(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学構成体であって、
複数の光学素子（１０１、１０２）と、
該光学素子（１０１、１０２）を担持し、少なくとも２つの着脱可能に相互接続されたモジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）からなるキャリア構造（１００、３００）と
を備え、各前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）は、少なくとも１つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）からなり、
サブハウジングが、複数の前記キャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）及び／又は前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）により形成され、
前記サブハウジングは、前記投影露光装置における有効ビーム経路に対応して少なくとも領域毎に変わる幾何学的形状を有し、前記有効ビーム経路は、前記投影露光装置の視野平面内の全視野点から像平面へ伝播し得る全光束の包絡面として規定され、
前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）の少なくとも１つは、少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）からなる光学構成体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学構成体において、前記有効ビーム経路は、該有効ビーム経路と前記サブハウジングとの間に１０ｍｍ以下の最大間隔があるように前記サブハウジングにより包囲されることを特徴とする光学構成体。
【請求項３】
請求項１に記載の光学構成体において、前記有効ビーム経路は、該有効ビーム経路と前記サブハウジングとの間に５ｍｍ以下の最大間隔があるように前記サブハウジングにより包囲されることを特徴とする光学構成体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）の少なくとも１つは、少なくとも３つのキャリア構造サブ要素からなることを特徴とする光学構成体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）の少なくとも１つは、少なくとも４つのキャリア構造サブ要素からなることを特徴とする光学構成体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記キャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）の少なくとも１つは、光学系の動作時にビームを通過させる少なくとも２つの開口（１２１ａ〜１２１ｃ、４２１ａ〜４２１ｃ）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項７】
請求項６に記載の光学構成体において、前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、光学系の動作時にビームを通過させる異なる数の開口（１２１ａ〜１２１ｃ、４２１ａ〜４２１ｃ）を有することを特徴とする光学構成体。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の光学構成体において、前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、断面の幾何学的形状、それらの開口（１２１ａ〜１２１ｃ、４２１ａ〜４２１ｃ）のサイズ及び／又は位置決めに関して異なることを特徴とする光学構成体。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記開口（１２１ａ〜１２１ｃ、４２１ａ〜４２１ｃ）の配置は、動作時の光学系を通過するビームの構成に適合されることを特徴とする光学構成体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記有効ビーム経路は、少なくとも部分的に相互に貫通する光束を含むことを特徴とする光学構成体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記有効ビーム経路は折り返しビーム経路であることを特徴とする光学構成体。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学構成体において、動作時の光学系を通過するビームが、前記キャリア構造サブ要素の少なくとも１つにおける異なる開口を連続して通ることを特徴とする光学構成体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記光学素子はミラーであることを特徴とする光学構成体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、少なくとも領域別に異なる表面処理を受けることを特徴とする光学構成体。
【請求項１５】
ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学構成体であって、
複数の光学素子（１０１、１０２）と、
該光学素子（１０１、１０２）を担持し、少なくとも２つの着脱可能に相互接続されたモジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）からなるキャリア構造（１００、３００）と
を備え、各前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）は、少なくとも１つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）からなり、
サブハウジングが、複数の前記キャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）及び／又は前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）により形成され、
前記サブハウジングは、前記投影露光装置における有効ビーム経路に対応して少なくとも領域毎に変わる幾何学的形状を有し、前記有効ビーム経路は、前記投影露光装置の視野平面内の全視野点から像平面へ伝播し得る全光束の包絡面として規定され、
前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、少なくとも領域別に異なる表面処理を受けることを特徴とする光学構成体。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の光学構成体において、前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、機械加工又はコーティングにより少なくとも領域別に異なる表面処理を受けることを特徴とする光学構成体。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光学構成体において、前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、相互に対応する表面部分を有し、該表面部分は、前記キャリア構造サブ要素の組み立て後に、光学系の動作時に冷却媒体（５５０、６５０）を流すことができる冷却通路部分（４５、５５０ａ、６５０ａ）を共同で形成することを特徴とする光学構成体。
【請求項１８】
ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学構成体であって、
複数の光学素子（１０１、１０２）と、
該光学素子（１０１、１０２）を担持し、少なくとも２つの着脱可能に相互接続されるモジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）からなるキャリア構造（１００、３００）と
を備え、各前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）は、少なくとも１つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）からなり、
少なくとも２つの該キャリアサブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）は、相互に対応する表面部分を有し、該表面部分は、前記キャリア構造サブ要素の組み立て後に、光学系の動作時に冷却媒体（５５０、６５０）を流すことができる冷却通路部分（４５、５５０ａ、６５０ａ）を共同で形成する光学構成体。
【請求項１９】
請求項１７又は１８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１つの冷却媒体回路（３１５、３１５、３３５、３４５）が、複数の前記冷却通路部分により構成されることを特徴とする光学構成体。
【請求項２０】
請求項１９に記載の光学構成体において、相互に選択的に接続することができる複数の冷却媒体回路（３１５、３２５、３３５、３４５）が、複数の前記冷却通路部分により構成されることを特徴とする光学構成体。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載の光学構成体において、少なくとも１つの多孔質構造が、前記冷却媒体回路の少なくとも１つの領域に配置され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、前記少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（６１２、６１３、６１４）は、少なくとも１つのシーリング要素により相互に対して流体密封されることを特徴とする光学構成体。
【請求項２３】
請求項２２に記載の光学構成体において、前記シーリング要素はカバープレート（６９０）の形態であることを特徴とする光学構成体。
【請求項２４】
請求項２３に記載の光学構成体において、前記キャリア構造サブ要素（６１２、６１３、６１４）の少なくとも１つ及び前記カバープレート（６９０）は、同じ材料からできていることを特徴とする光学構成体。
【請求項２５】
照明系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、前記照明系及び／又は前記投影対物光学系は請求項１〜２４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２６】
ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学系を製造する方法であって、該光学系はキャリア構造により担持される複数の光学素子（１０１、１０２）から構成され、前記キャリア構造（１００、３００）は少なくとも２つの着脱可能に接続されるモジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）からなり、各該モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）は少なくとも１つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）からなり、サブハウジングが複数の前記キャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）及び／又は前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）により形成され、前記サブハウジングは、前記投影露光装置における有効ビーム経路に対応して少なくとも領域毎に変わる幾何学的形状を有し、前記有効ビーム経路は、前記投影露光装置の視野平面内の全視野点から像平面へ伝播し得る全光束の包絡面として規定され、前記モジュール（１１０〜１４０、３１０〜３４０、５１０、６１０）の少なくとも１つは、少なくとも２つのキャリア構造サブ要素（１２１〜１２４、４２１、５１１〜５１４、６１２〜６１４）からなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＵＶリソグラフィ用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  ２２３．０号の優先権を主張する。該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、照明系及び投影対物光学系を有する投影露光装置と称するもので実行される。その場合、照明系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基板（例えばシリコンウェーハ）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】
ＥＵＶ領域用に設計された投影露光装置では、すなわち例えば約１３ｎｍ又は約７ｎｍの波長では、適当な透光性屈折材料（translucent 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。その点で、実際には、ＥＵＶ条件下での動作には複数の機能を実施すること及び厳しい要件を満たすことが必要である。
【０００５】
第１に、ＥＵＶ条件下での動作用に設計されたミラー又は投影露光装置の耐用寿命が、汚染粒子又は汚染ガス、特に炭化水素化合物により制限されるので、真空条件下での（例えば、１０−３ｍｂａｒ以下の全圧での）投影露光装置の動作が必要である。その点で、系内に広がる汚染が光学素子の表面に付着し得る結果として、さらに、素子の光学特性が例えばミラーに関する反射損失等の悪影響を受ける。
【０００６】
特許文献１は、特に、光学装置、特にＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置を開示しており、この光学装置は、特に反射光学素子への汚染物の付着を低減するために、真空ハウジング内に、各反射光学素子の光学表面を包囲する少なくとも１つのさらに別の真空ハウジングを有する。真空ハウジングに汚れ抑制ユニットが併設され、汚れ抑制ユニットは、少なくとも光学表面のすぐ近くの水及び／又は炭化水素等の汚染物質の分圧を低下させる。このようにして、汚染粒子の数が少ない「ミニ環境」が光学表面の周りに発生するため、光学表面に付着することが可能な粒子が減少する。
【０００７】
特許文献２は、特に、真空チャンバ内の投影露光装置の照明系に複数のサブチャンバを設け、サブチャンバを、開口が貫通して設けられ光断面積が最も小さい位置又はその近傍に配置された隔壁により相互に分離し、関連の真空ポンプによりそれぞれ真空排気することを開示している。
【０００８】
さらに、全体的又は局所的に高レベルの光出力密度での動作では、高い光出力密度及び吸収を伴う例えばミラー、レンズ、又はホルダ要素等の光学素子の温度上昇が、光学系の結像特性に異なる点で悪影響を及ぼし得るという問題が生じる。この一例は、例えば位置センサ等の光学系内に存在する感温素子の悪影響である。例えばＥＵＶ領域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キャリア構造に加えて、測定構造を設けることが知られており、測定構造は、キャリア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系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。測定構造の不要な温度上昇の問題は、位置センサと投影露光装置の動作時に温度上昇するミラーとの間の間隔が比較的小さい（例えば、約５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にあり得る）ことに対応して、より深刻である。
【０００９】
特許文献３から、マイクロリソグラフィ投影露光装置に、ミラー及び／又はそのキャリア構造が発した熱を捕え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、熱シールドと機械的に接触した熱輸送回路により放熱させることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３４５８２号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０１３５３８６号明細書
【特許文献３】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】
【００１１】
本発明の目的は、ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学構成体であって、系の光学素子用のキャリア構造を構造空間節約的に、且つ投影光装置により実施すべきさらに他の機能を同時に柔軟に実施しつつ設けることを可能にする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】
【００１２】
この目的は、独立請求項の特徴により達成される。
【００１３】
本発明の一態様によれば、ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学構成体は、
複数の光学素子と、
光学素子を担持し、少なくとも２つの着脱可能に相互接続されたモジュールからなるキャリア構造と
を備え、各モジュールは、少なくとも１つのキャリア構造サブ要素からなり、
サブハウジングが、複数のキャリア構造サブ要素及び／又はモジュールにより形成され、
上記サブハウジングは、上記投影露光装置におけるビーム経路に対応して少なくとも領域毎に変わる幾何学的形状を有し、上記有効ビーム経路は、投影露光装置の視野平面内の全視野点から像平面へ伝播し得る全光束の包絡面として規定される。
【００１４】
本発明は、特に、光学素子を担持するキャリア構造を最初からモジュール式に構成することにより、光学系が実施すべきさらに他の機能を構造空間的に最適に、いわば「一度に」実施できるようにするという概念に基づく。より詳細にはキャリア構造が上記モジュール構成を有することで、融通性が高まり、その結果としてさらに、付加的なコンポーネントの必要性を最小化又は排除しつつ、上記「ミニ環境」若しくはサブハウジングの提供又はセンサ等の感温コンポーネント用の熱シールドの提供により、例えば汚染からの保護の確保等の機能を光学素子に対して与えることができる。換言すれば、以上に述べた機能及び場合によってはさらに他の機能が、キャリア構造の構成によりすでにまとまっている。
【００１５】
本発明は特に、上述の「ミニ環境」、すなわち有効ビーム経路の密嵌又は「密閉」ハウジングをフォースフレーム、すなわち、重力又は作動された系における荷重モーメントに特に起因した機械荷重を消散させるよう働く構造と組み合わせ、且つ光学系のミラーを能動的に担持するという概念を含む。換言すれば、複数のキャリア構造サブ要素を接合することにより、光学系の動作時のビーム経路の重厚、堅固、且つ緊密な封入が形成され、これは上記光学素子の少なくとも１つに作用する機械的力も吸収する。
【００１６】
投影露光装置における有効ビーム経路は、投影露光装置の全視野点から像平面へ伝播し得る全光束の包絡面として規定され得る。光束は、通常は円錐状又は円錐形の幾何学的形状を有し、ビーム経路は（視野の腎臓形の幾何学的形状により）特に腎臓形又は楕円形であり得る。得られる有効ビーム経路の複雑な３次元の全体的な幾何学的形状を考慮すると、上記有効ビーム経路の複雑性から普通であれば生じるであろう有効ビームの包絡面の形成困難を回避することができるので、本発明のキャリア構造サブ要素の配置は特に有利である。
【００１７】
いくつかの実施形態では、各キャリア構造サブ要素の開口を、ビーム経路のエンクロージャ又は環境の一部としての役割を果たし得る円錐状又は円錐形のボアとして形成することができる。さらに、複数のキャリア構造サブ要素が異なるサイズ又は寸法を有することもできることで、光学系を構成するために複数のキャリア構造サブ要素が例えばミラーの取り付け位置で終わるようにすることができる。換言すれば、キャリア構造サブ要素の少なくとも１つが、他のキャリア構造サブ要素と比べて小さな断面サイズを有することにより、上記ミラーの１つの取り付け位置が提供される。
【００１８】
複数のキャリア構造サブ要素はさらに、折り返しビーム経路又は光線が像平面へ向かう途中で少なくとも領域別に前後に伝播するビーム経路を、少なくともほぼ最適に「封入する」ことができるよう構成され得る。
【００１９】
特に、例えば、剛性又は既設のキャリア構造と比べて、本発明によるモジュールは、特定の目的を念頭に置いて予め設計しておくことができ、その設計とは、光学系の動作時に発生するビームの通過に必要なアパーチャ又は開口が、ビーム構成に予め適合されているような、すなわちモジュールから組み立てられた完成状態のキャリア構造が、構造空間的に最適に、言及に値するほどの未使用構造空間部分を残すことなく、予め正確にビームの通過を可能にするような設計である。その点で特に、上述の「ミニ環境」を、別個の隔壁又はハウジング部分をその目的で必要とせずに一度に構成することも可能である。
【００２０】
さらに、本明細書の冒頭部分で言及し、概して必要でもある熱シールドに関しては、モジュール構造を用いて、一方では例えば熱シールドとして働く冷却通路を例えば最初から同時に提供することができ、これは、キャリア構造サブ要素を組み立てるとそのような冷却通路が事実上「自動的に」できるように、キャリア構造サブ要素を上記冷却通路の一部がすでに組み込まれているように予め形成することができる場合である。しかしながら、他方では、より詳細に後述もするように、各光学系における特定の因子及び要件に関して最適な配置及び場合によってはそれらの冷却通路の相互接続、したがって冷却材回路の最適な多重利用を実施することも、柔軟な方法で可能である。
【００２１】
複数の組立済みキャリア構造サブ要素を備える本発明によるアセンブリのさらに別の利点は、個々のキャリア構造サブ要素を（例えば、それらの内輪郭の表面に関して）、モジュール式構成モードにより、迷光の反射に関して特定の系にそれぞれ存在する要求にそれぞれ理想的に適合させることができ、機械的処理又はコーティング等の適当な表面処理プロセスの選択を、光学系における各局所的な因子又は要求を特に対象としてそれらに選択的に適合させることができることである。その点で、光学系のうち迷光が特に重要な領域には、より複雑で高価な表面処理手順を適用することが可能である一方で、あまり重要でない領域の表面はより簡単に製造することができるか、又は実質的に無変更のままとすることさえできる。
【００２２】
光学素子が、本発明によるキャリア構造により能動的且つ受動的に、又は間接的に（例えば、同じく例えばミラー等の光学素子を担持することができるアクチュエータにより担持されると言う意味で）担持され得ることを指摘しておく。
【００２３】
さらに、本発明が、熱シールドを有する光学系又は冷却通路を有する系に限定されないことも留意されたい。正確には、本発明によるモジュール構造は、（例えば、例えばセンサ等のコンポーネントが熱膨張に関与しない結果として、又はこのような熱膨張がさらなる問題を引き起こさないという理由から）そのような熱シールドが必要ない光学系でも有利である。
【００２４】
一実施形態では、モジュールの少なくとも１つは、少なくとも２つのキャリア構造サブ要素、特に少なくとも３つのキャリア構造サブ要素、さらに詳細には少なくとも４つのキャリア構造サブ要素からなることにより、光学系の動作時のビーム経路への適合と、ビーム経路の所与の領域を特に対象とした作用との両方に関して、さらに柔軟性を高める。
【００２５】
一実施形態では、上記有効ビーム経路は、該有効ビーム経路とサブハウジングとの間に１０ｍｍ以下、より詳細には５ｍｍ以下の最大間隔があるように上記サブハウジングにより包囲される。
【００２６】
一実施形態では、キャリア構造サブ要素の少なくとも１つは、光学系の動作時にビームを通過させる少なくとも２つの開口を有する。さらに、少なくとも２つのキャリア構造要素は、光学系の動作時にビームを通過させる異なる数の開口を有することができ、さらに、少なくとも２つのキャリア構造サブ要素は、それらの開口のサイズ及び／又は位置決めに関して異なることができる。
【００２７】
一実施形態では、開口の配置は、動作時の光学系を通過するビームの構成に適合される。
【００２８】
一実施形態では、上記有効ビーム経路は、少なくとも部分的に相互に貫通する光束を含む。
【００２９】
一実施形態では、上記有効ビーム経路は折り返しビーム経路である。
【００３０】
一実施形態では、動作時の光学系を通過するビームは、キャリア構造サブ要素の少なくとも１つにおける異なる開口を連続して通る。
【００３１】
一実施形態では、少なくとも２つのキャリア構造サブ要素は、特に内輪郭において光学系の動作時のビーム経路に向かって、例えば機械加工、コーティング等により少なくとも領域別に異なる表面処理を受ける。このように、表面を光学系の局所的な因子及び要件にそれぞれ一致させることができれば（また例えば、光学系のうち迷光が特に重要である領域に、より複雑で効果な表面処理作業を適用することができれば）、本発明によるモジュール構成体の柔軟性を利用することができる。
【００３２】
一実施形態では、少なくとも２つのキャリアサブ要素は、相互に対応する表面部分を有し、これらは、上記キャリア構造サブ要素の組み立て後に、光学系の動作時に冷却媒体を流すことができる冷却通路部分を共同で形成する。このように、キャリア構造を組み立てる際に、上記冷却通路又は熱シールドを一度に設けることもできる。
【００３３】
冷却通路部分が少なくとも２つのキャリアサブ要素により形成されるというこの概念は、上記投影露光装置における有効ビーム経路に対応して変わる幾何学的形状を有するサブハウジングを形成する上述の態様に限定されず、この態様とは無関係に有利に実現することもできる。したがって、本発明は、さらに別の態様によれば、ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学構成体であって、
複数の光学素子と、
光学素子を担持し、少なくとも２つの着脱可能に相互接続されるモジュールからなるキャリア構造と
を備え、各モジュールは、少なくとも１つのキャリア構造サブ要素からなり、
少なくとも２つのキャリアサブ要素は、相互に対応する表面部分を有し、これらは、キャリア構造サブ要素の組み立て後に、光学系の動作時に冷却媒体を流すことができる冷却通路部分を共同で形成する光学構成体にも関する。
【００３４】
一実施形態では、少なくとも１つの冷却媒体回路が、複数の上記冷却通路部分により構成される。特に、相互に選択的に接続される複数の冷却媒体回路が、複数の上記冷却通路部分により構成される。このように、通常は制限のある冷却媒体の供給可能量を考慮して、系における特定の因子及び要求に関して最適に一致させた遮熱又は作用を達成することが可能である。
【００３５】
一実施形態では、少なくとも１つの多孔質構造が、冷却媒体回路の少なくとも１つの領域に配置されることにより、キャリア構造からミラー又はそれらミラーを担持するアクチュエータへの流力振動（flow-induced vibration）を低減又は防止することができる。
【００３６】
一実施形態では、少なくとも２つのキャリア構造サブ要素は、少なくとも１つのシーリング要素により相互に対して流体密封される。このように、流体密封完全性を、例えば例として単純な締付接続又はねじ手段によりキャリア構造サブ要素自体を接続する際の冷却通路の組み込みと共に実施することもできる。
【００３７】
一実施形態では、シーリング要素はカバープレートの形態であり、好ましくは、このシーリングレート及びキャリア構造サブ要素の少なくとも１つは同じ材料からできている。カバープレートは、特に、冷却通路を覆い例えば所定位置に溶接され得るプレートであり得る。同一材料の使用により、相互に異なる電気化学ポテンシャル（異なる材料に伴う）と、通常は電解質の冷却媒体に関連して生じる電気化学的腐食とが回避される（特に、設けられる可能性があり例えばゴム等の非導電性材料を含むＯリングも、電気化学的腐食を引き起こし得ないため）。
【００３８】
本発明はさらに、照明系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、照明系及び投影対物光学系が上記特徴を有す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する。
【００３９】
本発明はさらに、ＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置の光学系を製造する方法であって、光学系はキャリア構造により担持される複数の光学素子から構成され、キャリア構造は少なくとも２つの着脱可能に接続されるモジュールからなり、各モジュールが少なくとも１つのキャリア構造サブ要素からなる方法に関する。本方法の好ましい構成及び利点に関しては、本発明による構成体に関する上記説明を参照されたい。
【００４０】
本発明のさらに他の構成を説明及び添付の特許請求の範囲に記載する。
【００４１】
本発明を、例として添付図面に示す実施形態を用いてより詳細に後述する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態による光学構成体の構造の原理を説明する概略図を示す。
【図２】例として図１の構成体のキャリア構造で用いることができるキャリア構造サブ要素の概略平面図を示す。
【図３】本発明によるキャリア構造への冷却通路の組み込み原理を説明する概略図を示す。
【図４】例として冷却通路を内蔵した図３のキャリア構造で用いることができるキャリア構造サブ要素の概略平面図を示す。
【図５】冷却通路を組み込んだキャリア構造を得るためのキャリア構造サブ要素の接続に関する実施形態を説明する概略図である。
【図６】冷却通路を組み込んだキャリア構造を得るためのキャリア構造サブ要素の接続に関するさらに別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明の概念を、図１に関与する原理を示す概略図を参照して最初に以下で説明する。
【００４４】
図１ａは、キャリア構造１００を共同で提供する複数のモジュール１１０、１２０、１３０、１４０（その数を４つとしてあるが、これは例に過ぎず増減することもできる）を示す。キャリア構造１００は、ＥＵＶ用に設計されたマイクロリソグラフィ投影露光装置において、例えばミラー１０１、１０２等の能動又は受動光学素子を担持する（キャリア構造は、投影露光装置の照明系及び／又は投影対物光学系に設けることができる）。
【００４５】
図示の実施形態では２つのミラー１０１、１０２を示しているが、この数も一例であり増減することもでき、この点で、キャリア構造の場合には投影対物光学系が通常はより多くの（例えば６つの）ミラーを含む。さらに、光学素子又はミラー１０１、１０２は、例えば同じくこれらのミラーを担持するアクチュエータにより間接的に担持されてもよい（簡単のためにアクチュエータは図１に示さない）。
【００４６】
図１における単に概略的な原理図では、モジュール１１０〜１４０のそれぞれが４つのキャリア構造サブ要素（例えば、キャリア構造サブ要素１２１〜１２４）からなる。この数は一例であり増減するこがもでき、個々のモジュール１１０〜１４０毎に異ならせることもできる。
【００４７】
キャリア構造１００の材料は、例えば、適当な金属、鋼、又はアルミニウム合金を含むか又はこれらとすることができ、モジュール１１０〜１４０は、異なる材料からできていてもよい。さらに、より詳細に後述するように、キャリア構造サブ要素（例えば１２１〜１２４）を種々の製造プロセスにより接合して、モジュール１１０〜１４０を得ることができる。真空ろう付け、拡散溶接、締付接続、ねじ接続、及び溶接が特に適している。その点で、関与する接続技術は、十分に高い固有振動数（inherent frequency）、減衰、及び熱伝導の要求に適応する。
【００４８】
モジュール１１０〜１４０は、プレート（場合によっては曲げ）溶接構成で湾曲させることもできるプレート又はファセットを溶接することにより例えば製造することおもでき、これにさらに冷却通路（より詳細に後述する）を加える（例えば、溶接又ははんだ付けする）ことができ、その場合、このようにして製造されたモジュールがさらに（例えばねじ留めにより）相互に接続される。
【００４９】
図１によるモジュール１１０〜１４０及びキャリア構造サブ要素は、投影露光装置における有効ビーム経路に対応して少なくとも領域毎に変わる幾何学的形状を有するサブハウジングを形成するよう構成することができる。より詳細には、有効ビーム経路は、ビーム経路と上記サブハウジングとの間に１０ｍｍ以下、より詳細には５ｍｍ以下の最大間隔があるようサブハウジングにより包囲され得る。さらに、図１に概略的に示す折り返しビーム経路を、少なくともほぼ最適に上記サブハウジングにより「封入する」ことができる。
【００５０】
図２は、例として図１に示す本発明によるキャリア構造で用いることができるキャリア構造サブ要素１２１の概略平面図を示す。この例では、キャリア構造サブ要素１２１は、ビームを通過させるためのアパーチャとして全部で３つの開口１２１ａ、１２１ｂ、及び１２１ｃを有する。この場合、開口１２１ａ、１２１ｂ、及び１２１ｃは、ビーム経路内の各キャリア構造サブ要素１２１の最終的に意図する位置付けに従った幾何学的形状、配置、及び数に関して、キャリア構造サブ要素又はさらにそれらから構成されるモジュールを接合すると、動作時の光学系を通過する光ビームの所望の封入又は任意に上記「ミニ環境」の提供が得られるよう選択される。
【００５１】
したがって、図２の例に示す開口又はアパーチャ１２１ａ、１２１ｂ、及び１２１ｃは、ビーム経路に対する最適な幾何学的近似が得られるよう各ビーム通過位置に配置されることが好ましいので、これらの開口の規則的又は対称的配置は単純化される。したがって一般的に、キャリア構造サブ要素は、それらの外輪郭及び内輪郭の両方に関して、例えば円形ディスクよりも、また例として実施形態に示すキャリア構造サブ要素１２１よりも複雑な幾何学的形状を有する。図１からすでに明らかであるように、これは、ビーム経路が各キャリア構造サブ要素を通過する頻度に応じて、より少ない開口又はアパーチャを有するキャリア構造サブ要素が、概略的に図示する単純化したビーム経路内にすでに設けられていることを意味する。
【００５２】
さらに、図２で見ることができる、各キャリア構造サブ要素の内輪郭の表面は、適当な様式での機械加工（例えば、表面を明確に粗面化して反射現象を低減又は排除するため）又はコーティング等のそれぞれ適当な表面処理プロセスを選択すれば、モジュール構造により、迷光の反射に関する要求にそれぞれ理想的に適合させることができる。
【００５３】
したがって、内部幾何学的形状（実際には光学系内に「ミニ環境」も同時に形成する）を個別に製造することができ、この点で、例えば迷光が特に重要である領域の迷光特性をに特に目標通りに影響を及ぼすために、より複雑で高価な表面処理作業を適用することが可能であり、あまり重要でない領域の表面はより簡単に製造することができるか、又は実質的に無変更のままとすることさえできる。
【００５４】
キャリア構造サブ要素を組み立てて例えば図１におけるキャリア構造を得る際に、一方では、個々のキャリア構造サブ要素に最初に適当な開口を設けてから相互重畳関係で積み重ねる（且つ後述するプロセスで接合する）ことができる。その場合、これによりビームを通過させる段状の周囲壁構成が得られ、これはキャリア構造サブ要素の形状又はプレートの幾何学的形状により決まる。代替的に、複数のキャリア構造サブ要素を最初に相互重畳関係で積み重ねてキャリア構造を構成した後に、ビームを通過させるために対応の開口を形成してもよい。
【００５５】
図３〜図６を参照して、冷却通路をキャリア構造に組み込む６つの異なる可能な方法を以下で説明する。
【００５６】
それ自体が既知の方法でＥＵＶ用に設計された投影露光装置内にあるこのような冷却通路の基本目的は、放射線により誘発されたミラーの温度上昇に関連し、且つ例えばセンサ等の感温素子からキャリア構造の領域で生じる熱応力を遮蔽することである。この遮熱効果に関して、後述するように、本発明による冷却通路のモジュール構成が多くの点で有利であることも分かる。
【００５７】
最初に、図４の概略図に示すように、比較的複雑な構成の冷却通路４５０の実施態様は、冷却通路４５０を例えばフライス加工により上記キャリア構造サブ要素４２１に最初に形成してからカバープレートに溶接することにより閉じれば、実質的に２次元構造に変えることができる。
【００５８】
さらに、キャリア構造内の冷却通路の個々の位置付けを、光学系における熱応力を特に目標通りに制御する目的で行うこともできる。
【００５９】
その点で、図３は、最初に、モジュール３１０〜３４０のそれぞれに各自の又は別個の冷却回路３１５、３２５、３３５、及び３４５がそれぞれ関連付けられる概略図を示す。
【００６０】
次に、さらに他の実施形態では、これらの冷却回路をキャリア構造内で個別に相互接続することもできる。例えば、図３の実施形態の変更形態では、最上モジュール３１０に流入する冷却媒体（例えば水）を最下モジュール３４０との相互接続によりさらに用いることにより、モジュール３１０、３４０を相互に接続して単一の共通冷却回路を形成することができるが、これは、例えばこれらが耐えなければならない熱応力が比較的僅かである場合である。さらに、各モジュールに１つの冷却回路のみを関連付けることができ、又は複数の冷却回路も関連付けることができる。したがって、冷却回路は、冷却回路を最も必要とする領域に冷却水が特に供給されるように、それらの領域に個別に位置付けることができる。このように、通常は制限のある冷却媒体の供給可能量を考慮して、関与する特定の因子及び要件に関して最適に一致させた作用又は熱遮蔽効果を得ることが可能である。
【００６１】
キャリア構造への冷却通路の組み込みに関する第１実施形態を、図５の概略図を参照して以下で説明する。
【００６２】
図５を参照すると、キャリア構造サブ要素５１１〜５１４（これらを組み合わせて図１と同様のモジュール５１０を得る）が、関与する材料の密着接合を伴う接続により接合される。これを行うには、キャリア構造サブ要素５１１〜５１４を例えばアルミニウム又は鋼から製造し、冷却通路用の領域をその平面において（例えば、矩形、丸形、又は卵形の断面となるよう）フライス加工した後に、キャリア構造サブ要素５１１〜５１４の相互に対向した境界面に高真空ろう付け（hard-vacuum brazing）を施すことで、これらを相互に対して密封し、且つ冷却通路の外部（通常は真空）環境に対する十分な密封完全性を得るようにする。以下でより詳細に考察する腐食の観点から有利である、キャリア構造サブ要素５１１〜５１４を密封接続するさらに適切な方法は、キャリア構造サブ要素５１１〜５１４を相互に直接溶接する拡散溶接である。
【００６３】
これに応じて上述のように得られた一体モジュール５１０等を、図１と同様に、続いて螺合してキャリア構造を構成することができる。
【００６４】
図５の構造では、冷却媒体５５０（例えば冷却水）が冷却媒体供給部５６０によりモジュール５１０へ流れ、モジュール５１０から冷却媒体放出部５７０により再度放出され、この点で、紙面の方向（すなわち、図示の座標系でｙ方向）に延びる冷却通路を「５５０ａ」で示し、これらの冷却通路５５０ａをｚ方向で相互に接続する貫通通路を「５５０ｂ」で示す。
【００６５】
好ましくはその点で、本発明のさらに別の態様によれば、冷却通路５５０ａ及び貫通通路５５０ｂを通る冷却媒体の流れの構成は、可能であればキャリア構造からミラー又はミラーを担持するアクチュエータに振動を励起しないことを目的として、流れを最適化するよう実施される。
【００６６】
この目的に適した措置として、例えば図４に示される冷却通路４５０により図４において分かり得るように、冷却通路５５０ａは、可能な限り流路内に曲がりがないよう具現される。それでもなお生じる可能性のある渦が引き起こす振動に対抗するために、好ましくは冷却通路５５０ａは、特に隣接するキャリア構造サブ要素５１１〜５１４間の移行部において、比較的大きな半径又は断面積で実施される。これは、それにより得られる体積が大きいほど流速が低下するからである。
【００６７】
回避すべき流力振動に関するさらに別の適切な対策として、多孔質構造（例えば、ハニカム構造、多孔質材料のフィルタ構造等）の形態の整流体（flow rectifiers）５８０が（特に、冷却通路５５０ａを相互接続する通路５５０ｂに）内蔵されることが好ましい。
【００６８】
図６は、キャリア構造サブ要素を接続して冷却通路を組み込んだキャリア構造を形成することに関するさらに別の実施形態を示す。
【００６９】
図６に示すように、キャリア構造サブ要素６１２〜６１４（図１と同様に組み立ててモジュール６１０を形成する）は、ねじ６０５により螺合される。このねじ接続は、冷却媒体の流れに関して流体密封性のない締付接続しか形成しないので、冷却通路６５０ａ（例えばこの場合も予めフライス加工される）の密閉が、続いてシーリングプレート６９０により行われ、シーリングプレート６９０はさらに、溶接継目６９６により各キャリア構造サブ要素６１２〜６１４に連結される。各シーリングプレート６９０と各隣接キャリア構造サブ要素６１２〜６１４との間の移行部における密封効果は、さらに別のシール（本実施形態ではダブルＯリングシール６９５の形態）により達成することができる。
【００７０】
図６に示す実施形態は、特に腐食の観点から有利であり、それは、同一の材料（例えばアルミニウム）をシーリングプレート６９０及びキャリア構造サブ要素６１２〜６１４の製造に用いることができ、さらに、接続を行うのに必要な溶接作業も付加的な材料なしで実行できることにより、冷却通路を実質的に全く同一の材料を用いて作製できるからである。したがって、冷却通路の領域において、相互に異なる電気化学ポテンシャルを有する異なる（例えばはんだ）材料の存在と、それにも関連し且つ通常は電解質の冷却媒体に関連する電気化学的腐食とを、少なくとも実質的に回避することが可能である。冷却通路内の電気化学的腐食を低減するためのさらに別の措置は、冷却通路の少なくとも領域別のニッケルめっきを含む。
【００７１】
冷却通路を加えるさらに別の可能な方法は、箔（シート材料と同じ材料、例えば、鋼又はアルミニウムを含むことが好ましく、単なる例として０．５ｍｍ〜１ｍｍの厚さで製造され得る）を敷き（laying on）、これを周囲及び適当な支持点の両方で（例えば溶接により）固定し、圧力の作用により塑性変形させてクッション形態の形状の箔を提供することであり、結果として得られる冷却通路には、冷却媒体を通過させるのに適した接続が提供される。
【００７２】
本発明によるキャリア構造サブ要素又はモジュールを接合して本発明によるキャリア構造を提供するための種々の接合方法を組み合わせて用いることができ、この点で例えば、個々のモジュールが中実材料ブロック（場合によっては、冷却通路がモジュールの表面にフライス加工され、はんだ付けプロセス又は溶接プロセスを用いて密封接合されている）からフライス加工され、（場合によっては湾曲した）ファセットを備える他の個々のモジュールが、はんだ付けプロセス又は溶接プロセスを用いて接合され、この場合、冷却通路を溶接又ははんだ付けすることができることが理解されるであろう。
【００７３】
本発明が特定の実施形態を参照して説明されてきたとしても、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は明らかとなるであろう。したがって、当業者であれば、こ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範囲及びその均等物においてのみ限定されることを理解するであろう。
【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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