相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2014年12月31日遞交的us62/098,979和于2015年2月3日遞交的us62/111,558的優(yōu)先權(quán)，且它們通過引用全文并入本文中。

本發(fā)明涉及一種圖案形成裝置溫度控制系統(tǒng)，該圖案形成裝置溫度控制系統(tǒng)例如可用于通過使用橫跨圖案形成裝置的表面的氣流控制在光刻設(shè)備中的圖案形成裝置的溫度。

背景技術(shù)：

光刻設(shè)備是一種將所期望的圖案施加到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(ic)的制造中。在這種情形中，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在ic的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)管芯或多個(gè)管芯)上。所述圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來實(shí)現(xiàn)。通常，單個(gè)襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括：所謂的步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將整個(gè)圖案一次曝光到目標(biāo)部分上來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；和所謂的掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(“掃描”方向)掃描圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行同步地掃描襯底來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分。

在光刻設(shè)備中，輻射束可以在掩模版中導(dǎo)致熱響應(yīng)。掩模版的透射部分不會(huì)吸收太多來自輻射束的能量。然而，非透射材料可以吸收大量熱能。該被吸收的能量轉(zhuǎn)變成熱量，該熱量導(dǎo)致掩模版變熱且膨脹。當(dāng)掩模版膨脹時(shí)，導(dǎo)致圖像變形(諸如重疊誤差)。

此外，已加熱的掩模版反過來可以加熱鄰近該掩模版的空氣。該不利的作用產(chǎn)生在掩模版與投影透鏡系統(tǒng)之間的所謂的氣體透鏡的變化。因此，除非被補(bǔ)償，否則由掩模版加熱造成的殘余重疊誤差可以是大約1-2納米。因此，掩模版加熱作為對(duì)在光刻系統(tǒng)中重疊誤差的主要貢獻(xiàn)因素。

為了解決產(chǎn)生自掩模版的熱膨脹的對(duì)準(zhǔn)誤差，現(xiàn)有系統(tǒng)依賴于掩模板或晶片對(duì)準(zhǔn)、放大率校正、用于膨脹預(yù)測(cè)的前饋系統(tǒng)和透鏡校正。對(duì)于圖像變形和重疊準(zhǔn)確度的容許度在過去已經(jīng)足夠大，使得這樣的對(duì)準(zhǔn)和校正已經(jīng)足以解決重疊誤差。對(duì)于在新的且正在開發(fā)的系統(tǒng)中的重疊誤差的更加嚴(yán)格的容許度，上述類型的校正不再是足夠的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，需要一種解決由在輻射束與圖案形成裝置之間的相互作用所導(dǎo)致的變形和誤差的改進(jìn)系統(tǒng)和方法。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種溫度控制系統(tǒng)包括：

支撐件，配置成用于支撐物體，所述物體具有第一表面和第二表面；和

氣體供應(yīng)噴嘴，所述氣體供應(yīng)噴嘴配置成用于供應(yīng)橫跨所述第一表面的氣流且配置成用于通過不均勻地分布所述氣流的體積或速度產(chǎn)生離開所述噴嘴的非均勻氣流輪廓。

在另一實(shí)施例中，一種光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)，配置成用于調(diào)節(jié)輻射束。所述光刻設(shè)備還包括支撐件，配置成用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置具有第一表面和第二表面。所述圖案形成裝置配置成用于在所述輻射束的橫截面中將圖案賦予輻射束以形成圖案化的輻射束。所述光刻設(shè)備包括氣體供應(yīng)噴嘴，所述氣體供應(yīng)噴嘴耦接至所述支撐件或與所述支撐件集成，所述氣體供應(yīng)噴嘴配置成用于供應(yīng)橫跨所述第一表面的氣流，且配置成用于通過不均勻地分布所述氣流的體積或速度產(chǎn)生離開所述噴嘴的非均勻氣流輪廓。

下文參考隨附的附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于本文中所描述的具體實(shí)施例。在本文中提供這些具體實(shí)施例僅用于示例性的目的?；诒疚闹邪慕虒?dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白額外的實(shí)施例。

附圖說明

包含在本文中且形成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明，所述附圖與所述描述一起進(jìn)一步地用于解釋本發(fā)明的原理和使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。

圖1a是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的反射型光刻設(shè)備的示意性圖示；

圖1b是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的透射型光刻設(shè)備的示意性圖示；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖案形成裝置支撐件的側(cè)視圖的示意性圖示；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第一噴嘴布置；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第二噴嘴布置；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第三噴嘴布置；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第四噴嘴布置；

圖7是根據(jù)圖6的第四噴嘴布置的示意性圖示；

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第五噴嘴布置；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖8的第五噴嘴布置的側(cè)視圖的示意性圖示；

圖10是比較實(shí)施例的俯視圖的示意性圖示。

當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)將從下文闡述的詳細(xì)描述更加明白本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中相似的參考標(biāo)記在全文中識(shí)別出相應(yīng)的元件。在附圖中，相似的參考數(shù)字通常表示相同的、在功能上相似的和/或結(jié)構(gòu)上相似的元件。元件第一次出現(xiàn)的附圖是由相對(duì)應(yīng)的參考數(shù)字的最左側(cè)的數(shù)字表示。

具體實(shí)施方式

本說明書公開了包含本發(fā)明的特征的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。所公開的實(shí)施例僅僅示例本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不限于所公開的實(shí)施例。本發(fā)明是由本文所附的權(quán)利要求限定。

所描述的實(shí)施例和在本說明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等的提及表示所描述的實(shí)施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每一個(gè)實(shí)施例可以不一定包括該特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這樣的短語不一定表示同一實(shí)施例。另外，當(dāng)結(jié)合實(shí)施例來描述特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，無論是否明確地描述，結(jié)合其它實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性都在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)內(nèi)。

然而，在更詳細(xì)地描述這樣的實(shí)施例之前，提供本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)施的實(shí)施例環(huán)境是有意義的。

示例性的反射型光刻系統(tǒng)和透射型光刻系統(tǒng)

圖1a和圖1b分別是可以實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備100和光刻設(shè)備100’的示意圖。光刻設(shè)備100和光刻設(shè)備100’每一個(gè)包括下述的部件：照射系統(tǒng)(照射器)il，其配置成用于調(diào)節(jié)輻射束b(例如，duv或euv輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))mt，其配置成用于支撐圖案形成裝置(例如，掩模、掩模版或動(dòng)態(tài)圖案形成裝置)ma，且與配置成用于準(zhǔn)確地定位圖案形成裝置ma的第一定位裝置pm相連；和襯底臺(tái)(例如，晶片臺(tái))wt，其配置成用于保持襯底(例如，涂覆有抗蝕劑的晶片)w，且與配置成用于準(zhǔn)確地定位該襯底w的第二定位裝置pw相連。光刻設(shè)備100和100’還具有投影系統(tǒng)ps，其配置成用于將由圖案形成裝置ma賦予輻射束b的圖案投影到襯底w的目標(biāo)部分c(例如，包括一個(gè)或多個(gè)管芯)上。在光刻設(shè)備100中，圖案形成裝置ma和投影系統(tǒng)ps是反射型的。在光刻設(shè)備100’中，圖案形成裝置ma和投影系統(tǒng)ps是透射型的。

照射系統(tǒng)il可以包括各種類型的光學(xué)部件，諸如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件，或其任意組合，以引導(dǎo)、成形或控制輻射b。

支撐結(jié)構(gòu)mt以依賴于圖案形成裝置ma的定向、光刻設(shè)備100和100’的設(shè)計(jì)和諸如圖案形成裝置ma是否被保持在真空環(huán)境中的其它條件的方式來保持圖案形成裝置ma。支撐結(jié)構(gòu)mt可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來保持圖案形成裝置ma。支撐結(jié)構(gòu)mt可以是框架或者臺(tái)，例如，其可根據(jù)需要是固定的或者可移動(dòng)的。支撐結(jié)構(gòu)mt能夠確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng)ps)。

術(shù)語“圖案形成裝置”ma應(yīng)當(dāng)被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束b的橫截面上賦予輻射束b、以便在襯底w的目標(biāo)部分c中形成圖案的任何裝置。賦予輻射束b的圖案將與在目標(biāo)部分c上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。

圖案形成裝置ma可以是透射型的(如在圖1b中的光刻設(shè)備100’中)或者反射型的(如在圖1a的光刻設(shè)備100中)。圖案形成裝置ma的示例包括掩模版、掩模、可編程的反射鏡陣列和可編程的lcd面板。掩模在光刻術(shù)中是熟知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型和衰減型相移掩模類型，以及各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由反射鏡矩陣反射的輻射束b。

術(shù)語“投影系統(tǒng)”ps可以包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)，或其任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或者對(duì)于諸如使用浸沒液體或使用真空之類的其它因素所適合的。真空環(huán)境能夠用于euv或者電子束輻射，這是因?yàn)槠渌鼩怏w可能吸收太多的輻射或者電子。因此，能夠借助于真空壁和真空泵將真空環(huán)境提供給整個(gè)束路徑。

光刻設(shè)備100和/或光刻設(shè)備100’可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多個(gè)襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多個(gè)掩模臺(tái)))wt的類型。在這種的“多平臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的襯底臺(tái)wt，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或多個(gè)其它襯底臺(tái)wt用于曝光。

參見圖1a和1b，照射器il接收來自輻射源so的輻射束。所述源so和光刻設(shè)備100、100’可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)源so是準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種狀況下，不會(huì)將源so考慮成形成光刻設(shè)備100或100’的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)bd(在圖1b中)的幫助將輻射束b從源so傳到照射器il。在其它情況下，源so可以是光刻設(shè)備100、100’的組成部分(例如當(dāng)源so是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈磗o和照射器il以及如果需要時(shí)設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)bd一起稱作輻射系統(tǒng)。

照明器il可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器ad(在圖1b中)。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部徑向范圍和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器il可以包括各種其它部件(在圖1b中)，諸如整合器in和聚光器co。可以將所述照射器il用于調(diào)整輻射束b，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。

參見圖1a，輻射束b入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))mt上的圖案形成裝置(例如，掩模)ma上，并且通過圖案形成裝置ma來形成圖案。在光刻設(shè)備100中，輻射束b被從圖案形成裝置(例如，掩模)ma反射。在從圖案形成裝置(例如，掩模)ma反射之后，輻射束b通過投影系統(tǒng)ps，所述投影系統(tǒng)ps將輻射束b聚焦到襯底w的目標(biāo)部分c上。通過第二定位裝置pw和位置傳感器if2(例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以準(zhǔn)確地移動(dòng)襯底臺(tái)wt，例如以便將不同的目標(biāo)部分c定位于所述輻射束b的路徑中。類似地，第一定位裝置pm和另一位置傳感器if1可以相對(duì)于輻射束b的路徑來準(zhǔn)確地定位圖案形成裝置(例如，掩模)ma。可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記m1、m2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記p1、p2來對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如，掩模)ma和襯底w。

參見圖1b，輻射束b入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái)mt)上的所述圖案形成裝置(例如，掩模ma)上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)穿過掩模ma之后，輻射束b通過投影系統(tǒng)ps，所述投影系統(tǒng)ps將輻射束聚焦到襯底w的目標(biāo)部分c上。投影系統(tǒng)具有與照射系統(tǒng)光瞳ipu共軛的光瞳ppu。部分輻射從照射系統(tǒng)光瞳ipu處的強(qiáng)度分布發(fā)出且在不受到掩模圖案處的衍射的影響的情況下穿過掩模圖案，該部分輻射在照射系統(tǒng)光瞳ipu處產(chǎn)生強(qiáng)度分布的圖像。

通過第二定位裝置pw和位置傳感器if(例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以準(zhǔn)確地移動(dòng)襯底臺(tái)wt，例如以便將不同的目標(biāo)部分c定位于輻射束b的路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)械獲取之后或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置pm和另一位置傳感器(圖1b中未示出)用于相對(duì)于輻射束b的路徑來精確地定位掩模ma。

通常，可以通過形成第一定位裝置pm的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實(shí)現(xiàn)掩模臺(tái)mt的移動(dòng)。類似地，可以采用形成第二定位裝置pw的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來實(shí)現(xiàn)襯底臺(tái)wt的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，掩模臺(tái)mt可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或者可以是固定的?？梢允褂醚谀?duì)準(zhǔn)標(biāo)記m1、m2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記pl、p2來對(duì)準(zhǔn)掩模ma和襯底w。盡管(所示的)襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)專用目標(biāo)部分，但是它們可以位于目標(biāo)部分(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)之間的空間中。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在掩模ma上的情況下，掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。

掩模臺(tái)mt和圖案形成裝置ma可以在真空腔中，其中真空中的機(jī)器人ivr可以以類似于圖案形成裝置ma的方式將諸如掩模的圖案形成裝置移進(jìn)和移出真空腔?？商娲?，當(dāng)掩模臺(tái)mt和圖案形成裝置ma在真空腔外面時(shí)，真空外的機(jī)器人可以用于各種傳輸操作，類似于真空中的機(jī)器人ivr。真空中的機(jī)器人和真空外的機(jī)器人兩者需要被校準(zhǔn)用于將任何有效載荷(例如，掩模)平穩(wěn)地傳遞至傳遞站的固定型運(yùn)動(dòng)學(xué)底座。

光刻設(shè)備100和100’可以用于以下模式中的至少一種中：

1.在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))mt和襯底臺(tái)wt保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予輻射束b的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分c上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后，將襯底臺(tái)wt沿x和/或y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同的目標(biāo)部分c曝光。

2.在掃描模式中，在對(duì)支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))mt和襯底臺(tái)wt同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予輻射束b的圖案投影到目標(biāo)部分c上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)wt相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))mt的速度和方向可以通過投影系統(tǒng)ps的放大率(縮小率)和圖像反轉(zhuǎn)特性來確定。

3.在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))mt保持為基本靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予輻射束b的圖案投影到目標(biāo)部分c上的同時(shí)，對(duì)襯底臺(tái)wt進(jìn)行移動(dòng)或掃描。可以采用脈沖輻射源，并且在襯底臺(tái)wt的每一次移動(dòng)之后或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如本文所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。

也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。

盡管在本文中可以對(duì)用于制造ic的光刻設(shè)備作出具體引用，但是應(yīng)理解到，本文中所描述的光刻設(shè)備可以具有其它應(yīng)用，諸如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(lcd)和薄膜磁頭。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，在這些替代應(yīng)用的情形下，本文中使用的任何術(shù)語“晶片”或“管芯”可以被認(rèn)為分別與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”同義的。本文所稱的襯底可以在曝光之前或之后被處理，例如軌道(一種通常將一層抗蝕劑涂覆到襯底上并且使得被曝光的抗蝕劑顯影的工具)中、量測(cè)工具和/或檢查工具中。在合適的情況下，本文中的公開內(nèi)容可以適用于這些和其它襯底處理工具。此外，所述襯底可以被多于一次地處理，例如以便產(chǎn)生多層ic，從而使得本文中所使用的術(shù)語襯底也可以表示已包含多個(gè)已處理的層的襯底。

在另一實(shí)施例中，光刻設(shè)備100包括極紫外(euv)源，其配置成產(chǎn)生用于euv光刻術(shù)的euv輻射束。通常，euv源配置在輻射系統(tǒng)(參見下文)中，且對(duì)應(yīng)的照射系統(tǒng)配置成用于調(diào)節(jié)euv源的euv輻射束。

在本文中所描述的實(shí)施例中，術(shù)語“透鏡”和“透鏡元件”在允許的情況下可以表示各種類型的光學(xué)部件中的任一個(gè)或者其組合，包括折射型、反射型、磁性型、電磁型和靜電型的光學(xué)部件。

另外，本文中所使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含所有類型的電磁輻射，包括紫外(uv)輻射(例如，具有365、248、193、157或126納米的波長(zhǎng)λ)、極紫外(euv或軟x射線)輻射(例如，具有在5-20納米的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，諸如例如13.5納米)，或在小于5納米下工作的硬x射線，以及粒子束(諸如離子束或電子束)。通常，具有在約780-3000納米(或更大)之間的波長(zhǎng)的輻射被認(rèn)為是ir輻射。uv是指具有大約100-400納米的波長(zhǎng)的輻射。在光刻術(shù)中，術(shù)語“uv”也應(yīng)用于可以由汞放電燈產(chǎn)生的波長(zhǎng)：g線436納米；h線405納米；和/或i線365納米。真空uv或vuv(即，由空氣吸收的uv)是指具有為大約100-200納米的波長(zhǎng)的輻射。深uv(duv)通常指具有在126-428納米的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的輻射，且在實(shí)施例中，準(zhǔn)分子激光器可以產(chǎn)生在光刻設(shè)備中使用的duv輻射。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，具有在例如5-20納米的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的輻射與具有某一波段(波長(zhǎng)帶)的輻射相關(guān)，該波段的至少部分在5-20納米的范圍內(nèi)。

圖案形成裝置溫度控制系統(tǒng)的示例性實(shí)施例

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖案形成裝置溫度控制系統(tǒng)200的側(cè)視圖。在一個(gè)示例中，冷卻子系統(tǒng)200包括圖案形成裝置支撐件201、包括頂表面204的圖案形成裝置203、氣體供應(yīng)噴嘴205、氣體抽取器207、輻射束250、和氣流252。

圖案形成裝置支撐件201(例如掩膜臺(tái))支撐圖案形成裝置203。輻射束250(諸如在上文的圖1a和圖1b中所論述的輻射束b)入射到圖案形成裝置203上。圖案形成裝置203可以是掩模板或其它類型的透射式掩?；蚍瓷涫窖谀?。在輻射束250入射到圖案形成裝置203上且通過圖案形成裝置203時(shí)，圖案形成裝置203吸收輻射束250的一些能量，這將造成熱膨脹。

氣體供給裝置205可以與圖案形成裝置支撐件201的一側(cè)集成在一起，而氣體抽取器207可以與圖案形成裝置支撐件201的另一相對(duì)的一側(cè)集成一起。可替代地，氣體供給裝置205和氣體抽取器207可耦接至圖案形成裝置支撐件201的面向圖案形成裝置203的相對(duì)表面?？商娲?，氣體供給裝置205和氣體抽取器207可以耦接至靠近支撐件201的附加的框架(未示出)，該附加的框架以基本上與支撐件201相等的方式移動(dòng)，使得該額外的框架跟隨支撐件201。可替代地，氣體抽取器207可以耦接至靜止的框架且被配置成具有足以使得圖案形成裝置203在支撐件201的全部相關(guān)運(yùn)動(dòng)期間與抽取重疊的抽取尺寸?？商娲?，可以利用上文所提及的氣體供給裝置205和氣體抽取器207的配置的任意組合。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可省去氣體抽取器207。

氣體供給裝置205和氣體抽取器207可以是冷卻子系統(tǒng)200的一部分，該冷卻子系統(tǒng)200被設(shè)計(jì)成用于通過使用氣流減小圖案形成裝置203的溫度增加。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，氣體供給裝置205和氣體抽取器207可以每一個(gè)被定位成以便緊密地接近(諸如鄰近)圖案形成裝置203的同一表面。在圖2中，氣體供給裝置205和氣體抽取器207位于接近圖案形成裝置203的頂表面204。氣體供給裝置205提供橫跨圖案形成裝置203的頂表面204流動(dòng)的氣流252。在圖2中，氣流252橫跨圖案形成裝置203的頂表面204且大體平行于圖案形成裝置203的頂表面204。在氣流到達(dá)圖案形成裝置203的相對(duì)端時(shí)，氣體抽取器207抽取氣流252。

在可替代的實(shí)施例中，圖案形成裝置203是如上文關(guān)于圖1a所論述的反射式圖案形成裝置(諸如反射式掩模版(圖2中未示出))。輻射束250入射到圖案形成裝置203上，但將從圖案形成裝置203反射。在這樣的情況下，圖案形成裝置203經(jīng)受由圖案形成裝置203的所產(chǎn)生的熱膨脹的加熱和劣化效應(yīng)。氣體供給裝置205和氣體抽取器207可以與圖案形成裝置支撐件201集成在一起，使得每一個(gè)可以在非常接近圖案形成裝置203的表面的區(qū)域內(nèi)，如所論述的且包括上述所論述的相同的可替代方案。

以上文的方式，橫跨圖案形成裝置203的頂表面204所引入的氣流252操作用于減少和/或維持圖案形成裝置203的某一溫度。例如，氣流252可以通過減少或消除圖案形成裝置203的加熱來抵消熱膨脹在圖案形成裝置203上的效應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻子系統(tǒng)200可以將圖案形成裝置203維持在22℃或接近22℃。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其它目標(biāo)溫度是可以的和/或?qū)τ诮o定的應(yīng)用可能更期望其它的目標(biāo)溫度。

盡管平行的氣流有效地冷卻圖案形成裝置203且改善了性能，然而，其可以產(chǎn)生橫跨圖案形成裝置203的x軸的非均勻的冷卻圖案，其中x軸是實(shí)質(zhì)上平行于氣流252的方向的軸線。在這些情況下，可以期望產(chǎn)生橫跨圖案形成裝置203的更均勻的冷卻圖案。此外，可以期望沿著x軸和/或y軸對(duì)稱地進(jìn)行冷卻。有意地產(chǎn)生非均勻的流的噴嘴205可以用于提高橫跨所述表面的熱傳遞的均勻性。

在一個(gè)示例中，橫跨圖案形成裝置203的頂表面204的均勻速度可以提高圖案形成裝置203的均勻冷卻。然而，當(dāng)來自噴嘴205的移動(dòng)氣體與鄰近圖案形成裝置203的停滯氣體界面接觸時(shí)，剪切力造成移動(dòng)氣體損失動(dòng)量。該動(dòng)量損失可以不是均勻的，即，氣流的某些部分比其它部分損失更多的動(dòng)量。因此，在離開噴嘴的氣流的均勻速度和體積的情況下，可能不能實(shí)現(xiàn)橫跨頂表面204的均勻速度(和因此不能實(shí)現(xiàn)均勻冷卻)。

為了對(duì)比的原因，圖10示出了圖案形成裝置1003的俯視圖且圖示這些剪切力在離開噴嘴1005的氣流1052的均勻速度上的效應(yīng)。氣流1052的箭頭厚度與靠近圖案形成裝置1003的頂表面1004的氣流速度大致成比例。在氣流1052以實(shí)質(zhì)上均勻的速度離開氣體供應(yīng)噴嘴1005的情況下，由于與基本上停滯的氣體1050的剪切，氣流1052在圖案形成裝置1003的邊緣處比在圖案形成裝置1003的中間處沿著流動(dòng)方向減慢地更多。

為了補(bǔ)償動(dòng)量損失，噴嘴205可以將較大體積或較大速度的氣流分布或分配到原本將否則經(jīng)歷減小的冷卻的區(qū)域。例如，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，沿著圖案形成裝置203的一側(cè)運(yùn)行的細(xì)長(zhǎng)噴嘴205可以相比于圖案形成裝置203的內(nèi)部部分(即，在頂表面204的中心處的部分)將較大體積的氣體朝向圖案形成裝置203的外部部分(即，靠近頂表面204的邊緣的部分)引導(dǎo)。在一個(gè)示例中，與圖案形成裝置203的中間相比，流輪廓的最外面的部分可以將多于大約25％的體積分布到圖案形成裝置203的任一側(cè)或兩側(cè)。這可以通過使用新型的噴嘴布置以增加朝向具有不足的冷卻功率的橫跨圖案形成裝置203的區(qū)域引導(dǎo)的氣流的體積來實(shí)現(xiàn)。在另一示例性實(shí)施例中，噴嘴205可以朝向具有不足的冷卻功率的區(qū)域引導(dǎo)較高速度的空氣。在又一示例性實(shí)施例中，噴嘴205可以包括朝向圖案形成裝置203的不同部分引導(dǎo)的兩個(gè)或更多個(gè)噴嘴尖端(未示出)。在圖3-圖9中示出了且下文將論述示例性噴嘴的布置。

氣體供應(yīng)噴嘴的示例性實(shí)施例

圖3-9示出根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的噴嘴布置。氣體供應(yīng)噴嘴305、405、505、605、705、805和905以及對(duì)應(yīng)的氣體抽取器噴嘴(未示出)每個(gè)在長(zhǎng)度上大致等于圖案形成裝置(未示出)的長(zhǎng)度。

在這些示例性的配置中，氣流(諸如圖2的氣流252)能夠充分地到達(dá)圖案形成裝置203的大致整個(gè)頂表面204。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)到的，在不背離本發(fā)明的總體構(gòu)思的情況下，氣體供應(yīng)噴嘴205、305、405、505、605、705、805和905以及對(duì)應(yīng)的氣體抽取器噴嘴(例如207)可以比圖案形成裝置(例如203)的長(zhǎng)度更長(zhǎng)或更短。

在圖3中示意性地示出包括噴嘴305的第一示例性噴嘴布置300。氣體供應(yīng)噴嘴305具有外殼322(包圍噴嘴腔326)、流分配板330(具有孔332的陣列)和噴嘴尖端324。入口320將氣體供應(yīng)給噴嘴腔326。流分配板330位于外殼322與噴嘴尖端324之間，且調(diào)節(jié)流入到噴嘴尖端324中的氣流。在一些實(shí)施例中，可省去噴嘴尖端324。

流出氣體供應(yīng)噴嘴309的氣流通過在腔326與噴嘴尖端324之間放置定制的孔332的陣列而有意地是非均勻的。孔332的陣列確保離開噴嘴尖端234的氣流橫跨氣體供應(yīng)噴嘴305而被非均勻地分布。在一個(gè)實(shí)施例中，孔332的尺寸是恒定的，但孔332的數(shù)目和間距橫跨流分配板330是變化的。在一個(gè)實(shí)施例中，流分配板330的外部部分與流分配板330的中心相比，具有更大數(shù)量的孔332。這種布置對(duì)應(yīng)于較大體積的氣流被分布到圖案形成裝置的頂表面(諸如圖案形成裝置203的頂表面204)的外部部分。

然而，孔的尺寸無需保持是恒定的。圖4示出包括噴嘴405的第二示例性噴嘴布置400。氣體供應(yīng)噴嘴405具有外殼422(包圍噴嘴腔426)、流分配板430(具有孔432的陣列)和噴嘴尖端424。入口420將氣體供應(yīng)給噴嘴腔426。流分配板430位于外殼422與噴嘴尖端424之間，且調(diào)節(jié)流入噴嘴尖端424中的氣流。

在這一示例中，孔432的數(shù)目和間距橫跨流分配板430保持是恒定的，但孔432的尺寸可以變化。類似于圖3的第一示例性實(shí)施例，流分配板430產(chǎn)生離開氣體供應(yīng)噴嘴409的非均勻分布的氣流輪廓。該第二示例性實(shí)施例可以用于將較大體積的氣流分布或分配至圖案形成裝置的頂表面(諸如圖案形成裝置203的頂表面204)的外部部分。

在另一示例中，孔的數(shù)目、尺寸、位置和分布都可以是變化和/或非均勻的以實(shí)現(xiàn)所期望的流輪廓。

此處應(yīng)當(dāng)注意，本文中所描述的實(shí)施例的氣體供應(yīng)噴嘴305和405的尺寸以及光刻工具100的其它部件與未按比例繪制。

在可替代的實(shí)施例中，變化的噴嘴開口高度可以用于產(chǎn)生非均勻的流輪廓。如圖5所示，第三示例性噴嘴布置500具有包括外殼522和噴嘴尖端524的氣體供應(yīng)噴嘴505。噴嘴尖端524具有被制定形狀的噴嘴尖端開口534，其使得其高度沿其寬度變化。在一個(gè)實(shí)施例中，被制定形狀的噴嘴尖端開口534可以采取大致沙漏(hour-glass)或蝶形(bow-tie)的形狀，使得將較大體積的氣流分布至圖案形成裝置的頂表面(諸如圖案形成裝置203的頂表面204)的外部部分。被制定形狀的開口534的輪廓可以延伸穿過噴嘴尖端524的長(zhǎng)度。

圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的氣體供應(yīng)噴嘴布置600的示意圖。如圖6所示，氣體供應(yīng)噴嘴605具有外殼622(包圍噴嘴腔626)和噴嘴尖端624。入口620將氣體供應(yīng)給噴嘴腔626。噴嘴尖端624包括多個(gè)流引導(dǎo)葉片640。流引導(dǎo)葉片640產(chǎn)生橫跨氣體供應(yīng)噴嘴尖端624的出口的非均勻的流分布輪廓。類似于上文所描述的例子，該非均勻的流分布輪廓可以用于更均勻地冷卻掩模版。流引導(dǎo)葉片640重新分配或分布來自入口620的氣體以產(chǎn)生預(yù)定的非均勻的流分布輪廓。類似于上文所描述的示例性實(shí)施例，可以將較大體積的氣流朝向圖案形成裝置的頂表面(諸如圖案形成裝置203的頂表面204)的外部部分引導(dǎo)，以對(duì)抗在圖案形成裝置的外部部分處的停滯氣體。可替代地，可將流引導(dǎo)葉片640定位在更上游處，諸如在噴嘴腔626中。

在圖7中示出根據(jù)另一實(shí)施例的噴嘴布置700的橫截面視圖。類似于噴嘴布置600，噴嘴布置700包括具有外殼722(包圍噴嘴腔726)和噴嘴尖端724的噴嘴705。入口720將氣體供應(yīng)給噴嘴腔726。噴嘴尖端724包括多個(gè)流引導(dǎo)葉片740。流引導(dǎo)葉片740產(chǎn)生橫跨氣體供應(yīng)噴嘴尖端724的出口的非均勻的流分布輪廓。類似于上文所描述的例子，該非均勻的流分布輪廓可以用于更均勻地冷卻掩模版。流引導(dǎo)葉片740重新分配來自入口720的氣體以產(chǎn)生預(yù)定的非均勻的流分布輪廓。類似于上文所描述的示例性實(shí)施例，可以將較大體積的氣流朝向圖案形成裝置的頂表面(諸如圖案形成裝置203的頂表面204)的外部部分引導(dǎo)，以對(duì)抗在圖案形成裝置的外部部分處的停滯氣體。

在一個(gè)實(shí)施例中，葉片740可以是固定的。在另一實(shí)施例中，葉片740可以由對(duì)不同的圖案形成裝置進(jìn)行氣流優(yōu)化的角度控制裝置來重新定位。例如，小型電動(dòng)馬達(dá)編碼器可以耦接至每一葉片740以控制每一葉片740的角度。因此，角度控制裝置可以獨(dú)立地針對(duì)于每一圖案形成裝置控制每一葉片740的角度。

主要結(jié)合基于在體積上變化的非均勻流分布輪廓，論述了上文所描述的示例性實(shí)施例。在另一實(shí)施例中，噴嘴布置也可以產(chǎn)生基于在速度上變化的非均勻分布輪廓。增加空氣流會(huì)提高冷卻均勻性?？諝夥糯笃骺梢愿鶕?jù)期望增加氣流的選擇部分的速度。通過在噴嘴布置中實(shí)施空氣放大器，噴嘴可以增加流分布輪廓的期望部分的速度。例如，可以將空氣放大器放置在氣體供應(yīng)噴嘴的任一側(cè)或兩側(cè)處以實(shí)現(xiàn)橫跨圖案形成裝置的整個(gè)頂表面(諸如圖案形成裝置203的頂表面204)的更加均勻的冷卻。

在一個(gè)示例中，將較大體積或速度的氣流分布至氣體供應(yīng)噴嘴205、305、405等的任一側(cè)將會(huì)減輕在圖案形成裝置203的頂表面204的任一側(cè)處的冷卻功率的減小。另一非對(duì)稱的冷卻功率也可能在氣體供應(yīng)噴嘴205、305、405等的遠(yuǎn)端部分處產(chǎn)生、相對(duì)于接近氣體供應(yīng)噴嘴205、305、405等的部分。因此，可能期望在氣體供應(yīng)噴嘴205、305、405等的遠(yuǎn)端部分處產(chǎn)生非均勻的流、相對(duì)于接近氣體供應(yīng)噴嘴205、305、405等的部分。

在又一示例性實(shí)施例中，如圖8所示，噴嘴布置800包括氣體供應(yīng)噴嘴805，該氣體供應(yīng)噴嘴805具有成疊層布置的入口820、第一噴嘴尖端854和第二噴嘴尖端856。圖9示出了疊層式的噴嘴布置905的側(cè)視圖。第一噴嘴尖端954將高速的氣流952以低角度朝向圖案形成裝置903的頂表面904的遠(yuǎn)端部分引導(dǎo)。第二噴嘴尖端956將較低速度的氣流962以較陡的角度朝向頂表面904的緊鄰部分引導(dǎo)。因此，疊層式的噴嘴布置905可以非均勻地分布?xì)饬?，以便減少圖案形成裝置903的不對(duì)稱冷卻。

上文的描述意圖是示例性的而非限制性的。本文中所描述的方法可以獨(dú)立地或結(jié)合地使用，以在噴嘴出口處產(chǎn)生非均勻流分布輪廓，用于在掩模版表面處實(shí)現(xiàn)更加均勻的冷卻?？梢葬槍?duì)冷卻均勻性和對(duì)稱性優(yōu)化噴嘴布置的特定細(xì)節(jié)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，可以在不背離下文所闡述的權(quán)利要求的范圍的情況下對(duì)所描述的本發(fā)明作出修改。

應(yīng)該認(rèn)識(shí)到具體實(shí)施例部分意圖用于解釋權(quán)利要求，而非發(fā)明內(nèi)容和摘要部分。發(fā)明內(nèi)容和摘要部分可以闡述如由本發(fā)明人所設(shè)想的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例而非所有的示例性實(shí)施例，且因此意圖絕不是以任何方式來限制本發(fā)明和隨附的權(quán)利要求。

在上文已經(jīng)借助于說明特定功能和其關(guān)系的實(shí)施方式的功能性構(gòu)造模塊描述了本發(fā)明。為了便于描述，這些功能性構(gòu)造模塊的界限在此處被隨意地定義。只要能夠正確地執(zhí)行特定功能和其關(guān)系就可以定義替代的界限。

具體實(shí)施例的之前的描述如此充分地揭露本發(fā)明的一般性質(zhì)，使得在沒有過多的實(shí)驗(yàn)且不背離本發(fā)明的總體構(gòu)思的情況下，他們可以通過應(yīng)用本領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)針對(duì)各種應(yīng)用來輕易地修改和/或調(diào)整這些具體實(shí)施例。因此，基于本文中所呈現(xiàn)的教導(dǎo)和啟示，這些調(diào)整和修改意圖是在所公開的實(shí)施例的等同物的范圍和含義內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，本文中的措詞或術(shù)語是出于描述而非限制性的目的，使得本說明書的術(shù)語或措詞應(yīng)由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所述教導(dǎo)和啟示進(jìn)行解釋。

本發(fā)明的覆蓋度和范圍不應(yīng)當(dāng)由上述示例性實(shí)施例中的任一示例性實(shí)施例限制，而僅應(yīng)當(dāng)根據(jù)下述的權(quán)利要求和它們的等同物進(jìn)行限定。