CN102540760B - 光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法。所述光刻设备包括安装在辐射束路径中的束修正设备。所述束修正设备包括：管道，配置成允许流体流过，所述管道布置成使得在使用时辐射束穿过管道以及流过所述管道的流体。束修正设备还包括热交换器，其与在流体流动方向上设置在辐射束穿过管道的位置的上游的管道部分热连通。

Description

光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法

技术领域

本发明涉及光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成对应于所述IC的单层上的电路图案，并且该图案可以成像到具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓的步进机，在步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；和所谓的扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。

光刻领域熟知的是，通过适当地选择照射掩模图案的角度可以改善掩模图案的图像和扩大过程窗口。在具有柯勒照射布置的设备中，照射掩模的辐射的角度分布由照射***的光瞳平面内的强度分布确定，其可以看作二次源。照射模式通常参照光瞳平面内的强度分布的形状进行描述。常规的照射，即从0到特定最大角度的全部角度的均匀照射，需要在光瞳平面内的均匀的盘形强度分布。其他通常使用的强度分布是：环形，其中光瞳平面内的强度分布是环形形状；双极照射，其中在光瞳平面内存在两个极；以及四极照射，其中在光瞳平面内存在四个极。为了形成这些照射方案，已经提出多种方法。例如，变焦锥透镜(zoom axicon)，即变焦透镜和锥透镜的结合体，可以用以形成具有可控制的环形的内径和外径的环形照射。为了形成双极和四极型照射模式，已经提出使用空间滤波器，其是具有孔的不透明的板，其中所述极期望具备与使用可移动光纤束的布置那样的性能。使用空间滤波器可能是不期望的，因为辐射的最终损失降低了设备的生产量并因此提高了所有者的成本。具有光纤束的布置是复杂的且不灵活的。因而提出使用衍射光学元件(DOE)以在光瞳平面内形成期望的强度分布。通过在石英或CaF₂衬底的表面的不同部分蚀刻不同图案来形成衍射光学元件。

在光刻设备内使用的已知辐射类型是深紫外(DUV)辐射。DUV辐射可以具有大约100nm至300nm的波长，例如大约248nm、大约193nm、大约157nm或大约126nm。能够制造可以与DUV辐射一起使用的透镜的材料的选择是非常有限的并且甚至最好的材料也对这种辐射具有相当大的吸收系数。这意味着投影***中的透镜在曝光期间吸收能量并升温，由此导致其形状、间隔和折射系数的改变，这将像差引入至所投影的图像中。因此，许多透镜***设置有一个或多个被驱动的透镜元件，其在一个或多个自由度上的形状、位置和/或取向在曝光期间或多次曝光之间可以调整以补偿透镜升温效应。在具有通常的反射光学***的光刻设备(例如使用极紫外(EUV)辐射的光刻设备)中会出现类似的问题。在这种***中，光刻设备的辐射可能被反射器(例如反射镜)吸收，这会引起反射器升温和变形，由此降低光刻设备的性能。

如果使用例如双极的、束能量在照射***的光瞳平面内强烈局部化的照射模式，则束的能量将也在投影***的光瞳平面内和其附近被强烈地局部化。当使用这种局部照射模式时透镜升温效应更加严重，因为受影响的透镜元件中的温度梯度更大，这导致形状和/或折射系数的局部改变，其引起辐射束中大的相位梯度。通过已有的被驱动的投影元件经常不能校正这些效应。使用扫描光刻设备中普遍的狭缝状照射场会引起类似的效应。

发明内容

期望提供例如一种用于在使用局部照射模式时至少减小或消除光刻设备的元件的不均匀升温效应的光刻设备和方法。此外，期望提供一种用于排除或消除现有技术的一个或多个问题的替换的光刻设备和方法，不管这里是否提到。

根据本发明的一方面，提供一种光刻设备，包括安装在辐射束路径中的束修正设备。所述束修正设备包括：管道，配置成允许流体流过，所述管道布置成使得在使用时辐射束穿过管道以及流过所述管道的流体；和热交换器，与在流体流动方向上设置在辐射束穿过管道所经由的位置上游的管道的部分热连通。

流体可以具有作为其温度的函数进行改变的光学性质。

光学性质可以是折射系数。

所述束的基本上整个横截面穿过所述管道。

光刻设备还可以包括热交换控制设备，所述热交换控制设备配置成控制热交换器使得热交换器能够独立地与多个管道部分交换热量，其中管道部分的至少一个与其他的管道部分的一个在跨过流体流动的方向的方向上间隔开。

管道部分中的至少一个可以与其他的部分管道中的所述一个在大体垂直于流体流动方向的方向上间隔开。

管道可以具有大体细长的横截面。

流体流动的方向大体垂直于辐射束的光轴。

光刻设备能够以扫描模式操作，并且流体流动的方向可以大体平行于光刻设备的扫描方向。

光刻设备还可以包括流体提供设备，其配置用以提供流体至所述管道，流体提供设备和管道配置使得通过所述管道的流体流动是基本上层状的。

光刻设备可以是浸没光刻设备；可以至少部分地通过浸没罩限定所述管道；并且被允许流过管道的流体可以是浸没流体。

光刻设备还可以包括辐射束操纵装置，其大***于光刻设备的投影***的光瞳平面处，所述辐射束操纵装置配置成操纵辐射束的空间频率分布。辐射束操纵装置可以附加地或替换地操纵辐射束的波前。

根据本发明的另一方面，提供一种修正光刻设备内辐射束的方法，光刻设备包括束修正设备，所述束修正设备包括管道、热交换器以及热交换器控制设备，所述方法包括以下步骤：提供辐射束；提供流体使得其流过管道，所述流体具有作为其温度的函数而改变的光学性质；将束修正设备安装在辐射束的路径内使得辐射束穿过管道以及流过管道的流体；和将热交换器与在流体流动方向上设置在辐射束穿过管道的位置的上游处的管道的一部分热连通；以及使用热交换器控制设备来控制热交换器使得其与流体交换热量，由此通过改变辐射束所穿过的流体的光学性质来修正辐射束。

热交换器控制布置用于修正辐射束以校正由于光刻设备的光学部件升温引起的像差或由于光刻设备的至少一部分引起的冷像差。

作为流体温度的函数改变的流体的光学性质可以是折射系数。

根据本发明的另一方面，提供一种光刻设备，包括：光学元件，用于与辐射束相互作用，所述辐射束限定光学区域；和束修正设备；其中束修正设备包括：安装至可移动构件的加热设备，所述可移动构件能够相对于光学元件在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，加热设备处于光学区域外部，在所述第二位置中，加热设备处于光学区域内；且其中加热设备配置成当可移动构件位于第二位置时加热光学元件。

所述加热设备可以配置成当可移动构件处于第二位置时加热光学元件的第一范围，并且可移动构件可以相对于光学元件能够移动至第三位置，在所述第三位置中，加热设备配置成加热光学元件的第二范围。

可移动构件可以配置成使得在第二位置和第三位置之间移动过程中，加热设备在光学元件上方通过。

光刻设备能够以扫描模式操作。可移动构件可以是图案形成装置支撑结构或衬底台；并且在第一位置和第二位置之间的相对移动可以是平移。

加热设备可以包括跨过垂直于在第一和第二位置之间的移动方向的轴线定位的多个独立的热源。

根据本发明的还一实施例，提供一种修正光刻设备内辐射束的方法，光刻设备包括用于与辐射束相互作用的光学元件，所述辐射束限定光学区域，和束修正设备，所述束修正设备包括安装至可移动构件的加热设备，所述方法包括：相对于光学元件在第一位置和第二位置之间移动可移动构件，在所述第一位置中，加热设备位于光学区域外部，在第二位置中，加热设备位于光学区域内；当可移动构件位于第二位置时给加热设备通电由此加热光学元件。

束修正设备可以用以修正辐射束以校正由于光刻设备的第二光学部件的升温引起的像差或由光刻设备的至少一部分引起的冷像差。

光刻设备可以具有投影状态和暂停状态，在所述投影状态中，衬底被辐射束曝光，并且其中当可移动构件在第一位置和第二位置之间移动时和当加热设备加热光学元件时光刻设备处于暂停状态。

本发明的其他特征和优点以及本发明不同实施例的结构和操作将在下文中参照附图进行描述。本发明不限于这里所描述的具体实施例。在这里给出的这些实施例仅是示例性用途。基于这里包含的教导，其他的实施例对本领域技术人员将是显而易见的。

附图说明

这里附图并入说明书并且形成说明书的一部分，其示出本发明并且与说明书一起进一步用来说明本发明的原理，以允许本领域技术人员能够实施和使用本发明。

图1示出了光刻设备。

图2示出图1的设备的一部分的光学布置。

图3示出图1的光刻设备的照射模式。

图4示出束修正设备的平面图，其可以形成根据本发明的一个实施例的光刻设备的一部分。

图5示出沿轴线A-A通过图4中示出的束修正设备的横截面视图。

图6示出沿轴线B-B通过图4中示出的束修正设备的横截面视图。

图7示出通过可以形成根据本发明另一实施例的光刻设备的一部分的浸没罩的横截面视图。

图8、9、10以及11示出加热设备，其可以形成根据本发明另一实施例的光刻设备的一部分。

结合附图通过下面详细的说明书，本发明的特征和优点将变得更加清楚，在附图中相同的附图标记在全文中表示对应元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。元件第一次出现的附图用相应的附图标记中最左边的数字表示。

具体实施方式

本说明书公开包含本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的实施例仅给出本发明的示例。本发明的范围不限于这些公开的实施例。本发明由所附的权利要求来限定。

所述的实施例和在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些段落不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或特性与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，实现将这些特征、结构或特性与其他实施例相结合是在本领域技术人员所知的知识范围内的。

本发明的实施例可以应用到硬件、固件、软件或其任何组合。本发明实施例还可以应用为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括任何用于以机器(例如计算装置)可读形式存储或传送信息的机制。例如，机器可读介质可以包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，这里可以将固件、软件、程序、指令描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这些描述仅为了方便并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或用于执行所述固件、软件、程序、指令等的其他装置来实现。

然而，在详细描述这些实施例之前，有益地，给出可以实施本发明的实施例的示例环境。

尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学***、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，以及粒子束，例如离子束和电子束。

这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束；以此方式，所反射的辐射束被图案化。

支撑结构保持图案形成装置。所述支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其它条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的，并且所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影***)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

这里使用的术语“投影***”应该广义地解释为包括各种类型的投影***，包括折射型、反射型和反射折射型光学***、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影***”同义。

所述照射***还可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、和反射折射型的光学部件，以引导、成形或控制辐射束，并且这种部件还可以在下文中统称为或简称为“透镜”。

所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。

所述光刻设备还可以是这种类型，其中衬底浸没在由具有相对高的折射率的液体(例如水)中，以便填充投影***的最终元件和衬底之间的空间。浸没技术在本领域是熟知的，用于提高投影***的数值孔径。

图1示意地示出了根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：照射***(照射器)IL，其配置用于调节辐射束PB(例如，紫外(UV)辐射或深紫外(DUV)辐射)；支撑结构(例如支撑结构)MT，其配置用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与相对于部件PL精确地定位图案形成装置MA的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与相对于部件PL精确地定位衬底W的第二定位装置PW相连；以及投影***(例如折射投影透镜)PL，配置成将由图案形成装置MA赋予辐射束PB的图案成像到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。

如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列)。

所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递***BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分(例如当所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时设置的所述束传递***BD一起称作辐射***。

照射器***IL可以包括用于调整所述束的角强度分布的调整装置AM。通常，可以对所述照射器IL的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束PB，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束PB入射到保持在支撑结构MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束PB穿过透镜PL，所述透镜PL将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉仪器件)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束PB的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于相对于所述辐射束PB的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成定位装置PM和PW的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现物体台MT和WT的移动。然而，在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。

可以将所述设备用于以下模式中的至少一种中：

1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束PB的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向由所述投影***PL的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。支撑结构和衬底台可以沿平行于y方向的方向移动。

3.在另一模式中，将保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。

减小不均匀的透镜升温包括设置附加的辐射源，例如红外，以加热投影***的元件的“冷”的部分，即没有被辐射束的强度大的部分穿过的部分。例如，参见日本专利申请出版物JP08-221261A，其中解决了由于带状照射或被修正的照射引起的不均匀升温的问题，这里通过引用将其全文并入本文。设置这种附加的辐射源和引导装置以将附加的热辐射传导至正确的位置，增加了设备的复杂度，并且投影***中增大的热负载需要设置更高容量的冷却***。

另一处理由于狭缝形照射场引起的不均匀升温的方案在美国专利US专利第6603530号中公开，其通过引用将其全文并入本文，其中描述了在掩模版区域外部的掩模版台中设置的特定的“透镜照射标记”，其发散辐射使得投影***中的透镜元件的照射旋转对称。在生产曝光之前通过穿过特定标记的照射使得透镜元件热饱和，以使得由狭缝形照射***引起的非旋转对称加热不会引起非旋转对称的像差。

由局部照射模式引起的非均匀透镜升温问题在WO 2004/051716中解决，其通过引用将其全文并入本文。在本文中描述的一种方案中，在交换晶片期间执行“虚拟辐照”以加热透镜元件受生产曝光中非均匀加热影响的冷部分。在虚拟辐照期间，使用衍射光学元件或可调节光圈将照射模式设置为用于产生曝光的照射模式的逆，以使得虚拟辐照的加热效果是生产曝光的加热效果的逆，于是净升温更加均匀。该文献中的另一方案是使用附加的红外辐射以局部加热选定的透镜元件。

图2示出图1的设备的基本光学布置。其使用科勒照射，其中照射***IL中的光瞳平面PP_i是物平面的傅里叶变换平面，图案形成装置MA位于该光瞳平面中并与投影***PL的光瞳平面PP_p共轭。通常，可以通过参考辐射束PB在照射***的光瞳平面PP_i中的强度分布描述这种设备的照射模式。应该理解，经受在图案形成装置MA中存在的图案的衍射影响的照射***的光瞳平面PP_i中的强度分布与投影***PL的光瞳平面PP_p中的强度分布是相同的。设置衍射光学元件(或其他光学元件)10以形成照射模式。

对于在一个方向上基本上由线构成的图案，通过使用双极照射可以获得良好的成像和大的过程窗口，其中两个极被布置成使得在投影***的光瞳平面PP_p内，来自照射***的两个极中的每一个的第一级衍射束中的一个与来自其他极的零级束一致。其他的第一级束和更高级束没有被投影***捕获。双极照射是照射模式的一个示例。光刻设备可以具有辐射束操纵装置，其可以操纵辐射束的空间频率分布(即，光瞳平面内的强度分布)和/或强度分布(即场平面)以形成不同的照射模式。依赖于将要投影至衬底上的图案的结构可以使用不同的照射模式。应该认识到，下面描述的本发明可以与任何适当的照射模式结合使用(即，不仅是双极照射模式)。

图3示出双极的常见使用形式。极21采取例如成30°夹角的环形段的形式。因为其提供良好的成像并且容易使用衍射光学元件和变焦锥透镜(zoom axicon)产生，因而强度分布是方便的。然而，这种强度分布可以会产生由通过已有的可调节光学元件(例如透镜)ALE所不能校正的在投影***PL中的光学元件(例如透镜)LE的不均匀升温引起的像差。这些光学元件LE可以放置在光刻设备的光瞳平面附近或场平面附近，但是光学元件LE可以放置在光刻设备的辐射束的束路径内的任何合适位置。由包括也是环形但是具有更大的夹角(例如90度)的双极22(见图3)的强度分布引起的升温效应是可接受的或是可通过已知的可调节光学元件ALE校正的。然而，在其他方面，这种强度分布提供差的成像性能，因为第一衍射级的较大比例落在光瞳的外部，这导致较差的图像对比度。

图4至6示出根据本发明的形成光刻设备的一部分的束修正设备20。束修正设备20可以设置在光刻设备内沿辐射束的束路径上任何合适位置处。例如，束修正设备20可以设置在不是光刻设备的光瞳平面的平面中。例如，束修正设备20可以设置在光刻设备的场平面附近的平面中。这种平面可以称为近场平面。可以束修正设备设置所在的近场平面的一个示例在图2中示意地示出，并且用NP_p表示。在这种情况下，束修正设备设置在光刻设备的投影***PL内的光刻设备的光瞳平面PP_p的上游(参照辐射束的行进方向)位置的近场平面NP_p处。

图4至6示出的束修正设备20安装在光刻设备内，使得其基本上垂直于辐射束的光轴。在这种情况下，辐射束的光轴沿基本上垂直于图4的平面的方向Z。

束修正设备20包括第一和第二壁构件22、24。本实施例的第一和第二壁构件22、24是基本上平坦的，并且相对于彼此安装成使得它们基本上彼此平行并且在它们之间限定管道26。第一和第二壁构件22、24由允许光刻设备的辐射束的至少部分穿过的材料形成。

管道26不仅由第一和第二构件22、24限定，而且通过侧壁构件28、30限定。束修正设备20连接至流体提供设备(未示出)，使得流体提供设备提供流体至管道26。在该实施例中，流体提供设备和管道26配置成使得流体通过管道的流动是基本上层状的。由于流体通过管道26的流动是层状的，这意味着流体以基本上平行的层流动通过管道26。在这种情况下，流体以平行的多个层流动，所述平行的多个层基本上沿方向Y行进并且在方向X上彼此间隔开。

流体提供设备提供流体至管道26使得其从在图4的上部示出的管道部分流过管道26(沿箭头表示的方向)至在图4下部示出的管道部分。管道26在垂直于流体流过管道的方向上具有基本上细长的横截面。在示出的实施例中，管道的垂直于流体流过管道26的方向的横截面的纵向轴线平行于x方向延伸。

热交换器32以与管道26的一部分热连通的方式设置。在这种情况下，热交换器32至少部分地被包含在管道26内。热交换器可以是加热器以使得其可以升高在管道26内的流体的温度。热交换器可以是冷却器，使得其可以降低流过管道26的流体的温度。在一些实施例中，热交换器可以是加热器和冷却器的组合。热交换器32沿基本上平行于方向X且基本上垂直于流体流动方向(方向Y)的轴线HA布置，使得热交换器32沿跨过流体流动的方向(方向Y)的方向延伸跨过管道26。

束修正设备20安装在光刻设备的辐射束的路径中，使得在使用时辐射束穿过管道26以及流过管道的流体。具体地，辐射束首先穿过第一壁构件22，然后穿过在管道26内流动的流体，然而穿过第二壁构件24。参照图4，辐射束穿过束修正设备20的用圆形区域OA表示的区域。光刻设备的辐射束所穿过的束修正设备20的区域可以称为束的光学区域。所示出的束修正设备20和束修正设备形成其一部分的光刻设备配置成使得基本上束的整个光学区域(或横截面)穿过管道26。应该认识到，虽然辐射束的光学区域如图描述成基本上圆形的形状，但是光学区域可以是任何合适的形状并且可以依赖于辐射束的配置和作为光刻设备的一部分的束修正装置的位置和取向。

热交换器32布置成使得热交换器32与布置在辐射束穿过束修正设备20(并因此穿过管道26)所经的区域OA的上游(参照流体流动方向(方向Y))的管道26的一部分热连通。

在所示的实施例中，热交换器32是加热器。通过给加热器32(其设置在管道的辐射束所穿过的部分的上游)通电，可以加热管道内部的流体，使得已经由加热器加热的流体流到下游并穿过辐射束所穿过的管道的部分。

为了在流体流过管道26时最大化流体保持的热量(即为了最小化热损失和因此最小化流体流过加热器32的下游的管道时流体的降温)，优选地，在第一和第二构件22、24的一些实施例中限定管道26由具有低热导率的材料形成。以此方式，最小化由被加热的流体传递至限定管道的壁(例如第一壁构件22和第二壁构件24)的热量。

流过管道26的流体可以是任何合适的液体或气体。所述流体的光学性质以温度的函数改变。在一些实施例中，流体的作为流体温度的函数而改变的光学性质是流体的折射系数。加热器32可以用以改变流过管道26并流入穿过束修正设备20的辐射束的路径的流体的温度。通过改变流过管道26并流入光刻设备的辐射束的路径的流体的温度，可以改变辐射束所穿过的流体的折射系数。改变辐射束所穿过的流体的折射系数能够改变穿过束修正设备20的辐射束的至少部分的相位和/或路径长度。

在一个实施例中，其中束修正设备20安装在光刻设备内使得其位于场平面附近的平面内，通过修正辐射束的穿过束修正设备20的相位和/或路径长度，可以使用束修正设备20校正场效应(即，影响场平面(例如光刻设备内衬底布置所在的平面)内辐射束的性能的效应)。场效应可以包括透镜升温效应(如前面所述)和/或冷透镜像差效应。冷透镜像差是由于光刻设备本身中的固有缺陷(即，不是由于透镜升温)带来的光刻设备的场平面内形成的图像中的像差。束修正设备还可以用以调整光刻设备的辐射束的波前，以便增强由场平面内的光刻设备形成的图像(即，衬底布置所在的平面)。

在一个实施例中，其中束修正设备20安装在光刻设备内使得其位于光瞳平面附近的平面内，通过修正穿过束修正设备20的辐射束的相位和/或路径长度，可以使用束修正设备20校正光瞳效应(即，影响在光瞳平面中的辐射束性质并因此影响在相应的场平面(例如光刻设备内衬底布置所在的平面)中的辐射束性质的效应)。光瞳效应可以包括透镜升温效应(如前面所述)和/或冷透镜像差效应。在这种情形中，冷透镜像差是由于光刻设备中本身的固有缺陷(即，不是由于透镜升温)带来的光刻设备的光瞳平面内辐射束强度分布中的像差。

流过管道的流体可以是任何合适的流体，只要其具有作为温度的函数变化的光学性质(在本实施例中，光学性质是折射系数)并且只要其允许光刻设备的辐射束的至少一部分穿过即可。作为其温度的函数而改变其折射系数的合适的流体的示例包括：水、空气(其优选已经被清洁和干燥过)、氮气以及氦气。

在图4-6中示出的实施例中，热交换器32(在这种情形中是加热器)具有多个加热器元件34，每一个加热器元件可以独立地与管道26的不同部分交换热量。尤其是，因为加热器32的加热器元件34沿垂直于流体流过管道的方向(Y方向)的轴线HA布置，所以由其相应的加热器元件24加热的管道部分中的每一个也沿轴线HA布置。由此可知，由其对应的加热器元件34加热的管道部分中的每一个沿轴线HA与其他的管道部分间隔开。轴线HA基本上垂直于流过管道26的流体的流动方向(方向Y)。轴线HA还可以延伸跨过流体流动方向。如前面所述，流体经过管道的流动是基本上层状的。因为这个事实，并且因为加热器32的加热器元件34沿跨过流体流动方向的方向彼此间隔分开，每个加热器元件可以加热层状流体的独立的平行层。

由于通过管道26的流体的流动是基本上层状的，通过使用加热器元件34中的一个来加热管道26的一部分，流过管道26的通过那个加热器元件34的流体部分将被加热(即，经历升温)，并且流体的被加热部分将沿流体流动方向通过管道流到下游。如前面所述，因为通过管道26的流体流动是层状的，流过管道26的流体可以被看作是基本上彼此不相互作用的多个平行流动部分的流动。结果，如果流过管道的流体的一部分被加热器元件加热，则其将沿流体流动方向通过管道流至下游并将基本上不与通过管道26的其他部分的流动相互作用。

图4和6示出通过热交换控制设备(未示出)控制的热交换器(在这种情况下是加热器)。热交换控制设备配置成控制热交换器，使得每个加热器元件34可以单独地通电，并因此与其相应的加热器元件34热交换的每个管道部分可以单独地被加热。参照图4，给用E表示的加热器元件34通电。可以看到，通过给加热器通电，流过管道26、用36表示的流体部分被加热。流体的被加热的部分36在图中被着成黑色以有助于清楚。然而，应该认识到，在该实施例的情形中，流体的颜色基本上没有改变，或者流体的作为流体温度的函数的辐射吸收性能没有任何降低。可以看到，流体的被加热部分通过束修正设备20的管道26的辐射束所穿过的区域OA。由于流体的折射系数作为流体温度进行改变的事实，应该认识到，流过管道26的流体的部分36的折射系数与流过管道的流体的还没有被加热器32的加热器元件34加热的那些部分的折射系数不同。

与管道26内被通电的加热元件E加热的流体部分邻近的流体部分用虚线表示，并且用38表示。依赖于流过管道26的流体性质(尤其是流体的热导率)，可以通过从流体的相应的被加热部分36将热传导至邻近部分38来加热这些邻近的区域38。在这种情况下，流过管道26的流体的邻近部分38的温度可以居于流体的被加热部分36的温度和流体的其余部分(即，流体的除去被加热部分36和中间部分38以外的部分)的温度中间。流体的邻近部分38的中间温度因此将导致邻近部分38的折射系数居于在流体的被加热部分36的折射系数和流过管道的流体的其余部分的折射系数中间。

通过使用热交换控制设备来控制加热器32的每个加热器元件34，可以独立地控制流过管道26的流体的独立部分的温度。这些流过管道26的流体的独立的部分沿跨过流体流动的方向间隔开。加热器32的加热器元件34可以被通电至不同的程度，使得它们将流过管道的流体的与其相应的部分加热至不同的程度，由此将流过管道的流体的独立的部分传导至不同的温度。如果流过管道的流体的独立的部分处于不同温度，则它们将具有不同的折射系数。通过控制给加热器元件34通电的程度(如需要这样的话)并且还通过考虑邻近的被加热区域38的存在，可以控制跨过管道26(即沿垂直于流体流动方向的方向)的流体温度分布。通过控制跨过管道26的流体温度分布，可以控制跨过管道26的流体的折射系数分布。应该认识到，在流体的依赖于温度的光学性质是除折射系数以外的光学性质的实施例中，其将是可以通过束修正设备20的加热器32的加热器元件34控制的光学性质的分布。通过控制跨过管道的流体的光学性质分布，可以控制辐射束的各个部分所穿过的流体各个部分(跨过流体流动方向间隔开)的光学性质。由此可见，控制加热器元件中的每一个能够控制穿过束修正设备的辐射束的性质，如前面所描述的。

图4至6示出的实施例具有热交换器32，其可以与多个管道部分独立地热交换。这是因为，在这种情况下，热交换器32是具有可独立控制的加热器元件34的加热器。这些加热器元件34沿跨过管道26延伸且基本上垂直于通过管道26的流体流动方向(方向Y)的轴线HA布置。应该认识到，其他实施例的热交换器可以是不同的。例如，热交换器可以与不是全部位于基本上垂直于流体流动方向的轴线上的多个管道部分独立地交换热量。热交换器可以与在通过管道的主体流体流动的方向上相对于彼此大***于上游或下游的管道部分独立地交换热量。优选地，热交换器使得可以与其独立地交换热量的管道部分沿跨过流体流动方向的方向彼此间隔开。也就是说，多个管道部分中的每一个承载流过管道的层状流体的独立的层状层。

应该认识到，在本发明的某些实施例中，热交换器可以通过配置成使得热交换器可以独立地与多个管道部分(沿跨过流体流动方向的方向彼此间隔分开)以依赖于时间的方式交换热量的热交换控制设备来控制。例如，热控制设备可以配置成能够使热交换器在不同时间或不同的时间段与每个管道部分独立地交换热量。例如，热控制设备可以配置成能够使热交换器以脉冲的方式与每个管道部分独立地交换热量。此外，热控制设备可以配置成能够使热交换器独立地与每个管道部分交换不同的热量。

在上面描述的实施例中，与热交换器热连通的管道部分(即，管道的包含加热器元件的部分)，和辐射束所穿过的管道部分都由第一和第二壁构件限定。在一些实施方式中这可以是有利的，因为热交换器可以与第一和第二壁构件交换热量至它们由于与热交换器热交换引起的温度改变而导致机械变形的程度。在这种情形中，第一和第二壁构件在辐射束穿过管道的位置处可以发生变形。这可以导致在光学***内产生可以负面地影响光刻设备成像性能的进一步的像差。基于这个原因，在某些实施例中，可以期望将与热交换器热连通的管道部分与辐射束所穿过的管道部分分开。例如，管道的这些部分可以由独立的壁构件形成和/或可以由具有不同热特性的不同的材料形成。

如前面描述的，某些已知的光刻设备可以是衬底浸入具有相对高折射系数的流体(例如液体)(例如水)中以便填充投影***的最终元件和衬底之间的空间的类型。浸没技术用于提高投影***的数值孔径在本领域中是熟知的。

图7中示出具有局部流体供给***的浸没光刻布置的一个示例。这种布置提供流体供给***，其具有沿投影***PL的最终元件和衬底台或衬底W之间的空间的边界的至少一部分延伸的密封构件(或所谓的浸没罩)。该密封构件相对于投影***PL在XY平面内是基本上静止的，但是在Z方向(光轴的方向)上可以存在一定的相对移动。在密封构件70和衬底W的表面之间形成密封。

密封构件70围绕投影***PL的像场形成与衬底W的非接触密封，使得流体(例如浸没流体)被限制以填充衬底表面和投影***PL的最终元件之间的储液器(或浸没空间)71。通过定位在投影***PL的最终元件下面且围绕投影***PL的最终元件的密封构件70形成储液器71。浸没流体被引入至投影***下面和密封构件70内的空间。密封构件70延伸至略微高于投影***PL的最终元件的位置并且液面高于最终元件，使得能提供液体的缓冲器。在一个实施例中，密封构件70的内周的上端处的形状与投影***PL的形状或投影***的最终元件的形状一致，例如可以是圆形。在底部，所述内周与像场的形状紧密地一致，例如矩形，但这并不是必须的。

浸没流体通过在密封构件70的底部和衬底W的表面之间的气体密封76限制在储液器中。气体密封由气体，例如空气或合成空气形成，但是在一个实施例中为氮气N₂或其他惰性气体，该气体在压力下通过入口75被提供到在密封构件70和衬底W之间的间隙，并通过第一出口74抽取。气体入口75处的过压、第一出口74处的真空水平和间隙的几何形状布置成使得形成向内的限制液体的高速气流。这种***在美国专利申请出版物US2004-0207824中公开，这里通过参考全文并入。

其他的浸没光刻布置是可行的并且本发明的一个或多个实施例可以等同地应用至这些实施方式中。例如，代替气体密封76，可以具有仅抽取液体的单相抽取器。这种单相抽取器的径向向外位置处可以是用于产生气流以帮助将液体限制在所述空间内的一个或更多个特征。一种这种类型的特征可以是所谓的气刀，其中薄的气体射流被向下引导至衬底W。在衬底在投影***和液体供给***下面的扫描运动期间，可以产生液压静力和液压动力，其导致向下朝向衬底施加至液体的压力。

在局部区域液体供给***的情况下，衬底W在投影***PL和液体供给***下面移动。台的相对移动可以允许对衬底W的边缘成像，或者允许对衬底台上的传感器成像，用于感测用途或用于衬底交换。衬底交换是衬底W在不同的衬底曝光之间从衬底台移除和更换。在衬底交换期间，可以期望浸没流体被保持在流体限制***70内。这可以通过相对于衬底台移动流体限制***70来实现，反之亦然，使得流体限制***被放置在衬底台的远离衬底W的表面上方。这样的表面可以是遮蔽构件。浸没流体可以通过操作气体密封76或通过将遮蔽构件的表面夹持至流体限制***70的下表面而保留在流体限制***内。所述夹持可以通过控制提供至流体限制***70的下表面的流体的流量和/或压强来实现。例如，可以控制从入口75供给的气体压强和/或自第一出口74施加的负压。

其上方放置流体限制***70的衬底台的表面可以是衬底台72的组成部分或者其可以是衬底台72的可拆卸的和/或可更换的部件。这种可拆卸部件可以称为闭合盘或伪衬底。这种可拆卸或可分离部件可以是独立的平台。在双平台布置或多平台布置中，在衬底交换期间可以更换整个衬底台72。在这种布置中，可拆卸部件可以在衬底台之间转移。遮蔽构件可以是中间台，其可以在衬底交换之前移动至衬底台附近。然后在衬底交换期间液体限制***可以移动至中间台上，反之亦然。遮蔽构件可以是衬底台的可移动部件，例如可回缩的桥，其可以在衬底交换期间定位在多个平台之间。在衬底交换期间，遮蔽构件的表面可以在液体限制结构下面移动，反之亦然。

在衬底交换期间，衬底W的边缘将在浸没空间71下面通过，并且流体将泄漏入在衬底W和衬底台72之间的间隙。该液体可以在液压静力或液压动力压强作用下被驱动或气刀或其他气流产生装置的力作用下被驱动。排液通道可以围绕衬底W的边缘设置，例如设置在间隙内。排液通道可以围绕衬底台上的另一物体设置。这种物体可以包括，但不限于，一个或更多个传感器和/或用以例如在衬底交换期间通过连接至流体供给***底部将流体保持在流体供给***中的遮蔽构件。因而，任何所提到的衬底W都应该看作是与任何这种其他物体(包括传感器或遮蔽构件(例如闭合板))同义。

尽管图4至6中的实施例中的束修正设备放置在投影***PL内光刻设备的光瞳平面的上游(参照辐射束的方向)，但是应该认识到，形成本发明的一部分的束修正设备可以放置在光刻设备内任何合适的位置处。例如，图7示出浸没光刻设备的一部分。与前面已经描述的设备类似的束修正设备可以如下面所述地放置。

在图4至6中示出的束修正设备中，光学性质依赖于其温度的流体流过的管道26被限定在第一和第二壁构件22、24与侧构件28、30之间。在图7中，管道被限定在投影***PL的最终元件和晶片W(或衬底)之间且由密封构件70(也称为浸没罩)限定。管道被称为浸没空间71。管道71(或浸没空间)可以填充依赖于其温度而改变其光学性质的流体。例如，管道71内的流体依赖于其温度而改变其折射系数。管道71内的流体可以或者可以不(根据特定的实施例)是浸没流体(即，改变光刻设备的投影***PL的数值孔径的流体)。

管道71可以配置成使得通过流体提供设备(未示出)提供流体至所述管道。流体提供设备和管道71可以配置成使得流体以基本上层状的方式流过管道71。流体检查设备和管道71可以配置成使得管道71内的流体沿垂直于图的平面的方向流动。流体通过管道71的层状流动在图中用在管道71内平行线示意地表示，其表示流体内存在层状层。

与前面描述的实施例相同，热交换器可以设置成使得其与位于光刻设备的辐射束穿过管道71使得其入射在晶片(或衬底)上所经过的位置的上游(参照流体流动的方向)的管道部分热连通。

在该实施例中使用的热交换器可以与前面介绍的热交换器独立地与多个管道部分热交换的前面的实施例描述的热交换器相似。其遵循管道内流体的独立部分的光学性质可以独立地控制并因此穿过束修正设备的辐射束的性质可以如前面介绍的那样被控制。

如图7示出的束修正设备可以用作图4至6示出的束修正设备的替代物。然而，在某些光刻设备中，图4至6示出的束修正设备和图7示出的束修正设备可以彼此结合使用。

与上述两个实施例一样，形成本发明的一部分的束修正设备可以布置成使得通过管道的流体流动方向基本上垂直于穿过束修正设备的辐射束的光轴。在某些实施方式中这并不是必须的。可以相对于辐射的光轴和/或光刻设备的其他特征(例如扫描方向)以任何合适的方向安装束修正设备。而且，通过束修正设备的管道的流体流动方向还可以沿相对于辐射的光轴和/或光刻设备的其他特征(例如扫描方向)的任何合适的方向。

束修正设备可以安装在可以以扫描模式操作的光刻设备内，使得通过管道的流体流动方向大体上平行于光刻设备的扫描方向。其原因如下。可以以扫描模式操作的光刻设备倾向于具有大体狭缝状的辐射束。这种狭缝状的辐射束随后扫描跨过图案形成装置和衬底。固有地，狭缝状的辐射束在一个方向上的尺寸比第二垂直方向上的尺寸大得多。这种光刻设备的辐射束可以取向成使得狭缝状的辐射束的较大的尺寸基本上垂直于光刻设备的扫描方向。这是因为光刻设备的辐射束不需要平行于光刻设备的扫描方向的任何实质的长度，因为由于光刻设备的扫描而使辐射束在该方向上可以被看作给定长度。由于可以以扫描模式操作的光刻设备的辐射束的狭缝形的属性，应该认识到，沿辐射束较小尺寸修正其性质的能力不如沿辐射束较大尺寸修正其性质的能力有用。此外，依赖于通过热交换器处理束修正设备的流体管道的各个部分的方案，尝试处理沿狭缝状辐射束的较小尺寸间隔开的不同的管道部分可能是不实际的。

应该认识到，虽然上述构成本发明一部分的束修正设备具有流体可以沿第一方向流过的单个管道，但是其他实施例可以包括多个管道。例如，束修正设备可以具有多个彼此基本上平行延伸的管道。在替代的实施例中，束修正设备可以具有至少两个管道的堆叠，其中每个管道具有沿不同方向流动的流体。管道的堆叠可以布置在光刻设备内，使得辐射束穿过所有管道(并因此穿过流过每个管道相应的流体)。在一个示例中，束修正设备可以具有两个管道的堆叠，通过每个管道的流体流动方向垂直于通过另一管道的流体流动方向。每个管道可以具有热交换器，所述热交换器可以独立地与多个管道部分热交换，其中管道部分沿跨过流体流动的方向的方向(例如垂直于流体流动方向)彼此间隔开。以此方式，两个管道可以形成伪像素阵列，其至少部分的光学性质可以独立地控制。通过形成伪像素阵列，这可以对束修正设备的光学性质提供更多的自由度和更大的控制程度，即，其可以提供沿两个维度的束修正设备的光学性质的控制(与这里前面介绍的仅沿一个维度的束修正设备的光学性质的控制形成对照)。

在某些实施例中，束修正设备的尺寸和形状可以形成为使得其可以改型或更新为已有的光刻设备。例如，束修正设备的尺寸和形状可以形成为使得其可以替换已经形成光刻设备的一部分的光学元件。

图8至11示出根据本发明的另一束修正设备。图8-11示出根据本发明的光刻设备的一部分。光刻设备产生辐射束PB(其光学区域用标记为OA的虚线示出)，其入射在保持在支撑结构MT上的图案形成装置MA上。辐射束PB穿过图案形成装置MA，随后穿过投影***PL的透镜元件LE。

光刻设备可以以扫描模式操作，其中支撑结构MT(因此图案形成装置MA)相对于投影***PL的透镜元件LE沿基本上平行于方向Y的方向平移。

束修正设备具有安装至支撑结构MT(在这种情况下其构成可以相对于透镜元件(光学元件)移动的可移动构件)的加热设备80。支撑结构MT可以在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，加热设备80处于辐射束PB的光学区域OA外部(如图8所示)，在第二位置中，加热设备80位于辐射束PB的光学区域OA内(如图9所示)。

加热设备80配置成使得其能够在其处于第二位置的时候加热投影***PL的透镜元件LE。可以使用任何合适的加热设备以加热投影***PL的透镜元件LE。在某些实施例中，加热设备可以具有红外辐射源。例如，某些实施例的加热设备可以发射波长在大约0.1μm至大约500μm之间的辐射。在这种实施方式中，优选透镜元件LE对红外辐射是高吸收的，因为这将最大化由于加热设备的红外辐射入射至透镜元件LE上带来的透镜元件LE的升温。例如，在透镜元件LE由石英玻璃形成的情形中，大约2.8μm和大约4.5μm以上的红外波长的辐射被透镜元件LE高度吸收。然而，应该注意到，对于大约8μm以上的红外辐射波长，石英玻璃对红外辐射的反射呈现增大。被反射的红外辐射将不被透镜元件LE吸收，并因此将不对加热透镜元件LE做出贡献。基于这个原因，具有大约2.8μm以及在大约4.5μm至大约8μm之间的波长的红外辐射最适于加热由石英玻璃形成的透镜元件。

红外辐射源可以是红外激光器。

投影***PL的透镜元件LE可以是形成光刻设备的投影***PL的一部分的投影透镜的第一透镜元件。投影透镜的第一透镜元件通常被限定为投影透镜最靠近图案形成装置MA的透镜元件。投影透镜的第一透镜元件放置在光刻设备的靠近光刻设备的场平面的光学平面内。于是，通过改变第一透镜元件的光学性质可以修正在光刻设备的场平面(即，放置衬底的平面)内的光刻设备的辐射束的辐射强度分布。

使用加热设备80加热透镜元件LE可以改变透镜元件的性质。例如，可以改变透镜元件的光学性质。透镜元件LE可以由作为温度的函数改变其折射系数的材料形成。此外，可以通过形成透镜元件的材料的依赖于温度的膨胀或收缩来改变透镜元件LE的形状。改变透镜元件LE的形状还将改变透镜元件LE的光学性质。如前面所述，图9示出处于第二位置的支撑结构MT，在所述第二位置中，加热设备80位于辐射束PB的光学区域内。在第二位置，加热设备80可以加热透镜元件LE，并且尤其地，加热设备80可以加热透镜元件LE的第一范围。在图9中，透镜元件LE的第一范围是透镜元件的左边的部分(相对于图的方向)。图10示出处于第三位置的可移动构件(支撑结构)MT，在所述第三位置处，加热设备80配置成加热光学元件第二范围。在图10中，透镜元件LE的第二范围是透镜元件LE的右边的部分(相对于图的方向)。虽然可移动的支撑结构MT在第二位置和第三位置之间移动，但是应该认识到，加热设备80将在透镜元件LE上方通过，以使得透镜元件LE的基本上任何部分都可以通过加热设备80加热。通过当加热设备处在透镜元件LE上方的不同位置时给加热设备通电，可以选择性地加热透镜元件的特定部分(并因此选择性地改变其光学性质)。

应该认识到，虽然在该实施例中投影***PL的光学元件是光学透镜元件，但是可以通过束修正设备的加热设备80加热任何合适的光学元件。例如，光学元件可以是反射镜。投影***和/或其形成一部分的光刻设备可以是通常的反射***(例如，其中光刻设备的辐射是极紫外(EUV)辐射)、通常的透射***(如上所述)或反射折射***。

还应该认识到，虽然所描述的束修正设备具有安装至可移动图案形成装置支撑结构的加热设备80，但是加热设备可以等同地安装至衬底台，使得加热设备可以加热放置在投影***PL内靠近衬底台的位置处的光学元件。

可移动构件(依赖于实施方式，其可以是图案形成装置支撑结构、衬底台或任何其他合适的可移动构件)可以在任何合适的时间，在第一和第二位置之间移动，并且可以在第二和第三位置之间移动。例如，可移动构件可以在衬底曝光之间在第一和第二位置之间和/或在第二和第三位置之间移动。光刻设备可以在衬底被图案化辐射束曝光的时刻处于投影状态，在衬底没有被图案化辐射束曝光的时刻处于暂停状态。

图11示出图8至10中示出的支撑结构MT的视图。图11示出在平行于辐射束的光轴方向的视图。该视图面对最靠近投影***PL的支撑结构MT的侧面。在该实施例中，加热设备80包括四个分立的加热元件82。加热元件构成独立的热源，其可以通过加热控制设备独立地通电。应该认识到，加热设备可以具有任何数量的独立热源并且热源可以具有任何合适的相对位置。优选地，独立的热源被定位成使得它们沿第二和第三位置之间(和/或第一和第二位置之间)的移动方向的方向彼此间隔开。也即是说，独立热源被定位成使得它们可以在可移动构件在第二和第三位置之间(和/或第一和第二位置之间)移动时处理光学元件的不同部分，其中光学元件的不同部分沿基本上垂直于在第二和第三位置之间(和/或在第一和第二位置之间)移动的方向的方向彼此间隔开。

热源82靠近支撑结构MT内允许辐射束穿过的窗口84放置。应该认识到，在其他实施例中，热源可以安装至支撑结构MT的任何合适部分。加热设备80的热源82沿基本上垂直于光刻设备的扫描方向(在图中用方向Y表示)的轴线布置。光刻设备的扫描方向(Y方向)是可移动构件(支撑结构MT)的第一和第二位置以及第二和第三位置之间的移动方向。通过独立地给加热设备80的热源82通电，可以选择性地加热透镜元件LE的沿X方向(其中X方向与Y方向和Z方向基本上正交，Z方向基本上平行于辐射束的光轴)间隔开的部分。于是，通过在加热设备80的热源82在Y方向上位于透镜元件LE上方的期望的位置时给加热设备80的热源82通电，可以选择性地加热在X和Y两个方向上分开的透镜元件的部分。因而，束修正设备的加热设备80可以用以改变透镜元件LE的沿X和Y方向分开的部分的光学性质。

在一些实施例中，通过加热设备加热的光学元件还可以通过冷却流体或其他合适设备冷却，使得与光学元件交换的热量存在功率平衡，从而在光学元件内形成稳定的温度分布。

同样，在上述在先的两个实施例中，该实施例的束修正设备可以用于修正辐射束以校正由于辐射束而导致的光刻设备内的其他光学部件的升温而在光刻设备的衬底处形成的图像中的像差。束修正设备可以替换地或附加地用于修正辐射束以校正由于光刻设备的光学***内固有缺陷带来的光刻设备在衬底处形成的图像中的像差。这种像差可以称为冷像差。

应该认识到，在所有上述实施例中，束修正设备可以修正或控制在沿辐射束的束路径的位置处辐射束所穿过的材料的至少一个光学性质。所述沿辐射束的束路径的位置可以不在光刻设备的光瞳平面处。(通过改变辐射束所传播通过的材料的光学性质)改变不在光刻设备的光瞳平面处的位置处的辐射束的性质允许校正场效应(如上所述)。使用独立的光瞳效应校正设备可以独立地校正光瞳效应。上面的实施例允许在不将物体放置在将在光刻设备的场平面中(例如，放置衬底的位置)成像的辐射束的路径中的情况下，修正或控制不在光刻设备的光瞳平面处的位置处的辐射束的性质。在场平面中形成(不是通过图案形成装置形成的)图像可能会负面地影响光刻设备的成像性能(即，光刻设备对由图案形成装置形成到衬底上的图像进行成像的能力)，并且因此是不期望的。

在一些实施例中，束修正设备可以放置在沿辐射束的束路径的基本上处于光刻设备的光瞳平面处的位置处。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。本说明书不是为了限制本发明。

应该认识到，具体实施方式部分，而不是发明内容和摘要部分用以解释权利要求。发明内容和摘要部分可以给出一个或更多个实施例但不是发明人所构思的本发明的所有实施例，因此不是为了以任何方式限制本发明和所附的权利要求。

上面借助示出实施具体功能及其关系的功能模块描述了本发明。为了方便说明，这些功能模块的边界在本说明书中是任意地限定的。可以限定替代的边界，只要适当地执行本发明的具体功能以及关系即可。

前面描述的具体实施例将完整地揭示本发明的一般属性，本领域技术人员通过应用本领域的知识可以在不脱离本发明的总体构思的情况下不需要过多的实验就能容易地修改和/或适应这些具体实施例的不同的应用。因此，基于这里给出的教导和启示，这些修改和适应在所公开的实施例的等价物的含义和范围内。应该理解，这里的术语或措辞是为了描述而不是为了限制，使得本领域技术人员根据所述教导和启示解释本说明书的措辞或术语。

本发明的覆盖度和范围不应该受上述示例性实施例的任一个所限制，而应该仅根据所附的权利要求以及等价物进行限定。

Claims (14)

1.一种光刻设备，所述光刻设备包括安装在辐射束路径中的束修正设备，所述束修正设备包括：

管道，配置成允许流体从中流过，所述管道布置成使得在使用时辐射束穿过管道以及流过所述管道的流体；和

热交换器，与在流体流动方向上设置在辐射束所穿过的管道位置的上游的管道部分热连通。

2.如权利要求1所述的光刻设备，其中流体具有作为其温度的函数进行改变的光学性质。

3.如权利要求2所述的光刻设备，其中光学性质是折射系数。

4.如前述权利要求中任一项所述的光刻设备，其中所述辐射束的基本上整个横截面穿过所述管道。

5.如权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，还包括热交换控制设备，所述热交换控制设备配置成控制热交换器以使得热交换器能够独立地与多个管道部分进行热交换，其中管道部分中的至少一个管道部分与其他的管道部分中的一个管道部分在跨过流体流动的方向的方向上间隔开。

6.如权利要求5所述的光刻设备，其中管道部分中的所述至少一个管道部分与其他的管道部分中的所述一个管道部分在大体垂直于流体流动方向的方向上间隔开。

7.如权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，其中流体流动的方向基本上垂直于辐射束的光轴。

8.如权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，其中光刻设备能够以扫描模式操作，并且其中流体流动的方向大体平行于光刻设备的扫描方向。

9.如权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，其中光刻设备还包括流体提供设备，所述流体提供设备配置用以提供流体至所述管道，所述流体提供设备和管道配置成使得通过所述管道的流体流动是基本上层状的。

10.如权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，其中光刻设备是浸没光刻设备；所述管道至少部分地由浸没罩限定；并且被允许流过管道的流体是浸没流体。

11.如权利要求1-3中任一项所述的光刻设备，其中光刻设备还包括辐射束操纵装置，所述辐射束操纵装置基本上位于光刻设备的投影***的光瞳平面处，所述辐射束操纵装置配置成操纵辐射束的空间频率分布。

12.一种光刻设备，包括：

光学元件，用于与辐射束相互作用，辐射束限定光学区域；和

束修正设备；

其中所述束修正设备包括安装至可移动构件的加热设备，所述可移动构件能够相对于光学元件在第一位置、第二位置和第三位置之间移动，在所述第一位置处，加热设备处于光学区域的外部，在所述第二位置处，加热设备处于光学区域中，在所述第三位置处，加热设备处于光学区域中；和

其中加热设备配置成

当可移动构件处于第二位置时加热光学元件的第一范围，并且其中可移动构件能够相对于光学元件移动至第三位置，在所述第三位置中，所述加热设备配置成加热光学元件的第二范围。

13.如权利要求12所述的光刻设备，其中可移动构件配置成使得在第二位置和第三位置之间移动的过程中，加热设备在光学元件上方通过。

14.如权利要求12或13所述的光刻设备，其中光刻设备能够以扫描模式操作；可移动构件是图案形成装置支撑结构或衬底台；并且第一位置和第二位置之间的相对移动是平移。