JP2022008512A - 基板保持デバイス、そのようなデバイスを製造するための方法、ならびに、サンプルを処理または像形成するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 先行技術の基板保持デバイスの上述の欠点のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に軽減する基板保持デバイスを提供する。
【解決手段】 本発明は、保持プレートと、ベースプレートと、サポートのアレイと、熱吸収材料のドロップレットのアレイとを備える基板保持デバイスに関する。保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備える。ベースプレートは、保持プレートから所定の距離に配置されており、第１の側部の反対側の保持プレートの側部において、ベースプレートと保持プレートとの間にギャップを提供する。サポートのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間に配置されている。液体および／または固体のドロップレットのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間に配置されており、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートの両方に接触するように配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば、リソグラフィシステムの中で使用するための基板保持デバイスに関する。本発明は、さらに、そのような基板保持デバイスを製造するための方法に関し、リソグラフィシステムの中でのそのような基板保持デバイスの使用に関する。本発明は、さらに、サンプルを露光するための装置、とりわけ、サンプルを処理または像形成するための装置、より詳細には、リソグラフィ装置に関する。本発明は、さらに、サンプルを処理または像形成するための方法に関する。

リソグラフィシステムにおいて、たとえば、光子または荷電粒子、たとえば、イオンまたは電子などが、シリコンウエハなどのような基板の表面を照射およびパターニングするために使用される。そのような光子または荷電粒子のエネルギー負荷に起因して、基板は、少なくとも局所的に加熱される。とりわけ、荷電粒子リソグラフィシステムにおいて、たとえば、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムなどにおいて、荷電粒子の衝突は、とりわけ、基板の上への荷電粒子の局所的な衝突と関連して、基板のかなりの加熱を引き起こす可能性がある。

さまざまな基板保持デバイスが提案されており、それは、基板の温度上昇を抑え、それによって、露光された基板の温度を安定化させる。

これらの保持デバイスの多くは、冷却剤との基板の熱的接触に依存し、冷却剤は、基板保持デバイスを通って流れるように配置されている。そのようなデバイスの１つの例が、米国特許第５，６８５，３６３号に開示されており、それは、露光されることになるウエハまたはターゲットの下に熱吸収流体チャンバを備える基板保持デバイスを説明している。この公知の基板保持デバイスは、可撓性のシートによってカバーされた熱吸収流体を備える。使用時に、基板は、基板リテイナによってシートに押し付けられ、それによって、シート、ひいては、熱吸収流体は、基板の後面と密接な熱的接触をし、温度が安定化されることになる。

熱吸収流体が事実上基板の後面全体に沿って下に延在する状態で、基板が局所的にのみ加熱される場所では、たとえば、荷電粒子ビームリソグラフィシステムなどにおいて、この公知の設計における熱吸収流体の層は、熱吸収材として作用することに加えて、熱緩衝体として作用し、熱緩衝体を形成する。

それに加えて、米国特許第５，６８５，３６３号に開示されているような温度安定化デバイスは、安定化ベースの中に含まれている熱吸収流体通路または冷却剤通路を含有し、基板保持デバイスを冷却するために、および、基板保持デバイスから離れるように熱を搬送するために、熱吸収流体がそれを通って流れる。これは、熱吸収チャンバの下の基板保持デバイスの温度を安定化させることを可能にし、基板保持デバイスおよびターゲットが安定化されることになる温度のより良好な制御を提供する。

真空環境の中に収容されていることが多いリソグラフィ露光システムにおいて、そのような冷却剤通路は、好適でない。１つの理由は、関連の冷却剤導管が、直接的にまたはヒステリシスを介してのいずれかで、基板の正確な位置決めを邪魔するまたは妨げることである。

リソグラフィの分野において、米国特許出願公開第２００５／０１２８４４９号は、相変化材料、いわゆるＰＣＭが、熱の除去を促進させることができることを教示している。ＰＣＭは、固体から液体への相変化の間に潜熱として大量のエネルギーを貯蔵することが可能である。有利には、多量の熱的エネルギーが、比較的に一定の温度で貯蔵され得る。したがって、ＰＣＭの使用は、温度を著しく変化させることなく大量の熱的エネルギーを
貯蔵することによって、温度安定化を提供することが可能である。ＰＣＭ材料は、ターゲットまたは基板および基板保持デバイスが安定化されることになる温度を依然としてしっかりと制御しながら、冷却剤導管なしで適用され得る。そのような熱貯蔵および安定化システムを実現するために示される材料は、パラフィンワックスおよびＲｕｂｉｔｈｅｒｍ（登録商標）ＰＸを備える。ＰＣＭは、ＰＣＭ粉末として、または、結合したＰＣＭとして提供され得る。

組み合わされた熱貯蔵および温度制御のこの方式は、一定の温度において材料の相変化を利用する一般的に公知の原理に基づいている。この原理を適用する際に、膨大な量の文献、その中でも、Ｍｏｈａｍｅｄ Ｍ． Ｆａｒｉｄらによる「Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｏｎ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ： ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ４５， ２００４）からさらに公知であり得るように、適切な材料は、通常、ハンドブックから選択され得る。所望の温度において大量の熱的エネルギーの貯蔵を提供するために、当業者は、安定化の温度の場合には、所望の温度における比較的に高い熱の移行または潜熱を保有する材料を探すことになる。１つのそのようなハンドブックは、「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＆ Ｐｈｙｓｉｃｓ」であり、それは、ＵＳ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ， Ｒｅｐｏｒｔ ＡＮＬ－５７５０によって発行された研究に基づいて、「ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ」を列挙している。多種多様なＰＣＭの中でも特定の材料の人気を示しているのは、Ｃｏｓｔａらによる「Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ」（１９９１）におけるＰＣＭ挙動の数値シミュレーションを立証するために、パラフィン（ｎ－オクタデカン）、ガリウム、およびスズを選択することである。

本出願人の名の下での米国特許出願公開第２００８／００２４７４３号は、そのような公知の温度安定化システムを示すリソグラフィターゲット露光システムの例を提供しており、そこでは、冷却剤導管は、たとえば、ヘキサデガンの形態のＰＣＭの適用によって省略されている。ヘキサデガンは、その相変化温度が、半導体製造において使用される冷却剤流体に関する典型的な温度範囲の上側端部にマッチし、それによって、基板熱緩衝体の温度が、産業用リソグラフィシステムの通常は液体冷却される他のパーツから、望ましくない程度に外れることを防止するという理由のために選択された。この点において、ヘキサデガンのＰＣＭ温度は、たとえば、ＨｉｍｒａｎおよびＳｕｗｏｎｏによる「ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｌｋａｎｅｓ ａｎｄ Ｐａｒａｆｆｉｎ Ｗａｘｅｓ ｆｏｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｓ Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍｅｄｉｕｍ」（Ｅｎｅｒｇｙ ｓｏｕｒｃｅｓ， ｖｏｌ．１６、１９９４）から、約２９１Ｋにとられ得、一方、工場冷却剤液体は、Ｃｈｅｎ、ＧａｕｔａｍおよびＷｅｉｇによる「Ｂｒｉｎｇｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｂ」（ＭｃＫｉｎｓｅｙ ｏｎ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ， Ａｕｔｕｍｎ ２０１３）から、２８６Ｋから２９１Ｋ（５５から６５Ｆ）の範囲内にとられ得る。

ヘキサデガンは、相変化温度が産業用動作温度、少なくとも、産業用冷却剤温度にマッチするという利点を有するが、それは、実際には、この公知ＰＣＭベースの基板温度安定化システムにおいて教示されているような、ターゲットとＰＣＭとの間の熱伝導率を改善するための対策の使用にかかわらず、不十分な熱伝導性に起因して、不十分な性能に苦しんでいるように見える。

そのうえ、米国特許第７，５２８，３４９号は、基板と熱的接触して配設されている熱
吸収材料を備える温度安定化システムを開示している。熱吸収材料は、基板を処理する材料の所望の温度範囲の中にある固体－液体相転移温度によって特徴付けられている。米国特許第７，５２８，３４９号によれば、熱吸収材料は、キャリアの上部に配設された平坦な層として提供され得、キャリアの表面の中の１つまたは複数の陥没部を充填するように配設され得、または、熱吸収材料によって凹部を充填することによって、キャリアの中に埋め込まれ得る。熱吸収材料は、基板と直接接触して配置されるか、または、適切な熱的に伝導する層と直接接触して配置され、適切な熱的に伝導する層は、両方の基板と十分な熱的接触をしている。たとえば、荷電粒子ビームリソグラフィシステムにおいてなど、基板が局所的にのみ加熱される場合に、結果として生じる熱は、熱吸収材料によって局所的に吸収される。熱の吸収に起因して、熱吸収材料は、実質的に荷電粒子ビームが基板に衝突する場所において、少なくとも部分的に相転移を行うことになる。この局所的な相転移は、熱吸収材料の局所的な膨張または収縮を結果として生じさせる。これらの局所的な膨張または収縮は、基板の望ましくない歪みまたは変形を作り出し、それは、米国特許第７，５２８，３４９号の温度安定化システムを高分解能の荷電粒子リソグラフィには不適切なものにする。

したがって、本発明は、冷却剤液体の半導体標準範囲内の温度に依然としてマッチしながら、十分な熱伝導の一般的に金属の相変化材料を使用することによって、システム、装置、および／または基板保持デバイスの正確な温度制御をするための手段を提供するシステム、装置および／または方法を提供することを求める。標準的な金属材料は、この所望の動作範囲から遠くにある相変化温度を有している。ガリウム（３０３Ｋの転移温度を有する）は、半導体製造において使用される冷却剤液体に関する温度範囲の最も近くにあるが、依然として、１２度だけ外れている。他の金属のような材料が、金属ベースの化合物材料から選択され得る。そのような液体金属の材料がガリウムのような物質挙動を示し得る場合に、本発明は、ＰＣＭ安定化された基板サポートを、そのような液体金属の化合物の受容部および基板温度安定化装置としてのその組み合わされた機能に関して、最適化することをさらに求め、それによって、そのような温度安定化基板サポートの新しい設計を提供する。

同様に、米国特許出願公開第２００８／００２４７４３号による基板保持デバイスは、実質的に一定の温度で基板保持デバイスの上部に基板を維持するために、非常にコンパクトで洗練された方式を提供しているが、そのような基板保持デバイスを製造すること、および／または、リソグラフィシステムの中で使用するのに適切な高度に正確で再現可能な寸法を有するキャリアまたは熱伝導フレームを得ることが困難であることも分かった。

それに加えてまたは代替的に、本発明の目的は、さまざまなガリウム化合物のいずれかなどのような、金属のような相変化材料の特定の性質に適合されている（少なくとも、それを取り扱う）設計を提供することである。実際には、これらの材料は、固体形態での体積が液体形態での体積よりも大きくなり得る場合が多いという点において、その固体から液体への移行において、氷および水のような挙動を実証する傾向があるように見え、保持デバイスの上側層と下に含まれる相変化材料との間の直接接触の少なくとも可能性のある喪失に起因して、不十分な熱伝導率を引き起こす。

それに加えてまたは代替的に、本発明の目的は、そのための露光方法および装置を提供することであり、それは、とりわけ、電磁放射線または粒子を前記基板の上に投射するための露光ユニットが、基板に熱的に影響を及ぼし得るように前記基板の直ぐ近くに配置されている装置において、基板の正確な温度制御を提供する。

それに加えてまたは代替的に、本発明の目的は、先行技術の基板保持デバイスの上述の欠点のうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に軽減する基板保持デバイスを提供する
ことである。

第１の態様によれば、本発明は、
保持プレートと、ここにおいて、保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備える、
ベースプレートと、ベースプレートは、保持プレートから所定の距離に配置されており、第１の側部から離れる方に面する保持プレートの第２の側部において、ベースプレートと保持プレートとの間にギャップを提供する、
少なくとも保持プレートとベースプレートとの間に配置されているサポートのアレイと、
熱吸収材料のドロップレットのアレイと、ドロップレットは、保持プレートとベースプレートとの間のギャップの中に配置されており、ここにおいて、ドロップレットは、サポートから間隔を離して配置されており、前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して配置されており、ここにおいて、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートの両方に接触するように配置されている、
を備える、基板保持デバイスを提供する。

ベースプレートと保持プレートとの間のサポートのアレイは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの幅を画定しており、高度に正確で再現可能な寸法を有するフレームを提供する。成功した少なくとも最適な熱伝導、少なくとも成功した温度安定化された熱緩衝に関して適合されるように、相変化材料のドロップレットを含有するためのこの新規な設計は、液体材料の一部分にボールまたはドロップレットの形状をとらせる表面張力および凝集力の場合に、素早く利用し、少なくともコンテナ設計を材料特性に適合させる。したがって、ＰＣＭコンテナを充填するというよりもむしろ、すなわち、たとえば、米国特許第７，５２８，３４９号に説明されているような保持デバイスの中にＰＣＭを含有するように配置されているキャビティを充填するというよりもむしろ、本発明の基板保持デバイスは、相変化材料のドロップレットを、とりわけ、サポートから、および、前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して配置されているドロップレットを受け入れて含有するように配置されている。ホルダーは、好ましくは、複数の十分に分配され、比較的に小さくおよび／または浅いインデンテーションまたはキャビティを設けられており、そのそれぞれは、ＰＣＭのドロップレットを含有するように適合されている。

ドロップレットは、サポートから、および、前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから、間隔を離して配置されており、少なくともベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への前記ドロップレットの膨張を可能にする。ドロップレットのアレイの中のドロップレットは、十分な水平方向のスペースを備えて配置されており、ドロップレットが、少なくとも保持プレートとベースプレートとの間のギャップに沿った方向に、水平方向に自由に立っているようになっている。この実施形態によれば、基板保持デバイスは、より容易に製造され得る。その理由は、ドロップレットの位置または位置決めが、サポートの位置または位置決めと干渉しないからである。

好ましくは、ＰＣＭは、ギャップに面している保持プレートおよび／またはベースプレートの表面との密着よりも大きい凝集性をＰＣＭが示す。これは、ギャップの中に、とりわけ、そのインデンテーションまたはキャビティの中に、平坦化されたＰＣＭのドロップレットを含有することを可能にし、平坦化されたドロップレットが、保持プレートおよびベースプレートとの最適な接触を維持しながら、条件にしたがって縮小または膨張することができるようになっており、それによって、温度安定化基板保持デバイスとして所望の機能を提供する。後者の機能は、とりわけ、上記に説明されている解決策の中にあるよう
な不利益なしに実現される。

そのうえ、ドロップレットのアレイは、液相であるか、固相であるか、または、液体および固相の組み合わせであり、ドロップレットのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間のギャップを埋めるように配置されている。したがって、ドロップレットは、保持プレートとベースプレートの両方と接触している。これは、なかでも、個々のドロップレットの体積、および／または、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの幅の適正な選択によって配置され得る。一方では、保持プレートとドロップレットとの間の接触は、保持プレートから熱吸収材料のドロップレットへの適正な熱伝導を提供し、他方では、ベースプレートとドロップレットとの間の接触は、ベースプレートから熱吸収材料のドロップレットへの適正な熱伝導を提供する。

ベースプレートと保持プレートとの間のギャップ全体が、熱吸収材料によって充填されることになるときに、熱の吸収に起因する熱吸収材料の膨張または収縮は、熱吸収材料の中の圧力の増加または減少を結果として生じさせることになり、それは、基板保持デバイスの寸法の変化、および／または、保持プレートの変形を結果として生じさせる可能性がある。この問題は、米国特許出願公開第２０１４／００１７６１３号においてすでに識別されており、米国特許出願公開第２０１４／００１７６１３号は、熱が吸収されていない状態の熱貯蔵構造体の外部寸法が、膨張を考慮して前もって保持ユニットの内径よりも小さくなっていることが望ましいと述べている。しかし、熱貯蔵構造体を保持ユニットの内径よりも小さくすることは、顕著な不利益を有している。熱貯蔵構造体は、米国特許出願公開第２０１４／００１７６１３号に示されているように、基板と直接接触して配置されていない。基板の中に発生される熱を熱貯蔵構造体へ移動させるために、追加的な手段が設けられる必要がある。米国特許出願公開第２０１４／００１７６１３号は、水などのような液体を使用することを教示しており、その液体は、基板とベースとの間のギャップを完全に充填する。本発明は、熱吸収材料のドロップレットのアレイを使用することによって、完全に異なる解決策をこの問題に提供し、ドロップレットのアレイは、サポートから、および、前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから、間隔を離して配置されており、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートの両方に接触するように配置されており、好ましくはドロップレットが、ベースプレートと保持プレートとの間に圧迫されているか、押し込められているか、または保持されている。

米国特許出願公開第２０１４／００１７６１３号によって提案されているようなより少ない熱吸収材料によって、ＰＣＭコンテナを充填するとき、すなわち、たとえば、米国特許第７，５２８，３４９号に説明されているような保持デバイスの中にＰＣＭを含有するように配置されているキャビティを充填するとき、キャビティは、部分的にのみ充填されることになり、保持プレートにまで充填されることにならないことが留意される。これは、キャビティの中の熱吸収材料の膨張のためのスペースを提供するが、それは、請求項１に規定されているような本発明に反して、熱吸収材料と保持プレートとの間の直接接触を取り除くことにもなる。

ある実施形態では、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への前記ドロップレットの実質的に自由な膨張を可能にするように配置されている。実質的に個々のドロップレットのアセンブリは、保持プレートまたはベースプレートの上の前記ドロップレットの圧力の増加または減少を実質的に提供することなく、それぞれのドロップレットがギャップに沿った方向に膨張または収縮することを可能にする。

ある実施形態では、サポートのアレイは、保持プレートの第２の側部に固定して取り付けられている。サポートのアレイを保持プレートの第２の側部に取り付けることによって
、サポートは、保持プレートの実質的に固定された場所の上に配置されている。これは、適切なパターンでサポートを配置させ、保持プレートに関してリジッドのサポートを提供することを可能にし、それは、前記保持プレートのエリアにわたって実質的に均一になっている。それに加えて、これは、高度に正確で再現可能な寸法を有する、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップを提供することを可能にする。

代替的にまたは追加的に、ある実施形態では、前記サポートのアレイのうちのサポートは、ベースプレートに固定して取り付けられている。ある実施形態では、ベースプレートは、孔部のアレイを設けられており、前記サポートのアレイのうちのそれぞれのサポートは、前記孔部のアレイのうちの１つの孔部の中へ少なくとも部分的に延在しており、好ましくは、サポートは、孔部と前記孔部の中へ延在するサポートとの間の円周方向のギャップの中に接着剤接続を提供することによって、前記孔部の中に固定して配置されている。孔部の円周方向の内側壁部とサポートの円周方向の外側壁部との間に接着剤を提供することによって、その硬化の間の接着剤の縮小または膨張が、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの幅に対して実質的に垂直の方向に作用する力を引き起こす。したがって、これらの力は、とりわけ、接着剤が硬化するまたは固まる間に、ベースプレートと保持プレートとの間の距離に実質的に影響を与えず、またはそれを実質的に変更しない。したがって、この実施形態による基板保持デバイスは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの幅に関して、また、基板保持デバイスの合計厚さに関して、とりわけ、保持プレートの第１の側部に対して垂直の方向の厚さに関して、高い精度で製造され得る。

ある実施形態では、前記基板保持デバイスは、リングのアレイをさらに備え、リングのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間のギャップの中に配置されており、前記リングのアレイのうちのそれぞれのリングは、前記ドロップレットのアレイのうちの１つのドロップレットを取り囲むように配置されている。これらのリングのそれぞれは、熱吸収材料の前記ドロップレットのアレイのうちのドロップレットのためのモールドとして使用され得、ドロップレットは、リングの内側に配置されている。

ある実施形態では、前記リングの厚さは、保持プレートとベースプレートとの間のギャップの幅よりも小さくなっている。好ましくは、リングの寸法および／または材料は、とりわけ、基板保持デバイスの作業温度範囲の中での温度の変化に起因するリングの膨張または収縮に関係なく、前記リングの厚さがギャップの幅よりも小さいままとなるように選択される。リングは、ベースプレートと保持プレートの両方と接触した状態になっておらず、したがって、リングは、保持プレートおよびベースプレートに実質的な力を働かせない。したがって、リングは、ギャップの幅に対して影響を及ぼさない。

ドロップレットのモールドとしてそのようなリングを使用するときに、ドロップレットは、第一に、また、保持プレートとベースプレートとの間のギャップの幅よりも薄くされ、次いで、「凍結した」固体になる。熱吸収材料のこれらの固体ドロップレットは、基板保持デバイスの製造の間に、容易にハンドリングされ得、ベースプレートと保持プレートとの間に配置され得る。保持プレートがベースプレートの上部に配置されているときに、サポートのアレイ、および、固体ドロップレットのアレイがその間にある状態で、熱吸収材料のドロップレットは、液体ドロップレットを作り出すために溶融され、液体ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートの両方に接触する。それに加えて、ドロップレットは、ギャップに沿った方向に縮小し、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への前記ドロップレットの膨張を可能にする空間を提供する。その後に、ベースプレートと保持プレートの両方接触しているドロップレットが、再び凍結される。これらの凍結したドロップレットは、保持プレートおよび／またはベースプレートからの熱を吸収するための手段を提供する。

好ましくは、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップに面する保持プレートおよび／またはベースプレートの表面に対して高い表面張力を有する材料を備える。高い表面張力を有する熱吸収材料を使用することは、好ましくは液体ドロップレットによるベースプレートと保持プレートの両方の接触を促進させる。

それに加えてまたは代替的に、リングは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの中にドロップレットの場所を固定するための手段を提供する。

好ましくは、リングは、可撓性のまたは弾性的な材料から作製されている。また、そのような実施形態のリングは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への前記ドロップレットの膨張を促進させる。

ある実施形態では、ベースプレートおよび／または保持プレートは、ポケットのアレイを設けられており、前記ポケットのアレイのポケットにおける保持プレートとベースプレートとの間のギャップの幅は、前記ポケットの周りにおける保持プレートとベースプレートとの間のギャップの幅よりも大きくなっており、前記ポケットのアレイのうちのそれぞれのポケットは、前記ドロップレットのアレイのうちの１つのドロップレットを保持するように配置されている。また、それぞれのポケットが、インデンテーションまたは陥没部として、とりわけ、浅いインデンテーションまたは陥没部として提供され得ることが留意される。ポケットは、ギャップに面するベースプレートの表面、および／または、ギャップに面する保持プレートの表面の中に配置されている。好ましくは、前記ポケットの深さは、前記ドロップレットの高さよりも小さくなっている。ポケットは、とりわけ、リングを使用する必要なしに、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの中のドロップレットの場所を固定するための手段を提供する。ドロップレットの場所を実質的に固定するために、リングまたは他の手段が必要とされないので、ドロップレットは、一緒により近くに配置され得、それは、保持プレートの第２の側部におけるエリアにわたって、熱吸収材料のより良好な被覆率を提供する。

ある実施形態では、前記ポケットのアレイのうちの少なくとも１つのポケットは、円錐、切頭円錐台、切頭球体、または球形錐台として、実質的に形状決めされている。好ましくは、ポケットの円周方向の縁部におけるまたはその近くのギャップの幅が、ポケットの中央におけるまたはその近くのギャップの幅よりも小さくなるように、ポケットは形状決めされている。このケースでは、とりわけ、ギャップに面している保持プレートおよび／またはベースプレートの表面との密着よりも大きい凝集性をＰＣＭが示すときに、ポケットの形状は、実質的に所望の場所の上にドロップレットを維持することを支援する。

ある実施形態では、ギャップに面するベースプレートの表面は、ポケットのアレイを備え、前記ポケットのアレイのうちのそれぞれのポケットは、弾性的な部材を備え、前記弾性的な部材は、前記ポケットに架かっており、前記ポケットの底部表面から間隔を離して配置されており、それぞれのポケットは、前記ドロップレットのアレイからのドロップレットを備え、前記ドロップレットは、前記弾性的な部材と保持プレートとの間に配置されている。弾性的な部材は、ポケットの底部表面に向けての弾性的な部材の曲げによって、ギャップに対して実質的に垂直の方向への残留膨張を取り込むための手段を提供する。それに加えて、弾性的な部材は、カバープレートに向けてドロップレットを押すことを支援することが可能であり、ドロップレットとカバープレートとの間の安定した接触を確保および提供する。好ましくは、弾性的な部材の弾性は、曲げられた弾性的な部材によって提供されるスプリング力が、保持プレートの局所的な変形を実質的に結果として生じさせないように選択される。

ある実施形態では、弾性的な部材と保持プレートとの間の距離は、保持プレートとポケ
ットに隣接するベースプレートの表面との間の距離よりも大きくなっている。したがって、弾性的な部材は、対応するポケットの内側に配置されている。一方では、弾性的な部材は、ポケットの底部表面から間隔を離して配置されており、弾性的な部材がポケットの底部表面に向けて曲がることを可能にする。他方では、弾性的な部材は、ポケットを取り囲むベースプレートの表面の下方に配置されており、それは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの中のドロップレットの場所を固定するための手段を提供する。

ある実施形態では、弾性的な部材は、カバー、好ましくは、カバープレートを備える。したがって、カバーまたはカバープレートは、ポケットの底部表面をカバーし、好ましくは、カバーまたはカバープレートとポケットの底部表面との間のポケットの部分を、カバーまたはカバープレートの上方のポケットの部分から分離している。ある実施形態では、カバーまたはカバープレートは、実質的に平坦になっている。そのような平坦なカバーまたはカバープレートは、大きいピースの適切な材料から前記カバーまたはカバープレートをカットすることによって、容易に作り出され得る。代替的な実施形態では、カバーまたはカバープレートは、非平坦になっており、好ましくは、円錐、切頭円錐台、切頭球体、または球形錐台として形状決めされている。ポケットの底部表面に向けてのカバーまたはカバープレートの曲げによって、ギャップに対して実質的に垂直の方向への残留膨張を取り込む利点に加えて、そのような非平坦なカバープレートは、円錐形状のポケットを参照して上記に説明されているものと同じ利点を提供する。ある実施形態では、カバーまたはカバープレートは、円周方向のフランジを備えたカップとして形状決めされており、それは、カップ形状のカバーまたはカバープレートを支持するためにベースプレートと少なくとも部分的に接触した状態になるように設置されている。

ある実施形態では、それぞれのポケットは、前記弾性的な部材の縁部、好ましくは、カバーまたはカバープレートの円周方向の縁部の少なくとも一部を、前記ポケットの中に支持するためのサポートエレメントを備える。したがって、サポートエレメントは、弾性的な部材の縁部の少なくとも一部を支持するように配置されており、それは、弾性的な部材の中央部がポケットの底部表面に向けて曲がることを可能にする。好ましくは、ＰＣＭのドロップレットは、弾性的な部材の上部に、実質的に中央に配置されている。

ある実施形態では、サポートエレメントは、前記ポケットの円周方向の側壁部の中に配置されているリムまたはステップを備える。リムまたはステップは、好ましくは、ポケットの周りの周囲部に延在しており、リムまたはステップは、最初に、第１の直径を有する第１のポケットパーツを、ベースプレートの中の第１の所定の深さまで製造し、その後に、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２のポケットパーツを、第１のポケットパーツの中の実質的に中央に、第２の所定の深さまで製造することによって、比較的に容易に製造され得る。代替的に、そのようなリムまたはステップは、最初に、第２の直径を有するポケットパーツをポケットの所定の深さまで製造し、その後に、第１のポケットパーツの中に、リムまたはステップのレベルまで下に回転カッタを挿入し、第１のポケットパーツの周りで円形に、および、一定のレベルまたは深さを維持しながら、第１のポケットパーツの周りのベースプレートの材料をフライス加工して除去するために、第１の直径まで外向き方向に、回転カッタを駆動することによって、製造され得る。これは、前記所定の深さに配置されているリムまたはステップを生み出す。第１の直径よりも小さいが第２の直径よりも大きい直径を有する弾性的な部材を使用することによって、弾性的な部材の縁部が、前記リムまたはステップの上部に置かれる。

ある実施形態では、それぞれのポケットは、リングまたはループを備え、リングまたはループは、保持プレートと弾性的なカバープレートとの間のギャップの中に配置されており、リングまたはループは、前記ポケットの中のドロップレットを取り囲むように配置されている。リングまたはループは、前記ポケットの中に、好ましくは、前記弾性的なカバ
ープレートの上部に配置されており、前記ポケットの中のＰＣＭのドロップレットのための閉じ込め部材として作用する。

ある実施形態では、前記リングまたはループの厚さは、保持プレートと弾性的なカバープレートとの間の距離よりも小さくなっている。好ましくは、リングまたはループの寸法および／または材料は、とりわけ、基板保持デバイスの作業温度範囲の中での温度の変化に起因するリングまたはループの膨張または収縮に関係なく、前記リングまたはループの厚さが弾性的なカバープレートと保持プレートとの間の幅よりも小さいままとなるように選択される。リングまたはループは、カバープレートおよび保持プレートのうちの１つのみと接触している。

ある実施形態では、リングまたはループは、可撓性のまたは弾性的な材料から作製されている。また、そのような実施形態のリングまたはループは、とりわけ、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への、前記リングまたはループの内側のＰＣＭのドロップレットの膨張を促進させる。

ある実施形態では、リングまたはループは、実質的に矩形の断面を備える。とりわけ、リングまたはループは、保持プレートの第１の側部に対して実質的に垂直の方向に、矩形断面を備える。好ましくは、リングまたはループは、実質的に平坦な上側表面を備え、実質的に平坦な上側表面は、保持プレートの第２の側部に面して配置されている。この実施形態は、液体ＰＣＭの密度がリングまたはループの材料の密度よりも高いケースでは、とりわけ有利である。このケースでは、リングまたはループは、ＰＣＭ材料が液体状態であるときには、ＰＣＭ材料の上に「浮遊する」ことになり、それは、リングまたはループを保持プレートの第２の側部に向けて押すことになり、また、リングまたはループの平坦な上側表面が保持プレートの第２の側部に当接し、ＰＣＭの閉じ込めを提供することになる。

ある実施形態では、ベースプレートは、ガス抜き用孔部を設けられており、ガス抜き用孔部は、前記ポケットの底部表面の中に進出しており、ガス抜き用孔部は、好ましくは、実質的に前記ポケットの中央に進出している。ガス抜き用孔部に起因して、底部表面と弾性的なカバープレートとの間のポケットのパーツの内側の圧力は、弾性的なカバープレートの曲げによっては実質的に変化されない。

基板処理装置または基板像形成装置の中で使用するための実施形態では、前記ドロップレットのアレイのうちのドロップレットは、少なくとも前記基板の処理の間の前記基板処理装置もしくは基板像形成装置の温度においてもしくはその近くに、または、少なくとも前記基板の像形成の間の前記基板像形成装置の温度においてもしくはその近くに、溶融温度もしくは溶融範囲を有する材料を備える。好ましくは、前記ドロップレットのアレイのうちのドロップレットは、産業用冷却剤の動作温度においてまたはその近くに溶融温度または溶融範囲を有する材料を備える。好ましくは、使用時に、前記基板処理装置の温度は、産業用冷却剤の動作温度に近いかまたはわずかにそれを上回っており、それは、好ましくは、室温にあるかまたはわずかに室温を下回っており、好ましくは、摂氏１８度にあるかまたはわずかに摂氏１８度を下回っている。したがって、前記基板処理装置または基板像形成装置のマシンパーツは、温度を上昇される必要はなく、産業用冷却剤は、本発明による基板保持デバイスを備える基板処理装置または基板像形成装置によってまたはその中で、容易に適用され得る。

ある実施形態では、ギャップは、基板保持デバイスの外側への開いた接続を備える。ギャップの内側の空気圧力または真空圧力は、基板保持デバイスの外側の空気圧力または真空圧力に実質的に等しい。ある実施形態では、ギャップは、基板保持デバイスの周囲の側
部縁部において実質的に開口しており、好ましくは、ギャップは、基板保持デバイスの実質的に完全な周囲の側部縁部に沿って実質的に開口している。

第２の態様によれば、本発明は、
保持プレートと、ここにおいて、保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備える、
ベースプレートと、ベースプレートは、保持プレートから所定の距離に配置されており、第１の側部から離れる方に面する保持プレートの第２の側部において、ベースプレートと保持プレートとの間にギャップを提供する、
少なくとも保持プレートとベースプレートとの間に配置されているサポートのアレイと、
熱吸収材料のドロップレットのアレイと、ドロップレットは、保持プレートとベースプレートとの間に配置されており、ここにおいて、ドロップレットは、保持プレートの第１の側部に対して実質的に垂直の方向に、保持プレートおよびベースプレートによって閉じ込められており、ここにおいて、ドロップレットは、少なくともベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への前記ドロップレットの膨張を可能にするように配置されている、
を備える、基板保持デバイスを提供する。

ドロップレットのアレイは、好ましくは、液体および／または固体のドロップレットを備え、ドロップレットのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間に実質的に閉じ込められている。したがって、ドロップレットは、保持プレートとベースプレートの両方に接触している。これは、なかでも、個々のドロップレットの体積、および／または、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップの幅の適正な選択によって配置され得る。一方では、保持プレートとドロップレットとの間の接触は、保持プレートから熱吸収材料のドロップレットへの適正な熱伝導を提供し、他方では、ベースプレートとドロップレットとの間の接触は、ベースプレートから熱吸収材料のドロップレットへの適正な熱伝導を提供する。

第３の態様によれば、本発明は、サンプルを処理または像形成するための装置であって、
エネルギーを有する電磁放射線または粒子のための供給源と、
エネルギーを有する前記電磁放射線または粒子で前記サンプルを露光するための露光ユニットと、
少なくとも前記露光の間に前記サンプルを保持するための、上記に説明されているような基板保持デバイスまたはその実施形態と、
を備える、装置を提供する。

ある実施形態では、露光ユニットは、電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための構成要素を備え、構成要素は、導管を通して冷却流体をガイドするための導管を設けられており、導管は、構成要素と熱的接触して配置されている。したがって、導管の中の冷却流体は、前記構成要素によって電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断することによって発生される熱を除去するように配置されている。そのような構成要素は、たとえば、ダイヤフラム、静電ビームデフレクタ、または、静電もしくは磁気レンズシステムを備える。

通常、露光ユニットは、基板保持デバイスから離れる方に面する基板の側部に配置されている。露光ユニットが、電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための１つまたは複数の構成要
素を備えるときに、前記構成要素は、使用時に加熱される。たとえば、前記電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部が構成要素に衝突するときである。露光の間に基板の中に衝突する電磁放射線または荷電粒子によって発生される熱に加えて、露光ユニットの１つまたは複数の構成要素からの放射熱が、とりわけ、１つまたは複数の構成要素が基板の表面の近くに配置されているときには、基板をさらに加熱することが可能である。また、露光ユニットからのこの追加的な熱は、本発明の基板保持デバイスの中の熱吸収材料によって吸収されることになり、それは、とりわけ、熱吸収材料がＰＣＭであるときには、熱吸収材料のより急速な枯渇を結果として生じる。したがって、露光ユニットからの追加的な熱を可能な限り低減させること、および、本発明の基板保持デバイスと、前記露光ユニットの前記少なくとも１つの構成要素を冷却するための冷却構成を備えた露光ユニットとを組み合わせることが有利である。

ある実施形態では、投射レンズシステムは、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムの中で使用するように配置されており、少なくとも導管の第１のパーツは、２つの荷電粒子ビームの間のエリアに配置されており、導管の前記第１のパーツの中心軸線は、露光ユニットの中心軸線または光軸に対して実質的に垂直の方向に延在している。したがって、導管の第１のパーツは、荷電粒子ビームが使用時に投射レンズシステムを通ってトラベルするエリアの近くに配置されており、それは、発生された熱をこのエリアから効率的に除去することを可能にする。

ある実施形態では、導管の少なくとも第２のパーツは、導管の前記第２のパーツの中心軸線が、露光ユニットの中心軸線または光軸に対して実質的に平行の方向に延在するように配置されている。したがって、導管の第１のパーツは、使用時に基板に面している露光ユニットの第１の端部においてまたはその近くに配置され得る。導管の第２のパーツは、露光ユニットの前記第１の端部から離れる方への導管の延在を提供し、それは、第１の端部から適切に間隔を離して配置された、流体のための入力接続および／または出力接続を提供することを可能にし、また、露光ユニットの第１の端部を基板の非常に近くに配置することを可能にする。ある実施形態では、前記構成要素は、露光ユニットの前記第１の端部に配置されている投射レンズシステムを備える。

第４の態様によれば、本発明は、エネルギーを有する電磁放射線または荷電粒子によって基板を露光するための露光ユニットの中で使用するための投射レンズシステムであって、電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための構成要素を備え、構成要素は、導管を通して冷却流体をガイドするための導管を設けられており、導管は、構成要素と熱的接触して配置されている、投射レンズシステムに関する。

したがって、投射レンズシステムは、たとえば、温度が安定化されるリソグラフィシステムの中で使用するための温度制御される露光ユニットを提供する。投射レンズは、通常の工場温度のものの中の温度範囲へ能動的に十分に冷却され、安定したおよび内部的に適合する、すなわち、バランスの取れた熱的状態のリソグラフィシステムを有するようになっており、それによって、装置設計の複雑さを軽減し、一方では、エネルギーを節約し、他方では、露光における最終的な精度に関して、および、現代のリソグラフィの中で過度に必要とされるように、最適な露光条件を推進する。

ある実施形態では、投射レンズシステムは、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムの中で使用するように配置されており、導管の少なくとも第１のパーツが、２つの荷電粒子ビームの間のエリアに配置されており、導管の前記第１のパーツの中心軸線は、投射レンズシステムの中心軸線または光軸に対して実質的に垂直の方向に延在している。

ある実施形態では、導管の前記第２のパーツの中心軸線が、投射レンズシステムの中心軸線または光軸に対して実質的に平行の方向に延在するように、導管の少なくとも第２のパーツが延在するように配置されている。

第５の態様によれば、本発明は、基板保持デバイスを製造するための方法であって、基板保持デバイスは、保持プレートと、ここにおいて、保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備える、ベースプレートと、ベースプレートは、保持プレートから所定の距離に配置されており、第１の側部から離れる方に面する保持プレートの第２の側部において、ベースプレートと保持プレートとの間にギャップを提供する、少なくとも保持プレートとベースプレートとの間に配置されているサポートのアレイと、熱吸収材料のドロップレットのアレイと、を備え、方法は、
サポートから間隔を離して、および、保持プレートとベースプレートとの間の前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して、ドロップレットを配置するステップ、ここにおいて、少なくともそれらの液相になっているドロップレットが、保持プレートとベースプレートの両方に接触するように配置されており、および／または、ここにおいて、ドロップレットは、保持プレートの第１の側部に対して実質的に垂直の方向に、保持プレートおよびベースプレートによって閉じ込められており、ここにおいて、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートとの間のギャップに沿った方向への前記ドロップレットの膨張を可能にするように配置されている、
を備える、方法を提供する。

第６の態様によれば、本発明は、基板保持デバイスを組み立てるための方法であって、
保持プレートを提供するステップと、ここにおいて、保持プレートは、基板を保持するための第１の側部、および、サポートのアレイを備え、サポートのアレイは、第１の側部から離れる方に面する前記保持プレートの第２の側部に固定されており、ここにおいて、サポートは、第２の側部に対して実質的に垂直に延在するように配置されている、
サポートをその中に装着するための孔部のアレイを備えるベースプレートを提供するステップと、
ベースプレートに面する側部において保持プレートの上に、または、保持プレートに面する側部においてベースプレートの上に、サポートから間隔を離して、および、前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して、熱吸収材料のドロップレットのアレイを配置するステップと、
保持プレートとベースプレートとの間の所望の距離が到達されるまで、サポートを備えた保持プレートとベースプレートとを互いに向けて移動させるステップと、ここにおいて、サポートは、孔部の中に位置決めされており、ドロップレットのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間のギャップの中に配置されている、
前記サポートのうちの１つまたは複数を対応する孔部の中に固定するステップと、
を備える、方法に関する。

ある実施形態では、サポートは、接着剤接続を介して前記第２の側部に固定されている。ある実施形態では、１つまたは複数のサポートは、接着剤接続を介して対応する孔部の中に固定されており、接着剤接続は、孔部と前記孔部の中へ延在するサポートとの間の円周方向のギャップの中に提供されている。

第７の態様によれば、本発明は、サンプルを処理または像形成するための装置、好ましくは、リソグラフィシステム、より好ましくは、荷電粒子ビームリソグラフィシステム、たとえば、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムなどの中での、上記に説明されているような基板保持デバイスの使用に関する。

ある実施形態では、サンプルを処理または像形成するための装置は、エネルギーを有す
る電磁放射線または粒子のための供給源と、エネルギーを有する前記電磁放射線または荷電粒子に前記サンプルを露出させるための露光ユニットと、ここにおいて、露光ユニットは、電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための構成要素を備え、ここにおいて、構成要素は、導管を通して冷却流体をガイドするための導管を設けられており、ここにおいて、導管は、構成要素と熱的接触して配置されている、とを備える。

第８の態様によれば、本発明は、サンプルを露光するための装置であって、
エネルギーを有する電磁放射線または粒子のための供給源と、
前記電磁放射線または粒子で前記サンプルを露光するための露光ユニットと、ここにおいて、露光ユニットは、電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための構成要素を備え、ここにおいて、構成要素は、冷却構成を備え、冷却構成は、所定の第１の温度に構成要素を実質的に維持するように配置されている、
少なくとも前記露光の間に前記サンプルを保持するための基板保持デバイスと、ここにおいて、基板保持デバイスは、温度安定化構成を備え、温度安定化構成は、前記基板保持デバイスの上に配置されているサンプルの温度を実質的に安定化させるように配置されており、ここにおいて、温度安定化構成は、第２の温度において相変化を有する相変化材料を備える、
を備え
冷却構成は、制御装置を備え、制御装置は、第２の温度の近くになるかまたは第２の温度に等しくなるように、第１の温度を調整するように構成されている、装置を提供する。

露光ユニットは、エネルギーを有する電磁放射線または粒子を使用してサンプルを露光するように配置されているので、露光ユニットおよび／またはサンプルは、エネルギーの少なくとも一部を吸収することになり、基板保持デバイスの上の露光ユニットおよび／またはサンプルの温度を上昇させることになる。通常、サンプルは、露光ユニットから十分な距離に配置されており、露光ユニットの可能性のある加熱がサンプルに無視できるほどの影響しか及ぼさないかまたは実質的に影響を及ぼさないようになっており、露光ユニットの冷却は、サンプルの冷却から独立していることが可能であることが留意される。とりわけ、本出願人のＷＯ２０１３／１７１２１６に説明されているような露光ユニットのための冷却構成は、露光ユニットにとって最適な温度を提供するように最適化されており、サンプルに対するこの最適な温度の影響は考慮に入れられる必要はない。

とりわけ、露光ユニットがサンプルの近くに配置されているシステムに関して、その温度を制御するための構成を備えた基板保持デバイスと露光ユニットの両方を提供することが有利であり、また、基板保持デバイスの温度安定化構成の温度（第２の温度）に基づいて、露光ユニットの冷却構成の温度（第１の温度）を制御することが有利であることを、本発明者は認識した。それら自身の冷却構成および温度安定化構成を備えた露光ユニットと基板保持デバイスの両方を提供することによって、基板の正確な温度制御が得られ、その温度制御は、前記電磁放射線または粒子による前記基板の露光の間に、基板の温度を第２の温度に少なくとも実質的に維持することを可能にする。

本発明は、露光プロセスおよびそれに関する装置を定義するための概念を述べており、それは、実用的な環境の制限に適合されている。とりわけ、電磁放射線または粒子を前記基板の上に投射するための露光ユニットが前記基板の直ぐ近くに配置されている装置では、露光ユニットの温度は、基板に熱的に影響を与える可能性がある。たとえば、冷却構成を使用して、露光ユニットの温度を制御することによって、基板に対する露光ユニットの温度のマイナスの影響が、実質的に防止され得る。

最も経済的にそのような方法またはプロセスを得るために、それに対するそのようなコンディショニングが、最小の労力によって維持されるべきであることがさらに考えられる。一方では、経済的な露光装置または方法において、動作温度は、所定のレベルにあるべきではなく、その所定のレベルにおいては、提案されたガリウムの使用の場合ではそうなるように、実際にウエハキャリアの周囲全体が、２９．８℃の上昇した温度に維持されるべきである。基板保持デバイスの中に使用される相変化材料の溶融温度は、かなりのより低いレベルにあるべきである。

他方、動作温度は、１８℃よりも実質的に高いべきではない。その理由は、そのようにして、標準的な製作工場（工場）冷却剤が、本発明の中に一体化されるものとしてさらなる考慮事項を適用するときに、直接的にまたはわずかなコンディショニングのみのいずれかによって、プロセスにおいて使用され得るからであり、本発明によれば、冷却剤は、冷却するために必要とされる能力を考慮して、動作温度よりも、少なくとも、露光の間にターゲットにおいて維持される温度よりも低い温度、好ましくは、それよりもわずかにだけ低い温度にあるべきである。工場冷却剤が一般的に１２℃から１８℃までの範囲にあること、および、工場室温（その変動は最小であるべきである）が、室温、すなわち、２５℃以下、好ましくは、２２℃以下である場合が多い可能性があることを考慮して、本発明の実施形態による相変化材料溶融温度（それは、第２の温度に等しい）が定義されることになり、また、ターゲット露光プロセスにしたがって、選択されることになるそれに関する材料は、１８℃の工場冷却剤温度よりも高い、好ましくは、１８．５℃よりも高い工場冷却剤温度よりも高く、また、２５℃の最大室温よりも低い、好ましくは、２２．５℃よりも低い、動作温度によって定義される。

この出願において言及されるような動作温度は、動作の間にサンプルを露光するための装置の温度であることが留意される。

ある実施形態では、冷却構成および温度安定化構成は、第１の温度と第２の温度との間の差が、４℃以下、好ましくは、２℃以下になるように配置されている。これは、サンプルに関して実質的に熱的に安定した環境を提供する。冷却構成を能動的に制御することによって、および、正しい相変化材料を慎重に選択することによって、露光ユニットおよび基板保持デバイスの構成要素は、それぞれ、前記第１および第２の温度を実質的に維持するように配置されており、したがって、サンプルの露光の間に、前記熱的に安定した環境を維持するように配置されている。

ある実施形態では、第１の温度は、第２の温度よりも低い。したがって、使用時に、露光ユニットの温度、少なくともその構成要素の温度は、基板保持デバイスの温度、および、前記保持デバイスの上部のサンプルの温度よりも低い。この対策は、電磁放射線または粒子を前記基板の上に投射するための露光ユニットの構成要素がサンプルの直ぐ近くに配置されているときでも、露光ユニットの構成要素によるサンプルの加熱を実質的に防止する。

好適な実施形態では、第１の温度は、第２の温度に実質的に等しい。ある実施形態では、第１の温度および第２の温度は、室温、とりわけ、製作工場（工場）の中の室温に実質的に等しい。

ある実施形態では、相変化材料は、金属、合金、または、金属ベースの材料を備える。好適な実施形態では、相変化材料は、共晶金属合金を備える。金属ベースの相変化材料は、固体と液相の両方において高い熱伝導率を提供し、それは、前記相変化材料のかなりの部分がすでに液化されているときでも、サンプルの露光によって発生される熱が、相変化材料へガイドされ、相変化材料によって吸収されることを保証する。

ある実施形態では、冷却構成は、導管を通して冷却流体をガイドするための導管を備え、導管は、構成要素と熱的接触して配置されている。したがって、標準的な製作工場（工場）冷却剤、たとえば、冷却水などが、少なくとも露光ユニットの構成要素を冷却するために使用され得る。

ある実施形態では、冷却構成は、冷却流体の温度と第２の温度との間の差が、４℃以下、好ましくは、２℃以下になるように配置されている。ある実施形態では、冷却構成は、温度制御システムを備え、温度制御システムは、基板保持デバイスの温度に対して冷却流体の温度を制御するように配置されている。ある実施形態では、装置は、基板保持デバイスの温度、および／または、露光ユニットの温度、とりわけ、基板保持デバイスに隣接して配置されている露光ユニットの一部の温度を測定するための温度センサを備える。ある実施形態では、冷却構成は、第１の温度を下回る温度に冷却流体を冷却するための冷却装置と、冷却流体を加熱するための加熱装置と、ここにおいて、加熱装置は、構成要素に対して上流位置において、導管の中に配置されている、を備える。とりわけ、基板保持デバイスに面する露光ユニットのパーツの温度を測定するための温度センサの組み合わせ、冷却流体の温度を正確に制御するための組み合わされた冷却装置および加熱装置、ならびに、温度センサからの信号に基づいて冷却流体の温度を制御するための温度制御システムは、高い正確性によって露出デバイスの温度を制御することを可能にし、また、基板保持デバイスと露光ユニットとの間の温度差を、とりわけ、基板保持デバイスと基板保持デバイスに面する前記露光ユニットのパーツとの間の温度差を、４℃未満に、好ましくは、２℃未満に、より好ましくは、１℃未満に調整することを可能にする。

ある実施形態では、構成要素は、電磁放射線または粒子をサンプルの上に投射するための投射レンズを備える。ある実施形態では、冷却構成は、導管を通して冷却流体をガイドするための導管を備え、導管は、構成要素と熱的接触して配置されており、導管は、投射レンズを通してまたは投射レンズの周りに冷却流体を輸送するように配置されている。とりわけ、荷電粒子のための投射レンズにおいて、レンズ効果が、発生されることを必要とする磁界および／または静電界によって確立される。使用時に、磁石および／または静電レンズは、また、所定量の熱を発生させ、それは、この実施形態による冷却構成を使用して除去され得る。

ある実施形態では、構成要素は、電磁放射線または粒子を変調させるための変調デバイスを備える。ある実施形態では、冷却構成は、導管を通して冷却流体をガイドするための導管を備え、導管は、構成要素と熱的接触して配置されており、導管は、変調デバイスを通してまたは変調デバイスの周りに、冷却流体を輸送するように配置されている。使用時に、変調デバイスは、また、所定量の熱を発生させ、それは、この実施形態による冷却構成を使用して除去され得る。

ある実施形態では、変調デバイスは、電磁放射線または粒子のビームを偏向させるためのビームデフレクタと、電磁放射線または粒子の前記ビームを遮断するためのビームストップとを備える、ビームブランキング（blanking）アセンブリを備え、導管は、ビームストップを通してまたはビームストップの周りに、冷却流体を輸送するように配置されている。電磁放射線または粒子のビームがビームストップへ方向付けられるとき、電磁放射線または粒子は、大きい程度に、ビームストップによって吸収される。使用時に、電磁放射線または粒子の吸収は、また、ビームストップの中に所定量の熱を発生させ、それは、この実施形態による冷却構成を使用して除去され得る。

ある実施形態では、供給源は、荷電粒子のための供給源であり、露光ユニットは、１つまたは複数の荷電粒子ビームを前記サンプルの上に投射するための荷電粒子光学システム
を備える。ある実施形態では、供給源は、複数の荷電粒子ビームを提供するように配置されており、荷電粒子光学システムは、前記複数の荷電粒子ビームのうちの１つまたは複数を前記サンプルの上に投射するように配置されており、導管の少なくとも第１のパーツは、２つの荷電粒子ビームの間のエリアに配置されている。

ある実施形態では、露光ユニットは、１つまたは複数の温度センサを備え、好ましくは、前記１つまたは複数の温度センサのうちの１つは、基板保持デバイスに面する前記露光ユニットの側部に配置されている。

第９の態様によれば、本発明は、上記に説明されているような装置または実施形態を使用してサンプルを処理または像形成するための方法であって、温度安定化構成のコンディショニングが、サンプルの処理または像形成の前に実施され、コンディショニングは、前記温度安定化構成の相変化材料の少なくとも一部を固化するステップを備える、方法を提供する。相変化材料が熱を吸収するとき、相変化材料の一部が、液化または溶融し、相変化材料の相が、固体から液体へ変化する。この吸収された熱は、条件プロセスにおいて、相変化材料から除去され得、条件プロセスにおいて、熱変化材料は、固化または凍結され、相変化材料の相は、液体から固体へ変化されて戻される。そのようなコンディショニングの後に、固体の相変化材料が、再び熱を吸収するために使用され得る。

ある実施形態では、コンディショニングは、サンプルの処理または像形成の前に、温度安定化構成の温度を第２の温度に設定するステップをさらに備える。第２の温度は、相変化材料の溶融温度であり、したがって、相変化材料の相が固体から液体へ変化する温度である。相変化材料の固体と液相の両方が存在し、熱的平衡になっているときに、相変化材料は、この第２の温度にあることになる。したがって、少なくとも少量の相変化材料が液相になっていること、および、相変化材料の大部分が固相になっていることを保証するために、温度安定化構成は、第２の温度になっており、露光プロセスによって誘発される熱を吸収する準備ができている。

ある実施形態では、加熱装置および／または冷却装置は、基板保持デバイスと露光ユニットとの間の温度差、とりわけ、基板保持デバイスと基板保持デバイスに面する前記露光ユニットの一部との間の温度差を確立するように制御され、温度差は、４℃未満、好ましくは、２℃未満、より好ましくは、１℃未満である。

ある実施形態では、動作の間の装置の温度は、１９℃から２２℃の温度範囲にあり、好ましくは、第１の温度および第２の温度は、また、１９℃から２２℃の温度範囲の中に配置されている。

第１０の態様によれば、本発明は、サンプルを処理または像形成するための、上記に説明されているような装置または実施形態の使用を提供する。

第１１の態様によれば、本発明は、本明細書で前に説明されているようなものによる装置によって半導体デバイスを製造する方法であって、
－ 基板保持デバイスの上にウエハを設置し、前記露光ユニットの下流に前記ウエハを位置決めするステップと、
－ 前記供給源からのエネルギーを有する電磁放射線または粒子によって、像またはパターンを前記ウエハの上に投射することを含む、前記ウエハを処理するステップと、
－ 前記処理されたウエハによって半導体デバイスを生成するために、後続のステップを実施するステップと
を備える、方法を提供する。

第１２の態様によれば、本発明は、本明細書で前に説明されているようなものによる装置によってターゲットを検査するための方法であって、
－ 基板保持デバイスの上に前記ターゲットを設置し、前記露光ユニットの下流に前記ウエハを位置決めするステップと、
－ 前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子をターゲットの上に投射するステップと、
－ 前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子がターゲットの上に入射するときに、前記ターゲットによって透過され、放出され、および／または反射される電磁放射線または荷電粒子を検出するステップと、
－ 荷電粒子を検出するステップからのデータによって前記ターゲットを検査するために、後続のステップを実施するステップと
を備える、方法を提供する。

第１の態様を参照して上記に述べられている実施形態は、他の態様による本発明においても適切に適用され得る。

本明細書に説明されて示されているさまざまな態様および特徴は、可能な場合には、個別に適用され得る。これらの個々の態様、とりわけ、添付の従属請求項に記載されている態様および特徴は、分割特許出願の対象にされ得る。

本発明は、添付の図面に示されている例示的な実施形態に基づいて解明されることになる。

基板保持デバイスの概略上面図。 図１の中の線Ａ－Ａに沿った概略的な部分的な断面図。 基板保持デバイスを製造するための方法のステップを概略的に示す図。 基板保持デバイスを製造するための方法のステップを概略的に示す図。 基板保持デバイスを製造するための方法のステップを概略的に示す図。 基板保持デバイスの第２の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面図。 基板保持デバイスの第２の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面図。 基板保持デバイスの第４の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面図。 図５の基板保持デバイスのベースプレートの概略的な部分的な上面図。 基板保持デバイスの第５の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面図。 基板保持デバイスの第６の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面図。 図８に示されているような第６の実施形態による基板保持デバイスを製造するための代替的な方法のステップを概略的に示す図。 図８に示されているような第６の実施形態による基板保持デバイスを製造するための代替的な方法のステップを概略的に示す図。 図８に示されているような第６の実施形態による基板保持デバイスを製造するための代替的な方法のステップを概略的に示す図。 基板保持デバイスの第７の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面図。 サンプルを処理または像形成するための装置を概略的に示す図であり、前記装置は、本発明の基板保持デバイスを備えることを示す図。 たとえば、図１１に概略的に示されているような装置の中で使用するための投射レンズシステムアセンブリの実施形態の断面を概略的に示す図。 図１２に概略的に示されているような投射レンズシステムの中で使用するための冷却装置を概略的に示す図。 冷却構成を備える投射レンズシステムと、温度安定化構成を備える基板保持デバイスとを備える装置の一部を概略的に示す図。 半導体デバイスを製造するための例示的なプロセスを図示する図。 ターゲットを検査するための例示的なプロセスを図示する図。

図１は、本発明による基板保持デバイスの第１の例の上面図を示しており、図２は、図１の中の線Ａ－Ａに沿った第１の例の部分的な断面を示している。基板保持デバイス１は、基板（図示せず）を保持するための第１の側部３を有する保持プレート２を備える。基板保持デバイス１は、ベースプレート４をさらに備え、ベースプレート４は、保持プレート２から所定の距離に配置されており、第１の側部３から離れる方に面する前記保持プレート２の第２の側部６に配置されている。ベースプレート４と保持プレート２との間には、ギャップ５が設けられており、ギャップ５は、保持プレート２の第１の側部３に実質的に平行な方向に延在している。サポート７のアレイが、保持プレート２とベースプレート４との間に配置されており、それは、保持プレート２とベースプレート４との間の距離を画定しており、したがって、ギャップ５の幅ｗを画定している。保持プレート２、ベースプレート４、およびサポート７は、ギャップ５の中に熱吸収材料を提供するためのフレームを提供し、それは、使用時に、基板保持デバイス１の第１の側部３の上に配置されている基板からの熱を除去するように配置されている。

保持プレート２は、たとえば、Ｓｉプレートを備える。ベースプレート４は、たとえば、シリコンカーバイドのプレートを備え、シリコンカーバイドは、Ｓｉの膨張係数と実質的に同じ膨張係数を有している。それに加えて、シリコンカーバイドは、実質的に不活性であり、広範囲の熱吸収材料を使用することを可能にする。そのうえ、シリコンカーバイドは、高い熱伝導率を有しており、それは、ベースプレート４を介して基板保持デバイス１を冷却することを可能にし、ベースプレート４に沿って実質的に一定の温度を提供する。

サポート７は、たとえば、チタンサポートを備え、チタンサポートは、非磁性である。非磁性サポートは、荷電粒子処理または像形成装置の中で基板保持デバイス１を使用するときに有利である。サポート７は、保持プレート２とベースプレート４との間にクランプされ得るが、図２、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃを参照してより詳細に下記に説明されることになるように、サポート７は、保持プレート２の第２の側部６に、および／または、ベースプレート４に固定して取り付けられていることが好適である。

本発明によれば、熱吸収材料のドロップレット８のアレイが、保持プレート２とベースプレート４との間に配置されている。液体および／または固体のドロップレット８が、ベースプレート４と保持プレート２との間のギャップ５を埋めるように配置されている。したがって、ドロップレット８は、ベースプレート４と保持プレート２の両方に接触するように配置されている。ドロップレット８は、互いに間隔を離して配置されており、ギャップ５に沿った方向に互いに隣接して配置されており、サポート７から実質的に間隔を離して配置されている。ドロップレット８は、保持プレート２の第１の側部３に対して実質的に垂直の方向に、保持プレート２およびベースプレート４によって閉じ込められている。それに加えて、ドロップレット８は、ベースプレート４と保持プレート２との間のギャップ５に沿った方向への前記ドロップレット８の膨張を可能にするように配置されている。図２に概略的に示されているように、ドロップレット８は、保持プレート２およびベースプレート４と（熱的）接触した状態で配置されている。好ましくは、ドロップレット８は、少なくとも前記基板の処理の間の基板処理装置の温度においてもしくはその近くに、または、少なくとも前記基板の像形成の間の基板像形成装置の温度においてもしくはその近くに、溶融温度または溶融範囲を有する材料を備える。熱除去は、ドロップレット８の相転移、とりわけ、溶融の使用によって提供される。ドロップレット８は、ギャップ５に沿った方向への前記ドロップレット８の膨張を可能にするように配置されているので、固体から液体へ変わるときの（その逆もまた同様である）ドロップレット８の収縮または膨張は、前記保持プレート２、前記ベースプレート４、およびサポート７を備えるアセンブリの寸法には実質的に影響がない。

熱吸収材料は、好ましくは、おおよそ１５ｍｍの直径およびおおよそ０．８ｍｍの厚さを有する、平坦なドロップレット８のアレイで配置されている。おおよそ１５ｍｍの直径
を有するドロップレット８を使用することは、前記ドロップレット間にサポート７のアレイを提供することを可能にし、そのサポート７は、保持プレート２の高度に平坦な第１の側部３を提供するために十分に互いの近くに配置されている。この特定の例では、サポート７は、おおよそ０，８ｍｍの幅ｗを有するギャップ５を提供するために配置されている。

この第１の例では、ベースプレート４は、ポケット９のアレイを設けられており、ポケット９は、ギャップ５に面しているベースプレート４の表面の中の浅いインデンテーションまたはキャビティとして配置されている。この第１の例のポケット９は、切頭円錐台として実質的に形状決めされている。たとえば、前記円錐の下り斜面９１は、おおよそ１５度になっていることが可能であり、また、ポケット９の中央において、実質的に平坦なエリアが配置されている。ドロップレット８は、ベースプレート４と保持プレート２３の両方に接触するように配置されている。ポケット９の円錐形状の縁部９１は、熱吸収材料のドロップレット８の位置を実質的に固定することになる。それに加えて、ポケット９の円錐形状の縁部９１、および、ドロップレット８の液相の中の表面張力は、液体ドロップレット８を実質的にポケット９の中に維持するための位置決め力を提供する。ドロップレット８の場所を固定するために、他のパーツは必要とされない。これは、この第１の例の基板保持デバイス１の中に、互いのより近くにドロップレット８を配置させることを可能にし、それは、熱吸収材料によるベースプレート４および保持プレート２のエリアの適切な被覆率を提供する。ポケット９の中央の実質的に平坦なエリアに起因して、第１の例の基板保持デバイス１の中のポケット９は、浅くなっており、それは、熱吸収材料の必要とされる量を低減させる。

図２に示されているように、ベースプレート４は、孔部４１のアレイを設けられており、一連のサポートのそれぞれのサポート７の第１の端部は、前記孔部４１のうちの１つの中に配置されており、接着剤接続を介して前記孔部４１の中に固定されている。前記第１の端部の反対側のそれぞれのサポート７の第２の端部は、接着剤接続によって保持プレート２に固定されている。

図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、基板保持デバイス１を組み立てるための方法、とりわけ、図２の実施形態による基板保持デバイスを組み立てるための方法のステップを概略的に示している。しかし、図４Ａ、図４Ｂ、図５、図７、および図１０を参照して下記に説明されているような実施形態による基板保持デバイスも、このように組み立てられ得る。

第１に、図３Ａに示されているように、ベースプレート４が提供され、ベースプレート４は、ポケット９のアレイを備える。これらのポケット９に隣接して、孔部４１は、サポート７をその中に装着するために設けられている。それに加えて、保持プレート２は、一連のサポート７を設けられており、一連のサポート７は、少なくとも使用時に基板を保持するための第１の側部３から離れる方に面している前記保持プレート２の第２の側部６に固定されている。サポート７は、第２の側部６に対して実質的に垂直に延在するように配置されており、接着剤接続７１を介して前記第２の側部６に固定されている。

その後に、液体熱吸収材料のドロップレット８が、図３Ｂに概略的に示されているように、ポケット９の中に配置される。実質的に同じサイズのそれぞれのポケット９の中に、実質的に同じ体積の熱吸収材料がディスペンスされる。好ましくは、熱吸収材料は、ギャップ５に面している保持プレート２および／またはベースプレート４の表面との密着よりも大きい凝集性を示す。表面張力に起因して、液体ドロップレット８は、多かれ少なかれ、球形の形状をとる。

次に、サポート７を備えた保持プレート２が、ベースプレート４に向けて移動され、サポート７が、孔部４１の中に位置決めされる。保持プレート２は、保持プレート２とベースプレート４との間の所望の距離ｗが到達されるまで、下向きに移動される。この位置において、ドロップレット８は、図３Ｃに示されているように、ベースプレート４と保持プレート２との間に平坦化される。熱吸収材料の表面張力は、ドロップレット８が保持プレート２とベースプレート４の両方に接触することを提供して維持する。

その後に、前記サポート７のうちの１つまたは複数が、接着剤接続を介して対応する孔部４１の中に固定され、その接着剤接続は、孔部４１と前記孔部４１の中へ延在するサポート７との間の円周方向のギャップの中に提供される。

使用の前に、組み立てられた基板保持デバイス１は、熱吸収相変化材料の凝固点温度よりも下方の温度において、「冷温」環境で配置され、液体ドロップレット８は、図３Ｃに示されているような形状で実質的に固化することになる。したがって、固体ドロップレット８が、ベースプレート４と保持プレート２との間のギャップ５を埋める。ここで、基板保持デバイス１は、使用の準備ができている。

以前の第１の例では、固体および／または液体のドロップレット８を保持するためのポケット９は、上記に説明されているように、ベースプレート４の中に配置されている。しかし、基板保持デバイス１’の第２の例では、ポケット９’は、図４Ａに概略的に示されているように、保持プレート２’の中に配置されており、ギャップ５’に面する実質的に平坦な表面を備えたベースプレート４’と組み合わされている。

代替的に、基板保持デバイス１”の第３の例では、ギャップ５”に面しているベースプレート４”と保持プレート２”の表面の両方が、図４Ｂに概略的に示されているように、ポケット９２、９３を設けられている。この実施形態では、ポケット９２、９３を形成する、ギャップ５”に面しているベースプレート４”および保持プレート２”の表面の中のインデンテーションまたはキャビティは、第１および第２の例による基板保持デバイス１、１’のポケット９、９’と比較して、より浅くなっており、また、より深くないようになっていることが可能である。

図５は、基板保持デバイス１１の第４の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面である。図６は、図５の基板保持デバイスのベースプレート１４の概略的な部分的な上面図である。この第４の例では、ベースプレート１４は、ポケット１９のアレイを設けられており、ポケット１９は、円錐として実質的に形状決めされている。たとえば、前記円錐の下り斜面は、おおよそ１５度であることが可能である。ドロップレット１８は、前記ポケット１９の中に配置されており、ベースプレート１４と保持プレート１２との間のギャップを埋めるように配置されている。ポケット９１の円錐形状は、熱吸収材料の液体および／または固体のドロップレット１８の位置を実質的に固定することになる。それに加えて、ポケット１９の円錐形状、および、液相の中の熱吸収材料の表面張力は、実質的にポケット１９の中央に液体ドロップレット１８を維持するための力を提供する。ドロップレット１８の場所を固定するために、他のパーツは必要とされない。

また、この第４の例では、ベースプレート１４は、孔部１４１のアレイを設けられており、一連のサポートのそれぞれのサポート１７は、一方の側において、前記孔部１４１のうちの１つの中に配置されており、接着剤接続を介して前記孔部１４１の中に固定されている。サポート１７の他方の側は、保持プレート１２に固定されている。

それに加えて、ベースプレート１４は、ガス抜き用孔部１４２を設けられ得、ガス抜き用孔部１４２は、実質的にポケット１９の中央に進出している。ガス抜き用孔部１４２は
、ドロップレット１８の下に空気の包含を防止するように配置されている。

図７は、基板保持デバイス２１の第５の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面である。この第５の例では、ベースプレート２４は、ポケット２９のアレイを設けられており、ポケット２９は、実質的に円形の底部エリアを有する真っ直ぐな円柱として実質的に形状決めされている。ドロップレット２８は、ポケット２９の中に配置されており、ベースプレート２４の中のポケット２９の円形の底部エリアと保持プレート２２の両方に接触している。ギャップ２５に沿った方向にドロップレット２８が膨張することを可能にするために、ドロップレット２８の体積は、ポケット２９の底部エリアに平行な方向へのドロップレット２８の直径が、円筒形状のポケット２９の直径よりも小さくなるように配置されている。円筒形状のポケット２９は、固体と液相の両方において、熱吸収材料のドロップレット２８の位置を実質的に確立することになる。ドロップレット２８の場所を実質的に固定するために、他のパーツは必要とされない。この例の利点は、ポケット２９が配置されていないベースプレート２４の表面が、保持プレート２２の近くに配置され得ることである。したがって、保持プレート２２は、非常に短いサポート２７によって、または、まったくサポートなしでも、ベースプレート２４に接続され得、それは、非常にリジッドの基板保持デバイス２１を生み出す。

基板保持デバイス３１の第６の例では、図８に概略的に示されているように、ドロップレット３８が、Ｏリング３９の内側に配置されており、Ｏリング３９は、たとえばＶｉｔｏｎ（登録商標）などのゴムなどのような、可撓性のまたは弾性的な材料から作製されている。前記ドロップレット３８のそれぞれ１つは、Ｏリング３９の内側に配置されており、Ｏリング３９は、ドロップレット３８の横方向の封じ込めを提供し、前記Ｏリング３９の可撓性のまたは弾性的な材料に起因して、ギャップ３５に沿った方向への前記ドロップレット３８の収縮および膨張を可能にする。

好ましくは、Ｏリング３９の厚さは、保持プレート３２とベースプレート３４との間のギャップ３５の幅ｗ’よりも小さくなっている。これは、保持プレート３２と、ベースプレート３４と、サポート３７とを備える基板保持デバイス３１を組み立てることを可能にし、また、Ｏリング３９の干渉なしに、必要とされる幅ｗ’を有するギャップ３５を得ることを可能にする。Ｏリング３９が、保持プレート３２とベースプレート３４の両方に接触するか、または、保持プレート３２とベースプレート３４との間で圧縮されることが回避される。その理由は、これは、保持プレート３２の第１の側部３３の平坦度にマイナスの影響を有する可能性があるからである。

図８に示されているように、ギャップ３５は、基板保持デバイス３１の周囲の側部縁部３１０において実質的に開口している。ギャップ３５は、さらには、基板保持デバイス３１の実質的に完全な周囲の側部縁部３１０に沿って、実質的に開口していることが可能である。したがって、ギャップ３５は、基板保持デバイス３１の外側への開いた接続を備える。ギャップ３５の内側の空気圧力または真空圧力は、基板保持デバイス３１の外側の空気圧力または真空圧力に実質的に等しい。

図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｃでは、図８の実施形態による基板保持デバイス３１’を構築するための方法のステップを概略的に示しており、この例では、サポート３７’がベースプレート３４’の孔部３４１’のアレイの中に配置されているというこの差を伴う。

第１に、孔部３４１’のアレイを備えるベースプレート３４’が提供される。一連のサポート３７’が提供され、前記一連のサポートのそれぞれのサポート３７’は、前記孔部３４１’のうちの１つの中に配置され、好ましくは、接着剤接続を介して、前記孔部３４１’の中に固定されている。

その後に、熱吸収材料の固体ピルまたはドロップレット３８’を内側に備えたＯリング３９’のアセンブリが、概略的に図９Ａに示されているように、サポート３７’間に配置される。アセンブリ３８’、３９’の厚さｄは、サポート３７’がベースプレート３４’から突き出す高さｈよりも小さくなっていることが留意される。

次に、保持プレート３２’が、サポート３７’の上部に配置され、好ましくは、接着剤接続を介して、前記サポート３７’に固定される。図９Ｂに概略的に示されているように、保持プレート３２’が、Ｏリング３９’および熱吸収材料の固体ドロップレット３８’のアセンブリの上方にギャップを伴って、サポート３７’の上部に配置されている。

その後に、熱吸収材料の固体ドロップレット３８’は、たとえば、溶融温度を上回る温度でオーブンの中にアセンブリを配置することによって溶融される。熱吸収材料の液体ドロップレット３８’の中の表面張力に起因して、液体ドロップレット３８’は、図９Ｃに概略的に示されているように、より球形の形状をとることになり、保持プレート３２’の第２の側部３６’に接触する。ここで、ドロップレット３８’は、ベースプレート３４’と保持プレート３２’との間のギャップ３５を埋めるように配置されている。

次に、組み立てられた基板保持デバイス３１’は、熱吸収材料の凝固点温度よりも下方の温度において、「冷温」環境で配置され、液体ドロップレット３８’は、図９Ｃに示されているような形状で実質的に固化することになる。したがって、固体ドロップレット３８’が、ギャップ３５’を充填し、ベースプレート３４’と保持プレート３２’の両方に接触する。ここで、基板保持デバイス３１’は、使用の準備ができている。

図１０は、基板保持デバイス５１の第７の例示的な実施形態の概略的な部分的な断面である。この第７の例では、ベースプレート５４は、ポケット５９のアレイを設けられており、ポケット５９は、実質的に円形の底部表面５９１を備えた真っ直ぐな円柱として実質的に形状決めされている。ポケット５９は、第１の直径を有する、第１のまたは上側のポケットパーツ５９２と、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する、第２のまたは下側のポケットパーツ５９３を備える。第２のポケットパーツ５９３は、第１のポケットパーツ５９２の中に実質的に中央に配置されている。これは、前記ポケット５９の内側に配置されたリムまたはステップ６１を生み出し、リムまたはステップ６１は、前記ポケット５９の円周方向の側壁部に沿って延在している。

ポケットの前記アレイのそれぞれのポケット５９は、弾性的な部材、とりわけ、弾性的なカバープレート６０を備え、弾性的なカバープレート６０は、前記ポケット５９に架かっており、前記ポケット５９の底部表面５９１から間隔を離して配置されている。弾性的なカバープレート６０は、第１の直径よりも小さいが第２の直径よりも大きい直径を有している。したがって、弾性的なカバープレート６０の円周方向の縁部は、前記リムまたはステップ６１の上部に置かれている。弾性的なカバープレート６０は、ポケット５９の底部表面５９１に向けてのカバープレート６０の少なくとも中央部の曲げまたは屈曲によって、ギャップ５５に対して実質的に垂直の方向への残留膨張を取り込むための手段を提供する。好ましくは、弾性的なカバープレート６０は、チタンプレートである。

それぞれのポケット５９は、ドロップレットの前記アレイからドロップレット５８を備え、そのドロップレット５８は、前記弾性的なカバープレート６０と保持プレート５２の第２の側部５６との間に配置されている。ＰＣＭのドロップレット５８は、弾性的なカバープレート６０の上部に実質的に中央に配置されている。

図１０に概略的に示されているように、カバープレート６０は、ポケットを取り囲むベ
ースプレート５４の表面６３の下方に、対応するポケット５９の内側に配置されており、それは、ベースプレート５４と保持プレート５２との間のギャップ５５の中に、ドロップレット５８の場所を固定するための手段を提供している。弾性的な保持プレート６０とベースプレート５４との間の熱輸送を増加させるために、熱伝導ペーストが、好ましくは、弾性的な保持プレート６０の円周方向の縁部とリムまたはステップ６１との間に配置されている。

それに加えて、それぞれのポケット５９は、リングまたはループ６２を備え、リングまたはループ６２は、前記ポケット５９の中のドロップレット５８を取り囲むように配置されている。好ましくは、リングは、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）などのような、合成材料またはゴム材料から作製されている。リングまたはループ６２は、好ましくは、前記弾性的なカバープレート６０の上部に、前記ポケット５９の中に配置されており、前記ポケット５９の中のＰＣＭのドロップレット５８のための閉じ込め部材として作用する。前記リングまたはループ６２の厚さは、保持プレート５２と弾性的なカバープレート６０との間の距離よりも小さくなっている。したがって、リングまたはループ６２は、カバープレート６０と保持プレート５２の両方とは直接的に接触していない。リングまたはループ６２は、保持プレート５２の第１の側部５３に対して実質的に垂直の方向に、実質的に矩形の断面を備える。前記リングまたはループ６２の実質的に平坦な上側表面は、保持プレート５２の第２の側部５６に面して配置されている。たとえば、ガリウムのような物質挙動を有する金属のような材料など、高い密度を有するＰＣＭを使用するときに、リングまたはループ６２は、ＰＣＭによって上向きに押され、ＰＣＭは、保持プレート５２の第２の側部５６に向けて、リングまたはループ６２を押すことになる。リングまたはループ６２の平坦な上側表面は、保持プレート５２の第２の側部５６に押し付けられ、リングまたはループ６２の内側にＰＣＭを含有するためのシールを提供する。

図１０に示されている例では、ベースプレート５４は、ガス抜き用孔部５４２を設けられており、ガス抜き用孔部５４２は、好ましくは、前記ポケット５９の中央において、前記ポケット５９の底部表面５９１に進出している。ガス抜き用孔部５９１に起因して、底部表面５９１と弾性的なカバープレート６０との間のポケット５９の下側パーツ５９３の内側の圧力は、基板保持デバイス５１を取り囲む圧力に実質的に等しくなっている。

この第７の例においても、ベースプレート５４は、孔部５４１のアレイを設けられており、保持プレート５２は、サポート５７のアレイを設けられている。それぞれのサポート５７は、前記孔部５４１のうちの対応する１つの中に配置されており、接着剤接続を介して前記孔部５４１の中に固定されている。

上記に提示されている例は、すべて、本発明による、熱吸収材料、好ましくは、相変化材料（ＰＣＭ）、より好ましくは、金属のようなＰＣＭのドロップレットのアレイを保持するのに適切な基板保持デバイスを説明していることが留意される。そのような材料の例が、下記の表に提示されている。

図１１は、サンプル１３０を処理または像形成するための装置の簡単化されたダイアグラムを示している。前記装置は、エネルギーを有する電磁放射線または粒子のための供給
源を備えるモジュール２０１と、エネルギーを有する前記電磁放射線または粒子で前記サンプル１０３を露光するための露光ユニットを備えるモジュール２０４と、本発明による基板保持デバイス２０９とを備える。

とりわけ、図１１は、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムを概略的に表しており、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムは、
－ 荷電粒子ビーム供給源１０１およびビームコリメーティングシステム１０２を含む、照明光学系モジュール２０１と、
－ アパーチャーアレイ１０３および集光レンズアレイ１０４を含む、アパーチャーアレイおよび集光レンズモジュール２０２と、
－ ビームブランカーアレイ１０５を含むビームスイッチングモジュール２０３と、
－ ビームストップアレイ１０８、ビームデフレクタアレイ１０９、および投射レンズアレイ１１０を含む、投射光学系モジュール２０４と
を備える。

図１１に示されている例では、モジュールは、アライメント内側サブフレーム２０５およびアライメント外側サブフレーム２０６の中に配置されている。フレーム２０８は、振動ダンピングマウント２０７を介してアライメントサブフレーム２０５および２０６を支持している。

モジュール２０１、２０２、２０３、２０４は、荷電粒子光学ユニットを一緒に形成しており、荷電粒子光学ユニットは、複数の荷電粒子ビームを発生させ、前記荷電粒子ビームを変調させ、基板保持デバイス２０９の第１の側部２０９’に向けて前記荷電粒子ビームを方向付けするためのものである。

基板保持デバイス２０９は、チャック２１０の上部に配置されている。ターゲット、たとえば、ウエハ１３０が、基板保持デバイス２０９の第１の側部２０９’の上に配置され得る。

基板保持デバイス２０９およびチャック２１０は、ショートストロークステージ２１１の上に配置されており、ショートストロークステージ２１１は、すべての６自由度に沿って小さい距離にわたって前記チャック２１０を駆動するように配置されている。ショートストロークステージ２１１は、ロングストロークステージ２１２の上部に装着され、ロングストロークステージ２１２は、少なくとも実質的に水平方向の平面の中で２つの直交する方向（ＸおよびＹ）に沿って、前記ショートストロークステージ２１１およびチャック２１０を駆動するために配置されている。

リソグラフィ装置２００は、真空チャンバ４００の内側に配置されており、１つまたは複数のミューメタル（μメタル）シールディング層２１５を含む。シールディング２１５は、都合の良いように、真空チャンバ４００のライニングとして配置されている。マシンが、フレーム部材２２１によって支持されているベースプレート２２０の上に置かれている。

荷電粒子光学ユニット２０１、２０２、２０３、２０４に対するウエハ１３０および基板保持デバイス２０９の位置が、測定デバイス２５０によって測定され、測定デバイス２５０は、アライメントサブフレーム２０５に取り付けられており、その測定デバイス２５０は、測定デバイス２５０に対するチャック２１０の位置をモニタリングする。測定デバイス２５０は、たとえば、干渉計システムを備え、チャック２１０は、次いで、干渉計システムからの光ビーム２５２を反映するためのミラー２５１を設けられている。

図１２は、たとえば、図１１のマルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムの投射光学系モジュール２０４の中で使用するための、改善された投射レンズアセンブリ３００の実施形態の断面図を示している。投射レンズアセンブリ３００は、好ましくは、金属から作製されている、導電性の円周方向の壁部３３０を有するハウジングを備える。投射レンズアセンブリ３００は、カバーエレメント３１０と、前記ハウジングの下流端部にサポートエレメント３４０とをさらに備える。荷電粒子ビームのための通路は、カバーエレメント３１０の中の貫通開口部３１３から、投射レンズアセンブリの内部を通って、第１の電極３０１に向けて、サポートエレメント３４０を通って延在し、最後に、第２の電極３０２の中に進出している。多数の荷電粒子ビームが、基板保持デバイスの上部に配置されている（好ましくは、必ずしも必要とは限らないが、上記の例１から例６に説明されているような基板保持デバイス１の上部に配置されている）ターゲット３７０に衝突する前に、前記貫通開口部を横断することが可能である。示されている実施形態では、サポートエレメント３４０は、第１の電極３０１と第２の電極３０２の両方に実質的に平行に延在している。好ましくは、サポートエレメント３４０は、第１の電極３０１および第２の電極３０２の中のレンズホールアレイから離れるように半径方向に延在している。

ターゲット３７０と投射レンズアセンブリ３００との間の電界の形成を回避するために、その両方が、グランドに接続され得、および／または、互いに導電的に接続され得る。本発明による構造的にロバストな投射レンズアセンブリが、公知のリソグラフィシステムの中に一体的に設置され得、または、メンテナンス目的のために交換もしくは除去され得る。

多数の荷電粒子ビームは、最初に、カバーエレメント３１０の中の貫通通路３１３を通過する。荷電粒子ビームが貫通開口部３１３を横断すると、荷電粒子ビームは、ビームストップアレイ３０８に到着する。ビームストップアレイ３０８は、荷電粒子ビームを遮断するように配置されており、荷電粒子ビームは、ビームスイッチングモジュール２０３のビームブランカーアレイ１０５によって偏向される。ビームブランカーアレイ１０５（たとえば、図１１を参照）によって偏向された荷電粒子ビームは、ビームストップアレイ３０８によって遮断され、ターゲット３７０に到達しない。したがって、荷電粒子ビームは、ビームブランカーアレイによって個別に変調され得、個々の荷電粒子ビームがターゲット３７０に衝突するかまたはしないかを可能にする。ビームブランカーアレイによって偏向されないビームは、ビームストップアレイ３０８を通ってトラベルし、第１の電極３０１および第２の電極３０２によって提供される静電レンズによって、ターゲット３７０の表面の上に投射される。この変調と、投射レンズアセンブリ３００を備える露光ユニットに対するターゲット３７０の相対的な移動とを使用することは、ターゲット３７０の表面の上にパターンを書くことを可能にする。

いくつかの投射レンズシステムでは、デフレクタユニットが、ビームストップアレイ３０８と第１および第２の電極３０１、３０２との間に配置されており、このデフレクタユニットは、サンプル３０７の表面にわたって、ビームストップアレイ３０８を通過したビームのスキャニング偏向を提供するように配置されている。好ましくは、デフレクタユニットは、Ｘ－デフレクタおよびＹ－デフレクタを備え、投射レンズシステム３００の光軸ＯＡに対して垂直の直交方向にビームを偏向させる。

上記に示されているように、ビームストップアレイ３０８は、複数の荷電粒子ビームの荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に遮断するための構成要素である。荷電粒子ビームの遮断によって発生される熱を除去するために、ビームストップアレイ３０８構成要素は、導管３０９を設けられている。使用時に、冷却流体が、導管３０９を通してガイドされ、導管３０９は、ビームストップアレイ３０８と熱的接触して配置されている。導管の少なくとも第１のパーツ３０７は、図１３に概略的に示さ
れているように、２つの荷電粒子ビームの間のエリアに配置されている。導管の前記第１のパーツ３０７の中心軸線は、投射レンズシステム３００の中心軸線または光軸ＯＡに対して実質的に垂直の方向に延在している。

図１２および図１３に示されているように、導管の少なくとも第２のパーツ３０６は、延在するように配置されており、導管の前記第２のパーツ３０６の中心軸線が、投射レンズシステム３００の中心軸線または光軸ＯＡに対して実質的に平行な方向に延在するようになっている。したがって、導管の第１のパーツ３０７は、使用時に基板３７０の近くに配置される投射レンズシステム３００の第１の端部３０３においてまたはその近くに配置され得る。導管の第２のパーツ３０６は、投射レンズシステム３００の前記第１の端部３０３から離れる導管の延在を提供し、それは、第１の端部３０３から適切に間隔を離して配置された、流体のための入力接続３０４および／または出力接続３０５を提供することを可能にし、また、投射レンズシステム３００の第１の端部３０３を基板３７０の非常に近くに配置することを可能にする。

また、図１３に示されているような冷却ユニットは、それに限定されないが、静電デフレクタまたは静電レンズなどのような、荷電粒子ビームを少なくとも部分的にまたは一時的に操作するための冷却アクティブ構成要素に関して使用され得、そのようなアクティブ構成要素の上または中に配置されている電子構成要素によって発生される熱を移動させることが留意される。アクティブ構成要素、たとえば、第１および第２の電極３０１、３０２は、導管３０７間に配置され得る。

図１４は、サンプル４７０を露光するための露光ユニットと、少なくとも前記露光の間に前記サンプル４７０を保持するための基板保持デバイス４８０とを備えるアセンブリの一部の実施形態の断面図を示している。図１４に示されているアセンブリは、たとえば、図１１のマルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムの投射光学系モジュール２０４の中で使用するのに適切である。

露光ユニットは、投射レンズアセンブリ４００を備え、投射レンズアセンブリ４００は、好ましくは、金属から作製されている、導電性の円周方向の壁部４３０を有するハウジングを備える。図１２に示されている投射レンズアセンブリ３００と同様に、投射レンズアセンブリ４００は、カバーエレメント４１０と、カバーエレメント４１０の中の貫通開口部４１３と、ビームストップアレイ４０８と、サポートエレメント４４０と、第１の電極４０１と、第２の電極４０２とを備える。

それに加えて、投射レンズアセンブリ４００は、荷電粒子ビームの少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための構成要素を備える。１つのそのような構成要素は、ビームストップアレイ４０８であり、ビームストップアレイ４０８は、図１１に示されているビームスイッチングモジュール２０３のビームブランカーアレイ１０５によって偏向された荷電粒子ビームを遮断するように配置されている。ビームストップアレイ４０８は、冷却構成を備え、冷却構成は、ビームストップアレイ４０８を所定の第１の温度に実質的に維持するように配置されている。図１４に示されている例では、冷却構成は、また、投射レンズアセンブリの他のパーツを冷却し、使用時には、投射レンズアセンブリの実質的に全体が、前記第１の温度になっている。投射レンズアセンブリは、第１の温度センサＴ１を備え、第１の温度センサＴ１は、たとえば、サポートエレメント４４０に配置されており、第１の温度センサＴ１は、投射レンズアセンブリの温度、とりわけ、基板保持デバイス４８０に面している前記投射レンズアセンブリのパーツの温度を測定するように配置されている。

冷却構成は、冷却流体、とりわけ、冷却液体、たとえば、高度に純度の高い水などのた
めの導管またはダクトの実質的に閉じた回路を備える。冷却構成は、第１の温度を下回る温度に冷却流体を冷却するための冷却装置４５０をさらに備える。冷却装置４５０は、熱交換回路４５１を備え、熱交換回路４５１は、使用時に、工場冷却剤回路に連結されている。

冷却装置４５０の下流において、加熱装置４７０が、閉じた回路の中に配置されている。加熱装置４７０は、冷却液体を加熱するために配置されている。冷却装置４５０および加熱装置４７０の組み合わせは、冷却流体の温度を正確に制御するための手段を提供する。加熱装置は、投射レンズアセンブリ４００に対して上流位置の導管の中に配置されている。

上記に示されているように、ビームストップアレイ４０８は、複数の荷電粒子ビームの荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に遮断するための構成要素である。荷電粒子ビームの遮断によって発生される熱を除去するために、ビームストップアレイ４０８構成要素は、導管４０９を設けられており、導管４０９は、冷却構成の一部である。使用時に、冷却装置４５０からおよび加熱装置４７０から来る冷却流体が、導管４０６を通して導管４０９に向けて流れるように配置されており、導管４０９は、ビームストップアレイ４０８と熱的接触して配置されている。その後に、冷却流体は、導管４０６’、４０５を介して冷却装置４５０へ流れて戻る。図１４に示されているように、導管４０９は、使用時に基板４７０の近くに配置される投射レンズシステム４００の第１の端部４０３においてまたはその近くにおいて、投射レンズシステム４００の内側に配置されている。

そのうえ、閉じた回路は、導管４０４、４０６、４０９、４０６’、４０５の中の冷却流体の温度を測定するための１つまたは複数の温度センサを備える。図１４に示されている特定の例では、
第２の温度センサＴ２は、冷却装置４５０と加熱装置４７０との間の導管の中に配置されており、
第３の温度センサＴ３は、加熱装置４７０とビームストップアレイ４０８との間の導管の中に配置されており、
第４の温度センサＴ４は、ビームストップアレイ４０８の下流の導管の中に配置されている。

温度センサＴ１、Ｔ２、Ｔ３、およびＴ４は、温度制御システム４９０のための入力を提供し、温度制御システム４９０は、冷却装置４５０の中の熱交換回路４５１を通る工場冷却液体のフローを制御するように、および／または、加熱装置４７０による冷却流体の加熱を制御するように配置されている。温度制御システム４９０は、加熱装置４７０および／または冷却装置４５０を制御するように配置されており、基板保持デバイス４８０と投射レンズシステム４００との間の温度差、とりわけ、基板保持デバイス４８０と基板保持デバイス４８０に面する投射レンズシステム４００の第１の端部４０３との間の温度差を確立し、その温度差は、好ましくは、１℃から１．５℃の範囲にある。

サンプル４７０は、少なくとも露光の間に前記サンプル４７０を保持するための基板保持デバイス４８０の上部に配置されている。基板保持デバイス４８０は、保持プレート４８１とベースプレート４８２とを備え、保持プレートは、基板４７０を保持するための第１の側部を備える。温度安定化構成が、保持プレート４８１とベースプレート４８２との間に配置されており、温度安定化構成は、第２の温度において相変化を有する相変化材料４８３を備える。基板保持デバイス４８０は、好ましくは、必要であるとは限らないが、上記の例１から例６に説明されているような基板保持デバイスである。

図１４に示されている例では、基板保持デバイス４８０と投射レンズシステム４００の両方は、その温度を制御するための構成をそれぞれ設けられている。とりわけ、投射レンズシステム４００は、エネルギーを有する荷電粒子ビームを使用してサンプル４７０を露光するように配置されているので、投射レンズシステム４００、とりわけ、ビームストップアレイ４０８、および／またはサンプル４７０は、エネルギーの少なくとも一部を吸収することになる。投射レンズシステム４００と基板保持デバイス４８０の両方に、それら自身の冷却構成および温度安定化構成を提供することによって、基板４７０の正確な温度制御が得られ、その温度制御は、
好ましくは、容易に利用可能な工場冷却剤を使用して、投射レンズシステム４００の温度、とりわけ、そのビームストップアレイ４０８の温度を、第１の温度に少なくとも実質的に維持することを可能にし、
第２の温度において相変化を有する相変化材料を使用して、基板４７０の温度を第２の温度に維持することを可能にする。

概略的な図１２および図１４は、とりわけ、低いｋｅＶ荷電粒子、たとえば、１０ｋｅＶを実質的に下回るエネルギーを有する荷電粒子、好ましくは、おおよそ５ｋｅＶを有する荷電粒子を使用する、荷電粒子ビーム露光システムに関して、正しい縮尺ではないことが留意される。低いｋｅＶ荷電粒子を使用するそのような荷電粒子ビーム露光システムにおいて、投射レンズシステム４００の第１の端部４０３と基板４７０の上部表面との間の距離ｓは非常に小さい。その距離ｓは、好ましくは、サンプル４７０の厚さｄ２よりも小さくなっている。サンプル４７０がシリコンウエハであるケースでは、厚さｄ２は、典型的に、３３０マイクロメートルである。好ましくは、その距離ｓは、投射レンズシステム４００の第１の端部４０３を画定する第２の電極４０２の厚さｄ１よりも小さくなっている。とりわけ、その距離ｓは、１００マイクロメートルよりも小さくなっており、好ましくは、５０マイクロメートルよりも小さくなっている。

図１２および図１４の例に示されているように、基板保持デバイス４８０と露光ユニットの両方、とりわけ、その投射レンズシステム４００は、その温度を制御するための構成を設けられている。それに加えて、図１４に概略的に示されているように、露光ユニットの冷却構成の温度は、基板保持デバイス４８０の温度安定化構成の温度に基づいて制御される。したがって、冷却構成は、制御装置４９０を備え、制御装置４９０は、相変化材料４８３が相変化を示す第２の温度の近くかまたはそれに等しくなるように、第１の温度、とりわけ、第１の温度センサＴ１によって測定されるような温度を調整するように構成されている。

好ましくは、冷却構成および温度安定化構成は、少なくとも前記荷電粒子ビームによる前記基板の露光の間に、第２の温度が第１の温度になるかまたはその近くになるように配置されている。

図１５は、本明細書で前に説明されているようなものによる装置によって半導体デバイスを製造するための方法の例の概略的なフローチャート１５０を示している。方法は、
１５１：基板保持デバイスの上にウエハを設置し、前記露光ユニットの下流に前記ウエハを位置決めするステップと、
１５２：前記供給源からのエネルギーを有する電磁放射線または粒子によって、像またはパターンを前記ウエハの上に投射することを含む、前記ウエハを処理するステップと、
１５３：前記処理されたウエハによって半導体デバイスを生成するために、後続のステップを実施するステップと
を備える。

図１６は、本明細書で前に説明されているような装置によってターゲットを検査するた
めの方法の例の概略的なフローチャート１６０を示しており、方法は、
１６１：基板保持デバイスの上に前記ターゲットを設置し、前記露光ユニットの下流に前記ウエハを位置決めするステップと、
１６２：前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子をターゲットの上に投射するステップと、
１６３：前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子がターゲットの上に入射するときに、前記ターゲットによって透過され、放出され、および／または反射される電磁放射線または荷電粒子を検出するステップと、
１６４：荷電粒子を検出するステップからのデータによって前記ターゲットを検査するために、後続のステップを実施するステップと
を備える。

上記の説明は、好適な実施形態の動作を図示するために含まれており、本発明の範囲を限定することを意味していないことが理解されるべきである。上記の議論から、本発明の精神および範囲によってさらに包含されることになる多くの変形例が、当業者に明らかになることになる。

たとえば、上記に説明されている例の中のポケットの形状および直径は、示されているすべてのポケットに関して実質的に同じであるが、ベースプレートは、異なるサイズおよび／または異なる形状を有するポケットも設けられ得る。とりわけ、基板保持デバイスの縁部に沿ったポケットは、基板保持デバイスの縁部に沿って、熱吸収材料のより良好な被覆率を得るために、他のポケットよりも小さくなっていることが可能である。

そのうえ、多数の熱吸収材料が使用され得る。すでに示されているように、熱吸収材料は、好ましくは、基板保持デバイスがその中で使用される基板処理装置の動作温度においてまたはその近くに、溶融温度または溶融範囲を有するように選択される。また、そのような熱吸収材料は、相変化材料、または、略してＰＣＭの名の下で知られている。

要約すると、本発明は、保持プレートと、ベースプレートと、サポートのアレイと、熱吸収材料のドロップレットのアレイとを備える、基板保持デバイスに関する。保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備える。ベースプレートは、保持プレートから所定の距離に配置されており、第１の側部の反対側の保持プレートの側部において、ベースプレートと保持プレートとの間にギャップを提供している。サポートのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間に配置されている。液体および／または固体のドロップレットのアレイは、保持プレートとベースプレートとの間に配置されており、ドロップレットは、ベースプレートと保持プレートの両方に接触するように配置されている。ドロップレットは、互いに、および、サポートから間隔を離して配置されており、また、ギャップに沿った方向に互いに隣接して配置されている。

それに加えてまたは代替的に、本発明は、サンプルを露光するための装置および方法に関する。装置は、エネルギーを有する電磁放射線または粒子のための供給源と、前記電磁放射線または粒子で前記サンプルを露光するための露光ユニットと、少なくとも前記露光の間に前記サンプルを保持するための基板保持デバイスとを備える。露光ユニットは、電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を操作および／または遮断するための構成要素を備える。構成要素は、冷却構成を備え、冷却構成は、構成要素を所定の第１の温度に実質的に維持するように配置されている。基板保持デバイスは、温度安定化構成を備え、温度安定化構成は、前記基板保持デバイスの上に配置されているサンプルの温度を実質的に安定化させるように配置されている。温度安定化構成は、第２の温度において相変化を有する相変化材料を備え、第２の温度は、第１の温度にまたはその近くにある。

Claims (54)

1. 保持プレートと、ベースプレートと、サポートのアレイと、熱吸収材料のドロップレットのアレイと、を備える基板保持デバイスであって、
   前記保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備え、
   前記ベースプレートは、前記保持プレートから所定の距離に配置されており、前記第１の側部から離れる方に面する前記保持プレートの第２の側部において、前記ベースプレートと前記保持プレートとの間にギャップを提供し、
   前記サポートのアレイは、少なくとも前記保持プレートと前記ベースプレートとの間に配置されており、
   前記ドロップレットは、前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の前記ギャップの中に配置されており、前記ドロップレットは、前記サポートから間隔を離して配置されており、前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して配置されており、前記ドロップレットは、前記ベースプレートと前記保持プレートの両方に接触するように配置されている、基板保持デバイス。
2. 前記ドロップレットは、前記ギャップに沿った方向への前記ドロップレットの実質的に自由な膨張を可能にするように配置されている、請求項１に記載の基板保持デバイス。
3. 前記サポートのアレイは、前記保持プレートの前記第２の側部に固定して取り付けられている、請求項１または２に記載の基板保持デバイス。
4. 前記サポートのアレイは、前記ベースプレートに固定して取り付けられている、請求項１、２、または３に記載の基板保持デバイス。
5. 前記ベースプレートは、孔部のアレイを設けられており、前記サポートのアレイのうちのそれぞれのサポートは、前記孔部のアレイのうちの１つの孔部の中へ少なくとも部分的に延在しており、好ましくは、前記サポートは、前記孔部と前記孔部の中へ延在する前記サポートとの間の円周方向のギャップの中に接着剤接続を提供することによって、前記孔部の中に固定して配置されている、請求項４に記載の基板保持デバイス。
6. 前記基板保持デバイスは、リングのアレイをさらに備え、前記リングのアレイは、前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の前記ギャップの中に配置されており、前記リングのアレイのうちのそれぞれのリングは、前記ドロップレットのアレイのうちの１つのドロップレットを取り囲むように配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の基板保持デバイス。
7. 前記リングの厚さは、前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の前記ギャップの幅よりも小さくなっている、請求項６に記載の基板保持デバイス。
8. 前記リングは、可撓性のまたは弾性的な材料から作製されている、請求項６または７に記載の基板保持デバイス。
9. 前記ギャップに面する前記ベースプレートの表面、および／または、前記ギャップに面する前記保持プレートの表面は、ポケットのアレイを設けられており、前記ポケットのアレイのポケットにおける前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の前記ギャップの幅は、前記ポケットの周りにおける前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の前記ギャップの幅よりも大きくなっており、前記ポケットのアレイのうちのそれぞれのポケットは、前記ドロップレットのアレイのうちの１つのドロップレットを保持するように配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板保持デバイス。
10. 前記ポケットのアレイのうちの少なくとも１つのポケットは、円錐、切頭円錐台、切頭球体、または球形錐台として、実質的に形状決めされている、請求項９に記載の基板保持デバイス。
11. 前記ギャップに面する前記ベースプレートの表面は、ポケットのアレイを備え、前記ポケットのアレイのうちのそれぞれのポケットは、弾性的な部材を備え、前記弾性的な部材は、前記ポケットに架かっており、前記ポケットの底部表面から間隔を離して配置されており、それぞれのポケットは、前記ドロップレットのアレイからのドロップレットを備え、前記ドロップレットは、前記弾性的な部材と前記保持プレートとの間に配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板保持デバイス。
12. 前記弾性的な部材と前記保持プレートとの間の距離は、前記保持プレートと前記ポケットに隣接する前記ベースプレートの前記表面との間の距離よりも大きくなっている、請求項１１に記載の基板保持デバイス。
13. 前記弾性的な部材は、カバー、好ましくは、カバープレートを備える、請求項１１または１２に記載の基板保持デバイス。
14. それぞれのポケットは、前記弾性的な部材の縁部、好ましくは、前記弾性的なカバーの円周方向の縁部の少なくとも一部を、前記ポケットの中に支持するためのサポートエレメントを備える、請求項１１、１２、または１３に記載の基板保持デバイス。
15. 前記サポートエレメントは、前記ポケットの円周方向の側壁部の中に配置されているリムまたはステップを備える、請求項１４に記載の基板保持デバイス。
16. それぞれのポケットは、リングまたはループを備え、前記リングまたはループは、前記保持プレートと前記弾性的な部材との間の前記ギャップの中に配置されており、前記リングまたは前記ループは、前記ポケットの中のドロップレットを取り囲むように配置されている、請求項１１から１５のいずれか一項に記載の基板保持デバイス。
17. 前記リングまたはループの厚さは、前記保持プレートと前記弾性的な部材との間の距離よりも小さくなっている、請求項１６に記載の基板保持デバイス。
18. 前記リングまたはループは、可撓性のまたは弾性的な材料から作製されている、請求項１６または１７に記載の基板保持デバイス。
19. 前記リングまたはループは、実質的に矩形の断面を備える、請求項１６、１７、または１８に記載の基板保持デバイス。
20. 前記ベースプレートは、ガス抜き用孔部を設けられており、前記ガス抜き用孔部は、前記ポケットの底部表面の中に進出しており、前記ガス抜き用孔部は、好ましくは、実質的に前記ポケットの中央に進出している、請求項９から１９のいずれか一項に記載の基板保持デバイス。
21. 基板処理装置または基板像形成装置の中で使用するための請求項１から２０のいずれか一項に記載の基板保持デバイスであって、前記ドロップレットのアレイのうちの前記ドロップレットは、前記基板処理装置または基板像形成装置の動作温度においてまたはその近くに、溶融温度または溶融範囲を有する材料を備える、基板保持デバイス。
22. 前記ギャップは、前記基板保持デバイスの外側への開いた接続を備え、好ましくは、前記ギャップは、前記基板保持デバイスの周囲の側部縁部において実質的に開口している、請求項１から２１のいずれか一項に記載の基板保持デバイス。
23. 保持プレートと、ベースプレートと、サポートのアレイと、熱吸収材料の液体または固体のドロップレットのアレイと、を備える基板保持デバイスであって、
    前記保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備え、
    前記ベースプレートは、前記保持プレートから所定の距離に配置されており、前記第１の側部から離れる方に面する前記保持プレートの第２の側部において、前記ベースプレートと前記保持プレートとの間にギャップを提供し、
    前記サポートのアレイは、少なくとも前記保持プレートと前記ベースプレートとの間に配置されており、
    前記ドロップレットは、前記保持プレートと前記ベースプレートとの間に配置されており、前記ドロップレットは、前記保持プレートの前記第１の側部に対して実質的に垂直の方向に、前記保持プレートおよび前記ベースプレートによって閉じ込められており、前記ドロップレットは、少なくとも前記ベースプレートと前記保持プレートとの間の前記ギャップに沿った方向への前記ドロップレットの膨張を可能にするように配置されている、基板保持デバイス。
24. サンプルを処理または像形成するための装置であって、
    エネルギーを有する電磁放射線または粒子のための供給源と、
    エネルギーを有する前記電磁放射線または粒子で前記サンプルを露光するための露光ユニットと、
    少なくとも前記露光の間に前記サンプルを保持するための請求項１から２３のいずれか一項に記載の基板保持デバイスと、
    を備える、装置。
25. 基板保持デバイスを製造するための方法であって、前記基板保持デバイスは、保持プレートと、ベースプレートと、サポートのアレイと、熱吸収材料のドロップレットのアレイと、を備え、
    前記保持プレートは、基板を保持するための第１の側部を備え、
    前記ベースプレートは、前記保持プレートから所定の距離に配置されており、前記第１の側部から離れる方に面する前記保持プレートの第２の側部において、前記ベースプレートと前記保持プレートとの間にギャップを提供し、
    サポートのアレイは、少なくとも前記保持プレートと前記ベースプレートとの間に配置されており、前記方法は、
    前記サポートから間隔を離して、および、前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の前記ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して、前記ドロップレットを配置するステップを備え、ここで、少なくともそれらの液相になっている前記ドロップレットが、前記保持プレートと前記ベースプレートの両方に接触するように配置されている、方法。
26. 基板保持デバイスを組み立てるための方法であって、
    保持プレートを提供するステップと、ここで、前記保持プレートは、基板を保持するための第１の側部、および、サポートのアレイを備え、前記サポートのアレイは、前記第１の側部から離れる方に面する前記保持プレートの第２の側部に固定されており、ここで、前記サポートは、前記第２の側部に対して実質的に垂直に延在するように配置されており、
    前記サポートをその中に装着するための孔部のアレイを備えるベースプレートを提供するステップと、
    前記ベースプレートに面する側部において前記保持プレートの上に、または、前記保持プレートに面する側部において前記ベースプレートの上に、前記サポートから間隔を離して、および、ドロップレットのアレイのうちの他のドロップレットから間隔を離して、熱吸収材料のドロップレットのアレイを配置するステップと、
    前記保持プレートと前記ベースプレートとの間の所望の距離が到達されるまで、前記サポートを備えた前記保持プレートと前記ベースプレートとを互いに向けて移動させるステップと、ここで、前記サポートは、前記孔部の中に位置決めされており、前記ドロップレットのアレイは、前記保持プレートと前記ベースプレートとの間のギャップの中に配置されており、
    前記サポートのうちの１つまたは複数を対応する孔部の中に固定するステップと、
    を備える、方法。
27. 前記サポートは、接着剤接続を介して前記第２の側部に固定されている、請求項２６に記載の方法。
28. 前記１つまたは複数のサポートは、接着剤接続を介して前記対応する孔部の中に固定されており、前記接着剤接続は、前記孔部と前記孔部の中へ延在する前記サポートとの間の円周方向のギャップの中に提供されている、請求項２６または２７に記載の方法。
29. サンプルを処理または像形成するための装置、好ましくは、リソグラフィシステム、より好ましくは、マルチビーム荷電粒子リソグラフィシステムの中での、請求項１から２３のいずれか一項に記載の基板保持デバイスの使用。
30. エネルギーを有する電磁放射線または粒子のための供給源と、前記電磁放射線または粒子でサンプルを露光するための露光ユニットと、少なくとも前記露光の間に前記サンプルを保持するための基板保持デバイスと、を備える、サンプルを露光するための装置であって、
    前記露光ユニットは、前記電磁放射線または荷電粒子の少なくとも一部を少なくとも部分的におよび／または一時的に操作および／または遮断するための構成要素を備え、ここで、前記構成要素は、冷却構成を備え、前記冷却構成は、所定の第１の温度に前記構成要素を実質的に維持するように配置されており、
    前記基板保持デバイスは、温度安定化構成を備え、前記温度安定化構成は、前記基板保持デバイスの上に配置されているサンプルの温度を実質的に安定化させるように配置されており、前記温度安定化構成は、第２の温度において相変化を有する相変化材料を備え、
    前記冷却構成は、制御装置を備え、前記制御装置は、前記第２の温度の近くになるかまたは前記第２の温度に等しくなるように、前記第１の温度を調整するように構成されている、装置。
31. 前記冷却構成および前記温度安定化構成は、前記第１の温度と前記第２の温度との間の差が、４℃以下、好ましくは、２℃以下になるように配置されている、請求項３０に記載の装置。
32. 前記第１の温度は、前記第２の温度よりも低い、請求項３０または３１に記載の装置。
33. 前記第１の温度は、前記第２の温度に実質的に等しく、好ましくは、前記第１の温度および前記第２の温度は、室温、とりわけ、製作工場（工場）の中の室温に実質的に等しい、請求項３０または３１に記載の装置。
34. 前記相変化材料は、共晶金属合金を備える、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の装置。
35. 前記冷却構成は、導管を通して冷却流体をガイドするための前記導管を備え、前記導管は、前記構成要素と熱的接触して配置されている、請求項３０から３４のいずれか一項に記載の装置。
36. 前記冷却構成は、前記冷却流体の温度と前記第２の温度との間の差、４℃以下、好ましくは、２℃以下になるように配置されている、請求項３５に記載の装置。
37. 前記冷却構成は、温度制御システムを備え、前記温度制御システムは、前記基板保持デバイスの温度に対して前記冷却流体の温度を制御するように配置されている、請求項３５または３６に記載の装置。
38. 前記装置は、前記基板保持デバイスの前記温度、および、前記露光ユニットの前記温度、とりわけ、前記基板保持デバイスに隣接して配置されている前記露光ユニットの一部の温度を測定するための温度センサを備える、請求項３７に記載の装置。
39. 前記冷却構成は、
    前記第１の温度を下回る温度に前記冷却流体を冷却するための冷却装置と、
    前記冷却流体を加熱するための加熱装置と、ここにおいて、前記加熱装置は、前記構成要素に対して上流位置において、前記導管の中に配置されている、
    を備える、請求項３７または３８に記載の装置。
40. 前記構成要素は、前記電磁放射線または粒子を前記サンプルの上に投射するための投射レンズを備える、請求項３０から３９のいずれか一項に記載の装置。
41. 前記導管は、前記投射レンズを通してまたは前記投射レンズの周りに、前記冷却流体を輸送するように配置されている、請求項６に従属する請求項４０に記載の装置。
42. 前記構成要素は、前記電磁放射線または粒子を変調させるための変調デバイスを備える、請求項３０から４１のいずれか一項に記載の装置。
43. 前記導管は、前記変調デバイスを通してまたは前記変調デバイスの周りに、前記冷却流体を輸送するように配置されている、請求項３５に従属する請求項４２に記載の装置。
44. 前記変調デバイスは、電磁放射線または粒子のビームを偏向させるためのビームデフレクタと、電磁放射線または粒子の前記ビームを遮断するためのビームストップとを備える、ビームブランキングアセンブリを備え、前記導管は、前記ビームストップを通してまたは前記ビームストップの周りに、前記冷却流体を輸送するように配置されている、請求項４３に記載の装置。
45. 前記供給源は、荷電粒子のための供給源であり、前記露光ユニットは、１つまたは複数の荷電粒子ビームを前記サンプルの上に投射するための荷電粒子光学システムを備える、請求項３０から４４のいずれか一項に記載の装置。
46. 前記供給源は、複数の荷電粒子ビームを提供するように配置されており、前記荷電粒子光学システムは、前記複数の荷電粒子ビームのうちの１つまたは複数を前記サンプルの上に投射するように配置されており、前記導管の少なくとも第１のパーツは、２つの荷電粒子ビームの間のエリアに配置されている、請求項４５に記載の装置。
47. 前記露光ユニットは、１つまたは複数の温度センサを備え、好ましくは、前記１つまた
    は複数の温度センサのうちの１つは、前記基板保持デバイスに面する前記露光ユニットの側部に配置されている、請求項３０から４６のいずれか一項に記載の装置。
48. 請求項３０から４７のいずれか一項に記載の装置を使用してサンプルを露光するための方法であって、前記温度安定化構成のコンディショニングが、前記サンプルの処理または像形成の前に実施され、前記コンディショニングは、前記温度安定化構成の液体相変化材料の少なくとも一部を固化するステップを備える、方法。
49. 前記コンディショニングは、前記サンプルの前記処理または像形成の前に、前記温度安定化構成の温度を前記第２の温度に設定するステップをさらに備える、請求項４８に記載の方法。
50. 前記加熱装置および／または前記冷却装置は、前記基板保持デバイスと前記露光ユニットとの間の温度差、とりわけ、前記基板保持デバイスと前記基板保持デバイスに面する前記露光ユニットの一部との間の温度差を確立するように制御され、前記温度差は、４℃未満、好ましくは、２℃未満、より好ましくは、１℃未満である、請求項１０に従属する請求項４８または４９に記載の方法。
51. 動作の間の前記装置の温度は、１９℃から２２℃の温度範囲にあり、好ましくは、前記第１の温度および前記第２の温度は、また、１９℃から２２℃の前記温度範囲の中に配置されている、請求項４８から５０のいずれか一項に記載の方法。
52. サンプルを露光するための、とりわけ、サンプルを処理または像形成するための、請求項３０から４７のいずれか一項に記載の装置の使用。
53. 請求項２４、３０～４７のいずれか一項に記載の装置によって半導体デバイスを製造する方法であって、
    前記基板保持デバイスの上にウエハを設置し、前記露光ユニットの下流に前記ウエハを位置決めするステップと、
    前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子によって、像またはパターンを前記ウエハの上に投射することを含む、前記ウエハを処理するステップと、
    前記処理されたウエハによって半導体デバイスを生成するために、後続のステップを実施するステップと
    を備える、方法。
54. 請求項２４、３０～４７のいずれか一項に記載の装置によってターゲットを検査するための方法であって、
    前記基板保持デバイスの上に前記ターゲットを設置し、前記露光ユニットの下流にウエハを位置決めするステップと、
    前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子を前記ターゲットの上に投射するステップと、
    前記供給源からのエネルギーを有する前記電磁放射線または粒子が前記ターゲットの上に入射するときに、前記ターゲットによって透過され、放出され、および／または反射される電磁放射線または荷電粒子を検出するステップと、
    荷電粒子を検出する前記ステップからのデータによって前記ターゲットを検査するために、後続のステップを実施するステップと
    を備える、方法。

Images