JP2017538164A - 熱伝導部品を有する光学アセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、使用波長における放射に対して透過性または反射性であり、光学使用領域（４）を有する光学素子（１）と、光学素子（１）の光学使用領域（４）の外側に配置される熱伝導部品（６）であって、熱伝導部品（６）は、熱伝導率が５００Ｗｍ−１Ｋ−１超の材料を有し、および／または、ミリメートル単位での熱伝導部品（６）の厚さ（Ｄ）と、熱伝導部品（６）の材料の熱伝導率（λ）との積について、Ｄλ＞１Ｗｍｍ ｍ−１Ｋ−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ−１Ｋ−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ−１Ｋ−１が適用される、熱伝導部品（６）と、を備える光学アセンブリに、特にマイクロリソグラフィ用の投影露光装置に関するものである。本発明は更に、感光基板を配置するための装置を有しており、該装置に、特に装置の上側に熱伝導部品（６）が取り付けられる光学アセンブリに関する。【選択図】図３ｃ

Description

本発明は、光学アセンブリ、特にマイクロリソグラフィ用の投影露光装置に関する。

現在のリソグラフィシステムは、リソグラフィシステムの光学素子（例えばレンズまたはミラー）に進入する熱に非常に敏感に反応する。なぜなら、リソグラフィシステムの光学表面は、使用されるレンズ材料またはミラー材料がゼロ以外の値である熱膨張係数の結果として変形されるからである。更に、伝導において使用される、例えばレンズまたは平面板等の光学素子の屈折率は、温度依存性を有する。

リソグラフィシステムにおいて、例えば半導体部品の微細構造化用のウェハスキャナにおいては、多様な局所的熱源およびヒートシンクが存在する。熱源は、特にリソグラフィシステムにおいて使用される波長における吸収放射を含み、散乱または回折の結果として、光学システムの一部または光学効果を有しないリソグラフィシステムに配置された部品に入射する。更に、そのようなシステムにはアクチュエータおよびセンサが配置されており、これはタイプに応じて、連続的または経時的に環境に熱を放出する。特に、アクチュエータが光学素子の移動または変形のために使用される場合、アクチュエータは、一般的に、光学素子に非常に近接して配置されなければならない。

液浸システムの場合、即ち、投影レンズの最終光学素子と曝露される基板（ウェハ）との間に液浸流体が導入されるリソグラフィシステムの場合、光学素子または液浸流体付近に配置される他の部品が部分的に液浸流体によって濡れ、光学素子または部品のぬれ表面上の液浸流体が蒸発し、そこから熱を抽出すると、付加的に局所的な冷却効果が発生する。

光学的自由径の外側に取り付けられた部品の未研磨表面の液浸流体によるぬれを防ぐため、未研磨表面に疎水性コーティングを施すことが、特許文献１により既知である。疎水性コーティングは耐紫外線層を有しており、この耐紫外線層は、波長が２６０ｎｍ未満の紫外線放射を吸収または反射するよう構成される。

特許文献２は、光学アセンブリの操作中において、液浸流体としての水で少なくとも部分的に濡らした少なくとも１つの部品を備える光学アセンブリに関する。上記部品は、液浸流体との接触角が親水性または疎水性となるよう選択的に設定することができる材料を含む少なくとも一層を有する。この材料は、グラフェンおよび／またはＣｏ_３Ｏ_４ナノロッド配列とすることができる。

特許文献３は、光学素子が流体でぬれた際に、光学的に使用される体積領域を熱的影響から保護するために、本体の光学的に使用される体積領域と比較して減少した熱伝導率を有する部分を含み、紫外線放射を伝導するために光学的に使用される体積領域を有する光学素子に関する。

特許文献４は、操作中に、液浸流体に接触する表面を有するマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。この表面は、表面粗さＲ_ａが０．２μｍ以下である。液浸流体は、表面において６０°以上の接触角を有することができる。表面は、投影システムの最終光学素子、基板用ホルダ、または基板用テーブル上に形成されてもよい。表面はＳｉＯ_ｘＣ_ｙから形成されるコーティングを有してもよい。

特許文献５は、静電力によって基板を固定するよう設計される基板キャリアと、一体型電源とを有するリソグラフィ装置に関する。静電力を発生させるために、金属層とダイヤモンドライクカーボン層との間の基板キャリア上に電位差を生じさせる。

少なくとも液浸流体に接触する領域に、石英の硬度よりも高い硬度を有する層を備える保護コーティングを有する液浸リソグラフィに対して、例えば光学部品等の部品を設けることは、特許文献６から既知である。上記層は、炭化珪素、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン、窒化ホウ素、炭化タングステン、酸化アルミニウム、サファイア、窒化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、または炭化チタンを含むことができる。上記層は、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＰＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ、ＬＥＣＶＤ、ＰＶＤ、薄膜蒸着、ガス中でのスパッタリングまたは熱アニールによって形成されてもよい。

特許文献７は、基板に面する投影システムの側面上における透過型光学素子の側面に形成される遮光層を有する液浸リソグラフィ用光学素子に関する。遮光層を有する透過型光学素子は、露光中において液浸流体に接触する。遮光層は、例えば金属または金属酸化物から形成され得る。

米国特許第８２７９４０２（Ｂ２）号明細書 国際公開第２０１３／０８７３００（Ａ１）号パンフレット 独国特許出願公開第１０ ２０１１ ０８８ ６２３（Ａ１）号明細書 米国特許第２０１０／０２７９２３２（Ａ１）号明細書 米国特許第２００７／０１４６６７９（Ａ１）号明細書 米国特許第２００８／０１３８６３１（Ａ１）号明細書 欧州特許出願公開第２ ２７８ ４０２（Ａ２）号明細書 米国特許第２００６／０２１３４２８（Ａ１）号明細書

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本発明の目的は、光学素子または熱源あるいはヒートシンクによって生じる感光基板を配置するための装置における温度変化、特に局所的温度変化を予防または少なくとも極めて減少させる光学アセンブリを提供することにある。

この目的は、使用波長における放射に対して透過性または反射性であり、光学使用領域（光学的に使用される領域）を有する光学素子と、光学素子の光学使用領域の外側に配置される熱伝導部品であって、該熱伝導部品は、５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率を有する材料を備え、および／または、ミリメートル単位での熱伝導部品の厚さＤと、熱伝導部品の材料の熱伝導性λとの積について、Ｄλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１が適用される、熱伝導部品と、を備える光学アセンブリによって、特にマイクロリソグラフィ用の投影露光装置によって達成することができる。

非常に高い熱伝導率を有するか、または光学素子と熱源またはヒートシンクとの間に、熱伝導率と厚さとの積が十分に大きい（典型的に自立式の）部品を導入することによって、光学素子の材料における温度変化を回避することが提案される。この目的のために、熱伝導部品は、光学素子の光学使用領域の外側に配置する。光学使用領域は、使用波長において放射線が定方向に通過する領域、即ち、例えばレンズの場合、撮像に資する領域である。光学使用領域は、この場合、特に、表面が研磨された光学素子の表面の領域によって画定されるが、この直径の外側の領域は、研磨されておらず、艶消しされ、結果的に粗い表面を有している。光学使用領域は、放射線が使用波長において通過する透過型光学素子の体積領域でもあり得る。反射光学素子の場合、光学使用領域は、典型的に、光学素子に施される反射性コーティングによって区切られる。

熱伝導部品は、可能な限り少ない設置スペースとなるよう、可能な限り高い熱伝導率を有するべきである。または、熱伝導率が、少なくとも熱伝導率と熱伝導部品の厚さとの積が上述した値を超過するほど十分大きくなければならない。熱伝導部品を光学素子の光学使用領域の外側に、または光学素子を通過あるいは光学素子に反射される使用放射線のビーム経路の外側に配置することにより、使用波長において放射線に不透明な熱伝導材料を使用することができる。自立式熱伝導部品の使用は、コーティングに比べて、必要に応じて交換可能である点に利点を有する。

熱伝導部品の熱伝導率は、光学アセンブリの動作温度に関連しており、一般的に室温（２２℃）と一致する。室温から極めて逸脱した動作温度において、材料の熱伝導率は室温における熱伝導率と極めて相違する。従って、例えば液体窒素下で操作される光学アセンブリにおいては、室温の場合よりもより多くの材料が５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率の条件、またはＤλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１あるいはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１およびＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１の条件を満足することができる。光学的な目的のために使用される材料の多くは、室温において、比較的低い熱伝導率を有する（石英ガラス（ＳｉＯ_２）は例えば１．３Ｗｍ^−１Ｋ^−１）。

熱伝導部品の材料は、この場合、光学素子の材料よりもより高い熱伝導率を有する。これにより、横方向への熱伝導部品の材料の熱伝導は、光学素子の表面に垂直な熱伝導よりもより高い。従って、液滴の蒸発中に生じる冷却した水滴が光学素子の表面に亘って分配される。即ち、光学素子の結像特性は、蒸発液滴の領域における孤立点において、もはや損なわれないが、結像特性の障害がより広い領域に亘り生じる。そのような方法で空間的に分布された結像エラーは、強固で局所的な結像エラーよりも結像の妨害を極めて少なくし、例えば既存のマニピュレータによってより簡単に修正可能となる。

一実施形態において、材料は１０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、好ましくは１７００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、特に好ましくは２０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率を有する。室温において、このような高い熱伝導率を有する材料の数は少ないが、可能な限り高い熱伝導性は効率的な熱伝導を確実にするためには有利である。典型的には、金属材料は５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する。

特に有利な実施形態において、材料は多結晶および／または単結晶ダイヤモンドを含み、または多結晶および／または単結晶ダイヤモンドからなる。熱伝導部品の材料として、合成的に製造されたダイヤモンドが特に有利であることを発見した。なぜなら、１０００〜２０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１以上の高い熱伝導率を有する熱伝導部品を製造することができるからである。更に、ダイヤモンドは、約１０５０ＧＰａの非常に高い弾性率を有しており、この理由から、ダイヤモンド構造は非常に小さな厚さまたは壁厚である場合でさえ自立し、即ち、自立式部品をダイヤモンドから少量の材料で製造することができる。他方で、所謂ダイヤモンドライクカーボンは、熱伝導部品の材料として適さない。なぜなら、ダイヤモンドライクカーボンの熱伝導率は、例えば約４Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満であり、この用途のためには低すぎるからである（非特許文献１参照）。典型的に、ダイヤモンドはキャリア本体上において、多結晶または単結晶の状態のいずれかになるが、いくつかのケースにおいては、例えば特許文献８に記載のように、一部の領域においては単結晶であり、別の部分的領域においては多結晶であるダイヤモンド体を製造することも可能である。ここでは、単結晶ダイヤモンドの結晶シードを多結晶ダイヤモンド層に接合して、ダイヤモンド基板を製造する。

更なる実施形態において、材料はカーボンナノチューブを含む。カーボンナノチューブは、必要とされる高い熱伝導率である５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、可能性として１０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１以上に達しているため、熱伝導部品の材料としても好適である。ダイヤモンドもカーボンナノチューブも両方とも室温にて必要とされる熱伝導率に達している。例えばサファイア等のその他の材料も、同様に、例えば光学アセンブリを液体窒素で（約−１９６℃に）冷却し、熱伝導部品が対応する温度を有する場合等、対応する温度条件下で、必要とされる熱伝導率に達することができる。

材料はＣＶＤプロセスによって製造することが好ましい。ＣＶＤプロセスは、例えば非特許文献２に記載のように、ダイヤモンドから構造物を製造するのに特に有利である。ＣＶＤプロセスによって堆積されたダイヤモンドから自立式部品を製造するため、キャリア本体またはダイヤモンドコーティングを施した基板を、例えば熱した過酸化水素水またはフッ化水素酸によって溶解することができ、これにより、ダイヤモンド部品のみが残存する。ダイヤモンド部品の形状は、キャリア本体の形状による広範な制限範囲内で可変であり、複雑な３次元形状を有する、薄肉の自立式部品を製造することができる。

ＣＶＤプロセスによって堆積したダイヤモンドは、１８００Ｗｍ^−１Ｋ^−１以上の熱伝導率を達成する。ＣＶＤダイヤモンドのこれら及び更なる特性は、パンフレット「The CVD Diamond Booklet」（www.diamond-materials.com/download）およびパンフレット「Diamond - the Hardest Material for Harshest Requirements」（www.diaccon.de）、または多結晶ＣＶＤダイヤモンドおよび単結晶合成ダイヤモンドの用途に関するエレメントシックス社のウェブサイト（www.e6.com）を参照されたい。この用途の目的のため、ＣＶＤプロセスは、例えばプラズマアシストＣＶＤ等の気相から、化学堆積の全ての変異体を含むものと理解される。

更なる実施形態において、熱伝導部品は５００μｍ未満の厚さを有する。このような薄さを有する自立式部品は、熱伝導材料として、十分に高い弾性率を有するダイヤモンドを使用することによって達成することができる。熱伝導部品は、厚さが２５μｍ超、好ましくは１００μｍ超であることが特に有利であることを発見した。

更なる実施形態において、熱伝導部品の材料は金属を含む。典型的に、金属材料は、１００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の高い熱伝導率を有するため、金属材料が熱伝導の機能を効率的に果たすのに十分な厚さを有する場合、熱伝導部品として好適である。金属は、例えばＣｕ，Ａｌ，Ａｇ等が挙げられる。熱伝導部品は、上述した条件を満たす厚さ、即ち、Ｄλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１を有するように製造される。熱伝導部品が２．３μｍ超、２３μｍ超、または１１５μｍ超の厚さＤを有する場合、この条件は、例えば、λ＝４２９Ｗｍ^−１Ｋ^−１の熱伝導率を有する銀の場合に満たされる。典型的に、使用される材料によるが、厚さＤが典型的に約５０μｍ超、可能であれば約１００μｍ超である場合、熱伝導部品は自立式であり、光学素子上において、その端縁に亘り配置または滑らせることができる。

この実施形態の発展形において、熱伝導部品は電鋳法により製造される。電鋳法の場合、熱伝導部品の金属材料をモデルまたはマスタ上に電気化学的に堆積することにより、１ｍｍ超の層の厚さが達成可能となる。コーティング後、自立式熱伝導部品はマスタから分離することができる。いったん高精度に製造すると、マスタを再利用することができ、電鋳も高精度に実施可能となる。

金属製熱伝導部品は、いくつかの別の電気化学的プロセスまたは機械加工によっても確実に製造することができる。自立式熱伝導部品の製造は、光学素子の材料において、コーティング中に、施したコーティングにおいて生じ得る層ストレスが、ストレスおよびその結果による屈折率の変化に繋がらないため、対応する厚さを有するコーティングを光学素子に施すよりも有利である。

更なる実施形態において、熱伝導部品の材料は、予備成形された織布を形成することが好ましい。織布は、光学素子の端縁上に、光学使用領域の外側に、靴下のように引っ張られるか滑らせて、そこに固定することができる。織布の製造については、例えばケーブルの被覆等の他の応用領域から既知であるため、低コストにて実施可能である。

発展形において、織布は金属材料または金属および／または炭素化合物を含む。例えばクロムニッケル鋼等の金属材料の織布は、ケーブルの被覆から既知であり、熱伝導部品の製造においても、対応する方法によって使用することができる。熱伝導織布は、例えば上述したカーボンナノチューブ、または、例えばＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等のその他の材料等の特定の熱伝導炭素化合物から製造することもできる。熱伝導部品は、その上に滑らせる光学素子の領域よりも僅かに小さな寸法を有することが有利である。このようにして、織布により光学素子上に機械的ストレスを働かせることで、接合部分が緩んでも上方に滑ることができない。

一実施形態において、（別個に製造した）熱伝導部品は、光学素子に直接的または間接的に、即ち、別の部品または材料によって接続される。この場合、熱伝導部品の形状または構成は、接続領域における光学素子の形状または構成に適応する。例えば、接着結合、低温接合（融着接合）、または例えば光学的接触接合あるいははんだ加工等のその他の方法によって密着接続する。低温接合は、典型的に約４００℃未満の温度で実施される接合プロセス手段として理解される。

本発明者は、自立式熱伝導部品の光学素子上への取り付けが有利であることを知見した。なぜなら、例えばダイヤモンド等の熱伝導材料の層を光学素子の表面上に成長させるには、光学素子を４００℃超、可能であれば６００℃、または８００℃以上の高温まで加熱する必要があり、光学素子の材料において、光学使用領域または体積内でさえストレスに繋がり、典型的に結像エラーが発生するからである。

一実施形態において、熱伝導部品は表面領域に亘って、または孤立点において光学素子に接続する。（低温）接合、接着結合、はんだ加工、または光学的接触接合によって表面領域接続を確立することができる。特に、熱伝導部品と光学素子とを接続するために接着剤を使用する場合、孤立点において接着結合が確立される。即ち、表面領域に亘って接続される要素に接着剤を塗布する必要はない。光学的接触接合は、結合された表面領域が分子間吸引力によってのみ保持される２つの材料を接続する方法であり、接続は（例えば湿気または楔効果の影響の下、）部分的または完全に破壊される可能性がある。接合（融着接合）する場合、熱効果により２つ以上の表面を相互に接続するが、接合中は高すぎる温度を選択してはならず、温度は約４００℃以下でなければならない。光学素子の熱伝導部品への接続は、例えば陽極接合や、金属材料の熱伝導部品を使用する場合ははんだ加工等、いくつかの他の方法でも確立することもできる。

更なる実施形態において、接続部は１０００Ｗｍ^−２Ｋ^−１未満、好ましくは１００Ｗｍ^−２Ｋ^−１未満の熱伝導係数を有する。そのような接続は、特に熱伝導率が低い接着剤によって確立することができる。光学素子が熱伝導部品によって、環境に配置された熱源またはヒートシンクの熱または冷気から保護される場合、そのような低い熱伝達係数での接続が有利である。他方で、光学素子からの熱の除去を促進させたい場合、例えば銀伝導接着剤またははんだ接続のケースにおいては、使用する接着剤は高い熱伝導率または高い熱伝達係数を有する方が有利である。

更なる実施形態において、熱伝導部品は、１Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満、好ましくは０．１Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する材料によって光学素子に接続される。この実施形態において、光学素子と熱伝導部品との間に良好な断熱を確立するために、熱伝導率が低い材料を熱伝導部品と光学素子との間に導入する。これは、熱伝導部品が光学素子を熱または冷気から保護するために使用することを意図している場合に有利である。材料は、例えば、発泡体または伝導率が低いいくつかの他の材料とすることができる。言うまでもなく、材料は光学素子自体の材料よりも低い熱伝導率を有していなければならない。例えば石英ガラス等の典型的な光学材料の場合、熱伝導率は、典型的に２Ｗｍ^−１Ｋ^−１以下である。

更なる実施形態において、熱伝導部品は、結合接続ではなく、摩擦係止接続によって、特にクランプ接続またはネジ接続によって光学素子に接続する。熱伝導部品は、クランプ接続によって光学素子に直接的に、光学素子のマウンティングに、または可能であれば光学素子を配置する部品、例えば投影レンズのマウンティングに接続され得る。熱伝導部品のネジ接続は、典型的に、光学素子と直接的には確立されないが、光学素子のマウンティング／マウントまたは例えば投影レンズのマウンティング等のいくつかの別の部品と確立される。

代替的な実施形態において、熱伝導部品は、光学素子から隔てて配置される。隔てて配置することは、熱伝導部品が光学素子を熱または冷気から保護するために使用したい場合に有利である。なぜなら、この場合、光学素子と熱伝導部品との間に良好な熱伝達は望まれないからである。

発展形において、熱伝導部品と光学素子との間の距離は、１００μｍ〜１０００μｍである。光学素子と熱伝導部品との間を可能な限り確実に断熱するために、ガスまたは可能であれば（流動する）液体を光学素子と熱伝導部品との間に形成された間隙内に導入することができる。熱伝導部品を光学素子のすぐ近くに配置するために、熱伝導部品は、特に光学素子用マウントまたはマウンティング上に取り付けられてもよい。

原理的には、光学アセンブリの光学素子は所望の通りに設計可能である。光学素子は、レンズ、ミラー、平行平面板、および例えばマイクロミラーアレイまたはファセットミラー等の微細構造素子を含む群から選択することが好ましい。例えばレンズまたは平行平面板等の伝導において操作される光学素子を除いて、例えばミラー等の反射光学素子に熱伝導部品を設けることができる。後者の場合において、そのような部品は、反射コーティングを施したミラーを設けた光学使用領域の外側に配置することができる。光学素子は、特に、ＥＵＶ波長範囲が約５ｎｍ〜約３５ｎｍである放射を反射するように設計することができ、この目的のため、典型的には反射コーティングが施されている。しかしながら、光学素子は、紫外線波長範囲における放射を透過または反射するように設計することもできる。

更なる実施形態において、光学素子は、石英ガラス、結晶質石英、フッ化物群の結晶体、銅またはアルミニウム等の研磨可能な金属、チタンドープされた石英ガラス、ガラスセラミック、またはセラミックを含む群から選択される材料から形成する。最初の３つの材料は、典型的に、例えば紫外線波長範囲における放射線透過用に設計される光学素子の製造のために使用される。チタンドープされた石英ガラスおよびガラスセラミックまたはセラミックは、非常に低い熱膨張係数を有するように形成する。そのような市販の珪酸塩ガラスは、コーニング社によって、ＵＬＥ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｇｌａｓｓ）（登録商標）という商品名で販売されている。非常に低い熱膨張係数を有するガラスセラミックは、例えばショットＡＧ社のＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）またはオハラ社のＣｌｅａｒｃｅｒａｍ（登録商標）という商品名で提供される。前述した材料は、例えばＥＵＶリソグラフィ用投影露光装置において、ＥＵＶ放射を反射するためのミラー用基板として使用することができる。特にアルミニウムと銅の合金からなる金属ミラーは、ＥＵＶ照明システムにおいて、特に光源の下流の第１ミラーにおいて使用される。なぜなら、それらは、ミラー層の吸収によって生じる高レベルの熱出力を除去しなければならないからである。

一実施形態において、熱伝導部品は、少なくとも一側面において直接的または間接的に、即ち別の部品を介して熱源に接続される。熱源は、例えば電流が流れる部品、特にアクチュエータまたはセンサであることができる。この場合、熱伝導部品は、アクチュエータまたはセンサにおいて発生した熱を取り除くために使用され、電流が流れる部品によって発生した熱を取り除くために反対側面においてヒートシンクに接続されてもよい。

更なる実施形態において、熱伝導部品は、少なくとも一側面において直接的または間接的に、即ち、別の部品を介してヒートシンクに接続される。ヒートシンクは、例えばクーラーとすることができ、このクーラーを通じてガスあるいはガス混合物または液体が流れる。この実施形態において、熱伝導部品は、典型的に、熱が光学素子に進入するのを防ぎ、吸収した熱をクーラーに供給するために使用される。これにより、熱を光学素子の環境から離間させることができる。クーラーは、特に、光学素子用マウントあるいはマウンティングまたは熱伝導接続に一体化されてもよい。

更なる実施形態において、熱伝導部品は、光学アセンブリの作動中、少なくとも部分的な領域において、放射線に曝露されており、かつ、放射線を吸収するように設計される。即ち、熱伝導部品は、入射放射に対して不透過である。熱伝導部品は、例えば使用波長における放射のビーム経路からの迷光に曝露されてもよい。代替的または付加的に、熱伝導部品は、熱源から放射される熱放射に、例えば電流が流れる部品によって曝露されてもよい。後者の場合、これはＩＲ波長範囲における典型的な放射である一方、前者の場合は紫外線波長範囲またはＥＵＶ波長範囲における放射である。両ケースにおいて、熱伝導部品は、放射線を吸収するように設計されており、即ち、入射放射に対して不透過である。熱伝導材料自体が入射放射に対して透過的である場合、必要に応じて、（薄い）不透明層またはコーティングを施すことによって、熱伝導材料が入射放射に対して不透過となるよう製造することができる。例えば熱伝導部品の材料がダイヤモンドであり、入射放射が熱放射である場合、コーティングする必要がある。

更なる実施形態において、光学アセンブリの作動中、熱伝導部品は少なくとも部分的領域において、蒸発液に曝露されている。蒸発中において、液体により熱伝導部品から熱を抽出する。液体は、特に、光学素子と曝露される基板との間に導入される液浸流体とすることができる。液浸流体を使用して、光学アセンブリの投影レンズの開口数を増加させる。これは、この場合、液浸リソグラフィ用投影露光装置として設計する。

そのような投影露光装置において、投影レンズの最終光学素子は、典型的に、液浸流体にて光学表面が液浸されているが、ガス（窒素、浄化空気、ヘリウム等）に接続し、液浸流体に液浸されていない表面領域も有する。曝露される基板またはウェハの急速な移動により、最終光学素子の下側に液浸流体のレベルの変動が生じる。これにより、結果的に、液浸流体の液滴が液浸流体に液浸されていない表面上に残留する。これらの液滴が蒸発すると、例えば石英ガラス等の光学素子の材料の冷却が局所的に起こることにより、屈折率の局所的変化が生じ、また熱膨張の結果として光学素子が局所的に変形する。特に最終光学素子としてレンズを用いると、両効果とも結像エラーに繋がり得るため望ましくなく、またこれは熱伝導部品によって予防することができる。特に液浸流体として（超純）水を使用する場合、ダイヤモンド製の熱伝導部品は特に有利である。なぜなら、ダイヤモンドは水中において溶解せず、液浸流体内に金属イオンの何らかの痕跡を放出することもないため、液浸流体として水を有する環境においては、銀や銅等の高い熱伝導率を有する金属よりも、ダイヤモンドをより有利に使用することができるからである。

ダイヤモンド製の部品の濡れ性は、例えば非特許文献３に記載のように、表面処理または微細構造化によって親水性から超疎水性まで設定することができる。液浸流体に対面する熱伝導部品の表面をフッ素終端とすることによって、（非構造化）ダイヤモンドと比較して、水との接触角を増加させることができる。そのようなフッ素終端を施した表面は、フッ化炭素および／またはＳＦ_６を含むプラズマによる処理によって製造することができる。ダイヤモンド表面の周期性微細構造とフッ素終端との組み合わせにより、超疎水性の表面を製造することができる。液浸リソグラフィシステムにおいて典型的なケースであるが、接触角のヒステリシスを可能な限り低くすることが望ましい場合、ナノ結晶ダイヤモンド表面よりも微結晶ダイヤモンド表面が好適であることは、上述した文献から同様に既知である。上述したように、ダイヤモンドをＣＶＤプロセスによって製造する場合、その結晶化度は、コーティングパラメータによって設定することができる。コーティングパラメータは、可能な限り微結晶な堆積となるよう選択すべきである。

強疎水性を有するダイヤモンドの製造については、非特許文献４にも記載されている。この文献においては、ホウ素ドープのダイヤモンドにプラズマエッチングを施し、続いてフッ素化シランにより化学的に処理している。ダイヤモンド表面の親水性は、酸素プラズマによる表面処理によって、または水中での紫外線放射の照射によって、またはＯ_２，Ｈ_２Ｏ混合物による湿式酸化によって達成することができる（非特許文献５参照）。

本発明の更なる態様は、感光基板を配置するための装置と、５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率を有する材料を含む熱伝導部品とを備え、ミリメートル単位での熱伝導部品の厚さＤと熱伝導部品の材料の熱伝導率λとの積について、Ｄλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１が適用され、熱伝導部品が装置上に、特に装置の上側に取り付けられる光学アセンブリに、特にマイクロリソグラフィ用投影露光装置に関する。上記装置は、特にウェハテーブルとすることができ、ウェハテーブルの上側には、ウェハまたは感光基板を配置する。上記装置は、液浸リソグラフィ用の投影露光装置において使用される場合、装置の上側は、特に液浸流体と不所望に接触する。液浸流体の蒸発により生じる温度の局所的変化により、感光基板を保持している表面に変形が生じ得る。これにより、投影レンズに対するその配置が不所望に変化する。本明細書に記載の光学アセンブリの場合、発生した蒸発の冷気を熱伝導部品により吸収することができ、これにより、基板を配置するための装置の材料において局所的温度変化は生じない。上記装置がウェハテーブルである場合、上記装置は、熱伝導率が５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１よりもはるかに低い、例えばコーディエライトまたはＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）等の材料から全体的または部分的に形成する。

熱伝導部品は、ウェハを配置するため、全体的または部分的に装置の上側に亘り延在し、特に上側の典型的な平面形状に適応することができる。自立式熱伝導部品は、上述した方法により製造することができ、また上述した特性を有する。特に、熱伝導部品は、単結晶および／または多結晶ダイヤモンドまたはカーボンナノチューブから形成することができる。熱伝導部品の装置への接続についても、光学素子に関連して上述した方法によって実施することができる。即ち、熱伝導部品は、例えば接着接続、結合、光学的接触結合、またはいくつかの他の方法によって装置に接続することができる。

本発明の更なる特徴および利点を、本発明に本質的な詳細を示す添付図面を参照して、本発明の実施例に関する以下の詳細な説明と、特許請求の範囲とから明らかにする。各ケースにおける個々の特徴は、個々に、または本発明の変形形態における任意の所望の組み合わせにおける複合物として実現できる。

例示的な実施形態を概略図に示し、かつ以下の詳細な説明において説明する。

液浸流体に部分的に液浸されたレンズ素子を有する液浸リソグラフィ用の投影露光装置の概略図である。 ダイヤモンド製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 ダイヤモンド製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 ダイヤモンド製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 ダイヤモンド製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 熱伝導部品と図１におけるレンズ素子との間における接続を確立するための工程の概略図である。 熱伝導部品と図１におけるレンズ素子との間における接続を確立するための工程の概略図である。 熱伝導部品と図１におけるレンズ素子との間における接続を確立するための工程の概略図である。 金属製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 金属製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 金属製の熱伝導部品における多数の製造工程の概略図である。 レンズ素子上に滑らせた織布の形態の熱伝導部品の概略図である。 投影レンズの別の光学素子をマニピュレータの廃熱から保護するための熱伝導部品の概略図である。 他の光学素子を迷光から保護するために熱伝導素子を使用した、図５の類似図である。 熱伝導部品を適用したウェハテーブルを有する図１の光学アセンブリの詳細な概略図である。

図面に関する以下の説明において、同一参照符号は同一または機能的に同一な要素を指している。

図１は、大規模な集積半導体構成素子を製造するためのマイクロリソグラフィ用投影露光装置の形態、より正確にはウェハスキャナの形態の光学アセンブリ１０を概略的に表す。光学アセンブリ１０は、光源として、使用波長λ_Ｂが１９３ｎｍ（他の使用波長、例えば２４８ｎｍも可）である放射９を発生させるためのエキシマレーザ１１を備える。下流照明システム１２は、出射面において、下流投影レンズ１３のテレセントリック要件に適用しており、大きく、境界が明瞭であり、非常に均一に照明された結像領域を発生させる。

フォトマスク（図示せず）を保持および操作するための装置１４を照明システム１２の後部に配置することにより、マスクを投影レンズ１３の物体面１５に配置し、矢印１６によって表した移動方向にスキャニング操作する間、マスクは、この物体面において移動可能となる。

マスク面とも称される面１５に続いて、投影レンズ１３が配置されており、この投影レンズ１３はフォトマスクの画像を、例えば４：１または５：１または１０：１に縮尺してフォトレジスト層でコーティングされたウェハ１７上に投影する。感光基板として使用されるウェハ１７を配置することにより、フォトレジスト層を有する平面基板面１８が投影レンズ１３の像面１９とほぼ一致する。ウェハ１７は装置２０に保持されており、この装置２０は、ウェハ１７をフォトマスクと同時に、かつ平行して運動するためのスキャナ駆動部を備える。装置２０は、ウェハを投影レンズ１３の光軸２１に平行なｚ方向と、光軸２１に垂直なｘおよびｙ方向の両方に運動させるためのマニピュレータも備える。

投影レンズ１３は、最終素子として、像面１９に隣接して、円錐レンズ部３を有する平凸レンズの形態で光学素子１を有しており、円錐レンズ部３の端面４は、投影レンズ１３の最終光学面を形成し、かつ基板面１８の上方の作動距離において配置される。端面４と基板面１８との間には液浸流体２２、この場合は水、より正確には超純水が配置されており、投影レンズ１３の出力側の開口数を増加させる。液浸流体２２によって、フォトマスク上の構造の画像は、光学素子１とウェハ１７との間の中間スペースが、例えば空気等のより低い屈折率を有する媒体によって充填される場合よりもより高い解像度および被写界深度を達成することができる。中間スペースを形成する間隙は、概して２ｍｍ〜４ｍｍである。

図示する実施例において、レンズ素子１は合成の非晶質石英ガラス（ＳｉＯ_２）を含み、円錐レンズ部３を有しており、円錐レンズ部３の下側にはレンズ素子１の端面４が形成されている。光源１１によって生じる放射９は、定方向にレンズ素子１の端面４を通過し、レンズ素子１の光学的に使用される表面領域を形成または区切る。端面４に隣接する円錐レンズ部３の周側面５は、液浸流体２２によって部分的にぬらされている。円錐形であり、半径方向内向きのレンズ部３は、半径方向外向き平面レンズ面２に隣接している。光源１１の放射９は、円錐レンズ部３の側面５または平面レンズ面２のいずれにも定方向に通過しない。即ち、それらは使用される放射９のビーム経路の外側にある。

言うまでもないが、液浸リソグラフィ用光学素子は、上述したように平凸形状を有するとは限らない。しかしながら、円錐形状の体積領域３は、そのような光学素子として典型的である。光学素子１は、波長が２５０ｎｍまたは１９３ｎｍ超で透過するその他の材料、例えば結晶質石英（ＳｉＯ_２）、フッ化バリウム（ＢａＦ_２）または二酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ_２）も含むことができる。

液浸流体２２の液滴は、液浸されていないか、または液浸流体２２に部分的にのみ液浸されたレンズ素子１の表面領域２，５上に残留する。これらの液滴が蒸発すると、レンズ素子１の石英ガラス材料は局所的に冷却され、これにより屈折率に局所的変化が生じ、またレンズ素子１は熱膨張の結果として局所的に変形する。どちらも結像エラーに繋がり得るため望ましくない。

液浸流体２２を蒸発させることによるレンズ素子１の局所的冷却を防ぐため、またはそれにより生じる局所的温度勾配を最小化するため、熱伝導部品６（図２ｄ参照）をレンズ素子１に適用する。熱伝導部品６の製造工程は図２ａ〜図２ｄを元に以下に記載する。

図２ａは、キャリア本体３１にコーティングを塗布するためのＣＶＤコーティング装置３０の概略図を示す。キャリア本体３１は、レンズ素子１の関連する輪郭、この実施例においては、平面端面４および半径方向外向き平面レンズ面２を有する円錐レンズ部３の輪郭を正確に複製する。キャリア本体３１は、ＣＶＤコーティング装置３０のコーティングチャンバ３２に配置される。ＣＶＤコーティング装置３０には、図示する実施例においてはメタン（ＣＨ_４）および水素（Ｈ_２）等の前駆体ガスを、入口開口部３３によって供給する。前駆体ガスは、白熱ワイヤ３４上を通過かつ解離し、交番磁界ＲＦによって活性化または解離を付加的に強化する。これにより、コーティングチャンバ３２にプラズマを発生させる。コーティング装置３０の好適に選択した動作パラメータによって、ダイヤモンド層３７の形態の炭素がキャリア本体３１上に配置される。

キャリア本体３１上に多結晶または単結晶のダイヤモンド層３７を作製するために、加熱素子３５によってキャリア本体３１を一般的に約６００℃〜８００℃超の温度まで加熱する必要がある。キャリア本体３１を製造する材料は、室温（２２℃）およびコーティングを施す温度（ここでは約８００℃）に近い（平均）熱膨張係数を有するべきである。この場合、キャリア本体３１が除去される際（以下参照）、堆積されたダイヤモンド層３７は、応力が低く、構造における変化も少ない。

この場合、即ち、コーティング温度が約８００℃以上である場合、ＳｉまたはＳｉＯ_２は、キャリア本体３１の材料として特に好適である。Ｓｉの高い熱伝導率は、ＳｉＯ_２よりも有利であり、これにより、コーティング中における均一な温度分配が生じ、結果的に均一な層特性へと繋がる。原則的に、多くの金属を同様にコーティングすることができ、結果的にキャリア本体として好適であると言えるが、一般的に、ダイヤモンドよりも極めて異なる熱膨張係数を有する。堆積されたダイヤモンド層３７の形状を更に最適化するために、ダイヤモンド層３７の製造における応力の結果による変化を計算および／または測定し、キャリア本体３１の表面の構造または形状を提供することもできる。

ダイヤモンド層３７の堆積は、所望の厚さＤになるまで、典型的には２５μｍ超、有利には１００μｍ超、一般的には５００μｍ以下になるまで実行される。図２ｂに示すように、コーティング完了後、キャリア本体３１はコーティング装置３０のコーティングチャンバ３２から除去される。キャリア本体３１にはダイヤモンド層３７が堆積され、その厚さは自立式部品を形成するのに十分である。

図２ｃから分かるように、ダイヤモンド層３７は、レーザまたは切削加工によって、図示する実施例においては円形である予め決定した切断輪郭３８に沿って切れ目が付けられる。続く任意のステップにおいて、ダイヤモンド層３７は研磨および／または微細構造化することもできる。

続くステップにおいて、ダイヤモンド層３７をキャリア本体３１から分離する。図２ｄに示すように、例えば、ＳｉまたはＳｉＯ_２等のキャリア本体３１の材料をフッ化水素酸（ＨＦ）に溶解することによって、ダイヤモンド製の自立式部品６または高い熱伝導率を有するダイヤモンド体を形成する。図２ｄに示すダイヤモンド部品６の熱伝導率は、少なくとも５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１である。これは、上述したＣＶＤプロセスにおけるコーティングパラメータを好適に選択することによって、１０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、好ましくは１７００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、理想的には２０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率の達成が可能となる。ダイヤモンド製の自立式部品６をレンズ素子１に適用する前に、自立式部品６を表面改質してもよい。

図２ｄに示す熱伝導部品６と、図１のレンズ素子１との間の接続の確立について、図３ａ〜図３ｃを参照して、接着接続の実施例に基づき、以下に記載する。図３ａは、レンズ素子１を示しており、レンズ素子１上には耐紫外線であり、光源１１の紫外線放射９を吸収する保護層４０を円錐レンズ部３の側面領域５と、半径方向外向き平面レンズ面２とに適用する。保護層４０は、熱伝導部品６に適用した、図３ｂに示す接着層４１をレンズ素子１の内部からの迷光放射線の結果としての劣化から保護する目的に資する。言うまでもなく、接着層４１を環境からの迷光放射線から遮蔽するために、付加的に、そのような保護層４０を熱伝導部品６の内側、即ち、レンズ素子１に対面する側面に適用することもできる。

図３ｃは、接着層４１の乾燥後に、レンズ素子１および熱伝導部品６から構成される複合体を示す。上に詳述したように、熱伝導部品６は、液浸流体２２の液滴が蒸発する結果として生じ得るレンズ素子１における局所的温度変化または温度勾配を回避するために使用される。熱伝導部品６上に形成される局所的に生じる蒸発または液滴の冷却は、その高い熱伝導率により、広く表面に亘って分配される。これにより、レンズ素子１における高い局所的温度勾配はもはや生じない。

熱伝導部品６からレンズ素子１への熱伝達を可能な限り小さい状態で維持するため、接着層４１および結果的に部品６とレンズ素子１との間の接続は、１０００Ｗｍ^−２Ｋ^−１未満、好ましくは１００Ｗｍ^−２Ｋ^−１未満の熱伝導係数を有することが有利である。また、熱伝導部品６が、１Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満、好ましくは０．１Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する接着剤４１によってレンズ素子１に接続されている場合も有利である。耐紫外線保護層４０の材料においても同様のことが当てはまる。図３ａ〜図３ｃに示すように、表面領域に亘って適用される接着層４１によって接続してもよいが、熱伝導部品６をレンズ素子１に固定するために、孤立点、即ち多数の接着結合点のみに、熱伝導部品６の表面または接続される表面２，５若しくは６に沿って、接着剤を塗布することも可能である。

接着結合によって接続を確立する代わりに、いくつかの別の方法によって、例えば、いわゆる低温接合によって、熱伝導部品６をレンズ素子１に接続することもできる。低温接合においては、部品６およびレンズ素子１は、接続を生じさせるため、典型的には約４００℃以下まで加熱される。熱伝導部品６のレンズ素子１への光接続または光圧着も可能である。金属または金属材料の熱伝導部品６を使用する場合、はんだ付けによって接続することもできる。

図４ａ〜図４ｃは、金属製、この実施例においては銅製の熱伝導部品６の製造工程における多数のステップを示す。図２ａと類似していることから、図４ａは、キャリア本体３１にコーティングを施すためのコーティング装置３０の概略図を示す。キャリア本体３１は、レンズ素子１の関連する輪郭、この実施例においては、平面端面４および半径方向外向き平面レンズ面２を有する円錐レンズ部３の輪郭を正確に複製している（図３ａ参照）。第１ステップにおいて、コーティング用に使用される材料、この場合は銅とキャリア本体３１との間の恒久的な接続を防ぎ、後に分離することも可能とする、好適な不動態層（図示せず）を有するキャリア本体３１を準備する。キャリア本体３１は、銅アノード５２を液浸した液体電解質５１を含む電解槽５０に配置される。キャリア本体３１は、液体電解質および直流源５３によってアノード５２に導通接続し、図４ａに示す電気加工コーティング装置３０のカソードを形成する。電解コーティングにおいて、アノード５２の銅材料は、カソードとして使用されるキャリア本体３１上に堆積する。代替的に、不溶性材料からなるアノード５２を堆積するために使用することができ、また、例えば銅等の金属製コーティング材料を電解質に含むか、電解質に添加する。コーティング装置３０の好適に選択された動作パラメータによって、銅層３７はキャリア本体３１上に堆積され、キャリア本体３１をほぼ完全に包囲する。

銅層３７を所望の厚さＤ（図４ｂ参照）になるまで堆積する。所望の厚さＤは、電解質コーティングのために使用されるコーティング材料の熱伝導率λによる。銅層３７の堆積は、典型的に、熱伝導部品６を形成する銅層３７の厚さＤ（ｍｍ単位）と銅材料の熱伝導率λとの積にＤλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１が適用されるまで行われる。熱伝導部品６の効率化のため、熱伝導部品６の厚さＤ（図４ｃ参照）は、少なくとも２．５μｍ、２５μｍまたは１００μｍであって、これは銅の熱伝導率がλ＝４００Ｗｍ^−１Ｋ^−１であるためである。

コーティング完了後、マスタとしても知られる、図４ｂに示すコーティングしたキャリア本体３１は、コーティング装置３０の電解室５０から除去される。キャリア本体３１上に銅層３７が存在し、銅層３７の厚さＤは、図４ｃに示すように、自立式熱伝導部品６を形成するのに十分である。

図４ｂに示すように、熱伝導部品６を製造するために、銅層３７は、レーザまたは切削加工によって、図示する実施例においては円形である、２つの予め決定した切断輪郭３８ａ，３８ｂに沿って切れ目を付ける。代替的に、キャリア本体３１の所望の部分的領域にのみ銅層３７を設けるように、金属堆積前にキャリア本体３１をマスクしてもよい。コーティング前に適用される不動態層により、銅層３７はキャリア本体３１から損傷を受けることなく分離可能となる。キャリア本体３１および部品６の異なる熱膨張係数により、急速に供給される熱／冷気によって分離操作を補助する。必要に応じて、更なる電解質コーティング工程のためにキャリア本体３１を使用してもよい。

キャリア本体３１から分離した熱伝導部品６は、半径方向外向き端縁に周顎部５４を有する。この周顎部５４により、クランプ接続によって、熱伝導部品６を図１の光学素子１に容易に固定できる。周顎部５４において、熱伝導部品６は、図４ｃにおいて矢印で表すように、周取付リング５５によってレンズ素子１（図４ｃに図示せず）に対して半径方向にプレス加工してもよい。周顎部５４がレンズ素子１の凸形状に適応するように、熱伝導部品６は、周顎部５４の領域において、僅かに変形（湾曲）することができる。この場合、熱伝導部品６はアンダーカットを有しておらず、結果的にキャリア本体３１から容易に分離することができるため、円形状の顎部５４は有利である。

取付リング５４は、クランプ接続を形成することにより、熱伝導部品６をレンズ素子１に関連する定位置に固定する。ここで、熱伝導部品６はレンズ素子１と隣接しており、即ち、熱伝導部品６はレンズ素子１から離間せずに配置される。クランプ接続５４の代わりに、熱伝導部品６は、ネジ接続によってレンズ素子１に関連して定位置に固定されることもできる。この場合、典型的に、熱伝導部品６にはネジ用貫通孔を形成し、このネジ用貫通孔はレンズ素子１のマウント（図４ｃに図示せず）上、または例えば投影レンズ１３のマウンティング等の部品上に固定することができる。代替的に、熱伝導部品６は、結合接続によって、例えば接着結合またははんだ付けによって、レンズ素子１に接続することもできる。言うまでもないが、熱伝導部品６を製造するために、いくつかの他の材料、特に金属材料を銅の代わりに使用することもできる。

図５は、熱伝導部品６を有する図１のレンズ素子１を示す。熱伝導部品６の材料は、予備成形された金属織布５６を形成する。織布５６の予備形成または製造は、例えば、ケーブルを被覆するために使用されるような方法により行うことができる。予備成形した織布５６は、平面レンズ面２と円錐レンズ部３の側面５との間の移行領域に湾曲またはねじれを有する。予備成形した熱伝導部品６は、結果的にレンズ素子１の形状に適用した形状を有する。特に、ここでは、円錐レンズ部３または側面５を被覆する織布５６の領域は、必要に応じて、円錐レンズ部３自体の側面５の寸法よりも僅かに小さい寸法で製造することができる。このように、熱伝導部品６の取り付け中において、織布５６のこの領域により、円錐レンズ部３上に機械的応力を働かせることができる。機械的応力により、必要に応じて、レンズ素子１上の熱伝導部品６の滑りを防止することができる。

図５に示す実施例において、熱伝導部品６は周顎部５４を有しており、織布５６をレンズ素子１上に固定するために、周顎部５４をレンズ素子１の端縁上に滑らせることができる。織布５６によりレンズ素子１の端縁上に働く半径方向への力は、一般的に、織布５６をレンズ素子１上に確実に固定するのに十分ではない。従って、織布５６は、付加的に、例えば周取付リング等のクランプ接続５５によってレンズ素子１上に固定される。

織布５６の形態の熱伝導部品６を使用する場合、液浸流体２２が熱伝導部品６とレンズ素子１との間の中間スペースに浸透するのを完全に防ぐことはできない。熱伝導部品６により、平面レンズ面２全体および円錐レンズ部３の側面５に亘って分布する蒸発作用の冷却によって生じ得る、温度における任意の不均質性が可能となる。結果的に、不完全な液体不浸透性の織布５６を熱伝導部品６として使用するときでさえ、レンズ素子１の結像エラーが減少され得る。熱伝導部品６の厚さＤは、厚さＤと熱伝導織布５６の熱伝導率λとの積が、１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１超、好ましくは１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１超、特に５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１超となるように選択される。例えばＡｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属材料に代替的または付加的に、織布５６を製造するために炭素化合物を使用することもできる。

図６は、熱伝導部品６の使用の更なる可能性、正確に言うと、投影レンズ１３の別のレンズ素子７のシールドとしての熱伝導部品６の使用を示す（図１も併せて参照）。図示する実施例において、熱伝導部品６は、アクチュエータ４２の形態の熱源と、さらなるレンズ素子７との間に配置される。図示する実施例において、熱伝導部品６はダイヤモンドから製造されており、さらなるレンズ素子７の光学的に使用される体積領域４の外側に配置される。熱伝導部品６内においては、光源１１の放射９が定方向にさらなるレンズ素子７を通過する（図６において破線によって示す）。熱伝導部品６をさらなるレンズ素子７の形状または曲率に適合させ、さらなるレンズ素子７から約５００μｍの距離Ａに配置する。さらなるレンズ素子７と熱伝導部品６との間の距離Ａの典型的な値は、約１００μｍ〜約１０００μｍである。

さらなるレンズ素子７用の取付素子８を作動または運動させるためにアクチュエータ４２を使用する。この目的のため、アクチュエータ４２に、時折、電圧源４３から供給される電流を通過させる。アクチュエータ４２は、電流によって加熱されることにより、取付素子８上で作動し、他のレンズ素子７を変位するように、その形状を変化させる。加熱することにより、アクチュエータ４２は熱放射４４（赤外線放射）を周囲に放出する。図示する実施例においては、レンズ素子１に入射する熱放射４４の部分が熱伝導部品６によって吸収される。

図示する実施例において、熱伝導部品６の材料はダイヤモンドであり、熱放射４４を透過する材料である。熱伝導部品６を熱放射に対して不透過にするため、図６ａに示す実施例においては、アクチュエータ４２に対面する熱伝導部品６の側面上に熱放射４４を吸収するコーティング６ａを施した。

熱伝導部品６によって吸収される熱放射４４は、熱伝導部品６から、熱伝導部品６を固定した取付素子８に透過する。取付素子８自体、または図示するケースにおいては、取付素子８に接続されており、冷却媒体（例えば水）を流通させるクーラー４６が、取付素子８に透過された熱を散逸させるために使用される。言うまでもなく、図６では、単なる例示として、取付素子８、熱伝導部品６、およびアクチュエータ４２がさらなるレンズ素子７の一側面上にのみ配置されており、逆に言えば、レンズ素子７の移動のために複数のアクチュエータが設けられる場合、必要に応じて、さらなるレンズ素子７の周囲に沿って１つ以上の熱伝導部品６を分散して配置することもできる。図６に示す状況とは異なり、必要に応じて、熱伝導部品６も使用放射９のビーム経路の周囲において環状に延在することができる。

図７は、図６の類似図を示しており、熱伝導部品６は、さらなるレンズ素子７用の遮蔽物と同様に使用される。しかしながら、この場合における熱伝導部品６は、光源１１の放射９のビーム経路に起因する迷光放射線４５を遮蔽するために使用される。迷光放射線４５の波長は、一般的に、使用波長λ_Ｂに対応するか、または使用波長λ_Ｂから僅かにのみ逸脱する。熱伝導部品６のダイヤモンド材料は、紫外線波長（＜２２０ｎｍ）に対して不透過であるため、付加的なコーティングなしに迷光放射線４５を吸収する。図６に関連して記載したように、迷光放射線４５の吸収中に発生した熱は、熱伝導部品６によって、取付要素８によりクーラー４６に運搬され、クーラー４６またはクーラー４６内を流れる冷却媒体によって除去される。

図２ａ〜図２ｄに関連して記述した方法によって製造された熱伝導部品６の別の用途を図８に示す。図８に、投影レンズ１３と、ウェハテーブル６０上に位置付けるために取り付けられる感光基板として使用されるウェハ１７とを詳細に示す。図６に示すアセンブリは、液浸流体２２の膨張がウェハ１７と投影レンズ１３の最終光学素子１との間の領域７２に制限される点において、図１に示すアセンブリと実質的に異なる。ここでは、ウェハ１７は、ウェハ１７の平面基板面１８が投影レンズ１３の像面１９にほぼ一致するように配置される。ウェハテーブル６０およびそれとともにウェハ１７は、図６に図示していない変位装置によってＸ方向に移動することにより、露光中にウェハ１７上の異なる領域を移動することができる。

供給装置７０および吸引抽出装置７１によって、液浸流体２２は、一方では、最終光学素子１とウェハ１７との間の領域７２に供給され、他方では、そこから抽出される。これにより、ウェハテーブル６０の運動中でさえ、液浸流体２２は、供給装置７０と吸引抽出装置７１との間の領域７２に制限されたままとなる。吸引抽出装置７１は、一般的に、周囲に対して負圧で働くことにより、液浸流体２２を入口７３において容易に吸収することができる。これにより、液浸流体２２を連続的（かつ動的）に交換することができると共に、液浸流体２２は、露光用に使用中の基板面１８の部分的領域に制限されたままとなる。

領域７２を局所的にぬらすことにより、ウェハテーブル６０の変位中において、少量のみの液浸流体２２を加速すればよいため有利となる。従って、液浸流体２２には望ましくない乱流は発生せず、液浸流体２２の慣性による波形形成を避けることができる。

この実施例において、ウェハテーブル６０上に、より正確にはその上側６４に取り付けられているのは、ダイヤモンド製の、プレートの形態の熱伝導部品６である。例えば全体的または部分的にコーディエライトまたはＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）から形成したウェハテーブル６０への熱伝導部品６の固定は、例えば図３ａ〜図３ｃに関連して上述した方法によって行われる。熱伝導部品６のおかげで、ウェハテーブル６０の痙攣的な運動が生じるとき、および／またはウェハ１７が（例えばＸ方向に）別のウェハと交換されるとき、吸引抽出装置７１によって吸収されず、ウェハ１７によって被覆されていないウェハテーブル６０の上側６４の領域に到達し、この領域を望ましくない方法でぬらす液浸流体の部分または水滴により、ウェハテーブル６０の材料の局所的な温度低下を防ぐことができる。熱伝導部品６において可能な限り均一な温度分布を発生させるため、必要に応じて、熱伝導部品６を熱源（図示せず）または温度安定器に接続して、熱伝導部品６を熱源の温度と一致する一定温度に維持することもできる。

熱伝導部品６用の材料としてＣＶＤダイヤモンドを使用する代わりに、室温において５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の必要とされる高い熱伝導率を有する限り、例えばカーボンナノチューブ等の他の材料を使用することもできる。熱伝導部品６の厚さＤと熱伝導材料の熱伝導率λとの積が、１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１超、好ましくは１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１超、特に５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１超の値を有する場合、別の熱伝導部品６を使用することも可能である。光学アセンブリを室温ではなく動作温度で、例えば約１９５℃未満の非常に低い温度で操作する場合、所望の高い熱伝導率を有する材料の選択肢は、より広くなる。これらの温度では、熱伝導部品用材料として、例えばサファイアを使用することもできる。

形状が好適に適合された熱伝導部品を有意義に使用することができる他の適用領域として、例えばＥＵＶリソグラフィ用ミラーが挙げられ、例えばＵＬＥ（登録商標）またはＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）等のＥＵＶリソグラフィの基板材料を熱伝導部品６によって望ましくない局所的温度変化または過度な局所的温度勾配から同様に保護することができる。

Claims (27)

1. 光学アセンブリ、特にマイクロリソグラフィ（１０）用の投影露光装置であって、
   使用波長（λ_Ｂ）における放射（９）に対して透過性または反射性であり、光学使用領域（４）を有する光学素子（１，７）と、
   前記光学素子（１，７）の光学使用領域（４）の外側に配置される熱伝導部品（６）であって、該熱伝導部品（６）は、熱伝導率が５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の材料を備え、および／または、ミリメートル単位での前記熱伝導部品（６）の厚さ（Ｄ）と該熱伝導部品（６）の材料の熱伝導率（λ）との積について、Ｄλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１が適用される、熱伝導部品（６）と、
   を備える光学アセンブリ。
2. 請求項１に記載の光学アセンブリであって、前記材料は、１０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、好ましくは１７００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超、特に好ましくは２０００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率を有する、光学アセンブリ。
3. 請求項１または２に記載の光学アセンブリであって、前記材料は多結晶および／または単結晶ダイヤモンドを含む、光学アセンブリ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記材料はカーボンナノチューブを含む、光学アセンブリ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記材料はＣＶＤプロセスによって製造される、光学アセンブリ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱導電部品（６）は、５００μｍ未満の厚さ（Ｄ）である、光学アセンブリ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）の前記材料は金属を含む、光学アセンブリ。
8. 請求項７に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は電鋳法によって製造される、光学アセンブリ。
9. 請求項１または２に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）の前記材料は、好ましくは予備成形織布（５６）を形成する、光学アセンブリ。
10. 請求項９に記載の光学アセンブリであって、前記織布（５６）は金属材料および／または炭素化合物を含む、光学アセンブリ。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、前記光学素子（１）に接続される、光学アセンブリ。
12. 請求項１１に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、表面領域に亘って、または孤立点において前記光学素子（１）に接続される、光学アセンブリ。
13. 請求項１１または１２に記載の光学アセンブリであって、接続部（４０，４１）は、１０００Ｗｍ^−２Ｋ^−１未満、好ましくは１００Ｗｍ^−２Ｋ^−１未満の熱伝達係数を有する、光学アセンブリ。
14. 請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、１Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満、好ましくは０．１Ｗｍ^−１Ｋ^−１未満の熱伝導率を有する材料（４１）によって前記光学素子（１）に接続される、光学アセンブリ。
15. 請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、摩擦係止接続によって、特にクランプ接続（５５）またはネジ接続によって、前記光学素子（１）に接続される、光学アセンブリ。
16. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、前記光学素子（７）から隔てて配置される、光学アセンブリ。
17. 請求項１６に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）と前記光学素子（７）との間の距離（Ａ）は、１００μｍ〜１０００μｍである、光学アセンブリ。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記光学素子は、レンズ、ミラー、平行平面板、および微細構造素子を含む群から選択される、光学アセンブリ。
19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記光学素子（１，７）は、石英ガラス、結晶質石英、フッ化物群の結晶体、チタンドープされた石英ガラス、ガラスセラミック、特に銅あるいはアルミニウム等の金属、またはセラミックを含む群から選択される材料から形成される、光学アセンブリ。
20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、少なくとも一側面上において熱源（４２）に接続される、光学アセンブリ。
21. 請求項２０に記載の光学アセンブリであって、前記熱源は、電流が流れる部品（４２）、特にアクチュエータまたはセンサである、光学アセンブリ。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、少なくとも一側面上において、直接的または間接的にヒートシンク（４６）に接続される、光学アセンブリ。
23. 請求項２２に記載の光学アセンブリであって、前記ヒートシンクは、ガスまたは液体が流れるクーラー（４６）である、光学アセンブリ。
24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、前記光学アセンブリの動作中、少なくとも部分的領域において、放射（９，４４）に曝露されており、かつ、前記放射（９，４４）を吸収するように設計される、光学アセンブリ。
25. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の光学アセンブリであって、前記熱伝導部品（６）は、前記光学アセンブリ（１０）の動作中、少なくとも部分的領域において、蒸発液（２２）に曝露される、光学アセンブリ。
26. 請求項２５に記載の光学アセンブリであって、前記液体は、前記光学素子（１）と曝露される基板（１７）との間に導入される液浸流体（２２）である、光学アセンブリ。
27. 光学アセンブリ、特にマイクロリソグラフィ（１０）用の投影露光装置であって、感光基板（１７）を配置するための装置（６０）と、５００Ｗｍ^−１Ｋ^−１超の熱伝導率を有する材料を含み、および／または、ミリメートル単位での前記熱伝導部品（６）の厚さ（Ｄ）と、前記熱伝導部品（６）の材料の熱伝導率（λ）との積について、Ｄλ＞１Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、好ましくはＤλ＞１０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１、特にＤλ＞５０Ｗｍｍ ｍ^−１Ｋ^−１が適用される熱伝導部品（６）とを備え、前記熱伝導部品（６）は、前記装置（６０）上に、特に前記装置（６０）の上側（６４）に取り付けられている、光学アセンブリ。

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