JP5313384B2 - リソグラフィ装置の一部を熱調節する熱調節システム及び熱調節方法 - Google Patents

リソグラフィ装置の一部を熱調節する熱調節システム及び熱調節方法 Download PDF

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Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置の一部を熱調節する熱調節システム、及び対応する熱調節方法に関する。
[0002] 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、基板上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、順次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。
[0003] リソグラフィ装置の動作中に、リソグラフィ装置には、例えば電磁アクチュエータ内の熱の散逸又は光ビームなどによる照射により冷却及び／又は加熱される部品がある場合がある。現在、これらの部品は、例えば回路内で周囲に圧送される水のような液体などを使用して冷却される。水は、部品を通過する間に冷却する部品から熱を抽出し、その後に集められた熱は、部品の下流の熱交換器を使用して廃棄、すなわち除去され、したがって水は部品に戻って再び熱を抽出することができる。
[0004] この方法の冷却効率は、部品にある又はその付近にある回路の流路内の流れタイプに依存する。乱流の水は層流の水よりも熱伝達係数が高い。設計及び重量の観点から有利である小さい流路の使用は、層流が形成されて、冷却効率が低下するという欠点を有する。上記方法の冷却効率は、部品の温度が望ましくないレベルまで上昇して、例えば熱放射などによって他の部品に影響し、それによりリソグラフィ装置で得られる精度を低下させるほど不良である場合がある。
[0005] リソグラフィ装置の一部を熱調節するために、改良された冷却効率を有しながら、小さい冷却流路を使用することができる熱調節システムを提供することが望ましい。
[0005] このために、リソグラフィ装置の一部を熱調節するために本発明のある実施形態による２相熱調節システムであって、リソグラフィ装置の一部と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって一部から熱を抽出する蒸発器と、リソグラフィ装置の一部からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、流体が流れることができる回路を形成するために蒸発器と凝縮器の間に配置される流体ラインと、回路内で流体を循環させるために回路内に配置されたポンプと、流体を保持するように構成され、回路と流体連通して自身の内側の流体との間で熱を伝達する熱交換器を備えるアキュムレータと、流体の温度を表す測定信号を提供するように構成された温度センサと、測定信号に基づいてアキュムレータの内側の流体との間で熱交換器によって伝達される熱の量を調整することにより、回路の内側の流体の実質的に一定の温度を維持するように構成された制御装置とを備える２相熱調節システムが提供される。
[0006] 本発明の別の態様によれば、リソグラフィ装置であって、放射ビームを調節するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、リソグラフィ装置の一部を熱調節する２相熱調整システムとを備え、２相熱調整システムが、リソグラフィ装置の一部と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって一部から熱を抽出する蒸発器と、リソグラフィ装置の一部からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、流体が流れることができる回路を形成するために蒸発器と凝縮器の間に配置される流体ラインと、回路内で流体を循環させるために回路内に配置されたポンプと、流体を保持するように構成されたアキュムレータとを備え、アキュムレータは回路と流体連通し、アキュムレータの内側の流体との間で熱を伝達する熱交換器を備え、さらに、流体の温度を表す測定信号を提供するように構成された温度センサと、測定信号に基づいてアキュムレータの内側の流体との間で熱交換器によって伝達される熱の量を調整することにより、回路の内側の流体の実質的に一定の温度を維持するように構成された制御装置とを備えるリソグラフィ装置が提供される。
[0007] 本発明の別の態様によれば、リソグラフィ装置の一部を熱調節する２相熱調節システムが提供され、リソグラフィ装置の一部と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって一部から熱を抽出する蒸発器と、リソグラフィ装置の一部からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、流体が流れることができる回路を形成するために蒸発器と凝縮器の間に配置される流体ラインと、回路内で流体を循環させるために回路内に配置されたポンプと、回路内の凝縮器とポンプの間の位置で開始し、回路内の蒸発器と凝縮器の間の位置で、好ましくは蒸発器の出口に可能な限り近くで終了するバイパス流体ラインと、バイパス流体ライン内に配置された第２のポンプとを備える。
[0008] 次に、添付の略図を参照しながら例示によってのみ本発明の実施形態を説明するが、図面では対応する参照符号が対応する部品を示す。
[0009]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0010]本発明のある実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0011]本発明の別の実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0012]本発明のある実施形態によるシステムで冷却することができる電磁アクチュエータのコイルを示す。 [0013]本発明のある実施形態による電磁アクチュエータの略断面図を示す。 [0014]本発明のある実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0015]本発明の別の実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0016]本発明のある実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0017]本発明の別の実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0018]本発明のさらに別の実施形態による熱調節システムを概略的に示す。 [0019]本発明のある実施形態による熱調節システムを概略的に示す。
[0020] 図１は、リソグラフィ装置を概略的に示す。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又は任意の他の適切な放射）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、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の位置決めデバイスＰＭに接続されたパターニングデバイス支持体又はマスク支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置は、また、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の位置決めデバイス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又は「基板支持体」を含む。さらに、この装置は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢへ付与されたパターンを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を備える。
[0021] 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、静電型等の光学コンポーネント、又はそ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。
[0022] パターニングデバイス支持体は、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。このパターニングデバイス支持体は、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。パターニングデバイス支持体は、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。パターニングデバイス支持体は、パターニングデバイスが例えば投影システム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。
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、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、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁光学システム及び静電光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含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。
[0026] 本明細書で示すように、リソグラフィ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、リソグラフィ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）。
[0027] リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル又は「基板支持体」（及び／又は２つ以上のマスクテーブル又は「マスク支持体」）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブル又は支持体を並行して使用するか、又は１つ又は複数の他のテーブル又は支持体を露光に使用している間に１つ又は複数のテーブル又は支持体で予備工程を実行してもよい。
[0028] リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を充填するように、基板の少なくとも一部を水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆えるタイプでもよい。液浸液は、例えばマスクと投影システムの間などのリソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることもできる。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板などの構造を液体に沈めなければならないという意味ではなく、露光中に投影システムと基板の間に液体が存在するというほどの意味である。
[0029] 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含む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。他の場合、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。
[0030] 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ＡＤを含んでもよい。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。さらに、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含んでもよい。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。
[0031] 放射ビームＢは、パターニングデバイス支持体（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。第２の位置決めデバイス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の経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１の位置決めデバイス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（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めできる。一般に、パターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１の位置決めデバイス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）を用いて実現できる。同様に、基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」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）、パターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）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（例えばマスク）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してもよい。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（例えばマスク）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。
[0032] 図示のリソグラフィ装置は、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。
[0033] １．ステップモードにおいては、パターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」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又は「基板支持体」がＸ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、単一静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
[0034] ２．スキャンモードにおいては、パターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴ又は「マスク支持体」及び基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」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）。パターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴ又は「マスク支持体」に対する基板テーブルＷＴ又は「基板支持体」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の幅（非スキャン方向における）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の高さ（スキャン方向における）が決まる。
[0035] ３．別のモードでは、パターニングデバイス支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴ又は「マスク支持体」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又は「基板支持体」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又は「基板支持体」を移動させる毎に、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使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用できる。
[0036] 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。
[0037] 図２は、本発明のある実施形態による２相冷却システムの略図を示す。冷却システムは、リソグラフィ装置、例えば図１によるリソグラフィ装置の部品１と熱接触した状態で位置決め又は装着される蒸発器３を備える。部品１は、リソグラフィ装置の様々な位置決めシステムで使用されるような照射又は電磁アクチュエータ部品によって加熱される光学要素とすることができる。部品１はさらに、例えば極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置のスズプラズマを生成するために使用する炭酸ガスレーザ（ＣＯ２レーザ）からエネルギーを吸収するために、ビームダンプとすることができる。また、部品１は以下のコンポーネントのうち１つ又は複数とすることができる。すなわち、斜入射コレクタ、略垂直入射コレクタ、フォイルトラップ、鏡、例えば視野ファセットミラー又は瞳ファセットミラー、レーマブレード、レチクルステージ、ウェーハステージ、レチクル、又はウェーハテーブルである。部品１は実施形態により熱調節する必要がある装置の任意の部品でよいことが理解される。蒸発器３を部品１と熱接触状態で設けると、蒸発器３の内側の流体を蒸発させることにより、熱Ｑｉｎを部品１から抽出することができる。流体は液体及び蒸気の両方を指すことができることに留意されたい。液体と蒸気を区別することが妥当である場合は、それぞれ液相の流体及び気相の流体で示す。
[0038] 冷却システムはさらに、リソグラフィ装置の部品１からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱Ｑｏｕｔを除去する凝縮器５を備える。
[0039] 冷却システムはさらにポンプ１４を備える。ポンプ１４によって流体を循環できるようにする回路１２を形成するために、流体ライン７、８及び９がそれぞれ凝縮器５とポンプ１４の間、ポンプ１４と蒸発器３の間、及び蒸発器３と凝縮器５の間に設けられる。
[0040] 流体を保持するアキュムレータ１６が設けられ、アキュムレータは、流体ライン１０を介して回路１２と流体連通している。これで、例えば気相の流体と液相の流体との間の密度変化により、アキュムレータ１６と回路１２の間で流体を交換することができる。アキュムレータは、回路１２内の流体の体積変化に適合させるために、蒸発器又は凝縮器用のアキュムレータの内側の流体から（矢印２１で示す）又はその流体へ（矢印２０で示す）熱を伝達する熱交換器１８を備える。使用時には、アキュムレータによって保持される流体は、一部が液相で一部が気相であることが好ましい。
[0041] 熱交換器１８は、制御信号２９を介して制御ユニット又は制御装置２７によって制御される。制御ユニット２７は、温度センサ２３によって提供されて、回路１２内の流体の温度を表す測定信号２５に基づき、熱交換器１８によってアキュムレータの内側の流体から（矢印２１）及び流体へ（矢印２０）に伝達される熱の量を調整することにより、回路１２の内側の流体を実質的に一定の温度に維持するように構成される。
[0042] 熱調節システムの作動原理は、以下のように説明することができる。
[0043] 回路１２の内側の流体の実際の温度は、ある実施形態では、リソグラフィ装置の部品１の所望の温度と等しいか、又はそれに近く、例えば２２℃である。あるいは、回路の内側の流体の実際の温度は、回路とリソグラフィ装置の部品１との流体間に大きい温度差を生成するために、リソグラフィ装置の部品１の所望の温度より低くてよい。したがって、回路の内側の流体の実際の温度は、ある実施形態では１０℃〜２５℃であり、別の実施形態では２０℃〜２２℃である。他の用途では、回路の内側の流体の実際の温度は、−２５０℃〜１００℃であってもよい。
[0044] さらに、回路１２の内側の流体の実際の温度は、ある実施形態では流体の飽和温度と等しいか、又はそれに近い。流体の飽和温度は、回路の内側の圧力によって制御することができる。表１は、本発明のある実施形態による冷却システムと組み合わせて使用するのに適切な幾つかの流体を開示し、流体の飽和温度を２２℃に設定するために必要な飽和圧力を示す。他の流体及び／又は他の圧力を使用して、飽和温度を別の値に設定することもできる。
[0045] 表１で言及する流体の利点は圧力が比較的高いことであり、その結果、これより低い圧力の流体と比較して、回路内の圧力低下が相対的に小さくなる。回路１２の内側の圧力は、ある実施形態では２バールより高いことが好ましく、別の実施形態では５バールより高いことがさらに好ましく、ある実施形態では１０バールより高いことがさらに好ましく、別の実施形態では、２５バールより高いことが最も好ましい。回路内の圧力低下が相対的に小さいことと、圧力低下に対する温度の感度が低下することを組み合わせると、その効果は、回路１２の内側の流体の温度変化が小さくなることである。その観点から、ＣＯ２を使用することが有利である。何故なら、最高の圧力を必要とするからである。ＣＯ２の別の利点は、ＣＯ２の熱伝達率が熱流束と一次の割合であることで、すなわち温度は熱流束に関係なく安定したままである。
[0046]
[0047] 理論的観点から、流体の飽和温度は、蒸発器及び凝縮器内で伝達される熱の主要部分、好ましくは全部が潜熱であり、それにより最大熱伝達係数を得るように、可能な限り流体の実際の温度に近くするべきである。そのような場合、流体ライン７及び８内の流体は、液相にてポンプによって蒸発器へと輸送され、そこで少なくとも一部が蒸発し、したがって流体ライン９内の流体は気相となることがある、又は気体と液体の混合流になる。次に、流体は凝縮器へと渡されて、そこで凝縮され、したがって全ての気体／蒸気が液相へと戻る。しかし実際には、飽和温度と実際の温度とのこのような完全一致は望ましくないことがある。何故なら、ポンプの内側にポンプを損傷し得るキャビテーションを引き起こすことがあるからである。キャビテーションを回避するために、ポンプを通過する流体の温度は、ある実施形態では飽和温度より数度低く、それは、凝縮器、又は凝縮器の下流及び凝縮器の上流に配置される追加の冷却器を使用して適切に冷却することによって得ることができる。
[0048] ポンプ１４は、ある実施形態では蒸発器の上流且つ凝縮器の下流に配置され、したがってポンプは液体ポンプ式とすることができ、その一方で流体ライン９内では流れが今後流でよく、したがってポンプがそこに配置された場合、ポンプの要件はさらに厳格になる。
[0049] ポンプ１４を去る流体は、リソグラフィ装置の部品１と熱接触している蒸発器へと移動する。リソグラフィ装置の部品１が蒸発器の内側の流体の温度と比較して高い温度を有する場合は、潜熱が部品１から蒸発器の内側の流体へと伝達される。流体の温度は流体の飽和温度に近いので、伝達された熱の結果、流体が少なくとも部分的に蒸発する。冷却システムが平衡状態にある場合は、蒸発しても回路の内側の温度は変化しない。何故なら、それと同時に同量の流体が凝縮器内で凝縮するからである。しかし、部品１から蒸発器へと伝達される熱の量が変化すると、例えば部品内の熱発生の変化により、部品１の温度が変化するので、システムの以前の平衡に対して、蒸発器内で異なる量の流体が蒸発する。
[0050] 蒸発器内で蒸発する流体が少なくなった場合は、蒸発器を去る流体の体積が以前より少なくなる。その結果、回路の内側の流体の圧力が、したがってその温度が低下する。回路内の流体のこのような温度低下は、温度センサ２３によって測定され、温度センサ２３の測定信号を受信する制御ユニット又は制御装置２７によって検出される。これで制御ユニットは、温度低下に応答して、熱交換器がアキュムレータ１６の内側の流体に熱を伝達するように、熱交換器１８に制御信号２９を提供し、これによりアキュムレータの内側の流体が蒸発して、その結果圧力が、したがって温度が上昇し、したがって回路１２内の流体の温度低下を打ち消して、新しい平衡に到達する。このプロセス中に、流体はアキュムレータから回路へと移動する。
[0051] 蒸発器３内で蒸発する流体が多くなった場合は、蒸発器を去る流体の体積が以前より多くなる。その結果、回路の内側の流体の圧力が、したがってその温度が上昇する。回路内の流体のこのような温度上昇は、温度センサ２３によって測定され、温度センサ２３の測定信号２５を受信する制御ユニット２７によって検出される。これで制御ユニットは、温度上昇に応答して、熱交換器がアキュムレータの内側の流体から熱を伝達するように、熱交換器１８に制御信号を提供し、これによりアキュムレータ１６の内側の流体が凝縮して、その結果圧力が、したがって温度が低下し、したがって回路１２内の流体の温度上昇を打ち消して、新しい平衡に到達する。このプロセス中に、流体は回路からアキュムレータへと移動する。
[0052] 冷却システムの効率は、蒸発器３内で流体の流れのほぼ全体が蒸発するようにポンプを調整することによって、さらに改良することができる。これは、ポンプ１４が冷却プロセスに、よりエネルギーを要求する必要量より多くの流体を圧送することがなく、さらに流体ライン９内の全流体流が気相である場合に、流動抵抗が液体と気体の混合流の場合より小さいという利点を有する。それを達成するには、例えば電力損値などの追加の情報に基づいてポンプを調整することができ、したがってポンプの設定を加減することにより、相応して冷却容量を加減することができる。
[0053] ある実施形態では、回路は、蒸発器の下流で凝縮器の上流に加熱器を備えることができ、これは加熱器を去る時の温度を飽和温度より１℃〜５℃高い温度に設定するように調整される。その温度に到達するために加熱器が使用するエネルギーを測定することにより、加熱器に入る液相中の流体の元の量を決定することができる。この情報を使用して、ポンプ速度を制御し、特定の所望の蒸気品質を得ることができる。別の方法では、所定の量のエネルギー、例えば冷却システムの総熱出力の１％〜２５％を加熱器によって流体に供給して、加熱器を去る流体の温度をポンプで制御し、それにより蒸発器を去る流体の７５％〜９９％の蒸気品質を得る。ある実施形態では、回路は、蒸発器を去る流体を加熱して、蒸発器を出る流体の流れを完全に蒸発させる加熱器を備えることができる。
[0054] 過熱器を蒸発器の下流で凝縮器の上流に、そしてある実施形態では流体を完全に蒸発させるために可能な限り蒸発器の近くに設け、それにより凝縮器５への単相の戻り流を生成することができ、凝縮器５は回路１２内の圧力低下及び体積変化を減少させる。過熱器は、ポンプ１４の制御に使用される上述の加熱器と一体化するか、加熱器に追加して設けることができる。後者の場合、過熱器の容量を減少できるように、過熱器は加熱器の下流に配置されることが好ましい。
[0055] 蒸発器３の上流に前置蒸発器を設けることができる。これによって流体が蒸発器に入る前にそれを蒸発させることができ、したがって必要に応じて蒸発器を凝縮器として機能させ、熱調節システムからリソグラフィ装置の部品１へと熱を伝達することができ、これによりリソグラフィ装置の部品１の冷却又は加熱の両方を可能にし、したがってリソグラフィ装置の部品１の温度をさらに容易に制御することができる。同じことは、凝縮器と蒸発器が両方とも機能を切り換えることができる、すなわち蒸発器が凝縮器になり、凝縮器５が蒸発器になるようにポンプ１４を逆転することによっても達成することができる。
[0056] 単相冷却システムに対する２相冷却システムの利点は、２相冷却システムの熱伝達係数が単相冷却システムよりはるかに大きいことである。さらに、２相冷却によって比較的小さい流路を使用することができる。実際、単相冷却システムでは、流路が小さいほど、熱伝達が不良になる。２相談冷却システムの場合は、この挙動が逆になり、したがって流路が小さいほど、熱伝達が良好になり、このことは設計の観点から、冷却に使用可能な空間が制限されている場合は特に、例えば電磁アクチュエータの場合には有利である。これは、質量流量が減少すると必要なポンプの容量が小さくなるので、さらに有利である。さらに、２相熱調節システムは（油などの）潤滑剤なしで動作することができ、その結果、本質的によりクリーンなシステムになり、このようなシステムを例えばリソグラフィ装置に使用する場合に有利である。
[0057] この実施形態では、温度センサ２３が蒸発器３の下流に配置される。原則的には温度センサは回路のいかなる場所にも、アキュムレータにさえ配置することができるが、蒸発器を去る流体の温度を測定するように温度センサを蒸発器の下流に設けると、蒸発器内で達成される温度制御が向上し、したがって熱調節する部品をよりよく温度制御できるという利点がある。これはさらに、回路１２内の流れ損、すなわち圧力低下を補償する。
[0058] ある実施形態では、アキュムレータ１６が凝縮器５の下流且つ蒸発器３の上流に配置され、したがってアキュムレータは、回路内の流体も全体が液相である位置で、液相の流体のみを回路と交換することができ、このことは、アキュムレータの物理的寸法を比較的小さいままにしておくことができるので有利である。
[0059] ある実施形態では、アキュムレータ１６はウィック材料を備えることができ、これはその毛管特性により、アキュムレータの内側で液体と気体との境界の表面積を増加させ、それによりアキュムレータの内側の蒸発及び凝縮を加速させ、流体の温度制御を加速することができる。ある実施形態では、アキュムレータ１６はウィック材料を備え、ウィック材料は、アキュムレータの内側の流体と接触するように配置される。
[0060] 図３は、本発明の別の実施形態による２相冷却システムを概略的に示す。冷却システムは、内部を流体が循環できる回路１２を備える。回路は、回路を通して流体を圧送するように構成されたポンプ１４と、自身のそれぞれの内側で流体が蒸発することによってリソグラフィ装置（図示せず）の少なくとも１つの部品から熱を抽出するために、その少なくとも１つの部品と熱接触した状態で位置決めされる蒸発器３ａ、３ｂと、自身の内側で流体が凝縮することによって、回路内で循環する流体から熱を除去する凝縮器５と、流体を加熱する加熱器１０１とで構築される。
[0061] ポンプ１４は、流体ライン８を介して蒸発器３ａ、３ｂに接続される。蒸発器３ａ、３ｂは、回路１２内で相互に並列で配置され、流体ライン９ａを介して加熱器１０１に接続される。加熱器１０１は流体ライン９ｂを介して凝縮器に接続され、凝縮器５は流体ライン７を介してポンプに接続される。ある実施形態では、熱調節システムに、回路の内側で並列に配置された複数の蒸発器を設ける。熱調節システムのさらに別の実施形態では、複数の蒸発器のうち少なくとも１つへの質量の流れが、その少なくとも１つの蒸発器の上流にある弁を使用して制御され、上記少なくとも１つの蒸発器の圧力は、少なくとも１つの蒸発器の上流にある弁を使用して制御することが好ましい。
[0062] 凝縮器５は実際は熱交換器であり、熱が流体から別の媒体へ、例えば空気などの気相の媒体、又は水又は任意の他の冷却剤などの液相の媒体へと伝達される。この実施形態では、媒体は流体ライン１０３を介してヒートシンク１０５から、例えば低温槽から提供される。
[0063] 冷却システムはさらに、流体を液相と気相の両方で保持するアキュムレータ１６を備える。流体の温度は温度センサ２３によって測定される。アキュムレータは流体ライン１０を介して回路１２と流体連通し、それにより回路と流体を交換することができる。アキュムレータ１６は熱交換器１８と熱接触し、これはアキュムレータ内の流体と流体ライン９ａ内の流体との間で熱を伝達することができる。熱交換器１８は、例えばペルティエ要素を使用した能動的熱交換器であり、アキュムレータの内側の流体の温度を表す温度センサ２３の測定信号２５に基づいて、制御ユニット又は制御装置２７によって制御される。したがって、制御ユニット２７は熱交換器１８に制御信号２９を提供する。制御ユニットは、熱交換器を調節することによって一定温度を維持するように構成される。
[0064] 蒸発器を去る流体は、十分に蒸発していないことがあり、したがってその場合に蒸発器を去る流体の流れは混合流である。加熱器１０１は、流体の気体流を得るように、流れの液体部分を蒸発させるように構成することができる。その利点は、気体流の流動抵抗が混合流の場合より小さいことである。
[0065] また、加熱器１０１を使用して、流体の温度を所定の値、例えば１℃上昇させることができ、ここで温度を上昇させるエネルギーの量は、混合流中に存在した液体流体の量を表す。この情報に基づき、第２の制御ユニット又は制御装置１０７がポンプ１４を調整して、回路１２を通る質量流れを最適化することができる。したがって第２の制御ユニット又は制御装置は、通信回線１０９により加熱器１０１から情報を受信し、通信回線１１１によりポンプに制御信号を提供する。ある実施形態では、流体の流れの主要部分が蒸発器３ａ、３ｂ内で蒸発する。ある実施形態では、この部分が増加した場合、ポンプ１４はより多くの流体を圧送するように設定しなければならず、この部分が減少した場合、ポンプはより少ない流体を圧送するように設定しなければならない。
[0066] 冷却システムの当業者であれば、冷却システムは冷却を必要とする１つ又は複数の部品の要求に適合できることが理解される。例えば、より多くの蒸発器を並列で使用することが可能である。さらに、蒸発器を直列に設けることも可能である。アキュムレータと結合する熱交換器は、任意の適切な要素又は媒体と熱交換することができ、必ずしも回路の流体と熱交換する必要はない。ポンプは、必要な冷却容量に関する他の情報に基づいて調整することもでき、この情報は別の制御ユニットから直接到来するか、冷却する部品の加熱に間接的に応答することさえあり、したがって別の制御ユニットからの情報を使用して、部品内で散逸するか、部品に伝達される熱を推定することができ、これは必要な冷却容量を表す。
[0067] ある実施形態では、凝縮器を去る流体の温度を、別個の冷却器１１７により飽和温度より下まで冷却することができる。別の実施形態では、冷却器１１７を凝縮器５と統合することができる。さらに別の実施形態では、過冷却した液体を使用して、事前に熱の少なくとも一部を吸収して、２相熱伝達を可能にすることができ、その結果、蒸発器の出口で単相流にすることができる。これは、回路内の圧力低下が減少し、より安定したシステムをもたらすので有利である。
[0068] ある実施形態では、システムを熱調節システムとして使用し、リソグラフィ装置の部品に熱を伝達することもできる。これは、蒸発器３ａ、３ｂの上流で流体ライン８内の流体の一部を蒸発させる前置加熱器１１５によって達成することができ、したがって蒸発器は凝縮器としても機能し、部品の温度に応じて蒸発器からの熱をリソグラフィ装置の部品に伝達することができる。図３の加熱器１１５は、液相及び気相の流体の混合流を全蒸発器に提供する。しかし、各蒸発器内の流体の状態をよりよく制御できるように、蒸発器毎に前置加熱器を設けることも可能である。
[0069] ある実施形態では、リソグラフィ装置の部品を熱調節する方法は、回路内で流体を輸送することと、部品と熱接触している蒸発器内の流体を蒸発させることによって部品から熱を抽出することと、凝縮器内で蒸発した流体から熱を除去することと、流体を保持して流体を回路と交換するために回路と流体連通しているアキュムレータを提供することと、アキュムレータの内側の流体との間で熱を伝達する熱交換器を提供することと、流体の温度を測定することと、流体の測定温度に基づいて熱交換器によってアキュムレータの内側の流体との間で伝達される熱の量を調整し、それにより流体の温度を実質的に一定のレベルに維持することとを含み、上記方法はさらに、蒸発器を去る流体の流体品質を測定すること、測定した流体品質に基づいて回路内で輸送される流体の量を調節すること、全流体が気相になるように蒸発器を去る流体を加熱することのうち１つ又は複数を含む。さらに別の実施形態では、熱調節は加熱及び／又は冷却である。別の実施形態では、流体は液相内の流体の一部に対応する。
[0070] 図６Ａは、本発明の別の実施形態による冷却システムを示す。冷却システムは冷却する部品と熱接触した状態で位置決めされる蒸発器６０１を備えて、蒸発器６０１の内側の流体を蒸発させることによって部品から熱を抽出する。
[0071] 蒸発器６０１は、流体が回路内で循環し、それにより蒸発器を連続的に通過できるように、回路内に配置される。流体は、ポンプ６０３を使用することによって回路を通して輸送される。
[0072] 図６Ａの冷却システムは２相冷却システムであり、すなわち流体の蒸発によって蒸発器６０１内の部品から熱が抽出される。蒸発器を通して輸送される流体の量及び部品から蒸発器の内側の流体に伝達される熱に応じて、蒸発器を出る流体は、全体が気相になるか、気相の流体と液相の流体との混合になってもよい。したがって、流体ライン６０５内の流体の流れは任意の種類の組成でよい。すなわち流体の流れは全体が液相から全体が気相までの範囲になる。
[0073] 蒸発器の下流に移相器６０７が設けられ、これは気相の流体を液相の流体から分離し、したがって流体ライン６０９内の流体の流れは全体が気相であり、流体ライン６１１内の流体の流れは全体が液相である。移相器は、両方の流体ライン６０９、６１１内の流れを制御するために、弁６１３、６１５と協働する。
[0074] 流体ライン６０９は凝縮器６１７へと続き、ここで流体の凝縮によって凝縮器の内側の流体から熱が除去され、したがって流体は再び液相へと変態する。したがって凝縮器を出る流体は全体が液相であり、流体ライン６１１内の流体と組み合わせることができる。凝縮器６１７に入る前に、流体は熱交換器を通過し、これは流体ライン６１１内の流体と蒸発器６０１に入る流体との間で熱を交換することができる。
[0075] 凝縮器６１７の下流で、凝縮器を去る流体ライン６１９が流体ライン６１１に接続し、両方の流体ライン６１１、６０９は流体を保持するように構成されたアキュムレータ６２１に接続され、アキュムレータ内に保持された流体は少なくとも一部が液相である。アキュムレータ６２１はリザーバとして作用し、そこからの流体は、回路の内側の流体の温度を、好ましくは飽和温度近くに調整するために回路と交換することができる。
[0076] ポンプ６０３の前でアキュムレータ６２１の下流に任意選択の冷却デバイス６２３が設けられ、これは流体の温度を飽和温度より低い所定の値に低下させるように構成される。温度低下はポンプ６０３内のキャビテーションを防止する。蒸発器６０１に入る流体の温度は、蒸発器の内側で蒸発できるために飽和温度に近いことが好ましいので、冷却デバイス６２３によって冷却された流体を再び加熱する必要がある。ある実施形態では、ポンプが凝縮器の下流に配置され、システムは、ポンプの内側のキャビテーションを避けるために、ポンプに入る流体の温度を流体の飽和温度より下まで低下させるように構成される。加熱は、気相の流体を封じ込めた流体ライン６０９と、蒸発器の入口に接続された流体ライン６２７との間に熱交換器６２５を設けることによって実行することができる。流体ライン６０９の内側の流体からの熱は、次に流体ライン６２７の内側の流体に輸送される。蒸発器に入る流体の温度をより正確に制御するために、温度センサ６２９を設けて蒸発器６０１に入る流体の温度を測定することができ、加熱器６３１を設けて温度センサの上流で、この実施形態では熱交換器に入る前に流体を加熱することができる。加熱器６３１は、熱交換器６２５の代わりに設けることができるが、熱交換器６２５に加えて設けることもできる。
[0077] 本発明の他の実施形態においては、アキュムレータ６２１に熱交換デバイス６３３を設けることができ、これによってアキュムレータの温度を制御し、それにより回路の全体的温度を制御するために、アキュムレータから熱を抽出して、アキュムレータに熱を追加することができる。それ故に、回路内の温度が熱的に制御される。
[0078] 図６Ａの実施形態は、回路内の温度がアキュムレータ内の圧力を調整することによっても制御できるという利点を有する。これは、蒸発器の熱負荷が急速に経時変化する場合に有利である。このような場合、熱負荷が急速に増加すると、回路の内側の圧力増加量もその結果としての温度上昇とともに急速に増加する。この温度を十分な速度で調整するために、熱交換デバイス６３３は比較的高い熱出力能力を有していなければならない。これらの熱出力能力は、圧力制御も可能にすることによって低下させることができる。
[0079] アキュムレータの内側、及びしたがって回路全体の内側の圧力は、例えば高圧窒素を封じ込めた２つの圧力リザーバ６３５及び６３７を設けることによって制御することができる。圧力リザーバ６３５の内側の圧力は、回路の内側の望ましい圧力より高く、圧力リザーバ６３７の内側の圧力は、回路の内側の望ましい圧力より低い。これで、回路の内側の圧力は、圧力を上昇させる必要がある場合は弁６３９を開き、圧力を低下させる必要がある場合は弁６４１を開くことによって制御することができる。２つの圧力リザーバの間の圧力差を維持するために、圧縮器６４３が設けられ、これが圧力差を維持するために必要な出力は、熱負荷が急速に変化する場合に温度を調整するために必要な熱出力よりも有意に少ない。
[0080] 弁６３９及び６４１、及び熱交換デバイス６３３は、移相器６０７の内側の温度及び／又は圧力を測定することによって制御することができる。ある実施形態では、圧力を迅速に制御するために圧力リザーバを使用し、温度を低速で制御するために熱交換デバイスを使用する。しかし、ある実施形態では熱交換デバイス６３３を省略することができ、したがって回路の内側の温度が圧力のみで制御される。別の実施形態では、圧力制御を省略することができ、したがって回路の内側の温度が温度のみで制御される。ある実施形態では、圧力制御信号に比較的高い周波数の正弦プロファイルを加えることによって、システム内の圧力を変更することができ、その結果、正弦プロファイルのピークでは熱伝達が高くなる一方、平均温度は設定点である。
[0081] 回路内が過剰圧力である場合、回路はバイパス６４５を備えることができ、これにより、流体が蒸発器内の熱負荷を受けることなく、ポンプを使用して液相の流体を循環させることができる。
[0082] 蒸発器の前に、蒸発器内で蒸発が開始する瞬間を設定し、それにより蒸発器の効率を向上させるために有利に使用することができる流れ絞りを設けることができる。
[0083] 移相器６０７、及びその後の液相と気相の流体分離は、体積を減少させ、流体は気相と液相の混合である。その結果、圧力変動が減少し、様々な熱負荷がより小さくなることで可能な容積が変化するので、アキュムレータ６２１の容積をより小さく設計することができる。
[0084] あるいは圧力は、第２のポンプによって回路に接続されたリザーバを使用して制御することができ、ポンプは急速に変化する熱負荷に対応するために、流体を迅速に圧送して回路を出入りさせることができる。
[0085] 各流体ラインが自身の冷却デバイス６２３を有するように、冷却デバイス６２３は、流体ライン６０９及び６１１内の別個の冷却デバイスで置換することもできる。そのような場合、流体ライン６１１はポンプ６０３に加えて別個のポンプも備えることができる。
[0086] ある実施形態では、凝縮器の下流に緩衝器が設けられ、これはバッファを充填又は空にすることによって圧力変化に対する迅速な対応を可能にする。
[0087] ある実施形態では、アキュムレータの内側で容積を迅速に変化させることができるベローズを使用して、アキュムレータ６２１の内側の圧力を迅速に制御することができる。例えば６Ａの圧力リザーバは、アキュムレータに直接接続する代わりに、ベローズに接続することができる。これで、ベローズの内側の圧力を制御することにより、アキュムレータ内の圧力を制御することができる。ベローズはアクチュエータに取り付けることもでき、これはベローズの容積を、したがってアキュムレータの内側の圧力を機械的に変化させる。
[0088] ベローズの代わりに、アキュムレータにはアキュムレータの内側にピストンを設けることができ、これはアキュムレータの内側で移動し、それにより回路内の流体のためにアキュムレータの容積を、したがって圧力を変化させることができる。ベローズの場合のように、ピストンは、アキュムレータの内側のピストンの位置を制御するために、図６Ａの圧力リザーバによって調整される圧力によって液圧で、又は例えばリニアアクチュエータなどの別個のアクチュエータを使用することによって作動させることができる。
[0089] ある実施形態では、流量を設定し、したがって蒸発器を出る液体ライン内の液相と気相との比率を設定するポンプ速度を設定することによっても、圧力を制御することができる。このような方法で、蒸発器内の熱負荷の減少による体積変化は、ポンプ速度を低下させることによって打ち消すことができる。ある実施形態では、回路の内側の圧力を制御するために使用できる第２のポンプを設けてもよい。ある実施形態では、制御装置は、蒸気／液体の比率が実質的にゼロであるように構成することができる。
[0090] 図６Ｂは、本発明の別の実施形態による冷却システムを示す。冷却システムは、蒸発器６０１の内側の流体を蒸発させることによって冷却される部品から熱を抽出するために、その部品と熱接触する状態で位置決めされた蒸発器６０１を備える。
[0091] 蒸発器６０１は、流体が回路内で循環し、それにより蒸発器を連続的に通過できるように、回路内に配置される。流体は、ポンプ６０３を使用することにより回路を通って輸送される。
[0092] 図６Ｂの冷却システムは２相冷却システムである。すなわち熱は流体の蒸発によって蒸発器内の部品から抽出される。蒸発器を通して輸送される流体の量、及び部品から蒸発器の内側の流体への熱伝達に応じて、蒸発器を出る流体は全体が気相であるか、又は気相の流体と液相の流体の混合であってよい。したがって、流体ライン６０９内の流体の流れは任意の種類の組成であってよい。すなわち流体の流れは全体が液相から全体が気相までの範囲になる。
[0093] 流体ライン６０９は凝縮器６１７へと続き、ここで流体の凝縮によって凝縮器の内側の流体から熱が除去され、したがって流体は再び液相へと変態する。したがって流体ライン６１９内の凝縮器を出る流体は全体が液相である。凝縮器６１７に入る前に、流体は熱交換器６２５を通過し、これは流体ライン６１１内の流体と蒸発器６０１に入る流体との間で熱を交換することができる。
[0094] 凝縮器６１７の下流で、流体ライン６１９は流体を保持するように構成されたアキュムレータ６２１に接続され、アキュムレータ内に保持された流体は少なくとも一部が液相である。アキュムレータはリザーバとして作用し、そこからの流体は、回路の内側の流体の温度を、好ましくは飽和温度近くに調整するために回路と交換することができる。
[0095] ポンプ６０３の前でアキュムレータ６２１の下流に任意選択の冷却デバイス６２３が設けられ、これは流体の温度を飽和温度より低い所定の値に低下させるように構成される。温度低下はポンプ６０３内のキャビテーションを防止する。蒸発器に入る流体の温度は、蒸発器の内側で蒸発できるために飽和温度に近いことが好ましいので、冷却デバイス６２３によって冷却された流体を再び加熱する必要がある。加熱は、気相の流体を封じ込めた流体ライン６０９と、蒸発器６０１の入口に接続された流体ライン６２７との間に熱交換器６２５を設けることによって実行することができる。流体ライン６０９の内側の流体からの熱は、次に流体ライン６２７の内側の流体に輸送される。蒸発器に入る流体の温度をより正確に制御するために、温度センサ６２９を設けて蒸発器に入る流体の温度を測定することができ、加熱器６３１を設けて温度センサの上流で流体を加熱することができる。加熱器６３１は、熱交換器６２５の代わりに設けることができるが、この実施形態に示すように熱交換器６２５に加えて設けることもできる。
[0096] 本発明の他の実施形態においては、アキュムレータ６２１に熱交換デバイス６３３を設けることができ、これによってアキュムレータの温度を制御し、それにより回路の全体的温度を制御するために、アキュムレータから熱を抽出して、アキュムレータに熱を追加することができる。それ故に、回路内の温度が熱的に制御される。
[0097] 図６Ｂの実施形態は、回路内の温度がアキュムレータ内の圧力を調整することによっても制御できるという利点を有する。これは、蒸発器の熱負荷が急速に経時変化する場合に有利である。このような場合、熱負荷が急速に増加すると、回路の内側の圧力増加量もその結果としての温度上昇とともに急速に増加する。この温度を十分な速度で調整するために、熱交換デバイス６３３は比較的高い熱出力能力を有していなければならない。これらの熱出力能力は、圧力制御も、又は代わりに圧力制御を可能にすることによって低下させることができる。
[0098] アキュムレータの内側、及びしたがって回路全体の内側の圧力は、例えば高圧窒素を封じ込めた２つの圧力リザーバ６３５及び６３７を設けることによって制御することができる。圧力リザーバ６３５の内側の圧力は、回路の内側の望ましい圧力より高く、圧力リザーバ６３７の内側の圧力は、回路の内側の望ましい圧力より低い。これで、回路の内側の圧力は、圧力を上昇させる必要がある場合は弁６３９を開き、圧力を低下させる必要がある場合は弁６４１を開くことによって制御することができる。２つの圧力リザーバの間の圧力差を維持するために、圧縮器６４３が設けられ、これが圧力差を維持するために使用する出力は、熱負荷が急速に変化する場合に温度を調整するために必要な熱出力よりも有意に少ない。
[0099] 弁６３９及び６４１、及び熱交換デバイス６３３は、蒸発器を去る流体の温度及び／又は圧力を測定することによって制御することができる。ある実施形態では、圧力を迅速に制御するために圧力リザーバ６３５、６３７を使用し、温度を低速で制御するために熱交換デバイスを使用する。しかし、ある実施形態では熱交換デバイス６３３を省略することができ、したがって回路の内側の温度が圧力のみで制御される。別の実施形態では、圧力制御を省略することができ、したがって回路の内側の温度が温度のみで制御される。
[00100] ポンプ６０３、流体ライン６２７及び蒸発器６０１に並列に、ポンプ６５０及び質量流量計６５１を備えた回路分岐が設けられ、これによって冷却デバイス６２３を去る流体を流体ライン６０９に供給することができる。
[00101] 第１の実施形態では、冷却デバイス６２３から流体ライン６０９へと冷却流体を供給すると、流体ライン６０９内に２相流ではなく単相流をもたらすように、ポンプ６５０が制御される。したがって、蒸発器を去る気相の流体は、冷却デバイス６２３から生じる流体と混合されることにより、液相へと冷却される。その結果、回路内の体積変化量が減少し、必要とされるアキュムレータが小型になる。この実施形態では、質量流量計６５１を省略することができる。
[00102] 第２の実施形態では、ポンプ６５０を制御して、流体ライン６０９内の気相の流体と液相の流体との比率を一定レベルに維持する。その結果、回路内の体積変化量が減少して、必要とされるアキュムレータが小型になる。第２の実施形態と第１の実施形態との違いは、ポンプ６５０を（この実施形態ではセンサＱで測定した）蒸発器の熱散逸及び質量流量計６５１に基づいて能動的に制御する必要があることである。第１の実施形態に対する利点は、必要とされるポンプ容量をより小さくできることである。
[00103] 第３の実施形態では、ポンプ６５０を制御して、回路の内側の圧力を一定レベルに維持する。その結果、ポンプ６５０が回路の圧力を、したがって温度制御を引き継ぐので、アキュムレータを省略することができる。それにはポンプ６５０の能動的制御が必要であり、少なくとも回路の測定圧力又は温度が入力値である。
[00104] 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図８は、２つの熱調節システムを相互接続して、相互に協働させることができる４つの異なる実施形態を示す。これらの実施形態は、２つの並列蒸発器を示していた図３で既に示した実施形態とは異なる。
[00105] 図７Ａでは、本発明による２つの熱調節システムを相互接続する第１の実施形態を示す。図７Ａの左側には蒸発器７０１が示され、これは本発明のある実施形態、例えば図２、図３、図６Ａ又は図６Ｂの実施形態のうち一つによる冷却システムの一部とすることができる。この蒸発器の下流には熱交換器７０３が設けられ、これは隣接する熱調節システムの凝縮器７０５と熱交換することができる。熱調節システムは、所定の方向の、すなわち熱交換器に向かう熱輸送を促進するために、熱交換器７０３内の温度が常に凝縮器内の温度よりも低くなるように構成することが好ましい。その他の方向の熱輸送が必要である場合は、ペルティエ要素７０７を設けて、その他の方向の熱輸送を強制することができる。
[00106] 凝縮器７０５は、内部で流体が循環する流体回路の一部である。凝縮器の下流にはそれぞれポンプ７０９、加熱器７１１及び蒸発器７１３が配置され、その後に流体は再び凝縮器に戻る。アキュムレータ７１５が、凝縮器７０５とポンプ７０９の間で回路に接続される。したがって、このシステムの作動原理は、図２の冷却システムの作動原理と同様である。
[00107] 蒸発器７１３を出る流体の温度は温度センサ７１７を使用して測定され、その出力を使用してアキュムレータにて熱交換デバイス７１９を制御し、アキュムレータの内側の流体の温度を制御して、それにより回路内の温度を制御する。（示されていない）代替実施形態では、温度センサ７１７の出力は、加熱器７１１を制御して回路内の流体の温度を制御するためにも使用することができる。さらに別の実施形態では、温度センサ７１７の出力は、熱交換デバイス７１９と加熱器７１１を組み合わせて制御し、回路内の流体の温度を制御するためにも使用することができる。
[00108] 熱調節システムを使用してリソグラフィ装置の部品、例えば基板テーブルの温度を制御する場合は、加熱器７１１を使用して蒸発器に入る流体の約５０％を蒸発させることができ、したがって蒸発器を使用して、加熱器によって蒸発した流体を凝縮することによって部品に熱を輸送するか、加熱器によって蒸発していない流体を蒸発させることによって部品から熱を輸送し、それにより正確な温度制御を可能にすることができる。凝縮器７０５は、アキュムレータ及びポンプが液相の流体輸送のみを扱うように、ある実施形態では流体を全て凝縮することが好ましい。
[00109] 図７Ｂは、本発明による２つの熱調節システムを相互接続する第２の実施形態を示す。図７Ｂの左側には蒸発器７０１が示され、これは本発明のある実施形態、例えば図２、図３、図６Ａ又は図６Ｂの実施形態のうち一つによるシステムの一部とすることができる。この蒸発器の下流には熱交換器７０３が設けられ、これは隣接する熱調節システムの凝縮器７０５と熱交換することができる。熱調節システムは、所定の方向の、すなわち熱交換器に向かう熱輸送を促進するために、熱交換器７０３内の温度が常に凝縮器内の温度よりも低くなるように構成することが好ましい。その他の方向の熱輸送が必要である場合は、ペルティエ要素７０７を設けて、その他の方向の熱輸送を強制することができる。
[00110] 凝縮器７０５は、内部で流体が循環する流体回路の一部である。凝縮器の下流にはそれぞれポンプ７０９、加熱器７１１及び蒸発器７１３が配置され、その後に流体は再び凝縮器に戻る。
[00111] ２つの流体回路、すなわち蒸発器７０１を備える流体回路と蒸発器７１３を備える流体回路は、２つの弁７２２及び７２３を介して相互接続される。弁７２３により、蒸発器７０１の上流の位置と凝縮器７０５の上流の位置との間で流体連通が可能になる。弁７２２により、蒸発器７０１の上流の位置と凝縮器の上流の位置との間で流体連通が可能になる。蒸発器７０１の上流の圧力は蒸発器７１３を含む流体回路の内側の圧力より高く、蒸発器７０１の下流の圧力は蒸発器７１３を含む流体回路の内側の圧力より低い。圧力差は、個々の流体絞り７２０及び７２１によって設定することができる。流体絞り７２０及び７２１は、差圧を所定値に設定するように制御可能にすることができる。これで、弁７２３が開くと蒸発器７１３を含む流体回路の内側の圧力が、したがって温度が上昇し、弁７２２が開くと、蒸発器７１３を含む流体回路の内側の圧力が、したがって温度が低下する。その結果、図７Ａに示すような温度を制御するアキュムレータが必要なくなる。温度は、蒸発器７１３の下流にある温度センサ７１７を使用して測定することができる。センサ７１７の出力を使用して弁７２２及び７２３を制御することができる。
[00112] 図７Ｃは、本発明による２つの熱調節システムを相互接続する第３の実施形態を示す。図７Ｃの左側には蒸発器７０１が示され、これは本発明のある実施形態、例えば図２、図３、図６Ａ又は図６Ｂの実施形態のうち一つによるシステムの一部とすることができる。
[00113] 右側には蒸発器７１３が示され、これは蒸発器７０１とは別の部品と熱接触するように構成される。蒸発器７１３は、弁７２３を介してその他の熱調節システムの蒸発器７０１の上流の位置に、及び弁７２２を介してその他の熱調節システムの蒸発器７０１の下流の位置に接続される。
[00114] 蒸発器７０１の上流の圧力は蒸発器７０１の下流より高く、流れ絞り７２０及び７２１を用いる場合は特にそうである。
[00115] 弁７２３と蒸発器７１３の間に加熱器７１１が設けられて、蒸発器に入る前に流体を加熱する。加熱器７１１前後の圧力差は圧力センサＤＰで測定することができ、その出力を使用して弁７２３を、したがって蒸発器７１３を通って流れる流体の量を制御することができる。蒸発器７１３を去る流体の温度は温度センサ７１７で測定され、その出力を使用して弁７２２を制御し、したがって熱調節システム内の圧力及び温度を制御することができる。代替実施形態では、圧力センサＤＰを一般的な質量流量計（図示せず）に置き換え、それを弁７２３と蒸発器７１３の間の回路に配置する。質量流量計の出力を使用して弁７２３を、したがって蒸発器７１３を通って流れる流体の量を制御する。好ましい実施形態では、コリオリの質量流量計を使用することができる。
[00116] 図７Ａ及び図７Ｂの実施形態に対する図７Ｃの実施形態の利点は、アキュムレータ及びポンプを使用しないことである。
[00117] 図８は、相互接続した熱調節システムの第４の実施形態を示す。図８の左側には蒸発器８０１が示され、この蒸発器は本発明のある実施形態、例えば図２、図３、図６Ａ又は図６Ｂの実施形態のうち一つによるシステムの一部である。蒸発器の下流には熱交換器８０３が設けられ、これは隣接する熱調節システムの凝縮器８０５と熱交換することができる。システムは、所定の方向の、すなわち熱交換器に向かう熱輸送を促進するために、熱交換器８０３内の温度が常に凝縮器内の温度よりも低くなるように構成することが好ましい。その他の方向の熱輸送が必要である場合は、ペルティエ要素８０７を設けて、その他の方向の熱輸送を強制することができる。
[00118] 凝縮器８０５は、内部で流体が循環する流体回路の一部である。凝縮器の下流にはそれぞれポンプ８０９、加熱器８１１及び蒸発器８１３が配置され、その後に流体は再び凝縮器８０５に戻る。回路内の圧力、したがって温度は、蒸発器８０１の上流にある点への接続、及び熱交換器８０３の下流にある点への接続によって調整され、したがって蒸発器及び熱交換器前後の圧力低下は、特に蒸発器８０１と熱交換器８０３の間で回路内に配置された流れ絞り（図示せず）を用いる場合は、有利に使用される。上流接続部には、回路内の圧力を上昇させる必要がある場合に開くことができる弁８１９が設けられ、下流接続部には、回路内の圧力を低下させる必要がある場合に開くことができる弁８２１が設けられる。弁８１９、８２１は、蒸発器８１３の下流で回路内の温度を測定する温度センサ８１７の出力に基づいて制御される。
[00119] 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図８の実施形態は、両方の熱調節システム内で循環する流体の量に比較的大きい差がある場合に、有益に使用することができる。蒸発器７０１及び８０１は、ある実施形態では最大の質量流量を有するシステムの部品であることが好ましく、したがって隣接する熱調節システムを上記システムとの接続で制御するか、又は充填することができる。隣接する熱調節システムは他の目的のために特に設計することができる。例えば基板テーブルの温度を調整する場合にミリケルビンの正確さを得ることができ、それによりリソグラフィ装置の正確さを改良することができる。
[00120] ある実施形態では、リソグラフィ装置の部品を熱調節する２相熱調節システムは、リソグラフィ装置の部品と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって部品から熱を抽出する蒸発器と、リソグラフィ装置の部品からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、流体が流れることができる回路を形成するために蒸発器と凝縮器の間に配置される流体ラインと、回路内で流体を循環させるために回路内に配置されたポンプとを備え、蒸発器の下流には、気相の流体を液相の流体から分離する移相器が設けられ、気相の流体を搬送するために移相器と凝縮器の間に流体ラインが設けられ、液相の流体を搬送するために、移相器と凝縮器の下流で蒸発器の上流の位置との間に流体ラインが設けられる。
[00121] ある実施形態では、リソグラフィ装置の部品を熱調節する２相熱調節システムは、リソグラフィ装置の部品と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって部品から熱を抽出する蒸発器と、リソグラフィ装置の部品からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、流体が流れることができる回路を形成するために蒸発器と凝縮器の間に配置される流体ラインと、回路内で流体を循環させるために回路内に配置されたポンプと、流体の温度を表す測定信号を提供するように構成された温度センサと、回路内の所望の圧力より低い第１の圧力で媒体を保持する第１の圧力リザーバと、回路内の所望の圧力より高い第２の圧力で媒体を保持する第２の圧力リザーバと、回路に第１及び第２の圧力を加えるために、それぞれ第１の圧力リザーバと回路の間、及び第２の圧力リザーバと回路の間にある流体ライン及び対応する弁と、第１及び第２の圧力リザーバに関連した対応する弁を使用して回路の内側の圧力を調整することによって、回路の内側の流体を実質的に一定の温度に維持するように構成された制御装置とを備える。さらに別の実施形態では、第１及び第２の圧力リザーバの圧力が、可動又は圧縮性部材、例えば可動ピストン又はベローズを介して回路に加えられ、したがってピストン又はベローズは、回路に圧力を加えながら、圧力リザーバ内の媒体を回路内の流体から分離する。
[00122] 別の実施形態では、別の調節システムにアキュムレータがなく、代わりにその他の熱調節システムの蒸発器の上流の位置への第１の流体ライン接続部、及び蒸発器の下流の位置への第２の流体ライン接続部を有し、上記第１及び第２の流体ラインは個々の弁を備え、したがって弁の動作によってさらに別の熱調節システムの回路の内側の圧力を制御することができる。
[00123] 図４は、本発明のある実施形態による冷却システムの用途を示す。電磁アクチュエータの一部であり、磁石と協働するように構成されたコイル２０１が図示されている。磁石によって提供できるような磁界が存在する状態でコイルを通して電流を提供すると、リソグラフィ装置の部品を移動させるか位置決めするために使用することができる力が生じる。
[00124] コイルは電気抵抗を有するので、コイルに電流を通すと熱が放散する。電流と力との関係は一次関係であるが、電流と熱放散との関係は二次関係であり、したがって発生する力が増大すると、熱放散が劇的に増加する。このことは、コイルで発生可能な力を、コイルの温度によって決定される所定の値に制限する。コイルの温度を特定の値より低く維持するために、コイルが冷却される。先行技術のシステムでは、水が流れることができる小さい流路がある冷却プレートを使用する。しかし、流路を小型化すると、水が層流になり、熱伝達能力が制限されるか、又は低下する。
[00125] 冷却剤として水を使用することのもう一つの欠点は、水が電気的に絶縁されていず、したがってコイルを水から電気的に絶縁するために水とコイルの間に異なる層を設ける必要があり、これが熱抵抗を増大させ、冷却効率を低下させることである。
[00126] 図４では、コイルを冷却するために２相冷却システム、例えば図２、図３、図６Ａ〜図６Ｂ、図７Ａ〜図７Ｃ又は図８のシステムが使用される。したがって、コイルは蒸発器３内に配置され、これによって流体がコイルの周囲を流れることができる。ある実施形態では、媒体は電気的に絶縁するＣＯ２などの流体である。流体は、流体ライン８を介して蒸発器３に提供され、流体ライン９を介して蒸発器３を去る。コイルを通過する間に流体は蒸発し、それによりコイルから熱を抽出する。本発明のある実施形態による冷却システムを使用することにより、単相水冷却の状態よりもはるかに高い熱伝達係数を得ることができる。これはコイルの温度を劇的に低下させ、それによってコイルを通る電流を増加させることができ、その結果、力が増大する。
[00127] コイル２０１は一群の板ばね２０３によって保持され、コイルを所定の位置に保持するが、これによってコイルは温度変化により膨張し、クリンプすることができる。板ばねとコイルの間に電気絶縁層２０５が設けられる。板ばねは、熱膨張及び剛性に合わせて最適化することができる。
[00128] 図５は、以下の問題に解決法を提供する本発明のある実施形態による電磁アクチュエータ３０１の略断面図を示す。
[00129] 流体搬送流路を備える冷却プレートを有する冷却システムを使用して冷却される先行技術の電磁アクチュエータは、コイルによって生成された力を冷却プレートへ、したがってアクチュエータの他の部品へと伝達しながら、コイルと冷却プレートとの間に熱膨張の差を生じさせることができるために、電磁コイルと冷却プレートの間に弾性層を備える。必要とされる弾性特性及び力伝達特性以外に、層を介してコイルから冷却プレートへと容易に熱を伝達するために、層は熱伝導性でもあることが好ましい。しかし、これらの要求は容易には満たされず、したがって現在の先行技術のシステムでは熱伝導性が所望通りではない。
[00130] 図５の電磁アクチュエータ３０１は、コイル芯ＣＣ及び通電導体ＣＣＣを備えるコイルＣＬを有し、コイルＣＬは冷却システムの２つの冷却プレート３０３の間に挟まれる。冷却プレート３０３には冷却流路３０５が設けられ、流体は必要に応じてコイルＣＬから熱を抽出するためにこの流路を流れることができる。
[00131] コイルを適切な磁界内に配置した場合、コイルＣＬのコイル搬送導体ＣＣＣを通って流れる電流が作動力を生成する。この力は、力伝達材料３０９を介してアクチュエータの他の部品、例えばフレーム部品３０７に伝えられる、すなわち伝達される。力伝達材料３０９は、コイルＣＬの熱膨張に対応するために弾性である。コイルＣＬの側部に力伝達材料を配置することの利点は、力伝達材料がもはや熱も伝達する必要がないことであり、したがって力伝達材料として適切な材料が多くなる。
[00132] コイルＣＬから冷却プレート３０３へと熱を伝達するために、コイルＣＬと冷却プレート３０３の間にサーマルグリース層３１１を設ける。このサーマルグリース層は力を伝達する必要がなく、したがって熱伝達に合わせて最適化することができる。コイルＣＬの温度上昇によりコイルが膨張すると、コイルは、サーマルグリースが存在することにより、いかなる有意の摩擦もなく冷却プレートに対して摺動することができる。
[00133] したがって、図５の電磁アクチュエータは、機能毎に別個の要素を設けることにより、熱伝達を力伝達から分離している。その結果、コイルから冷却プレートへの熱伝達と、力伝達の両方を改良することができる。何故なら、１つの要素を両方の機能に合わせて最適化するのではなく、各要素を自身の機能に合わせてより良く最適化することができるからである。
[00134] 冷却流路は任意の材料、例えばＣＯ２で充填することができる。冷却プレートは、コイルをアクチュエータの他の部品から電気的に絶縁するために、電気絶縁材料、例えば酸化アルミ、窒化アルミ又は窒化珪素などのセラミック材料から作成することができる。
[00135] 冷却流路を水で充填する場合、水と電気絶縁材料との相互作用により許容可能な電気絶縁材料の数は制限される。例えば、セラミック材料が常に適切なわけではない。何故なら、水によってセラミック材料が脆弱になり亀裂形成を広げるからである。そのような場合は、プラスチックなどの他の絶縁材料を使用することができるが、電気絶縁は他の方法でも提供することができる。
[00136] それらの他の方法の一つは、コイルＣＬと冷却プレート３０３との間に電気絶縁性のサーマルグリースを使用することである。このような材料の一例は、ｓｉｌ−ｐａｄという商標で知られる材料である。
[00137] 別の方法では、冷却プレートのサーマルグリース及びコイルＣＬに面する側に電気絶縁層を設ける。このような層は、電気めっき、電着、陽極酸化処理又は任意の他の接着テクノロジーを使用して冷却プレートに付着させることができる。材料はセラミックからＢＣＢなどのプラスチックまで様々であってよい。
[00138] さらに別の方法では、１つのサーマルグリース層の代わりに、２つのサーマルグリース層の間に挟まれた電気絶縁層を設けることができる。
[00139] ある実施形態では、コイルと冷却プレートを相互から電気的に絶縁しながら、コイルから冷却プレートに効率的に熱を伝達するために、電気絶縁材料は熱伝導性でもあることが好ましい。
[00140] 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製造である。このような代替的用途に照らして、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、本明細書での開示は、上記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。
[00141] 光リソグラフィの分野での本発明の実施形態の使用に特に言及してきたが、本発明は文脈によってはその他の分野、例えばインプリントリソグラフィでも使用することができ、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィが基板上に作成されたパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは基板に供給されたレジスト層内に刻印され、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せを印加することでレジストは硬化する。パターニングデバイスはレジストから取り除かれ、レジストが硬化すると、内部にパターンが残される。
[00142] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビーム又は電子ビームなどの粒子ビームのみならず、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）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
[00143] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁及び静電型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、又はその組合せを指すことができる。
[00144] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含む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部に記憶したデータ記憶媒体（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。
[00145] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、添付の特許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修正できることが当業者には明白である。

Claims (15)

  1. リソグラフィ装置の一部を熱調節する２相熱調節システムであって、
    前記リソグラフィ装置の前記一部と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって前記一部から熱を抽出する蒸発器と、
    前記リソグラフィ装置の前記一部からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、
    流体が流れることができる回路を形成するために前記蒸発器と前記凝縮器の間に配置される流体ラインと、
    前記回路内で前記流体を循環させるために前記回路内に配置されたポンプと、
    流体を保持するように構成され、前記回路と流体連通して自身の内側の流体との間で熱を伝達する熱交換器を備えるアキュムレータと、
    前記流体の温度を表す測定信号を提供するように構成された温度センサと、
    前記測定信号に基づいて前記アキュムレータの内側の流体との間で前記熱交換器によって伝達される熱の量を調整することにより前記回路の内側の流体の実質的に一定の温度を維持するように構成された制御装置とを備える、システム。
  2. 熱調節は、加熱及び／又は冷却である、請求項１に記載の熱調節システム。
  3. 前記アキュムレータは、前記流体の全部が液相である前記回路の一部と流体連通している、請求項１又は２のいずれかに記載の熱調節システム。
  4. 前記温度センサは、前記蒸発器の下流に配置されて、前記蒸発器を去る前記流体の温度を表す測定信号を提供する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱調節システム。
  5. 前記蒸発器を出る流体を該流体の沸点より高い所定の温度まで加熱する加熱器を備え、前記制御装置は、前記流体のこの温度に到達するために必要なエネルギー量を決定するように構成され、前記制御装置は、この温度に到達するために必要なエネルギー量に従って前記ポンプを調整するように構成された、請求項１又は２のいずれかに記載の熱調節システム。
  6. 前記リソグラフィ装置の前記一部は、前記リソグラフィ装置のさらに別の制御装置によって能動的に制御されるアクチュエータであり、前記熱調節システムの制御装置が、前記リソグラフィ装置の前記さらに別の制御装置からの情報を受信して、前記アクチュエータの内側で発生する熱の量を推定するように構成され、前記推定された熱の量に従って前記ポンプを調整するように構成された、請求項１又は２のいずれかに記載の熱調節システム。
  7. 前記アキュムレータの熱交換器は、前記凝縮器の上流で前記蒸発器を去る前記回路内の流体と熱交換するように構成された、請求項１又は２のいずれかに記載の熱調節システム。
  8. 前記流体の飽和温度が前記回路の内側の流体の実際の温度と実質的に等しいように、前記システムは、前記回路内の流体を−２５０℃〜１００℃の温度及び１バールより高い圧力に保持するように構成された、請求項１又は２のいずれかに記載の熱調節システム。
  9. リソグラフィ装置であって、
    放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
    前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、
    基板を保持するように構築された基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、
    前記リソグラフィ装置の一部を熱調節するために、請求項１又は２のいずれかに記載の熱調節システムとを備える、リソグラフィ装置。
  10. 前記基板テーブルを位置決めする位置決めシステムを備え、前記位置決めシステムは少なくとも１つのアクチュエータを備え、前記熱調節システムは前記少なくとも１つのアクチュエータを熱調節するように構成された、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
  11. リソグラフィ装置の一部を熱調節する２相熱調節システムであって、
    前記リソグラフィ装置の一部と熱接触した状態で位置決めされ、自身の内側の流体を蒸発させることによって前記一部から熱を抽出する蒸発器と、
    前記リソグラフィ装置の一部からある距離に位置決めされ、自身の内側の流体を凝縮することによって自身の内側の流体から熱を除去する凝縮器と、
    流体が流れることができる回路を形成するために前記蒸発器と前記凝縮器の間に配置される流体ラインと、
    前記回路内で流体を循環させるために前記回路内に配置されたポンプと、
    前記回路内の前記凝縮器と前記ポンプの間の位置で開始し、前記回路内の前記蒸発器と前記凝縮器の間の位置で、好ましくは前記蒸発器の出口に可能な限り近くで終了するバイパス流体ラインと、
    前記バイパス流体ライン内に配置された第２のポンプとを備える、システム。
  12. 熱調節は、加熱及び／又は冷却である、請求項１１に記載の熱調節システム。
  13. 前記凝縮器の下流で、前記バイパス流体ラインが開始する位置の上流に追加の冷却ユニットが設けられ、前記冷却ユニットは、前記凝縮器を出る流体を前記飽和温度より低い温度まで冷却するように構成された、請求項１１又は１２のいずれかに記載の熱調節システム。
  14. 前記バイパス流体ラインが終了する位置の下流の流体が一定の蒸気／液体の比率を有するように、前記第２のポンプの動作を制御するように構成された制御装置を備える、請求項１１又は１２のいずれかに記載の熱調節システム。
  15. さらに別の熱調節システムを備え、該さらに別の熱調節システムの凝縮器が、好ましくは前記さらに別の熱調節システムの凝縮器をその他の熱調節システムの蒸発器と、又はその他の熱調節システムの蒸発器の下流にある別個の熱交換器と相互接続することによって、その他の熱調節システムの回路内の流体と熱交換する、請求項１又は２に記載の熱調節システム。
JP2012092233A 2011-04-20 2012-04-13 リソグラフィ装置の一部を熱調節する熱調節システム及び熱調節方法 Active JP5313384B2 (ja)

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