(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影パターンを有するマスクを収容するためのマスク装置と、
光学素子群を有する投影装置と、
基板を収容するための基板装置とを備える光学結像装置、特にはマイクロリソグラフィのための光学結像装置であって、
前記光学素子群が、前記基板に投影パターンを投影するように構成されており、
前記光学素子群が、少なくとも一時的に前記基板に隣接して配置された複数の光学素子、特に最終光学素子を備える光学結像装置において、
前記複数の光学素子の光学素子に関連付けられた熱分離のための遮蔽装置が設けられており、
該遮蔽装置が第１及び第２の層を備え、
該第１層は、スペーサ体が前記光学素子の面と該第２層を形成する第２層構成要素との間に形成する隙間により画定され、
該隙間に流体が充填されることを特徴とする光学結像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が、前記投影パターンを前記基板に投影する間に光学的に使用される第１領域と光学的に使用されない第２領域とを備え、
前記遮蔽装置が熱分離装置として設けられた第１遮蔽部であり、該第１遮蔽部が、前記第２領域の第１区画の少なくとも一部、特に実質的に前記第２領域の第１区画全体を液浸媒体に対して熱遮蔽し、前記第１区画が、前記液浸媒体に隣接して配置された第２領域の区画全体であり、かつ
熱分離装置として設けられた第２遮蔽部をさらに備え、該第２遮蔽部が、前記第２領域の第２区画の少なくとも一部、特に実質的に前記第２領域の第２区画全体を前記投影装置の隣接区画に対して熱遮蔽し、前記第２区画が、前記投影装置の前記隣接区画に隣接して配置された前記第２領域の区画全体である光学結像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が、前記投影パターンを前記基板に投影する間に光学的に使用される第１領域と光学的に使用されない第２領域とを備え、
熱分離装置として設けられた第２遮蔽部をさらに備え、該第２遮蔽部が、前記第２領域の第２区画の少なくとも一部、特に実質的に前記第２領域の第２区画全体を前記投影装置の隣接区画に対して熱遮蔽し、前記第２区画が、前記投影装置の前記隣接区画に隣接して配置された前記第２領域の区画全体である光学結像装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が保持装置によって保持され、
熱分離装置として第３遮蔽部が設けられており、該第３遮蔽部が、前記保持装置の少なくとも一部、特に実質的に保持装置全体を前記投影装置の少なくとも一部に対して熱遮蔽する光学結像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学結像装置において、
前記第３遮蔽部が、前記投影装置の隣接区画に隣接して配置された前記保持装置の領域の少なくとも一部、特に前記投影装置の前記隣接区画に隣接して配置された前記保持装置の領域全体を前記投影装置の前記隣接区画に対して熱遮蔽する光学結像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記遮蔽装置が、前記光学素子を、該光学素子の環境の少なくとも一部から少なくとも部分的に熱分離する熱分離装置であり、
前記遮蔽装置が、前記第２の層に接続された少なくとも１つの温度調節装置を備え、前記温度調節装置が、前記遮蔽素子の少なくとも１つの表面の選択可能な温度部分布が実質的に保持されるように構成されている光学結像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光学結像装置において、
前記温度調節装置が、前記第２の層の領域に伝熱媒体の流れを生じさせるように構成されている光学結像装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子と前記基板との間に液浸ゾーンを備え、
作動中に、前記液浸ゾーンは、少なくとも一時的に液浸媒体を充填され、
前記遮蔽装置は、前記液浸媒体に隣接して配置され、
前記遮蔽装置が、前記第２の層の外面に被覆された少なくとも１つの疎水性の表面を、前記光学素子に背向側に備えている光学結像装置。
【請求項９】
請求項６に記載の光学結像装置において、
前記光学素子に対して目標温度分布ＴＳＥが与えられており、
前記遮蔽装置が、前記目標温度分布ＴＳＥからの所定の最大偏差ΔＴＥを保持するように構成されている光学結像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学結像装置において、
前記最大偏差ΔＴＥが、１０ｍＫ未満、好ましくは１ｍＫ未満である光学結像装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が実測温度分布ＴＥを有し、前記光学素子に対して目標温度分布ＴＳＥが与えられており、
前記遮蔽装置が、少なくとも１つの確立装置と、前記確立装置に少なくとも一時的に接続された制御装置と、該制御装置に少なくとも一時的に接続された作用装置とを備え、
前記確立装置が、前記実測温度分布ＴＥに作用するか、または該実測温度分布ＴＥを示す少なくとも１つのパラメータＰを確立し、
前記制御装置が、前記確立されたパラメータＰおよび前記目標温度分布ＴＳＥに関連して少なくとも１つの制御値Ｃを確立し、
前記作用装置が、前記少なくとも１つの確立された制御値Ｃに関連して、前記実測温度分布ＴＥに影響する制御パラメータＣＰを、前記目標温度分布ＴＳＥからの前記実測温度分布ＴＥの偏差に反作用するよう作用させる、光学結像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学結像装置において、
前記パラメータＰが、前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体の少なくとも１つの局所温度または前記光学素子の少なくとも１つの局所温度である光学結像装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学結像装置において、
前記確立装置が、
少なくとも１つの局所温度を測定するための少なくとも１つの温度センサを備え、かつ／または
少なくとも１つの局所温度を評価するための少なくとも１つの評価装置を備える光学結像装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子に隣接して液浸媒体が配置され、
前記制御パラメータＣＰが、
前記液浸媒体の温度、
前記液浸媒体の流量、
前記液浸媒体に接触するガス雰囲気の温度、
前記液浸媒体に接触するガス雰囲気の湿度、
前記液浸媒体に接触するガス雰囲気の流量、または
前記光学素子に作動接続している少なくとも１つの温度調節素子の温度
である光学結像装置。
【請求項１５】
請求項１１に記載の光学結像装置において、
前記制御装置が、前記光学素子および／または液浸ゾーン内の前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体の温度挙動モデルを用いて前記制御値Ｃを確立するように構成されている光学結像装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光学結像装置において、
前記制御装置が、前記温度挙動モデルを示すモデルデータまたは前記温度挙動モデルを示すモデルデータを計算するためのパラメータを記憶するメモリを備え、
前記制御装置が、前記モデルデータを用いて前記制御値Ｃを確立する光学結像装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が、少なくとも一時的に液浸媒体を充填される液浸ゾーンに少なくとも一時的に隣接して配置された液浸素子であり、
前記液浸ゾーンが、特に前記液浸素子を形成する最終光学素子と前記基板との間に位置する光学結像装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記隙間が気体および／または液体を充填され、および／または
前記隙間が、温度調節された流体で連続的または断続的に洗浄される光学結像装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記遮蔽装置が多層に設計されており、
第３層が特に前記第２層に接続されており、前記第３層が特に疎水層であり、
前記第２層が、特に流体を充填され、外壁と内壁との間に形成される通路を含む光学結像装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記隙間は、前記光学素子の光学面と前記第２層構成要素との間に延在するシール素子により、周囲の大気に対してシールされる光学結像装置。
【請求項２１】
請求項１１に記載の光学結像装置において、
前記遮蔽装置が、前記作用装置として、隣接ガス雰囲気との接触領域で前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体の蒸発により誘発される冷却に作用する調節装置を備え、
前記調節装置が、前記液浸媒体に接触する前記ガス雰囲気の少なくとも１つの状態パラメータを調節し、
前記少なくとも１つの状態パラメータが、前記ガス雰囲気の温度ＴＡ、前記ガス雰囲気の湿度ＨＡまたは前記ガス雰囲気の流量ＶＡである光学結像装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の光学結像装置において、
前記制御装置が、前記接触領域で蒸発により誘発される前記液浸媒体の所定の冷却が予想されるように、特に蒸発により誘発される前記液浸媒体の冷却が実質的に予想されないように、前記接触領域内の前記液浸媒体の状態に関連して前記調節装置に対する制御値Ｃを確立する光学結像装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の光学結像装置において、
前記接触領域が、実質的に前記液浸媒体の自由平面全体にわたって延在している光学結像装置。
【請求項２４】
請求項１１に記載の光学結像装置において、
前記遮蔽装置が、前記作用装置として、前記光学素子の温度を調節するために、前記光学素子と作動接続している少なくとも１つの第２温度調節装置を備えている光学結像装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の光学結像装置において、
前記制御装置が、前記確立装置によって確立される液浸ゾーンの前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体内の温度分布ＴＩに関連して前記第２温度調節装置に対する前記制御値Ｃを確立し、これにより、前記第２温度調節装置が、前記液浸媒体内で確立された前記温度分布ＴＩに基づく、前記目標温度分布ＴＳＥからの前記実測温度分布ＴＥの偏差に反作用するように、前記光学素子の温度を調節する光学結像装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の光学結像装置において、
前記第２温度調節装置が、前記光学素子の周縁部領域に配置されている光学結像装置。
【請求項２７】
請求項１１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子の少なくとも１つの結像エラーが低減され、特に最小限となり、かつ／または
前記光学素子群の少なくとも１つの結像エラーが低減され、特に最小限となるように、前記目標温度分布ＴＳＥが選択される光学結像装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が、石英ガラスの屈折率よりも大きい屈折率を有し、かつ／または石英ガラスの屈折率よりも温度依存性が大きい屈折率を有する材料からなっている光学結像装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が、スピネルまたはＬｕＡＧから作製されている光学結像装置。
【請求項３０】
請求項１に記載の光学結像装置において、
前記光学素子が、作動中に少なくとも一時的に前記基板に隣接して配置される、前記光学素子群の最終光学素子である光学結像装置。
【請求項３１】
請求項１に記載の光学結像装置において、
開口数が少なくとも１．３、特に少なくとも１．４である光学結像装置。
【請求項３２】
光学素子群の光学素子によって基板に投影パターンを投影する光学結像法において、
熱分離のために、前記光学素子の一部を、該光学素子の環境の少なくとも一部から第１層及び第２層を用いて遮蔽し、
該第１層は、スペーサ体が前記光学素子の面と該第２層を形成する第２層構成要素との間に形成する隙間により画定され、
該隙間に流体が充填されることを特徴とする光学結像法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の光学結像法において、
前記光学素子が、前記基板に前記投影パターンを投影する間に光学的に使用される第１領域と光学的に使用されない第２領域とを備え、
前記遮蔽は、前記第２領域の第１区画の少なくとも一部、特に実質的に前記第２領域の第１区画全体を液浸媒体に対して遮蔽するものであり、前記第１区画を、前記液浸媒体に隣接して配置された前記第２領域の区画全体とし、かつ
前記第２領域の第２区画の少なくとも一部、特に実質的に前記第２領域の前記第２区画全体を前記投影装置の隣接区画に対してさらに遮蔽し、前記第２区画を、前記投影装置の前記隣接区画に隣接して配置された前記第２領域の区画全体とする光学結像法。
【請求項３４】
請求項３２に記載の光学結像法において、
前記光学素子が、前記基板に前記投影パターンを投影する間に光学的に使用される第１領域と光学的に使用されない第２領域とを備え、
前記第２領域の第２区画の少なくとも一部、特に実質的に前記第２領域の前記第２区画全体を前記投影装置の隣接区画に対してさらに遮蔽し、前記第２区画を、前記投影装置の前記隣接区画に隣接して配置された前記第２領域の区画全体とする光学結像法。
【請求項３５】
請求項３２に記載の光学結像法において、
保持装置によって前記光学素子を保持し、前記保持装置の少なくとも一部、特に実質的に保持装置全体を、前記投影装置の少なくとも一部に対して遮蔽する光学結像法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の光学結像法において、
前記投影装置の隣接区画に隣接して配置された前記保持装置の領域の少なくとも一部、特に前記投影装置の隣接区画に隣接して配置された前記保持装置の領域全体を、前記投影装置の前記隣接区画に対して遮蔽する光学結像法。
【請求項３７】
請求項３２に記載の光学結像法において、
前記遮蔽が、前記光学素子を、該光学素子の環境の少なくとも一部から少なくとも部分的に熱分離し、
前記第２層に少なくとも１つの温度調節装置が接続され、前記遮蔽素子の少なくとも１つの表面で選択可能な温度分布が維持されるように前記温度調節装置を配置する光学結像法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の光学結像法において、
前記温度調節装置によって、前記第２の層の領域で伝熱媒体の流れを生じさせる光学結像法。
【請求項３９】
請求項３７に記載の光学結像法において、
前記光学素子に対して目標温度分布ＴＳＥを与え、
前記第１層、前記第２層および前記温度調節装置により、前記目標温度分布ＴＳＥからの所定の最大偏差ΔＴＥを保持する光学結像法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の光学結像法において、
前記最大偏差ΔＴＥを、１０ｍＫ未満、好ましくは１ｍＫ未満にする光学結像法。
【請求項４１】
請求項３２に記載の光学結像法において、
前記光学素子が実測温度分布ＴＥを有し、前記光学素子に対して目標温度分布ＴＳＥを与え、熱減衰装置が、前記液体によって前記光学素子の前記実測温度分布ＴＥに誘発された変動を減衰し、
前記熱減衰装置が、少なくとも１つの確立装置と、前記確立装置に少なくとも一時的に接続された制御装置と、該制御装置に少なくとも一時的に接続された作用装置とを備え、
前記確立装置が、前記実測温度分布ＴＥに作用するか、または前記実測温度分布ＴＥを示す少なくとも１つのパラメータＰを確立し、
前記制御装置が、前記確立されたパラメータＰおよび前記目標温度分布ＴＳＥに関連して、少なくとも１つの制御値Ｃを確立し、
前記作用装置が、前記少なくとも１つの確立された制御値Ｃに関連して、前記実測温度分布ＴＥに作用する制御パラメータＣＰを、前記目標温度分布ＴＳＥからの前記実測温度分布ＴＥの偏差に反作用するように作用させる光学結像法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の光学結像法において、
前記パラメータＰを、前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体の少なくとも１つの局所温度または前記光学素子の少なくとも１つの局所温度とする光学結像法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の光学結像法において、
前記少なくとも１つの局所温度を測定し、かつ／または
前記少なくとも１つの局所温度を評価する光学結像法。
【請求項４４】
請求項４１に記載の光学結像法において、
液浸媒体を前記光学素子に隣接して配置し、
前記制御パラメータＣＰを、
前記液浸媒体の温度、
前記液浸媒体の流量、
前記液浸媒体に接触するガス雰囲気の温度、
前記液浸媒体に接触するガス雰囲気の湿度、
前記液浸媒体に接触するガス雰囲気の流量、または
前記光学素子と作動接続している少なくとも１つの温度調節素子の温度とする光学結像法。
【請求項４５】
請求項４１に記載の光学結像法において、
液浸ゾーン内における前記光学素子および／または前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体の温度挙動モデルを用いて前記制御値Ｃを確立する光学結像法。
【請求項４６】
請求項４５に記載の光学結像法において、
前記制御値Ｃを確立するためにモデルデータを使用し、
前記モデルデータを、前記温度挙動モデルまたは前記温度挙動モデルを計算するためのパラメータとする光学結像法。
【請求項４７】
請求項３２に記載の光学結像法において、
前記隙間が気体および／または液体を充填され、および／または
前記隙間が、温度調節された流体で連続的または断続的に洗浄される光学結像法。
【請求項４８】
請求項３２に記載の光学結像法において、
第３層が特に前記第２層に接続されており、前記第３層が特に疎水層であり、
前記第２層が、特に流体を充填され、外壁と内壁との間に形成される内部通路を含む光学結像法。
【請求項４９】
請求項３２に記載の光学結像法において、
前記隙間は、前記光学素子の光学面と前記第２層構成要素との間に延在するシール素子により、周囲の大気に対してシールされる光学結像法。
【請求項５０】
請求項４１に記載の光学結像法において、
前記光学素子の一部を、該光学素子の環境の少なくとも一部から前記第１層及び前記第２層を用いて遮蔽する遮蔽装置を、隣接ガス雰囲気との接触領域で蒸発により誘発される前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体の冷却に作用させ、
前記液浸媒体に接触する前記ガス雰囲気の少なくとも１つの状態パラメータを調節し、
前記少なくとも１つの状態パラメータを、前記ガス雰囲気の温度ＴＡ、前記ガス雰囲気の湿度ＨＡまたは前記ガス雰囲気の流量ＶＡとする光学結像法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の光学結像法において、
前記接触領域内の前記液浸媒体の状態に関連して前記制御値Ｃを確立し、これにより、前記液浸媒体の蒸発により誘発される所定の冷却が前記接触領域で予想されるように、特に実質的に蒸発に起因する冷却が前記接触領域で予想されないようにする光学結像法。
【請求項５２】
請求項５０に記載の光学結像法において、
前記液浸媒体の自由面全体にわたって前記接触領域を延在させる光学結像法。
【請求項５３】
請求項４１に記載の光学結像法において、
前記光学素子の一部を、該光学素子の環境の少なくとも一部から前記第１層及び前記第２層を用いて遮蔽する遮蔽装置によって、前記光学素子の温度を直接に調節する光学結像法。
【請求項５４】
請求項５３に記載の光学結像法において、
液浸ゾーンの前記光学素子に隣接して配置された液浸媒体内の温度分布ＴＩに関連して前記制御値Ｃを確立し、これにより、前記液浸媒体内で確立された前記温度分布ＴＩに基づく前記目標温度分布ＴＳＥからの前記実測温度分布ＴＥの偏差に反作用するように前記光学素子の前記温度を調節する光学結像法。
【請求項５５】
請求項５３に記載の光学結像法において、
前記光学素子の前記温度を液浸素子の周縁部領域で調節する光学結像法。
【請求項５６】
請求項４１に記載の光学結像法において、
前記光学素子の少なくとも１つの光学結像エラーが低減され、特に最小限となるように前記目標温度分布ＴＳＥを選択する光学結像法。
【請求項５７】
請求項４１に記載の光学結像法において、
前記光学素子群の少なくとも１つの結像エラーが低減され、特に最小限となるように前記目標温度分布ＴＳＥを選択する光学結像法。
【請求項５８】
請求項３２に記載の光学結像法において、
石英ガラスの屈折率よりも大きい屈折率を有する材料により前記光学素子を作製する光学結像法。
【請求項５９】
請求項３２に記載の光学結像法において、
石英ガラスの屈折率よりも温度依存性が大きい屈折率を有する材料により前記光学素子を作製する光学結像法。
【請求項６０】
請求項３２に記載の光学結像法において、
スピネルまたはＬｕＡＧから前記光学素子を作製する光学結像法。
【請求項６１】
請求項３２に記載の光学結像法において、
開口数を少なくとも１．３、特に１．４にする光学結像法。
【請求項６２】
特にマイクロリソグラフィのための光学結像装置において、
投影パターンを有するマスクを収容するためのマスク装置と、
光学素子群を有する投影装置と、基板を収容するための基板装置とを備え、
前記光学素子群が、投影パターンを前記基板に投影するように構成されており、
前記光学素子群が、少なくとも１つの熱制御された光学素子を備える複数の光学素子を備える、特にマイクロリソグラフィのための光学結像装置において、
遮蔽装置に、前記熱制御された光学素子が対応配置されており、該遮蔽装置は、前記熱制御された光学素子の温度分布ＴＥの変動を減衰するように構成されており、
前記遮蔽装置が第１及び第２の層を備え、該第１層は、スペーサ体が前記光学素子の面と該第２層を形成する第２層構成要素との間に形成する隙間により画定され、該隙間に流体が充填され、
前記遮蔽装置が、該熱制御された光学素子のための温度挙動モデルを用いて前記熱制御された光学素子の温度変動を減じることを特徴とする光学結像装置。
【請求項６３】
特にマイクロリソグラフィのための光学結像法において、
投影パターンを備えるマスクを収容するためのマスク装置と、
光学素子群を備える投影装置と、
基板を収容するための基板装置と、
液浸ゾーンとを有し、
前記光学素子群が、投影パターンを前記基板に投影するように構成されており、
前記光学素子群が、作動中に少なくとも一時的に基板に隣接して配置された最終光学素子を備える複数の光学素子を有し、
前記液浸ゾーンが、動作中に、前記最終光学素子と前記基板との間に配置され、少なくとも一時的に液浸媒体を充填される光学結像法において、
前記液浸媒体により前記最終光学素子の温度分布ＴＥに誘発された変動を減じるように構成された遮蔽装置が設けられており、
前記遮蔽装置が第１及び第２の層を備え、該第１層は、スペーサ体が前記光学素子の面と該第２層を形成する第２層構成要素との間に形成する隙間により画定され、該隙間に流体が充填されることを特徴とする光学結像装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学結像装置に関する。本発明は、微小電子回路を作製するために使用するマイクロリソグラフィに関連して使用してもよい。本発明は、とりわけ本発明による光学結像装置を用いて実施する光学結像法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にマイクロリソグラフィの分野では、高精度を有する構成要素を用いることのみならず、結像装置の部品、例えばレンズ、ミラー、回折格子などの光学素子の位置および幾何学形状が動作中にできるだけ変化しないように保ち、対応して高結像度が得られるようにする必要がある。数ナノメートル領域という微視的範囲の精度に対する厳しい要求は、とりわけ、作製する微小電子回路を小型化するためには微小電子回路の作製時に使用される光学システムの解像度を高めるべきであるという絶えざる必要性の結果である。
【０００３】
高い解像度を得るためには、１３ｎｍの領域の作動波長を有する極紫外線領域（ＥＵＶ）で作動するシステムにおける場合のように、用いられる光の波長を減じるか、または投影システムの開口数を増大させることができる。値１を超えて開口数を著しく増大させる可能性が、いわゆる「液浸システム」によって実現される。液浸システムでは、投影システムの最終光学素子と照射すべき基板との間に液浸媒体が位置しており、この液浸媒体の屈折率は１よりも大きい。開口数のさらなる増大は、特により高い屈折率を備える光学素子によって可能である。
【０００４】
いわゆる「単一液浸システム」では、典型的には液浸素子は露光されるために基板に最も近接して配置される最終光学素子である。ここでは、液浸媒体は、典型的にはこの最終レンズ素子と基板とに接触する。いわゆる「二重液浸システム」では、液浸素子は必ずしも最終光学素子、すなわち、基板に最も近接して配置された光学素子である必要はない。このような二重または多重の液浸システムでは、液浸素子は、１つ以上のさらなる光学素子によって基板から分離されていてもよい。この場合には、液浸素子が少なくとも部分的に液浸されている液浸媒体は、例えば、光学系の２つの光学素子の間に配置されていてもよい。
【０００５】
作業波長の低減ならびに開口数の増大によって、使用される光学素子の位置精度および寸法精度に対する要求が作動中にわたってより厳しくなるばかりではない。当然ながら、光学装置全体の結像エラーを最小限にするという要求も高まる。
【０００６】
使用される光学素子内の温度分布およびこれに起因する各光学素子の変形ならびに各光学素子の屈折率の温度に関係したばらつきは、もちろん特に重大である。
【０００７】
ＥＵＶシステムの場合には、参照により本明細書にその全開示内容を取り込む（サカモトによる）欧州特許出願公開第１４７７８５３号明細書につき、このようなシステムにのみ使用されるミラーに衝突光によりもたらされる加熱に反作用させ、ミラーの所定の箇所で検出された温度を所定の規定限度に積極的に保持することが公知である。このことは、ミラーの背面中央に配置され、意図的に冷却するためにペルティエ素子またはこれに類するものを有する温度調節装置を介して行われる。この解決は、特に上記液浸システムで使用されるような屈折光学素子において使用するためには適していないことが欠点である。なぜなら中央の温度調節装置が、光学的に使用される領域を覆ってしまう場合があるからである。さらに、ミラー内の単一箇所の温度のみが、ミラーによって吸収された光エネルギを考慮してほぼ定常状態で信頼性良く制御される。特に非定常である、かつ／または局所的に変化する熱による影響、例えば、液浸媒体によってもたらされ、ミラー内の温度分布に動的もしくは局所的な変動を引き起こす場合もある、さらなる熱による環境影響は考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１４７７８５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記のような欠点がないか、または少なくとも減じられており、投影光の吸収作用を考慮した上で、特に光学素子に対する局所的な熱による環境影響を簡単に補償することを可能にする光学結像装置および光学結像法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、このような熱による環境、特に投影光の吸収作用に対する、液浸システム内の液浸媒体に由来する影響が、各光学素子の温度分布に無視できない、あるいは著しい局所的な変動を引き起こしかねないという認識に基づいている。しかしながら、本発明によれば、吸収に基づく変動の他に、当該光学素子の環境に起因して生じる当該光学素子の温度分布の変動をも減じる相応の熱減衰が得られる場合には、液浸システムにおいても使用されるような屈折システムもしくは屈折光学素子においてもこのような熱による環境影響を望ましい形で補償することが可能であることが示された。このために本発明の液浸システムの変化態様によれば、液浸素子のために熱減衰装置が設けられており、この熱減衰装置は、液浸媒体により光学素子の温度分布に誘発された変動を減じるように構成されている。これにより、有利には、吸収作用を考慮するだけでなく、とりわけ液浸媒体により最終光学素子の温度分布に誘発された局所的な変動をも考慮することが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明は、特に屈折素子の場合には、対応した、特に非定常である、かつ／または局所的な環境影響を考慮した温度挙動モデルを設定し、温度分布を能動的に制御する場合に使用することができるという認識にも基づいている。このような温度挙動モデルにより、光学的に利用される領域において、そもそも測定することが極めて困難な温度分布を予測または評価し、結像処理を妨げることなしに温度分布の制御時にこの予測または評価した温度分布を考慮することが可能である。
【００１２】
したがって、本発明の対象は、投影パターンを備えるマスクを収容するためのマスク装置と、光学素子群を備える投影装置と、基板および液浸ゾーンを収容するための基板装置とを有する、特にマイクロリソグラフィで使用するための光学結像装置である。光学素子群は、投影パターンを基板に投影するように構成されており、液浸素子を備える複数の光学素子を有しており、液浸素子には基板が少なくとも一時的に隣接して配置されている。作動中には、液浸ゾーンは、液浸素子と基板との間に配置されており、少なくとも一時的に液浸媒体を充填されている。本発明によれば、熱減衰装置が設けられており、この熱減衰装置は、液浸媒体によって液浸媒体の温度分布ＴＥに誘発された変動を減じるように構成されている。
【００１３】
本発明のさらなる対象は、特にマイクロリソグラフィで使用するための光学結像法であり、この場合、投影パターンが、光学素子群の光学素子によって基板に投影され、光学素子群の液浸素子は、基板に隣接して配置された液浸ゾーンの領域において、少なくとも部分的に液浸媒体内に液浸される。本発明によれば、熱減衰装置によって、液浸媒体によって液浸媒体の温度分布ＴＥに誘発された変動が減じられる。
【００１４】
本発明のさらなる対象は、投影パターンを備えるマスクを収容するためのマスク装置と、光学素子群を備える投影装置と、基板および液浸ゾーンを収容するための基板装置とを有し、光学素子群が投影パターンを基板に投影するように構成されている、特にマイクロリソグラフィで使用するための光学結像装置である。光学素子群は、少なくとも１つの液浸素子を備える複数の光学素子を有しており、これらの液浸素子は、作動中に液浸ゾーンの領域において少なくとも部分的に液浸媒体に液浸される。熱減衰装置が設けられており、この熱減衰装置は、液浸媒体により液浸素子の温度分布ＴＥに誘発された変動を減じるように構成されており、熱減衰装置は、液浸素子をこの液浸素子の環境の少なくとも一部から少なくとも部分的に熱分離するための少なくとも１つの熱分離装置を備えている。
【００１５】
本発明のさらなる対象は、特にマイクロリソグラフィで使用するための光学結像法であり、この場合、投影パターンが、光学素子群の光学素子によって基板に投影され、光学素子群の液浸素子は、液浸ゾーンの領域において、少なくとも部分的に液浸媒体内に液浸される。本発明によれば、熱減衰装置によって、液浸媒体により液浸素子の温度分布ＴＥに誘発された変動が減じられ、この場合、熱減衰装置によって、液浸素子は液浸素子の環境の少なくとも一部から少なくとも部分的に熱分離される。
【００１６】
本発明のさらなる対象は、投影パターンを備えるマスクを収容するためのマスク装置と、光学素子群を備える投影装置と、基板を収容するための基板装置とを有する、特にマイクロリソグラフィで使用するための光学結像装置である。光学素子群は、投影パターンを基板に投影するように構成されており、少なくとも１つの熱制御された光学素子を備える複数の光学素子を有している。本発明によれば、熱減衰装置は、熱制御された光学素子に関連付けられており、熱制御された光学素子の温度分布ＴＥの変動を減じるように構成されており、この場合、熱減衰装置は、熱制御された光学素子の温度変動を減じるために、熱制御された光学素子の温度挙動モデルにアクセスする。
【００１７】
本発明のさらなる対象は、特にマイクロリソグラフィで使用するための光学結像法であり、この場合、投影パターンが、光学素子群の光学素子によって基板に投影され、光学素子は、熱制御された光学素子を有している。本発明によれば、熱減衰装置により、熱制御された光学素子の温度分布ＴＥに生じた変動が減じられ、この場合に、熱減衰装置は、熱制御された光学素子内の温度変動を減じるために、熱制御された光学素子の温度挙動モデルにアクセスする。
【００１８】
本発明のさらなる好ましい実施形態が、従属請求項および添付の図面を参照した好ましい実施例の記載に明らかである。開示された特徴の全ての組み合わせは、請求項に明示的に記載されているか否かに関わらず、本発明の範囲にある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による光学結像法の好ましい実施形態を実施することもできる本発明による光学結像装置の好ましい実施形態の概略図である。
【図２】図１の結像装置の部分的な概略断面図である。
【図３】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のために図２の詳細Ｄを示す部分な概略断面図である。
【図４】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のために図２の詳細Ｄを示す部分な概略断面図である。
【図５】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のために図２の詳細Ｄを示す部分な概略断面図である。
【図６】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のために図２の詳細Ｄを示す部分な概略断面図である。
【図７】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のために図２の詳細Ｄを示す部分な概略断面図である。
【図８】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のために図２の詳細Ｄを示す部分な概略断面図である。
【図９】図１の光学結像装置によって実施することもできる本発明による光学結像方法の好ましい実施形態のブロック図である。
【図１０】本発明による光学結像装置のさらなる好ましい実施形態のための部分的な概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次にマイクロリソグラフィプロセスで用いるための本発明による光学結像装置の好適な実施形態を図１〜図９を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明による光学結像装置の好ましい実施形態の概略図を、ＵＶ範囲の１９３ｎｍの波長の光で作動するマイクロリソグラフィ装置１０１の形で示している。
【００２２】
マイクロリソグラフィ装置１０１は、照明システム１０２と、マスクテーブル１０３の形のマスク装置と、光学軸線１０４．１を備える対物レンズ１０４の形の光学投影システムと、ウェーハテーブル１０５の形の基板装置とを有している。照明システム１０２は、マスクテーブル１０３に配置されたマスク１０３．１に１９３ｎｍの波長を有する投影光線（詳細に示さない）を照射する。マスク１０３．１には投影パターンが形成されており、この投影パターンは、対物レンズ１０４内に配置された光学素子を介して、ウェーハテーブル１０５に配置されたウェーハ１０５．１の形態の基板に、投影光線によって投影される。
【００２３】
対物レンズ１０４は、一列の光学素子１０７、１０８、１０９によって形成された光学素子群１０６を備えている。光学素子１０７〜１０９は、対物レンズ１０４のハウジング１０４．２内に保持される。１９３ｎｍの動作波長に基づき、これらの光学素子１０７〜１０９は、レンズなどのような屈折性の光学素子である。この場合に作動時にウェーハ１０５．１の最も近接して配置されている最終光学素子１０９は、いわば「終端素子」または「最終レンズ素子」である。
【００２４】
マイクロリソグラフィ装置１０１は、液浸システムである。液浸ゾーン１１０には、液状の液浸媒体１１０．１、例えば高純度の水などが、ウェーハ１０５．１と最終レンズ素子１０９との間に配置されている。液浸ゾーン１１０の内部には、液浸媒体１１０．１からなる液浸浴が設けられており、この液浸浴は、一方では下方に向けて少なくともウェーハ１０５．１の実際に露光される部分によって制限されている。液浸浴の側方の制限は、液浸枠１１０．２によって少なくとも部分的に設けられている（典型的にはいわゆる「液浸フード」）。露光中に光学的に使用される最終レンズ素子１０９の少なくとも一部、および最終レンズ素子１０９において対物レンズ１０４の外部に位置する部分は液浸浴内に液浸され、これにより、最終レンズ素子１０９は本発明において液浸素子となる。それ故、露光時に最終レンズ素子１０９から最終レンズ素子１０９とウェーハとの間に出射する光の経路はもっぱら液浸媒体１１０．１内に延びる。
【００２５】
値１を超える液浸媒体の屈折率により、開口数ＮＡ＞１が得られ、これにより、最終レンズ素子とウェーハとの間にガス雰囲気を備える従来のシステムに比べて解像度が高まる。
【００２６】
ＮＡ値＞１．４の開口数を得るために、最終レンズ素子１０９のためには、好ましくは、石英（ＳｉＯ）またはフッ化カルシウム（ＣａＦ）よりも高い屈折率を有する材料が、典型的にこのようなレンズのために使用される。本実施例では、最終レンズ素子１０９の材料はスピネル（尖晶石）である。しかしながら、本発明の他の実施形態では、対応して高い屈折率を有し、それぞれの波長のために適した他のレンズ材料を使用することもできる。そのようなレンズ材料の例は、ＬｕＡＧ（ルテチウムアルミニウムガーネット、例えば、Ｌｕ３Ａ１５Ｏ１２）である。さらに、従来の石英またはフッ化カルシウムレンズにおいて本発明を使用することもできることは理解されよう。さらに、他の開口数を選択できることも理解されよう。しかしながら、高い解像度を考慮すれば、開口数は好ましくは少なくとも１．３の値である。
【００２７】
最終レンズ素子１０９のために使用されるスピネルは、従来の石英またはフッ化カルシウムレンズよりも屈折率の温度依存性が著しく高い。それ故、動作中に最終レンズ素子内の実測温度分布ＴＥを狭いばらつき限界内に留めて所定の目標温度分布ＴＳＥを保持する必要があり、これにより、最終レンズ素子１０９の屈折率の対応したばらつきに起因する結像エラーが少なくとも低減されるか、好ましくは最小限に押さえられる。
【００２８】
しかしながら、当然ながら、特にマイクロリソグラフィ分野で、石英（ＳｉＯ）またはフッ化カルシウム（ＣａＦ）から形成された光学素子を有するシステムでは、無視することのできない液浸素子の温度分布のばらつきまたは変動が生じる場合もあり、このようなシステムに本発明を用いることも極めて有利である。
【００２９】
所定の目標温度分布ＴＳＥの辺りのこうした狭いばらつき限界に留めるために、本発明では熱減衰装置１１１が設けられている。次に主に図２〜図９に関して熱減衰装置１１１を詳細に説明する。図２は部分的に著しく概略化されており、対物レンズ１０４のウェーハ側の端部を半分断面した図である。
【００３０】
本実施例では、熱減衰装置１１０によって、マイクロリソグラフィ装置１０１の作動中に最終レンズ素子１０９の所定の目標温度分布からの最大偏差ΔＴＥ＝１ｍＫが達成される。したがって、熱による変形および熱による屈折率の変化に起因する結像エラーもしくは結像エラーばらつきを十分に小さく保持することができ、これにより、高品質の結像品質が得られる。しかしながら、本発明の別の変化態様では、特に使用される材料の熱変形挙動および熱による屈折率のばらつきに応じて、場合によってはより大きい最大偏差があってもよい。好ましくは、こうした最大偏差は１０ｍＫを超過しない。そうすれば、特に高い結像品質が得られるからである。
【００３１】
これに関して、所定の目標温度分布ＴＳＥを任意に選択してもよいことは理解されよう。したがって、最終レンズ素子１０９が少なくとも１つの結像エラータイプに対して最小限の結像エラーを有しているように目標温度分布ＴＳＥを選択することができる。しかしながら、この目標温度分布ＴＳＥは、最終レンズ素子１０９自体が少なくとも１つの結像エラータイプに対して１つの結像エラーを有し、この結像エラーが、光学素子群１０６の他の光学素子の対応した結像エラーを低減するか、完全に補償さえもするのに十分な値を有しており、これにより、少なくとも１つの結像エラータイプでは対物レンズ１０４の結像エラー全体の最小限となるように目標温度分布ＴＳＥを選択することもできることは理解されよう。結像エラー全体をこのように最小限にすることが、欧州特許出願公開第０９５６８７１号明細書（Ｒｕｐｐ）により公知であり、その開示内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【００３２】
熱減衰装置１１１は、複数の能動的な熱減衰制御回路および受動的な熱減衰構成部分を有している。とりわけ、熱減衰装置１１１は、第１熱減衰制御回路として、液浸ゾーンへの液浸媒体１１０．１の供給温度を意図的に制御するための制御回路を備えている。
【００３３】
このために、第１熱減衰制御回路１１２は、供給装置１１２．１と、第１温度調節装置１１２．２と、第１温度センサ１１２．３と制御装置１１１．１とを有している。供給装置１１２．１は、少なくとも１つの供給ラインを介して十分な量および対応した流量の液浸媒体１１０．１を液浸ゾーン１１０に供給する。液浸ゾーン１１０への液浸媒体１１０．１の供給部の手前には、制御装置１１１．１に接続された第１温度調節装置１１２．２が配置されており、この第１温度調節装置は液浸媒体１１０．１の温度を望ましい供給温度ＴＩＦに調節する。第１温度センサ１１２．３は、無線および／または少なくとも部分的に有線接続された接続部（図示していない）を介して制御装置１１１．１に接続されている。
【００３４】
次に説明するように、望ましい供給温度ＴＩＦは制御装置１１１．１によって確立される。液浸ゾーン１１０の周囲に一様に分配されており、本発明では第１確立装置である、第１温度センサ１１２．３によって、液浸媒体１１０．１の温度が液浸ゾーン１１０の周縁部で検出される。第１温度センサ１１２．３は、対応した第１温度データを制御装置１１１．１の関連入力部１１１．２に供給する。
【００３５】
しかしながら、液浸ゾーン１１０の周縁部に一様に分配された第１温度センサ１１２．３により直接に測定する代わりに、別の場所で温度または少なくとも１つの別のパラメータの測定または確立を行うこともできることは理解されよう。これらの温度およびパラメータから、評価装置では対応した十分に正確な評価によって、この確立されたパラメータと、液浸ゾーン１１０の周縁部における液浸媒体１１０．１の温度との間の十分に正確な既知の関係に基づいて、液浸ゾーン１１０の周縁部における液浸媒体１１０．１の温度を評価することもできる。
【００３６】
この第１温度データから、記憶されている液浸媒体１１０．１の第１温度挙動モデルによって、制御装置１１１．１は液浸ゾーン１１０内の実測温度分布ＴＩを確立する。さらなるパラメータとして、第１温度挙動モデルは、（第１温度調節装置１１２．２によって制御装置１１１．１に供給される）液浸媒体１１０の実測供給温度ＴＩＦと、（供給装置１１２．１によって制御装置１１１．１に供給される）液浸媒体１１０．１の流量と、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥ（以下にさらに詳細に説明するように確立される）と、（照明装置１０２によって制御装置に供給される）実測光出力を考慮する。
【００３７】
実測温度分布ＴＩから、液浸媒体１１０．１内の所定の目標温度分布ＴＳＩに応じて、制御装置１１１．１は温度調節装置１１２．２および／または供給装置１１２．１のための第１制御値Ｃを確立する。この第１制御値Ｃによって、温度調節装置は供給温度ＴＩＦの調節を行い、かつ／または供給装置１１２．１は、実測温度分布ＴＩが液浸媒体１１０内の目標温度分布ＴＳＩに近づくように流量の調節を行う。
【００３８】
供給温度ＴＩＦの確立は、あらかじめ捕捉または確立された温度およびパラメータから予測することができる、実測温度分布ＴＩ内の変化ΔＴＩＥに関連して確立してもよい。換言すれば、温度挙動モデルを用いて、このような変化ΔＴＩＥを予測し、このような変化が（完全）に存在する前に阻止してもよい。
【００３９】
本発明では、液浸媒体１１０．１内の実測温度分布ＴＩは、最終レンズ素子１０９の温度に作用するパラメータＰである。なぜなら、液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間の温度勾配に基づき、液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間に熱伝達が生じ、最終レンズ素子１０９に温度変化がもたらされるからである。さらに、本発明では、供給温度ＴＩＦおよび／または流量は、液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間の温度勾配および液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間の熱伝達にそれぞれ作用させるために用いてもよいので、制御パラメータである。したがって、本発明では温度調節装置１１２．２および／または供給装置１１２．１は、それぞれ作用装置である。
【００４０】
これに関して、液浸媒体１１０．１内の所定の目標温度分布ＴＳＩを任意に選択することもできることは理解されよう。液浸媒体１１０．１内の目標温度分布ＴＳＩが存在する場合および最終レンズ素子１０９内の目標温度分布ＴＳＥが存在する場合には、最終レンズ素子１０９と液浸媒体１１０．１との間に温度勾配、ひいては熱伝達が生じないように液浸媒体１１０．１内の所定の目標温度分布ＴＳＩを静的に規定してもよい。
【００４１】
換言すれば、この場合に最終レンズ素子１０９が目標状態にある場合には、このようにして制御された液浸媒体１１０によって、著しい熱攪乱が最終レンズ素子１０９内にもたらされることはない。しかしながら、最終レンズ素子１０９が目標状態とは異なる状態にある場合には、最終レンズ素子１０９と液浸媒体１１０．１との間に温度勾配が生じ、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥと目標温度分布ＴＳＥとの間の実測偏差に抗して作用し、これにより、このように制御された液浸媒体１１０．１によって熱減衰効果がえられる。
【００４２】
しかしながら、液浸媒体１１０．１内の実測温度分布ＴＳＩは、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥに関連して選択することもでき、これにより、液浸媒体１１０．１内に目標温度分布ＴＳＩが存在する場合には、所定の温度勾配、ひいては所定の熱伝達が最終レンズ素子１０９と液浸媒体１１０．１との間に生じる。最終レンズ素子１０９と液浸媒体１１０．１との間の温度勾配は、好ましくは、最終レンズ素子１０９の目標温度分布ＴＳＥからの最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥの偏差に反作用するように選択され、これにより、このように制御された液浸媒体１１０．１によって熱減衰効果も得られる。
【００４３】
この場合、最終レンズ素子１０９と液浸媒体１１０．１との間で液浸媒体１１０．１を介して調節される温度勾配は、好ましくは、最終レンズ素子１０９の目標温度分布ＴＳＥからの実測温度分布ＴＥの偏差が大きければ大きいほど、それだけ一層大きく選択される。換言すれば、このようにして、最終レンズ素子１０９の目標温度分布ＴＳＥと実測温度分布ＴＥとの間の偏差の動的な減衰が得られる。
【００４４】
この場合に、最終レンズ素子１０９が目標状態にある場合には、このようにして制御された液浸媒体１１０．１は、最終レンズ素子１０９内に著しい熱攪乱もたらさない。そうでない場合には、最終レンズ素子１０９の目標温度分布ＴＳＥと実測温度分布ＴＥとの間の偏差が大きければ大きいほど、このようにして制御された液浸媒体１１０．１による反作用はそれだけ一層大きい。
【００４５】
熱減衰装置１１１は、さらに第２熱減衰制御回路として、液浸媒体１１０．１の自由表面１１０．３と接触しているガス雰囲気１１３．１の温度ＴＡおよび／または湿度ＨＡおよび／または流量ＶＡを特定に制御するための制御回路１１３を有している。
【００４６】
第２熱減衰制御回路１１３は、さらにガス雰囲気１１３．１および制御装置１１１．１のための第２供給装置１１３．２を有している。この第２供給装置１１３．２は、少なくとも１つの供給ラインを介して、対応した温度と流量を備えた十分な量のガスを液浸媒体１１０．１の自由表面１１０．３に供給する。第２供給装置１１３．２は、以下に説明するように、ガス雰囲気１１３．１の温度および／または湿度およびまたは流量を制御装置１１１．１によって確立された望ましい値に調節する。
【００４７】
上記のように制御装置１１１．１は液浸ゾーン１１０において液浸媒体１１０．１内の実測温度分布ＴＩを確立する。液浸媒体１１０．１内の実測温度分布ＴＩから、次いで制御装置１１１．１は、所定の目標温度分布ＴＳＩに関連して、第２供給装置１１３．２に対する第２制御値Ｃを確立する。この第２制御値Ｃによって、第２供給装置１１３．２はガス雰囲気１１３．１の温度および／または湿度および／または流量の調節を行う。
【００４８】
それぞれの場合に、液浸媒体１１０．１の自由表面１１０．３において液浸媒体の蒸発が最小限となるように調節を行うことができる。好ましくは、このような調節は、ガス雰囲気１１３．１の温度が自由表面１１０．３における液浸媒体１１０．１の温度に対応するようにガス雰囲気１１３．１の温度を調節し、ガス雰囲気１１３．１の湿度を十分に高い値、好ましくは完全な飽和状態となるように調節し、これにより、液浸媒体１１０．１の蒸発、ひいては液浸媒体１１０．１からの放熱が防止されることにより行われる。
【００４９】
換言すれば、この変化態様では、自由表面１１０．３における液浸媒体１１０．１の蒸発により、液浸媒体、ひいては最終レンズ素子１０９にも熱攪乱がもたらされる。
【００５０】
第２熱減衰制御回路１１３を介した制御は、第１熱減衰制御回路１１２を介した制御の下位にある。しかしながら、本発明の他の変化態様では、蒸発により誘発された液浸媒体１１０．１からの放熱によって生じる熱攪乱を能動的に利用して、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥと目標温度分布ＴＳＥとの間の偏差に反作用させ、これにより、熱減衰効果が得られる。
【００５１】
例えば、最終レンズ素子１０９の目標状態では、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥと目標温度分布ＴＳＥとの間で減衰させようとする偏差の方向に応じて増減する場合もある所定の蒸発率が存在し、液浸媒体１１０．１の実測温度分布ＴＩが、液浸媒体１１０．１において対応して変化した目標温度分布ＴＳIに近づけられる。すなわち、温度を上昇もしくは下降させ、これにより、液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間の温度勾配により、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥと目標温度分布ＴＳＥとの間の偏差に反作用させる。
【００５２】
ここでも同様に、ガス雰囲気１１３．１の温度および／または湿度および／または流量は、本発明においては制御パラメータＣＰである。なぜなら、これらのパラメータによって、液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間の温度勾配および液浸媒体１１０．１と最終レンズ素子１０９との間の熱伝達に、それぞれ作用することもできるからである。したがって、第２供給装置１１３．２も本発明においては作用装置である。
【００５３】
これに関して、液浸媒体１１０．１内の所定の目標温度分布ＴＳIを上述のように任意に選択してもよいことは理解されよう。さらに自由表面１１０．３は液浸媒体１１０．１の自由表面全体または一部であってもよいことも理解されよう。
【００５４】
さらに熱減衰装置１１１は、第３熱減衰制御回路として、最終レンズ素子１０９の温度に直接に特定に作用する制御回路１１４を有している。
【００５５】
このためには、第３熱減衰制御回路１１４はペルティエ素子１１４．１の形で最終レンズ素子１０９の周縁部に一様に分配された第２温度調節装置と、第２温度センサ１１４．２と制御装置１１１．１とを有している。制御装置１１１．１に接続されたペルティエ素子１１４．１は、以下に詳細に説明するように、最終レンズ素子１０９を冷却または加熱し、これにより、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥと目標温度分布ＴＳＥとの間の偏差に反作用し、ひいては熱減衰効果も達成される。
【００５６】
最終レンズ素子１０９に一様に分配されており、本発明においては確立装置である第２温度センサ１１４．２および１１４．３によって、最終レンズ素子１０９のそれぞれの場所で最終レンズ素子１０９の温度が確立される。第２温度センサ１１４．２および１１４．３は、対応した第１温度データを制御装置１１１．１１の関連入力部１１１．２に供給する。
【００５７】
この場合、最終レンズ素子１０９の周囲に一様に分配された第１温度センサ１１２．３，１１４．３により直接に測定する代わりに、別の箇所で温度または少なくとも１つの別のパラメータの測定または確立を行うこともできることは自明である。この温度またはパラメータから、次いで評価装置では、対応して十分に正確な評価によって、この確立されたパラメータと、最終レンズ素子１０９の温度との間で得られた十分に正確な既知の関係に基づいて、最終レンズ素子１０９の温度が確立されてもよい。
【００５８】
これらの最初の温度データから、制御装置１１１．１は、最終レンズ素子１０９の記憶された第１温度挙動モデルによって最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥを確立する。これにより、さらなるパラメータとして、第１温度挙動モデルは液浸媒体１１０．１の実測温度分布ＴＩおよび（照射装置１０２によって制御装置１１１．１に供給される）実測光出力を考慮する。
【００５９】
最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥから、最終レンズ素子１０９内の所定目標温度分布ＴＳＥに応じて、制御装置１１１．１はペルティエ素子１１４．１に対する第３制御値Ｃを確立する。この第３制御値Ｃによって、最終レンズ素子１０９の表面に向けられたペルティエ素子１１４．１の表面の温度が調節される。したがって、ペルティエ素子１１４．１は、実測温度分布ＴＥは最終レンズ素子１０９内の目標温度分布ＴＳＥに近づくように最終レンズ素子１０９の表面を加熱または冷却する。
【００６０】
それゆえ、本発明においては、最終レンズ素子１０９の表面に向けられたペルティエ素子１１４．１の表面温度は、この温度によってペルティエ素子１１４．１と最終レンズ素子１０９との間の熱伝達を誘発することもできるので、制御パラメータＣＰである。したがって、本発明ではペルティエ素子１１４．１は作用装置である。
【００６１】
図３に示すように、マイクロリソグラフィ装置１０１の他の実施形態によれば、第３熱減衰制御回路１１４は、ペルティエ素子１１４．１に付加的または代替的に、レンズ素子１０９の光学的に使用されていない領域に抵抗加熱装置１１４．４の形のさらなる第２温度調節装置を備えていてもよい。制御装置１１１．１に接続された抵抗加熱装置１１４．４は、以下に詳細に説明するように、最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥと目標温度分布ＴＳＥとの間の偏差に反作用させ、ひいては温度減衰作用が得られるように最終レンズ素子１０９を加熱する。
【００６２】
図３は、図２の詳細Ｄに対応する概略図において、本発明によるマイクロリソグラフィ装置１０１のさらなる実施形態の抵抗加熱装置１１４．４を示している。図３からわかるように、抵抗加熱装置１１４．４は、互いに適宜に接続され、かつ制御装置１１１．１に適宜に接続された複数の導電素子１１４．５を有している。これらの導電素子１４．５は、最終レンズ素子１０９の表面内部に埋設されている。
【００６３】
導電素子１１４．５は、例えば、望ましい構成の最終レンズ素子１０９の表面に、後に導電素子１１４．５を形成する金属粉を配置することにより作製してもよい。金属粉は、金属粉が溶融し、導電素子を形成するように結合する程度まで、例えば、赤外線レーザを用いて加熱される。さらに、溶融した金属粉は、高濃度であるため最終レンズ素子１０９の局所的に溶融したマトリクス内に沈下する。
【００６４】
導電素子１１４．５は、図３に示すように最終レンズ素子１０９のマトリクス内に完全に埋設されていてもよい。しかしながら、本発明の他の実施形態によれば、導電素子１１４．５は最終レンズ素子１０９のマトリクスによって部分的にのみ取り囲まれていてもよいことは自明である。この場合には、図３に破線輪郭１１４．６で示すように、保護層が設けられていてもよい。この保護層１１４．６は、攻撃的な液浸媒体１１０．１に対して導電素子１１４．５を保護することもできる。保護層１１４．６は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ（化学蒸着）法などによって塗布される石英（ＳｉＯ）層であってもよい。さらに、保護層１１４．６は、導電素子１１４．５の間の電気的な接続部および制御装置１１１．１との電気的な接続部を有していてもよい。
【００６５】
既に説明したように、第２温度センサ１１４．２および１１４．３（図２参照）によって、最終レンズ素子１０９の温度が、最終レンズ素子１０９のそれぞれの場所で捕捉される。第２温度センサ１１４．２および１１４．３は、対応する第１温度データを制御装置１１１．１の関連入力部１１１．２に供給する。
【００６６】
この場合、最終レンズ素子１０９の周囲に一様に分配された第１温度センサ１１２．２，１１４．３により直接に測定する代わりに、別の箇所で温度または少なくとも１つの別のパラメータの測定または確立を行うこともできることは自明である。この測定された、または確立された温度またはパラメータから、評価装置では、対応した十分に正確な評価によって、確立されたパラメータ／温度と、最終レンズ素子１０９の温度との間の十分に正確な既知の関係に基づいて、最終レンズ素子１０９の温度を確立することもできる。
【００６７】
これらの第１温度データから、制御装置１１１．１は、記憶されている最終レンズ素子１０９の第１温度挙動モデルを用いて最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥを確立する。この場合、さらなるパラメータとして、第１温度挙動モデルは、液浸媒体１１０．１の実測温度分布ＴＩと、照射装置１０２によって（制御装置１１１．１に供給される）実測光出力とを考慮する。
【００６８】
最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥから、制御装置１１１．１は、最終レンズ素子１０９内の所定の目標温度分布ＴＳＥに応じて、抵抗加熱装置１１４．４に対する第３制御値Ｃを確立する。この第３制御値Ｃを用いて、導電素子１１４．５内の対応する電流を介して抵抗加熱装置１１４．４の温度が調節される。したがって、抵抗加熱装置１１４．４は、最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥが目標温度分布ＴＳＥに近づくように最終レンズ素子１０９を加熱する。
【００６９】
抵抗加熱装置１１４．４は、任意の形で分割されていてもよい。すなわち、制御装置１１１．１によって選択的に制御可能となるように任意の数の部分に分離されていてもよい。これにより、抵抗加熱装置１１４．４内において任意の望ましい温度分布を得ることが可能である。
【００７０】
このように、導電素子１１４．５の温度は、本発明では制御パラメータＣＰである。なぜなら、導電素子１１４．５と最終レンズ素子１０９との間の熱伝達はこの温度によって影響されることもあるからである。したがって、本発明においては導電素子１１４．５はそれぞれ作用装置である。
【００７１】
図４は、図２の詳細Ｄに対応する概略図において、本発明によるマイクロリソグラフィ装置１０１のさらなる実施形態の抵抗加熱装置２１４．４を示している。この抵抗加熱装置２１４．４は、図３の抵抗加熱装置１１４．４の代わりに使用してもよい。図４からわかるように、抵抗加熱装置２１４．４は、互いに適宜に接続され、かつ制御装置１１１．１に適宜に接続された複数の導電素子２１４．５を有している。導電素子２１４．５は、最終レンズ素子１０９の表面に配置され、保護層２１４．６の内部に埋設される。
【００７２】
導電素子２１４．５は、薄膜技術および／または厚膜技術を用いて任意に構成されたあらゆる最終レンズ素子１０９の表面に取り付けてもよい。続いて導電素子に保護層２１４．６を被覆してもよい。
【００７３】
とりわけ侵襲的な液浸媒体１１０．１から導電素子２１４．５を保護する保護層２１４．６は、任意の保護層であってよい。例えば、保護層２１４．６は、スパッタ法、ＣＶＤ（化学蒸着）法などによって塗布された石英（ＳｉＯ）層であってもよい。
【００７４】
保護層２１４．６は、ポリマー材料を備えていてもよい。ポリアミド（Ｐｌ）材料、例えばカプトン（登録商標）の名称でデュポン（登録商標）社により販売されている材料が特に適している。例えば、保護層２１４．６はポリアミド薄膜担体によって形成されていてもよく、このポリアミド薄膜担体には、導電素子２１４．５が望ましい構成で取り付けられる。この薄膜担体は、次いで最終レンズ素子１０９に塗布され、例えば接着により最終レンズ素子１０９に結合される。
【００７５】
図４からわかるように、保護層２１４．６は、制御装置１１１．１に接続された複数のさらなる温度センサ２１４．２を有している。これらの温度センサ２１４．２は、温度センサ１１４．２、１１４．３に付加的または代替的に、それぞれの場所で最終レンズ素子１０９の温度を捕捉する。温度センサ２１４．２は、対応する第１温度データを制御装置１１１．１の関連入力部１１１．２に供給する。
【００７６】
抵抗加熱装置２１４．４の機能は、上述の抵抗加熱装置１１４．４の機能と同一である。それゆえ、これについては上述の説明を参照されたい。特に抵抗加熱装置２１４．４は、この場合にも任意に分割されていてもよい。
【００７７】
図５は、図２の詳細Ｄに対応する概略図において、本発明によるマイクロリソグラフィ装置１０１のさらなる実施形態の照射加熱装置３１４．４を示している。図３の抵抗加熱装置１１４．４の代わりに照射加熱装置３１４．４を使用してもよい。図５からわかるように、照射加熱装置３１４．４は、制御装置１１１．１に接続された複数の加熱素子３１４．５を有している。
【００７８】
加熱素子３１４．５は、液浸枠１１０．２に配置されている。制御装置１１１．１の制御下にある加熱素子３１４．５は、最終レンズ素子１０９に向けられた赤外線ＩＲを照射し、これにより、最終レンズ素子１０９を加熱する。加熱素子３１４．５は、制御装置１１１．１に結合された赤外線源の赤外線を最終レンズ素子１０９に向けて案内する、いわゆる「中空コアファイバ」によって形成してもよい。
【００７９】
照射加熱装置３１４．４の機能は、上述の抵抗加熱装置１１４．４の機能に大部分対応している。それ故、上述の説明を主に参照されたい。
【００８０】
ここでも同様に最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥから、最終レンズ素子１０９内の所定の目標温度分布ＴＳＥに応じて、制御装置１１１．１は照射加熱装置３１４．４に対する第３制御値Ｃを確立する。第３制御値Ｃによって、加熱装置３１４．５の照射強度が調節される。したがって、加熱素子３１４．５は、最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥが目標温度分布ＴＳＥに近づくように最終レンズ素子１０９を加熱する。
【００８１】
このように導電素子３１４．５の照射強度は、この照射強度によって加熱素子３１４．５と最終レンズ素子１０９との間の熱伝達が誘導されることもあるので、本発明では制御パラメータＣＰである。したがって、本発明においては加熱素子３１４．５はそれぞれ作用装置である。
【００８２】
照射加熱装置３１４．４は、最終レンズ素子１０９を区画にわけて任意に照射することもできる。換言すれば、照射加熱装置３１４．４は、制御装置１１１．１によって選択的に制御可能な任意の数の区分を備えていてもよい。これにより、照射加熱装置３１４．４によって任意の照射強度分布を設けることも可能である。
【００８３】
さらに、熱減衰制御装置１１１は、最終レンズ素子１０９の断熱被覆層１１５の形の第１遮蔽部を備えており、この被覆層１１５は、熱減衰制御装置１１１の第１受動的な減衰成分の形で熱分離装置を形成している。
【００８４】
被覆層１１５は、最終レンズ素子１０９の表面において液浸媒体１１０．１に隣接して配置されており、かつ投影パターンをウェーハ１０５に投影する場合に光学的に使用されない区分１０９．１にわたって延在している。この断熱層１１５によって、最終レンズ素子１０９、および液浸媒体１１０．１を備える液浸ゾーン１１０は、区画毎に熱分離され、これにより、最終レンズ素子１０９の表面において光学的に使用される区画１０９．２の少なくとも外部で液浸媒体１１０．１内の熱攪乱が最終レンズ素子１０９内に直接に伝搬することが阻止される。
【００８５】
被覆層１１５は、十分な断熱特性をもたらす任意の適切な材料および材料の組み合わせからなっていてよい。図２に示した実施形態では、被覆層１１５は、適宜な技術、例えば鋳込み技術、塗布技術などによって最終レンズ素子１０９の表面区画１０９．１に塗布された有機材料、ここではポリウレタン（ＰＵ）樹脂からなる層を備える。塗布後には、有機層の表面は望ましい表面荒さをもたらすために任意の公知の表面処理技術を用いて処理してもよい。
【００８６】
最終レンズ素子１０９に接触しない有機層の表面の一部または全体に、適宜な反射被覆層を設けてもよい。この反射被覆層は、ウェーハ１０５．１および／または液浸媒体１１０．１および／または液浸枠１１０．２などによって分散された投影光を反射し、これにより、このような分散された投影光によって被覆層１１５の有機層に生じることもある長期にわたる損傷を防止する。
【００８７】
原則的には、遮蔽部１１５は、環境、特に液浸媒体からの最終レンズ素子１０９の熱分離をもたらすように適宜に設計してもよい。特に、遮蔽部１１５は単一層または多層断熱層である。以下にさらに詳しく説明するように、遮蔽部１１５は、少なくとも１つの高い熱伝導性を有する層と、少なくとも１つの断熱層とを備える２つ以上の層を組み合わせたものであってもよい。この場合、高い熱伝導性を有する層は、最終レンズ素子の周縁部に向けて熱伝達するために役立ち、これにより、最終レンズ素子内への熱伝達を阻止または減じてもよい。
【００８８】
好ましくは、最終レンズ素子１０９の背向側に、遮蔽部１１５は疎水性の面を有していてもよい。この疎水性の面は、場合によっては、この目的のためにのみ設けられた独立した層によって形成されていてもよい。これにより、最終レンズ素子１０９の場合によっては被覆されている表面に液浸媒体１１０の個々の滴または飛沫が蓄積するという状況を少なくとも大部分防止することもできる。液浸媒体のこのような滴または飛沫は、さもなければ蒸発し、最終レンズ素子１０９内の局所的に集中した強い熱攪乱をもたらす局所的に集中した強力なヒートシンクを形成してしまう。
【００８９】
液浸媒体１１０．１のこのような滴または飛沫は、例えば、マイクロリソグラフィ装置１０１の作動中に液浸媒体レベルの変更に起因するウェーハの動きによって、例えば一時的にのみ液浸媒体１１０．１により湿潤されている最終レンズ素子１０９の表面領域に形成される。有利には、疎水性の表面は、最終レンズ素子１０９の場合によっては被覆されている表面に液浸媒体１１０．１のこのような滴または飛沫が形成されることを防止する。
【００９０】
図６は、図２の詳細Ｄに対応する概略図において、本発明によるマイクロリソグラフィ装置１０１のさらなる実施形態における熱遮蔽部４１５の形の熱分離装置を示している。図２の遮蔽部１１５の代わりに遮蔽部４１５を使用してもよい。
【００９１】
図６からわかるように、遮蔽部４１５は上述のように多層状に設計されている。遮蔽部４１５は、最終レンズ素子１０９に隣接して配置された断熱性の第１層４１５．１と、第１層４１５．１に隣接して配置された高い熱伝導性を有する第２層４１５．２とを組み合わせたものである。さらに、疎水性の第３層４１５．３が、第２層４１５．２の外面に被覆される。
【００９２】
断熱性の第１層４１５．１は、スペーサ体４１５．４を備えている。スペーサ体４１５．４は、マイクロリソグラフィ装置１０１の任意の通常作動条件下において形状を保持するために十分な剛性を有している。これにより、通常作動状態で、スペーサ体４１５．４は最終レンズ素子１０９と第２層４１５．２との間に所定の距離を設ける。しかしながら、本発明の他の実施形態では、単一のスペーサ体の代わりに、独立した複数のスペーサ素子が設けられていてもよいことは自明である。
【００９３】
スペーサ体４１５．４は、流体、すなわち、ガスおよび／または液体に対して透過性である。例えば、スペーサ体４１５．４を形成するためには連続気泡発泡体を使用してもよい。このように最終レンズ素子１０９の表面と第２層４１５．２との間には、第１層４１５．１を形成する隙間が画定されている。第１層４１５．１を形成する隙間には、低い熱伝導性を有する流体、例えばガスまたは液体が充填される。場合によっては、第１層４１５．１の望ましい断熱効果が保証されるように、隙間４１５．１を適当な温度に調整された流体によって連続的または断続的に洗浄してもよい。
【００９４】
隙間４１５．１への液浸媒体１１０．１の進入を防止するために、周縁部シール素子４１５．５が最終レンズ素子１０９と第２層４１５．２との間に設けられている。シール素子４１５．５は、さらに第２層４１５．２を最終レンズ素子１０９に対して固定する、接着材によって形成されたリングである。
【００９５】
第２層４１５．２は、高い熱伝導率に基づき、最終レンズ素子１０９の半径方向Ｒに良好な熱伝達を保証する。こうして第２層４１５．２内の対応して高い熱伝達率によって、液浸媒体１１０．１によって励起された熱攪乱は急速に減じられるか、または完全に補償さえされる。結果として、こうした熱攪乱は、生じたとしても程度が減じられてしか最終レンズ素子１０９に向けて伝搬されない。換言すれば、効果的な熱減衰効果が得られる。こうした熱攪乱のさらなる低減が、断熱性の第１層４１５．１によってもたらされる。換言すれば、本発明では熱分離装置を形成している遮蔽部４１５によって、最終レンズ素子１０９は、環境、特に液浸媒体１１０．１から効果的に熱分離される。
【００９６】
第２層４１５．２内で急速な熱伝達を行うためには、安定化装置４１５．６が第２層４１５．２の外周に設けられている。安定化装置は高い加熱能力を有してもよく、これにより、マイクロリソグラフィ装置１０１の作動中の温度は安定している。例えば、安定化装置４１５．６は、加熱担体媒体の循環によって形成されている。
【００９７】
ここでも上述のように疎水性の第３層４１５．３が、液浸媒体１１０．１の堆積した滴または飛沫の蒸発が原因で生じる局所的なヒートシンクが形成される可能性を減じる。例えば、疎水性の第３層４１５．３は、上述のようにポリアミド（Ｐｌ）によって形成されていてもよい。
【００９８】
図７は、図２の詳細Ｄに対応する概略図であり、本発明によるマイクロリソグラフィ装置１０１のさらなる実施形態の熱遮蔽部５１５を示している。図２の遮蔽部１１５または図６の遮蔽部４１５の代わりに遮蔽部５１５を使用してもよい。
【００９９】
図７からわかるように、遮蔽部５１５は上述のように多層状に設計されている。遮蔽体５１５は、最終レンズ素子１０９に隣接して配置された断熱性の第１層５１５．１と、第１層５１５．１に隣接して配置された第２層とを組み合わせたものを備えている。
【０１００】
断熱性の第１層５１５．１は、最終レンズ素子１０９の周縁部に一様に分配された複数のスペーサ素子５１５．４を有している。スペーサ素子５１５．４は、マイクロリソグラフィ装置１０１の任意の通常作動状態において形状を保持するために十分な剛性を有している。これにより、通常作動状態で、スペーサ素子５１５．４は最終レンズ素子１０９と第２層５１５．２との間に所定の距離を設ける。
【０１０１】
スペーサ素子５１５．４は、第１層５１５．１を形成する隙間を画定している。第１層５１５．１を形成するこの隙間には、低い熱伝導率を有する流体、例えばガスまたは液体が充填される。場合によっては、第１層５１５．１の望ましい断熱効果が保証されるように、隙間５１５．１を適当な温度に調整された流体によって連続的または断続的に洗浄してもよい。
【０１０２】
隙間５１５．１への液浸媒体１１０．１の進入を防止するために、周縁部シール素子５１５．５が最終レンズ素子1０９と第２層５１５．２との間に設けられている。シール素子５１５．５は、さらに第２層５１５．２を最終レンズ素子１０９に対して固定する、接着材によって形成されたリングである。
【０１０３】
第２層５１５．２は、ここでも最終レンズ素子１０９の半径方向Ｒに良好な熱伝達をもたらす。こうして第２層５１５．２内の対応して高い熱伝達率によって、液浸媒体１１０．１によって励起された熱攪乱は急速に減じられるか、または完全に補償さえされる。結果として、こうした熱攪乱は、生じたとしても程度が減じられてしか最終レンズ素子１０９に向けて伝搬されない。換言すれば、効果的な熱減衰効果が得られる。こうした熱攪乱の伝搬のさらなる低減が、断熱性の第１層５１５．１によってもたらされる。換言すれば、本発明では熱分離装置を形成している遮蔽体５１５によって、最終レンズ素子１０９は、環境、特に液浸媒体１１０．１から効果的に熱分離される。
【０１０４】
第２層５１５．２内の急速な熱伝達は、第２層５１５．２内に半径方向Ｒに延在する通路システム５１５．７を設けることにより得られる。ポンプ装置の形の安定化装置および温度調節装置５１５．６が、通路システム５１５．７内に伝熱媒体の好ましくは連続的な流れ５１５．８による伝熱媒体の循環をもたらす。流体５１５．８の伝熱媒体は、所定の温度および／または流量を有するように安定化装置５１５．６によって調節される。
【０１０５】
流れ５１５．８は、初期には第２層５１５．２の第１通路５１５．９内を第２層５１５．２の内周の変向領域５１５．１０に向けて半径方向Ｒに流れる。流れ５１５．８は、変向領域５１５．１０で変向され、これにより、第２層５１５．２の第２通路５１５．１１内を第２層５１５．２の外周に向けて流れ戻る。第２通路５１５．１１を離れると、流体５１５．８は安定化装置５１５．６に戻り、安定化装置５１５．６において、温度および／または流量を再び調節され、伝熱媒体回路に再循環される。
【０１０６】
図７の最も簡単な場合には、通路システム５１５．９〜５１５．１１は、狭幅の中空体５１５．２と肉薄のリブ５１５．１２とによって形成される。リブ５１５．１２は中空体５１５．２内に配置されており、最終レンズ素子１０９の半径方向Ｒおよび周方向に延在している。リブ５１５．１２は、第１通路５１５．９と第２通路５１５．１１とを分離する。ここでも伝熱媒体を安定化装置５１５．６に向けて半径方向外向きに搬送する第２通路５１５．１１は、好ましくは最終レンズ素子１０９の背向側に配置されており、これにより、最終レンズ素子１０９の領域から熱攪乱が急速に取り除かれる。しかしながら、このように熱攪乱を急速に取り除く通路システムの任意の他の適宜な構成を用いてもよいことは自明である。
【０１０７】
ここでも疎水性の第３層が、第２層５１５．２の外面に設けられており、これにより、上述のように、液浸媒体１１０．１の堆積した滴または飛沫の蒸発に起因する局所的なヒートシンクが形成される可能性が減じられる。
【０１０８】
図７に示すように、安定化装置５１５．６は、制御装置１１１．１に接続されており、制御装置１１１．１によって制御されてもよい。このように、遮蔽部５１５において熱減衰効果を能動的に制御することが可能である。したがって、本発明では遮蔽部５１５は能動的な熱分離装置を形成している。
【０１０９】
好ましくは、安定化装置５１５．６は、最終レンズ素子１０９に向いており、本発明において熱遮蔽素子を形成している第２層５１５．２の表面で、マイクロリソグラフィ装置１０１の作動中にわたって、所定の温度分布、好ましくは一様な温度が実質的に保持されるように制御される。このために、制御装置１１１．１に接続されたさらなる温度センサ５１４．２が、第２層５１５．２の表面に設けられていてもよい。制御装置１１１．１は、次いで温度センサ５１４．２によって供給された温度データを用いて上述のように安定化装置５１５．６を制御する。
【０１１０】
図８は、図２の詳細Ｄに対応する概略図において、本発明によるマイクロリソグラフィ装置１０１のさらなる実施形態の熱遮蔽部６１５を示している。図２の遮蔽部１１５、図６の遮蔽体４１５または図７の遮蔽部５１５の代わりに遮蔽部６１５を使用してもよい。
【０１１１】
図８からわかるように、最終レンズ素子１０９内と液浸枠１１０．２との間に設けられたギャップにおいて、液浸媒体１１０．１を充填されていない部分１１０．４内に供給された伝熱媒体６１５．１４の（好ましくは連続的な）流れ６１５．１３によって遮蔽部６１５が形成される。流れ６１５．１３は、ポンプ装置の形の安定化装置、および所定の温度および流量を備えた伝熱媒体を供給する温度調節装置６１５．６によって供給される。
【０１１２】
流れ６１５．１３は、まず半径方向Ｒに、接触ゾーン６１５．１４に向けて流れる。接触ゾーン６１５．１５内で伝熱媒体６１５．１４は液浸媒体１１０．１に接触し、場合によってはこの液浸媒体１１０．１と混合される。接触ゾーン６１５．１５の領域では、液浸枠１１０．２内に通路６１５．１６が設けられている。通路６１５．１６は接触ゾーン６１５．１５に向けて開口している。この通路６１５．１６によって、伝熱媒体６１５、および、場合によっては（場合によっては伝熱媒体６１５．１４と混合された）液浸媒体１１０．１の部分が、最終レンズ素子１０９と液浸枠１１０．２との間の隙間から引き出され、安定化装置６１５．６に再循環して戻される。
【０１１３】
必要であれば、安定化装置６１５．６内では、伝熱媒体６１５．１４と共に引き出された液浸媒体１１０．１の部分は、伝熱媒体６１５．１４から分離される。安定化装置６１５．６は、伝熱媒体６１５の温度および流量を再調整し、伝熱媒体回路に再循環させる。
【０１１４】
また安定化装置６１５．６は、望ましい流量だけ液浸媒体１１０．１を液浸ゾーン１１０に供給する。液浸ゾーン１１０に供給される液浸媒体１１０．１の流量、および最終レンズ素子１０９と液浸枠１１０．２との間の隙間の一部１１０．４に供給される伝熱媒体６１５の流量ならびに通路６１５．１６内の流量は、相互に調節され、これにより、上述のような構成（すなわち、液浸媒体１１０．１と伝熱媒体６１５．１４とが接触領域６１５．１５内で接触している）が得られる。さらに、これらの流量は相互に調整され、これにより、最終レンズ素子１０９の内部の不都合な圧力変動が阻止される。
【０１１５】
流れ６１５．１３は、最終レンズ素子１０９の半径方向Ｒに最終レンズ素子１０９からの良好な熱伝達を保証する。このように、流れ６１５．１３によって誘発される対応して高い熱伝達率により、液浸媒体１１０．１によって励起された熱攪乱は急速に減じられるか、または完全に補償さえされる。結果として、こうした熱攪乱はあるとしても低減された形でのみ最終レンズ素子１０９に向かって伝搬される。換言すれば、効果的な熱減衰効果が得られる。このような熱攪乱の伝搬のさらなる減衰が、図８に破線の輪郭６１５によって示したように、最終レンズ素子の断熱性の第１層によって得られてもよい。換言すれば、本発明において熱分離装置を形成している遮蔽体６１５によって、最終レンズ素子１０９は、環境、特に液浸媒体１１０．１から効果的に断熱される。
【０１１６】
図８に示すように、安定化装置６１５．６は、制御装置１１１．１に接続され、制御装置１１１．１によって制御されてもよい。このように、遮蔽体６１５の熱減衰効果を能動的に制御することが可能である。
【０１１７】
熱減衰装置１１１は、さらに最終レンズ素子１０９のホルダ１１７と、最後から２番目のレンズ素子１０８のホルダ１１８との間に配置され、第２の受動的な熱減衰成分、すなわち本発明においては熱分離装置を形成しているリング状の第２遮蔽部１１６を備えている。
【０１１８】
第２遮蔽部１１６は、２つのホルダ１１７および１１８の接続領域から、投影パターンをウェーハ１０５に投影する間には光学的に使用されていない最終レンズ素子１０９の表面の区画１０９．３まで延在している。第２遮蔽部１１６は、さらにペルティエ素子１１４．１のための担体として役立つ。
【０１１９】
図８に示した第２遮蔽部１１６は、高い熱伝導性を有する材料からなっている。２つのホルダ１１７および１１８の接続領域では、第２遮蔽部１１６は、温度の安定化された中間素子１１９に接続されており、伝熱媒体源１１９．２によって一定の温度に保持される伝熱媒体、例えば水が中間素子１１９の環状通路１１９．１を通過する。
【０１２０】
温度の安定化された中間素子１１９の一定温度および第２遮蔽部１１６の高い熱伝導性によって、第２遮蔽部１１６においてホルダ１１７に向いている方の側でほぼ一定の温度が得られる。したがって、最終レンズ素子１０９のホルダ１１７および最終レンズ素子１０９の一部が対物レンズ１０４の残り部分から熱遮蔽され、これにより、前記側で生じた最終レンズ素子１０９の熱攪乱が減衰される。
【０１２１】
原則的に、ここでも第２遮蔽部１１６は適宜に設計されていてよい。特に本発明の他の変形態様によれば、第２遮蔽部１１６は、上述の第１遮蔽部の変化態様と同様に簡単な単一層状または多層状の断熱装置として設計されていてもよい。しかしながら、第２遮蔽部１１６は、少なくとも１つの高い熱伝導性を有する層と、少なくとも１つの断熱層とを備える２つ以上の層を組み合わせたものであってもよい。特に図８に示した実施形態では、対応断熱層は、第２遮蔽部１１６においてホルダ１１７に向いている側に形成されていてもよい。
【０１２２】
図９は、マイクロリソグラフィ装置１０１により実施されてもよい本発明による光学結像方法の好ましい実施形態のブロック図を示している。
【０１２３】
まず、ステップ１２０．１で方法の実施が開始される。ステップ１２０．２では、マイクロリソグラフィ装置１０１の部品が、上述の構成が得られるように互いに対して位置決めされる。
【０１２４】
ステップ１２０．３では、マスク１０３．１上の投影パターンの少なくとも一部が、上述のようにウェーハ１０．１上に投影される。ステップ１２０．３では、この投影に並行して、上述のように、最終レンズ素子１０９の環境、特に液浸媒体１１０．１によって誘発された最終レンズ素子１０９の温度分布の変動の減衰が、熱減衰装置によってもたらされる。
【０１２５】
このために、ステップ１２０．４で対応する温度が、上述のように温度センサ１１２．２，１１２．３，１１４．２，１１４．３によって確立される。さらに、さらなるパラメータ、例えば液浸媒体１１０．１の実測供給温度ＴＩＦ、液浸媒体１１０．１の流量および照射装置１０２の実測光出力が、上述のように確立される。
【０１２６】
ステップ１２０．５では、制御装置１１１は液浸ゾーン１１０内の液浸媒体１１０．１内の実測温度分布ＴＩならびに最終レンズ素子１０９の実測温度分布ＴＥを確立する。これは、上述のように、記憶された温度挙動モデルおよびステップ１２０．３で確立されたデータを用いて行われる。さらに、制御装置１１１は、独立した作用装置（例えば温度調節装置１１２．２、供給装置１１２．１、第２供給装置１１３．２、ペルティエ素子１１４．１など）に対する制御値Ｃを確立する。
【０１２７】
温度挙動モデルは、捕捉された、または確立された温度ならびにさらなるパラメータ（例えば、液浸媒体１１０．１の流量、照明装置１０２の光出力など）と、温度挙動モデルの各対象（すなわち、それぞれ最終レンズ素子１０９および液浸媒体１１０．１）内で予想される温度分布との間の関係を示す。
【０１２８】
温度挙動モデルの各部分は、温度挙動モデルの各対象（すなわち、最終レンズ素子１０９または液浸媒体１１０．１）のために経験的に、かつ／またはシミュレーション計算によって確立されてもよい。マイクロリソグラフィ装置１０１の作動中に規則的に繰り返される状況では、液浸ゾーン１１０において液浸媒体１１０．１内の実測温度分布ＴＩならびに最終レンズ素子１０９内の実測温度分布ＴＥの十分に正確な推測が行われる。
【０１２９】
ステップ１２０．６では、確立された制御値Ｃを用いて、制御パラメータＣＰが、上述のように制御装置１１１．１（例えば、温度調節装置１１２．２、供給装置１１２．１、第２供給装置１１３．２、ペルティエ素子１１４．１など）によって各作用装置を制御することにより作用を受ける。
【０１３０】
ステップ１２０．７では、方法の実施を停止すべきか否かがチェックされる。方法の実施を停止すべき場合には、方法の実施はステップ１２０．８で停止される。さもなければ、ステップ１２０．３に戻る。
【０１３１】
以上には、複数の能動的な熱減衰制御回路１１２，１１３，１１４および受動的な熱減衰構成要素１１５，１１６が組み合わせて設けられている例を用いて本発明を説明した。しかしながら、本発明の別の実施態様では、単一の能動的な熱減衰制御回路および受動的な熱減衰構成要素を、それぞれ単体で、または任意の組み合わせで用いてもよい。
【０１３２】
以上には、さらに最終レンズ素子１０９の一部が光学的な結像中に液浸媒体１１０．１内に液浸される例を用いて本発明を説明した。しかしながら、少なくとも一時的に液浸媒体を充填された液浸ゾーンが（最終レンズ素子とウェーハとの間の液浸ゾーンに対して付加的または択一的に）光学素子群の２つの光学素子の間に配置されている液浸システムとの関連で本発明を用いることもできることは自明である。このような複合液浸システムまたは二重液浸システムが、例えば国際公開第２００６／０８０２１２号パンフレット、国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレット、国際公開第２００６／０５１６８９号パンフレット、国際公開第２００６／１２６５２２号パンフレット、国際公開第２００６／１２１００８号パンフレットおよび米国特許第７１８０５７２号明細書により公知であり、その開示内容は全て参照により本明細書に含まれる。
【０１３３】
図２に対応する図１０は、マイクロリソグラフィ装置１０１において用いられてもよい二重液浸システムを概略的に示している。ここでは、レンズ素子１０９は、ウェーハ１０５．１に隣接して配置されているのではなく、レンズ素子１０９とウェーハ１０５．１との間に配置されたレンズ素子７０９の形のさらなる光学素子に隣接している。液浸ゾーン１１０は、レンズ素子１０９とレンズ素子７０９との間に配置されており、さらなる液浸媒体７１０．１を充填されたさらなる液浸ゾーン７１０がレンズ素子７０９とウェーハ１０５．１との間に配置されている。
【０１３４】
熱減衰装置１１１は、上述のように、環境により引き起こされ、レンズ素子１０９の温度分布に熱攪乱を引き起こしやすい環境の熱減衰をもたらすように構成されている。さらなる熱減衰が環境、特に液浸媒体によって引き起こされ、さらなるレンズ素子７０９の温度分布に熱攪乱を引き起こしやすい、環境、特に液浸媒体によって誘発された熱減衰をもたらすために設けられていることは自明である。
【０１３５】
液浸媒体１１０．１は、液浸媒体６１０．１と同一であっても異なっていてもよい。任意の適当な液浸媒体を用いてもよい。このような液浸媒体の例は、重水または重酸素水、例えばＤ２Ｏ、Ｄ２Ｏ＊、Ｈ２Ｏ＊であり、この場合、Ｏ＊はアイソトープＯ１６、Ｏ１７およびＯ１８を含んでいてもよい。これらの液浸媒体は、２つの液浸媒体の屈折率の間の望ましい関係および／または光学素子１０９、７０９の屈折率と液浸媒体１１０．１、７１０．１のいずれか一方または両方の屈折率との間の望ましい関係が得られる任意の比率で混合してもよい。このような混合物のための対応した屈折率の例および値が米国特許出願公開第２００６／０９２５３３号明細書、米国特許出願公開第２００６／０６６９２６号明細書および国際公開第２００５／１０６５８９号パンフレットに記載されており、その全開示内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【０１３６】
以上に、光学素子群が屈折光学素子のみからなる例によって本発明を説明した。しかしながら、特に異なる波長で結像処理を行う場合には、もちろん単体で、または任意の組み合わせで、屈折、反射または回折光学素子を備えている光学素子群と共に使用してもよい。
【０１３７】
さらに、以上にマイクロリソグラフィ分野の例を用いて本発明を説明した。しかしながら、任意の他の用途および結像処理のためにそれぞれ本発明を用いることもできることは自明である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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