(57)【要約】      （修正有）【課題】ＧＩＣ（斜入射集光器）シェルスパイダが、長期的にＥＵＶや他の放射副産物に曝されると、加熱され潜在的にミラーが変形し、性能上の問題を引き起こす。【解決手段】斜入射集光器用冷却スパイダ１０は、外側リング２０と、内側リング５０と、両者を機械接続及び流体接続する複数のスポーク８０とを備える。内側リング５０、外側リング２０およびスポーク８０の複数の冷却チャネルは、冷却スパイダ１０を通過する主冷却液流路を形成する。主冷却液流路は、略１８０度の角度をなすように離間して配置される流入点及び流出点を有している。冷却液流路は、流入点において冷却スパイダ１０上を逆方向に流れる２つの分岐流路に分岐し、流出点において合流する。流入側冷却液マニホールド１１０Ａ及び流出側冷却液マニホールド１１０Ｂは、流入点及び流出点において外側リング２０に流体接続され、冷却液を冷却液流路に流す役割を果たす。【選択図】図１Ａ
2011155254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの斜入射集光器（ＧＩＣ）シェルを有するＧＩＣ用冷却スパイダであって、
複数の冷却チャネル部を有する外側リングと、
複数の冷却チャネルループを有する内側リングと、
前記内側リングと前記外側リングとを機械的に接合する複数のスポークと
を備え、
前記冷却チャネルループは、それぞれが前記内側リングの一部分を覆うように構成され、
各スポークは、
前記外側リングの異なる冷却チャネル部と、前記内側リングの対応の冷却チャネルループの各端部とに流体接続する一対の冷却チャネルを有し、前記冷却スパイダを通過する冷却液流路を形成しており、
それぞれが前記少なくとも一つのＧＩＣシェルの縁部を機械的に支持するように構成されている
冷却スパイダ。
【請求項２】
前記冷却液流路は、前記外側リングにおいて離間する流入点及び流出点と、前記流入点と流出点との間において前記冷却スパイダ周りを逆方向に流れる２つの分岐流路とを有する
請求項１に記載の冷却スパイダ。
【請求項３】
前記冷却液流路の前記流入点と前記流出点とは、略１８０度の角度をなすように離間する
請求項２に記載の冷却スパイダ。
【請求項４】
前記流入点及び前記流出点において前記冷却液流路にそれぞれ流体接続される流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドをさらに備える
請求項２または３に記載の冷却スパイダ。
【請求項５】
前記流入側冷却液マニホールド及び前記流出側冷却液マニホールドは、前記外側リングにおける各冷却チャネル部にそれぞれ流体接続されている
請求項４に記載の冷却スパイダ。
【請求項６】
各スポークは、第１部分及び第２部分を有し、
前記第１部分及び前記第２部分は、対になった場合に冷却チャネルを接続する
請求項１から５のいずれかに記載の冷却スパイダ。
【請求項７】
各スポークは、前記少なくとも一つのＧＩＣシェルの各縁部を支持するように構成される上縁を有する
請求項１から６のいずれかに記載の冷却スパイダ。
【請求項８】
前記外側リングの複数の冷却チャネル部と、前記内側リングの複数の冷却チャネルループと、前記複数のスポークの複数の冷却チャネルとは、少なくとも２つの隣接するスポークを前記冷却液流路が逆方向に向かって横断するように構成されている
請求項１からの７いずれかに記載の冷却スパイダ。
【請求項９】
前記外側リングと、前記内側リングと、前記複数のスポークとは、インコネル、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケル合金の内少なくとも一つから形成される
請求項１から８のいずれかに記載の冷却スパイダ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の前記冷却スパイダと、
離間した状態で前記冷却スパイダによって動作可能に支持される少なくとも一つのＧＩＣシェルと、
を備える、ＧＩＣシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのＧＩＣシェルは、縁を有し、
各縁の一部は、前記複数のスポークによって支持され、
前記複数のスポークに取り付けられた複数のクリップが各シェルを定位置に保持する
請求項１０に記載のＧＩＣシステム。
【請求項１２】
反射レチクルに光を照射する極端 紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
ＥＵＶの放射源と、
請求項１から９のいずれかに記載の冷却スパイダと、
前記冷却スパイダによって支持され、前記ＥＵＶを受光し、集光したＥＵＶを形成するように構成される少なくとも一つのＧＩＣシェルと、
前記集光したＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、前記凝縮ＥＵＶを前記反射レチクルに照射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１３】
前記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画像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであり、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光して、そこから前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン画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、請求項１２に記載のＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１４】
極端紫外線（ＥＵＶ）光源を有する斜入射集光器（ＧＩＣ）システムの一部として、少なくとも一つのＧＩＣシェルを離間状態に維持する方法であって、
請求項１から９のいずれかに記載の前記冷却スパイダを設けることと、
前記少なくとも一つのＧＩＣシェルを前記冷却スパイダに加えて、前記光源からのＥＵＶを受光すると共に前記ＥＵＶの焦点合わせを行なうＧＩＣシステムを形成することと、
前記光源を作動させて前記ＥＵＶを生成させることと、
前記冷却液を前記冷却液流路に流して前記冷却スパイダを冷却することと
を備える方法。
【請求項１５】
前記冷却液流路は、流入点及び流出点を有し、
前記冷却液流路を、前記流入点から前記流出点まで前記冷却スパイダ周りに逆方向に流れる２つの分岐流路に分割することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記流入点及び前記流出点は、前記外側リング上に略１８０度の角度をなすように配置されている
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
それぞれが縁を有する少なくとも一つの斜入射集光器（ＧＩＣ）シェルを有するＧＩＣ用冷却スパイダであって、
複数の外側リング冷却チャネル部を有する外側リングと、
複数の内側リング冷却チャネル部を有する内側リングと、
前記外側リングと前記内側リングとを機械的に接合する複数のスポークと
を備え、
各スポークは、少なくとも一つの冷却チャネルを有し、
前記冷却チャネルは、前記内側リングの各冷却チャネル部と前記外側リングの各冷却チャネル部とに流体接続されて、前記冷却スパイダを通過する冷却 液流路を形成しており、
前記複数のスポークは、前記少なくとも一つのＧＩＣシェルの各縁において、前記少なくとも一つのＧＩＣシェルを同心円状且つ離間状態に支持するように構成されている
冷却スパイダ。
【請求項１８】
前記複数の内側リング冷却チャネル部は、Ｕ字型に形成され、前記内側リングの各部分を覆い、
各スポークは、第１冷却チャネル及び第２冷却チャネルを有し、
前記第１冷却チャネル及び前記第２冷却チャネルは、前記複数のＵ字型内側リング冷却チャネル部のうち対応する内側リング冷却チャネル部の第１端及び第２端のそれぞれに接続され、前記外側リングから、及び、前記外側リングまで冷却チャネルループを形成する
請求項１７に記載の冷却スパイダ。
【請求項１９】
前記複数の内側リング冷却チャネル部と前記複数の外側リング冷却チャネル部とは、少なくとも２つの隣接するスポークが逆方向の冷却液流れ方向を有するように構成されている
請求項１８に記載の冷却スパイダ。
【請求項２０】
前記冷却液流路に冷却液を流すように構成され、略１８０度の角度をなす状態で離間する流入点及び流出点において前記外側リングに流体接続する流 入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドをさらに備える
請求項１８または１９に記載の冷却スパイダ。
【請求項２１】
請求項１７から２０のいずれかに記載の冷却スパイダと、
前記少なくとも一つのＧＩＣシェルの縁において、前記冷却スパイダによって、同心円状且つ離間状態で動作可能に支持される前記少なくとも一つのＧＩＣシェルと
を備えるＧＩＣシステム。
【請求項２２】
反射レチクルに光を照射するための極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
ＥＵＶの放射源と、
請求項１７から２０のいずれかに記載の冷却スパイダと、
前記冷却スパイダによって動作可能に支持され、前記ＥＵＶを受光し、集光したＥＵＶを形成するように構成される少なくとも一つのＧＩＣシェルと、
前記集光したＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、前記凝縮ＥＵＶを前記反射レチクルに照射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２３】
前記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画像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであり、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルから反射された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画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
請求項２２に記載のＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項２４】
極端紫外線（ＥＵＶ）光源を有する斜入射集光器（ＧＩＣ）システムの一部として、少なくとも一つのＧＩＣを離間状態で維持する方法であって、
請求項１７から２０のいずれかに記載の冷却スパイダを設けることと、
前記少なくとも一つのＧＩＣシェルを前記冷却スパイダに加えて、前記光源からのＥＵＶを受光すると共に前記ＥＵＶの焦点合わせを行なうことと、
前記光源を作動させて前記ＥＵＶを生成させることと、
前記冷却液を前記冷却液流路に流して前記冷却スパイダを冷却することと
を備える方法。
【請求項２５】
斜入射集光器（ＧＩＣ）ミラーの少なくとも一つのシェルを動作可能に支持する冷却スパイダを冷却する方法であって、
複数のスポークによって機械接続及び流体接続された外側リングと内側リングとを有するスパイダを設け、前記冷却スパイダに冷却液流路を形成することと、
前記冷却液流路に冷却液を流すことと、
を備える方法。
【請求項２６】
前記冷却液流路は、略１８０度の角度をなすように離間する流入点及び流出点を有し、
前記冷却液流路は、前記流入点から前記流出点まで逆方向に流れる２つの分岐流路を有する
請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に斜入射集光器（ＧＩＣ）に関し、特に、ＧＩＣ用冷却スパイダ及びＧＩＣ用スパイダ冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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の波長はわずか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。
【０００３】
光源からの放射光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、単数または複数の同心円状に配置されたＧＩＣシェルミラー（ＧＩＣシェル）を有する。ＧＩＣシェルは、システム全体の光学設計により設定された仕様内で、斜入射角でＥＵＶ源からの光を受光し、受光した光を反射して集束する照明ビームを形成するように構成されている。集束した照明ビームは、中間焦点を形成し、そして、好ましくは均一の遠隔フィールドに照明領域を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公報第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号
【特許文献２】米国特許出願公報第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号
【特許文献３】米国特許出願公報第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
典型的には、ＧＩＣには、複数のＧＩＣシェルを互いに固定位置に維持する「スパイダ」が必要とされる。典型的には、従前のＧＩＣスパイダは、実験室用及び非製品用ＥＵＶリソグラフィシステムとして設計されているので、能動的な熱管理を欠いた比較的簡素な設計がなされている。これは、ＧＩＣを商業的に実現可能にする上で問題である。スパイダが長期的にＥＵＶや他の放射副産物（例えば、エネルギー粒子、赤外線等）に曝されると、スパイダが加熱され、潜在的にミラーが変形し、性能上の問題を引き起こすからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、少なくとも一つの斜入射集光器（ＧＩＣ）シェルを有するＧＩＣ用冷却スパイダである。冷却スパイダは、複数の冷却チャネル部を有する外側リングと、複数の冷却チャネルループを有する内側リングとを備えている。なお、各冷却チャネルループは、内側リングの一部分を覆う。また、冷却スパイダは、内側リングと外側リングを機械的に接続する複数のスポークを備えている。各スポークは、一組の冷却チャネルを備えている。一組の冷却チャネルは、外側リングの複数の異なる冷却チャネル部と、内側リングの冷却チャネルループとに流体接続されており、冷却スパイダに冷却液流路を形成する。また、各スポークは、少なくとも一つのＧＩＣシェルの縁を機械的に支持するように構成されている。
上述の冷却スパイダにおいて、冷却液流路は、外側リングにおいて離間する流入点及び流出点と、流入点と流出点との間において冷却スパイダ周りを逆方向に流れる２つの分岐流路とを有するのが好ましい。
上述の冷却スパイダにおいて、冷却液流路の流入点と流出点とは、略１８０度の角度をなすように離間するのが好ましい。
上述の冷却スパイダは、流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドをさらに備えるのが好ましい。流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドは、流入点及び流出点において冷却液流路にそれぞれ流体接続される。
上述の冷却スパイダにおいて、流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドは、外側リングにおける各冷却チャネル部にそれぞれ流体接続されるのが好ましい。
上述の冷却スパイダにおいて、各スポークは第１部分及び第２部分を有し、第１部分及び第２部分は、対になった場合に冷却チャネルを接続するのが好ましい。
上述の冷却スパイダにおいて、各スポークは、上縁を有するのが好ましい。上縁は、少なくとも一つのＧＩＣシェルの各縁部を支持するように構成される。
上述の冷却スパイダにおいて、外側リングの複数の冷却チャネル部と、内側リングの複数の冷却チャネルループと、複数のスポークの複数の冷却チャネルとは、少なくとも２つの隣接するスポークを冷却液流路が逆方向に向かって横断するように構成されるのが好ましい。
上述の冷却スパイダにおいて、外側リングと、内側リングと、複数のスポークとは、インコネル、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケ ル合金の内少なくとも一つから形成されるのが好ましい。
本発明の他の態様は、ＧＩＣシステムである。ＧＩＣシステムは、上述の冷却スパイダおよび少なくとも一つのＧＩＣシェルを備える。少なくとも一つのＧＩＣシェルは、離間した状態で冷却スパイダによって動作可能に支持される。
上述のＧＩＣシステムにおいて、少なくとも一つのＧＩＣシェルは縁を有するのが好ましい。各縁の一部は、複数のスポークによって支持される。複数のスポークに取り付けられた複数のクリップは、各シェルを定位置に保持する。
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線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムである。ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＥＵＶの放射源、上述の冷却スパイダ、少なくとも一つのＧＩＣシェルおよびイルミネータを備える。少なくとも一つのＧＩＣシェルは、冷却スパイダによって支持される。そして、少なくとも一つのＧＩＣシェルは、ＥＵＶを受光し、集光したＥＵＶを形成するように構成される。イルミネータは、集光したＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射するように構成される。
上述の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画像を形成するのが好ましい。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のが好ましい。投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置される。投影光学システムは、反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光して、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン画像を形成するように構成されるのが好ましい。
本発明の他の態様は、極端紫外線（ＥＵＶ）光源を有する斜入射集光器（ＧＩＣ）システムの一部として、少なくとも一つのＧＩＣシェルを離間状態に維持する方法である。 方法は、上述の冷却スパイダを設けることと、少なくとも一つのＧＩＣシェルを冷却スパイダに加えて、光源からのＥＵＶを受光すると共にＥＵＶの焦点合わせを行なうＧＩＣシステムを形成することと、光源を作動させてＥＵＶを生成させることと、冷却液を冷却液流路に流して冷却スパイダを冷却することとを備える。
上述の方法において、冷却液流路は流入点及び流出点を有するのが好ましい。また、冷却液流路を、流入点から流出点まで冷却スパイダ周りに逆方向に流れる２つの分岐流路に分割することを含むのが好ましい。
上述の方法において、流入点及び流出点は、外側リング上に略１８０度の角度をなすように配置されるのが好ましい。
本発明の他の態様は、それぞれが縁を有する少なくとも一つの斜入射集光器（ＧＩＣ）シェルを有するＧＩＣ用冷却スパイダである。ＧＩＣ用冷却スパイダは、外側リング、内側リングおよび複数のスポークを備える。外側リングは、複数の外側リング冷却チャネル部を有する。内側リングは、複数の内側リング冷却チャネル部を有する。複数の スポークは、外側リングと内側リングとを機械的に接合する。各スポークは、少なくとも一つの冷却チャネルを有する。冷却チャネルは、内側リングの各冷却チャネル部と 外側リングの各冷却チャネル部とに流体接続されて、冷却スパイダを通過する冷却液流路を形成する。複数のスポークは、少なくとも一つのＧＩＣシェルの各縁において、少なくとも一つのＧＩＣシェルを同心円状且つ離間状態に支持するように構成される。
上述のＧＩＣ用冷却スパイダにおいて、複数の内側リング冷却チャネル部は、Ｕ字型に形成され、内側リングの各部分を覆うのが好ましい。各スポークは、第１冷却チャネル及び第２冷却チャネルを有するのが好ましい。第１冷却チャネル及び第２冷却チャネルは、複数のＵ字型内側リング冷却チャネル部のうち 対応する内側リング冷却チャネル部の第１端及び第２端のそれぞれに接続され、外側リングから、及び、外側リングまで冷却チャネルループを形成する。
上述のＧＩＣ用冷却スパイダにおいて、複数の内側リング冷却チャネル部と複数の外側リング冷却チャネル部とは、少なくとも２つの隣接するスポークが逆方向の冷却液流れ方向を有するように構成されるのが好ましい。
上述のＧＩＣ用冷却スパイダは、流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドをさらに備えるのが好ましい。流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドは、冷却液流路に冷却液を流すように構成される。流入側冷却液マニホールド及び流出側冷却液マニホールドは、略１８０度の角度をなす状態で離間する流入点及び流出点において外側リングに流体接続する。
本発明の他の態様は、ＧＩＣシステムである。ＧＩＣシステムは、上述の冷却スパイダおよび少なくとも一つのＧＩＣシェルを備える。少なくとも一つのＧＩＣシェルは、少なくとも一つのＧＩＣシェルの縁において、冷却スパイダによって、同心円状且つ離間状態で動作可能に支持される。
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射するための極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムである。ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＥＵＶの放射源、上述の冷却スパイダ、少なくとも一つのＧＩＣシェルおよびイルミネータを備える。少なくとも一つのＧＩＣシェルは、冷却スパイダによって動作可能に支持される。少なくとも一つのＧＩＣシェルは、ＥＵＶを受光し、集光したＥＵＶを形成するように構成される。イルミネータは、集光したＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射するように構成される。
上述の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画像を形成するのが好ましい。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のが好ましい。投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置される。投影光学システムは、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画像を形成するように構成される。
本発明の他の態様は、極端紫外線（ＥＵＶ）光源を有する斜入射集光器（ＧＩＣ）システムの一部として、少なくとも一つのＧＩＣを離間状態で維持する方法である。この方法は、上述の冷却スパイダを設けることと、少なくとも一つのＧＩＣシェルを冷却スパイダに加えて、光源からのＥＵＶを受光すると共にＥＵＶの焦点合わせを行なうことと、光源を作動させてＥＵＶを生成させることと、冷却液を冷却液流路に流して冷却スパイダを冷却することとを備える。
【０００７】
本発明の他の態様は、ＧＩＣミラーの少なくとも一つのシェルを動作可能に支持するスパイダを冷却する方法である。この方法は、複数のスポークによって機械接続及び流体接続された外側リング及び内側リングを有するスパイダを設け、冷却スパイダ上に冷却液流路を形成することを含む。また、この方法は、冷却液流路に冷却液を流してスパイダを冷却することを含む。
上述の方法において、冷却液流路は、略１８０度の角度をなすように離間する流入点及び流出点を有するのが好ましい。冷却液流路は、流入点から流出点まで逆方向に流れる２つの分岐流路を有するのが好ましい。
【０００８】
本発明のさらなる特徴及び利点は、下記の詳細な説明（発明を実施するための形態）に明記されている。また、それらの一部は詳細な説明の記載内容から当業者にとって直ちに明白となるか、下記の詳細な説明、特許請求の範囲、添付図面を含む、ここに記載された発明を実施することによって認識される。
【０００９】
上記の背景技術に関する記載と下記の本発明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。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、本発明の原則及び実施を説明する一助となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明に係る冷却スパイダの一例の正面図（または上面図）である。
【図１Ｂ】本発明に係る冷却スパイダの一例の側面図である。
【図２】本発明に係る冷却スパイダの一例の斜視図である。
【図３】内側リングの一例の斜視図である。本図は、内側リングの一部分を覆い、複数のスポークのうちの一つに設けられる複数の冷却チャネルに流体接続するＵ字型ループ形状の冷却チャネルを示している。
【図４Ａ】スポーク及び内側リングの一部の一例の拡大図である。本図は、スポーク及び内側リングの一部を流れる冷却液の時計回りの流れ方向を示す側面図である。
【図４Ｂ】スポーク及び内側リングの一部の一例の拡大図である。本図は、スポーク及び内側リング部分を流れる冷却液の反時計回りの流れ方向を示す側面図である。
【図５】「展開された」外側リングの概略図であり、冷却スパイダを流れる冷却液の主冷却液流路の一例を示す図である。
【図６Ａ】図２の斜視図と同様の斜視図であるが、ＧＩＣミラーの形成プロセスにおいて２つのＧＩＣシェルを支持する冷却スパイダを示す図である。
【図６Ｂ】図２の斜視図と同様の斜視図であるが、最終的なＧＩＣミラーを形成する９つのＧＩＣシェルの全搭載を示す図である。
【図７】本発明に係る冷却スパイダを備えたＥＵＶリソグラフィシステムの概略図である。
【００１１】
図中の様々な構成要素は単に図示されたに過ぎず、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うち、ある部分は誇張して図示され、ある部分は最小化して図示されている場合もある。図面を簡略化するために、同様の構成要素の全てに必ずしも符号を付与している訳ではない。本図面は、当業者によって理解され、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最良の形態】
【００１２】
本発明は、一般に、ＧＩＣに関し、特に、冷却スパイダ、および、冷却スパイダを利用して少なくとも一つのＧＩＣシェルを支持する方法に関する。先ず、冷却スパイダの一般構成を記載し、続いて、冷却スパイダの異なる構成要素および冷却スパイダの冷却チャネルと、冷却スパイダを通過する流路の詳細について記載する。そして、冷却スパイダを採用するＥＵＶリソグラフィシステムについて記載する。
【００１３】
（冷却スパイダ）
図１Ａは、本発明に係る冷却スパイダ１０の一例の正面図であり、図１Ｂはその側面図であり、図２はその斜視図である。以下詳細に記載するが、冷却スパイダ１０は、外側リング２０、内側リング５０および複数のスポーク８０（図示目的で６つが図示されている）を備えている。スポーク８０は、外側リング２０及び内側リング５０を流体接続すると共に、外側リング２０と内側リング５０を機械接続して冷却スパイダ１０を構造的に支持する。以下、詳細に記述するが、スポーク８０は、それぞれ８０−１、８０−２・・・８０−６として個別に特定されており、２つ以上のＧＩＣシェル２００を離間状態で支持するように構成されている。（図６Ａ及び６Ｂ参照）。隣接する２つのスポーク８０間の角度距離は、ＧＩＣミラー２４０に必要な構造及び光学性能に応じて、全ての隣接スポーク８０間において同一でもあってもよいし、異なっていてもよい（図６Ｂ参照）。
【００１４】
また、冷却スパイダ１０は、流入点ＰＩＮにおいて流入側パイプ１１２Ａを介して外側リング２０に流体接続される流入側冷却液マニホールド１１０Ａと、流出点ＰＯＵＴにおいて流出側パイプ１１２Ｂを介して外側リング２０に流体接続される流出側冷却液マニホールド１１０Ｂとを備えている。流入側冷却液マニホールド１１０Ａ及び流出側冷却液マニホールド１１０Ｂは、冷却スパイダ１０を流れる主冷却液流路に冷却液１２０を環流させるために使用される。冷却液１２０は、例えば、水であり、脱イオン水であってもよい。冷却スパイダ１０の形成材料は、例えば、ステンレス鋼である。電気鋳造されるＧＩＣシェル２００との熱適合性（thermal compatibility）を考慮した場合、他の材料として、インコネル、アルミニウム、ニッケル、ニッケル合金等が挙げられる。
【００１５】
外側リング２０は、本体部２１を備えている。本体部２１は、内側面２２及び外側面２４を有する。本体部２１は、外側面２４に多くの略矩形の窪み３０を有している。この窪み３０により、外側リング２０が軽量化されると共に、その構造的剛性が維持される。また下記の通り、外側リング２０は、多くの冷却チャネル部３６を有する。一実施形態例において、外側リング２０の本体部２１は、２つの同心円状に接合された外側リング部材２１Ａ及び内側リング部材２１Ｂによって構成されている。なお、外側リング部材２１Ａ及び内側リング部材２１Ｂは、例えば、内部リップ２３（図２参照）を形成する。
【００１６】
冷却スパイダ１０は、主に、少なくとも一つのＧＩＣシェル２００の組立体を正確且つ頑強に組み付ける役割を担うだけではなく、少なくとも一つのＧＩＣシェル２００の組立体の機械的剛性を保つ役割も担う。冷却スパイダ１０は、より大型のシステム（例えば、ＥＵＶイルミネータ）の一部である外部支持体に対してＧＩＣミラー２４０の機械的インターフェイスとして機能する。このため、ＧＩＣミラー２４０の位置合わせは、冷却スパイダ１０の位置合わせに帰結することが多い。
【００１７】
冷却スパイダ１０は、冷却スパイダ１０を採用するＧＩＣミラー２４０の動作中に熱流束を受ける。したがって、その温度の能動的管理に失敗した場合、温度ドリフトが発生し、結果として、有限の熱膨張係数による寸法変化が発生する。これは、ＧＩＣミラー２４０の光学性能に負の影響を与えるので、明らかに好ましいものではない。
【００１８】
（内側リングの冷却チャネル）
図３は、内側リング５０の拡大斜視図である。内側リング５０は、本体５１を有している。本体５１は、内側面５２、外側面５４、上縁５６および下縁５８を有する。内側リング５０は、各スポーク８０に対して、例えば、図示されたＵ字型冷却チャネル等、ループ状に形成された冷却チャネル６２を有している。各Ｕ字型冷却チャネル６２は、内側リング５０の部分５３を覆っている。各Ｕ字型 冷却チャネル６２は、上チャネル部６２Ａ、縦チャネル部６２Ｖおよび下チャネル部６２Ｂを有する。上チャネル部６２Ａは、上縁５６に平行であり、接近している。縦チャネル部６２Ｖは、上縁５６及び下縁５８に対して垂直に延びている。下チャネル部６２Ｂは、下縁５８に平行であり、接近している。上チャネル部６２Ａは端６３Ａを有し、下チャネル部６２Ｂは端６３Ｂを有する。端６３Ａ及び端６３Ｂは、外側面５４のスロット６６で終端する。下記の通り、スロット６６は、縦チャネル部６２Ｖに対して平行であり、対応するスポーク８０が内側リング５０と接合する部分である。図３に示す内側リング５０の一例には、６つのスポーク８０−１から８０−６（例えば図２を参照）にそれぞれ対応する６つのＵ字型冷却チャネル６２（３つは隠れ線で図示）が備えられている。
【００１９】
（スポーク冷却チャネル及び流れ方向）
図４Ａ及び図４Ｂは、スポーク８０及び内側リング５０の部分５３の一例の拡大側面図であり、スポーク８０及び内側リング５０の部分５３を通過する２つの異なる冷却液流れ方向を示している。スポーク８０は本体８１を有する。本体８１は、上縁８２、下縁８４、スポーク内側端９２およびスポーク外側端９４を有する。本体８１は、上側冷却チャネル９６Ａ及び下側冷却チャネル９６Ｂを備えている。スポーク内側端９２において、上側冷却チャネル９６Ａは内側チャネル端９７Ａを有し、下側冷却チャネル９６Ｂは内側チャネル端９７Ｂを有する。また、スポーク外側端９４において、上側冷却チャネル９６Ａは外側チャネル端９８Ａを有し、下側冷却チャネル９６Ｂは外側チャネル端９８Ｂを有する。下記の通り、一例では、下縁８４は略滑らかであり、上縁８２は多くの平坦段８６を有する。各平坦段８６は、同心円状に配置される複数のＧＩＣシェル２００の各縁部を支持するように配置されている。
【００２０】
一例において、各スポーク８０は、対になった場合に（例えば、電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）溶接された場合に）上側冷却チャネル９６Ａ及び下側冷却チャネル９６Ｂを形成する第１部分及び第２部分から形成されている。
【００２１】
冷却スパイダ１０を形成する際、複数のスポーク８０は、内側リング５０のスロット６６内にスポーク内側端９２が係合した状態で、内側リング５０に接続される。その結果、上側冷却チャネル９６Ａの内側チャネル端９７Ａが内側リング５０のＵ字型冷却チャネル６２の端６３Ａに接続され、下側冷却チャネル９６Ｂの内側チャネル端９７Ｂが内側リング５０のＵ字型冷却チャネル６２の端６３Ｂに接続される。
【００２２】
図４Ａは、上側冷却チャネル９６Ａにおいて始まり、外側リング２０から内側リング５０に向かう方向に流れる冷却液１２０を示している。
そして、冷却液１２０は、Ｕ字型冷却チャネル６２を、上チャネル部６２Ａから縦チャネル部６２Ｖを通って下チャネル部６２Ｂへと流れる。その後、冷却液１２０は、内側リング５０から下側冷却チャネル９６Ｂを通って外側リング２０に流れる。ここで、この冷却液の流れ方向を「時計回り」と称する。図４Ｂは、図４Ａと同一のスポーク８０及び内側リング５０の部分５３を示している。ただし、冷却液１２０は、図４Ａの流れ方向の反対方向、すなわち「反時計回り」に流れる。さらに、図４Ａ及び図４Ｂの冷却液の流れ方向は、「逆方向」または単純に「逆」であると称する。
【００２３】
（冷却液流路）
図５は、「展開された」外側リング２０の概略図であり、冷却スパイダ１０を流れる冷却液１２０の主流を図示している。スポーク８０−１から８０−６の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａおよび下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂを図示している。スポーク８０−４は、回り込み効果（wrap-around effect）を強調するために、展開図中に２度図示されている。図示を簡略化するために、流出側冷却液マニホールド１１０Ｂは、２つのスポーク８０−４において２つに分割された状態で図示されている。
【００２４】
冷却液１２０は、冷却スパイダ１０上の主冷却液流路を流れる。一例において、主冷却液流路は、複数の分岐流路を有する。主冷却液流路は、流入側冷却液マニホールド１１０Ａから始まり、流入側パイプ１１２Ａを通って、流入点ＰＩＮで外側リング２０に入る。このとき、主冷却液流路は、逆方向に分岐し、分岐流路ＦＰ１及び分岐流路ＦＰ２をそれぞれ形成する。分岐流路ＦＰ１及び分岐流路ＦＰ２は、異なる複数のスポーク８０及び内側リング５０の複数の部分５３を横断した後に合流し、流出側パイプ１１２Ｂの流出地Ｐ ＯＵＴにおいて外側リング２０から出る。一実施形態例において、流入点ＰＩＮ及び流出点ＰＯＵＴは１８０度の角度をなすようにして離間しているのが好ましい（図１も参照）。分岐流路ＦＰ１及び分岐流路ＦＰ２からの冷却液１２０は、流出点ＰＯＵＴで主冷却液流路に再び合流し、外側リング２０の出口に向かい、さらに、出力パイプ１１２Ｂを通って流出側冷却液マニホールド１１０Ｂに向かう。
【００２５】
分岐流路ＦＰ１は、一部、流入側パイプ１１２Ａからスポーク８０−４の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに至るまでジグザグのパターンで続く外側リング２０の冷却チャネル部３６となっている。また、分岐流路ＦＰ１は、複数の他の冷却チャネル部３６、即ち、ａ）流入側パイプ１１２Ａをスポーク８０−２の下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂに接続する 冷却チャネル部３６と、ｂ）スポーク８０−２の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａをスポーク８０−３の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに接続する 冷却チャネル部３６と、ｃ）スポーク８０−３の下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂを、スポーク８０−４に配置される流出側パイプ１１２Ｂに接続する 冷却チャネル部３６とからなっている。このように、複数の冷却チャネル部３６によって、分岐流路ＦＰ１が２つの副流路ＦＰ１Ａ及びＦＰ１Ｂに分割される。
【００２６】
同様に、分岐流路ＦＰ２は、一部、スポーク８０−１の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａからスポーク８０−４の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに至るまでジグザグのパターンで同様に続く外側リング２０の対応する冷却チャネル部３６となっている。また、分岐流路ＦＰ２は、外側リング２０のさらなる複数の冷却チャネル部３６、即ち、ａ）流入側パイプ１１２Ａをスポーク８０−６の下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂに接続する冷却チャネル部３６と、ｂ）スポーク８０−６の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａをスポーク８０−５の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに接続する冷却チャネル部３６と、ｃ）スポーク８０−５の下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端部９８Ｂを、スポーク８０−４に配置される流出側パイプ１１２Ｂに接続する冷却チャネル部３６からなっている。このように、さらなる冷却チャネル部３６によって、同様に、分岐流路ＦＰ２が２つの副流路ＦＰ２Ａ及びＦＰ２Ｂに分割される。
【００２７】
ここで、図５さらには図４Ａ及び図４Ｂを参照し、分岐流路ＦＰ１及び分岐流路ＦＰ２により詳細に着目してみると、副流路ＦＰ１Ａは、スポーク８０−４の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに至るまでに多くの冷却チャネル部３６に続いている。ここで図４Ａを参照すると、副流路ＦＰ１Ａは、スポーク８０−４及び対応する内側リング５０の部分５３を時計回りに続き、流出側パイプ１１２Ｂに向かって下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂから流出し、流出側冷却液マニホールド１１０Ｂに流入する。
【００２８】
副流路ＦＰ１Ｂは、流入側パイプ１１２Ａからスポーク８０−２の下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂまで外側リング２０の冷却チャネル部３６を続いている。図４Ｂを参照すると、副流路ＦＰ１Ｂは、スポーク８０−２及び内側リング５０の部分５３を反時計回りに流れ、次の冷却チャネル部３６、即ち、隣接するスポーク８０−３の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに接続する次の冷却チャネル部３６に続いている。図４Ｂを参照すると、副流路ＦＰ１Ｂは、スポーク８０−３及び内側リング５０の対応する部分５３を時計回りに続き、外側リング２０の次の冷却チャネル部３６、即ち、流出側パイプ１１２Ｂ、さらに、流出側冷却液マニホールド１１０Ｂに繋がる冷却チャネル部３６に流れる。
【００２９】
副流路ＦＰ２Ａは、スポーク８０−６の下側冷却チャネル９６Ｂの外側チャネル端９８Ｂに入り、スポーク８０−６及び内側リング５０の対応する部分５３を反時計回り（図４Ｂ）に進み、外側リング２０に戻り、そこで冷却チャネル部３６、即ち、スポーク８０−４の上側冷却チャネル９６Ａの外側チャネル端９８Ａに接続する冷却チャネル部３６に流れる。そして、副流路ＦＰ２Ａは、スポーク８０−４及び内側リング５０の部分５３を時計回りに続き、外側リング２０に戻り、流出側パイプ１１２Ｂ、さらには、流出側冷却液マニホールド１１０Ｂに続いている。
【００３０】
副流路ＦＰ２Ｂは、基本的にサブ流路ＦＰ１Ｂと対称であり、各冷却チャネル部３６を介してスポーク８０−６及びスポーク８０−５に接続されている。このため、この副流路は、流出側パイプ１１２Ｂを介して流出側冷却液マニホールド１１０Ｂに接続する前に、スポーク８０−６及びスポーク８０−５と、内側リング５０の各部分５３を逆の順番に、即ち、スポーク８０−６において時計回り（図４Ａ）に、そして、スポーク８０−５において反時計回り（図４Ｂ）に横断する。
【００３１】
（ＧＩＣシェルを備えた冷却スパイダ）
図６Ａは、図６Ｂに示される９つのシェルを備えるＧＩＣミラー２４０の形成プロセスにおける、２つのＧＩＣシェル２００を支持する冷却スパイダ１０の斜視図である。各ＧＩＣシェル２００は、縁２０２及び外側面２０４を有する。ＧＩＣシェル２００の一例は米国特許出願第１２／５９２，７３５号に記載されており、当該特許出願は本出願に援用される。ＧＩＣシェル２００の一例は、外側面２０４に配置される複数の冷却ライン２０５を備えている。
【００３２】
ＥＵＶ光源ＬＳについても、参考のために、ＧＩＣミラー２４０に関連して図示している。冷却スパイダ１０は、ＥＵＶ光源ＬＳからＧＩＣミラー２４０の中間焦点に中継ぎされるＥＵＶを実質的に妨げることなく、少なくとも一つのＧＩＣシェル２００を同心円状且つ離間状態で動作可能に支持するように構成されている。
【００３３】
一例において、ＧＩＣシェル２００の縁２０２は、複数のスポーク８０の平坦段部８６で支持されている。また、一例において、複数のクリップ８９も複数のスポーク８０の上縁８２に取り付け（クリップ）されており、複数のＧＩＣシェル２００を複数のスポーク８０に固定している。クリップ８９は、例えば、クリップ搭載基部９１を有しており、そのクリップ搭載基部９１から分岐部９２が延びている。分岐部９２は、２つのパッド９３を有する。ＧＩＣミラー２４０の形成時において、最内部ＧＩＣシェル２００は、縁２０２を、複数のスポーク８０の対応する平坦段部８６上に配置した状態で、冷却スパイダ１０上に配置されている。複数の平坦段部８６は、ＧＩＣシェル２００の縁２０２の各部分でＧＩＣシェル２００を支持する。そして、複数のクリップ８９は、ＧＩＣシェル２００の外側面２０４に隣接するように複数のスポーク８０上に配置される。ここで、クリップ搭載基部９１は、対応する平坦段部８６に取り付けられる。このため、パッド９３がＧＩＣシェル２００の外側面２０４に接触した状態で配置される。そして、ＧＩＣシェル２００に対して光学的位置合わせが実施された後に、レーザをパッド９３及びクリップ搭載基部９１に照射して、ＧＩＣシェル２００を定位置で冷却スパイダ１０に固定（レーザ溶接）する。このプロセスは、残りのＧＩＣシェル２００に対して繰り返し実行される。その結果、図６Ｂに図示される完全なＧＩＣミラー２４０が形成される。なお、一実施形態例において、最外部ＧＩＣシェル２００については、クリップ搭載基部９１が外側リング２０上の内部リップ２３にクリップされ、この位置でレーザ溶接される。
【００３４】
（冷却スパイダを備えたＥＵＶリソグラフィシステム）
図７は、本発明に係る冷却スパイダ１０を備えたＥＵＶリソグラフィシステム（リソグラフィシステム）３００の一例である。ＥＵＶリソグラフィシステムの一例は、例えば、米国特許出願公報第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号、ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号、ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号に開示されており、これらの出願公報は本出願に援用される。
【００３５】
リソグラフィシステム３００は、 システム軸ＡＳおよびＥＵＶ光源ＬＳを有する。ＥＵＶ光源ＬＳは、例えば、ホットプラズマ源であり、λ＝１３．５ｎｍの作用ＥＵＶ３０２を放射する。ＥＵＶ３０２は、例えば、電気放電源（例えば、放電生成プラズマ源またはＤＰＰ源）またはレーザ光線（レーザ生成プラズマ源またはＬＰＰ源）によって、リチウム、キセノン又はスズのターゲット上に生成される。このようなＬＰＰ源から放射されたＥＵＶ３０２は略等方性であってもよいが、現在のＤＰＰ源では、放電電極によってシステム軸ＡＳから約θ＝６０°以上の光源照射角に限定されている。なお、ＬＰＰ源の等方性は、ターゲットペレットの質量に依存する。比較的質量の大きなターゲットの場合、放射は異方性であり、ターゲット質量による順方向における吸収のために、照射される放射線の殆どがレーザ光線に向かって戻る。質量が小さなＬＰＰターゲットの場合、ＬＰＰターゲットはレーザによって略全体的にイオン化されるので、放射は等方性にかなり近い。
【００３６】
リソグラフィシステム３００は、 冷却スパイダ１０を有するＥＵＶ・ＧＩＣミラー２４０を備えている。ＥＵＶ・ＧＩＣミラー２４０は、コレクタ軸ＡＣがシステム軸ＡＳに沿うようにして、ＥＵＶ光源ＬＳの近傍且つ下流に配置されている。ＥＵＶ・ＧＩＣミラー２４０は、光源焦点に位置するＥＵＶ光源ＬＳからの作用ＥＵＶ３０２（即ち、光線ＬＲ）を集光する。集光された放射線は、中間焦点ＩＦで中間光源像ＩＳを形成する。照明システム３１６は、入射端３１７及び出射端３１８を有する。照明システム３１６は、システム軸ＡＳに沿って配置されている。また、照明システム３１６は、入射端３１７がＥＵＶ・ＧＩＣミラー２４０に近接するようにして、ＥＵＶ・ＧＩＣミラー２４０の近傍且つ下流に配置されている。照明システム３１６は、入射端３１７において中間光源像ＩＳからのＥＵＶ３０２を受光し、出射端３１８において略均一なＥＵＶ光線３２０（即ち、凝縮ＥＵＶ放射光線）を射出する。リソグラフィシステム３００がスキャン型システムである場合、ＥＵＶ光線３２０は、典型的には、反射レチクル３３６を走査する略均一な線状のＥＵＶ３０２として、反射レチクル３３６上に形成される。
【００３７】
投影光学システム３２６は、（折れ曲がった）システム軸ＡＳに沿って、照明システム３１６の下流に配置されている。投影光学システム３２６は、照明システム３１６の出射端３１８に対向する入射端３２７と、反対側の出射端３２８を有する。 反射レチクル３３６は、投影光学システム３２６の入射端３２７に隣接して配置されている。半導体ウエハ３４０は、投影光学システム３２６の出射端３２８に隣接して配置されている。反射レチクル３３６は、半導体ウエハ３４０に転写されるパターン（図示せず）を有する。半導体ウエハ３４０は、感光性コーティング（例えば、フォトレジスト層）３４２を有する。動作時において、均一化されたＥＵＶ光線３２０は、反射レチクル３３６を照射し、反射レチクル３３６によって反射される。そして、投影光学システム３２６によって、半導体ウエハ３４０の感光性コーティング３４２の表面上に、反射レチクル３３６上のパターンが結像される。リソグラフィシステム３００では、レチクル像が感光性コーティング３４２の表面上を走査する。その結果、露光フィールド上にパターンが形成される。典型的には、反射レチクル３３６と半導体ウエハ３４０とを同期させて移動させることにより、走査が実行される。
【００３８】
レチクルパターンが一旦半導体ウエハ３４０上に結像され、記録されると、パターン化された半導体ウエハ３４０は、標準的なフォトリソグラフィ及び半導体プロセス技術を利用して処理される。その 結果、複数の集積回路（ＩＣ）チップが形成される。
【００３９】
なお、図７において、一般的にリソグラフィシステム３００の構成要素は、共通の折れ曲がった システム軸ＡＳに沿って配置された状態で図示されている。例えば、照明システム３１６や投影光学システム３２６のような種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あるということは、当業者に理解されるものである。
【００４０】
当業者には明白であるが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、本発明に対して様々な修正及び変更を加えることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等範囲内において本発明の修正及び変更を包含する。
【図１Ａ】
2011155254.tif 000003
【図１Ｂ】
2011155254.tif 000004
【図２】
2011155254.tif 000005
【図３】
2011155254.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2011155254.tif 000011
【図７】
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【外国語明細書】
2011155254.tif 000013
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１．Abstract
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２．Representative Drawing
Fig.1
Ｆｉｇ１Ａ
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Ｆｉｇ１Ｂ
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Ｆｉｇ２
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Ｆｉｇ３
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Ｆｉｇ４Ａ
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Ｆｉｇ４Ｂ
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Ｆｉｇ５
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Ｆｉｇ６Ａ
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Ｆｉｇ６Ｂ
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Ｆｉｇ７
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