TWI794429B - 輻射屏蔽裝置及包含此屏蔽裝置的設備 - Google Patents

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Abstract

一種設備，其包含：一熱敏裝置；一輻射元件，該輻射元件在操作中產生第一電磁輻射，該第一輻射朝向該熱敏裝置傳播；及一輻射屏蔽裝置，其配置於該輻射元件與該熱敏裝置之間，使得該第一輻射在操作中照射於該輻射屏蔽裝置上。該輻射屏蔽裝置包含：一第一屏蔽元件，其在其中配置有一第一流體通道，該第一屏蔽元件具有一第一表面及一第二表面，該第一表面經配置而比該第二表面更接近該輻射元件；及一第二屏蔽元件，其在其中配置有一第二流體通道，該第二屏蔽元件具有一第三表面及一第四表面，該第三表面經配置而比該第四表面更接近該輻射元件。該第一屏蔽元件經配置而比該第二屏蔽元件更接近該輻射元件，且該第二屏蔽元件經配置而比該第一屏蔽元件更接近該熱敏裝置，該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開且該第二表面與該第三表面彼此相對。

Description

輻射屏蔽裝置及包含此屏蔽裝置的設備
本發明係關於一種輻射屏蔽裝置及一種包含此屏蔽裝置之設備。特定言之，輻射屏蔽裝置係關於流體可流經以移除由照射輻射產生之熱的輻射屏蔽裝置。
微影設備係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(integrated circuit，IC)之製造中。微影設備可例如將圖案自圖案化裝置(例如，光罩)投影至設置於基板上之一層輻射敏感材料(抗蝕劑)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的最小大小。使用係具有4至20 nm之範圍內，例如6.7 nm或13.5 nm，的波長電磁輻射之EUV輻射的微影設備可用以比習知微影設備(其可例如使用具有193 nm之波長的電磁輻射)在基板上形成更小特徵。
在應用此類更小特徵之情況下，微影設備亦已經設計以針對充足之疊對效能準確地施用特徵，即，準確地定位相對於彼此單獨地施用於彼此頂部上之層。任何意外或不受控機械變形及振動會在經圖案化且製造之電路中引起缺陷，此會不利於所製造積體電路之功能性。
然而，在微影設備中，存在產生熱且因此輻射電磁輻射之部件及裝置。因為使用EUV輻射之上述微影設備可在內部保持大體上真空，即，處於極低壓力下，且因此對流熱輸運可係低的，所以經輻射電磁輻射可照射於熱敏部件及裝置上。電磁輻射可吸收，且結果熱敏部件可仍經加熱。必然地，加熱引起機械膨脹且潛在地引起機械變形。
已知應用具有內部之板狀屏蔽裝置，諸如但不限於水之冷卻液體流經該內部。屏蔽裝置可配置於輻射元件與熱敏裝置之間，輻射元件即可在微影設備之操作期間輻射的部件及裝置。輻射照射於屏蔽裝置上。藉由冷卻液體移除由於照射及經吸收輻射而在屏蔽裝置中產生之熱，從而防止屏蔽裝置會加熱至屏蔽裝置變成輻射裝置的程度。
然而，屏蔽裝置在實際用途上係有限的，此係因為冷卻液體流產生會影響準確性之振動，此在所需用於進一步減少熱敏裝置中之溫度變化之流增加的情況下變得甚至更具缺點，而上述更小特徵需要此流增加。類似地，已知屏蔽裝置之閉合板狀結構對單獨環境中的內部進行劃分，此在某些應用中會成為缺點。大體而言，已知屏蔽裝置具有有限適用性範疇。
可需要提供一種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的微影設備。特定言之，具有一更大適用性範疇之一屏蔽裝置可係合乎需要的。
根據本發明之一實施例，提供一種包含一熱敏裝置、一輻射元件及一輻射屏蔽裝置之設備。當該輻射元件在操作中時，該輻射元件產生第一電磁輻射。該第一電磁輻射至少朝向該熱敏裝置傳播。該輻射屏蔽裝置配置於該輻射元件與該熱敏裝置之間，使得該第一輻射在操作中照射於該輻射屏蔽裝置上。該輻射屏蔽裝置包含一第一屏蔽元件，該第一屏蔽元件在其中配置有一第一流體通道且具有一第一表面及一第二表面。該第一表面經配置而比該第二表面更接近該輻射元件。該輻射屏蔽裝置進一步包含一第二屏蔽元件，該第二屏蔽元件在其中配置有一第二流體通道且具有一第三表面及一第四表面。該第三表面經配置而比該第四表面更接近該輻射元件。該第一屏蔽元件經配置而比該第二屏蔽元件更接近該輻射元件，且該第二屏蔽元件經配置而比該第一屏蔽元件更接近該熱敏裝置。該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開，且該第二表面與該第三表面彼此相對。
以此方式，具有至少兩個屏蔽層，啟用用於針對電磁輻射屏蔽的多得多的應用，在下文中詳細描述該等應用中之數者。又，亦涵蓋其他應用。
在一實施例中，該第一屏蔽元件具備用於使一流體流經該第一流體通道之一第一流體口及一第二流體口，且該第二屏蔽元件具備用於使一流體流經該第二流體通道之一第三流體口及一第四流體口。因此，該等屏蔽元件可耦接至用於使一流體，即一液體介質或一氣態介質，流經該屏蔽元件中之至少一者以供溫度控制的一流體供應器及流體排放口。特定言之，可經由流經該屏蔽元件之該流體通道的該流體移除例如歸因於照射於該屏蔽元件上之該電磁輻射而接收或產生的任何熱。在一實施例中，使用該流體以將該等屏蔽元件中之至少一者維持在一預定溫度或一預定溫度範圍內之至少一溫度下。
在一實施例中，一流體調節系統耦接至該第一屏蔽元件及該第二屏蔽元件中之至少一者的該等流體口，來調節該流體且使該流體流經該第一屏蔽元件及該第二屏蔽元件中之該至少一者的該流體通道。在另一實施例中，該第二流體口與該第三流體口耦接，且一流體調節系統耦接至該第一流體口及該第四流體口來調節該流體且使該流體流經該第一流體通道及該第二流體通道。啟用此等實施例中之任一者來準確地溫度控制該輻射屏蔽裝置，以便防止該輻射屏蔽裝置在該熱敏裝置上實現一非所要熱負荷。
在一實施例中，該輻射屏蔽裝置在一屏蔽平面上延伸，其中該屏蔽平面橫向於一輻射方向。該輻射方向自該輻射元件延伸至該熱敏裝置。在此實施例中，該輻射屏蔽裝置經組態且經配置以阻擋任何電磁輻射直接自該輻射元件傳播至該熱敏裝置。該電磁輻射將照射於該輻射屏蔽裝置上而非照射於該熱敏裝置上。該電磁輻射可完全或部分地由該輻射屏蔽裝置吸收，籍此加熱該輻射屏蔽裝置。可藉由流經該流體通道之一流體移除所產生熱。應注意，在一實施例中，該屏蔽平面可處於不同於(恰好) 90度的一角度下。取決於要求，可選擇任何其他適合之角度以屏蔽該熱敏裝置免於該電磁輻射。另外，若存在多於一個輻射元件，可相對於兩個輻射元件適合地選擇則該屏蔽平面之一定向，使得朝向該熱敏裝置之所得熱轉移保持在預定限度內。
應注意，藉由使用一流體流經之一單個屏蔽元件，有可能移除所產生熱。特定言之，藉由增加流體流，有可能移除更多熱。然而，在流動增加之情況下，由流動引起之振動亦增加。在振動敏感系統中，此振動增加係不合需要的。顯著地減少穿過根據本發明之輻射屏蔽裝置的一流體流，同時提高該輻射屏蔽裝置之一熱移除能力。因此，意外地，在振動產生減少之一情況下，根據本發明之輻射屏蔽裝置具有一提高之熱移除能力。
在一特定實施例中，該第一屏蔽元件具備一第一通孔，該通孔平行於該屏蔽平面延伸，且該第二屏蔽元件具備一第二通孔，該第二通孔平行於該屏蔽平面延伸。另外，該第一通孔及該第二通孔經配置以使得在該輻射方向上傳播且通過該第一通孔之電磁輻射照射於該第二屏蔽元件上。換言之，防止該電磁輻射通過該第一通孔及該第二通孔兩者。在該輻射方向上自該輻射元件朝向該熱敏裝置傳播的該電磁輻射不會到達該熱敏裝置，而是照射於該第一屏蔽元件上或通過該第一通孔以照射於該第二屏蔽元件上。然而，諸如一氣態介質之任何流體可流經該第一通孔及該第二通孔，使得該輻射屏蔽裝置之兩側上的環境特性，諸如一氣體壓力及氣體混合，大體上相等。
在示範性實施例中，一干涉儀系統配置於該輻射屏蔽裝置之一第一側上且一波長追蹤系統在該輻射屏蔽裝置之一第二側處配置於該熱敏裝置上，其中該第二側與該第一側相對。該波長追蹤系統可用於校準該干涉儀。然而，為了達成一準確校準，需要類似環境條件適用，即類似氣體壓力、氣體溫度、氣體混合等等。在具有自該輻射屏蔽裝置之該第一側延伸至該相對第二側之通孔允許此類條件在兩側上類似，同時阻擋會負面地影響該熱敏裝置之溫度穩定性的電磁輻射且移除任何所產生熱。
根據本發明之設備可極適合用於光學系統且詳言之微影系統，其中溫度控制及振動控制係重要的以提高該經投影光束之定位準確性。在此實施例中，該設備具備用於一電磁輻射光束投影至一基板上之一光學系統，且該光學系統可耦接至該熱敏裝置。該光學系統可包含不同部件及元件，諸如比如一透鏡及一鏡面之一或多個光學元件、用於定位一光學元件之定位裝置、及用於量測一光學元件之一位置的一量測裝置。特定言之，該熱敏裝置可係製程此光學系統之至少一部分的一框架。該框架上之任何熱負荷將引發該框架之一膨脹。防止該框架上之此熱負荷會直接提高由受該框架支撐之該光學系統(之該部分)投影之該光束的該定位準確性。類似地，在該框架中較佳地避免任何振動。因此，較佳地自該設備消除任何振動源，或至少減少振動量或相對於頻率及/或振幅充分地控制振動。在一特定實施例中，該經投影電磁輻射光束包含具有介於4至20 nm之一範圍內之一波長的EUV輻射。
在一實施例中，該輻射元件係包含於一輻射元件群組中之元件中的一者，該群組包含一纜線、一管及一致動器。常見熱負荷源係電纜線、管路及致動器。如對熟習此項技術者顯而易見，無法在該設備中避免此類電纜線、管路及致動器，且無法防止此類電纜線、管路及致動器產生熱及對應電磁輻射。使用根據本發明之輻射屏蔽裝置防止此熱負荷及輻射之消極影響，同時減少由先前技術輻射屏蔽裝置產生的振動。
在一態樣中，本發明提供一種用於根據本發明之設備中的輻射屏蔽裝置。該輻射屏蔽裝置經組態用於保護一熱敏裝置免受來自一輻射元件之電磁輻射影響，且包含一第一屏蔽元件及一第二屏蔽元件。該第一屏蔽元件在其中配置有一第一流體通道且具有一第一表面及一第二表面。該第二屏蔽元件在其中配置有一第二流體通道且具有一第三表面及一第四表面。該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開，且該第二表面與該第三表面彼此相對地配置。
在另一態樣中，本發明提供一種保護一熱敏裝置免受來自一輻射元件之電磁輻射影響的方法。該方法包含在該輻射元件與該熱敏裝置之間配置在其中配置有一第一流體通道之一第一屏蔽元件，該第一屏蔽元件具有一第一表面及一第二表面、在該第一屏蔽元件與該熱敏裝置之間配置在其中配置有一第二流體通道之一第二屏蔽元件，該第二屏蔽元件具有一第三表面及一第四表面，使得該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開地配置且該第二表面與該第三表面彼此相對、及使一流體流經該第一流體通道及該第二流體通道。
在一實施例中，使一流體流經該第一流體通道及該第二流體通道的步驟進一步包含調節流經該第一流體通道及該第二流體通道中之至少一者的該流體。此調節可例如包括控制流動至此屏蔽元件之該流體的一溫度。
另外，在一實施例中，可根據流入一屏蔽元件中之流體的一溫度與流出該屏蔽元件外之流體之一溫度之間的一溫度差而控制一流動量。可應用此控制方法以便獨立於源自該輻射元件之電磁輻射的一量而達成至該熱敏裝置的一恆定熱負荷。在另一實例中，可應用此控制方法以便藉由在更少電磁輻射入射於該輻射屏蔽裝置上時減少流體流動來進一步減少流動引發之振動。
上文所描述之一個態樣或實施例的上下文中所描述之特徵可與上文所描述之態樣或實施例的其他特徵一起使用。
根據下文結合圖式所闡述之詳細描述，本發明之特徵及優勢將變得更顯而易見。在該等圖式中，類似參考數字通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。
本說明書揭示併有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅舉例說明本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明由此處附加之專利申請範圍界定。
圖1展示包含輻射源SO及微影設備LA之微影系統。輻射源SO經組態以產生EUV輻射光束B及將EUV輻射光束B供應至微影設備LA。微影設備LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化裝置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EUV輻射光束B入射於圖案化裝置MA上之前調節EUV輻射光束B。另外，照明系統IL可包括琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11。琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11一起向EUV輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要強度分佈。作為琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11之補充或替代，照明系統IL亦可包括其他鏡面或裝置。
在因此調節之後，EUV輻射光束B與圖案化裝置MA相互作用。由於此相互作用，產生經圖案化EUV輻射光束B'。投影系統PS經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至基板W上。出於彼目的，投影系統PS可包含經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至由基板台WT固持之基板W上的複數個鏡面13、14。投影系統PS可將縮減因數應用於經圖案化EUV輻射光束B'，因此形成具有小於圖案化裝置MA上之對應特徵之特徵的影像。舉例而言，可應用縮減因數4或8。儘管投影系統PS被說明為僅具有圖1中之兩個鏡面13、14，但投影系統PS可包括不同數目個鏡面(例如，六個或八個鏡面)。
基板W可包括先前形成之圖案。在此狀況下，微影設備LA使由經圖案化EUV輻射光束B'形成之影像與先前形成於基板W上之圖案對準。
相對真空，即，充分地低於大氣壓力之壓力下的少量氣體(例如，氫氣)，可提供於輻射源SO中、照明系統IL中及/或投影系統PS中。
輻射源SO可係雷射產生電漿(laser produced plasma，LPP)源、放電產生電漿(discharge produced plasma，DPP)源、自由電子雷射(free electron laser，FEL)或能夠產生EUV輻射之任何其他輻射源。
圖2A展示根據本發明之輻射屏蔽裝置20。作為實例，輻射屏蔽裝置20配置於如圖1中所展示之微影設備中，但預期輻射屏蔽裝置20可用於任何其他種類之設備中。
在圖2A之實施例中，支撐結構SS支撐輻射屏蔽裝置20及框架F。框架F支撐如圖1中所展示之微影設備LA的投影系統PS之鏡面1。作為實例，說明框架F且將其受屏蔽免於輻射屏蔽裝置20之輻射的熱敏裝置。應注意，然而，輻射屏蔽裝置20亦可用於屏蔽微影設備LA之任何其他部件。
輻射屏蔽裝置20配置於框架F與輻射元件RE之間。輻射元件RE可係可產生電磁輻射ER之任何種類的元件，該電磁輻射ER可在由元件或裝置吸收時實現輸入熱負荷Qin 。儘管電磁輻射ER可由輻射元件RE在任何或所有方向上輻射，但在本說明書中，僅考慮且描述在輻射方向RD上朝向熱敏框架F輻射之電磁輻射ER。
圖2B更詳細地展示圖2A中所展示之輻射屏蔽裝置20的實施例。輻射屏蔽裝置20包含第一屏蔽元件21及第二屏蔽元件22。第一屏蔽元件21具備可操作地耦接至第一流體口211及第二流體口212之第一流體通道215。另外，第一屏蔽元件21具有第一表面213及第二表面214。第二屏蔽元件22具備可操作地耦接至第三流體口221及第四流體口222之第二流體通道225。另外，第二屏蔽元件22具有第三表面223及第四表面224。第一流體通道215與第二流體通道225經由耦接通道23可操作地耦接。因此，可經由第三流體口221供應流體，流體可流經第一流體通道215及第二流體通道225，且可經由第一流體口211排出流體。在另一實施例中，可省略耦接通道23，且可經由第一流體通道215及第二流體通道225產生單獨流動。若例如鑒於應用而需要不同流體或不同流動量，則此實施例可係較佳的。
輻射屏蔽裝置20耦接至流體調節系統FCS。流體調節系統FCS可經組態以藉由經由第三流體口221供應流體且經由第一流體口211接收流體來經由輻射屏蔽裝置20循環流體，例如水。流體調節系統FCS可經進一步組態以監視及/或控制循環流體之溫度。被供應至輻射屏蔽裝置20之流體可維持在預定溫度下，例如以便控制輻射屏蔽裝置20之溫度。替代地或另外，可量測自輻射屏蔽裝置20傳回之流體的溫度，且基於與所供應流體之溫度差，可導出入射電磁輻射ER之量以便判定保護熱敏元件，在此狀況下框架F，所需之流體的流動量。
參考圖2A及圖2B，自輻射元件RE朝向熱敏框架F傳播之電磁輻射ER照射於第一屏蔽元件21之第一表面213上。電磁輻射ER之至少一部分可由第一屏蔽元件21吸收。歸因於經吸收輻射，第一屏蔽元件21之第一表面213得以加熱。流經第一流體通道215之流體可吸收所產生熱之至少一部分，且可經由第一流體口211將熱輸送離開至流體調節系統FCS。然而，可將所產生熱之另一部分輸送至第二表面214，在該第二表面中該部分可產生自第二表面214朝向第三表面223傳播之電磁輻射。歸因於照射於第三表面223上之輻射，第二屏蔽元件22得以加熱。流經第二流體通道225之流體可移除此熱之至少一部分。熱之剩餘部分可加熱第四表面224，因此第四表面224將輻射電磁輻射。此電磁輻射可被視為形成輸出熱負荷Qout ，該輸出熱負荷經提供至框架F。輻射屏蔽裝置20之熱負荷抑制可因此定義為S = Qout / Qin 。
如對熟習此項技術者顯而易見，輻射屏蔽裝置20可進一步具備第三屏蔽元件，且甚至具備可進一步提供熱負荷抑制之其他屏蔽元件。
如上文所描述，可藉由輻射產生熱轉移。然而，取決於情形及特性，亦可藉由對流及傳導轉移熱。仍然，熟習此項技術者將理解，可藉由適合之熱隔離顯著地防止傳導性熱輸送。可例如藉由存在於輻射元件RE、輻射屏蔽裝置20及/或熱敏框架F之環境中的氣態介質存在對流熱輸送。應注意，輻射屏蔽裝置20可用以藉由傳導及/或對流以及藉由輻射減少或防止熱轉移。此外，在一特定實施例中，藉由傳導及/或對流之熱轉移可甚至優於輻射熱轉移。在另一實施例中，當用於真空環境，即低氣體壓力環境，中時，輻射屏蔽裝置20可主要用以防止輻射熱負荷到達熱敏元件。更大體而言，根據本發明之輻射屏蔽裝置可經設計且用以實現任何種類之熱轉移的適合減少。
如對熟習此項技術者顯而易見，為了實現框架F之熱穩定性，可至少控制第二屏蔽元件22之第四表面224以與框架F具有相同溫度，例如預定設定溫度。因此，流經第二流體通道225之流體的溫度可設定為此預定設定溫度。在一實施例中，流體之溫度可設定為略低於預定設定溫度，使得在歸因於照射之輻射產生熱的情況下，第四表面224之溫度對應於預定設定溫度。
在先前技術中，已知應用具有帶有流體通道之單個屏蔽元件的熱屏蔽件。可藉由增就愛穿過此熱屏蔽件之流體流動來在此類先前技術熱屏蔽件中增加熱負荷抑制。然而，在流動增加之情況下，流動引發之振動的量亦增大，如圖3中所展示。圖3在橫軸上以升每分鐘展示具有穿過屏蔽元件之流體流動量的圖式，且在縱軸上以Pa展示50至1000 Hz之頻率範圍內的壓力波動。壓力波動由壓力之3σ值表示，其中σ係預定頻率範圍內之壓力的標準偏差。此壓力波動表示流動引發之振動。自圖3，可易於衍生出流動引發之振動隨增加之流體流動快速且顯著地增加。對於對比如振動之機械不穩定性敏感的應用，諸如微影投影系統，若未完全可克服或可預防，則流動引發之振動較佳地保持低於預定臨限值。同時，亦可需要防止此類機械敏感系統免於熱膨脹及收縮。因此，較佳地運用熱屏蔽件藉由輻射、對流及/或導電保護此類機械敏感系統免於熱負荷。此外，在微影設備中，在需要投影甚至更精細之圖案的情況下，機械準確性要求變得更嚴格，此可需要更高熱負荷抑制及更低振動量。對於先前技術熱屏蔽件，關於熱負荷減少及振動減少之要求然而係矛盾的。
圖4展示圖式，其根據穿過根據本發明之一層、兩層或三層屏蔽元件之流體流動的量(在橫軸上以對數標度，以升每分鐘計)而展示熱負荷抑制S (在縱軸上以對數標度)。運用先前技術單層式熱屏蔽件，約10 l/min之流體流動下的熱負荷抑制S係約400。可運用兩層式屏蔽裝置以約0.5 l/min之流體流動且運用三層式屏蔽裝置以小於0.2 l/min之流體流動獲得同一熱負荷抑制S。參考圖3，約10 l/min之流動之表示流動引發之振動的壓力波動略小於300 Pa，而取決於應用，對於充分地低於1 l/min之流動，壓力變化極小且可被視為不顯著的。在任何狀況下，對於同一熱負荷抑制S，流體流動可顯著減少，從而引起流動引發之振動的顯著減少。此外，在更小流之情況下，流體調節系統可更簡單，管路可更小且其他元件亦可更簡單及/或更小及/或更節約成本。
此外，在機械要求對應於需要以實現具有對應準確之定位之更精細圖案的情況下，相比於本發明之單層式熱屏蔽件，本發明之輻射屏蔽裝置可實現改良型熱負荷抑制S，同時減少流動引發之振動。舉例而言，若相比於具有10 l/min之流動的先前技術熱屏蔽件需要好上十倍之熱負荷抑制S，則將需要根據本發明之將需要約1.6 l/min之流體流動的兩層式輻射屏蔽裝置。如可衍生自圖3，對應壓力波動係約10 Pa，而對於10 l/min，壓力波動係約400 Pa。因此，在約10倍之熱負荷抑制增加的情況下，流動引發之振動以約40倍之因數減少。
更大體而言，應注意，理想屏蔽元件之熱負荷抑制S係約S = 40×流動，流動以升每分鐘表達。因此，在N個屏蔽元件之級聯的情況下，熱負荷抑制變成S = (40×流動)N 。流動引發之振動(FiV)可由FiV = c0 ×流動2 表示，c0 係常數。流動引發之振動不會對於多個屏蔽元件倍增，而是僅歸因於更長流體通道而累加。因此，對於N個屏蔽元件之級聯，流動引發之振動可判定為FiV = N * c0 ×流動2 。
圖5A至圖5E展示在根據本發明之屏蔽裝置20中用作用於其中之屏蔽元件(例如，圖2A及圖2B中之21及22)中之任一者之屏蔽元件21的三個實施例。屏蔽元件21具備經由流體通道215可操作地耦合之第一流體口211與第二流體口212。
圖5A展示屏蔽元件21之一第一實施例。在第一實施例中，流體通道215係屏蔽元件21中之中空空間。流體可經由第一流體口211或第二流體口212進入，熟習此項技術者可基於應用程式、要求及任何其他考量而適合地選擇流體口。在第一實施例中，流體流經中空空間215且較佳地填充中空空間215，使得屏蔽元件21之外表面各自在其各別表面上方維持在同一溫度下。如對熟習此項技術者顯而易見，為了在完整表面上方獲得相等溫度，可能需要使用導熱材料以形成屏蔽元件21之外部表面。仍然，咸信選擇適合之材料來形成屏蔽元件21在熟習此項技術者之範圍內。
圖5B展示屏蔽元件21之一第二實施例。在此第二實施例中，曲折流體通道215配置於屏蔽元件21中。儘管在第一實施例中流體可填充中空空間且在中空空間之一些部分中流體流動可不同於中空空間之其他部分中的流體流動，但在此實施例中，流體通道215之各部分中的流體流動可預期大體上相同。另外，在此第二實施例中，流體口211、212配置於屏蔽元件21之同一側上。針對實施例中之任一者定位流體口可由熟習此項技術者根據應用、要求及任何其他適合之考量適合地執行。類似地，熟習此項技術者可適合地選擇任何其他形式或形狀之曲折流體通道215。
圖5C至圖5E展示根據本發明之用於屏蔽裝置中之屏蔽元件21的一第三實施例。若需要相對薄屏蔽元件21，則第三實施例可係較佳的。此第三實施例之屏蔽元件21由在局部接合點216處接合且在其他位置處間隔開的至少兩個板形成。圖5D係沿著圖5C中所展示之線D-D穿過數個此類接合點216之橫截面圖；如圖5D中所展示，在接合點216處，第一板217與第二板218接合。遠離接合點216，板217、218間隔開，從而形成流體通道215。類似地，在沿著線E-E之橫截面中，如圖5E中所展示，板217、218可跨完整橫截面間隔開以形成流體通道215。
此第三實施例可製造起來簡單且節約成本，同時相對較薄。舉例而言，可藉由在彼此於頂部上定位兩個金屬板且藉由點焊提供接合點216來製造屏蔽元件21之第三實施例。在點焊且接合板之邊緣之後，可藉由在板之間的充分高的壓力下施加氣體來間隔開該等板，因此將該等板推開。此屏蔽元件之適合厚度可係約1 mm。使用根據本發明之此類屏蔽元件21的級聯實現相對薄之屏蔽裝置，其具有高熱負荷抑制及極少流動引發之振動。
圖6A說明微影設備的一部分，且詳言之說明由基板台WT固持之基板W。在所說明實施例中，基板台WT可移動地經配置以啟用亦在此項技術中已知的掃描操作。出於準確位置控制，提供干涉儀系統IFM。僅作為實例，展示第一干涉儀量測光束B1 及第二干涉儀量測光束B2 。在實踐中，取決於應用及對應要求，可施加任何其他數目個干涉儀光束。干涉儀系統IFM支撐於框架F上。
為了防止歸因於熱膨脹及/或收縮之未對準，較佳地保護框架F免於熱負荷。另外，提供熱屏蔽件HS。熱屏蔽件HS保護框架F免於在微影設備之操作期間產生之熱。舉例而言，圖案化光束可在基板W中產熱，移動基板台WT之致動器可產熱，連接至基板台WT及任何其他元件之電纜線及管路可產熱。為了清晰起見，並未說明框架F上之所有輻射源及對應熱負荷源。作為實例，說明輻射朝向熱敏框架F之電纜線熱負荷QC 。
另一方面，為了能夠控制基板W上之圖案化對準，亦較佳地準確控制至基板W之熱負荷。舉例而言，熱屏蔽件HS可被視為朝向基板W輻射熱屏蔽件熱負荷QHS 。儘管恆定且已知之熱屏蔽件熱負荷QHS 係可接受的，但未知且變化之熱屏蔽件熱負荷QHS 引起基板W之不可控且因此非可補償的熱膨脹或收縮，此可係不可接受的。
另外，在基板台WT之環境中，可存在氣態介質，從而實現氣體壓力。此外，可有目的地，例如為了對某些元件進行熱控制或為了避免污染某些元件，而產生此氣態介質之流動。結果且亦歸因於基板台WT之移動，可產生氣體壓力之局部及時間變化。然而，此類氣體壓力變化影響如此項技術中已知之干涉儀系統IFM的準確性。為了補償歸因於壓力變化之此不準確性，已知應用使用第三干涉儀光束B3 之波長追蹤系統WLT。波長追蹤系統WLT較佳地安裝至相同框架F且與實際干涉儀量測光B1 、B2 經歷至少相同之氣體壓力條件
為了波長追蹤系統WLT經歷相同氣體壓力條件，熱屏蔽件HS之至少一部分需要允許朝向波長追蹤系統WLT之氣態介質的氣體流G。移除熱屏蔽件HS之一部分產生電磁輻射哪一可通過之開口，從而在框架F上產生熱負荷。舉例而言，電纜線熱負荷QC 可到達框架F，從而在框架F上提供非所要熱負荷，框架F係熱敏元件。
如圖6B中所說明，根據本發明之輻射屏蔽裝置20的一實施例可用作熱屏蔽件HS之一部分以防止框架F上之熱負荷(例如，電纜線熱負荷QC )，同時允許朝向波長追蹤系統WLT之氣體流G以便在熱屏蔽件HS之兩側上具有類似氣體壓力。在輻射屏蔽裝置20之此實施例中，各屏蔽元件具備氣體可流經之至少一個通孔。然而，不同屏蔽元件中之通孔相對於彼此定位，使得電磁輻射無法通過，籍此防止熱負荷，諸如能夠到達框架F之電纜線熱負荷QC 。在圖7A至圖7C中更詳細地說明輻射屏蔽裝置20之此實施例。
圖7A及圖7B說明具有通孔以允許氣體通過輻射屏蔽裝置20之輻射屏蔽裝置20的一實施例。特定言之，第一屏蔽元件21具備通孔216且第二屏蔽元件22具有通孔226。第一屏蔽元件21中之通孔216與第二屏蔽元件22中之通孔226相對於彼此移位，使得通孔216不與通孔226重疊。因此，啟用氣體流G，而在大體上直線方向上行進之電磁輻射ER照射於第一屏蔽元件21或第二屏蔽元件22上。
運用諸如矩形、圓形及橢圓形之不同橫截面說明第一流體通道215及第二流體通道225。應注意，可使用流體通道之任何適合橫截面形狀。類似地，儘管在圖7A及圖7B之實施例中展示具有矩形橫截面之管狀元件，但熟習此項技術者亦可適合地選擇管狀元件之橫截面形狀。舉例而言，如圖7C中所說明，屏蔽元件21、22可由具有圓形橫截面之管狀元件形成，該等管狀元件彼此鄰接地配置以形成根據本發明之屏蔽元件。
參考圖7C，具有通孔之屏蔽裝置20可根據圖2A及圖2B之具有兩個平面屏蔽元件21、22的實施例延伸，或可例如作為單層式熱屏蔽件30延伸。
如對熟習此項技術者顯而易見，儘管在本文中展示且描述具有二層屏蔽元件之實施例，但根據本發明之輻射屏蔽裝置可具有任何合適數目個兩個或更多個層。特定言之，在需要低振動及高熱負荷抑制之應用中，可適合地選擇多於兩個屏蔽元件，例如四個屏蔽元件中之三個屏蔽元件。
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。可能之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圖案、平板顯示器、液晶顯示器(liquid-crystal display，LCD)、薄膜磁頭，等等。
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(或其他圖案化裝置)之物件之任何設備的部分。此等設備可一般被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。
儘管可能已在上文在光學微影之內容背景下特定參考本發明之實施例的使用，但應瞭解，在內容背景允許之情況下，本發明不限於光學微影且可用於其他應用中，例如用於可能需要保護熱敏性裝置免於來自其他元件之熱負荷之任何其他應用的壓印微影或任何其他設備。
在內容背景允許之情況下，可以硬體、韌體、軟體或其任何組合實施本發明之實施例。本發明之實施例亦可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且執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸以可由機器(例如，計算裝置)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(read only memory，ROM)；隨機存取記憶體(random access memory，RAM)；磁性存儲媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電、光學、聲學或其他形成之傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位信號等)等等。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行特定動作。然而，應瞭解，此類描述僅僅係出於方便起見，且此等動作事實上起因於由計算裝置、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等且在執行此操作使可使得致動器或其他裝置與實體世界交互之其他裝置。
儘管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之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
10‧‧‧琢面化場鏡面裝置 11‧‧‧琢面化光瞳鏡面裝置 13‧‧‧鏡面 14‧‧‧鏡面 20‧‧‧輻射屏蔽裝置 21‧‧‧第一屏蔽元件 22‧‧‧第二屏蔽元件 23‧‧‧耦接通道 30‧‧‧單層式熱屏蔽件 211‧‧‧第一流體口 212‧‧‧第二流體口 213‧‧‧第一表面 214‧‧‧第二表面 215‧‧‧流體通道 216‧‧‧接合點 217‧‧‧第一板 218‧‧‧第二板 221‧‧‧第三流體口 222‧‧‧第四流體口 223‧‧‧第三表面 224‧‧‧第四表面 225‧‧‧第二流體通道 226‧‧‧通孔 B‧‧‧EUV輻射光束 B'‧‧‧經圖案化EUV輻射光束 B1‧‧‧第一干涉儀量測光束 B2‧‧‧第二干涉儀量測光束 B3‧‧‧第三干涉儀光束 D-D‧‧‧線 E-E‧‧‧線 ER‧‧‧電磁輻射 F‧‧‧框架 FCS‧‧‧流體調節系統 G‧‧‧氣體流 HS‧‧‧熱屏蔽件 IFM‧‧‧干涉儀系統 IL‧‧‧照明系統 LA‧‧‧微影設備 MA‧‧‧圖案化裝置 MT‧‧‧支撐結構 PS‧‧‧投影系統 Qc‧‧‧電纜線熱負荷 QHS‧‧‧熱屏蔽件熱負荷 Qin‧‧‧輸入熱負荷 Qout‧‧‧輸出熱負荷 RD‧‧‧輻射方向 RE‧‧‧輻射元件 S‧‧‧熱負荷抑制 SO‧‧‧輻射源 SS‧‧‧支撐結構 W‧‧‧基板 WLT‧‧‧波長追蹤系統 WT‧‧‧基板台
現將參看隨附示意性圖式而僅藉助於實例來描述本發明之實施例，其中： - 圖1描繪包含微影設備及輻射源之微影系統， - 圖2A及圖2B示意性地描繪根據本發明之設備的一第一實施例， - 圖3描繪依據流速說明流動引發之振動之量的圖形， - 圖4描繪依據流速而說明熱負荷抑制之圖形， - 圖5A描繪適合用於圖2A及圖2B之輻射屏蔽裝置之第一實施例中的屏蔽元件之一第一實施例， - 圖5B描繪適合用於圖2A及圖2B之輻射屏蔽裝置之第一實施例中的屏蔽元件之一第二實施例， - 圖5C至圖5E描繪適合用於圖2A及圖2B之輻射屏蔽裝置之第一實施例中的屏蔽元件之一第三實施例， - 圖6A及圖6B描繪根據本發明之輻射屏蔽裝置的一第二實施例， - 圖7A及圖7B描繪適合用於圖6A及圖6B之輻射屏蔽裝置之第二實施例中的屏蔽元件之一第一實施例，且 - 圖7C描繪適合用於圖6A及圖6B之輻射屏蔽裝置之第二實施例中的屏蔽元件之一第二實施例。
14‧‧‧鏡面
20‧‧‧輻射屏蔽裝置
21‧‧‧第一屏蔽元件
22‧‧‧第二屏蔽元件
23‧‧‧耦接通道
211‧‧‧第一流體口
212‧‧‧第二流體口
221‧‧‧第三流體口
222‧‧‧第四流體口
ER‧‧‧電磁輻射
F‧‧‧框架
FCS‧‧‧流體調節系統
Qin‧‧‧輸入熱負荷
Qout‧‧‧輸出熱負荷
RD‧‧‧輻射方向
RE‧‧‧輻射元件
SS‧‧‧支撐結構

Claims (19)

  1. 一種微影設備，其經組態以將一圖案自一圖案化裝置投影至一基板上，該微影設備包含：a.一熱敏裝置；b.一輻射元件，該輻射元件在操作中產生電磁輻射，該電磁輻射朝向該熱敏裝置傳播；c.一輻射屏蔽裝置，其配置於該輻射元件與該熱敏裝置之間，使得該電磁輻射在操作中照射於(impinges on)該輻射屏蔽裝置上；及d.一光學系統，其耦接至該熱敏裝置且經組態以將一經圖案化電磁輻射光束投影於該基板上；其中該輻射屏蔽裝置包含：e.一第一屏蔽元件，其在其中配置有一第一流體通道，該第一屏蔽元件具有一第一表面及一第二表面，該第一表面經配置而比該第二表面更接近該輻射元件；f.一第二屏蔽元件，其在其中配置有一第二流體通道，該第二屏蔽元件具有一第三表面及一第四表面，該第三表面經配置而比該第四表面更接近該輻射元件；且其中該第一屏蔽元件經配置而比該第二屏蔽元件更接近該輻射元件，且該第二屏蔽元件經配置而比該第一屏蔽元件更接近該熱敏裝置，該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開且該第二表面與該第三表面彼此相對。
  2. 如請求項1之微影設備，其中該第一屏蔽元件具備用於使一流體流經該第一流體通道之一第一流體口及一第二流體口，且該第二屏蔽元件具備用於使一流體流經該第二流體通道之一第三流體口及一第四流體口。
  3. 如請求項2之微影設備，其中一流體調節系統耦接至該第一屏蔽元件及該第二屏蔽元件中之至少一者的該等流體口，來調節該流體且使該流體流經該第一屏蔽元件及該第二屏蔽元件中之該至少一者的該流體通道。
  4. 如請求項2之微影設備，其中該第二流體口與該第三流體口耦接，且其中一流體調節系統耦接至該第一流體口及該第四流體口來調節該流體且使該流體流經該第一流體通道及該第二流體通道。
  5. 如請求項1之微影設備，其中該輻射屏蔽裝置在一屏蔽平面上延伸，該屏蔽平面橫向於一輻射方向，該輻射方向自該輻射元件延伸至該熱敏裝置。
  6. 如請求項5之微影設備，其中該第一屏蔽元件具備一第一通孔，該通孔平行於該屏蔽平面延伸，且該第二屏蔽元件具備一第二通孔，該第二通孔平行於該屏蔽平面延伸，且其中該第一通孔及該第二通孔經配置以使得在該輻射方向上傳播且通過該第一通孔之該電磁輻射照射於該第二屏蔽元件上。
  7. 如請求項6之微影設備，其中一干涉儀系統配置於該輻射屏蔽裝置之 一第一側上，且一波長追蹤系統在該輻射屏蔽裝置之一第二側處配置於該熱敏裝置上，其中該第二側與該第一側相對。
  8. 如請求項1之微影設備，其中該經圖案化電磁輻射光束包含具有介於4至20nm之一範圍內之一波長的EUV輻射。
  9. 如請求項1之微影設備，其中該熱敏裝置係支撐該光學系統之一部分的一框架。
  10. 如請求項1之微影設備，其中該輻射元件係包含於一輻射元件群組中之該等元件中的一者，該群組包含一纜線、一管及一致動器。
  11. 如請求項1之微影設備，其中該設備包含：一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一支撐結構，其經建構以支撐該圖案化裝置，該圖案化裝置能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成該經圖案化電磁輻射光束；一基板台，其經建構以固持該基板；及一投影系統，其經組態以將該圖案化輻射光束投影至該基板上。
  12. 一種經組態用於保護一熱敏裝置免受來自一輻射元件之電磁輻射影響的輻射屏蔽裝置，該輻射屏蔽裝置其包含：a.一第一屏蔽元件，其在其中配置有一第一流體通道，該第一屏蔽 元件具有一第一表面及一第二表面；b.一第二屏蔽元件，其在其中配置有一第二流體通道，該第二屏蔽元件具有一第三表面及一第四表面；且其中該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開且其中該第二表面與該第三表面彼此相對地配置，且其中該熱敏裝置在一微影設備之內，該微影設備經配置以將一圖案自一圖案化裝置投影至一基板上，該微影設備具備用於將一經圖案化電磁輻射光束投影於該基板上的一光學系統，其中該光學系統耦接至該熱敏裝置。
  13. 如請求項12之輻射屏蔽裝置，其中該第一屏蔽元件具備用於使一流體流經該第一流體通道之一第一流體口及一第二流體口，且該第二屏蔽元件具備用於使一流體流經該第二流體通道之一第三流體口及一第四流體口。
  14. 如請求項12之輻射屏蔽裝置，其中該輻射屏蔽裝置在一屏蔽平面上延伸，該屏蔽平面橫向於(transverse to)一輻射方向，該輻射方向自該輻射元件延伸至該熱敏裝置。
  15. 如請求項12之輻射屏蔽裝置，其進一步包含一耦接通道，該第一流體通道及該第二流體通道經由該耦接通道可操作地耦接(operatively coupled)。
  16. 如請求項12之輻射屏蔽裝置，其進一步包含經組態以流經該第一流 體通道的一流體，該流體經組態以吸收在該第一屏蔽元件處產生的熱之至少一部分。
  17. 如請求項16之輻射屏蔽裝置，其中該流體經組態以流經該第二流體通道，該流體經組態以吸收在該第二屏蔽元件處產生的熱之至少另一部分。
  18. 一種保護一熱敏裝置免受來自一輻射元件之電磁輻射影響的方法，其中該熱敏裝置在一微影設備之內，該微影設備經配置以將一圖案自一圖案化裝置投影至一基板上，該微影設備具備用於將一經圖案化電磁輻射光束投影於該基板上的一光學系統，其中該光學系統耦接至該熱敏裝置，該方法包含：a.在該輻射元件與該熱敏裝置之間配置在其中配置有一第一流體通道之一第一屏蔽元件，該第一屏蔽元件具有一第一表面及一第二表面；b.在該第一屏蔽元件與該熱敏裝置之間配置在其中配置有一第二流體通道之一第二屏蔽元件，該第二屏蔽元件具有一第三表面及一第四表面，使得該第一屏蔽元件與該第二屏蔽元件彼此間隔開地配置且該第二表面與該第三表面彼此相對；及c.使一流體流經該第一流體通道及該第二流體通道。
  19. 如請求項18之方法，其中步驟c進一步包含調節流經該第一流體通道及該第二流體通道中之至少一者的該流體。
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