(57)【要約】【課題】効率のよい冷却と、真空空間内に配置された特に光ディテクタといったディテクタであるオブジェクトの安定した位置決めとを可能にする。【解決手段】冷却配置が記載され、この冷却配置は、第１熱接触面を有するヒートシンクと、第２熱接触面を有するオブジェクトと、弾性壁とを含む。第１熱接触面および第２熱接触面は互いに向き合ってギャップを画定する。弾性壁は、このギャップを少なくとも含む空間を囲む囲いの一部であり、冷却配置は、この空間と冷却配置の環境との間に圧力差を維持する設備を含む。さらに、このような冷却配置を含むリソグラフィ装置が記載される。【選択図】図６
2010251748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱接触面（１１２）を有するヒートシンク（１１０）と、
第２熱接触面（６３）を有するオブジェクト（２０）と、
弾性壁（１２０）と、
を含む、冷却配置であって、
前記第１熱接触面および前記第２熱接触面は互いに向き合ってギャップ（１４０）を画定し、前記弾性壁は前記ギャップを少なくとも含む空間を囲む囲いの一部であり、前記冷却配置は前記空間と前記冷却配置の環境との間に圧力差を維持する設備を含む、冷却配置。
【請求項２】
前記囲まれた空間にはガスが充填される、請求項１に記載の冷却配置。
【請求項３】
前記囲まれた空間にガスを供給するための設備を含む、請求項１に記載の冷却配置。
【請求項４】
前記弾性壁（１２０）はベローである、請求項１に記載の冷却配置。
【請求項５】
前記弾性壁（１２０）は前記ヒートシンク（１１０）を囲む、請求項１または４に記載の冷却配置。
【請求項６】
前記弾性壁（１２０）は、前記オブジェクトおよび前記ヒートシンク（１１０）のうちの少なくとも一方と共に組み立てられる第１端（１２２）と、前記オブジェクト（２０）および前記ヒートシンクのうちの他方に対して前記弾性壁（１２０）における張力によって押される密閉リング（１３０）が設けられる第２端（１２４）とを有する、請求項１または４に記載の冷却配置。
【請求項７】
前記密閉リング（１３０）には開口（１３２）が設けられる、請求項６に記載の冷却配置。
【請求項８】
前記開口（１３２）は、前記オブジェクトおよび前記ヒートシンクのうちの前記他方に向いている、前記密閉リング（１３０）の側における少なくとも１つの溝（１３２）によって形成される、請求項７に記載の冷却配置。
【請求項９】
冷却されるべき前記オブジェクトとしてディテクタモジュール（２０）を含む、先行する請求項のうちいずれかに記載の冷却配置。
【請求項１０】
ＥＵＶ源と、
真空チャンバであって、その中に、
前記ＥＵＶ源からの電磁放射をオブジェクト面に向けて前記オブジェクト面を照明するイメージングシステム（Ｍ３、Ｍ４）と、
前記オブジェクト面内に位置決めされた第１格子（１３；１３ａ、１４ｂ）と、
前記第１格子（１３；１３ａ、１４ｂ）のイメージを焦点面上に投影するように構成された投影光学システム（Ｍ１、Ｍ５；ＰＯ）と、
請求項９に記載の冷却配置であって、前記ディテクタモジュールは、前記投影光学システムによって投影された前記イメージを受ける、冷却配置と、を含む真空チャンバと、
を含む、リソグラフィ装置。
【請求項１１】
第１熱接触面（１１２）を有するヒートシンク（１１０）と、
前記ヒートシンクと共に組み立てられる第１端（１２２）と、冷却されるべきオブジェクト（２０）の第２熱接触面（６３）をその上で受けるための密閉リング（１３０）が設けられた第２端（１２４）とを有する弾性壁（１２０）と、
を含む冷却デバイス（１００）であって、
前記冷却されるべきオブジェクトが前記冷却デバイスの前記密閉リングに適用された状態では、前記第１および前記第２熱接触面はギャップ（１４０）を画定し、前記弾性壁は前記ギャップを少なくとも含む空間を前記冷却デバイスの環境から少なくとも実質的に切り離す囲いの一部である、冷却デバイス（１００）。
【請求項１２】
冷却デバイスを提供する方法であって、
第１熱接触面を有するヒートシンクを提供することと、
前記ヒートシンクと共に組み立てられる第１端と、冷却されるべきオブジェクトの第２熱接触面をその上で受けるための密閉リングが設けられた第２端とを有する弾性壁を提供することと、
を含み、
前記冷却されるべきオブジェクトが前記冷却デバイスの前記密閉リングに適用された状態では、前記第１および前記第２熱接触面はギャップを画定し、前記弾性壁は前記ギャップを少なくとも含む空間を前記冷却デバイスの環境から少なくとも実質的に切り離す囲いの一部である、方法。
【請求項１３】
冷却配置を提供する方法であって、
第１熱接触面を有するヒートシンクを提供することと、
第２熱接触面を有するオブジェクトを提供することと、
弾性壁を提供することと、
を含み、
前記第１熱接触面および前記第２熱接触面は互いに向き合ってギャップを画定し、前記弾性壁は前記ギャップを少なくとも含む空間を囲む囲いの一部であり、前記冷却配置は前記空間と前記冷却配置の環境との間に圧力差を維持する設備を含む、方法。
【請求項１４】
波面を測定する方法であって、
電磁放射を放射源からオブジェクト面に向けて前記オブジェクト面を照明することと、
前記オブジェクト面内に位置決めされた第１格子のイメージをディテクタモジュールにおける焦点面上に投影することと、
前記ディテクタモジュールを、ヒートシンクおよび弾性壁を用いて、前記弾性壁の第１端を前記ヒートシンクと共に組み立て、前記弾性壁の第２端には、前記ディテクタモジュールの第１熱接触面をその上に受けるための密閉リングを設けることにより、冷却することと、
を含み、
前記ディテクタモジュールが前記密閉リングに適用された状態では、前記ディテクタモジュールの前記第１熱接触面と前記ヒートシンクの第２熱接触面はギャップを画定し、前記弾性壁は前記ギャップを少なくとも含む空間を前記弾性壁の外部の環境から少なくとも実質的に切り離す囲いの一部である、方法。
【請求項１５】
波面を測定する方法であって、
電磁放射を放射源からオブジェクト面に向けて前記オブジェクト面を照明することと、
前記オブジェクト面内に位置決めされた第１格子のイメージをディテクタモジュールにおける焦点面上に投影することと、
前記ディテクタモジュールを、ヒートシンクおよび弾性壁を用いて、前記ヒートシンクの第１熱接触面と前記ディテクタモジュールの第２熱接触面は互いに向き合ってギャップを画定し、前記弾性壁は前記ギャップを少なくとも含む空間を囲む囲いの一部であり、前記空間と前記弾性壁の外部の環境との間に圧力差が維持されることにより、冷却する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は冷却デバイスに関し、さらに冷却配置に関する。本発明はさらに、冷却配置を含むリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィは、基板の表面上にフィーチャを作成するように用いられるプロセスである。このような基板には、フラットパネルディスプレイ、回路基板、様々な集積回路等の製造に用いられるような基板が含まれる。このような適用によく用いられる基板は、半導体ウェーハである。当業者であれば、本明細書における記載は、他のタイプの基板にも適用されることは認識するであろう。このような場合、パターニング構造がＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成してよく、このパターンが、放射感応性材料（例えばレジスト）により被覆された基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ以上のダイを含む）上に結像可能である。一般に、単一のウェーハが、一度につき１つのターゲット部分を対象として、投影システムによって連続的に照射される隣接するターゲット部分のネットワーク全体を含む。マスクテーブル上のマスクによるパターニングを採用する現行の装置では、２つの異なるタイプのマシンを区別することができる。１つのタイプのリソグラフィ投影装置では、各ターゲット部分は、マスクパターン全体を一度にターゲット部分に露光することにより照射される。このような装置は一般にウェーハステッパと呼ばれる。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置では、各ターゲット部分は、所与の基準方向（「スキャン」方向）においてマスクパターンを投影ビーム下で漸進的に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テーブルを同期的にスキャンすることにより照射される。通常、投影システムは、拡大係数Ｍ（Ｍ＜１）を有するので、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、係数Ｍにマスクテーブルがスキャンされる速度を掛けたものになる。ここに記載されたようなリソグラフィデバイスの詳細は、例えば米国特許第６，０４６，７９２号から入手できる。この文献はその全体を本明細書に参考として組み込むものとする。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ投影装置を用いる製造プロセスでは、パターン（例えばマスク内の）が、放射感応性材料（例えばレジスト）の層によって少なくとも部分的に覆われた基板上に結像される。この結像工程の前に、基板には、プライミング、レジスト被覆、およびソフトベークといった様々な処置が施されていてもよい。露光後、基板は、ポストベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、および結像されたフィーチャの測定／検査といった他の処置が施されてもよい。この一連の処置は、例えばＩＣであるデバイスの個々の層をパターニングするための基礎として用いる。このようなパターン付き層は、次に、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等といった様々なプロセスを経てよく、これらのプロセスはすべて個々の層を完成させるためのものである。幾つかの層が望まれる場合、これらの処置全体またはこれらの処置の変形が、新しい層毎に繰り返されるべきである。最終的には、基板（ウェーハ）上にはデバイスのアレイが存在することになる。これらのデバイスは、次に、ダイシングまたはソーイングといった技術によって互いから切り離され、そこから、個々のデバイスは、キャリア上に取り付けられたり、ピンに接続されたりすることが可能である。これらのプロセスの詳細は、ピーター・ヴァン・ザント（Peter van Zant）による書籍「Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing」（第３版、マグローヒル（McGraw Hill）出版社、１９９７年、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４）から入手できる。この書籍はその全体を本明細書に参考として組み込むものとする。
【０００４】
[0004]  便宜上、本明細書では、投影システムを「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、屈折型光学部品、反射型光学部品、および反射屈折型システムを含む様々なタイプの投影システムを包含しているものと広く解釈されるべきである。放射システムも、投影放射ビームを誘導、整形、または制御するために、これらの設計型のいずれかに応じて動作するコンポーネントを含んでよく、このようなコンポーネントも、以下、集合的にまたは単独で「レンズ」と呼ぶことがある。投影ビームが横切る第１要素に対する、投影ビームが横切る第２要素の位置は、簡単にするために、以下、第１要素の「下流」または「上流」にあると示しうる。この文脈において、表現「下流」とは、第１要素から第２要素への移動は、投影ビームの伝播方向に沿っての移動であることを示す。同様に、「上流」とは、第１要素から第２要素への移動は、投影ビームの伝播方向とは反対方向の移動であることを示す。さらに、リソグラフィ装置は、２つ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）を有するタイプであってよい。このような「マルチステージ」デバイスでは、追加のテーブルを並列して使うことができ、すなわち、予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、１つ以上の別のテーブルを露光用に用いることができる。デュアルステージリソグラフィ装置は、例えば米国特許第５，９６９，４４１号および国際特許出願公開ＷＯ９８／４０７９１に記載される。これらの文献は、その全体を本明細書に参考として組み込むものとする。
【０００５】
[0005]  ますます数が増え続けている電子コンポーネントを１つのＩＣに集積することが望まれている。これを実現するためには、コンポーネントのサイズを減少し、したがって、投影システムの解像度を増加して、ますます小さくなってきている細部すなわちライン幅が基板のターゲット部分上に投影可能となることが望ましい。その際、放射の波長が重要な役割を果たしうる。波長が短いほど、より多くのトランジスタをシリコンウェーハ上にエッチングすることができる。多数のトランジスタを有するシリコンウェーハは、より高性能で、より高速で、および／または電力節約型のマイクロプロセッサをもたらしうる。短波長の光を用いた処理を可能とするために、半導体素子製造業者は、極端紫外線リソグラフィ（ＥＵＶＬ）と知られるリソグラフィプロセスを開発した。このプロセスでは、透明レンズが、真空環境内に配置されるミラーによって取って代わられている。
【０００６】
[0006]  かかる高解像度で細部が十分な精度で結像されることを実際に実現するには、投影システムと、投影システム内で用いられるレンズ要素を形成するミラーは、非常に厳しい品質要件を満たすべきである。レンズ要素と投影システムの製造の際に細心の注意が払われているのにも関わらず、レンズ要素および投影システムは共に依然として、投影システムによって基板のターゲット部分上に投影されるイメージフィールドに亘る変位、デフォーカス、非点収差、コマ収差、および球面収差といった波面収差の影響を受けることがある。これらの収差は、イメージフィールド全体に生じる結像ライン幅の変動の原因となる。イメージフィールド内の様々な場所における結像ライン幅は一定であるべきである。ライン幅変動が大きい場合、イメージフィールドがその上に投影される基板は、基板の品質検査時に不良品として判定されてしまうことがある。位相シフト（例えば位相シフトマスクを用いる）またはオフアクシス照明といった技術を用いると、結像ライン幅への波面収差の影響はさらに大きくなってしまうことがある。
【０００７】
[0007]  レンズ要素を製造する際に、レンズ要素の波面収差を測定し、その測定結果を用いてこの要素における収差を調整するか、または、さらには品質が十分ではない場合にはこの要素を不良品と判定することが有利でありうる。レンズ要素を組み立てて投影システムを形成した際にも、この投影システムの波面収差を再び測定することが望ましい。投影システムの波面収差を最小限とするために、これらの測定値を用いて投影システム内の特定のレンズ要素の位置を調節することができる。
【０００８】
[0008]  投影システムがリソグラフィ投影装置内に組み込まれた後にも、波面収差を再び測定してよい。さらに、波面収差は、例えばレンズ材料の劣化またはレンズ材料の局所加熱によるレンズ加熱効果によって、投影システム内で経時的に変化するので、装置が動作する間の特定の時点で収差を測定して、特定の可動レンズ要素を適宜調節して波面収差を最小限にすることが望ましい。レンズ加熱効果は短い時間尺度で生じうるので、波面収差を頻繁に測定することが望ましい。
【０００９】
[0009]  その全体を本明細書に参考として組み込む米国特許出願公開番号２００２／０１４５７１７には、リソグラフィ装置において、格子、ピンホール、および、ＣＣＤディテクタといったディテクタを用いる波面測定方法が記載される。ディテクタは、ピンホールの下流に位置する検出面と実質的に一致するディテクタ面を有してよく、このピンホールは、投影ビームの電界振幅の空間分布が、実質的に、ピンホール面内の投影ビームの電界振幅の空間分布のフーリエ変換である位置にある。リソグラフィ投影装置内に組み込まれたこの測定システムを用いると、投影システムの波面収差をその場で測定することができる。
【００１０】
[0010]  別の測定では、透過イメージセンサ（ＴＩＳ）が、ウェーハステージとレチクルステージの相対位置を決定するディテクタとして用いられる。ＴＩＳスキャン中に、ＴＩＳモジュールを運ぶウェーハステージは、スキャナの投影光学部品によって生成されるレチクル上のＴＩＳオブジェクトマーク（または基準マーク）の空間像全体を３次元移動する。ＥＵＶリソグラフィの場合、ＴＩＳ微細スキャン用のそのような空間像は幅が狭く、例えば、ウェーハレベルにおいて５０ｎｍのオーダの幅のラインである。ＴＩＳ上のセンサマークは、同様のライン（１００ｎｍ幅）を有しうる。オブジェクトと対応するセンサマークの完全な重なりは、ディテクタで最大信号がもたらされる。ｘおよびｙマーク（ｙおよびｘ方向に沿ったライン）の組み合わせを用いるスキャンは、位置合わせされた位置、すなわち、ＴＩＳ−センサマークが、所与のレチクルステージ位置および向き（ｘ、ｙ、ｚ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）にあるＴＩＳ‐オブジェクトマークの空間像に位置合わせされる、ウェーハステージの位置（ｘ、ｙ、ｚ）を与える。
【００１１】
[0011]  リソグラフィ装置に用いられるディテクタは、それに衝突する放射によって、また、例えば内部の電気回路の動作により内部で発生する熱によって加熱される。ディテクタは、伝導または対流による熱輸送を可能にしない真空環境内に配置されているので、除熱することは容易ではない。
【００１２】
[0012]  ディテクタを、冷却液によって冷却されるヒートシンクに取り付けるまたはヒートシンクと一体にすることが考えられている。しかし、冷却液の流れによって、ディテクタの測定値の信頼性を低くしてしまう振動が発生してしまう。
【００１３】
[0013]  したがって、効率のよい冷却と、真空空間内に配置された特に光ディテクタといったディテクタであるオブジェクトの安定した位置決めとを可能にするデバイスを提供することが必要である。
【発明の概要】
【００１４】
[0014]  本発明の一実施形態では、第１熱接触面を有するヒートシンクと、第２熱接触面を有するオブジェクトと、弾性壁とを含む、冷却配置であって、第１熱接触面および第２熱接触面は互いに向き合ってギャップを画定し、弾性壁はギャップを少なくとも含む空間を囲む囲いの一部であり、冷却配置は空間と冷却配置の環境との間に圧力差を維持する設備を含む、冷却配置が提供される。
【００１５】
[0015]  一実施形態では、ギャップは、オブジェクトをヒートシンクから機械的に切り離し、それにより、例えば冷却液の流れによって引き起こされる可能な振動のヒートシンクからディテクタモジュールへの伝達が軽減される。しかしながら、ディテクタモジュールとヒートシンクとの間のギャップは、冷却配置の環境からは少なくとも実質的に切り離されているので、冷却配置が真空環境内に配置されている場合でも、ギャップを含む空間にはガスを充填することができる。ガスで充填されたギャップは、ディテクタモジュールからヒートシンクへの効率のよい熱の輸送を可能にする。冷却されるべきオブジェクトは、光コンポーネントであってよいが、あるいは、以下により詳細に説明するようにディテクタであってよい。なお、その全体を本明細書に参考として組み込む米国特許出願公開番号２００５／０００８９８３には、プロセスチャンバ内のワークピースを支持する装置が記載される。この装置は、ワークピースを支持するための面を有し、ホットチャックを加熱するための電気加熱要素を含む、第１「ホット」チャックと、熱伝達流体を循環させるための流体路がその中に形成された第２「コールド」チャックとを含む。コールドチャックは、ホットチャックに向かっておよびホットチャックから離れるように選択的に可動であり、それによりホットチャックとコールドチャック間の熱伝達率を変える。プロセスチャンバは、様々な処理工程を実行するために用いられる。この公知の装置の好適な実施形態では、チャック間のギャップにガスが連続的に注入される。これにより、ホットチャックからコールドチャックに「自由対流」によっておよび（ある程度で）ガスを通じた伝導によって熱が伝達されることを可能にする。
【００１６】
[0016]  真空環境を必要とするＥＵＶリソグラフィ装置といったような環境では、この装置は適用することができない。この場合、チャック間のギャップ内のガスは消失し、それとともに、熱伝達が阻止される。チャックを互いに直接物理的に接触させることも考えられる。しかし、熱伝達液により冷却されるチャックは、液体の流れによる振動の影響を受ける。チャックが互いに直接物理的に接触されている場合、この振動はワークピースに伝わってしまう。しかし、リソグラフィ露光またはキャリブレーション工程では、ワークピースの非常に正確な位置決めが必要である。
【００１７】
[0017]  この目的に最適なガスは、軽い分子を有するＨ２およびＨｅであるが、Ｎ２といった他のガスを用いてもよい。
【００１８】
[0018]  冷却配置の一実施形態は、囲まれた空間にガスを供給するための設備を含む。Ｈ２およびＨｅといったガスは、比較的容易に壁を通り漏出する。したがって、囲まれた空間にガスを供給するための設備が設けられることが好適である。このようにすると、ガスの圧力を所定のレベル、例えば、状況下で必要とされる冷却量に依存して維持することができる。この供給設備はさらに、安全上の目的で、Ｎ２といった不活性ガスを用いて、囲まれた空間を洗浄することを可能にする。
【００１９】
[0019]  弾性壁は、弾性材料から作られることに加えて、その弾性をさらに支援する形状を有しうる。一実施形態では、弾性壁はベローである。ベローは、冷却されるべき部分の５自由度の自由動作を可能にする。Ｒｚにおける制約のみが残るが、このようにすると、機械的負荷はかからない。
【００２０】
[0020]  一実施形態では、弾性壁は、ヒートシンクの第１熱接触面と、ディテクタモジュールの第２熱接触面との間に延在する。しかし、弾性壁はヒートシンクを囲む実施形態が好適である。この好適な実施形態では、弾性壁は比較的大きい高さを有することができ、それとともに振動の高い抑制が可能となり、その一方で、熱接触面間のギャップは比較的小さくてすみ、それにより高い熱伝達率が可能となる。
【００２１】
[0021]  一実施形態では、弾性壁は、ディテクタモジュールおよびヒートシンクのうちの少なくとも一方と共に組み立てられる第１端と、ディテクタモジュールおよびヒートシンクのうちの他方に対して弾性壁における張力によって押される密閉リングが設けられる第２端とを有する。例えば、ヒートシンクは、弾性壁が第１端において結合されるフランジを有し、その一方で、密閉リングは第２端においてディテクタモジュールの第２熱接触面に押し付けられる。このことはさらに、ボルトといった追加の固定要素を不要にし、それにより、簡単な取り付けを容易にする。
【００２２】
[0022]  弾性壁の剛性、圧縮長さ、および支持剛性を細かく調整することによって、バネ負荷は、シールの位置決めを可能にし、また、任意の相対動作（例えば加速時の）を防ぐ一方で、静的に冷却されるべき部分を妨げない。
【００２３】
[0023]  一実施形態では、密閉リングには、オブジェクトおよびヒートシンクのうちの上述の他方に向いている側において少なくとも１つの溝が設けられる。別の実施形態では、ヒートシンクの付近の囲まれた空間内で終端する供給管が設けられる。上述した例では、少なくとも１つの溝は、オブジェクトの第２熱接触面に押し付けられる側にある。このようにすると、囲まれた空間から冷却配置の環境への漏れ量を制御することができる。この漏れは、緊急事態には、Ｎ２といった不活性ガスを用いて、囲まれた空間を高速にフラッシュするためのアウトレットとして用いることができる。別個のアウトレットを設ける必要はない。後者の場合、別個の排出管が必要となり、このことは望ましくない。さらに、囲まれた空間から冷却配置の環境への漏れは、より再現可能であり、このことは、環境を形成する真空チャンバ内の真空を維持する装置の設計および動作を容易にする。
【００２４】
[0024]  一実施形態では、ディテクタモジュールは、光子放射を感知する少なくとも１つのディテクタと、少なくとも１つのディテクタに結合される電子回路と、それぞれ、下部と下部から延在する少なくとも部分的に円筒形の部分とを有する第１本体および第２本体を有するハウジングとを含むことが好適であり、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分は、第２本体の少なくとも部分的に円筒形の部分と熱的に結合し、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分は第２本体の下部に向かって延在し、電子回路はハウジング内に配置される。円筒形部分は必ずしも環状に円筒形である必要はない。例えば円筒形部分は矩形または三角形断面を有してよい。しかし、環状断面は製造目的から好適である。
【００２５】
[0025]  一実施形態では、ディテクタ信号を前処理するための電子回路が、ディテクタモジュールに含まれるハウジング内に配置される。その際、この電子回路は、前処理されるディテクタ信号が比較的ノイズフリーであるようにディテクタの近くにある。前処理には増幅、Ａ／Ｄ変換等が含まれうる。第１本体および第２本体を含むハウジングは、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分を第２本体の少なくとも部分的に円筒形の部分内に配置することによって電子回路と共に迅速に組み立てることが可能である。ディテクタモジュールに利用可能な比較的小さい空間は、円筒形部分が、下部の外周部から延在することにより効率よく使用することができる。さらに、円筒形部分は、本体の外周部にあるので、大きい接触面が、ハウジングの壁に沿った熱伝達に利用可能となる。これとともに電子回路は熱に対して効率よく保護され、センサモジュールの一部の熱膨張が減少する。
【００２６】
[0026]  試験目的で、ダミーディテクタモジュールを用いてよい。このモジュールは、上述したようなハウジングを有するが、ディテクタまたは電子回路は有さない。
【００２７】
[0027]  ディテクタの一実施形態では、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分は、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分が第２本体の少なくとも部分的に円筒形の部分内でクランプされるように、第２本体の少なくとも部分的に円筒形の部分に熱的に結合される。このことは、第１および第２本体を小さい許容誤差を有するように作ることによって実現しうる。第１本体を事前冷却するかまたは第２本体を事前加熱することにより、本体間には一時的な遊びが与えられて組立てが容易となる。
【００２８】
[0028]  別の実施形態では、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分は、第１本体の少なくとも部分的に円筒形の部分の外面と第２本体の少なくとも部分的に円筒形の部分の内面との間に配置される接着層によって第２本体の少なくとも部分的に円筒形の部分に熱的に結合される。このことは、組立て後に本体間に許容誤差がある場合でも、良好な熱伝達が接着層を介して依然として実現可能であるという利点を有する。
【００２９】
[0029]  一実施形態では、ハウジングは、セラミック材を含む。多くのセラミック材は、比較的低い熱膨張係数と、より重要には、比較的良好な熱伝導という利点を有する。低熱膨張係数は、ディテクタの位置精度のために好適であり、このことは、リソグラフィ用途では特に重要である。セラミック材が良好な熱伝導も提供するのであれば、結果として生じる熱膨張は、温度変動も制限可能であるので、さらに小さくなる。また、多くのセラミック材は、良好な電気伝導率を有する。このような材料から作られるハウジングは、ディテクタおよび電子回路を、静電放電による摂動または損傷から保護する。
【００３０】
[0030]  特に好適なセラミック材はＳｉＣを含む。反応結合ＳｉＣ（例えばＳｉＳｉＣ）といったＳｉＣに基づく様々な材料は、低熱膨張係数、高熱伝導率、および高電気伝導率を有する。
【００３１】
[0031]  ディテクタモジュールの一実施形態では、本体のうちの一方の本体の下部の外面が、基板上に形成された格子を担持し、この格子は下部内の開口の上方に配置され、ディテクタは格子とは反対側でハウジング内に配置される。このディテクタモジュールは、リソグラフィ装置内で波形測定を行うのに特に適している。
【００３２】
[0032]  ディテクタモジュールの別の実施形態では、本体のうちの一方の本体の下部の外面が、ディテクタを担持する。このディテクタモジュールは、リソグラフィ装置内でウェーハステージとレチクルステージの相対位置を判断するのに特に適している。
【００３３】
[0033]  ディテクタモジュールが適用された冷却配置は、リソグラフィ装置、特にＥＵＶリソグラフィ装置内での使用に特に適している。
【００３４】
[0034]  したがって、一実施形態では、ＥＵＶ源と、真空チャンバであって、その中に、ＥＵＶ源からの電磁放射をオブジェクト面に向けてオブジェクト面を照明するように構成されたイメージングシステムと、オブジェクト面内に位置決めされた第１格子と、第１格子のイメージを焦点面上に投影するように構成された投影光学システムと、本発明の実施形態による冷却配置であって、ディテクタモジュールは、投影光学システムによって投影されたイメージを受けるように構成される、冷却配置と、を含む真空チャンバとを含む、リソグラフィ装置が提供される。
【００３５】
[0035]  リソグラフィシステムの一実施形態は、第１本体の下部が投影光学システムに向いていることを特徴とする。このことは、ハウジングの本体が接着剤によって互いに取り付けられる場合には特に有利である。この向きでは、第１および第２本体の少なくとも部分的に円筒形の壁間のスリットは、投影光学システムとは反対の方向を向いている。このようにすると、接着剤に衝突するＵＶ放射を防げる。このことは、リソグラフィ装置のコンポーネントが水素ラジカルといった反応性ガスを用いて洗浄される場合、この配置では、水素ラジカルと反応性ガスとの直接的な接触が防げるので、更に有利である。
【００３６】
[0036]  本発明による冷却デバイスは、リソグラフィ装置において用いるためのディテクタモジュールと共に冷却配置を形成するのに特に適しているが、この冷却デバイスは、他の目的にも適用してもよい。
【００３７】
したがって、一実施形態では、第１熱接触面を有するヒートシンクと、ヒートシンクと共に組み立てられる第１端と、冷却されるべきオブジェクトの第２熱接触面をその上で受けるための密閉リングが設けられた第２端とを有する弾性壁とを含む冷却デバイスであって、冷却されるべきオブジェクトが冷却デバイスの密閉リングに適用された状態では、第１および第２熱接触面はギャップを画定し、弾性壁はギャップを少なくとも含む空間を冷却デバイスの環境から少なくとも実質的に切り離す囲いの一部である、冷却デバイスが提供される。
【００３８】
さらなる実施形態では、波面を測定する方法は、電磁放射を放射源からオブジェクト面に向けてオブジェクト面を照明することと、オブジェクト面内に位置決めされた第１格子のイメージをディテクタモジュールにおける焦点面上に投影することと、ディテクタモジュールを、ヒートシンクおよび弾性壁を用いて、上述した実施形態にて説明したように冷却することとを含む。次に、例えば電磁放射の光路において光学システムによって引き起こされる波面収差を焦点面において検査または測定することができる。ディテクタモジュールを冷却することによって、例えば電磁放射からの熱および／またはディテクタモジュール内にある回路によるディテクタモジュールの動作への様々な負の影響を防げる。
【００３９】
本発明の更なる実施形態、特徴、および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作を、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
[0037]  本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の１つ以上の実施形態を例示し、以下の説明と共に本発明の原理をさらに説明し、当業者が本発明を行うかつ利用することを可能にする。
【図１】[0038]  図１は、本発明によるリソグラフィ装置の一実施形態を概略的に示す。
【図２】[0039]  図２は、図１の装置における波面測定を概略的に示す。
【図３Ａ】[0040]  図３Ａは、図２の波面測定の第１態様をより詳細に示す。
【図３Ｂ】[0041]  図３Ｂは、図２の波面測定の第２態様をより詳細に示す。
【図３Ｃ】[0042]  図３Ｃは、図２の波面測定の第３態様をより詳細に示す。
【図４】[0043]  図４は、本発明のディテクタモジュールの第１実施形態を斜視図で示す。
【図５】[0044]  図５は、本発明の一実施形態による、図４に示すディテクタモジュールの第１実施形態の断面図を示す。
【図６】[0045]  図６は、本発明による冷却配置の一実施形態を示す。
【図６Ａ】[0046]  図６Ａは、本発明の一実施形態による、冷却配置の一部を形成する冷却デバイスの細部を示す。
【図６Ｂ】[0047]  図６Ｂは、本発明によるディテクタモジュールの第２実施形態を示す。
【図６Ｃ】[0048]  図６Ｃは、本発明の一実施形態による、図６Ｂに示すディテクタモジュールの第２実施形態を含む冷却配置を示す。
【図６Ｄ】[0049]  図６Ｄは、本発明の一実施形態による、リソグラフィ装置のウェーハステージ内の冷却デバイスの配置を示す。
【図７】[0050]  図７は、本発明の一実施形態による冷却デバイスの一部を示す。
【図７Ａ】[0051]  図７Ａは、本発明の一実施形態による、図７に示す冷却デバイスの一部の細部を示す。
【図８】[0052]  図８は、本発明の一実施形態による、図４および図５のディテクタモジュールの一部を形成するディテクタを示す。
【図９】[0053]  図９は、本発明によるディテクタモジュールの第３実施形態を断面で示す。
【図１０】[0054]  図１０は、本発明によるディテクタモジュールの第４実施形態を断面で示す。
【図１１】[0055]  図１１は、本発明の一実施形態による、波面測定方法を示すフローチャートである。
【００４１】
[0056]  本発明の１つ以上の実施形態を、添付図面を参照して次に説明する。図面中、同様の参照番号は、同一のまたは機能的に類似する要素を示しうる。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
[0057]  本明細書は、本発明の特徴が組み込まれた１つ以上の実施形態を開示する。開示された実施形態は、本発明を例示するに過ぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。本発明は添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００４３】
[0058]  記載される実施形態、および、明細書における「１つの実施形態」、「一実施形態」、「例示的な実施形態」等への言及は、記載される実施形態が、特定の特徴、構造、または特性を含むことができるが、いずれの実施形態も必ずしも特定の特徴、構造、または特性を含まなくともよいことを示す。さらに、このような表現は同じ実施形態を指しているわけではない。また、特定の特徴、構造、または特性がある実施形態に関連して説明される場合、そのような特徴、構造、または特性を、明示されているか否かに関わらず他の実施形態に関連してもたらすことは当業者の知識の範囲内であることは理解されよう。
【００４４】
[0059]  本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実施することができる。本発明の実施形態はさらに、１つ以上のプロセッサによって読出しおよび実行されることが可能である機械読取可能媒体上に記憶された命令として実施することができる。機械読取可能媒体は、機械（例えばコンピュータデバイス）によって読取り可能な形態で情報を記憶または伝送するための任意の機構を含むことができる。例えば、機械読取可能媒体は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気的、光学的、音響的、または他の形態の伝播信号（搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）等を含むことができる。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定の動作を行っているとして本明細書において記載されうる。しかし、これらの記載は、便宜上に過ぎず、このような動作は実際にはファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、または他のデバイスからもたらされるものであることは理解すべきである。
【００４５】
[0060]  以下の詳細な説明では、本発明の完全なる理解を与えるべく多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、当業者には理解されるように、本発明は、これらの具体的な詳細がなくとも実施されうる。その他の場合では、周知の方法、処置、およびコンポーネントは、本発明の態様を曖昧にしないよう詳細には記載していない。本発明は、多くの様々な形態で具現化でき、また、本明細書に記載する実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、開示が十分且つ完全であり、また、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供されている。図面において、層および領域のサイズまたは相対サイズは、明確にするために拡大されていることがある。
【００４６】
[0061]  本明細書にて使用する用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、発明を限定することを意図していない。本明細書にて使用するように、単数の形態は、特に明示されない限り、複数の形態も含むことを意図している。用語「含む」および／または「含んでいる」は、本明細書にて使用する場合、記載された特徴、整数値、工程、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数値、工程、動作、要素、コンポーネント、および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではない。さらに、特に明記されない限り、「または」は、包括的な「または」であって排他的な「または」を指すものではない。例えば、ＡまたはＢという条件は、次のうちいずれによっても満たされる。すなわち、Ａは真であり（または存在する）Ｂは偽である（または存在しない）、Ａが偽であり（または存在しない）Ｂは真である（または存在する）、および、ＡとＢは共に真である（または存在する）。
【００４７】
[0062]  ある要素または層が、別の要素または層に対して、「上にある」、「接続する」、または「結合する」と記載される場合、この要素または層は別の要素または層に対して直接的に上にあるか、接続する、もしくは結合するか、または、介在要素または層が存在してもよい。対照的に、ある要素が別の要素または層に対して「直接的に上にある」、「直接的に接続する」、または「直接的に結合する」と記載される場合、介在要素または層は存在しない。同様の番号は、全体を通して同様の要素を指す。本明細書に使用するように、用語「および／または」は、１つ以上の関連付けられた列挙された項目の任意のまたはあらゆる組み合わせを含む。
【００４８】
[0063]  第１、第２、第３等の用語を、本明細書にて、様々な要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションを説明するために使用しうるが、これらの要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語によって限定されるべきではないことは理解されよう。これらの用語は、１つの要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションを別の領域、層、またはセクションから区別するために使用するに過ぎない。したがって、以下に説明する第１の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションは、本発明の教示内容から逸脱することなく、第２の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションと呼ばれてもよい。
【００４９】
[0064]  本明細書にて、「〜の真下に」、「〜の下に」、「下側の」、「〜の上方」、「上側の」等の空間的に相対的な用語は、記載の便宜上、図面に示す１つの要素または特徴の、別の要素または特徴に対する関係を説明するために使用しうる。空間的に相対的な用語は、図示する向きに加えて、使用時または動作時におけるデバイスの様々な向きを包含することを意図している。例えば、図面に示すデバイスがひっくり返された場合、他の要素または特徴の「下に」または「真下に」と記載された要素は、今度はその他の要素または特徴の「上方」に向けられることになる。したがって、例示的な用語「下に」は、上方と下方の両方の向きを包含することができる。デバイスは、別の向きに向けられてもよく（９０度回転されるかまたは他の向き）、本明細書にて使用する空間的に相対的な記述用語は、適宜解釈される。
【００５０】
[0065]  特に定義されない限り、本明細書にて使用するあらゆる用語（技術的および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術における当業者により一般に理解される意味と同じ意味を有しうる。また、一般に使用される辞書に定義されるような用語といった用語も、関連技術の文脈におけるそれらの用語の意味と同じ意味を有するとして解釈されるべきであり、特に明記されない限り、理想的なまたは過度に形式的に解釈されない。本明細書にて言及したすべての出版物、特許出願、特許、または他の参考文献は、その全体を参考として組み込まれている。不一致点がある場合は、定義を含む本明細書が優位となる。さらに、材料、方法、および実施例は例示に過ぎず、限定を意図していない。
【００５１】
[0066]  図１は、ＥＵＶ源（図１には示さず）を含むＥＵＶフォトリソグラフィシステム１０の一部を概略的に示す。システム１０はさらに、イメージ光学部品（ミラーＭ４およびＭ３）、瞳１１、ウェーハ１５上に結像されるべきパターンのイメージを有する、レチクルステージ（ＲＳ、図示せず）上に搭載されたレチクル１２、および、ミラーＭ１とＭ６を含む投影光学部品（ＰＯ）１４を含む。ＥＵＶ放射は、ウェーハステージ（ＷＳ、図示せず）上に搭載されたウェーハ１５上に投影される。なお、レチクル１２は、通常レチクル１２が透過型である、深紫外線または可視といった長波長で動作するフォトリソグラフィシステムとは異なり、ＥＵＶシステム内では反射型であることは理解されよう。
【００５２】
[0067]  図２は、特にフォトリソグラフィシステムに組み込み可能であることにより、本発明を適用しうる波面測定配置の例示である。図２では、図１における部分と対応するものは同じ参照番号を有する。図２から分かるように、放射源モジュール１３が、レチクルステージ上に配置され、また、一実施形態では、２つの直交するように向けられた格子１３ａ、１３ｂを含む。波面ディテクタ（またはディテクタモジュール２０）は、ウェーハステージ上に配置される。ディテクタ２０および放射源モジュール１３は、波面センサ（ＷＦＳ）とも呼ばれる。
【００５３】
[0068]  以下により詳細に説明するディテクタモジュール２０は、幾つかある要素の中で特に２Ｄ格子と２Ｄ格子の下に位置決めされたＣＣＤディテクタを含む。投影光学部品（ＰＯ）１４は、例えば図１に示すように通常の露光動作時と同じ状態のままである。
【００５４】
[0069]  波面は、結像が行われていないときに測定することができる。波面を測定するために、レチクルステージ上の放射源モジュール１３内の格子１３ａ、１３ｂのうちの１つが、レチクル１２自体ではなく光路内に配置されるように、レチクルステージが動かされる。ウェーハステージも、波面ディテクタが放射源モジュール格子１３ａ、１３ｂのイメージを受けるように位置決めされるように動かされる。投影光学システムＰＯは次に、焦点面内の第２格子８２に、第１格子１３ａ、１３ｂのイメージを投影する。第２格子８２は、回折波を再合成する。光学システムＰＯによって引き起こされた波面収差は、干渉パターンとして可視となり、この干渉パターンは、ＣＣＤカメラといったディテクタモジュール２０内の波面センサ３０（図５）によって検査できる。この測定後、レチクルステージは、光路内に異なる回折格子を配置するよう動かされ、それにより、放射源モジュール格子１３ａ、１３ｂの直交向きを用いて波面を測定する。
【００５５】
[0070]  図３Ａ〜図３Ｃは、この測定をより詳細に説明する。
【００５６】
[0071]  図３Ａに示すように、この測定システムでは、波Ｗ１の平面波ＰＷ１０である成分が、格子によって放出波ＷＤとして回折される。格子から放出されるこの波ＷＤは、回折された平面波ＰＷ２ｉ（ｉ＝０、１、２、…）の和であるとみなすことができる。平面波ＰＷ２２、ＰＷ２０、およびＰＷ２１は、それぞれ、入射波ＰＷ１０の＋１、０、および−１の回折次数である。図３Ｂに概略的に示す投影システムでは、平面波ＰＷ２ｉ（ｉ＝０、１、２、…）は、瞳面ＰＵ付近にまたは瞳面ＰＵに集束し、その瞳面を３点においてサンプリングする。この投影システムＰＬの収差は、瞳面ＰＵにおける集束した平面波ＰＷ２ｉ（ｉ＝０、１、２、…）に与えられる位相誤差と考えることができる。これらの集束した平面波は、それぞれ、平面波ＰＷ３ｉ（ｉ＝０、１、２、…）としてレンズを出る。図３Ｃに示すように、レンズ収差を表す位相誤差を測定するために、平面波ＰＷ３ｉ（ｉ＝０、１、２、…）は、ピンホールプレート１１におけるピンホール１７における回折によって一方向に再合成される。例えば、ＰＷ４００は、ＰＷ３０から生じる０次の回折波であり、ＰＷ４１１は、ＰＷ３１からの＋１次の回折波であり、ＰＷ４２２は、ＰＷ３２から生じる−１次の回折波であり、これらの一方向に再合成された波は干渉してしまう。これらの波の干渉強度は、格子の位相ステッピングと調和する。ＰＷ３ｉ（ｉ＝０、１、２、…）から生じる回折波の他の再合成も可能である。しかし、このような再合成の干渉による強度は、格子の位相ステッピング動作の調波が高くなると変化する。このような高次の調波信号は、各ＣＣＤピクセル信号から除去することができる。
【００５７】
[0072]  図４および図５は、本発明によるディテクタモジュール２０の一実施形態をより詳細に示す。そのうち図４は斜視図を示し、図５はかかる実施形態の断面図を示す。
【００５８】
[0073]  ディテクタモジュール２０は、放射を感知するための少なくとも１つの、ここではＣＣＤディテクタであるディテクタ３０と、少なくとも１つのディテクタモジュール３０に結合された電子回路４０と、ハウジング５０とを含む。ディテクタ３０は、下部６２に対してディテクタ３０の適切な位置を決めるための、例えばＳｉＣから作られるスペーサに配置される。ハウジング５０は、第１本体６０と第２本体７０とを有し、それぞれ、下部６２、７２と、その下部６２、７３から延在する少なくとも部分的に円筒形の部分６４、７４を有する。第１本体６０の少なくとも部分的に円筒形の部分６４は、第２本体７０の少なくとも部分的に円筒形の部分７４に熱的に結合される。ここでは、第１本体６０の少なくとも部分的に円筒形の部分６４は、第２本体７０の下部７２に向かって延在する。電子回路４０は、ハウジング５０内に配置される第１および第２プリント回路基板４１、４２を含む。図示する実施形態では、ＣＣＤディテクタ３０はさらに、２Ｄ格子８２の下で、ハウジング５０内に配置される。２Ｄ格子８２は、ウェーハ８０内に形成される。ウェーハ８０は、第２本体７０の下部７２の外面７３に配置される。格子８２を形成するウェーハ８０の一部が、下部７０内の開口７６の上方に位置決めされる。図示する実施形態では、第１本体６０の少なくとも部分的に円筒形の部分６４は、第１本体６０の少なくとも部分的に円筒形の部分６４が第２本体７０の少なくとも部分的に円筒形の部分７４内でクランプされるように、第２本体７０の少なくとも部分的に円筒形の部分７４に熱的に結合される。図示する実施形態では、第１本体６０および第２本体７０は、ｉｎｖａｒ（商標）といった金属合金から製造される。ｉｎｖａｒ（商標）は、約３６％のニッケルと６４％の鉄の割合でニッケルと鉄から作られる合金である。少量の追加成分があってもよい。例えば、特定のインバール（商標）は、３５．６％のニッケル、０．１％のマンガン、０．４％の炭素、およびこれら以外の鉄を含む。空中で白熱かつ冷却させた後、この合金の膨張係数（α）は、室温で、１．２・１０−６Ｋ−１でしかない。本体６０、７０間の熱結合によって、ハウジング５０内で発生するまたはハウジング５０が受ける熱は、第２本体７０から第１本体６０へ、次にハウジング５０が配置されるキャリア（図示せず）に効率よく伝導される。同様に、本体６０、７０との間の密な接触により、接地導体への効率の良い電気伝導を可能にする。このように、静電気放電による摂動または損傷を防ぐことができる。
【００５９】
[0074]  非常に低い膨張係数（０〜５０℃において〜０．０２×１０−６／Ｋ）を有する別の材料は、Ｓｃｈｏｔｔ社により製造されるＺｅｒｏｄｕｒ（商標）として知られるガラス−セラミックである。これはアモルフォス（ガラス質）成分と結晶成分の両方を有する。同様の材料も他の製造業者から入手することができる。
【００６０】
[0075]  究極な状況下でも、ディテクタモジュール２０が使えるようにするためには、熱膨張係数ＣＴＥが、Ｓｉの熱膨張係数とほぼ同じ、例えば、０〜３＊１０−６Ｋ−１の範囲内である。この理由はシリシウム（シリコン）が、多くの場合、図５におけるウェーハ８０といった、ハウジングに搭載される様々なコンポーネント用の基板として用いられるからである。ウェーハと基板を接続するためには、接着層を用いてよい。接着層は、例えば、１０〜３０μｍのオーダで薄いことが好適である。一例として、ＥＰＯＴＥＣ３０１が、電気的に絶縁性であり、かつ低ガス放出特性を有する接着剤として用いられる。
【００６１】
[0076]  このような究極の状況において、ハウジング５０の材料の熱伝導は高いべきであり、熱伝導λは好適には１００Ｗ／ｍ．Ｋより大きいことが好適である。熱伝導および熱膨張に関する要件は相関する。ある材料が比較的高い熱伝導を有する場合、熱膨張も比較的高くてよく、これはより良好な冷却が与えられることによる。
【００６２】
[0077]  多くの場合において、ハウジングの材料の電気伝導率は高いことが好適である。材料の電気抵抗は、最大で１０Ω．ｃｍ．であることが好適である。ハウジングが低抵抗を有する場合、ハウジングはファラデー遮蔽として機能でき、静電放電によるハウジング内の電子回路の損傷または摂動が防げる。これらの要件を満たす材料は、ＳｉＣまたはＳｉＳｉＣといった非常に高い熱および電気伝導率と、低い膨張係数を有するセラミックである。これらの材料は、伝導により効率のよい冷却を可能にする一方で、残りの温度変化は小さな膨張（変位）しかもたらさないので全体的に高い安定性を有する。これらの材料の説明は、Ｍ．ヴァン・ベッゲル（M. van Veggel）による論文「The Basic Angle Monitoring system: picometer stability with Silicon Carbide optics」（http://alexandria.tue.nl/extra2/200710084.pdf）に与えられる。この論文はその全体を本明細書に参考として組み込むものとする。
【００６３】
[0078]  図示する実施形態では、例えば金属から作られる円筒壁９０が、本体７０の下部７２における開口７６における第１の側と、ディテクタ３０における第２の側において終端するように配置される。さらに、ディテクタ３０には、保護層３６が設けられる。保護要素があることにより、格子８２を、それがリソグラフィ装置内にある状態でかつディテクタを損傷することなく、反応性ガスによって洗浄することを可能にする。好適な反応性ガスは、例えばＨ＊ラジカルである。円筒壁９０は、ＥＵＶ放射に対しても電子回路を保護する。
【００６４】
[0079]  図４および図５の実施形態では、第２本体７０は、弾性取付け要素５２によって、第１本体６０に取り付けられる。プリント回路基板４１、４２も弾性取付け要素５４によって第１本体６０に取り付けられる。
【００６５】
[0080]  図６は、ディテクタモジュール２０が冷却デバイス１００に取り付けられている、ディテクタモジュール２０の一実施形態を示す。ディテクタモジュール２０および冷却デバイス１００は、冷却配置を形成する。
【００６６】
[0081]  冷却デバイス１００は、第１熱接触面１１２を有するヒートシンク１１０と、ヒートシンクと共に組み立てられる第１の端１２２を有する弾性壁１２０とを含む。弾性壁１２０は、オブジェクトの第１の面６３をその上に受けるための密閉リング１３０が設けられた第２の端１２４を有する。ここでは、冷却されるべきオブジェクトは、ディテクタ配置２０であり、かかる第１の面は、ディテクタ配置２０の第１本体６０の下部６２の外面６３により形成される。冷却されるべきオブジェクトが、冷却デバイスの密閉リング１３０に適用された状態では、第１熱接触面１１２と第２熱接触面６３は、それぞれ、ギャップ１４０を画定する。弾性壁１２０は、ギャップ１４０を少なくとも含む空間を囲む囲いの一部である。この場合、この囲いは、フランジ１１８、弾性壁１２０、密閉リング１３０、および第２本体６０の下部６２を含むヒートシンクによって形成される。
【００６７】
[0082]  周囲空間と、かかる配置がその中に配置される環境との間に圧力差を維持する設備（facility）が存在する。圧力差を維持することができるので、ガスがギャップ１４０内に存在してよく、それにより、ディテクタ２０の熱接触面６３から冷却デバイス１００の熱接触面１１２への効率のよい熱伝達が可能となる。しかし、これらの熱接触面６３、１１２は、互いに物理的には接触せず、それにより振動の伝播が抑制される。ディテクタ２０から冷却デバイス１００への熱輸送は、様々なパラメータによって制御可能である。ギャップ１４０の幅を小さくすることによって、熱接触面６３、１１２の面積を増加することによって、および／または、ガスの圧力を増加することによって熱輸送を向上させることができる。非常に好適なガスは、その低分子量を考えると、Ｈ２およびＨｅである。一実施形態では、ギャップ１４０の幅は、約４０μｍであり、接触面６３、１１２の面積は約１０００ｍｍ２である。さらに、３０ｍｂａｒの圧力を有するＨ２を冷却ガスとして用いる。このようにすると、ヒートシンクは、４００ｍＷの熱輸送を提供する。Ｎ２といった他のガスも好適ではあるが、効率が悪いかまたは高圧が必要となる。一実施形態では、囲いが環境から気密に密閉されるので、囲い自体が圧力差を維持する設備を形成する。このことは、例えば、ディテクタモジュール２０を、弾性壁１２０の第２の端１２４に気密に取り付けて、これにより閉じられた空間をガスで満たすことによって実現しうる。
【００６８】
[0083]  しかし、この空間が気密に密閉されることは必ずしも必要ではない。図示する実施形態では、圧力差を維持するための設備は、周囲空間内にガスを供給するための設備を含む。図示する実施形態では、ガスを供給するための設備は、開口１１６と連通するためのチャネル１１４によって形成される。開口１１６は、ガス供給源（図示せず）に結合されてよい。
【００６９】
[0084]  図６Ａに示す一実施形態では、チャネル１１４は、第２接触面１１２における少なくとも１つの溝において終端する。これにより、ギャップ１４０内でのガスの分布が容易となる。溝１１８は、第２接触面１１２の外周部まで延在することが好適である。このようにすると、ギャップの外周部に沿って一定の圧力が得られる。それとともにギャップ内で均一な圧力分布も実現される。
【００７０】
[0085]  図６に示す冷却配置では、弾性壁１２０はベローである。これは、ディテクタモジュール２０のヒートシンク１１０に対して５自由度の自由動作を可能にする。Ｒｚ、すなわち、ギャップ１４０を画定する接触面１１２、６３に垂直な軸回りの回転における制約のみが残る。
【００７１】
[0086]  図示する実施形態では、弾性壁１２０はヒートシンク１１０を囲む。このようにすると、弾性壁１２０は、比較的大きい高さを有することができ、それとともに振動の高い抑制が可能となり、その一方で、熱接触面間のギャップは比較的小さくてすみ、それにより高い熱伝熱率が可能となる。図示する実施形態では、ベロー１２０は、１４ｍｍの高さを有する。本実施形態におけるベロー１２０は、４０ｍｍの直径を有し、５０μｍの厚さを有するニッケルから作られる。
【００７２】
[0087]  一端１２２において、弾性壁１２０は、例えば溶接によって、ヒートシンク１１０の周りに配置されたフランジ１１８に結合される。他端１２４において、弾性壁１２０は、オブジェクト、すなわち、ディテクタモジュール２０の第２熱接触面６３に押し付ける密閉リング１３０を有する。また、弾性壁をディテクタモジュール２０に永久的に取り付け、密閉リング１３０をフランジ１１８に押し付けることも可能である。両方の場合において、ディテクタモジュール２０を冷却デバイス１００に取り付けるためのボルトといった追加の固定要素は、それにより設置を容易にすることを可能にするための、必要以上のものである。弾性壁の剛性、圧縮長さ、および支持剛性を細かく調整することによって、バネ負荷は、シールを位置決めることを可能にし、また、任意の相対動作（例えば加速時の）を防ぐ一方で、静的に冷却されるべき部分を妨げない。
【００７３】
[0088]  ヒートシンク１１０には、流体チャネル１１９が設けられている。例えば、水といった液体である流体は、例えばステンレス鋼であるヒートシンクの材料による伝導により伝達される熱が不十分である場合、これらのチャネル１１９を循環してヒートシンク１１０に伝達された熱を失わせうる。あるいは、特に、水による強制冷却なしで高い熱伝導が望ましい場合は、アルミニウムといった別の材料を用いてもよい。液体の流れは振動を引き起こしてしまうことがある。さらに、ヒートパイプといった別の冷却手段が振動を伝えてしまうことがある。しかし、ヒートシンク１１０とディテクタモジュール２０との間の弾性結合１２０によって、そのような振動の伝播は抑制され、それにより、ディテクタモジュールの動作は乱されない。
【００７４】
[0089]  偶然に、極端な加速力が冷却デバイス１００またはディテクタモジュール２０に作用することがある。ディテクタモジュール２０の冷却デバイス１００に対する横方向のシフトを防ぐために、ディテクタモジュールの接触面６３には、ディテクタモジュール２０に対する冷却デバイス１００の横方向の動作を制限する形状が付けられていてよい。ディテクタモジュール２０の接触面６３には、例えば、図６Ｂに示すように突起６６が設けられてよい。図６Ｃは、冷却デバイス１００とディテクタモジュール２０とを含む冷却配置を示す。図６Ｃの配置では、突起６６は、密閉リング１３０の外周部周りに配置され、それによりその横方向の移動を防ぐ。
【００７５】
[0090]  図６Ｄは、どのように冷却モジュール１００がウェーハステージＷＳ内に取り付けられるかを概略的に示す。
【００７６】
[0091]  密閉リング１３０は、ディテクタモジュール２０と一体ではないので、実際には、ある量のガスが、密閉リング１３０の接触面とディテクタモジュール２０の接触面６３との間で漏れる。この漏れ量は、予想可能な部分Ｌｓと予測不可能な部分Ｌｄを有する。予測不可能な部分Ｌｄは、様々な冷却配置に対して異なり、また、接触面の平坦度がいくらかの許容誤差を有するので同じ冷却配置が組み立てられる度にも異なる。予測不可能な部分Ｌｄは、通常、予測可能な部分Ｌｓと比べて比較的大きい。このことは、ギャップ１４０を含む空間と、冷却配置がその中に配置される空間の中に所望の圧力を維持することが困難かつ高価となってしまう。平坦度が向上される場合、漏れの予測可能な部分Ｌｓと予測不可能な部分Ｌｄは共に低減する。しかし、予測不可能な漏れＬｄと予測可能な漏れＬｓの割合Ｌｄ／Ｌｓは大きいままである。
【００７７】
[0092]  図７は、冷却デバイスの好適な実施形態における密閉リング１３０を示す。図７Ａは、図７の密閉リング１３０の細部ＶＩＩＡを示す。図７Ａから分かるように、密閉リングには、ディテクタモジュール２０に面する側において少なくとも１つの溝１３２が設けられている。この溝１３２は、密閉リング１３０の内側から外側に延在する。例示として、密閉リングは、４０ｍｍの直径Ｄと１ｍｍの厚さＴを有する。本実施例では、溝１３２は、１５μｍの深さと１．５ｍｍの幅を有する。溝１３２は、リングの内側から環境への制御された量の漏れを与える、面積２２．５＊１０３μｍ２を有する開口を形成する。あるいは、密閉リング１３０内の開口は、例えばレーザドリルで開けられる孔の形で設けられてもよい。
【００７８】
[0093]  このようにすると予測可能な漏れＬｓは増加するが、割合Ｌｄ／Ｌｓは強く低減され、それにより、必要とされる圧力レベルをより容易に維持することができる。
【００７９】
[0094]  さらに、開口は、緊急事態には、Ｎ２といった不活性ガスを用いて、囲まれた空間を高速にフラッシュすることができるようにアウトレットとしても用いることもできる。別個のアウトレットを設ける必要はない。後者の場合、別個の排出管が必要となり、このことは望ましくない。
【００８０】
[0095]  図８は、ディテクタモジュール２０の一部の断面を示す。ここでは格子８２は、シリコンウェーハ８０を含む層状構造として形成される。あるいは、シート金属といった別の材料またはＳｉ３Ｎ４といったセラミック材を用いてもよい。ウェーハ８０には、Ｓｉ３Ｎ４またはＳｉＣといったセラミック材またはチタンといった金属から作られる剛性フォイル８０Ａが設けられてよい。このフォイル８０Ａは、ニッケルまたはクロムから作られる、パターン付きアブゾーバ層８０Ｂによって覆われる。吸収層８０Ｂが開口を有する場合、膜８０Ａはエッチングされる（実際の孔）。チェッカーボードパターン、六角形の開口を有するパターン等、パターンとしては様々なオプションが可能であるが、円形ピンホール８０Ｄのパターンが好適である。このようなパターンは、良好な熱伝達かつ良好な強度のために特に好適であり、また、格子８２の洗浄を容易にする。基板８０は、膜８０Ａのパターンとほぼ一致するパターンを有する。それにより、基板８０は、膜８０Ａを、開口８０Ｄ間の領域において支持し、それとともに格子の剛性に貢献する。層状構造にはルテニウム保護層８０Ｃが設けられ、それにより層状構造の洗浄が可能となる。代替材料としては、Ｓｉ３Ｎ４、Ｃｒ、およびＴｉＮがある。
【００８１】
[0096]  ＣＣＤディテクタ３０は、格子８２から１０ｍｍの距離Ｄに配置される。図示する実施形態では、ＣＣＤディテクタ３０は、プリント回路基板３１に取り付けられるＣＯＭＳカメラチップ３２を含む。格子８２に向かう側において、カメラチップ３２には、光ファイバ板３３が設けられる。光ファイバ板３３は、更なる層の堆積時にカメラチップ３２を保護することにより、更なる層の堆積を可能にする。光ファイバ板３３は、「垂直ファイバ」、すなわち、カメラチップ３２の面に対して横断するように配置されたファイバから作られるので、結像能力にはほとんど影響を与えない。光ファイバ板３３上に堆積された第１層は、例えばＹＡＧ：Ｃｅである発光材層３４である。この層３４は、ＵＶ放射を、カメラチップ３２がそれに対して良好な感度を有する波長に変換する。この層３４は、スペクトル純度フィルタとして機能するジルコニウム層３５によって被覆される。スペクトル純度フィルタとして機能する任意の他の材料も好適ではあるが、ＺｒまたはＳｉの層が好適である。層３１〜３５によって形成されたスタックには、洗浄抵抗層としてのルテニウム層３６が設けられる。この層３６は真空と相性が良いべきであり、したがって、ガス放出特性が低く、また、さらに吸収作用が比較的低いべきである。ルテニウム以外では、ＴｉＮおよびＣｒＮといった他の材料をこの層３６に用いてもよい。
【００８２】
[0097]  ディテクタ３０は、必ずしもハウジング５０内に配置されていなくともよい。図９および図１０は、ディテクタ３０がハウジング５０の外面、ここでは、第２本体７０の下部７２の外面７３に配置される、２つの代替の実施形態を示す。図９に示すディテクタ２１の実施形態では、第１本体６０の少なくとも円筒状の一部６４は、第２本体７０の円筒部７４内にぴったりと嵌る。
【００８３】
[0098]  図１０に示すディテクタ配置２２の実施形態では、第１本体６０の少なくとも部分的に円筒形の部分６４は、第１本体６０の少なくとも部分的に円筒形の部分６４の外面６５と第２本体７０の少なくとも部分的に円筒形の部分７４の内面７５との間に配置される接着層５２によって第２本体７０の少なくとも部分的に円筒形の部分７４に熱的に結合される。本実施形態では、第１本体６０および第２本体７０はセラミック材から作られる。様々なセラミック材が良好な電気および熱伝導率、ならびに低膨張係数を提供する。一実施形態では、第１本体６０および第２本体７０は、黒鉛モールドに化学蒸着（ＣＶＤ）によって適用されるＳｉＣから作られる。蒸着プロセスの完了後、モールドは、例えば燃焼によって除去される。任意選択的に、結果として得られる本体は研磨および／または磨かれて所望の形状にされる。
【００８４】
[0099]  あるいは、炭化ケイ素本体が、プラズマエンハンスド化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、ＲＦグロー放電、ＲＦスパッタリング、イオンクラスタビーム蒸着、イオンビームスパッタリング、ゾルゲルコーティング、反応性スパッタリング、プラズマスプレー、反応性スプレー、マイクロ波放電、およびフォトＣＶＤといった他の好適な蒸着または膜形成技術によって形成されてもよい。
【００８５】
[00100]  別の実施形態では、本体は、反応結合され、シリコンが浸透された炭化シリコン（ＳｉＳｉＣ）材から形成される。未焼結の本体（green body）の組成物はいくらかの炭素を含み、過剰のＳｉの存在下で高温の焼成が生じる。溶けたＳｉは本体内で拡散するので、炭素と反応してベータＳｉＣ結合を形成し、残りの開いている孔はその余剰のシリコンで充填される。提供されるべきアイテムの形状に応じて、未焼結本体は、例えば、スリップキャスティングによってモールドを用いて形成されてよい。ここでは、液体中にセラミック材の懸濁液を含むスリップを、プラスタピースモールド内に注ぐ。懸濁液中の一部の水がプラスターによって吸収され、硬化した材料の層がモールドの表面上に集まる。この層がキャストを形成するのに十分に厚くなると、余剰のスリップが捨てられ、モールドが除去される。次に、中空のスリップキャストは乾燥されて焼成される。あるいは、セラミック材が直接モールドに圧入されてもよい。
【００８６】
[00101]  接着材５２は、例えばエポキシ樹脂である。接着層５２に用いるべき非常に好適なエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡおよびビスフェノールＢ族からなる群から選択されるエポキシ樹脂である。これらの樹脂は、湿気に比較的反応しないからである。特に、Ｅｐｏ−ｔｅｋ３０２−３Ｍ（Ｒ）と呼ばれる、エポキシ・テクノロジ（ビレリカ、マサチューセッツ州、米国）によって製造されるエポキシが、その湿度に対する低い感度と良好な毛細管作用によって非常に適していることが示されている。
【００８７】
[00102]  本体間の良好な電気伝導をさらに促進するために、銀ペーストといった導電性材料を含む接着材を用いてよい。市販されるペーストの例としては、ＥｐｏｔｅｃｈからのＨ２１ＤまたはＥｃｃｏｂｏｎｄからのＣ５６Ｃが挙げられる。本体６０、７０に使用される材料ＳｉＣおよびＳｉＳｉＣも良好な電気伝導率を有する。他の導電性セラミック材は、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＶＣ、ＴａＣ、Ｍｏ２Ｃ、ＷＣ、ＳｉＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、Ｃｒ２、Ｎ等の窒化物、炭窒化物Ｔｉ（Ｃ−Ｎ）、ＴｉＢ２、ＺｒＢ２、ＮｂＢ２、ＣｒＢ２、ＭｏＢ等のホウ化物、ＴｉＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＣｒＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＷＳｉ２等のケイ化物、ＴｉＯ２−ｘといった単一の導電性セラミック、これらの物質のうち２種以上を含む複合セラミックといった導電性材料、およびＳｉ３Ｎ４、サイアロン、Ａｌ２、Ｏ３、ＺｒＯ２等を有する複合セラミックである。
【００８８】
[0100]  半金属セラミック導体も知られている。金属と同様に、これらの材料も、重なる電子エネルギー帯を有するので優れた電子伝導体である。半金属セラミックの例は、酸化鉛（ＰｂＯ）、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、ルテニウム酸ビスマス（Ｂｉ２Ｒｕ２Ｏ７）、およびイリジウム酸ビスマス（Ｂｉ２Ｉｒ２Ｏ７）である。
【００８９】
[0101]  図１１は、本発明の一実施形態による、波面を測定する方法を示すフローチャートである。工程１１０２では、電磁放射を放射源からオブジェクト面に向けてオブジェクト面を照明する。工程１１０４では、オブジェクト面内に位置決めされた第１格子のイメージを、ディテクタモジュールにおける焦点面上に投影する。工程１１０６では、ヒートシンクおよび弾性壁を用いて、図４〜１０を参照して上述した実施形態において示されたようにディテクタモジュールを冷却する。次に、例えば電磁放射の光路において光学システムによって引き起こされる波面収差を焦点面において検査または測定することができる。ディテクタモジュールを冷却することによって、例えば電磁放射からの熱および／またはディテクタモジュール内にある回路によるディテクタモジュールの動作への様々な負の影響を防げる。
【００９０】
[0102]  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。
【００９１】
[0103]  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、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）、および極端紫外線を含むあらゆる種類の電磁放射を包含することができる。
【００９２】
[0104]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折および反射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。
【００９３】
[0105]  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。さらに、機械読取可能命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで具現化されてもよい。この２つ以上のコンピュータプログラムは、１つ以上の異なるメモリおよび／またはデータ記憶媒体に記憶されてよい。
【００９４】
[0106]  特許請求の範囲において、「含む」という用語は、他の要素または工程を排除するものではなく、また、単数形で示すものもそれが複数存在することを排除するものではない。単一のコンポーネントまたは他のユニットが、請求項に記載される幾つかの項目の機能を実現することもある。特定の手段が相互に異なる請求項に記載されるという単なる事実が、これらの手段を組み合わせたものを有利に使うことができないことを示すものではない。例えば、ディテクタモジュールの第１および第２実施形態は、図６に示すようなヒートシンクといったヒートシンクと共に組み合わせて用いてもよい。請求項における任意の参照符号が範囲を限定するものであると解釈すべきではない。
【図１】
2010251748.tif 000003
【図２】
2010251748.tif 000004
【図３Ａ】
2010251748.tif 000005
【図３Ｂ】
2010251748.tif 000006
【図３Ｃ】
2010251748.tif 000007
【図４】
2010251748.tif 000008
【図５】
2010251748.tif 000009
【図６】
2010251748.tif 000010
【図６Ａ】
2010251748.tif 000011
【図６Ｂ】
2010251748.tif 000012
【図６Ｃ】
2010251748.tif 000013
【図６Ｄ】
2010251748.tif 000014
【図７】
2010251748.tif 000015
【図７Ａ】
2010251748.tif 000016
【図８】
2010251748.tif 000017
【図９】
2010251748.tif 000018
【図１０】
2010251748.tif 000019
【図１１】
2010251748.tif 000020
【外国語明細書】
2010251748000001.pdf