JP2005117048A - リトグラフ装置、および、デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン付与手段に含まれる反射器組立体が入射放射線を吸収して生じる熱による反射面への熱変形影響を抑制する。
【解決手段】本発明リトグラフ装置は、基板を保持する基板テーブルと、放射投影ビームを形成する放射系と、所望のパターンに応じて投影ビームをパターン化するように働くパターン付与手段と、基板の目標部分にパターン化されたビームを投影する投影系とを含む。この投影系および／または放射系は、入射放射線の少なくとも一部を反射する反射面１１１を備えた反射器基材１１２を有する反射器組立体１００と、反射器基材１１２の少なくとも一部から熱を伝達することのできる熱システム１２０とを含む。熱システム１２０は、反射面に対して反射器基材１１２の反対側で、反射器基材１１２の凹所１１３内にある少なくとも一つの熱部材１２１を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、リトグラフ装置と、デバイスの製造方法に関するものである。

リトグラフ装置は、基板の目標部分に所望のパターンを付与する機械である。リトグラフ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用できる。その場合、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成するためにマスクなどのパターン付与手段が使用され、このパターンは放射線感応物質（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば一つまたは複数のダイ部分を含む）に結像される。一般に一つの基板は、順次露光される隣接する複数の目標部分から成るネットワークを含む。既知のリトグラフ装置は、一回の行程で一つの目標部分に全体パターンを露光することで各々の目標部分を照射するいわゆるステッパと、投影ビームを通してパターンを所定の方向（走査方向）へ走査すると同時に、その方向と実質的に平行方向または逆平行方向に基板を同期して走査し、これにより各々の目標部分を照射するいわゆるスキャナとを含む。

一般に、リトグラフ装置の光学装置には、例えば放射ビームの成形や結像のためにミラーなどの反射器を使用して放射ビームを反射している。ＥＵＶ放射線を使用するリトグラフ装置では、例えば放射ビームの形状付与およびそれ以外に放射ビーム操作のためにミラーが使用されている。しかしながらミラーは反射率が限られている。したがって、入射する放射線の全てがミラーで反射されるわけではなく、その入射放射線の一部はミラーによって吸収されてしまう。入射放射線の吸収されるエネルギー量は熱に変換され、これがミラーの温度上昇を引き起こす。この温度上昇は、例えばミラーの望ましくない変形などの悪影響を有する。一つ以上のミラーを使用した装置では、ミラーの変形が光学的性能に及ぼす影響は、レンズなどの屈折光学装置を使用する装置に比べて大きい。したがって、ミラーを使用するリトグラフ装置では、ミラー（一つまたは複数）の熱による様子に特別な注意が必要である。

日本国特許アブストラクト第２００２−１００５５１号により、熱変形を修正するために反射器にそれを補償する力を与えることのできる圧電部材を有する反射器を備えることは周知である。しかしながら圧電部材は、複雑で高価な（圧電）電気回路を備えねばならないという欠点がある。

反射ミラーの熱変形に対抗作用する他の方法は、日本国特許アブストラクト第２０００−０３６４４９号により周知である。この従来技術文献によれば、ミラー後部に押当てて配置された加熱部材を有するミラーが記載されている。このミラーは一様な加熱状態を得られるように加熱部材によって選択的に加熱され、このようにしてミラーの熱変形が減少される。しかしながらこの解決方法は、適当な熱を付与するために適当な制御回路および加熱装置の複雑なシステムを必要とする。

さらに、いずれの従来技術装置においても局部的な変形が避けられるだけである。

本発明の一般的な目的は、改良されたリトグラフ装置を提供することである。さらに詳しくは、本発明の目的は、そのリトグラフ装置に存在する一つ以上の反射器組立体は、反射器が入射放射線を吸収して生じる熱が原因となる反射面の変形の影響をほとんど受けないようなリトグラフ装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、以下のリトグラフ装置が提供される。
放射投影ビームを供給する照射系と、
前記放射投影ビームに横断面内パターンを与えるように働くパターン付与手段を支持する支持構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
パターン付与された前記放射投影ビームを基板の目標部分に投影する投影系とを含むリトグラフ装置であって、
前記投影系および前記照射系の少なくとも一つが、入射放射線の少なくとも一部を反射する反射面を有する反射器基材を含む反射器組立体を含む前記リトグラフ装置において、
前記反射器組立体が、前記反射器基材の少なくとも一部から熱を伝達することのできる熱システムを更に含み、この熱システムは少なくとも一つの熱部材を含み、この熱部材は反射器基材の反射面とは異なる側に形成された少なくとも一つの凹所内に存在することを特徴とするリトグラフ装置。

反射面に当たる入射放射線によって生じる熱は、反射面および反射器基材から、熱システムによって熱伝達され得るため、反射器組立体に対してほとんど影響を与えない。

さらに、少なくとも一つの熱部材が反射器基材の凹所内に存在し、したがってこの熱部材は反射面の近くに位置するため、熱が反射器基材の深部に侵入する前に、反射面の付近で熱の除去または付与ができる。

本発明の一実施形態によれば、前記熱部材の少なくとも一つが反射面の近くに第一端部を、また反射面から第一端部よりも離れて第二端部を有する。

これにより、熱部材に伝達された熱が、反射面からさらに遠くへ、または反射面よりも離れた位置から反射面へ向けて伝達され、効果的な冷却または加熱が行なわれる。

本発明の別の実施形態によれば、少なくとも一つの熱部材が、その第一端部と対置する反射面の第一部分から第一方向へ熱を伝達することができるとともに、第一部分とは異なる反射面の第二部分から第二方向へ熱を伝達することができ、これら両方向とは、放射線が第一部分および第二部分へ投影されたときに第一および第二部分を実質的に同様に変形させる方向を云う。

これにより、熱部材によって反射面の複数の異なる部分から熱を伝達して、熱発生による反射器基材の局部変形を減少させることができる。

本発明のさらに別の実施形態によれば、熱部材の複数の第一端部が反射面から実質的に同一距離に置かれる。これにより、反射面から各熱部材へ向かう熱流が反射面に沿って実質的に均一になる。したがって、反射面に沿う温度差および熱変形が低減化される。

本発明の別の実施形態によれば、第一端部が反射面に向かって凹状の湾曲面を有する。

反射面の一部に向かって延在する熱部材の面積箇所と、反射面上の一点までの熱部材の面積箇所の（平均）距離との組合わせ効果は、反射面上のその一点の位置に依存することが少ない。したがって、反射面の複数部分の熱変形は熱部材に対するそれらの相対位置に依存することが少ない。

本発明の別の実施形態によれば、少なくとも一つの熱部材が第一および第二端部の間に湾曲側面を有する。これにより基材から伝達される熱、ならびにその熱によって生じる変形は、熱部材に対する基材中の相対位置に依存することは少ない。したがって局部的変形は減少される。

本発明によるリトグラフ装置の他の実施例は、第一の熱流を発生することのできる少なくとも一つの第一の熱部材と、第二の熱流を発生することのできる少なくとも一つの第二の熱部材とを含み、第一の熱流および第二の熱流は少なくとも一つの概念、例えば反射面の幾つかの部分は冷される一方、他の部分は熱せれるという概念において異なる。これにより、反射面の変形は局部的に制御することができ、例えば反射器重量に依存する機械的変形を修正するように反射面の形状を適合させることができる。

本発明の他の実施例によれば、熱システムは反射面と異なる反射器基材の側にプレート状部材を含み、そのプレート状部材に対して少なくとも二つの熱部材が連結される。これにより、熱システム全体がプレート状部材を位置決めすることで簡単に配置することができる。

本発明は、請求項１０に記載された反射器組立体をさらに提供する。

この反射器組立体では、基材中に熱が深く浸透するよりも前に反射面から熱を伝達することができるので、反射面の熱変形は減少できる。何故なら、少なくとも一つの熱部材が反射器基材の凹所内に存在し、したがって反射面の近くに配置されるからである。

また、本発明は請求項１１に記載された熱システムを提供する。この熱システムは、熱が反射器基材中に深く浸透する前に、反射面から熱を搬出できるため、反射器の熱変形を減少させることができる。何故なら、少なくとも一つの熱部材が反射器基材の凹所内に存在し、したがって反射面の近くに位置するからである。

本発明は、また、請求項１２に記載された素子製造方法を提供するものである。この方法では、反射器組立体の熱変形を熱システムによって減少できるので、素子は高精度で製造できる。これにより、放射ビームの光学的なゆがみが減少し、放射線感受性物質上に正確にパターンを投影できる。

本明細書では、リトグラフ装置をＩＣ製造に使用することについて、特に述べているが、本明細書に記載するリトグラフ装置は一体型光学装置、磁気ドメインメモリの案内パターンおよび検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等を製造するその他の応用例を有する。このような別の応用例に関して、本明細書の「ウェーハ」または「ダイ」という用語の使用が、それぞれ、もっと一般的な用語である「基板」または「目標部分」の同義語であると考え得ることを当業者は理解するだろう。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えば、トラック（基板に対してレジスト層を典型的に付与する、また露光したレジストを現像する工具）、冶金工具、または検査工具において処理される。適用できる場合には、本明細書による開示はそれらの、およびその他の基板処理工具に適用できる。さらに、基板は、例えば複層ＩＣを製造するために一度以上処理されることができ、これにより本明細書で使用する用語の基板は、既に複数回処理された層を含む基板をも示すことができる。

本明細書で使用する「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）線（例えば３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）、および超紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの波長を有する）、および、イオンビーム、電子ビーム等の粒子ビームを含む全ての形式の電磁放射線を包含する。

本明細書で使用する「パターン付与手段」という用語は、基板の目標部分にパターンを形成するように、投影ビームの横断面にパターンを与えるために使用できる手段を示すものとして広く解釈されるべきである。投影ビームに与えられるパターンは基板の目標部分に望まれるパターンと正確に一致してはいない。一般に投影ビームに与えられるパターンは、目標部分に形成される素子の特定の機能層、例えば集積回路に一致する。

パターン付与手段は透過式または反射式とされる。パターン付与手段の例には、マスク、プログラム可能なミラー・アレー、プログラム可能なＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリトグラフでは周知であり、二値化式、交互位相シフト式、減衰位相シフト式、および、各種ハイブリッド・マスクが含まれる。プログラム可能なミラー・アレーの例は、小さなミラーのマトリックス配列を使用しており、個々のミラーは入射する放射ビームを異なる方向へ反射するように個別に傾動され、このようにして反射されたビームがパターン化される。パターン付与手段の各々の例で、支持構造は、例えばフレームまたはテーブルであってよく、この支持構造は必要に応じて固定式でも移動式でもよく、また、パターン付与手段が、例えば投影系に対して所望位置にあることを保証できる。本明細書で使用する「焦点板」または「マスク」という用語は、一般的な用語である「パターン付与手段」と同義であると考えてよい。

本明細書で使用する「投影系」という用語は、例えば使用する露光放射線、または他の因子、例えば流体浸漬の仕様や真空の仕様に適合する屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系を含む各種形式の投影系を包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書で使用する「レンズ」という用語は、一般的な用語である「投影系」と同義語であると考えてよい。

照射系もまた、放射投影ビームの方向決め、成形または制御を行う屈折光学系、反射光学系、屈折反射光学系の部材を含む各種の形式の光学部材を包含し、それらの部材は以下に、集合体または単体で「レンズ」とも称される。

このリトグラフ装置は二つ（二段）以上の基板テーブル（および／または二段以上のマスク・テーブル）を有する形式とすることができる。そのような「多段」機械において、追加されるテーブルは平行して使用されるか、一つ以上のテーブルが露光に使用されている間に他の一つ以上のテーブルで準備段階を遂行することができる。

このリトグラフ装置はまた、基板が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水に浸漬されて投影系の最終部材と基板との間隔空間が充満される形式の装置とすることができる。浸漬液体はリトグラフ装置の他の空間、例えばマスクと投影系の最初の部材との間にも与えることができる。浸漬技術は投影系の口径値を増大させるためにこの分野で周知である。

以下、本発明の単なる実施例について、添付図面を見ながら説明される。図中、同一符号は同一部分を示す。

図１は、本発明の具体例としてのリトグラフ投影装置を模式的に示す。この装置は、
放射線（例えばＵＶまたはＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを形成する照射システム（照射装置）ＩＬと、
パターン付与手段（例えばマスク）を支持するための、装置ＩＬに対してパターン付与手段を正確に位置決めするために第一の位置決め手段ＰＭに連結されている第一の支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジスト被覆ウェーハ）Ｗを保持するための、装置ＩＬに対して基板を正確に位置決めするために第二の位置決め手段ＰＷに連結されている基板テーブル（ウェーハ・テーブル）ＷＴと、
パターン付与手段ＭＡによって投影ビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば一つ以上のダイを含む）上に像形成させる投影系（例えば反射投影レンズ）ＰＬとを含む。

本明細書で説明するように、この装置は反射式（例えば反射マスクや、上述で言及したような形式のプログラム可能なミラー・アレー）である。これに代えて、この装置は、例えば透過式（例えば透過式のマスクを使用する）とすることができる。

照射装置ＩＬは放射源ＳＯからの放射ビームを受取る。この放射源およびリトグラフ装置は、例えば放射源がプラズマ放電源であるとき、別々に存在するとされる。その場合、放射源はリトグラフ装置の一部を構成するものとは考えず、例えば適当な集光ミラーおよび／またはスペクトル・フィルタを含む放射線集光装置によって放射ビームは放射源ＳＯから照射装置ＩＬへ一般に送られる。他の例では、例えば放射源が水銀ランプの場合には、放射源は装置の一体部分とされ得る。放射源ＳＯおよび照射装置ＩＬは放射系と見なすことができる。

照射装置ＩＬは、ビームの角度の強度分配を調整するための調整手段を含む。一般に、照射装置の瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側の半径方向範囲（一般に、それぞれ外側σ、内側σと称する）の調整が可能である。照射装置は、放射ビームの横断面に所望の均一性および強度分布を有する投影ビームＰＢと称する調整された放射ビームを形成する。

放射ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡに入射する。マスクＭＡで反射されると投影ビームＰＢはレンズＰＬを通り、このレンズがビームを得ての目標部分Ｃ上に焦点を合わせる。第二の位置決め手段ＰＷおよび位置センサーＩＦ２（例えば、干渉式測定装置）により、ビームＰＢの経路内に別の目標部分Ｃを位置決めするように基板テーブルＷＴが正確に移動できる。同様に、第一の位置決め手段ＰＭおよび位置センサーＩＦ１は、例えばマスク保管部からの機械的な取出しや走査時にマスクＭＡをビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするのに使用できる。一般に、物品テーブルＭＴ，ＷＴの動きは、位置決め手段ＰＭ，ＰＷの一部を形成している長いストロークのモジュール（粗位置決め）と、短いストロークのモジュール（微小位置決め）とによって実現される。しかしながら、ステッパ（スキャナに対する用語）の場合には、マスク・テーブルＭＴは短いストロークのアクチュエータにのみ連結されるか、固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗはマスク整合マークＭ１，Ｍ２および基板整合マークＰ１，Ｐ２を使用して整合される。

説明する装置は、以下の四つの好適モードで使用できる。

１．ステップ・モードにおいて、投影ビームに与えられたパターン全体が一回の行程（すなわち１回の静止露光）で目標部分Ｃに投影される間、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止される。基板テーブルＷＴはその後Ｘ方向および／またはＹ方向へ移動され、別の目標部分Ｃを露光できるようにされる。ステップ・モードでは、露光視野の最大寸法が一回の静止露光にて結像される目標部分Ｃの寸法を制限する。

２．走査モードにおいて、投影ビームに与えられたパターンが目標部分Ｃに投影される間（すなわち、一回の動的露光の間）、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期して走査される。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影系ＰＬの倍率（縮小率）および像逆転特性によって決まる。走査モードでは、露光視野の最大寸法が一回の動的露光における目標部分の幅（走査方向でない方向の）を制限するのに対して、走査運動の長さは目標部分の高さ（走査方向）を決める。

３．他のモードにおいて、マスク・テーブルＭＴは基本的に静止されてプログラム可能なパターン付与手段を保持し、基板テーブルＷＴは移動または走査されて投影ビームに与えられたパターンが目標部分Ｃに投影される。このモードにおいて、一般にパルス化された放射源が使用され、また基板テーブルＷＴの毎回の移動後に、または走査時の連続する放射パルスの間に必要に応じてプログラム可能なパターン付与手段がアップデートされる。この作動モードは、上述で言及した形式のプログラム可能なミラー・アレーのようなプログラム可能なパターン付与手段を使用するマスクの無いリトグラフに容易に適用することができる。

前記使用モード、または完全に異なる使用モードでの組合せおよび／または変更例も使用できる。

図２は、図１のリトグラフ装置１の例に使用できる投影系ＰＬおよび放射系を示している。この放射系は照射装置ＩＬを含む。この例では、放射系は光源−集光モジュールＳＣも含む。光源−集光モジュールＳＣは放射源ＬＡを備えており、放射源は放電プラズマで形成されることができる。放射源ＬＡはＸｅガスやＬｉ蒸気のようなガスまたは蒸気を使用し、そのガスまたは蒸気中に非常に高温なプラズマが形成されて電磁スペクトルのＥＵＶ領域の放射線を放出する用になされる。放電による部分的にイオン化されたプラズマを光軸Ｏ上に押し縮めることで非常に高温のプラズマが発生される。Ｘｅ，Ｌｉ蒸気や他の適当なガスまたは蒸気の０．１マイクロバールの分圧が放射線の効果的な発生に要求される。放射源ＬＡで放出される放射線は放射源室７からガス遮断構造すなわち「箔トラップ」９を経て集光室８へ送られる。このガス遮断構造は、例えばヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−１２３３４６８およびＥＰ−Ａ−１０５７０７９に詳細に記載されているような溝構造を含む（それらの全記載内容を本明細書の記載として援用する）。

集光室８は放射線集光器１０を含み、この集光器は俯角入射の集光器で形成できる。集光器１０で送られる放射線は、集光室８の開口部にて仮想放射源位置１２に焦点を結ぶように格子スペクトル・フィルタ１１で反射される。集光室８からの投影ビーム１６は照射装置ＩＬにおいて通常入射反射器１３，１４により焦点板またはマスクのテーブルＭＴ上に配置された焦点板またはマスクへ向けて反射される。パターン化されたビーム１７が形成され、このビームは投影系ＰＬにおいて反射部材１００ｃ，１００ｄによりウェーハ段または基板テーブルＷＴ上へ像形成される。

図示されたよりも多数の部材が一般に照射装置ＩＬおよび投影系ＰＬに与えられる。このリトグラフ装置は図１および図２の例の他よりも多少の反射器（複数または単数）を含む。通常反射器１３，１４および反射部材１００ｃ，１００ｄは、例えば図３の例のような本発明による反射器組立体として実施される。さらに、例えば特定の実施条件に応じて別の方法で一つ以上の反射器または反射部材で実施することができる。

図２の例において、投影系ＰＬの反射部材１００ｃ，１００ｄは本発明による反射器組立体として実施される。特に投影系ＰＬにおいては、光学的精度が厳しい条件に合致しなければならない。マスクのパターンは正確に投影されねばならない。投影系の放射ビームはマスクのパターンを反射し、十分に高い精度を要求する。したがって、本発明による反射器組立体は、それが熱変形の影響を少ししか受けず、したがって良好な光学的精度を有することから、限定するのではないが投影系ＰＬに使用するのに特に適している。投影系ＰＬの投影器組立体は、例えば図３の反射器組立体の例に応じて実施される。

図３の反射器１００の例は、以下に反射器１００の前側１３０と称する第一の側に反射面１１１を有する基材１１２を含む。反射面１１１は、例えばＥＵＶのような入射放射線を反射する。反射面１１１はこの例では凹状の湾曲面を有しているが、凸状面、ファセット面、平坦面またはそれ以外の反射面を使用することもできる。

反射器１００は、反射器基材１１２の少なくとも一部から熱を伝達することのできる熱システムを具備する。この例では、熱システムは、反射面１１１の複数部分から反射器基材１１２を経て熱システムへ熱を除去することのできる冷却システム１２０として働くことができる。しかしながら、この熱システムは反射器基材１１２または反射面１１１の少なくとも一部に熱を付与できる加熱システム、または、加熱・冷却システムも包含する。

この例では、熱システム１２０が、反射器の背面側１３１（すなわち、反射面１１１の反対側）に設けられる。熱システム１２０は、多数の熱部材１２１を有するプレート状部材１２２を含み、図４〜図５の例で、さらに詳細に示されるように熱部材１２１は反射器基材１１２の凹所１１３内に延在している。熱部材１２１は伸張した指形になされ、反射面１１１へ向かう第一端部１２３（熱部材の自由端部または指状熱部材の「チップ」と称される）と、第一端部１２３よりも反射面１１１から遠い第二端部１２４と、第一端部１２３と第二端部１２４の間の所定長さとを有する。

熱部材１２１の第二端部１２４は固定端部と称され、そこにおいて各種の熱部材が互いに連結（図３ではプレート状部材１２２により）されている。熱部材１２１は反射器基材１１２の凹所１１３内を延在する。したがって、第一端部１２３は反射面１１１に接近して位置される。これにより、第一端部と反射面との間は熱抵抗が小さい。したがって、反射面１１１にて入射放射線により生じる熱は、凹所の外側に位置する熱部材に比べて比較的短時間で熱部材１２１に達する。これにより、発生した熱は熱部材１２１を経て迅速に除去される。したがって、全体的な反射面の熱変形は減少される。

図３〜図５の例では、反射器基材１１２および熱システム１２０は互いにある距離を置いて位置決めされる。したがって、熱部材１２１と反射器基材１１２との間には、図４および図５に示されるように間隔が形成される。したがって熱部材１２１および反射器基材１１２は物理的に互いに接触してはいないが、熱システム１２０および反射器基材１１２は熱的連結が行われる。何故なら、熱システム１２０と反射器基材１１２との間の放射により、または流体例えば（パージ）ガスが熱部材１２１と反射器基材１１２との間に存在する場合は対流によって、熱が伝達できるからである。

熱システム１２０は、例えばリトグラフ装置１の他の部分に機械的に連結され、反射器基材１１２はリトグラフ装置の技術分野で一般に知られているように機械的でない例えば電気的、電磁的または磁気的なセンサー・アクチュエータ・システムによって熱システムに対する所定位置に保持される。センサー・アクチュエータ・システムは、例えば単一入力単一室力（ＳＩＳＯ）制御回路によって互いに連結された一つ以上のローレンツ・アクチュエータおよび一つ以上のセンサーを含み、このアクチュエータ、センサーおよびＳＩＳＯ制御回路は熱システムに対する反射器基材１１２の位置を一自由度にて制御する。しかしながら、他の位置決め手段も本発明による反射器１００の後部の位置決めのために同様に使用することができる。

反射器１００はいずれかの適当な形状および寸法を有する。同様に、反射器基材１１２は特定の実施に適当とされるいずれの材料で作ることができる。例えば、（超）紫外線を使用するリトグラフ装置に使用するのが適当な材料は、ドイツ、マインツのショッツ・グラスヴェルケ社によってZerodur（商品名）という名称で販売されている材料のようなガラス・セラミックス材料である。一般に、ガラス・セラミックス材料は、特にZerodur（商品名）は小さな熱膨張係数を有する。したがって、例えばZerodur（商品名）のガラス・セラミックス製の基材を有する反射器は、さまざまな状況のもとでの反射面の歪みに厳しい要求条件が求められる応用例に関して特に好適である。そのような応用例は、例えば深紫外線（ＤＵＶ）や超紫外線（ＥＵＶ）の電磁放射線を使用するリトグラフ投影装置である。しかしながら、ガラス・セラミックス、特にZerodur（商品名）の欠点は、それらの材料が一般に小さい熱伝導率を有することである。したがって、冷却または加熱を可能な限り反射面に接近させて行われるようになすことが好ましい。したがって、本発明による反射器の熱部材はそのような材料の反射器と共に使用することが特に好ましい。一般に、ＤＵＶやＥＵＶの電磁放射線のための反射器は層状構造を含む多層反射器である。そのような多層反射器は一般にリトグラフ投影装置の技術分野で周知である。多層反射器を有する投影系もまたリトグラフ投影装置の技術分野で周知である。

一般に、指状の熱部材は、熱部材１２１と反射面１１１との間の温度差によって熱部材１２１の延長方向、すなわち熱部材とのみ直接に対置する反射面１１１の部分に向かう熱流を発生する。したがって、放射線が反射面１１１に投影されると、熱部材１２１の間隔空間に対置する反射面の部分は、熱部材１２１に直接に対置する反射面１１１の部分とは差が生じるように温められる。何故なら、反射面１１１のそれらの異なる部分では、熱部材１２１による有効熱伝達に差が生じるからである。

特に、しかし限定する分けではないが、ガラス−セラミックス基材、例えばツェロダール（登録商標）を有する反射器では、小さな熱伝達率は、熱伝達が表面に沿う、すなわち平行な方向に均一でない場合に（すなわち、温度および熱膨張が「指形」の延長部分および反射器基材の他の部分で異なることになる）、反射器の各部分に温度差が生じ得る。この温度差は反射面に沿って熱変形に差を生じることになる。したがって、この差は反射器の光学特性に影響する。典型的に、このような変形の差は熱部材１２１の間の距離と同程度の大きさとなる。

図４〜図５の例において、熱部材１２１の形状は、その第一端部に対置する反射面の一部から第一方向へ向かう熱流と、連続する熱部材の間隔部分に対置する反射面の一部から第二方向へ向かう熱流とを誘起するような形状である。熱流の大きさおよび方向は、放射線が反射面１１１のさまざまな部分に投影されたときに、反射面１１１の各部分を実質的に同程度に変形させるようにすることができる。

例えば、反射面の変形を最小限にするために、熱部材１２１の調整を行なって、体積内の温度不均一を調整できる。例えば、反射面から熱部材の表面までの距離が変えられる。しかしながら、各熱部材の表面形状、および／または、熱部材の横断面積、および／または、熱部材の長さ、および／または、側面、および／または、その他のような、他の形状特性も変えることができる。

例えば、反射面で均一になるような最終的な体積内部温度分布を得られるように調整して局部的な熱伝達を増大および減少させて、そのような変更（調整）が行われる。内部温度差は基材の幾つかの部分に正応力（圧縮応力）を生じる一方、他の部分は負応力（引張り応力）を受けることになる。これらの（小さい）応力体積部分が熱部材１２１の形状によって誘発され、応力体積が互いに打ち消し合って反射面１１１の局部変形の相違を最小限にするように作用する。

例えば図４の例では、熱部材１２１の第一端部１２４は全てが反射面１１１から実質的に同じ距離に位置する。図４の例では、第一端部１２４を通る仮想線（図４の点線Ｃ）は反射面１１１と実質的に同じ形状を有する。したがって、熱部材１２１のそれぞれに関して反射面１１１からの除去速度は反射面１１１に沿って実質的に一様となる。したがって反射面に沿う温度差およびその熱変形は軽減される。しかしながら、熱部材１２１は同様に異なる形状を有し、熱部材１２１の第一端部１２４は反射面１１１から異なる距離に位置している。

図４の例では、熱部材１２１の第一端部１２４は反射面１１１に沿う不均一な熱伝達を生じる一つ以上の因子が或る程度補償されるような形状とされており、したがって反射面１１１に沿う温度差および熱変形はがさらに軽減される。この例では、第一端部１２４は例えば凹状面とされた湾曲面を備えており、その開口面は反射面１１１に向いている。この湾曲のために、反射面１１１の一部へ向かって延在する熱部材１２１の面積部分と、熱部材のその面積部分から反射面のその位置までの（平均）距離との組合う影響は、反射面１１１上のその位置に依存することが少ない。したがって、反射面１１１の各部分の熱変形は、熱部材１２１に対するそれらの位置に依存することが少ない、すなわち各部分が熱部材１２１の延長線に沿っていようが、熱部材１２１の間の間隙に対置しようが、依存することは少ないのである。

矢印ｄ_２，ｄ_３で示されるように、二つの熱部材１２１の間に位置する反射面１１１上の点Ａと、それらの熱部材１２１との間の距離は異なる。しかしながら、凹状であることで、点Ａと両熱部材１２１との間の平均距離、この場合、大雑把に（ｄ_２＋ｄ_３）／２に等しいと見積もられる距離が、反射面１１１上の点Ｂからの距離ｄ_１にかなり近くなる。点Ｂは熱部材１２１の正面にある。したがって、熱部材１２１の第一端部１２３と反射面１１１の別の部分との平均間隔距離は、反射面に沿ってより一層均一になる。これにより熱除去速度の均等性がさらに高まる。熱除去速度はより一層均等化されるので、反射面１１１に沿う温度差およびそれに対応する熱変形差の生じることが防止される。

図４の例において、自由端部１２３の形状は、熱除去速度に影響する二つの要因、すなわち延在する面積部分および（平均）距離を考慮して適応される。しかしながら、自由端部１２３、または熱部材１２１の他の部分の形状も同様に、熱変形に影響する一つ以上の要因またはその他の組合わせにて反射面１１１に沿う相違を補償するために適応することができる。

熱部材１２１はまた、長手方向の側面１２５に湾曲面を備えることができ、すなわち第一端部１２３および第二端部１２４の間の長さ部分に沿う表面を十分に湾曲させることができる。図５の例に示されるように、ここでは熱部材の長手方向の側面は第一端部１２３から第二端部１２４への長手方向に対して横方向に湾曲されている。図５において、湾曲した長手方向の側面は凹状で、開口面はそれぞれの熱部材１２１から離れる方向へ向いている。

前記実施例は、本発明を制限すると言うよりは図解して説明するものであること、当業者は添付の特許請求の範囲に記載された範囲から逸脱することなく代替例および変形例を設計できることに留意すべきである。

例えば、特定の実施例に関して、熱はいずれか適当な方法で伝達される。例えば、熱部材の内部に流体通路を備え、その通路に冷却流体または加熱流体が流されて、熱部材から、または、熱部材に対して熱を伝達することができる。その場合、流体を例えば水または空気とすることができる。

同様に、プレート状部材は積極冷却または加熱されること、そして冷却手段または加熱手段を備えることができ、また指状部材はプレート状部材と熱部材の間の熱連結を経て冷却または加熱されることができる。

さらに、熱流は幾つかの熱部材で異なり、および／または熱伝達制御装置、例えば指状部材の内部を流れる流体の流量を調節する流量制御手段または流体温度を変化させる流体温度制御装置によって、制御されることができる。流体温度制御装置は、例えば流体温度を制御でき、制御可能な電源に連結可能な導電コイルとすることができる。

例えば反射器重量で生じる機械的変形を修正するために、局部的な熱伝達を制御することで反射面の変形は局部的に制御され、反射面の形状を適合させることができる。

さらに、熱システムはリトグラフ装置のいずれの反射器、例えばミラー、マスク、または、リトグラフ装置がいわゆる「マスクを使用しない形式」のものであればプログラム可能なミラー・アレーまたはプログラム可能なパターン付与手段のような他の反射器に対しても備えることができる。特許請求の範囲において、括弧を付したいずれの符号も請求の範囲を制限するものと考えるべきでない。「含む」という用語は、請求項に記載した部材や段階以外の他の部材または段階の存在を排斥するものではない。幾つかの対策が互いに異なる請求項に記載されているという単なる事実は、それらの対策の組合わせを使用して利益を上げることができないことを示すものではない。

以上、本発明の具体例について説明したが、本発明は説明した以外の方法で実施できることは明らかである。前記説明は、本発明を限定することを意図しない。

本発明の一実施例に係わるリトグラフ装置を示す。 本発明のリトグラフ装置のＥＵＶ照射系および投影光学装置の側面図を示す。 本発明の反射器組立体の第一実施例の斜視図を示す。 本発明の反射器組立体の第二実施例の一部の横断面図を示す。 本発明の反射器組立体の第三実施例の一部の横断面図を示す。

Claims (12)

1. 放射投影ビームを供給する照射系と、
   前記放射投影ビームにその横断面のパターンを与えるように働くパターン付与手段を支持する支持構造と、
   基板を保持する基板テーブルと、
   パターン付与された前記放射投影ビームを基板の目標部分に投影する投影系とを含むリトグラフ装置であって、
   前記パターン付与手段、前記投影系および前記照射系の少なくとも一つが、
   入射放射線の少なくとも一部を反射する反射面（１１１）を有する反射器基材（１１２）を含む反射器組立体（１００）を含むリトグラフ装置において、
   前記反射器組立体が、前記反射器基材（１１２）の少なくとも一部から熱を伝達することのできる熱システム（１２０）を更に含み、この熱システム（１２０）は少なくとも一つの熱部材を含み、この熱部材は反射器基材の反射面とは異なる側に形成された少なくとも一つの凹所（１１３）内に存在することを特徴とするリトグラフ装置。
2. 前記熱部材（１２１）の少なくとも一つが前記反射面（１１１）に近くに第一端部（１２３）を、また、前記反射面（１１１）から前記第一端部よりも離れて第二端部（１２４）を有する請求項１に記載されたリトグラフ装置。
3. 少なくとも一つの前記熱部材（１２１）が、その前記第一端部と対置する前記反射面の第一部分から第一方向へ熱を伝達することができるとともに、前記第一部分とは異なる前記反射面の第二部分から第二方向へ熱を伝達することができ、これら両方向は、放射線が前記第一部分および前記第二部分へ投影されたときに前記第一部分および前記第二部分を実質的に同様に変形させる方向である請求項２に記載されたリトグラフ装置（１）。
4. 複数の前記熱部材の前記第一端部（１２３）が、前記反射面（１１１）から実質的に同一距離にある請求項２または請求項３に記載されたリトグラフ装置（１）。
5. 前記第一端部（１２３）が、反射面（１１１）に向かって凹状の湾曲面を有する請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載されたリトグラフ装置（１）。
6. 少なくとも一つの前記熱部材（１２１）が、前記第一端部（１２３）と前記第二端部（１２４）との間に湾曲側面（１２５）を有する請求項２から請求項５までのいずれか一項に記載されたリトグラフ装置（１）。
7. 第一の熱流を作ることのできる少なくとも一つの第一熱部材と、第二の熱流を作ることのできる少なくとも一つの第二熱部材とを含み、前記第一の熱流と前記第二の熱流は、少なくとも一つの観点で異なる請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載されたリトグラフ装置（１）。
8. 前記熱システム（１２０）が、前記反射面と異なる前記反射器基材（１１２）の側に、プレート状部材（１２５）を有し、該プレート状部材に対して、少なくとも二つの熱部材（１２３）が連結されている請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載されたリトグラフ装置（１）。
9. 少なくとも二つの熱部材（１２１）を有し、また、前記反射面（１１１）と複数の前記熱部材（１２１）の前記第一端部（１２３）との間の距離が実質的に同じである請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載されたリトグラフ装置（１）。
10. 入射放射線の少なくとも一部を反射する反射面（１１１）を有する反射器基材（１１２）と、
    前記反射器基材（１１２）の少なくとも一部に熱を伝達できる熱システム（１２０）とを含み、
    前記熱システム（１２０）が、
    前記反射面（１１１）とは異なる前記反射器基材（１１２）の側で、前記反射器基材（１１２）の少なくとも一つの凹所（１１３）内にある少なくとも一つの熱部材（１２１）を含む反射器組立体（１００）。
11. 前記反射面（１１１）とは異なる前記反射器基材（１１２）の側で、入射放射線の少なくとも一部を反射するために、反射面（１１１）を有する反射器基材（１１２）の少なくとも一つの凹所（１１３）内に配置可能な少なくとも一つの熱部材（１２１）を含む請求項１０に記載された反射器組立体（１００）に使用する構成の熱システム（１２０）。
12. 基板を用意する段階と、
    照射系で用いる放射投影ビームを供給する段階と、
    前記放射投影ビームにその横断面のパターンを付与するためにパターン付与手段を用いる段階と、
    前記基板の目標部分にパターン化された前記放射投影ビームを投影する段階とを含み、
    前記パターン付与手段を用いる段階、または、前記パターン化された前記放射投影ビームを投影する段階が、少なくとも一つの反射器組立体によって放射線を反射させる段階を含み、前記反射器組立体が入射放射線の少なくとも一部を反射するための反射面（１１１）を有する反射器基材（１１２）を有するデバイス製造方法において、
    請求項１１に記載された熱システム（１２１）を有する前記反射器組立体（１００）の少なくとも一つから熱を伝達することによって特徴づけられるデバイス製造方法。
    

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