(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体であって、
前記光学システムの動作中に熱を発する少なくとも１つの発熱サブシステム（１１０〜８１０）と、
該発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収するよう配置された第１熱シールド（１２０〜８２０）と、
該第１熱シールドと機械的に接触し、該第１熱シールドから熱を放散するよう設計された第１冷却デバイス（１３０〜８３０）と、
前記第１熱シールド（１２０〜８２０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収する第２熱シールド（１４０〜８４０）であり、同じく該第２熱シールド（１４０〜８４０）から熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触する第２熱シールド（１４０〜８４０）と
を備え、前記第２熱シールド（１４０〜８４０）は、前記第１熱シールドと前記第１冷却デバイス（１３０〜８３０）とが直接接触している前記第１熱シールドの領域でのみ前記第１熱シールドと機械的に接触する光学構成体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学構成体において、前記第２熱シールドと熱接触する前記冷却デバイスは、前記第１冷却デバイス（１３０〜８３０）とは別個の第２冷却デバイスであることを特徴とする光学構成体。
【請求項３】
請求項２に記載の光学構成体において、前記第１冷却デバイス及び前記第２冷却デバイスは異なる冷却回路に接続されることを特徴とする光学構成体。
【請求項４】
請求項１に記載の光学構成体において、前記第２熱シールドと熱接触する前記冷却デバイスは第１冷却デバイス（１３０〜８３０）であることを特徴とする光学構成体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学構成体において、少なくとも３つの熱シールド（２２０、２４０〜２４１；３２０、３４０〜３４２；４２０、４４０〜４４２）、を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学構成体において、少なくとも４つの熱シールド（３２０、３４０〜３４２；４２０、４４０〜４４２）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項７】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体であって、
前記光学システムの動作中に熱を発する少なくとも１つの発熱サブシステム（１１０〜８１０）と、
該発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収するよう配置された第１熱シールド（１２０〜８２０）と、
該第１熱シールドと機械的に接触し、該第１熱シールドから熱を放散するよう設計された第１冷却デバイス（１３０〜８３０）と、
前記第１熱シールド（１２０〜８２０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収する第２熱シールド（１４０〜８４０）であり、同じく該第２熱シールド（１４０〜８４０）から熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触し、前記第１熱シールド（１２０〜８２０）と複数個所で機械的な、且つ良好な熱的接触をする第２熱シールド（１４０〜８４０）と
を備え、少なくとも３つの熱シールド（２２０、２４０〜２４１；３２０、３４０〜３４２；４２０、４４０〜４４２）を有する光学構成体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記熱シールドの少なくとも１つが、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．５以下の放射率を有する第１コーティング（４６０、６６０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記熱シールドの少なくとも１つが、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．２以下の放射率を有する第１コーティング（４６０、６６０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記熱シールドの少なくとも１つが、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．０５以下の放射率を有する第１コーティング（４６０、６６０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記熱シールドの全部が、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．５以下の放射率を有する第１コーティング（４６０、６６０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項１２】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体であって、
前記光学システムの動作中に熱を発する少なくとも１つの発熱サブシステム（１１０〜８１０）と、
該発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収するよう配置された第１熱シールド（１２０〜８２０）と、
該第１熱シールドと機械的に接触し、該第１熱シールドから熱を放散するよう設計された第１冷却デバイス（１３０〜８３０）と、
前記第１熱シールド（１２０〜８２０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収する第２熱シールド（１４０〜８４０）であり、同じく該第２熱シールド（１４０〜８４０）から熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触し、前記第１熱シールド（１２０〜８２０）と複数個所で機械的な、且つ良好な熱的接触をする第２熱シールド（１４０〜８４０）と
を備え、前記熱シールドの少なくとも１つは、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．５以下の放射率を有する第１コーティング（４６０、６６０）を有する光学構成体。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第１コーティング（４６０、６６０）は、関連の前記熱シールドのうち少なくとも前記発熱サブシステム（４１０、６１０）に面しない側に配置されることを特徴とする光学構成体。
【請求項１４】
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第１コーティング（４６０、６６０）は、関連の前記熱シールドのうち少なくとも前記発熱サブシステム（４５０、６５０）に面する側に配置されることを特徴とする光学構成体。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第１熱シールド（４２０、６２０）は、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．５以上の放射率を有する第２コーティング（４７０、６７０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第１熱シールド（４２０、６２０）は、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．８以上の放射率を有する第２コーティング（４７０、６７０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項１７】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第１熱シールド（４２０、６２０）は、少なくとも領域毎に、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱に関して０．９５以上の放射率を有する第２コーティング（４７０、６７０）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第２コーティング（４７０、６７０）は、前記第１熱シールド（４２０、６２０）のうち少なくとも前記発熱サブシステム（４１０、６１０）に面する側に配置されることを特徴とする光学構成体。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記熱シールド（５３０、５４０〜５４２；６３０、６４０〜６４２）は、該構成体の周囲とは異なる雰囲気を有する少なくとも１つの部分ハウジングを形成することを特徴とする光学構成体。
【請求項２０】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体であって、
前記光学システムの動作中に熱を発する少なくとも１つの発熱サブシステム（１１０〜８１０）と、
該発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収するよう配置された第１熱シールド（１２０〜８２０）と、
該第１熱シールドと機械的に接触し、該第１熱シールドから熱を放散するよう設計された第１冷却デバイス（１３０〜８３０）と、
前記第１熱シールド（１２０〜８２０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収する第２熱シールド（１４０〜８４０）であり、同じく該第２熱シールド（１４０〜８４０）から熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触する第２熱シールド（１４０〜８４０）と
を備え、前記熱シールド（５３０、５４０〜５４２；６３０、６４０〜６４２）は、該構成体の周囲とは異なる雰囲気を有する少なくとも１つの部分ハウジングを形成する光学構成体。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載の光学構成体において、前記部分ハウジングに収容されるガスは、周囲雰囲気に含有されるガスよりも低い熱伝導率を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第２熱シールド（１４０〜８４０）は、前記第１熱シールド（１２０〜８２０）に対応する幾何学的形状を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項２３】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体であって、
前記光学システムの動作中に熱を発する少なくとも１つの発熱サブシステム（１１０〜８１０）と、
該発熱サブシステム（１１０〜８１０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収するよう配置された第１熱シールド（１２０〜８２０）と、
該第１熱シールドと機械的に接触し、該第１熱シールドから熱を放散するよう設計された第１冷却デバイス（１３０〜８３０）と、
前記第１熱シールド（１２０〜８２０）が発した熱を少なくとも部分的に吸収する第２熱シールド（１４０〜８４０）であり、同じく該第２熱シールド（１４０〜８４０）から熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触する第２熱シールド（１４０〜８４０）と
を備え、前記第２熱シールド（１４０〜８４０）は、前記第１熱シールド（１２０〜８２０）に対応する幾何学的形状を有し、前記第１熱シールド（１２０〜８２０）と複数個所で機械的な、且つ良好な熱的接触をする光学構成体。
【請求項２４】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第１熱シールド（７２０、８２０）は、前記発熱サブシステム（７１０、８１０）を少なくとも領域毎に箱状又は鉤状に包囲することを特徴とする光学構成体。
【請求項２５】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載の光学構成体において、感温サブシステムがさらに存在し、前記第１熱シールド（７２０、８２０）は、前記感温サブシステムを少なくとも領域毎に箱状又は鉤状に包囲することを特徴とする光学構成体。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記第２熱シールド（７４０、８４０）は、前記第１熱シールド（７２０、８２０）を少なくとも領域毎に箱状又は鉤状に包囲することを特徴とする光学構成体。
【請求項２７】
請求項１〜２６のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記熱シールドはカスケード状に配置されることを特徴とする光学構成体。
【請求項２８】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）は光学サブシステムであることを特徴とする光学構成体。
【請求項２９】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）はミラーであることを特徴とする光学構成体。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光学構成体において、４００ｎｍ未満の作動波長用に設計されることを特徴とする光学構成体。
【請求項３１】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光学構成体において、２５０ｎｍ未満の作動波長用に設計されることを特徴とする光学構成体。
【請求項３２】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光学構成体において、２００ｎｍ未満の作動波長用に設計されることを特徴とする光学構成体。
【請求項３３】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光学構成体において、１６０ｎｍ未満の作動波長用に設計されることを特徴とする光学構成体。
【請求項３４】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光学構成体において、１５ｎｍ未満の作動波長用に設計されることを特徴とする光学構成体。
【請求項３５】
請求項１〜３４のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記発熱サブシステム（１１０〜８１０）はマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明デバイスであることを特徴とする光学構成体。
【請求項３６】
照明デバイス及び投影対物光学系を備えるマイクロリソグラフィ投影露光装置であって、前記照明デバイス及び／又は前記投影対物光学系は請求項１〜３５のいずれか１項に記載の光学構成体を有するマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項３７】
微細構造コンポーネントのマイクロリソグラフィ製造の方法であって、
感光材料からなる層が少なくとも部分的に施される基板を設けるステップと、
結像すべき構造を有するマスクを設けるステップと、
請求項３６に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置を設けるステップと、
前記投影露光装置を用いて前記マスクの少なくとも一部を前記層の領域に投影するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学システムの、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００９年９月３０日付けで出願された独国特許出願公開第１０  ２００９  ０４５  １９３．５号及び２００９年９月３０日付けで出願された米国特許仮出願第６１／２４７，０９０号の優先権を主張する。上記出願の内容は参照により本明細書に援用される。
【０００３】
マイクロリソグラフィは、例えば集積回路又はＬＣＤ等の微細構造コンポーネントの製造に用いられる。マイクロリソグラフィプロセスは、照明デバイス及び投影対物光学系を有するいわゆる投影露光装置で実行される。この場合、照明デバイスにより照明されたマスク（レチクル）の像が、投影対物光学系により基板（例えば、感光層（フォトレジスト）で覆われ投影対物光学系の像平面内に配置されるシリコンウェーハ）に投影されることにより、マスク構造を基板の感光性コーティングに転写するようにする。
【０００４】
例えば上述の投影露光装置等の光学システムの動作中、特に熱負荷が全体的又は局所的に高い場合、感温コンポーネント（例えば、ミラー、レンズ、又はマウント素子等）又は他の（サブ）システムの、高い熱負荷及びその吸収に関連した温度上昇が、光学システムの結像品質の低下を招き得るという問題が生じる。
【０００５】
この一例は、光学システム内に存在する感温（temperature-sensitive）素子、例えば位置センサ等の、又は上述の投影露光装置の結像ビーム経路内の感温サブシステムの劣化である。
【０００６】
したがって、例えば、適当な透光性屈折材料（light-transmissive refractive materials）が利用可能でないことによりミラーが結像プロセス用の光学コンポーネントとして用いられる、ＥＵＶ領域（すなわち、１５ｎｍ未満、例えば約１３．５ｎｍの波長）用に設計された投影対物光学系では、ミラー及びミラーアクチュエータを担持する担持構造に加えて、測定構造を設けることが知られており、測定構造は、担持構造の外部に通常は配置され、ミラー位置を判定するための位置センサ又は他の測定システムの熱的及び機械的に安定した固定を確保するためのものである。上記測定構造の不要な加熱の問題は、位置センサと投影露光装置の動作中に温度上昇するミラーとの間の距離が比較的小さく、例えば約１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にあり得ることに起因して、より一層深刻である。
【０００７】
特許文献１は、マイクロリソグラフィ投影露光装置に、ミラー及び／又はその担持構造が発した熱を吸収するためのものである少なくとも１つの熱シールドを設け、上記熱を熱シールドと機械的に接触する熱伝達回路により放散することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００１８１５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、不要な入熱からの感温コンポーネントの効果的な保護を可能にする、光学システムの、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、独立特許請求項１の特徴に従って達成される。
【００１１】
光学システムの、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の本発明による光学構成体は、
光学システムの動作中に熱を発する少なくとも１つの発熱サブシステムと、
発熱サブシステムが発した熱を少なくとも部分的に吸収するよう配置された第１熱シールドと、
第１熱シールドと機械的に接触し、第１熱シールドから熱を放散するよう設計された第１冷却デバイスと、
第１熱シールドが発した熱を少なくとも部分的に吸収する第２熱シールドであり、同じく第２熱シールドから熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触する第２熱シールドと
を備える。
【００１２】
発熱サブシステムは、例えば個別素子、例えば光学素子、特にミラー、又はマウント素子であり得る。この場合、本願の意味の範囲内での用語「光学素子」は、任意の光学素子、特に屈折素子（例えば、レンズ又はプリズム等）、ビームスプリッタ、又は回折格子を包含する。
【００１３】
しかしながら、本発明はこれに制限されないので、任意の他の熱源も含まれ得る。さらに、サブシステムは、総合して熱源として見なされる複数の光学素子、例えば上述の投影露光装置の照明系、又は任意の他のサブシステム等も有し得る。特に、本発明による構成体により、投影対物光学系における結像ビーム経路に温度変動が可能な限り生じ得ない限り、投影露光装置の投影対物光学系を発熱照明デバイスの一部への入熱から保護することができ、結像品質の低下を少なくとも実質的に回避することができる。
【００１４】
本発明は、特に、第１熱シールドに加えて第２熱シールドを設けるという概念に基づく。このように、第１熱シールドからの発熱の結果として第２熱シールドに残ったままである可能性のある残留熱が、ごく僅かであるか又は少なくとも第１熱シールド上の残留熱と比べて大幅に低減される限り、例えば位置センサ等の保護すべき感温コンポーネント、又は上述の投影露光装置の結像ビーム経路等の保護すべき他の感温サブシステムが、第１熱シールドの領域に通常あり続ける温度不均一性から守られる。上記残留熱の低減に加えて、この場合の本発明による構成体のさらに別の所望の効果は、第２熱シールドの温度の均一化（一様分布の意味で）にある。
【００１５】
第２熱シールドに関しても同様に、全く同一の冷却デバイス又は別個の冷却デバイスであり得る、第２熱シールドから熱を放散する冷却デバイスと機械的に接触することにより、第２熱シールド上にあり続ける可能性のある温度不均一性の、保護すべき感温コンポーネントへの伝達が少なくとも実質的に回避される。これは、第２熱シールドの熱伝導係数が（まさに第１熱シールドの熱伝導係数のように）、光学システムに存在するガス（例えば、空気又は適当なパージガス、例えば水素等）の熱伝導係数よりも概して大幅に大きいことで、第２熱シールドと冷却デバイスとの間の熱接触がない場合に、存在する感温コンポーネントに至るまでの熱の熱抵抗が不必要に低下させられるという状況も考慮している。
【００１６】
特に、温度変動からの感温コンポーネント又はシステムの保護は、本発明による光学構成体により達成することができる。本発明により実現されるような、マイクロリソグラフィ投影露光装置において依然として「許容可能」である感温コンポーネントの温度変動の通常の値は、この場合は５００μＫ／ｍｉｎ未満、特に１００μＫ／ｍｉｎ未満、より詳細には４０μＫ／ｍｉｎ未満、より詳細には１０μＫ／ｍｉｎ未満であり得る。
【００１７】
上述の遮蔽に加えて、本発明による構成体により発揮されるさらに別の機能は、発熱サブシステムから出て熱シールドにより吸収される受熱が外部に向けて放散される限り、冷却機能にあり得る。例として、例えば投影露光装置におけるミラーの過剰な加熱と、それに関連したミラー上のコーティングの劣化とを、このようにして回避することができる。
【００１８】
本発明による構成体では、発熱サブシステムから感温素子まで伝わる熱の割合を、例えば従来の（単純な又は一段の）熱シールドと比べて約１オーダ低減させることができる。したがって、例えば、感温素子に向かって送られる熱と感温素子から遮蔽される熱との例示的な比が１：１０である従来の一段システムと比べて、実施形態に応じて、オーダに関して１：１００の比まで増加させることが可能である。
【００１９】
一実施形態によれば、第２熱シールドは、第１熱シールドと機械的又は物理的に接触しないか、又は第１冷却デバイスの領域でのみ第１熱シールドと機械的又は物理的に接触する。
【００２０】
一実施形態によれば、第２熱シールドと機械的に接触する冷却デバイスは、第１冷却デバイスとは別個の第２冷却デバイスである。この場合、第１冷却デバイス及び第２冷却デバイスを異なる冷却回路に接続することができ、これは、特に第２熱シールド用の冷却媒体が第１熱シールドにより直接加熱されないので、上記冷却媒体の熱安定性に関して有利である。
【００２１】
さらに別の実施形態によれば、第２熱シールドと機械的に接触する冷却デバイスは第１冷却デバイスであり、すなわち、両方の熱シールドが全く同一の冷却デバイス又は全く同一の冷却回路に接続される。この構成は、結果として可能なより小型の設計、ひいては構造空間の節約に関して有利である。
【００２２】
一実施形態によれば、構成体は、少なくとも３つの熱シールド、特に少なくとも４つの熱シールドを有する。この構成は、以下でも説明するように、発熱サブシステムから生じる熱分布又は温度分布のさらにより効果的な吸収を達成することを可能にする。
【００２３】
一実施形態によれば、熱シールドの少なくとも１つ、特に熱シールドの全部が、少なくとも領域毎に（in regions：一部領域に）、冷却器温度（cooler temperature）又は発熱サブシステムが発した熱の波長に適合させた、０．５以下、特に０．２以下、より詳細には０．０５以下の放射率を有する第１コーティングを有する。第１コーティングは、関連の熱シールドのうち、少なくとも発熱サブシステムに面しないか又は保護すべきコンポーネント（例えばセンサ）に面する側に配置され得る。保護すべきコンポーネントまで達する、又は「外部から視認可能な（externally visible）」、発熱サブシステムの加熱から生じる温度分布のさらなる低減を、このようにして達成することができる。
【００２４】
一実施形態によれば、第１熱シールドは、少なくとも領域毎に、発熱サブシステムが発した熱の波長に関して０．５以上、特に０．８以上、より詳細には０．９５以上の放射率を有する第２コーティングを有する。第２コーティングは、特に、第１熱シールドのうち少なくとも発熱サブシステムに面する側に配置され得る。
【００２５】
一実施形態によれば、熱シールドのうち発熱サブシステムに面する側は、少なくとも領域毎に、特に０．５以下、又は０．２以下、又は特に０．０５以下の放射率を有する、発熱サブシステムが発した熱の波長に関する放射率を低減するコーティングを有し得る。
【００２６】
一実施形態によれば、熱シールドは、構成体の周囲とは異なる雰囲気を有する少なくとも１つの部分ハウジングを形成し得る。閉鎖ハウジング又は部分ハウジング内の媒体は、周囲雰囲気中の媒体よりも低い熱伝導率を有することが好ましい。熱伝導率が低い媒体は、例えば低圧ガスであり得る。この構成は、発熱サブシステムから生じる熱分布又は温度分布のさらにより効果的な吸収を可能にする。
【００２７】
一実施形態によれば、第２熱シールドは、第１熱シールドに対応する幾何学的形状を有する。特に、第１熱シールドは、少なくとも領域毎に箱状又は鉤状に発熱サブシステムを包囲し得る。さらに、第２熱シールドは、少なくとも領域毎に箱状又は鉤状に第１熱シールドを包囲し得る。このような構成は、正確には特に、１つだけでなく複数の感温コンポーネントが光学システムの種々の位置にあり、これらを熱的影響から保護すべき状況において、発熱サブシステムが発した熱のさらにより効果的な吸収、すなわち、発熱サブシステムの加熱が引き起こした外部から「視認可能な」温度分布のさらなる低減を達成することを可能にする。
【００２８】
別の実施形態によれば、第１熱シールドは、少なくとも領域毎に箱状又は鉤状に感温サブシステム（特に感温素子）も包囲し得る。このような構成は、例えば、複数の（特に広範囲に広がった）熱源、又は１つ又は複数の、感温コンポーネントに対して比較的大きな熱源若しくは発熱サブシステムがある場合に有利である。
【００２９】
一実施形態によれば、熱シールドはカスケード状に配置される。
【００３０】
一実施形態によれば、光学構成体は、４００ｎｍ未満、特に２５０ｎｍ未満、より詳細には２００ｎｍ未満、より詳細には１６０ｎｍ未満、またより詳細には１５ｎｍ未満の作動波長用に設計される。
【００３１】
本発明はさらに、照明デバイス及び投影対物光学系を備えるマイクロリソグラフィ投影露光装置であって、照明デバイス及び／又は投影対物光学系が上述の特徴を備える本発明による光学構成体を有するマイクロリソグラフィ投影露光装置に関し、微細構造コンポーネントのマイクロリソグラフィ製造の方法にも関する。
【００３２】
本発明のさらに他の構成は、説明及び従属請求項から得ることができる。
【００３３】
本発明を、添付図面に示す例示的な実施形態に基づき以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１ａ】本発明による光学構成体の第１実施形態の構成を説明する概略図を示す。
【図１ｂ】本発明による光学構成体の第１実施形態の構成を説明する概略図を示す。
【図２ａ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図２ｂ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図３】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図４ａ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図４ｂ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図５】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図６ａ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図６ｂ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図７】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図８ａ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図８ｂ】本発明のさらに別の実施形態を説明する概略図を示す。
【図９ａ】正確には図１からの第１実施形態に関する、空気雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図９ｂ】正確には図１からの第１実施形態に関する、空気雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１０ａ】正確には図２からの第２実施形態に関する、空気雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１０ｂ】正確には図２からの第２実施形態に関する、空気雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１１ａ】正確には図１からの第１実施形態に関する、低圧ガスからなる雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１１ｂ】正確には図１からの第１実施形態に関する、低圧ガスからなる雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１２ａ】正確には図２からの第２実施形態に関する、低圧ガスからなる雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１２ｂ】正確には図２からの第２実施形態に関する、低圧ガスからなる雰囲気中で本発明により達成される効果の温度上昇を説明するＦＥＭシミュレーションの結果を示す。
【図１３】従来技術によるＥＵＶ用に設計された投影対物光学系の構成の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
熱源又は発熱素子１１０、特に、例えば投影露光装置におけるミラー等の光学素子が発した熱（図１ａに矢印で表す）は、単に例として示す感温コンポーネント１５０（例えば、上記投影露光装置における測定構造に関連するセンサ、例えばミラー位置用の位置センサ）を保護するために、ここで（第１）熱シールド１２０により少なくとも部分的に吸収される。
【００３６】
第１熱シールド１２０は、アルミニウム若しくは鋼、又は熱伝導率の良い他の何らかの材料から例えば製造することができ、ヒートシンク、例えば冷却チャネル又は冷却管１３１等を備える冷却デバイス１３０と機械的に（又は物理的に）接触する。冷却媒体、例えば２２℃の初期温度を有する水が、例えば冷却管１３１内を流れ、冷却管１３１は外部の冷却デバイスに接続され、こうして形成された冷却回路を介して第１熱シールド１２０が吸収した熱を外部へ放散する。
【００３７】
図１ａ、図１ｂからの概略的に示す構成体を実現するために、冷却管１３１を例えば第１熱シールド１２０に溶接することができる。代替的に、特に溶接が構造空間に関する技術的理由から不可能である場合、冷却管１３１を第１熱シールド１２０（この場合、十分な板厚を有する設計にすべきである）にフライス加工することもできる。
【００３８】
構成体は、少なくとも１つの第２熱シールド１４０を有し、これは第１熱シールド１２０が発した熱を少なくとも部分的に吸収し、例示的な実施形態では第１冷却デバイス１３０とのみ機械的又は物理的に接触するが、第１熱シールド１２０の他の部分とは物理的に接触しない。
【００３９】
第２熱シールドの材料及び冷却管の材料も同様に、例えばアルミニウム若しくは鋼、又は熱伝導率の良い他の何らかの材料とすることができる。
【００４０】
本発明を制限することなく、第１熱シールド及び第２熱シールドの例示的な厚さを例えばミリメートル範囲内（例えば、１ｍｍ〜３ｍｍ）とすることが可能であり、同様に単なる例として、冷却管１３１の直径を５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内とすることが可能である。この場合、入熱を一定のままとして、冷却管１３１間の距離が短いほど、第１熱シールド１２０及び第２熱シールド１４０の厚さをさらに小さく選択することができる。これは、密接に隣接する冷却管１３１の場合、小さな断面積又は板厚でも放熱が依然として十分に効果的であるからである。
【００４１】
図１ｂに示す斜視図から分かり得るように、図示の例示的な実施形態の第２熱シールド１４０は、実質的に板状の幾何学的形状を有する。本発明を制限することなく、例示的な実施形態のこの場合、第２熱シールド１４０は、一定の（代替的には変動もする）隙間間隔を空けて第１熱シールド１２０を覆い、第２熱シールド１４０と冷却デバイス１３０の冷却管１３１との機械的接続をウェブ１４４で示す。実際には、第２熱シールド１４０は、良好な熱接触をもたらすために、冷却管１３１に、又は第１熱シールド１３０のうち冷却管１３１と直接接触している領域にはんだ付けしてもよく、又は他の何らかの方法で密着接続させてもよい。
【００４２】
図２ａ及び図２ｂは、第２実施形態を説明する概略図を示し、図１ａ及び図１ｂからの実施形態に対応するか又はこれと実質的に機能的に同一である要素を、「１００」を足した参照符号で示す。
【００４３】
図２ａ及び図２ｂからの構成体が図１ａ及び図１ｂからの構成体と異なるのは、第２熱シールド２４０に加えて、第３熱シールド２４１が設けられ、第３熱シールド２４１に関しては、第２熱シールド２４０から（一例ではこの場合も一定の）距離を空けて配置され、同様に冷却管２３１とウェブを介してのみ熱接触する点である。
【００４４】
図３は、同様に概略図で第３実施形態を示し、図２ａ及び図２ｂからの実施形態に実質的に対応するか又はこれと機能的に同一である要素を、「１００」を足した参照符号でさらに示す。図３からの構成体が図２ａ及び図２ｂからの構成体と異なる点は、第４シールド３４２の存在であり、第４シールド３４２に関しては、第３シールド３４１から（一例ではこの場合も一定の）距離を空けて配置される。
【００４５】
上記実施形態及びさらに他の実施形態において、熱シールドが感温コンポーネントに面している必要はないことを指摘しておく。特に、熱シールドを、各発熱サブシステムに面するよう配置することもできる。
【００４６】
図９ａ〜図１２ｂに示し、いずれの場合も温度上昇の等温線を示すＦＥＭシミュレーション（ＦＥＭ＝有限要素法）は、図１ａ、図１ｂ、図２ａ、及び図２ｂからの本発明による構成体により達成される効果をそれぞれ説明する役割を果たす。
【００４７】
具体的には、図９ａは、空気雰囲気が図１ａ及び図１ｂからの構成体を包囲する場合の、第１熱シールド１２０における温度分布を示す。図９ｂは、対応してより小さなスケールと共に、第２熱シールド１４０で生じる温度分布を示す。この場合、ここでも図１０ａ〜図１２ｂのさらに他の図でも、発熱サブシステム（図示せず）はそれぞれ図中の「底部に」、すなわち、図９ａからの例に基づくと、第１熱シールド１２０のうち第２熱シールド１４０とは反対側又は第２熱シールド１４０に面しない側に位置付けられる。
【００４８】
第２熱シールド１４０が、熱源又は発熱素子１１０（例えば光学素子）のさらにより効果的な吸収につながり、この場合、図９ｂに示す第２熱シールド１４０に生じる温度分布が、図９ａに示す第１熱シールドと比べて、絶対値に関して低減され且つより小さな温度変動を有する、すなわちこの点でより均一なプロファイルも有することが分かり得る。
【００４９】
この効果は、図１０ａ及び図１０ｂによれば、合計３つの熱シールド２２０、２４０、及び２４１を備える図２ａ及び図２ｂからの構成体でも高めることができる。この場合、図１０ｂが最上（すなわち第３）熱シールド２４１で得られる温度分布をすでに示しており、該温度分布が図９ｂと比べてさらにより小さなスケールと共にプロットされていることを考慮すべきである。
【００５０】
図１１ａ〜図１２ｂは、周囲と比べて伝導率の低いガス、又は例えば１／１０の熱伝導率を有する低圧ガスからなる雰囲気中の、対応の構成体に関する図９ａ〜図１０ｂと類似の結果を示す。
【００５１】
図１１ａ〜図１２ｂにおける温度分布を図９ａ〜図１０ｂからの空気雰囲気の場合の結果と比較すると、第２熱シールド２４０及び第３熱シールド２４１それぞれによる熱の吸収又は均一性のさらなる改善が見られる。この場合、空気と比べて適当な低圧パージガスの使用には、熱シールド間の距離に対するガス中の熱抵抗の依存性が低いので、板状熱シールド２２０、２４０、及び２４１間の距離をより小さく選択できるという利点がある。
【００５２】
図４ａは、本発明の第４実施形態を説明する概略図を示し、図３に対応するか又はこれと実質的に機能的に同一である要素を、「１００」を足した参照符号でさらに示す。
【００５３】
図４ａからの構成体が図３からの構成体と異なるのは、第１に、第１熱シールド４２０が、熱源又は発熱素子４１０（例えば光学素子）に面する側に、好ましくは０．５以上、特に０．８以上、より詳細には０．９５以上の放射率を有する、放射率を高めるコーティング４７０を有する点である。第２に、熱シールド４２０、４４０、４４１、及び４４２の残りの表面に、（好ましくは０．５未満、特に０．２未満、より詳細には０．０５未満の放射率を有する）放射率を低下させるコーティング４６０が設けられる。
【００５４】
図４ｂに示すさらに別の代替的な実施形態によれば、放射率を低下させるコーティング４６０も、第１シールド４２０のうち発熱素子４１０に面する側に設けることができる。
【００５５】
図４ａ及び図４ｂを参照して説明した実施形態でも、熱シールドは、代替的に各発熱サブシステムに面することもでき、その場合、適切であれば、変更した構成体に従って各コーティングの位置を適合させるべきである。
【００５６】
図５は、さらに別の実施形態を説明する概略図を示し、図４ａと実質的に機能的に同一である要素に、「１００」を足した参照符号をさらに設けてある。
【００５７】
上述の実施形態とは対照的に、図５によれば、構成体の周囲の雰囲気とは異なる雰囲気を収容する独自の「真空環境」を有する領域又は部分ハウジングが、周壁５４５と共に閉鎖設計を作ることで熱シールド５２０、５４０、５４１、及び５４２により形成される。特に、周囲雰囲気と比べて熱伝導率の低い真空又はガスが、外壁５４５と共に熱シールドにより画定された部分ハウジング又は領域内に存在し得る。
【００５８】
図６ａ及び図６ｂに示すように、図５からの閉鎖設計を、図４ａ及び図４ｂからのコーティングとそれぞれ組み合わせることもできる。この点で、図６ａは、熱シールド６２０、６４０、６４１、及び６４２の全域に放射率を低下させるコーティング６６０が設けられる構成体を示し、図６ｂは、図４ａと類似の、放射率を高めるコーティング６７０が第１熱シールド６２０のうち発熱素子６１０に面する側に設けられる構成体を示す。
【００５９】
図５〜図６ｂを参照して説明した実施形態でも、熱シールドは、代替的に各発熱サブシステムに面することもでき、その場合、適切であれば、変更した構成体に従ってコーティングの位置を適合させるべきである。
【００６０】
図７に示すように、第２熱シールド７４０も、実質的に箱状又は鉤状に第１熱シールド７２０を包囲するよう構成することができ、その目的で、第２熱シールド７４０は、異なる空間方向に（本例では互いに対して垂直に）延びるセクション７４０ａ、７４０ｂ、及び７４０ｃからなる。図示の例示的な実施形態では、第１熱シールド７２０も、発熱素子７１０の領域を包囲する類似の箱状又は鉤状の幾何学的形状を有する。図７に示す実施形態は、発熱素子７１０が発した熱のさらにより効果的な吸収、すなわち、いわば発熱素子８１０の加熱が引き起こした外部から「視認可能な」温度分布のさらなる低減につながり、１つだけでなく複数の感温コンポーネント７５０、７５１、７５２等が光学システムにおける種々の位置にあるような図示の状況で特に有利である。
【００６１】
さらに他の実施形態（図示せず）において、箱状又は鉤状の幾何学的形状は、保護すべき感温コンポーネントも包囲することができ、これは、例えば複数の（特に広範囲に広がった）熱源、又は１つ又は複数の、感温コンポーネントに対して比較的大きな熱源若しくは発熱サブシステムがある場合に有利である。さらに、箱状又は鉤状の幾何学的形状を有する上記実施形態の変更形態では、熱シールド又はシートを、各鉤状構成体の内部に、すなわち例えば図７によれば、発熱素子７１０と冷却管７３１の構成体との間に配置することもできる。
【００６２】
図８ａ及び図８ｂは、図７と類似の構成体の概略図を示し、この場合、２つの熱シールド８２０及び８４０だけでなく、さらに第３熱シールド８４１（図８ａ）と、第３熱シールド８４１及び第４熱シールド８４２（図８ｂ）とが類似の方法で配置される。さらに他の実施形態（図示せず）によれば、任意の所望のより多数の熱シールドを設けることもできる。
【００６３】
図１３は、ＥＵＶ用に設計された投影露光装置の投影対物光学系１の例示的な構成を概略図で示す。投影対物系１は、６つのミラー２１〜２６から構成され、例えば１：４の拡大率を有することができ、図１３に示すビーム経路は、物体側（すなわち、レチクル側又はマスクＭ側）では非テレセントリックに進むが、像面側（すなわち、ウェーハＷ側）ではテレセントリックに進む。図示の例では、ミラー２１〜２６の全部が凹面ミラーである。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、使用ミラーの数又は構成が異なる構成も包含する。図７によれば、マスクＭ又はレチクルから進む放射線ビームＳは、ミラー２１〜２６での反射後に、結像すべきレチクルＭの構造の像を生成するためにウェーハＷに達する。
【００６４】
本発明を特定の実施形態に基づき説明したが、多くの変形形態及び代替的な実施形態が、例えば個々の実施形態の特徴の組み合わせ及び／又は交換により当業者に明らかであろう。したがって、そのような変形形態及び代替的な実施形態も本発明に包含され、本発明の範囲が添付の特許請求の意味及びその均等物の意味内にのみ制限されることが、当業者には自明である。
【図１ａ】
0005530525.tif 000002
【図１ｂ】
0005530525.tif 000003
【図２ａ】
0005530525.tif 000004
【図２ｂ】
0005530525.tif 000005
【図３】
0005530525.tif 000006
【図４ａ】
0005530525.tif 000007
【図４ｂ】
0005530525.tif 000008
【図５】
0005530525.tif 000009
【図６ａ】
0005530525.tif 000010
【図６ｂ】
0005530525.tif 000011
【図７】
0005530525.tif 000012
【図８ａ】
0005530525.tif 000013
【図８ｂ】
0005530525.tif 000014
【図９ａ】
0005530525.tif 000015
【図９ｂ】
0005530525.tif 000016
【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
0005530525.tif 000019
【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
0005530525.tif 000021
【図１２ｂ】
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【図１３】
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