專利名稱：光刻裝置、器件制造方法和由其制造的器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光刻裝置、一種器件制造方法和由其制造的器件。
背景技術：
光刻裝置是可在襯底、通常是襯底的目標部分上施加所需圖案的機器。光刻裝置例如可用于集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可采用圖案形成結構來產生將形成于IC的單個層上的電路圖案，該圖案形成結構也稱為掩模或分劃板。該圖案可被轉移到襯底(如硅晶片)上的目標部分(例如包括一個或多個管芯)上。圖案的轉移通常借助于成像到設于襯底上的一層輻射敏感材料(抗蝕劑)上來實現。通常來說，單個襯底包含被連續地形成圖案的相鄰目標部分的網絡。已知的光刻裝置包括所謂的步進器，其中通過將整個圖案一次性地曝光在目標部分上來照射各目標部分，還包括所謂的掃描器，其中通過沿給定方向(“掃描”方向)由輻射光束來掃描圖案并以平行于或反向平行于此方向的方向同步地掃描襯底來照射各目標部分。還可以通過將圖案壓印在襯底上來將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上。
在已知的光刻裝置中，在光刻過程中襯底可以用襯底固定裝置固定。在使用期間，襯底固定裝置的平均溫度可以變化。例如，在一定的時間周期中，襯底固定裝置的平均溫度可以例如通過在曝光過程期間由入射的曝光輻射引起的熱量和/或由于附近的致動器或馬達產生的熱量而上升。這可以導致在襯底和襯底固定裝置之間產生溫度偏移，該溫度偏移可能會導致襯底扭曲和/或重疊誤差。
此外，在已知的光刻裝置中，在光刻加工期間，圖案形成結構(分化板)可以用各自的圖案形成結構固定裝置固定。在已知的光刻裝置和方法中，由于受到入射的曝光輻射的輻射，圖案形成結構在剛被轉移到圖案形成結構固定裝置上之后，其溫度就上升(例如從室溫上升到高于室溫幾度)。在圖案形成結構和圖案形成結構固定裝置之間產生溫度偏移，該溫度偏移可能導致圖案形成結構的扭曲，圖案形成結構中的應變和重疊誤差。按照US6,342,941B1，通過計算或確定掩模的特定熱膨脹飽和點，并用曝光光線輻射掩模使得掩模獲得計算的或確定的熱膨脹飽和點，由此來防止分化板的熱膨脹的不利影響。
發明內容
按照本發明的一個實施例，提供一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，其包括構造成可固定襯底的襯底固定裝置；和構造成在襯底轉移到襯底固定裝置上之前、期間或這兩者時可調節襯底溫度以便大致上與襯底固定裝置的溫度相匹配的襯底溫度調節裝置。
而且，按照本發明的一個實施例，提供一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到由襯底支撐結構固定的襯底上的光刻裝置，該光刻裝置包括構造成在將襯底定位到襯底支撐結構上之前、期間或這兩者時可基于襯底支撐結構的溫度主動地控制襯底溫度的溫度控制系統。
此外，在另一個實施例中，提供一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，其包括構造成可固定圖案形成結構的第一圖案形成結構固定裝置；構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節圖案形成結構的溫度的圖案形成結構溫度調節裝置，其中圖案形成結構溫度調節裝置設置有第二圖案形成結構固定裝置；和至少一個可將第一和第二圖案形成結構固定裝置熱調節到大致上相同溫度的系統。
而且，按照一個實施例，提供一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，其包括構造成可在操作期間固定圖案形成結構的第一圖案形成結構固定裝置；和構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節圖案形成結構的溫度的圖案形成結構溫度調節裝置，其中圖案形成結構溫度調節裝置設置有第二圖案形成結構固定裝置，該第二圖案形成結構固定裝置構造成可以固定第一圖案形成結構固定裝置的大致相同的方式固定圖案形成結構。
按照一個實施例，一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，包括第一圖案形成結構固定裝置，其構造成可固定圖案形成結構，用于接受輻射，以便將所述圖案轉移到所述襯底；和圖案形成結構溫度調節裝置，其構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節所述圖案形成結構的溫度，其中所述圖案形成結構溫度調節裝置構造成在所述圖案形成結構要被用來將所述圖案轉移到襯底上時可大致上類似于隨后的圖案形成結構輻射的方式輻射所述圖案形成結構。
按照本發明的一個實施例，提供一種本文所述的光刻裝置的使用。
按照本發明的一個實施例，提供一種器件制造方法，包括在將襯底轉移到襯底固定裝置之前、期間、或這兩者時調節所述襯底的溫度至大致上與所述襯底固定裝置的溫度相匹配和在所述襯底已經被轉移到所述襯底固定裝置上之后將圖案從圖案形成結構轉移到所述襯底上。
按照本發明的一個實施例，提供一種光刻方法，包括在將所述襯底轉移到所述襯底支撐結構上之前、期間、或這兩者時將襯底的溫度主動地控制到大致上為襯底支撐結構的溫度，和在所述襯底已經被轉移到所述襯底支撐結構上之后將圖案從圖案形成結構轉移到所述襯底上。
例如，該方法可以包括當襯底被固定在襯底操縱裝置中時主動地控制襯底的溫度。另外，該方法可以包括將襯底轉移到襯底操縱裝置中和在轉移之后主動地控制襯底的溫度使之大致上與襯底支撐結構的瞬時溫度相匹配。此外，可以使用空氣噴淋器主動地控制襯底的溫度。
例如，在一個實施例中，該方法可以包括控制空氣噴淋器使得流出空氣噴淋器的空氣的溫度大致上與襯底支撐結構的溫度相匹配，或使得流出空氣噴淋器的空氣能夠在一定的時間間隔內使襯底達到襯底支撐結構的溫度。
按照本發明的一個實施例，提供一種操縱襯底的方法，包括確定襯底支撐的瞬時平均溫度和例如在襯底被轉移到襯底支撐上之前和/或在襯底被轉移到襯底支撐上期間，將襯底調節到大致上為被確定的襯底支撐的瞬時平均溫度。
在另一個實施例中，一種器件制造方法，包括用第一圖案形成結構固定裝置固定圖案形成結構和對圖案形成結構提供一系列的輻射，以便隨后將圖案從圖案形成結構轉移到多個襯底上；和在用第一圖案形成結構固定裝置固定圖案形成結構之前調節圖案形成結構的溫度，其中對圖案形成結構的溫度調節包括當圖案形成結構用第一圖案形成結構固定裝置固定后以大致上類似于對圖案形成結構進行的一系列輻射的至少一部分的方式對圖案形成結構進行輻射。
此外，一種器件制造方法，包括在將圖案形成結構轉移到被熱調節的圖案形成結構固定裝置之前、期間、或這兩者時加熱圖案形成結構，使得圖案形成結構的溫度高于圖案形成結構固定裝置的瞬時溫度。
按照本發明的一個實施例，提供一種使用本文所述的方法和/或光刻裝置制造的器件。
下面將僅通過示例的方式并參考示意性附圖來介紹本發明的實施例，在附圖中對應的標號表示對應的部分，其中圖1顯示了根據本發明的一個實施例的光刻裝置；圖2顯示了本發明的第一實施例；圖3顯示了表示平均襯底溫度隨時間的可能的溫度上升曲線圖；圖4示意地顯示了本發明的第二實施例；圖5顯示了第二實施例的一部分的立視圖；圖6是第二實施例的一部分的截面圖。
具體實施例方式
圖1示意性地顯示了根據本發明的一個實施例的光刻裝置1。該裝置1可以包括構造成可調節輻射光束B(例如UV輻射或另一種類型的輻射)的照明系統(照明器)IL；構造成可支撐圖案形成結構(例如掩模)MA的支撐結構(例如掩模臺)MT，其與構造成可按照一定參數精確地定位圖案形成結構的第一定位裝置PM相連；具有襯底固定裝置的襯底級3，該襯底固定裝置可以包括帶有襯底臺(例如晶片臺)WT的卡盤4，該襯底臺構造成可固定襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W并且與構造成可按照一定參數精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；構造成可將由圖案形成結構MA施加給輻射光束B的圖案投射在襯底W的目標部分C(例如包括一個或多個管芯)上的投影系統(例如折射型投影透鏡系統)PL；和構造成可操縱襯底的襯底操縱裝置2，例如用于在襯底被轉移到襯底臺上之前暫時存儲一個或多個襯底。該操縱裝置例如也可以設置用于預先對準。例如，為了交換襯底，襯底臺或者襯底臺的一部分可以朝著和離開襯底操縱裝置2的方向移動。相對于光刻裝置的其它部件，操縱裝置2可以是單獨的部件或模塊部件。例如，操縱裝置2可以設置有一個或多個負載鎖(load-locks)(未示出)或與其聯通。而且，光刻裝置可以設置一個或多個這種操縱裝置。
該照明系統可包括用于對輻射進行引導、成形或控制的多種類型的光學部件，例如折射式、反射式、磁式、電磁式、靜電式或其它類型的光學部件或其任意組合。
支撐結構以一定的方式固定住圖案形成結構，這種方式取決于圖案形成結構的定向、光刻裝置的設計以及其它條件，例如圖案形成結構是否保持在真空環境下。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其它夾緊技術來固定住圖案形成結構。支撐結構例如可為框架或臺，其可根據要求為固定的或可動的。支撐結構可保證圖案形成結構可例如相對于投影系統處于所需的位置。用語“分劃板”或“掩模”在本文中的任何使用可被視為與更通用的用語“圖案形成結構”具有相同的含義。
這里所用的用語“圖案形成結構”應被廣義地解釋為可用于為輻射光束的橫截面施加一定圖案以便在襯底的目標部分中形成圖案的任何裝置。應當注意的是，例如如果圖案包括相移特征或所謂的輔助特征，那么施加于輻射光束中的圖案可以不精確地對應于襯底目標部分中的所需圖案。一般來說，施加于輻射光束中的圖案將對應于待形成在目標部分內的器件如集成電路中的特定功能層。
圖案形成結構可以是透射式的或反射式的。圖案形成結構的例子包括掩模、可編程的鏡陣列和可編程的LCD面板。掩模在光刻領域中是眾所周知的，其包括例如二元型、交變相移型和衰減相移型等掩模類型，還包括各種混合式掩模類型。可編程鏡陣列的一個例子采用微型鏡的矩陣設置，各鏡子可單獨地傾斜以沿不同方向反射所入射的輻射光束。傾斜鏡在被鏡矩陣所反射的輻射光束中施加了圖案。
這里所用的用語“投影系統”應被廣義地理解為包括各種類型的投影系統，包括折射式、反射式、反射折射式、磁式、電磁式和靜電式光學系統或其任意組合，這例如應根據所用的曝光輻射或其它因素如使用浸液或使用真空的情況來適當地確定。用語“投影透鏡”在本文中的任何使用均應被視為與更通用的用語“投影系統”具有相同的含義。
如這里所述，此裝置為透射型(例如采用了透射掩模)。或者，此裝置也可以是反射型(例如采用了如上所述類型的可編程鏡陣列，或者采用了反射掩模)。
光刻裝置可以是具有兩個(雙級)或多個襯底臺(和/或兩個或多個支撐結構)的那種類型。在這種“多級”式機器中，附加的臺可以并聯地使用，或者可在一個或多個臺上進行預備步驟而將一個或多個其它的臺用于曝光。
光刻裝置可以是這樣的類型，其中至少一部分襯底可以由具有相對較高折射率的液體如水或者另一種合適的液體覆蓋，以便填充投影系統與襯底之間的空間。浸液也可以施加到光刻裝置中的其它空間中，例如，在圖案形成結構和投影系統之間。用于增加投影系統的數值孔徑的浸入技術在本技術領域中是公知的。本文中所用的用語“浸入”不是指結構如襯底必須沉入到液體中，而是指在曝光期間液體設置在投影系統和襯底之間。
參見圖1，照明器IL接收來自輻射源SO的輻射光束。輻射源和光刻裝置可以是單獨的實體，例如在輻射源為準分子激光器時。在這種情況下，輻射源不應被視為形成了光刻裝置的一部分，輻射光束借助于光束傳送系統BD從源SO傳遞到照明器IL中，光束傳送系統BD例如包括適當的引導鏡和/或光束擴展器。在其它情況下，該源可以是光刻裝置的一個整體部分，例如在該源為水銀燈時。源SO和照明器IL及光束傳送系統BD(如果需要的話)一起可稱為輻射系統。
照明器IL可包括調節裝置AD，其用于調節輻射光束的角強度分布。通常來說，至少可以調節照明器的光瞳面內的強度分布的外部和/或內部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內部)。另外，照明器IL通常包括各種其它的器件，例如積分器IN和聚光器CO。照明器用來調節輻射光束，以使其在其橫截面上具有所需的均勻性和強度分布。
輻射光束B入射在固定于支撐結構(例如掩模臺)MT上的圖案形成結構(例如掩模)MA上，并通過該圖案形成結構而圖案化。例如，在操作期間，掩模臺MT可以被熱調節，特別是使用由各自的液體供給系統提供的液體如水，例如在操作期間用于除去掩模臺MT的熱量。在穿過掩模MA后，輻射光束B通過投影系統PS，其將光束聚焦在襯底W的目標部分C上。借助于第二定位裝置PW和位置傳感器IF(例如干涉儀、線性編碼器或電容傳感器)，襯底臺WT可精確地移動，以便例如將不同的目標部分C定位在輻射光束B的路徑中。類似地，可用第一定位裝置PM和另一位置傳感器(在圖1中未明確示出)來相對于輻射光束B的路徑對圖案形成結構MA進行精確的定位，例如在將圖案形成結構從掩模庫中機械式地重新取出之后或者在掃描過程中。通常來說，借助于形成為第一定位裝置PM的一部分的長行程模塊(粗略定位)和短行程模塊(精確定位)，可實現支撐結構MT的運動。類似的，采用形成為第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊，可實現襯底臺WT的運動。在采用步進器的情況下(與掃描器相反)，支撐結構MT可只與短行程致動器相連，或被固定住。掩模MA和襯底W可采用圖案形成結構對準標記M1，M2和襯底對準標記P1，P2來對準。雖然襯底對準標記顯示為占據了專用目標部分，然而它們可位于目標部分之間的空間內(它們稱為劃線片對準標記)。類似的，在圖案形成結構MA上設置了超過一個管芯的情況下，圖案形成結構對準標記可位于管芯之間。
所述裝置可用于至少一種下述模式中1.在步進模式中，支撐結構MT和襯底臺WT基本上保持靜止，而施加到投影光束上的整個圖案被一次性投影到目標部分C上(即單次靜態曝光)。然后沿X和/或Y方向移動襯底臺WT，使得不同的目標部分C被曝光。在步進模式中，曝光區域的最大尺寸限制了在單次靜態曝光中所成像的目標部分C的大小。
2.在掃描模式中，支撐結構MT和襯底臺WT被同步地掃描，同時施加到投影光束上的圖案被投影到目標部分C上(即單次動態曝光)。襯底臺WT相對于支撐結構MT的速度和方向由投影系統PS的放大(縮小)和圖像倒轉特性來確定。在掃描模式中，曝光區域的最大尺寸限制了單次動態曝光中的目標部分的寬度(非掃描方向上)，而掃描運動的長度決定了目標部分的高度(掃描方向上)。
3.在另一模式中，支撐結構MT基本上固定地夾持了可編程的圖案形成結構，而襯底臺WT在施加到投影光束上的圖案被投影到目標部分C上時產生運動或掃描。在這種模式中通常采用了脈沖輻射源，可編程的圖案形成結構根據需要在襯底臺WT的各次運動之后或在掃描期間的連續輻射脈沖之間進行更新。這種操作模式可容易地應用于采用了可編程的圖案形成結構、例如上述類型的可編程鏡陣列的無掩模式光刻技術。
還可以采用上述使用模式的組合和/或變型，或者采用完全不同的使用模式。
圖2顯示了一種光刻裝置1的一個實施例。在圖2中，只顯示了光刻裝置的一部分。圖2的實施例可以包括一種光刻裝置1的和/或圖1所示的實施例的全部或者一部分上面所述的特征。光刻裝置也可以設計成具有不同的結構。
圖2中所示的光刻裝置1設置有襯底操縱裝置2和襯底級3。襯底級3包括襯底固定裝置，該襯底固定裝置包括例如固定襯底臺WT的卡盤4。襯底固定裝置4，WT也可以具有不同的構造。在圖2中，卡盤4和支撐臺WT示意地示出為一個部件(襯底固定裝置)，光刻加工一般地，它們可以是分開的部件。如圖2中所示，襯底W可以用襯底臺WT固定，例如是要用投影光束照射的襯底W，使得在使用期間圖案可以從圖案形成結構轉移到襯底上。這種投影光束和圖案形成結構示于圖2中，光刻加工它們也可以構造成例如針對圖1所述的結構，這對于本領域的技術人員是很清楚的。
襯底級和/或襯底固定裝置可以以各種不同的方式構造。例如，在使用期間面對襯底W的襯底臺WT的支撐側面可以包括支撐凸起或突結。在使用期間這種凸起可以機械地接觸襯底W的表面。附加地或替代地，襯底臺WT和/或卡盤4可以包含冷卻系統，諸如冷卻水系統和/或水冷卻的熱屏蔽，其構造成可供給冷卻水到和/或通過襯底臺WT和/或卡盤4。例如，襯底臺WT可以包括窄的槽道，在使用期間可以在槽道中供入冷卻水來冷卻襯底臺WT。附加地或替代地，例如卡盤4可以包括水冷卻的熱屏蔽。這種冷卻水系統沒有顯示在附圖中。
襯底級可以設置有各種各樣的定位裝置，用于相對于投影系統(這種系統未示于圖2中，光刻加工投影系統的一個示例可以在圖1中看見)定位襯底。
襯底操縱裝置2也可以以各種各樣的方式構造。例如，襯底操縱裝置2可以構造成可在要求的時間段期間固定或存儲一個或多個襯底。
襯底操縱裝置2可以構造成可從光刻裝置1的環境中接收一個或多個襯底，以便暫時地存儲該一個或多個襯底，和將該一個或多個襯底轉移到襯底臺WT和/或從襯底臺WT轉移該一個或多個襯底。
襯底操縱裝置2可以包括或連接到一個或多個負載鎖(未示出)，例如當光刻裝置1包括一個或多個真空間隔間時。襯底操縱裝置2可以構造成可在或者接近大氣壓力、真空壓力和/或不同的壓力下操作。襯底操縱裝置2可以包括一個或多個對準裝置(未示出)，用于將襯底例如對準到襯底固定裝置4，WT上。而且，襯底操縱裝置2可以包括用于裝載要被轉移到襯底級3上的一個或多個襯底W的一個或多個襯底裝載位置。圖2中示出了一個裝載位置P。而且，襯底操縱裝置2可以包括用于從襯底固定裝置4，WT上移走一個或多個襯底W的一個或多個襯底卸載位置。附加地，襯底操縱裝置2可以包括一個或多個襯底‘緩沖’位置，用于在襯底W被轉移到襯底級3之前和/或在已經由光刻裝置1照射之后暫時地存儲襯底W。
另外，光刻裝置1可以包括這樣的機構(由箭頭30示意地表示)，其設置成或構造成可將一個或多個襯底W從襯底操縱裝置2的一部分轉移到襯底固定裝置4，WT和/或反之亦然。襯底操縱裝置2和襯底級3可以以各種各樣的方式設置或構造，以便在襯底操縱裝置2和襯底級3之間轉移襯底。例如，一個或多個通道(沒有具體的示出)可以設置在襯底操縱裝置2和襯底級3之間，用于在其間輸送襯底和/或襯底固定裝置(特別是襯底臺WT)。而且，可以設置一個或多個機械手、輸送機、運輸裝置或者其它轉移機構，用于將襯底W和/或襯底固定裝置WT從襯底操縱裝置2移動到襯底級3和/或反之亦然。例如，襯底操縱裝置2和/或襯底級3可以包括一個或多個合適的襯底運輸機。
在本發明的一個實施例中，襯底固定裝置4，WT可以在更靠近襯底操縱裝置的位置間移動以從其上接收襯底，在此之后襯底可以使固定裝置4，WT移動到適合于用投影光束照射襯底的位置。在這種情況下，可以設置機器人或者機械爪(未示出)在襯底操縱裝置和襯底臺WT之間運輸襯底。例如，光刻裝置1可以設置有單獨的襯底操縱裝置間隔間和單獨的襯底級間隔間。例如，襯底級間隔間可以包含一個或多個曝光襯底固定裝置4，WT。機器人可以是襯底操縱裝置的一部分和/或襯底級間隔間的一部分，或者可以設置在襯底操縱裝置2和襯底級3或襯底級間隔間之間的單獨的機器人單元中。
例如，襯底級3或襯底級3的一部分可以在襯底操縱裝置2的內部12之間往返移動。例如，卡盤4和/或襯底臺WT可以從在襯底操縱裝置2的氣體(例如空氣)噴淋器7附近(見下面)的裝載位置P移動到襯底級3處的處理位置。
此外，襯底操縱裝置2可以包括構造成可預先處理一個或多個襯底W的熱處理系統19。例如，襯底操縱裝置2可以包括一個或多個熱板19，例如水冷卻的冷卻板19，用于快速冷卻一個或多個襯底W至預處理溫度。一個這樣的冷卻板19已經顯示在圖2中。冷卻板19設置在離開襯底裝載位置P的位置處。圖中沒有示出用于將一個或多個襯底從冷卻板19輸送到襯底裝載位置P的機構，光刻加工本領域的技術人員清楚可以如何建造這種機構。這種輸送使用箭頭20示意地顯示于圖2中。
此外，圖2的實施例光刻裝置設置有襯底溫度調節系統，這里也稱為襯底溫度調節裝置，其構造成可在襯底W被轉移到襯底固定裝置4，WT之前主動地調節襯底W的溫度，使得襯底溫度大致上與襯底固定裝置4的瞬時的、實時溫度相匹配，WT。襯底溫度調節系統也可以構造成可在襯底W轉移到襯底固定裝置4，WT期間主動地調節襯底W的溫度。
這種襯底溫度調節系統可以以各種各樣的方式構造。這取決于例如襯底操縱裝置中的壓力。作為示例，襯底溫度調節系統可以設置有第一傳感器5，其構造成可測量襯底固定裝置4，WT的至少的一部分的溫度，例如卡盤4和/或襯底臺WT的溫度。作為示例，第一傳感器5可以包括一個或多個熱電偶、高溫計、集成的溫度測量裝置、電熱調節器、一個或多個熱敏材料，例如由于溫度變化而收縮或膨脹的材料、或者是這種或其它類型的熱探測器的組合。在一個實施例中，第一傳感器5是溫度型電阻傳感器，其能夠提供相當精確的和瞬時的溫度測量。在一個實施例中，襯底固定裝置4，WT的卡盤4設置有一個或多個第一傳感器5。作為示例，多個第一傳感器5可以集成在卡盤4中，例如集成在加工在卡盤4中的合適的孔或開口中。通過為卡盤4設置多個第一傳感器5，平均卡盤溫度可以非常精確地確定。在一個實施例中，卡盤4加工成使其具有卡盤4相當均勻的操作溫度。而且，當平均卡盤溫度是已知的時，通過第一傳感器5的測量結果可以確定襯底臺WT的平均溫度，例如當襯底臺WT和卡盤4構造成可具有大致上相同的平均溫度或具有某個溫度偏移時和/或當襯底臺WT和卡盤4處于緊密的或者良好的熱接觸時。或者，例如一個或多個第一傳感器5可以設置在襯底臺WT處或者其內，例如當該一個或多個第一傳感器5是集成在襯底臺WT中時。
襯底溫度調節系統的至少一部分可以包含在襯底操縱裝置2中。襯底溫度調節系統的一個或多個部分可以設置在系統中的其它地方，例如在襯底級3中或者周圍的合適位置上。
襯底溫度調節系統還可以包括一個或多個加熱和/或冷卻裝置，用于在襯底被轉移到襯底固定裝置之前和/或在該轉移期間加熱和/或冷卻襯底。在一個實施例中，加熱和/或冷卻裝置安裝在在襯底操縱裝置2中襯底W的裝載位置P附近，用于熱調節位于裝載位置P中的襯底W。這種加熱和/或冷卻裝置可以以各種各樣的方式構造。作為示例，襯底溫度調節系統可以包括位于襯底操縱裝置2中的襯底支撐(沒有具體示出)，該支撐能夠被熱控制到使支撐在其上的襯底W的溫度達到所要求的溫度。而且，襯底溫度調節系統可以構造成可采用熱輻射、熱傳導和/或熱對流來加熱和/或冷卻固定在襯底操縱裝置2中的襯底。熱輻射和/或傳導可以是有用的，例如，當襯底操縱裝置中的壓力是相當低的壓力時，或者需要保持相當低的時候。例如，加熱和/或冷卻裝置可以包括一個或多個熱交換器。加熱裝置例如可以是電加熱器。冷卻裝置可以包括珀耳帖(Peltier)元件、熱管、采用加熱/冷卻流體或液體的裝置或者不同設置的裝置。加熱和/或冷卻裝置可以是例如襯底操縱裝置2的一部分。
襯底的冷卻可以是選擇性的，例如，在濕潤浸入式光刻期間，當液體位于由襯底支撐4，WT固定的襯底的至少的一部分和投影系統PS之間時，和/或例如當在光刻裝置操作的一定時期中襯底臺WT的溫度下降時。例如，襯底臺WT的溫度可以在‘干燥’或非浸入式光刻期間下降，例如當裝置的曝光的占空因數(duty cycle)減小時。
在一個實施例中，加熱和/或冷卻裝置包括構造成當襯底W位于襯底操縱裝置2中時，例如當襯底被固定在裝載位置P處或其附近的襯底操縱裝置2的合適的襯底支撐13上時，可將被調節的流體流A引向襯底W的噴淋器7。襯底操縱裝置2的襯底支撐13可以以各種各樣的方式構造。例如，襯底支撐13可以包括固定的支撐臺、機械爪或其它合適的襯底支撐。
噴淋器7可以以不同的方式設置。在一個簡單的實施例中，噴淋器7是空氣噴淋器7，設置成可將具有一定溫度的空氣引向襯底W。例如，空氣噴淋器可以包括或連接到空氣調節裝置AC，其設置成可對空氣進行熱調節，例如將空氣冷卻和/或加熱到要求的溫度。而且，可以采用與空氣不同的一種或多種流體，例如，合適的氣體(諸如氮氣)或液體(諸如水)。在一個實施例中，空氣噴淋器7設置有一個或多個電加熱器8，用于加熱進入的可能被空調得相當冷的空氣至一個較高的溫度，使得被加熱的空氣能夠使固定在襯底操縱裝置2中的襯底W達到一個較高的溫度，如果希望的話和如所希望的那樣。
作為進一步的示例，襯底溫度調節系統可以包括可以例如采用氣體(例如空氣)軸承固定襯底的加熱/冷卻板。然后，可以通過傳導和輻射提供在板和襯底之間的熱交換，以使襯底達到要求的溫度。板的溫度可以以各種各樣的方式進行控制，例如使用水，加熱元件和/或珀耳帖元件。
襯底溫度調節系統也可以包括第二傳感器9，其構造成可測量在噴淋器7中流動的和/或從噴淋器7流向襯底W的流體流的溫度。這種傳感器可以以各種各樣的方式設置，例如作為一個或多個熱電偶、熱敏材料、集成的溫度測量裝置、電熱調節器、或者以任何其它方式設置。在一個實施例中，第二傳感器9包括溫度型電阻。
而且，襯底溫度調節系統可以構造成可正好在襯底W轉移到襯底固定裝置之前和/或期間探測或確定襯底固定裝置4，WT的平均瞬時溫度(使用例如第一傳感器5)，例如卡盤4和/或襯底臺WT的瞬時溫度。例如，襯底溫度調節系統可以構造成在使襯底W與襯底固定裝置WT熱接觸之前、在剛好要接觸之前和/或在襯底W和襯底固定裝置WT之間產生熱接觸期間可使襯底W的溫度達到襯底固定裝置4，WT的瞬時溫度。
而且，在一個實施例中，設置或構造成可轉移襯底W的機構30和襯底溫度調節系統可以構造成可相互配合操作。例如，這種配合可以是在襯底W轉移到襯底固定裝置4，WT之前和/或期間將襯底的溫度調節到大致上與襯底固定裝置4，WT的溫度相匹配。
在本發明的一個實施例中，圖2的裝置可以是光刻投影裝置，其設置成可將圖案從圖案形成結構投影到由襯底固定裝置4，WT固定的襯底上。例如，光刻裝置可以包括已經討論的襯底溫度調節系統，其構造成在襯底被定位在其上之前和/或在襯底的這種定位期間可相對于襯底固定裝置4，WT的溫度主動地控制襯底的溫度。附加地或替代地，襯底溫度調節系統可以構造成當襯底被固定在襯底操縱裝置2中時可主動地控制襯底的溫度。
在本發明的一個實施例中，襯底溫度調節系統可以構造成可控制空氣噴淋器7，使得流出空氣噴淋器7的空氣溫度大致上與襯底固定裝置4，WT的溫度相匹配。在一個實施例中，流出空氣噴淋器7的空氣溫度可以稍微高于或低于襯底支撐WT的瞬時溫度，使得襯底可以相當快地達到襯底固定裝置的溫度。空氣可以具有這樣的溫度，使得該空氣能夠在一定的時間間隔內使襯底達到襯底支撐的溫度。例如，裝置可以設置或校準到確定空氣應該處于的溫度，以便在要求的時間間隔內使襯底達到某個要求的溫度。這種校準例如可以從反復試驗中和/或經過標準的理論考慮和/或計算來獲得。
此外，溫度調節系統可以包括控制器6，其構造成例如可測量或確定襯底固定裝置4，WT的溫度，和將該溫度與固定在襯底操縱裝置2中的襯底W的溫度進行比較。附加地或替代地，控制器6例如可以構造成可測量或確定襯底固定裝置4，WT的溫度和將該溫度與要施加到固定在襯底操縱裝置2中的襯底W的溫度進行比較，例如流出空氣噴淋器7的空氣A的溫度。作為示例，控制器6可以設置成可控制空氣噴淋器的加熱器8，使得當其從測量值(例如第一傳感器5的測量值)中推出氣流的溫度分別低于或高于襯底固定裝置4，WT的瞬時溫度時，可以使空氣流A的溫度分別上升或下降。控制器6例如可以包括比較器、電子控制裝置、計算機控制器、合適的計算機軟件和/或不同類型的控制裝置。控制器6可以設置成可提供上述校準和/或利用這種校準。例如，校準數據可以存儲在控制器6中，或這種數據可以以不同的方式提供給控制器6。控制器6可以設置成可在要求的時間間隔內使襯底W達到某個要求的溫度。為此，控制器6例如可以利用從試錯法校準運行中和/或標準的理論考慮和/或計算來獲得的數據，這對于技術人員來說是清楚的。
在使用圖2的實施例的期間，該裝置可以實施一種器件制造方法，包括將圖案從圖案形成結構轉移到襯底W上，該襯底由襯底固定裝置4，WT固定。例如，圖案可以從圖案形成結構被投影到由襯底固定裝置固定的襯底上，其中例如在襯底被定位到襯底固定裝置上之前和/或在這種定位期間襯底的溫度被主動地控制到襯底支撐結構的溫度。依據制造方法的不同，例如，在一定的時間間隔期間襯底固定裝置4，WT的平均溫度可以上升，如已經在圖3中示意地示出的那樣。該時間間隔例如可以包括多個曝光系列，其中多個襯底隨后由裝置照射。該時間間隔例如可以取決于裝置的生產能力，因為較高的生產能力可能導致產生較多的熱量和襯底固定裝置4，WT的平均溫度T的較快的上升。
襯底W的溫度可以被主動地調節，使得在襯底接觸襯底固定裝置4，WT期間或正好在襯底接觸襯底固定裝置4，WT之前使襯底溫度大致上與襯底固定裝置4，WT的瞬時溫度相匹配。這樣，例如，可以在襯底操縱裝置2內控制襯底W的溫度，以便在襯底被裝載到襯底級上之前使其與例如卡盤4和/或襯底臺WT的溫度相匹配。這可以很簡單地實現，例如經控制器6，通過使用各個傳感器5測量卡盤4和/或襯底臺WT的溫度，和通過使用加熱器8控制或改變從空氣噴淋器7流到襯底W上的空氣的溫度。例如，提供給電加熱器8的加熱元件的電流可以基于卡盤4和/或襯底臺WT的測量溫度和例如也基于從空氣噴淋器流出的空氣A的溫度的一個或多個溫度測量值被主動地控制。可選擇地，可以提供校準來調節離開空氣噴淋器7的空氣的溫度，使得襯底W可以獲得與襯底固定裝置4，WT的瞬時測量的溫度大致上相同的溫度。替代地或附加地，可以使用直接地或間接地測量襯底W的溫度的一個或多個探測器(未示出)，其中測量的結果可以被控制器6用于使襯底溫度與襯底固定裝置4，WT的溫度相匹配。
在一個實施例中，襯底固定裝置4，WT的溫度可以使用第一傳感器5來測量，其中測量的結果可以用于在襯底轉移到襯底固定裝置4，WT之前和/或期間中調節襯底的溫度。
在使用期間，在襯底轉移到襯底固定裝置之前和/或期間中，襯底可以被加熱或冷卻到襯底固定裝置4，WT的溫度(例如其平均瞬時溫度)。作為示例，在襯底W被轉移到襯底固定裝置WT之前，襯底W可以至少暫時地存儲在襯底操縱裝置2中，其中襯底的熱調節是在襯底操縱裝置2中實施的或者是由襯底操縱裝置2實施的。如上所述，在一個實施例中，在襯底被轉移到襯底固定裝置4，WT之前和/或在這種轉移期間，被調節的流體流可以很容易地引向襯底W，以使襯底的溫度大致上達到襯底固定裝置的瞬時溫度。在這種情況下，流體流的溫度可以測量并且與測量的襯底固定裝置4，WT的溫度進行比較，其中當從測量值得出流體流的溫度分別低于或高于襯底支撐的溫度時，則流體流的溫度分別被提升和降低。在襯底W的溫度已經大致上與襯底固定裝置4，WT的溫度相匹配之后，可以使襯底W與襯底固定裝置4，WT產生熱接觸，其中例如襯底扭曲和/或重疊誤差可以被避免或者被減小。
在一個實施例中，在使用期間，正好在襯底W被轉移到襯底固定裝置之前，例如正好在襯底W被置于與襯底固定裝置熱接觸之前，至少可以探測或確定襯底固定裝置4，WT的瞬時溫度。而且，在這種情況下，在襯底被轉移到襯底固定裝置之前和/或在這種轉移期間，可以使襯底的溫度達到襯底固定裝置的瞬時溫度。
在一個實施例中，進給原理(feed forward principles)可以應用于襯底溫度調節系統。這例如可以利用用于間接地確定襯底固定裝置的溫度的參數，諸如一個或多個附近的致動器的致動器電流、投影光束輻射強度或者其它合適的參數來實現。使用進給和一個或多個這種參數，可以估計襯底固定裝置的溫度。然后，襯底溫度調節系統可以調節襯底的溫度至大致上與估計的襯底固定裝置溫度相匹配。為此，例如襯底溫度調節系統可以設置成可估計和/或計算襯底固定裝置的溫度。
圖4-6示意地示出了本發明的另一個實施例。例如，該提供的實施例可以是與上述裝置實施例的組合或者沒有與上述裝置在該實施例中，光刻裝置可以包括分化板級105，其具有構造成可固定圖案形成結構MA的第一圖案形成結構固定裝置(或掩模臺)MT，以便在光刻加工中使用該圖案形成結構。
而且，可以設置圖案形成結構溫度調節裝置140，其構造成可在圖案形成結構MA轉移到第一圖案形成結構固定裝置MT(參見圖4)之前調節圖案形成結構MA的溫度。例如，第二固定裝置113可以是圖案形成結構裝載、保持和/或卸載系統的一部分，例如是圖案形成結構操縱系統102的一部分，但是這不是主要的。
在另一個實施例中，例如圖案形成結構溫度調節裝置140可以構造成可在圖案形成結構轉移到掩模臺MT之前加熱圖案形成結構MA。對圖案形成結構MA的這種預加熱會使圖案形成結構變形，從而圖案形成結構柵格被扭曲。當在光刻加工期間使用預加熱的圖案形成結構MA時(在這種情況下圖案形成結構MA由掩模臺MT固定和用輻射光束照射，以使襯底W形成圖案)，優選地，圖案形成結構不發生進一步的熱變形，從而可以使一個系列的襯底W以相同的方式相繼地形成圖案，亦即，使用被相似扭曲的圖案形成結構柵格。
對圖案形成結構MA的預加熱優選地使得圖案形成結構達到一定的操作溫度，該操作溫度例如大致上是在光刻加工期間圖案形成結構MA的溫度。從US6,342,941B1已知要計算掩模的特定熱膨脹飽和點和輻射掩模使得該掩模獲得該計算的熱膨脹飽和點。但是，計算掩模的熱膨脹飽和點是困難的，并且也難于在實際中正常地起作用。
在本發明的一個優選實施例中，圖案形成結構溫度調節裝置可以簡單地設有第二圖案形成結構固定裝置113，用于在預加熱處理期間固定圖案形成結構MA。另外，作為示例，裝置可以包括至少設置或構造成可將圖案形成結構MA從第二固定裝置113轉移到第一固定裝置MT的機構(由圖4中的箭頭130示意地顯示)。例如，一個或多個通道(沒有具體地顯示)可以設置在溫度調節裝置140和分化板級105之間，用于在其間輸送分化板。而且，一個或多個機械手，輸送機，運輸裝置或者其它轉移機構可以設置用于移動分化板MA至第一分化板固定裝置MT和/或反方向移動。例如，溫度調節裝置140和/或分化板級105可以包括一個或多個合適的襯底運輸機。
此外，有利地，裝置可以設置有至少一個用于熱調節第一和第二圖案形成結構固定裝置MT，113至大致上相同的溫度的系統125，126。作為示例，該系統可以構造成可冷卻第一和第二固定裝置MT，113和/或(如果希望的話)可加熱這些固定裝置MT，113，使得固定裝置MT，113可以獲得要求的操作溫度(例如室溫)。例如，在第一圖案形成結構固定裝置MT由各個溫度調節系統冷卻(或者加熱)至室溫(例如220C)的情況下，第二圖案形成結構固定裝置113也可以被冷卻(或加熱)至室溫(例如220C)。而且，該系統可以構造成可使用具有一定溫度(例如室溫)的傳熱液體(例如水)來冷卻(和/或加熱)第一和第二圖案形成結構。作為示例，該系統可以包括一個或多個管道125，126，用于將傳熱液體供給到圖案形成結構固定裝置125，126和使傳熱液體從圖案形成結構固定裝置125，126返回。作為一個非限制性的示例，用于熱調節第一固定裝置MT的第一液體管道125和用于熱調節第二固定裝置113的第二液體管道126示意地示于圖4中。此外，對圖案形成結構固定裝置113，MT的熱調節可以以不同的方式實現，例如使用珀耳帖元件、電加熱器和/或其它合適的加熱/冷卻手段。
而且，在一個優選實施例中，第二圖案形成結構固定裝置113可以構造成可以與第一圖案形成結構固定裝置MT在隨后的光刻操作期間將要采用/所采用的方式大致相同的方式固定圖案形成結構MA。作為示例，第一和第二固定裝置MT，113都可以設有用于固定圖案形成結構MA的大致上相近似的機械固定結構。而且，作為示例，在第一圖案形成結構固定裝置MT設置有用于固定圖案形成結構MA的第一膜或其它固定機構的情況下，第二固定裝置113可以設置有用于固定圖案形成結構MA的類似的第二膜或者固定機構。例如，第二膜或固定機構優選地具有與所述的第一固定裝置MT的第一膜或固定機構相同的各自的設置、大小和形狀，和優選地由與第二膜或固定機構相同的材料制成。
而且，在第一圖案形成結構固定裝置MT將圖案形成結構MA固定在圖案形成結構MA的某些邊緣部分處或者附近(在光刻操作期間)的情況下，第二固定裝置113可以在預加熱步驟期間將圖案形成結構MA固定相同的邊緣部分處或者附近。例如，在一個實施例中，第一圖案形成結構固定裝置MT可以包括一些第一接觸區，它們將在操作期間接觸圖案形成結構MA的某些表面區域。在這種情況下，第二固定裝置113可以包括各自的第二接觸區，其在熱預調節期間將接觸圖案形成結構MA的相同的表面區域，第二接觸區優選地具有與所述的第一固定裝置MT的第一接觸區相同的各自的設置、大小和形狀。而且，在一個示例中，第一和第二圖案形成結構固定裝置MT，113兩者都可以構造成可以靜電的方式固定圖案形成結構MA。技術人員可以理解到圖案形成結構MA可由第一固定裝置MT(在操作期間)以多種不同的方式固定，因此也可以由第二固定裝置113在預加熱期間以多種類似的方式固定。
作為示例(參見圖5-6)，第二固定裝置113可以在圖案形成結構MA的相對的圖案形成結構邊緣上或其附近設有兩個相對的固定機構113A，113B。此外，例如，第二固定裝置113可以設有對接結構(沒有具體示出)，其可以與圖案形成結構MA配合來相對于第二固定裝置113對接和對準圖案形成結構。此外，例如，遮門或薄片128可以設置用于遮擋由第二固定裝置113固定的圖案形成結構MA的一部分表面。另外，在圖案形成結構MA設置有各自的運輸器(未示出)來輸送圖案形成結構至裝置中要求的位置的情況下，第二固定裝置113可以構造成可接收該運輸器，與該運輸器配合來對準圖案形成裝置MA(由運輸器固定)和/或固定該運輸器，以便固定各自的圖案形成裝置MA。第二固定裝置113可以安裝到光刻裝置的框架部分上，例如靠近分化板級105，和/或以不同的方式設置。
此外，例如，圖案形成結構溫度調節系統140可以以各種各樣的方式構造。盡管不是必須的，該溫度調節系統140可以設置有一個或多個溫度傳感器，其構造成可測量第一圖案形成結構固定裝置MT的至少一部分的溫度。作為示例，該傳感器可以包括一個或多個熱電偶、高溫計、集成的溫度測量裝置、電熱調節器、一種或多種熱敏材料，例如由于溫度變化而收縮或膨脹的材料、或者是這些類型或其它類型的熱探測器的組合。類似地，第二圖案形成結構固定裝置113可以設有一個或多個溫度傳感器，其由標號142示意地表示出。作為示例，第二固定裝置113的膜板或其它固定機構113A，113B可以設有一個或多個傳感器142用于探測這些固定裝置部分113A，113B的溫度。
此外，圖案形成結構溫度調節裝置可以提供有用于加熱由第二固定裝置113固定的圖案形成結構MA的裝置。優選地，溫度調節裝置包括一個或多個輻射發射器107，用于向由第二固定裝置113固定的圖案形成結構MA發出輻射HR。發出的輻射(或加熱)在圖4中用箭頭HR示意地表示。圖5和6更詳細地顯示了包括輻射發射器107的一個實施例。例如，輻射發射器107可以構造成可向圖案形成結構MA發出紫外線輻射、紅外線輻射和/或其它類型的輻射HR，以便預加熱圖案形成結構MA。
優選地，一個或多個輻射發射器107可以與在隨后的光刻加工期間的光刻輻射光束大致上相同的方式照射圖案形成結構MA。
例如，在光刻加工涉及步進模式情況下，采用在一定的照射時間期間照射圖案形成結構MA的某一部分(至少包含圖案區)，可以將整個圖案施加到輻射光束B上。在這種情況下，輻射發射器107可以在相同的照射時間期間優選地輻射圖案形成結構的相同的部分。
在另一方面，在光刻期間采用掃描模式的情況下，對由第二支撐113固定的圖案形成結構MA的熱調節，可以包括采用類似的掃描模式對圖案形成結構MA輻射。在這種情況下，作為示例，圖案形成結構MA的各種不同的部分在光刻期間在各種不同的時間周期接收光刻輻射光束B。然后，采用與將要由光刻輻射光束B實施的相同的方式和程序，該一個或多個輻射發射器113也是在各種不同的時間周期輻射圖案形成結構MA的這些各種不同的部分。作為示例，在圖案形成結構MA的圖案通過輻射光束B在給定的掃描方向掃描(在光刻期間)的情況下，溫度調節裝置140也可以通過輻射光束B在給定的掃描方向掃描熱調節輻射HR(在預加熱步驟期間)。
如圖5-6中所示，可以提供多個單獨的或單個的輻射發射器107，例如相互相對地布置在某種二維圖案中，以輻射在附近延伸的圖案形成結構的相對的表面。如圖5-6中所示，第二固定裝置113可以包括位于圖案形成裝置MA上方的孔隙141(在本實施例中，該孔隙在兩個固定機構113A，113B之間延伸)，輻射HR可以通過該孔隙向圖案形成裝置發射。例如，在熱調節期間，數個輻射發射器107的輻射發出部分可以位于離圖案形成裝置很短的距離之處，例如在該孔隙141中。此外，在一個實施例中，在使用期間，單獨的或單個的輻射發射器107中的每個可以與其它發射源107獨立地被激活和去激活，特別是在圖案形成結構MA(當其由第一固定裝置MT固定時)的隨后的光刻使用涉及某種步進或掃描圖案形成結構的輻射程序的情況下。
或者，例如，只可以提供一個輻射發射器或輻射源，用于將熱調節輻射光束發射到由第二固定裝置113固定的圖案形成裝置MA的要求的部分或區域上。而且，在這種情況下，當這種對圖案形成結構的輻射也應用于圖案形成結構MA(當其由第一固定裝置MT固定時)的隨后的光刻使用時，熱調節輻射光束可以以相同的程序引向圖案形成裝置MA的不同區域。
在另一個次優選的實施例中，例如，圖1中所示的輻射源SO的輻射可以在某些熱調節時期的期間用于熱調節由第二固定裝置113固定的圖案形成結構MA。
此外，圖案形成結構溫度調節裝置140可以包括合適的控制器106，其例如構造成可控制輻射發射器107。例如，控制器106可以構造成可激活和去激活一個或多個輻射發射器107，以便在光刻過程中隨后的使用期間與隨后的圖案形成結構輻射程序相匹配。控制器106可以包括，例如，電子控制裝置、計算機控制器、合適的計算機軟件和/或不同類型的控制裝置。控制器106可以設置成可使由第二固定裝置113固定的圖案形成裝置MA，具有要求的操作溫度。傳感器(未示出)可以設置用于探測由第二固定裝置113固定的圖案形成結構MA的溫度，其中控制器106優選地連接到這些傳感器上，以從其獲得測量數據。作為示例，控制器可以構造成可使用這種測量數據來確定圖案形成裝置MA在預加熱步驟期間是否或者什么時候已經達到平衡溫度。類似地，控制器106可以連接到第二固定裝置113的一個或多個溫度傳感器142上，并且使用傳感器142的測量數據來確定第二固定裝置113在預加熱步驟期間是否或者什么時候已經達到平衡溫度。
如上所述，在一個實施例中，控制器106和輻射發射器107可以構造成可調節圖案形成結構MA(其由第二固定裝置113固定)，使得溫度的調節包括輻射該圖案形成結構，其輻射的方式大致上類似于當圖案形成結構由第一圖案形成結構固定裝置MT固定時對圖案形成結構MA輻射的程序的至少一部分，并且特別是使得圖案形成結構的溫度在被轉移到第一圖案形成結構MR之前大致上達到平衡。例如，在光刻過程涉及照射多個襯底W的情況下，在此期間圖案形成結構MA或其部件將以預定的次序/程序在預定的曝光時刻受到輻射，控制器106和輻射發射器107可以構造成可以大致上相同的方式(亦即，使用大致上相同數量的輻射、大致上相同的預定的次序/程序在大致上相同的預定的曝光時刻)輻射圖案形成結構MA(由第二固定裝置固定)。
例如，一個或多個溫度傳感器可以用于直接地探測圖案形成結構MA的溫度，以確定平衡溫度是否已經達到。在此，優選地，也可以考慮由各自的傳感器142探測的第二固定裝置113或其部件的溫度。此外，前述傳感器142的測量的結果可以用于間接確定圖案形成結構MA(由第二固定裝置113固定)是否已經達到某種平衡。
因此，在圖4-6的實施例的使用期間，在用第一圖案形成結構固定裝置MT固定圖案形成結構MA之前，圖案形成結構可以簡單地被熱調節，而不需要計算圖案形成結構的要求的溫度。圖案形成結構MT可以以與第一固定裝置MT大致上相同的方式簡單地由第二固定裝置113固定。然后，圖案形成結構MA可以簡單地被輻射，其采用的方式大致上類似于當用第一圖案形成結構固定裝置MT固定圖案形成結構時輻射圖案形成結構的程序的至少一部分。在一定的時候間隔之后，圖案形成結構將達到某個平衡溫度(該溫度可以用合適的傳感器探測)。然后，這樣被熱調節的圖案形成結構MA可以被轉移到第一圖案形成結構固定裝置MT，被其固定，在此之后，可以按順序對圖案形成結構施加輻射，以便將圖案從圖案形成結構相繼轉移到多個襯底上。而且，在使用期間，第二圖案形成結構固定裝置113可以被熱調節(例如被冷卻)到大致上為第一圖案形成結構固定裝置MT的操作溫度。例如，在圖案形成結構MA轉移到被熱調節的第一圖案形成結構固定裝置MT之前、期間、或這兩者時時圖案形成結構MA被加熱，使得圖案形成結構的溫度高于第一圖案形成結構固定裝置MT的瞬時溫度。
從上可知，圖3-5的實施例可以直接實施并且可以在分化板操縱裝置中執行。圖案形成裝置的熱調節系統140可以以相同的方式扭曲所有的分化板圖案，并且可以消除不希望的溫度瞬變現象。作為示例，該方法可以包括1.以分化板級(特別是第一固定裝置MT)105將要固定分化板的相同方式第二固定裝置113固定分化板MA；2.以在光刻期間分化板被/將要被曝光的大致上相同的方式將能量(例如紅外線、193nm輻射、248nm輻射或其它類型的能量)施加到分化板/分化板圖案；3.使用一個或多個輻射發射器107施加能量直到被限制的分化板MA系統和第二固定裝置113達到平衡；4.從模擬的第二固定裝置113上釋放分化板，使得分化板MA可以達到無應力狀態；5.優選地繼續步驟1至3直到分化板的圖案區處于熱穩定和/或所述的分化板固定構件113A，113B處于熱穩定；和6.在分化板的圖案區處于熱穩定和/或所述的分化板固定構件113A，113B處于熱穩定的情況下將這樣預加熱的分化板MA轉移到分化板級105上，而分化板圖案的機械扭曲只有微小的改變。
這樣，在光刻加工期間可以以簡單的方式消除分化板/圖案形成結構MA的熱瞬變現象。而且，在分化板MA被轉移到第一分化板固定裝置MT之前由于已經建立起了熱剃度，由熱瞬變現象引起的機械應變可以得到避免。結果，被扭曲柵格現在可以是相同于先前印刷的柵格。這可以減少使用用來“猜測”分化板扭曲情況的預測軟件。
雖然在本文中具體地參考了IC制造中的光刻裝置的使用，然而應當理解，這里所介紹的光刻裝置還可具有其它應用，例如集成光學系統、用于磁疇存儲器的引導和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等的制造。本領域的技術人員可以理解，在這種替代性應用的上下文中，用語“晶片”或“管芯”在這里的任何使用分別被視為與更通用的用語“襯底”或“目標區域”具有相同的含義。這里所指的襯底可在曝光前或曝光后例如在軌道(一種通常在襯底上施加抗蝕劑層并對暴露出來的抗蝕劑層進行顯影的工具)或度量和/或檢查工具中進行加工。在適當之處，本公開可應用于這些和其它襯底加工工具中。另外，襯底可被不止一次地加工，例如以形成多層IC，因此，這里所用的用語“襯底”也可指已經包含有多層已加工的層的襯底。
雖然上面可能具體地參考了在光刻印刷情況下本發明的實施例的使用，然而應當理解，本發明可以還可在其它應用中使用，例如壓印印刷，以及在環境允許時，不限于光刻印刷。在壓印印刷中，圖案形成結構中的受體圖象(topography)限定了襯底上的圖案。圖案形成結構的受體圖象可以壓入提供到襯底上的抗蝕劑層中，隨后通過施加電磁輻射、加熱、加壓或者其組合使該抗蝕劑固化。在抗蝕劑固化之后將圖案形成結構移出抗蝕劑而使圖案留在其中。
這里所用的用語“輻射”和“光束”用于包括所有類型的電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如波長為365、355、248、193、157或126納米或左右)和遠紫外線(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍的波長)，以及粒子光束，諸如離子光束或電子光束。
用語“透鏡”在允許之處可指多種光學部件中的任意一種或其組合，包括折射式、反射式、磁式，電磁式和靜電式光學部件。
雖然在上文中已經描述了本發明的特定實施例，然而可以理解，本發明可通過不同于上述的方式來實施。例如在適當之處，本發明可采用含有一個或多個描述了上述方法的機器可讀指令序列的計算機程序的形式，或者存儲有這種計算機程序的數據存儲介質(如半導體存儲器、磁盤或光盤)的形式。
上面這些描述是示例性而非限制性的。因此，對本領域的技術人員來說很明顯，在不脫離下述權利要求的范圍的前提下，可以對所述的本發明進行修改。
權利要求
1.一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，包括襯底固定裝置，其構造成可固定襯底；和襯底溫度調節裝置，其構造成在將所述襯底轉移到所述襯底固定裝置上之前、期間或這兩者時可調節所述襯底的溫度到大致上與所述襯底固定裝置的溫度相匹配。
2.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，還包括構造成可測量所述襯底固定裝置的溫度的溫度傳感器。
3.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，其中所述襯底溫度調節裝置包括構造成可分別加熱或冷卻或加熱和冷卻所述襯底的加熱裝置、冷卻裝置或這兩者。
4.如權利要求3所述的光刻裝置，其特征在于，還包括構造成可在將所述襯底轉移到所述襯底固定裝置上之前存儲所述襯底的襯底操縱裝置，所述襯底操縱裝置包括所述加熱裝置、所述冷卻裝置或這兩者。
5.如權利要求3所述的光刻裝置，其特征在于，所述加熱裝置、冷卻裝置或這兩者包括從由加熱板和/或冷卻板、空氣軸承、珀耳帖元件和電加熱器構成的組中選擇的一個或多個構件。
6.如權利要求3所述的光刻裝置，其特征在于，所述加熱裝置、冷卻裝置或這兩者包括構造成可將被調節的流體流引向所述襯底的噴淋器。
7.如權利要求6所述的光刻裝置，其特征在于，其包括構造成可測量所述被調節的流體流的溫度的另一個傳感器。
8.如權利要求6所述的光刻裝置，其特征在于，所述被調節的流體流是被調節的空氣。
9.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述襯底溫度調節裝置構造成可正好在所述襯底被轉移到所述襯底固定裝置上之前探測或確定或探測和確定所述襯底固定裝置的瞬時溫度，其中所述襯底溫度調節裝置構造成可將所述襯底的溫度變成所述襯底固定裝置的瞬時溫度。
10.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述光刻裝置包括構造成可將一個或多個襯底從所述襯底操縱裝置轉移到所述襯底固定裝置的機構。
11.如權利要求10所述的光刻裝置，其特征在于，所述機構和所述襯底溫度調節裝置構造成可相互配合以便在將所述襯底轉移到所述襯底固定裝置在之前、期間或這兩者時將所述襯底的溫度調節到大致上與所述襯底固定裝置的溫度相匹配。
12.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述襯底溫度調節裝置構造成可估計或計算或估計和計算所述襯底固定裝置的溫度。
13.一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到由襯底支撐結構固定的襯底上的光刻裝置，所述光刻裝置包括溫度控制系統，其構造成可基于所述襯底支撐結構的溫度在將所述襯底定位到所述襯底支撐結構上之前、期間、或這兩者時主動地控制所述襯底的溫度。
14.如權利要求13所述的光刻裝置，其特征在于，當所述襯底正在被固定到襯底操縱裝置上時，所述溫度控制系統構造成可主動地控制所述襯底的溫度。
15.如權利要求13所述的光刻裝置，其特征在于，所述襯底操縱裝置包括是所述溫度控制系統的一部分的空氣噴淋器。
16.如權利要求15所述的光刻裝置，其特征在于，所述溫度控制系統構造成可控制所述空氣噴淋器使得流出所述空氣噴淋器的空氣的溫度大致上與所述襯底支撐結構的溫度相匹配，或使得流出所述空氣噴淋器的空氣能夠在一定的時間期間內使所述襯底達到所述襯底支撐結構的溫度。
17.如權利要求15所述的光刻裝置，其特征在于，所述光刻裝置構造成可確定所述空氣應該處于的溫度，以便在要求的時間期間內使襯底達到某個要求的溫度。
18.一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，包括第一圖案形成結構固定裝置，其構造成可固定圖案形成結構；圖案形成結構溫度調節裝置，其構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節所述圖案形成結構的溫度，其中所述圖案形成結構溫度調節裝置設置有第二圖案形成結構固定裝置；和至少一個系統，其用于將所述第一和第二圖案形成結構固定裝置熱調節到大致相同的溫度。
19.一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，包括第一圖案形成結構固定裝置，其構造成可在操作期間固定圖案形成結構；和圖案形成結構溫度調節裝置，其構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節所述圖案形成結構的溫度，其中所述圖案形成結構溫度調節裝置設置有第二圖案形成結構固定裝置，所述第二圖案形成結構固定裝置構造成可以按照所述第一圖案形成結構固定裝置的大致上相同的方式固定圖案形成結構。
20.一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，包括第一圖案形成結構固定裝置，其構造成可固定圖案形成結構，用于接受輻射，以便將所述圖案轉移到所述襯底；和圖案形成結構溫度調節裝置，其構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節所述圖案形成結構的溫度，其中所述圖案形成結構溫度調節裝置構造成在所述圖案形成結構要被用來將所述圖案轉移到襯底上時可大致上類似于隨后的圖案形成結構輻射的方式輻射所述圖案形成結構。
21.一種器件制造方法，包括在將襯底轉移到襯底固定裝置之前、期間、或這兩者時調節所述襯底的溫度至大致上與所述襯底固定裝置的溫度相匹配和在所述襯底已經被轉移到所述襯底固定裝置上之后將圖案從圖案形成結構轉移到所述襯底上。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，還包括測量所述襯底固定裝置的溫度，其中所述測量的結果用于調節所述襯底的溫度使之與所述襯底固定裝置的溫度相匹配。
23.如權利要求21所述的方法，其特征在于，包括將所述襯底加熱或冷卻到所述襯底固定裝置的溫度。
24.如權利要求21所述的方法，其特征在于，還包括在所述襯底被轉移到所述襯底固定裝置之前將所述襯底至少暫時地存儲在襯底操縱裝置中和在所述襯底操縱裝置中或者由所述襯底操縱裝置執行對所述襯底的調節。
25.如權利要求21所述的方法，其特征在于，包括將被調節的流體流引向所述襯底，以使所述襯底的溫度大致上別處所述襯底固定裝置的瞬時溫度。
26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，包括確定所述流體流的溫度和將其與所述襯底固定裝置的測量的溫度比較并且當所述流體流的溫度分別低于或高于所述測量的溫度時升高或降低所述流體流的溫度。
27.如權利要求21所述的方法，其特征在于，包括正好在所述襯底被轉移到所述襯底固定裝置上之前探測或確定所述襯底固定裝置的瞬時溫度和使所述襯底的溫度大致上達到所述襯底固定裝置的所述瞬時溫度。
28.如權利要求21所述的方法，其特征在于，包括估計、計算、或這兩者所述襯底固定裝置的溫度和使用所述估計、計算、或這兩者的結果調節所述襯底的溫度。
29.一種光刻方法，包括在將所述襯底轉移到所述襯底支撐結構上之前、期間、或這兩者時將襯底的溫度主動地控制到大致上為襯底支撐結構的溫度，和在所述襯底已經被轉移到所述襯底支撐結構上之后將圖案從圖案形成結構轉移到所述襯底上。
30.一種器件制造方法，包括用第一圖案形成結構固定裝置固定圖案形成結構和對所述圖案形成結構提供輻射程序，以便隨后將圖案從所述圖案形成結構轉移到多個襯底上；和在用所述第一圖案形成結構固定裝置固定所述圖案形成結構之前調節所述圖案形成結構的溫度，其中對所述圖案形成結構的所述溫度調節包括當所述圖案形成結構用所述第一圖案形成結構固定裝置固定后以大致上類似于對所述圖案形成結構進行的所述輻射程序的至少一部分的方式對所述圖案形成結構進行輻射。
31.如權利要求30所述的方法，其特征在于，對所述圖案形成結構的所述溫度調節包括以大致上與要用所述第一圖案形成結構固定裝置固定所述圖案形成結構的相同方式用第二圖案形成結構固定裝置固定所述圖案形成結構。
32.如權利要求31所述的方法，其特征在于，所述第一和第二圖案形成結構固定裝置被熱調節到相同的溫度。
33.一種器件制造方法，包括在將所述圖案形成結構轉移到被熱調節的圖案形成結構固定裝置之前、期間、或這兩者時加熱圖案形成結構，使得所述圖案形成結構的溫度高于所述圖案形成結構固定裝置的瞬時溫度。
全文摘要
公開了一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，其包括構造成可固定襯底的襯底固定裝置和構造成在將襯底轉移到襯底固定裝置上之前、期間或這兩者時可調節襯底的溫度到大致上與襯底固定裝置的溫度相匹配的襯底溫度調節裝置。此外提供了一種設置成可將圖案從圖案形成結構轉移到襯底上的光刻裝置，其包括構造成可固定圖案形成結構的第一圖案形成結構固定裝置；構造成可在將圖案形成結構轉移到圖案形成結構固定裝置上之前調節圖案形成結構的溫度的圖案形成結構溫度調節裝置，其中圖案形成結構溫度調節裝置設置有第二圖案形成結構固定裝置；和至少一個用于將第一和第二圖案形成結構固定裝置熱調節到大致相同溫度的系統。
文檔編號H01L21/027GK1940729SQ20061014230
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月27日 優先權日2005年9月29日
發明者J·J·奎特, P·沙普, S·羅克斯, G·奧康納 申請人:Asml荷蘭有限公司, Asml控股有限公司