專利名稱：用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)和熱調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及相應(yīng)的熱調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，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。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述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)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)層上而 實(shí)現(xiàn)的。通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)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)圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂的掃描器，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(shí)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(gè)目標(biāo)部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。在光刻設(shè)備的操作過程中，例如由于電磁致動(dòng)器中的熱耗散或者借助于光束的輻射等等，光刻設(shè)備的一些部份可能被冷卻和/或加熱。當(dāng)前，使用例如在回路中泵送的液體(諸如水)對(duì)這些部份進(jìn)行冷卻。水在通過將被冷卻的部份的同時(shí)從所述部份提取熱量，此后使用所述部份下游的熱交換器將被收集的熱量排除，即被去除，使得水能夠返回至所述部份，以再次提取熱量。這種方法的冷卻效率依賴于在所述部份處或所述部份附近的回路的通道中的流動(dòng)類型。水的湍流比水的層流具有較高的熱傳遞系數(shù)。從設(shè)計(jì)和重量的方面來說，使用小的通道是有益的；使用小的通道的缺點(diǎn)在于，會(huì)形成層流，因此會(huì)降低冷卻效率。所述方法的冷卻效率可能差到使得所述部份的溫度例如由于熱輻射會(huì)升高到影響其他部份的不期望的水平，由此會(huì)降低光刻設(shè)備的可獲得的精確度。

發(fā)明內(nèi)容
期望提供一種用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其具有提高的冷卻效率，同時(shí)仍然能夠使用小的冷卻通道。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，提供一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份的兩相熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器定位成與光刻設(shè)備的所述部份熱接觸，以通過蒸發(fā)器內(nèi)部的流體的蒸發(fā)來從所述部份提取熱量；冷凝器，所述冷凝器定位成與光刻設(shè)備的所述部份相距一距離，用于通過冷凝器內(nèi)的流體的冷凝來從冷凝器內(nèi)的流體去除熱量；流體管路，所述流體管路布置在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間，用于形成流體能夠在其中流動(dòng)的回路；泵，所述泵布置在所述回路中，以使流體在所述回路中循環(huán)；儲(chǔ)存器，配置成保持流體，其中所述儲(chǔ)存器與所述回路流體連通并且包括熱交換器，所述熱交換器從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞熱量或?qū)崃總鬟f至儲(chǔ)存器內(nèi)部的流體；溫度傳感器，配置成提供表示流體的溫度的測(cè)量信號(hào)；以及控制器，配置成基于所述測(cè)量信號(hào)、通過調(diào)整所述熱交換器傳遞至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體的熱量或者從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞的熱量，而將回路內(nèi)的流體的溫度保持為基本恒定。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束；支撐件，構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在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；襯底臺(tái)，構(gòu)造成保持襯底；投影系統(tǒng)，配置成用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；以及兩相熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份，所述兩相熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器定位成與光刻設(shè)備的所述部份熱接觸，以通過蒸發(fā)器內(nèi)部的流體的蒸發(fā)來從所述部份提取熱量；冷凝器，所述冷凝器定位成與光刻設(shè)備的所述部份相距一距離，用于通過冷凝器內(nèi)的流體的冷凝來從冷凝器內(nèi)的流體去除熱量；流體管路，布置 在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間，用于形成流體能夠在其中流動(dòng)的回路；泵，所述泵布置在所述回路中，以使流體在所述回路中循環(huán)；儲(chǔ)存器，配置成保持流體，其中所述儲(chǔ)存器與所述回路流體連通并且包括熱交換器，所述熱交換器從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞熱量或?qū)崃總鬟f至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體；溫度傳感器，配置成提供表示流體的溫度的測(cè)量信號(hào)；以及控制器，配置成基于所述測(cè)量信號(hào)、通過調(diào)整所述熱交換器傳遞至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體的熱量或者從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞的熱量，而將回路內(nèi)的流體的溫度保持為基本恒定。根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供一種用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份的兩相熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器定位成與光刻設(shè)備的所述部份熱接觸，以通過蒸發(fā)器內(nèi)的流體的蒸發(fā)來從所述部份提取熱量；冷凝器，所述冷凝器定位成與光刻設(shè)備的所述部份相距一距離，用于通過冷凝器內(nèi)的流體的冷凝來從冷凝器內(nèi)的流體去除熱量；流體管路，布置在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間，用于形成流體能夠在其中流動(dòng)的回路；泵，所述泵布置在所述回路中，以使流體在所述回路中循環(huán)；旁路流體管路，起始于回路中所述冷凝器與所述泵之間的一部位處，終止于回路中所述蒸發(fā)器與所述冷凝器之間的一部位處，優(yōu)選盡可能得靠近蒸發(fā)器的出口 ；以及第二泵，布置于所述旁路流體管路中。


下面將參考隨附的示意附圖，僅以示例的方式描述本發(fā)明實(shí)施例，其中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中圖I示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖4示出電磁致動(dòng)器的線圈，其能夠被根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)冷卻；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電磁致動(dòng)器的橫截面示意圖；圖6A示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖6B示意性示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖7A示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；圖7B示意性示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
圖7C示意性示出根據(jù)本發(fā)明還一實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)；以及圖8示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式圖I示意地示出一種光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)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)輻射或任何其他合適的輻射)；圖案形成裝置支撐件或掩模支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA，并與配置用于根據(jù)特定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連。所述光刻設(shè)備還包括襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT或“襯底支撐件”，其構(gòu)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)特定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連。所述光刻設(shè)備還包括投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(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(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、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。所述圖案形成裝置支撐件以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。所述圖案形成裝置支撐件可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置。所述圖案形成裝置支撐件可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述圖案形成裝置支撐件可以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))。這里使用的任何術(shù)語“掩模版”或“掩?！笨梢钥醋髋c更為上位的術(shù)語“圖案形成裝置”同義。這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)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(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。應(yīng)該注意的是，賦予輻射束的圖案可能不與襯底的目標(biāo)部分上的所需圖案完全相符(例如，如果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(biāo)部分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。圖案形成裝置可以是透射型的或反射型的。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、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所述反射鏡矩陣反射的輻射束。這里使用的術(shù)語“投影系統(tǒng)”可以廣義地解釋為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?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。這里使用的任何術(shù)語“投影透鏡”可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“投影系統(tǒng)”同義。如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述設(shè)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(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)或“襯底支撐件”(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái)或“掩模支撐件”)的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)或支撐件，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)或更多個(gè)其它臺(tái)或支撐件用于曝光。所述光刻設(shè)備還可以是這種類型，其中襯底的至少一部分可以由具有相對(duì)高的折射率的液體覆蓋(例如水)，以便填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。浸沒液體還可以施加到光刻設(shè)備的其他空間中，例如掩模和投影系統(tǒng)之間的空間。浸沒技術(shù)可以用于提高投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。這里使用的術(shù)語“浸沒”并不意味著必須將結(jié)構(gòu)(例如襯底)浸入到液體中，而僅意味著在曝光過程中液體位于投影系統(tǒng)和該襯底之間。參照?qǐng)D1，照射器IL接收來自輻射源SO的輻射束。所述源和光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該源考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，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的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí))?？梢詫⑺鲈碨O和所述照射器IL、以及如果需要時(shí) 設(shè)置的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括配置用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。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和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為O-外部和O-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，例如積分器IN和聚光器CO?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(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(qiáng)度分布。所述輻射束B入射到保持在圖案形成裝置支撐件(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)穿過圖案形成裝置(例如，掩模)MA之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底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(dòng)所述襯底臺(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，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和另一個(gè)位置傳感器(在圖I中沒有明確地示出)用于相對(duì)于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如，掩模)MA。通常，可以通過形成所述第一定位裝置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)圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來實(shí)現(xiàn)所述襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT可以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的。可以使用圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PU P2來對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如，掩模)MA和襯底W。盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是他們可以位于目標(biāo)部分之間的空間(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)中。類似地，在將多于一個(gè)的管芯設(shè)置在圖案形成裝置(例如，掩模)MA上的情況下，所述圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以位于所述管芯之間。可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中I.在步進(jìn)模式中，在將圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT或“掩模支撐件”和襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。2.在掃描模式中，在對(duì)圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT或“掩模支撐件”和襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”相對(duì)于圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT或“掩模支撐件”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(chǎng)的最大尺寸限制了單一的動(dòng)態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描方向)，而所述掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描方向)。3.在另一個(gè)模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的圖案形成裝置支撐件(例如，掩模臺(tái))MT或“掩模支撐件”保持為基本靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上的同時(shí)，對(duì)所述襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”進(jìn)行移動(dòng)或掃描。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT或“襯底支撐件”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，如上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。圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩相冷卻系統(tǒng)的示例性表示。冷卻系統(tǒng)包括蒸發(fā)器3，所述蒸發(fā)器定位或者安裝成與光刻設(shè)備(例如，根據(jù)圖I的光刻設(shè)備)的部份I熱接觸。部份I可以是被輻射加熱的光學(xué)元件或者同樣可以被用于光刻設(shè)備的不同定位系統(tǒng)中的電磁致動(dòng)器部分。所述部份I還可以是束流收集器，例如用于從使用極紫外(EUV)輻射的光刻設(shè)備中用以產(chǎn)生錫等離子體的二氧化碳激光器吸收能量。而且，部份I可以是下列部件中的一個(gè)或多個(gè)掠入射收集器、近似正入射收集器、翼片阱、反射鏡(例如場(chǎng)琢面反射鏡或者光瞳琢面反射鏡)、rema刀片、掩模版平臺(tái)、晶片平臺(tái)、掩模版或晶片臺(tái)。應(yīng)該理解，部份I可以是根據(jù)實(shí)施例的光刻設(shè)備中需要進(jìn)行熱調(diào)節(jié)的任何部分。當(dāng)蒸發(fā)器3被設(shè)置與部份I熱接觸時(shí)，通過蒸發(fā)器3內(nèi)部的流體的蒸發(fā)能夠從部份I提取熱量Qin。這里應(yīng)該指出的是，流體可以指液體或蒸汽。在液體和蒸汽之間的區(qū)別是相關(guān)的情況下，將分別用液相的流體和氣相的流體表示所述流體。冷卻系統(tǒng)還包括冷凝器5，所述冷凝器5被定位成與光刻設(shè)備的部份I相距一距離，用于通過冷凝器5內(nèi)的流體的冷凝從冷凝器5內(nèi)的流體去除熱量Qout。冷卻系統(tǒng)還包括泵14。流體管路7、8和9分別設(shè)置在冷凝器5與泵14之間、泵14與蒸發(fā)器3之間以及蒸發(fā)器3與冷凝器5之間，以便形成流體能夠通過泵14在其中循環(huán)的回路12。儲(chǔ)存器16被設(shè)置用于保持流體，儲(chǔ)存器通過流體管路10與回路12流體連通。這允許例如由于氣相流體與液相流體之間的密度改變而在儲(chǔ)存器16與回路12之間交換流體。儲(chǔ)存器包括熱交換器18，所述熱交換器18用于從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞熱量(如箭頭21所示)或者將熱量傳遞至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體(如箭頭20所示)，以進(jìn)行流體蒸發(fā)或冷凝，以便適于回路12中流體的體積改變。在使用時(shí)，被儲(chǔ)存器保持的流體優(yōu)選部分為液相、部分為氣相。
熱交換器18通過控制信號(hào)29被控制單元或控制器27控制。控制單元27配置用于基于測(cè)量信號(hào)25、通過調(diào)整由熱交換器18從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞過來(箭頭21)的熱量或者傳遞至(箭頭20)儲(chǔ)存器內(nèi)的流體的熱量來將回路12中的流體的溫度保持為大致恒定，其中所述測(cè)量信號(hào)25由溫度傳感器23提供并且表示回路12中流體的溫度。下面解釋熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理。在一實(shí)施例中，回路12內(nèi)的流體的實(shí)際溫度等于或接近光刻設(shè)備的部份I的所需溫度，例如22攝氏度?？蛇x地，回路內(nèi)的流體的實(shí)際溫度可以低于光刻設(shè)備的部份I的所需溫度，以便在回路內(nèi)的流體與光刻設(shè)備的部份I之間產(chǎn)生較大的溫度差。因此，在一實(shí)施例中，回路內(nèi)流體的實(shí)際溫度在10-25攝氏度之間，在另一實(shí)施例中是在20-22攝氏度之間。在其他應(yīng)用中，回路內(nèi)的流體的實(shí)際溫度也可以在-250和100攝氏度之間。此外，在一實(shí)施例中，回路12內(nèi)流體的實(shí)際溫度等于或接近流體的飽和溫度。流體的飽和溫度被回路內(nèi)的壓力控制。表I公開了適于與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻系統(tǒng)結(jié)合使用的一些流體，并且示出了設(shè)置流體的飽和溫度為22攝氏度時(shí)所需的飽和壓力。也可以使用其他流體和/或壓力將飽和溫度設(shè)置在其他值。表I中提及的流體的益處在于，壓力相對(duì)高，由此使得與較低壓力下的流體相比，在回路中具有相對(duì)低的壓降。因此，在一實(shí)施例中，優(yōu)選回路12內(nèi)的壓力在2巴以上，在另一實(shí)施例中更優(yōu)選在5巴以上，在一實(shí)施例中甚至更優(yōu)選在10巴以上，以及在還一實(shí)施例中最優(yōu)選在25巴以上。回路中的相對(duì)低的壓降與溫度對(duì)壓降的較低靈敏度的組合的作用導(dǎo)致減小回路12內(nèi)流體的溫度變化。從這一點(diǎn)來看，使用二氧化碳是有益的，因?yàn)檫@需要最高的壓力。二氧化碳的附加的益處在于，二氧化碳的傳熱率與熱通量是成線性比例，這意味著溫度獨(dú)立于熱負(fù)載保持穩(wěn)定。表I :適合的流體以及使飽和溫度處于22攝氏度時(shí)所需的壓力
權(quán)利要求
1.一種兩相熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份，所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器定位成與光刻設(shè)備的所述部份熱接觸，以通過蒸發(fā)器內(nèi)的流體的蒸發(fā)來從所述部份提取熱量； 冷凝器，所述冷凝器定位成與光刻設(shè)備的所述部份相距一距離，用于通過冷凝器內(nèi)的流體的冷凝來從冷凝器內(nèi)的流體去除熱量； 流體管路，所述流體管路布置在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間，用于形成流體能夠在其中流動(dòng)的回路； 泵，所述泵布置在所述回路中，以使流體在所述回路中循環(huán)； 儲(chǔ)存器，所述儲(chǔ)存器配置成保持流體，其中所述儲(chǔ)存器與所述回路流體連通并且包括 熱交換器，所述熱交換器從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞熱量或?qū)崃總鬟f至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體；溫度傳感器，所述溫度傳感器配置成提供表示流體的溫度的測(cè)量信號(hào)；以及控制器，配置成基于所述測(cè)量信號(hào)、通過調(diào)整所述熱交換器傳遞至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體的熱量或者從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞的熱量，而將回路內(nèi)的流體的溫度保持為基本恒定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，熱調(diào)節(jié)是加熱和/或冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述儲(chǔ)存器與所述回路的其中所有流體處于液相的部分流體連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述溫度傳感器布置在所述蒸發(fā)器的下游，用于提供表示離開所述蒸發(fā)器的流體的溫度的測(cè)量信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括加熱器，用于將離開蒸發(fā)器的流體加熱至流體沸點(diǎn)以上預(yù)定量的度數(shù)，其中所述控制器配置用于確定達(dá)到該流體溫度所需的能量，并且其中所述控制器配置用于依賴于達(dá)到該溫度所需的能量而調(diào)整所述泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述光刻設(shè)備的所述部份是被光刻設(shè)備的另一控制器主動(dòng)控制的致動(dòng)器，并且其中所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的所述控制器被配置用于接收來自所述光刻設(shè)備的所述另一控制器的信息，以估計(jì)所述致動(dòng)器內(nèi)產(chǎn)生的熱量，并且被配置依賴于所估計(jì)的熱量來調(diào)整所述泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述儲(chǔ)存器的熱交換器被配置用于與回路中離開所述冷凝器上游處的蒸發(fā)器的流體交換熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)被配置用于將回路中的流體保持處于-250至100攝氏度之間的溫度、并且壓力在I巴以上，使得流體的飽和溫度大致等于回路內(nèi)的流體的實(shí)際溫度。
9.一種光刻設(shè)備，包括 照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束； 支撐件，構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在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； 襯底臺(tái)，構(gòu)造成保持襯底； 投影系統(tǒng)，配置成用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上；以及 根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻設(shè)備，包括用于定位襯底臺(tái)的定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括至少一個(gè)致動(dòng)器，其中所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)被配置用于熱調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)致動(dòng)器。
11.一種兩相熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份，所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器定位成與光刻設(shè)備的所述部份熱接觸，以通過蒸發(fā)器內(nèi)的流體的蒸發(fā)來從所述部份提取熱量； 冷凝器，所述冷凝器定位成與光刻設(shè)備的所述部份相距一距離，用于通過冷凝器內(nèi)的流體的冷凝來從冷凝器內(nèi)的流體去除熱量； 流體管路，所述流體管路布置在所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間，用于形成流體能夠在其中流動(dòng)的回路； 泵，所述泵布置在所述回路中，以使流體在所述回路中循環(huán)； 旁路流體管路，所述旁路流體管路起始于回路中所述冷凝器與所述泵之間的一部位處，終止于回路中所述蒸發(fā)器與所述冷凝器之間的一部位處，優(yōu)選盡可能得靠近蒸發(fā)器的出口；以及 第二泵，所述第二泵布置于所述旁路流體管路中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，熱調(diào)節(jié)是加熱和/或冷卻。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，附加的冷卻單元設(shè)置在所述冷凝器的下游并且在旁路流體管路的起始部位的上游，所述附加的冷卻單元被配置用于冷卻離開所述冷凝器的流體至低于飽和溫度的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括控制器，所述控制器配置用于控制所述第二泵的操作，使得在旁路流體管路的終止的部位的下游的流體具有恒定的氣/液比。
15.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的另一熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中所述另一熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷凝器與所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)或所述其它熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的回路中的流體交換熱量，優(yōu)選通過將所述另一熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷凝器與所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)或所述其它熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的蒸發(fā)器互連或者將所述另一熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷凝器與所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)或所述其它熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的蒸發(fā)器下游的分立的熱交換器互連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于熱調(diào)節(jié)光刻設(shè)備的部份的熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)及熱調(diào)節(jié)方法。所述系統(tǒng)包括蒸發(fā)器，定位成與部份熱接觸，以通過蒸發(fā)器內(nèi)流體的蒸發(fā)來從部份提取熱量；冷凝器，定位成與部份相距一距離，用于通過冷凝器內(nèi)流體的冷凝來從冷凝器內(nèi)的流體去除熱量；流體管路，布置在蒸發(fā)器和冷凝器之間，以形成流體能在其中流動(dòng)的回路；泵，布置在回路中，以使流體在回路中循環(huán)；儲(chǔ)存器，用于保持流體，儲(chǔ)存器與回路流體連通且包括熱交換器；溫度傳感器，用于提供表示流體溫度的測(cè)量信號(hào)；及控制器，用于基于測(cè)量信號(hào)、通過調(diào)整熱交換器傳遞至儲(chǔ)存器內(nèi)的流體或者從儲(chǔ)存器內(nèi)的流體傳遞的熱量，而將回路內(nèi)流體的溫度保持為基本恒定。
文檔編號(hào)F25B29/00GK102749809SQ20121011690
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者G·范冬克, H·J·范格爾納, J·H·J·莫爾斯, M·C·M·維哈根, O·W·V·費(fèi)里基恩斯, S·N·L·多恩德爾斯, V·Y·班尼恩 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司