(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置のための冷却方法およびシステムに関する。【解決手段】リソグラフィ装置は、パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成され、少なくとも１つの内壁を備える少なくとも１つのハウジングと、少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品と、少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却するように構成される冷却装置と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置であって、
少なくとも１つの内壁を備える少なくとも１つのハウジングと、
前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品と、
前記少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を前記少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却するように構成され、それにより冷却装置の使用中に前記ハウジング内の少なくとも１つの汚染物質が前記光学部品に対して前記内壁に優先的に存在する冷却装置と、を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、前記少なくとも１つの内壁の前記少なくとも一部分と前記少なくとも１つの光学部品との間に少なくとも４０Ｋの温度差を提供するように構成される請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記内壁の前記少なくとも一部分を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却するように構成される請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのハウジングは、
放射ビームを調整するように構成される照明システム、
前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けられた放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するように構築される支持構造、
前記基板を保持するように構築される基板テーブル、および、
前記パターン付けられた放射ビームを前記基板に投影するように構成される投影システムのうち少なくとも１つを備える請求項１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記リソグラフィ装置は、前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められるチャンバー内に超高真空を提供するように構成される請求項１から４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの汚染物質は、炭化水素および水のうち少なくとも１つを備える請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記冷却装置は、液体窒素を前記少なくとも１つの内壁に提供するように構成される請求項１から６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、前記基板、およびパターニングデバイスのうち少なくとも１つを備える請求項１から７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
少なくとも１つの更なる冷却装置をさらに備え、前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される請求項１から８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記基板を冷却するように構成される基板冷却装置を備える請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記基板冷却装置は、前記基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却するように構成される装置を備える請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記基板冷却装置は、
前記基板テーブル内にあり、または前記基板テーブルと熱的に連通している冷媒容器と、
解除可能な接続により前記冷媒容器に設けられ、前記冷媒容器に冷媒を提供するとともに使用済みの冷媒を前記冷媒容器から排出するように構成される冷媒供給装置と、を備える請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記冷媒容器は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で保持するように構成される請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの光学部品は、
前記照明システム内の１つ又は複数の光学部品、
前記パターニングデバイス、および、
前記投影システム内の１つ又は複数の光学部品のうち少なくとも１つを備える請求項４を引用する請求項９から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光学部品は、熱膨張率のゼロクロス温度を有する材料を備え、前記冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品が前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記ゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される請求項９から１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの光学部品は、シリコンで構成される請求項９から１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却するように構成される請求項９から１６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品に、または前記少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供するように構成される請求項９から１７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記放射ビームをＥＵＶ放射ビームの形式で生成するように構成される源をさらに備える請求項１から１８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することを備え、
前記冷却することは、前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却することを備え、
前記冷却することによって、前記冷却中にハウジング内の少なくとも１つの汚染物質が前記光学部品に対して前記内壁に優先的に存在する、方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、前記リソグラフィ装置の露光動作の前に行われる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、前記少なくとも１つの内壁の前記少なくとも一部分と前記少なくとも１つの光学部品との間に少なくとも４０Ｋの温度差を提供する請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、前記内壁の前記少なくとも一部分を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却する請求項２０から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記冷却することは、前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められるチャンバー内に超高真空を提供する請求項２０から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの汚染物質は、炭化水素および水のうち少なくとも１つを備える請求項２０から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、液体窒素を前記少なくとも１つの内壁に提供することを備える請求項２０から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、前記基板、およびパターニングデバイスのうち少なくとも１つを備える請求項２０から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することをさらに備える請求項２０から２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記基板を冷却することを備える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記基板を冷却することは、前記基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却することを備える請求項２９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記少なくとも１つの光学部品が前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記光学部品の熱膨張率のゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように前記少なくとも１つの光学部品を冷却することを備える請求項２８から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記リソグラフィ装置の露光動作の前に前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却することを備える請求項２８から３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記少なくとも１つの光学部品に、または前記少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供することを備える請求項２８から３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記リソグラフィ装置の露光動作の前に、前記少なくとも１つの光学部品と前記少なくとも１つの内壁の前記少なくとも一部分との間の温度差を大きくするように前記少なくとも１つの光学部品を加熱することをさらに備える請求項２１、または請求項２１を引用する請求項２２から３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記少なくとも１つの光学部品を加熱することの後に起こる請求項２８から３３のいずれかを引用する請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置であって、
放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品と、
前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される少なくとも１つの冷却装置と、を備え、
前記少なくとも１つの光学部品は、熱膨張率のゼロクロス温度を有する材料を備え、前記少なくとも１つの冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品が前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記ゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成されるリソグラフィ装置。
【請求項３７】
前記材料の前記ゼロクロス温度で、
【数１】
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であり、Ｔは温度、αは前記熱膨張率、ｋは前記材料の熱伝導率である請求項３６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、前記基板、およびパターニングデバイスを備えるリストから選択される少なくとも１つを備える請求項３６または３７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの光学部品は、シリコンで構成される請求項３６から３８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記リソグラフィ装置の露光動作の前に前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却するように構成される請求項３６から３９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２３Ｋの温度に冷却するように構成される請求項３６から４０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記基板を冷却するように構成される基板冷却装置を備える請求項３６から４１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４３】
前記基板冷却装置は、前記基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却するように構成される請求項４２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４４】
前記基板冷却装置は、
前記基板テーブル内にあり、または前記基板テーブルと熱的に連通している冷媒容器と、
解除可能な接続により前記冷媒容器に設けられ、前記冷媒容器に冷媒を提供するとともに使用済みの冷媒を前記冷媒容器から排出するように構成される冷媒供給装置と、を備える請求項４３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４５】
前記冷媒容器は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で保持するように構成される請求項４５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品に、または前記少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供するように構成される請求項３６から４５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年４月１１日に出願された欧州出願１７１６５８５７．８号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、パターニングデバイスから基板にパターンを投影するように設けられるリソグラフィ装置に関し、とくに、そうしたリソグラフィ装置のための冷却方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に与えるように構築される機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。リソグラフィ装置は、例えば、基板に設けられた放射感応性材料（レジスト）層へとパターニングデバイス（例えばマスク）からパターンを投影しうる。
【０００４】
リソグラフィ装置がパターンを基板に投影するために使用する放射の波長は、この基板に形成可能なフィーチャの最小のサイズを定める。４〜２０ｎｍの範囲内の波長をもつ電磁放射であるＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置は、従来のリソグラフィ装置（例えば１９３ｎｍの波長をもつ電磁放射を使用しうる）よりも小さいフィーチャを基板に形成するために使用されうる。
【０００５】
放射は、プラズマを用いて生成されうる。プラズマは例えば、放射源において燃料にレーザビームを向けることにより生成されうる。結果として生じるプラズマは、ＥＵＶ放射を放出しうる。こうした放射源は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源として知られる。こうしたＬＰＰ放射源の内部では少なくとも一部分がプラズマに変換されずに汚染物質の放出をもたらし、これがリソグラフィ装置へと運ばれることがある。他の汚染物質（例えば水）もリソグラフィ装置内に存在することがあり、これらはリソグラフィ装置の光学部品（レンズ、ミラー、窓など）に凝縮しうる。光学部品は、光学表面を有する。光学部品および光学表面との用語は本書において置換可能に使用されうる。微粒子の汚染物質を流し去るために、及び／または、堆積物と反応させてリソグラフィ装置から排気可能な揮発性の物質を生み出すために、水素などのガスの流れがリソグラフィ装置に導入されることがある。
【０００６】
こうしたガスの使用には、いろいろな欠点がある。例えば、水素などある種のガスの使用によって、多層ミラーの何らかの層など、リソグラフィ装置内で使用される一部の材料に劣化がもたらされうる。また、本分野でよく知られているが、ＥＵＶ放射は水素ガスによって吸収されるので、基板でのパワーが減少する。さらに、リソグラフィ装置を水素でパージすることが必要であると、動的ガスロック（ＤＧＬ）や水素を安全に取り扱う機器など比較的複雑で高価な装置を使用することが必要となりうる。
【発明の概要】
【０００７】
本書に述べる第１の態様によると、パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、少なくとも１つのハウジングを備える。少なくとも１つのハウジングは、少なくとも１つの内壁を備える。少なくとも１つの光学部品は、少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される。リソグラフィ装置は、少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却するように構成され、それにより冷却装置の使用中にハウジング内の少なくとも１つの汚染物質が光学部品に対して内壁に優先的に存在する冷却装置を備える。
【０００８】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却することによって、汚染物質が内壁に優先的に存在することになり、それにより光学部品の汚染が低減される。これによってオーバレイ精度が改善される。また、第１の態様のリソグラフィ装置は、リソグラフィ装置内での水素の使用を低減しまたは廃止することを可能にする。リソグラフィ装置の内部空洞の中から例えば水素ガスを低減または除去することによって、そうでなければ保護用の「キャッピング」層が無ければ使用不能であった材料を使用することができ、構成要素の寿命が改善される。
【０００９】
冷却装置は、少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分と少なくとも１つの光学部品との間に少なくとも１０Ｋ、好ましくは少なくとも４０Ｋの温度差を提供するように構成されてもよい。大きな温度差を提供することによって、少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分に存在する汚染物質の蒸気圧は、少なくとも１つの光学部品での蒸気圧よりも実質的に低くなり、それにより、汚染物質の大半が内壁の少なくとも一部分に残存することになる。
【００１０】
冷却装置は、内壁の少なくとも一部分を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却するように構成されてもよい。このようにして、とくに適する温度差を提供しながら、１ｂａｒの圧力で液体窒素の形式で冷媒を使用することができ、都合がよい。
【００１１】
少なくとも１つのハウジングは、放射ビームを調整するように構成される照明システム、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けられた放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するように構築される支持構造、基板を保持するように構築される基板テーブル、および、パターン付けられた放射ビームを基板に投影するように構成される投影システムのうち少なくとも１つを備えてもよい。
【００１２】
リソグラフィ装置は、少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められるチャンバー内に超高真空を提供するように構成されてもよい。このようにして、リソグラフィ装置内でのガスによるＥＵＶ放射ビームの吸収が最小化されてもよい。
【００１３】
少なくとも１つの汚染物質は、炭化水素および水のうち少なくとも１つを備えてもよい。
【００１４】
冷却装置は、液体窒素を少なくとも１つの内壁に提供するように構成されてもよい。
【００１５】
少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、基板、およびパターニングデバイスを含むリストから選択される少なくとも１つを備えてもよい。
【００１６】
リソグラフィ装置は、少なくとも１つの更なる冷却装置をさらに備え、少なくとも１つの更なる冷却装置は、少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成されてもよい。このようにして、光学部品は、変形を低減または防止するように冷却されてもよい。
【００１７】
少なくとも１つの更なる冷却装置は、基板を冷却するように構成される基板冷却装置を備えてもよい。基板冷却装置は、基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却するように構成されてもよい。
【００１８】
基板冷却装置は、基板テーブル内にあり、または基板テーブルと熱的に連通している冷媒容器と、解除可能な接続により冷媒容器に設けられ、冷媒容器に冷媒を提供するとともに使用済みの冷媒を冷媒容器から排出するように構成される冷媒供給装置と、を備えてもよい。このようにして、基板を冷却しながら基板の露光中に走査動作を可能としてもよい。
【００１９】
冷媒容器は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で保持するように構成されてもよい。このようにして、基板は、１２３Ｋ付近の温度に冷却されてもよい。１２３Ｋは、シリコンの熱膨張率のゼロクロス温度である。よって、この構成は、使用中に基板に非常に低い膨張を提供する。
【００２０】
少なくとも１つの光学部品は、照明システム内の１つ又は複数の光学部品、パターニングデバイス、および、投影システム内の１つ又は複数の光学部品のうち少なくとも１つを備えてもよい。
【００２１】
少なくとも１つの光学部品は、熱膨張率のゼロクロス温度を有する材料を備え、冷却装置は、少なくとも１つの光学部品がリソグラフィ装置の露光動作中にゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成されてもよい。
【００２２】
少なくとも１つの光学部品は、シリコンで構成されてもよい。
【００２３】
少なくとも１つの更なる冷却装置は、リソグラフィ装置の露光動作の前に少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却するように構成されてもよい。
【００２４】
少なくとも１つの更なる冷却装置は、少なくとも１つの光学部品に、または少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供するように構成されてもよい。
【００２５】
リソグラフィ装置は、放射ビームをＥＵＶ放射ビームの形式で生成するように構成される源をさらに備えてもよい。
【００２６】
また、本書に述べる方法は、パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することを備え、冷却することは、少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却することを備え、冷却することによって、冷却中にチャンバー内の少なくとも１つの汚染物質が光学部品に対して内壁に優先的に存在する。
【００２７】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、リソグラフィ装置の露光動作の前に行われてもよい。
【００２８】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分と少なくとも１つの光学部品との間に少なくとも１０Ｋの温度差を提供してもよく、少なくとも４０Ｋの温度差を提供してもよい。
【００２９】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、内壁の少なくとも一部分を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却してもよい。
【００３０】
冷却することは、少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められるチャンバー内に超高真空を提供してもよい。
【００３１】
少なくとも１つの汚染物質は、炭化水素および水のうち少なくとも１つを備えてもよい。
【００３２】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、液体窒素を少なくとも１つの内壁に提供することを備えてもよい。
【００３３】
少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、基板、およびパターニングデバイスのうち少なくとも１つを備えてもよい。
【００３４】
本方法は、少なくとも１つの光学部品を冷却することをさらに備えてもよい。少なくとも１つの光学部品を冷却することは、基板を冷却することを備えてもよい。基板を冷却することは、基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却することを備えてもよい。
【００３５】
少なくとも１つの光学部品を冷却することは、少なくとも１つの光学部品がリソグラフィ装置の露光動作中に光学部品の熱膨張率のゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように少なくとも１つの光学部品を冷却することを備えてもよい。
【００３６】
少なくとも１つの光学部品を冷却することは、リソグラフィ装置の露光動作の前に少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却することを備えてもよい。
【００３７】
少なくとも１つの光学部品を冷却することは、少なくとも１つの光学部品に、または少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供することを備えてもよい。
【００３８】
本方法は、リソグラフィ装置の露光動作の前に、少なくとも１つの光学部品と少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分との間の温度差を大きくするように少なくとも１つの光学部品を加熱することをさらに備えてもよい。
【００３９】
少なくとも１つの光学部品を冷却することは、少なくとも１つの光学部品を加熱することの後に起きてもよい。
【００４０】
本書に述べる他の構成によると、パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置であって、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品と、少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される少なくとも１つの冷却装置と、を備え、少なくとも１つの光学部品は、熱膨張率のゼロクロス温度を有する材料を備え、少なくとも１つの冷却装置は、少なくとも１つの光学部品がリソグラフィ装置の露光動作中にゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成されるリソグラフィ装置が提供される。
【００４１】
いくつかの実施形態においては、材料のゼロクロス温度で、
【数１】
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である。
【００４２】
Ｔは温度、αは熱膨張率、ｋは材料の熱伝導率である。
【００４３】
少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、基板、およびパターニングデバイスを備えるリストから選択される少なくとも１つを備えてもよい。
【００４４】
少なくとも１つの光学部品は、シリコンで構成されてもよい。
【００４５】
少なくとも１つの冷却装置は、リソグラフィ装置の露光動作の前に少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却するように構成されてもよい。
【００４６】
少なくとも１つの冷却装置は、リソグラフィ装置の露光動作中に少なくとも１つの光学部品をおよそ１２３Ｋの温度に冷却するように構成されてもよい。
【００４７】
少なくとも１つの冷却装置は、基板を冷却するように構成される基板冷却装置を備えてもよい。
【００４８】
基板冷却装置は、基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却するように構成されてもよい。
【００４９】
基板冷却装置は、基板テーブル内にあり、または基板テーブルと熱的に連通している冷媒容器と、解除可能な接続により冷媒容器に設けられ、冷媒容器に冷媒を提供するとともに使用済みの冷媒を冷媒容器から排出するように構成される冷媒供給装置と、を備えてもよい。
【００５０】
冷媒容器は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で保持するように構成されてもよい。
【００５１】
少なくとも１つの冷却装置は、少なくとも１つの光学部品に、または少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供するように構成されてもよい。
【００５２】
上述または後述の説明において述べる１つ又は複数の態様または特徴は、１つ又は複数の他の態様または特徴と組み合わされてもよいものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本書に述べるある実施形態に係るリソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムを概略的に示す。
【図２】本書に述べるある実施形態に係る図１のリソグラフィ装置のイルミネータを概略的に示す。
【図３】水の蒸気圧が温度によりどのように変化するかを示すグラフである。
【図４】本書に述べるある実施形態に係るリソグラフィ装置の投影システムのための冷却システムを概略的に示す。
【図５】本書に述べるある実施形態に係る基板冷却システムを概略的に示す。
【図６】本書に述べるある実施形態に係る基板冷却システムを概略的に示す。
【図７】本書に述べるある実施形態に係るパターニングデバイス冷却システムを概略的に示す。
【図８】本書に述べるある実施形態に係る照明システムのための冷却システムを概略的に示す。
【図９】本書に述べるある実施形態に係る複数の冷却装置を備えるリソグラフィ装置を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図１は、リソグラフィ装置ＬＡの１つ又は複数の内壁２、３、４、５をリソグラフィ装置ＬＡの内壁２〜５の中に位置する１つ又は複数の構成要素の温度よりも低い温度に冷却するように動作可能な冷却装置１を含むリソグラフィシステムを概略的に示す。例えば、詳細は後述するように、冷却装置１は、ミラー、レンズ、マスク（例えばレチクル）、基板（例えばウェーハ）などの放射を受ける構成要素の温度よりも低い温度にリソグラフィ装置ＬＡの１つ又は複数の内壁２〜５を冷却するように動作可能であってもよい。また、リソグラフィシステムは、放射源ＳＯを備えてもよい。一般に、放射源ＳＯは、例えば極紫外（ＥＵＶ）放射ビームＢでありうる放射ビームＢを生成するように構成される。放射源は例えば、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる形式のものでありうるが、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）または自由電子レーザ（ＦＥＬ）に基づく源を含む任意の適切な形式のものであってもよい。リソグラフィに適する放射ビーム源は本分野において公知であるから本書では詳述しない。
【００５５】
リソグラフィ装置ＬＡは、内壁２をもつハウジングを有する照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成される支持構造ＭＴとを備える。パターニングデバイスＭＡと支持構造ＭＴは、内壁４を有するハウジング内に位置する。また、リソグラフィ装置ＬＡは、内壁３をもつハウジングを有する投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するように構成される基板テーブルＷＴとを備える。基板Ｗと基板テーブルＷＴは、内壁５を有するハウジング内に位置する。照明システムＩＬは、受ける放射ビームＢをパターニングデバイスＭＡに入射する前に調整するように構成される。投影システムは、放射ビームＢ（マスクＭＡによってパターン付けられている）を基板Ｗに投影するように構成される。基板Ｗは、以前に形成されたパターンを含んでもよい。この場合、リソグラフィ装置は、パターン付けられた放射ビームＢを基板Ｗに以前に形成されたパターンと位置合わせする。
【００５６】
放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、投影システムＰＳ、支持構造ＭＴ、マスクＭＡ、基板テーブルＷＴ、及び／または基板Ｗはすべて、（例えばそれらのハウジングによって）外部環境から隔離されることができるように構成される。大気圧より低い圧力でガス（例えば水素）が放射源ＳＯに提供されてもよい。真空が、照明システムＩＬ（例えば内壁２の内側）及び／または投影システムＰＳ（例えば内壁３の内側）の１つ又は複数に提供されてもよい。少量のガス（例えば水素）が大気圧よりもかなり低い圧力で、照明システムＩＬ（例えば内壁２の内側）及び／または投影システムＰＳ（例えば内壁３の内側）の１つ又は複数に提供されてもよい。ただし、以下に詳述するように、本書に述べるいくつかの実施形態は、そうしたガスを提供する必要性を低減し又は除去する。
【００５７】
図１には内壁２〜５が示されているが、リソグラフィ装置のハウジングは、図示されないその他の壁（外壁など）を備えてもよい。例えば、ある実施形態においては、リソグラフィ装置のハウジングは、１つ又は複数の内壁２〜５と外壁の間に位置する１つ又は複数の熱シールドを備えてもよい。図２を参照すると、イルミネータＩＬは、外壁１５とともに概略的に示されている。簡易な代表としてイルミネータＩＬを囲む外壁が示されているが、外壁は、投影システムＰＳなどリソグラフィ装置のその他の構成要素を囲んでもよく、リソグラフィ装置ＬＡの全体を囲んでもよい。内壁２と外壁１５の間に位置するのが熱シールド１６である。連続的な障壁として示されているが、熱シールドは、任意の適切な様式で形成されてもよく、１つ又は複数の壁またはプレートを備えてもよい。外壁１５は、周囲温度（例えば３００Ｋ）にあってもよい。熱シールド１６は、外壁１５の温度と内壁２の温度の間の温度に冷却されてもよい。例えば、冷却装置１７は、熱シールド１６を冷却するように構成されてもよい。図２では別々に示されているが、冷却装置１７と冷却装置１は、同じ冷却装置によって提供されてもよい。熱シールド１６を中間の温度に冷却することによって、熱シールド１６は、内壁２への輻射の負荷を低減し、それにより、内壁２を冷却することが容易になる。熱シールド１６は、任意の適切な材料で作られうる。熱シールド１６は、赤外放射に対し高反射性を有してもよく、それにより、熱シールド１６から内壁２へと放出される赤外放射が低減される。その他の熱シールドがリソグラフィ装置ＬＡのその他の構成要素のまわりに設けられてもよい。
【００５８】
リソグラフィ装置ＬＡは、図１に示されるものとは異なるハウジング構成を備えてもよい。例えば、いくつかの実施形態においては、図示されるハウジングのうち１つ又は複数が存在しなくてもよい。いくつかの実施形態においては、２以上のハウジングそれぞれの内側に示される構成要素が同じハウジングに設けられてもよく、その逆もありうる。例えば、ある実施形態においては、リソグラフィ装置は、リソグラフィ装置のすべての光学部品を包囲する内壁を有する単一のハウジングを備えてもよい。
【００５９】
放射ビームＢは、放射源ＳＯから、放射ビームを調整するように構成される照明システムＩＬへと通過する。照明システムＩＬの内壁２の内側には、ファセットフィールドミラーデバイス１０とファセット瞳ミラーデバイス１１が含まれうる。ファセットフィールドミラーデバイス１０とファセット瞳ミラーデバイス１１は、放射ビームＢに所望の断面形状と所望の角度分布を提供する。放射ビームＢは、照明システムＩＬを通って、支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢを反射しパターンを付与する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０およびファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて、またはこれに代えて、その他のミラーまたはデバイスを含んでもよい。
【００６０】
パターニングデバイスＭＡからの反射に続いて、パターン付けられた放射ビームＢは、投影システムＰＳに入る。投影システムの内壁３の内側には、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗに放射ビームＢを投影するように構成される複数のミラー１３、１４があってもよい。投影システムＰＳは、放射ビームに縮小率を適用してもよく、パターニングデバイスＭＡ上のフィーチャに相当するものよりも小さいフィーチャをもつ像が形成される。４倍の縮小率が例えば適用されうる。図１では投影システムＰＳが２つのミラー１３、１４を有するが、投影システムは、任意の数のミラー（例えば６つのミラー）を含みうる。
【００６１】
図１に示される放射源ＳＯは、図示されない構成要素を含んでもよい。例えば、スペクトルフィルタが放射源に設けられてもよい。スペクトルフィルタは、ＥＵＶ放射を実質的に透過可能であり、赤外放射などその他の波長の放射を実質的に遮蔽するものであってもよい。
【００６２】
上述のように、冷却装置１は、リソグラフィ装置ＬＡの１つ又は複数の内壁を所望の温度に冷却するように構成される。図１に示される例では、冷却装置１は、１つ又は複数の内壁２〜５を冷却するように構成される。一実施形態では、冷却装置１は、内壁２〜５を、内壁の内側に収容される構成要素の温度よりも低い温度に冷却するように構成される。例えば、冷却装置１は、内壁２をミラー１０、１１の温度よりも低い温度に冷却し、内壁３をミラー１３、１４よりも低い温度に冷却し、内壁４をパターニングデバイスＭＡおよび支持構造ＭＴの温度よりも低い温度に冷却し、内壁５を基板テーブルＷＴおよび基板Ｗの温度よりも低い温度に冷却するように構成されてもよい。より一般には、冷却装置１は、内壁２〜５をリソグラフィ装置の光学部品の温度よりも低い温度に冷却するように構成されてもよい。
【００６３】
内壁２〜５をこれら内壁の内側に収容される構成要素の温度よりも低い温度に冷却することによって、リソグラフィ装置内の表面に凝縮物を形成する汚染物質は、内壁２〜５の内側に収容される構成要素に凝縮するというよりも、内壁２〜５に優先的に凝縮することになる。このようにして、リソグラフィ装置ＬＡの光学表面（例えば、放射ビームＢと相互作用をする表面）の汚染は、顕著に低減される。光学表面への凝縮物を低減または除去するために、内壁２〜５の温度は、好ましくは、光学部品の温度よりも実質的に低い。光学部品と内壁２〜５との違いは、光学部品に比較して壁２〜５の温度が異なることによる蒸気圧の違いによって示されてもよい。当業者には理解されるように、蒸気圧の違いは、クラウジウス・クラペイロンの式に支配される。
【００６４】
内壁２〜５を内壁２〜５の内側に収容される構成要素の温度よりも低い温度に冷却することによって実現される汚染の低減は、ガスに基づく汚染低減機構の必要性を低減または除去しうるものである。例えば、公知のリソグラフィ装置ではガス（例えば水素）の流れがリソグラフィ装置ＬＡから汚染物質を流し去るために使用されうるが、本発明の実施形態においては、こうしたガス流れの必要性は、より寒冷な内壁２〜５の表面に凝縮物が優先的かつ問題無く形成されるので、低減または除去される。
【００６５】
いくつかの実施形態においては、内壁２〜５を冷却しながら光学表面を加熱することによって、リソグラフィ装置の光学表面に凝縮する材料の量をさらに低減することができる。例えば、ある実施形態においては、光学表面は、１００℃の温度に加熱されてもよい。いくつかの実施形態においては、内壁２〜５がある低い定常温度に達し、壁２〜５にあらゆる揮発性の物質（ただし、希ガス、Ｈ２、および少量のＮ２とＯ２を除く）が凝縮したとき、光学表面の加熱は停止されてもよい。こうして、光学部品への凝縮物の形成のリスクなく、光学部品の温度を周囲の動作温度に戻し又はそれより低い温度（後述する）に冷却することができる。したがって、いくつかの実施形態においては、リソグラフィ装置の１つ又は複数の光学部品には、光学部品の温度を上げるのに適するヒータが設けられてもよい。
【００６６】
リソグラフィ装置ＬＡの内部空洞（例えば内壁２〜５によって形成される空洞）の中から例えば水素ガスを低減または除去することによって、そうでなければ使用不能であった材料を（保護用の「キャッピング」層を設けることなく）それら空洞の中で使用することができ、構成要素の寿命が改善される。例えば、イルミネータＩＬと投影システムＰＳの中で、ミラー１０〜１４は、多層ミラーを備えうる。公知のリソグラフィ装置においては、こうした多層ミラーの層を形成するために使用されうる材料の選択がイルミネータＩＬおよび投影システムＰＳ内の水素ガスの存在によって制限される。水素及び／またはＥＵＶフォトンが誘起する水素プラズマとの反応性があるにもかかわらず特定の材料を使用することが望まれる場合、こうした材料には寿命を延ばすために、保護用の「キャッピング」層が設けられることがある。しかし、ＥＵＶ放射はとくに強く吸収されるので、こうしたキャッピング層は、リソグラフィ装置のなかで後続の構成要素とりわけ基板Ｗへと向かうＥＵＶ放射の量を減少させうる。
【００６７】
同様に、公知のリソグラフィ装置においては、パターニングデバイスＭＡは、ペリクルとして知られるフィルム（図示せず）によって汚染から保護されうる。ペリクルは、例えば、ポリシリコン（ｐＳｉ）フィルムなどの材料から形成されうる。ポリシリコン（ｐＳｉ）フィルムは、ＥＵＶ放射に対しほぼ透明とすることができる。例えば、ペリクルは、１ｎｍの層厚ごとに０．１７％の透過損失を有しうる。あるいは、ペリクルは、例えばグラフェンやシリセンなどＥＵＶ放射に対しほぼ透明でありうる他の材料で形成されてもよい。ペリクル自体がＳｉ３Ｎ４のようなキャッピング層によって保護され、ペリクルへの水素ラジカル、プラズマ、微量の酸素の影響が低減されてもよい。しかし、上述のように、ＥＵＶ放射は物質によって容易に吸収されるので、キャッピング層の追加は、パターニングデバイスＭＡから投影システムＰＳへと通過するＥＵＶ放射の量をかなり減少させる（典型的にはＳｉ３Ｎ４のキャッピング層について１ｎｍあたり０．８６％の透過損失となる）。パターニングデバイスＭＡおよび支持構造ＭＴの温度よりも低い温度に壁４を冷却することによって、汚染物質は内壁４に優先的に凝縮することになり、ペリクルの必要性は低減される。パターニングデバイスＭＡの表面に入射することがあるパーティクルの結像による悪影響を防ぐためにペリクルはなお必要とされるが、ペリクルにキャッピング層を設ける必要性は内壁４の内側で水素を除去または低減することによって低減され、それによりペリクルのＥＵＶ透過率は改善され、ペリクルの構築はより簡単で安価となり、ペリクルの動作寿命も延びる。
【００６８】
同様に、リソグラフィ装置ＬＡ内の金属は水素脆化にさらされうるので、そうでなければ有益な材料（バナジウム、ニッケル、およびチタンの合金を含む）の使用が困難となる。本書に述べる実施形態は、リソグラフィ装置内で水素の低減（又は除去）を可能にすることによって、こうした材料の使用を可能にする。例示にすぎないが、本書に述べる実施形態は、マニフォールドの形成にチタンなどの材料を使用することが許容される。
【００６９】
同様に、内壁２〜５の構築に使用される材料の選択が広がりうるので、良好な熱伝導率をもつ材料の選択が可能となり、それにより、内壁２〜５の内側に収容される構成要素の温度よりも低い温度に内壁２〜５をより効率的に冷却することが可能になるという「好循環」を得られる。
【００７０】
一つのとくに有益な実施形態においては、冷却装置１は、内壁２〜５を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却するように構成される。上述のように、二表面間の蒸気圧の違いはクラウジウス・クラペイロンの式に支配される。図３は、水の蒸気圧（ｙ軸）が温度（ｘ軸）に関してどのように変化するかを示すグラフである。図３によれば、７７Ｋの温度をもつ表面での水の蒸気圧は、およそ１２３Ｋの温度をもつ表面での水の蒸気圧よりも１２桁以上大きさが小さいことがわかる。以下に詳しく述べるように、いくつかの実施形態においては、光学部品をおよそ１２３Ｋの温度に冷却することが望まれる。この場合に、液体窒素が１ｂａｒで７７Ｋの温度を有するとすれば、内壁２〜５を７７Ｋの温度に冷却することは、とくに有益である。
【００７１】
しかし、内壁２〜５は、内壁２〜５と光学部品の温度差を提供するように他の温度に冷却されてもよい。例えば、内壁２〜５が１００Ｋに冷却されてもよく、光学部品が３００Ｋに維持されてもよく、こうして水蒸気が内壁２〜５に凝縮されてもよい。
【００７２】
ある実施形態においては、少なくとも２０Ｋ、好ましくは少なくとも４０Ｋの温度差が、光学部品と内壁２〜５との間に維持される。
【００７３】
ある実施形態においては、光学部品を周囲温度に維持しながら、または光学部品を周囲温度よりも高い温度に加熱しながら、内壁２〜５がまず冷却される。不所望の揮発性物質を寒冷な壁２〜５に凝縮させたうえで、光学部品の温度が（加熱されていた場合）室温に戻され、またはそれより低い温度（詳細は後述）に冷却される。このようにして、必要とされる内壁の冷却の大きさが低減されうる。すなわち、光学部品を加熱する（または光学部品を室温に維持する）ことによって、光学部品と内壁の温度差がより大きくなり、汚染物質を内壁２〜５に凝縮することができる。汚染物質が内壁２〜５に一度凝縮されれば、光学部品は後述のように冷却されてもよい。
【００７４】
壁２〜５をおよそ７７Ｋの温度に冷却するために、冷却装置１は、液体窒素式冷却システムを備えてもよい。例えば、冷却装置１は、模式的に示される導管２’〜５’を通じて液体窒素をポンプにより送り込むように構成されてもよい。液体窒素は、内壁２〜５の外側の表面と接触し、または内壁２〜５の内部を通る流路（図示せず）を通じて送り込まれてもよい。冷却装置１は、リソグラフィ装置ＬＡの１つ又は複数の内壁２〜５を冷却するのに適する任意の方式で構成されてもよい。内壁２〜５に提供される冷媒（例えば液体窒素）の必要量は、内壁２〜５への熱負荷に依存しうる。この熱負荷は、例えば断熱に依存し、さらには内壁の構成や材料、実行される走査動作の継続時間など様々な考慮事項に依存する。
【００７５】
図１では一つの箱で模式的に示されるが、冷却装置１は、複数の構成要素を備えてもよい。例えば、冷却装置１は、フィードバック制御ループのもとで冷却装置を動作させることを可能にする１つ又は複数の温度センサを備えてもよい。
【００７６】
上記では、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳ内で使用される水素の量が低減されうることを述べた。一実施形態においては、超高真空（すなわちおよそ１０−７Ｐａ未満の圧力）が、内壁２〜５によって定められる１つ又は複数の空洞内に維持されてもよい。リソグラフィ装置ＬＡの１つ又は複数の内壁２〜５がおよそ７７Ｋに冷却される場合、これら内壁は、ガスや蒸気を凝縮により内壁に捕捉することによって「クライオポンプ」として働くことになり、それら内壁によって定められる空洞内に超高真空環境を生成するのに役立つ。他の実施形態においては、内壁は、別の温度に冷却される。実際、冷却された表面にガスが凝縮する温度は具体的なガス種に依存するので、温度は、予想される汚染物質に応じて選択されてもよい。他の実施形態においては、内壁は、あらゆる汚染物質についてクライオポンピングを提供するほど十分には冷却されないが、実質的にすべてのガスおよび蒸気について少なくともクライオトラッピングを提供するのに十分に冷却される。クライオトラッピングとは、ガスが、内壁に凝縮していないが、それらガスの運動エネルギーを消耗させるのに十分な時間だけ内壁上に存在させることをいい、それにより、リソグラフィ装置ＬＡ内の他の表面の汚染が防止される。
【００７７】
内壁は、液体窒素により冷却されてもよく、その他の冷却機構が使用されてもよい。例えば、ヘリウムまたは水素による冷却が使用されてもよい。図１においては内壁２〜５が光学部品（ミラー１０〜１５、パターニングデバイスＭＡ、基板Ｗなど）を完全に又は実質的に包囲することが模式的に示されているが、いくつかの実施形態においては、内壁２〜５の一部分のみが冷却される。例としてイルミネータＩＬに言及すると、内壁２の全体を冷却するのではなく、内壁２の一部分のみが冷却されてもよい。例えば、ミラー１０、１１の近傍にある内壁２の一部分が冷却されてもよい。
【００７８】
リソグラフィ装置ＬＡの少なくとも一部の内部構成要素は、内壁２〜５の少なくとも一部よりも温かい温度に維持されるが、それにもかかわらず、こうした内部構成要素を冷却することが望まれることもある。例えば、１つ又は複数の光学部品（ミラー１０〜１４など）を冷却することは、これらミラーへの放射ビームＢの入射によって生じる加熱による熱膨張を防ぐために望まれうる。有益には、ある例示的な実施形態においては、内壁２、３がミラー１０〜１４よりも冷たく、ミラー１０〜１４が輻射により冷却されることになる。同様に、内壁４、５がパターニングデバイスＭＡ、支持構造ＭＴ、基板テーブルＷＴ、および基板Ｗの温度よりも低い温度に冷却される場合、パターニングデバイスＭＡ、支持構造ＭＴ、基板テーブルＷＴ、および基板Ｗは、輻射により冷却されることになる。こうして、リソグラフィ装置ＬＡの内壁２〜５によって、ミラー１０〜１４、パターニングデバイスＭＡ、支持構造ＭＴ、基板テーブルＷＴ、および基板Ｗを冷却するように構成される冷却システム（後述）等、他の冷却システムへの負荷が低減される。
【００７９】
輻射による冷却に加えて、リソグラフィ装置ＬＡの構成要素は、それ自体が積極的に冷却されてもよい。リソグラフィ装置ＬＡの構成要素を積極的に冷却することによって、例えば、これら構成要素の使用中の変形が低減されうる。一般に、リソグラフィ装置の光学部品（ミラー１０〜１４、パターニングデバイスＭＡ、基板Ｗなど）は放射ビームＢとの相互作用によって加熱されるので、これら構成要素には変形が生じる。光学部品の変形は、リソグラフィ装置の光学性能に劣化をもたらし、基板Ｗに形成されるフィーチャの精度を低下させうる。
【００８０】
リソグラフィ装置ＬＡ内の光学部品（ミラー１０〜１４など）を、アメリカ合衆国、ニューヨークのコーニング社が製造する超低膨張（ＵＬＥ（登録商標））ガラスで構成することが知られている。ＵＬＥガラスは、いわゆる「ゼロクロス温度」（ＺＣＴ）でゼロの熱膨張率（ＣＴＥ）を有する。ある特定のＵＬＥガラスのＺＣＴは、そのＵＬＥガラスの具体的な組成に依存して変化しうるので、意図的にいくらか調整することができる。しかし、ＵＬＥの熱伝導率は比較的小さい（そのＵＬＥのＺＣＴで１．３Ｗ／ｍ／Ｋ程度である）。そのため、ＵＬＥガラスで構成される構成要素をＺＣＴに維持することは困難である。すなわち、ＵＬＥガラスの構成要素が放射ビームＢとの相互作用により熱を吸収すると、この吸収した熱を排出することが比較的難しい。よって、ＵＬＥガラスで構成されるミラーであっても、変形が生じうる。
【００８１】
また、ゼロクロス温度は（異なるＵＬＥガラスで構成される）異なる構成要素について変わりうるところ、一つの構成要素のなかでもゼロクロス温度が変化することも知られており、その構成要素の全体をゼロクロス温度に維持する困難さは増すことになる。
【００８２】
ある実施形態においては、リソグラフィ装置内の光学部品は、ＺＣＴでゼロのＣＴＥを有するが熱伝導率は１．３Ｗ／ｍ／Ｋより大きい材料で構成される。好ましくは、ＺＣＴおよびＣＴＥは光学部品の全体にわたって一様である。光学部品との用語は、放射ビームＢが直接入射しない（しえない）構成要素でありうるが、基板テーブルＷＴおよび支持構造ＭＴを含むものと理解すべきである。
【００８３】
とくに有益な実施形態においては、１つ又は複数の光学部品がシリコンで形成される。投影システムＰＳの例示的な構成が図４に概略的に示される。図４において、投影システムＰＳはおおむね図１に示されるとおりである。しかし、図４の実施形態においては、冷却装置２０は、ミラー１３、１４を冷却するように動作可能である。例えば、冷却装置２０は、ミラー１３、１４をおよそ１２３Ｋの温度に冷却するように動作可能であってもよい。冷却装置２０は、ミラー１３、１４をおよそ１２０Ｋの初期温度（すなわち走査動作の開始時の温度）に冷却するように構成されてもよい。走査中に放射ビームＢを受けることによって、ミラー１３、１４はおよそ１３０Ｋの温度に加熱されうる。
【００８４】
およそ１２３Ｋの温度でシリコンはＣＴＥが０（ゼロ）であり熱伝導率が６００Ｗ／ｍ／Ｋであると測定されている。一般に、シリコンについておよそ１２３Ｋ（シリコンのＺＣＴ）では、温度に対するＣＴＥの変化（ｄα／ｄＴ）は、ある所与のＵＬＥガラスのＺＣＴでのＵＬＥガラスの温度変化の場合と比べて、およそ一桁大きい。しかし、６００Ｗ／ｍ／Ｋという熱伝導率は、ＣＴＥのＺＣＴでの熱伝導率よりも５００倍程度大きい。温度に対するＣＴＥの変化は非線形に変わるが、ミラー１３、１４をシリコンで構成し、ミラー１３、１４をおよそ１２３Ｋの温度に冷却することで、ミラー１３、１４の変形についての典型的または平均的な改善（すなわち低減）は、ミラー１３、１４がＵＬＥガラスで構成されそのＺＣＴで動作する場合に比べて、５０倍を実現しうる。
【００８５】
また、シリコンは、大きな単結晶のインゴットとして入手され、そこから光学部品（例えばミラー）を構成しうるので、例えばＺＣＴ、ＣＴＥ、熱伝導性などの均質な特性が光学部品の表面全体にわたって提供される。このようにして、例えば、ミラー１３、１４がシリコンで構成される場合、冷却装置２０は、ミラー１３、１４の全体をおよそ１２３Ｋという一貫した温度に冷却することが可能であり、それにより、ミラー１３、１４の全体にわたって熱的に誘起される膨張が実質的にゼロとなる。
【００８６】
ミラー１１、１０、および図１または図２に図示されないその他の光学部品が同様に構成されてもよい。いくつかの実施形態においては、１つ又は複数の更なる冷却装置が、（図３から図６を参照して後述するように）それら光学部品を冷却するために設けられてもよい。
【００８７】
冷却装置２０は、液体窒素を冷却しこれをポンプにより、模式的に示される導管１３’〜１４’を通じて送り込むように構成されてもよい。ある実施形態においては、液体窒素は、ミラー１３、１４の「下側」（すなわち放射ビームＢを受けない側）に接触し又はミラー１３、１４の本体の内部を通る流路（図示せず）を通じて送り込まれてもよい。冷却装置２０は、１つ又は複数のミラー１３、１４を冷却するのに適する任意の方式で構成されてもよい。ミラー１３、１４に提供される液体窒素の必要量は、ミラー１３、１４の構成、実行される走査動作の継続時間、放射ビームＢによってミラー１３、１４が受ける熱負荷に依存することになる。
【００８８】
液体窒素が冷媒として使用される場合、液体窒素は、１２３Ｋの温度を維持するように加圧されてもよい（例えば、最高でおよそ２８．７ｂａｒ）。ある代替例においては、光学部品（ミラー１３、１４など）は、適切な値の熱抵抗を介して液体窒素により（例えば１ｂａｒで）７７Ｋに冷却されてもよく、光学部品の温度は、温度センサ（図示せず）からの信号を使用するフィードバックループのもとで動作するヒータ（図示せず）を介して制御されてもよい。
【００８９】
図４では一つの箱で模式的に示されるが、冷却装置２０は、複数の構成要素を備えてもよい。例えば、冷却装置２０は、フィードバック制御ループのもとで冷却装置を動作させることを可能にする１つ又は複数の温度センサを備えてもよい。
【００９０】
上述の理由により、シリコンはリソグラフィ装置ＬＡの光学部品を構成するとくに有益な材料となるが、より一般化すると、リソグラフィ装置内の光学部品の熱的に誘起される変形についての改善（すなわち低減）は、熱膨張についてゼロクロス温度（すなわち熱膨張がなくなる温度）を有し、そのＺＣＴで良好な熱伝導率を有する材料で光学部品を構成することによって、得られてもよい。とくに好ましいのは、ある特定の材料についてそのＺＣＴで、
【数２】
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である。ここで、Ｔは温度（Ｋ）、αは熱膨張率（Ｋ−１）、ｋは熱伝導率（Ｗ／ｍ／Ｋ）である。
【００９１】
更なる例として、光学部品は、ゲルマニウムで構成され、５０Ｋの温度に冷却されてもよい。その他の適する材料には、例えばシリコンカーバイドが含まれる。
【００９２】
上記では、リソグラフィ装置ＬＡの動作中の熱膨張を防ぐために、光学部品がそのＺＣＴに冷却されてもよいことを述べている。加えて、基板Ｗの熱膨張を防ぐために基板Ｗを冷却することが望まれてもよい。また、基板Ｗを冷却することによって、基板上のレジストのアウトガスが有益に低減される。
【００９３】
また、基板Ｗを低温に冷却することによって、「レジストブラー」として知られる現象が回避されうる。露光後のレジストは、ラジカルまたは「活性種」の拡散に悩まされうる。その結果、露光されたレジストの現像後に、パターンのエッジが元の光パターンに対して（例えば数ｎｍだけ）ずれてしまうことがある。低温でのレジスト内の拡散プロセスは、かなりゆっくりとなる。よって、基板Ｗを例えば１２５Ｋに冷却することによって、レジストブラーを抑えられる。
【００９４】
図５は、更なる例示的な構成を概略的に示し、ここでは、冷却装置３０は、基板テーブルＷＴを冷却するように構成され、それにより基板Ｗが冷却される。とくに、冷却装置３０は、基板テーブルＷＴをおよそ１２３Ｋの温度に冷却するように構成されてもよく、それにより、基板Ｗから基板テーブルＷＴを通じて熱を排出することができる。とくに好ましい実施形態においては、基板テーブルＷＴは、シリコンで構成される。このようにして、基板テーブルＷＴと基板Ｗの膨張が異なること（これは、基板テーブルＷＴと基板Ｗとの間の相対移動、ひいてはオーバレイ誤差につながりうる）を防ぎうる。また、およそ１２３Ｋの温度はレジストのアウトガスを実質的に低減する。このようにして、基板ＷとイルミネータＩＬとの間における動的ガスロック（ＤＧＬ）の必要性が低減または除去されうる。
【００９５】
冷却装置１は、基板テーブルＷＴの冷却に適する任意の方式で構成されてもよい。一実施形態においては、冷却装置は、液体窒素を冷却しこれをポンプにより、模式的に示される導管３１を通じて送り込むように構成されてもよい。液体窒素は、基板テーブルＷＴの下側に接触し又は基板テーブルＷＴの内部を通る流路（図示せず）を通じて送り込まれてもよい。導管３１は、内壁５を有するハウジングを通って、基板テーブルＷＴに永久的に接続されてもよい。したがって、導管３１は、基板テーブルの移動中に冷媒を送り込むことができるようにフレキシブルであってもよい。
【００９６】
図６は、ある代替的な実施形態を概略的に示し、ここでは、基板テーブルＷＴは、冷却装置４０から液体窒素を受け取り、受け取った液体窒素を圧力下で貯蔵する容器４１を備える。容器４１は、冷却装置に設けられるポート４３との接続のために設けられるポート４２を備える。基板Ｗの走査の合間に基板テーブルＷＴが静止しているとき、容器４１は、冷却装置４０とポート４２、４３を介してドッキングし、液体窒素の供給を受ける。容器４１が満たされると、容器４１は冷却装置４０から切り離され、封止される。したがって、基板テーブルＷＴの冷却は、容器４１内での液体窒素の沸騰による潜熱を使用して行われる。例えば、基板テーブルＷＴをおよそ１２３Ｋという好ましい温度に冷却するために、容器４１は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で貯蔵するように構成されてもよい。容器４１内に貯蔵される液体窒素の必要量は、基板テーブルＷＴの構成、実行される走査動作の継続時間、基板Ｗが受ける放射ビームＢによって生じる熱負荷に依存することになる。しかし、例示にすぎないが、ある適切な基板テーブルＷＴについて、３０ｂａｒの圧力で１リットルの液体窒素の潜熱は、１００Ｗの熱負荷を受けるとき基板テーブルＷＴをおよそ１２３Ｋの温度におよそ１０分間の時間だけ冷却するのに十分であろう。
【００９７】
冷却装置４０と再ドッキングすると、使用済みの液体窒素が容器４１から排出され、次の走査動作のために新しい液体窒素に交換される。冷却が液体窒素の蒸発によって提供される（潜熱が熱負荷を吸収するために使用される）ので、ある容積の窒素ガスが容器４１内に発生して、当初の液体窒素の容積よりも大きくなる。発生した窒素ガスは、容器４１内に保持されるか、またはホースを通じて排出口に排出される。いくつかの実施形態においては、容器４１における圧力は、（例えば１２３Ｋの温度に維持しやすくするために）一定に維持される。例えば、ガスがホースを通じて排出される場合、ガスの排出速度は、容器内に一定の圧力を維持するように選択される。他の実施形態においては、容器４１の容積は、発生した窒素ガスに対処するように時間とともに増加するように構成される。ドッキングにより窒素ガスを排出した後、容器４１は、より小さい当初の容積に戻り、新しい液体窒素を受け取る。サイズの増加を容易にするために、容器４１は、例えばベローズを有して構成されてもよい。
【００９８】
容器４１は、基板テーブルＷＴと任意の適切な手段によって熱接触していてもよい。例えば、流路（図示せず）が基板テーブルＷＴの内部に設けられてもよく、それら流路が容器４１と流体的に連通していてもよい。言い換えれば、容器４１は、基板テーブルＷＴ内に形成される流路を含んでもよい。あるいは、（図６に示されるように）基板テーブルＷＴの下側と容器４１の上側部分との間の機械的接触が、基板テーブルＷＴから容器４１内の液体窒素への所望の熱伝導を提供するように十分であってもよい。
【００９９】
図７は、更なる例示的構成を概略的に示し、ここでは、冷却装置５０は、支持構造ＭＴを冷却し、それによりパターニングデバイスＭＡを冷却するように構成される。とくに、冷却装置５０は、支持構造ＭＴをおよそ１２３Ｋの温度に冷却するように構成され、それにより熱をパターニングデバイスＭＡから支持構造ＭＴを通じて排出することができる。とくに好ましい実施形態においては、支持構造ＭＴもまた、シリコンで構成される。このようにして、支持構造ＭＴとパターニングデバイスＭＡの膨張が異なること（これは、支持構造ＭＴとパターニングデバイスＭＡとの間の相対移動、ひいてはオーバレイ誤差につながりうる）を防ぎうる。
【０１００】
一実施形態においては、冷却装置５０は、液体窒素を冷却しこれをポンプにより、模式的に示される導管５１を通じて送り込むように構成されてもよい。液体窒素は、内部支持構造ＭＴの下側に接触し又は支持構造ＭＴの内部を通る流路（図示せず）を通じて送り込まれてもよい。
【０１０１】
図８は、更なる例示的構成を概略的に示し、ここでは、冷却装置６０は、イルミネータＩＬの内部光学部品を冷却するように構成される。図８の例示的な実施形態においては、冷却装置６０は、ミラー１０、１１を冷却するように構成される。冷却装置６０は、冷媒（液体窒素など）を冷却しこれをポンプにより、模式的に示される導管１０’、１１’を通じて送り込むように構成されてもよい。
【０１０２】
ある実施形態においては、液体窒素は、ミラー１０、１１の「下側」（すなわち放射ビームＢを受けない側）に接触し又はミラー１０、１１の本体の内部を通る流路（図示せず）を通じてポンプにより送り込まれてもよい。冷却装置６０は、１つ又は複数のミラー１０、１１を冷却するのに適する任意の方式で構成されてもよい。ミラー１０、１１に提供される液体窒素の必要量は、ミラー１０、１１の構成、実行される走査動作の継続時間、ミラー１０、１１が受ける放射ビームＢによって生じる熱負荷に依存することになる。
【０１０３】
図９は、追加の冷却装置２０、３０、５０、６０を有し、図１に示されるリソグラフィ装置ＬＡを概略的に示す。源ＳＯは明確のために図９から省略されている。図９においては、冷却装置２０、３０、５０、６０が互いに組み合わされて、また冷却装置１と組み合わされて設けられているが、リソグラフィ装置の光学部品の（例えば冷却装置２０、３０、４０、５０、６０のいずれかによる）冷却は、リソグラフィ装置の内壁を冷却することなく（例えば冷却装置１を設けることなく）提供されてもよい。同様に、リソグラフィ装置の内壁の（例えば冷却装置１を使用する）冷却は、リソグラフィ装置の光学部品を冷却することなく提供されてもよい。また、光学部品のうちいずれか一つの冷却が他の光学部品を冷却することなく提供されてもよい。加えて、特定の光学部品を図示しているのは例示にすぎず、本書に述べる技術はリソグラフィ装置ＬＡ内でより多くの、またはより少数の光学部品に適用されてもよい。
【０１０４】
本書に述べる他の冷却装置の各々は、冷却装置４０と同様に動作してもよい。すなわち、冷却装置１０、２０、３０、５０、６０の各々は概して、走査動作中に冷媒をポンプで送り込むための導管を有するものと説明しているが、各冷却装置１０、２０、３０、５０、６０は、光学部品と熱接触しているとともに走査動作の合間に冷媒源に分離可能に結合（ドッキング）されるように構成される１つ又は複数の冷媒容器を備えてもよい。例えば内壁２〜５の内部に位置する冷媒容器を設け、内壁２〜５を通る冷媒導管の必要性を除去することによって、内壁２〜５の内側に所望の雰囲気（超高真空など）を維持することが容易になる。
【０１０５】
冷却装置１、２０、３０、５０、６０の各々は概して、一つの箱で模式的に図示されているが、冷却装置は、複数の構成要素を備えてもよい。例えば、冷却装置は、フィードバック制御ループのもとで冷却装置を動作させることを可能にする１つ又は複数の温度センサを備えてもよい。
【０１０６】
ある実施形態においては、本発明がマスク検査装置の一部を形成してもよい。マスク検査装置は、マスクを照明するためにＥＵＶ放射を使用し、マスクから反射される放射をモニタするイメージセンサを使用してもよい。イメージセンサが受ける像は、マスクに欠陥があるか否かを決定するために使用される。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射源からＥＵＶ放射を受けて、マスクに向かう放射ビームを形成するように構成される光学系（例えばミラー）を含んでもよい。マスク検査装置は、マスクから反射されるＥＵＶ放射を集光し、イメージセンサにマスクの像を形成するように構成される光学系（例えばミラー）をさらに含んでもよい。マスク検査装置は、イメージセンサでのマスクの像を分析し、この分析からマスクに欠陥があるか否かを決定するように構成されるプロセッサを含んでもよい。また、プロセッサは、検出されたマスク欠陥が、当該マスクをリソグラフィ装置で使用するとき基板に投影される像に許容できない欠陥を生じさせるか否かを決定するように構成されてもよい。
【０１０７】
ある実施形態においては、本発明がメトロロジ装置の一部を形成してもよい。メトロロジ装置は、基板上のレジストに形成される投影パターンのアライメントを当該基板に既に存在するパターンに対して測定するように使用されうる。このような相対アライメントの測定は、オーバレイとも呼ばれる。メトロロジ装置は、例えば、リソグラフィ装置に直に隣接して配置されてもよく、基板（及びレジスト）が処理される前にオーバレイを測定するように使用されてもよい。
【０１０８】
本書ではリソグラフィ装置の文脈における本発明の実施形態について具体的な言及がなされているが、本発明の実施形態は、他の装置にも使用されうる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、または、ウェーハ（またはその他の基板）またはマスク（またはその他のパターニングデバイス）などの物体を測定または処理する何らかの装置の一部を形成してもよい。これらの装置は、一般に、リソグラフィックツールとも呼ばれる。こうしたリソグラフィックツールは、真空条件または周囲（非真空）条件を使用してもよい。
【０１０９】
「ＥＵＶ放射」との用語は、４ｎｍから２０ｎｍの範囲内、例えば１３ｎｍから１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を含むものと考慮されうる。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなど４ｎｍから１０ｎｍの範囲内の波長を有してもよい。
【０１１０】
ＥＵＶ放射を生成するために、任意の適する源が使用されうる。例えば、ＥＵＶ放出プラズマは、燃料（例えばスズ）をプラズマ状態に変換するために放電を使用することによって生成されてもよい。このタイプの放射源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源とも呼ばれる。放電は、放射源の一部を形成しうる電源、または電気接続を介して放射源ＳＯに接続される別体でありうる電源によって、生成されてもよい。代替例として、自由電子レーザ（ＦＥＬ）に基づく源が使用されてもよい。
【０１１１】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、ここに説明したリソグラフィ装置は、その他の用途を有しうるものと理解されたい。ありうる他の用途には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造が含まれる。
【０１１２】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の特許請求の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。
【図１】
2020516942.tif 000006
【図２】
2020516942.tif 000007
【図３】
2020516942.tif 000008
【図４】
2020516942.tif 000009
【図５】
2020516942.tif 000010
【図６】
2020516942.tif 000011
【図７】
2020516942.tif 000012
【図８】
2020516942.tif 000013
【図９】
2020516942.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月18日(2019.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置であって、
少なくとも１つの内壁を備える少なくとも１つのハウジングと、
前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品と、
前記少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を前記少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却するように構成され、それにより冷却装置の使用中に前記ハウジング内の少なくとも１つの汚染物質が前記光学部品に対して前記内壁に優先的に存在する冷却装置と、を備えるリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、前記少なくとも１つの内壁の前記少なくとも一部分と前記少なくとも１つの光学部品との間に少なくとも４０Ｋの温度差を提供するように構成される請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記内壁の前記少なくとも一部分を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却するように構成される請求項１または２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのハウジングは、
放射ビームを調整するように構成される照明システム、
前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付けられた放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するように構築される支持構造、
前記基板を保持するように構築される基板テーブル、および、
前記パターン付けられた放射ビームを前記基板に投影するように構成される投影システムのうち少なくとも１つを備える請求項１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記リソグラフィ装置は、前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められるチャンバー内に超高真空を提供するように構成される請求項１から４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの汚染物質は、炭化水素および水のうち少なくとも１つを備える請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記冷却装置は、液体窒素を前記少なくとも１つの内壁に提供するように構成される請求項１から６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、前記基板、およびパターニングデバイスのうち少なくとも１つを備える請求項１から７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
少なくとも１つの更なる冷却装置をさらに備え、前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される請求項１から８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記基板を冷却するように構成される基板冷却装置を備える請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記基板冷却装置は、前記基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却するように構成される装置を備える請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記基板冷却装置は、
前記基板テーブル内にあり、または前記基板テーブルと熱的に連通している冷媒容器と、
解除可能な接続により前記冷媒容器に設けられ、前記冷媒容器に冷媒を提供するとともに使用済みの冷媒を前記冷媒容器から排出するように構成される冷媒供給装置と、を備える請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記冷媒容器は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で保持するように構成される請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの光学部品は、
前記照明システム内の１つ又は複数の光学部品、
前記パターニングデバイス、および、
前記投影システム内の１つ又は複数の光学部品のうち少なくとも１つを備える請求項４を引用する請求項９から１３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光学部品は、熱膨張率のゼロクロス温度を有する材料を備え、前記冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品が前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記ゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される請求項９から１４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの光学部品は、シリコンで構成される請求項９から１５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却するように構成される請求項９から１６のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの更なる冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品に、または前記少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供するように構成される請求項９から１７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記放射ビームをＥＵＶ放射ビームの形式で生成するように構成される源をさらに備える請求項１から１８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することを備え、
前記冷却することは、前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められる少なくとも１つのチャンバー内に設けられ、放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品の温度よりも低い温度に冷却することを備え、
前記冷却することによって、前記冷却中にハウジング内の少なくとも１つの汚染物質が前記光学部品に対して前記内壁に優先的に存在する、方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、前記リソグラフィ装置の露光動作の前に行われる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、前記少なくとも１つの内壁の前記少なくとも一部分と前記少なくとも１つの光学部品との間に少なくとも４０Ｋの温度差を提供する請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、前記内壁の前記少なくとも一部分を７７Ｋまたはそれより低い温度に冷却する請求項２０から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記冷却することは、前記少なくとも１つの内壁によって少なくとも部分的に定められるチャンバー内に超高真空を提供する請求項２０から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの汚染物質は、炭化水素および水のうち少なくとも１つを備える請求項２０から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの内壁の少なくとも一部分を冷却することは、液体窒素を前記少なくとも１つの内壁に提供することを備える請求項２０から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、前記基板、およびパターニングデバイスのうち少なくとも１つを備える請求項２０から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することをさらに備える請求項２０から２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記基板を冷却することを備える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記基板を冷却することは、前記基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却することを備える請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記少なくとも１つの光学部品が前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記光学部品の熱膨張率のゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように前記少なくとも１つの光学部品を冷却することを備える請求項２８から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記リソグラフィ装置の露光動作の前に前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却することを備える請求項２８から３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記少なくとも１つの光学部品に、または前記少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供することを備える請求項２８から３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記リソグラフィ装置の露光動作の前に、前記少なくとも１つの光学部品と前記少なくとも１つの内壁の前記少なくとも一部分との間の温度差を大きくするように前記少なくとも１つの光学部品を加熱することをさらに備える請求項２１、または請求項２１を引用する請求項２２から３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの光学部品を冷却することは、前記少なくとも１つの光学部品を加熱することの後に起こる請求項２８から３３のいずれかを引用する請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
パターンをパターニングデバイスから基板に投影するように構成されるリソグラフィ装置であって、
放射ビームを受けるように構成される少なくとも１つの光学部品と、
前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成される少なくとも１つの冷却装置と、を備え、
前記少なくとも１つの光学部品は、熱膨張率のゼロクロス温度を有する材料を備え、前記少なくとも１つの冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品が前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記ゼロクロス温度付近の予め定められた温度範囲内に維持されるように前記少なくとも１つの光学部品を冷却するように構成されるリソグラフィ装置。
【請求項３７】
前記材料の前記ゼロクロス温度で、
【数１】
2020516942.tif 000015
であり、Ｔは温度、αは前記熱膨張率、ｋは前記材料の熱伝導率である請求項３６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの光学部品は、ミラー、レンズ、前記基板、およびパターニングデバイスを備えるリストから選択される少なくとも１つを備える請求項３６または３７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３９】
前記少なくとも１つの光学部品は、シリコンで構成される請求項３６から３８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記リソグラフィ装置の露光動作の前に前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２２Ｋから１２５Ｋまでの温度に冷却するように構成される請求項３６から３９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記リソグラフィ装置の露光動作中に前記少なくとも１つの光学部品をおよそ１２３Ｋの温度に冷却するように構成される請求項３６から４０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記基板を冷却するように構成される基板冷却装置を備える請求項３６から４１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【請求項４３】
前記基板冷却装置は、前記基板を保持するように構築される基板テーブルを冷却するように構成される請求項４２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４４】
前記基板冷却装置は、
前記基板テーブル内にあり、または前記基板テーブルと熱的に連通している冷媒容器と、
解除可能な接続により前記冷媒容器に設けられ、前記冷媒容器に冷媒を提供するとともに使用済みの冷媒を前記冷媒容器から排出するように構成される冷媒供給装置と、を備える請求項４３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４５】
前記冷媒容器は、液体窒素を３０ｂａｒの圧力で保持するように構成される請求項４４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの冷却装置は、前記少なくとも１つの光学部品に、または前記少なくとも１つの光学部品と熱接触している構成要素に液体窒素を提供するように構成される請求項３６から４５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
およそ１２３Ｋの温度でシリコンはＣＴＥが０（ゼロ）であり熱伝導率が６００Ｗ／ｍ／Ｋであると測定されている。一般に、シリコンについておよそ１２３Ｋ（シリコンのＺＣＴ）では、温度に対するＣＴＥの変化（ｄα／ｄＴ）は、ある所与のＵＬＥガラスのＺＣＴでのＵＬＥガラスの温度変化の場合と比べて、およそ一桁大きい。しかし、６００Ｗ／ｍ／Ｋという熱伝導率は、ＵＬＥのＺＣＴでの熱伝導率よりも５００倍程度大きい。温度に対するＣＴＥの変化は非線形に変わるが、ミラー１３、１４をシリコンで構成し、ミラー１３、１４をおよそ１２３Ｋの温度に冷却することで、ミラー１３、１４の変形についての典型的または平均的な改善（すなわち低減）は、ミラー１３、１４がＵＬＥガラスで構成されそのＺＣＴで動作する場合に比べて、５０倍を実現しうる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
冷却装置３０は、基板テーブルＷＴの冷却に適する任意の方式で構成されてもよい。一実施形態においては、冷却装置は、液体窒素を冷却しこれをポンプにより、模式的に示される導管３１を通じて送り込むように構成されてもよい。液体窒素は、基板テーブルＷＴの下側に接触し又は基板テーブルＷＴの内部を通る流路（図示せず）を通じて送り込まれてもよい。導管３１は、内壁５を有するハウジングを通って、基板テーブルＷＴに永久的に接続されてもよい。したがって、導管３１は、基板テーブルの移動中に冷媒を送り込むことができるようにフレキシブルであってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
本書に述べる他の冷却装置の各々は、冷却装置４０と同様に動作してもよい。すなわち、冷却装置１、２０、３０、５０、６０の各々は概して、走査動作中に冷媒をポンプで送り込むための導管を有するものと説明しているが、各冷却装置１、２０、３０、５０、６０は、光学部品と熱接触しているとともに走査動作の合間に冷媒源に分離可能に結合（ドッキング）されるように構成される１つ又は複数の冷媒容器を備えてもよい。例えば内壁２〜５の内部に位置する冷媒容器を設け、内壁２〜５を通る冷媒導管の必要性を除去することによって、内壁２〜５の内側に所望の雰囲気（超高真空など）を維持することが容易になる。
【国際調査報告】
2020516942.tif 000016
2020516942.tif 000017
2020516942.tif 000018
2020516942.tif 000019
2020516942.tif 000020
2020516942.tif 000021