(57)【要約】冷却装置が開示されており、この装置は、低温構造体よりも高い温度を有する熱源と熱的に接触している第１の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第１の冷却構造体と、熱源と低温構造体との間の隔離器であって、第１の冷却構造体と熱的に接触しており、低い熱伝導率の材料からなる隔離器と、隔離器と低温構造体との間の第２の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第２の冷却構造体とを含む。
2009516932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温構造体よりも高い温度を有する熱源と熱的に接触している第１の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第１の冷却構造体と、
前記熱源と前記低温構造体との間の隔離器であって、前記第１の冷却構造体と熱的に接触しており、低い熱伝導率の材料からなる隔離器と、
前記隔離器と前記低温構造体との間の第２の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第２の冷却構造体と、
を含む冷却装置。
【請求項２】
前記熱源であり、かつ、磁石と動作可能に共働するように構成され、それにより、通電されると前記磁石と前記コイルとの間に力が発生される、モータのコイルをさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記低温構造体は、基板を保持するリソグラフィ装置の基板テーブル、または、パターニング構造体を保持するリソグラフィ装置の支持構造体であり、前記パターニング構造体は、前記リソグラフィ装置において放射ビームにパターンを与える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記隔離器と前記低温構造体との間に補償器をさらに含み、前記補償器は、前記隔離器、前記第２の冷却構造体、または、その双方の膨張または収縮を補償する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記補償器は板バネを含む請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記流路は、前記熱源に隣接した前記第１の冷却構造体の一部内に実質的に位置されるようになされている請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の冷却構造体、前記第２の冷却構造体、または、その双方は、前記流路が、個々の熱源、隔離器、または、その双方に隣接した個々の冷却構造体の一部内に均一に分布されるように構成された複数の流路を含む請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記冷却流体は水である請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の冷却構造体は電気的に非伝導性の材料から作成されている請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の冷却構造体、前記第２の冷却構造体、または、その双方は、セラミックから作成されている請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記セラミックは、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、および、ＡｌＮからなるグループから選択される請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
パターニング構造体から基板にパターンを転写するリソグラフィ装置であって、
前記パターニング構造体を保持する支持構造体と、
前記基板を保持する基板テーブルと、
前記支持構造体、前記基板テーブル、または、その双方を移動する１つまたは複数のコイルモータと、を含み、
前記支持構造体、前記基板テーブル、または、その双方は、
前記それぞれのコイルモータのコイルを有し、かつ、
前記コイルと熱的に接触しており、冷却流体が通される流路を含む第１の冷却構造体であって、前記コイルは前記支持構造体、前記基板テーブル、または、その双方の低温構造体よりも高い温度を有する、第１の冷却構造体と、
前記コイルと前記低温構造体との間の隔離器であって、前記第１の冷却構造体と熱的に接触しており、低い熱伝導率の材料からなる隔離器と、
前記隔離器と前記低温構造体との間の第２の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第２の冷却構造体と、を有する、装置。
【請求項１３】
前記隔離器と前記低温構造体との間の補償器であって、前記隔離器、前記第２の冷却構造体、または、その双方の膨張または収縮を補償する補償器をさらに含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記補償器は板バネを含む請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記冷却流体は水である請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の冷却構造体は電気的に非伝導性の材料から作成されている請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の冷却構造体、前記第２の冷却構造体、または、その双方はセラミックから作成されている請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記セラミックは、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、および、ＡｌＮからなるグループから選択される請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
パターニング構造体を保持する支持構造体、基板を保持する基板テーブル、または、その双方を１つまたは複数のコイルモータを使用して移動する工程であって、前記支持構造体、前記基板テーブル、または、その双方はそれぞれのコイルモータのコイルを有する、工程と、
前記コイルと熱的に接触している第１の冷却構造体を介して冷却流体を通す工程であって、前記コイルは前記支持構造体、前記基板テーブル、または、その双方の低温構造体よりも高い温度を有し、前記第１の冷却構造体は前記コイルと前記低温構造体との間の低い熱伝導率の材料からなる隔離器と熱的に接触している、工程と、
前記隔離器と前記低温構造体との間の第２の冷却構造体を介して冷却流体を通す工程と、
前記パターニング構造体から前記基板にパターンを転写する工程と、
を含むデバイス製造方法。
【請求項２０】
前記隔離器と前記低温構造体との間の補償器を使用することにより、前記隔離器、前記第２の冷却構造体、または、その双方の膨張または収縮を補償する工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の冷却構造体、前記第２の冷却構造体、または、その双方はセラミックから作成されている請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、概して冷却のための装置および／または方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ露光装置は基板のターゲット部分上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ露光装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造において使用され得る。この状況においては、代わりにマスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニング構造体を、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成するために使用することが可能であり、このパターンは、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えば、シリコンウェーハ）上の（例えば、ダイの一部、１つのダイ、または、いくつかのダイを含む）ターゲット部分上にイメージングすることができる。一般に、単一の基板は、連続して露光される隣接したターゲット部分のネットワークを含む。知られているリソグラフィ露光装置は、一度にターゲット部分上にパターン全体を露光することにより各ターゲット部分が照射される所謂ステッパ、および、特定の方向（「スキャン」方向）において放射ビームを介してパターンをスキャンする一方、これと同期して、この方向と平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分が照射される所謂スキャナを含む。基板にパターンを刻印することによりパターニング構造体から基板にパターンを転写することもできる。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置においては、例えば基板テーブルおよび／またはパターニング構造体を保持するように構成された支持構造体（例えばマスクテーブル）を位置決めするなどのために、コイルモータ（ローレンツ力モータなど）が使用されている。このモータは動作中に熱を放散し、この熱は、制御された方法で除去されない場合、装置の熱安定性に影響を及ぼし得る。例えば、基板テーブルの位置決めの場合、モータから基板テーブルへの熱の移動は緩慢でなければならない。基板テーブルは特定の温度で動作されるように設計されおり、基板テーブルへの熱の移動は、基板テーブルの膨張もしくは収縮、および／または、基板の、したがって、パターンが転写されるターゲット部分の位置決めの不正確さの基板による誘発につながることがある。同様の検討事項は、パターニング構造体およびパターニング構造体を保持するように構成された支持構造体にも適用することができる。したがって、熱はモータの性能に対する制限的要因となる可能性がある。例えば、モータに対する温度制限（モータは高温に耐えられるのか）、および／または、他の部分への熱の移動（どのくらいの量の熱が高度に正確なパターニングデバイス支持構造体および／または基板テーブルの各部に伝達されるのか）は、最大力を制限する可能性がある。したがって、比出力密度（モータの単位体積当りの放散熱量）は熱仕様により制限される可能性がある。
【０００４】
[0004]  同様に、熱の移動の検討事項は、リソグラフィ装置に関連していてもいなくても、制御された低温に保たれることが所望されている構造または環境の温度を上昇させる可能性のある他の熱源にも適用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]  したがって、例えば、熱の移動を低減または排除するための改善された形の冷却を提供することが、有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]  本発明の一態様によれば、以下を含む冷却装置が提供される。
【０００７】
[0007]  低温構造体よりも高い温度を有する熱源と熱的に接触している第１の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第１の冷却構造体と、
【０００８】
[0008]  熱源と低温構造体との間の隔離器であって、第１の冷却構造体と熱的に接触しており、低い熱伝導率の材料からなる隔離器と、
【０００９】
[0009]  隔離器と低温構造体との間の第２の冷却構造体であって、冷却流体を循環させるように構成された流路を含む第２の冷却構造体。
【００１０】
[0010]  本発明の一態様によれば、パターニング構造体から基板にパターンを転写するように構成されたリソグラフィ装置が提供され、この装置は、
【００１１】
[0011]  パターニング構造体を保持するように構成された支持構造体と、
【００１２】
[0012]  基板を保持するように構成された基板テーブルと、
【００１３】
[0013]  支持構造体、基板テーブル、または、その双方を移動するように構成された１つまたは複数のコイルモータと、を含み、
【００１４】
[0014]  支持構造体、基板テーブル、または、その双方は、それぞれのコイルモータのコイルを有し、かつ、
【００１５】
[0015]  コイルと熱的に接触しており、冷却流体が通される流路を含む第１の冷却構造体であって、コイルは支持構造体、基板テーブル、または、その双方の低温構造体よりも高い温度を有する第１の冷却構造体と、
【００１６】
[0016]  コイルと低温構造体との間の隔離器であって、第１の冷却構造体と熱的に接触しており、低い熱伝導率の材料からなる隔離器と、
【００１７】
[0017]  隔離器と低温構造体との間の第２の冷却構造体であって、冷却流体が通される流路を含む第２の冷却構造体と、を有する。
【００１８】
[0018]  本発明の他の態様によれば、以下を含むデバイス製造方法が提供される。
【００１９】
[0019]  １つまたは複数のコイルモータを使用して、パターニング構造体を保持するように構成された支持構造体、基板を保持するように構成された基板テーブル、または、その双方を移動する工程であって、支持構造体、基板テーブル、または、その双方はそれぞれのコイルモータのコイルを有する、工程と、
【００２０】
[0020]  コイルと熱的に接触している第１の冷却構造体を介して冷却流体を通す工程であって、コイルは支持構造体、基板テーブル、または、その双方の低温構造体よりも高い温度を有し、第１の冷却構造体はコイルと低温構造体との間の低い熱伝導率の材料からなる隔離器と熱的に接触している、工程と、
【００２１】
[0021]  隔離器と低温構造体との間の第２の冷却構造体を介して冷却流体を通す工程と、
【００２２】
[0022]  パターニング構造体から基板にパターンを転写する工程。
【００２３】
[0023]  本発明の実施形態が、例示のみにより、対応する参照記号が対応する部分を示す付属の該略図を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
[0031]  図１はリソグラフィ装置、特に本発明の実施形態によるリソグラフィ露光装置の概略を示している。この装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＤＵＶ放射）を調整するように構成された照射システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニング構造体（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、かつ、特定のパラメータによりパターニング構造体を正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造体（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ、特定のパラメータにより基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
パターニング構造体ＭＡにより放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗの（例えば、１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、を含んでいる。
【００２５】
[0032]  照射システムは、放射を誘導し、整形し、または、制御するための屈折性、反射性、磁性、電磁性、静電性、もしくは、他のタイプの光学コンポーネント、または、それらの何らかの組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２６】
[0033]  支持構造体は、パターニング構造体の向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニング構造体が真空環境において保持されているか否かなどの他の条件に依存する方法でパターニング構造体を保持する。支持構造体は、パターニング構造体を保持するために、機械式、真空、静電的、または、他のクランプ技術を使用することができる。支持構造体は、必要に応じて固定または可動とすることができる、例えばフレームまたはテーブルとすることができる。支持構造体は、パターニング構造体が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを確実にすることができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」のいずれの使用も、より全体的な用語「パターニング構造体」と同義であると考えることができる。
【００２７】
[0034]  本明細書において使用されている用語「パターニング構造体」は、基板のターゲット部分にパターンを作成するなどのために、放射ビームにパターンを放射ビームの断面において与えるために使用され得るいずれのデバイスも指すと広く解釈されたい。例えば、パターンが位相シフトフィーチャまたは所謂アシストフィーチャを含む場合など、放射ビームに与えられたパターンが基板のターゲット部分において所望のパターンに正確には対応しない可能性があることも注意されたい。一般に、放射ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に作成されつつあるデバイスにおける特定の機能層に相当する。
【００２８】
[0035]  パターニング構造体は透過型または反射型とすることができる。パターニング構造体の例は、マスク、プログラマブルミラーアレイ、および、プログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいてよく知られており、かつ、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、および、減衰型(attenuated)位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに、様々な混合マスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの例は小型ミラーのマトリクス配列を採用しており、同ミラーの各々は、入来する放射ビームを異なった方向に反射するように個別に傾けることができる。傾けられたミラーは、ミラーマトリクスにより反射された放射ビーム内にパターンを与える。
【００２９】
[0036]  本明細書において使用されている用語「投影システム」は、使用されている露光用放射に対して、または、液浸用液体の使用もしくは真空の使用などの他の要因に対して適切であるような屈折性、反射性、反射屈折性、磁性、電磁性、および、静電性の光学系、または、それらの何らかの組合せを含むいずれのタイプの投影システムも包含するとして広く解釈されたい。本明細書における用語「投影レンズ」のいずれの使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えることができる。
【００３０】
[0037]  本明細書に示されたように、装置は（例えば、透過型マスクを採用している）透過型のものである。代案として、装置は（例えば、上記に言及したタイプのプログラマブルミラーアレイを採用したか、または、反射型マスクを採用した）反射型のものとすることができる。
【００３１】
[0038]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）またはこれより多くの基板テーブル（および／または、２つ以上の支持構造体）を有するタイプのものとすることができる。このような「マルチステージ」機においては、追加のテーブル／支持構造体を並行して使用することができるか、または、１つまたは複数のテーブル／支持構造体が露光のために使用されている間に、予備工程を１つまたは複数の他のテーブル／支持構造体上で実行することができる。
【００３２】
[0039]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受光する。例えば放射源がエキシマレーザであると、放射源およびリソグラフィ装置は別個の実体とすることができる。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成しているとは考えられず、かつ、放射ビームは、例えば適した誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダなどを含むビームデリバリシステムＢＤの支援を得て、放射源ＳＯからイルミネータＩＬに通される。他の場合、放射源は、例えば放射源が水銀ランプであると、リソグラフィ装置の一体化された一部とすることができる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要であればビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼ぶことができる。
【００３３】
[0040]  イルミネータＩＬは放射ビームの角度強度分布を調整するように構成されたアジャスタＡＤを含むことができる。全般的に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般にそれぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）は調整が可能である。加えて、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの様々な他の構成部分を含むことができる。イルミネータは、放射ビームの断面における所望の均一度および強度分布を有するように、放射ビームを条件調整するために使用することができる。
【００３４】
[0041]  放射ビームＢは支持構造体（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニング構造体（例えば、マスク）ＭＡに入射し、かつ、パターニング構造体によりパターニングされる。パターニング構造体ＭＡを横切って、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを合焦させる投影システムＰＳを通る。第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または、容量センサ）の支援を得て、基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路内に異なった各ターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動可能である。同様に、第１のポジショナＰＭおよび（図１には明示的に描かれていない）他の位置センサは、例えばマスクライブラリからの機械式取出しの後、または、スキャン中などに、放射ビームＢの経路に関してパターニング構造体ＭＡを正確に位置決めするために使用されることが可能である。全般に、支持構造体ＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の支援を得て実現されることができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して実現されることができる。（スキャナに対抗するものとしての）ステッパの場合、支持構造体ＭＴはショートストロークアクチュエータのみに接続されることができるか、または、固定されることができる。パターニング構造体ＭＡおよび基板Ｗは、パターニング構造体アライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントされることができる。示されているような基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占有しているが、これらのマークはターゲット部分間の各空間（これらはスクライブレーンアライメントマークとして知られている）に位置されることもできる。同様に、２個以上のダイがパターニング構造体ＭＡ上に設けられている状況では、パターニング構造体アライメントマークはダイ間に位置されることができる。
【００３５】
[0042]  示されている装置は以下のモードの少なくとも１つにおいて使用可能である。
【００３６】
[0043]  １．ステップモードにおいて、支持構造体ＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止に保たれる一方、放射ビームに与えられたパターン全体が一度にターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一静止露光）。続いて、基板テーブルＷＴは、異なったターゲット部分Ｃが露光可能となるようにＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズが単一静止露光においてイメージングされるターゲット部分Ｃのサイズを制限している。
【００３７】
[0044]  ２．スキャンモードにおいて、支持構造体ＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期してスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一動的露光）。支持構造体ＭＴを基準とした基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）倍率およびイメージ反転特性により決定されることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズが単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向における）幅を制限しているのに対し、スキャン移動の長さはターゲット部分の（スキャン方向における）高さを決定している。
【００３８】
[0045]  ３．他のモードにおいて、支持構造体ＭＴは基本的に静止に保たれ、プログラマブルパターニング構造体を保持し、基板テーブルＷＴが移動されるか、または、スキャンされている間に、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードにおいては、全般にパルス放射源が採用され、かつ、プログラマブルパターニング構造体は、基板テーブルＷＴの各移動の後に、または、スキャン中の連続した放射パルス同士の間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記に言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニング構造体を利用したマスクレスリソグラフィに直ちに適用可能である。
【００３９】
[0046]  上記に説明された使用のモードまたは完全に異なった使用のモードの組合せおよび／またはそれらの変形も採用されることができる。
【００４０】
[0047]  図２を参照すると、本発明の実施形態による冷却装置の概略断面図が示されている。この実施形態においては、パターニング構造体（例えば、マスク）を保持するように構成された可動支持構造体の一部が、熱源として作用する関連モータ部分を含めて示されている。本発明の実施形態が、可動でも可動でなくても、いかなる装置においても具体化されることができることを理解されたい。以下に、可動基板テーブルのための実施形態がより詳細に説明される。
【００４１】
[0048]  図２において、可動支持構造体は（Ｙ方向に延在する）モータのコイル２１０を含み、コイル２１０は熱源であり、かつ、２６０として概略が示された磁石と動作可能に共働するように構成されており、そのため、コイルが通電されると、磁石とコイルとの間に（例えば、Ｙ方向に）支持構造体を動かすための力が発生される。一実施形態において、磁石２６０は熱源２１０としての可動支持構造体の一部として設けられることができる。有利に、熱源２１０は可動支持構造体の一部であるコイルである。なぜなら、コイルの使用が、磁石の使用と比較して、支持構造体の質量を有益に低減することができるからである（例えば、可動磁石装置と比較して可動質量の１０倍の低減が達成されることができる）。一実施形態において、モータは、支持構造体を小さな移動距離だけ移動させるように構成されたショートストロークアクチュエータのモータである一方、ロングストロークアクチュエータは、支持構造体を長い移動距離だけ移動させるために使用されている。一実施形態において、ロングストロークアクチュエータは、パターニング構造体を保持する可動支持構造体の一部とともにショートストロークアクチュエータを移動させるように構成されている。
【００４２】
[0049]  コイル２１０が熱を放散するため、コイルは、高熱伝導性の材料の冷却構造体２００および２２０により少なくとも部分的に取り囲まれており、冷却構造体２００および２２０は冷却流体（例えば、水）が通る（Ｙ方向に延在する）１つまたは複数の流路を含んでいる。一実施形態において、冷却構造体２００および２２０は実質的に平面体である。一実施形態において、冷却構造体２００および２２０を介して、複数の流路が均一に分布されている。
【００４３】
[0050]  一実施形態において、冷却構造体２００および２２０の材料は約１５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。一実施形態において、この材料はセラミック、プラスチック、または、複合材料を含むことができる。一実施形態において、この材料はＡｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、または、ＳｉＣを含んでいる。一実施形態において、この材料は低い電気伝導性を有するか、または、全く有さず、このことが、固定子の磁場内での不要な渦電流減衰を防止することに役立っている。
【００４４】
[0051]  冷却構造体２００および２２０はコイルから熱の大部分を除去する。一実施形態において、冷却構造体２００および２２０の流路を介して、かなりの量の熱を除去するように構成されたモータ冷却水が供給される。一実施形態において、異なった冷却流体（例えば、異なったタイプまたは異なった供給源）は、冷却構造体部分２２０の流路を介するよりも、冷却構造体部分２００の流路を介して通されることができる。例えば、より低温の水は、冷却構造体部分２２０の流路よりも冷却構造体部分２００の流路を介して通されることができる。
【００４５】
[0052]  一実施形態において、熱は、大きな面積の接触を介してコイル２１０から冷却流体に直接除去され、そのため、周囲の構成部分に逃げる量の熱を実質的に低減し、したがって、熱膨張により引き起こされた不正確さを低減する。
【００４６】
[0053]  一実施形態において、冷却構造体２００、２２０はコイル２１０の上部表面および下部表面に直接装着されている。代案として、冷却ジャケットが、巻線のない中央部分を含めてコイル全体を覆うこともできる。加えて、単一の冷却構造体２００および２２０が、複数のコイルに装着されることができ、同コイルに対して冷却をもたらすことができる。一実施形態において、冷却構造体２００、２２０は、コイルと冷却構造体の交互の層の組立体を形成するために、１つまたは複数のコイルの層の間に挿入されることができる。
【００４７】
[0054]  一実施形態において、冷却構造体２００、２２０の流路は（実質的にＹ方向における）冷却構造体２００、２２０の平面に実質的に平行である。一実施形態において、冷却構造体部分２００および２２０は、熱伝導性を持つが電気的に絶縁性の材料を使用してコイル２１０の表面にそれぞれ装着されている。したがって、コイルからの熱は冷却構造体部分２００および２２０を介して冷却流体中に伝導される。一実施形態において、磁石２６０に隣接した冷却構造体部分２００の上部は、周囲の環境への熱の流れを制限するために、比較的低い熱伝導率を有することができる。
【００４８】
[0055]  一実施形態において、冷却構造体２００、２２０、および、したがって、その内部の流路は、一般的に薄い。これは、今度は、流路内の大きな流体流抵抗をもたらすことがあり、したがって、冷却流体回路は、十分な流速を維持するために高圧で動作されなければならない。流体流抵抗、および、したがって、圧力は流路の幅を広げることにより低減されることができる。しかし、流路の幅を広げることは、角になった領域で大きな曲げ応力をもたらすことがある。したがって、流路の角における最大曲げ応力が低減された状態で流体流抵抗を低減するために、多数の平行な流路が設けられてよい。
【００４９】
[0056]  一実施形態において、流路はＹ方向に線形に延在することが可能であり、各流路は互いに実質的に平行である。一実施形態において、冷却構造体の領域を介する流体流量を増加させるために、流路はＹ方向にだが、ジグザグの形で延在することができる。
【００５０】
[0057]  冷却構造体流路は、（図示されていない）冷却システムへの（図示されていない）１つまたは複数の接続点を有することが可能であり、冷却システムは、コイル２１０から冷却流体中にもたらされた熱を除去するように、および、冷却流体の温度を特定の値に調節するように構成されている。
【００５１】
[0058]  コイル２１０は（冷却構造体部分２２０を介して）低温構造体２５０に接続されており、低温構造体２５０はコイル２２０よりも低い温度に保たれることを所望されている。この実施形態において、低温構造体はパターニング構造体を保持するように構成されたテーブルの一部となっており、パターニング構造体は２７０として概略が示され、かつ、膨張または収縮を回避するために実質的に一定の温度に保たれることを所望されている。一実施形態において、低温構造体は、リソグラフィまたは他のプロセスを使用してパターンが転写される基板であってもよい。低温構造体は、近隣の構造体または環境の温度よりも低い温度に保たれることを所望されているいずれの構造体または環境であってもよい。一実施形態において、低温構造体２５０の材料の熱導電率は約１０Ｗ／ｍＫであり、セラミックまたはガラスであってよい。
【００５２】
[0059]  コイル２１０と低温構造体２５０との間には熱隔離器２３０が設けられており、熱隔離器は冷却構造体部分２２０と熱的に接触している。一実施形態において、隔離器の材料は１Ｗ／ｍＫ以下、例えば０．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。一実施形態において、材料はプラスチックであり、かつ、硬くてよい。冷却構造体部分２２０が低温構造体２５０に直接装着されている場合、多すぎる熱（例えば、１Ｗ）は低温構造体２５０に搬送されることができる。
【００５３】
[0060]  さらに、コイル２１０と低温構造体２５０との間には他の冷却構造体２４０が設けられており、冷却構造体２４０は冷却流体（例えば、水）が通る１つまたは複数の流路を含んでいる。冷却構造体２４０は、冷却構造体２００および２２０ならびに隔離器２３０を通過するコイルからの熱の全部ではないが、多くを除去する。一実施形態において、投影システム冷却水が冷却構造体２４０の流路を介して供給されており、投影システム冷却水は、モータ冷却水により除去される熱よりも大幅に少ない量の熱を除去するように構成されている（例えば、投影システム冷却水の温度はモータ冷却水の温度よりも高い）。したがって、冷却構造体２４０は、低温構造体２５０が温まることを防止または低減するために、熱源２１０から残留熱の実質的に全て、または、ほとんどを除去する。低温構造体２５０の典型的な許容可能な温度上昇は約１０から１００ｍＫであり、熱膨張に対する制約により制限されている（すなわち、１００ｍＫは、低温構造体２５０がこの温度上昇で大幅に膨張する場合、大きすぎることがある）。この実施形態において、冷却構造体２４０は、必要でないかもしれないが、隔離器２３０と熱的に接触している。さらに、この実施形態において、冷却構造体２４０は、低温構造体２５０の実質的な他の部分よりも隔離器２３０に近い端部において低温構造体２５０内に一体化されている。冷却構造体２４０は冷却構造体２００、２２０の特性の１つまたは複数を有することができる。
【００５４】
[0061]  図３は本発明の他の実施形態による冷却装置の概略断面図を示している。この実施形態は、以下に特定されていることを除き、図１に関して説明された実施形態と同様である。低温構造体２５０の一部である冷却構造体２４０の代わりに、冷却構造体３１０とは別個に冷却構造体３００が設けられている。この実施形態において、冷却構造体２００および２２０の材料は約１５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有している。一実施形態において、材料はＳｉＣを含んでいる。
【００５５】
[0062]  図４は本発明の他の実施形態による冷却装置の概略断面図を示している。この実施形態において、パターンが転写される基板を保持するように構成された可動基板テーブルの一部が、熱源として作用する関連モータ部分を含めて示されている。本発明の実施形態が、可動でも可動でなくても、いかなる装置においても具体化されることができることを理解されたい。
【００５６】
[0063]  図４において、可動基板テーブルはモータのコイル２１０を含み、コイル２１０は熱源であり、かつ、２６０として概略が示されている磁石と動作可能に共働するように構成されており、そのため、コイルが通電されると、磁石とコイルとの間に（例えば、Ｙ方向に）基板テーブルを動かすための力が発生される。一実施形態において、磁石２６０は熱源２１０としての可動基板テーブルの一部として設けられることができる。有利には、熱源２１０は可動基板テーブルの一部であるコイルである。なぜなら、コイルの使用が、磁石の使用と比較して、基板テーブルの質量を有益に低減することができるからである（例えば、可動磁石装置と比較して可動質量の１０倍の低減が達成されることができる）。一実施形態において、モータは、基板テーブルを小さな移動距離だけ移動させるように構成されたショートストロークアクチュエータのモータである一方、ロングストロークアクチュエータは、基板テーブルを長い移動距離だけ移動させるために使用されている。一実施形態において、ロングストロークアクチュエータは、パターニング構造体を保持する可動基板テーブルの一部とともにショートストロークアクチュエータを移動させるように構成されている。
【００５７】
[0064]  コイル２１０が熱を放散するため、コイルは、高熱伝導性の材料の冷却構造体２００および２２０により少なくとも部分的に取り囲まれており、冷却構造体２００および２２０は冷却流体（例えば、水）が通る１つまたは複数の流路を含んでいる。一実施形態において、冷却構造体２００および２２０の材料は約１５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。一実施形態において、この材料はＳｉＣを含んでいる。一実施形態において、この材料は低い電気伝導性を有するか、または、全く有さない。冷却構造体２００および２２０はコイルから熱の大部分を除去する。一実施形態において、冷却構造体２００および２２０の流路を介してモータ冷却水が供給され、モータ冷却水は、かなりの量の熱を除去するように構成されている。一実施形態において、異なった冷却流体（例えば、異なったタイプまたは異なった供給源）は、冷却構造体部分２２０の流路を介するよりも、冷却構造体部分２００の流路を介して通されることができる。例えば、より低温の水は、冷却構造体部分２２０の流路よりも冷却構造体部分２００の流路を介して通されることができる。冷却構造体２００、２２０は、図２を参照して説明された特性の１つまたは複数を有することができる。
【００５８】
[0065]  コイル２１０は（冷却構造体部分２２０を介して）低温構造体２５０に接続されており、低温構造体２５０はコイル２２０よりも低い温度に保たれることを所望されている。この実施形態において、低温構造体は基板を保持するように構成されたテーブルの一部となっており、基板は４１０として概略が示され、かつ、膨張または収縮を回避するために実質的に一定の温度に保たれることを所望されている。低温構造体は、近隣の構造体または環境の温度よりも低い温度に保たれることを所望されているいずれの構造体または環境であってもよい。一実施形態において、低温構造体２５０の材料の熱導電率は約１０Ｗ／ｍＫであり、セラミックであってよい。
【００５９】
[0066]  コイル２１０と低温構造体２５０との間には熱隔離器２３０が設けられており、熱隔離器は冷却構造体部分２２０と熱的に接触している。一実施形態において、隔離器の材料は１Ｗ／ｍＫ以下、例えば０．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。一実施形態において、材料はプラスチックであり、かつ、硬くてよい。一実施形態において、隔離器は低い電気伝導性を有するか、または、全く有さない。冷却構造体部分２００および／または２２０が低温構造体２５０に直接装着されている場合、多すぎる熱（例えば、１Ｗ）は低温構造体２５０に搬送されることができる。図４には示されていないが、冷却構造体２００および２２０は、熱隔離器がコイル２１０と直接に熱的に接触しておらず、したがって、低い電気伝導性ばかりでなく、電気伝導性を全く有することができないように、コイル２１０と隔離器２３０との間に延在することができる。
【００６０】
[0067]  さらに、コイル２１０と低温構造体２５０との間には他の冷却構造体２４０が設けられており、冷却構造体２４０は冷却流体（例えば、水）が通る１つまたは複数の流路を含んでいる。冷却構造体２４０は、冷却構造体２００および２２０ならびに隔離器２３０を通過するコイル２１０からの熱の全部ではないが、多くを除去する。一実施形態において、投影システム冷却水が冷却構造体２４０の流路を介して供給されており、投影システム冷却水は、モータ冷却水により除去される熱よりも大幅に少ない量の熱を除去するように構成されている（例えば、投影システム冷却水の温度はモータ冷却水の温度よりも高い）。したがって、冷却構造体２４０は、低温構造体２５０が加熱することを防止または低減するために、熱源２１０から残留熱の実質的に全て、または、ほとんどを除去する。低温構造体２５０の典型的な許容可能な温度上昇は約１０から１００ｍＫであり、熱膨張に対する制約により制限されている（すなわち、１００ｍＫは、低温構造体２５０がこの温度上昇で大幅に膨張する場合、大きすぎることがある）。この実施形態において、冷却構造体２４０は、必要でなくとも、隔離器２３０と熱的に接触している。冷却構造体２４０は図２を参照して説明された特性の１つまたは複数を有することができる。
【００６１】
[0068]  さらに、例えば隔離器２３０および／または冷却構造体２４０などのコイル２１０からの熱による膨張または収縮を補償するために、補償器４００が設けられている。一実施形態において、補償器４００はバネ、例えば板バネである。一実施形態において、補償器４００は冷却構造体２４０と低温構造体２５０との間に設けられている。
【００６２】
[0069]  図５は本発明の他の実施形態による冷却装置の概略断面図を示している。この実施形態は、以下に特定されることを除き、図４に関して説明された実施形態と同様である。冷却構造体２４０と低温構造体２５０との間にある補償器４００の代わりに、補償器４００は隔離器２３０と冷却構造体２４０との間に位置されている。
【００６３】
[0070]  図６は熱源２１０において典型的な量の熱が放散されている図２の冷却装置に接続された低温構造体２５０における温度分布の詳細を示している。図７は熱源２１０において典型的な量の熱が放散されている図３の冷却装置に接続された低温構造体３１０における温度分布の詳細を示している。分かるように、本発明の一実施形態による冷却装置は、熱源２１０が低温構造体２５０および３１０の近くに存在する場合の低温構造体２５０および３１０の温度差を大幅に制御することができる。一実施形態において、低温構造体の温度上昇は、隔離器および他の冷却構造体のない冷却装置に比較して１００倍以上の係数により低減されている。
【００６４】
[0071]  本明細書においては、ＩＣの製造におけるリソグラフィ露光装置の使用に対して特に言及されているかもしれないが、本明細書において説明されたリソグラフィ露光装置が、集積光学システムの製造、磁気ドメインメモリのための誘導および検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの他の用途を有することができることを理解されたい。当業者は、そのような代案用途の状況において、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」のいずれの使用も、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」それぞれと同義であると考えられることを理解されよう。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを作成するなどのために２回以上プロセスされることが可能であり、そのため、本明細書において使用されている用語「基板」はプロセス済みの多数の層を既に含む基板を指すこともできる。
【００６５】
[0072]  本明細書において使用されている用語「放射」および「ビーム」は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または、１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射および（例えば、５から２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外（ＥＵＶ）放射、ならびに、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射を包含する。
【００６６】
[0073]  本明細書において使用されている用語「パターニング構造体」は、基板のターゲット部分にパターンを作成するなどのために、ビームにパターンをビームの断面において与えるために使用され得るいずれのデバイスも指すと広く解釈されたい。例えば、ビームに与えられたパターンが基板のターゲット部分において所望のパターンに正確に対応しない可能性があることも注意されたい。一般に、ビームに与えられたパターンは、集積回路などのターゲット部分に作成されるデバイスにおける特定の機能層に対応する。
【００６７】
[0074]  パターニング構造体は透過型または反射型とすることができる。パターニング構造体の例は、マスク、プログラマブルミラーアレイ、および、プログラマブルＬＣＤパネルを含む。マスクは、リソグラフィにおいてよく知られており、かつ、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、および、減衰型(attenuated)位相シフトなどのマスクタイプ、ならびに、様々な混合マスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの例は小型ミラーのマトリクス配列を採用しており、同ミラーの各々は入来する放射ビームを異なった方向に反射するように個別に傾けられ得る。このようにして、反射されたビームはパターニングされる。
【００６８】
[0075]  支持構造体は、パターニング構造体の向き、リソグラフィ露光装置の設計、および、例えばパターニング構造体が真空環境において保持されているか否かなどの他の条件に依存する方法でパターニング構造体を保持する。この支持は、機械式クランプ、真空、または、例えば真空条件下での静電クランプなどの他のクランプ技術を使用することができる。支持構造体は、必要に応じて固定または可動とされることが可能な、例えばフレームまたはテーブルであってよく、かつ、パターニング構造体が、例えば投影システムに関して、所望の位置にあることを確実にすることができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」のいずれの使用も、より一般的な用語「パターニング構造体」と同義であると考えてよい。
【００６９】
[0076]  本明細書において使用されている用語「投影システム」は、例えば使用されている露光用放射に対して、または、液浸用液体の使用もしくは真空の使用などの他の要因に対して適切であるような屈折性光学系、反射性光学系、および、反射屈折性光学系を含む様々なタイプの投影システムも包含するとして広く解釈されたい。本明細書における用語「投影レンズ」のいずれの使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えることができる。
【００７０】
[0077]  照射システムは、放射ビームを誘導し、整形し、または、制御するための屈折性、反射性、および、反射屈折性の光学コンポーネントを含めた様々なタイプの光学コンポーネントも含むことができ、そのような構成部分は、以下、まとめて、または、単独に「レンズ」と呼ばれることができる。
【００７１】
[0078]  リソグラフィ露光装置は、２つ（デュアルステージ）またはこれより多くの基板テーブル（および／または、２つ以上の支持構造体）を有するタイプのものとすることができる。このような「マルチステージ」機においては、追加のテーブルは並行して使用することができるか、または、１つまたは複数のテーブルが露光のために使用されている間に、予備工程が１つまたは複数の他のテーブル上で実行できる。
【００７２】
[0079]  リソグラフィ露光装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を満たすために、基板の表面が比較的大きな屈折率を有する液体、例えば水の中に浸漬されているタイプのものとすることもできる。液浸液は、例えばパターニング構造体と投影システムの第１の要素との間などのリソグラフィ露光装置における他の空間にも適用されることができる。液浸技術は投影システムの開口数を大きくするために当技術分野ではよく知られている。
【００７３】
[0080]  本明細書に説明された方法は、ソフトウェア、ハードウェア、または、それらの組合せとして実施されることができる。一実施形態において、コンピュータで実行されると、本明細書に説明された方法のいずれか、または、全てを実行するようにそのコンピュータに指示するプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品が提供される。
【００７４】
[0081]  本明細書における説明は、本発明と一致した例示的な実施形態を示す付属の図面を参照する。他の実施形態も可能であり、本発明の精神および範囲から逸脱せずに実施形態に改変が行なわれることができる。そのため、本発明の構成、動作、および挙動は、本明細書に存在する程度の詳細が与えられれば、実施形態の改変および変形ができるという理解を以って説明される。そのため、本明細書における説明および／または付属の図面は本発明を限定することを意味されず、または、意図されていない。むしろ、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲により規定されている。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】[0024]本発明の実施形態によるリソグラフィ投影装置の概略図である。
【図２】[0025]本発明の実施形態による冷却装置の概略断面図である。
【図３】[0026]本発明の実施形態による冷却装置の概略断面図である。
【図４】[0027]本発明の実施形態による冷却装置の概略断面図である。
【図５】[0028]本発明の実施形態による冷却装置の概略断面図である。
【図６】[0029]図２の冷却装置の部分概略断面図を介したシミュレートされた温度分布図である。
【図７】[0030]図３の冷却装置の部分概略断面図を介したシミュレートされた温度分布図である。
【図１】
2009516932.tif 000003
【図２】
2009516932.tif 000004
【図３】
2009516932.tif 000005
【図４】
2009516932.tif 000006
【図５】
2009516932.tif 000007
【図６】
2009516932.tif 000008
【図７】
2009516932.tif 000009
【国際調査報告】
2009516932.tif 000010
2009516932.tif 000011
2009516932.tif 000012