JP5323789B2 - ヒートパイプ及びリソグラフィ装置 - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、ヒートパイプ、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。

[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] 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。本発明の実施形態は、液体について説明されている。しかし別の流体、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。

[0004] 基板又は基板及び基板テーブルを液体の浴槽に浸すこと（例えば米国特許ＵＳ４，５０９，８５２号参照）は、液浸システム構成の一形態である。この構成では、大きい塊の液体をスキャン露光中に加速する必要がある。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。

[0005] 提案されている構成の１つは、液体供給システムが液体閉じ込めシステムを使用して、基板の局所領域に、及び投影システムの最終要素と基板の間にのみ液体を提供する（基板は通常、投影システムの最終要素より大きい表面積を有する）。これを配置構成するために提案されている１つの方法が、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。このタイプの構成を局所液浸システム構成と呼ぶことができる。

[0006] 別の構成は、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２００５／０６４４０５号に開示された液浸液が閉じ込められないオールウェット構成である。このようなシステムでは、液浸液は閉じ込められない。基板の上面全体は液体で覆われる。これは、基板の上面全体が実質的に同じ状態に曝露しているので有利なことがある。これは、基板の温度制御及び処理にとって利点を有する。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが投影システムの最終要素と基板の間のギャップに液体を供給する。その液体は、基板の残りの部分の上に漏れることができる。基板テーブルの縁部にあるバリアは、液体が逃げるのを防止し、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。このようなシステムは、基板の温度制御及び処理を改良するが、それでも液浸液の蒸発が生じることがある。その問題の軽減に役立つ１つの方法が、米国特許出願公開ＵＳ２００６／０１１９８０９号に記載されている。すべての位置で基板を覆い、液浸液を自身と基板及び／又は基板を保持する基板テーブルの上面との間に延在させるように構成された部材が提供される。

[0007] それぞれ参照により全体を本明細書に組み込むものとする欧州特許出願公開ＥＰ１４２０３００号及び米国特許出願公開ＵＳ２００４−０１３６４９４号では、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。このような装置は、基板を支持する２つのテーブルを有する。第１の位置にあるテーブルで、液浸液がない状態でレベリング測定を実行し、液浸液が存在する第２の位置にあるテーブルで、露光を実行する。あるいは、装置は１つのテーブルのみを有する。

[0008] 液浸リソグラフィ装置内で基板を露光した後、基板テーブルはその露光位置から離れ、基板を取り外して異なる基板と交換することができる位置へと移動する。これは、基板スワップとして周知である。２ステージのリソグラフィ装置では、テーブルのスワップは、投影システムの下で実行されることがある。

[0009] 液浸装置では、液浸液は、流体ハンドリングシステム又は装置、例えば流体ハンドリング構造によってハンドリングされる。流体ハンドリングシステムは、液浸流体を供給することができ、したがって流体供給システムである。流体ハンドリングシステムは、少なくとも部分的に流体を閉じ込めることができ、それにより流体閉じ込めシステムである。流体ハンドリングシステムは、流体へのバリアを提供することができ、それによりバリア部材である。そのようなバリア部材は、流体閉じ込め構造であってもよい。流体ハンドリングシステムは、例えば、フロー及び／又は液浸流体の位置を制御する際に液体をハンドリングするのを助けるために流体（ガスなど）のフローを生成又は使用することができる。ガスのフローは、液浸流体を閉じ込める封止を形成することができ、したがって、流体ハンドリング構造を封止部材と呼ぶこともできる。このような封止部材は、流体閉じ込め構造であってもよい。液浸液は、液浸流体として使用してもよい。この場合、流体ハンドリングシステムは、液体ハンドリングシステムであってもよい。投影システムと基板テーブルとの間に流体ハンドリングシステムが配置されてもよい。上記説明に関して、本節で流体に関して定義されたフィーチャへの言及は、液体に関して定義されたフィーチャを含むと考えてもよい。

[0010] リソグラフィ装置内の基板上に液体及び／又はガスのフローが存在すると、例えば蒸発による局所冷却が発生することがある。望ましくないことに、それによって、結像中の基板の表面（例えば、平面視で）上の温度が不均一になる場合がある。その結果、オーバレイ欠陥などの望ましくない欠陥が発生することがある。

[0011] 例えば、オブジェクトが実質的に均一の温度に維持されるようにオブジェクトの不均一の冷却を軽減するシステムを提供することが望ましい。

[0012] 一態様によれば、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプであって、液体リザーバと蒸気空間とを含み、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバと、液体に重力に付加する力を加えて液体を凝縮面からリザーバへ向けて輸送する液体輸送装置とを備え、凝縮面は凝縮液体が凝縮面に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状であるヒートパイプが提供される。

[0013] 一態様によれば、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプを備えるリソグラフィ装置であって、ヒートパイプが、液体リザーバと蒸気空間とを画定し、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバと、液体に力を加えて液体を凝縮面からリザーバへ向けて輸送する液体輸送装置とを備えるヒートパイプを備えるリソグラフィ装置が提供される。

[0014] 一態様によれば、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプであって、液体リザーバと蒸気空間とを含み、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバと、液体に力を加えて液体を凝縮面からリザーバへ向けて輸送する液体輸送装置とを備え、凝縮面が液体輸送装置の上部へ向けて下方に突き出す突起を有するヒートパイプが提供される。

[0015] 一態様によれば、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプを備えるリソグラフィ装置であって、ヒートパイプが、液体リザーバと蒸気空間とを画定し、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバを備え、凝縮面がオブジェクトの加速度が凝縮面上の液体に力を加えて液体を液体リザーバへ戻すような形状であるリソグラフィ装置が提供される。

[0016] 一態様によれば、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプであって、ヒートパイプが、液体リザーバと蒸気空間とを画定し、その一部が液体リザーバ内の液体と９０°を超える静的接触角を有する凝縮面によって画定されたチャンバを備えるヒートパイプが提供される。

[0017] 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。
[0018]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。 [0019]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図である。 [0019]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図である。 [0020]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図である。 [0021]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図である。 [0022]ある実施形態によるヒートパイプ、基板ホルダ及び基板の断面図である。 [0023]ある実施形態によるヒートパイプ、基板ホルダ及び基板の断面図である。 [0024]図７のヒートパイプの詳細な実施形態の断面図である。 [0025]図７のヒートパイプの詳細な実施形態の断面図である。 [0026]図７のヒートパイプの詳細な実施形態の断面図である。 [0027]図７のヒートパイプの詳細な実施形態の断面図である。 [0028]図７のヒートパイプの詳細な実施形態の断面図である。 [0029]ある実施形態によるヒートパイプの平面図である。 [0030]ある実施形態によるヒートパイプの平面図である。 [0031]ある実施形態によるヒートパイプの平面図である。 [0032]図１５に示す支柱のある実施形態の平面図である。 [0033]図１６の支柱の側面図である。 [0034]凝縮液に表面張力による排水力を加える２次元形状の凝縮面の概略図である。

[0035] 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、
− 放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ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成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡ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成され、特定のパラメータに従って基板Ｗ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つ又は複数のダイを含む）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とを含む。

[0036] 照明システムＩＬ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、機械的、真空、静電気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ＰＳ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、電磁気光学システム及び静電気光学システム、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、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）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、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。

[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ＳＯとリソグラフィ装置とは、例えば放射源ＳＯ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ＳＯ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の助けにより、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ＳＯが水銀ランプの場合は、放射源ＳＯ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アジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／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ＩＬ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。

[0045] 放射ビームＢは、支持構造ＭＴ（例えば、マスクテーブル）上に保持されたパターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク）に入射し、パターニングデバイスＭＡ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。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）の助けを借りて、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）の助けにより実現できる。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Ｃ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周知である）。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。
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Ｂ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。
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Ｂ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。
３．別のモードでは、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Ｂ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を移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、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利用できる。

[0047] 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。

[0048] 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、浴槽タイプの構成と、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。

[0049] 局所液浸システムは、液体が基板の局所領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、平面視で基板上面よりも小さい。液体によって充填された容積又は空間は、基板Ｗがその領域の下を移動する間、投影システムＰＳに対して実質的に静止したままである。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。液体を局所領域に封止する封止特徴部が存在する。提案されているこれを配置する方法の１つが、ＰＣＴ特許出願公開第ＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。

[0050] オールウェット構成では、液体は閉じ込められない。基板上面の全体と基板テーブルの全部又は一部は液浸液に覆われる。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）の領域に、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（以下に説明する）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、封止特徴部は存在しなくてもよく、活性化されなくてもよく、通常より有効でなくてもよく、又はその他の点で液体を局所領域にのみ封止する効果がなくてもよい。

[0051] 図２〜図５には、４つの異なるタイプの局所液体供給システムが示されている。図２及び図３に図示されているように、液体は、矢印によって示すように、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、矢印によって示すように、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。図２は、液体のフローを矢印によって示す、すなわち、液体が入口を介して供給され、低圧源に接続された出口によって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示す。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。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持つ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。

[0052] 局所液体供給システムを備える液浸リソグラフィのさらなる解決法が、図４に図示されている。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。入口は、投影される投影ビームが通る穴が中心にあるプレートに配置することができる。液体は、投影システムＰＳの一方側にある１つの溝入口によって供給され、投影システムＰＳの他方側にある複数の別個の出口によって除去されて、投影システムＰＳと基板Ｗの間に液体の薄膜の流れを引き起こす。どの組合せの入口と出口を使用するかの選択は、基板Ｗの動作方向によって決定することができる（他の組合せの入口及び出口は動作しない）。流体のフローの方向と基板Ｗ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。

[0053] 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テーブル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。矢印は、フローの方向を示す。

[0054] 図５は、投影システムＰＳの最終要素と対向面（例えば、基板テーブルＷＴ又は基板Ｗ）との間の空間１１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を備えた局所液体供給システム又は流体ハンドリング構造を概略的に示す。（以下の説明で、基板Ｗの表面という表現は、明示的に断りのない限り、追加的に又は代替的に、基板テーブルＷＴの表面も意味することに留意されたい。別のオブジェクト、例えば投影システムに対する基板の移動は、特に断りのない限り、同じオブジェクトに対する基板テーブルの移動を含む。）液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳに対してＸＹ平面で実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸方向）には相対的に多少動くことができる。ある実施形態では、液体閉じ込め構造１２と基板Ｗの表面との間には封止が形成される。封止は、ガスシール（ガスシールを備えたそのようなシステムは、米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている）又は流体シールなどの非接触封止でよい。

[0055] 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１１内に少なくとも部分的に液体を封じ込める。液体が基板Ｗの表面と投影システムＰＳの最終要素との間の空間１１内に閉じ込められるように、基板Ｗへのガスシール１６などの非接触封止を投影システムＰＳのイメージフィールドの周囲に形成することができる。空間１１は、投影システムＰＳの最終要素の下に位置しそれを取り囲む液体閉じ込め構造１２によって少なくとも部分的に形成される。液体は、投影システムＰＳの下の空間１１、及び液体入口１３によって液体閉じ込め構造１２内に流し込まれる。液体は、液体出口１３によって除去することができる。液体閉じ込め構造１２は、投影システムＰＳの最終要素から上に少し延在することができる。液体のバッファが提供されるように、液面は最終要素より上に上昇する。ある実施形態では、液体閉じ込め構造１２は、上端で、投影システムＰＳ又はその最終要素の形状にぴったりと一致する内周を有し、例えば円形又は任意の適した形状であってもよい。底部で、内周は、イメージフィールドの形状、例えば矩形にぴったりと一致するが、これはそうでなくてもよい。

[0056] 液体は、使用時に、液体閉じ込め構造１２の底部と基板Ｗの表面との間に形成されるガスシール１６によって空間１１内に封じ込められてもよい。ガスシール１６は、ガス、例えば、空気又は合成空気によって形成されるが、ある実施形態では、Ｎ_２又はその他の不活性ガスによって形成される。ガスシール１６内のガスは、入口１５を介して液体閉じ込め構造１２と基板Ｗとの間のギャップに加圧下で提供される。ガスは、出口１４を介して抽出される。内側に液体を閉じ込める高速のガスのフローが存在するように、ガス入口１５上の過圧、出口１４上の真空レベル及びギャップの幾何構造が配置されている。液体閉じ込め構造１２と基板Ｗとの間の液体上のガスの力で、液体は空間１１内に封じ込められる。入口／出口は、空間１１を取り囲む環状の溝であってもよい。環状の溝は、連続的であっても又は不連続的であってもよい。ガスのフローは、液体を空間１１内に封じ込める効果がある。そのようなシステムは、参照により全体を本明細書に組み込むものとする米国特許出願公開ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示されている。別の実施形態では、液体閉じ込め構造１２はガスシールを有さない。

[0057] 本発明のある実施形態が適用可能なその他のタイプの液体閉じ込め構造は、参照により全体を本明細書に組み込むものとする２００９年５月２５日出願の米国特許出願ＵＳ６１／１８１，１５８号に記載されるようないわゆるガス抵抗液体閉じ込め構造を含む。米国特許出願ＵＳ２００８／０２１２０４６号は詳細内容を記載し、その内容も参照により全体を本明細書に組み込むものとする。

[0058] 図５の例は、液体が任意の一時点で基板Ｗの上面の局所領域にのみ提供される、いわゆる局所領域構成である。液体閉じ込め構造１２の下面４０上の単相抽出器を使用する構成などのその他の構成も使用することができる。多孔質の部材を備えた単相抽出器を備える抽出器アセンブリが、参照により全体を本明細書に組み込むものとする米国特許出願ＵＳ２００６／００３８９６８号に記載されている。そのような抽出器アセンブリを凹部とガスナイフを組み合わせて使用する構成が、参照により全体を本明細書に組み込むものとする米国特許出願公開ＵＳ２００６／０１５８６２７号に詳細に開示されている。本発明のある実施形態は、オールウェット液浸装置で使用する流体ハンドリング構造に適用することができる。オールウェット実施形態では、例えば、液体を閉じ込めている閉じ込め構造から投影システムの最終要素と基板との間に液体を漏出させることで、流体は基板テーブルの上面全体を覆うことができる。オールウェット実施形態の流体ハンドリング構造の一例は、２００８年９月２日出願の米国特許出願ＵＳ６１／１３６，３８０号に記載されている。

[0059] 液浸リソグラフィ装置では、液体が基板Ｗに提供される。液体自体が基板Ｗへの熱負荷を提供することができ、又は基板Ｗ上の液体が蒸発する際に熱負荷が基板Ｗに付与されることがある。熱負荷の別の発生源は、基板Ｗの上のガスフローである。熱負荷が基板Ｗの局所領域に付与される場合、結像する基板Ｗの表面の熱変動が引き起こされ、これによりオーバレイエラーが発生する可能性がある。基板、特に平面視での基板の温度が均一でない場合、これは有害になることがある。特に局所領域液体供給システム（図２〜図５に示すような）の場合、上記の不均一の熱負荷は高いリスクとなることがある。

[0060] 本発明のある実施形態では、周囲の領域よりも温度が低下した（例えば、基板Ｗ上の液体の存在又は液体の蒸発あるいは基板Ｗの上のガスフローなどによる冷却負荷を受けることによって）基板の領域（平面視で）に局所熱負荷を提供するためにヒートパイプ１００が使用される。

[0061] 一実施形態を図６に示す。図６は、基板テーブルＷＴ内に提供されるヒートパイプ１００の断面図を示す。ヒートパイプ１００は、基板Ｗを保持する基板ホルダ２００の下に位置する。基板ホルダ２００は、いわゆるバールプレート又はピンプルテーブルであってもよく、あるいは、静電チャック又は別のタイプの基板ホルダ２００であってもよい。基板ホルダ２００のタイプは限定されない。

[0062] バールプレート又はピンプルテーブルでは、基板ホルダ２００の上面が複数の突起を備える。基板Ｗはこれらの突起上に置かれている。突起の間のギャップ内は加圧下にあって、基板Ｗは突起に吸着される。こうして、基板Ｗは基板ホルダ２００によって保持される。

[0063] ヒートパイプ１００は基板ホルダ２００の下にだけあるように示されているが、ヒートパイプ１００はこれより大きくてもよく、基板ホルダ２００の半径方向外側に（投影システムＰＳの光軸に対して）基板テーブルＷＴの別のフィーチャの下に配置されていてもよい。例えば、ヒートパイプ１００は、基板Ｗと基板Ｗが配置された基板テーブルＷＴ内の凹部の縁部との間のギャップ、及び／又はガス及び／又は液体をそのギャップから除去するように構成された抽出システムの下にあってもよい。ヒートパイプ１００は、例えば、１つ又は複数のセンサ及び／又は１つ又は複数のマーカ（例えば、アライメントマーカ）の下に延在していてもよい。

[0064] ヒートパイプ１００は、チャンバ１１０より構成される。チャンバ１１０は、１つ又は複数の側壁１１４、底壁１１２及び凝縮面１２０を含む壁によって画定されている。凝縮面１２０は、底壁１１２と向かい合っている。凝縮面１２０は、チャンバ１１０の天井を形成する上面である。凝縮面１２０は、基板ホルダ２００に隣接している。一実施形態では、凝縮面１２０は、基板ホルダ２００によって形成される。

[0065] チャンバ１１０は、リザーバ１２５内の液体と、リザーバ１２５の上の蒸気空間１２８内のリザーバ１２５内の液体の蒸気とによって充填されている。チャンバ１１０は閉鎖システムであり、望ましくはリザーバ１２５内の液体及び蒸気空間１２８内のその液体の蒸気以外のガス又は液体を封じ込めない。蒸気空間１２８内の蒸気は飽和している。

[0066] 凝縮面１２０の局所領域が凝縮面１２０の別の領域よりも温度が低い場合、蒸気空間１２８内の蒸気は、凝縮面１２０の局所的に低温の領域で凝縮する。蒸気から液体への相転移（凝縮）の間に、蒸発の潜熱が凝縮面１２０へ追い出される。これによって、エネルギーが低温の領域に提供されてその領域を加熱する。これは、この領域が蒸気と実質的に同じ温度に達するまで継続する。こうして、冷却する熱負荷を受ける領域はエネルギーを提供され、それによってその領域の温度は、周囲の領域と実質的に同じ温度まで上昇する。オーバシュートは発生しない。

[0067] こうして、凝縮相転移によるエネルギーが基板ホルダ２００を通して基板Ｗへ伝導されるので、基板Ｗの温度は（平面視で）実質的に均一に維持される。

[0068] 凝縮面１２０上での凝縮後に、液体はリザーバ１２５へ戻る（以下に詳述する）。１つ又は複数の加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、及び／又は１９０ｃがチャンバ１１０内に提供され、リザーバ１２５内の液体を加熱する。こうして、凝縮反応中に失われたエネルギーは元に戻り、リザーバ１２５内の液体と蒸気空間１２８内の蒸気、したがって凝縮面１２０の温度はすべて実質的に同じ一定の温度に維持される。

[0069] 液体は、凝縮面１２０を画定する材料及び基板ホルダ２００の材料よりも低い熱伝導率を有する（例えば、約３桁小さい）傾向がある。したがって、ヒートパイプの高速の熱反応を確保し、凝縮液層全体での温度差を低減又は最小限にするために、凝縮面１２０上のいかなる液膜もできるだけ薄いことが望ましい。これは、凝縮中に凝縮反応によって提供されるエネルギーが凝縮面１２０に達する前に凝縮面上のあらゆる液体を通して伝導されなければならないからである。したがって、凝縮面１２０上のいかなる膜もその厚さをできるだけ低減する手段を講じることが望ましい。

[0070] 凝縮面１２０は、非多孔質であることが有利である。これは、多孔質表面であると、液体を捕集し、それによって任意の凝縮熱が基板Ｗに達する前に通過しなければならない液体の厚さを増加させるからである。したがって、多孔質凝縮面の提供は基板Ｗ上の冷却負荷に対するヒートパイプ１００の反応時間を短くする。

[0071] 図６の実施形態では、凝縮面１２０からリザーバ１２５への液体の輸送を助ける２つの手段が講じられる。２つの手段は、相まって追加的に又は代替的に、凝縮面１２０からリザーバ１２５内への液体の滴下の可能性を低減する。第１に基板テーブルＷＴ内に不要な振動を引き起こすことがあり、第２にヒートパイプ１００内に不要な熱衝撃を引き起こすことがあるため、そのような滴下は有害である。ヒートパイプ１００は、そのような熱衝撃に対処できず凝縮面の熱変動が引き起こされることがある。

[0072] 第１の手段として、ヒートパイプ１００は、液体輸送装置１３０（各図で一貫して網掛け表示）を備える。液体輸送装置１３０は、リザーバ１２５の方向に液体に力（重力に加えて）を加えるように構成されている。すなわち、液体輸送装置１３０は、液体を凝縮面１２０からリザーバ１２５へ向けて輸送するように構成されている。ある実施形態では、液体輸送装置１３０はリザーバ１２５内に一端を有する。こうして、凝縮面１２０から離れた液体は、一旦液体輸送装置１３０に入るとリザーバ１２５まで輸送される。

[0073] 第２の手段として、凝縮面１２０は、凝縮液体が液体輸送装置１３０へ向けて凝縮面１２０に沿って移動する（すなわち、凝縮面１２０の表面の平面内の成分と共にある方向に）ような形状を有する。

[0074] 液体輸送装置１３０及び凝縮面１２０の形状は、相まって又は別々に効率的に機能して液体を凝縮面１２０からリザーバ１２５へ輸送する。これによって凝縮面１２０上の液膜の厚さはできるだけ小さく維持され、これにより基板Ｗ上の冷却負荷に対するヒートパイプ１００の熱応答が改善され、液膜全体での温度差が低減され又は最小限にされる。これは、基板Ｗに達する前に凝縮熱が伝導される液体の厚さが低減されるためである。

[0075] 望ましくは液体輸送装置１３０は、受動液体輸送装置１３０である。一実施形態では、液体輸送装置１３０は、毛管作用によって液体に力を加える。望ましくは液体輸送装置１３０は、多孔質材料から構成される。こうして凝縮液体は、凝縮面１２０から毛管作用で吸い取られ、リザーバ１２５内に運ばれる。図１５及び図１６に示し以下に説明する代替実施形態では、液体輸送装置１３０は少なくとも１つの毛管溝を備えていてもよい。液体輸送装置１３０内の毛管力は重力より大きい。

[0076] 液体輸送装置を多孔質材料で構成することは液体の表面積を増加させるので有利である。この結果、蒸発及び／又は液体内の熱平衡状態の達成が迅速になる。これによって、基板Ｗ上の冷却負荷に対するヒートパイプの熱応答が迅速になる。さらに、多孔質材料によって不都合な液体のスロッシングが低減される。

[0077] 毛管作用によって液体に力を加える液体輸送装置の追加又は代替策は、液体を凝縮面１２０から（例えば、凝縮面１２０の形状のおかげで液体が誘導される凝縮面１２０の領域から）リザーバ１２５へ押し出す導管とポンプの組合せである。代替又は追加のポンピング方法は、例えば、少なくとも２つの電極による液体の静電ポンピングである。電極は薄膜技術で製造することができる。

[0078] 凝縮面１２０の形状は、凝縮液体が凝縮面１２０に沿って液体輸送装置１３０へ向けて移動するような形状である。一実施形態では、凝縮面１２０は、凝縮液体が重力を受けて液体輸送装置１３０へ向けて凝縮面１２０に沿って移動するような形状である。例えば、凝縮面１２０は、表面が水平方向から液体輸送装置１３０の方向に傾いた輪郭であってもよい。こうして液体は、表面に沿って重力の力で液体輸送装置１３０へ向けて排出される。凝縮面１２０に沿った液体の移動は、液体輸送装置１３０へ向かうものであってもよい。これによって、突然の瞬間的な熱移動の不安定さ（すなわち、凝縮面１２０からリザーバ１２５への滴下）又は基板テーブルＷＴの加速による滴下を回避することができる。

[0079] 液体が凝縮面１２０のフィーチャによって液体輸送装置１３０へ誘導されるように、液体輸送装置１３０は凝縮面１２０上のフィーチャに整列している。

[0080] 代替的に又は追加的に、凝縮面１２０を滴下による凝縮が促進されるように実質的に乾燥状態に構成してもよい。これを構成する方法の１つは、リザーバ１２５から流出する液体が凝縮面１２０との９０°を超える、望ましくは１００°を超える、より望ましくは１１０°、１２０°、１３０°、１４０°、又は１５０°を超える静的接触角をなすように凝縮面１２０を疎液性にする方法である。一実施形態では、リザーバ１２５から流出する液体が凝縮面１２０となす静的接触角は１６０°又は１７０°を超える。これによって、凝縮面１２０の大部分の領域で凝縮への最大の抵抗（液膜の存在）が低減される。これは、液滴が形成された凝縮面１２０の領域で凝縮への抵抗（遮断による）が増加するという犠牲を伴う。

[0081] ヒートパイプ１００上に作用する加速力（例えば、基板テーブルＷＴの加速力）が凝縮面１２０上の液滴に作用し、そのため液滴は凝縮面１２０上を移動する。液滴は凝縮面１２０を離れることが望ましい。液滴は、液体輸送装置１３０へ向けて移動することで凝縮面１２０を離れる。液体輸送装置に達すると、他の箇所に説明するように、液滴は除去される。代替的に又は追加的に、液滴は、凝縮面１２０からリザーバ１２５内へ直接落下する。この実施形態では、凝縮面１２０の一定の地点で凝縮抵抗が高い一方、凝縮面１２０の別の地点で凝縮抵抗が低くなっている。さらに、上記のように、凝縮面１２０からリザーバ１２５内へ落下する液体は不要な振動を伴うので有害である。したがって、ヒートパイプ１００の加速の結果、液滴が液体輸送装置１３０へ向けて移動し、液体輸送装置１３０によってリザーバ１２５内へ戻される実施形態が望ましい。

[0082] 凝縮面１２０は、上記のリザーバ１２５内の液体に対して疎液性質を示すようなコーティングを備えていてもよい。追加的に又は代替的に、凝縮面１２０に必要な疎液性質を達成するための表面処理を施してもよい。リザーバから流出する液体が凝縮面となす接触角は、凝縮面にわたって変化してもよい。

[0083] 上記の液滴の実施形態は、下記の液膜の実施形態よりも熱伝達係数が大きい。また、この実施形態では、ヒートパイプ１００の加速力は、凝縮液の移動を助ける能力がより高い。これは、液滴内の加速力の形態と凝縮面１２０との大きい接触角のためである。

[0084] 凝縮面１２０は、液滴を液体輸送装置１３０へ誘導するような形状であってもよい。凝縮面１２０は、任意の形状をしていてもよい。凝縮面の形状の一例は、放物線であってもよい。基板テーブルＷＴの加速は、凝縮面１２０上の液滴をかき乱して、例えば、液体輸送装置１３０へ向けて移動させる。

[0085] 追加的に又は代替的に、凝縮面１２０は、表面張力による排水力を受けて凝縮液体が液体輸送装置１３０へ向けて凝縮面１２０に沿って移動するような形状であってもよい。

[0086] 一実施形態では、凝縮面１２０の曲線は、表面張力による排水力が凝縮面１２０上の液膜上に作用するような曲線である。表面張力による排水力は、重力が作用する方向（例えば、重力と逆の方向）だけでなく任意の方向に作用することができる。凝縮面１２０の曲線は、表面張力による排水力が特定の方向（例えば、第１の方向）に作用するように選択される。方向は、表面張力による排水力が液体上を所望の方向に作用するように選択される。方向は、垂直及び／又は水平成分を有していてもよい。曲線の凝縮面１２０を用いて表面張力による排水力を生成して凝縮面１２０から液体を液体輸送装置１３０へ向けて排出するのを助けることができる。表面張力による排水力という用語は当技術分野で使用されている用語であるが、本明細書で使用される力という用語は、上記のように、必ずしも液体を「排出する」働きをするとは限らない。

[0087] 表面張力による排水力は、表面張力による排水力がフィンの先端から重力に垂直な方向にフィン間の谷間へ液体を移動させるために使用される凝縮器内の凝縮フィンに関連して研究されてきた。液体がフィン間の谷間に達すると、次に重力は、液体に作用して液体を下方に除去する。こうして、フィンの先端に凝縮した液体の薄膜をフィンの先端から剥がして薄膜上にさらに液体を凝縮させることができる。例えば、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ社から２００３年７月１１日に発行されたＡｄｒｉａｎ Ｂｅｊａｎ及びＡｌｌａｎ Ｄ．Ｋｒａｕｓ著の「Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」を参照されたい。

[0088] 「Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」の第１０章には、表面張力による排水力が説明されている。要約すると、液体と蒸気との間の界面が屈曲している場合、界面の機械的な平衡状態を確立するために界面全体で圧力差が存在しなければならない。液体の表面張力が大きく表面の曲率半径が小さいと、液体と蒸気との間に大きな圧力差が生まれる。表面張力による排水力を誘発する基本の屈曲形状は、局所曲率半径が第１の方向に低減する、例えば、液体輸送装置１３０へ向かう方向に低減する曲線である。その結果、表面張力による排水力が表面上の液膜上に第１の方向に作用する。

[0089] Ａｄａｍｅｋは、表面張力による排水力が特に大きい一連の曲線を定義した（Ａｄａｍｅｋ，Ｔ．，１９８１「Ｂｅｓｔｉｍｍｕｎｇ ｄｅｒ Ｋｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｇｒｏｅｓｓｅｎ ａｕｆ ｆｅｉｎｇｅｗｅｌｌｔｅｎ Ｏｂｅｒｆｌａｅｃｈｅｎ ｚｕｒ Ａｕｓｌｅｇｕｎｇ ｏｐｔｉｍａｌｅｒ Ｗａｎｄｐｒｏｆｉｌｅ」、Ｗａｅｒｍｅ−ｕｎｄ Ｓｔｏｆｆｕｅｂｅｒｔｒａｇｕｎｇ、Ｖｏｌ．１５，ｐｐ．２５５−２７０を参照）。曲線の式は以下の通り。

上式で、κは液体と蒸気との界面の曲率、θ_ｍは凝縮液表面が回転する最大角、Ｓ_ｍは最大アーク長、ξは形状係数、ｓは液体と蒸気との界面に沿った距離である。

[0090] この液膜上の凝縮がない液膜の排水だけがある簡単な例では、各断面を通した液膜のフローは一定である。排水を最大限にするために、各断面での液膜の厚さは一定であり、これは、圧力勾配が一定であることを意味する。液膜の曲率の勾配との圧力勾配は直線で液膜の厚さが一定であるため、一実施形態での壁プロファイルは、最初から最後まで直線的に減少する曲率を有していてもよい。排水中に液膜上の凝縮がある時はいつでも、フローは最初から最後まで増加するが、これは最適な排水のための多少異なった壁プロファイルを必要とする。次に、壁プロファイルを正確に決定するために詳細な計算を実行することができる。圧力勾配は、最後まで増加してより高いフローを補償しなければならない。

[0091] Ａｄａｍｅｋプロファイルを備えた凝縮面１２０上の曲線は、大きい表面張力による排水力を加える効率が特に高く、それによって液体の排水を最大限にし、液膜の層の厚さを最小限にするため、望ましい。いわゆるＡｄａｍｅｋプロファイルは、排水用に、すなわち、最小の厚さのために最適化されている。

[0092] 望ましくは、凝縮面の表面の液膜は２０μｍ以下、望ましくは１０μｍ以下、又は望ましくは１μｍ以下である。

[0093] 凝縮面１２０が、凝縮液体が凝縮面１２０に沿って重力及び／又は表面張力による排水力を受けて液体輸送装置１３０へ向けて移動する形状である構成の代替的に又は追加的に、凝縮面１２０は、オブジェクトの加速によって凝縮面１２０上の液体に力が加わって液体を液体リザーバ１２５へ戻すような形状であってもよい。すなわち、リソグラフィ装置の動作時に、基板テーブルＷＴに関して特に大きい加速が発生する。この加速は主として水平方向である。凝縮面１２０を大きい加速によって凝縮面１２０上の液体に力が加わって液体をリザーバ１２５へ戻すような形状にすることができる。この実施形態では、液体は、上記のその他の実施形態と同様に液体輸送装置１３０を介してリザーバに戻ってもよい。

[0094] 表面張力による排水力を用いて液体輸送装置１３０へ向けて凝縮液体を移動させる実施形態では、凝縮面１２０は親液性であることが有利である。すなわち、リザーバ１２５内の液体は、凝縮面１２０と９０°未満の、例えば、８０°、７０°、６０°、５０°、４０°又は３０°未満の接触角をなす。ある実施形態では、リザーバ１２５内の液体は、凝縮面１２０と２０°未満の、又は１０°未満の接触角をなしてもよい。凝縮面１２０の親液性の性質は、表面張力による排水効果が達成できるように表面上に膜を生成するのを助ける。このために、凝縮面１２０に表面処理又はコーティングを施してもよい。

[0095] ある実施形態では、多孔質部材１５０（二重網掛けで示す）が望ましくはチャンバ１１０の底壁１１２を実質的に覆うようにヒートパイプ１００の底部に提供される。一実施形態では、図示のように、リザーバ１２５は、完全に多孔質部材１５０内にある。こうしてリザーバ１２５内の液体は多孔質部材１５０内に保持され、これによって、基板テーブルＷＴの加速（負又は正の）中のリザーバ１２５内の液体のスロッシングが防止されるのを助ける。この構成がなければスロッシングによって基板テーブルＷＴ内に不要な力が生成されるのでこの構成は有利である。

[0096] 一実施形態では、液体輸送装置１３０は存在せず、液体は凝縮面１２０から多孔質部材１５０へ直接移動する。すなわち、多孔質部材１５０は、重力に追加する力を液体に加え、それにより液体を凝縮面１２０からリザーバへ向けて輸送する（すなわち、毛管作用によって）液体輸送装置と見なすことができる。したがって、図８〜図１２を参照する下記の突起２２０は、液体輸送装置として機能する多孔質部材１５０へ向けて下方に延在する。すなわち、液体輸送装置は、平面状の上面を備えたチャンバ１１０の底部に沿って連続的に延在する多孔質部材１５０の形態を有する。

[0097] 図６の実施形態では、液体輸送装置１３０は、底壁１１２と凝縮面１２０との間に延在する複数の多孔質部材から構成される。こうして液体輸送装置１３０は、基板ホルダ２００が側壁１１４の間に垂れ下がることを防止するのを助ける。この実施形態では、液体輸送装置１３０は、チャンバ１１０の壁を形成する材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する材料から構成されるのが望ましい。熱膨張係数の差が大きいと、基板ホルダ２００は望ましくないことに弓状に屈曲することがある。そのような屈曲は基板Ｗへ伝わり、これにより結像エラーを引き起こすことがある。

[0098] 液体輸送装置１３０の熱膨張係数をチャンバ１１０の壁を画定する材料の熱膨張係数に合わせることは、場合によって不可能である。その場合、液体輸送装置１３０と凝縮面１２０（図７に示す）との間又は液体輸送装置１３０と底壁１１２との間にギャップを提供してもよい。代替的に又は追加的に、液体輸送装置１３０に底壁１１２と凝縮面１２０とから離間した場所に裂け目（例えば液体輸送装置１３０のギャップ）を提供してもよい。代替的に又は追加的に、液体輸送装置１３０の材料又はその設計は柔軟性／可撓性があり（例えば、メッシュ）、それによって熱膨張又は熱収縮が起こった時に基板ホルダ２００を屈曲させるだけの有意な力を基板ホルダ２００に及ぼさないように構成されていてもよい。

[0099] チャンバ１１０内の底壁１１２と凝縮面１２０との間に延在する１つ又は複数の構造部材１４０（例えば、図７及び図１３〜図１５に網掛けで示す）を提供することが場合によって必要である。そのような構造部材１４０は、基板ホルダ２００を支持し、それによって基板ホルダ２００が自重で（又はそれに加えられたいかなる他の力によっても）変形しないことを確実にするのを助ける。望ましくは、構造部材１４０は、チャンバ１１０が画定されている壁の材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する。一実施形態では、構造部材１４０は、チャンバ１１０の壁を画定する基板テーブルＷＴの本体と同じ材料で構成される。構造部材１４０は、ヒートパイプ１００の剛性（完全性、堅牢性、安定性）を確保するのを助ける。

[00100] 図７は、液体輸送装置１３０と凝縮面１２０との間にギャップが存在し、１つ又は複数の構造部材１４０がさらに提供された実施形態を示す。図８〜図１２を参照しながら、様々な異なる凝縮面１２０の実施形態について説明する。また、以下の図１３〜図１６を参照しながら、液体輸送装置１３０と構造部材１４０の様々な構成について説明する。図７の実施形態では、液体輸送装置１３０と構造部材１４０とが十分に近接している（例えば、０．１ｍｍ未満しか離れていない）場合には、多孔質部材１５０はなくてもよい。液体輸送装置１３０と構造部材１４０との間の小さい突起も同じ機能を果たす。

[00101] 望ましくは、液体輸送装置１３０は、高い熱伝導率を有する。高い熱伝導率によってチャンバ１１０内の熱平衡状態の達成が容易になるので、これは有利である。望ましくは、液体輸送装置１３０（及び構造部材１４０があればそれも）の材料は、少なくとも１０Ｗ／ｍ／Ｋ又は少なくとも１００Ｗ／ｍ／Ｋ、望ましくは、少なくとも１５０Ｗ／ｍ／Ｋの熱伝導率を有する。好適な材料は、１８５Ｗ／ｍ／Ｋの熱伝導率を有するＳｉＳｉＣである。ヒーターが存在するか、液体輸送装置１３０に接続されているか又は液体輸送装置１３０内にある実施形態では、液体輸送装置１３０が高い熱伝導率を有することは望ましくない。これは、液体輸送装置１３０が凝縮面１２０まで熱を伝導するためである。したがって、この実施形態では、液体輸送装置が低い熱伝導率を有することが望ましい。

[00102] 液体輸送装置１３０が多孔質材料から構成された実施形態では、液体輸送装置１３０の上部（凝縮面１２０に近い端部）から液体輸送装置１３０の底部（液体リザーバ１２５に近い端部）まで孔のサイズが変化する。孔のサイズは上から下へ向かって小さくなり、排水量が増加する。ある実施形態では、液体輸送装置１３０を凝縮面１２０に装着してもよく、液体輸送装置１３０は、ヒートパイプ１００の加速（例えば、基板テーブルＷＴの移動中の）によって液体輸送装置が屈曲する程度の可撓性を有する。その結果、加速力を受けて液体は下方に運ばれる。この実施形態では、液体輸送装置１３０は、多孔質材料又は非多孔質材料で構成されてもよい（例えば、非多孔質材料の場合、液体輸送装置は、図１６及び図１７で関連して後述する形態であってもよい）。この実施形態では、液体輸送装置１３０からの蒸発が増加する。この実施形態では、液体輸送装置１３０は、加速力を受けて屈曲していない時に多孔質部材１５０への液架橋を形成するような大きさでよい。

[00103] 蒸気空間１２８から凝縮面１２０への蒸気の凝縮の結果、封止チャンバ１１０からエネルギーが全体に失われる。このエネルギーを置換して熱平衡状態を維持するために、１つ又は複数の加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、及び／又は１９０ｃが提供される。ヒートパイプ１００の高速応答を確実に行うのを助けるため、加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃは、チャンバ１１０内の液体に接触して提供される。望ましくは加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃは、液体／蒸気の界面のできるだけ近くに提供される。これによって、加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃから発する熱が液体の蒸気への蒸発（凝縮した蒸気を置換するための）が発生する液体／蒸気の界面に達する前に伝導されなければならない距離が低減するか又は最小限になる。加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃが液体／蒸気の界面から遠いほど、ヒートパイプ１００の反応時間は長くなる。

[00104] 図６は、加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃの可能な場所を示す。ヒートパイプ１００は、すべての場所、２つの場所又はただ１つの場所に加熱要素を備えることができる。単一の加熱要素を提供してもよく、又は複数の加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃを提供してもよい。

[00105] 加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃは、チャンバ内の液体に少なくとも部分的に接触している。加熱要素の第１の場所が１９０ａに示され、液体輸送装置１３０内にある。加熱要素１９０ａは、液体輸送装置１３０内の液体に常に接触する（望ましくは完全に取り囲まれる）液体輸送装置１３０内に位置することが望ましい。

[00106] 加熱要素の第２の場所が１９０ｂに示され、完全にリザーバ１２５内にある。加熱要素１９０ｂは、リザーバ１２５内の液体と蒸気空間１２８内の蒸気との間の界面１９２の近くに提供されることが望ましい。チャンバ１１０内の液面は、変動する。したがって、加熱要素１９０ｂは液体に部分的に浸漬され、部分的にリザーバ１２５内にあってもよい。

[00107] 加熱要素の別の場所が１９０ｃに示されている。加熱要素１９０ｃは細長い。加熱要素１９０ｃの長手方向は、リザーバ１２５の液体の表面に実質的に垂直である。したがって、１９０ｃタイプの加熱要素をリザーバ１２５内の液面が大幅に変動する条件下で使用することは、加熱要素１９０ｃの少なくとも一部がチャンバ１１０内の液体に常時接触しているという利点を有する。

[00108] 場所１９０ｂ及び／又は１９０ｃの加熱要素は、完全に又は部分的に多孔質部材１５０内にあってもよい。

[00109] 望ましくは、ヒートパイプ１００は、できるだけ少ない液体（例えば、多孔質の構造を飽和させる量より少ない液体）を封じ込める。これによって、装置の重量は低減され、液体のスロッシングが発生する確率は低下する。しかし、ヒートパイプ１００の液体が枯渇すると、加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃが乾燥するので望ましくない。

[00110] 加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃが部分的にしか浸漬していない場合、浸漬していない部分よりも大きい部分が浸漬していることが望ましい。動作時に、ヒーター１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃによって生成される蒸気は、凝縮面１２０の最も低温の部分の下にある蒸気空間１２８内の圧力が最も低い場所に移動する。

[00111] 加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃに加えられる力を制御する方法は主として２つある。力の量は、コントローラ１９５によって制御される。コントローラ１９５は、圧力センサ１９７と１つ又は複数の温度センサ１９９の一方又は両方から信号を受信する。下記のように、蒸気が圧力が最も低い場所へ流れる経路を提供して、これにより圧力を均等化して平衡状態を達成することで蒸気空間１２８内の蒸気のフローが確実に凝縮面１２０上の冷点へ達するのを助けるような手段が講じられる。したがって、蒸気空間１２８内の蒸気の圧力は、蒸気空間１２８を通して実質的に一定でなければならない。したがって、１つの圧力センサ１９７だけを提供すればよい。凝縮面１２０上で蒸気が凝縮すると、蒸気空間１２８内の蒸気の圧力が低下する。これは、圧力センサ１９７によって検出することができ、この情報は、コントローラ１９５へ提供される。これに応答して、コントローラ１９５は、加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃを制御して蒸気空間１２８からの一部の蒸気の凝縮を考慮し、さらに液体を蒸発させてその分の蒸気を置換する。

[00112] 圧力センサ１９７を使用する利点は、圧力センサ１９７の場所がセンサの読取りに影響しないように蒸気空間１２８の全容積にわたって蒸気圧が平均化されるという点である。しかし、基板テーブルＷＴのスキャン運動（例えば、大きい加速）が圧力読取りを阻害することがあるという欠点がある。したがって、代替的に又は追加的に、コントローラ１９５内の１つ又は複数の温度センサ１９９からの信号を使用することが望ましい。

[00113] 蒸気空間１２８からの蒸気が凝縮面１２０上で凝縮すると、チャンバ１１０内の温度が低下する。温度センサ１９９は、加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃを制御してチャンバ１１０にエネルギーを加えることができるコントローラ１９５にこの情報を提供することができる。温度センサの欠点は、温度変化への反応が遅く（その固有の熱容量と周囲の材料のために）、提供する情報の内容が局所的周囲のみに限られるということである。後者の欠点は、チャンバ１１０内に空間的に分散した複数の温度センサ１９９を提供することである程度対処することができる。図６に示すように、これらは、蒸気空間１２８内のリザーバ１２５から異なる距離に提供することができ、代替的に又は追加的に、リザーバ１２５の液体内に提供してもよい。代替的に又は追加的に、図７に示すように、温度センサ１９９は、蒸気空間１２８内に水平に分散してもよい。ある実施形態では、温度センサは、構造部材１４０、又は液体輸送装置１３０又は多孔質部材１５０又はリザーバ１２５内に提供される。ある実施形態では、温度センサは、（例えば、基板ホルダ２００の下面の螺旋状に巻かれたプラチナ線又は蒸着層の形態で）広い領域を覆う。

[00114] 上記のように、図７の実施形態では、凝縮面１２０の底部と液体輸送装置１３０との間にギャップが存在する。このギャップの詳細を図８に示す。

[00115] 図から分かるように、凝縮面はその上に突起２２０を有する。突起は、液体輸送装置１３０の上面へ向かって下方に突き出している。ある実施形態では、凝縮面１２０は、液体輸送装置の隣接する部分（又は隣接する液体輸送装置）の間の位置で水平な状態から水平に対して液体輸送装置により近い角度でその表面が水平面となす角度を平滑に変化させるように屈曲している。図９、図１０及び図１１は、平坦な表面を備えた実施形態を含む凝縮面１２０上の突起２２０の様々な断面プロファイルを示す。その他の形状の各々は、可能な実施形態である。突起２２０は、図６及び図７の実施形態（例えば、液体輸送装置１３０の上部にギャップがある実施形態とそのようなギャップがない実施形態）の両方に適合する。有利には、凝縮面は平滑である（例えば、角を有さない）。液体は角に捕集され、蒸気空間１２８内の蒸気と基板Ｗとの間の熱抵抗が増加する。すなわち、基板の所与の温度差に対して蒸気温度を変化させるために必要なエネルギーが増加するということである。

[00116] ある実施形態では、凝縮面１２０に関連して上述したように、突起２２０の表面は、突起の形状によって生成された表面張力による排水力を受けて凝縮液体が突起２２０の表面に沿って液体輸送装置１３０へ向けて移動するような形状である。

[00117] 液体輸送装置１３０の上部と突起２２０との間にギャップが存在する例では、ギャップは、望ましくは、チャンバ内の液滴が重力を受けて凝縮面から落下する液滴サイズよりも小さいサイズである。所与の温度及び圧力では、液体は、その表面張力がその重量を支えきれず落下する液滴の臨界寸法を有する。凝縮面１３０上の突起２２０と液体輸送装置１３０の上部との間のギャップがその臨界液滴サイズよりも小さい場合、液滴は、凝縮面から落下せず、臨界寸法に達する前に液体輸送装置１３０によって排出される。実際、これは、凝縮面と液体輸送装置との間のギャップが１ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍ以下、より望ましくは０．２ｍｍ以下、又は望ましくは１００μｍ以下でなければならないということを意味する。一実施形態では、ギャップは少なくとも１μｍである。突起２２０と液体輸送装置１３０との間の距離は、その距離の毛管力が液体輸送装置１３０の毛管力より小さくなる距離でなければならない。言い換えれば、ギャップは、液体輸送装置１３０の上の凝縮面１２０の端部の局所半径より小さくなければならない。一実施形態では、凝縮面１２０上の位置から多孔質部材１５０へ毛管圧は低減する。凝縮面１２０では、端部で液体輸送装置１３０によって１ｍｍ以下の半径が存在しなければならない。望ましくはその半径は、０．１ｍｍ以下、又はより望ましくは０．０１ｍｍ以下である。したがって、ギャップは、局所半径よりも小さくなければならない。一実施形態では、液体輸送装置１３０は、凝縮／蒸気界面半径（その曲率半径の逆数）よりも小さい孔の半径（多孔質の場合）又は溝の半径（図１６及び図１７の実施形態のように溝状の場合）を有する。

[00118] 凝縮面と液体輸送装置１３０との間のギャップは、ギャップ内の液体上の毛管力を受けて凝縮面１２０上の液体の最低圧力よりも小さい圧力が液体内部に生成されるようなサイズであることが望ましい。これによって、突起２２０の側壁の縁部からギャップ内に液体が確実に引き込まれ、液体は突起２２０の側壁の底部に堆積できないため、凝縮面からの液体の除去の効率が低下することがない。

[00119] 図９の実施形態では、凝縮面１２０は複数の平坦な表面を含む。これらの表面は、重力を受けた液体が液体輸送装置１３０へ向けて移動するような角度をなす。

[00120] 図１０の実施形態は、突起２２０が平坦な底部を有さず先が尖っていることを除いて図８の実施形態と同じである。同様に、図１１の実施形態は、突起の先が尖っている代わりに平坦な底部２２０を有する（例えば、断面が台形である）ことを除いて図９の実施形態と同じである。図１２は、突起２２０がその内部に突き出す凹部が、液体輸送装置１３０の上部に提供されていることを除いて図９の実施形態と同じである。これは、小さい垂直許容差の製造が困難な状況で有利である。

[00121] 図１３〜図１５は、構造部材１４０及び液体輸送装置１３０がとることができる形態を示す様々な実施形態の平面図を示す。図１３及び図１４では、これらのフィーチャの両方が複数の同心円のリングの形態をとる。図１５の実施形態では、両方のフィーチャは、同心円のリング状に配置された複数の支柱の形態をとる。一実施形態の１つ又は複数のフィーチャを１つ又は複数の別の実施形態の１つ又は複数のフィーチャと混ぜ合わせることは、他の構成同様に可能である。

[00122] 効率的なヒートパイプを提供するために蒸気空間１２８内の蒸気のフローを確実に容易にするには、構造部材１４０及び液体輸送装置１３０内にヒートパイプ１００の深さまで伸びた１つ又は複数のギャップを提供することが必要な場合がある。そのようなギャップを図１３及び図１４に示す。図１３の実施形態では、同心円のリングの各々のギャップが整列している。図１４の実施形態では、ギャップは整列していない。しかし、ギャップは、同心円のリングの交互の側に提供される。ギャップの別の構成も使用することができる。代替的に又は追加的に、液体輸送装置１３０及び／又は構造部材１４０の凝縮面１２０に近い上端部に、及び／又は液体／蒸気の界面１９２に近い位置に、及び／又はこれらの２つの場所の中間部に、及び／又はリザーバ１２５の高さに孔を提供してもよい。

[00123] 図１５の実施形態では、液体輸送装置１３０が離間した部材の形態を有する。ある実施形態では、液体輸送装置は支柱の形態である。これらの支柱は同心円状に配置され、構造部材１４０が斜線の網掛け、液体輸送装置１３０が陰影を施して示されている。構造部材１４０及び／又は液体輸送装置１３０の部材の相対的な数及び／又は相対的な位置は例示に過ぎず、比率と相対位置は図１５に示す例とは大幅に異なっていてもよい。

[00124] 図１６は、支柱状の液体輸送装置１３０を示す。この例では、液体輸送装置１３０は、必ずしも多孔質材料で構成されていない。その代わりに支柱の周囲には、複数の溝１３１が提供されている。溝は、毛管作用による溝に沿った液体の輸送が可能なサイズである。支柱は、断面が円形であるように示されているが、これはそうでなくてもよい。

[00125] 構造部材１４０は、液体輸送装置１３０の代わりであってもよい。一実施形態では、液体輸送装置１３０は、構造部材１４０と一体化していてもよい。

[00126] ヒートパイプ１００の断面積に対する構造部材１４０の断面積と液体輸送装置１３０との間にバランスが達成されることが望ましい。比率は、凝縮面１２０からリザーバ１２５へ液体を輸送するだけでなく、ヒートパイプ１００の構造的な完全性を達成するのに十分な剛性を提供する大きさの断面を有していなければならない。

[00127] チャンバ１１０内の圧力は、環境圧力から外れてもよい。ヒートパイプの動作流体は、大気圧より低いかそれより大きい圧力で作動することができる。望ましくは動作流体は、大気圧より低い使用圧力を有する。これは、この圧力でチャンバ１１０が閉じるのを助けるからである。ある実施形態では、圧力は大気圧にできるだけ近い。

[00128] 望ましくは、動作流体は、ほぼ大気圧で２２℃の動作温度を有する。望ましくは、動作流体は、できるだけ大きい蒸発エネルギー（潜熱）を有する。望ましくは、動作流体は、液体輸送装置１３０内に維持されるようにできるだけ大きい毛管圧を有する。望ましくは、圧力センサ１９７を用いた加熱要素１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃの制御が容易になるように、温度変化あたりの圧力変化はできるだけ大きい。通常の範囲は、１〜０．５Ｐａ／ｍＫである。通常の動作流体は、３Ｍ製のＨＦＥ７０００でもよい。その他の動作流体も使用可能である。

[00129] 図１８は、別の実施形態の凝縮面１２０を示す。図１８の凝縮面１２０は、任意の実施形態、特に図６及び図７の実施形態に適用することができる。図１８の凝縮面１２０は、液体輸送装置１３０が離散的で列状に提供される実施形態に特に適している。例えば、図６と同じ方向に、液体輸送装置１３０が存在しない異なる部分の断面を切ってもよい。図１８の実施形態では、液体輸送装置の上部が存在する凝縮面１２０上の位置は位置１３０’として示されている。

[00130] 図１８の凝縮面１２０は、凝縮液体が凝縮面１２０に沿って表面張力による排水力を受けて２つの方向に移動するように構成される。すなわち、凝縮面１２０の形状は、表面張力による排水力が凝縮面１２０上の液膜上に２方向に作用するように２方向に屈曲している。これら２つの方向は、図１８に矢印で示している。

[00131] 図６の実施形態同様、表面１２０は、液体を液体輸送装置１３０へ向けて輸送するように屈曲している。この曲線は溝１２４にも存在し、液体は溝１２４内を液体輸送装置１３０へ向けて方向１２６に移動する。

[00132] 液体は、図６の断面が切られた方向に延在し、液体輸送装置１３０の２つの列の間の経路内に形成された隆起１２８から溝１２４内に輸送される。隆起１２８の両側は、液体が液体輸送装置１３０へ移動することができる溝１２４の底部へ向けて移動するように隆起１２８上の液体に表面張力による排水力を加えるような形状である。したがって、隆起１２８から移動する液体の方向１２９は、液体が溝１２４内で移動する方向に対して実質的に垂直である。

[00133] 溝１２４と隆起１２８の曲線は、上記と同じ曲線であってもよい。例えば、各曲線は、いわゆるＡｄａｍｅｋプロファイルを有していてもよい。

[00134] したがって、図１８の実施形態の凝縮面１２０は、表面張力による排水力が表面上の液体に対して少なくとも２つの異なる方向に作用するように２次元状に屈曲していることが分かる。液体上の表面張力による排水力は凝縮面１２０上のある特定の地点で単一方向であってもよいが、凝縮面１２０上の別の場所では、表面張力による排水力の方向は異なっていてもよい。例えば、ある場所の（例えば、溝１２４内の）表面張力による排水力の方向は、別の場所の（例えば、隆起１２８上の）表面張力による排水力に対して垂直であってもよい。

[00135] したがって、図１８の実施形態では、液体は、隆起１２８の間の溝１２４内に集まる。したがって、凝縮に利用することができる凝縮面１２０の部分は、隆起１２８の表面である。

[00136] 本明細書に記載する任意のフィーチャは、適宜、本明細書内の他の１つ又は複数の任意のフィーチャと組み合わせることができる。

[00137] 一態様では、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプであって、リザーバ内の液体と蒸気空間内の蒸気とを含み、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバと、液体に重力に付加する力を加えて液体を凝縮面からリザーバへ向けて輸送する液体輸送装置とを備え、凝縮面が、凝縮液体が凝縮面に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状であるヒートパイプが提供される。望ましくは、凝縮面は非多孔質である。望ましくは、凝縮面は、凝縮液体が重力を受けて凝縮面に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状である。望ましくは、凝縮面は、凝縮液体が表面張力による排水力を受けて凝縮面に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状である。望ましくは、凝縮面は、液体輸送装置へ向かう方向に減少する局所曲率半径を有する。望ましくは、凝縮面は、ある場所の表面張力による排水力が別の場所の表面張力による排水力と異なる方向にある（例えば、実質的に垂直である）ような形状である。望ましくは、凝縮面は、複数の隆起と溝に形成される。望ましくは、隆起は、凝縮液体が表面張力による排水力を受けて隆起に沿って溝へ向けて移動するような形状である。望ましくは、溝は、凝縮液体が表面張力による排水力を受けて溝に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状である。望ましくは、凝縮面は、Ａｄａｍｅｋ曲線の形状である。望ましくは、液体輸送装置は、受動液体輸送装置である。望ましくは、液体輸送装置は、毛管作用によって力を液体に加える。望ましくは、液体輸送装置は、少なくとも１つの毛管溝を含む。望ましくは、液体輸送装置は、多孔質材料を含む。望ましくは、液体輸送装置は、リザーバ内に一端を有する。望ましくは、突起は、凝縮面から液体輸送装置へ向けて突き出る。望ましくは、突起の表面は、液体が表面張力による排水力を受けて突起の表面に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状である。望ましくは、液体輸送装置と凝縮面との間にギャップが存在する。望ましくは、凝縮面と液体輸送装置との間のギャップは、チャンバ内の液滴が重力を受けて凝縮面から落下する液滴サイズよりも小さいサイズである。望ましくは、凝縮面と液体輸送装置との間のギャップは、１ｍｍ未満、望ましくは０．５ｍｍ未満である。望ましくは、凝縮面と液体輸送装置との間のギャップは、ギャップ内の液体にかかる毛管力によって液体輸送装置上又は内の液体の圧力より大きい圧力を液体内に生成するようなサイズである。望ましくは、液体輸送装置の材料は、チャンバを画定する壁の材料と実質的に同じ熱膨張係数を有し、液体輸送装置は、リザーバを画定するチャンバの底面と凝縮面との間に延在する。望ましくは、液体輸送装置は、少なくとも１０Ｗ／ｍ／Ｋの熱伝導率を有する。望ましくは、液体輸送装置は、リザーバから凝縮面へ向けて延在する複数の突起の形態である。望ましくは、突起は、支柱の形態である。望ましくは、突起は、複数の同心円状のリングの形態である。望ましくは、凝縮面と凝縮面の反対側のチャンバの底壁との間に延在する構造部材が提供される。望ましくは、構造部材の材料は、チャンバを画定する壁の材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する。望ましくは、構造部材は支柱の形態である。望ましくは、構造部材は、複数の同心円状のリングの形態である。望ましくは、液体輸送装置及び／又は構造部材は、蒸気を通過させる１つ又は複数のギャップを備える。望ましくは、１つ又は複数のギャップは、１つ又は複数の孔である。望ましくは、リザーバ内に配置されたヒーターが提供される。望ましくは、チャンバの底壁を実質的に覆う多孔質部材が提供される。望ましくは、液体輸送装置は、チャンバの底壁を実質的に覆う多孔質部材の形態である。望ましくは、凝縮面は、オブジェクトの加速が凝縮面上の液体に力を加えて液体を液体リザーバに戻すような形状である。望ましくは、液体は、凝縮面と９０°を超える静的接触角をなす。

[00138] リソグラフィ装置は、上記のヒートパイプを備える。望ましくは、ヒートパイプは、基板ホルダを実質的に均一の温度に維持するために使用される。望ましくは、リソグラフィ装置は、液浸リソグラフィ投影装置である。

[00139] 一態様では、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプを備えるリソグラフィ装置であって、ヒートパイプが、液体リザーバと蒸気空間とを画定し、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバと、液体に力を加えて液体を凝縮面からリザーバへ向けて輸送する液体輸送装置とを備えるヒートパイプを備えるリソグラフィ装置が提供される。

[00140] 一態様では、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプであって、リザーバ内の液体と蒸気空間内の蒸気とを含み、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバと、液体に力を加えて液体を凝縮面からリザーバへ向けて輸送する液体輸送装置とを備え、凝縮面が液体輸送装置の上部へ向けて下方に突き出す突起を有するヒートパイプが提供される。望ましくは、凝縮面は、隣接する液体輸送装置の間の位置で水平な状態から水平に対して液体輸送装置により近い角度でその表面が水平面となす角度を平滑に変化させるように屈曲している。

[00141] 一態様では、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプを含むリソグラフィ装置であって、ヒートパイプが、液体リザーバと蒸気空間とを画定し、その一部が凝縮面によって画定されたチャンバを備え、凝縮面が、オブジェクトの加速度が凝縮面上の液体に力を加えて液体を液体リザーバへ戻すような形状であるリソグラフィ装置が提供される。望ましくは、液体は液体輸送装置を介して戻され、力は液体輸送装置の方向の力である。望ましくは、液体は、９０°を超える凝縮面に対する静的接触角をなす。

[00142] 一態様では、オブジェクトを実質的に均一の温度に維持するヒートパイプであって、ヒートパイプが、液体リザーバと蒸気空間とを画定し、その一部が液体リザーバ内の液体と９０°を超える静的接触角を有する凝縮面によって画定されたチャンバを備えるヒートパイプが提供される。望ましくは、ヒートパイプは、さらに静的接触角を達成する凝縮面上のコーティングを含む。

[00143] 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マイクロスケールフィーチャさらにはナノスケールフィーチャを含むコンポーネントの製造における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。

[00144] 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。「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、又はその組合せを指す。

[00145] 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、本発明の実施形態は、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。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つ又は複数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。

[00146] １つ又は複数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つ又は複数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つ又は複数のプロセッサは、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つ又は複数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つ又は複数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。

[00147] 本発明の１つ又は複数の実施形態は、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、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流体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。

[00148] 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合せでよい。これは、１つ又は複数の構造、１つ又は複数の液体開口を含む１つ又は複数の流体開口、１つ又は複数のガス開口あるいは２相フロー用の１つ又は複数の開口の組合せを備えてもよい。これらの開口は、各々、液浸空間への入口（又は流体ハンドリング構造からの出口）あるいは液浸空間からの出口（又は流体ハンドリング構造への入口）であってもよい。ある実施形態では、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つ又は複数の要素をさらに含むことができる。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。それ故、下記に示す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変更できることが当業者には明白である。

Claims (16)

1. リソグラフィ装置の基板テーブルを実質的に均一の温度に維持する、リソグラフィ装置用のヒートパイプであって、
   チャンバ下部の液体リザーバと、該液体リザーバ上方の蒸気空間とを含み、チャンバ上部が凝縮面によって画定されたチャンバと、
   液体に重力に付加する力を加えて液体を前記凝縮面から前記液体リザーバへ向けて輸送する、前記凝縮面から前記液体リザーバに向けて延在する液体輸送装置と、
   を備え、
   前記凝縮面が、凝縮液体が前記凝縮面に沿って前記液体輸送装置へ向けて移動するような形状であり、かつ、前記基板テーブルの水平方向の加速が前記凝縮面上の凝縮液体に力を加えて前記凝縮液体を前記液体リザーバに戻すように、水平方向から前記液体輸送装置の上部へ傾いた表面を有する、ヒートパイプ。
2. 前記凝縮面が、非多孔質であり、及び／又は
   前記凝縮面が、凝縮液体が重力を受けて前記凝縮面に沿って前記液体輸送装置へ向けて移動するような形状であり、及び／又は
   前記凝縮面が、凝縮液体が表面張力による排水力を受けて前記凝縮面に沿って前記液体輸送装置へ向けて移動するような形状である、請求項１に記載のヒートパイプ。
3. 前記凝縮面が、前記液体輸送装置へ向かう方向に減少する局所曲率半径を有する、請求項２に記載のヒートパイプ。
4. 前記凝縮面が、ある場所の表面張力による排水力が別の場所の表面張力による排水力と異なる方向にあるような形状であり、及び／又は
   前記凝縮面が、複数の隆起と溝に形成される、請求項２又は３に記載のヒートパイプ。
5. 前記複数の隆起のうち１つの隆起が、凝縮液体が表面張力による排水力を受けて前記隆起に沿って前記複数の溝のうち１つの溝へ向けて移動するような形状であり、及び／又は
   前記複数の溝のうち１つの溝が、凝縮液体が表面張力による排水力を受けて前記溝に沿って液体輸送装置へ向けて移動するような形状である、請求項４に記載のヒートパイプ。
6. 前記凝縮面が、Ａｄａｍｅｋ曲線の形状である、請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
7. 前記液体輸送装置が、毛管作用によって前記液体に力を加えるように構成される、請求１乃至請求項６のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
8. 前記液体輸送装置と前記凝縮面との間にギャップが存在し、
   前記凝縮面と前記液体輸送装置との間の前記ギャップが、前記チャンバ内の液滴が重力を受けて前記凝縮面から落下する液滴サイズよりも小さいサイズであり、又は
   前記凝縮面と前記液体輸送装置との間の前記ギャップが、前記ギャップ内の液体にかかる毛管力によって前記凝縮面上又は内の液体の最低圧力より小さい圧力を液体内に生成するようなサイズであり、又は
   前記凝縮面と前記液体輸送装置との間の前記ギャップが、前記ギャップ内の液体にかかる前記毛管力によって前記液体輸送装置上又は内の液体の圧力より大きい圧力を液体内に生成するようなサイズである、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
9. 前記液体輸送装置の材料が、前記チャンバを画定する壁の材料と実質的に同じ熱膨張係数を有し、前記液体輸送装置が、前記液体リザーバを画定する前記チャンバの底面と前記凝縮面との間に延在する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
10. 前記液体輸送装置が、前記液体リザーバから前記凝縮面へ向けて延在する複数の突起の形態であり、又は
    前記液体輸送装置が、前記チャンバの底壁を実質的に覆う多孔質部材の形態である、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
11. 前記凝縮面と前記凝縮面の反対側の前記チャンバの底壁との間に延在する構造部材をさらに備え、該構造部材の材料が、前記チャンバを画定する壁の材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
12. 前記液体リザーバ内に配置されたヒーターをさらに備え、及び／又は
    前記チャンバの底壁を実質的に覆う多孔質部材をさらに備える、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
13. 前記凝縮面が、疎液性面を有する、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のヒートパイプ。
14. 前記液体が、前記疎液性面と９０°を超える静的接触角をなす、請求項１３に記載のヒートパイプ。
15. 請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載のヒートパイプを備えるリソグラフィ装置。
16. リソグラフィ装置の基板テーブルを実質的に均一の温度に維持するリソグラフィ装置用のヒートパイプであって、
    チャンバ下部の液体リザーバと、該液体リザーバ上方の蒸気空間とを含み、チャンバ上部が凝縮面によって画定されたチャンバと、
    液体に力を加えて、液体を前記凝縮面から前記液体リザーバへ向けて輸送する、前記凝縮面から前記液体リザーバに向けて延在する液体輸送装置と、
    を備え、
    前記凝縮面が、前記液体輸送装置の上部へ向けて下方に突き出す複数の突起を有し、該複数の突起のそれぞれが、前記基板テーブルの水平方向の加速が前記凝縮面上の凝縮液体に力を加えて該凝縮液体を前記液体リザーバに戻すように、水平方向から前記液体輸送装置へ傾いた表面を有する、ヒートパイプ。