(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体の流れを利用する斜入射集光器（ＧＩＣ）熱管理アセンブリであって、
反射内側面と、反対側の外側面と、第１ミラー端及び第２ミラー端とを有するＧＩＣミラーシェルと、
内側面と、第１ジャケット端および第２ジャケット端とを有するジャケットと、
オープンセル型熱伝導性材料（以下、「ＯＣＨＴ材料」という。）と
を備え、
前記ジャケット及び前記ＧＩＣミラーシェルは、前記第１ミラー端および前記第１ジャケット端において第１接合部を有すると共に、前記第２ミラー端および前記第２ジャケット端において第２接合部を有し、
前記ジャケットの内側面と前記ＧＩＣミラーシェルの外側面との間に流体密閉チャンバが画定され、
前記密閉チャンバは、入力孔および出力孔をそれぞれ有する入力プレナムおよび出力プレナムを画定する入力端および出力端を有し、
前記ＯＣＨＴ材料は、前記密閉チャンバに収容されると共に、前記ＧＩＣミラーシェルの外側面および前記ジャケットの内側面に熱接続され、前記入力プレナムから前記出力プレナムを通過する前記冷却媒体の流れを支持する機能を果たす
ＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項２】
前記ＯＣＨＴ材料は、前記ＧＩＣミラーシェルおよび前記ジャケットに機械接続されている
請求項１に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項３】
前記冷却媒体は、液体および気体のいずれかである
請求項１または２に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項４】
前記第１及び第２接合部の少なくとも一方は、柔軟特性部を有する
請求項１から３のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項５】
前記柔軟特性部は、前記ＧＩＣ熱管理アセンブリの組み付けに関わる力に曝された場合、柔軟な状態になるように構成され、前記チャンバおよび前記ＯＣＨＴ材料を通過する前記冷却媒体の流れに起因する静水力に曝された場合、非柔軟な状態になるように構成されている
請求項４に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項６】
前記柔軟特性部は、前記ジャケットと同一材料で形成されている
請求項４または５に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項７】
前記柔軟特性部は、エポキシを含む
請求項４または５に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項８】
前記柔軟特性部は、前記ジャケットのジャケット端の一方または両方に形成される複数の溝を有する
請求項４から７のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項９】
前記ジャケットと前記ＧＩＣミラーシェルとは、溶接またはエポキシ接合で互いに接続される
請求項１から８のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１０】
前記ＯＣＨＴ材料は、発泡金属、一または複数のバネ、金属メッシュの少なくとも一つで構成されている
請求項１から９のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１１】
前記ＯＣＨＴ材料は、２０から１００孔／インチ（ＰＰＩ）の孔密度を有する発泡金属で構成されている
請求項１０に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１２】
前記ＯＣＨＴ材料は発泡金属で構成され、前記発泡金属はＡｌ、Ｃ、ＳｉＣ、Ｃｕ、Ｎｉの少なくとも一つで構成されている
請求項１０または１１に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１３】
接合された前記ジャケットと前記ＧＩＣミラーシェルは、前端縁部および後端縁部の幅がそれぞれ３から１０ｍｍである
請求項１から１２のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１４】
前記ＯＣＨＴ材料は、複数の中間接触層で前記ジャケットの内側面と熱接触する
請求項１から１３のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１５】
前記中間接触層は、前記ＯＣＨＴ材料と、前記ＧＩＣミラーシェルと、前記ジャケットとの間を機械接着する
請求項１４に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１６】
接合された前記ジャケットと前記ＧＩＣミラーシェルは、前端および後端を有するＧＩＣ冷却構造を画定し、前記前端がシールドを有する
請求項１から１５のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１７】
前記シールドは、冷却リングを備える
請求項１６に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１８】
前記シールドは、前記前端に隣接する内側面および反対側の外側面を有し、タングステンまたはモリブデンの層をさらに備える、
請求項１６または１７に記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項１９】
前記入出力プレナムにそれぞれ流体接続された入出力冷却ラインをさらに備える、請求項１から１８のいずれかに記載のＧＩＣ熱管理アセンブリ。
【請求項２０】
請求項１９に記載の前記ＧＩＣ熱管理アセンブリと、
前記入出力冷却ラインに流体接続され、前記入力冷却ラインを介して前記入力プレナムに加圧状態の前記冷却媒体の流体を供給し、前記出力冷却ラインを介して前記出力プレナムから前記冷却媒体の流体を受けるように構成される冷却媒体供給ユニットと
を備える、熱管理ＧＩＣミラーシステム。
【請求項２１】
方位角方向に対称な状態で冷却媒体の受け渡しを前記ＯＣＨＴ材料と行なうように構成される前記入出力プレナムをさらに備える、請求項２０に記載の熱管理ＧＩＣミラーシステム。
【請求項２２】
前記入出力プレナムの方位角方向の圧力損失が２バール未満の前記システムをさらに備える、請求項２０または２１に記載の熱管理ＧＩＣミラーシステム。
【請求項２３】
前記入出力プレナム間の前記冷却媒体の流速は、５から６０リットル／分である
請求項２０から２２のいずれかに記載の熱管理ＧＩＣミラーシステム。
【請求項２４】
前記冷却媒体供給ユニットに流体接続される複数のＧＩＣ熱管理アセンブリをさらに備え、前記ＧＩＣミラーシェルが入れ子状に構成される
請求項２０から２３のいずれかに記載の熱管理ＧＩＣミラーシステム。
【請求項２５】
反射レチクルを照明する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
ＥＵＶの光源と、
前記ＥＵＶを受光して集束ＥＵＶを形成するように構成される請求項２０に記載の熱管理ＧＩＣミラーシステムと、
前記集束ＥＵＶを受光し、前記反射レチクルに光を照射する凝縮ＥＵＶを形成するように構成されるイルミネータと
を備える、ＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項２６】
感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成する請求項２５に記載の前記ＥＵＶリソグラフィシステムであって、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成するように構成される投影光学システムをさらに備える、ＥＵＶリソグラフィシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１１年２月１７日付出願の米国仮特許出願第６１／４６３，４６１号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般に斜入射集光器（ＧＩＣ）に関し、特に極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィに使用されるＧＩＣの冷却システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＥＵＶリソグラフィは、線幅約３２ｎｍ以下の次世代半導体装置の製造に最適なリソグラフィプロセスとなることが予想されている。ＥＵＶの波長は、公称１３．５ｎｍであり、ＥＵＶを集光及び結像するためには特別な光学系を使用する必要がある。
【０００４】
光源からの放射線を集光するために使用されるＥＵＶ光学システムとして、斜入射集光器（ＧＩＣ）がある。典型的には、ＧＩＣは、一または複数の同心円状に配置されたＧＩＣミラーシェル（ＧＩＣシェル）を備える。ＧＩＣシェルは、ＥＵＶ源からのＥＵＶを斜入射角で受光し、受光したＥＵＶを反射して中間焦点で集光するように構成されている。このとき、遠隔フィールド下流のＥＵＶパターンは、システム全体の光学設計により設定された仕様の範囲内で均一である。
【０００５】
ＥＵＶリソグラフィ用に想定される放射線源には、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）とレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）が含まれる。これらの放射線源の変換効率は僅か数パーセントであり、ＥＵＶの生成に使用されるエネルギーの殆どは、一または複数のＧＩＣシェルに入射可能な赤外線、可視光線、ＵＶ放射線及びエネルギー粒子に変換される。こうした放射線により、一または複数のＧＩＣシェルにかなりの熱負荷が生じる。
【０００６】
この結果、ＧＩＣミラーによって吸収される熱が実質的にＧＩＣ性能に悪影響を及ぼさない、若しくは、ＧＩＣにダメージを与えないように、各ＧＩＣシェルを熱管理する必要がある。特に、一または複数のＧＩＣシェルの光学的歪みを防止しつつ、高出力負荷状態で熱管理を実行する必要がある。これは、反射レチクルによる照射光の均一性及び安定性が、ＥＵＶリソグラフィにおける品質管理の重要な側面であるためである。特に、ＧＩＣへの熱負荷は循環するため、ＧＩＣによりイルミネータの入力孔に送られるＥＵＶの強度及び角度分布は、著しく変化してはならない。この場合、遠隔フィールドに形成される放射線パターンには高い安定性が必要となるが、ＧＩＣシェルの歪曲・形状誤差（特に経時歪曲・形状誤差）は、このような安定性に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
これまで、特にＥＵＶリソグラフィ用のあらゆるＧＩＣは、主に、熱負荷が限定されるように高度に制御された条件下で、実験室用または開発中の「アルファ」システム用に使用されてきた。こうして、商業的に実現可能な高出力ＥＵＶリソグラフィシステムで使用されるＧＩＣに適したＧＩＣ熱管理構造に対しては、殆ど労力が向けられることがなかった。より高出力なＥＵＶへの需要増加に伴い、ＧＩＣへの熱負荷も増加している。このため、大きな熱負荷によりＧＩＣに発生する光学的歪み、その他の悪影響を最小限に止めるために、ＥＵＶリソグラフィシステムで使用するＧＩＣに対し、より効率的で効果的な熱管理システムを実現しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公報第２０１０／０２８４５１１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここで開示するＧＩＣ熱管理システム、アセンブリ、方法は、従前のＧＩＣ冷却システムに対して重大な利点を有する。ＧＩＣシェルの外側面ほぼ全体に直に隣接したチャンバ内でオープンセル型熱伝導性材料（ＯＣＨＴ材料）を使用した場合、ＯＣＨＴ材料を流れる冷却媒体のほぼ等方的な流れとあいまって、ＧＩＣシェル全体がほぼ均一に冷却される。これは、ＯＣＨＴ材料を介してかなりの熱量がＧＩＣシェルから冷却媒体に伝わった結果である。この構造により、ＧＩＣシェルと熱接触する冷却ライン網を利用する際に発生し得るＧＩＣミラーシェルの空間変調が回避され、集光器への出力負荷が極めて高い場合であっても、ＧＩＣミラーを熱的に安定させることができる。
【００１０】
さらに、ここで開示するＧＩＣ熱管理アセンブリは、ＧＩＣシェルに僅か数ミリの幅を加えるだけで、冷却媒体の流速を増加させることができる。このため、ＥＵＶ源と中間焦点との間の光学経路を不明瞭にすることなく、ＧＩＣミラーシェルを入れ子状に構成可能なロープロファイル設計が得られる。
【００１１】
ＯＣＨＴ材料は、冷却に有効な表面積が大きく、対流冷却容量が比較的大きい。ＯＣＨＴ材料固有の高い熱伝導率は、冷却媒体の比較的多くの流量とあいまって、ＧＩＣシェルの温度上昇を制限しつつ、シェル当たり最大１０ｋＷ（場合によっては、１０ｋＷ強）の吸収パワーを除去する効率的な構造を提供する。
【００１２】
熱管理システムの一態様には、４つの主な特徴がある。第１の特徴は、ＧＩＣミラーシェルの背面に対して「広範囲に」冷却媒体を流すように構成されたジャケット型チャンバである。第２の特徴は、ＧＩＣミラーシェルの背面に隣接するＯＣＨＴ材料である。ＯＣＨＴ材料は、ＯＣＨＴ材料を使用せずに冷却媒体を流す場合と比して、冷却効果を増幅する役割を果たす。第３の特徴は、ＥＵＶ源からの作用放射線を妨げることなく、入力端から出力端まで、十分な冷却媒体を方位角方向に対称に供給するように設計されたプレナムシステムである。第４の特徴は、熱と腐食から前端縁部を保護するシールドである。
【００１３】
本発明の一態様は、冷却媒体の流れを利用する斜入射集光器（ＧＩＣ）熱管理アセンブリである。このＧＩＣ熱管理アセンブリは、ＧＩＣミラーシェル、ジャケット、オープンセル型熱伝導性材料（ＯＣＨＴ材料）を備える。ＧＩＣミラーシェルは、反射内側面と、反対側の外側面と、第１ミラー端及び第２ミラー端とを有する。ジャケットは、内側面と、第１ジャケット端及び第２ジャケット端とを有する。ジャケットとＧＩＣミラーシェルが、第１ミラー端及び第１ジャケット端において第１接合部分を有し、第２ミラー端及び第２ジャケット端において第２接合部分を有する。その結果、ジャケットの内側面とＧＩＣミラーシェルの外側面との間に流体密閉チャンバが画定される。密閉チャンバは、入力端及び出力端を有する。入力端及び出力端は、入力孔及び出力孔をそれぞれ有する入力プレナム及び出力プレナムを画定する。オープンセル型熱伝導性材料（ＯＣＨＴ材料）は、密閉チャンバに収容される。ＯＣＨＴ材料は、ＧＩＣミラーシェルの外側面およびジャケットの内側面に熱的に接続される。また、ＯＣＨＴ材料は、入力プレナムから出力プレナムを通過する冷却媒体の流れを支持する機能を果たす。
【００１４】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、ＯＣＨＴ材料は、ＧＩＣミラーシェル及びジャケットに機械接続されることが好ましい。
【００１５】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、冷却媒体は液体および気体のいずれかであることが好ましい。
【００１６】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、第１及び第２接合部分の少なくとも一方は、柔軟特性部を備えることが好ましい。
【００１７】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、柔軟特性部は、ＧＩＣ熱管理アセンブリの組み付けに関わる力に曝された場合、柔軟な状態になるように構成され、チャンバ及びＯＣＨＴ材料を通過する冷却媒体の流れに起因する静水力に曝された場合、非柔軟な状態になるように構成されることが好ましい。
【００１８】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、柔軟特性部はジャケットと同一材料で形成されることが好ましい。
【００１９】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、柔軟特性部はエポキシを備えることが好ましい。
【００２０】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、柔軟特性部は、ジャケットのジャケット端の一方または両方に形成される複数の溝を含むことが好ましい。
【００２１】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、ジャケットとＧＩＣミラーシェルとは、溶接またはエポキシ接合で互いに接続されることが好ましい。
【００２２】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、ＯＣＨＴ材料は、発泡金属、一または複数のバネ、金属メッシュの少なくとも一つで構成されることが好ましい。
【００２３】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、ＯＣＨＴ材料は、２０から１００孔／インチ（ＰＰＩ）の孔密度を有する発泡金属で構成されることが好ましい。
【００２４】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、ＯＣＨＴ材料は発泡金属で構成され、発泡金属はＡｌ、Ｃ、ＳｉＣ、Ｃｕ及びＮｉの少なくとも一つで構成されることが好ましい。
【００２５】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、接合されたジャケットとＧＩＣミラーシェルは、前端縁部と後端縁部の幅がそれぞれ３から１０ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、ＯＣＨＴ材料は、複数の中間接触層でジャケットの内側面と熱接触することが好ましい。
【００２７】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、中間接触層は、ＯＣＨＴ材料と、ＧＩＣミラーシェルと、ジャケットとの間を機械的に接着することが好ましい。
【００２８】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、接合されたジャケット及びミラーシェルは、前端及び後端を有するＧＩＣ冷却構造を画定し、前端がシールドを有することが好ましい。
【００２９】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、シールドは冷却リングを備えることが好ましい。
【００３０】
このＧＩＣ熱管理アセンブリにおいて、シールドは、前端に隣接する内側面と、反対側の外側面とを有することが好ましい。また、シールドは、タングステンまたはモリブデンの層をさらに備えることが好ましい。
【００３１】
このＧＩＣ熱管理アセンブリは、入出力プレナムにそれぞれ流体接続される入出力冷却ラインをさらに備えることが好ましい。
【００３２】
本発明の他の態様は、熱管理ＧＩＣミラーシステムである。この熱管理ＧＩＣミラーシステムは、上述のＧＩＣ熱管理アセンブリ及び冷却媒体供給ユニットを備える。冷却媒体供給ユニットは、入出力冷却ラインに流体接続されている。また、冷却媒体供給ユニットは、入力冷却ラインを介して入力プレナムに加圧状態の冷却媒体を供給し、出力冷却ラインを介して出力プレナムから冷却媒体を受けるように構成されている。
【００３３】
この熱管理ＧＩＣミラーシステムは、方位角方向に対称な状態で冷却媒体の受け渡しをＯＣＨＴ材料と行なうように構成される入出力プレナムをさらに備えることが好ましい。
【００３４】
この熱管理ＧＩＣミラーシステムは、入出力プレナムの方位角方向の圧力損失が２バール未満のシステムをさらに備えることが好ましい。
【００３５】
この熱管理ＧＩＣミラーシステムでは、冷却媒体の入出力プレナム間の流速は、５から６０リットル／分であることが好ましい。
【００３６】
この熱管理ＧＩＣミラーシステムは、冷却媒体供給ユニットに流体接続される複数のＧＩＣ熱管理アセンブリをさらに備えることが好ましい。また、ＧＩＣミラーシェルは、入れ子状に構成されることが好ましい。
【００３７】
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムに関する。このＥＵＶリソグラフィシステムは、ＥＵＶの光源、上述の熱管理ＧＩＣミラーシステム及びイルミネータを備える。熱管理ＧＩＣミラーシステムは、ＥＵＶを受光し、集束ＥＵＶを形成するように構成されている。イルミネータは、集束ＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、反射レチクルにその凝縮ＥＵＶを照射するように構成されている。
【００３８】
このＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのものであることが好ましい。ＥＵＶリソグラフィシステムは、投影光学システムをさらに備えることが好ましい。投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置されることが好ましく、反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光し、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するように構成されることが好ましい。
【００３９】
上記の背景技術に関する記載および下記の詳細な説明に関する記載は、本発明の実施形態を提供するものであり、特許請求の範囲に記載されているように、本発明の本質および特徴を理解するための概略または枠組みを提供するものであることを理解すべきである。添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。当該図面は、本発明の様々な実施形態を図示するものであり、本明細書の記載とともに、本発明の原理及び実施を説明する一助となる。図面及び特許請求の範囲は本発明の一部を構成する。特許請求に範囲は、以下に記載する詳細な説明に組み込まれ、その一部を構成すると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】軸を有し、ＧＩＣミラーシステムを備えるＥＵＶ光源集光モジュール（またはＳＯＣＯＭＯ）の一例の概略図である。
【図２】一または複数のＧＩＣミラーシェル（ＧＩＣシェル）を備えるＧＩＣミラーアセンブリの一例の概略側面図である。
【図３】８つのＧＩＣシェルを備えるＧＩＣミラーアセンブリの一例の上部断面図であり、ＥＵＶの二段反射を結像に利用するように、外側の５つのＧＩＣシェルが２つの異なるシェル部を有することを示す図である。
【図４】従前のＧＩＣシェルの一例の等角図である。
【図５】図４と同様の図であり、外周面がジャケットで囲まれたＧＩＣシェルを備えるＧＩＣシェル冷却アセンブリの一例を示す図である。
【図６】チャンバ内に配置されるＯＣＨＴ材料を有していない状態のＧＩＣシェル冷却アセンブリの部分ＹＺ断面図である。
【図７】図６と同様の図であるが、層の一例を有し、入力プレナムから出力プレナムへ層を介して通過する冷却媒体の流れを示す図である。
【図８】２つの異なるミラー領域を有するＧＩＣシェルを備えるＧＩＣシェル冷却アセンブリの一例のＹＺ断面図である。
【図９】層、ＧＩＣシェル、ジャケット間の接着を形成するために使用される接触層を示すＧＩＣシェル冷却アセンブリの拡大断面図である。
【図１０】ＧＩＣシェル冷却アセンブリを備えるＧＩＣミラーアセンブリの一例の概略図である。
【図１１】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの一断面図であり、ＧＩＣシェル冷却アセンブリを冷却媒体供給ユニットに接続する入出力冷却ラインを示す図である。
【図１２】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの例を示す様々な断面図の一つであり、一または複数の柔軟特性部の使用を含み、ＧＩＣシェルをジャケットに接合する様々な実施形態の一つを示す図である。
【図１３】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの例を示す様々な断面図の一つであり、一または複数の柔軟特性部の使用を含み、ＧＩＣシェルをジャケットに接合する様々な実施形態の一つを示す図である。
【図１４】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの例を示す様々な断面図の一つであり、一または複数の柔軟特性部の使用を含み、ＧＩＣシェルをジャケットに接合する様々な実施形態の一つを示す図である。
【図１５Ａ】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの例を示す様々な断面図の一つであり、一または複数の柔軟特性部の使用を含み、ＧＩＣシェルをジャケットに接合する様々な実施形態の一つを示す図である。
【図１５Ｂ】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの例を示す様々な断面図の一つであり、一または複数の柔軟特性部の使用を含み、ＧＩＣシェルをジャケットに接合する様々な実施形態の一つを示す図である。
【図１６Ａ】延長した入力プレナムを有するＧＩＣシェル冷却アセンブリの一例の断面図であり、プレナム設計の一例により、冷却媒体を方位角方向に対称に、ＧＩＣシェルの良好な温度管理の維持に必要な高い流速で、ＧＩＣシェル冷却アセンブリのＯＣＨＴ材料に向けて、これを通過するように供給可能な流動的状態が提供されることを示す図である。
【図１６Ｂ】ＥＵＶ源に関連して示すＧＩＣミラーアセンブリの一例の断面図であり、プレナム設計の一例により、冷却媒体を方位角方向に対称に、ＧＩＣシェルの良好な温度管理の維持に必要な高い流速で、ＧＩＣシェル冷却アセンブリのＯＣＨＴ材料に向けて、これを通過するように供給可能な流動的状態が提供されることを示すＧＩＣシェル冷却アセンブリのプレナム構造の一例を示す図である。
【図１６Ｃ】ＧＩＣシェルの外側面に巻装された一または複数の金属バネの形態を採用するＯＣＨＴ材料の一例を有するＧＩＣシェルの一例の側面図である。
【図１６Ｄ】ＧＩＣシェル冷却アセンブリの一例の断面図であり、入出力プレナムの他の構成例を示す図である。
【図１７Ａ】ＧＩＣシェル冷却アセンブリがＳＯＣＯＭＯに組み込まれ、ＥＵＶ源からのＥＵＶと出力負荷に曝される場合における、熱負荷とＧＩＣシェルの反射内側面に沿った軸方向距離に関する概略概念グラフである。
【図１７Ｂ】図１７Ａと同様のグラフであるが、ＧＩＣシェル冷却アセンブリが前端を保護するシールドを有していない状態で前端に印加された熱負荷の量をさらに含むグラフである。
【図１８Ａ】前端をＥＵＶ源からの出力負荷から保護する受動型シールドの一例を備えるＧＩＣシェル冷却アセンブリの一例の入力端の拡大断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａと同様の図であり、ＧＩＣシェル冷却アセンブリの前端の前方且つ周囲に配置され、ＥＵＶ源からの出力負荷から前端を保護する冷却リング形態の能動型ヒートシールドの一例を示す図である。
【図１９】本発明のＧＩＣシェル冷却アセンブリを備えるＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを組み込むＥＵＶリソグラフィシステムの一例の概略図である。
【００４１】
また、図中の様々な構成要素は、表示目的で図示されたものであり、必ずしも実際の縮尺通りに図示されている訳ではない。これらの構成要素の内、ある部分は誇張して図示さる場合、ある部分は最小化して図示されている場合もある。本図面は、当業者によって理解されると共に適切に実行され得る本発明の実施形態の一例を図示することを意図するものである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、ＥＵＶ光源集光モジュール（またはＳＯＣＯＭＯ）１０の一例の概略図である。ＳＯＣＯＭＯ１０は、中心軸Ａ１を有すると共に、中心軸Ａ１に沿って配置されるＧＩＣミラーシステム２０を備える。ＧＩＣミラーシステム２０は、入力端２２および出力端２４を有する。また、ＧＩＣミラーシステム２０は、ＧＩＣミラーアセンブリ１００およびＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０を備える。ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、ＧＩＣミラーアセンブリ１００に対して動作可能に配置される。これらのアセンブリについては、後段にて詳細に説明する。
【００４３】
ＳＯＣＯＭＯ１０は、ＥＵＶ源システム３０を備える。ＥＵＶ源システム３０は、中心軸Ａ１に沿ってＧＩＣミラーシステム２０の入力端２２に隣接して配置され、光源焦点ＳＦでＥＵＶ源３４を生成する。ＥＵＶ源３４は、公称１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ４０を放出する。ＥＵＶ源の一例として、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源または放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源を挙げることができる。
【００４４】
ＧＩＣミラーシステム２０は、ＥＵＶ源３４からＥＵＶ４０の一部を受光し、中心軸Ａ１に沿って出力端２４に隣接する中間焦点ＩＦでＥＵＶ４０を集光するように構成されている。なお、中間焦点ＩＦでは中間光源像３４´が形成される。ＳＯＣＯＭＯ１０がＥＵＶリソグラフィシステムに組み込まれる場合、中間焦点ＩＦは、ＥＵＶイルミネータ（図１９参照）の開口絞りＡＳ上またはその近傍に配置される。ＧＩＣミラーシステム２０を使用するＥＵＶリソグラフィシステムの一例については、後段にて詳細に説明する。
【００４５】
図２は、一または複数のＧＩＣミラーシェル（ＧＩＣシェル）１１０を備えるＧＩＣミラーアセンブリ１００の一例の概略側面図である。ここで、各ＧＩＣシェル１１０は、入力端２２において入力縁部１１２を有し、出力端２４において出力縁部１１４を有する。ＧＩＣミラーアセンブリ１００は、ＧＩＣシェル支持部材１２０（または「スパイダ」と称す）を備える。ＧＩＣシェル支持部材１２０は、出力縁部１１４でＧＩＣシェル１１０を入れ子状に離間した状態で支持する。ＧＩＣミラーアセンブリの一例は、米国特許出願公報第２０１０／０２８４５１１号、米国特許出願第Ｓ／Ｎ  １２／７３５，５２５号、米国特許出願Ｓ／Ｎ  １２／７３４，８２９号に記載されており、これらの公報及び出願を本願に援用する。また、ＧＩＣシェル支持部材１２０の一例は、米国特許出願第１２／６５７，６５０号に記載されており、当該出願を本願に援用する。図３は、８つのＧＩＣシェル１１０を有するＧＩＣミラーアセンブリ１００の一例の上部断面図である。ここで、外側の５つのＧＩＣシェル１１０は、２つの異なるシェル部Ｓ１，Ｓ２を有する。また、シェル部Ｓ１Ｓ２は、曲率が異なり、コーティングが異なってもよい。
【００４６】
図４は、従前のＧＩＣシェル１１０の等角図である。ＧＩＣシェル１１０は、内側面１１６、外側面１１８、フランジ１１５Ｌ（前端側の挿入図を参照）、フランジ１１５Ｔを有する。ここで、フランジ１１５Ｌ及びフランジ１１５Ｔは、入力縁部１１２及び出力縁部１１４にそれぞれ任意に形成される。参照のため直交座標系を示す。ＧＩＣシェル１１０の一例は、電気鋳造法で形成され、ニッケルまたはニッケル合金からなる。ＧＩＣシェル１１０の厚みの一例は１から４ｍｍであるが、ここでは一例として１から２ｍｍとする。
【００４７】
図５は、図４と同様の図であるが、ＧＩＣシェル１１０を備えるＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の一例を示す。ここで、ＧＩＣシェル１１０は、その外側面１１８を覆うジャケット１６０を備える冷却構造体１５１に接合される。図６は、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の部分ＹＺ断面図である。ジャケット１６０は、内側面１６６及び外側面１６８を有する外壁１６４を備える。また、ジャケット１６０は、任意に端壁１６５Ｌ，１６５Ｔを有する。
【００４８】
ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、前端１７０Ｌ（入力端とも称す）及び後端１７０Ｔ（出力端とも称す）を有する。そして、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０がＳＯＣＯＭＯ１０に組み込まれた場合、前端１７０ＬがＥＵＶ源３４から最も近くに配置され、後端１７０ＴがＥＵＶ源３４から最も遠くに配置される。一例では、後述の通り、冷却媒体１７２（図７参照）を流すために、ジャケット１６０の外壁１６４には、端壁１６５Ｌ，１６５Ｔにそれぞれ近接した入力孔１６９Ｌ及び出力孔１６９Ｔが設けられている。ジャケット１６０の材料の一例としては、任意の機械加工可能な金属が含まれる。例えば、ニッケル及びニッケル合金がその一例である。ジャケット１６０の外壁１６４の厚みは、例えば、１から３ｍｍの範囲内にある。
【００４９】
ジャケット１６０及びＧＩＣシェル１１０の外側面１１８は、冷却媒体１７２が流れるチャンバ１８０を画定する。一例では、ＧＩＣシェル１１０の内側面１１６からジャケット１６０の外側面１６９までの幅Ｗは、２から１０ｍｍの範囲内にあり、例えば３から７ｍｍの範囲がその一例である。
【００５０】
商業用ＥＵＶリソグラフィシステムでは、２０から６０ｋＷの多大な熱負荷への曝露がＳＯＣＯＭＯ１０に求められる。各ＧＩＣシェル１１０の熱管理については、特定のＧＩＣミラーシステム２０の光学設計の制約内で実行しなければならない。特に、複数のＧＩＣシェル１１０を備えるＧＩＣミラーシステム２０では、ＧＩＣシェル１１０は、入れ子状且つ同心円状（または、ほぼ同心円状）に配置される（例えば、図２、３を参照）。ＧＩＣシェル冷却アセンブリの構成要素は、ＥＵＶ源３４から中間焦点ＩＦまでの光学経路がほぼ遮断されない状態となるように、ＧＩＣシェル１１０間の間隙または「暗領域」内に適合しなければならない。ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の幅は、光学経路をほぼ遮断することなく入れ子状のＧＩＣミラーシステム２０を形成するために、比較的狭くなっている。
【００５１】
ここで図７を参照すると、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、オープンセル型熱伝導材料（ＯＣＨＴ材料）２０２の層２００をさらに備える。ＯＣＨＴ材料２０２は、例えば、熱伝導性の高いオープンセル型多孔質熱伝導（即ち、非熱絶縁）材料である。層２００は、ＯＣＨＴ材料２０２がチャンバ１８０をほぼ充填するように構成されている。一例では、ＯＣＨＴ材料２０２は、硬質であり、機械的抗張力が高い。ＯＣＨＴ材料２０２は、例えば、Ａｌ、Ｃ、ＳｉＣ、Ｃｕ、Ｎｉを含む多くの商業利用可能な材料のいずれかで形成される発泡金属であるか、固体金属または金属で被覆された非金属コア構造（炭素など）で構成されている。発泡金属の密度は、例えば、典型的には３から１５％の範囲内の固体密度とすることが可能である。また、細孔寸法は、例えば、０．２から３ｍｍの範囲内にある。発泡金属は、例えば、２０から１００ＰＰＩ（細孔数／インチ）の範囲内の細孔密度を有する。
【００５２】
ＯＣＨＴ材料２０２の他の一例は、冷却媒体１７２がＯＣＨＴ材料２０２を流れ、除熱することができるように（例えば、巻装されるように、または一または複数の長さのバネを複数入れ子状に巻装するように構成される）一または複数のバネまたはバネ状金属材料を備えている。
【００５３】
ＯＣＨＴ材料２０２の他の一例は、メッシュ、例えば、銅または他の種類の金属または金属被覆メッシュを備える。
【００５４】
ＯＣＨＴ材料２０２は、例えば、以下の機能を果たす。（１）ＯＣＨＴ材料２０２は、ＧＩＣシェル１１０及びジャケット１６０に接続（例えば、接着）された場合、チャンバ１８０が高静水圧で膨張しないように機械的剛性を与える。（２）ＯＣＨＴ材料２０２は、冷却媒体の流れに微乱流を生じさせ、ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８またはジャケット１６０の内側面１６６における実質的な境界層の形成を低減または除去する。（３）ＯＣＨＴ材料２０２は熱伝導によりＧＩＣシェル１１０からの熱を伝達し、その結果、ＯＣＨＴ材料２０２を流れる冷却媒体１７０がチャンバ１８０から熱を除去することができる。（４）ＯＣＨＴ材料２０２は、熱対流によってＯＣＨＴ材料２０２から冷却媒体１７２に熱を効率的に伝達するために、比較的大きな有効表面積を呈する。他の例では、ＯＣＨＴ材料２０２は、上述の機能のうち一または複数の機能を果たす。
【００５５】
図７を参照すると、層２００は、ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に隣接する内側面２１０（ＯＣＨＴ材料２０２の多孔性を考慮すると、実際には「有効な内側面」）と、ジャケット１６０の内側面１６６に隣接する（有効な）外側面２１２とを有する。一例では、内側面２１０はＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に対して共形であり、外側面２１２はジャケット１６０の内側面１６６に対して共形である。２つの拡大挿入図Ａ，Ｂは、上述の金属発泡型及びバネ型のＯＣＨＴ材料２０２の一例を示す。
【００５６】
一例では、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の前端１７０Ｌ及び後端１７０Ｔに隣接するチャンバ１８０の各端部は、冷却媒体１７２が周方向に流れるリング状の入力プレナム２３０Ｌ及び出力プレナム２３０Ｔとして機能する。図１６Ｂに関連して後述するように、他の形態のプレナムも利用可能である。一例では、入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔの少なくとも一方はＯＣＨＴ材料２０２を含まない。一例では、層２００は、入出力端２０１Ｌ，２０１Ｔを有する。入出力端２０１Ｌ，２０１Ｔは、より自由に冷却媒体１７２が流入・流出できるように、ＯＣＨＴ材料２０２の空洞、即ち、入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔをそれぞれ画定する機能を果たす。一般に、冷却媒体１７２が方位角方向にほぼ均一に流れるように冷却媒体１７２を供給・除去する際、入出力プレナム２３０Ｌ、２３０Ｔで発生する圧力損失は比較的低いことが好ましい。
【００５７】
ＧＩＣシェル１１０をＥＵＶ４０の集光に使用する場合、層２００は、一般に熱伝導及び冷却媒体の流動性を制御するように構成され、ＧＩＣシェル１１０の対流冷却を最適化する。また、層２００は、冷却媒体１７２の流れにより発生する静水圧でのジャケット１６０の機械的安定化に寄与することが好ましい。予想される静水圧の範囲の一例は、４から８バールである。したがって、ＯＣＨＴ材料２０２は、例えば、約１００ＭＰａ以上の弾性率を有する。また、ＯＣＨＴ材料２０２をＧＩＣシェル１１０及びジャケット１６０を接続する接着剤の降伏強度は、例えば、約１０バール＝１ＭＰａ以上である。
【００５８】
ＧＩＣシェル１１０からチャンバ１８０への熱伝導は、例えば、層２００の有効表面積および熱伝導率を増加させることにより最大化する。これは、密度を高めることと、ＯＣＨＴ材料２０２の細孔寸法（または格子間寸法）を小さくすることに相当する。しかし、効果的に冷却するためには、冷却媒体１７２の流速は高くなければならず、所定の圧力差では、密度の低下と細孔寸法（または格子間寸法）の増加に伴い流速が増加する。したがって、こうした競合する要因のバランスをとることにより、最適な冷却が得られる。
【００５９】
層２００は、冷却媒体１７２とＧＩＣシェル１１０との間の界面の有効熱伝導表面積を著しく増加させる対流冷却媒体として機能する。経験則では、金属発泡層２００の厚さ１ミリで、ＧＩＣシェル１１０の内側面１１６の本来の表面積と実質的に同等な表面積が加えられることになる。これは、典型的には、発泡金属とＧＩＣシェル１１０との間の熱接触の状態に左右される。したがって、熱伝導を高めるには、層２００はＧＩＣシェル１１０と良好に熱接触することが好ましい。これにより、実施形態の一例では、層２００はジャケット１６０の内側面１６６だけでなく、ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８とも熱接触及び機械接触する。
【００６０】
図８は、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の一例のＹＺ断面図である。図８では、ＧＩＣシェル１１０は２つの異なるシェル部Ｓ１，Ｓ２を有し、シェル部Ｓ１，Ｓ２は異なる曲率を有する。また、シェル部Ｓ１，Ｓ２は、任意に異なる反射性コーティングを有する。また、ＧＩＣシェル１１０は、入出力縁部１１２，１１４において、２つのフランジ１１５Ｌ，１１５Ｔを有する。同様に、ジャケット１６０は、入出力端部１６５Ｌ，１６５Ｔにおいてフランジ１６７Ｌ，１６７Ｔを有する。この構成の他の選択肢では、ＧＩＣシェル１１０のフランジ１１５Ｌ，１１５Ｔが大きく構成され、ジャケット１６０はフランジを有していない。この後者の選択肢は、ＧＩＣシェル１１０とジャケット１６０とが互いに固定（例えば、溶接、ろう付け、さらにはエポキシ固定）される位置を、ＧＩＣシェル１１０の内側面１１６（即ち、加熱源からの熱負荷が最大となる光学面）から離間するように移動させる機能を果たす。
【００６１】
ここで図９を参照すると、一例では、各中間接触層２２０は、層２００、ジャケット１６０の内側面１６６およびＧＩＣシェル１１０の外側面１１６をそれぞれ熱接触及び機械接触させる。例えば、層２００が一旦ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に機械的に取り付けられると（例えば、ＧＩＣシェル１１０がマンドレルから取り外される前）、そのＧＩＣシェル１１０がめっき溶液中に沈められ、層２００がＧＩＣシェル１１０とジャケット１６０に接触する部位を含め、層２００の表面２１０，２１２上に（例えば、１０から１００ミクロンの）金属薄膜を堆積させる。このプロセスにより、金属発泡層２００の内側面２１０をＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に接着し、層２００の外側面２１２をジャケット１６０の内側面１６６に接着する中間接触層２２０が形成される。このアプローチでは、中間接触層２２０は金属めっきを構成する。なお、金属めっきは任意の高伝導金属であってもよい。特に注目すべき金属めっきの選択肢の一つはＮｉであり、Ｎｉの使用により、発泡体とＧＩＣシェル１１０（及びＮｉ）との間の熱膨張率の変化が最小化される。一例では、上述の電気鋳造プロセスにより、ＯＣＨＴ材料２０２の内側面を被覆することができる。図示によりここに示す内容に加え、様々な材料及びプロセスを中間接触層２２０に使用することができる。
【００６２】
層２００をＧＩＣシェル１１０の外側面１１８及びジャケット１６０の内側面１６６の少なくとも一方に接触させる他の方法では、無電解プロセスが採用される。このような無電解プロセスの一例には、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の組み立て後、チャンバ１８０にめっき溶液を循環させることが含まれる。このアプローチには、層２００をＧＩＣシェル１１０の外側面１１８及びジャケット１６０の内側面１６６に接触させるという利点がある。この構成により十分な冷却が可能となり、且つ、層２００を介してＧＩＣシェル１１０及びジャケット１６０を機械接続することにより、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の機械的剛性を高める。さらに、この構成は、加圧した冷却媒体１７２をＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０に導入する際、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の機械的歪み、特に、ＧＩＣシェル１１０の反射内側面１１６の機械的歪みが発生する可能性を低減する機能を果たす。
【００６３】
ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８及びジャケット１６０の内側面１６６の少なくとも一方に層２００を接触させる他の方法では、銀エポキシ等、熱伝導性を有する柔軟な材料（例えば、ペースト）が採用される。中間接触層２２０の銀エポキシ厚は、例えば、１００から２００ミクロン厚である。一例では、層２００の２つの表面２１０及び２１２に対して接着法が採用されてもよい。例えば、ＧＩＣシェル１１０及びジャケット１６０の一方に層２１０を接着するために、２５から１００ミクロンの材料を使用する無電解Ｎｉ接着アプローチを使用してもよく、また、残りの表面を接着するために、数１００ミクロン厚の伝導性エポキシを使用してもよい。粉体塗料（例えば、約５０から２００ミクロン厚）を使用してもよい。粉体塗装は表面上を流れて表面を被覆するため、ＯＣＨＴ材料２０２等のオープンセル型材料の接着時に有益であることがわかる。実施形態の一例には、ＧＩＣシェル１１０がマンドレルに接触した状態で、ＯＣＨＴ材料２０２をＧＩＣシェル１１０に接着する電気鋳造法を使用することと、その後、エポキシ法、粉体塗装法、無電解ニッケル法のいずれかを使用してＯＣＨＴ材料２０２をジャケット１６０に取り付けることが含まれる。
【００６４】
実施形態の一例では、外部で形成した層２００の導入とは対照的に、層２００がチャンバ１８０内に形成される。例えば、ガラス状炭素発泡体等の非伝導性マトリクス材料をチャンバ１８０に配置し、その後、チャンバ１８０をジャケット１６０で密閉し、さらに、この構造をニッケルで電気鋳造し、チャンバ１８０内にＮｉ型発泡金属ＯＣＨＴ材料２０２を形成することができる。他の例では、チャンバ１８０を伝導性材料のチップまたは充填材で充填し、この材料を電気鋳造してＯＣＨＴ材料２０２を形成することができる。また一例では、電気鋳造法を使用し、ニッケル型発泡金属ＯＣＨＴ材料２０２を形成する。
【００６５】
層２００が確実にＧＩＣシェル１１０の外側面１１８及びジャケット１６０の内側面１６６に対してほぼ共形となるように、現場法を層２００に使用することができる。
【００６６】
（ＧＩＣミラーシステム）
図１０は、ＧＩＣシェル１１０（図５参照）と一体化したＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０を備えるＧＩＣミラーシステム２０の一例の概略図である。図１０のＧＩＣミラーシステム２０（図１参照）の一例では、ＧＩＣシェル１１０が一つだけ図示されている。ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、冷却媒体供給ユニット２５０を備える。冷却媒体供給ユニット２５０は、入力孔１６９Ｌで入力プレナム２３０Ｌに流体接続された入力冷却ライン２４０Ｌと、出力孔１６９Ｔで出力プレナム２３０Ｔに流体接続された出力冷却ライン２４０Ｔとを介し、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０に流体接続される。入出力冷却ライン２４０Ｌ，２４０Ｔは、冷却媒体供給ユニット２５０に流体接続される。
【００６７】
なお、この例では、冷却媒体１７２をＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の反対側の端部で導入するように、入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔを切り替え可能である。図１０には、この構成の一例が示される。
【００６８】
図１１は、入出力冷却ライン２４０Ｌ，２４０Ｔに沿って切り取ったＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の断面図である。他の例では、複数のＧＩＣシェル１１０、ひいては、複数のＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０を備えるＧＩＣミラーアセンブリ１００が使用される。これらのＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、共通の冷却媒体供給ユニット２５０、または別々の冷却供給ユニットに接続される。
【００６９】
ＧＩＣミラーシステム２０の一般的な動作では、ＥＵＶ４０は、ＥＵＶ源３４からの他の放射線と同様に、ＧＩＣシェル１１０の反射内側面１１６に入射する。ここで、反射内側面１１６は、少なくともこうした狭帯域のＥＵＶ４０を中間焦点ＩＦ（図１参照）で受光し、集光する。ＥＵＶ源３４からのＥＵＶ４０がＧＩＣシェル１１０に入射するプロセスは、ＧＩＣシェル１１０を加熱する機能を果たす。したがって、ＧＩＣミラーシステム２０は、冷却媒体供給ユニット２５０を制御し、冷却媒体１７２を入力プレナム２３０Ｌに供給させる。冷却媒体１７２は、加圧状態でリング状入力プレナム２３０Ｌを流れ、環状チャンバ１８０（チャンバに囲まれた層２００を含む）に流入する。冷却媒体１７２は、加圧状態で入力プレナム２３０Ｌから出力プレナム２３０Ｔに向かって層２００を通過する。ＥＵＶ放射プロセスによる熱はＧＩＣシェル１１０から層２００に伝導されるため、冷却媒体１７２は、層２００を通過する間にＯＣＨＴ材料２０２から熱を抽出する。
【００７０】
入力プレナム２３０Ｌと出力プレナム２３０Ｔとの間の圧力損失ΔＰは、ＧＩＣミラーアセンブリ１００を実質的に変形させないように選択される。実施形態の一例では、入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔ及びそれらに対応する入出力冷却ライン２４０Ｌ，２４０Ｔは、チャンバ１８０内の圧力のほとんどが入出力冷却ライン２４０Ｌ，２４０Ｔ内の圧力増加に起因するように構成される。
【００７１】
一例では、チャンバ１８０内の（入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔ間の）圧力損失ΔＰは３バール未満であり、その最大圧力ＰＭＡＸは６バールである。最も望ましい圧力損失は、約１バール未満である。除去すべき熱量、冷却媒体１７２の熱容量および圧力損失ΔＰから冷却媒体の流速が規定される。冷却媒体の流速は、除熱すべき熱量、冷却媒体１７２の熱容量、圧力損失ΔＰにより規定される。冷却媒体１７２の流速は、例えば、１０から６０リットル／分の範囲内にある。異なる熱負荷の状況下では、ＧＩＣシェル１１０間で温度差を設定するために、流速を変更することができる。推定では、前端１７０Ｌと後端１７０Ｔとの間の平均温度差ΔＴを１℃程度まで低く維持することができる。一例では、ΔＴは約数℃である。
【００７２】
（ＧＩＣシェルへのジャケット接続）
実施形態の一例では、ジャケット１６０は、ＧＩＣシェル１１０とは別個の部品として形成されているため、ＧＩＣシェル１１０に接合する必要がある。機械的故障または漏洩なく内圧を保持可能であり、真空対応可能であり、限定的なＥＵＶリソグラフィの非汚染要件に準拠可能なように、得られるチャンバ１８０を密閉する必要がある。
【００７３】
ジャケット１６０とＧＩＣシェル１１０とを接合する方法の一つとして、溶接（例えば、溶接継ぎ手の形成）による方法が挙げられる。再び図８を参照すると、一例では、ＧＩＣシェル１１０のフランジ１１５Ｌ，１１５Ｔと、これらに対応するジャケット１６０のフランジ１６７Ｌ，１６７Ｔとは、レーザまたは電子ビームを使用し、互いに精密マイクロ溶接される。その結果、ＧＩＣシェル１１０とジャケット１６０との間の接合部３０４Ｌ，３０４Ｔをそれぞれ画定する溶接継ぎ手３０２Ｌ，３０２Ｒがそれぞれ形成される。
【００７４】
一例では、フランジは縁部で溶接されるが、他の例では、接合部３０４Ｌ，３０４Ｔが縁部間の接合部よりも大きな表面積を有するようにフランジが重ね合わされて溶接される。このアプローチでは、溶接プロセスに関わる局部加熱が反射ＧＩＣシェル１１０の活性表面に影響を与えないようにしている。上述の通り、ＧＩＣシェル１１０がより大きなフランジを有し、ジャケット１６０がフランジを有しておらず、チャンバ１８０がＧＩＣシェル１１０のフランジ縁部とジャケット１６０の縁部で密閉される構成でもよい。
【００７５】
ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０が形成される際、接合部３０４Ｌ，３０４Ｔの少なくとも一方で応力の導入が可能であり、この応力により、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の組み付け中にＧＩＣシェル１１０が変形し、反射内側面１１６の光学形状に支障を来す点が懸念される。
【００７６】
したがって、図１２から１５ＢのＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の拡大図を参照すると、実施形態の一例では、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、少なくとも一つの柔軟性接合部３０４Ｌ，３０４Ｔを有する。柔軟性接合部３０４Ｌ，３０４Ｔは、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の組み付けに起因する機械力に曝される際、柔軟な状態になるように設計され、チャンバ１８０とチャンバ内に収容されるＯＣＨＴ材料とを流れる冷却媒体１７２の流れに起因する静水圧に曝される際、実質的に柔軟な状態にならないように設計されている。
【００７７】
一例では、柔軟性接合部３０４Ｌ，３０４Ｔは、柔軟特性部３１０を有する。図１２では、柔軟特性部３１０Ｌが、重なり合うＧＩＣシェル１１０のフランジ１１５Ｌとジャケット１６０のフランジ１６７Ｌとの間に配置されることが示されている。一例では、柔軟特性部３１０は、ＧＩＣシェル１１０のフランジ１１５Ｌとジャケット１６０のフランジ１６７Ｌのいずれか一方の部位（ヒンジ部、湾曲部、蛇腹部、ガスケット部、溝部のいずれか）を構成する。
【００７８】
他の例では、柔軟特性部３１０には、ガス放出特性の低いエポキシが含まれる。柔軟特性部３１０は、ＧＩＣシェル１１０とジャケット１６０とを接合することで生じる残留歪みを吸収するように動作し、ＧＩＣシェル１１０の反射内側面１１６への残留歪みの伝播を防止し、また、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の動作時、冷却媒体の流れに起因する静水力に曝される際、実質的に非柔軟な状態となる。他の例では、柔軟特性部３０４Ｌ，３０４Ｔには、溶接継ぎ手、または、ロウ付け継ぎ手が含まれる。
【００７９】
図１４は、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の一例の断面図であり、柔軟特性部３１０の一例を図示する。図１４の一例では、ＧＩＣシェル１１０の後縁部のフランジ１１５Ｔは、フランジを有していないジャケット１６０の縁部までずっと延びている。しかし、ジャケット１６０の外壁１６４は、ジャケット壁の内側面１６６および外側面１６８に形成される溝３１２を含むことにより、リング状柔軟特性部３１０として構成される端部領域１６４Ｒを有する。ジャケット１６９の外壁１６４の片側または両側に溝３１２を機械加工してもよいが、図１４は後者の実施形態を示している。代替案としては、ジャケット１６０の端部領域１６４Ｒが別個のジャケット部品であってもよい。かかる場合、端部領域１６４Ｒは、ジャケット１６０とは別個に形成され、その後、ジャケット１６０に取り付けられ（例えば、溶接され）、リング型柔軟特性部３１０を形成する。
【００８０】
一例では、柔軟特性部３１０は、化学加工または機械加工により形成され、材料が除去され、通常は強固なリング状構造に曲げ耐力を与える。柔軟特性部３１０の柔軟性は、材料の除去量を調節することにより変化させることができる。
【００８１】
したがって、一例では、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の組み付けに起因する機械的な応力および歪みに曝される際に柔軟な状態となり、また、冷却媒体１７２の流れに起因する静水力に曝される際に実質的に非柔軟な状態となる柔軟特性部３１０のバランスを適切に取るように、溝３１２の間隔及び深さが選択される。
【００８２】
冷却媒体１７２の流れに起因する静水力に曝される際、確実に非柔軟な状態にする一方法は、溶接プロセスが完了してからＯＣＨＴ材料２０２を柔軟性構造に接着することである。このようにして、高温溶接プロセスの発生時に柔軟となるが、その後、接着が採用され、冷却媒体１７２の流れによって静水圧が生じる前に、通常は柔軟特性部３１０に強固な構造・支持が付与される。
【００８３】
一例では、ジャケット１６０は、後縁部のフランジ１１５Ｔと、対応するジャケットの縁部との接合部の様々な位置でスポット溶接される。レーザ光線ＬＢを使用して形成されるスポット溶接部３２０の一例を図示する。例えば、部分的に組み付けられたＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０をターンテーブル上に配置し、フランジ−縁部の接合部の様々な位置でスポット溶接することにより、レーザ溶接プロセスが実行される。そして、ターンテーブルの回転に応じてこのプロセスを繰り返すことができ、その結果、ジャケット１６０とＧＩＣシェル１１０との間を良好に密閉する最終レーザ溶接部を形成することができる。
【００８４】
上述の通り、密閉されたＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０は、チャンバ１８０と、チャンバ内のＯＣＨＴ材料２０２とを流れる冷却媒体１７２の閉ループ循環を支持し、対流によりＧＩＣシェル１１０から熱を除去する。冷却媒体１７２は気体でも液体でもよい。吸収された熱負荷がＧＩＣシェル１１０一基当たり最大１ｋＷ程度の小さな負荷である場合、Ｈｅ等の気体冷却媒体１７２を使用することができる。熱負荷がＧＩＣシェル１１０一基当たり１０ｋＷ程度の最大予測負荷までの範囲にある場合、冷却媒体１７２は水等の液体であることが好ましい。いずれの場合でも、冷却媒体供給ユニット２５０は、発泡金属の細孔に堆積し、細孔を閉塞し得る（５ミクロンを超える）小型粒子を除去するように動作可能な濾過ユニット２５２を備えることが好ましい。
【００８５】
チャンバ１８０内のＨＨＴ発泡金属層２００の形状が共形であるため、冷却媒体１７２は発泡金属層２００を均一に流れることができる。場合によっては、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の前端１７０Ｌから後端１７０Ｔまで冷却媒体１７２を流すことが好ましい。したがって、ここで述べる例では、前端側のプレナム２３０Ｌを入力プレナムと称す。しかし、上述の通り、冷却媒体１７２が後端側プレナム２３０Ｔから前端側プレナム２３０Ｌに流れるように、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０を構成することができる。また、後段にてより詳細に述べるが、入力プレナム２３０ＬをＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の縁部以外の位置に配置してもよい。
【００８６】
ほぼ方位角方向に対称な冷却媒体の流れを実現するための一例では、入力プレナム２３０Ｌの方位角方向の長さに亘って圧力損失ΔＰが小さくなっていることが好ましい。圧力損失ΔＰは、例えば１バール未満であり、実質的に１バール未満であることが好ましい。
【００８７】
ＧＩＣシェル１１０の最適な温度管理の実現を追求する一例では、冷却媒体１７２の温度は周辺温度と同一または周辺温度に近い温度に維持される。商業利用可能なＳＯＣＯＭＯ１０に関して予想される熱負荷に対しては、冷却媒体の流速を比較的高くして冷却することが必要となる。例えば、冷却媒体１７２が水であり、流速が６０リットル／分である場合、高出力負荷状態のエネルギーバランスでは、４ｋＷのパワーを除去するに当たり１℃の水温上昇が必要となる。このような流速が高い場合、作動圧が高く、これに伴う流速が高いことを意味する。
【００８８】
特に、ＧＩＣシェル１１０に著しく力を印加せずに、入力冷却ライン２４０Ｌから入力プレナム２３０Ｌに流入する冷却媒体１７２の運動量を消失させなければならない。この目的に対し、一例では、冷却媒体１７２を、接線方向の流れまたはジグザグな流れ（図１６に示す例に関連して詳細に後述する）で、冷却媒体供給ユニット２５０から入力プレナム２３０Ｌを介してＧＩＣシェル１１０に導入することができる。
【００８９】
入力プレナム２３０Ｌの一例は、ＯＣＨＴ材料２０２を有していないか、より多孔質の（例えば、低密度で細孔寸法が大きい）ＯＣＨＴ材料２０２を含む。そして、冷却媒体１７２は、入力プレナム２３０Ｌの周囲を循環し、また、均一に層２００に供給される。そして、冷却媒体１７２は、入力プレナム２３０ＬからＯＣＨＴ材料２０２を介して出力プレナム２３０Ｔに流れるが、一旦流れ始め、流れが均衡状態に達した場合、実質的に周方向に流れる成分がないことが好ましい。周方向の流れを回避することで、方位角方向に対称な冷却が促進される。
【００９０】
いくつかのＧＩＣシェル１１０の径が大きいため、チャンバ１８０の断面積を比較的大きくすることができる。例えば、チャンバ１８０が２００ｍｍ径のＧＩＣシェル１１０上に３ｍｍ厚の発泡金属層２００を有する場合、チャンバ１８０の断面積は１９ｃｍ２である。冷却媒体に最大約６０リットル／分の比較的高い流速が必要であっても、入力プレナム２３０Ｌから出力プレナム２３０Ｔまでの圧力損失ΔＰは、このような大きな断面に対して小さいことが予想される。しかし、ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に印加される静水圧により、冷却媒体１７２の流れがＧＩＣシェル１１０の内側（反射）面１１６を許容できない程に変形させるおそれがある。このような変形が問題を呈する場合、強固な接着が得られるように、ジャケット１６０の層２００とＧＩＣシェル１１０とを接触させる。その結果、層２００がＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の構造統合性に大きく寄与する。
【００９１】
静水圧を低減する一方法は、冷却媒体の循環に対して「プッシュ・プル」方式のポンプ法を採用することである。このアプローチでは、冷却媒体供給ユニット２５０は吸引ポンプ２５４を備えており、吸引ポンプ２５４には出力冷却ライン２４０Ｔが追加され、チャンバ１８０内の平均圧力を低減するように動作する。
【００９２】
図１６Ａは、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の一例の概略断面図である。ここで、入力プレナム２３０Ｌの延長により、入力プレナム２３０Ｌの断面積が増大している。ここで、
入力プレナム２３０Ｌ内の冷却媒体１７２の流路がジグザグ部を有するように、入力プレナム２３０Ｌは自身に折り重なっている。入力プレナム２３０Ｌは、ＯＣＨＴ材料２０２を有してもよい。この場合、ＯＣＨＴ材料２０２は、ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に隣接配置されたＯＣＨＴ材料２０２の多孔率とは異なる（例えば、これより低い）多孔率を有してもよい。また、入力プレナム２３０Ｌは、ＯＣＨＴ材料２０２を有さなくてもよい。
【００９３】
入れ子状ＧＩＣシェル１１０を備えるＧＩＣミラーアセンブリ１００にＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０が組み込まれる場合、延長された入力プレナム２３０Ｌは、前述の「暗空間」に位置するように配置される。
【００９４】
図１６Ｂは、ＥＵＶ源３４に関連して示されるＧＩＣミラーアセンブリ１００の一例の断面図であり、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０のプレナム構造の一例を示している。入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔは、ジャケット１６０に組み込まれ、ＧＩＣシェル１１０間の影領域または「暗領域」ＤＲに配置される。入力冷却ライン２４０Ｌは、ＧＩＣシェル１１０の出力縁部１１４から暗領域ＤＲを介して入力縁部１１２まで延びる。冷却媒体１７２は、周方向の渦を形成し、入力プレナム２３０Ｌを良好に充填する角度で入力プレナム２３０Ｌに供給される。
【００９５】
こうして、冷却媒体１７２は、より大きなプレナム領域で入力プレナム２３０Ｌの外周全体に広がり、より小さな領域の小さなプレナムに入る。そして、冷却媒体１７２は、先ずチャンバ１８０内のＯＣＨＴ材料２０２を軸方向に流れ、出力プレナム２３０Ｔに流れる。そして、冷却媒体１７２は、出力冷却ライン２４０Ｔを介して出力プレナム２３０Ｔから除去される。
【００９６】
図１６Ｃは、ＯＣＨＴ材料２０２を有するＧＩＣシェル１１０の一例の側面図である。ここで、ＯＣＨＴ材料２０２は、一または複数の長さのバネ２０３の形態であり、ＧＩＣシェル１１０の外側面１１８に巻き付けられている。
【００９７】
一例では、バネ構成は、冷却媒体１７２への効果的な熱伝導を最大化するように最適化される。これを実行する場合、経験則では、ｄ＝バネ線材の径、Ｄ＝バネ２０３のループ径とした場合、ｄ／Ｄ＞０．２の比率を有することがバネ構成の設計上の指針となる。一例では、バネ長に沿ったバネループの離間距離を約２ｄとし、隣接するバネ２０３の（ＧＩＣシェル１１０の軸に沿った）中心間距離を約Ｄとすべきである。図１６Ｃは、ＧＩＣシェル１１０の上部のみが単数（または複数）のバネ２０３で覆われている状態を簡略化して示している。
【００９８】
図１６Ｄは、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の他の一例の断面図であり、入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔのそれぞれが、バッフルＢＦで画定された流動遷移領域ＴＲと、各入出力縁部１１２，１１４から最も離間した主要循環領域ＣＲとを有することを示している。冷却媒体１７２は、入力縁部１１２で入力プレナム２３０Ｌの循環領域ＣＲに導入される。遷移領域ＴＲは、循環領域ＣＲの方位角方向の流れを冷却ジャケットに均一に供給される軸方向の流れに変換する。冷却媒体１７２は、ＯＣＨＴ材料２０２を流れ、出力縁部１１４で出力プレナム２３０Ｔの遷移領域ＴＲに放出される。そして、冷却媒体１７２の流れは、出力プレナム２３０Ｔの循環領域ＣＲで軸方向から方位角方向の流れに変化する。
【００９９】
最適な熱管理性能を得るためには、遷移領域ＴＲを通過する際の圧力損失に比して、循環領域ＣＲを１周する際の圧力損失を随分小さくすべきである。特に、入力プレナム２３０Ｌに注入される冷却媒体の流体分子（例えば、水分子）は、冷却ジャケット１６０に移動する前に、数回循環することが好ましい。同様に、ジャケット１６０から出る冷却媒体の流体分子は、出力冷却ライン２４０Ｔに入る前に、出力プレナム２３０Ｔで数回循環すべきである。
【０１００】
一般に、入出力プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔの大きさは、循環領域ＣＲ内の圧力の最小化に必要な断面積によって規定される。流速ｗでのチャネル平方の圧力勾配は以下の式で与えられる。
【数１】
0005975667.tif 000002
ここで、ρは水の質量密度（１０００ｋｇ／ｍ３）であり、ｆは摩擦係数である。
【０１０１】
滑らかな壁部で乱流が発生する場合、摩擦係数の妥当な値は０．０２である。流速が１５リットル／分（５ｘ１０−４ｍ３／ｓ）である場合、０．０５バール／ｍの管理可能な圧力勾配を得るには、１．９ｃｍ２の断面積が必要となる。したがって、より大きな空間を利用することができる場合、プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔを冷却ジャケット１６０の外側に配置すべきである。
【０１０２】
冷却ジャケット１６０のモデルにより、プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔでの循環が終わる随分前に、循環領域ＣＲでの流れが軸方向に拡大し、ジャケット１６０に流入する傾向があることが示された。これは、プレナム２３０Ｌ，２３０Ｔについても、方位角方向の流れをジャケット１６０への均一な軸方向の流れに変換する比較的高い圧力を有する遷移領域ＴＲが必要となることを示している。図１６Ｄに示されるように、バッフルＢＦを使用して遷移領域ＴＲの圧力を制御し、有効チャネルサイズを低減することができる。
【０１０３】
出力プレナム２３０Ｔの場合、循環領域ＣＲでの方位角方向の流れの形成に役立つように、バッフルＢＦを傾斜させることができる。循環促進のため、入出力冷却ライン２４０Ｌ，２４０Ｔを方位角方向に配向すべきである。
【０１０４】
一例では、冷却媒体１７２は、濾過され、藻の繁殖および／または目詰まりを防ぐように調整される。
【０１０５】
（熱シールドを有するＧＩＣ冷却アセンブリ）
図１７Ａは、（任意の単位の）熱負荷の概略概念グラフであり、ＳＯＣＯＭＯ１０に配置されると共にＥＵＶ４０とその他の熱負荷に曝されるＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０のＧＩＣシェル１１０の内側（反射）面１１６に沿った軸方向長さの関数として示される。熱負荷のほとんどは、前端１７０Ｌで発生することが予想される。例えば、モデルでは、熱負荷の約２０％が前端１７０Ｌに直近の１０ｍｍで吸収されることが示されている。したがって、熱負荷が５ｋＷである場合、ＧＩＣシェル１１０は、前端１７０Ｌで約１ｋＷの熱負荷を経験し得る。図１７Ａに示された熱負荷は、ここに記載する熱管理システムにより熱管理することができる。
【０１０６】
図１７Ｂは、図１７Ａと同様であるが、最前端１７０Ｌ（光学的機能ではなく機械的機能を果たすＧＩＣシェル１１０のフランジ１１５Ｌ等）を含むＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０全体に対して実際に印加されることが予想される熱負荷を示している点で異なっている。したがって、前端１７０には、消失させなければならない多量の熱（前端熱）ＬＥＨが存在する。実施形態の一例では、上述の熱管理システムのみを使用して、このように強烈な前端熱負荷を管理しようとするのではなく、付加的に熱シールドを使用して、非光学的な前面に入射するこうした前端加熱量を低減する。
【０１０７】
図１８Ａは、前端１７０Ｌに接触状態で隣接配置された環状のシールド３５０を備えるＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の一例における前端１７０Ｌの拡大断面図である。シールド３５０は、前端１７０Ｌに隣接する内側面３５７および反対側の外側面３５８を有する絶縁部材３５６を備える。好ましい実施形態では、絶縁部材３５６は、セラミック（例えば、発泡セラミック）等の熱伝導率が極めて低い材料で形成される。シールド３５０の一例は、熱の遮蔽と、ＥＵＶ源３４からのＥＵＶ４０及びその他の放射線による腐食の遮蔽との両方を実現するように構成されている。
【０１０８】
一例では、シールド３５０は、絶縁部材３５６の外側面３５８に金属層３６０を有する。金属層３６０は、溶融温度の高い金属で構成される。金属層３６０を形成する金属の一例は、タングステンまたはモリブデンである。したがって、前端１７０Ｌでの熱負荷は先ず金属層３６０からの放射損失により消失し、絶縁部材３５６を介して入力プレナム２３０Ｌには熱がほとんど伝達されない。
【０１０９】
また、シールド３５０は、ＧＩＣシェル１６０の反射内側面１１６の腐食を軽減する機能をさらに果たしてもよく、一例では、ルテニウム層で被覆された金分離層を有する。
【０１１０】
前端１７０Ｌに極めて大きな熱負荷がかかる場合、上述の受動型シールド３５０のアプローチを強化しなければならないこともある。したがって、図１８Ｂは、図１８Ａと同様であり、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の前端１７０Ｌ周りに配置される冷却リング３８０の形態の能動型熱ヒートシールド３５０の一例を示している。さらに熱遮蔽性を付与するために、冷却リング３８０を前端１７０Ｌから離間配置してもよい。ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０に取り付けられた２、３の取付けクリップ３８２等の離間要素を使用し、このような離間配置を実現してもよい。代替案として、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０に対して冷却リング３８０を自立させる他の離間構造（図示せず）を使用してもよい。冷却リング３８０を構成する材料の一例はニッケルであり、冷却媒体１７２に適するのは水である。
【０１１１】
一例では、冷却リング３８０の外径は、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の前端１７０Ｌを正確に遮断するように選択される。冷却リング３８０のシールド３５０には、冷却媒体１７２としての水を沸騰させないように、シールド温度を１００℃未満に維持しなければならないという制約がある。しかし、この場合、ヒートシールドの低い動作温度によって、取り付け部位での熱負荷が改善される。一例では、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０に関連する冷却媒体１７２を入力プレナム２３０Ｌから分流させ、出力プレナム２３０Ｔに戻すことができる。他の例では、冷却媒体１７２は、ＧＩＣシェル支持部材１２０（例えば、スパイダ）が作り出す影に位置する冷却材ライン（図示せず）を介して冷却リング３８０に供給される。
【０１１２】
冷却リング３８０のヒートシールド３５０の冷却に必要な冷却媒体１７２としての水の流速は、熱負荷により規定される。水の温度上昇を熱負荷Ｐワットに対しΔＴ度に制限するためには、冷却媒体の流速は以下の式で与えられる。
【数２】
0005975667.tif 000003
ここで、ρ＝１０００ｋｇ／ｍ３、ｃ＝４１８７Ｊ／ｋｇ・Ｋはそれぞれ水の質量密度および比熱である。最大熱負荷が２ｋＷであり、最大温度上昇（ΔＴ）が３０ケルビンである場合、最大１リットル／分の中程度の流速で十分である。
【０１１３】
ニッケル冷却リングの内径ｄ＝４ｍｍの場合、流速は以下の式で与えられる。
【数３】
0005975667.tif 000004
そして、流速が１リットル／分である場合、冷却媒体の流体速度は１．３ｍ／ｓである。流れのレイノルズ数は、以下の式で与えられる。
【数４】
0005975667.tif 000005
ここで、ｖｋ＝１Ｘ１０−６（ｍ２／ｓ）は水の動粘度である。この場合、レイノルズ数は、Ｒｅ＝５２５０であり、乱流状態の閾値２３２０を十分超えている。管壁と流水との対流熱伝導を高めるには、乱流を発生させることが好ましい。
【０１１４】
乱流状態では、管内の圧力損失は下記の式で与えられる。
【数５】
0005975667.tif 000006
【０１１５】
ここで、λは水とチャネル壁との摩擦係数である。滑らかな壁部で乱流が発生した場合、摩擦係数の妥当な値は０．０２である。ＧＩＣシェル１１０の一例では、ニッケル冷却リング３８０の長さは約１．３ｍである。上述の数式（５）のヒートシールド３５０を介した圧力損失は、ΔＰ＝０．０５５バールである。
【０１１６】
したがって、ここで必要なのは、１リットル／分以下の中程度の流速および小さな圧力損失であり、これは、少量の水をＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０からヒートシールド３５０に迂回させることができることを意味する。このため、冷却リング３８０のヒートシールド３５０は望ましいものである。ヒートシールド３５０は、ＧＩＣシェル１１０の入力縁部１１２に入射するあらゆる放射線及び粒子束を遮断する。さらに、室温付近で動作するため、ＧＩＣシェル冷却アセンブリ１５０の使用時、取り付けハードウェアを使用して冷却リング３８０を支持する場合、ＧＩＣシェル１１０への熱伝導が最小限となる。
【０１１７】
（ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを備えるＥＵＶリソグラフィシステム）
図１９は、本発明に係るＥＵＶリソグラフィシステム（システム）４００の一例である。ＥＵＶリソグラフィシステムは、例えば、米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号、第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号、第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号に開示される。なお、これらの出願を本発明に援用する。
【０１１８】
システム４００は、システム軸ＡＳｙと、λ＝１３．５ｎｍ以下の作用ＥＵＶ４０を放出するホットプラズマ源等のＥＵＶ源３４とを有する。例えば、ＥＵＶは、電気放電源（例えば、放電生成プラズマまたはＤＰＰ源）またはレーザ光線（レーザ生成プラズマまたはＬＰＰ源）によってリチウムまたはスズ等のターゲット上に生成される。こうしたＬＰＰ源から放出されたＥＵＶ４０は、ほぼ等方性であってもよい。現在のＤＰＰ源では、放電電極により、ＥＵＶ４０の放出を、システム軸（光学軸）ＡＳｙからθ＝７０度以上の光源照射角に限定してもよい。なお、ＬＰＰ源の等方性は、Ｓｎ液滴、Ｓｎディスク、Ｓｎ蒸気等のＬＰＰターゲットの種類に依存する。
【０１１９】
システム４００は、上述のような熱管理されたＥＵＶ型ＧＩＣミラーシステム２０を備える。冷却ＥＵＶ型ミラーシステム２０は、集光器軸ＡＣがシステム軸ＡＳｙに沿った状態で、ＥＵＶ源３４の下流に隣接して配置されている。ＥＵＶ型ＧＩＣミラーシステム２０のＧＩＣミラーアセンブリ１００は、ＥＵＶ源システム３０からのＥＵＶ４０を集光する。集光されたＥＵＶ４０は、中間焦点ＩＦに導かれ、そこで中間光源像ＩＳを形成する。照明システム４１６は、入力端４１７と出力端４１８を有する。照明システム４１６は、入力端４１７がＥＵＶ型ＧＩＣミラーシステム２０に隣接する状態で、システム軸ＡＳｙに沿ってＥＵＶ型ＧＩＣミラーシステム２０の下流に隣接して配置されている。照明システム４１６は、入力端４１７で中間光源像ＩＳからのＥＵＶ４０を受光し、出力端４１８でほぼ均一なＥＵＶ光線４２０（即ち、凝縮ＥＵＶ）を出力する。システム４００が走査型システムである場合、ＥＵＶ光線４２０は、典型的には、ほぼ均一な線状または弧状に形成される。即ち、ＥＵＶ光線４２０は、反射レチクル４３６を走査するＥＵＶ４０のリング状フィールドとして当該レチクル上に形成される。
【０１２０】
投影光学システム４２６は、照明システム４１６の下流に（屈折した）システム軸ＡＳｙに沿って配置される。投影光学システム４２６は、照明システム４１６の出力端４１８に対向する入力端４２７と、その反対側の出力端４２８とを有する。反射レチクル４３６は投影光学システム４２６の入力端４２７に隣接して配置され、半導体ウエハ４４０は投影光学システム４２６の出力端４２８に隣接して配置されている。レチクル４３６は半導体ウエハ４４０に転写されるパターン（図示せず）を有し、半導体ウエハ４４０は感光性コーティング４４２（例えば、フォトレジスト層）を有する。動作時、均一化されたＥＵＶ光線４２０はレチクル４３６を照射し、レチクル４３６によって反射される。そして、投影光学システム４２６によってレチクル上のパターンが半導体ウエハ４４０の感光性コーティング４４２上に結像される。システム４４０が走査型システムである場合、レチクル像は、感光性コーティング４４２の表面を走査し、露光フィールド上にパターンを形成する。典型的には、レチクル４３６と半導体ウエハ４４０とを同期して移動させることにより、走査が実行される。
【０１２１】
一旦、レチクルパターンが半導体ウエハ４４０上に結像されて記録されると、パターン化された半導体ウエハ４４０は、標準的なフォトリソグラフィ技術および半導体プロセス技術を使用して処理され、その結果、複数の集積回路（ＩＣ）チップが形成される。
【０１２２】
なお、一般的にシステム４００の構成要素は、共通の屈折したシステム軸ＡＳｙに沿って配置されることが図１９に図示されている。当業者であれば、例えば、照明システム４１６や投影光学システム４２６の様々な構成要素の入口軸及び出口軸がオフセットされる場合も多々あることは、理解されるものである。さらに、場合によっては、好ましいシステム構造（例えば、ＧＩＣミラーシステム２０に対するイルミネータの配向等）を実現するために、システム４００が一または複数の屈折箇所を有してもよい。
【０１２３】
当業者には明白であるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明に対して様々な修正および変更を加えることができる。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその均等範囲内となるように提供された本発明の修正および変更を対象にしていることを意図するものである。
【図１】
0005975667.tif 000007
【図２】
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【図３】
0005975667.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005975667.tif 000012
【図８】
0005975667.tif 000013
【図９】
0005975667.tif 000014
【図１０】
0005975667.tif 000015
【図１１】
0005975667.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005975667.tif 000019
【図１５Ａ】
0005975667.tif 000020
【図１５Ｂ】
0005975667.tif 000021
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
0005975667.tif 000023
【図１６Ｃ】
0005975667.tif 000024
【図１６Ｄ】
0005975667.tif 000025
【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
0005975667.tif 000027
【図１８Ａ】
0005975667.tif 000028
【図１８Ｂ】
0005975667.tif 000029
【図１９】
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【図７】
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