正常操作移動不會誘發諧振的一或多種材料進行建構。舉例而言,熱屏蔽件904可自一或多種陶瓷材料或鋁進行建構。 可主動地控制熱屏蔽件904。詳言之,一或多個加熱元件908及/或借助於通道906提供之溫度調節流體可受回饋迴路控制,該回饋迴路經配置以接收溫度之量測且控制熱屏蔽件904之加熱或冷卻以提供所要溫度。因此,熱屏蔽件904可具備一或多個溫度感測器。圖22以仰視圖(在x-y平面中)示意性地描繪冷卻元件902,其中熱屏蔽件904包含複數個薄膜加熱器906及複數個溫度感測器908。該等溫度感測器908及該等薄膜加熱器906連接至處理器910。處理器910經配置以自溫度感測器908接收信號,且回應於所接收信號而控制薄膜加熱器906。僅作為實例,控制器910可經配置以控制加熱器906以提供介於21℃與22℃之間的溫度。 在圖19至圖22中,熱屏蔽件904提供於基板W與冷卻元件902之底側之間。在一實施例中,第二熱屏蔽件可提供於冷卻元件902上方。第二熱屏蔽件910可採取與如以上所描述之熱屏蔽件904相同的形式。詳言之,第二熱屏蔽件910可具備主動式或被動式冷卻構件,包括加熱器及/或流體冷卻通道。藉由將第二熱屏蔽件910提供於冷卻元件902上方,冷卻元件902係與周圍環境更有效地隔離。 上文描述了通常需要控制提供至基板W之冷卻之量,且此控制可藉由複數個機構中之任一者實現。可至少部分地藉由基板W與冷卻元件之主動式冷卻表面之間的間隙而判定冷卻之量。舉例而言,參看圖15,可至少部分地藉由基板W與地板408之間的間隙G之大小而判定冷卻之量。詳言之且仍參看圖15,致動器可經提供以將冷卻元件402之本體404在Z方向上平移以便增大及減小間隙G之大小。舉例而言,參看圖17a,致動器720可操作以移動冷卻板702以便增大地板部件708與基板W之間的間隙。 亦可至少部分地藉由自冷卻元件朝向基板W之表面發射的氣體之壓力來判定提供至基板W之冷卻,且因此此氣體壓力亦可受控制以增大或減低熱轉移係數。上文所描述之圖6說明在兩個表面之間由氣體進行之熱轉移之係數在不同氣體壓力下如何依據彼等表面之間的距離而變化。 亦可至少部分地藉由晶圓附近之冷卻元件之溫度(例如,地板708、408及空腔頂部60之溫度)來判定提供至基板W之冷卻。因此,冷卻元件之溫度亦可受控制以便控制基板W與冷卻元件之間的熱轉移係數。 為了控制提供至基板W之冷卻之量,需要能夠判定經冷卻之區域附近之溫度。舉例而言,圖24描繪在冷卻表面附近包含溫度感測器的冷卻元件1002。該冷卻元件1002通常可如上文參考圖15所描述而配置,且包含一冷卻本體1004、供冷卻流體(例如氮氣)流動以將熱攜載遠離冷卻本體1004之流體通道,及用於將冷卻氣體供應至基板W與冷卻本體1004之冷卻表面1012之間的間隙G之一氣體通道1006。一或多個溫度感測器1010可提供於亦包括冷卻表面1012的壁中。一或多個溫度感測器1010可經提供成鄰近於冷卻表面1012。舉例而言,一或多個溫度感測器1010可定位成與冷卻表面1012相距近似0.5毫米或更小的距離。將一或多個溫度感測器1010提供成鄰近於冷卻表面1012會縮減對由該一或多個溫度感測器1010進行之溫度量測之準確度的負面效應,該等負面效應係由存在於冷卻表面1012與一或多個溫度感測器1010之間的非想要溫度梯度造成。藉由將溫度感測器1010置放成鄰近於冷卻表面,可使溫度感測器1010對本體1004內之熱負荷干擾較不敏感,且允許較準確判定間隙G內之溫度且對間隙G內之溫度改變迅速作出回應。非想要溫度梯度可存在於冷卻表面1012上。溫度感測器1010可分佈於冷卻表面1012周圍之不同部位處,且可自由溫度感測器1010進行之量測計算冷卻表面1012之平均溫度。自分佈於冷卻表面1012周圍之複數個溫度感測器1010計算冷卻表面1012之平均溫度可縮減由存在於冷卻表面1012上之非想要溫度梯度造成的對溫度量測準確度之負面效應。該等溫度感測器1010可具有任何適當構造。舉例而言,溫度感測器1010 (及/或冷卻元件1002附近之其他溫度感測器)可屬於任何其他適當形式,諸如,電阻溫度計、負溫度係數感測器、光學諧振器、熱線風速計等。 在一項實施例中,溫度感測器1010為電阻溫度計,諸如,鉑電阻(PT)溫度計,諸如PT100感測器。參看圖18,可在冷卻元件1002之疊層構造內包括溫度感測器1010。溫度感測器1010較佳定位成鄰近於與基板W交換熱之表面1012 (例如,與表面1012相隔近似0.5毫米或小於0.5毫米),以提供對與基板W交換熱的該表面1012之準確溫度量測。 溫度感測器可提供於冷卻元件1002之其他部位中。舉例而言,以虛線輪廓將溫度感測器1014描繪為大體上在冷卻元件1002之頂部部分1015附近。 如關於溫度感測器1010所描述,溫度感測器1014可具有疊層構造以提供仍然受保護而免於微影設備之周圍環境影響的小感測器。然而,應瞭解,溫度感測器1010、1014中之一者或每一者可以任何其他適當方式予以建構。舉例而言,雖然上文描述溫度感測器1010可在冷卻元件1002之疊層構造內,但在其他實施例中,溫度感測器1010及/或溫度感測器1014 (及/或所提供之其他溫度感測器)可與冷卻元件之本體分離。舉例而言,一或多個溫度感測器可由薄支柱或隔膜與冷卻本體之表面分離。以此方式,可將溫度感測器自冷卻元件1002熱解耦。藉由將感測器自冷卻元件1002解耦,感測器可對基板W之溫度改變較快速地作出回應。 藉由將兩個溫度感測器1010、1014提供於與基板W相隔不同之距離處,可藉由判定通過冷卻元件與基板W之間的間隙之熱流通量而獲得對基板W之溫度之較準確判定。在一些實施例中,溫度感測器1010、1014中之一者、兩者或其組合提供對毫開爾文(mK)解析度或更低解析度之溫度量測且可提供一秒鐘或低於一秒鐘的回應時間。藉由將溫度感測器1010、1014與冷卻元件1002之本體分離(如上文所論述),感測器之回應時間可得以改良。 溫度感測器另外可提供於微影設備之其他區域中,諸如基板台WT中。舉例而言,基板台WT可具備通道以允許冷卻劑(諸如水)流動以自基板台WT移除熱。溫度感測器可經提供以偵測進入通道之冷卻劑之溫度與離開通道之冷卻劑之溫度的差。回饋及/或前饋控制可用以回應於經偵測之溫度改變而調整供應至基板台WT之冷卻劑之溫度,以維持基板W內之總體溫度平衡。 通常,可藉由複數個機構中之任一者回應於冷卻系統(包括例如間隙G、冷卻劑供應導管、冷卻氣體供應導管、基板台WT等)內之各種點處之經判定溫度而控制待冷卻的基板W之區域(例如,曝光區域E附近之區域)之溫度。一些溫度控制機構可較適合於控制高頻溫度變化,而溫度控制機構可較適合於處理低頻溫度變化(或漂移)。舉例而言,調整冷卻元件之冷卻表面與基板W之間的間隙可用以對該冷卻元件與該基板W之間的熱轉移係數作出高頻調整。在判定應調整冷卻表面(例如,圖24之冷卻表面1012)之溫度(例如,冷卻表面之溫度自所要溫度漂移)的情況下,可調整供應至冷卻元件之冷卻流體之溫度。如以上所描述,可以任何適當方式調整冷卻流體之溫度,且冷卻流體之溫度可取決於冷卻流體被提供至冷卻元件之方法。作為一項實例,可使用在將冷卻流體提供至冷卻元件之導管內或周圍提供的加熱器來調整冷卻流體之溫度。 在一些實施例中,可執行預曝光校準操作以確保提供至基板W之冷卻之量係在所要範圍內。由於無需以高頻率執行校準操作,故除了自冷卻元件之冷卻表面附近的感測器獲得之量測以外或代替自冷卻元件之冷卻表面附近的感測器獲得之量測,校準操作亦可利用自基板台冷卻系統獲得之量測。與此對比,因為對溫度之曝光中調整可需要高頻率調整,所以此類調整可主要基於自諸如圖18之感測器1010的感測器獲得之溫度讀取。 參考上文所描述之各種實施例,描述了可藉由使用閥來控制冷卻氣體至待冷卻之區域之供應。詳言之,可需要在曝光一目標部分之後及在曝光下一目標部分之前移動基板W時防止冷卻。此情形有利,此係因為藉由在輻射光束B並未加熱基板W時冷卻該基板並不具有任何益處。實際上,如以上所描述,可需要維持總體熱平衡使得供應至基板W之熱能等於由冷卻元件移除之熱。 為了允許迅速切斷冷卻氣體,供應冷卻氣體之閥可操作以在近似3 ms內在開啟與閉合位置與之間切換。在一些實施例中,閥可為壓電閥。通常,可需要提供具有大衝程及高諧振頻率之閥。 由圖25a及圖25b組成的圖25示意性地說明實例閥1020,該閥可與本文中所描述之實施例中的任一者一起利用以將冷卻氣體提供至待冷卻之區域。該閥1020以滑動方式進行操作以在開啟狀態(冷卻氣體被提供至待冷卻之區域)與關閉狀態(冷卻氣體被排出遠離待冷卻之區域)之間來回切換。該閥1020包含外殼1022及滑動部件1024。滑動部件1024在空腔1028內在第一位置(圖25a中所描繪)與第二位置(圖25b中所描繪)之間可滑動。空腔1028係與冷卻元件流體連通且因此與待冷卻之區域流體連通。在第一位置中,冷卻進入口1026係與空腔1028流體連通,使得冷卻氣體自進入口1026流動通過空腔1028而到達冷卻元件且到達待冷卻之區域。自空腔1028及排出口1030之流體路徑係藉由使滑動部件1024鄰接或較緊鄰外殼1022來阻擋。 在第二位置中,經由滑動部件1024與外殼1022之間的相互作用而封閉或限定進入口1026與空腔1028之間的流體路徑。因而,防止冷卻氣體自進入口1026流動至空腔1028。在第二位置中,排出口1030係與空腔1028流體連通以允許已經存在於冷卻元件中之冷卻氣體通過閥1020外溢。 為了防止污染,可需要防止粒子進入冷卻氣體串流且被攜載至基板W。因而,閥1020可經建構成使得始終維持滑動部件1024與外殼1022之間的間隙。亦即,在一些實施例中,閥1020經建構成使得與冷卻氣流接觸的閥1020之部分不會與外殼1022實體接觸。舉例而言,在圖25a中,箭頭1032指向滑動部件1024在第一(「開啟」)位置中最接近外殼1022之部位。在一些實施例中,在由箭頭1032指向之部位處維持滑動部件1024與外殼1022之間的小間隙。相似地,參看圖25b,在第二(「閉合」)位置中,滑動部件1024可在位置1034處與外殼1022分離。雖然此可意謂當閥1020處於閉合位置中時少量冷卻氣體能夠進入空腔1028 (且因此進入冷卻元件),但冷卻氣體將得以足夠縮減以防止冷卻。舉例而言,在滑動部件1024與外殼1022之間所維持之間隙的大小可經選擇為使得在閥處於閉合位置中時防止97%的冷卻氣體開放流。 由圖26a及圖26b組成的圖26示意性地說明閥1040之替代設計,該閥可與本文中所描述之實施例中的任一者一起利用以控制至待冷卻之區域的冷卻氣體流。該閥1040包含外殼1042及滑動部件1044。滑動部件1044經配置以在第一位置(圖26a)與第二位置(圖26b)之間滑動。在第一位置中,滑動部件1044經定位成使得冷卻氣體進入口1046與空腔1048流體連通。空腔1048係與冷卻元件流體連通且因此與待冷卻之區域流體連通。在第一位置中,排出口1050與空腔1048之間的流體路徑係由外殼1042阻擋。在第二位置中,冷卻氣體進入口1046與空腔1048之間的流體路徑係由外殼1042阻擋,從而防止來自冷卻元件及待冷卻區域的冷卻氣體進入。在第二位置中,排出口1050係與空腔1048流體連通,從而允許冷卻氣體自冷卻元件排出。 如同閥1020一樣,在一些實施例中,可維持滑動部件1044與外殼1042之間的間隙以便防止粒子進入冷卻氣流。此間隙在圖26a及圖26b中可見。如以上所描述,在一些實施例中,間隙可經選擇為使得在閉合位置中,97%的冷卻氣流被防止進入空腔1048。 圖27描繪可結合本文中所描述之冷卻元件而使用的替代冷卻表面。在圖27中,冷卻本體1100包含用於將冷卻氣體提供至基板W之通道1102。與一些其他實施例相同,圖27中未描繪氣體遞送導管,但實務上實施例將包括氣體遞送導管。最低表面1104 (亦即,最接近基板W的冷卻本體1100之部分)具備非扁平三維結構,該非扁平三維結構經組態以增大表面1104之有效熱適應係數。在圖27之特定實例中,表面1104具備複數個重複矩形凹槽1106,但應瞭解,此僅僅係例示性的。舉例而言,可使用其他結構,諸如蜂窩結構,或「V形」凹槽。該等結構可為重複結構或非重複結構。在一項實施例中,表面1104可具備滿足以下方程式之結構:其中f為由空間佔據之結構之分率,且R為結構之深度除以結構之寬度。在測試中,將結構提供於冷卻本體之表面上可將有效熱適應係數增大近似10%至15%。可在美國專利US8970818中找到關於可使用之結構之類型的額外細節。 在上文所描述之實施例中的一些中,冷卻元件包含兩個冷卻本體,該等冷卻本體中之每一者在曝光區域E之各別側上提供冷卻。舉例而言,在圖3中,冷卻本體42在曝光區域E之一側上提供冷卻,而冷卻本體44在曝光區域E之另一側上提供冷卻。相似地,在圖17及圖18中所描繪之實施例中,冷卻板經配置為使得通過地板部件708射出之氣體使曝光區域之任一側冷卻。上文亦描述可需要移除由輻射光束B添加至基板W之全部熱。因此,在一些實施例中,每一冷卻本體經組態以移除由輻射光束B添加的50%的熱。此可被稱作「均一」冷卻剖面。 然而,在一些實施例中,可有益的是提供不同冷卻剖面。在一實施例中,冷卻本體中之一或多者可在使用期間彎曲以便調整提供至基板W之冷卻剖面。圖28以側視圖(X-Z平面)示意性地說明此情形,其展示兩個冷卻本體1312及1314,該兩個冷卻本體彎曲使得每一冷卻本體1312、1314之間的距離遍及該冷卻本體之長度發生改變。應瞭解,以此方式,冷卻本體與基板W之間的冷卻氣體之溫度梯度亦將遍及該冷卻本體之長度而發生變化。詳言之,在彎曲造成冷卻本體1312、1314之一部分較遠離基板W的情況下,相比於在彎曲已造成冷卻本體較接近於基板W的情況下冷卻氣體將提供較小冷卻。藉由以此方式改變冷卻本體之剖面,藉此調整冷卻剖面。舉例而言,可需要使冷卻本體彎曲使得其具有實質上拋物線剖面。此可例如為以下情形:其中冷卻本體之中心部分最遠離基板,使得在曝光區域之邊緣處比在曝光區域之中心處提供更多冷卻。有利地,此情形提供冷卻,該冷卻可在以下情形下改良微影設備之疊對效能:經圖案化輻射光束在曝光區域之邊緣處比在曝光區域之中心處造成較多基板加熱。.一般而言,可需要例如使冷卻本體彎曲使得在冷卻本體之末端處比在冷卻本體之中心處提供更多冷卻。該彎曲可為二維的(例如,沿著掃描方向(Y方向)無顯著彎曲)。冷卻本體可個別地彎曲。應瞭解,出於解釋之目的,在圖28中使冷卻本體1312、1314彎曲之特定方式僅僅係例示性的,且不同剖面可用以獲得不同的冷卻氣體溫度梯度剖面。 可經由使用提供於冷卻本體1312、1314上之一或多個壓電致動器來執行冷卻本體1312、1314之彎曲。舉例而言,冷卻本體1312、1314可對應於圖18之實施例之地板部件708,且在此狀況下,可將壓電致動器提供於地板部件708中之一或多者之每一末端處。對彎曲之控制可基於前饋模型且可另外利用自壓電致動器接收之回饋。對彎曲之控制可例如具有大約300赫茲至3000赫茲之控制頻率。可使冷卻本體1312、1314彎曲以便將冷卻本體之一部分與基板W之間的距離增大或減低近似±10微米至100微米,其中冷卻本體中之任一者與基板W之間的「預設」距離近似20微米至200微米。在此狀況下,冷卻本體之彎曲允許將熱轉移係數增大或減低兩倍。 圖29示意性地說明可用以調整遠離均一冷卻剖面的由冷卻元件提供之冷卻剖面之替代實施例。在圖29之實施例中,冷卻元件1400經形成而具有兩個內部腔室1402、1404,每一內部腔室係由可獨立控制冷卻氣體供應件1406、1408饋入。舉例而言,參看圖17,圖29之腔室1402、1404中之每一者可與地板部件708中之一各別地板部件對應。以此方式,可控制供應至每一冷卻本體之氣體。應瞭解,可個別控制腔室之不同配置可提供於冷卻元件內。舉例而言,冷卻元件之每一冷卻本體可包含複數個腔室,該複數個腔室中之每一者可個別地控制。以此方式,可控制自腔室1402、1404中之每一者朝向基板W射出的冷卻氣體之量,繼而允許控制提供至冷卻元件1400下方之基板W之區域的冷卻。 在圖29中所描繪之實例中,供應件1406、1408中之每一者可運用各別閥1410、1412予以控制以便控制進入腔室1402、1404之冷卻氣體。然而,應瞭解,可使用控制到達或離開冷卻元件之特定腔室的冷卻氣體之供應之替代方法。舉例而言,可提供構件以選擇性地敞開或封閉冷卻氣體被射出至晶圓上所通過之孔中的一或多者。舉例而言,可滑動遮罩可提供於腔室之底側內或腔室之底側上,使得使遮罩滑動至不同位置中會變更可供冷卻氣體射出之腔室之孔。應瞭解,此遮罩配置可另外用於僅具有單一腔室之冷卻元件。在給出本文中之教示的情況下,橫越冷卻元件產生可變冷卻氣體壓力量變曲線之其他方法將為顯而易見的。 如同本文中所描述之其他實施例一樣,回饋製程及前饋製程可用以控制冷卻元件與基板W之間的冷卻氣體之壓力量變曲線。 圖30示意性地描繪本發明之一替代實施例。圖30之冷卻設備70與以上所描述之實施例的相似之處在於:其包含一對冷卻元件72、74,然而,在此實施例中,使用不同冷卻機構以自基板W移除熱。每一冷卻元件72、74具備噴嘴陣列76、78,該等噴嘴陣列經配置以將液滴導向至基板W上。液滴在圖30中係由圓圈80示意性地描繪。液體可為水,且結合所使用之小水滴來描述圖30之實施例。然而,可使用任何其他合適液體。小水滴自基板W接收熱且自基板之表面蒸發。熱至小水滴之轉移及小滴之蒸發提供基板W之冷卻。小滴自基板W之經冷卻之區蒸發可在彼區由輻射光束B照明之前完成。 噴嘴陣列76、78可為二維陣列。噴嘴可例如被提供為矩形陣列(例如,其中噴嘴具有類矩形柵格配置)。每一噴嘴陣列76、78可具有任何合適配置。噴嘴可橫越每一陣列76、78均勻地分佈。噴嘴可經配置以提供小水滴在基板W上之均勻分佈。 上文關於先前所描述實施例之冷卻元件42、44之定位進一步闡明的考慮因素通常結合此實施例之冷卻元件72、74之定位來應用。因此,舉例而言,冷卻元件72、74在掃描方向上(亦即,在Y方向上)位於輻射光束B之任一側。冷卻元件72、74鄰近於曝光區域E。在此內容背景中,術語「鄰近」可被解譯為意謂與曝光區域E之邊緣相隔小於1公分。冷卻元件72、74可與曝光區域E之邊緣相隔小於0.5公分,且可與曝光區域之邊緣相隔大約0.1公分。每一冷卻元件可經組態以冷卻與平分曝光區域E之線相隔3公分以內或更小的區域。每一冷卻元件可經組態以冷卻與曝光區域之邊緣相隔2公分以內或更小的區域。 出於上文進一步所解釋之原因,噴嘴陣列在Y方向上之範圍可等於或大於微影設備在Y方向上之最大曝光區域長度。噴嘴陣列可例如經組態以將小水滴遞送至在X方向上延伸大約26毫米之區域。每一噴嘴陣列可例如經組態以將小水滴遞送至在Y方向上延伸大約5毫米之區域。 每一冷卻元件72、74之底部表面(其可被視為噴嘴76、78之底部表面)之間的分離度相比於上文進一步所描述之實施例中可顯著較大,此係因為應用不同的考慮因素。冷卻元件之底部表面可被稱作冷卻表面,且反之亦然。在小水滴自噴嘴76、78行進至基板W時將發生小水滴之一些蒸發。然而,倘若小水滴在其到達基板W之前未完全汽化,則該等小水滴將提供基板之某種冷卻。所發生的小水滴之蒸發之量將取決於小水滴之飛行時間,且此繼而將取決於小水滴之速度及冷卻元件72、74與基板W之間的分離度。舉例而言,可提供一毫米或大於一毫米(例如,高達大約5毫米)之分離度,而不會造成有問題的小水滴蒸發之量(例如,在行進至基板W期間之蒸發可為大約50%或更小,且可小於10%)。可提供更小分離度,例如,50微米或大於50微米。如上文進一步所提及,50微米之分離度可足以實質上消除在冷卻元件72、74與基板W之間接觸之風險。 在給定時間期間蒸發之小水滴之比例將取決於該小水滴之半徑。舉例而言,本發明之實施例之小水滴可具有大約數微米或數十微米之直徑。舉例而言,小水滴可具有大約20微米之直徑。在此種狀況下,一半小水滴蒸發所花費的時間可為大約5毫秒。噴嘴76、78可以大約10 m/s之速度將小水滴導向基板。若噴嘴與基板之間的分離度為5毫米,則大約6%的小水滴將在其到達基板W之前蒸發。若需要較少蒸發或需要較低小滴速度,則可相應地縮減冷卻元件72、74與基板W之間的分離度。舉例而言,將分離度縮減至100微米將允許以相同速度以大約0.1%的蒸發遞送小滴。 每一冷卻元件72、74可經配置以自基板移除大約1.5 W至3 W。水之蒸發能量為2×106
J/kg。因此,為了例如自基板移除2 W,可以大約1 mg/s之速率將小水滴遞送至基板。 儘管結合圖30所描述之實施例包含兩個冷卻元件72、74,但本發明之其他實施例可包含其他數目個冷卻元件。舉例而言,可提供單一冷卻元件。舉例而言,該單一冷卻元件可具有沿著曝光區域E之一側延伸之噴嘴陣列。在此種狀況下,冷卻元件將在曝光之前或在曝光之後冷卻曝光區域(取決於在彼曝光期間之掃描方向)。替代地,單一冷卻元件可例如圍繞曝光區域之複數個側延伸(例如,具有圍繞曝光區域之複數個側延伸之噴嘴陣列)。單一冷卻元件可例如圍繞曝光區域之周邊而延伸(例如,具有圍繞曝光區域之周邊延伸之噴嘴陣列)。 在一替代實例中,可提供多於兩個冷卻元件。舉例而言,可提供四個冷卻元件,一冷卻元件被提供成鄰近於曝光區域之每一邊緣。 應瞭解,在適當時,上文結合先前所描述實施例所進一步描述之變化亦可適用於當前描述之實施例。 儘管所描述實施例使用小水滴,但可使用將自基板蒸發之任何其他合適液體。舉例而言,經保持處於足夠高壓及/或足夠低溫度以呈液體形式的CO2
、H2
或惰性氣體可自噴嘴陣列噴出。 本發明之一替代實施例包含加熱設備。圖18至圖22示意性地描繪加熱設備之實施例且展示可如何使用該加熱設備。圖31A為自下方檢視之加熱設備500的示意圖,且圖31B為自該加熱設備之加熱元件502之一側的示意圖。由微影設備投影之輻射光束B在圖31B中被展示,且由輻射光束照明之曝光區域E在圖31A中被展示。 與其他所說明實施例相同,圖18至圖22展示笛卡爾座標且笛卡爾座標使用用於微影設備之習知記數法,亦即,Y方向為基板W在曝光期間之掃描移動方向,X方向橫向於Y方向且處於基板之平面中,且Z方向與輻射光束B之光軸大體上對應。 該加熱設備500包含第一加熱元件502及第二加熱元件504。如圖31A中所描繪,第一加熱元件502及第二加熱元件504可具有相同總體構造。該等加熱元件502、504在非掃描方向上(亦即,在X方向上)位於曝光區域E之相對末端處。該等加熱元件502、504可鄰近於曝光區域E。在此內容背景中,術語「鄰近」可被解譯為意謂與曝光區域E之邊緣相隔小於1公分。加熱元件502、504可與曝光區域E之邊緣相隔小於0.5公分,且可與曝光區域之邊緣相隔大約0.1公分。 每一加熱元件502、504在直接處於彼加熱元件下方之區域中提供對基板W的局域化加熱。由每一加熱元件502、504加熱之區域亦可延伸超出直接位於彼加熱元件下方之區域。經加熱區域在圖31A中由點線506、508示意性地描繪。每一加熱元件502、504包含經組態以發射紅外線輻射之LED 510、512之陣列。儘管所描繪LED 510、512之陣列各自包含十二個LED,但可使用任何合適數目個LED。 圖31B描繪自一側檢視之加熱元件502中的一者。如可看到,LED 510發射紅外線輻射光束514。該紅外線輻射光束514發散,且因此照明基板W上之延伸超出加熱元件502之佔據面積之區域506。如圖31B中示意性地描繪,紅外線輻射光束514中之至少一者可與輻射光束B之邊緣重疊。因此,加熱設備500可加熱與曝光區域E重疊之區域。 一般而言,加熱元件502、504之熱發射器可經組態而以某種向外發散度發射熱,使得基板上之接收熱之區域506、508延伸超出該加熱元件之佔據面積。 加熱元件502將經局域化加熱遞送至基板W,該加熱元件502用以加熱緊接在由輻射光束B照明之曝光區域E (在X方向上)之邊緣外部的基板之部分。結果,基板W之溫度在曝光區域E之邊緣處並不快速降低,而是替代地較緩慢縮減。此情形有利,此係因為縮減了將另外由此溫度下降造成的基板之失真。此情形實現可由微影設備LA將圖案投影至基板W上之準確度改良(其可提供微影設備之疊對效能之改良)。 圖32示意性地描繪由微影設備之輻射光束B曝光之曝光區域E,且另外示意性地描繪由加熱設備之加熱元件加熱之區域506、508。如圖32中可看到,經加熱區域506中之一者在曝光區域在X方向上之一側上鄰接曝光區域E,且另一經加熱區域508在X方向上在相對側上鄰接曝光區域E。如已在上文所提及,加熱元件加熱基板使得不存在(或縮減)將另外存在於曝光區域E之X方向邊緣處之熱梯度。取而代之,彼等熱梯度在X方向上向外移動至經加熱區域506、508之遠離曝光區域E之邊緣。由於此等邊緣未由輻射光束B曝光,故彼等邊緣處之熱梯度之存在對圖案經投影至基板W上之準確度沒有相當大影響。 在一實施例中,經加熱區域506、508可與曝光區域E之X方向邊緣重疊。儘管曝光區域E被描繪為具有銳邊,但實務上其可隨著輻射光束B之強度在X方向上減低而具有模糊邊緣。相似地,經加熱區域506、508 (儘管被描繪為具有銳邊)可具有模糊邊緣,其中由紅外線輻射光束514提供之熱在X方向上逐漸降低。加熱元件502、504可經組態成使得經加熱區域506、508在X方向上之模糊邊緣與曝光區域E之模糊邊緣重疊。因此,可存在在X方向上自由輻射光束B加熱之區域至由加熱元件502、504加熱之區域的逐漸過渡。 加熱元件502、504可經組態以發射紅外線輻射(如上文所提及),此係因為紅外線輻射對於微影抗蝕劑並非光化的。輻射之其他非光化波長可由加熱元件502、504發射。儘管所說明實施例使用LED 510、512以提供將熱遞送至基板W之輻射光束514,但可使用任何合適形式之熱發射器以將熱發射至基板上。加熱區域亦可在掃描方向上具有大於曝光區域之大小的大小。加熱區域中之加熱無需均一。 加熱設備500可安裝於投影系統PS之外殼上。此安裝可例如以與圖1中示意性地描繪之冷卻設備40之安裝大體上對應的方式進行。冷卻區域在施加加熱時可在X方向上較大,亦即,其可延伸直至在X方向上之寬度以圖31之506 + E + 508為特徵為止。 圖33及圖34示意性地描繪可代替圖31中所描繪之加熱設備而使用的加熱設備之替代實施例。首先參看圖33,加熱設備600包含第一雷射602及第二雷射604,該第一雷射及該第二雷射經組態以輸出入射於基板W上之雷射光束L。雷射光束L照明由微影設備之輻射光束B照明的曝光區域E之任一側上的區域606、608。經照明區域606、608可鄰接曝光區域E。雷射602、604為加熱元件之實例。 雷射光束L照明基板W上之與圖32中所描繪之區域506、508大體上對應的區域606、608。此等區域之形狀及大小可由光學件603、605判定。光學件603、605可包括用以將雷射光束導向至基板W上之鏡面。雷射光束L可例如為紅外線雷射光束。雷射光束L可具有某其他非光化波長。雷射光束L將經局域化加熱遞送至基板W,該雷射光束用以加熱緊接在由輻射光束B照明之曝光區域E (在X方向上)之邊緣外部的基板之部分。結果,基板W之溫度在曝光區域E之邊緣處並不快速降低,而是替代地較緩慢縮減。此情形提供以下優點:將另外由此溫度下降造成的基板之失真得以縮減。此情形繼而提供可由微影設備LA將圖案投影至基板W上之準確度改良(其可提供微影設備之疊對效能之改良)。此在上文結合圖32進一步更詳細地加以解釋。 基板W上之由雷射光束L照明之區域606、608可與曝光區域E之X方向邊緣重疊。曝光區域E可具有模糊邊緣,在該模糊邊緣處輻射光束B之強度在X方向上減低。相似地,由雷射光束L照明之區域606、608可具有模糊邊緣,在該等模糊邊緣處雷射光束之強度在X方向上減低。雷射光束L可經定位成使得由該等雷射光束照明之區域606、608在X方向上之模糊邊緣與曝光區域E之模糊邊緣重疊。因此,可存在在X方向上自由微影設備之輻射光束B加熱之區域E至由雷射光束L加熱之區域606、608的逐漸過渡。 雷射光束L通過投影系統外殼之地板618中之開口619行進出。開口619經提供以主要允許微影設備之輻射光束B射出投影系統外殼且入射於基板W上。然而,雷射光束L亦利用開口619。雷射光束L可例如彼此交叉(例如,在X方向上),如圖33中示意性地所描繪。 雷射602、604可提供於微影設備(參見圖1)之投影系統PS之外殼616內。外殼內之環境可為真空環境,且可選擇適合用於真空環境中之雷射(例如,不遭受顯著除氣之雷射)。在一替代途徑中,雷射可位於投影系統之外殼616之外部,其中雷射光束傳遞通過提供於投影系統外殼之壁中的一或多個窗口。圖34示意性地描繪此情形。 參看圖34,描繪加熱設備600之一實施例,該加熱設備經組態而以與上文結合圖33所描述之方式對應的方式操作,但在該加熱設備中雷射620、622位於投影系統之外殼616之外部。雷射620、622可被認為係加熱元件之實例。雷射620、622可位於外殼616遠端,且提供自彼等遠端部位行進至投影系統外殼616之雷射光束L。窗口624提供於投影系統外殼616中。窗口624可例如由石英或某種其他合適材料形成,且在雷射光束L之波長下實質上透明。位於投影系統外殼616內之鏡面626、628經組態以接收並反射雷射光束L。鏡面626、628經定向以將雷射光束L導向至曝光區域E之任一側(在X方向上)上之基板W上。因此,雷射光束L照明曝光區域E之任一側之區域606、608 (例如,其鄰接曝光區域)。經照明區域606、608之形狀及大小可由位於雷射620、622下游之光學件621、623判定。 鏡面626、628係由安裝台630、632固持。安裝台可固定使得鏡面626、628之定向固定。替代地,安裝台630、632可包括經組態以調整鏡面626、628之定向之致動器。該等致動器可受到控制器(未描繪)控制。若提供致動器,則此等致動器可用以改變雷射光束L入射於基板W上之位置。舉例而言,可在由微影設備之操作員選擇具有縮減之X方向尺寸之曝光區域E的情況下使用此位置調整。有利地,此位置調整可確保由雷射光束L照明之區域606、608繼續鄰接曝光區域E之邊緣。 可在任何合適部位處提供致動器上之鏡面,且致動器上之鏡面可用以控制基板W上之經照明區域606、608之位置。 儘管圖33及圖34之實施例具有兩個雷射,但可使用任何合適數目個雷射。舉例而言,可使用單一雷射以提供單一雷射光束,接著將該單一雷射光束分裂成兩個光束(例如,使用光束分裂器),使得第一雷射光束可照明一個基板區域606且另一雷射光束可照明第二基板區域608。 由加熱設備500、600照明之區域506、508、606、608之Y方向範圍可與由輻射光束B照明之曝光區域E之Y方向範圍大體上對應。此情形有利,此係因為其允許加熱設備以與由輻射光束B遞送熱之方式對應的方式將熱遞送於曝光區域E之任一末端處。 加熱設備500、600之加熱元件可在輻射光束B不入射於基板W上時被切斷。舉例而言,可在一目標部分之曝光之後且在下一目標部分之曝光之前移動基板W時發生此情形。此情形有利,此係因為在輻射光束B不加熱基板時使用加熱設備500、600以加熱基板W不具有益處。 圖35示意性地描繪劃分成目標部分C之陣列之基板W。在基板W之習知掃描曝光中,使用曲折路徑,其中連續地曝光基板在X方向上之鄰近目標部分C。當使用根據本發明之一實施例之加熱設備500、600時,可使用不同形式之曲折路徑,其中在X方向上之鄰近目標部分未被曝光。取而代之,可曝光在X方向上由至少一個經插入目標部分分離的目標部分。圖35示意性地描繪此情形之實例。在圖35中,箭頭描繪目標部分之掃描曝光之方向。因此,參看目標部分之所標註列,C1在+Y方向上藉由掃描曝光而曝光,接著C3在-Y方向上藉由掃描曝光而曝光。C2未曝光,此係因為其已自加熱設備500、600接收熱,且因此可包括某局域化失真。C5接著在+Y方向上藉由掃描曝光而曝光,在此之後C7在-Y方向上藉由掃描曝光而曝光。C4及C6未曝光,此係因為其已自加熱設備500、600接收熱且可包括某局域化失真。 一旦已曝光包括圖35中之箭頭的全部目標部分,就可曝光其他目標部分。此途徑有利,此係因為其留出時間使已由加熱設備500、600遞送至目標部分之熱在使用微影設備曝光彼等目標部分之前耗散。 經加熱區域506、508、606、608之X方向範圍可小於曝光區域E之X方向範圍。此情形有利,此係因為其避免給定加熱元件同時加熱多個目標部分。參看圖35,應瞭解,若經加熱區域506、508、606、608延伸達多於曝光區域之X方向範圍,則例如在目標部分C1之曝光期間目標部分C3將被加熱。此加熱將造成將在目標部分C3之曝光期間存在的目標部分C3之非想要失真。 每一經加熱區域506、508、606、608之X方向範圍可小於曝光區域E之X方向範圍的一半。 可結合上文進一步描述之冷卻設備40使用加熱設備500、600。可能預期組合使用冷卻設備40與加熱設備500、600不提供淨效益,此係因為冷卻設備之效應將抵消加熱設備之效應。然而,並非為此狀況。可在相對於曝光區域E之不同位置處提供冷卻設備40及加熱設備500、600以獲得不同的有益效應。因此,舉例而言,加熱設備500之加熱元件502、504可提供於曝光區域E之X方向末端處以便縮減曝光區域之邊緣處出現的失真。可被稱作邊緣效應之此失真在曝光區域E之Y方向邊緣處並不為相當大的問題。此係因為基板W相對於曝光區域E之掃描移動將在Y方向上遞送至基板W之輻射平均化,使得不出現邊緣效應。因此,將冷卻設備40提供於曝光區域E之Y方向邊緣處將提供上文進一步所描述之有利效應,而在Y方向邊緣處不會造成邊緣效應。因此,加熱設備500可提供於曝光區域E之X方向末端處,且冷卻設備40可提供於曝光區域之至少一個Y方向末端處。加熱設備500及冷卻設備40可連接到一起以形成單一單元。 在此文件中對基板之表面之參考可被解譯為係指提供於基板上之抗蝕劑之表面。 如已在上文提及,基板W在基板台WT之瘤節表面上方滑動可縮減經投影圖案與先前經投影圖案對準(通常被稱作疊對)之準確度。使用上述實施例可縮減或防止基板W在瘤節上方滑動。另外或替代地,可藉由將基板W加熱至高於其將被置放之基板台WT之溫度的溫度來縮減或防止該基板在瘤節上方滑動。舉例而言,基板W可藉由溫度調整單元AU (參見圖1)而加熱至比基板台WT之溫度高大約100 mK之溫度。溫度調整單元AU可包含經固持處於所要溫度之板。當將基板W置放至板上時,該基板W被加熱至該板之溫度。接著將經加熱基板W置放至基板台WT上,且使用形成基板台之部分之夾具(例如,靜電夾具)將該經加熱基板W夾持至基板台。基板接著冷卻至基板台之溫度,藉此將應力引入至基板中。引入至基板中之應力傾向於將基板之外部邊緣朝向基板之中心向內拖曳。當使用輻射光束B來圖案化基板時,此情形加熱基板且引入應力,該應力傾向於將基板之外部邊緣向外推動遠離基板之中心。在基板之冷卻期間已經引入之應力將至少部分地抵消由基板之加熱造成之應力,藉此縮減由基板經歷之累積應力。在基板之外部邊緣附近尤其為此狀況。累積應力之縮減會縮減或防止基板W在基板台WT之瘤節上方滑動,特別是在基板之外部邊緣附近。此情形有利,此係因為滑動最可能發生於基板之外部邊緣附近(夾具可在基板之外部邊緣附近比在其他部位處施加較小力)。 儘管在以上實例中溫度調整單元AU將基板加熱100 mK,但溫度調整單元可將基板加熱其他量。舉例而言,溫度調整單元可將基板加熱高達大約0.5K。 在本發明之實施例之示意性說明中,曝光區域E被描繪為矩形。此係為了易於說明,且應瞭解,曝光區域E可具有某其他形狀。舉例而言,曝光區域E可包括沿著X方向之某曲率(例如,其可具有大體上類似香蕉之形狀)。 冷卻設備與基板之間的熱轉移可取決於冷卻氣壓及/或氣流、冷卻設備相對於基板之位置(亦即,x、y及z座標)、冷卻設備與基板之間的溫度差、微影設備之環境壓力及基板邊緣至冷卻設備之接近度。一般而言,氣體供應件可例如經組態以提供處於200帕或更多壓力下之氣體。一般而言,舉例而言,可理想的是達成基板W與冷卻元件之間的介於近似200 Wm- 2
K- 1
至800 Wm- 2
K- 1
之間的熱轉移係數。 除了自冷卻設備朝向基板W供應之冷卻氣體以外,在一些實施例中,亦可自並非冷卻元件之部分之氣體供應件供應其他氣體。舉例而言,在一些實施例中,可將氣體自導管提供至與基板W對置之開口,且此類氣體可縮減污染物(例如,來自基板W上之抗蝕劑之氣相有機化合物)到達投影系統PS之光學組件的可能性。此氣體可被稱作氣體障壁。 在諸如氣體障壁之其他氣體提供於基板W附近的情況下,停止冷卻氣體之供應可不會停止氣體障壁之供應。因而,導電氣體供應件可保持存在於冷卻元件與基板W之間。另外,在自除冷卻氣體供應件之外之供應件供應存在於冷卻元件與基板W之間的唯一氣體的情況下,剩餘氣體之壓力可為不可預測的。如以上所描述,雖然可調整冷卻元件之溫度,但此類調整可相對較慢,使得對施加至基板W之冷卻之迅速控制可利用冷卻元件與基板W之間的距離改變及供應至基板W之冷卻氣體之壓力改變。因此,應瞭解,在其他氣體存在於基板W與冷卻元件之間的情況下,基板W之冷卻仍可在停止冷卻氣體之供應之後發生。 此非所要冷卻可有問題。舉例而言,在感測器(諸如對準感測器)位於冷卻元件下方的情況下,彼等感測器之冷卻可對彼等感測器之預期量測不利。當將影像投影至基板上時,需要確保固持於基板台上之基板經正確地定位以接收經投影影像。可使用具有六個自由度(X, Y, Z, RX
, RY
, RZ
)之定位系統來定位基板台。對於基板台之任何給定位置,在六個自由度中之每一者中之誤差將存在。可使用影像對準感測器來執行對定位系統之校準以量測及記錄此等誤差。此校準允許在微影設備之後續操作期間準確地定位基板台。在對準感測器位於冷卻元件下方的情況下,彼等對準感測器之非所要冷卻可使所獲得之對準量測降級,且此繼而可在基板W之後續曝光中導致對準誤差。 因此,在一實施例中,微影設備可包括基板台W上之光學感測器設備。光學感測器設備可包含光學感測器及經配置以將熱供應至光學感測器之加熱器。在一實施例中,加熱器可經配置以將熱供應至光學感測器。加熱器在冷卻本體在光學感測器上方時期間可經啟動以將熱供應至該光學感測器。在一些實施例中,光學感測器設備可另外包含一或多個溫度感測器。溫度感測器可經配置於光學感測器設備內以便量測光學感測器之溫度。舉例而言,一或多個溫度感測器可在基板台上被提供成鄰近於光學感測器。可基於光學感測器設備內之溫度感測器來利用回饋及/或前饋控制迴路,以控制加熱器以將光學感測器維持在預定所要溫度範圍內。應瞭解,來自其他溫度感測器之量測亦可用於控制迴路中以用於控制光學感測器之加熱器。舉例而言,上文參考其他例示性實施例描述各種溫度感測器,該等溫度感測器中之每一者之輸出可用於加熱器控制迴路中。 應進一步瞭解,光學感測器設備之溫度感測器之輸出亦可用於控制迴路中以用於調整冷卻元件之參數,諸如,冷卻元件之溫度、冷卻元件與基板W相隔之距離、由冷卻元件提供之冷卻氣體壓力等。 如上文所論述,為了準確地控制提供至基板W之冷卻之量,需要能夠判定基板之溫度。舉例而言,可需要量測基板W之溫度且使用該量測以控制該基板之冷卻,使得至及自該基板之淨熱轉移在使用冷卻設備時實質上穩定(例如,在約1%內)。一些因素可負面地影響至及自基板W之熱轉移的穩定性。舉例而言,不同基板可包含在基板之層內且橫越基板之表面而以不同方式分佈的不同材料。基板W之間的差異可引起在對不同基板執行微影曝光時基板在基板與冷卻設備之間具有不同熱特性及/或不同熱適應係數。不同基板之間的熱適應係數之變化可引起微影誤差,諸如疊對誤差。 微影設備可具備遠端溫度感測系統。遠端溫度感測系統可經組態以量測所關注表面之溫度,所關注表面諸如,在正由冷卻設備冷卻之區域附近的基板W之表面。 圖36示意性地描繪遠端溫度感測系統800。該遠端溫度感測系統800包含光偵測器810、屏蔽件820及控制表面830。在圖36之實例中,該遠端溫度感測系統800經組態以量測基板W之目標區域840之溫度。基板W經由夾具850附接至基板台WT且由瘤節860支撐。該遠端溫度感測系統800可用以量測基板W之其他區域或微影設備之其他表面之溫度。光偵測器810可經組態以量測由目標區域840發射之熱輻射。較佳地,光偵測器810包含增頻轉換光偵測器。增頻轉換光偵測器可包含經組態以偵測入射輻射之複數個像素(例如在CCD器件中)。增頻轉換光偵測器可經組態以偵測紅外線輻射且可被認為係紅外線攝影機之實例。可使用其他類型之紅外線攝影機,例如,可經低溫冷卻或可並未經低溫冷卻之習知紅外線攝影機。然而,相比於經組態以偵測紅外線輻射之增頻轉換光偵測器,習知紅外線攝影機可較不準確。 增頻轉換光偵測器810包含非線性晶體,諸如(例如)週期性極化鈮酸鋰。增頻轉換光偵測器810可經組態以接收紅外線輻射,且將該紅外線輻射與泵浦輻射混合以便將該紅外線輻射轉換成具有較短波長之輻射(例如,可見光輻射)。經組態以偵測紅外線輻射之增頻轉換光偵測器之量子效率可比其他類型之紅外線攝影機之量子效率大(例如,量子效率大大約20%)。增頻轉換光偵測器可經組態以在約1 Hz與約10 Hz之間的取樣速率下以毫開爾文準確度提供所關注表面之遠端溫度感測。增頻轉換光偵測器可例如經組態以偵測具有在約2微米至約5微米之範圍內之波長的紅外線輻射。有利地,增頻轉換光偵測器可提供對基板W之表面上之目標區域840的準確溫度量測(例如在約1 mK內)。 在圖36之實例中,屏蔽件820包含一伸長中空管,輻射870可通過該伸長中空管進入光偵測器810。屏蔽件820可採取不同形式。舉例而言,屏蔽件820可包含一或多個板,其中每一板具有一孔隙,自良好定義的表面區域(例如,基板W之目標區域840)行進通過該孔隙的輻射870可進入光偵測器810。屏蔽件820及光偵測器810可經配置成使得通過屏蔽件820進入光偵測器810的實質上所有輻射870已自基板W之目標區域840行進。有利地,具有此配置藉由縮減周圍環境對由遠端溫度感測系統800進行之量測之影響而提供對目標區域840之溫度的準確量測。 目標區域840具有未知溫度且發射熱輻射880。由目標區域840發射之熱輻射880中的一些通過屏蔽件820入射於光偵測器810上。物件之溫度可可藉由量測由彼物件發射之熱輻射來判定。可將由目標區域840發射之功率經由斯特藩-玻耳茲曼(Stefan-Boltzmann)定律表示為:(1) 其中為目標區域之表面積、為斯特藩-玻耳茲曼常數且為目標區域840之發射率。目標區域840可例如具有約4平方毫米之面積。在假定目標區域840具有環境溫度、面積及發射率情況下,則該目標區域840將發射具有大約之功率的熱輻射。 光偵測器810之視角890為自目標區域840發射之輻射870可經由屏蔽件820進入光偵測器810所成之角度。舉例而言,視角890可在約0.1o
至約10o
之範圍內。視角890之選定大小可至少部分地取決於目標區域840之選定大小及/或光偵測器810與目標區域840之間的選定距離。舉例而言,目標區域之大小可依據基板上之目標部分之大小來選擇,目標區域與光偵測器之間的距離可依據微影設備內之空間限定來選擇,且視角之大小可依據目標區域之大小及目標區域與光偵測器之間的距離來判定。其他考慮因素可判定視角之大小。舉例而言,減低視角之大小可縮減自光偵測器810輸出之信號。作為另一實例,增大視角890之大小可引起光偵測器810及/或屏蔽件820佔據微影設備中之大量空間。 可需要將光偵測器810定位成與目標區域840相距某距離,使得光偵測器810不干涉微影設備(圖中未繪示)之其他組件。舉例而言,光偵測器810可提供於微影設備之投影系統中及/或投影系統上。若位於投影系統中及/或投影系統上,則光偵測器810可例如與基板W之目標區域840相隔介於約0.5公分與約10公分之間。光偵測器810可位於微影設備之任何所要區中。舉例而言,光偵測器810可位於冷卻設備上。若位於冷卻設備上,則光偵測器810可例如與基板W之目標區域840相隔介於約30微米與約6毫米之間的距離。 由目標區域840發射的行進遠離基板W之輻射可被認為係自目標區域840沿著x方向圍繞z軸而橫越180o
之角度被發射且沿著y方向圍繞z軸橫越180o
之角度被發射。視角890愈小,將進入光偵測器810的由目標區域840發射之輻射愈少。入射於光偵測器810上之輻射功率之量根據以下方程式可隨視角890之大小而按比例調整:(2) 其中為以度為單位所表達的視角890。在假定視角為0.5o
的情況下,自目標區域840行進至光偵測器810之輻射870可縮減約倍。 輻射可在由一物件發射且隨後自目標區域840朝向光偵測器810反射之後進入該光偵測器。自目標區域840反射至光偵測器810之輻射可負面地影響遠端溫度感測系統800之準確度。具有自目標區域840反射至光偵測器810中之輻射之知識及/或控制該輻射之發射使得對光偵測器之準確度之負面影響得以縮減係有利的。此可藉由將光偵測器810及目標區域840配置成使得自目標區域反射至光偵測器中之輻射係由具有已知發射特性(例如已知溫度)之控制表面發射來達成。 參看圖36,具有已知溫度之控制表面830發射熱輻射832。可假定控制表面830之溫度與微影設備之已知環境溫度(例如約22℃)實質上相同。替代地,控制表面830可具備溫度感測器,諸如(例如)電阻溫度計(圖中未繪示)。控制表面830可包含其自身的屏蔽件834。控制表面830之屏蔽件834可經組態為使得控制表面830經由輻射之吸收而至少部分地受保護免受加熱影響。由控制表面830發射之熱輻射832中的一些入射於基板W之目標區域840上。由控制表面830發射的入射於目標區域840上之熱輻射832中之一些可接著自該目標區域840朝向光偵測器810反射。由控制表面830發射的接著由目標區域840反射至光偵測器810之熱輻射832之量可至少部分地地藉由目標區域840之反射係數予以判定。 縮減由控制表面830發射的貢獻於光偵測器810之輸出信號之熱輻射832之量使得光偵測器810之大部分輸出信號係由基板W之目標區域840發射之輻射產生可為有利的。可較佳的是使控制表面830由具有低發射率(例如小於約0.2)使得由控制表面830發射之熱輻射832之量得以縮減之材料形成。可較佳的是向控制表面830提供冷卻(例如,經由含有諸如水之冷卻流體流之導管)使得由控制表面830發射之熱輻射832之量得以縮減。 入射於光偵測器810上之輻射870中的一些可由基板W下方之物件(例如夾具850)發射,且通過基板W透射至光偵測器810。舉例而言,圖36展示由夾具850發射且通過基板W行進至光偵測器810的一些熱輻射855。基板W下方之物件(諸如夾具850)可發射不同波長之輻射達不同量。可有利的是提供如下光偵測器810:經組態以偵測具有由基板下方之物件發射相對少量的波長範圍之輻射,使得由彼等物件發射之輻射855對光偵測器810之輸出之影響得以縮減。舉例而言,夾具850之反射率針對在約2微米至約5微米之範圍內的輻射之波長可為高的(例如約80%)。夾具850之發射率針對在約2微米至約5微米之範圍內的輻射之波長可相應地低(例如小於約20%)。在此狀況下,可需要提供如下光偵測器810:經組態以偵測在約2微米至約5微米之範圍內的輻射之波長使得由夾具850發射之輻射對光偵測器810之輸出之影響得以縮減。光偵測器810可經組態以偵測輻射870之不同波長範圍。基板W下方之物件(諸如夾具850)可具備冷卻(例如,經由含有諸如水之冷卻流體流之導管)使得由彼等物件發射之熱輻射之量得以縮減。 下文為示範遠端溫度感測系統800可如何用以偵測目標區域840之毫開爾文溫度改變的實例情境。如上文關於方程式1所論述,具有溫度、面積及發射率的目標區域840將發射約之功率。如上文關於方程式2所論述,當光偵測器810具有為0.5o
之視角890時,由目標區域840發射之功率縮減了倍,其留下到達光偵測器810的為之功率。具有為5微米之波長之光子具有能量,該能量可藉由使用以下方程式來計算:(3) 其中h
為普朗克常數,c
為在真空中之光速,且λ
為光子之波長。在假定(為簡單起見)到達光偵測器810的全部光子為具有5微米之波長之光子的情況下,由目標區域840發射的每秒到達光偵測器810之光子之數目係由每秒個光子給出。可執行相似計算以展示:若目標區域840之溫度將改變約1.5 mK,則每秒到達光偵測器810之光子之數目每秒改變約107
個光子。換言之,為了使遠端溫度感測系統800具有1.5 mK量測準確度,光偵測器810必須能夠有效地偵測每秒改變之107
個光子之至少部分。 在假定光偵測器810為增頻轉換光偵測器的情況下,則光偵測器810能夠經由以下關係有效地偵測橫越與存在於增頻轉換光偵測器中的非線性晶體之厚度對應的頻寬之輻射:(4) 其中d
為增頻轉換光偵測器中之非線性晶體之厚度。在假定非線性晶體具有約1毫米之厚度的情況下,可偵測輻射之頻寬約為0.3 THz。因此,若增頻轉換光偵測器810經組態以偵測具有為5微米之波長之輻射,則增頻轉換光偵測器810可有效量測之波長之範圍係介於約4.75微米與約5微米之間。此波長範圍考量在22℃下由目標區域840發射的輻射之約0.1%的光譜。因此,每秒到達增頻轉換光偵測器810的可由該增頻轉換光偵測器有效地偵測到之光子之數目約為個光子。 貫穿此實例情境,已假定目標區域840之發射率等於一。實際上,目標區域840之發射率將小於一。此意謂由目標區域840發射的在增頻轉換光偵測器810之視角890內且亦由該增頻轉換光偵測器810有效地可偵測到之光子之數目將縮減例如為原先的約十分之一。此留下每秒約103
個光子之可偵測改變,從而指示目標區域840之溫度已改變1.5 mK。在已知增頻轉換光偵測器810在30℃下進行操作時具有每秒每像素約0.2個光子之暗雜訊的條件下,每秒約103
個光子之可偵測改變向遠端溫度感測系統800提供適當信號以偵測到約1.5 mK之溫度改變。目標區域840之溫度量測可用作控制迴路(例如,前饋控制迴路或回饋控制迴路)之部分,從而控制由冷卻設備提供至基板W之冷卻之量。 圖37示意性地描繪如自上方所檢視的組合遠端溫度感測系統之目標區域960之冷卻設備900。冷卻區910、915向基板W提供冷卻(例如經由冷卻設備900之冷卻元件)。基板W之處於冷卻區910、915內的區域係由該冷卻設備900冷卻。微影設備之曝光區920提供輻射,該輻射已通過冷卻設備900之冷卻設備隙縫930傳遞至基板W。基板W之處於曝光區920內的區域自該輻射得到熱。在微影曝光期間可在掃描方向上對基板W進行掃描。在圖37之實例中,在正y方向上對基板W進行掃描。因此,基板W之最近已經過曝光區920下方的經加熱區域940之溫度比基板W之尚未經過曝光區920下方但最近已經過冷卻區910下方的經冷卻區域950之溫度高。基板W之已經在冷卻設備900下方進行掃描或在冷卻設備900下方尚待掃描的周圍區域970之溫度可與微影設備之環境溫度(例如約22℃)大約相同。周圍區域970之溫度可已經係已知的或可經由模型化而近似。 在圖37之實例中,遠端溫度感測系統之目標區域960在基板W上位於受冷卻設備900之冷卻設備隙縫930界限的區域內。遠端溫度感測系統可經組態為使得由目標區域960發射、反射或透射之輻射通過冷卻設備隙縫930傳遞至該遠端溫度感測系統之光偵測器(圖中未繪示)。目標區域960可小於基板W之目標部分(圖中未繪示)。目標區域960在y方向上之長度可小於冷卻設備隙縫930在y方向上之長度。 基板W可在足夠高速度下進行掃描,使得經冷卻區域950、經加熱區域940及/或周圍區域970之間的熱交換不顯著。亦即,經加熱區域、經冷卻區域及周圍區域之間的熱交換足夠小,而使得經加熱區域之經量測溫度表示由微影曝光提供之加熱效應且經冷卻區域之經量測溫度表示由冷卻設備提供之冷卻效應。舉例而言,基板之掃描速度可大於或等於約50 mm s- 1
,此係因為經加熱區域、經冷卻區域及/或周圍區域之間的熱交換被認為係不顯著的。 光偵測器之不同像素可接收由目標區域960之不同部分發射之輻射。舉例而言,第一像素群組可接收由基板W之經加熱區域940發射之輻射、第二像素群組可接收由基板W之經冷卻區域950發射之輻射,且第三像素群組可接收由基板W之周圍區域970發射之輻射。替代地,多個光偵測器可用以偵測自基板W之不同區域940、950、970發射之輻射。可將不同像素群組(或不同光偵測器)之輸出彼此進行比較,以便判定經加熱區域940、經冷卻區域950及/或周圍區域970之相對溫度。舉例而言,可比較自經冷卻區域950接收輻射之像素之輸出與自周圍區域970接收輻射之像素之輸出,以判定由冷卻設備900提供至基板W之冷卻的相對效應。作為另一實例,可比較自經加熱區域940接收輻射之像素之輸出與自周圍區域970接收輻射之像素之輸出,以判定由基板W之微影曝光造成的加熱之相對效應。 基板W之不同區域可歸因於貫穿基板之層而以不同方式分佈的多個材料之存在而具有不同發射屬性。比較光偵測器之已由自基板之具有不同發射屬性之區域發射的輻射產生之輸出可引入誤差。儘管基板之發射屬性可在基板之單一目標部分內發生變化,但第一目標部分內之區域之發射屬性被預期與橫越基板之不同目標部分之對應區域的發射屬性實質上相同,此係因為不同目標部分已曝光至相同圖案及處理。為了提供對基板W之經冷卻區域950及經加熱區域940之相對溫度的準確量測,較佳的是自基板W之不同目標部分內之對應目標區域960採取量測使得該等目標區域之間的發射屬性實質上無差異。 圖38示意性地描繪通過冷卻設備之冷卻設備隙縫1200檢視的基板W之目標區域1000、1100。第一目標區域1000位於冷卻設備隙縫1200之一側上使得該第一目標區域1000的一半覆蓋基板W之周圍區域1300,且該第一目標區域1000的另一半覆蓋基板W之經加熱區域1400及基板W之經冷卻區域1500。第二目標區域1100位於冷卻設備隙縫1200之另一側上使得該第二目標區域1100的一半覆蓋基板W之周圍區域1300,且該第二目標區域1100的另一半覆蓋基板W之經加熱區域1400及基板W之經冷卻區域1500。第一量測區域1010、第二量測區域1020、第三量測區域1030及第四量測區域1040存在於第一目標區域1000中,且第五量測區域1110、第六量測區域1120、第七量測區域1130及第八量測區域1140存在於第二目標區域1100中。目標區域1000、1100相對於基板W之目標部分(圖中未繪示)而配置使得第一量測區域1010及第五量測區域1110覆蓋橫越基板W之不同目標部分之對應區域、第二量測區域1020及第六量測區域1120覆蓋橫越基板W之不同目標部分之對應區域、第三量測區域1030及第七量測區域1130覆蓋橫越基板W之不同目標部分之對應區域,且第四量測區域1040及第八量測區域1140覆蓋橫越基板W之不同目標部分之對應區域。亦即,第一量測區域1010與第五量測區域1110具有實質上相同的發射屬性、第二量測區域1020與第六量測區域1120具有實質上相同的發射屬性、第三量測區域1030與第七量測區域1130具有實質上相同的發射屬性,且第四量測區域1040與第八量測區域1140具有實質上相同的發射屬性。 較佳地,第五量測區域1110與冷卻設備之最接近冷卻元件之間的距離與第七量測區域1130與曝光區域1600之間的距離實質上相同,以便縮減熱轉移對遠端溫度感測系統之準確度的負面影響。 已由基板W下方之物件發射的到達光偵測器之輻射被預期為針對全部量測區域實質上相等,且因此被預期為對遠端溫度感測系統之準確度有不顯著的影響。 自第一量測區域1010接收輻射之光偵測器像素之輸出與自第五量測區域1110接收輻射之光偵測器像素之輸出之間的差提供對冷卻設備之冷卻元件之冷卻功率的相對量測。自第三量測區域1030接收輻射之像素之輸出與自第七量測區域1130接收輻射之像素之輸出之間的差提供對經由微影設備之曝光區域1600而遞送之加熱功率的相對量測。 對不同量測區域之比較結果可用以控制由冷卻設備提供之冷卻。舉例而言,可需要操作冷卻設備使得冷卻設備自基板W移除由曝光區域1600提供至基板的熱之實質上相同量(亦即,由基板獲得之淨熱實質上為零)。在此狀況下,冷卻設備可經控制使得當將自第一量測區域1010接收輻射之像素之輸出與自第五量測區域1110接收輻射之像素之輸出之間的差加至自第三量測區域1030接收輻射之像素之輸出與自第七量測區域1130接收輻射之像素之輸出之間的差時,結果實質上為零。在微影曝光期間可判定基板之不同目標區域之整體或部分的相對溫度。 光偵測器之輸出指示由光偵測器吸收之光子之數目,該輸出並非對基板之溫度的直接量測。然而,如上文所論述,可比較光偵測器之輸出以提供對基板之相對溫度量測。替代地或除了相對溫度量測以外,亦可需要量測基板W之目標區域之整體或部分的絕對溫度。此可藉由判定基板W之發射屬性來達成,該等發射屬性可用以將遠端溫度感測系統之輸出轉換成對基板之目標區域之整體或部分的絕對溫度量測。舉例而言,在校準階段期間,可使用傅立葉變換紅外線光譜學(亦被稱作FTIR)來分析基板W使得基板之發射屬性係已知的。一些已知微影設備包含可用以判定基板W之發射屬性之一或多個FTIR器件。可在使基板曝光至輻射之前使用遠端溫度感測系統來執行對基板W之校準量測。冷卻設備可向基板W提供冷卻(當不發生基板之曝光時)且可在冷卻設備下方對該基板進行掃描。遠端溫度感測系統可用以例如藉由使光偵測器之像素中的一些或全部自基板之經冷卻區域接收輻射從而量測多少紅外線輻射係由基板W之經冷卻區域1500發射。冷卻設備之冷卻功率(亦即,由冷卻設備造成之基板W之溫度改變)可藉由比較FTIR量測之結果與遠端溫度感測系統量測之結果來判定。冷卻設備之經判定冷卻功率可用以在基板之微影曝光期間控制冷卻設備。可需要針對基板之不同批次重複校準量測。可在任何所要頻率下、例如每基板一次來執行校準量測。 使用遠端溫度感測系統以控制由冷卻設備提供之冷卻之其他方法包括:在基板經歷微影曝光之前量測基板之目標區域之相對及/或絕對溫度,且在基板已經歷微影曝光之後量測基板之同一目標區域之相對及/或絕對溫度。可將每一量測之結果彼此進行比較,且可相應地控制由冷卻設備提供之冷卻。 圖39示意性地描繪如下方法2000:其中在已發生微影製程2500 (其包括由冷卻設備提供冷卻)之前2300及在已發生微影製程2500 (其包括由冷卻設備提供冷卻)之後2400使用遠端溫度感測系統之第一光偵測器2100及第二光偵測器2200來量測基板之目標區域之溫度。可使用單一光偵測器。圖39中所展示之箭頭2600表示時間推移。如上文所提及,可需要操作冷卻設備使得冷卻設備自基板W移除由曝光區域中之輻射提供至基板的熱之相同量(亦即,由基板獲得及損失之淨熱實質上為零)。在此狀況下,控制設備可經控制成使得第一光偵測器2100之輸出信號指示每像素每秒對光子數目之量測與第二光偵測器2200之輸出實質上相同。舉例而言,若在基板經歷微影製程2500之後2400量測的每像素每秒之光子數目大於在基板經歷微影製程2500之前2300量測的每像素每秒之光子數目,則冷卻設備可經控制成使得由該冷卻設備提供之冷卻增大。替代地,若在基板經歷微影製程2500之後2400量測的每像素每秒之光子數目小於在基板經歷微影製程2500之前2300量測的每像素每秒之光子數目,則冷卻設備可經控制成使得由該冷卻設備提供之冷卻減低。 如早先所論述,光偵測器之取樣速率可在約1赫茲至約10赫茲之範圍內,其足夠快以提供足夠快速回饋迴路以校正不同基板之間的變化。可在執行圖39中所展示之方法之前或之後判定(例如使用FTIR)基板之目標區域的發射屬性,且可使用此資訊與由光偵測器2100、2200進行之量測以判定在微影製程2500之前及/或之後的目標區域之絕對溫度。 一般而言,遠端溫度感測系統之一或多個光偵測器之輸出可用於控制迴路中,以用於調整冷卻設備之參數。舉例而言,光偵測器之輸出可用以控制冷卻元件,諸如,冷卻元件之溫度、冷卻元件與基板W相隔之距離、由冷卻元件提供之冷卻氣體壓力等。 圖40示意性地描繪自上方檢視的根據本發明之一實施例之包括感測器的基板台WT。該基板台WT包含中心基板收納區域3002,且另外包含感測器3004至3007。感測器3004至3007提供於基板台WT之本體3003中或該本體3003上。在所描繪之實施例中,三個感測器3004至3006係光學感測器,且可例如包含成像感測器及/或剪切干涉計。光學感測器3004至3006係習知的且此處不對其進行進一步描述。另一感測器3007係根據本發明之一實施例之熱感測器。 熱感測器3007在圖41中以橫截面示意性地描繪。該熱感測器3007包含由支撐件3010固持之矽板3008。將凹座3012提供於支撐件3010中使得矽板3008之最低表面的中心部分並不與該支撐件接觸。該矽板3008替代地由支撐件3010圍繞其周邊進行固持。溫度感測器3014固定至矽板3008之最低表面。溫度感測器3014經組態以量測矽板3008之溫度且發送指示溫度之輸出信號。支撐件3010位於基板台之本體3003中的凹座3016中。 圖41亦以橫截面示意性地描繪冷卻設備40以及微影設備之輻射光束B。冷卻設備40可例如如本文中所描述之其他實施例中的任一者。如上文進一步所提及,可需要在掃描曝光期間使用冷卻設備40以冷卻基板,以便補償基板之歸因於入射於基板上之輻射光束B之加熱。可需要使由冷卻設備40提供之冷卻匹配於由輻射光束B提供之加熱,使得當發生掃描曝光時基板之溫度實質上無局域化改變。然而,可難以判定為了補償由輻射光束B提供之加熱而使用冷卻設備40提供多少冷卻。儘管有可能在基板台中及基板下方提供溫度感測器,但此等溫度感測器可遭受如下缺點:其他影響因素可影響溫度感測器,諸如施加至基板台之其他熱負荷。 本發明之實施例允許以避免(或至少縮減)非想要熱負荷對彼等量測之影響的方式進行溫度量測。參看圖41,熱感測器3007在冷卻設備40下方在EUV輻射光束之下在掃描運動中移動。 在熱感測器3007在冷卻設備40及輻射光束B下方經過之前,該熱感測器將具有與基板台之環境溫度(例如,大約20或21度)對應之溫度。當其在冷卻設備40及輻射光束B下方經過時,如由溫度感測器3014所量測之矽板3008之溫度可發生改變。若由冷卻設備40提供之冷卻等於由輻射光束B提供之加熱,則針對任一溫度感測器3014輸出之溫度將不發生改變(或將以指示施加至矽板3008之淨熱負荷實質上為零之方式變化)。若並非此狀況,例如若溫度感測器3014變得較熱,則可相應地調整由冷卻設備40提供之冷卻之量。在此實例中,將應用較多冷卻,此係因為已觀測到溫度感測器3014之淨加熱。一旦已調整由冷卻設備40提供之冷卻,則熱感測器3007可用以執行另外量測以便確保該調整移除淨加熱(或縮減淨加熱或淨冷卻至可接受的程度)。 矽板3008可為薄的,例如300微米或更小。使用薄矽板係有利的,此係因為此提供矽板之低熱容量,使得由熱感測器執行之量測具有高敏感度。矽板3008可例如具有與矽晶圓之厚度對應的厚度(例如,介於200微米與300微米之間)。 儘管所描繪實施例具有僅一個溫度感測器3014,但可提供多於一個溫度感測器。舉例而言,可提供溫度感測器陣列。一行溫度感測器可經組態以在大體上橫向於掃描方向之方向上橫越矽板3008延伸。 儘管實施例已在上文被描述為包含矽板3008,但板可由某種其他材料形成,例如某其他半導體。 在一實施例中,基板台可另外具備經組態以量測冷卻設備40之最低表面與基板台之間的間隙之感測器(例如干涉計)。 圖42以橫截面示意性地描繪本發明之一另外實施例。基板台WT具備夾具3050,該夾具經組態以將基板W夾持至基板台WT。夾具3050之上部及下部表面具備瘤節3052。一孔3054穿過該夾具3050,且臂狀物3056延伸通過該孔。溫度感測器3058提供於該臂狀物之遠端上。致動器3060經組態以伸長及縮短臂狀物3056 (使臂狀物向上及向下移動)。此使溫度感測器3058與基板W接觸且使溫度感測器移動成不與基板接觸。致動器3060位於提供於基板台WT中之凹座3062中。 在使用中,當需要知曉基板W之溫度時,使臂狀物3056向上移動直至溫度感測器3058與基板W接觸。溫度感測器3058接著提供指示基板W之溫度之輸出信號。一旦已量測出基板W之溫度,就將臂狀物3056向下移動以將溫度感測器3058移動遠離基板。此情形確保溫度感測器3058例如在基板W由微影設備曝光期間不會造成任何晶圓變形。因此,溫度感測器3058對可使用微影設備達成的成像之品質沒有任何負面影響。 溫度感測器3058係由臂狀物3056而與基板台WT之其餘部分分離。臂狀物3056可例如由諸如合適陶瓷(例如氧化鋯)之熱絕緣材料形成。因此,溫度感測器3058可與外部熱負荷實質上隔離。因為溫度感測器3058位於提供與其他源某種熱隔絕的臂狀物上,所以溫度感測器3058之熱容量相對較低(相比於溫度感測器例如嵌入於基板台WT中之情形)。因此,由溫度感測器執行之量測具有高敏感度。 不論何時需要判定基板W之溫度(例如,在基板並未由微影設備曝光之時段期間),皆可使用溫度感測器3058。在一項實例中,溫度感測器3058可用以在將基板W裝載至基板台WT上時量測該基板之溫度。 如上文所提及,因為當發生微影曝光時溫度感測器3058並不與基板W接觸,所以此不會造成基板失真。另一優點為:溫度感測器3058提供對基板W之溫度之簡單及直接量測(代替例如間接溫度量測)。 當基板W未被裝載至基板台上時,溫度感測器3058將提供指示基板台WT之溫度之輸出。當基板W被裝載至基板台WT上時,則溫度感測器將提供指示基板之溫度之輸出。若溫度感測器之輸出不改變,則基板W與基板台WT處於相同溫度。若輸出改變,則輸出可用以判定基板W與基板台WT之間的溫度差。此溫度差可被稱作熱偏移。 在本發明之所描述及所描繪實施例中,曝光區域E通常已被描繪及描述為矩形。然而,在一些實施例中,曝光區域E可彎曲而非為矩形。彎曲之曝光區域E可由微影設備LA之照明系統IS之鏡面組態造成。圖43示意性地描繪彎曲之曝光區域E之實例連同目標區域4000。 歸因於曝光區域E之曲率,在基板W上之目標區域4000之曝光期間,目標區域之冷卻將不會在X方向上(亦即,在橫向於掃描方向之方向上)橫越目標區域均勻地發生。舉例而言,在正Y方向上之相對掃描移動期間,照明曝光區域之輻射光束將在其入射於曝光區域4000之中心部分處之前入射於該曝光區域之外邊緣4001處。在負Y方向上之掃描曝光期間,正好相反,其中輻射光束在其入射於目標區域4000之外邊緣4001之前入射於該目標區域之中心部分處。因為輻射光束以彎曲形式被遞送於曝光區域E處,所以目標區域4000之加熱會致使發生目標區域之三階變形。在其中目標區域4000首先在中心部分處被加熱之掃描曝光期間,有可能使用投影系統或微影設備之其他可調整零件以直接方式來校正所得變形。然而,當掃描方向係使得曝光區域4000之外邊緣4001首先被加熱時,可較難以補償所得變形。本發明之實施例處理此問題。 理想地,冷卻功率遍及目標區域之整個寬度係均一的。然而,朝向最低冷卻表面左側及右側之氣體壓力可降低至環繞基板之隔室(晶圓隔室)之壓力。當然此將為如下狀況:通過冷卻元件地板中之孔中的每一者之全部質量流量相等(亦即,使用相等孔直徑)。針對具有通過全部孔之相等流的冷卻元件表面之一半進行之計算(在忽略冷卻表面之曲率的情況下)展示出平均熱轉移朝向基板之邊緣之相當大降低。可藉由調諧朝向邊緣之孔直徑而將此變化縮減至最小值。舉例而言,為了確保均一冷卻功率,吾人可選擇具有一列孔,該列孔經配置為使得地板之邊緣處之第一孔具有質量流量M×3 (亦即,邊緣孔之直徑經選擇為使得通過此孔之質量流量為平均質量流量M的三倍),第二邊緣孔具有質量流量M×0.85,第三孔具有質量流量M×0.9且中間孔之其餘部分具有質量流量M×0.95。取決於所要分佈,其他變化亦可係可能的。 在一實施例中,冷卻表面為定位於曝光隙縫之一個(或兩個)側上之例如2.5×27mm2
的薄表面,以儘可能接近於曝光隙縫得到冷卻,藉此提供較佳疊對效能。然而,為了在將有限量之氣體注入至冷卻元件中時建立最低冷卻表面與基板(晶圓)之間的所需壓力位準,且仍保持在掃描器中污染抑制之適當功能,同時地限制EUV吸收率及波前誤差可具有挑戰性。本文中提議藉由沿著地板之平行於隙縫之中心線(較長對稱軸)提供一列孔而獲得最大壓力及冷卻通量(參見圖18中之相似實例,其描繪地板708中之兩列圓點(孔);然而,在圖18中,圓點並不定位於中心線上而是平行於中心線)。取決於地板之形狀,中心線可為彎曲的或線性的。 圖44至圖46示意性地描繪處理上述均一冷卻功率分佈問題的本發明之實施例。該等實施例可包括為先前所描述之實施例共同的一些特徵。舉例而言,圖44之實施例可包括來自圖14之實施例的一些特徵。為簡潔起見,自下文省略結合其他實施例所描繪及/或描述之特徵。 圖44以橫截面描繪自上方檢視的冷卻設備40,該冷卻設備包含兩個冷卻元件4002、4003。亦描繪曝光區域E。曝光區域E及冷卻元件4002、4003彎曲。第一冷卻元件4002分離成三個腔室:內部腔室4004及外部腔室4005、4006。外部腔室4005、4006位於內部腔室4004之任一側。遵循用於微影設備之習知笛卡爾座標系,外部腔室4005、4006在X方向上位於內部腔室4004之任一側(亦即,在非掃描方向上之任一側)。第二冷卻元件4003具備單一腔室4008,且不包含內部腔室及外部腔室。具備開口(未描繪)之地板可位於腔室4004至4006、4008之下方,且冷卻氣體可自該等開口流出至基板上以冷卻該基板。 冷卻元件4002、4003可具有彎曲形狀,其具有與曝光區域E之曲線大體上對應的曲線。冷卻元件4002、4003之寬度可不同於曝光區域E之寬度(曝光區域可窄於冷卻元件)。 第一冷卻元件4002可被認為具有凹前邊緣。該前邊緣為第一冷卻元件4002之在掃描方向係使得該第一冷卻元件在第二冷卻元件4003之前(亦即,第一冷卻元件在第二冷卻元件之前遇到目標區域)時首先遇到目標區域4000的邊緣。 第二冷卻元件4003可被認為具有凸前邊緣。該前邊緣為第二冷卻元件4003之在掃描方向係使得該第二冷卻元件在第一冷卻元件4003之前(亦即,第二冷卻元件在第一冷卻元件之前遇到目標區域)時首先遇到目標區域4000的邊緣。 在使用中,在運用基板在負Y方向上之移動之掃描曝光期間,目標區域4000之外邊緣4001在該目標區域之中間部分之前由輻射光束加熱。如上文所提及,此可造成目標區域變形,該變形使用微影設備LA之投影系統PS難以校正。此係藉由在將冷卻氣體提供於內部腔室4004處之前將冷卻氣體提供於外部腔室4005、4006處來處理。此可例如藉由在開啟連接至內部腔室4004之閥之前開啟連接至外部腔室4005、4006之閥來達成。另外或替代地,可自外部腔室4005、4006提供比自內部腔室4004提供之冷卻更強的冷卻。該較強冷卻可例如藉由在外部腔室4005、4006中比在內部腔室4004中更高的壓力或更低的溫度下提供冷卻氣體來達成。 本發明之實施例可提供在目標區域4000之外邊緣4001處之經聚焦或專用冷卻。結果,當目標區域4000之曝光開始時,該目標區域之外邊緣4001可冷於該目標區域之中心部分。因此,目標區域4000之外邊緣4001在微影曝光期間之初始加熱造成該目標區域之三階變形縮減。 此實施例中之第二冷卻元件4003係由單一腔室4008而非三個腔室組成。此係因為當使掃描方向反轉且第二冷卻元件4003在目標區域4000處之曝光區域E之前時,並不出現上述三階變形問題。如上文所提及,當曝光區域4000之外邊緣4001在曝光區域之中心部分之前被加熱時出現三階變形,但在正Y方向上之掃描曝光期間不發生此情形。由於當第二冷卻元件4008在曝光區域E之前時並不出現三階變形問題,故將單一腔室4008分離成三個腔室不會產生相當大益處。 因此,本發明之實施例使用相對簡單之冷卻元件4002、4003來縮減目標區域4000之三階變形(當此提供益處時在一側上具有三個腔室4004至4006,但當具有三個腔室不提供益處時在另一側上僅具有一個腔室)。將第二冷卻元件4003分離成三個腔室之可能性在本文中未被排除,但出於上文所解釋之原因而可能不提供相當大益處。 歸因於曝光隙縫之彎曲形狀,取決於掃描方向而較早曝光中心或左側/右側。為了最小化疊對誤差,可較佳的是遍及目標區域之寬度以不同方式冷卻。遍及冷卻表面之寬度而配置以使獲得冷卻通量分佈的彎曲形冷卻氣體通量可藉由選擇冷卻元件之地板中之孔的適當分佈來實現。然而,遍及寬度具有冷卻通量分佈在稀薄(低壓)氣體體系中而非在連續區(高壓)氣體體系中發揮最佳作用。在此實施例中,氣體(例如H2
)可經選擇為在稀薄體系中起作用,且另一氣體(例如N2
)可經選擇為接近於連續區體系而起作用。若選擇阻滯氣流,則其亦使得剖面與間隙高度幾乎線性地按比例調整。 圖45示意性地描繪本發明之一另外實施例。再次,以橫截面示意性地描繪自上方檢視之冷卻設備40。該冷卻設備40包含第一冷卻元件4022及第二冷卻元件4023。第一冷卻元件4022包含單一腔室4024,且第二冷卻元件4023包含單一腔室4025。圖45亦描繪曝光區域E。具備開口(未描繪)之地板可位於腔室4024、4025之下方,且冷卻氣體可自該等開口流出至基板上以冷卻該基板。 與圖44中所描繪之實施例相同,曝光區域E以及第一腔室4024及第二腔室4025皆彎曲。然而,在此實施例中,第一冷卻元件4022之腔室4024具有大體上為曝光區域E之鏡像(圍繞x軸之反射)的曲線。換言之,第一冷卻元件4022之腔室4024在與曝光區域E相對之方向上彎曲。第二冷卻元件4023之腔室4025之曲線與曝光區域E之曲線大體上對應。 在如由圖45中之箭頭所描繪的負y方向上之掃描曝光期間,第一冷卻元件4022在基板之目標區域上之曝光區域E之前。出於上文進一步所解釋之原因,可需要在目標區域之邊緣處比在目標區域之中心部分處提供對目標區域之較多冷卻。在圖45之實施例中,此可藉由推遲由第一冷卻元件4022提供冷卻之時間來達成。具體言之,可推遲冷卻使得其在腔室4024之前邊緣之中心點4026經過目標區域4000之起始點時並不開始。取而代之,可推遲冷卻,例如直至腔室4024之外部末端4028到達目標區域4000之邊緣為止。當使用此途徑時,曝光區域4000之外邊緣4001自第一冷卻元件4022接收完整冷卻,而目標區域之中心部分不接收完整冷卻而是替代地接收較小冷卻。因此,由目標區域4000之邊緣在該目標區域之中心區之前被曝光所造成的三階變形得以防止或縮減。 出於上文進一步所解釋之原因,當在相對方向上進行掃描時並不出現三階變形問題。出於此原因,第二冷卻元件4023之腔室4025不為曝光區域E之鏡像。 圖46示意性地描繪本發明之一另外實施例。在圖46中,使用沿著y方向之橫截面來描繪冷卻設備40。展示一個冷卻元件4040,該冷卻元件包含外殼4044,該外殼界定腔室4041及地板部件4042 (其亦可被稱作地板)。地板部件4042具備開口(未描繪),冷卻氣體在使用中自腔室4041通過該等開口而傳遞至基板W上。地板部件4042彎曲使得該地板部件之外部末端(在x方向上)比該地板部件之中心部分更接近基板W。有利地,此情形提供在曝光區域E之邊緣處比在曝光區域之中心部分處對基板之較強冷卻。此情形縮減上文進一步所提及之三階變形。地板部件4042之曲率可例如為拋物線的。 壓電致動器(未描繪)可提供於地板部件4042之末端處。壓電致動器可用以修改地板部件4042之曲率。舉例而言,壓電致動器可用以將地板部件自彎曲配置(如所描繪)移動至扁平配置。舉例而言,當目標區域之邊緣係由曝光區域E照明但該目標區域之中心部分未被照明時,可使用彎曲配置。當全部目標區域係由曝光區域E照明時,地板部件4042可接著經移動至扁平剖面。 在一替代實施例(未描繪)中,代替提供彎曲地板4042,地板可為扁平的,但在地板之外部末端處(在x方向上)比在地板之中心部分中可具備開口之更高密度。孔密度可經組態以提供等效於由具有恆定孔密度之拋物線彎曲地板提供之冷卻的冷卻。術語「孔密度」可被解譯為意謂地板之相比於封閉的比例敞開的比例。 可獨立地開啟及切斷曝光區域E之任一側的第一及第二冷卻元件。此可應用於圖44至圖46中所描繪之實施例中的任一者,或實際上結合其他實施例而應用。 圖44至圖46之實施例之特徵可彼此組合或與其他特徵組合。舉例而言,如圖45中所描繪之反轉曲率可與冷卻腔室分離成如圖44中所描繪之內部腔室及外部腔室組合。在另一實例中,如圖45中所描繪之反轉曲率可與第一冷卻元件及第二冷卻元件之獨立切換組合。在另一實例中,彎曲地板(或經修改孔密度)可與第一冷卻元件及第二冷卻元件之獨立切換組合。 在一實施例中,本發明可形成光罩檢測設備之部分。光罩檢測設備可使用EUV輻射以照明光罩且使用成像感測器以監視自光罩反射之輻射。由成像感測器接收之影像係用以判定缺陷是否存在於光罩中。光罩檢測設備可包括經組態以自EUV輻射源接收EUV輻射且將其形成為輻射光束以導向於光罩處的光學件(例如,鏡面)。光罩檢測設備可進一步包括經組態以收集自光罩反射之EUV輻射且在成像感應器處形成光罩之影像的光學件(例如,鏡面)。光罩檢測設備可包括一處理器,該處理器經組態以分析成像感測器處之光罩之影像且自彼分析判定在光罩上是否存在任何缺陷。處理器可經進一步組態以判定經偵測到之光罩缺陷在由微影設備使用光罩時是否將在投影至基板上之影像中造成不可接受的缺陷。 在一實施例中,本發明可形成度量衡設備之部分。度量衡設備可用以量測形成於基板上之抗蝕劑中之經投影圖案相對於已經存在於基板上之圖案之對準。相對對準之此量測可被稱作疊對。度量衡設備可例如經定位成鄰近於微影設備且可用以量測在基板(及抗蝕劑)已被處理之前之疊對。 儘管可在本文中特定地參考在微影設備之內容背景中之本發明之實施例,但本發明之實施例可用於其他設備中。本發明之實施例可形成光罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何設備的部分。此等設備通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。 術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有在4奈米至20奈米之範圍內(例如,在13奈米至14奈米之範圍內)之波長之電磁輻射。EUV輻射可具有小於10奈米之波長,例如,在4奈米至10奈米之範圍內之波長,諸如6.7奈米或6.8奈米。 儘管圖1及圖2將輻射源SO描繪為雷射產生電漿LPP源,但可使用任何合適源以產生EUV輻射。舉例而言,可藉由使用放電以將燃料(例如,錫)轉換至電漿狀態來產生EUV發射電漿。此類型之輻射源可被稱作放電產生電漿(DPP)源。可由電源供應器產生放電,該電源供應器可形成輻射源之部分或可為經由電連接而連接至輻射源SO的單獨實體。替代地或另外,輻射源可包括自由電子雷射。 儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用,但應理解,本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能的其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。 本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實施。本發明之實施例亦可被實施為儲存於機器可讀媒體上之指令,該等指令可由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸以可由機器(例如,計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言,機器可讀媒體可包括唯讀記憶體(ROM);隨機存取記憶體(RAM);磁碟儲存媒體;光學儲存媒體;快閃記憶體器件;電形式、光學形式、聲學形式或其他形式之傳播信號(例如,載體波、紅外線信號、數位信號等等),及其他者。另外,韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而,應瞭解,此等描述僅僅係出於方便起見,且此等動作事實上係由計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等之其他器件引起。 雖然上文已描述本發明之特定實施例,但應瞭解,可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上之描述意欲為說明性,而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍及條項之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。 1. 一種微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域,該微影設備進一步包含用於冷卻該基板之一冷卻設備,其中該冷卻設備包含:位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域之一冷卻元件,該冷卻元件經組態以自固持於該基板台上之一基板移除熱。 2. 如條項1之微影設備,其中該冷卻元件經組態以冷卻與平分該曝光區域之一線相隔3公分以內或更小的一區域。 3. 如條項1或條項2之微影設備,其中該冷卻元件經組態以冷卻與該曝光區域之一邊緣相隔2公分以內或更小的一區域。 4. 如前述條項中任一項之微影設備,其中該冷卻元件在與該微影設備之一掃描方向實質上對應之一方向上與該曝光區域分離。 5. 如條項4之微影設備,其中該冷卻元件為提供於該曝光區域之任一側之一對冷卻元件中的一者。 6. 如前述條項中任一項之微影設備,其中該冷卻元件包含一本體,一敞開空腔提供於該本體之一最低面中,且該冷卻元件進一步包含經組態以將氣體遞送至該空腔之一氣體遞送導管。 7. 如條項6之微影設備,其中該空腔經組態以連同該基板之一上部表面形成接收由該氣體遞送導管遞送之氣體的一容積。 8. 如條項6或條項7之微影設備,其中該冷卻元件之一空腔在該微影設備之一非掃描方向上之範圍等於或大於該微影設備在該非掃描方向上之最大曝光區域長度。 9. 如條項6至8中任一項之微影設備,其中該空腔具有一頂部,該頂部在使用中與該基板之該上部表面相隔小於1毫米。 10. 如條項6至9中任一項之微影設備,其中該空腔之該頂部實質上平行於該基板台之一平面。 11. 如條項9或條項10之微影設備,其中遞送至該空腔之氣體之壓力及該空腔頂部與該基板表面之間的分離度之組合係使得該基板之適應係數對熱自該基板至該冷卻元件本體之轉移沒有相當大影響。 12. 如條項6至9中任一項之微影設備,其中該空腔之該頂部傾斜,該頂部圍繞橫向於該微影設備之一掃描方向而延行之一軸線而傾斜。 13. 如條項1至5中任一項之微影設備,其中該冷卻元件包含一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管之一腔室,該腔室之一地板具備開口。 14. 如條項13之微影設備,其中該腔室之該地板中之該等開口包含一孔陣列。 15. 如條項13之微影設備,其中該腔室之該地板係由多孔材料形成,且其中該等開口為具有該多孔材料之微孔。 16. 如條項13至15中任一項之微影設備,其中該冷卻元件進一步包含至少一個擋板,該至少一個擋板可自一回縮位置移動至一部署位置,且其中將該擋板自該回縮位置移動至該部署位置會封閉該冷卻元件之該地板中的一些開口。 17. 如條項16之微影設備,其中該至少一個擋板經組態為使得在該擋板處於該回縮位置時無開口由該擋板封閉。 18. 如條項16或條項17之微影設備,其中該至少一個擋板可移動至介於該回縮位置與該部署位置之間的一中間位置。 19. 如條項13至15中任一項之微影設備,其中該冷卻元件包含提供於該腔室之任一側之額外腔室,該等額外腔室連接至一或若干不同氣體遞送導管。 20. 如條項19之微影設備,其進一步包含:經組態以控制氣體至該腔室之遞送的一閥;及經組態以分離地控制氣體至該等額外腔室之遞送的一或多個閥。 21. 如條項13至20中任一項之微影設備,其中該冷卻元件之該本體具有為3毫米或更小之一厚度。 22. 如條項13至21中任一項之微影設備,其中該冷卻元件之該本體定位成與該曝光區域之一邊緣相隔3毫米或更小。 23. 如條項13至21中任一項之微影設備,其中該冷卻元件之該本體具有在該微影設備之一掃描方向上的尺寸小於5毫米的一最低表面。 24. 如條項13至23中任一項之微影設備,其中該冷卻元件之該本體具有面向該輻射光束之一傾斜內部表面。 25. 如前述條項中任一項之微影設備,其中該冷卻元件包括經組態以自該冷卻元件移除熱之一熱移除系統。 26. 如條項25之微影設備,其中該熱移除系統為一流體冷卻系統。 27. 如條項25或條項26之微影設備,其中該熱移除系統包括一帕耳帖冷卻器。 28. 如條項26之微影設備,其中該流體冷卻系統包含:一冷卻器,其經組態以冷卻氣體,該冷卻器位於該冷卻元件之遠端;一入口導管,其經組態以將該經冷卻氣體遞送至該冷卻元件以便冷卻該冷卻元件;及一出口導管,其經組態以自該冷卻元件移除該氣體。 29. 如條項28之微影設備,其中該入口導管及該出口導管兩者包括適應該冷卻元件之移動之一可撓性部分。 30. 如條項28或條項29之微影設備,其中一溫度感測器提供於該入口導管上,且一溫度感測器提供於該出口導管上。 31. 如條項28至30中任一項之微影設備,其進一步包含經組態而以大於10公升/分鐘之一速率提供該氣體之一氣體源。 32. 如條項28至30中任一項之微影設備,其進一步包含經組態而以小於2公升/分鐘之一速率提供該氣體一氣體源。 33. 如條項25之微影設備,其中該熱移除系統包含連接至一冷卻器之一熱管。 34. 如條項33之微影設備,其中該熱管具有在一水平方向上比在垂直方向上更大的一橫截面形狀。 35. 如條項33或條項34之微影設備,其中該熱管包括適應該冷卻元件之移動之一可撓性部分。 36. 如條項33至35中任一項之微影設備,其中該熱管為一微熱管。 37. 如條項26之微影設備,其中該流體冷卻系統為包含一泵、一冷凝器及一累加器的一兩相冷卻系統。 38. 如條項37之微影設備,其中該兩相冷卻系統進一步包含提供於該冷卻元件上之一溫度感測器。 39. 如條項26之微影設備,其中該流體冷卻系統包括提供於一熱交換器中之一收縮件,該收縮件經組態以冷卻用以冷卻該冷卻元件之氣體。 40. 如前述條項中任一項之微影設備,其中該冷卻元件具備一加熱器。 41. 如條項6至40中任一項之微影設備,其中該微影設備進一步包含一氣體供應件,該氣體供應件經組態以將處於200帕斯卡或更大之一壓力之氣體遞送至該冷卻元件。 42. 如條項6至41中任一項之微影設備,其中該冷卻元件經組態以在使用期間與該基板有20微米或更大的一分離度。 43. 如條項6至42中任一項之微影設備,其中該冷卻元件經組態以在使用期間與該基板有200微米或更小的一分離度。 44. 如條項6至43中任一項之微影設備,其中該冷卻元件經組態以提供自該冷卻元件下方之一向外氣流,該向外氣流充當防止或抑制在該冷卻元件與該基板之間發生接觸之一墊子。 45. 如條項6至44中任一項之微影設備,其中該冷卻元件提供於一支撐件上,該支撐件包括一回縮機構,該回縮機構經組態以在偵測到未預期移動的情況下將該冷卻元件拉動遠離該基板。 46. 如條項1至5中任一項之微影設備,其中該冷卻元件包含經配置以將液滴導向至該基板上之一噴嘴陣列。 47. 如條項46之微影設備,其中該冷卻元件經組態以在使用期間與該基板有50微米或更大的一分離度。 48. 如條項46或條項47之微影設備,其中該冷卻元件經組態以在使用期間與該基板有1毫米或更大的一分離度。 49. 如條項46至48中任一項之微影設備,其中該冷卻元件之該噴嘴陣列在該微影設備之一非掃描方向上之範圍等於或大於該微影設備在該非掃描方向上之該最大曝光區域長度。 50. 如條項46至49中任一項之微影設備,其中該噴嘴陣列為一二維陣列,其中該等噴嘴橫越該冷卻元件之一底部表面均勻地分佈。 51. 如條項46至50中任一項之微影設備,其中該等噴嘴經組態以提供具有為大約數十微米或更小之一直徑的液滴。 52. 一種微影方法,其包含:投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域;及使用一冷卻設備以冷卻該基板,該冷卻設備包含位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域之一冷卻元件,該冷卻元件用以自該基板移除熱。 53. 如條項52之微影方法,其中該冷卻元件經組態以冷卻與平分該曝光區域之一線相隔3公分以內或更小的一區域。 54. 如條項52或條項53之微影方法,其中該冷卻元件經組態以冷卻與該曝光區域之一邊緣相隔2公分以內或更小的一區域。 55. 如條項52至54中任一項之微影方法,其中該冷卻元件包含:一本體;一敞開空腔提供於該本體之一最低面中,該敞開空腔及該基板之上部表面形成一容積;及一氣體遞送導管,其經組態以將氣體遞送至該容積。 56. 如條項55之微影方法,其中該空腔具有一頂部,該頂部在使用中與該上部表面相隔小於1毫米。 57. 如條項52至54中任一項之微影方法,其中該冷卻元件包含一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管之一腔室,該腔室之一地板具備一或多個開口。 58. 如條項55至57中任一項之微影方法,其中將處於200帕斯卡或更大之一壓力之該氣體遞送至該容積。 59. 如條項55至58中任一項之微影方法,其中該冷卻元件與該基板分離20微米或更大。 60. 如條項55至59中任一項之微影方法,其中該冷卻元件與該基板分離200微米或更小。 61. 如條項52至54中任一項之微影方法,其中該冷卻元件包含將液滴導向至該基板上之一噴嘴陣列。 62. 如條項60之微影方法,其中該冷卻元件與該基板分離50微米或更大。 63. 如條項60或條項61之微影方法,其中該冷卻元件與該基板分離1毫米或更大。 64. 如條項61至63中任一項之微影方法,其中該冷卻元件之該噴嘴陣列在該微影設備之一非掃描方向上之範圍等於或大於該微影設備在該非掃描方向上之最大曝光區域長度。 65. 如條項61至64中任一項之微影方法,其中該噴嘴陣列經配置以提供液滴於該基板上之一均勻分佈。 66. 如條項61至65中任一項之微影方法,其中該液體為水。 67. 一種微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以將一經圖案化輻射光束投影至固持於一基板台上之一基板上,該微影設備進一步包含一基板溫度調整單元,該基板溫度調整單元經組態以在該基板被置放於該基板台上之前將該基板之溫度調整至高於該基板台之溫度的一溫度。 68. 如條項67之微影設備,其中該基板溫度調整單元經組態以將該基板之該溫度調整至比該基板台之該溫度高至多大約0.5℃的一溫度。 69. 一種在一基板在一微影設備中之曝光之前調節彼基板之方法,該方法包含: 使用一溫度調整單元以將該基板之溫度調整至高於該微影設備之一基板台之溫度的一溫度; 將該基板轉移至該基板台且啟動將該基板夾持至該基板台之一夾具; 將該基板冷卻至該基板台之該溫度且藉此在該基板中誘發一應力。 70. 一種掃描微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域,該微影設備進一步包含用於加熱該基板之一加熱設備,其中該加熱設備包含: 第一加熱元件及第二加熱元件,其經組態以加熱在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的基板區域。 71. 如條項70之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件位於該基板台上方且在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處。 72. 如條項71之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件在該非掃描方向上鄰近於該曝光區域。 73. 如條項70至72中任一項之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件經組態而以某向外發散度發射熱使得接收熱之區域延伸超出該等加熱元件之佔據面積。 74. 如條項70至73中任一項之掃描微影設備,其中該等加熱元件包含LED陣列。 75. 如條項74之掃描微影設備,其中該等LED經組態以發射紅外線輻射。 76. 如條項74或條項75之掃描微影設備,其中該等LED中之至少一些經組態以發射輻射光束,該等輻射光束發散使得其在其入射於該基板上之前與該經圖案化輻射光束重疊。 77. 如條項70之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件包含經組態以提供雷射光束之一或多個雷射,該等雷射光束加熱在該微影設備之該非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的該等基板區域。 78. 如條項77之掃描微影設備,其中該一或多個雷射及關聯光學件經組態成使得該等雷射光束在入射於該基板上之前自位於該微影設備之一投影系統外殼之一地板中的一開口傳遞出。 79. 如條項77或條項78之掃描微影設備,其中該一或多個雷射位於該微影設備之一投影系統外殼之外部。 80. 如條項79之掃描微影設備,其中投影系統外殼具備一窗口,該窗口允許該等雷射光束傳遞至該投影系統外殼中。 81. 如條項77至80中任一項之掃描微影設備,其進一步包含安裝於該投影系統外殼內之致動器上之鏡面,該等鏡面可操作以改變該等雷射光束之方向且藉此將由該等雷射光束加熱之該等基板區域移動至不同位置。 82. 如條項70至81中任一項之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件經組態以加熱在該非掃描方向上與該曝光區域重疊之區域。 83. 如條項70至82中任一項之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件經組態以加熱在掃描方向上之一大小與該曝光區域在該掃描方向上之大小大體上對應的區域。 84. 如條項70至83中任一項之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件各自經組態以加熱在該非掃描方向上之一大小小於該曝光區域在非掃描方向上之大小的區域。 85. 如條項84中任一項之掃描微影設備,其中該第一加熱元件及該第二加熱元件經組態以加熱在該非掃描方向上之一大小小於該曝光區域在該非掃描方向上之該大小之一半的區域。 86. 如條項70至85中任一項之掃描微影設備,其中該掃描微影設備進一步包含一冷卻元件,該冷卻元件位於該基板台上方且在該微影設備之一掃描方向上位於該曝光區域之一側處。 87. 如條項86之掃描微影設備,其中該掃描微影設備進一步包含一額外冷卻元件,該額外冷卻元件位於該基板台上方且在該微影設備之一掃描方向上位於該曝光區域之一相對側處。 88. 一種使用一掃描微影設備來曝光一基板之方法,該方法包含: 投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域; 使用一加熱設備以加熱該基板上之在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的區域;及 在一掃描移動中相對於該曝光區域及該等經加熱區域而移動該基板,以便使用該經圖案化輻射光束來曝光該基板之一目標部分。 89. 如條項88之方法,其中經曝光之下一目標部分在該非掃描方向上不鄰近於該經曝光目標部分,而是替代地在該非掃描方向上與該經曝光目標部分分離至少一個經插入目標部分。 90. 如條項88或條項89之方法,其中該方法進一步包含使用一冷卻設備以冷卻該基板上之在該微影設備之一掃描方向上定位成鄰近於該曝光區域之至少一個側的一區域。 91. 如條項1至51中任一項之微影設備,其中該冷卻元件包含:一第一部分,其經配置以待冷卻至自該基板移除熱所選擇的一第一溫度;及一第二部分,其經配置以在比該第一部分高的一溫度下進行操作。 92. 如條項91之微影設備,其中該第二部分經配置以在一環境溫度下進行操作。 93. 如條項91或條項92之微影設備,其中該第二部分具備致動器以增大及減低該第一部分與該基板相隔之一距離,以便調整該冷卻元件之一熱轉移係數。 94. 如條項91至93中任一項之微影設備,其中該第一部分係自一陶瓷材料建構。 95. 如條項91至94中任一項之微影設備,其中該第一部分係由複數個層形成。 96. 如條項91至95中任一項之微影設備,其中該第一部分包含一板,該板具有該輻射光束傳遞通過之一隙縫。 97. 如條項1至51中任一項或條項91至96中任一項之微影設備,其進一步包含一熱屏蔽件,該熱屏蔽件位於該冷卻元件之一第一部分與該基板之間,以便縮減由該第一部分自該基板移除的熱之一量。 98. 如條項97之微影設備,其中該冷卻元件界定供接收該輻射光束之一冷卻隙縫,且該第一部分環繞該冷卻隙縫。 99. 如條項97或98之微影設備,其中該熱屏蔽件包含一溫度控制機構。 100. 如條項97至99中任一項之微影設備,其中該溫度控制機構包含一流體冷卻及/或加熱系統、加熱元件及溫度感測器中之至少一者。 101. 如條項97至100中任一項之微影設備,其中該微影設備進一步包含一第二熱屏蔽件,該第二熱屏蔽件經定位成使得該冷卻元件介於該第二熱屏蔽件與該基板之間。 102. 如條項13或57中任一項或以上任何附屬條項之微影設備,其中該地板包含經配置以判定該地板之一溫度之一或多個溫度感測器。 103. 如條項102之微影設備,其中該一或多個溫度感測器包含一電阻溫度計。 104. 如條項102或103之微影設備,其中該一或多個溫度感測器包含用於在與該基板相隔之一第一距離處量測一溫度的一第一溫度感測器,及用於在與該基板相隔一第二距離處量測溫度的一第二溫度感測器。 105. 如條項102至104中任一項之微影設備,其中該一或多個溫度感測器中之至少一者係由一熱隔絕結構而自該冷卻元件懸掛。 106. 如條項1至51中任一項或條項91至105中任一項之微影設備,其進一步包含: 一氣體遞送導管,其用以將一氣體遞送至該冷卻元件以自該冷卻元件遞送至該基板; 一閥,其用於選擇性地限定該氣體遞送導管內之氣流,該閥包含一外殼部分及一滑動部件,該閥界定連接至該氣體遞送導管之一流體進入口與一流體外溢口之間的一導管; 其中該滑動部件在一第一位置與一第二位置之間可滑動,在該第一位置中該導管不受限定,且在該第二位置中,該導管受部分限定;且 其中該滑動部件並不與該外殼實體地接觸。 107. 如條項1至51中任一項或條項91至106中任一項之微影設備,其中該冷卻元件之一冷卻表面包含一非扁平的三維結構。 108. 如條項1至51中任一項或條項91至107中任一項之微影設備,其中一冷卻本體可彎曲以便控制由存在於該冷卻元件與該基板之間的一氣體提供之冷卻。 109. 如條項108之微影設備,其中該冷卻本體包含經配置以使該冷卻本體彎曲之一或多個壓電致動器。 110. 如條項108或109之微影設備,其中該冷卻本體經配置為彎曲的使得在一曝光區域之邊緣處比在該曝光區域之一中心處提供更多冷卻。 111. 如條項108至110中任一項之微影設備,其中該冷卻本體經配置為彎曲的以便具有一拋物線冷卻剖面。 112. 如條項1至51、67至68、70至87或91至111中任一項之微影設備,其進一步包含一光學感測器設備,該光學感測器設備包含: 一光學感測器;及 一加熱器,其經配置以加熱該光學感測器設備。 113. 如條項112之微影設備,其中該光學感測器設備進一步包含一溫度感測器,該溫度感測器經配置以判定該光學感測器之一溫度。 114. 如條項112或113之微影設備,其中該光學感測器設備提供於該基板台上。 115. 如條項112至114中任一項之微影設備,其中該光學感測器設備形成該微影設備之一對準感測器之部分。 116. 如條項52至66中任一項之方法,其進一步包含加熱提供於該基板台上之一光學感測器以抵消該冷卻設備對該光學感測器之一效應。 117. 如條項1至51、67至68或91至116中任一項之微影設備,其進一步包含一遠端溫度感測系統,其中該遠端溫度感測系統包含一光偵測器,該光偵測器經組態以偵測自該基板之一目標區域發射之熱輻射。 118. 如條項117之微影設備,其中該遠端溫度感測系統進一步包含屏蔽件,該屏蔽件相對於該光偵測器及該目標區域而配置成使得進入該光偵測器之實質上所有輻射已自該目標區域行進。 119. 如條項117或條項118之微影設備,其中該遠端溫度感測系統進一步包含一控制表面,該控制表面具有一已知溫度且相對於該目標區域而配置成使得自該目標區域朝向該光偵測器反射的實質上所有輻射皆源自該控制表面。 120. 如條項117至119中任一項之微影設備,其中該光偵測器為一增頻轉換光偵測器。 121. 如條項117至120中任一項之微影設備,其中該光偵測器經組態以偵測具有在約2微米至約5微米之範圍內的一波長之輻射。 122. 如條項117至121中任一項之微影設備,其中該光偵測器位於該投影系統上。 123. 如條項117至121中任一項之微影設備,其中該光偵測器位於該冷卻設備上。 124. 如條項117至123中任一項之微影設備,其中該光偵測器包含多個像素,不同像素經組態以偵測自該目標區域之不同部分發射之輻射。 125. 如條項124中任一項之微影設備,其中該光偵測器相對於該目標區域而配置成使得一第一像素群組接收由該基板之一經加熱區域發射之輻射、一第二像素群組接收由該基板之一經冷卻區域發射之輻射且一第三像素群組接收由該基板之一周圍區域發射之輻射。 126. 如條項117至125中任一項之微影設備,其中該遠端溫度感測系統包含兩個或多於兩個光偵測器。 127. 如條項117至126中任一項之微影設備,其中該光偵測器之一取樣速率係在約1赫茲至約10赫茲之範圍內。 128. 如條項118至127中任一項之微影設備,其中該屏蔽件包含一伸長中空管。 129. 如條項118至127中任一項之微影設備,其中該屏蔽件包含具有一孔隙之一板。 130. 如條項119至129中任一項之微影設備,其中該控制表面包含經組態以冷卻該控制表面之一冷卻系統。 131. 如條項119至130中任一項之微影設備,其中該控制表面具有小於約0.2之一發射率。 132. 如條項117至131中任一項之微影設備,其中該遠端溫度感測系統形成經組態以控制該冷卻設備之一控制迴路之部分。 133. 如條項52至66中任一項或條項116之方法,其進一步包含遠端地量測該基板之一目標區域之一溫度且使用該溫度量測以控制由該冷卻設備提供之該基板之一冷卻。 134. 如條項133之方法,其中該遠端量測包含偵測由該目標區域發射之熱輻射。 135. 如條項134中任一項之方法,其中該偵測包含將該熱輻射增頻轉換成具有短於該熱輻射之波長的一波長之輻射且偵測該經增頻轉換輻射。 136. 如條項133至135中任一項之方法,其進一步包含量測該基板之不同目標區域之溫度,且比較該等量測以判定該基板之該等目標區域之相對溫度。 137. 如條項136中任一項之方法,其中該等不同目標區域覆蓋該基板之不同目標部分內之對應區域。 138. 如條項134至135中任一項之方法,其進一步包含判定該目標區域之發射屬性。 139. 如條項138之方法,其中使用傅立葉變換紅外線光譜學來判定該等發射屬性。 140. 如條項138或條項139之方法,其進一步包含使用該目標區域之該等經判定發射屬性及由該目標區域發射之經量測熱輻射以判定該目標區域之一絕對溫度。 141. 如條項133至140中任一項之方法,其中在該經圖案化輻射光束之投影期間量測該目標區域之該溫度。 142. 如條項133至140中任一項之方法,其進一步包含在投影該經圖案化輻射光束之前量測該目標區域之該溫度,及在投影該經圖案化輻射光束之後量測該目標區域之該溫度,及比較該等溫度量測之結果以控制提供至該基板之一冷卻。 143. 一種用於一微影設備之基板台,該基板台具備一熱感測器,該熱感測器包含具有一未受支撐中心部分之一半導體板,一溫度感測器位於該半導體板之一最低表面上。 144. 如條項143之基板台,其中該半導體板由一支撐件圍繞其周邊進行固持。 145. 如條項143或條項144之基板台,其中該半導體板具有300微米或更小之一厚度。 146. 如條項143至145中任一項之基板台,其中該半導體板係一矽板。 147. 如條項143至146中任一項之基板台,其中該溫度感測器為位於該半導體板之該最低表面上的一溫度感測器陣列中之一者。 148. 如條項147之基板台,其中該溫度感測器陣列為一行溫度感測器。 149. 一種基板台,其包含:一基板夾具,該基板夾具具備一孔,及安裝於延伸通過該孔之一臂狀物上之一溫度感測器,其中該基板台進一步包含一致動器,該致動器經組態以伸長及縮短該臂狀物使得在使用中該溫度感測器可朝向及遠離固持於該基板台上之一基板而移動。 150. 如條項149之基板台,其中該臂狀物係由一熱隔絕材料形成。 151. 一種使用一基板台量測一溫度偏移之方法,該基板台包含:一基板夾具,該基板夾具具備一孔,及安裝於延伸通過該孔之一臂狀物上之一溫度感測器,該基板台進一步包含一致動器,該致動器經組態以伸長及縮短該臂狀物,其中該方法包含:當基板不存在於該基板台上時自該溫度感測器接收一輸出、將一基板裝載至該基板台上、伸長該臂狀物以使該溫度感測器與該基板接觸、接著自該溫度感測器接收一輸出,及判定來自該溫度感測器之該輸出是否已改變。 152. 如條項151之方法,其中該方法進一步包含使用來自該溫度感測器之輸出之該改變以判定該基板台之溫度與該基板之溫度之間的一溫度偏移。 153. 如條項5之微影設備,其中該微影設備為一掃描微影設備且經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該等冷卻元件彎曲,一第一冷卻元件具有一凹前邊緣,該第一冷卻元件包含經組態以遞送冷卻氣體之一內部腔室及經組態以遞送冷卻氣體之外部腔室,其中該等外部腔室經定位於該內部腔室之任一側。 154. 如條項153之微影設備,其進一步包含閥,該等閥經組態以獨立地控制冷卻氣體至該內部腔室之遞送及冷卻氣體至該等外部腔室之遞送。 155. 如條項154或條項155之微影設備,其中第二冷卻元件具有一凸前邊緣。 156. 如條項155之微影設備,其中第二冷卻腔室包含經組態以遞送冷卻氣體之一單一腔室。 157. 一種使用一掃描微影設備來曝光一基板之方法,該方法包含: 投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一彎曲曝光區域;及 使用包含第一冷卻元件及第二冷卻元件之一冷卻設備以冷卻該基板上之位於該曝光區域之任一側的彎曲區域; 其中該第一冷卻元件具有一凹前邊緣且包含經組態以遞送冷卻氣體之一內部腔室及經組態以遞送冷卻氣體之外部腔室,該等外部腔室經定位於該內部腔室之任一側;且其中 該方法進一步包含在將冷卻氣體提供至該內部腔室之前將冷卻氣體提供至該等外部腔室,及/或自該等外部腔室提供比自該內部腔室提供之冷卻更強的冷卻。 158. 如條項5之微影設備,其中該等冷卻元件彎曲且該微影設備為經組態以形成一彎曲曝光區域之一掃描微影設備,其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一曲線,該曲線大體上為該彎曲曝光區域圍繞橫向於該掃描方向而延伸之一軸線之一反射。 159. 如條項158之微影設備,其中該冷卻設備之另一冷卻元件具有與該彎曲曝光區域大體上對應之一曲線。 160. 一種使用一掃描微影設備來曝光一基板之方法,該方法包含: 投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一彎曲曝光區域;及 使用包含冷卻元件之一冷卻設備以冷卻該基板上之位於該曝光區域之任一側的彎曲區域; 其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一曲線,該曲線大體上為該彎曲曝光區域圍繞橫向於掃描方向而延伸之一軸線之一反射;且其中 該方法進一步包含,當彼冷卻元件在該曝光區域之前時,推遲冷卻氣體至該冷卻元件之遞送直至在該冷卻元件之一前邊緣之一中心點已穿過該基板之一目標區域之一起始點之後為止。 161. 如條項5之微影設備,其中該微影設備為一掃描微影設備且經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一地板部件,該地板部件橫向於該掃描方向而彎曲,使得在使用中該地板部件之外部末端比該地板部件之一中心部分更接近該基板W。 162. 如條項161之微影設備,其中壓電致動器提供於該地板部件之末端處。 163. 如條項5之微影設備,其中該微影設備為一掃描微影設備且經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一地板,該地板具備開口之沿著橫向於該掃描方向之一方向而變化的一密度,提供於該地板之外部末端處的開口之一密度高於該地板之一中心部分中的開口之密度。
1‧‧‧雷射2‧‧‧雷射光束3‧‧‧燃料發射器4‧‧‧電漿形成區5‧‧‧近正入射輻射收集器6‧‧‧中間焦點/點7‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿8‧‧‧開口9‧‧‧圍封結構10‧‧‧琢面化場鏡面器件11‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件16‧‧‧預脈衝雷射17‧‧‧預脈衝雷射光束18‧‧‧主雷射19‧‧‧主雷射光束20‧‧‧輻射收集器21‧‧‧圍封體結構/圍封體22‧‧‧開口23‧‧‧掠入射反射器24‧‧‧掠入射反射器25‧‧‧掠入射反射器26‧‧‧污染截留器27‧‧‧窗口28‧‧‧窗口29‧‧‧鏡面40‧‧‧冷卻設備42‧‧‧第一冷卻元件44‧‧‧第二冷卻元件46‧‧‧冷卻元件本體47‧‧‧冷卻元件本體48‧‧‧空腔49‧‧‧空腔50‧‧‧氣體遞送導管51‧‧‧氣體遞送導管52‧‧‧氣體遞送導管53‧‧‧氣體遞送導管55‧‧‧帕耳帖冷卻器56‧‧‧熱電元件57‧‧‧冷卻流體系統/液體冷卻系統/流體冷卻系統60‧‧‧空腔頂部61‧‧‧空腔頂部70‧‧‧冷卻設備72‧‧‧冷卻元件74‧‧‧冷卻元件76‧‧‧噴嘴陣列/噴嘴78‧‧‧噴嘴陣列/噴嘴80‧‧‧液滴94‧‧‧氣體源97‧‧‧氣體遞送導管98‧‧‧熱交換器100‧‧‧帕耳帖冷卻器102a‧‧‧第一入口導管部分102b‧‧‧第二入口導管部分102c‧‧‧第三入口導管部分/入口導管之非可撓性部分102d‧‧‧第四入口導管部分/入口導管之可撓性部分104a‧‧‧第一出口導管部分/出口導管之可撓性部分104b‧‧‧第二出口導管部分/出口導管之非可撓性部分104c‧‧‧第三出口導管部分107‧‧‧虛線110‧‧‧溫度感測器112‧‧‧溫度感測器114‧‧‧加熱器120‧‧‧熱管120a‧‧‧剛性部分120b‧‧‧可撓性部分122‧‧‧虛線140‧‧‧兩相冷卻系統142‧‧‧冷卻劑迴路144‧‧‧泵146‧‧‧預加熱器148‧‧‧冷凝器150‧‧‧溫度感測器152‧‧‧累加器158‧‧‧冷卻器160‧‧‧入口導管/第一氣體導管162‧‧‧收縮件164‧‧‧第一熱交換器166‧‧‧第二氣體導管168‧‧‧第二熱交換器170‧‧‧導管172‧‧‧第三氣體導管174‧‧‧第四氣體導管202‧‧‧冷卻元件204‧‧‧本體206‧‧‧氣體遞送導管208‧‧‧閥210‧‧‧腔室212‧‧‧地板214‧‧‧孔216‧‧‧擋板216a‧‧‧回縮位置216b‧‧‧部署位置302‧‧‧第一冷卻元件303‧‧‧第二冷卻元件304‧‧‧本體306‧‧‧第一外部腔室307‧‧‧內部腔室308‧‧‧第二外部腔室310‧‧‧壁312‧‧‧地板314‧‧‧孔316‧‧‧第一閥318‧‧‧第一氣體導管318a‧‧‧第一氣體導管之部分/氣體導管分支318b‧‧‧第一氣體導管之部分/氣體導管分支320‧‧‧第二閥322‧‧‧第二氣體導管322a‧‧‧第二氣體導管之分支322b‧‧‧第二氣體導管之分支324‧‧‧第三閥326‧‧‧第三氣體導管326a‧‧‧第三氣體導管之分支326b‧‧‧第三氣體導管之分支402‧‧‧冷卻元件404‧‧‧冷卻元件本體406‧‧‧腔室408‧‧‧多孔地板410‧‧‧最低表面412‧‧‧陰影區域/冷卻氣體500‧‧‧加熱設備502‧‧‧第一加熱元件504‧‧‧第二加熱元件506‧‧‧經加熱區域508‧‧‧經加熱區域510‧‧‧LED512‧‧‧LED514‧‧‧紅外線輻射光束600‧‧‧加熱設備602‧‧‧第一雷射603‧‧‧光學件604‧‧‧第二雷射605‧‧‧光學件606‧‧‧經照明區域/基板區域608‧‧‧經照明區域/第二基板區域616‧‧‧投影系統外殼618‧‧‧地板619‧‧‧開口620‧‧‧雷射621‧‧‧光學件622‧‧‧雷射623‧‧‧光學件624‧‧‧窗口626‧‧‧鏡面628‧‧‧鏡面630‧‧‧安裝台632‧‧‧安裝台700‧‧‧冷卻元件702‧‧‧冷卻板704‧‧‧致動本體706‧‧‧冷卻隙縫708‧‧‧地板部件712‧‧‧連接部件720‧‧‧致動器721‧‧‧閥722‧‧‧導管728‧‧‧氣體供應件/導管800‧‧‧遠端溫度感測系統802‧‧‧連接零件804‧‧‧第二層806‧‧‧通道808‧‧‧通道810‧‧‧第三層(圖18)/增頻轉換光偵測器(圖36)812‧‧‧出口820‧‧‧屏蔽件830‧‧‧控制表面832‧‧‧熱輻射834‧‧‧屏蔽件840‧‧‧目標區域850‧‧‧夾具855‧‧‧熱輻射860‧‧‧瘤節870‧‧‧輻射880‧‧‧熱輻射890‧‧‧視角900‧‧‧冷卻設備902‧‧‧冷卻元件904‧‧‧熱屏蔽件906‧‧‧通道/薄膜加熱器908‧‧‧加熱元件/溫度感測器910‧‧‧處理器/控制器/第二熱屏蔽件/冷卻區915‧‧‧冷卻區920‧‧‧曝光區930‧‧‧冷卻設備隙縫940‧‧‧經加熱區域950‧‧‧經冷卻區域960‧‧‧目標區域970‧‧‧周圍區域1000‧‧‧目標區域1002‧‧‧冷卻元件1004‧‧‧冷卻本體1006‧‧‧氣體通道1010‧‧‧溫度感測器(圖24)/第一量測區域(圖38)1012‧‧‧冷卻表面1014‧‧‧溫度感測器1015‧‧‧頂部部分1020‧‧‧閥(圖25a/25b)/第二量測區域(圖38)1022‧‧‧外殼1024‧‧‧滑動部件1026‧‧‧冷卻進入口1028‧‧‧空腔1030‧‧‧排出口(圖25a/25b)/第三量測區域(圖38)1032‧‧‧箭頭1034‧‧‧位置1040‧‧‧閥(圖26a/26b)/第四量測區域(圖38)1042‧‧‧外殼1044‧‧‧滑動部件1046‧‧‧冷卻氣體進入口1048‧‧‧空腔1050‧‧‧排出口1100‧‧‧冷卻本體/第一目標區域1102‧‧‧通道1104‧‧‧最低表面1106‧‧‧矩形凹槽1110‧‧‧第五量測區域1120‧‧‧第六量測區域1130‧‧‧第七量測區域1140‧‧‧第八量測區域1200‧‧‧冷卻設備隙縫1300‧‧‧周圍區域1312‧‧‧冷卻本體1314‧‧‧冷卻本體1400‧‧‧冷卻元件(圖29)/經加熱區域(圖38)1402‧‧‧內部腔室1404‧‧‧內部腔室1406‧‧‧可獨立控制冷卻氣體供應件1408‧‧‧可獨立控制冷卻氣體供應件1410‧‧‧閥1412‧‧‧閥1500‧‧‧經加熱區域1600‧‧‧曝光區域2000‧‧‧方法2100‧‧‧第一光偵測器2200‧‧‧第二光偵測器2300‧‧‧發生微影製程之前2400‧‧‧發生微影製程之後2500‧‧‧微影製程2600‧‧‧箭頭3002‧‧‧中心基板收納區域3003‧‧‧本體3004‧‧‧光學感測器3005‧‧‧光學感測器3006‧‧‧光學感測器3007‧‧‧熱感測器3008‧‧‧矽板3010‧‧‧支撐件3012‧‧‧凹座3014‧‧‧溫度感測器3016‧‧‧凹座3050‧‧‧夾具3052‧‧‧瘤節3054‧‧‧孔3056‧‧‧臂狀物3058‧‧‧溫度感測器3060‧‧‧致動器3062‧‧‧凹座4000‧‧‧目標區域/曝光區域4001‧‧‧外邊緣4002‧‧‧第一冷卻元件4003‧‧‧第二冷卻元件4004‧‧‧內部腔室4005‧‧‧外部腔室4006‧‧‧外部腔室4008‧‧‧腔室4022‧‧‧第一冷卻元件4023‧‧‧第二冷卻元件4024‧‧‧第一腔室4025‧‧‧第二腔室4026‧‧‧中心點4028‧‧‧外部末端4040‧‧‧冷卻元件4041‧‧‧腔室4042‧‧‧地板部件4044‧‧‧外殼AU‧‧‧基板溫度調整單元B‧‧‧極紫外線(EUV)輻射光束C‧‧‧目標部分C1‧‧‧目標部分C2‧‧‧目標部分C3‧‧‧目標部分C4‧‧‧目標部分C5‧‧‧目標部分C6‧‧‧目標部分C7‧‧‧目標部分E‧‧‧曝光區域G‧‧‧間隙IL‧‧‧照明系統/照明器L‧‧‧雷射光束LA‧‧‧微影設備MA‧‧‧圖案化器件/光罩MT‧‧‧支撐結構O‧‧‧光軸PS‧‧‧投影系統SO‧‧‧輻射源/雷射產生電漿(LPP)輻射源W‧‧‧基板WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中: - 圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的包含微影設備及輻射源之微影系統; - 圖2示意性地描繪微影設備之輻射源; - 圖3 (包含圖3A及圖3B)以橫截面示意性地描繪自一側檢視及自下方檢視的微影設備之冷卻設備; - 圖4示意性地更詳細描繪冷卻設備; - 圖5示意性地描繪冷卻設備之替代實施例; - 圖6為說明適應係數對本發明之實施例之效應的曲線圖; - 圖7示意性地描繪具備替代熱移除系統之本發明的一實施例; - 圖8示意性地描繪具備一另外替代熱移除系統之本發明的一實施例; - 圖9示意性地描繪具備另外替代熱移除系統之本發明的一實施例; - 圖10示意性地描繪可形成本發明之一實施例之部分的另外替代熱移除系統; - 圖11 (包含圖11A及圖11B)以橫截面示意性地描繪根據本發明之一實施例之冷卻元件; - 圖12示意性地描繪自圖11之實施例下方之檢視圖; - 圖13 (包含圖13A及圖13B)以橫截面示意性地描繪根據本發明之一替代實施例之冷卻元件; - 圖14 (包含圖14A及圖14B)示意性地描繪自圖13之實施例下方之檢視圖; - 圖15以橫截面示意性地描繪根據本發明之一替代實施例之冷卻元件; - 圖16示意性地描繪自包含圖15之實施例之冷卻元件的冷卻設備下方之檢視圖; - 圖17a示意性地描繪自根據本文中所描述之一實施例之冷卻設備上方的檢視圖; - 圖17b示意性地描繪自圖17a之冷卻設備之冷卻板下方的檢視圖; - 圖18以透視圖示意性地描繪圖17b之冷卻板之例示性構造; - 圖19a、圖19b示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例的具有熱屏蔽件之冷卻設備; - 圖20示意性地描繪根據本文中所描述之一替代實施例的具有熱屏蔽件之冷卻設備; - 圖21示意性地描繪根據本文中所描述之一替代實施例的具有熱屏蔽件之冷卻設備; - 圖22示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例之冷卻設備; - 圖23示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例之冷卻設備; - 圖24示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例之冷卻設備; - 圖25a及圖25b示意性地描繪可結合本文中所描述之實施例而使用的閥; - 圖26a及圖26b示意性地描繪可結合本文中所描述之實施例而使用的替代閥; - 圖27示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例之冷卻元件; - 圖28示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例之冷卻元件的彎曲; - 圖29示意性地描繪根據本文中所描述之一實施例的具有複數個可個別控制腔室之冷卻元件; - 圖30示意性地描繪根據本發明之一替代實施例之微影設備的冷卻設備; - 圖31a及圖31b示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影設備的加熱設備; - 圖32示意性地描繪圖31中所展示之加熱設備的效應; - 圖33示意性地描繪根據本發明之一替代實施例之微影設備的加熱設備; - 圖34示意性地描繪根據本發明之一另外替代實施例之微影設備的加熱設備; - 圖35示意性地描繪使用圖31至圖34中所描繪之實施例進行基板之掃描曝光; - 圖36示意性地描繪根據本發明之一實施例之遠端溫度感測系統; - 圖37示意性地描繪如自上方檢視之冷卻設備及基板,該基板之目標區域係由根據本發明之一替代實施例的遠端溫度感測系統量測; - 圖38示意性地描繪如通過冷卻設備隙縫檢視的基板之兩個目標區域,該等目標區域係由根據本發明之一另外替代實施例的遠端溫度感測系統量測; - 圖39示意性地描繪使用根據本發明之一實施例之遠端溫度感測系統來量測基板之目標區域之溫度的方法; - 圖40示意性地描繪根據本發明之一實施例的具備熱感測器之基板台; - 圖41以橫截面示意性地描繪熱感測器; - 圖42示意性地描繪根據本發明之一實施例的具備溫度感測器之基板台; - 圖43示意性地描繪可連同基板之目標區域形成本發明之一實施例之部分的曝光區域; - 圖44示意性地描繪根據本發明之一實施例之冷卻設備; - 圖45示意性地描繪根據本發明之一替代實施例之冷卻設備;及 - 圖46示意性地描繪根據本發明之一另外替代實施例之冷卻設備。
302‧‧‧第一冷卻元件
304‧‧‧本體
306‧‧‧第一外部腔室
307‧‧‧內部腔室
308‧‧‧第二外部腔室
310‧‧‧壁
312‧‧‧地板
314‧‧‧孔
W‧‧‧基板
Claims (28)
- 一種微影設備,其包含一投影系統,該投影系統經組態以投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域,該微影設備進一步包含用於冷卻該基板之一冷卻設備,其中該冷卻設備包含:一冷卻元件,其位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域,該冷卻元件經組態以自固持於該基板台上之一基板移除熱;其中該冷卻元件包括一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管(gas delievery conduit)之一腔室,該腔室之一地板經安置鄰近該基板台且具備開口。
- 如請求項1之微影設備,其中該冷卻元件經組態以冷卻與平分該曝光區域之一線相隔3公分以內或更小的一區域。
- 如請求項1之微影設備,其中該冷卻元件經組態以冷卻與該曝光區域之一邊緣相隔2公分以內或更小的一區域。
- 如請求項1之微影設備,其中該冷卻元件在與該微影設備之一掃描方向實質上對應之一方向上與該曝光區域分離。
- 如請求項4之微影設備,其中該冷卻元件為提供於該曝光區域之任一側之一對冷卻元件中的一者。
- 如請求項1之微影設備,其中一敞開空腔(open cavity)提供於該本體之一最低面(lowermost face)中,且該氣體遞送導管經組態以將氣體遞送至該空腔。
- 如請求項6之微影設備,其中該空腔經組態以連同該基板之一上部表面形成接收由該氣體遞送導管遞送之氣體的一容積。
- 如請求項6或7之微影設備,其中該空腔具有一頂部(roof),該頂部在使用中與該基板之該上部表面相隔小於1毫米。
- 如請求項8之微影設備,其中遞送至該空腔之氣體之壓力及該空腔頂部與該基板表面之間的分離度之組合係使得該基板之適應係數對熱自該基板至該冷卻元件本體之轉移沒有相當大影響。
- 如請求項1之微影設備,其中該腔室之該地板中之該等開口包含一列孔或一孔陣列。
- 如請求項1之微影設備,其中該冷卻元件包含:一第一部分,其經配置以待冷卻至自該基板移除熱所選擇的一第一溫度;及一第二部分,其經配置以在比該第一部分高的一溫度下進行操作。
- 如請求項1之微影設備,其進一步包含一熱屏蔽件,該熱屏蔽件位於 該冷卻元件之一第一部分與該基板之間,以便縮減由該第一部分自該基板移除的熱之一量。
- 如請求項1之微影設備,其中該氣體遞送導管用以將一氣體遞送至該冷卻元件以自該冷卻元件遞送至該基板;其中該微影設備進一步包含:一閥,其用於選擇性地限定該氣體遞送導管內之氣流,該閥包含一外殼部分及一滑動部件,該閥界定連接至該氣體遞送導管之一流體進入口與一流體外溢口之間的一導管;其中該滑動部件在一第一位置與一第二位置之間可滑動,在該第一位置中該導管不受限定,且在該第二位置中,該導管受部分限定;且其中該滑動部件並不與該外殼實體地接觸。
- 如請求項1之微影設備,其中該冷卻元件之一冷卻表面包含一非扁平的三維結構。
- 如請求項1之微影設備,其中一冷卻本體可彎曲以便控制由存在於該冷卻元件與該基板之間的一氣體提供之冷卻。
- 如請求項1之微影設備,其進一步包含一光學感測器設備,該光學感測器設備包含:一光學感測器;及一加熱器,其經配置以加熱該光學感測器設備。
- 如請求項1之微影設備,其進一步包含一遠端溫度感測系統,其中該遠端溫度感測系統包含一光偵測器,該光偵測器經組態以偵測自該基板之一目標區域發射之熱輻射。
- 如請求項5之微影設備,其中該微影設備為一掃描微影設備且經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該等冷卻元件彎曲,一第一冷卻元件具有一凹前邊緣,該第一冷卻元件包含經組態以遞送冷卻氣體之一內部腔室及經組態以遞送冷卻氣體之外部腔室,其中該等外部腔室經定位於該內部腔室之任一側。
- 如請求項5之微影設備,其中該等冷卻元件彎曲且該微影設備為經組態以形成一彎曲曝光區域之一掃描微影設備,其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一曲線,該曲線大體上為該彎曲曝光區域圍繞橫向於該掃描方向而延伸之一軸線之一反射。
- 如請求項1之微影設備,其中該微影設備為一掃描微影設備且經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一地板部件,該地板部件橫向於該掃描方向而彎曲,使得在使用中該地板部件之外部末端比該地板部件之一中心部分更接近該基板W。
- 如請求項1之微影設備,其中該微影設備為一掃描微影設備且經組態以形成一彎曲曝光區域,且其中該冷卻設備之一冷卻元件具有一地板,該 地板具備開口之沿著橫向於該掃描方向之一方向而變化的一密度,提供於該地板之外部末端處的開口之一密度高於該地板之一中心部分中的開口之密度。
- 如請求項1之微影設備,其中該本體進一步包括至少一個擋板(shutter),該擋板可移動以將該等開口之至少一個子集合封閉。
- 如請求項1之微影設備,其進一步包含一基板溫度調整單元,該基板溫度調整單元經組態以在該基板被置放於該基板台上之前將該基板之溫度調整至高於該基板台之溫度的一溫度。
- 如請求項1之微影設備,其進一步包含用於加熱該基板之一加熱設備,其中該加熱設備包含:第一加熱元件及第二加熱元件,其經組態以加熱在該微影設備之一非掃描方向上位於該曝光區域之相對末端處的基板區域。
- 如請求項1之微影設備,其中該基板台具備一熱感測器,該熱感測器包含具有一未受支撐中心部分之一半導體板,一溫度感測器位於該半導體板之一最低表面上。
- 如請求項1之微影設備,其中該基板夾具具備一孔,及安裝於延伸通過該孔之一臂狀物上之一溫度感測器,其中該基板台進一步包含一致動器,該致動器經組態以伸長及縮短該臂狀物使得在使用中該溫度感測器可 朝向及遠離固持於該基板台上之一基板而移動。
- 一種冷卻一基板之冷卻設備,其包括:一冷卻元件,經組態以自固持於一基板台上之該基板移除熱;其中該冷卻元件位於該基板台上方且鄰近於該基板接收一經圖案化輻射光束之一曝光區域,及其中該冷卻元件包括一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管之一腔室,該腔室之一地板經安置鄰近該基板台且具備開口。
- 一種微影方法,其包含:投影一經圖案化輻射光束以在固持於一基板台上之一基板上形成一曝光區域;及使用一冷卻設備以冷卻該基板,該冷卻設備包含位於該基板台上方且鄰近於該曝光區域之一冷卻元件,該冷卻元件用以自該基板移除熱,其中該冷卻元件包括一本體,該本體含有連接至一氣體遞送導管之一腔室,該腔室之一地板經安置鄰近該基板台且具備開口。
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