JP2016167100A - 熱調整ユニット、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リソグラフィ装置に用いて好適な熱調整ユニットを提供する。【解決手段】リソグラフィ装置内の基板（Ｗ）を熱調整する熱調整ユニット（１００）であって、使用時に、基板に面し、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の材料を含む第１の層（２１０）と、第２の層（２２０）と、第１の層と第２の層との間に位置する熱伝達部品（２３０）とを有する熱調整要素（２００）と、熱調整要素よりも剛性が高く、前記熱調整要素を支持してその機械的変形を低減するように構成された補剛部材（１１０）とを備え、前記熱調整要素が前記補剛部材から熱的に分離される熱調整ユニット。【選択図】図１１

Description

（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０１２年５月１７日出願の米国仮出願第６１／６４８，４５２号及び２０１２年１２月１３日出願の米国仮出願第６１／７３７，００２号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、熱調整ユニット、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、連続してパターンが与えられる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所与の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行に同期的にスキャンしながら、パターンを所与の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。

[0004] 投影システムの最終要素と基板の間の空間を充填するように、リソグラフィ投影装置内の基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に液浸することが提案されている。ある実施形態では、液体は蒸留水であるが、別の液体を使用することもできる。本発明のある実施形態は、液体について説明している。しかしながら別の流体、特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は屈折率が空気より高い、望ましくは屈折率が水より高い流体が適切なこともある。気体を除く流体が特に望ましい。そのポイントは、露光放射は液体中の方が波長が短いので、結像するフィーチャの小型化を可能にすることである。（液体の効果は、システムの有効開口数（ＮＡ）を大きくでき、焦点深さも大きくすることと見なすこともできる。）固体粒子（例えば石英）が懸濁している水、又はナノ粒子の懸濁（例えば最大１０ｎｍの最大寸法の粒子）がある液体などの、他の液浸液も提案されている。懸濁粒子は、これが懸濁している液体と同様の屈折率又は同じ屈折率を有しても、有していなくてもよい。適切になり得る他の液体は、芳香族などの炭化水素、フルオロハイドロカーボン、及び／又は水溶液である。

[0005] 露光又はその他の動作準備ができたリソグラフィ装置に基板テーブルを配置する前に、基板は一般に温度調整される。その目的は、基板の温度が所望の温度レベル及び／又は均一性の範囲内にある場合だけ、基板を基板テーブル上に配置することにある。温度が温度レベル及び／又は均一性の範囲内にない場合は、結像誤差（例えばオーバレイ誤差）及び／又はその他の困難を引き起こすことがある。また、所望の温度レベル及び／又は均一性が達成されない場合は、システム内で温度の不安定さを生じることがある。

[0006] プロセス基板はトラックによって送られ、プロセス基板は通常は、トラック、基板ハンドラ、及び／又はリソグラフィ装置の一部であってよい温度安定化ユニットへとロードされる前にチルプレート上で温度調整される。温度安定化ユニットで基板は所望の温度レベル及び／又は均一性を有するように調整される。基板の付加的なプレアライメントを行ってもよい。その後、基板はリソグラフィ装置内の基板ハンドラによって基板テーブルへとロードされる。

[0007] リソグラフィ装置内の基板テーブルにダミーの基板がロードされてもよい。例えば、基板テーブルの事前調整中、及び／又は較正プロセス中にダミー基板を使用してもよい。ダミー基板の目的は、基板がチルプレート上で調整されたかのように機械が通常通り挙動するように、通常の基板の代用となることにある。ダミー基板がトラックを介して送られなくてもよく、またチルプレート上で調整されなくてもよい。ダミー基板は装置内の保持位置に収容されてもよい。したがって、ダミー基板を温度安定化ユニットに直接ロードしてもよい。したがって、ダミー基板は、それが最初に温度安定化ユニット上に配置される際の所望の温度レベル及び／又は均一性からの、プロセス基板よりも大きな温度オフセットを有してもよい。

[0008] リソグラフィ装置によって、装置内のトラック又は保持位置以外の供給源から基板がロードされることを許容してもよく、このような基板は通常、チルプレート上で調整されるのではなく、温度安定化ユニットに直接ロードされる。このような基板はまた、トラックからのプロセス基板以上に所望の温度レベル及び／又は均一性と異なっていてもよい。

[0009] 困難な点は、所望の温度レベル及び／又は均一性を達成するため、トラックからロードされないダミー基板及び／又は基板がより長時間温度安定化ユニットに留まる必要があることである。これによって、温度安定化ユニットに基板がより長時間待機するため、スループットの損失が生じる。また、温度安定化ユニット自体の温度は、トラックに沿って処理されなかったダミー基板又は基板の後の、トラックからの最初のプロセス基板が温度安定化ユニット上に配置される前に十分に迅速に回復しない。これによって、トラックからロードされたダミー基板又は基板の後の最初のわずかなプロセス基板の温度安定化ユニットと基板温度の両方の温度オフセットが増大することがある。増大した温度オフセットによってプロセス基板にオーバレイ誤差が生じることがある。

[0010] また、装置による基板のスループットを高めるため、温度安定化ユニットの温度回復時間はできるだけ短いことが望ましい。

[0011] 例えば、基板の温度レベル及び／又は均一性を迅速に調整し、及び／又は基板間で温度レベル及び／又は均一性自体を迅速に回復可能な熱調整ユニットを提供することが望ましい。

[0012] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置内の基板を熱調整する熱調整ユニットであって、使用時に、基板に面し、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の材料から成る第１の層と、第２の層と、第１の層と第２の層との間に位置する熱伝達部品とを備える熱調整要素と、熱調整要素よりも剛性が高く、熱調整要素を支持してその機械的変形を低減するように構成された補剛部材とを備え、熱調整要素が補剛部材から熱的に分離される、熱調整ユニットが提供される。

[0013] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、基板に面し、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の材料から成る第１の層と、第２の層と、第１の層と第２の層との間に位置する熱伝達部品とを備え、熱調整要素の機械的変形を低減するように補剛部材によって支持される熱調整要素の上に配置することによって基板を熱調整するステップと、基板上にパターニングされたビームを投影するステップとを含み、熱調整要素が補剛部材から熱的に分離される方法が提供される。

[0014] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

[0015]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0016]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す。 [0016]リソグラフィ投影装置で使用する液体供給システムを示す。 [0017]リソグラフィ投影装置で使用する別の液体供給システムを示す。 [0018]液浸液体供給システムとして本発明のある実施形態で使用することができるバリア部材を断面図で示す。 [0019]本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0020]装置４１００のより詳細な図である。 [0021]図６及び図７の装置のソースコレクタ装置ＳＯのより詳細な図である。 [0022]温度安定化ユニット上の複数の位置でのｙ軸上の温度とｘ軸上の時間とを対比したグラフである。 [0023]ｙ軸上の基板の温度オフセットとｘ軸上の層の厚さとを対比したグラフである。 [0024]本発明のある実施形態による熱調整ユニットの断面図を示す。 [0025]本発明のある実施形態による熱調整ユニットの断面図を示す。 [0026]本発明のある実施形態による熱調整ユニットの平面図を示す。 [0027]初期オフセットを伴ってロードされた場合の熱調整要素上のある一定の待機時間後の基板の異なる温度レベルを表す異なる線で、ｙ軸上のアルミニウム製熱調整要素の厚さと、ｘ軸に沿った水への熱伝達係数を対比したグラフである。 [0028]アルミニウム製熱調整要素ではなくステンレス鋼である以外は図１４と同じグラフである。 [0029]異なる一定の熱伝達係数又は圧力効果を表す異なる線で、アルミニウム製熱調整要素内の螺旋流路についてｙ軸上の冷却流路の幅と、ｘ軸に沿った冷却流路の高さとを対比したグラフである。 [0030]本発明の実施形態による熱調整ユニットである以外は図９と同じグラフである。

[0031] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、
[0032] − 放射ビームＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
[0033] − パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
[0034] − 基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
[0035] − パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと、
を備える。

[0036] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0037] 支持構造ＭＴはパターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法でパターニングデバイスを保持する。この支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造ＭＴは、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。

[0038] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0039] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0040] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折型光学システム、反射型光学システム、反射屈折型光学システム、磁気型光学システム、電磁型光学システム及び静電型光学システム、又はそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なすことができる。

[0041] 本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。

[0042] リソグラフィ装置は、基板ステージ又は基板テーブルなどの２つ以上の基板支持構造、及び／又はパターニングデバイス用の２つ以上の支持構造を有するタイプのものであってもよい。複数の基板ステージを有する装置では、すべての基板ステージは同等のものでもよく、互換性がある。ある実施形態では、複数の基板ステージの少なくとも１つは特に露光ステップに適合しており、複数の基板ステージの少なくとも１つは特に測定又は予備工程に適合している。本発明のある実施形態では、複数の基板ステージの１つ以上が測定ステージに置き換えられる。測定ステージは、センサ検出器及び／又はセンサシステムのターゲットなどの１つ以上のセンサシステムの少なくとも一部を含むが、基板を支持しない。測定ステージは、基板ステージ又はパターニングデバイス用の支持構造の代わりに投影ビーム内で位置決め可能である。このような装置では、追加のステージを併用してもよく、又は１つ以上の別のステージを露光用に使用している間に１つ以上のステージで予備工程を実行してもよい。

[0043] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤを用いて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。

[0044] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＭを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。放射源ＳＯと同様、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成すると考えてもよいし、又は考えなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体化部分であってもよく、又はリソグラフィ装置とは別の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬをその上に搭載できるように構成することもできる。任意選択として、イルミネータＩＬは着脱式であり、別に提供されてもよい（例えば、リソグラフィ装置の製造業者又は別の供給業者によって）。

[0045] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイスＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。基板Ｗは、以下に詳述する本発明のある実施形態による基板ホルダによって基板テーブルＷＴ上に保持されている。第２のポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めできる。一般に、支持構造ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて実施できる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを用いて実現できる。ステッパの場合（スキャナとは対照的に）、支持構造ＭＴをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、又は固定してもよい。パターニングデバイスＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占有するが、ターゲット部分の間の空間に位置してもよい（スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、パターニングデバイスＭＡ上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

[0046] 図示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
[0047] １．ステップモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
[0048] ２．スキャンモードにおいては、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光におけるターゲット部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。
[0049] ３．別のモードにおいては、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用できる。

[0050] 上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。

[0051] 投影システムＰＳの最終要素と基板との間に液体を提供する構成は、３つの一般的なカテゴリに分類できる。これらは、浴槽タイプの構成、いわゆる局所液浸システムと、オールウェット液浸システムである。浴槽タイプの構成では、実質的に基板Ｗの全体と、任意選択で基板テーブルＷＴの一部が液体の浴槽に浸される。

[0052] 局所液浸システムは、液体が基板の局所区域にのみ提供される液体供給システムを使用する。液体によって充填された空間は、基板の上面より平面視で小さく、液体によって充填される容積は、その容積の下を基板Ｗが移動している間、投影システムＰＳに対して実質的に静止している。図２〜図５は、そのようなシステムで使用することができる異なった供給デバイスを示す。液体を局所区域に封止する封止フィーチャが存在する。提案されているこれを配置する方法の１つが、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。

[0053] オールウェット構成では、液体は閉じ込められない。基板の上面全体と基板テーブルの全部又は一部が液浸液に覆われる。少なくとも基板を覆う液体の深さは小さい。液体は、基板上の液体の薄膜などの膜であってもよい。液浸液は、投影システムと投影システムに対向する対向面（そのような対向面は基板及び／又は基板テーブルの表面であってもよい）に、又はその領域内に供給することができる。図２〜図５の液体供給デバイスのいずれもそのようなシステムで使用することができる。しかしながら、封止フィーチャが存在しないか、活性化されていないか、通常より効率が落ちるか、又はその他の点で液体を局所区域にのみ封止する効果がない場合がある。

[0054] 図２及び図３に図示されているように、液体は、少なくとも１つの入口によって基板上に、好ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給される。液体は、投影システムの下を通過した後に少なくとも１つの出口によって除去される。基板が−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能であり、一例が図３に図示され、ここでは両側に出口を有する４組の入口が最終要素の周囲に規則的パターンで設けられる。液体のフローの方向は、図２及び図３に矢印で示されていることに留意されたい。

[0055] 局所液体供給システムを備える液浸リソグラフィの別の解決法が図４に示されている。液体が、投影システムＰＳのいずれかの側にある２つの溝入口によって供給され、入口の半径方向外側に配置された複数の別個の出口によって除去される。流体のフローの方向と基板の方向は図４に矢印で示されていることに留意されたい。

[0056] 提案されている別の構成は、液体供給システムに液体閉じ込め構造を提供する構成である。液体閉じ込め構造は、投影システムの最終要素と基板又は基板テーブルあるいはその両方との間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する。そのような構成を図５に示す。

[0057] 図５は、投影システムの最終要素と基板テーブルＷＴ又は基板Ｗとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延在する液体閉じ込め構造１２を有する局所的液体供給システム又は流体ハンドリングシステムを概略的に示している。（以下の文面で基板Ｗの表面と言及する場合は、別途明確に記載されない限り、追加的に又は代替的に、基板テーブルの表面も指すことに留意されたい。）ある実施形態では、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗの表面との間にシールが形成され、これは（欧州特許出願公開ＥＰ−Ａ−１，４２０，２９８号に開示のガスシールによるシステムなど）ガスシールなどの非接触シール、又は液体シールでよい。

[0058] 液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間内に少なくとも部分的に液体を含んでいる。空間１１は少なくとも部分的に、投影システムＰＳの最終要素の下に、これを囲んで位置する液体閉じ込め構造１２によって形成される。液体は液体入口１３によって投影システムＰＳの下の、液体閉じ込め構造１２内の空間に供給される。液体は液体出口１３によって排出されてもよい。

[0059] 使用中に、バリア部材１２の底面と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって液体が空間１１内に閉じ込められてもよい。ガスシール内のガスは、加圧されて入口１５を介してバリア部材１２と基板Ｗとの間のギャップに提供される。ガスは出口１４を介して抽出される。ガス入口１５での過圧、出口１４での真空レベル、及びギャップの形状は、液体を閉じ込める内側への高速度のガスのフロー１６が生じるように構成される。バリア部材１２と基板Ｗとの間で液体に加わるガスの力が液体を空間１１内に閉じ込める。このようなシステムは、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。ある実施形態では、液体閉じ込め構造１２はガスシールを有していない。

[0060] 本発明のある実施形態は、例えば参照により全内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２００６−０１５８６２７号、ＵＳ２００６−００３８９６８号、ＵＳ２００８−０２１２０４６号、ＵＳ２００９−０２７９０６０号、ＵＳ２００９−０２７９０６２号、ＵＳ２００４−０２０７８２４号、ＵＳ２０１０−０３１３９７４号、及びＵＳ２０１２−０１２０３７６号に開示されているような流体ハンドリング構造を含むどの流体ハンドリング構造にも適用し得る。

[0061] 多くの他のタイプの液体供給システムが可能である。本発明のある実施形態は、いかなる特定のタイプの液体供給システムにも、液浸リソグラフィにも限定されない。本発明のある実施形態は任意のリソグラフィに等しく適用することができる。ＥＵＶリソグラフィ装置では、ビーム経路が実質的に排気され、上記液浸構成は使用しない。

[0062] 図１に示す制御システム５００は、リソグラフィ装置の全体的作動を制御し、特に以下でさらに説明する最適化プロセスを実行する。制御システム５００は、適切にプログラムし、中央処理装置、揮発性及び不揮発性記憶装置を備えた汎用コンピュータとして実施することができる。任意選択として、制御システムはさらに、キーボード及び画面のような１つ以上の入出力デバイス、１つ以上のネットワーク接続、及び／又はリソグラフィ装置の様々な部品との１つ以上のインターフェイスを備えてもよい。制御するコンピュータとリソグラフィ装置との間に１対１の関係は必要ないことが理解される。本発明のある実施形態では、１つのコンピュータが複数のリソグラフィ装置を制御することができる。本発明のある実施形態では、ネットワークで接続した複数のコンピュータを使用して、１つのリソグラフィ装置を制御することができる。制御システム５００は、リソグラフィ装置が一部を形成するリソセル又はクラスタ内で１つ以上の関連するプロセスデバイス及び基板ハンドリングデバイスを制御するように構成することもできる。制御システム５００は、リソセル又はクラスタの監視制御システム及び／又は工場の全体的な制御システムに従属するように構成することもできる。

[0063] 図６は、ソースコレクタ装置ＳＯを含むＥＵＶリソグラフィ装置４１００を概略的に示している。装置は、
−放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＥＩＬと、
−パターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構築され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
−パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳと、を備える。

[0064] ＥＵＶリソグラフィ装置のこれらの基本的なコンポーネントの機能は、図１のリソグラフィ装置の対応するコンポーネントの機能と同様である。以下の記載は主として異なる区域を含み、同じコンポーネントの態様の重複する記載は省略する。

[0065] ＥＵＶリソグラフィ装置では、気体が過剰な放射を吸収することがあるため、真空又は低圧環境で使用することが望ましい。したがって、真空壁及び１つ以上の真空ポンプを用いてビーム経路全体に真空環境を提供することができる。

[0066] 図６を参照すると、ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、ソースコレクタ装置ＳＯから極紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法には、例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの少なくとも１つの元素を有する材料をＥＵＶ範囲内の１つ以上の放出線を有するプラズマ状態に変換するステップが含まれるが、必ずしもそれに限定されない。

[0067] 放射ビームＥＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに反射した後、放射ビームＥＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＥＢの経路内に位置決めできるように正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＰＳ１を使用して、放射ビームＥＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合わせしてもよい。

[0068] 図示した装置は、図１の装置と同じモードで使用可能である。

[0069] 図７は、ソースコレクタ装置ＳＯと、ＥＵＶ照明システムＥＩＬと、投影システムＰＳとを含むＥＵＶ装置４１００をより詳細に示している。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置ＳＯの閉鎖構造４２２０内に真空環境を維持することができるように構築され、配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ４２１０は、放電生成プラズマ放射源によって形成されてもよい。ＥＵＶ放射は、例えば、キセノンガス、リチウム蒸気、又はスズ蒸気などの気体又は蒸気によって生成されてもよく、その際、プラズマ４２１０が生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内で放射を放出する。

[0070] プラズマ４２１０によって放出された放射は、放射源チャンバ４２１１から、放射源チャンバ４２１１内の開口内、又はその裏側に位置する任意選択のガスバリア及び／又は汚染物トラップ４２３０（場合によっては汚染物バリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介してコレクタチャンバ４２１２内に送られる。

[0071] コレクタチャンバ４２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタであってよい放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側４２５１と、下流放射コレクタ側４２５２とを有する。コレクタＣＯを横切る放射は、格子スペクトルフィルタ４２４０から反射して仮想放射源ポイントＩＦに集束することができる。仮想放射源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタ装置は、中間焦点ＩＦが閉鎖構造４２２０内の開口４２２１に、又はその付近に位置するように配置される。仮想放射源ポイントＩＦは、放射放出プラズマ４２１０の像である。

[0072] その後、放射は照明システムＩＬを横切り、照明システムＩＬはパターニングデバイスＭＡで放射ビーム４２１の所望の角度分布、並びにパターニングデバイスＭＡで放射強度の所望の均一性を与えるように配置されたファセット型フィールドミラーデバイス４２２と、ファセット型瞳ミラーデバイス４２４とを含んでもよい。放射ビーム４２１が、支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡで反射すると、パターン付ビーム４２６が形成され、パターン付ビーム４２６は投影システムＰＳによって、反射要素４２８、４３０を介して基板ステージ又は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。

[0073] 図７に示すコレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の単なる一例として、かすめ入射リフレクタ４２５３、４２５４、及び４２５５を有する入れ子状コレクタとして示されている。かすめ入射リフレクタ４２５３、４２５４、及び４２５５は光軸Ｏの周囲に軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは好適には、ＤＰＰ放射源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ放射源と組み合わせて使用される。

[0074] あるいは、ソースコレクタ装置ＳＯは、図８に示すようにＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを付与して、電子温度が電子ボルト（ｅＶ）の数１０倍の高電離プラズマ４２１０を生成するように配置されている。これらのイオンの脱励起、及び再結合中に生成されるエネルギー放射は、プラズマから放出され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって集光され、閉鎖構造４２２０内の開口４２２１へと集束される。

[0075] 本発明の実施形態はどのタイプのリソグラフィ装置にも適用可能である。

[0076] 温度安定化ユニットは、基板を熱調整し、基板を支持する補剛部材と、熱調整要素とを含む熱調整ユニットを備える。熱調整要素（厚さ２０ｍｍのアルミニウム、熱伝達率を７００Ｗ／ｍ^２Ｋと想定）でシミュレーションが実施された。図９は、熱調整要素について経時と共にｘ軸上に生じるｙ軸に沿った温度変化を示している。複数の異なる位置、及び熱調整要素で使用される熱調整流体（水）について、開始温度からの温度オフセットがグラフ表示されている。幾つかの基板が熱調整ユニットの元の温度以上の温度で熱調整要素上に配置される。基板は約９秒毎に熱調整要素上に配置され、熱調整要素上に６秒間放置された。熱調整要素の温度は、基板間で熱調整要素が回復するには３秒を要するにもかかわらず、経時と共に上昇することがわかる。その結果、基板が熱調整要素から離れる時点の温度は経時と共に変化する（基板の上面で（単一の点で区切られた長破線）、第１の基板は約８度の温度オフセットを伴って離れ、第２の基板は約１１度の温度オフセット、第３の基板は約１２度の温度オフセット、第４の基板は約１３度の温度オフセット、及び第５の基板は約１４度の温度オフセットを伴って離れる）。温度オフセットのこの変化は、このような基板がリソグラフィ装置の基板テーブル上に配置される際に、別の基板とは異なる温度で離れ、上記のように誤差を生じる可能性を意味するため不利である。

[0077] この困難は、熱調整ユニットの熱調整要素の高い熱容量に起因する。典型的な熱調整ユニットでは、熱調整要素の厚さは通常約２０ｍｍであり、アルミニウム製である。図９の結果を生じるには、（熱調整要素内の流路を通る熱調整流体を使用した）このような熱調整要素を通る熱伝達率は７００Ｗ／ｍ^２Ｋであると想定されている。同じ熱伝達率を想定した以下に記載の本発明のある実施形態は、（本発明のある実施形態の熱調整ユニットを使用する以外は図９と同じシミュレーションの結果である図１７に示すように）第２の及びその後の基板が実質的に同じ温度で熱調整要素を離れることを可能にする。

[0078] 図１０は、アルミニウム層が基板と熱調整要素との間にあり、熱調整要素への熱伝達率が５００Ｗ／ｍ^２Ｋであると想定したシミュレーションの結果を示している。基板は所望の設定ポイントから０．５Ｋの初期温度オフセットを有するものと想定されている。シミュレーション結果では、アルミニウム層の厚さが（ｘ軸に沿って）変化し、６秒後の基板の設定ポイントからの温度オフセットがｍＫ単位でｙ軸上にグラフ表示されている。図示のように、６秒簿の温度オフセットはアルミニウム層の厚さの減少と共に低減する。

[0079] 図１０に示すように、熱調整要素の熱容量はその厚さを薄くすることによって有利に低減され得る。しかしながら、それは熱調整要素の変形を引き起こすことがある。このような変形の結果、熱調整要素と（熱調整要素によって支持される）基板との間の熱伝達が不均一になる。したがって、熱調整要素の機械的変形を低減するために熱調整要素用の基板支持構造が使用される。本発明の実施形態は、熱調整ユニットの機械的支持機能を熱調整機能から切り離す。すなわち、機械的支持機能と熱調整機能とが分離される。熱調整要素は基板を支持する。しかしながら、熱調整要素自体は支持するのに十分な剛性を有していないかもしれない。これが、熱容量を低減するために熱調整要素の厚さが薄くされる理由である。したがって、熱調整要素を支持するための支持体が使用される。ある実施形態では、熱調整要素は基板を支持するのに十分な剛性を有していないが、熱調整要素の下方に設けられた補剛部材によって直接、又は間接的に剛性が与えられる。

[0080] ある実施形態では、補剛部材が備えられる。補剛部材は熱調整要素よりも剛性が高く、（例えば支持体を介して）熱調整要素を支持するように構成されている。それによって、熱調整要素の機械的変形が低減する。

[0081] ある実施形態では、熱調整要素は（例えば補剛部材などの）熱調整要素の残りの部分から熱的に分離される。これが（例えば補剛部材などの）熱調整要素の残りの部分の熱質量が熱調整要素の熱質量に追加されることを防止するために役立ち、それによって熱調整要素の熱応答が速い状態に留まることに役立つ。

[0082] 本発明のある実施形態が図１１に示されている。図１１は、温度安定化ユニットであってよい熱調整ユニット１００を示している。熱調整ユニット１００は、リソグラフィ装置内、工場のトラックない、又は基板ハンドラ内に配置されてもよい。

[0083] 熱調整要素１００は補剛部材１１０と、熱調整要素２００と、支持体３００とを備えている。基板Ｗは、熱調整要素２００の上方に配置される。

[0084] 熱調整要素２００は、一般的な熱調整要素よりも薄くした厚さ２０５を有している。厚さ２０５を薄くすることで、熱調整要素２００の熱質量がより低くなる。その結果、熱調整要素２００の熱安定性が高まる。熱伝達率が同じならば、（図９と図１７との比較で示されるように）同じ材料のより薄い熱調整要素２００のほうがより厚い熱調整要素２００よりも少ない温度変化しか基板配列間に生じない。

[0085] 熱調整要素は補剛部材１１０、例えば支持体３００上に支持される。これによって熱調整要素２００の機械的変形、特にその上面の平坦さの変形が低減する。そうしないと、熱調整要素２００の相対的厚さにより変形が生じる筈である（ある実施形態では、熱調整要素は自重で変形（例えば屈曲）するため、自己支持形ではない）。ある実施形態では、支持体３００は、支持体３００がそこでは比較的柔軟であるｘｙ面と比較してｚ方向（垂直方向）では比較的剛性が高い。これは、熱調整要素２００の上面を確実に平坦にするために役立ち、これは望ましい特徴である。それが望ましいのは、平面図で基板Ｗと熱調整要素２００との間の熱伝達が確実に均一になるために役立ち、及び／又は（平坦な上面は不均一なギャップを生じる不均一な表面（例えば屈曲面）よりも均一な熱結合をもたらすので）熱調整要素２００と基板Ｗとの間のギャップのサイズを確実に最小限にし、ひいては基板と熱調整要素２００との間の熱伝達を最大にするために熱調整要素２００と基板Ｗとの間のギャップのサイズを最小限にすることができるからである。基板Ｗと熱調整要素２００との間のギャップは望ましくは５０μｍ以下、２５μｍ以下、又は１５μｍ以下、例えば１０μｍである。基板と熱調整要素２００との間のガス膜が熱伝達に対する主要な抵抗であるため、ギャップは望ましくは小さいほうがよい。

[0086] ある実施形態では、支持体３００は、熱調整要素２００、及び／又は補剛部材１１０から分離される。ある実施形態では、支持体３００は熱調整要素２００、及び／又は補剛部材１１０の一部である。

[0087] 図１１に示すようなある実施形態では、熱調整要素２００は基板Ｗを少なくとも部分的に保持、又は支持する。ガスベアリング２４５は基板Ｗを支持するために使用され、その目的のため、熱調整要素２００の上面に出口２４０と入り口２５０とが設けられる。ガス入口及び出口２４０、２５０は熱調整要素２００の厚さ２０５全体を通して延びているため、ガスは熱調整要素２００の下方から供給され、抽出される。結果として生じる、基板Ｗの下側の部分を通過するガスフローはガスベアリングとして作用する。

[0088] ある実施形態では、基板Ｗを支持するための追加の又は代替構造を備えている。図１１の実施形態では、基板Ｗとその実質的な中心で接触する基板位置マニピュレータ３５０が備えられる。基板Ｗの一部は基板位置マニピュレータ３５０によって、また一部はガスベアリング２４５によって支持される。基板位置マニピュレータ３５０は、熱調整要素２００内の貫通穴を通って延びている。基板位置マニピュレータ３５０は基板Ｗを回転させるために使用可能であり、また基板Ｗが熱調整ユニット１００上にある間の基板のプレアライメント中に使用可能である。基板位置マニピュレータ３５０は、この実施形態、及びその他のすべての実施形態でオプションである。

[0089] ある実施形態では、熱調整要素２００は補剛部材１１０から熱的に分離される。熱的分離は支持体３００によって、又は以下に記載するように熱調整要素２００の下層によってなされてもよい。熱調整要素２００を補剛部材１１０（及び／又は熱調整ユニット１００の残りの部分、及び／又は周囲大気）から熱的に分離することは、補剛部材１１０、熱調整ユニット１００の残りの部分、及び／又は環境の熱質量が熱調整要素２００の熱質量に追加されることを確実になくするために役立つ。それによって、熱調整要素の熱応答性が高く保たれる。

[0090] 図１１の実施形態では、支持体３００は複数の板バネ３１０の支持構造を備えている。板バネ３１０は複数の別個の位置で熱調整要素２００に接触する。複数の別個の位置の少なくとも幾つかは、熱調整要素２００の縁部から離間している。これは熱調整要素２００の縁部からのたるみが確実に低減され、又は最小限にされることに役立つ。また、板バネ３１０は、熱調整要素２００と補剛部材１１０との間に（例えばガスが充填され、又は真空の）ギャップを設けることによって、熱調整要素２００を補剛部材１１０などの熱調整ユニット１００の残りの部分から熱遮断又は絶縁する。このことは、熱調整ユニット１００の残りの部分が熱調整要素２００の熱質量に追加されないことを意味する。それは熱調整要素２００の熱応答時間を長くするため不都合であろう。ある実施形態では、板バネ３１０は、熱調整要素２００を周囲大気から熱遮断又は絶縁する。ある実施形態では、板バネは（例えば炭素鋼又はポリマーではなくステンレス鋼などの）熱伝達係数が低い材料を含んでもよく、それは熱調整要素２００が補剛部材１１０からも実質的に熱遮断又は絶縁されることを意味する。熱調整要素２００は、例えば熱調整要素２００に接続された流体用の配管をすることによって、熱調整ユニット１００の別の部分にある程度まで熱接続されてもよい。

[0091] ある実施形態では、熱調整要素２００は熱伝達部品を備える。ある実施形態では、熱伝達部品は、熱伝達流体を通過させる少なくとも１つの流路２３０を備える。ある実施形態では、熱伝達流体は熱調整流体である。ある実施形態では、熱調整流体は、リソグラフィ装置の１つ以上のレンズを冷却するために使用される熱調整流体と同じ流体でよい。ある実施形態では、熱調整流体は、例えば水などの液体でよい。

[0092] ある実施形態では、熱伝達係数をできるだけ高めるため、熱調整要素２００内に少なくとも２つの流路２３０が設けられる。少なくとも２つの流路には並行して熱伝達流体が供給される。それには、熱調整要素２００を通る流体の全流量を増大し、又は最大にするだけではなく、熱調整流体が熱調整要素２００を通って流れる際の圧力効果を低減し、又は最小にし、また熱調整要素２００を通って流れる際の熱伝達流体の温度変化を低減し、又は最小にするという利点がある。

[0093] ある実施形態では、少なくとも１つの流路２３０は、相変化流体熱伝達システムの一部を形成してもよい。このようなシステムでは、熱伝達流体は、所望の設定点温度で位相が変化し、したがって位相変化しない熱伝達流体よりも大幅に効率的に熱伝達することができるように選択される。

[0094] ある実施形態では、流路２３０はヒートパイプの一部でよい。ヒートパイプ内で、流路の一端では熱伝達流体は液体であり、流路の他端では熱伝達流体はガスと液体との混合物である。ガスから流体への、またその逆への変化は熱を吸収し、熱を放出するため、これは流路の一端と他端との間で熱伝導する効率的な方法である。この目的のため、オプションとして熱調整要素２００から離間した位置で流路２３０に接続された熱交換器を備えてもよい。２つの並行流路の場合は、並行流路の温度レベルを等しくするため、個々の流路の入口の上流側に絞りを配置して、並行流路内部の液体／ガス混合物の動作圧を等しくすることができる。

[0095] ある実施形態では、熱調整要素２００は単一層から成っている。

[0096] ある実施形態では、熱調整要素２００は、間に熱伝達部品が位置する上層２１０と、下層２２０とを含む。上下の層２１０、２２０はプレートでよい。

[0097] ある実施形態では、上層２１０は熱伝導率が高く、熱容量が低い材料から形成される。それは、多くの熱が熱調整要素２００自体によって吸収されずに熱が確実に熱調整要素２００と基板Ｗとの間で迅速に伝導されることに役立つ。ある実施形態では、上層２１０は、熱容量が約３．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１以下で、熱伝導率が約１００Ｗ／ｍＫ以上である材料製である。材料の例は、熱伝導率が２５℃で２５０Ｗ／ｍＫであり、熱容量が２．４Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１であるアルミニウムである。ある実施形態では、上層は、熱伝導率が１５６Ｗ／ｍＫであり、熱容量が１．７７ｃｍ^−３Ｋ^−１であるマグネシウム製である。別の材料、特にセラミックも適している。その他の例には、熱伝導率が１８５Ｗ／ｍＫであり、熱容量が２．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１であるＳｉＳｉＣ、及び熱伝導が１５００Ｗ／ｍＫであり、熱容量が１．６Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１である（カプセル化された）熱分解グラファイトが含まれる。

[0098] ある実施形態では、上層２１０の厚さは５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下である。ある実施形態では、上層２１０の厚さは１ｍｍである。図１４〜図１７を参照して以下に記載するように、この厚さによっても剛性を犠牲にして熱調整要素２００の熱容量が有利に低減される。しかしながら、剛性の低下は補剛部材１１０を設けることによって補償される。

[0099] ある実施形態では、熱調整要素２００の全体の厚さは１１ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、５ｍｍ以下、又は３ｍｍ以下である。

[00100] ある実施形態では、下層２２０の厚さは５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下である。ある実施形態では、下層２２０の厚さは１ｍｍである。

[00101] 下層２２０の熱容量は低いことが望ましい。しかしながら、下層２２０の熱伝導率は上層２１０よりも重要ではない。その理由は、下層２２０が基板Ｗと熱調整要素２００との間の熱伝達をもたらさないからである。確かに、熱調整要素２００から支持体３００及び／又は補剛部材１１０へと熱が伝導されないようにするには、下層２２０の熱伝導率が例えば約５０Ｗ／ｍＫ以下など、特に低いことが有利であろう。熱が支持体３００又は補剛部材１１０内に漏れると、これらの部品の熱質量により図９に示す熱の蓄積が生じるかもしれないため不利であろう。

[00102] ある実施形態では、下層２２０は、アルミニウム、セラミック、又はマグネシウム製である。ある実施形態では、下層２２０はエアロゲルなどの高多孔質固体製である。エアロゲルは、（主として空気であるため）密度と熱伝導率とが極めて低い（ゲルから成る）固定である。別の例には、熱伝導率が１．４Ｗ／ｍＫであり、熱容量が２．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１であるガラスセラミック（アルミノケイ酸リチウムガラスセラミック）であるZerodur（商標）、又は、熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫであり、熱容量が４．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１であるステンレス鋼が含まれる。

[00103] ある実施形態では、支持体３００及び／又は補剛部材１１０は熱調整要素２００の一部である。ある実施形態では、下層２２０は支持体３００及び／又は補剛部材１１０として構成される。すなわち、下層２００は、上層２１０の機械的変形を低減するように十分な剛性を有して製造される。ある実施形態では、別個の補剛部材１１０は不要である。ある実施形態では、下層２２０は、熱伝導率が低く、高剛性の材料から製造される。望ましくは、下層２２０はエアロゲルなどの熱容量が低い材料から製造される。

[00104] ある実施形態では、支持体３００は、熱調整要素２００の追加層（下層２２０と補剛部材１１０との間の層）であってもよい。追加の又は代替実施形態では、追加層は補剛部材１１０の層である。追加の又は代替実施形態では、追加層は熱調整要素２００の下層２２０、及び補剛部材１１０の上面と物理的に接触する。ある実施形態では、追加層は望ましくは、熱伝導率が低く、及び／又は熱容量が低く、及び／又は高剛性の材料製である。

[00105] ある実施形態では、上層２１０及び下層２２０は、異なる材料から製造される。上層２１０は熱容量が低く、熱伝導率が高い材料から成るのに対して、下層２２０は熱容量が低く、オプションとして熱伝導率が例えば約５０Ｗ／ｍＫのように低い材料から成っている。上層２１０と下層２２０とは、それらに限定されないが粘着、溶接、ろう接、又ははんだ付け（ガラスフリット接合を含む）を含む任意の方法で接合することができる。

[00106] ある実施形態では、上層及び／又は下層の熱容量は２．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１以下、又は１．５Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１以下である。

[00107] ある実施形態では、補剛部材１１０はアルミニウム、鋼、セラミック、ガラスセラミックなどの材料、又は高剛性のその他の材料製である。ある実施形態では、補剛部材１１０は、内部に空洞及び／又は突起部を有するように加工又は形成されてもよく、そうしなくてもよい単体構造である。ある実施形態では、補剛部材１１０は、粘着、溶接、ろう接、ボルト止め又はその他の方法で接着され、又は互いに保持される複数の部品から成っていてもよい。

[00108] ある実施形態では、熱調整要素２００の底面と補剛部材１１０の上面との距離は、熱調整要素２００の上面と基板Ｗの底面との距離よりも大きい。それが有利であるのは、それによって熱調整要素２００と補剛部材１１０との間の熱伝達と比較して、基板Ｗと熱調整要素２００との間の熱伝達が良好であるからである。

[00109] 図１２は、以下の記載以外には図１１と同じ実施形態を示している。図１２の実施形態では、熱調整要素２００が基板Ｗを少なくとも部分的に保持又は支持する態様が図１１とは異なり、また、支持体３００が熱調整要素２００を支持する態様が図１１とは異なっている。ある実施形態では、図１２の支持体３００を設ける代わりに図１１の支持体を使用してもよい。ある実施形態では、以下に記載の突起部２６０を設ける代わりに、図１２の実施形態は図１１のガスベアリング２４５を設けてもよい。

[00110] 図１２では、熱調整要素２００は１つ以上の突起部２６０を設けている。突起部２６０（バールと呼ばれることもある）は、比較的小さい全表面積を有するが、その下側の複数個所で基板Ｗを支持する。ある実施形態では、突起部２６０と熱調整要素２００及び基板Ｗとの間に負圧が与えられる。これは、基板Ｗを突起部２６０に固締するのに有利であろう。突起部２６０は、リソグラフィ装置内の基板テーブル上で使用される周知の１つ以上の突起部と同様のものでよい。突起部２６０を使用する利点は、熱調整要素２００と基板Ｗとの間の熱伝達が直接的接触によって、及びその結果として熱調整要素２００の上層２１０の材料を熱伝達することによって向上することである。ある実施形態では、基板Ｗと熱調整要素２００との間の領域に、熱伝導率が２９８Ｋで１００ｍＷ／ｍ．Ｋ以上である（例えば負圧の）ガスが供給される。このようなガスの１つはＨ_２である。このようなシステムは、それぞれ全体として参照により本明細書に組み込まれる２０１２年８月８日に出願された米国特許出願公開ＵＳ１３／５６９，９２６号、２０１１年８月１０日に出願されたＵＳ６１／５２１，９５２号、及び２０１１年１０月７日に出願されたＵＳ６１／５４４，８７５号に記載されている。

[00111] 図１２の実施形態では、熱調整要素２００はガスベアリング３２０によって補剛部材１１０上に支持される。ガスベアリング３２０は、特にｚ方向の熱調整要素２００の機械的変形を低減する。

[00112] ある実施形態では、温度センサ３７５が熱伝達液用の流路２３０内に設けられる。温度センサ３７５からの信号は、参照により全体が本明細書に組み込まれる２０１１年７月１４日に出願されたＵＳ１３／１８３，２２０号に記載のようなフィードバック方式で使用できる。温度センサ３７５は、流路２３０の出口に備えてもよく（この場合は、測定される温度は流路２３０の長さに沿った温度全体であり、基板の冷点によって性客される液体は流路に沿って長距離を移動しなければならないため速度が遅い）、又は流路２３０の長さに沿って複数の温度センサ３７５を備えてもよい。ある実施形態では、代替的に又は追加的に、１つ又は複数の温度センサ３７５を熱調整要素２００内に配置してもよい。

[00113] ある実施形態では、図１２の熱調整ユニット１００は基板位置マニピュレータ３５０を有しておらず、別個のプレアライメントユニットが備えられる。

[00114] 図１３は、熱調整要素２００上、又はその内部に少なくとも１つの熱伝達要素（例えばヒータ）４００が備えられる実施形態を示している。熱伝達要素４００は任意の形状を有してもよい。一実施形態では、熱伝達要素は環状リングである。ある実施形態では、複数の熱伝達要素４００が提供される。ある実施形態では、複数の熱伝達要素４００は熱調整要素２００の中心軸の周囲の環状リングの形態を有している。熱伝達要素４００は上層２１０の表面上にあってもよい。ある実施形態では、熱伝達要素４００は上層２１０の外面上の薄膜の形態を有している。熱伝達要素４００は、基板テーブル上での使用に関して記載されている、参照により本明細書に全体が組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２０１１−０２２２０３３号に記載のような熱伝達要素でよい。熱伝達要素４００の制御は、ＵＳ２０１１−０２２２０３３号に記載の制御と同様であってよい。ある実施形態では、熱伝達要素４００は熱調整要素２００内に埋め込まれる。

[00115] 基板Ｗが基板位置マニピュレータ３５０によって回転される場合、熱伝達要素４００が図１３に示すように径方向に配置されていれば、例えば基板Ｗ上の冷点はより良好に調整される。流路２３０／熱調整要素２００内の１つ又は複数の温度センサ３７５からの信号は、熱伝達要素４００の温度を制御するためにフィードバック方式で用いられる。この目的のため、コントローラ５００を使用してもよい。ある実施形態では、基板位置マニピュレータ３５０の上面は熱伝達要素と温度センサとを有し、熱伝達要素は、例えば温度センサの信号に基づくフィードバック方式でコントローラ５００によって制御される。ある実施形態では、熱調整要素２００は、流路２３０は有さず、少なくとも１つの熱伝達要素４００を有する。

[00116] 熱伝達要素４００を使用する利点は、熱伝達要素が、流路２３０内の熱伝達流体のフローに基づく熱調整システムよりも速やかに温度変化に反応し得る点にある。したがって、熱伝達要素４００を備えることによって、例えば基板Ｗ上の冷点によって冷却された液体が再加熱されるまで流路２３０に沿って長距離移動しなければならないため、システムの反応時間が遅い、流路２３０に沿った熱伝達流体のフローに基づく熱調整システムの潜在的な不利点に対処する。

[00117] 図１４及び図１５は、熱調整要素２００の厚さ、及び熱調整要素２００の材料が、６秒間熱調整要素２００上に配置された基板Ｗの達成可能な温度変化にどのように影響するかを示している。図１４は、（熱伝導率が２５０Ｗ／ｍＫ、及び熱容量が２．４Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１である）アルミニウム製の熱調整要素２００での例を示すのに対して、図１５は（熱伝導率が１６Ｗ／ｍＫ、及び熱容量が３．５Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１である）ステンレス鋼製の熱調整要素２００での同じ結果を示している。ｘ軸は流路２３０内の熱伝達流体の想定された熱伝達係数であり、ｙ軸は熱調整要素２００の全体の厚さ２０５である。グラフで示す線は、ゼロ秒での基板の温度オフセットが１０００ｍＫである、熱調整ユニット１００上に６秒間置いた後の所望の温度からのｍＫで示した基板の温度である。図から分かるように、図１４の実施形態は、図１５に示すステンレス鋼の実施形態よりも基板温度をターゲット温度に低下させる上で大幅に効果的である。これは、ステンレス鋼と比較してアルミニウムの熱容量が低い結果である。明らかに、熱調整要素２００の厚さが薄く、熱伝達係数が高いほど、速く設定点温度に達する。

[00118] 図１６は、ｘ軸に沿った流路の高さと、ｙ軸に沿った流路の幅とを有するらせん状流路が内部に形成された熱調整要素２００でのシミュレーション結果を示している。より大きい数字を付した線は、計算された達成済み熱伝達係数であり、より小さい数字を付した線は計算された圧力降下である。例えば、０．５バールより少し大きい（例えば補間による０．５５バール）の圧力降下では、高さ３ｍｍ、幅１６ｍｍのらせん状流路を使用して５００Ｗ／ｍＫの熱伝達係数を達成し得る。ある実施形態では、これらの寸法の流路が使用される。熱調整要素２００の厚さ２０５は、上層が１ｍｍ、下層が１ｍｍ、及び熱伝達部品（例えば流路２３０）が３ｍｍであり、全体の厚さは５ｍｍである。

[00119] 図１７の結果は、厚さ３ｍｍの上下のアルミニウム層と、基板に７００Ｗ／ｍ^２Ｋを伝達する熱伝達部品２３０とを有する実施形態に基づいている（上下のアルミニウム層の厚さが薄いこと以外は図９の計算の場合と同じ条件）。図からわかるように、第１と第２の基板は３ｍＫの温度差があるが、後続の基板は全て熱調整ユニットを実質的に同じ熱オフセットに留める。したがって、図１７は熱調整要素２００の機械的変形を低減するために、より薄い、補剛部材１１０上に支持される熱調整要素を使用することによって得られる改善を示している。補剛部材１１０が熱調整要素２００の熱質量を増大させないように、補剛部材１１０は熱調整要素２００から確実に熱的に分離されている。

[00120] 理解されるように、上述したフィーチャのいずれも任意の他のフィーチャと一緒に使用することができ、本出願の対象となるのは、明示的に記載された組み合わせだけではない。

[00121] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどのマイクロスケール、さらにはナノスケールのフィーチャを有するコンポーネントの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[00122] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。

[00123] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及び反射光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組み合わせを指す。

[00124] 以上、本発明の特定の実施形態を記載したが、少なくとも本明細書に記載の装置の動作方法の形態については、記載した以外の別の態様で本発明を実施してもよいことを理解されたい。例えば、少なくとも本明細書に記載の装置の動作方法の形態については、本発明の実施形態は、上記のような装置の動作方法を記載する機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含む１つ以上のコンピュータプログラム、又は、このようなコンピュータプログラムを内蔵するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気、又は光ディスク）の形態をとることができる。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ以上の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。

[00125] １つ以上のコンピュータプログラムがリソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネント内にある１つ以上のコンピュータプロセッサによって読み出される時に、本明細書に記載するあらゆるコントローラは各々、又は組み合わせて動作可能になる。コントローラは各々、又は組み合わせて、信号を受信、処理、送信するのに適した任意の構成を有する。１つ以上のプロセッサは、コントローラの少なくとも１つと通信するように構成されている。例えば、各コントローラは、上記方法のための機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプロセッサを含むことができる。コントローラは、そのようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はそのような媒体を収容するハードウェアを含むことができる。したがって、コントローラは、１つ以上のコンピュータプログラムの機械読み取り式命令に従って動作することができる。

[00126] 本発明は、幅（例えば直径）が３００ｍｍ、４５０ｍｍ又はその他の任意のサイズの基板に適用し得る。

[00127] 本発明の１つ以上の実施形態は、任意の液浸リソグラフィ装置に、特に液浸液が槽の形態で提供されるか、基板の局所的な表面領域のみに提供されるか、基板及び／又は基板テーブル上に閉じ込められないかにかかわらず、上述したタイプに適用することができるが、それに限定されない。閉じ込められない構成では、液浸液は基板及び／又は基板テーブルの表面上に流れることができ、したがって実質的に基板テーブル及び／又は基板の覆われていない表面全体が濡れる。このように閉じ込められていない液浸システムでは、液体供給システムが液浸液を閉じ込めることができない、又はある割合の液浸液閉じ込めを提供することができるが、実質的に液浸液の閉じ込めを完成しない。

[00128] 本明細書で想定するような液体供給システムは、広義に解釈されたい。特定の実施形態では、これは、液体を投影システムと基板及び／又は基板テーブルの間の空間に提供する機構又は構造の組み合わせでよい。これは、１つ以上の構造、１つ以上の液体入口、１つ以上の気体入口、１つ以上の気体出口、及び／又は液体を空間に提供する１つ以上の液体出口の組み合わせを備えてよい。実施形態では、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの一部でよいか、空間の表面が基板及び／又は基板テーブルの表面を完全に覆ってよいか、空間が基板及び／又は基板テーブルを囲んでよい。液体供給システムは任意選択で、液体の位置、量、品質、形状、流量又は任意の他の特徴を制御する１つ以上の要素をさらに含むことができる。

[00129] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (30)

1. リソグラフィ装置内の基板を熱調整する熱調整ユニットであって、
   使用時に、基板に面し、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の材料を含む第１の層と、第２の層と、前記第１の層と第２の層との間に位置する熱伝達部品とを備える熱調整要素と、
   前記熱調整要素よりも剛性が高く、前記熱調整要素を支持してその機械的変形を低減する補剛部材と、を備え、
   前記熱調整要素が前記補剛部材から熱的に分離される、熱調整ユニット。
2. 前記熱調整要素が、周囲環境から熱的に分離される、請求項１に記載の熱調整ユニット。
3. 前記熱調整要素が、熱伝達部品を備える、請求項１又は２に記載の熱調整ユニット。
4. 前記熱伝達部品が、熱伝達流体が通過する流路を備える、請求項３に記載の熱調整ユニット。
5. 前記熱伝達流体が、熱調整された流体である、請求項４に記載の熱調整ユニット。
6. 前記熱伝達流体が、相変化熱伝達システムの相変化流体である、請求項４に記載の熱調整ユニット。
7. 前記流路が、ヒートパイプの一部である、請求項４に記載の熱調整ユニット。
8. 前記熱調整ユニットが別の流路を備え、前記流路と前記別の流路とが、熱伝達流体が並行して供給されるように構成される、請求項４〜７のいずれかに記載の熱調整ユニット。
9. 前記第１の層が、アルミニウム、セラミック、マグネシウム、ＳｉＳｉＣ、又は熱分解グラファイトから選択される少なくとも１つの材料製である、請求項１〜８のいずれかに記載の熱調整ユニット。
10. 前記第１の層が、熱容量が約３．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１未満の材料製である、請求項１〜９のいずれかに記載の熱調整ユニット。
11. 前記第１の層の厚さが、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載の熱調整ユニット。
12. 前記第２の層が、アルミニウム、セラミック、マグネシウム、エアロゲル、ガラスセラミック、又はステンレス鋼から選択される少なくとも１つの材料製である、請求項１〜１１のいずれかに記載の熱調整ユニット。
13. 前記第２の層が、熱容量が約３．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１未満の材料製である、請求項１〜１２のいずれかに記載の熱調整ユニット。
14. 前記第２の層が、熱容量が約２．０Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１未満、又は約１．５Ｊｃｍ^−３Ｋ^−１未満の材料製である、請求項１〜１３のいずれかに記載の熱調整ユニット。
15. 前記第２の層の厚さが、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下である、請求項１〜１４のいずれかに記載の熱調整ユニット。
16. 前記第１の層と第２の層とが異なる材料製である、請求項１〜１５のいずれかに記載の熱調整ユニット。
17. 前記第１の層の材料が、前記第２の層の材料より低い熱容量、及び／又は高い熱伝導率を有する、請求項１〜１６のいずれかに記載の熱調整ユニット。
18. 前記第２の層が、前記熱調整要素を前記補剛部材上に支持する、請求項１〜１７のいずれかに記載の熱調整ユニット。
19. 前記熱調整要素が、その上に基板を配置するために突起部を備える、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱調整ユニット。
20. 前記熱調整要素が、前記基板を前記熱調整要素上に少なくとも部分的に支持するように、前記基板の下側の部分を通って流れるガスフローをガスベアリングとして提供する複数の出口及び／又は入口を備える、請求項１〜１８のいずれかに記載の熱調整ユニット。
21. 前記熱調整要素に対する前記基板の相対位置及び／又は向きを変更する基板位置マニピュレータをさらに備える、請求項１〜２０のいずれかに記載の熱調整ユニット。
22. 前記基板位置マニピュレータの一部が前記熱調整要素を通って延在する、請求項２１に記載の熱調整ユニット。
23. 前記熱調整要素を前記補剛部材上に支持し、複数の別個の位置で前記熱調整要素に接触する支持構造をさらに備える、請求項１〜２２のいずれかに記載の熱調整ユニット。
24. 前記複数の別個の位置の少なくとも１つが、前記熱調整要素の縁部から離間している、請求項２３に記載の熱調整ユニット。
25. 前記熱調整要素を前記補剛部材上に支持する複数の板バネをさらに備える、請求項２３又は２４に記載の熱調整ユニット。
26. 前記熱調整要素を前記補剛部材上に支持するガスベアリングをさらに備える、請求項１〜２２のいずれかに記載の熱調整ユニット。
27. 前記熱調整要素と連結されるヒータをさらに備える、請求項１〜２６のいずれかに記載の熱調整ユニット。
28. 前記ヒータが薄膜ヒータであり、好ましくは該薄膜ヒータが前記基板に面する前記熱調整要素の外面上に位置する、請求項２７に記載の熱調整ユニット。
29. 請求項１〜２８のいずれかに記載の熱調整要素を備える、リソグラフィ装置。
30. リソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、
    熱調整要素の上に配置することによって基板を熱調整するステップであって、前記熱調整要素は、基板に面し、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の材料を含む第１の層と、第２の層と、前記第１の層と第２の層との間に位置する熱伝達部品とを備え、前記熱調整要素は、前記熱調整要素の機械的変形を低減するように補剛部材によって支持される、ステップと、
    前記基板上にパターニングされたビームを投影するステップと、を含み、
    前記熱調整要素が前記補剛部材から熱的に分離される、方法。