JP2010141264A - Vacuum device, light source device, exposure device, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チャンバ内を真空雰囲気に減圧させる真空装置、該真空装置を備える光源装置及び露光装置、該光源装置を備える露光装置、該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a vacuum apparatus for reducing the pressure in a chamber to a vacuum atmosphere, a light source apparatus and an exposure apparatus including the vacuum apparatus, an exposure apparatus including the light source apparatus, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
一般に、EUV(Extreme Ultraviolet)光やEB(Electron Beam)を露光光として用いて基板にパターン像を転写する露光装置には、露光光の減衰を抑制するために、チャンバ内を真空雰囲気に減圧させる真空ポンプが設けられている。このような露光装置において、例えば真空ポンプとしてターボ分子ポンプを適用した場合、ターボ分子ポンプは、動翼が固定翼に向けて気体分子を弾く際に発熱することにより、チャンバ内の部材よりも高温となる。そして、ターボ分子ポンプとチャンバ内の部材との間で温度差を生じた場合、チャンバ内の部材は、ターボ分子ポンプからの熱輻射を受熱するため、予め設定した温度からズレを生じて、その動作に悪影響を及ぼす虞があった。特に、チャンバ内の光学素子に温度変化が生じた場合、その光学特性に悪影響を及ぼすため、それを回避することが望まれていた。そこで、通常、露光装置には、特許文献1に記載されるように、チャンバ内の部材がターボ分子ポンプからの熱輻射を受熱して温度が変化することを抑制するための機構が設けられている。 Generally, in an exposure apparatus that transfers pattern images onto a substrate using EUV (Extreme Ultraviolet) light or EB (Electron Beam) as exposure light, the inside of the chamber is depressurized to a vacuum atmosphere in order to suppress the attenuation of the exposure light. A vacuum pump is provided. In such an exposure apparatus, for example, when a turbo molecular pump is applied as a vacuum pump, the turbo molecular pump generates heat when the moving blade blows gas molecules toward the fixed blade, so that the temperature is higher than the members in the chamber. It becomes. When a temperature difference is generated between the turbo molecular pump and the member in the chamber, the member in the chamber receives the thermal radiation from the turbo molecular pump, so that the deviation occurs from the preset temperature. There was a possibility of adversely affecting the operation. In particular, when a temperature change occurs in the optical element in the chamber, its optical characteristics are adversely affected, and it has been desired to avoid it. Therefore, normally, as described in Patent Document 1, the exposure apparatus is provided with a mechanism for suppressing changes in temperature due to heat radiation from the turbo molecular pump by the members in the chamber. Yes.
すなわち、この特許文献1の露光装置では、ターボ分子ポンプによりチャンバ内の空気を吸引して排出するための通気口が、チャンバの内外を連通するように形成されている。そして、チャンバ内における通気口の近傍位置に、ターボ分子ポンプに対向するように配置されたシールドと、該シールドを外周から包囲するように通気口の端縁に沿って配置された輻射部材とを備えている。そして、ターボ分子ポンプから通気口を介してチャンバ内に放射された熱輻射は、輻射率の低いシールドにて、その一部がターボ分子ポンプ側に反射されるとともに、その他の部分が輻射部材側に反射されて輻射部材内を循環する冷媒により吸収される。そのため、ターボ分子ポンプから放射された熱輻射がチャンバ内の部材に到達することはほとんどなく、チャンバ内の部材に温度変化を生じることが抑制されるようになっている。
ところで、特許文献1の露光装置では、ターボ分子ポンプの駆動時には、動翼における回転軸線を中心とした径方向外側の領域は、径方向内側の領域よりも回動距離が長くなり、気体分子との衝突頻度が多くなる。そのため、動翼には、その中心から径方向外側に向けて次第に高温となる温度分布が形成される。その結果、輻射部材が動翼から受熱する熱輻射の強度は領域毎にバラつきを生じ、その全域をチャンバ内の部材との間で所望の温度差となるように均一に温度を調整することが困難となっていた。したがって、輻射部材のうち、チャンバ内の部材との温度差が大きくなる領域は、チャンバ内の部材に向けて強大な熱輻射を放射することにより、チャンバ内の部材に温度変化を生じる虞があった。 By the way, in the exposure apparatus of Patent Document 1, when the turbo molecular pump is driven, the radially outer region around the rotation axis of the moving blade has a longer rotation distance than the radially inner region, The collision frequency increases. Therefore, a temperature distribution that gradually increases in temperature from the center toward the radially outer side is formed on the rotor blade. As a result, the intensity of the heat radiation received by the radiating member from the rotor blades varies from region to region, and the temperature can be adjusted uniformly so that the entire region has a desired temperature difference with the members in the chamber. It was difficult. Therefore, in the radiation member, the region where the temperature difference with the member in the chamber is large may cause a temperature change in the member in the chamber by radiating strong heat radiation toward the member in the chamber. It was.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャンバ内の温度が変化することを抑制し、チャンバ内を真空雰囲気に減圧することができる真空装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress a change in temperature in the chamber and to reduce the pressure in the chamber to a vacuum atmosphere, a light source device, An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and a device manufacturing method.
上記課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図1〜図14に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の第1の実施態様である真空装置は、内部が真空雰囲気となるチャンバ(15,28)に接続される真空装置(27,67)において、前記チャンバ(15,28)内又は前記チャンバ(15,28)内に連通する連通部(36,66)内を減圧する真空ポンプ(34,63)と、前記真空ポンプ(34,63)近傍の所定面に配置され、前記真空ポンプ(34,63)から前記チャンバ(15,28)内へ放射される熱輻射を低減する輻射低減部(46,68,73,76)と、を備え、前記輻射低減部(46,68,73,76)は、前記所定面における前記熱輻射が相対的に高い第1領域と前記熱輻射が相対的に低い第2領域とに応じて形成されていることを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention employs the following configurations corresponding to FIGS. 1 to 14 shown in the embodiment.
The vacuum device according to the first embodiment of the present invention is the vacuum device (27, 67) connected to the chamber (15, 28) in which the inside is a vacuum atmosphere. The vacuum pumps (34, 63) for reducing the pressure in the communication portions (36, 66) communicating with the (15, 28), and a predetermined surface near the vacuum pumps (34, 63), and the vacuum pump (34 , 63) and a radiation reduction section (46, 68, 73, 76) for reducing thermal radiation radiated into the chamber (15, 28), and the radiation reduction section (46, 68, 73, 76). ) Is formed in accordance with a first region where the heat radiation on the predetermined surface is relatively high and a second region where the heat radiation is relatively low.
本発明の第2の実施態様である光源装置は、プラズマを生成し、該プラズマから放射される光(EL)を供給する光源装置(12)であって、第1の実施態様に記載の真空装置(27,67)を備えたことを要旨とする。 A light source device according to a second embodiment of the present invention is a light source device (12) that generates plasma and supplies light (EL) emitted from the plasma, and is a vacuum according to the first embodiment. The gist is that the apparatus (27, 67) is provided.
本発明の第3の実施態様である露光装置は、第2の実施態様に記載の光源装置(12)と、該光源装置(12)から出力される前記光(EL)で第1面(Ra)を照明可能な照明光学系(16)と、所定のパターンの像を前記第1面(Ra)とは異なる第2面(Wa)上に投影可能な投影光学系(18)と、を備えたことを要旨とする。 An exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention includes a light source device (12) according to the second embodiment and a first surface (Ra) using the light (EL) output from the light source device (12). ) And an optical projection system (18) capable of projecting an image of a predetermined pattern onto a second surface (Wa) different from the first surface (Ra). This is the summary.
本発明の第4の実施態様である露光装置は、光源装置(12)から出力される光(EL)で第1面(Ra)を照明可能な照明光学系(16)と、所定のパターンの像を前記第1面(Ra)とは異なる第2面(Wa)上に投影可能な投影光学系(18)と、を備えたことを要旨とする。 An exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention includes an illumination optical system (16) capable of illuminating the first surface (Ra) with light (EL) output from a light source device (12), and a predetermined pattern. The gist of the invention is that it includes a projection optical system (18) capable of projecting an image onto a second surface (Wa) different from the first surface (Ra).
本発明の第5の実施態様であるデバイスの製造方法は、第3の実施態様又は第4の実施態様に記載の露光装置(11)を用いて基板(W)を露光する工程と、露光された前記基板(W)を処理する工程と、を含むことを要旨とする。 A device manufacturing method according to a fifth embodiment of the present invention includes a step of exposing a substrate (W) using the exposure apparatus (11) according to the third embodiment or the fourth embodiment, and exposure. And a step of processing the substrate (W).
なお、本発明をわかりやすくするために実施形態に示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, in order to make this invention intelligible, it demonstrated and matched with the code | symbol of drawing shown to embodiment, It cannot be overemphasized that this invention is not limited to embodiment.
本発明によれば、チャンバ内の温度が変化することを抑制し、チャンバ内を真空雰囲気に減圧することができる真空装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vacuum apparatus, a light source apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method capable of suppressing a change in the temperature in the chamber and reducing the pressure in the chamber to a vacuum atmosphere.
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図6に基づき説明する。
図1に示すように、本実施形態の露光装置11は、光源装置12から射出される波長が100nm程度以下の軟X線領域である極端紫外光、即ちEUV(Extreme Ultraviolet)光を露光光ELとして用いるEUV露光装置であって、フロア13上に支持台14を介して設置されるチャンバ15を備えている。チャンバ15内は、真空雰囲気に設定されており、その真空度は、チャンバ15内でEUV光を用いて露光処理を行うために適切な高真空となっている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
そして、チャンバ15内には、所定のパターンが形成された反射型のレチクルR及び表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハWが収容され、光源装置12からの露光光ELが入射するようになっている。このようにチャンバ15内に入射した露光光ELは、該チャンバ15内に配置される照明光学系16を介してレチクルステージ17にて保持されるレチクルRを照明し、レチクルRで反射した露光光ELは、チャンバ15内に配置される投影光学系18を介してウエハステージ19に保持されるウエハWを照射するようになっている。
In the
照明光学系16は、チャンバ15の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体20を備えている。この筐体20内には、光源装置12から筐体20内に入射された露光光ELを反射可能な複数枚の図示しない反射ミラーが設けられており、各反射ミラーによって順に反射された露光光ELは、後述する鏡筒21内に配置された折り返し用の反射ミラー22に入射し、該反射ミラー22で反射した露光光ELがレチクルステージ17に保持されるレチクルRに導かれる。なお、照明光学系16を構成する各反射ミラーの反射面には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜である反射層がそれぞれ形成されている。
The illumination
レチクルステージ17は、投影光学系18の物体面側に配置されており、レチクルRを静電吸着する吸着面23aを有する静電チャック23と、レチクルRをY軸方向(図1における左右方向)に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部と、静電チャック23を支持する支持ステージ24とを備えている。レチクルステージ駆動部は、レチクルRをX軸方向(図1において紙面と直交する方向)及びθz方向(Z軸周りの回転方向)にも移動可能に構成されている。なお、レチクルRの第1面としてのパターン面Raに露光光ELが照明される場合、該パターン面Raの一部には、X軸方向に延びる矩形状の照明領域が形成される。
The reticle stage 17 is disposed on the object plane side of the projection
投影光学系18は、露光光ELでレチクルRのパターン面Raを照射することにより形成されたパターンの像を所定の縮小倍率(例えば1/4倍)に縮小させる光学系であって、チャンバ15の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒21を備えている。この鏡筒21内には、複数枚(一例としては6枚であって、図1では1枚のみ図示)の反射型のミラー25が収容されている。そして、物体面側であるレチクルR側から導かれた露光光ELは、各ミラー25に順に反射され、ウエハステージ19に保持されるウエハWの第2面としての被照射面Waに導かれる。なお、各ミラー25(折り返し用の反射ミラー22も含む。)の反射面には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜である反射層がそれぞれ形成されている。
The projection
ウエハステージ19は、ウエハWを静電吸着する吸着面26aを有する静電チャック26と、ウエハWをY軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハWをX軸方向及びZ軸方向(図1における上下方向)にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ19には、静電チャックを保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのZ軸方向における位置及びX軸周り、Y軸周りの傾斜角を調整する図示しないZレベリング機構とが組み込まれている。なお、チャンバ15における投影光学系18の鏡筒21の近傍位置には、チャンバ15内から気体を吸引して外部に排出することでチャンバ15内を真空雰囲気となるように減圧する真空装置27が接続されている。
The
なお、本実施形態の露光装置11にてウエハWにパターンの像を投影する場合、レチクルRは、上記レチクルステージ駆動部の駆動によって、Y軸方向に所定ストローク毎に移動する。すると、レチクルRにおける照明領域は、該レチクルRのパターン面Raの−Y軸方向側から+Y軸方向側(図1では左側から右側)に沿って移動する。すなわち、レチクルRのパターンが+Y方向側から−Y方向側に順にスキャンされる。また、ウエハWは、上記ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルRのY軸方向への移動に対して投影光学系18の縮小倍率に応じた速度比で−Y方向に同期して移動する。その結果、ウエハWの一つのショット領域には、レチクルR及びウエハWの同期移動に伴って、レチクルR上のパターンが所定の縮小倍率だけ縮小された状態で形成される。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハWの他のショット領域に対するパターンの形成処理が連続して行われる。
When the
次に、光源装置12について図2に基づき説明する。
本実施形態の光源装置12は、波長が「5〜50nm(例えば13.5nm)」となるEUV光を露光光ELとしてチャンバ15内に射出するレーザ励起型プラズマ光源装置により構成されている。具体的には、図2に示すように、光源装置12は、内部が真空雰囲気に設定されたチャンバ28を備えており、チャンバ28内には、プラズマPLを発生させるプラズマ発生部29と、プラズマPLから放射される露光光ELを集光させるための筒状の集光ミラー30とが収容されている。プラズマ発生部29は、EUV光発生物質(ターゲット)としての高密度のキセノン(Xe)ガスを高速で噴出するノズル31と、半導体励起を利用したYAGレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザ32とを備えている。そして、高出力レーザ32から射出されたレーザ光がノズル31から射出されたキセノンガスを照射することによりプラズマPLが生成され、該プラズマPLからはEUV光が露光光ELとして放出される。そして、放出された露光光ELは、集光ミラー30の入射側(−Y方向側であって、図2では左側)の開口から集光ミラー30内に入射する。なお、高出力レーザ32は、例えば、CO2レーザであってもよい。
Next, the
The
集光ミラー30は、入射した露光光ELの光軸方向における各部位の断面形状が円環状をなすように形成されており、集光ミラー30の内周面には露光光ELを反射可能な反射層が形成されている。そして、プラズマPLからの露光光ELは、集光ミラー30の内周面に反射された後、集光ミラー30の射出側の開口(+Y方向側であって、図2では右側)から射出され、照明光学系16に向けて出力される。
The condensing
次に、真空装置27について図3に基づき説明する。
図3に示すように、真空装置27は、チャンバ15を支持する支持台14の+Y方向側(図3では右側)に隣接する支持台33に配置された真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ34を備えている。そして、ターボ分子ポンプ34は、ターボ分子ポンプ34で発生する振動を減衰させる振動減衰部35及び内部が中空の連通部36を介してチャンバ15に連結されている。連通部36は、振動減衰部35との連結部位である−Z方向側の端部から鉛直上方に延びるとともに、その途中位置にてチャンバ15側となる−Y方向側に向けてほぼ直角に屈曲した略L字状の筒体をなすように構成され、チャンバ15の側壁(図3では右側壁)に開口形成された排気口37を覆うようにチャンバ15に接続される。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
ターボ分子ポンプ34は、振動減衰部35との連結部位である+Z方向側の上壁面に連通口38aが形成された本体ケース38と、該本体ケース38内において−Z方向側(即ち、支持台33側)に配置されるモータ39とを備え、該モータ39は、Z軸方向に沿って延びる回転軸40を有している。また、ターボ分子ポンプ34には、本体ケース38の内周壁に支持される複数枚の固定翼41と、回転軸40に支持される複数枚の動翼42とが設けられている。そして、モータ39の駆動に基づき各動翼42が回転軸40の軸中心である回転軸線43を中心に回転する場合、各動翼42は、チャンバ15内から連通部36及び振動減衰部35を介して本体ケース38内に流入した気体分子を弾いて固定翼41に当て、最終的に気体分子を図示しない排気部を介して露光装置11外に押しやるようになっている。
The turbo
振動減衰部35は、円筒形状をなすステンレス製の蛇腹部材44を備え、該蛇腹部材44は、Z軸方向に伸縮自在とされている。こうした蛇腹部材44は、その−Z方向側の端部がターボ分子ポンプ34における本体ケース38の上壁面に対して連通口38aを覆うように固定されているとともに、その+Z方向側の端部が連通部36の−Z方向側の端部に固定されている。また、蛇腹部材44の外周側には、該蛇腹部材44をZ軸方向における伸縮を可能にした状態で保護するゴム製の保護部材45が設けられている。そして、ターボ分子ポンプ34が駆動した場合、ターボ分子ポンプ34は、チャンバ15内から排気口37、連通部36、振動減衰部35の蛇腹部材44、及び連通口38aを介して気体を本体ケース38内に吸引した後、露光装置11外に排気させる。
The
なお、ターボ分子ポンプ34が駆動する際、各動翼42、特に各動翼42の回転軸線43を中心とした径方向外側の領域には、気体分子を弾いた際の発熱によって、熱エネルギーがそれぞれ蓄熱される。もし仮に、動翼42のうち熱エネルギーが蓄熱される部分(特に、動翼42の径方向外側の領域)とチャンバ15内に配置される部材(例えば反射ミラー)との間に介在する部材が何もなかったとすると、動翼42からの熱輻射によって反射ミラーの温度が上昇する虞がある。そこで、本実施形態では、連通部36内においてターボ分子ポンプ34とチャンバ15の排気口37とを結んだ直線上には、ターボ分子ポンプ34から直線状に放射される熱輻射を吸収することで、その熱輻射が排気口37を介してチャンバ15内の部材に到達することを抑制する輻射低減部としての熱輻射吸収機構46が配置されている。
When the turbo
図4〜図6に示すように、熱輻射吸収機構46は、互いに径の異なる複数(本実施形態では4つ)の略円筒状をなす輻射低減部材としての熱輻射吸収部材47が、連通部36の−Z方向側の端部が延びる方向(即ち、Z軸方向)に沿う軸線48を中心として、径方向外側に向けて次第に間隔が狭小となるように同心状に配置された多層フィン構造をなす環状部49を有している。また、各熱輻射吸収部材47は、軸線48と直交する径方向(即ちX軸方向及びY軸方向)において互いに隣り合う熱輻射吸収部材47の間に間隙50を形成している。そして、これらの間隙50が、ターボ分子ポンプ34の駆動に伴ってチャンバ15内から連通部36内に流入した空気流(気体流)(図3では点線で示す)をターボ分子ポンプ34側に向けて流動させる流動部として機能する。
As shown in FIG. 4 to FIG. 6, the heat
すなわち、本実施形態では、熱輻射吸収機構46の環状部49は、ターボ分子ポンプ34からの熱輻射が相対的に大きくなる第1領域としての径方向外側の領域が、ターボ分子ポンプ34からの熱輻射が相対的に小さくなる第2領域としての径方向内側の領域よりも、ターボ分子ポンプ34からの熱輻射の熱伝播方向と直交する平面内で間隙50の占める面積比率が大きくなるように構成されている。
That is, in the present embodiment, the
なお、熱伝播方向とは、ターボ分子ポンプ34から放射された熱輻射が、振動減衰部35及び連通部36を介してチャンバ15内の部材に向けて伝播される方向を示している。また、連通部36の−Z方向側の端部では、熱伝播方向は、連通部36の延びる方向に沿うように、ターボ分子ポンプ34から鉛直上方に直線状に延びる方向として規定されている。
The heat propagation direction indicates the direction in which the heat radiation radiated from the turbo
また、各熱輻射吸収部材47の表面には、輻射率の高い材質からなる輻射膜が形成されている。そして、ターボ分子ポンプ34から放射された熱輻射は、連通部36の内壁面に向けて反射されることなく高効率に吸収されるため、連通部36の内壁面がターボ分子ポンプ34からの熱輻射により加熱されることが抑制される。その結果、連通部36が、その温度上昇に伴って、排気口37を介してチャンバ15内の部材に向けて新たに放射される熱輻射は極めて少量となっている。
Further, a radiation film made of a material having a high radiation rate is formed on the surface of each heat
熱輻射吸収機構46における環状部49の外側には、略円環状の冷却部51が、軸線48周りに環状部49を外周から包囲するように配置されている。そして、冷却部51の内部には、冷媒が流動する管路52(図6参照)が中空状に形成されている。また、冷却部51の内周面には、径方向に延びる2枚の平板状の金属板53が、互いに直角に交差するように架設されている。すなわち、環状部49を構成する各熱輻射吸収部材47には、2枚の金属板53を軸線48と直交するX軸方向及びY軸方向に沿うように配置した状態で挿通可能とする挿通孔54が形成されている。そして、各金属板53は、これらの各挿通孔54に挿通されることにより、環状部49の各熱輻射吸収部材47に連結されている。また、冷却部51における+Y方向側の端部及び−Y方向側の端部には、冷却装置55から延設された冷媒供給流路56が、連通孔57(図6参照)を介して管路52内に連通するようにそれぞれ接続されている。そして、冷却装置55から冷媒供給流路56を介して冷却部51の管路52内に冷媒が流動した場合、管路52の内壁面を介して冷却部51から冷媒に向けて熱が伝播することにより冷却部51が冷却される。続いて、冷媒により冷却された冷却部51には、各金属板53を介して環状部49から熱が伝播することにより環状部49が冷却される。
On the outside of the
なお、冷却装置55から冷媒供給流路56を介して冷却部51の管路52内に流入した冷媒は、+X方向側の管路と−X方向側の管路とをほぼ同一距離だけ流動した後に、冷媒供給流路56を介して冷却装置55内に回収される。そのため、冷媒が+X方向側を流動する際の管路52の流路抵抗と、冷媒が−X方向側を流動する際の管路52の流路抵抗とがほぼ均一となる。したがって、一方側の管路52を流動する際の流路抵抗が相対的に大きくなることにより、冷媒の流速が低下して冷媒の冷却効率が低下する場合と比較して、冷却部51による環状部49の冷却効率が領域毎にばらつくことが抑制される。
The refrigerant flowing from the cooling
また、図1及び図3に示すように、連通部36においてターボ分子ポンプ34と対向する位置には、ターボ分子ポンプ34から各熱輻射吸収部材47間の間隙50を通過して連通部36の内壁面に到達した熱輻射を吸収するヒートシンク58が配置されている。このヒートシンク58内には、冷却装置59から冷媒供給流路60を介して供給される冷媒が流動する冷媒流路61が形成されており、冷媒流路61内を流動する冷媒により、ヒートシンク58から熱エネルギーが吸収されるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the communicating
また、図1に示すように、光源装置12には、上記の真空装置27と同様に、支持台62上に配置された真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ63と、該ターボ分子ポンプ63に対して振動減衰部64を介して接続され且つ排気口65を覆うようにチャンバ28に接続される連通部66とにより構成される真空装置67が配置されている。そして、連通部66内には、ターボ分子ポンプ63からの熱輻射を吸収する輻射低減部としての熱輻射吸収機構68が配置されている。また、連通部66においてターボ分子ポンプ63と対向する位置には、ターボ分子ポンプ63からの熱輻射を吸収するヒートシンク69が配置されている。ヒートシンク69内には、冷却装置70から冷媒供給流路71を介して供給される冷媒が流動する冷媒流路72が形成されており、冷媒流路72内を流動する冷媒は、ヒートシンク69から熱エネルギーを吸収するようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
次に、上記のように構成された露光装置11の作用について、特に、チャンバ15内を減圧する際の作用に着目して以下説明する。
さて、露光装置11において、ターボ分子ポンプ34の駆動時に、動翼42が回転軸線43の中心から径方向外側に向けて次第に高温となる温度分布を形成した場合、動翼42から熱輻射吸収機構46に向けて放射される熱輻射の強度は、動翼42の領域毎にばらつきを生じる。このとき、熱輻射吸収機構46は、動翼42から受熱する熱輻射の強度がばらつくことにより、その領域毎に温度差を生じる。その結果、チャンバ15内の部材との間での温度差が相対的に大きくなる径方向外側の領域からチャンバ15内の部材に向けて強大な熱輻射が放射されることにより、チャンバ15内の部材に温度変化を生じる虞があった。そのため、熱輻射吸収機構46は、動翼42から受熱する熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、その全域を均一に温度調整することが望まれていた。
Next, the operation of the
In the
この点、本実施形態の露光装置11では、連通部36内において、動翼42の径方向外側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向(すなわち、Z軸方向)で対向する位置には、熱輻射吸収部材47間の間隙50が狭小となる環状部49の径方向外側の領域が配置されている。また、連通部36内において、動翼42の径方向内側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向(すなわち、Z軸方向)で対向する位置には、熱輻射吸収部材47間の間隙50が広大となる環状部49の径方向内側の領域が配置されている。
In this regard, in the
そして、動翼42の径方向外側の領域からZ軸方向に沿うように直線状に放射された熱輻射は、その熱伝播方向と直交する平面内に密集して配置された熱輻射吸収部材47により高効率に吸収される。一方、動翼42の径方向内側の領域からZ軸方向に沿うように直線状に放射された熱輻射は、その熱伝播方向と直交する平面内に散在して配置された熱輻射吸収部材47により低効率に吸収される。 The heat radiation radiated linearly from the region radially outside the rotor blade 42 along the Z-axis direction is densely arranged in a plane perpendicular to the heat propagation direction. Is absorbed with high efficiency. On the other hand, the heat radiation radiated linearly from the radially inner region of the rotor blade 42 along the Z-axis direction is scattered and disposed in a plane orthogonal to the heat propagation direction. Is absorbed with low efficiency.
すなわち、熱輻射吸収機構46の環状部49は、動翼42から放射される熱輻射に対する熱遮断率が、該熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、径方向外側の領域の方が径方向内側の領域よりも大きくなるように構成されている。なお、熱遮断率とは、熱輻射吸収機構46が、ターボ分子ポンプ34から放射された熱輻射をチャンバ15内の部材に向けて伝播させないように遮断する比率を示している。
That is, the
そのため、動翼42から各熱輻射吸収部材47間の間隙50を通過して連通部36の内壁面に到達した熱輻射は、熱輻射の熱伝播方向と直交する面内で均一な強度分布を有しており、ヒートシンク58により冷却される連通部36の内壁面の全域で均一に吸収される。したがって、ヒートシンク58は、冷却装置59から供給される冷媒の温度を調整することにより、排気口37を介してチャンバ15内の部材に向けて新たに熱輻射が放射されることを抑制するように、連通部36の内壁面を一律に温度調整することが可能となっている。
Therefore, the heat radiation that has passed through the
また、熱輻射吸収機構46の環状部49は、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に大きい径方向外側の領域の方が、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に小さい径方向内側の領域よりも、熱輻射の熱伝播方向と直交する面内における熱輻射吸収部材47の配置密度が大きくなるように構成されている。具体的には、動翼42から受熱する熱輻射の強度のばらつきに応じて、熱輻射吸収部材47の単位体積当たりの吸熱量がほぼ一定となるように、熱輻射吸収部材47の配置密度が調整されている。そのため、熱輻射吸収機構46は、冷却装置55から供給される冷媒の温度を調整することにより、チャンバ15内の部材の動作に悪影響を及ぼす程度の温度変化を生じ得る熱輻射がチャンバ15内の部材に向けて放射されることを抑制するように、その全域を一律に温度調整することが可能となっている。
In addition, the
なお、本実施形態では、光源装置12についても、上記の真空装置27と同様の真空装置67を備えているため、チャンバ28内に連通する連通部66内を減圧するターボ分子ポンプ63からの熱輻射を熱輻射吸収機構68及びヒートシンク69により吸収することができるようになっている。
In the present embodiment, the
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、熱輻射吸収機構46の環状部49は、動翼42の径方向外側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向で対向する位置に配置された径方向外側の領域が、動翼42の径方向内側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向で対向する位置に配置された径方向内側の領域よりも、動翼42からの熱輻射に対する熱遮断率が大きくなるように構成されている。そのため、ターボ分子ポンプ34の駆動時に、動翼42が回転軸線43の中心から径方向外側に向けて次第に高温となる温度分布を形成した場合であっても、動翼42から放射された熱輻射は、動翼42の各領域に応じて構成された熱輻射吸収機構46の環状部49により、熱輻射の強度のばらつきを相殺するように吸収される。そのため、熱輻射吸収機構46の環状部49は、動翼42から放射される熱輻射が、チャンバ15内の部材の動作に影響を及ぼさない程度の大きさとなるように、熱伝播方向と直交する面内で均一に低減することができる。したがって、ターボ分子ポンプ34の駆動に伴って、動翼42が温度変化を生じる場合であっても、チャンバ15内の部材の温度が変化することを抑制し、チャンバ15内を真空雰囲気に減圧することができる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the
(2)本実施形態では、熱輻射吸収機構46の環状部49は、動翼42の径方向外側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向で対向する位置に配置された径方向外側の領域が、動翼42の径方向内側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向で対向する位置に配置された径方向内側の領域よりも、熱輻射の熱伝播方向と直交する面内における熱輻射吸収部材47の配置密度が大きくなるように構成されている。そのため、熱輻射吸収機構46が、動翼42から熱輻射吸収機構46に向けて放射される熱輻射の強度のばらつきを相殺するように熱輻射を吸収する構成を簡便に実現することができる。
(2) In the present embodiment, the
(3)本実施形態では、熱輻射吸収機構46の環状部49は、動翼42から受熱する熱輻射の強度のばらつきに応じて、熱輻射吸収部材47の単位体積当たりの吸熱量がほぼ一定となるように、熱輻射の熱伝播方向と直交する平面内での熱輻射吸収部材47の配置密度が調整されている。そのため、熱輻射吸収機構46は、動翼42から熱輻射吸収機構46に向けて放射される熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、その全域を一律に温度調整することが可能となっている。
(3) In the present embodiment, the
(4)本実施形態では、熱輻射吸収機構46の環状部49には、ターボ分子ポンプ34の駆動時に、排気口37を介して連通部36内を流動する空気流の流動方向に沿うように間隙50が形成されている。そのため、空気流が熱輻射吸収機構46を通過する際の流路抵抗が低減されることになり、連通部36内に熱輻射吸収機構46を配置した場合でも、ターボ分子ポンプ34が連通部36を介してチャンバ15内に作用させる吸引力(排気力)が低下することを抑制できる。なお、本実施形態における熱輻射吸収機構46は、必要な領域(例、第1領域や第2領域)において、熱輻射吸収部材の配置密度又は形状を異なるようにしているので、ターボ分子ポンプ34がチャンバ15内に作用させる吸引力を低下させることはない。
(4) In the present embodiment, the
(5)本実施形態では、熱輻射吸収機構46の環状部49は、熱輻射吸収部材47が、連通部36の延びる方向に沿う軸線48を中心として、該軸線48と直交する径方向に間隔を隔てて同心状に配置された多層フィン構造をなすように構成されている。そのため、熱輻射吸収部材47は、連通部36内において軸線48と直交する断面全域に分散して配置されることになり、ターボ分子ポンプ34から放射される熱輻射を高効率に吸収することができる。
(5) In the present embodiment, the
(6)本実施形態では、熱輻射吸収機構46の冷却部51には、冷却装置55から供給された冷媒が流動する管路52が形成されている。そのため、冷却部51は、管路52の内壁面を介して冷媒との間で高効率に熱交換をすることができ、迅速に温度調整を行うことができる。
(6) In the present embodiment, the cooling
(7)本実施形態では、ターボ分子ポンプ34の端部は、振動減衰部35を介して連通部36に接続されている。そのため、ターボ分子ポンプ34から振動が発生しても、その振動は、振動減衰部35の伸縮動作によりほとんど吸収される。したがって、ターボ分子ポンプ34の駆動に基づく振動がチャンバ15に伝達されることを抑制することができる。
(7) In the present embodiment, the end of the turbo
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図7及び図8に従って説明する。なお、第2の実施形態は、ターボ分子ポンプから放射された熱輻射を吸収する熱輻射吸収機構の構成が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the heat radiation absorption mechanism that absorbs the heat radiation radiated from the turbo molecular pump. Therefore, in the following description, parts different from those of the first embodiment will be mainly described, and the same or corresponding components as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted. And
図7及び図8に示すように、本実施形態の輻射低減部としての熱輻射吸収機構73の環状部74は、互いに径の異なる複数(本実施形態では4つ)の略円筒状をなす輻射低減部材としての熱輻射吸収部材75が、連通部36の−Z方向側の端部が延びる方向(即ち、Z軸方向)に沿う軸線48を中心として、該軸線48と直交する径方向に等間隔となるように同心状に配置された多層フィン構造をなしている。そして、熱輻射吸収機構73の環状部74は、軸線48を中心とする径方向に間隙50を介して隣り合うように配置された熱輻射吸収部材75のうち、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材75の方が、径方向内側に配置された熱輻射吸収部材75よりも、熱輻射の熱伝播方向(すなわち、Z軸方向)での寸法が大きくなるように構成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
そして、ターボ分子ポンプ34の駆動時に、動翼42が回転軸線43の中心から径方向外側に向けて次第に高温となる温度分布を形成した場合、動翼42の径方向外側の領域からZ軸方向に沿うように直線状に放射された熱輻射は、その熱伝播方向に沿う寸法が相対的に大きくなるように構成された熱輻射吸収部材75により吸収される。一方、動翼42の径方向内側の領域からZ軸方向に沿うように直線状に放射された熱輻射は、その熱伝播方向に沿う寸法が相対的に小さくなるように構成された熱輻射吸収部材75により吸収される。
Then, when the turbo
すなわち、熱輻射吸収機構73の環状部74は、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に大きい径方向外側の領域の方が、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に小さい径方向内側の領域よりも、熱輻射を受熱する熱輻射吸収部材75の熱容量が大きくなるように構成されている。具体的には、熱輻射吸収機構73は、動翼42から受熱する熱輻射の強度のばらつきに応じて、熱輻射吸収部材75が熱輻射を吸収した際の温度の変化量が、熱輻射の熱伝播方向と直交する面内でほぼ一定となるように、各熱輻射吸収部材75の熱容量が設定されている。そのため、熱輻射吸収機構73は、冷却装置55から供給される冷媒の温度を調整することにより、チャンバ15内の部材の動作に悪影響を及ぼす程度の温度変化を生じ得る熱輻射が、熱輻射吸収機構73からチャンバ15内の部材に向けて放射されることを抑制するように、その全域を一律に温度調整することが可能となっている。
That is, the
したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態の効果(1)、(4)、(5)、(6)、(7)に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(8)本実施形態では、熱輻射吸収機構73の環状部74は、動翼42から受熱する熱輻射の強度のばらつきに応じて、熱輻射を吸収した際の温度の変化量が、熱輻射の熱伝播方向と直交する面内でほぼ一定となるように、熱輻射吸収部材75の熱容量が設定されている。そのため、熱輻射吸収機構73は、動翼42から熱輻射吸収機構73に向けて放射される熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、その全域を一律に温度調整することが可能となっている。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1), (4), (5), (6), and (7) of the first embodiment.
(8) In the present embodiment, the
(9)本実施形態では、熱輻射吸収機構73の環状部74は、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に大きい径方向外側の領域の方が、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に小さい径方向内側の領域よりも、熱輻射の熱伝播方向に沿う熱輻射吸収部材75の寸法が大きくなるように構成されている。そのため、熱輻射吸収機構73が、動翼42から熱輻射吸収機構73に向けて放射される熱輻射の強度のばらつきに応じて、熱輻射を吸収した際の温度の変化量を全域で均一とする構成を簡便に実現することができる。
(9) In the present embodiment, the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図9及び図10に従って説明する。なお、第3の実施形態は、ターボ分子ポンプから放射された熱輻射を吸収する熱輻射吸収機構の構成が第1の実施形態及び第2の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態及び第2の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態及び第2の実施形態と同一又は相当する構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in the configuration of the heat radiation absorption mechanism that absorbs the heat radiation radiated from the turbo molecular pump. Therefore, in the following description, parts different from the first embodiment and the second embodiment will be mainly described, and the same or corresponding configurations as the first embodiment and the second embodiment are not included. The same reference numerals will be given and redundant description will be omitted.
図9及び図10に示すように、本実施形態の輻射低減部としての熱輻射吸収機構76は、互いに径の異なる複数(本実施形態では4つ)の略半円筒状の輻射低減部材としての熱輻射吸収部材77が、連通部36の−Z方向側の端部が延びる方向(即ち、Z軸方向)に沿う軸線48を中心として、径方向外側に向けて次第に間隔が狭小となるように同心状に配置された多層フィン構造をなす円弧部78を有している。そして、本実施形態では、円弧部78は、その円弧面が、連通部36内において、ターボ分子ポンプ34と排気口37とを結んだ直線上となるチャンバ15側(図9では左側)に位置するように配置されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the heat
熱輻射吸収機構76において円弧部78の外側には、略半環状の冷却部79が、軸線48周りに円弧部78を外周から包囲するように配置されている。そして、冷却部79の内部には、冷媒が流動する図示しない管路が中空状に形成されている。また、冷却部79の内周面には、径方向に延びる2枚の平板状の金属板80が、互いに直角に交差するように架設されている。すなわち、円弧部78を構成する各熱輻射吸収部材77には、2枚の金属板80を軸線48と直交するX軸方向及びY軸方向に沿うように配置した状態で挿通可能とする挿通孔(図示略)が形成されている。そして、各金属板80は、これらの各挿通孔に挿通されることにより、円弧部78の各熱輻射吸収部材77に連結されている。また、冷却部79における+Y方向側の端部には、冷却装置81側を基端として複数(本実施形態では2つ)に分岐した冷媒供給流路82の先端部がそれぞれ接続されている。また、冷却部79における−Y方向側の端部には、冷却装置81から延設された冷媒供給流路83が接続されている。
In the heat
そして、ターボ分子ポンプ34の駆動時には、チャンバ15内から排気口37を介して連通部36内に流入した空気流(気体流)は、その流動方向に沿うように形成された各熱輻射吸収部材77の間隙50を通過するとともに、熱輻射吸収機構76と連通部36の右側壁面(即ち、連通部36においてチャンバ15の排気口37と対向する壁面)との間の間隙84を通過する。そのため、空気流(気体流)が連通部36内を通過する際の流路抵抗が更に低減されることにより、連通部36内に熱輻射吸収機構76を配置した場合でも、ターボ分子ポンプ34が連通部36を介してチャンバ15内に作用させる吸引力が低下することが更に抑制されるようになっている。
When the turbo
また、本実施形態の熱輻射吸収機構76は、連通部36の−Z方向側の端部におけるチャンバ15側(−Y方向側であって、図9では左側)の領域には、動翼42の径方向外側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向(すなわち、Z軸方向)で対向する位置に、熱輻射吸収部材77間の間隙50が狭小となる円弧部78の径方向外側の領域が配置されている。また、連通部36の−Z方向側の端部におけるチャンバ15側の領域には、動翼42の径方向内側の領域に対して熱輻射の熱伝播方向(すなわち、Z軸方向)で対向する位置に、熱輻射吸収部材77間の間隙50が広大となる円弧部78の径方向内側の領域が配置されている。
Further, the heat
すなわち、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、動翼42から熱輻射吸収部材77の間隙50が延びる方向と平行な方向に直線状に放射された熱輻射に対する熱遮断率が、熱輻射の強度のばらつきを低減するように、径方向外側の領域の方が径方向内側の領域よりも大きくなるように構成されている。そのため、動翼42から各熱輻射吸収部材77間の間隙50を通過して連通部36の内壁面に到達した熱輻射のうち、連通部36の−Z方向側の端部におけるチャンバ15側の領域を連通部36の延びる方向に沿うように鉛直上方に通過した熱輻射は 熱伝播方向と直交する面内で均一な強度分布を有している。すなわち、動翼42から放射された熱輻射は、熱輻射吸収機構76を通過する過程で強度のばらつきが低減される。そして、ヒートシンク58は、かかる熱輻射を連通部36の内壁面を介して均一に吸収することにより、排気口37を介してチャンバ15内の部材に向けて新たに熱輻射が放射されることを抑制することが可能となっている。
That is, the
なお、動翼42から熱輻射吸収部材77の間隙50が延びる方向と交差する方向に斜状に放射された熱輻射は、連通部36内において、動翼42と排気口37とを結んだ直線上に位置する熱輻射吸収部材77により吸収されるため、排気口37を介してチャンバ15内の部材に到達することはない。
The thermal radiation radiated obliquely from the moving blade 42 in a direction intersecting with the direction in which the
したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態の効果(1)〜(4)、(6)、(7)に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(10)本実施形態では、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、その円弧面が、連通部36内において、動翼42と排気口37とを結んだ直線上となる位置に配置されている。また、熱輻射吸収機構76と連通部36との間には、ターボ分子ポンプ34の駆動時に、排気口37を介して連通部36内を流動する空気流が通過する間隙84が形成されている。したがって、空気流(気体流)が連通部36内を通過する際の流路抵抗が更に低減されるため、連通部36内に熱輻射吸収機構76を配置することに伴って、ターボ分子ポンプ34が連通部36を介してチャンバ15内に作用させる吸引力が低下することを抑制できる。
Therefore, in this embodiment, in addition to the effects (1) to (4), (6), and (7) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(10) In the present embodiment, the
なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記第3の実施形態において、図11(a)に示すように、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、軸線48を中心とする径方向に間隙50を介して隣り合うように等間隔に配置された熱輻射吸収部材77のうち、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材77の方が、径方向内側に配置された熱輻射吸収部材77よりも、熱輻射の熱伝播方向(すなわち、Z軸方向)での寸法が大きくなるように構成してもよい。また、この場合、各熱輻射吸収部材77は、軸線48を中心とする径方向での間隔が互いに異なるように配置してもよい。
In addition, you may change the said embodiment into another embodiment as follows.
In the third embodiment, as shown in FIG. 11A, the
・上記第3の実施形態において、図11(b)に示すように、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、軸線48を中心とする径方向に間隙50を介して隣り合うように等間隔に配置された熱輻射吸収部材77のうち、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材77を、熱輻射の熱伝播方向に沿って屈曲した形状(又は、くの字状)をなすように構成してもよい。
In the third embodiment, as shown in FIG. 11 (b), the
この場合、円弧部78は、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材77の方が、径方向内側に配置された熱輻射吸収部材77よりも、動翼42に対して熱輻射の熱伝播方向で対向する領域の大きさが大きくなるように構成されている。そして、動翼42の径方向外側の領域からZ軸方向に沿うように直線状に放射された熱輻射は、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材77により高効率に吸収される。すなわち、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、動翼42からの熱輻射に対する熱遮断率が、動翼42から熱輻射吸収機構76に向けて放射される熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、径方向外側の領域の方が径方向内側の領域よりも大きくなるように構成されている。
In this case, in the
そのため、動翼42から放射された熱輻射は、熱輻射吸収機構76を通過する過程で強度のばらつきが低減される。したがって、ヒートシンク58は、かかる熱輻射を連通部36の内壁面を介して均一に吸収することにより、排気口37を介してチャンバ15内の部材に向けて新たに熱輻射が放射されることを抑制することが可能となっている。
Therefore, the variation in intensity of the heat radiation radiated from the moving blade 42 is reduced in the process of passing through the heat
また、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に大きい径方向外側の領域の方が、動翼42から受熱する熱輻射の強度が相対的に小さい径方向内側の領域よりも、熱輻射に対する熱輻射吸収部材77の熱容量が大きくなるように構成されている。そのため、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、冷却装置81から供給される冷媒の温度を調整することにより、チャンバ15内の部材の動作に悪影響を及ぼす程度の温度変化を生じ得る熱輻射が、熱輻射吸収機構76からチャンバ15内の部材に向けて放射されることを抑制するように、その全域を一律に温度調整することが可能となっている。なお、この場合、各熱輻射吸収部材77は、軸線48を中心とする径方向での間隔が互いに異なるように配置してもよい。
In addition, the
・上記第3の実施形態において、図11(c)に示すように、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、軸線48を中心とする径方向に間隙50を介して隣り合うように等間隔に配置された熱輻射吸収部材77のうち、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材77を、熱輻射の熱伝播方向に沿って湾曲した形状(又は、曲状)をなすように構成してもよい。この場合、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、径方向外側の領域での熱輻射に対する熱遮断率及び熱容量が相対的に大きくなる。そのため、チャンバ15内の部材の動作に悪影響を及ぼす程度の温度変化を生じ得る熱輻射がチャンバ15内の部材に向けて放射されることを抑制することが可能となっている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 11C, the
また、熱輻射吸収機構76の円弧部78は、動翼42から放射される熱輻射の強度に応じて熱輻射に対する熱遮断率及び熱容量を調整するように、熱輻射の熱伝播方向に屈曲した形状を有する熱輻射吸収部材77、及び熱輻射の熱伝播方向に湾曲した形状を有する熱輻射吸収部材77を組み合わせて構成してもよい。
Further, the
・上記第2の実施形態において、図12(a)に示すように、熱輻射吸収機構73の環状部74は、軸線48と中心とする径方向に間隙50を介して隣り合うように等間隔に配置された熱輻射吸収部材75のうち、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材75を、熱輻射の熱伝播方向に沿って屈曲した形状をなすように構成してもよい。
In the second embodiment, as shown in FIG. 12A, the
また、図12(b)に示すように、熱輻射吸収機構73の環状部74は、径方向外側に配置された熱輻射吸収部材75を、熱輻射の熱伝播方向に沿って湾曲した形状をなすように構成してもよい。
12B, the
また、熱輻射吸収機構73の環状部74は、動翼42から放射される熱輻射の強度に応じて熱輻射に対する熱遮断率及び熱容量を調整するように、熱輻射の熱伝播方向に屈曲した形状を有する熱輻射吸収部材75、及び熱輻射の熱伝播方向に湾曲した形状を有する熱輻射吸収部材75を組み合わせて構成してもよい。
Further, the
・上記各実施形態において、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、軸線48を中心とする径方向外側に配置された熱輻射吸収部材47,75,77の方が、径方向内側に配置された熱輻射吸収部材47,75,77よりも、熱輻射の熱伝播方向と直交する方向での厚み寸法が大きくなるように構成してもよい。
In each of the embodiments described above, the
この場合、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、径方向外側の領域での熱輻射に対する熱遮断率及び熱容量が相対的に大きくなる。そのため、チャンバ15内の部材の動作に悪影響を及ぼす程度の温度変化を生じ得る熱輻射がチャンバ15内の部材に向けて放射されることを抑制することが可能となっている。
In this case, the
・上記各実施形態において、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、軸線48を中心とする径方向外側に配置された熱輻射吸収部材47,75,77の方が、径方向内側に配置された熱輻射吸収部材47,75,77よりも、熱輻射に対する反射量が大きくなるように構成してもよい。また、上記各実施形態における熱輻射吸収部材は、真空ポンプから放出される熱輻射を遮蔽する部材であればよく、熱輻射の少なくとも一部を反射する部材であってもよい。また、上記各実施形態におけるヒートシンクは、真空ポンプから放出される熱輻射を遮蔽する部材であればよく、熱輻射の少なくとも一部を反射する部材であってもよい。
In each of the embodiments described above, the
この場合、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、動翼42から受熱する熱輻射の強度が大きい径方向外側の領域にて、熱輻射を吸収することなく動翼42側に反射する比率が相対的に高くなる。すなわち、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、動翼42から放射される熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、動翼42からの熱輻射の吸収量が調整される構成となっている。そのため、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、冷却装置55,81から供給される冷媒の温度を調整することにより、チャンバ15内の部材の動作に悪影響を及ぼす程度の温度変化を生じ得る熱輻射が、熱輻射吸収機構46,73,76からチャンバ15内の部材に向けて放射されることを抑制するように、その全域を一律に温度調整することができる。
In this case, the
・上記各実施形態において、真空ポンプとして、チャンバ15内に連通する領域に極低温面を晒すことにより、その表面に気体を凝縮させて捕捉するクライオポンプを適用してもよい。この場合、クライオポンプが、その駆動に伴って極低温となると、クライオポンプからチャンバ15内に向けて熱輻射が放射されることにより、チャンバ15内の部材の温度が予め設定した温度よりも低温になることが有り得る。
In each of the above embodiments, a cryopump that condenses and traps gas on the surface thereof by exposing a cryogenic surface to a region communicating with the
この場合、チャンバ15内の部材とクライオポンプとの間に熱輻射吸収機構46,73,76を配置して、クライオポンプから熱輻射吸収機構46,73,76に向けて放射される熱輻射の強度のばらつきを相殺するように、熱輻射吸収機構46,73,76を加熱する加熱装置を冷却装置55,81に代えて設ける。すると、熱輻射吸収機構46,73,76の環状部49,74(又は円弧部78)は、チャンバ15内の部材との間で予め設定した所望の温度差となるように、その全域での温度を一律に調整することが可能となり、熱輻射吸収機構46,73,76からチャンバ15内の部材に向けて熱輻射が放射されることを抑制することができる。
In this case, the heat
・上記各実施形態において、熱輻射吸収機構は、真空ポンプ(例、ターボ分子ポンプ34等)と振動減衰部との間に配置される構成としてもよい。
・上記各実施形態において、真空ポンプは、チャンバの排気口と対向する位置に配置される構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the thermal radiation absorption mechanism may be configured to be disposed between a vacuum pump (eg, turbo
In each of the above embodiments, the vacuum pump may be arranged at a position facing the exhaust port of the chamber.
・上記各実施形態において、複数の熱輻射吸収部材は、環状の多層構造となるよう配置されてもよいし、多角状の多層構造又は格子状構造となるように配置されてもよい。
・上記各実施形態において、光源装置12は、例えばArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)、Kr2レーザ(146nm)、Ar2レーザ(126nm)、EB光等の短波長の光を出力可能な光源であってもよい。また、光源装置12は、DFB半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(またはエルビウムとイッテルビウムの双方)がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を出力可能な光源であってもよい。
・上記各実施形態において、ターゲットは、キセノンに限定されずに、例えば、気体状、固体状又は液体状の錫、或いは、その錫を含む化合物、などを用いてもよい。
In each of the above embodiments, the plurality of heat radiation absorbing members may be arranged to have an annular multilayer structure, or may be arranged to have a polygonal multilayer structure or a lattice structure.
In each of the above embodiments, the
In each of the above embodiments, the target is not limited to xenon, and for example, gaseous, solid, or liquid tin, or a compound containing the tin may be used.
・上記各実施形態において、露光装置11は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置11は、液晶表示素子(LCD)などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。また、露光装置11は、縮小露光型の露光装置に限定されるものではなく、例えば等倍露光型、拡大露光型の露光装置であってもよい。
In each of the above embodiments, the
次に、本発明の実施形態の露光装置11によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図13は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
Next, an embodiment of a microdevice manufacturing method using the device manufacturing method by the
まず、ステップS101(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS102(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクルRなど)を製作する。一方、ステップS103(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。 First, in step S101 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S102 (mask manufacturing step), a mask (reticle R or the like) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S103 (substrate manufacturing step), a substrate (a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon, glass, or ceramics.
次に、ステップS104(基板処理ステップ)において、ステップS101〜ステップS104で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS105(デバイス組立ステップ)において、ステップS104で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS105には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS106(検査ステップ)において、ステップS105で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。 Next, in step S104 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S101 to S104, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S105 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S104. Step S105 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S106 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S105 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.
図14は、半導体デバイスの場合におけるステップS104の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS111(酸化ステップ)おいては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S104 in the case of a semiconductor device.
In step S111 (oxidation step), the surface of the substrate is oxidized. In step S112 (CVD step), an insulating film is formed on the substrate surface. In step S113 (electrode formation step), an electrode is formed on the substrate by vapor deposition. In step S114 (ion implantation step), ions are implanted into the substrate. Each of the above steps S111 to S114 constitutes a pretreatment process at each stage of the substrate processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS115(レジスト形成ステップ)において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップS116(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置11)によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップS117(現像ステップ)において、ステップS116にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップS118(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS119(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップS118及びステップS119において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。 When the above-mentioned pretreatment process is completed in each stage of the substrate process, the posttreatment process is executed as follows. In this post-processing process, first, in step S115 (resist formation step), a photosensitive material is applied to the substrate. Subsequently, in step S116 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the substrate by the lithography system (exposure apparatus 11) described above. Next, in step S117 (development step), the substrate exposed in step S116 is developed to form a mask layer made of a circuit pattern on the surface of the substrate. Subsequently, in step S118 (etching step), the exposed member other than the portion where the resist remains is removed by etching. In step S119 (resist removal step), the photosensitive material that has become unnecessary after the etching is removed. That is, in step S118 and step S119, the surface of the substrate is processed through the mask layer. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the substrate.
11…露光装置、12…光源装置、15…チャンバ、16…照明光学系、21…投影光学系、27…真空装置、28…チャンバ、34…真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ、36…連通部、43…回転軸線、46…輻射低減部としての熱輻射吸収機構、47…輻射低減部材としての熱輻射吸収部材、50…流動部としての間隙、63…真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ、66…連通部、67…真空装置、68…輻射低減部としての熱輻射吸収機構、73…輻射低減部としての熱輻射吸収機構、75…輻射低減部材としての熱輻射吸収部材、76…輻射低減部としての熱輻射吸収機構、77…輻射低減部材としての熱輻射吸収部材、EL…光としての露光光、PL…プラズマ、Ra…第1面としてのパターン面、W…基板としてのウエハ、Wa…第2面としての被照射面。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記チャンバ内又は前記チャンバ内に連通する連通部内を減圧する真空ポンプと、
前記真空ポンプ近傍の所定面に配置され、前記真空ポンプから前記チャンバ内へ放射される熱輻射を低減する輻射低減部と、を備え、
前記輻射低減部は、前記所定面における前記熱輻射が相対的に高い第1領域と前記熱輻射が相対的に低い第2領域とに応じて形成されていることを特徴とする真空装置。 In a vacuum apparatus connected to a chamber having an internal vacuum atmosphere,
A vacuum pump for depressurizing the inside of the chamber or the communicating portion communicating with the chamber;
A radiation reducing unit that is disposed on a predetermined surface near the vacuum pump and reduces thermal radiation radiated from the vacuum pump into the chamber;
The vacuum device, wherein the radiation reducing unit is formed according to a first region where the thermal radiation on the predetermined surface is relatively high and a second region where the thermal radiation is relatively low.
前記輻射低減部は、前記第1領域と前記第2領域とに応じて、前記熱輻射を遮断する熱遮断率が互いに異なる2つの領域を有することを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 1, wherein
The said radiation reduction part has two area | regions from which the heat interruption rate which interrupts | blocks the said heat radiation differs from each other according to the said 1st area | region and the said 2nd area | region.
前記輻射低減部は、前記第1領域の方が前記第2領域と比較して、前記熱輻射を遮断する熱遮断率が大きくなるように構成されていることを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 1 or 2,
The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the radiation reduction unit is configured such that the first region has a higher heat blocking rate for blocking the heat radiation than the second region.
前記輻射低減部には、前記真空ポンプの駆動に伴い前記連通部内に流入した気体を前記真空ポンプ側に向けて流動させる流動部が形成されており、
前記熱輻射の熱伝播方向と直交する平面内で、前記第1領域に占める前記流動部の面積比率が、前記第2領域に占める前記流動部の面積比率よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする真空装置。 In the vacuum apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The radiation reducing portion is formed with a fluidizing portion that causes the gas flowing into the communicating portion with the driving of the vacuum pump to flow toward the vacuum pump side,
Within the plane orthogonal to the heat propagation direction of the heat radiation, the area ratio of the fluidized portion occupying the first region is configured to be smaller than the area ratio of the fluidized portion occupying the second region. A vacuum apparatus characterized by that.
前記輻射低減部は、前記流動部が延びる方向と交差する方向に前記流動部を介して隣り合うように配置された複数の輻射低減部材を含んで構成されていることを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 4,
The said radiation reduction part is comprised including the some radiation reduction member arrange | positioned so that it may adjoin via the said flow part in the direction which cross | intersects the direction where the said flow part extends.
前記輻射低減部は、前記第1領域における前記流動部を介した前記輻射低減部材間の距離が、前記第2領域における前記流動部を介した前記輻射低減部材間の距離よりも狭小となるように構成されていることを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 5,
The radiation reduction unit may be configured such that a distance between the radiation reduction members via the flow portion in the first region is narrower than a distance between the radiation reduction members via the flow portion in the second region. It is comprised in the vacuum apparatus characterized by the above-mentioned.
前記輻射低減部は、前記第1領域側の方が前記第2領域側よりも前記熱輻射に対する熱容量が大きくなるように構成されていることを特徴とする真空装置。 In the vacuum apparatus as described in any one of Claims 1-6,
The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the radiation reduction unit is configured such that a heat capacity with respect to the heat radiation is larger on the first region side than on the second region side.
前記輻射低減部は、前記第1領域側の方が前記第2領域側よりも前記熱輻射に対する反射量が大きくなるように構成されていることを特徴とする真空装置。 In the vacuum apparatus as described in any one of Claims 1-6,
The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the radiation reduction unit is configured such that a reflection amount with respect to the thermal radiation is larger on the first region side than on the second region side.
前記輻射低減部は、前記第1領域の方が前記第2領域よりも前記熱輻射の熱伝播方向の寸法が大きくなるように構成されていることを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 7 or claim 8,
The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the radiation reducing unit is configured such that a dimension of the heat radiation in a heat propagation direction is larger in the first region than in the second region.
前記輻射低減部は、前記第1領域側と前記第2領域側とで互いに形状が異なることを特徴とする真空装置。 In the vacuum device according to any one of claims 1 to 9,
The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the radiation reducing unit has a shape different between the first region side and the second region side.
前記真空ポンプは、ターボ分子ポンプであることを特徴とする真空装置。 In the vacuum apparatus as described in any one of Claims 1-10,
The vacuum apparatus is a turbo molecular pump.
前記第1領域は、前記ターボ分子ポンプにおける回転軸線を中心とした径方向外側の領域に対して、前記熱輻射の熱伝播方向で対向する領域であるとともに、
前記第2領域は、前記ターボ分子ポンプにおける回転軸線を中心とした径方向内側の領域に対して、前記熱輻射の熱伝播方向で対向する領域であることを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 11,
The first region is a region facing in the heat propagation direction of the heat radiation with respect to a radially outer region centered on a rotation axis in the turbo molecular pump,
The vacuum device according to claim 2, wherein the second region is a region facing in a heat propagation direction of the heat radiation to a radially inner region centering on a rotation axis in the turbo molecular pump.
前記真空ポンプは、クライオポンプであることを特徴とする真空装置。 In the vacuum apparatus as described in any one of Claims 1-10,
The vacuum apparatus, wherein the vacuum pump is a cryopump.
前記第1領域は、前記クライオポンプの駆動時に該クライオポンプ内を流動する冷媒の冷媒流路に近接した領域に対して、前記熱輻射の熱伝播方向で対向する領域であるとともに、
前記第2領域は、前記クライオポンプの駆動時に該クライオポンプ内を流動する冷媒の冷媒流路から離間した領域に対して、前記熱輻射の熱伝播方向で対向する領域であることを特徴とする真空装置。 The vacuum apparatus according to claim 13,
The first region is a region facing in a heat propagation direction of the heat radiation with respect to a region close to a refrigerant flow path of a refrigerant that flows in the cryopump when the cryopump is driven,
The second region is a region facing in a heat propagation direction of the heat radiation with respect to a region separated from a refrigerant flow path of a refrigerant that flows in the cryopump when the cryopump is driven. Vacuum device.
請求項1〜請求項14のうち何れか一項に記載の真空装置を備えたことを特徴とする光源装置。 A light source device that generates plasma and supplies light emitted from the plasma,
A light source device comprising the vacuum device according to claim 1.
該光源装置から出力される前記光で第1面を照明可能な照明光学系と、
所定のパターンの像を前記第1面とは異なる第2面上に投影可能な投影光学系と、を備えたことを特徴とする露光装置。 The light source device according to claim 15;
An illumination optical system capable of illuminating the first surface with the light output from the light source device;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system capable of projecting an image of a predetermined pattern onto a second surface different from the first surface.
光源装置から出力される光で第1面を照明可能な照明光学系と、
所定のパターンの像を前記第1面とは異なる第2面上に投影可能な投影光学系と、を備えたことを特徴とする露光装置。 The vacuum apparatus according to any one of claims 1 to 14,
An illumination optical system capable of illuminating the first surface with light output from the light source device;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system capable of projecting an image of a predetermined pattern onto a second surface different from the first surface.
請求項16又は請求項17に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を処理する工程と、
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。 In the device manufacturing method,
A step of exposing a substrate using the exposure apparatus according to claim 16 or 17,
Processing the exposed substrate;
A device manufacturing method comprising:
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