專利名稱：氣體歧管、光刻設備用模塊、光刻設備及器件制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種氣體歧管、用于光刻設備的模塊、光刻設備以及用于制造器件的方法。
背景技術：
光刻設備是ー種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案?？梢詫⒃搱D案 轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、ー個或多個管芯)上。通常，圖案的轉(zhuǎn)移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進行的。通常，単獨的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標部分的網(wǎng)絡。公知的光刻設備包括所謂的步進機，在步進機中，通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每ー個目標部分；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)掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每一個目標部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。在IC制造過程中，對于微處理器的速度、存儲器封裝密度以及微電子部件的低功耗的持續(xù)改進需要持續(xù)地減小通過光刻設備從圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底的圖案的尺寸。然而，當集成電路的尺寸減小并且密度增大時，其對應的圖案形成裝置的圖案的CD(臨界尺寸)接近光刻設備的分辨率極限。光刻設備的分辨率被限定為設備能夠重復地曝光到襯底上的最小特征。各種技木，已知的分辨率增強技木，已經(jīng)被應用以擴展光刻設備的分辨率極限。ー種用以提高分辨率的技術是離軸照射。使用這種技木，以選定的非垂直角度照射圖案形成裝置，這可以提高分辨率，并且尤其地，通過提高焦深和/或?qū)Ρ榷饶軌蚋倪Mエ藝寬容度。在作為物平面的圖案形成裝置平面處的角分布對應光刻設備的光學布置的光瞳平面內(nèi)的空間分布。通常，光瞳平面內(nèi)的空間分布的形狀被稱為照射模式。ー種已知的照射模式是環(huán)形，其中光軸上的傳統(tǒng)的零級光斑被改變?yōu)榄h(huán)形強度分布。另ー種模式是多極照射，其中形成不在光軸上的若干個光斑或束。多極照射模式的示例是包括兩個極的雙極和包括四極的四極。

發(fā)明內(nèi)容
對于諸如兩極和四極照射模式，光瞳平面內(nèi)的極的尺寸相對于光瞳平面的總表面可以非常小。因此，用于曝光村底的輻射基本上全部僅在這些極的位置處的光瞳平面處或附近穿過不同的光學元件。穿過ー個或多個光學元件(例如一個或多個透鏡)的輻射的一部分被這些元件吸收。這導致這些元件被輻射束不均勻地加熱，從而導致折射率或反射率的局部改變以及元件的變形。折射率或反射率的局部改變以及元件的變形在通過投影系統(tǒng)投影到襯底上(例如襯底上的抗蝕劑層)時會導致變形的空間圖像。美國專利第US7，525，640號提出一種解決上述問題的方案，這里通過參考全文并于此。一種可以解決不均勻升溫的方案是設置例如橫穿輻射束的路徑并位于輻射束的路徑內(nèi)的光學部件。光學部件包括第一板，具有単獨可尋址電的熱傳遞裝置，的熱傳遞裝置配置成局部地加熱和/或冷卻板，并且一般性地來說局部地加熱和/或冷卻光學部件。板和/或一般性地來說光學部件的折射率、反射率或變形可以通過改變在局部位置處的溫度來改變?？梢蕴峁┡c第一板平行的另ー板例如作為光學部件的一部分。在兩個平行板之間提供氣流。這減小了在垂直于輻射束的方向上的熱傳遞。否則，由于傳導作用熱可能從具有高溫的位置傳遞至較低溫度的位置，這降低了可實現(xiàn)的折射率、反射率或變形的變化梯度。同樣，氣體(例如，冷氣體)被用作熱傳遞裝置的補償。在一個實施例中，氣體的溫度(可以是特定溫度)基本上與光學部件的溫度(例如22°C ) 一祥，以便不干擾光學部件(可以是透鏡)的熱平衡。附加地，提供溫度低于環(huán)境溫度的氣體，可以實現(xiàn)兩方面( 例如加熱和冷卻)的校正。期望地，例如提供ー種氣體歧管，其中采取措施以穩(wěn)定在光刻設備的光學部件的至少兩個平行板之間提供的氣流。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種氣體歧管，用以在光刻設備的光學部件的至少兩個平行板之間引導氣流，所述氣體歧管包括入口，用以提供氣流至氣體歧管；格構件，包括金屬并且包括用以使所述氣流均勻化的多個通孔；位于所述格構件下游的收縮裝置，用以減小氣流流過的橫截面面積；和位于收縮裝置下游的出口，用以提供氣流至所述至少兩個平行板。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種氣體歧管，用以在光刻設備的光學部件的至少兩個平行板之間引導氣流，所述氣體歧管包括入口，用以提供氣流至氣體歧管；格構件，包括成規(guī)則的周期性結構形式的多個通孔、用于使所述氣流均勻化；位于所述格構件下游的收縮裝置，用以減小氣流流過的橫截面面積；和位于收縮裝置下游的出口，用以提供氣流至所述至少兩個平行板。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種器件制造方法，包括使用投影系統(tǒng)將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上；使用布置成橫向于輻射束的路徑并位于輻射束的路徑中的板來局部地改變輻射束的光程，所述板被局部地加熱；和通過包括金屬和多個通孔以使氣流均勻化的格構件、收縮裝置以及在板和與其平行的另ー板之間提供氣體流動。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種器件制造方法，包括步驟使用投影系統(tǒng)將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上；使用布置成橫向于輻射束的路徑并位于輻射束的路徑中的板來局部地改變輻射束的光程，所述板被局部地加熱；和通過包括成規(guī)則的周期性結構的多個通孔以使氣流均勻化的格構件、收縮裝置以及板和平行于該板的另ー板之間提供氣流。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實施例，其中，在附圖中相應的附圖標記表示相應的部件，且其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光刻設備；
圖2示出包括兩個平行板的光刻設備的光學部件的透視圖；圖3示出本發(fā)明的一個實施例的氣體歧管、光學部件以及氣流路徑；圖4示意地示出格構件的通孔；圖5示出具有不同篩網(wǎng)的氣體歧管的溫度變化值；圖6示出具有格構件和具有聚こ烯(甲基丙烯酸甲酷)(PMMA)壁的入口的不同組合的氣體歧管的溫度變化值；圖7示出具有兩個格構件的氣體歧管的溫度變化值，在ー種情形中是具有PMMA壁的入口部分，在另ー種情形中是具有鋼壁的入口部分；和
圖8示意地示出凸起，其可以用在氣體歧管的壁上或入口部分的壁上。
具體實施例方式圖I示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光刻設備。所述光刻設備包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(例如，紫外(UV)輻射或深紫外(DUV)輻射或極紫外(EUV)輻射)；-支撐結構(例如掩模臺)MT，其構造用干支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連；-襯底臺(例如晶片臺)WT，其構造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底W的第二定位裝置PW相連；和-投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置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的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學部件，例如折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。所述支撐結構MT保持圖案形成裝置MA。支撐結構MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設備的設計以及諸如圖案形成裝置MA是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結構MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術保持圖案形成裝置MA。所述支撐結構MT可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結構MT可以確保圖案形成裝置MA位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術語“掩模版”或“掩摸”都可以認為與更上位的術語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術語“圖案形成裝置”應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應當注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂的輔助特征)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器件中的特定的功能層相對應，例如集成電路。圖案形成裝置MA可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術中是公知的，并且包括諸如ニ元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和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，每ー個小反射鏡可以獨立地傾斜，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所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術語“投影系統(tǒng)”應該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統(tǒng)，投影系統(tǒng)的類型可以包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的術語“投影透鏡”可以認為是與更上位的術語“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設備可以是反射型的(例如，采用如上所述 類型的可編程反射鏡陣列，或采用反射式掩模)。光刻設備可以是具有兩個(雙臺)或更多個襯底臺(和/或兩個或更多個圖案形成裝置臺)的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用多個附加的臺，或可以在ー個或更多個臺上執(zhí)行預備步驟的同時，將ー個或更多個其它臺用于曝光。參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源SO和所述光刻設備可以是分立的實體(例如當該源為準分子激光器吋)。在這種情況下，不會將該源SO看成形成光刻設備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器1し在其它情況下，所述源SO可以是所述光刻設備的組成部分(例如當所述源SO是汞燈吋)?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時設置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對所述照射器IL的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦鱅L用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強度分布。與源SO類似，照射器IL可以是或可以不被看作形成光刻設備的一部分。例如，照射器IL可以是光刻設備的組成部分或可以是與光刻設備分離的實體。在后一種情形中，光刻設備可以配置成允許照射器IL安裝其上?？蛇x地，照射器IL是可拆卸的且可以(例如，由光刻設備制造商或其他供應商)単獨地提供。所述輻射束B入射到保持在支撐結構(例如，掩模臺)ΜΤ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MA來形成圖案。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標部分C上。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，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之后，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另ー個位置傳感器(圖I中未明確示出)用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置ΜΑ。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現(xiàn)支撐結構MT的移動。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實現(xiàn)所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，支撐結構MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對準標記Ml、M2和襯底對準標記PI、Ρ2來對準圖案形成裝置MA和襯底W。盡管所示的襯底對準標記占據(jù)了專用目標部分，但是它們可以位于目標部分C之間的空間(這些公知為劃線對齊標記)中。類似地，在將多于ー個的管芯設置在圖案形成裝置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對準標記可以位于所述管芯之間?？梢詫⑺镜脑O備用于以下模式中的至少ー種中I.在步進模式中，在將支撐結構MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同吋，將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，単一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場的最大尺寸限制了在単一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對支撐結構MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述輻射束B的圖案投影到目標部分C上(即，単一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT相對于支撐結構MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光場的最大尺寸限制了単一動態(tài)曝光中所述目標部分C的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分C的高度(沿所述掃描方向)。3.在另ー個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結構MT保持為基本 靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同吋，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、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用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術中。也可以附加地或可選地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。輻射束的強度分布可以包括多個極(pole)，限定光瞳平面的橫截面的基本上輻射束的全部輻射穿過光瞳平面所在的部分。在下面的說明中，光瞳平面內(nèi)的輻射束的強度分布被稱為照射模式。在一個實施例中，強度分布是雙極照射模式(2個極)。在一個實施例中，強度分布是四極照射模式(4個極)。當輻射束穿過折射光學元件(例如透鏡)或反射光學元件(例如反射鏡)，小部分的輻射束被元件吸收。輻射束被元件的吸收引起元件升溫。元件的升溫導致元件的吸收部位處的折射率或反射率的改變或元件的變形。對于定位在輻射束均勻地穿過元件所在的部位處的元件，這種吸收導致元件的均勻升溫和折射率或反射率的均勻改變以及變形。這是有害的，尤其對于不平行的元件(例如凸面或凹面元件)。對于定位在光瞳平面處或光瞳平面附近的元件，元件橫截面的輻射束穿過元件所在的部分與所應用的照射模式有夫。對于照射模式，例如雙極或四極，在整個元件表面上元件不均勻地吸收輻射，由此引起元件的變形以及折射率或反射率的不均勻改變。投影系統(tǒng)內(nèi)ー個或多個元件的變形和折射率或反射率的局部改變會導致穿過這些元件的輻射束的不同部分的光程的改變。光程差的改變引起輻射束的多個部分在襯底水平面處重新結合成空間圖像，所述空間圖像由于輻射束的重新結合的部分之間的光程差而在圖案形成裝置水平面處相對于物象發(fā)生扭曲。受到這種差的負面影響的成像參數(shù)的ー個示例是依賴場位置的聚焦偏移。雖然這里的討論集中在透射型光學元件和折射率，此處的實施例可以適當?shù)貞糜诜瓷湫凸鈱W元件。例如，與輻射通過ー個或多個下文所述的板不同，輻射可以被ー個或多個下文描述的板反射。圖2示出光學部件50的一個實施例，包括至少兩個平行板52、54。至少ー個平行板52包括電的熱傳遞裝置53 (例如，導體形式的加熱裝置，例如蜿蜒或曲折的導體，包括例如平行的熱絲)。電的熱傳遞裝置53電連接至控制單元80，并彼此分開。控制單元80使用已知的時分多路尋址技術對電的熱傳遞裝置中的每個電的熱傳遞裝置尋址(圖中示出9個)，以在光學元件的相關部分中生成想要量的熱傳遞。光學部件50可以包括任何數(shù)量的電的熱傳遞裝置。由此，光學部件50允許在投影束PB的橫截面內(nèi)形成局部較熱和較冷的多個區(qū)域。這種能力可以用于通過偏置光學元件(例如，透鏡)的升溫(這里一般稱為透鏡升溫)而抵消所述透鏡升溫。透鏡升溫可以例如由經(jīng)過透鏡的局部區(qū)域的投影束的通過而造成。附加地或替換地，這種能力可以用于校正透鏡使用壽命問題和/或圖像增強技木。光學部件50內(nèi)沿垂直于輻射束PB的方向的熱傳遞期望是最小的?；谶@個目的以及其他目的，通過板52和54限定的通道66布置成在光學部件50內(nèi)的如箭頭68所示的基本上平行于輻射束PB的方向上形成熱傳遞。這通過如箭頭67所示通過通道66從供給源引導流體，例如(超高純度)氣體，諸如任何非活性氣體，諸如基本上包括N2或He的氣體， 而被實現(xiàn)。在一個實施例中，氣體被保持在比光學部件50低的溫度條件下。通常，通道66將在X和Y方向上具有與光學部件50相當?shù)某叽?，在Z方向上的高度小于12mm或10mm，通常是大約7_。使用布置在氣體供給源14(如圖3所示)和光學布置之間的已知的溫度控制裝置而將氣體的溫度保持為基本上恒定。通過實現(xiàn)循環(huán)回路可以再利用氣體，其中通過光學部件之后的氣體被輸送回氣體供給源14。為了能夠?qū)崿F(xiàn)兩方面的校正并將光學部件整體地保持在特定的平均溫度(可以是預定的)條件下，使用熱傳遞(例如冷卻)功率偏置。這通過每分鐘幾百升的(超高純度)氣流(例如，如果使用XCDA ;如果使用He，可以使用較低的流量)來供給。氣流可以具有冷卻功能。氣體可以經(jīng)由如圖3所示的氣體歧管10供給。氣體經(jīng)由入口 12被提供至氣體歧管10。氣體從氣體供給源14被提供至入口。氣體供給源14和入口 12之間的軟管內(nèi)的氣體速度被限制為特定可允許的上限。在至少兩個平行板52、54之間的氣流內(nèi)的湍流會對波前穩(wěn)定性有害，因而對光學部件50的功能有害。本發(fā)明的一個實施例提供于2010年10月19日遞交的美國專利申請US 61/394, 444中公開的氣體歧管的改進方案，該美國專利申請的內(nèi)容通過參考全文并入。美國專利申請US61/394，444中公開的氣體歧管的多個部件在圖3中示出。氣體歧管10包括位于入口 12下游的擴散裝置16。擴散裝置16可以是提供壓降的任何形式，例如用以提供(幾巴)壓降的具有多個通孔的構件，例如多孔(金屬)板。這有助于將上游保持高壓，由此允許實現(xiàn)在較高壓力條件下離開氣體供給源14的較低的氣體速度。附加地，擴散裝置16導致在其下游側(cè)上流出擴散裝置16的其整個橫截面區(qū)域上基本上均勻的氣體流量。擴散裝置16的下游是流動矯直裝置18。流動矯直裝置18是為了進ー步矯直氣流，使得氣體全部沿基本上平行的方向流動。流動矯直裝置18抑制垂直于流動方向的波動。流動矯直裝置18通過減少湍流而減小橫跨方向上的溫度調(diào)節(jié)的量或橫跨方向上的溫度調(diào)節(jié)的發(fā)生、由此提高性能。流動矯直裝置18包括用于氣體流過其中的多個通路。在一個實施例中，流動矯直裝置18的開ロ面積比(通路與材料的橫截面的比值)大于或等于O. 5，期望大于O. 55或甚至大于O. 6。在一個實施例中，流動矯直裝置是蜂巢型流動矯直裝置。對于蜂巣型流動矯直裝置，開ロ面積比通常為O. 5-0. 6，其具有相對小的孔直徑。相對于通路的水力直徑D，通過流動矯直裝置18的通過的優(yōu)選長度L通常在5至15之間，期望在8至12之間。水力直徑(計算為被通路的周長除的通路的橫截面面積的四倍)在0.5至I. 5_之間。蜂巣型流動矯直裝置具有六邊形橫截面的通路。流動矯直裝置18的下游是收縮裝置20。收縮裝置20減小通過其中的氣流中的湍流強度。這是提高氣體速度的結果，使得相対速度波動較低，并且還因為已知的渦流管伸長(vortex tube stretching)的現(xiàn)象。潤流管伸長誘發(fā)較大流動結構的較快的衰減。收縮裝置20的流過氣流的橫截面在下游進ー步變小。這減小氣流中湍流的強度。在一個實施例中，收縮裝置20是平面的收縮裝置。也就是說，僅在ー個方向(z方向)上發(fā)生收縮，并且在與流動方向垂直的正交方向(如所示的X方向)上沒有收縮。這意味著，收縮裝置20在z方向上的尺寸在下游進ー步減小。在X方向上的尺寸沒有改變。平面的收縮裝置20的優(yōu)點在于，其比三維收縮裝置占用較少的空間。在一個實施例中，收縮裝置20還可以在X方向上收縮(即，是三維的收縮裝置)。入口部分22(其可以是與歧管10分開的部件)設置在收縮裝置20的出口的下游。在一個實施例中，入口部分22具有基本上恒定的橫截面形狀。在一個實施例中，入口部分 22具有(在z軸上)會聚的上、下(平)板、以幫助進ー步穩(wěn)定流動。出口 24設置在擴散裝置16、流動矯直裝置18、收縮裝置20以及入口部分22的下游的入口部分22的末端。出口 24連接至光學部件50。氣流隨后通入通道66。通常，提供4-6的收縮比值(在收縮裝置20的入口側(cè)處的橫截面面積與收縮裝置20的出口側(cè)處的橫截面面積的比值)。這可以導致最大的湍流減小(至少對于軸對稱的收縮來說)。然而，圖3的氣體歧管的平面收縮在收縮比值為I. 5至3之間、或2至3之間的情況下可以更好的實施。然而，在非常高的流量和流動不穩(wěn)定的情況下，湍流可能仍然存在，例如仍然可以激發(fā)科里班諾夫(Klebanoff)模式。這些不穩(wěn)定性可以在光學區(qū)域內(nèi)導致順流方向上的光學相條紋(橫跨方向上的光程調(diào)節(jié)(modulation))。這還導致光學部件50的功能限制。條紋的存在可以是由于在氣流內(nèi)存在橫跨方向上(span-wise)的溫度調(diào)節(jié)(temperaturemodulation) 0這種調(diào)節(jié)是由于在靠近限定通過氣體歧管的氣流的流動路徑的氣體歧管10的壁的氣體內(nèi)形成的潤旋條紋(vortex streak)。這導致在壁處不均勻地熱拾取(pickup)。當雷諾數(shù)(Re)在過渡相或低湍流相(Re在4000至6000之間)時和當擾動水平足夠高以致于引發(fā)擾動并允許其生長，但沒有大至引起干涉結構的崩塌時，在這種類型的流動中形成條紋(streak)。然而氣體歧管10的熱傳遞功率要求(例如冷卻功率要求)和邊界條件規(guī)定在空氣或類似的氣體被用作熱傳遞介質(zhì)時導致這種過渡的或低湍流雷諾數(shù)的幾何結構和流動速度?？梢栽跉怏w歧管10中采取進一歩的措施、以解決下面介紹的這些問題。美國專利申請第US 61/394，444號描述了若干種方法，其可以在入口部分22中被采用以解決順流方向的光學相條紋。本發(fā)明的一個實施例可以附加地用于這些方法或代替這些方法。本發(fā)明的一個實施例涉及至少ー個格構件、格柵或篩網(wǎng)200a、200b、200c，其定位在收縮裝置20的上游。在圖3的實施例中，格構件定位在流動矯直裝置18的下游。然而，在一個實施例中，至少ー個格構件200a、200b、200c可以定位在流動矯直裝置18的上游(和擴散裝置16的下游)。在一個實施例中，格構件200定位在流動矯直裝置18的下游。這是因為流動矯直裝置18可能在流動中引入格構件200要減小或消除的不均勻性(例如次要湍流，例如渦旋脫落)。然而，矯直裝置18的總計的效果是積極的。此外，矯直裝置下游的格構件可以去除或減少湍流，但是格構件/多個格構件有除此以外的功能。除了去除湍流，格構件甚至進ー步將整個流動的湍流水平進ー步降低。至少ー個格構件200a、200b、200c促進流動均勻性和減少湍流。美國專利申請第US 61/394，444號提出，可以在流動矯直裝置18的上游或下游(或上、下游)的流動區(qū)域橫跨設置由布制成的一個或多個可滲透隔膜。此處ー個或多個格構件與布類似。格構件200a、200b、20 0c可以包括多個規(guī)則間隔的通孔并促進均勻化氣流。也就是說，通孔是規(guī)則的(ニ維)周期性結構。這種結構促進流動均勻性并減少湍流。在一個實施例中，格構件是剛性的，使得保持規(guī)則的周期性結構。格構件具有結構完整性，使得在處理格構件以進行制造和/或清潔時規(guī)則性不被干擾。在一個實施例中，格構件可以由金屬形成。如下文所述，這導致進ー步消除順流方向的光學相條紋。這部分是由于相對于布篩網(wǎng)的高的開ロ面積比。附加地，金屬的優(yōu)點還有可清潔性、耐用性以及由于較高的熱傳導，金屬還有助于使得溫度更加均勻的事實。金屬格構件的另ー優(yōu)點在于，通過金屬格構件的溫度傳導有助于減小歧管的壁之間的溫度變化。使用多種不同的格構件的實驗表明，順流方向的光學相條紋的消除性能的變化。圖4示意地示出格構件的通孔210，格構件具有規(guī)則的周期性結構，使得通孔210規(guī)則地間隔和/或周期性地間隔。格構件的尺寸包括通孔210的高度H、通孔210的寬度W以及限定通孔210的材料(例如熱絲)的尺寸D。 下面的表示出多個不同的格構件L1-L8的尺寸D、H以及W，并且包括計算每個格構件的開ロ面積比AMti。。開ロ面積比限定為開ロ面積被總面積除。網(wǎng)眼尺寸(通常以每英寸的熱絲個數(shù)的方式來測量)可以通過這些尺寸來限定并給定，等于通孔水力直徑與熱絲直徑之比DH/D(假定是圓形導線)。格構件L3和L4具有不規(guī)則的編織或編排，格構件L1-L4是布格構件，格構件L5-L8是具有規(guī)則編織或編排的金屬格構件。特別地，格構件L5、L6、L7以及L8由奧氏體鋼形成，并且具有規(guī)則的周期性結構。格構件的性質(zhì)如下所示。
權利要求
1.ー種氣體歧管，用以在光刻設備的光學部件的至少兩個平行板之間引導氣流，所述氣體歧管包括 入口，用以提供氣流至氣體歧管； 格構件，包括金屬并且包括用以使所述氣流均勻化的多個通孔； 位于所述格構件下游的收縮裝置，用以減小氣流流過的橫截面面積；和 位于收縮裝置下游的出ロ，用以提供氣流至所述至少兩個平行板。
2.如權利要求I所述的氣體歧管，其中所述格構件的通孔規(guī)則地間隔。
3.如權利要求I或2所述的氣體歧管，其中所述格構件具有規(guī)則的編排。
4.ー種氣體歧管，用以在光刻設備的光學部件的至少兩個平行板之間引導氣流，所述氣體歧管包括 入口，用以提供氣流至氣體歧管； 格構件，包括成規(guī)則的周期性結構的多個通孔，用于使所述氣流均勻化； 位于所述格構件下游的收縮裝置，用以減小氣流流過的橫截面面積；和 位于收縮裝置下游的出ロ，用以提供氣流至所述至少兩個平行板。
5.如權利要求4所述的氣體歧管，其中所述格構件是剛性的。
6.如權利要求4或5所述的氣體歧管，其中所述格構件具有結構完整性，使得通孔的規(guī)則性不被格構件的操作所干擾。
7.如前述權利要求中任一項所述的氣體歧管，其中所述格構件包括串聯(lián)定位的至少兩個格構件。
8.如權利要求7所述的氣體歧管，其中任何下游的格構件的開ロ面積比至少與任何上游的格構件的開ロ面積比一祥高。
9.如前述權利要求中任一項所述的氣體歧管，還包括位于入口下游的流動矯直裝置，用以矯直氣流。
10.如權利要求9所述的氣體歧管，其中所述流動矯直裝置在至少ー個格構件的上游。
11.如前述權利要求中任一項所述的氣體歧管，還包括位于入口下游的用于在氣流內(nèi)提供壓降的擴散裝置。
12.—種用以在光刻設備的光學部件的兩個平行板之間提供氣流的模塊，所述模塊包括如前述權利要求中任一項所述的氣體歧管。
13.—種光刻設備,包括 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上； 兩個平行板，布置成橫向于輻射束的路徑并位于輻射束的路徑中，其中板中的至少ー個包括単獨可尋址的電加熱裝置，所述電加熱裝置配置成局部地加熱板；和 如權利要求1-11中任一項所述的氣體歧管或如權利要求12中任一項所述的模塊，用以弓I導兩個平行板之間的氣流。
14.一種器件制造方法，包括 使用投影系統(tǒng)將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上； 使用布置成橫向于輻射束的路徑并位于輻射束的路徑中的板來局部地改變輻射束的光程，所述板被局部地加熱；和 通過包括金屬和多個通孔以使氣流均勻化的格構件、收縮裝置以及在板和平行于該板的另ー板之間提供氣流。
15.一種器件制造方法，包括步驟 使用投影系統(tǒng)將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上； 使用布置成橫向于輻射束的路徑并位于輻射束的路徑中的板來局部地改變輻射束的光程，所述板被局部地加熱；和 通過包括以規(guī)則的周期性結構設置的多個通孔以使氣流均勻化的格構件、收縮裝置以及在板和平行于該板的另ー板之間提供氣流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體歧管、用于光刻設備的模塊、光刻設備和器件制造方法。所述氣體歧管用以在光刻設備的光學部件的兩個平行板之間引導氣流，所述氣體歧管包括入口，用以提供氣流至氣體歧管；格構件，包括用以使所述氣流均勻化的多個通孔；位于所述格構件下游的收縮裝置，用以減小氣流流過的橫截面面積；和位于收縮裝置下游的出口，用以提供氣流至所述兩個平行板。
文檔編號G03F7/20GK102650834SQ20121004804
公開日2012年8月29日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權日2011年2月28日
發(fā)明者A·A·H·范德斯泰恩, F·J·J·范鮑克斯臺爾, P·達姆波沃爾, R·B·J·科爾德維基 申請人:Asml荷蘭有限公司