光刻装置和器件制造方法转让专利
申请号 : CN200410094716.9
文献号 : CN100595674C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : P·R·巴特拉 , W·J·博西 , J·J·库伊特 , C·C·M·鲁伊坦 , B·A·J·鲁迪克休伊斯 , M·坦布霍梅 , F·米格彻布林克
申请人 : ASML荷兰有限公司
摘要 :
提供的光刻装置包括用于保持基底W的基底台WT，用于将带图案的光束投射至基底W的目标部分之上的投影系统PL，以及用于提供参考表面的隔离参考框架MF，相对于该参考框架测量基底W，其中，参考框架MF包括具有高热膨胀系数的材料。
权利要求 :
1.一种光刻装置，其包括：
-用于提供辐射投射光束的照明系统；
-用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于对投射光束在 其截面中赋予图案；
-用于保持基底的基底台；
-基架，所述支撑结构和所述基底台支撑在所述基架上；
-用于将带图案的光束投影到基底的目标部分上的投影系统；以及 用于提供参考面的与基架隔离的参考框架，相对于该参考面测量所述基 底；
其特征在于所述参考框架包括热膨胀系数大于或等于16×10-6/K的 材料。
2.依据前述任一权利要求所述的光刻装置，其中所述参考框架支撑 用于在基底曝光之前确定所述基底的具体尺寸的测量系统。
3.依据前述任一权利要求所述的光刻装置，其中所述参考框架支撑 所述投影系统。
4.依据权利要求1所述的光刻装置，其中所述参考框架包括铝、铝 合金、不锈钢、铜、花冈岩、瓷器材料的任何一种或这些材料的采用复 合、夹层或层压结构的组合。
5.依据权利要求1所述的光刻装置，其中所述参考框架包括固体块 的材料。
6.依据权利要求5的光刻装置，其中加工所述固体块以形成所述参 考框架。
7.依据权利要求6的光刻装置，其中所述参考框架包括第一和第二 部分。
8.依据权利要求1所述的光刻装置，其中所述参考框架配有用于相 对于所述参考框架控制所述投影系统的温度的热调节系统。
9.依据权利要求8的光刻装置，其中所述热调节系统利用调节流体 来调节所述参考框架和所述投影系统的温度。
10.依据权利要求1所述的光刻装置，其中所述参考框架配备涂敷 有金属涂层的高红外反射表面。
11.依据权利要求1所述的光刻装置，其中所述参考框架由比热高 于600J/(kg·K)和/或热导率高于20W/(m·K)的材料制成。
12.依据权利要求7所述的光刻装置，其中所述装置进一步包括为 所述参考框架，所述第一和所述第二部分中至少一个而提供的至少一个 振动隔离系统，用于分别使所述参考框架，所述第一部分和所述第二部 分中的至少一个与所述装置产生的振动隔离。
13.依据权利要求12所述的光刻装置，其中，所述振动隔离系统由 所述基架支撑。
14.依据权利要求1所述的光刻装置，其中所述参考框架配备用于 感测所述参考框架温度的第一温度传感器。
15.依据权利要求14所述的光刻装置，其中所述投影系统包括投影 透镜，其中所述投影透镜配备用于感测所述投影透镜温度的第二温度传 感器。
16.依据权利要求15所述的光刻装置，包括用于根据所述第一和第 二温度传感器中至少一个感测的温度来热调节所述参考框架和所述投影 系统中至少一个的热调节系统。
17.依据权利要求16所述的光刻装置，其中所述热调节系统包括用 于控制传输至所述参考框架和投影透镜中至少一个或从所述参考框架和 投影透镜中至少一个传输的热量的控制电路，温度调节元件和热传输系 统，其中温度调节元件调节通过所述热传输系统传输的热量，其中所述 热传输系统与所述参考框架和所述投影透镜的至少一个热接触，用于传 输热量至所述参考框架和投影透镜的至少一个或从所述参考框架和投影 透镜的至少一个传输热量，其中所述控制电路设置为响应通过所述第一 和第二温度传感器中至少一个感测的温度，所述温度调节元件响应所述 控制电路并与所述热传输系统热接触，从而在所述参考框架和所述投影 透镜的至少一个中达到设定温度。
18.依据权利要求17的光刻装置，其中所述控制电路设置为考虑通 过所述第一温度传感器感测的温度，以补偿短期环境温度波动。
19.依据权利要求17或18的光刻装置，其中所述控制电路设置为 考虑通过所述第二温度传感器感测的温度，以补偿长期环境温度波动。
20.依据权利要求17或18所述的光刻装置，其中所述热传输系统 将热传输到所述参考框架和所述投影透镜或从所述参考框架和所述投影 透镜传输热。
21.依据权利要求17或18所述的光刻装置，其中所述热调节系统 包括用于控制所述参考框架和所述投影透镜温度的单个控制回路。
22.依据权利要求17或18所述的光刻装置，其中所述热传输系统 包括加热或冷却至所述设定温度的调节流体。
23.依据权利要求22所述的光刻装置，包括用于向所述投影系统和 所述基底之间的位置提供气体的气体供应装置，其中供给该位置的气体 的温度由所述调节流体的温度决定。
24.一种器件制造方法，其包括步骤：
-提供基底；
-利用照明系统提供辐射的投射光束；
-利用构图装置给投射光束在其截面中赋予图案；
-使用基架支撑用于支撑所述构图装置的支撑结构和用于保持所述 基底的基底台；以及-将带图案的辐射光束投射到基底的目标部分上，
-利用与所述基架隔离的参考框架提供参考面，相对于所述参考面 测量基底；
其特征在于所述参考框架包括热膨胀系数大于或等于16×10-6/K的 材料。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种光刻装置和器件制造方法。
背景技术
光刻装置是一种将所需图案作用于基底的目标部分的装置。光刻 装置可以用于例如集成电路(IC)的制造。在这种情况下，构图装置， 例如掩模可用于产生对应于IC的一个单独层的电路图案，该图案可 以成像在具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(例如硅晶片)的目 标部分上(例如包括一个或者多个管芯的部分)。一般地，单一的基 底将包含依次曝光的相邻目标部分的网格。已知的光刻装置包括所谓 的步进器，其中通过将全部图案一次曝光在目标部分上而辐射每一目 标部分，还包括所谓的扫描器，其中通过投射光束沿给定的方向(“扫 描”方向)扫描图案、并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步 扫描基底来辐射每一目标部分。
光刻装置包括参考框架，在本领域中也可将其称为计量框架。参 考框架为投影系统提供支撑。在某种类型的常规光刻装置中，参考框 架与由光刻装置的其它部件引起的干扰分离，例如用于驱动分划板和 晶片台的长和短冲程马达。参考框架通常由具有低热膨胀系数的材料 制成，例如包括英瓦合金(Invar)的合金。直到现在，假定需要具 有低热膨胀系数的这种材料，以满足参考框架的热要求。不幸的是， 这些材料是昂贵的，导致了高制造成本。此外，这些材料是有限供应 的并且具有有限的可制造性。在供求动态市场的操作中，这些因素导 致用于制备参考框架的不可接受的长订货至交货时间。由于常规参考 框架材料的次最佳可制造性，这种长订货至交货时间也包括由于构造 参考框架需要的工时方面大的费用。由于参考框架的供求问题，已经 发现不可能在上升期以充分高的产量提供参考框架，这样损失了输 出，并且不可能在下降期减小输出量，这样成品必须保持在仓库中。
US-A-6529264披露了用于连接光学系统的部件的框架，其包括设 置于与组件框架相连的它们自己的法兰顶部上的两个镜头筒。该专利 解决了这样的问题，即相对较弱连接的光轴上某些点之间的移动导致 成像性能损失。特别地，该专利解决了减少在框架中这些移动的问题。 很明显，框架由包括铝和不锈钢的材料制成。框架不构成参考框架， 但可以看作为投影光学组件的一部分，其中，它提供了改进该组件成 像性能的作用。因此，该专利指出下列技术偏见，即由例如铝之类的 非低热膨胀系数材料制成的光刻装置的框架受到不利地影响光刻装置 性能的振动，并且其需要附加的解决方法。该专利暗示，由于受到振 动，披露的框架不适于作为参考框架。在US-A-6529264中，所需的 附加解决方法包括提供附加的框架。由于单独较低的组件框架将是足 够的，因此提供附加框架产生了超定的构造。为了克服由超定的机械 问题，解决方案为使框架成为仅仅在有限方向上是刚性的单独的部 件，以及在两个镜头筒通过组件框架彼此定位之后与其连接，如US- A-6529264中提出的。此外，也如US-A-6529264中提出的，超定的组 件的热动态问题将使框架部件的材料和组件框架部件的材料相同。
光刻装置包括参考框架，在本领域中也可将其称为计量框架。参 考框架为投影系统提供支撑。在某种类型的常规光刻装置中，参考框 架与由光刻装置的其它部件引起的干扰分离，例如用于驱动分划板和 晶片台的长和短冲程马达。参考框架通常由具有低热膨胀系数的材料 制成，例如包括英瓦合金(Invar)的合金。直到现在，假定需要具 有低热膨胀系数的这种材料，以满足参考框架的热要求。不幸的是， 这些材料是昂贵的，导致了高制造成本。此外，这些材料是有限供应 的并且具有有限的可制造性。在供求动态市场的操作中，这些因素导 致用于制备参考框架的不可接受的长订货至交货时间。由于常规参考 框架材料的次最佳可制造性，这种长订货至交货时间也包括由于构造 参考框架需要的工时方面大的费用。由于参考框架的供求问题，已经 发现不可能在上升期以充分高的产量提供参考框架，这样损失了输 出，并且不可能在下降期减小输出量，这样成品必须保持在仓库中。
US-A-6529264披露了用于连接光学系统的部件的框架，其包括设 置于与组件框架相连的它们自己的法兰顶部上的两个镜头筒。该专利 解决了这样的问题，即相对较弱连接的光轴上某些点之间的移动导致 成像性能损失。特别地，该专利解决了减少在框架中这些移动的问题。 很明显，框架由包括铝和不锈钢的材料制成。框架不构成参考框架， 但可以看作为投影光学组件的一部分，其中，它提供了改进该组件成 像性能的作用。因此，该专利指出下列技术偏见，即由例如铝之类的 非低热膨胀系数材料制成的光刻装置的框架受到不利地影响光刻装置 性能的振动，并且其需要附加的解决方法。该专利暗示，由于受到振 动，披露的框架不适于作为参考框架。在US-A-6529264中，所需的 附加解决方法包括提供附加的框架。由于单独较低的组件框架将是足 够的，因此提供附加框架产生了超定的构造。为了克服由超定的机械 问题，解决方案为使框架成为仅仅在有限方向上是刚性的单独的部 件，以及在两个镜头筒通过组件框架彼此定位之后与其连接，如US- A-6529264中提出的。此外，也如US-A-6529264中提出的，超定的组 件的热动态问题将使框架部件的材料和组件框架部件的材料相同。
发明内容
本发明的目的是克服与常规参考框架材料的供给相关联的问题， 而反过来不遇到性能问题。
依据本发明的一个方面，提供一种光刻装置，其包括：
-用于提供辐射投射光束的照明系统；
-用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于给投射光束 在其截面赋予图案；
-用于保持基底的基底台；
-用于将带图案的光束投影到基底的目标部分上的投影系统；以 及用于提供参考面的隔离的参考框架，相对于该参考面测量所述基 底；
其特征在于，所述参考框架包括具有高热膨胀系数的材料。
通过提供包括具有高热膨胀系数的材料的参考框架，更宽种类的 材料可适用于参考框架。已经发现，如铝或铝合金材料的材料导致产 品成本的明显降低和订货至交货时间的明显减少。此外，本发明提供 了额外的惊人的效果，即参考框架的动态性能等于或优于由例如英瓦 合金的常规材料制成的参考框架。通过排除必须用具有低热膨胀系数 的材料构造参考框架以获得需要的热和热动态性能的假设，发明人已 经基本上克服了技术偏见。
在优选实施例中，所述参考框架支撑用于在基底曝光之前确定所 述基底具体尺寸的测量系统和所述投影系统。
在优选实施例中，所述热膨胀系数大于约2.9×10-6/K。
令人意外的，已经发现具有大于约2.9×10-6/K的热膨胀系数的 材料提供了具有充分机械和热稳定性的参考框架。已经发现具有约为 2.9×10-6/K的热膨胀系数的SiSiC是满足这些要求的材料。
在优选实施例中，参考框架包括铝、铝合金、钛、铁、铸铁、钢、 不锈钢、铜、陶瓷材料、混凝土、花冈岩、瓷器材料的任何一种或这 些材料的组合，例如，在复合、夹层或层压结构中。通过使用这些材 料，减小了参考框架的制造成本。此外，提供了增加的设计自由度。 使用更通用的材料导致在参考框架的设计更改和新的框架设计中所需 的具有较少的机械开发的较少的技术生产资料。特别地，已经发现例 如铝或铝合金是特别动态稳固的。
在优选实施例中，参考框架包括固体块的材料。通过提供以固体 块形式的参考框架，相对于可能包括需要焊接在一起的大量铸件或板 状部件的常规参考框架，进一步改进了参考框架的可制造性。此外， 固体块提供了低的内热阻和高的热容量。这导致仅仅来自动态热负载 变化的小温度波动，并因此导致参考框架的小的热漂移。在优选实施 例中，加工固体决以形成所述参考框架。通过加工固体块，避免了消 耗时间和昂贵的焊接程序。
在优选实施例中，参考框架配备有用于相对于参考框架控制投影 系统温度的热调节系统。通过提供这种热调节系统，提高了参考框架 的长期热稳定性。此外，在参考框架和光学系统的热漂移之后(例如 由于服务、维护或安装等引起的)，通过主动冷却可以明显降低达到 所需性能的热稳定性。另一个优点是提供有主动调节的参考框架的投 影系统的改进的热调节。
在优选实施例中，参考框架配备高红外反射表面。通过提供配备 高红外反射表面的参考框架，减小了污染风险，和/或可以增大红外 反射，和/或可以增大摩擦系数。特别地，可以提供以例如镍的金属 材料的涂层形式的表面。
在优选实施例中，参考框架由具有高比热和/或高热导率的材料 制成。特别地，材料具有高于大约600J/(kg·K)的比热和/或高于大约 20W/(m·K)的热导率。
通过提供具有高比热和/或高热导率材料的参考框架，提高了框 架的热稳定性。
在一个实施例中，参考框架配有用于感测参考框架温度的第一温 度传感器。
在另一个实施例中，投影系统包括投影透镜，其中所述投影透镜 配有用于感测所述投影透镜温度的第二温度传感器。
另一个实施例包括用于根据由第一和第二温度传感器中至少一个 感测的温度来热调节参考框架和投影系统中至少一个的热调节系统。 以这种方式可以补偿短期和长期温度波动。
在另一个实施例中，热调节系统包括用于控制传输至参考框架和 投影透镜中至少一个或从参考框架和投影透镜中至少一个传输的热量 的控制电路，温度调节元件和热传输系统，其中温度调节元件调节通 过所述热传输系统传输的热量，其中热传输系统与参考框架和投影透 镜的至少一个热接触，用于传输热量至所述参考框架和投影透镜的至 少一个或从所述参考框架和投影透镜的至少一个传输热量，其中控制 电路设置为响应通过第一和第二温度传感器中至少一个感测的温度， 温度调节元件响应控制电路并与热传输系统热接触，从而在所述参考 框架和所述投影透镜的至少一个中达到设定温度。以这种方式，提高 了参考框架和投影透镜的至少一个的温度控制。
在另一个实施例中，控制电路设置为考虑通过第一温度传感器感 测的温度，以补偿短期的环境温度波动。以这种方式提高了装置的热 稳定性。
在另一个实施例，控制电路设置为考虑通过第二温度传感器感测 的温度，以补偿长期的环境温度波动。以这种方式进一步提高了装置 的热稳定性。
在另一个实施例中，热调节系统包括用于控制参考框架和投影透 镜的温度的单个控制回路。以这种方式可以解决长期和短期环境温度 波动而不会明显增加装置的复杂性和成本。
在另一个实施例中，热传输系统包括加热和冷却至所述设定温度 的调节流体。以这种方式，热调节系统提供装置的多方面和有效的温 度控制。
依据本发明的另一方面，提供一种器件制造方法，其包括步骤：
-提供基底；
-利用照明系统提供辐射的投射光束；
-利用构图装置来给投射光束在其横截面中赋予图案；以及
-将带图案的辐射光束投射到基底的目标部分上，
-利用隔离的参考框架提供参考面，相对于所述参考面测量基底；
其特征在于，所述参考框架包括具有高热膨胀系数的材料。
在本申请中，本发明的光刻装置具体用于制造IC，但是应该理解， 这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，它可用于制造集成光 学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄 膜磁头等等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中， 这里任何术语“晶片”或者“管芯”的使用应认为分别与更普通的术 语“基底”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后，可以在例如轨 道(通常将抗蚀剂层施加于基底并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工 具)或者计量工具或检验工具中对这里提到的基底进行处理。在可应 用的地方，这里的披露可应用于这种和其他基底处理工具。另外，例 如为了形成多层IC，可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语 基底也可以指的是已经包含多个已处理层的基底。
这里使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射， 包括紫外(UV)辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的 波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm的波长范围)，以及 粒子束，如离子束或电子束。
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够用于给投射光 束在其截面中赋予图案的装置，从而在基底的目标部分中形成图案。 应该注意，赋予投射光束的图案可以不与基底目标部分中的所需图案 精确一致。一般地，赋予投射光束的图案与在目标部分中形成的器件 如集成电路的特殊功能层相对应。
构图装置可以透射的或者反射的。构图装置的示例包括掩模、可 编程反射镜阵列，以及可编程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它包 括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混 合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用微小反射镜的矩阵排 列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向反射入射的辐射 束；按照这种方式，对反射的光束进行构图。在构图装置的每个示例 中，支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是 固定的或者是可移动的，并且可以确保构图装置例如相对于投影系统 位于所需的位置。这里任何术语“分划板”或者“掩模”的使用可以 认为与更普通的术语“构图装置”同义。
这里所用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投 影系统，包括折射光学系统、反射光学系统，和反折射光学系统，如 适合于所用的曝光辐射，或者适合于其他方面，如使用浸液或使用真 空。这里任何术语“透镜”的使用可以认为与更普通的术语“投影系 统”同义。
照明系统还可以包括各种类型的光学部件，包括用于引导、成形 或者控制辐射投射光束的折射、反射和反折射光学部件，这种部件在 下文还可共同地或者单独地称作“透镜”。
光刻装置可以是具有两个(二级)或者多个基底台(和/或两个 或者多个掩模台)的类型。在这种“多级式”装置中，可以并行使用 这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或 者多个其它台用于曝光。
光刻装置也可以是这样一种类型，其中基底浸入具有相对较高折 射率的液体中，如水，从而填充投影系统的最后一个元件与基底之间 的空间。浸液也可以应用于光刻装置中的其他空间，例如，掩模与投 影系统的第一个元件之间。浸液技术在本领域是公知的，用于提高投 影系统的数值孔径。
依据本发明的一个方面，提供一种光刻装置，其包括：
-用于提供辐射投射光束的照明系统；
-用于支撑构图装置的支撑结构，所述构图装置用于给投射光束 在其截面赋予图案；
-用于保持基底的基底台；
-用于将带图案的光束投影到基底的目标部分上的投影系统；以 及用于提供参考面的隔离的参考框架，相对于该参考面测量所述基 底；
其特征在于，所述参考框架包括具有高热膨胀系数的材料。
通过提供包括具有高热膨胀系数的材料的参考框架，更宽种类的 材料可适用于参考框架。已经发现，如铝或铝合金材料的材料导致产 品成本的明显降低和订货至交货时间的明显减少。此外，本发明提供 了额外的惊人的效果，即参考框架的动态性能等于或优于由例如英瓦 合金的常规材料制成的参考框架。通过排除必须用具有低热膨胀系数 的材料构造参考框架以获得需要的热和热动态性能的假设，发明人已 经基本上克服了技术偏见。
在优选实施例中，所述参考框架支撑用于在基底曝光之前确定所 述基底具体尺寸的测量系统和所述投影系统。
在优选实施例中，所述热膨胀系数大于约2.9×10-6/K。
令人意外的，已经发现具有大于约2.9×10-6/K的热膨胀系数的 材料提供了具有充分机械和热稳定性的参考框架。已经发现具有约为 2.9×10-6/K的热膨胀系数的SiSiC是满足这些要求的材料。
在优选实施例中，参考框架包括铝、铝合金、钛、铁、铸铁、钢、 不锈钢、铜、陶瓷材料、混凝土、花冈岩、瓷器材料的任何一种或这 些材料的组合，例如，在复合、夹层或层压结构中。通过使用这些材 料，减小了参考框架的制造成本。此外，提供了增加的设计自由度。 使用更通用的材料导致在参考框架的设计更改和新的框架设计中所需 的具有较少的机械开发的较少的技术生产资料。特别地，已经发现例 如铝或铝合金是特别动态稳固的。
在优选实施例中，参考框架包括固体块的材料。通过提供以固体 块形式的参考框架，相对于可能包括需要焊接在一起的大量铸件或板 状部件的常规参考框架，进一步改进了参考框架的可制造性。此外， 固体块提供了低的内热阻和高的热容量。这导致仅仅来自动态热负载 变化的小温度波动，并因此导致参考框架的小的热漂移。在优选实施 例中，加工固体决以形成所述参考框架。通过加工固体块，避免了消 耗时间和昂贵的焊接程序。
在优选实施例中，参考框架配备有用于相对于参考框架控制投影 系统温度的热调节系统。通过提供这种热调节系统，提高了参考框架 的长期热稳定性。此外，在参考框架和光学系统的热漂移之后(例如 由于服务、维护或安装等引起的)，通过主动冷却可以明显降低达到 所需性能的热稳定性。另一个优点是提供有主动调节的参考框架的投 影系统的改进的热调节。
在优选实施例中，参考框架配备高红外反射表面。通过提供配备 高红外反射表面的参考框架，减小了污染风险，和/或可以增大红外 反射，和/或可以增大摩擦系数。特别地，可以提供以例如镍的金属 材料的涂层形式的表面。
在优选实施例中，参考框架由具有高比热和/或高热导率的材料 制成。特别地，材料具有高于大约600J/(kg·K)的比热和/或高于大约 20W/(m·K)的热导率。
通过提供具有高比热和/或高热导率材料的参考框架，提高了框 架的热稳定性。
在一个实施例中，参考框架配有用于感测参考框架温度的第一温 度传感器。
在另一个实施例中，投影系统包括投影透镜，其中所述投影透镜 配有用于感测所述投影透镜温度的第二温度传感器。
另一个实施例包括用于根据由第一和第二温度传感器中至少一个 感测的温度来热调节参考框架和投影系统中至少一个的热调节系统。 以这种方式可以补偿短期和长期温度波动。
在另一个实施例中，热调节系统包括用于控制传输至参考框架和 投影透镜中至少一个或从参考框架和投影透镜中至少一个传输的热量 的控制电路，温度调节元件和热传输系统，其中温度调节元件调节通 过所述热传输系统传输的热量，其中热传输系统与参考框架和投影透 镜的至少一个热接触，用于传输热量至所述参考框架和投影透镜的至 少一个或从所述参考框架和投影透镜的至少一个传输热量，其中控制 电路设置为响应通过第一和第二温度传感器中至少一个感测的温度， 温度调节元件响应控制电路并与热传输系统热接触，从而在所述参考 框架和所述投影透镜的至少一个中达到设定温度。以这种方式，提高 了参考框架和投影透镜的至少一个的温度控制。
在另一个实施例中，控制电路设置为考虑通过第一温度传感器感 测的温度，以补偿短期的环境温度波动。以这种方式提高了装置的热 稳定性。
在另一个实施例，控制电路设置为考虑通过第二温度传感器感测 的温度，以补偿长期的环境温度波动。以这种方式进一步提高了装置 的热稳定性。
在另一个实施例中，热调节系统包括用于控制参考框架和投影透 镜的温度的单个控制回路。以这种方式可以解决长期和短期环境温度 波动而不会明显增加装置的复杂性和成本。
在另一个实施例中，热传输系统包括加热和冷却至所述设定温度 的调节流体。以这种方式，热调节系统提供装置的多方面和有效的温 度控制。
依据本发明的另一方面，提供一种器件制造方法，其包括步骤：
-提供基底；
-利用照明系统提供辐射的投射光束；
-利用构图装置来给投射光束在其横截面中赋予图案；以及
-将带图案的辐射光束投射到基底的目标部分上，
-利用隔离的参考框架提供参考面，相对于所述参考面测量基底；
其特征在于，所述参考框架包括具有高热膨胀系数的材料。
在本申请中，本发明的光刻装置具体用于制造IC，但是应该理解， 这里描述的光刻装置可能具有其它应用，例如，它可用于制造集成光 学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄 膜磁头等等。本领域的技术人员将理解，在这种可替换的用途范围中， 这里任何术语“晶片”或者“管芯”的使用应认为分别与更普通的术 语“基底”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后，可以在例如轨 道(通常将抗蚀剂层施加于基底并将已曝光的抗蚀剂显影的一种工 具)或者计量工具或检验工具中对这里提到的基底进行处理。在可应 用的地方，这里的披露可应用于这种和其他基底处理工具。另外，例 如为了形成多层IC，可以对基底进行多次处理，因此这里所用的术语 基底也可以指的是已经包含多个已处理层的基底。
这里使用的术语“辐射”和“光束”包含所有类型的电磁辐射， 包括紫外(UV)辐射(例如具有365，248，193，157或者126nm的 波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm的波长范围)，以及 粒子束，如离子束或电子束。
这里使用的术语“构图装置”应广义地解释为能够用于给投射光 束在其截面中赋予图案的装置，从而在基底的目标部分中形成图案。 应该注意，赋予投射光束的图案可以不与基底目标部分中的所需图案 精确一致。一般地，赋予投射光束的图案与在目标部分中形成的器件 如集成电路的特殊功能层相对应。
构图装置可以透射的或者反射的。构图装置的示例包括掩模、可 编程反射镜阵列，以及可编程LCD板。掩模在光刻中是公知的，它包 括如二进制型、交替相移型、和衰减相移型的掩模类型，以及各种混 合掩模类型。可编程反射镜阵列的一个示例采用微小反射镜的矩阵排 列，每个反射镜能够独立地倾斜，从而沿不同的方向反射入射的辐射 束；按照这种方式，对反射的光束进行构图。在构图装置的每个示例 中，支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以是 固定的或者是可移动的，并且可以确保构图装置例如相对于投影系统 位于所需的位置。这里任何术语“分划板”或者“掩模”的使用可以 认为与更普通的术语“构图装置”同义。
这里所用的术语“投影系统”应广义地解释为包含各种类型的投 影系统，包括折射光学系统、反射光学系统，和反折射光学系统，如 适合于所用的曝光辐射，或者适合于其他方面，如使用浸液或使用真 空。这里任何术语“透镜”的使用可以认为与更普通的术语“投影系 统”同义。
照明系统还可以包括各种类型的光学部件，包括用于引导、成形 或者控制辐射投射光束的折射、反射和反折射光学部件，这种部件在 下文还可共同地或者单独地称作“透镜”。
光刻装置可以是具有两个(二级)或者多个基底台(和/或两个 或者多个掩模台)的类型。在这种“多级式”装置中，可以并行使用 这些附加台，或者可以在一个或者多个台上进行准备步骤，而一个或 者多个其它台用于曝光。
光刻装置也可以是这样一种类型，其中基底浸入具有相对较高折 射率的液体中，如水，从而填充投影系统的最后一个元件与基底之间 的空间。浸液也可以应用于光刻装置中的其他空间，例如，掩模与投 影系统的第一个元件之间。浸液技术在本领域是公知的，用于提高投 影系统的数值孔径。
附图说明
现在仅仅通过例子的方式，参考附图说明本发明的各个具体实施 例，其中，对应的参考标记表示对应的部件，其中：
图1表示依据本发明实施例的光刻装置；
图2表示依据本发明另一实施例的光刻装置的细节；
图3表示依据本发明的实施例的与基架分离的参考框架的顶视 图，示出了在参考框架上支撑的某些部件；
图4表示如图3所示的与基架分离的参考框架的下视图；
图5表示参考框架和投影透镜以及热调节系统的细节；以及
图6-8示出了依据本发明的实施例获得的结果。
图1表示依据本发明实施例的光刻装置；
图2表示依据本发明另一实施例的光刻装置的细节；
图3表示依据本发明的实施例的与基架分离的参考框架的顶视 图，示出了在参考框架上支撑的某些部件；
图4表示如图3所示的与基架分离的参考框架的下视图；
图5表示参考框架和投影透镜以及热调节系统的细节；以及
图6-8示出了依据本发明的实施例获得的结果。
具体实施方式
图1示意性地表示根据本发明一具体实施例的光刻装置。该装置 包括：
-照明系统(照明器)IL，用于提供辐射(例如UV辐射或EUV辐 射)的投射光束PB；
-第一支持结构(例如掩模台)MT，用于支撑构图装置(例如掩 模)MA，并与用于将该构图装置相对于物体PL精确定位的第一定位 装置PM连接；
-基底台(例如晶片台)WT，用于保持基底(例如涂敷抗蚀剂的 晶片)W，并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW 连接；以及
-投影系统(例如折射投影透镜)PL，用于将通过构图装置MA赋 予投射光束PB的图案成像在基底W的目标部分C(例如包括一个或多 个管芯)上。
如这里指出的，该装置属于透射型(例如采用透射掩模)。另外， 该装置可以属于反射型(例如采用上面提到的一种类型的可编程反射 镜阵列)。
照明器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。辐射源和光刻装置可 以是独立的机构，例如当辐射源是准分子激光器时。在这种情况下， 不认为辐射源是构成光刻装置的一部分，辐射光束借助于光束输送系 统BD从源SO传输到照明器IL，所述光束输送系统包括例如合适的定 向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，辐射源可以是装置的一体部 分，例如当源是汞灯时。源SO和照明器IL，如果需要的话连同光束 输送系统BD可被称作辐射系统。
照明器IL可以包括调节装置AM，用于调节光束的角强度分布。 一般地，至少可以调节在照明器光瞳面上强度分布的外和/或内径向 量(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照明器IL一般包括各种其 它部件，如积分器IN和聚光器CO。照明器提供调节的辐射光束，称 为投射光束PB，该光束在其横截面上具有所需的均匀度和强度分布。
投射光束PB入射到保持在掩模台MT上的掩模MA上。穿过掩模MA 后，投射光束PB通过透镜PL，该透镜将光束聚焦在基底W的目标部 分C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置) 的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位 不同的目标部分C。类似地，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或 在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1 中未明确示出)将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地， 借助于长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)，可以实 现目标台MT和WT的移动，这两个冲程模块构成定位装置PM和PW的 一部分。可是，在步进器(与扫描装置相对)的情况下，掩模台MT 只与短冲程致动装置连接，或者可以固定。掩模MA与基底W可以使 用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2进行对准。
所示的装置可以按照下面优选的模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT基本保持不动，赋予投射 光束的整个图案被一次投射到目标部分C上(即单次静态曝光)。然 后基底台WT沿X和/或Y方向移动，从而可以曝光不同的目标部分C。 在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目 标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，当赋予投射光束的图案被投射到目标部分C时， 同步扫描掩模台MT和基底台WT(即单次动态曝光)。晶片台WT相对 于掩模台MT的速度和方向通过投影系统PL的放大(缩小)和图像反 转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态 曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而扫描移动的长度确定目 标部分的高度(沿扫描方向)。
3.在其他模式中，掩模台MT基本保持不动，保持可编程构图装置， 当赋予投射光束的图案投射到目标部分C上时，基底台WT被移动或 扫描。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且在基底台WT每次移 动之后，或者在扫描期间两个相继的辐射脉冲之间根据需要更新可编 程构图装置。这种操作模式可以容易地应用于采用可编程构图装置的 无掩模光刻中，所述可编程构图装置如上面提到的一种类型的可编程 反射镜阵列。
还可以采用上述所用模式的组合和/或变化，或者采用完全不同 的模式。
在图1中还示出两个框架：参考框架MF，也称为所谓的“计量” 框架，以及基架BF。参考框架MF提供一参考面，相对于该参考面来 测量晶片，该框架与主装置结构机械地分离。通常，参考框架MF是 动态和热隔离的。特别是，参考框架MF与在图1中示出的基架BF分 离。参考框架MF支持灵敏元件，如干涉仪IF和其它位置传感器。此 外，根据特殊的光刻装置，参考框架也可以支撑投影系统PL。另外， 参考框架使在其上面支撑的那些元件与振动隔离。当参考框架MF支 撑计量系统，如干涉仪IF，并且任选地也支持投影系统PL时，基架 支持其它元件。特别是，基架BF支撑用于机械隔离参考框架MF和主 装置结构的振动隔离系统VI。此外，并且任选地，基架也支撑其它元 件，如包括长冲程马达的晶片台WT(未在图1中示出)和分划板台MT。 在一个实施例中，基架BF与制造底面接触，或者不接触。振动隔离 系统VI能够以例如空气弹簧或其他等效系统，如磁系统，包括低刚 性机械梁的机械系统，或以液体为基础的系统来实现，该系统为具有 低弹性系数的参考框架MF提供弹性支撑。在优选实施例中，振动隔 离系统置于基架BF和参考框架MF之间。注意，空气弹簧适用于真空 或大气压条件下工作的光刻装置中。
参考框架MF能够以例如重的台子来实现。依据本发明，参考框 架MF由具有高热膨胀系数的材料制成。这种材料包括但不限于铝、 铝合金、钛、铁、铸铁、钢、不锈钢、铜、陶瓷材料、混凝土、花岗 岩、瓷料或这些材料的组合，例如在复合、夹层或层压结构中。
表1示出了给出的一些合适的结构材料的典型特性。此外，为了 帮助比较，示出了对于常规材料的英瓦合金的相同特性的值。
材料 热膨胀系数 (×10-6/K) 比热 (J/(kg K)) 热传导率 (W/(m K)) 质量密度 (kg/m3) 弹性模数 (N/mm2) 英瓦合金 (常规的) 1.5 500 13 8030 140000 铝合金 (例如AA5083 0) 24 900 120 2660 71000 钢 (例如Fe360) 12 460 57 7850 210000 不锈钢 (例如304(L)或316(L)) 16 500 16 7900 210000 铸铁 (例如GJS400-15) 12 500 35 7100 170000 铜 17 390 390 8900 120000 陶瓷材料 (例如SiSiC) 3 700 170 2950 410000 瓷料 2400 800 5 2400 104000 花岗岩 2650 820 3.5 2650 30000
表1：进一步注意，铝合金具有通常在23至24.5×10-6/K的范围 内或附近的热膨胀系数。
参考框架MF由单决部件形成，换句话说为固体决。它也可以是 一块的铸件或加工件。
已经发现按这种方式由铝制成的参考框架MF例如具有与常规参 考框架近似相同的质量。这样，特别容易实现该参考框架集成到光刻 装置中，特别是相对于它与振动隔离系统VI的分界面。此外，已惊 人地发现，在参考框架周围的温度环境是稳定的，其导致在几分钟内 对于5米产生预期的2纳米的漂移，其匹配由例如英瓦合金的常规参 考框架材料获得的公差，所述常规材料与依据本发明考虑的那些材料 相比具有较低的热膨胀系数。已经发现，
由具有较高热膨胀系数可料到显示出稍差动态性能的材料制成的 参考框架的动态性能，与预期的相反，显示出在常规光刻装置中所需 的那些公差范围内的动态性能。此外，可以很容易地适应于重心，而 对动态性能没有明显的影响。在可替代的实施例中，参考框架MF配 置为比常规参考框架重。这可以通过例如增大其尺寸和/或通过选择 具有较高密度材料如铁来实现。已经发现，尽管这种较重的参考框架 需要重新校准振动隔离系统VI，但是它提供了改进参考框架MF动态 性能的进一步的优点。一种合适的材料是AA5083(A1-4.4Mg-0.7Mn- 0.15Cr)型的铝合金。需要注意，相对于AA5083或类似的合金，它 具有非常低的内应力级的优点。这在加工成块材料以形成参考框架MF 方面和在参考框架的长期稳定性方面提供了很多优点。
可以理解，此外，也可以使用其它以铝为基础的合金。关于比热 和热传导率，已经发现，比热优选高于大约600J(kgK)和/或热传导 率优选高于大约20W(mK)。
任选地，冷却系统可以结合于参考框架MF中或参考框架MF上以 提高热稳定性。流体冷却系统，例如水或空气冷却可以用于冷却参考 结构。依据那些实施例，其中，投影系统PL由参考框架MF支撑，冷 却系统可以适于在参考框架中或在参考框架上以额外地冷却投影系 统。特别是，冷却系统提供了长期稳定性，并提供了在热漂移之后很 短的恢复时间(例如，作为在服务、维护、安装等之后的经验)。
图2表示依据本发明另一实施例的光刻装置的细节。特别是，图 2示出了适用于双扫描光刻装置中的参考框架MF。双扫描装置允许在 曝光之前在一个基底W1的测量位置2处进行测量，而在不同的基底W2 的曝光位置4处进行曝光。在基底W1位于测量位置2中时，提供包 括第一Z-反射镜ZM1的第一干涉仪IF1，以产生基底的“基底图”， 也就是干涉仪IF1给基底表面的轮廓绘图，从而可以补偿在基底表面 中的曝光阶段的失真。基底W2处于曝光位置4时，包括第二Z-反射 镜ZM2的第二干涉仪IF2确保如实地再现在基底W2的测量阶段中产 生的“基底图”。在该具体实施例中，参考框架MF支撑计量系统IF 和投影系统PL。在特定的光刻装置中，参考框架MF可以包括第一参 考框架部分和第二参考框架部分，提供测量功能性的部件安装在该第 一参考框架部分上，提供曝光测量功能性的部件安装在该第二参考框 架部分上。然后通常例如通过螺栓连接在一起或螺栓连接至附加的安 装框架来安装这两个框架部分。在这些实施例中，参考框架包括多于 一个框架部分，每个框架部分可以分别配备其自己的振动隔离系统。 另外，可以提供单个的振动隔离系统。图2进一步示出了热调节系统 WC的示例，例如，冷却系统，特别是在参考框架MF中形成的水冷却 系统WC。如示出的，参考框架MF配备有在框架结构内的输送管，经 入口6将冷却液体引入框架结构内，并通过出口8使冷却液体离开框 架结构。输送管形成为提供循环冷却，其围绕分别与测量位置2和曝 光位置4相对设置的参考框架MF的部分。冷却系统包括一个或多个 冷却回路。在图2示出的具体实施例中，示出了两个冷却回路。在可 替代的实施例中，可以通过一个冷却回路提供冷却。在一个具体实施 例中，一个单独的冷却回路可以向投影透镜PL和参考框架MF提供冷 却流体。图2中示出的其余部件与相对于图1示出和描述的那些部件 相对应，在这里不再做进一步的描述。
图3表示根据本发明的实施例的与基架分离的参考框架的顶视 图，其示出了在参考框架MF上支撑的某些部件。特别地，图3更详 细地示出了关于参考框架MF和基架BF之间的隔离关系，并更加详细 地描述了参考框架MF和其上安装的那些部件。
在图3中示出的具体实施例中，参考框架MF包括第一部分3和 第二部分5，其中第一和第二部分分别由第一和第二个块加工而成。 另外，它们也可以浇铸而成。第一和第二部分3、5彼此合作，以形 成参考框架MF。特别地，第一部分用于支撑尤其是用于执行测量阶段 和曝光阶段的那些元件。这些部件例如投影透镜PL、在测量位置处感 测基底水平面的水平传感器模块LS、评估在测量位置处基底的对准的 对准模块AL。其他部件可以安装在参考框架MF的下面。参照图4描 述和示出这些部件。在图3中示出的实施例中，第二部分5支撑用于 隔离参考框架MF和基架BF的振动隔离系统VI。它是以桥的形式，其 中，桥支架部分7，8置于第一部分3上。延伸桥的长度的部分10由 桥支架部分7，8支撑。在延伸部分10的相对端9是振动隔离系统支 撑部分9。图3中构成振动隔离系统VI的空气弹簧AM置于部分9和 基架BF之间。通过桥5，将通过空气弹簧AM提供的来自基架BF的振 动隔离传输至安装在第一部分3上的部件。在图3中示出的实施例中， 提供了三个空气弹簧：在桥部分的任一端各有一个，第三个(没有在 图3中示出，在但图4中示出)在参考框架MF第一部分的纵向方向 上的相对端处置于参考框架MF和基架BF之间。然而本发明不局限于 该方面，并且可以理解，关于系统的特性和系统部件的数量和布置， 能够以多种可替代方式实现振动隔离系统VI。
在图3中示出的实施例的替代实施例中，参考框架MF由单个的 部件组成，其中将上面关于第一和第二部分描述的功能性结合成一个 单独的部分。
也如图3所示，参考框架具有高红外反射表面CO。通过向参考框 架外表面的至少一部分作用涂层可以获得该表面。涂层覆盖参考框架 的表面。它可以覆盖至少一部分参考框架MF的表面。该涂层是例如 镍的金属材料。可替代的，可以通过抛光或表面处理参考框架MF的 表面来形成高红外反射表面。
图4表示与如图3所示基架BF分离的参考框架MF的下视图。特 别地，示出了安装于参考框架下面的那些部件。这些部件包括设置为 在测量位置2处起作用的干涉仪IF1和设置为在曝光位置4处起作用 的干涉仪IF2。与这些干涉仪IF1、IF2中每一个相关联的分别是相关 的Z-反射镜ZM1、ZM2。同时在测量位置2处示出的是用于支撑基底W 的基底卡盘SC。一旦已经进行测量阶段，基底卡盘SC就从与测量位 置2对准的位置移动至相对于曝光位置4的对准位置。如先前提到的， 在一个实施例中，提供两个基底卡盘，将各自的基底支撑在所述基底 卡盘上。这两个卡盘相对于彼此定位和移动，使第一基底可以在测量 位置2处进行测量，同时使第二基底可以在曝光位置4处进行曝光。 这样布置增加了通过光刻装置的基底的生产量。
此外，图4示出了由于在参考框架MF的第一部分3的一部分和 基架BF之间提供的另一个空气弹簧AM，参考框架MF相对于基架BF 的振动隔离。也可以看出，它是安装在第二部分5和基架BF之间的 空气弹簧AM中之一。
期望投影透镜PL、参考框架MF、干涉仪IF和其它传感器的温度 控制位于千分之一绝对温度级及其之下。对于参考框架MF由例如铝 的材料制成，期望温度控制是0.1mK/5分钟的数量级。进一步期望投 影透镜PL、参考框架MF、干涉仪IF和其它传感器的环境的温度稳定 性是在30mK的数量级。已经发现常规的光刻装置不能提供这种温度 控制。
在常规的光刻装置中，仅在投影系统上配备温度传感器。仅仅这 种透镜传感器用于热调节系统的温度设置点的确定，所述系统用于在 透镜回路水箱(LCWC)和马达回路水路(MCWC)中提供水，并在空气 控制箱(ACC)中提供空气。由于长时间恒定和由于透镜的热隔离， 已经发现透镜对于环境温度波动不灵敏。另一方面，参考框架MF和 其它温度关键部件是更加灵敏的。因此，通过感测参考框架MF以及 投影透镜的温度，可以检测和解决长期和短期的波动。在本发明的一 个实施例中，例如铝的材料的参考框架MF具有高的热膨胀系数，参 考框架MF例如可以使用水调节系统进行热调节。在另一个实施例中， 用调节投影系统，特别是调节投影透镜的相同的水来调节参考框架 MF。由于铝参考框架MF比常规的参考框架对周围温度波动更敏感， 所以为了补偿短期的周围温度波动，例如，致动器的作用或盖子的开 启和关闭，感测参考框架MF的温度，并且优选将感测的温度用于补 偿短期周围温度波动的温度控制算法中。在另一个实施例中，使用例 如置于投影透镜上的传感器感测投影系统PL的温度，感测的温度优 选与参考框架的温度结合用于长期周围温度波动的补偿控制算法中。 期望对装置的长期温度进行控制，由于其温度，特别是，投影系统的 温度优选在操作温度下保持稳定。典型的操作温度在22摄氏度左右。 已经发现，可以在单独的控制回路中控制长期和短期的温度波动，如 下面详细描述的。
图5表示参考框架MF、投影透镜PL以及热调节系统20的细节。 通过控制温度，特别是参考框架MF和投影透镜PL的温度，提高了光 刻装置的热稳定性。特别地，通过控制例如铝的材料的具有高热膨胀 系数的参考框架的温度，提高了框架的热稳定性。由于铝参考框架MF 比由英瓦合金制成的常规参考框架对周围环境波动更敏感。
在图5中，控制回路用于调节参考框架MF和投影透镜PL中至少 一个的温度。在该实施例中，为了感测参考框架MF的温度，配备至 少一个第一温度传感器21。为了感测投影透镜PL的温度，在投影透 镜PL上配备另外的第二个温度传感器22。温度传感器可以包括其阻 抗取决于温度的装置。为了根据第一和第二温度传感器21、22中至 少一个感测的温度来控制参考框架MF和投影透镜PL中至少一个的温 度，配备热调节系统20。在一个实施例中，基于第一和第二温度传感 器21、22感测的温度来控制参考框架MF和投影透镜PL的温度。热 调节系统20包括一控制电路24，用于控制传输到参考框架MF和投影 透镜PL中至少一个的热量或从参考框架MF和投影透镜PL中至少一 个传输的热量。配备一温度调节元件26。温度调节元件26设置为加 热和/或冷却在热传输系统中传输的流体。控制电路24置于温度传感 器21、22和温度调节元件之间。控制电路24设置为调节加热量，从 而朝设定温度的方向调节感测温度。控制电路24向温度调节元件26 提供控制信号，以根据该控制信号控制加热器和/或冷却器。热调节 系统20进一步包括热传输系统28、30、32、34、36、38。温度调节 元件26设置为使之与热传输系统28、30、32、34、36、38热接触。 温度调节系统26调节通过热传输系统28、30、32、34、36、38传输 的热量。热传输系统28、30、32、34、36、38进一步设置为使之与 参考框架MF和投影透镜PL中至少一个热接触，用以将热量传输至参 考框架MF和投影透镜PL中的至少一个或从参考框架MF和投影透镜PL 中的至少一个传输热量。特别地，热传输系统28、30、32、34、36、 38包括用于向参考框架MF和投影透镜PL提供调节介质34的供给输 送管28、36、38。该调节介质可以是流体，例如水。供给输送管28、 36、38设置为贯穿参考框架MF和投影透镜PL的一部分。特别地，供 给输送管38包括形成于参考框架MF中的封闭的通道，供给输送管36 包括形成于投影透镜或投影系统PL中的封闭的通道。封闭的通道36、 38设置为在参考框架MF和投影透镜PL内延伸，从而使它们不会影响 这些元件的功能性。在供给输送管28、36、38中配备循环泵30。除 了温度调节系统26的冷却元件或可替代地，可以配备温度调节系统26 上游的冷却元件(未示出)，其设置为除去调节介质34中的余热。在 图5中，示出了一个第一和第二温度传感器21、22。在另一个实施例 中，提供了多个第一温度传感器和多个第二温度传感器。在这种情况 下，平均控制电路确定和调节平均感测的温度。利用调节量冷却调节 介质34，而不是加热调节介质。在图5中，调节介质34顺序地流经 参考框架MF和投影透镜PL，在可替代的实施例中，这种流动也可以 朝向参考框架MF和投影透镜PL是平行的。在可替代的实施例中，可 以调节调节介质34的流速，以控制通过热传输系统传输的热量。在 另一个可替代实施例中，不再包括如图5所示的封闭的供给输送管28， 供给输送管28可以包括通过其引入新的调节介质的开放管道。热传 输系统不需要通过该系统循环调节介质。
特别地，控制电路24设置为对第一和第二温度传感器21、22中 至少一个感测的温度进行响应，温度调节元件26响应于控制电路24， 并与热传输系统28、30、32、34、36、38热接触，从而在参考框架MF 和投影透镜PL的至少一个中到达设定温度。在另外一个特定实施例 中，控制电路20设置为考虑由第一温度传感器21感测的温度，以补 偿短期的周围温度波动。以这种方式，可以补偿短期温度波动，例如 致动器的影响，盖的开启和关闭。特别地，对作用于参考框架上的短 期周围温度影响进行补偿，以防止框架和传感器的短期热漂移。在另 一个实施例中，控制电路20设置为考虑通过第二温度传感器22感测 的温度，以补偿长期的周围温度波动。以这种方式，将温度，特别是 投影透镜PL的温度保持在恒定的温度，由于为了一致的成像质量， 期望将投影透镜PL保持于恒定的参考温度。特别地，可将透镜保持 于例如22摄氏度的参考温度。在一个实施例中，在单独的控制回路 中获得对短期和长期波动的补偿。在另一个实施例中，热传输系统28、 30、32、34、36、38传输热量至参考框架MF和投影透镜PL或从参考 框架MF和投影透镜PL传输热量。以这种方式，参考框架MF和投影 透镜PL都保持在预定的设置温度，而基本上不增加光刻装置的控制 的复杂性。在一个实施例中，气体供应，例如空气吹淋器向投影透镜 PL和基底W之间的位置提供气体，其中供给该位置的气体的温度由所 述调节流体的温度来确定。由于空气吹淋器温度由例如通过供给输送 管36提供的透镜冷却水来确定，因此获得了更加热稳定的总系统。
图5-8示出了依据本发明的实施例获得的结果。在图5-8中，轨 迹60是透镜温度(CtLnsTempFM)，轨迹61是透镜冷却水的设定点的 温度(CtLcsSetp)，轨迹62是在测量侧的参考框架的温度 (CtMfMeasTemp)，轨迹63是在曝光侧的参考框架的温度 (CtMfExpTemp)。
图6示出了依据本发明的实施例获得的实验结果，其中参考框架 MF是铝。特别地，在图6中使用透镜传感器22获得温度恢复，并在 基底W的曝光过程中使用参考框架MF传感器21。可以看出，在该测 量中没有校正透镜PL的长期漂移。在优选实施例中，在控制算法中 使用感测参考框架MF温度的传感器21和感测投影透镜PL温度的传 感器22，以阻止在图6中观察到的长期透镜温度漂移。
图7示出了在图6中示出的结果的细节。特别是，图7示出了在 曝光阶段附近的结果。可以看到对短期试验偏移的校正。在大约20.00h 开始曝光，导致大约20mK的周围温度的增加，这导致LCW设定点的 温度降低。在大约10.00h，盖从电子箱移开，导致环境气体突然减少。 这可以通过设定点温度突然增加的控制来解决。如图7所示，可以看 出参考框架MF的温度保持稳定。
图8表示出了如图6所述的结果的细节。特别地，图8表示出了 在参考框架MF温度处放大的实验结果。可以看出，在所有时间，温 度波动都在0.1mK的数量级，其对应于1nm的测量误差，除了移开盖 时。可以理解，盖的移开被认为是例外的情况。甚至在这种情况下， 在图8中示出的结果也表示出对于这种动作的恢复是非常快速的。
尽管在上面已经描述了本发明的各个具体实施例，但是可以理 解，本发明可以按照不同于上面描述的方式实施。说明书不意味着限 制本发明。
-照明系统(照明器)IL，用于提供辐射(例如UV辐射或EUV辐 射)的投射光束PB；
-第一支持结构(例如掩模台)MT，用于支撑构图装置(例如掩 模)MA，并与用于将该构图装置相对于物体PL精确定位的第一定位 装置PM连接；
-基底台(例如晶片台)WT，用于保持基底(例如涂敷抗蚀剂的 晶片)W，并与用于将基底相对于物体PL精确定位的第二定位装置PW 连接；以及
-投影系统(例如折射投影透镜)PL，用于将通过构图装置MA赋 予投射光束PB的图案成像在基底W的目标部分C(例如包括一个或多 个管芯)上。
如这里指出的，该装置属于透射型(例如采用透射掩模)。另外， 该装置可以属于反射型(例如采用上面提到的一种类型的可编程反射 镜阵列)。
照明器IL接收来自辐射源SO的辐射光束。辐射源和光刻装置可 以是独立的机构，例如当辐射源是准分子激光器时。在这种情况下， 不认为辐射源是构成光刻装置的一部分，辐射光束借助于光束输送系 统BD从源SO传输到照明器IL，所述光束输送系统包括例如合适的定 向反射镜和/或扩束器。在其它情况下，辐射源可以是装置的一体部 分，例如当源是汞灯时。源SO和照明器IL，如果需要的话连同光束 输送系统BD可被称作辐射系统。
照明器IL可以包括调节装置AM，用于调节光束的角强度分布。 一般地，至少可以调节在照明器光瞳面上强度分布的外和/或内径向 量(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外，照明器IL一般包括各种其 它部件，如积分器IN和聚光器CO。照明器提供调节的辐射光束，称 为投射光束PB，该光束在其横截面上具有所需的均匀度和强度分布。
投射光束PB入射到保持在掩模台MT上的掩模MA上。穿过掩模MA 后，投射光束PB通过透镜PL，该透镜将光束聚焦在基底W的目标部 分C上。在第二定位装置PW和位置传感器IF(例如干涉测量装置) 的辅助下，基底台WT可以精确地移动，例如在光束PB的光路中定位 不同的目标部分C。类似地，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或 在扫描期间，可以使用第一定位装置PM和另一个位置传感器(图1 中未明确示出)将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地， 借助于长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)，可以实 现目标台MT和WT的移动，这两个冲程模块构成定位装置PM和PW的 一部分。可是，在步进器(与扫描装置相对)的情况下，掩模台MT 只与短冲程致动装置连接，或者可以固定。掩模MA与基底W可以使 用掩模对准标记M1、M2和基底对准标记P1、P2进行对准。
所示的装置可以按照下面优选的模式使用：
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT基本保持不动，赋予投射 光束的整个图案被一次投射到目标部分C上(即单次静态曝光)。然 后基底台WT沿X和/或Y方向移动，从而可以曝光不同的目标部分C。 在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次静态曝光中成像的目 标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，当赋予投射光束的图案被投射到目标部分C时， 同步扫描掩模台MT和基底台WT(即单次动态曝光)。晶片台WT相对 于掩模台MT的速度和方向通过投影系统PL的放大(缩小)和图像反 转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单次动态 曝光中目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而扫描移动的长度确定目 标部分的高度(沿扫描方向)。
3.在其他模式中，掩模台MT基本保持不动，保持可编程构图装置， 当赋予投射光束的图案投射到目标部分C上时，基底台WT被移动或 扫描。在该模式中，一般采用脉冲辐射源，并且在基底台WT每次移 动之后，或者在扫描期间两个相继的辐射脉冲之间根据需要更新可编 程构图装置。这种操作模式可以容易地应用于采用可编程构图装置的 无掩模光刻中，所述可编程构图装置如上面提到的一种类型的可编程 反射镜阵列。
还可以采用上述所用模式的组合和/或变化，或者采用完全不同 的模式。
在图1中还示出两个框架：参考框架MF，也称为所谓的“计量” 框架，以及基架BF。参考框架MF提供一参考面，相对于该参考面来 测量晶片，该框架与主装置结构机械地分离。通常，参考框架MF是 动态和热隔离的。特别是，参考框架MF与在图1中示出的基架BF分 离。参考框架MF支持灵敏元件，如干涉仪IF和其它位置传感器。此 外，根据特殊的光刻装置，参考框架也可以支撑投影系统PL。另外， 参考框架使在其上面支撑的那些元件与振动隔离。当参考框架MF支 撑计量系统，如干涉仪IF，并且任选地也支持投影系统PL时，基架 支持其它元件。特别是，基架BF支撑用于机械隔离参考框架MF和主 装置结构的振动隔离系统VI。此外，并且任选地，基架也支撑其它元 件，如包括长冲程马达的晶片台WT(未在图1中示出)和分划板台MT。 在一个实施例中，基架BF与制造底面接触，或者不接触。振动隔离 系统VI能够以例如空气弹簧或其他等效系统，如磁系统，包括低刚 性机械梁的机械系统，或以液体为基础的系统来实现，该系统为具有 低弹性系数的参考框架MF提供弹性支撑。在优选实施例中，振动隔 离系统置于基架BF和参考框架MF之间。注意，空气弹簧适用于真空 或大气压条件下工作的光刻装置中。
参考框架MF能够以例如重的台子来实现。依据本发明，参考框 架MF由具有高热膨胀系数的材料制成。这种材料包括但不限于铝、 铝合金、钛、铁、铸铁、钢、不锈钢、铜、陶瓷材料、混凝土、花岗 岩、瓷料或这些材料的组合，例如在复合、夹层或层压结构中。
表1示出了给出的一些合适的结构材料的典型特性。此外，为了 帮助比较，示出了对于常规材料的英瓦合金的相同特性的值。
材料 热膨胀系数 (×10-6/K) 比热 (J/(kg K)) 热传导率 (W/(m K)) 质量密度 (kg/m3) 弹性模数 (N/mm2) 英瓦合金 (常规的) 1.5 500 13 8030 140000 铝合金 (例如AA5083 0) 24 900 120 2660 71000 钢 (例如Fe360) 12 460 57 7850 210000 不锈钢 (例如304(L)或316(L)) 16 500 16 7900 210000 铸铁 (例如GJS400-15) 12 500 35 7100 170000 铜 17 390 390 8900 120000 陶瓷材料 (例如SiSiC) 3 700 170 2950 410000 瓷料 2400 800 5 2400 104000 花岗岩 2650 820 3.5 2650 30000
表1：进一步注意，铝合金具有通常在23至24.5×10-6/K的范围 内或附近的热膨胀系数。
参考框架MF由单决部件形成，换句话说为固体决。它也可以是 一块的铸件或加工件。
已经发现按这种方式由铝制成的参考框架MF例如具有与常规参 考框架近似相同的质量。这样，特别容易实现该参考框架集成到光刻 装置中，特别是相对于它与振动隔离系统VI的分界面。此外，已惊 人地发现，在参考框架周围的温度环境是稳定的，其导致在几分钟内 对于5米产生预期的2纳米的漂移，其匹配由例如英瓦合金的常规参 考框架材料获得的公差，所述常规材料与依据本发明考虑的那些材料 相比具有较低的热膨胀系数。已经发现，
由具有较高热膨胀系数可料到显示出稍差动态性能的材料制成的 参考框架的动态性能，与预期的相反，显示出在常规光刻装置中所需 的那些公差范围内的动态性能。此外，可以很容易地适应于重心，而 对动态性能没有明显的影响。在可替代的实施例中，参考框架MF配 置为比常规参考框架重。这可以通过例如增大其尺寸和/或通过选择 具有较高密度材料如铁来实现。已经发现，尽管这种较重的参考框架 需要重新校准振动隔离系统VI，但是它提供了改进参考框架MF动态 性能的进一步的优点。一种合适的材料是AA5083(A1-4.4Mg-0.7Mn- 0.15Cr)型的铝合金。需要注意，相对于AA5083或类似的合金，它 具有非常低的内应力级的优点。这在加工成块材料以形成参考框架MF 方面和在参考框架的长期稳定性方面提供了很多优点。
可以理解，此外，也可以使用其它以铝为基础的合金。关于比热 和热传导率，已经发现，比热优选高于大约600J(kgK)和/或热传导 率优选高于大约20W(mK)。
任选地，冷却系统可以结合于参考框架MF中或参考框架MF上以 提高热稳定性。流体冷却系统，例如水或空气冷却可以用于冷却参考 结构。依据那些实施例，其中，投影系统PL由参考框架MF支撑，冷 却系统可以适于在参考框架中或在参考框架上以额外地冷却投影系 统。特别是，冷却系统提供了长期稳定性，并提供了在热漂移之后很 短的恢复时间(例如，作为在服务、维护、安装等之后的经验)。
图2表示依据本发明另一实施例的光刻装置的细节。特别是，图 2示出了适用于双扫描光刻装置中的参考框架MF。双扫描装置允许在 曝光之前在一个基底W1的测量位置2处进行测量，而在不同的基底W2 的曝光位置4处进行曝光。在基底W1位于测量位置2中时，提供包 括第一Z-反射镜ZM1的第一干涉仪IF1，以产生基底的“基底图”， 也就是干涉仪IF1给基底表面的轮廓绘图，从而可以补偿在基底表面 中的曝光阶段的失真。基底W2处于曝光位置4时，包括第二Z-反射 镜ZM2的第二干涉仪IF2确保如实地再现在基底W2的测量阶段中产 生的“基底图”。在该具体实施例中，参考框架MF支撑计量系统IF 和投影系统PL。在特定的光刻装置中，参考框架MF可以包括第一参 考框架部分和第二参考框架部分，提供测量功能性的部件安装在该第 一参考框架部分上，提供曝光测量功能性的部件安装在该第二参考框 架部分上。然后通常例如通过螺栓连接在一起或螺栓连接至附加的安 装框架来安装这两个框架部分。在这些实施例中，参考框架包括多于 一个框架部分，每个框架部分可以分别配备其自己的振动隔离系统。 另外，可以提供单个的振动隔离系统。图2进一步示出了热调节系统 WC的示例，例如，冷却系统，特别是在参考框架MF中形成的水冷却 系统WC。如示出的，参考框架MF配备有在框架结构内的输送管，经 入口6将冷却液体引入框架结构内，并通过出口8使冷却液体离开框 架结构。输送管形成为提供循环冷却，其围绕分别与测量位置2和曝 光位置4相对设置的参考框架MF的部分。冷却系统包括一个或多个 冷却回路。在图2示出的具体实施例中，示出了两个冷却回路。在可 替代的实施例中，可以通过一个冷却回路提供冷却。在一个具体实施 例中，一个单独的冷却回路可以向投影透镜PL和参考框架MF提供冷 却流体。图2中示出的其余部件与相对于图1示出和描述的那些部件 相对应，在这里不再做进一步的描述。
图3表示根据本发明的实施例的与基架分离的参考框架的顶视 图，其示出了在参考框架MF上支撑的某些部件。特别地，图3更详 细地示出了关于参考框架MF和基架BF之间的隔离关系，并更加详细 地描述了参考框架MF和其上安装的那些部件。
在图3中示出的具体实施例中，参考框架MF包括第一部分3和 第二部分5，其中第一和第二部分分别由第一和第二个块加工而成。 另外，它们也可以浇铸而成。第一和第二部分3、5彼此合作，以形 成参考框架MF。特别地，第一部分用于支撑尤其是用于执行测量阶段 和曝光阶段的那些元件。这些部件例如投影透镜PL、在测量位置处感 测基底水平面的水平传感器模块LS、评估在测量位置处基底的对准的 对准模块AL。其他部件可以安装在参考框架MF的下面。参照图4描 述和示出这些部件。在图3中示出的实施例中，第二部分5支撑用于 隔离参考框架MF和基架BF的振动隔离系统VI。它是以桥的形式，其 中，桥支架部分7，8置于第一部分3上。延伸桥的长度的部分10由 桥支架部分7，8支撑。在延伸部分10的相对端9是振动隔离系统支 撑部分9。图3中构成振动隔离系统VI的空气弹簧AM置于部分9和 基架BF之间。通过桥5，将通过空气弹簧AM提供的来自基架BF的振 动隔离传输至安装在第一部分3上的部件。在图3中示出的实施例中， 提供了三个空气弹簧：在桥部分的任一端各有一个，第三个(没有在 图3中示出，在但图4中示出)在参考框架MF第一部分的纵向方向 上的相对端处置于参考框架MF和基架BF之间。然而本发明不局限于 该方面，并且可以理解，关于系统的特性和系统部件的数量和布置， 能够以多种可替代方式实现振动隔离系统VI。
在图3中示出的实施例的替代实施例中，参考框架MF由单个的 部件组成，其中将上面关于第一和第二部分描述的功能性结合成一个 单独的部分。
也如图3所示，参考框架具有高红外反射表面CO。通过向参考框 架外表面的至少一部分作用涂层可以获得该表面。涂层覆盖参考框架 的表面。它可以覆盖至少一部分参考框架MF的表面。该涂层是例如 镍的金属材料。可替代的，可以通过抛光或表面处理参考框架MF的 表面来形成高红外反射表面。
图4表示与如图3所示基架BF分离的参考框架MF的下视图。特 别地，示出了安装于参考框架下面的那些部件。这些部件包括设置为 在测量位置2处起作用的干涉仪IF1和设置为在曝光位置4处起作用 的干涉仪IF2。与这些干涉仪IF1、IF2中每一个相关联的分别是相关 的Z-反射镜ZM1、ZM2。同时在测量位置2处示出的是用于支撑基底W 的基底卡盘SC。一旦已经进行测量阶段，基底卡盘SC就从与测量位 置2对准的位置移动至相对于曝光位置4的对准位置。如先前提到的， 在一个实施例中，提供两个基底卡盘，将各自的基底支撑在所述基底 卡盘上。这两个卡盘相对于彼此定位和移动，使第一基底可以在测量 位置2处进行测量，同时使第二基底可以在曝光位置4处进行曝光。 这样布置增加了通过光刻装置的基底的生产量。
此外，图4示出了由于在参考框架MF的第一部分3的一部分和 基架BF之间提供的另一个空气弹簧AM，参考框架MF相对于基架BF 的振动隔离。也可以看出，它是安装在第二部分5和基架BF之间的 空气弹簧AM中之一。
期望投影透镜PL、参考框架MF、干涉仪IF和其它传感器的温度 控制位于千分之一绝对温度级及其之下。对于参考框架MF由例如铝 的材料制成，期望温度控制是0.1mK/5分钟的数量级。进一步期望投 影透镜PL、参考框架MF、干涉仪IF和其它传感器的环境的温度稳定 性是在30mK的数量级。已经发现常规的光刻装置不能提供这种温度 控制。
在常规的光刻装置中，仅在投影系统上配备温度传感器。仅仅这 种透镜传感器用于热调节系统的温度设置点的确定，所述系统用于在 透镜回路水箱(LCWC)和马达回路水路(MCWC)中提供水，并在空气 控制箱(ACC)中提供空气。由于长时间恒定和由于透镜的热隔离， 已经发现透镜对于环境温度波动不灵敏。另一方面，参考框架MF和 其它温度关键部件是更加灵敏的。因此，通过感测参考框架MF以及 投影透镜的温度，可以检测和解决长期和短期的波动。在本发明的一 个实施例中，例如铝的材料的参考框架MF具有高的热膨胀系数，参 考框架MF例如可以使用水调节系统进行热调节。在另一个实施例中， 用调节投影系统，特别是调节投影透镜的相同的水来调节参考框架 MF。由于铝参考框架MF比常规的参考框架对周围温度波动更敏感， 所以为了补偿短期的周围温度波动，例如，致动器的作用或盖子的开 启和关闭，感测参考框架MF的温度，并且优选将感测的温度用于补 偿短期周围温度波动的温度控制算法中。在另一个实施例中，使用例 如置于投影透镜上的传感器感测投影系统PL的温度，感测的温度优 选与参考框架的温度结合用于长期周围温度波动的补偿控制算法中。 期望对装置的长期温度进行控制，由于其温度，特别是，投影系统的 温度优选在操作温度下保持稳定。典型的操作温度在22摄氏度左右。 已经发现，可以在单独的控制回路中控制长期和短期的温度波动，如 下面详细描述的。
图5表示参考框架MF、投影透镜PL以及热调节系统20的细节。 通过控制温度，特别是参考框架MF和投影透镜PL的温度，提高了光 刻装置的热稳定性。特别地，通过控制例如铝的材料的具有高热膨胀 系数的参考框架的温度，提高了框架的热稳定性。由于铝参考框架MF 比由英瓦合金制成的常规参考框架对周围环境波动更敏感。
在图5中，控制回路用于调节参考框架MF和投影透镜PL中至少 一个的温度。在该实施例中，为了感测参考框架MF的温度，配备至 少一个第一温度传感器21。为了感测投影透镜PL的温度，在投影透 镜PL上配备另外的第二个温度传感器22。温度传感器可以包括其阻 抗取决于温度的装置。为了根据第一和第二温度传感器21、22中至 少一个感测的温度来控制参考框架MF和投影透镜PL中至少一个的温 度，配备热调节系统20。在一个实施例中，基于第一和第二温度传感 器21、22感测的温度来控制参考框架MF和投影透镜PL的温度。热 调节系统20包括一控制电路24，用于控制传输到参考框架MF和投影 透镜PL中至少一个的热量或从参考框架MF和投影透镜PL中至少一 个传输的热量。配备一温度调节元件26。温度调节元件26设置为加 热和/或冷却在热传输系统中传输的流体。控制电路24置于温度传感 器21、22和温度调节元件之间。控制电路24设置为调节加热量，从 而朝设定温度的方向调节感测温度。控制电路24向温度调节元件26 提供控制信号，以根据该控制信号控制加热器和/或冷却器。热调节 系统20进一步包括热传输系统28、30、32、34、36、38。温度调节 元件26设置为使之与热传输系统28、30、32、34、36、38热接触。 温度调节系统26调节通过热传输系统28、30、32、34、36、38传输 的热量。热传输系统28、30、32、34、36、38进一步设置为使之与 参考框架MF和投影透镜PL中至少一个热接触，用以将热量传输至参 考框架MF和投影透镜PL中的至少一个或从参考框架MF和投影透镜PL 中的至少一个传输热量。特别地，热传输系统28、30、32、34、36、 38包括用于向参考框架MF和投影透镜PL提供调节介质34的供给输 送管28、36、38。该调节介质可以是流体，例如水。供给输送管28、 36、38设置为贯穿参考框架MF和投影透镜PL的一部分。特别地，供 给输送管38包括形成于参考框架MF中的封闭的通道，供给输送管36 包括形成于投影透镜或投影系统PL中的封闭的通道。封闭的通道36、 38设置为在参考框架MF和投影透镜PL内延伸，从而使它们不会影响 这些元件的功能性。在供给输送管28、36、38中配备循环泵30。除 了温度调节系统26的冷却元件或可替代地，可以配备温度调节系统26 上游的冷却元件(未示出)，其设置为除去调节介质34中的余热。在 图5中，示出了一个第一和第二温度传感器21、22。在另一个实施例 中，提供了多个第一温度传感器和多个第二温度传感器。在这种情况 下，平均控制电路确定和调节平均感测的温度。利用调节量冷却调节 介质34，而不是加热调节介质。在图5中，调节介质34顺序地流经 参考框架MF和投影透镜PL，在可替代的实施例中，这种流动也可以 朝向参考框架MF和投影透镜PL是平行的。在可替代的实施例中，可 以调节调节介质34的流速，以控制通过热传输系统传输的热量。在 另一个可替代实施例中，不再包括如图5所示的封闭的供给输送管28， 供给输送管28可以包括通过其引入新的调节介质的开放管道。热传 输系统不需要通过该系统循环调节介质。
特别地，控制电路24设置为对第一和第二温度传感器21、22中 至少一个感测的温度进行响应，温度调节元件26响应于控制电路24， 并与热传输系统28、30、32、34、36、38热接触，从而在参考框架MF 和投影透镜PL的至少一个中到达设定温度。在另外一个特定实施例 中，控制电路20设置为考虑由第一温度传感器21感测的温度，以补 偿短期的周围温度波动。以这种方式，可以补偿短期温度波动，例如 致动器的影响，盖的开启和关闭。特别地，对作用于参考框架上的短 期周围温度影响进行补偿，以防止框架和传感器的短期热漂移。在另 一个实施例中，控制电路20设置为考虑通过第二温度传感器22感测 的温度，以补偿长期的周围温度波动。以这种方式，将温度，特别是 投影透镜PL的温度保持在恒定的温度，由于为了一致的成像质量， 期望将投影透镜PL保持于恒定的参考温度。特别地，可将透镜保持 于例如22摄氏度的参考温度。在一个实施例中，在单独的控制回路 中获得对短期和长期波动的补偿。在另一个实施例中，热传输系统28、 30、32、34、36、38传输热量至参考框架MF和投影透镜PL或从参考 框架MF和投影透镜PL传输热量。以这种方式，参考框架MF和投影 透镜PL都保持在预定的设置温度，而基本上不增加光刻装置的控制 的复杂性。在一个实施例中，气体供应，例如空气吹淋器向投影透镜 PL和基底W之间的位置提供气体，其中供给该位置的气体的温度由所 述调节流体的温度来确定。由于空气吹淋器温度由例如通过供给输送 管36提供的透镜冷却水来确定，因此获得了更加热稳定的总系统。
图5-8示出了依据本发明的实施例获得的结果。在图5-8中，轨 迹60是透镜温度(CtLnsTempFM)，轨迹61是透镜冷却水的设定点的 温度(CtLcsSetp)，轨迹62是在测量侧的参考框架的温度 (CtMfMeasTemp)，轨迹63是在曝光侧的参考框架的温度 (CtMfExpTemp)。
图6示出了依据本发明的实施例获得的实验结果，其中参考框架 MF是铝。特别地，在图6中使用透镜传感器22获得温度恢复，并在 基底W的曝光过程中使用参考框架MF传感器21。可以看出，在该测 量中没有校正透镜PL的长期漂移。在优选实施例中，在控制算法中 使用感测参考框架MF温度的传感器21和感测投影透镜PL温度的传 感器22，以阻止在图6中观察到的长期透镜温度漂移。
图7示出了在图6中示出的结果的细节。特别是，图7示出了在 曝光阶段附近的结果。可以看到对短期试验偏移的校正。在大约20.00h 开始曝光，导致大约20mK的周围温度的增加，这导致LCW设定点的 温度降低。在大约10.00h，盖从电子箱移开，导致环境气体突然减少。 这可以通过设定点温度突然增加的控制来解决。如图7所示，可以看 出参考框架MF的温度保持稳定。
图8表示出了如图6所述的结果的细节。特别地，图8表示出了 在参考框架MF温度处放大的实验结果。可以看出，在所有时间，温 度波动都在0.1mK的数量级，其对应于1nm的测量误差，除了移开盖 时。可以理解，盖的移开被认为是例外的情况。甚至在这种情况下， 在图8中示出的结果也表示出对于这种动作的恢复是非常快速的。
尽管在上面已经描述了本发明的各个具体实施例，但是可以理 解，本发明可以按照不同于上面描述的方式实施。说明书不意味着限 制本发明。