(57)【要約】【課題】短行程ステージ内を流過する冷媒流体によって生ぜしめられる振動を排除し、レチクルに入射する化学線熱負荷に拘わらず短行程ステージ内の温度及び温度分布を一定の保つことにより短行程ステージの、熱により生ぜしめられる歪みの変化を回避する。【解決手段】このことは、（１）熱をレチクル及び短行程ステージ部材を介して伝導させ、（２）熱を短行程ステージから長行程ステージへ放射式に伝達し、（３）熱を長行程ステージから散逸させるために対流及び冷却システムを使用することによって行われる。短行程ステージは長行程ステージから磁気的に浮揚させられることができる。従って物理的な接触が存在しないが、長行程ステージの運動は短行程ステージの運動を依然として制御することができる。長行程ステージに物理的に接触しないことにより、短行程ステージは、流れる流倍によって短行程ステージに生ぜしめられる振動によって影響されない。【選択図】図２
2004282011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムにおいて、
放射式カップラと冷却部分とを含む長行程ステージが設けられており、前記冷却部分が熱を前記長行程ステージから除去するようになっており、
前記長行程ステージに放射式に結合された短行程ステージが設けられており、該短行程ステージが、基板収容装置と、該基板収容装置に結合された均一熱除去部分と、該均一熱除去部分に結合された放射式カップラとを含んでおり、
前記基板収容装置が、露光プロセス中に基板を保持しかつ熱を前記基板から除去するようになっており、
前記均一熱除去部分が、前記基板収容装置から伝達された熱を除去するようになっており、
前記放射式カップラが、前記均一熱除去部分から前記長行程ステージへ熱を放射式に伝達するようになっていることを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記短行程ステージがさらに、該短行程ステージを一定の温度に維持する加熱部分を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記加熱部分に結合された熱制御装置が設けられている、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記熱制御装置がフィードフォワード式熱制御装置である、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記熱制御装置がフィードバック式熱制御装置である、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記短行程ステージが前記長行程ステージから間隔を置かれている、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記短行程ステージが前記長行程ステージに関して磁気的に浮揚させられている、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記長行程ステージの前記冷却部分が、流体循環システムの少なくとも部分を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記基板収容装置が前側プレート区分を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記基板収容装置が、前記基板の表面に接触するための突出部の配列を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記突出部の配列が、正方形格子パターンに形成されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記突出部の配列が三角形格子パターンに形成されている、請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
前記基板収容装置が、前記基板の表面に接触するための突出部の配列に結合された前側プレート区分を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記均一熱除去部分が、前記基板収容装置に結合されたリブを含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記長行程ステージの前記放射式カップラがフィンを含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１６】
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１７】
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１８】
前記均一熱除去部分が、熱分散装置及び熱分岐装置を含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項１９】
前記短行程ステージの前記放射式カップラがフィンを含んでいる、請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記基板収容装置が前側プレートを含んでおり、
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでおり、
前記前側プレートが、液体材料を用いて前記熱拡散装置に結合されている、請求項１記載のシステム。
【請求項２１】
前記基板収容装置が前側プレートを含んでおり、
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでおり、
前記前側プレートが、ペースト材料を用いて前記熱拡散装置に結合されている、請求項１記載のシステム。
【請求項２２】
前記基板収容装置が前側プレートを含んでおり、
前記均一熱除去部分が熱拡散装置を含んでおり、
前記前側プレートが弾性材料を用いて前記熱拡散装置に結合されている、請求項１記載のシステム。
【請求項２３】
前記基板が、極紫外リソグラフィシステムにおける反射性基板である、請求項１記載のシステム。
【請求項２４】
熱を基板から散逸させる方法において、
熱を基板から基板収容装置へ伝達し、
別の基板収容装置から均一熱除去装置へ伝達し、
熱を均一熱除去装置から第１の放射式カップラへ伝達し、
熱を第１の放射式カップラから第２の放射式カップラへ放射式に伝達し、
前記放射式に伝達された熱を冷却システムを用いて除去する
ステップを含むことを特徴とする、熱を基板から散逸させる方法。
【請求項２５】
さらに、基板を一定温度に維持するために基板収容装置を加熱するステップを含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
さらに、フィードフォワード式制御に基づき前記加熱するステップを制御するステップを含む、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
さらに、フィードバック式制御に基づき前記加熱するステップを制御するステップを含む、請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
さらに、フィードフォワード式及びフィードバック式制御に基づき前記加熱するステップを制御するステップを含む、請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
システムにおいて、
放射式カップラ及び冷却部分を含む第１のステージが設けられており、
該第１のステージに放射式に結合された第２のステージが設けられており、該第２のステージが、基板収容装置と、該基板収容装置に結合された均一熱除去部分と、該均一熱除去部分に結合された放射式カップラとを含むことを特徴とする、システム。
【請求項３０】
基板を収容し、保持し、基板の温度を制御するためのシステムにおいて、
基板を束縛する、実質的にゼロの熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する剛性構造物が設けられており、
余分な熱を基板から除去する前記剛性構造物よりも大きなＣＴＥ及び熱伝導率を有する熱除去部分が設けられており、
基板を前記熱除去部分に熱的に結合するための手段が設けられており、
前記熱除去部分を前記剛性構造物から熱的に絶縁するための手段が設けられており、
前記熱除去部分を前記剛性構造物に機械的に結合するための手段が設けられており、
余分な熱を前記熱除去部分から除去するための放射式手段が設けられていることを特徴とする、基板を収容し、保持し、基板の温度を制御するためのシステム。
【請求項３１】
前記剛性構造物が、超低膨張ガラスから形成されている、請求項３０記載のシステム。
【請求項３２】
前記剛性構造物が、低膨張セラミックから形成されている、請求項３０記載のシステム。
【請求項３３】
前記熱除去部分が、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミニウム、銅及び銀から成るグループからの少なくとも１つの材料から形成されている、請求項３０記載のシステム。
【請求項３４】
前記熱的に結合するための手段が、基板と前記熱除去部分との間の狭い空間に閉じこめられた流体を含んでいる、請求項３０記載のシステム。
【請求項３５】
前記流体がガスである、請求項３４記載のシステム。
【請求項３６】
前記ガスが、システムを取り囲むガスの周囲圧力よりも高い圧力に加圧されている、請求項３５記載のシステム。
【請求項３７】
前記熱的に隔離するための手段が、前記剛性構造物に設けられた少なくとも１つの孔に貫通させられた前記熱除去部分の少なくとも一部を含んでいる、請求項３０記載のシステム。
【請求項３８】
前記機械的結合手段が少なくとも２つのフレクシャを含んでいる、請求項３０記載のシステム。
【請求項３９】
前記放射式手段が、第１のステージに結合された第１の部分及び第２のステージに結合された第２の部分を備えた放射式カップラを含んでいる、請求項３０記載のシステム。
【請求項４０】
前記第１及び第２の部分が、実質的に平坦な、嵌合したフィンを含んでいる、請求項３９記載のシステム。
【請求項４１】
前記第１の部分が少なくとも１つのピンフィンを含んでおり、前記第２の部分が、前記ピンフィンの位置に対応した孔を備えたブロックを含んでいる、請求項３９記載のシステム。
【請求項４２】
前記熱除去部分が、
基板の表面に対して実質的に平行な平面的な熱拡散装置と、
前記平面的な熱拡散装置に対して実質的に垂直な少なくとも１つの熱分岐部とを含んでいる、請求項３０記載のシステム。
【請求項４３】
前記剛性構造物が、所定の箇所において基板に接触するための少なくとも３つの突出部を有している、請求項３０記載のシステム。
【請求項４４】
前記熱拡散装置が、前記突出部の位置に対応した孔を含んでいる、請求項４２記載のシステム。
【請求項４５】
前記熱拡散装置が静電チャックに結合されており、該静電チャックが、前記突出部の前記位置に対応した孔を含んでおり、前記静電チャックが、基板を前記突出部に対して引き付けるようになっている、請求項４４記載のシステム。
【請求項４６】
前記静電チャックが、基板に面した前記熱拡散装置の表面上に製造された薄膜状構造物である、請求項４５記載のシステム。
【請求項４７】
前記熱拡散装置が、該熱拡散装置の一定温度を維持するために電気ヒータに結合されている、請求項４４記載のシステム。
【請求項４８】
前記電気ヒータが、前記熱拡散装置の表面上に製造された薄膜抵抗器である、請求項４７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極紫外リソグラフィツールにおけるレチクルからの熱放散に関する。
【背景技術】
【０００２】
先進的な光学リソグラフィにおいて、レチクルと呼ばれる基板上のマスタパターンは、レチクルに遠紫外（ＤＵＶ）光を通過させるか、又はレチクルから極紫外（ＥＵＶ）光を反射させ、次いでこの光を画像形成光学系を介してウェハへ通過させることによって、ウェハ上に複製される。ウェハ上にサブミクロンのフィーチャを複製するためには、ウェハ及びレチクルが画像形成光学系に対して正確に保持されることが必要とされる。ＤＵＶステップ及び走査リソグラフィツールの場合、レチクルは通常真空によってレチクルステージに保持されるが、真空がＥＵＶ透過のために必要とされるＥＵＶツールにおいて、真空の代わりに静電力が使用される。レチクルとレチクルステージとの間の機械的境界面はチャックと呼ばれる。
【０００３】
一般的に、レチクルは露光照明によって加熱され、その結果レチクルは歪められる。ほとんどのＤＵＶツールの場合、レチクル基板は低膨張溶融シリカであり、レチクルの温度上昇は、雰囲気によって高められた熱伝導機構によって制限されており、これにより、生じる歪みは許容できる水準に保たれる。しかしながら、ＥＵＶツールの場合、３０ｎｍよりも小さなフィーチャがイメージされ、レチクルに対する熱負荷がより高く、熱による歪みはより大きな問題である。ＥＵＶレチクルは通常超低膨張（ＵＬＥ）ガラス等の近ゼロ膨張材料である。この利点を有するとしても、真空環境及びレチクルの低い赤外線放射率だとすると、熱的歪みは冷却に対する注意をより要求する。
【０００４】
典型的なＥＵＶチャック設計では、レチクルは静電クランプの突起付き表面に対して静電力によって保持される。レチクルからレチクルステージへの良好な熱伝導を促進するためにレチクルとクランプとの間にガスが噴射されてよい。さらに、温度上昇及びその結果としての歪みを制限するために、静電クランプの背後においてチャックにおける通路に冷却流体が循環させられてよい。静電クランプは、剛性の、近ゼロ膨張構造に取り付けられており、この近ゼロ膨張構造は、レチクルステージ位置決めシステムのための測定学基準（metrology reference）をも保持する。
【０００５】
所要の精度を達成するために、レチクルステージは、レチクル位置決めの超正確な制御を可能にするために磁気浮揚を用いてよい。レチクルステージの磁気的に浮揚させられた部分は短行程ステージと呼ばれ、低膨張剛性構造と、力アクチュエータと、測定学基準と、レチクルチャックとから成っている。短行程モジュールは、走査軸線に沿って移動する長行程ステージに対して反応する。短行程ステージは、一体的なチャック、又は短行程構造から取り外されることができる別個のチャックモジュールを備えていることができる。何れの場合も、短行程に液体を流さないことが極めて望ましい。なぜならば、流体流によって生ぜしめられる振動と、接続ホースの動的特性とが、パターン位置決め精度を低下させるからである。冷却流体はアクチュエータコイルを冷却するために長行程ステージへ流れ、磁気浮揚によって提供される高程度の絶縁により、大きな問題は生じない。
【０００６】
図１は、短行程ステージ部分１０２を含む慣用のシステム１００を示している。短行程ステージ部分１０２は、レチクル１０４と、チャックの薄い前側プレート１０８（エレメント１０８と１１２との組み合わせ）とを含んでおり、両者はガスギャップ１０６によって分離されている。前側プレート１０８の“下方”に配置された熱除去区分１１０を水が流過する。熱除去区分１１０の下方にはチャックの剛性構造１１２が設けられている。
【０００７】
レチクル１０４はレチクルステージ上に配置されており、このレチクルステージは、精密な位置決めのための短行程ステージ（交換可能に短行程ステージ又はＳＳスルーアウトと呼ばれる）と、粗い位置決めのための長行程ステージ（この図には示されていない）（交換可能に長行程ステージ又はＬＳスルーアウトと呼ばれる）とを含んでいる。一般的に、これらのステージは結合されており、少なくとも一方が、流れる流体を使用して冷却される。ほとんどの場合、露光の前にパターンを減じるために、及びパターンのあらゆる歪みを補償するために、レチクルとウェハとの間に光学系が使用される。ウェハ上に電気的デバイスを形成するために使用される様々な層を製造するために、露光は一連のパターンのために行われる。製造されたデバイスが適切に動作するように、パターンは、理想からの僅かな変動のみで重ね合わされなければならない。このことは極紫外（ＥＵＶ）システムにおいてより一層重要である。なぜならば、製造されているデバイスの特性寸法は、５０ナノメートル（ｎｍ）未満のスケールで表されることができるからである。パターンの各層の所望の位置から実際の位置への１０ｎｍ未満のシフトでさえ、ウェハ上の全てのデバイスを使用不能にするおそれがある。
【０００８】
リソグラフィシステムにおいて、露光のために使用される光は、光学エレメント及び周囲ガスによって吸収されることができる。ＥＵＶにおける吸収効果を減じるために、露光プロセスは真空中で行われ、反射レチクルが使用される。ＥＵＶレチクルは通常、入射光の約６０％未満を反射する。レチクルとの光の相互作用（化学線熱負荷とも呼ばれる）がレチクルの温度を上昇させ、このことが、レチクル上のパターン、ひいてはウェハ上の複写パターンを歪めるおそれがある。この歪みはＥＵＶシステムにおいてより不都合である。なぜならば、前記のように、パターンの複写中に公差がほとんど許容されないからである。また、ＥＵＶよりも長い波長で動作する他のシステムは、歪みに対してより敏感でない透過性レチクルを使用するが、これらのレチクルは、完全な吸収によりＥＵＶ光と共に使用することはできない。
【０００９】
光への曝露によって生ぜしめられるレチクル温度の上昇を補償するために、冷却システムが発展された。典型的な冷却システムは、ステージを低温に保持するために長行程及び／又は短行程ステージに設けられたチャネルに液体を流通させ、この液体は短行程ステージにおけるレチクルをも冷却する。あいにく、冷却システムは液体の一定の流れのためにステージを振動させる。振動は、ウェハ上に露光されるパターンをぼやけさせる。冷却システムが長行程ステージに移動させられたとしても、振動は、長行程ステージと短行程ステージとの物理的結合により依然として伝達される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、必要とされているものは、液体冷却式レチクルチャックを使用することなくＥＵＶツールにおけるレチクルの熱歪みを制御するシステム及び方法である。
【００１１】
したがって、必要とされているものは、レチクルからの及び短行程ステージを通過する効果的な放射熱伝導を可能にするために、短行程ステージの放射性カップリングデバイス上に十分な表面積を提供するためのシステム及び方法でもある。また、必要とされているものは、短行程ステージを通るいかなる流体流をも必要とせず、また望ましくない振動を低減するために、短行程ステージが長行程ステージに接続されることを必要としない、レチクルを保持する短行程ステージのための冷却システム及び冷却方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明の概要
本発明の実施形態は、放射式カップラ及び冷却部分を含む第１ステージと、第１ステージに放射式に連結された第２ステージとを含むシステムを提供する。第２ステージは、基板収容装置と、基板収容装置に結合された均一熱除去部分と、均一熱除去部分に結合された放射式カップラとを含んでいる。
【００１３】
本発明の別の実施形態は、基板から熱放散する方法を提供する。この方法は、基板から基板収容装置へ熱を伝導する。この方法は、基板収容装置から均一熱除去装置へも熱を伝導する。この方法は、均一熱除去装置から第１の放射式カップラへも熱を伝導する。この方法は、第１の放射式カップラから第２の放射式カップラへも熱を伝導する。次いでこの方法は、放射式に伝導された熱を、冷却システムを用いて散逸させる。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態は、基板を収容し、保持し、基板の温度を制御するためのシステムを提供する。システムは、基板を含む、実質的にゼロの熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する剛性構造を含んでいる。システムは、基板から余分な熱を除去する、剛性構造よりも大きなＣＴＥ及び熱伝導率を有する熱除去部分をも含んでいる。システムは、基板を熱除去部分に熱的に連結するための手段をも含んでいる。システムは、剛性構造から熱除去部分を断熱するための手段をも含んでいる。システムは、熱除去部分を剛性構造に機械的に結合するための手段をも含んでいる。システムは、熱除去部分から余分な熱を除去するための放射式手段をも含んでいる。
【発明の効果】
【００１５】
前記実施形態の利点は、基板によって吸収される実質的に全ての電力（例えば約１２Ｗ）が除去されるということである。
【００１６】
前記実施形態の別の利点は、基板が所望の平均温度（例えば約２２℃）に維持されるということである。
【００１７】
前記実施形態のさらに別の利点は、基板がレチクルである場合にレチクルの、ひいてはレチクルパターンの面内歪みが、所望の公差（例えば２ｎｍ未満（１ｎｍ＝１／１０００ｍｍ＝１×１０−９ｍ））に制限されるということである。
【００１８】
前記実施形態のさらに別の利点は、基板がレチクルである場合にレチクルの、ひいてはレチクルパターンの面外歪みが、所望の公差（例えば５０ｎｍ未満）に制限されるということである。
【００１９】
前記実施形態のさらに別の利点は、基板の初期湾曲が平坦化されるということである（例えば１．５ｍｍの湾曲から約５０ｎｍの湾曲へ）。
【００２０】
前記実施形態のさらに別の利点は、システム及び方法が高真空環境と両立可能であるということである。
【００２１】
前記実施形態のさらに別の利点は、システム及び方法が、基板ホルダ（例えばチャック）が取り付けられた短行程ステージ（例えば正確又は精密ステージ）と、短行程ステージを浮揚及び推進させる長行程ステージ（例えば粗い又はサブステージ）との相対移動を許容するということである。
【００２２】
前記実施形態のさらに別の利点は、システム及び方法が、短行程ステージと長行程ステージとの相対移動（作業ギャップ、ギャップ等）をリソグラフィツール設計のための所望の距離（例えば約１．５．ｍｍ）にすることができるということである。
【００２３】
本発明の別の実施形態、特徴及び利点と、本発明の様々な実施形態の構造及び動作とは添付の図面を参照に以下に詳細に説明される。
【００２４】
本明細書に組み込まれかつ明細書の一部を構成した添付の図面は、本発明を示しており、詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するために及び当業者が本発明を使用することができるようにするために働く。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明を添付の図面を参照に説明する。図面では、同一の参照符号は同一の又は機能的に類似のエレメントを示している。付加的に、参照符号の最も左側の数字は、その参照符号が最初に示された図面を表している。
【００２６】
概略
明細書を通じて、レチクルは、本発明の実施形態によるシステム及び方法によって冷却されるエレメントとして説明される。システム及び方法は、ウェハが露光されている間短行程ウェハステージに保持されたウェハを冷却するために機能することができることが認められるであろう。このことは、システム及び方法が、露光のために使用されている短行程レチクルステージに保持されたレチクルを冷却するのと同じ形式で行われる。つまり、明細書を通じて、レチクルという用語は、本発明から逸脱することなくウェハ又は基板という用語に置換されることができる。便宜上、本発明のシステム及び方法のほとんどの説明はレチクルに関するものである。
【００２７】
様々な実施形態のシステム及び方法は、短行程ステージ内に冷媒を循環させることを不要にする。このことは、短行程ステージを通る冷媒流体流れによって生ぜしめられる振動を排除する。振動は、ウェハへのパターンの重ね合わせ中におけるリソグラフィツールのリソグラフィ性能を損なう。さらに、実施形態のシステム及び方法は、レチクル、ウェハ又は基板に入射する化学線熱負荷にも拘わらず短行程ステージ内の温度及び温度分布を一定に維持することによって、短行程ステージの熱誘発歪みの変化を防止する。つまり、本発明の実施形態は、レチクルからかなり大きな化学線熱負荷を除去しながら、短行程ステージのより正確な位置制御による改良されたリソグラフィ性能を提供する。このことは：（１）レチクル、ウェハ、又は基板及び短行程ステージコンポーネントに熱を伝導させる（２）短行程ステージから長行程ステージへ放射式に熱を伝達する（３）長行程ステージから熱を放散させるために対流及び冷却システムを使用する、ことによって行われる。短行程ステージは、長行程ステージから磁気的に浮揚させられることができる。これにより、物理的接触が存在しないが、長行程ステージの移動は依然として短行程ステージの移動を制御することができる。長行程ステージに物理的に接触しないことによって、短行程ステージは、流れる冷媒によって生ぜしめられる長行程ステージにおける振動によって影響されない。
【００２８】
明細書を通じて、“上方”、“下方”、“前方”、“後方”又はあらゆるその他の方向を示す用語のあらゆる使用は、説明されている図面にのみ関するものであり、システムのあらゆる態様の位置決めを制限するものではない。
【００２９】
明細書を通じて、図６Ｂ及び図１０Ｃに最も詳細に示されているように、短行程ステージ（又はＳＳ）は露光中にウェハ又はレチクルの精密位置決めを行うステージと呼ばれる。やはり図６Ｂ及び図１０Ｃに最も詳細に示されているように、ＳＳは長行程ステージ（又はＬＳ）に対して浮揚し、長行程ステージによって“制御”される。ＬＳは、本発明の様々な実施形態に関連した様々なデバイスを介して長行程ステージに熱が伝達された後、ほとんどの冷却を行う。ＬＳは、露光中のウェハ又はレチクルの粗い位置決めの役割をも担う。
【００３０】
Ａ．全体的なシステム及び方法
図２は本発明の実施形態によるリソグラフィシステムの部分２００を示している。部分２００は、基板（例えばレチクル又はウェハ）２０２と、基板保持（又は束縛）装置又は部分（例えばチャック、静電チャック、剛性構造、又は同様のもの）２０４と、均一熱除去装置又は部分（例えば熱拡散装置又は熱拡散プレート）２０６、放射式連結装置又は部分（例えば放射式カップラ）２０８とを有している。幾つかの実施形態では、基板２０２とチャック２０４との間には熱連結手段（例えば流体が充填されたギャップ）２１０が設けられている。幾つかの実施形態では、熱拡散装置２０６は、短行程構造（この図面には示されていない）を貫通して形成された開口２１４（例えば細長い開口）に配置された延長部（例えば熱分岐部又は分岐部）２１２を有することができる。つまり、レチクル２０２から反射する光の吸収によって生ぜしめられたほとんどの熱は、熱拡散装置２０６によって均一に分散され、細長い開口２１４における分岐部２１２へ送られ、短行程構造に進入することなく、放射式カップラ２０８によって長行程ステージ（この図には示されていない）へ放射式に伝達される。
【００３１】
明細書中に説明される様々な実施形態において、基板保持装置は、実質的にゼロの熱膨張係数（ＣＴＥ）を有することができ、熱除去装置は、基板保持装置よりも著しく大きなＣＴＥとより高い熱伝導率とを有することができる。
【００３２】
明細書中の様々な実施形態において、基板保持装置２０４は、低膨張ガラス又はセラミック、例えばコーニング社（CORNING）の超低膨張ガラス、SCHOTTのZerodur、又は京セラのCordurite低膨張セラミックから製造されることができる。明細書を通じた様々な実施形態では、熱除去装置２０６は、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミニウム、銅、銀、又は同様の特性を有する材料から形成されることができる。
【００３３】
明細書中の様々な実施形態において、熱連結手段２１０は、リソグラフィシステムを取り囲んだガスの周囲圧力よりも高い圧力に加圧されることができる流体、例えばガスであることができる。
【００３４】
図３及び図４は本発明の実施形態によるチャック２０４のそれぞれの部分３００及び４００を示している。使用中、レチクル２０２は、短行程構造における支持装置（例えばリブ）３０４又は４０４の交点に配置された突起（例えばピン、ピンプル、節等）３０２又は４０２に当接しながら、チャック２０４上に静電的に保持されることができる。節３０２は、高さ約５μｍで直径１ｍｍの“切り株状円筒体”であることができる。節３０２は、レチクル２０２とチャック２０４との間に捕捉される粒子に対して、レチクル平坦度をより敏感でなくするために使用される。節３０２の間の凹んだ領域は、レチクル２０２とチャック２０４との間にギャップを形成し、このギャップは比較的大きな粒子、例えばサイズが５μｍまでの粒子の存在を許容することができる。図３における部分３００と図４における部分４００との相違点は格子の設計であり、部分３００は正方形の格子設計を形成しており、部分４００は三角形の格子設計を形成したリブ４０４を有している。
【００３５】
節３０２のピッチは、所望の最大面内歪みに基づいて決定される。ピッチは、隣接し合う節３０２又は４０２の間の距離である。リソグラフィシステムを走査するために、レチクル２０２はＹ方向（例えば図２における紙面に対して垂直）に６Ｇまで加速され、これにより高いスループットを得る。レチクル２０２は、Ｚ方向（例えば図１における紙面で見て垂直方向）の力によってチャック２０４に静電的に締め付けられる。摩擦はレチクル２０２を保持するためにＹ方向で力を提供することができるが、高い摩擦が必要とされるので、高い締付力（例えば約１０Ｋパスカルの締付け圧力）が必要とされる。この高い締付け圧力によりレチクル２０２は節３０２の間で垂下しかつ歪む。なぜならば、節の間に支持が存在しないからである。この垂下により、レチクル２０２、及びひいてはレチクル２０２上のパターンは、許容できる歪み限界を超えてしまう。つまり、これらの条件が節３０２の配置を決定する。幾つかの実施形態では、節３０２は、図３の正方形格子の場合に８．５ｍｍ、図４の三角形格子の場合に１２．５ｍｍの間隔を置いて配置されることができる。
【００３６】
レチクル２０２が束縛されていない（すなわち加熱されているが締め付けられていない）場合、レチクル２０２の熱膨張は、許容される公差の３倍以上、最大設計仕様を越えてしまう。理想的には、レチクル２０２は、膨張しない完全に剛性のチャック２０４に無限大の摩擦を用いて締め付けられ、これにより、熱膨張及び歪みは、許容される公差のほぼ４分の１になる。あいにく、理想的な状況は理論上のものでしかない。したがって、以下に、低い熱膨張率を備えた剛性のチャック２０４を含む複数の実施形態を説明するが、これらの実施形態は、可能な限り理想的な状況に近くなるようにモデル化しようと試みている。
【００３７】
図５は、本発明の実施形態によるリソグラフィシステムの部分を通る熱の流れ５００を示している。本明細書中、以下ではリソグラフィシステムの環境としてＥＵＶ光に関して説明される。ＥＵＶ光という用語は、１５７ナノメートル（ｎｍ）以下の波長を有する放射を意味し、この放射は、７０〜１００ｎｍの放射を含むがこれに限定されない。様々な実施形態のシステム及び方法を、リソグラフィシステムにおけるあらゆる光源のタイプ（１５７ｎｍよりも長い波長を有する光を含む）によって生ぜしめられた熱を散逸させるために使用することができることが認められるであろう。
【００３８】
５０２に示したように、レチクル２０２から反射されるＥＵＶ光は、レチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、レチクル２０２から、ガスギャップ２１０を介して、チャック２０４の一部であることができるチャック前側プレート５０４へ伝達され、さらに熱伝導ネットワーク５０６を通って伝達される。熱伝導ネットワーク５０６は、チャック前側プレート５０４から熱を除去するあらゆる公知の装置又は構造、例えば延長部（例えば図６Ａに示されたエレメント６１０及び図６Ｂに示されたエレメント６５０）又は同様のものであることができる。熱伝導ネットワーク５０６は通常、熱拡散装置２０６の一部であるか、熱拡散装置２０６に結合されている。熱伝導ネットワーク５０６を通過した後、熱は５０８において、長行程ステージ（ＬＳ）（図示されていないが、以下にさらに詳細に示されかつ説明される）に結合された放射式カップラ５１０（以下に詳細に説明する）へ放射式に伝達される。放射式カップラ５１０は５１２において対流を使用して熱を長行程ステージを通って伝達する。伝達された熱は、５１４において、循環する冷却物質（例えば冷媒）を介して冷却され、この冷却物質は長行程ステージ内を循環する。
【００３９】
実際には、放射による熱伝達率は概して低いので、これを補償するために放射表面積を増大させることができる。放射式カップラ２０８を介してＥＵＶ光露光中にレチクル２０２によって生ぜしめられるチャック２０４からの熱を除去するために必要とされる表面積は、放射式カップラ２０８の“フォールディングファクタ”に基づく。フォールディングファクタは：
フォールディングファクタ＝カップリング装置において必要とされる放射面積／レチクルの面積
として定義される。
【００４０】
ほとんどの実施形態において、必要なフォールディングファクタのための範囲は約１２〜１７である。熱負荷はフォールディングファクタを決定する。この大きさのフォールディングファクタを使用することにより、長行程ステージの放射式カップラ５１０を冷却するためにシステム内を流通する極めて低温の液体を有する必要性が減じられる。
【００４１】
複数のタイプの放射式カップラ５１０を使用することができる。第１のタイプの放射式カップラ５１０は、嵌合式フラットフィンカップラシステムであり、このシステムは、Ｘ方向においてのみカップラ２０８と５１０との間のギャップ増大に対して敏感であり、Ｙ方向及びＺ方向（すなわちフラットフィン、例えば図６Ａにおけるエレメント６１０の深さ及び長さに対して平行な方向）での相対移動に対しては極めて鈍感である。したがって、嵌合式フラット・フィン・カップラ・システムは、かなり大きなギャップ（例えば１ｍｍよりも大きなギャップ）を用いてさえも大きな放射表面積を容易に形成することができる。別のタイプの放射式カップラ５１０は、ピン  フィン・イン・ホールカップラシステムであり、このシステムは、Ｘ方向及びＹ方向においてカップラ２０８と５１０との間のギャップ増大に対して等しくかつ非常に敏感である。ピン  フィット・イン・ホール放射式カップラシステムを用いて長行程ステージと短行程ステージとの相対移動を許容するために必要とされる大きなギャップを備えた大きな表面積を製造することはより困難である。しかしながら、ピン  フィット・イン・ホールド放射式カップラ５１０は、よりコンパクトで軽量に形成されることができ、嵌合式フラット・フィン・カップラ・システムよりも容易に製造される。以下に説明される様々な実施形態は、これらのタイプのカップラ５１０のいずれかを使用する。実際には、特定の用途にどの実施形態を選択するかは、ほとんど熱負荷と、熱により生ぜしめられる許容できる歪みと、冷媒温度のための許容できる下限とに依存する。以下の実施形態は、熱により生ぜしめられる歪みの抑制性能、熱負荷能力、及び効率を増大する順序で掲載されており、これらは概して複雑さ、重量、及びコストを増大することと一致する。
【００４２】
Ｂ．別個の短行程ステージカップラを通って熱を伝導するためにハニカムリブを使用するレチクル保持システム
図６Ａは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージ（ＳＳ）と長行程ステージ（ＬＳ）との部分６００の横断面図を示している。部分６００は、節６０４及びリブ６０６に結合された前側プレート６０２を有している。幾つかの実施形態では、リブ６０６はハニカム構造に形成されていることができる。部分６００は、短行程ステージの放射式カップラのフラットフィン６１０をも有している。
【００４３】
図６Ｂは、本発明の実施形態による部分６００を含む部分６２０の側面図を示している。レチクル２０２の裏側６２２は短行程ステージ６２６の前側６２４に一時的に取り付けられている。レチクル２０２は、短行程ステージ６２６に組み込まれた静電クランプ（図示せず）を使用することによって一時的に結合されることができる。レチクル２０２と静電クランプとの間の物理的境界面の熱伝導率を高めるためにこれらの間に低圧でガスが導入されることができる。ガスの１つの例はアルゴンであることができる。幾つかの実施形態では、熱は、化学線熱負荷とは反対に変化する速度で短行程ステージ６２６に加えられる。このことは、化学線熱負荷と付加された熱負荷との合計として定義される合計熱負荷が常に全てのレチクル２０２及び照明条件において実質的に等しくなるように行われる。合計熱負荷は、短行程ステージ６２６の厚さ方向に伝導され、放射式カップリングシステム６３２を使用して短行程ステージ６２６の裏側６２８から長行程ステージ６３０へ伝達される。６３３において対流によって長行程ステージ６３０を通って伝達される合計熱負荷を除去することは、長行程ステージ６３０における通路（例えばダクト、チューブ、チャネル又は同様のもの）に冷媒流体６３４を循環させることによって行われる。
【００４４】
本発明の複数の実施形態のために以下に説明するように、リソグラフィシステムのある部分に熱を提供することが必要であろう。動作中、定常状態は達せられず、システムのチャック／レチクル部分の動作を制御することが重要である。これは、移行中の歪みを最小限にする。これを行うために、チャック／レチクル部分の温度は、吸収された化学線熱に対して反比例した電気熱を加えることによって、一定の熱負荷又は温度に維持される。このことは、作動温度までの迅速な加熱を可能にし、このことは、極めて望ましく、化学線熱負荷が存在しない場合（例えばレチクルが交換されている間）における短行程の過剰な温度低下をも回避する。
【００４５】
加えられた熱を含む実施形態において、短行程ステージ６２６に結合された加熱装置（例えば電気ヒータ）６３８は熱を発生することができる。幾つかの実施形態において、電気ヒータ６３８はフィルムヒータ若しくは薄膜状ヒータであることができ、実質的にレチクル２０２の面積と同じ寸法を有しており、この電気ヒータは、レチクル２０２の裏側６２２の近傍の短行程ステージ６２６の前面６２４の近くに配置されている。幾つかの実施形態では、ヒータ６３８への電気的入力は、センサ６４２に結合された制御装置６４０によって制御されることができる。制御装置６４０は、フィードフォワード法を使用することができ、このフィードフォワード法は：（１）ＥＵＶ光強度を検出するためにセンサ６４２を使用してレチクル２０２に入射する化学線電力を測定する；（２）記憶装置６４４に記憶されたデータからレチクル２０２の平均吸収率を測定する又は読み取る；（３）化学線電力に平均吸収度を乗じることによって化学線熱負荷を計算する；（４）計算された化学線熱負荷に基づきヒータ電流を調節する；ことを含む。別の実施形態では、ヒータ６３８への電気的入力は、フィードバック法を使用して制御装置６４０によって制御されることができ、このフィードバック法は、短行程ステージ６２６に取り付けられた少なくとも１つの温度センサ６４２を使用することを含む。さらに別の実施形態では、ミンコ・プロダクツ（Minco Products）によって製造されたHEATERSTATタイプの制御装置６４０であることができ、このHEATERSTATは、著作権保護されたミンコ０５／２０００の、“Bulletin CT198”に記載されており、これは引用により全体を本明細書に記載したものとする。ヒータ６３８への電気的入力は、HEATERSTATタイプの制御装置６４０によって制御されることができ、ヒータ６３８（例えばフォイルヒータ）を、加熱及び温度検出のために使用することができる。さらに別の実施形態において、フィードフォワード法とフィードバック法との組み合わせを使用する制御装置６４０は、ヒータ６３８への電気的入力を制御することができる。さらに別の実施形態では、短行程ステージ６２６に熱は加えられず、これにより、短行程ステージ６２６の温度は化学線熱入力と共に変化させられる。
【００４６】
引き続き図６Ｂを参照すると、放射式カップラ６３２は第１のフィン付きプレート６４６を有しており、この第１のフィン付きプレートは、ベースプレート６４８と、このベースプレート６４８に垂直に配置された複数のフィン６５０とを有している。フィン付きプレート６４６は、短行程ステージ６２６の裏側６２８に結合されている。放射式カップラ６３２は第２のフィン付きプレート６５２をも有しており、この第２のフィン付きプレートは、第１のフィン付きプレート６４６と実質的に同じ幾何学的配置を有しておりかつ、長行程ステージ６３０の前側６５４に結合されている。構造物６２０の構成は、長行程ステージ６３０が短行程ステージ６２６に整合されるように維持し、この場合、第１及び第２のフィン付きプレート６４６及び６５２から延びたフィンが互いに接触することなく互い違いに嵌合させられる。
【００４７】
図６Ｃは、本発明の実施形態によるフィン付きプレート６４６及び／又は６５２を示している。フィン付きプレート６４６／６５２はそれぞれ、放熱区分６６２と、熱拡散区分６６４と、フィン区分６６５とを有している。１つの実施例では、放熱区分６６２はピン６６８を有している。放熱区分６６２はＳＳ構造６２６又はＬＳ構造６６８に結合されていることができる。放熱区分６６２は、材料不整合による熱歪を減じるのを助ける。例えば、放熱区分６６２は、熱膨張係数（ＣＴＥ）の低い短行程構造６２６が、ＣＴＥのより高いカップラ６４６に、材料不整合と、熱拡散区分６６４と、フィン区分６６５とによる過剰な熱歪を回避するのに十分に柔軟に取り付けられることを許容する。各ピン６６２の先端部６６８は個々のステージ６２６及び／又は６３０に結合されることができ、これは熱エポキシを使用して行われることができる。幾つかの実施形態において、フィン付きプレート６４６及び／又は６５２は、コンプライアントな材料、例えば軟質ポリマを用いて個々のステージ６２６及び／又は６３０に結合されることができる。その他の実施形態において、フィン付きプレート６４６及び／又は６５２は変形可能な軟ろうコラムを介して個々のステージ６２６及び／又は６３０に取り付けられることができる。幾つかの実施形態では、フィン付きプレート６４６及び／又は６５２はアルミニウムから形成されており、高い赤外線放射率を有する材料でコーティングされていることができる。その他の実施形態では、フィン付きプレート６４６及び／又は６５２は炭素から形成されることができる。幾つかの実施形態では、フィン付きプレート６４６及び６５２の面積はほぼ同じ（例えば約２００ｍｍ×２００ｍｍ）である。フィン６６５の寸法は、長さ約２００ｍｍ×高さ２５ｍｍ×厚さ１ｍｍであることができる。隣り合う嵌合したフィン６６５の間のギャップは０．１ｍｍ〜２ｍｍであることができる。ステージ６２６と６３０との整合を維持するために、一般的なステージ位置決め及び案内のために使用されるモータ、軸受及び位置センサを使用することができる。したがって、構造物６２０に特定の付加的な又は特別な整合装置が加えられる必要はない。
【００４８】
図６Ｄは、本発明の実施形態による部分６００及び６２０を含むシステムを通る熱の流れ６７０を示している。ＥＵＶ光は、６７２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２と、ガス２１０と、チャック前側プレート６０２と、チャックハニカム６０６と、境界面６７４とを通って伝達され、境界面はピン６６２とフィン付きプレート６４６とを含んでいる（例えばＳＳ  ＩＲカップラ）。次いで、６７６における放射によって、熱はフィン付きプレート６４６から長行程ステージ（ＬＳ）の放射式カップラ（例えばＩＲカップラ）６５２へ伝達される。最後に、６３３における対流によって熱は長行程ステージ６５２から冷媒６３４によって除去される。
【００４９】
Ｃ．熱を長行程ステージのカップラへ直接に放射するためにハニカムリブを使用するレチクル保持システム
図７Ａは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージ（下側の斜線で示された部分）と長行程ステージ（上側の斜線のない部分）との部分７００の横断面図を示している。部分７００は、放射式カップラ又はピン・フィン・イン・ホール放射式カップラであることができる。部分７００は、突出部（例えば節）７０４及び延長部（例えばリブ）７０６を有する前側プレート７０２を含んでいる。幾つかの実施形態において、リブ７０６はハニカム状に形成されていることができる。部分７００は、延長部７１０（例えば長行程ステージ（ＬＳ）のピンフィン）及び通路（すなわちダクト、チューブ又はチャネル）７１２を有する長行程ステージ放射式カップラ７０８をも含んでいる。冷却物質（例えば冷媒）７１４は通路７１２内を流過する。ピンフィン７１０は、リブ７０６の間に形成された正方形の孔７１６内に配置されることができる。
【００５０】
図７Ｂは、本発明の実施形態による部分７００を含むシステムを通る熱の流れ７２０を示している。ＥＵＶ光は、７２２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２と、ガス２１０と、チャック前側プレート７０２と、リブ７０６（例えばチャックハニカム）とを通って伝達される。次いで、７２４における放射によって、熱はリブ７０６から長行程ステージ（ＬＳ）放射式カップラ（例えばＩＲカップラ）７０８へ伝達される。最後に、７２６における対流によって、熱は長行程ステージから冷媒７１４によって除去される。
【００５１】
図７Ａ及び図７Ｂに示された実施形態の幾つかの欠点は、ハニカムリブ７０６の不十分な伝導率によりフィン効率が低いということである。一般的に、短行程ステージ等の熱的に安定した構造物を製造するのに適した、低いＣＴＥを有することが分かった材料は、極めて低い熱伝導率をも有することが分かっている。熱伝導率が低いことにより、放射式フィンを用いる場合のように、熱を伝達するために使用される場合の効率が低くなる。フィン効率が低いと、十分な放射面積を得るために高いフォールディングファクタが必要とされ、このことは重い構造を生ぜしめる。さらに、ピンフィン７１０を使用するため、短行程ステージと長行程ステージとの間のギャップ７１６（図７Ａ）に対する感度が高い。つまり、全体的な効率が不十分であるため、これらの実施形態は、レチクル２０２から反射するＥＵＶ光に基づきレチクル２０２によって吸収される可能な最大の電力である１２Ｗを散逸させるために、極めて低温の冷媒温度を必要とする。さらに、熱は短行程ステージを通過するので、温度勾配（すなわちレチクルの近傍で温度はより高く、カップラの近傍で温度はより低い）が生ぜしめられ、このことは、不均一な歪み、湾曲、及び反りを生ぜしめる。したがって、熱により生ぜしめられるレチクルの歪みは、レチクル保持装置の歪みにより、許容できる限界を超過する。
【００５２】
Ｄ．熱を長行程ステージカップラへ直接に放射するために中空の熱分岐部を使用するレチクル保持システム
図８Ａは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージと長行程ステージとの部分８００の横断面図である。部分８００は、突出部（例えば節）８０４及び延長部（例えばリブ）８０６を有する前側プレート８０２を含んでいる。幾つかの実施形態において、リブ８０６はハニカム状であることができる。部分８００は、前側プレート８０２に結合された熱拡散プレート８１０に結合された熱分岐部８０８をも含んでいる。部分８００はさらに、延長部（例えばＬＳ  ＩＲカップラ・ピンフィン）８１４及び通路８１６を有する長行程ステージ（ＬＳ）カップラ（例えばＩＲカップラ）８１２を有しており、前記通路８１６内を冷却物質８１８が流過する。
【００５３】
図８Ｂは、本発明の実施形態による部分８００を含むシステムを通る熱の流れ８３０を示している。ＥＵＶ光は、８３２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２と、ガス２１０と、チャック前側プレート８０２と、熱拡散装置８１０と、熱分岐部８０８とを通って伝達される。次いで、８３４における放射によって、熱は、分岐部８０８から長行程ステージ（ＬＳ）放射式カップラ（例えばＩＲカップラ）８１２へ伝達される。最後に、８３６における対流によって、熱は、前記のように長行程ステージから冷媒８１８によって除去される。
【００５４】
部分８００は、前記及び下記の他の実施形態と比較してかなりコンパクトかつ軽量であるが、良好な熱的性能を達成することが困難である。熱拡散装置８１０は、分岐部８０８と前側プレート８０２との間の優れた接触を提供し、前側プレート８０２の熱的安定性をも高める。この構成は、ピンフィンの二重の使用により、短行程ステージと長行程ステージとの間のギャップ８２０（図８Ａ）に対する極めて高い感度を生ぜしめる。１．５ｍｍ未満の作業ギャップの場合、反射されたＥＵＶ光に基づきレチクル２０２によって吸収された１２Ｗの電力は、かなり冷温の冷媒温度を必要とする可能性がある。
【００５５】
この実施形態は、図７Ａ及び図７Ｂに示された実施形態において、導電性リブを、短行程の厚さを横切る熱伝導のためのより効率的な分岐部と交換することによって向上する。この実施形態は、ほとんどの熱流れをハニカムから逸らせ、このことは、温度勾配、ひいては熱により生ぜしめられる歪みを著しく低減する。
【００５６】
Ｅ．前側プレートに独立して取り付けられた熱分岐部を使用するレチクル保持システム
図９Ａは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージの部分９００の横断面図である。部分９００は、突出部（例えば節）９０４及び延長部（例えばリブ）９０６を有する前側プレート９０２を含んでいる。幾つかの実施形態において、リブ９０６はハニカム状であることができる。部分９００はさらに、前側プレート９０２に結合された熱分岐部９０８を有している。部分９００はさらに、延長部（例えばフラットフィン）９１２を備えた短行程ステージ（ＳＳ）カップラ（例えばＩＲカップラ）を有している。これらの実施形態は、上及び下に説明及び図示されているように、放射式カップラ及び冷却システムを備えた長行程ステージをも有することができるが、便宜的にこの図には示されていない。
【００５７】
図９Ｂは、本発明の様々な実施形態において使用することができるフィン９２２のための構成９２０を示している。フィン９２２が、少なくとも図９Ａ及び図１０Ａ〜Ｇに示された実施形態のために、及び場合によってはその他の実施形態において、短行程ステージと長行程ステージとの間の所要のギャップに応じて使用される場合、直線的な平らなフィンのための結果的な共振周波数（例えば約１ｋＨｚ）は低すぎる。剛性及び共振周波数を高めるために（例えば３ｋＨｚよりも高く）、フィン９２２はジグザグ状９２０に形成されることができ、フィン９２２の自由端部９２４は装置９２６によって“箱状化”されることができる。
【００５８】
図９Ｃは、本発明の実施形態による部分９００を備えたシステムを通る熱の流れ９３０を示している。ＥＵＶ光は、９３２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２と、ガス２１０と、チャック前側プレート９０２と、熱分岐部９０８と、カップラ（例えばＳＳ  ＩＲカップラ）９１０とを通って伝達される。次いで、９３４における放射によって、熱はカップラ９１０から長行程ステージ（ＬＳ）放射式カップラ（例えばＬＳ  ＩＲカップラ）９３６へ伝達される。最後に、９３８における対流によって、熱は、前記のように、長行程ステージから冷媒９４０によって除去される。
【００５９】
部分９００の１つの欠点は、個々の分岐部９０８と前側プレート９０２との間の制限された接触面積が、過剰な熱抵抗と、不十分な面内温度不均一（すなわち分岐部が前側プレートに結合している低温箇所）を生ぜしめる、ということである。しかしながら、この欠点は、前側プレート９０２の裏側には凹面状フィーチャを、分岐部９０８の端部には対応する凸状のフィーチャを形成することにより軽減することができる。
【００６０】
図９Ｄは、本発明の実施形態によるカップラ９１０における加熱装置（例えば電気ヒータ）９５２を有する修正された部分９００を備えたシステムを通る熱の流れ９５０を示している。加熱装置９５２は、図６Ａ〜図６Ｄに関して上に説明したように全ての制御方法を用いて加熱エレメント６３８と同様に機能することができる。ＥＵＶ光は、９３２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２と、ガス２１０と、チャック前側プレート９０２と、熱分岐部９０８と、カップラ（例えばＳＳ  ＩＲカップラ）９１０とを通って伝達される。一定の熱負荷を維持するために、電気ヒータ９５２がカップラ９１０の近傍又はカップラ９１０に配置されている。前記のように、熱は、吸収された化学線熱に反比例して加えられる。次いで、９５６における一定の放射により、熱はカップラ９１０から長行程ステージ（ＬＳ）放射式カップラ（例えばＬＳ  ＩＲカップラ）９３６に伝達される。最後に、９５８における一定の対流により、前記のように、熱は長行程ステージから冷媒９４０によって除去される。
【００６１】
Ｆ．前側プレートと熱分岐部との間の熱拡散装置を使用するレチクル保持システム
図１０Ａ及び図１０Ｂはそれぞれ、本発明の有利な実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージの部分１００の横断面図と分解断面図とを示している。部分１０００は、第１の突出部（例えば節）１００４と第２の突出部（例えばレチクル対チャックシールプラトー）１００６とを有する前側プレート１００２を含んでいる。部分１０００は、孔１０１０を有する均一な熱拡散装置（例えば熱拡散プレート又は熱拡散装置）１００８をも含んでいる。分岐部１０１２は熱拡散プレート１００８に結合されている。部分１０００はさらにハニカム構造体１０１４を有しており、このハニカム構造体は、孔１０１０に配置された第１の延長部（例えばボス）１０１６と、第２の延長部（例えばハニカム対前側プレートシールプラトー）１０１８とを有している。ハニカム構造体１０１４は、シーリング装置（例えばエラストマシール）１０２２を収容する溝（例えばエラストマシール溝）１０２０をも有している。分岐部１０１２上に弾性的装置（例えば圧縮ばね）１０２６を保持するためにハニカム構造体１０１４に保持装置（例えばキャップ）１０２４が結合されている。熱拡散装置１００８を前側プレート１００２の近傍に保持するための圧縮ばね１０２６は、ばね１０２６がキャップ１０２４によって保持されている場合、分岐部１０１２から延びた延長部１０２８に対して押圧される。溝１０２０にシーリング装置１０２２を保持するためにカップラベースプレート１０３０が配置されている。カップラベースプレート１０３０は延長部１０３２（例えばＳＳ  ＩＲカップラフィン）を有しており、これらの延長部は、短行程ステージから長行程ステージへ熱を放射するために使用される。
【００６２】
図１０Ｃ及び図１０Ｄはそれぞれ、本発明の有利な実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程及び長行程ステージシステムの部分１０００及び部分１０４０の分解図及び拡大分解図を示している。部分１０４０は、カップラ（例えばＬＳ  ＩＲカップラ）１０４２とチャネル（例えば冷媒フィッティング）１０４４とを有している。これらのエレメントは、放射された熱を吸収し、熱を長行程から対流によって、チャネル１０４４内を循環させられる流体へ除去する。ハニカム区分１０１４は、分岐部１０１２と、ばね１０２６と、キャップ１０２４とを収容する孔１０４６を有している。また、図１０Ｄは、どのようにボス１０１６が開口１０１０によって収容されるか、及びキャップ１０２４のためのカウンタボア１０４８を示している。
【００６３】
図１０Ｅに示したように、結合される材料の等しくない材料特性（例えばＣＴＥ）によって生ぜしめられる歪み及びその他の制限を考慮しながら、結合されなければならない５つの主な境界面Ａ〜Ｅが設けられている。これらの境界面の幾つか又は全て、及びその結合形式は、上下に記載された実施形態の他のものにも当てはまる。便宜上エレメントには符号が設けられていない。第１の境界面Ａは熱拡散装置１００８と分岐部１０１２との間である。幾つかの実施形態において、後のボンディングステップにおいて加えられる温度に対して耐えられる安定した結合を達成するようにこれらのエレメントを結合するために、高温のろう付け又はろう接を使用することができる。第２の境界面Ｂは前側プレート１００２とハニカム区分１０１４との間である。幾つかの実施形態において、既存の境界面Ａに影響することなくこれらのエレメントを結合するために、中温ろう接を使用することができる。第３の境界面Ｃはハニカム区分１０１４とキャップ１０２４との間である。やはり、幾つかの実施形態において、可能には境界面Ｂを形成する同じ方法ステップにおいてこれらのエレメントを結合するために、中温ろう接を使用することができる。第４の境界面はハニカム装置１０１４とカップラベースプレート１０３０との間である。幾つかの実施形態において、前もって形成された境界面Ａ，Ｂ及びＣに影響することなくこれらのエレメントを結合するために、低温ろう接又はエポキシを使用することができる。
【００６４】
図１０Ｆから図１０Ｈまでを参照し、引き続き図１０Ｅを参照すると、第５の境界面Ｅが前側プレート１００２と熱拡散装置１００８との間に設けられている。全ての前記の境界面は、同じ材料を結合させているが（例えば低いＣＴＥ対低いＣＴＥ又は高いＣＴＥ対高いＣＴＥ）、境界面Ｅは、異なる材料を結合させている（例えば低いＣＴＥチャック前側プレート対高いＣＴＥ熱拡散装置）。この境界面のために、結合材料は、種々異なる速度での膨張を許容しながら、高い熱伝導率を有していなければならない。
【００６５】
図１０Ｆは、前側プレート１００２と熱拡散装置１００８との間において使用されるガスを示している。ガスを使用することができるが、複数の制限を有する：（１）ガスは良好な熱性能のために極めて平坦な係合面（例えば理想的には５μｍ以内の平坦度）を要求する；（２）ガスは静的条件下で潤滑を提供せず、表面が膨張する際にこれらの表面が付着して互いに引きずりあい、歪みを生ぜしめる；（３）ガスが真空へ漏出しないようにするためにエラストマシール１０２２を省略することはできない；（４）ガス圧力は温度に対して敏感であり、ガス圧力の変動はチャック１００２を歪ませる。
【００６６】
図１０Ｇは、前側プレート１００２と熱拡散装置１００８との間において使用されている粘性材料（例えば液体又はペースト）を示している。液体又はペーストは僅かにガスよりも優れている。なぜならば、（１）液体又はペーストは、良好な熱性能のために、適度にのみ平坦な係合面（例えば理想的には約５０μｍ以内の平坦度）を要求する；（２）液体又はペーストは、十分に粘性／濃密であるならば静的条件下で潤滑を提供する（例えばマイクロ付着を生じない）；（３）部分圧力の十分に低い液体／ペーストが見られるならば（例えば高真空グレードグリース）、エラストマシール１０２２を排除することができる；（４）チャック内部圧力の変化により無視できるチャック歪みが生じる。
【００６７】
図１０Ｈは、前側プレート１００２と熱拡散装置１００８との間において使用されている柔軟な弾性的シートを示している。シートはガス、液体、又はペーストよりも僅かに優れている。なぜならば、（１）シートは、良好な熱性能のために適度にのみ平坦な係合面を要求する（例えば理想的には約５０ｍｍ以内の平坦度）；（２）他の部材に大きな横方向引きずり力を加えることなくシートは容易に変形するのでマイクロ付着は問題ではない；（３）エラストマシール１０２２を排除することができる；（４）チャック内部圧力の変化による歪みはほとんど又は全く生じない；（５）シートが前側プレート１００２及び熱拡散装置１００８に接着されていてこれらを結合させているならば、ばね及びキャップを排除することができる。
【００６８】
図１０Ｉは、本発明の有利な実施形態による部分１０００及び１０４０を備えたシステムを通る熱の流れ１０６０を示している。ＥＵＶ光は、１０６２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２、ガス２１０、チャック前側プレート１００２、熱拡散装置１００８、熱分岐部１０１２、及びカップラ（例えばＳＳ  ＩＲカップラ）１０６４を通って伝達され、カップラはカップラベースプレート１０３０及びフィン１０３２を有している。次いで、１０６６における放射によって熱はカップラ１０６４から長行程ステージ（ＬＳ）放射カップラ（例えばＬＳ  ＩＲカップラ）１０４２に伝達される。最後に、１０６８における対流によって、前記のように、熱は長行程ステージから冷媒１０７０によって除去される。
【００６９】
図１０Ｊは、修正された部分１０００及び１０４０を備えたシステムを通る熱の流れ１０８０を示している。修正された部分１０００は、熱拡散装置１００８に結合された又は熱拡散装置１００８内に設けられた加熱装置１０８２を有しており、この場合、加熱装置１０８２は、図６Ｂ及び９Ｄに関して上述したものと同様である。また、加熱は、図６Ｂ及び９Ｄに関する説明と同様である。ＥＵＶ光は、１０６２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２、ガス２１０、チャック前側プレート１００２、熱拡散装置１００８、熱分岐部１０１２、カップラ（例えばＳＳ  ＩＲカップラ）１０６４とを通って伝達され、カップラはカップラベースプレート１０３０及びフィン１０３２を有している。熱拡散装置を一定温度に保つために１０８４においてヒータ１０８２を使用して、補償する熱が加えられる。次いで、１０８６における一定の放射によって、熱はカップラ１０６４から長行程ステージ（ＬＳ）放射カップラ（例えばＬＳ  ＩＲカップラ）１０４２に伝達される。最後に、１０８８における一定の対流によって、前記のように、熱は長行程ステージから冷媒１０７０によって除去される。
【００７０】
Ｇ．前側プレートを有しておらず、レチクルを直接保持する熱拡散装置を使用するレチクル保持システム
図１１Ａ及び１１Ｂは、本発明の実施形態によるリソグラフィツールにおける短行程ステージの部分１１００の横断面図及び分解横断面図を示している。部分１１００は、延長部（例えば分岐部）１１０４及び孔（例えば節収容孔）１１０６を有する熱拡散装置プレート１１０２を有している。部分１１００は、ハニカム構造１１０８をも有しており、このハニカム構造は、端部（例えば節）１１１２及び延長部（例えばレチクル対チャックシールプラトー）１１１４を備えた細長い部材１１１０を有している。ハニカム構造１１０８は、シール装置（例えばエラストマシール）１１１８を収容する溝（例えばシール収容溝）１１１６と、ブレードフレクシャ１１２２に結合された延長部（例えばブレードカップリング装置）１１２０とを有している。さらに、ブレードフレクシャ１１２２は延長部（例えばブレード結合装置）１１２４にも結合されており、この延長部１１２４は、ベースプレート（例えばＳＳ  ＩＲカップラベースプレート）１１２６と、ベースプレート１１２６から延びた延長部（例えばカップラフィン１１２８）とに結合されている。
【００７１】
図１１Ｃは、本発明の実施形態による部分１１００を備えたシステムを通る熱の流れ１１４０を示している。ＥＵＶ光は、１１４２においてレチクル２０２によって吸収される熱を生ぜしめる。熱は、伝導によって、レチクル２０２、ガス２１０、熱拡散装置１１０２、熱分岐部１１０４、及びカップラ（例えばＳＳ  ＩＲカップラ）１１４４を通って伝達され、カップラはカップラベースプレート１１２６及びフィン１１２８を有している。次いで、１１４６における放射によって、熱はカップラ１０４４から長行程ステージ（ＬＳ）放射式カップラ（例えばＬＳ  ＩＲカップラ）１１４８へ伝達される。最後に、１１５０における対流によって、前記のように、熱は長行程ステージから冷媒１１５２によって除去される。
【００７２】
結論
本発明の様々な実施形態を上に説明したが、これらの実施形態は例として説明されたものであり、限定するものではないと理解されるべきである。本発明の思想及び範囲から逸脱することなく形式及び細部に様々な変更を加えることができることは当業者に明らかとなるであろう。つまり、本発明の広さ及び範囲は、上記典型的な実施形態によって限定されるべきではなく、請求項及びその均等物にのみ基づき定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】慣用のレチクル保持システムを示している。
【００７４】
【図２】本発明の実施形態によるレチクル保持システムを示している。
【００７５】
【図３】本発明の実施形態による、レチクルに接触するレチクル保持システムからの突出部（例えば節）のための格子パターンを示している。
【００７６】
【図４】本発明の実施形態による、レチクルに接触するレチクル保持システムからの突出部（例えば節）のための格子パターンを示している。
【００７７】
【図５】レチクルにおける光吸収から生ぜしめられた熱の、レチクル及び、本発明の実施形態によるリソグラフィシステムの一部分を通る熱流れ図である。
【００７８】
【図６Ａ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの一部の断面図である。
【００７９】
【図６Ｂ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの一部の断面図である。
【００８０】
【図６Ｃ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの一部の断面図である。
【００８１】
【図６Ｄ】レチクルと、図６Ａから図６Ｃまでに示したリソグラフィシステムの一部とを通る、レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の熱流れ図である。
【００８２】
【図７Ａ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの一部の断面図である。
【００８３】
【図７Ｂ】レチクルと、図７Ａに示したリソグラフィシステムの一部とを通る、レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の熱流れ図である。
【００８４】
【図８Ａ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの一部の断面図である。
【００８５】
【図８Ｂ】レチクルと、図８Ａに示されたリソグラフィシステムの一部とを通る、レチクルにおける光吸収から生ぜしめられた熱の熱流れ図である。
【００８６】
【図９Ａ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの断面図である。
【００８７】
【図９Ｂ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの一部における放射性カップラ構造を示している。
【００８８】
【図９Ｃ】レチクルと、図９Ａに示されたリソグラフィシステムの一部とを通る、レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の熱流れ図である。
【００８９】
【図９Ｄ】レチクルと、図９Ａに示されたリソグラフィシステムの一部とを通る、レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の熱流れ図である。
【００９０】
【図１０Ａ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の断面図である。
【００９１】
【図１０Ｂ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解断面図である。
【００９２】
【図１０Ｃ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解斜視図である。
【００９３】
【図１０Ｄ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解斜視図である。
【００９４】
【図１０Ｅ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解断面図である。
【００９５】
【図１０Ｆ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解断面図である。
【００９６】
【図１０Ｇ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解断面図である。
【００９７】
【図１０Ｈ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解断面図である。
【００９８】
【図１０Ｉ】レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の、レチクル及び、図１０Ａ〜１０Ｈのうちの１つ又は２つ以上の図におけるリソグラフィシステムの部分を通る熱流れ図である。
【００９９】
【図１０Ｊ】レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の、レチクル及び、図１０Ａ〜１０Ｈのうちの１つ又は２つ以上の図におけるリソグラフィシステムの部分を通る熱流れ図である。
【０１００】
【図１１Ａ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の断面図である。
【０１０１】
【図１１Ｂ】本発明の実施形態によるレチクル保持システムの部分の分解断面図である。
【０１０２】
【図１１Ｃ】レチクルにおける光吸収により生ぜしめられた熱の、レチクル及び、図１１Ａ及び１１Ｂのうちの１つ又は２つ以上の図におけるリソグラフィシステムの部分を通る熱流れ図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  慣用のシステム、  １０２  短行程ステージ部分、  １０４  レチクル、  １０６  前側プレート、  １１０  熱除去区分、  １１２  剛性構造、  ２００  リソグラフィシステム、  ２０２  基板、  ２０４  基板保持装置若しくはチャック、  ２０６  均一熱除去装置、  ２０８  放射式カップラ、  ２１０  熱連結手段若しくはガスギャップ、  ２１２  延長部、  ２１４  開口、  ３０２，４０２  節、  ５０４  前側プレート、  ５０６  熱伝導ネットワーク、  ５１０  放射式カップラ、  ６０２，７０２，８０２，９０２，１００２  前側プレート、  ６０４，８０４，９０４，１００４  節、  ６０６，７０６，８０６，９０６，１００６  リブ若しくはチャックハニカム、  ６１０  フラットフィン、  ６２０  構造物、  ６２２  裏側、  ６２４  前側、  ６２６  短行程ステージ、  ６３０  長行程ステージ、  ６３２  放射式カップリングシステム若しくはカップラ、  ６３４  冷媒、  ６３８  加熱装置、  ６４０  制御装置、  ６４２  センサ、  ６４４  記憶装置、  ６４６  第１のフィン付きプレート、  ６４８  ベースプレート、  ６５０  フィン、  ６５２  フィン付きプレート、  ６２  放熱区分、  ６６４  熱拡散区分、  ６６５  フィン区分、  ６６８  ピン、  ７１０  延長部若しくはピンフィン、  ７１２  通路、  ７１６  孔、  ８０８，９０８  熱分岐部、  ８１０  熱分散プレート、  ８１４  延長部、  ８１６  通路、  ８１８  冷却物質、  ９０８  分岐部、  ９１０  カップラ、  ９２０  構成、  ９２２  フィン、  ９２４  自由端部、  ９２６  装置、  ９３６  放射式カップラ、  ９４０  冷媒、  ９５２  加熱装置若しくは電気ヒータ、  １００８  熱分散装置、  １０１０  孔、  １０１２  分岐部、  １０１４  ハニカム構造体、  １０１６  第１の延長部、  １０１８  第２の延長部、  １０２０  溝、  １０２２  シーリング装置、  １０２４  キャップ、  １０２６  弾性的装置、  １０２８  延長部、  １０３０  ベースプレート、  １０３２  延長部若しくはフィン、  １０４２  カップラ、  １０４４  チャネル、  １０４６  孔、  １０４８  カウンタボア、  １０６４  カップラ、  １０７０  カップラ、  １０８２  加熱装置若しくはヒータ、  １１０４  延長部、  １１０６  孔、  １１０８  ハニカム構造、  １１１０  細長い部材、  １１１４  延長部、  １１１６  溝、  １１２０  延長部、  １１２２  ブレードフレクシャ、  １１２４  延長部、  １１２６  ベースプレート、  １１２８  延長部
【図１】
2004282011.tif 000003
【図２】
2004282011.tif 000004
【図３】
2004282011.tif 000005
【図４】
2004282011.tif 000006
【図５】
2004282011.tif 000007
【図６Ａ】
2004282011.tif 000008
【図６Ｂ】
2004282011.tif 000009
【図６Ｃ】
2004282011.tif 000010
【図６Ｄ】
2004282011.tif 000011
【図７Ａ】
2004282011.tif 000012
【図７Ｂ】
2004282011.tif 000013
【図８Ａ】
2004282011.tif 000014
【図８Ｂ】
2004282011.tif 000015
【図９Ａ】
2004282011.tif 000016
【図９Ｂ】
2004282011.tif 000017
【図９Ｃ】
2004282011.tif 000018
【図９Ｄ】
2004282011.tif 000019
【図１０Ａ】
2004282011.tif 000020
【図１０Ｂ】
2004282011.tif 000021
【図１０Ｃ】
2004282011.tif 000022
【図１０Ｄ】
2004282011.tif 000023
【図１０Ｅ】
2004282011.tif 000024
【図１０Ｆ】
2004282011.tif 000025
【図１０Ｇ】
2004282011.tif 000026
【図１０Ｈ】
2004282011.tif 000027
【図１０Ｉ】
2004282011.tif 000028
【図１０Ｊ】
2004282011.tif 000029
【図１１Ａ】
2004282011.tif 000030
【図１１Ｂ】
2004282011.tif 000031
【図１１Ｃ】
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【外国語明細書】
2004282011.tif 000033
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