JP5529865B2 - 温度安定化システム、リソグラフィ投影装置、および温度制御方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２００８年８月８日に出願された米国仮出願第６１／１３６，０４６号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明は、ウェーハやパターニングデバイスなどの物品の温度を安定化するように構成された温度安定化システムに関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、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、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングさ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。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0004] 従来のリソグラフィ投影装置では、フォトリソグラフィプロセスの間、ウェーハまたはレチクルなどの物品は、真空圧力、静電力、分子間結合力、または単なる重力と多岐にわたり得るクランプ力によって物品サポート上でクランプされる。物品サポートは、ウェーハまたはレチクルが保持される平面を画定する。リソグラフィプロセス中、温度効果は、投影システムの焦点距離に限界があるため画像解像度に悪影響を及ぼし得る。従って、物品サポートは理想的には平坦であるべきである。

[0005] 本出願において、前記「物品」は、上述の用語、ウェーハ、レチクル、マスク、または基板のいずれかであり、より具体的には、リソグラフィ投影技術を用いて製造デバイスで処理される基板、もしくは、リソグラフィ投影装置のリソグラフィ投影マスクまたはマスクブランク、マスクイン検査装置やマスク洗浄装置などのマスク処理装置、マスク製造装置、または放射システムの光路でクランプされる他の物品または光エレメントなどの用語であり得る。

[0006] 従来、基板と物品サポートとの間の熱導電性を高めるために、物品サポートが充填ガス構造を備えることが知られている。しかし、照射エネルギーレベルを向上させると、熱調整の必要性を充たすことがいっそう困難になる。

[0007] 本発明の実施形態は、改善された調整特性を有する熱調整システムを提供することを目的とする。

[0008] 本発明の一実施形態に従って、物品の温度を安定化するように構成された温度安定化システムが提供される。当該システムは、物品支持位置に取り付けられたときに物品を支持するように構成された物品サポートと、物品に熱接触するための緩衝流体を供給し、かつ物品との熱接触から緩衝流体を抽出するように構成および配置された充填構造と、少なくとも気相で充填構造から少なくとも熱緩衝流体を抽出するように構成および配置された抽出管と、少なくとも液相で熱緩衝流体を供給するように構成および配置された供給管と、を含む。充填構造は、緩衝流体と物品との間の熱接触を確立するときに、熱緩衝流体が複合気液相になるように配置される。

[0009] 物品は、基板、特にウェーハとすることができる。あるいは、物品は、パターニングデバイスであってもよい。

[0010] 充填構造は、平坦な支持面を提供する複数の支持突起と、支持面の下方に位置する境界壁高さを画定する境界壁とを含み得る。

[0011] 抽出管の少なくとも一部は、チャネル構造底部の上方に距離を置いて位置し得る。この代わりに、または、これに加えて、抽出管の一部は、チャネル構造底部に位置する。

[0012] 充填構造は、ガス充填圧力で物品に熱接触するための緩衝流体を供給するように構成および配置され得る。ガス充填圧力は、一般に１〜３０ｍｂａｒの範囲であり得る。

[0013] 本発明の一実施形態に従って、照射プロセスにおいて物品の温度を制御する温度制御方法が提供される。物品は、物品サポート上にクランプされる。当該方法は、物品サポートに配置された充填構造に設けられた熱緩衝流体の熱力学的特性を測定することと、緩衝流体の蒸発を介して物品の温度を制御するために、測定された熱力学的特性に関連して、充填構造から気相緩衝流体を抽出し、および／または液相緩衝流体を供給することと、を含む。

[0014] 本発明の一実施形態に従って、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構成されたパターニングデバイスサポートとを含むリソグラフィ装置が提供される。パターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付けされた放射ビームを形成可能である。当該装置は、パターン付けされた放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、物品の温度を安定化するように構成された温度安定化システムとを含む。温度安定化システムは、物品支持位置に取り付けられたときに物品を支持するように構成された物品サポートと、物品に熱接触するための緩衝流体を供給し、かつ物品との熱接触から緩衝流体を抽出するように構成および配置された充填構造と、少なくとも気相で充填構造から少なくとも熱緩衝流体を抽出するように構成および配置された抽出管と、少なくとも液相で熱緩衝流体を供給するように構成および配置された供給管と、を含む。充填構造は、緩衝流体と物品との間の熱接触を確立するときに、熱緩衝流体が複合気液相になるように配置される。

[0015] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。

[0016] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0017] 図２は、本発明の一実施形態に係る、コントローラを含むリソグラフィ装置の概略的な実施形態を示す。 [0018] 図３は、本発明の一実施形態に係る方法の概略図である。

[0019] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＰＢ（例えば、ＵＶ放射）を調整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、かつ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ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（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、かつ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ポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（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ＰＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上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）ＰＬと、を含む。

[0020] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0021] サポート構造は、パターニングデバイスを支持、すなわちパターニングデバイスの重量を支える。サポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0022] 本明細書において使用される「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内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまた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内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

[0023] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

[0024] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0025] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0026] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

[0027] 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。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。

[0028] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。

[0029] 放射ビームＰＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＰＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＰＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0030] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0031] １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0032] ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、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）が決まる。

[0033] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0034] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0035] 図２は、本発明に係る温度安定化システム１を概略的に示しており、システム１は、静電クランプ３および／または充填供給システム４０を制御するように構成されたコントローラ２を含む。コントローラ２は、リソグラフィ装置の制御ロジックにおいて実施されるソフトウェア部分とすることができ、もしくは、別個の制御機能とするか、またはリソグラフィ装置のプロセス機能を制御する一般的な制御プログラムにおいて実施することができる。その他の場合は、本出願の開示を解釈する際にその設計を負担無く実施することができるという理由で詳述されない回路を介して制御機能を提供するように配置されたデジタルおよび／またはアナログ回路などのハードウェアで実施されてよい。図２に示すように、クランプ３は物品サポート５の一部を形成することができ、物品サポート５は、欧州特許出願第０９４７８８４号に記載されるような複数の突起６を有するように示されている。従って、この例において、支持面を提供する複数の支持突起６によって充填構造１０が形成される。さらに、当該支持面の下方に位置する境界壁の高さを画定する境界壁６１を設けてよい。境界壁６１は、緩衝流体を液相に閉じ込める機能を果たし、実質的な閉じ込めに加えて、境界壁６１は充填ガス相の少量の漏れを許容するように構成される。なお、本実施例では突起６を設けて充填構造１０を形成するが、チャネル、溝、またはキャビティを含む他の閉じ込め構造が、充填構造を提供する役目を果たしてもよい。

[0036] 突起６は、極めて平坦な支持面を提供するので、フォトリソグラフィプロセスの間、物品７を最適な方法で水平に保つことができる。図２において、物品は基板７であり、より具体的には、ウェーハ７である。基板７を物品サポート５に対して安定させるために、クランプ３はクランプ力を提供し、すなわち、基板７は、例えば、静電クランプ法または関連技術において公知の他のクランプ法によって物品サポート５上に押し付けられる。そのために、本発明が（反射型または透過型）レチクルなどの光エレメントなどの、投影ビーム内に置かれる一般的に平坦な物品、またはウェーハなどの照射される基板に同様に適用されることが明らかであるべきである。

[0037] フォトリソグラフィプロセスにおいて、充填流体が液状形態で供給されて、基板７と物品サポート５との間で充填構造１０を形成する。液体は部分的に蒸発して複合気液相を形成する。この相において、温度は蒸発熱のために安定する。このように、基板７と物品サポート５との間の熱接触は、温度バランスによって改善することができる。その上、本実施形態では、抽出管６２が境界壁６１の上方のギャップによって形成されるので、熱緩衝流体の気相が、物品サポート５を密閉する真空コンパートメント１２に流入する。しかし、他の実施形態は、例えば配管によって物品サポート上に設けられた抽出構造を含んでよく、その構造は、熱緩衝流体の少なくとも気相を充填構造１０から抽出するように構成および配置される。一実施形態において、気相抽出管６２は、液相の熱緩衝流体が存在しないように、チャネル構造の底部の上方に距離を置いて配置される。

[0038] 加えて、充填構造１０は、少なくとも１つの供給管４に接続され、供給管４は、熱緩衝流体の液相を充填構造１０に供給するように構成および配置される。充填構造は、熱緩衝流体が複合気液相になるように配置されて、基板７と熱接続する。

[0039] そのような配置は照明性能に有益であり得る。というのは、熱変形や、さらには熱損失をもたらし得る基板７の過熱を防ぐことができるからである。フォトリソグラフィプロセスの後またはフォトリソグラフィプロセスの間、充填ガスが充填ガスポンプ１１によって排気される。このポンプ１１は、ガスをキャビティ１０から抽出するための別個のユニットであってよい。さらに、ウェーハをアンロードするために、液体は供給／排出管４を介して排気されてよい。それに加えて、または、その代わりに、液体はポンプ排気されてよいが、物品のアンロード後は液体は残されてよく、コンパートメント１２で蒸発し、そしてポンプ１１の真空排気によって除去される。このことは大量蒸発につながるおそれがあり、それによって、物品サポート内または物品サポート付近に設けられる追加のヒータ１３によって補償され得る大幅な温度降下が引き起こされる。

[0040] 圧力センサ８が、充填構造１０のガス圧力を検出するように構成される。本発明の一実施形態において、コントローラ２は、所定の低圧値未満で供給システム４０から液相を供給し、および／またはバルブ３０を介してガス流動抵抗を増加させ、および／またはヒータ１３を介してヒータ出力を増加させる、ならびに、所定の高圧値より高い圧力で気相を抽出し、および／またはガス流動抵抗を減少させ、および／またはヒータ出力を減少させるように配置されてよい。このように、コントローラ２は、蒸発を調節するように充填ガス圧力を安定化することによって温度を制御する機能を果たす。従って、蒸発温度は、２相条件のガス圧力レベルによって決定される。

[0041] 一態様において、コントローラ２は、物品に対する熱負荷を測定することによって蒸発率を決定する。反対に、蒸発率を変化させることは固定の流量制限で圧力レベルを変化させることにつながり、これは温度レベル変化につながる。従って、例えば、ガス排出管系統６２、６２０の制御可能バルブ／ピストン／メンブレン３０によって、充填構造からのガス流動抵抗は制御可能とすることができる。

[0042] ガス負荷が物品環境で悪影響を引き起こす際に、蒸発量と物品環境との間の差動ポンプシールは、環境に対するガス負荷を減少させる方法である。

[0043] 望ましくは、圧力センサ８は、液相の熱緩衝流体が存在せず、かつ熱緩衝流体のレベルより上方に位置するように、チャネル構造底部６１の上方に距離を置いて配置される。液体が圧力センサ８に存在しないように、圧力センサ８はわずかに加熱されてよい。あるいは、ガス圧力は、抽出管６２の付近または抽出管６２内で測定することができるので、充填構造の圧力レベルを導出することができる。物品サポート構造は、物品７が存在しないときに物品サポート５の温度を測定する温度センサ１３３を備えることができる。温度センサ１３３はコントローラ２に接続され、物品サポート５上の１つ以上のヒータエレメント１３を制御するために信号を使用することができる。

[0044] 図示の実施形態に表されているように、液相の熱緩衝流体供給４０は、チャネル構造底部に配置された二方向の供給／抽出管４を含み得る。しかし、液体の急速かつ効率的な広がりを促進するために、複数の供給管に加えて、他の抽出管も利用可能である。

[0045] 多孔質材料または毛細管システムを使用して物品ホルダ全体に液体を分散させ、物品サポートが移動される間の液体振動を防ぐことができる。

[0046] 液体供給に加えて、追加のガス排出／供給ライン６２０を使用して、既存の大きな蒸発負荷無しに充填容積１０を迅速に充填してよい。さらに、液体供給ライン４は、基板５の温度レベルになるように液体を事前に調整する温度調整を必要とし得る。

[0047] 動作中の調整変化（例えば、ウェーハのアンロード）のフィードフォワード制御を用いて制御性能を向上させることができる。

[0048] 圧力センサ８は、絶対圧力センサまたは基準圧力に対する差圧センサとすることができる。基準圧力は、例えば、圧力レベルが最大許容圧力変化と比較してかなり低い真空環境の場合の物品の環境とすることができる。

[0049] 図３は、本発明の一実施形態に係る方法をさらに詳述し要約している。この方法は、照射プロセスにおいて物品が物品サポート上にクランプされる上述の実施形態に関連して実行される。

[0050] 第１ステップ３００において、物品サポートに配置された充填構造に設けられた熱緩衝流体の、圧力などの熱力学特性が測定される。

[0051] その後、測定されたガス圧力は、制御抽出（ステップ３１０）−充填構造からの気相緩衝流体が圧力Ｐ＞Ｐ１という所定の第１閾値を超えている場合−を示し、または制御供給（ステップ３２０）−圧力が圧力Ｐ＜Ｐ２という第２閾値未満である場合−を示す。もちろん、第１閾値圧力Ｐ１は第２閾値圧力Ｐ２未満である。従って、気液相緩衝流体の供給および／または抽出は、緩衝流体の蒸発を介して物品の温度を制御するために、測定された熱力学特性に関連して制御される。Ｐ１の表示圧力（より低い第１閾値）は、２６．４４ミリバール未満の緩衝流体としての水について、例えば、２６．４〜２６．４４ミリバールの範囲の閾値であり得る。Ｐ２の表示圧力（より高い第２閾値）は、２６．４４ミリバールを超える緩衝流体としての水について、例えば、＋／−２０ｍＫ範囲に対して２６．４８ミリバールという範囲の閾値であり得る。本明細書に記載の数値は小数点を使用して示されることが当業者には明らかである。

[0052] 測定圧力との関連で本方法を説明してきたが、当該方法は、温度などの他の関連する熱力学量にも適用可能であることが当業者には容易に理解されよう。従って、物品サポートに対する測定熱負荷に応じて、設定充填ガス圧力レベルを積極的に制御することができる。

[0053] この状況において、真空圧という用語は、環境に存在する特定のガスに関連する。例えば、非常に良好な冷却能力を有する水は、１〜３０ミリバールという従来の充填ガス圧力の範囲である適用温度範囲内で、約２６ミリバールの飽和圧力を有する。他の流体は、アセトン、エタノール、メタノール、または水を含むそれらのあらゆる混合物であってよい。エタノールの飽和圧力の範囲は５０〜９０ｍｂａｒであり、メタノールの飽和圧力の範囲は１３０〜１６０ｍｂａｒであり、これらは実施可能な充填ガス圧力であり得る。

[0054] 従って、相対バックグラウンド圧力は、装置の環境の観点から変化し得る。例えば、物品サポートがウェーハサポートの環境で機能する場合、特定のコンポーネントについての真空要件は、物品サポートがレチクルサポートとして機能する環境と比較して厳しくないことがある。すなわち、汚染物質の分圧は、光学系コンパートメント（レチクルサポートを含む）とウェーハコンパートメントとの間で１００倍の差がある場合があり、全圧（典型的な値は、１ｅ^−９〜１ｅ^−１２ｍｂａｒ）と比較してよりはるかに小さい。許容漏れ率は、１時間当たり１５０のウェーハという高いスループットに対して境界壁のギャップ高さによって最大３．１０〜４ｍｂａｒ＊ｌ／ｓまで変化し得る。

[0055] 図示の実施形態は、パターン付けされたビームの対象となる支持基板に使用される物品サポートに関連しているが、その構造は、レチクルサポートまたは熱安定化を必要とする他のサポートに十分に適用することができる。

[0056] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0057] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。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の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。

[0058] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0059]「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。

[0060] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。

[0061] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (15)

1. 物品の温度を安定化する温度安定化システムであって、
   物品支持位置に取り付けられたときに前記物品を支持する物品サポートであって、前記物品のための支持面を提供する複数の突起と前記支持面の下方に位置する境界壁高さを画定する境界壁とを備える物品サポートと、
   前記複数の突起によって形成される充填構造であって、前記物品に熱接触するための緩衝流体を供給し、かつ前記物品との熱接触から前記緩衝流体を抽出する充填構造と、
   少なくとも気相で前記充填構造から少なくとも前記熱緩衝流体を抽出する抽出管であって、前記境界壁と前記支持面との間のキャップによって形成される抽出管と、
   少なくとも液相で前記熱緩衝流体を供給する供給管と、を含み、
   前記充填構造は、前記緩衝流体と前記物品との間の熱接触を確立するときに、前記熱緩衝流体が複合気液相になるように配置される、温度安定化システム。
2. 前記充填構造は、底部を有するチャネル構造を含み、前記チャネル構造の少なくとも一部が前記緩衝流体で充たされるときに前記熱接触が確立される、請求項１に記載のシステム。
3. 液相の前記緩衝流体を前記供給管に供給する液相流体供給源と、前記抽出管から気相の前記緩衝流体を抽出する気相流体抽出ポンプと、前記液相流体供給源および前記気相流体抽出ポンプを制御するコントローラと、前記充填構造の熱力学的特性を検出するセンサと、を含み、前記コントローラは、前記物品支持位置に熱接触する前記緩衝流体の気相圧力を安定化させるために、前記熱力学的特性に応じて前記液相流体供給源および／または前記気相抽出ポンプを制御するように配置される、請求項１〜２のいずれかに記載のシステム。
4. 前記センサは、前記充填構造のガス圧力を検出する圧力センサを含み、前記コントローラは、検出圧力が所定の低圧力値未満であるときに、前記液相流体供給源を制御して前記液相の前記緩衝流体を供給し、かつ検出圧力が所定の高圧力値を超えているときに、前記気相抽出ポンプを制御して前記気相の前記緩衝流体を抽出するように配置される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記圧力センサは、前記チャネル構造底部の上方に距離を置いて位置する、請求項２および請求項３または４に記載のシステム。
6. 前記圧力センサは、液体が前記圧力センサに存在しないように、ヒータを備えて配置される、請求項４または５に記載のシステム。
7. 前記センサは、前記充填構造の温度レベルを検出する温度センサを含み、前記コントローラは、検出温度が所定の低温度値未満であるときに、前記液相流体供給源を制御して前記液相の前記緩衝流体を供給する、請求項３〜６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記充填構造は、前記気相の前記熱緩衝流体が、支持される前記物品に直接接触するように配置される、請求項１〜７のいずれかに記載のシステム。
9. 前記充填構造は、物品サポートの移動が引き起こす液体流を防ぐ多孔質および／または毛細管システムを含む、請求項１〜８のいずれかに記載のシステム。
10. リソグラフィ投影装置であって、
    放射ビームを調整する照明システムと、
    パターニングデバイスを支持するパターニングデバイスサポートであって、前記パターニングデバイスは前記放射ビームの断面にパターンを与えてパターン付けされた放射ビームを形成可能なパターニングデバイスサポートと、
    前記パターン付けされた放射ビームを物品のターゲット部分上に投影する投影システムと、
    請求項１〜９のいずれかに記載の温度安定化システムと、を含む、リソグラフィ投影装置。
11. ガス充填圧力が１〜３０ｍｂａｒの範囲であるときに、前記充填構造は、前記ガス充填圧力で前記物品に熱接触するための前記緩衝流体を供給する、請求項１０に記載のリソグラフィ投影装置。
12. 照射プロセスにおいて物品サポート上にクランプされる物品の温度を制御する温度制御方法であって、
    前記物品のための支持面を提供する前記物品サポートの複数の突起によって形成される充填構造に提供される緩衝流体の熱力学的特性を測定することと、
    前記緩衝流体の蒸発を介して前記物品の温度を制御するために、測定された熱力学的特性に関連して前記充填構造から抽出管を介して気相緩衝流体を抽出し、および／または液相緩衝流体を供給することと、を含み、
    前記物品サポートの境界壁は前記支持面の下方に位置する境界壁高さを画定し、前記抽出管は前記境界壁と前記支持面との間のキャップによって形成される、温度制御方法。
13. 前記熱力学的特性は設定充填ガス圧力レベルである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記設定充填ガス圧力レベルは、前記物品サポートに対する測定熱負荷に応じて能動的に制御される、請求項１３に記載の方法。
15. 請求項１〜１１のいずれかに記載のシステムまたはリソグラフィ投影装置を用いる、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。

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