ＥＵＶミラーモジュール
【課題】ＥＵＶリソグラフィシステム等、従来の比較的厚いミラーを採用するように設計された光学システムにおいて、比較的薄い電気鋳造ミラーが使用可能となるようなＥＵＶミラーシステム及び方法。
【解決手段】曲線状の上面２２を有する基板２０と、曲線状の電気鋳造ミラー３０とを備えるＥＵＶミラーモジュール１０が開示される。自己調整接着材料４０は、基板２０と電気鋳造ミラー３０との間に配置されている。この接着材料４０は、溶融温度で流動可能であり、基板２０と電気鋳造ミラー３０との間の領域を形状に合わせて充填され、基板２０と電気鋳造ミラー３０とを接着するように自己調整を行なう。基板２０は、ミラーモジュール１０を冷却するために、少なくとも一つの冷却チャネルを備えてもよい。
【解決手段】曲線状の上面２２を有する基板２０と、曲線状の電気鋳造ミラー３０とを備えるＥＵＶミラーモジュール１０が開示される。自己調整接着材料４０は、基板２０と電気鋳造ミラー３０との間に配置されている。この接着材料４０は、溶融温度で流動可能であり、基板２０と電気鋳造ミラー３０との間の領域を形状に合わせて充填され、基板２０と電気鋳造ミラー３０とを接着するように自己調整を行なう。基板２０は、ミラーモジュール１０を冷却するために、少なくとも一つの冷却チャネルを備えてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にミラーに関し、特に、電気鋳造シェル、担持基板、熱伝導接着材料から形成され、ＥＵＶリソグラフィシステムで使用される極端紫外光（ＥＵＶ）ミラーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＥＵＶリソグラフィは、線幅５０ｎｍ未満の半導体回路を加工するための次世代リソグラフィプロセスとして推進されている。ＥＵＶ電磁放射線は、典型的には１０ｎｍから１５ｎｍの範囲（例えば、１３．５ｎｍ）の波長を有する。プリンティングは、ＥＵＶリソグラフィにより回折による収差のない極めて良好な特性を有することができる。しかし、ＥＵＶリソグラフィでは、原子レベルで高精度な形状と、極めて低い表面粗さとを両立する複数の高精度ミラーのセットが必要となる。
【０００３】
このような厳密な光学要件に加え、高精度ミラーは、高真空環境での動作にも適応しなければならない。高精度ミラーがＥＵＶ集光器システムのＥＵＶ集光器として使用される場合、高熱流束が存在する激しいプラズマ環境に対して耐性を示す必要がある。結果として、ＥＵＶミラーは（超）高真空互換材料および技術を使用して加工しなければならず、特定の応用事例に対して熱管理能力を示さなければならない。
【０００４】
高精度ＥＵＶミラーを形成する一般的方法の一つは、比較的厚みのある基板をマシーニング加工し、研磨することである。例えば、ケイ素、ＺＥＲＯＤＵＲ、炭化ケイ等、典型的な被研磨材料からなる基板は、約５ｃｍから１０ｃｍの厚みを有する。高精度ミラーを形成する他の方法は、例えば、電気鋳造により薄厚シェル型ミラーを形成することである。電気鋳造後、ミラーシェルは約１ｍｍから２ｍｍの厚みを有する。これら２種類のミラーは、機械的特性（最も顕著なものは構造的剛性）が異なるだけでなく、例えば、熱量、熱伝導率、熱膨張係数等の熱特性が著しく異なる。
【０００５】
比較的厚い基板を利用して高精度ミラーを形成する利点は、典型的には蜘蛛の巣状の機械的支持構造を必要とする電気鋳造ミラーシェルに比べて、熱特性および機械特性が一般に望ましいものであるという点にある。一方、高精度な電気鋳造ミラーを形成する利点は、マンドレルを利用して表面形状を容易に再現できる点と、厳密な光学性能要件を満たすように表面を高精度に形成することができる点とにある。
【０００６】
したがって、ＥＵＶリソグラフィシステム等、従来の比較的厚いミラーを採用するように設計された光学システムにおいて、比較的薄い電気鋳造ミラーが使用可能となるようなＥＵＶミラーシステム及び方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１
【特許文献２】米国特許出願第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１
【特許文献３】米国特許出願第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のさらなる特徴および利点は、下記の詳細な説明（発明を実施するための形態）に明記されている。また、それらの一部は詳細な説明の記載内容から当業者にとって直ちに明白となるか、下記の詳細な説明、特許請求の範囲、添付図面を含む、ここに記載された発明を実施することによって認識される。
【０００９】
本発明の一態様は、ＥＵＶミラーモジュールである。このＥＵＶミラーモジュールは、曲線状の上面を含む本体を有する基板と、曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーとを備える。また、基板の上面と電気鋳造ミラーの後面との間に自己調整接着材料が配置されている。自己調整接着材料は、溶融温度で流動可能であり、溶融温度未満の温度で基板と電気鋳造ミラーとを接着する役割を果たす。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板および電気鋳造ミラーは同一材料からなることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素およびＺＥＲＯＤＵＲより成る群から選択される基板材料からなることが好ましい。電気鋳造ミラーは、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金より成る群から選択されるミラー材料からなることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、接着材料の溶融温度は１４０℃から２５０℃の範囲内であることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、接着材料は１０ミクロンから１０００ミクロンの厚みを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板の曲線状の上面は、マシーニング加工された面であることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は５ｃｍから１０ｃｍの厚みを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、電気鋳造ミラーは１ｍｍから２ｍｍの範囲の厚みを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は少なくとも１つの冷却チャネルを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は、放射状に配置される複数の冷却チャネルを備えることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、少なくとも一つの冷却チャネルは、基板の上面から距離Ｄ１の間隔を空けて配置されることが好ましい。また、距離Ｄ１は、５から２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１０】
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射するためのＥＵＶリソグラフィシステムである。このシステムは、ＥＵＶの光源と、本発明に係るＥＵＶミラーモジュールを有するＥＵＶ集光器システムを備える。ＥＵＶ集光器システムは、ＥＵＶを受光し、集束ＥＵＶを形成するように構成されている。また、このシステムは、照明器を備える。照明器は、集束ＥＵＶを受光し、反射レチクルを照明するための凝縮ＥＵＶを形成するように構成されている。
このＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのものであることが好ましい。このＥＵＶリソグラフィシステムは、投影光学システムをさらに備えることが好ましい。投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置され、反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光し、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するように構成されている。
【００１１】
本発明のさらに他の態様は、ＥＵＶミラーモジュールを形成する方法である。この方法は、曲線状の上面を含む本体を有する基板を用意することと、曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーを用意することとを備える。また、この方法は、基板の上面と電気鋳造ミラーの後面との間に自己調整接着材料を配置することを備える。この接着材料は溶融温度を有する。また、この方法は、接着材料を溶融温度まで加熱して、基板の上面と電気鋳造ミラーの後面との間に接着材料を流動させることを備える。さらに、この方法は、接着材料を溶融温度未満の温度に冷却し、基板と電気鋳造ミラーとの間に熱伝導接着部を形成することを備える。
この方法において、接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなることが好ましい。
この方法において、溶融温度は１４０℃から２５０℃の範囲内であることが好ましい。
この方法は、基板の本体において少なくとも１つの冷却チャネルを形成し、少なくとも一つの冷却チャネルに冷却液を流すことをさらに備えることが好ましい。
この方法は、基板の本体において複数の放射状の冷却ラインを形成することをさらに備えることが好ましい。
この方法は、電気鋳造ミラーおよび基板を同一材料で形成することをさらに備えることが好ましい。
【００１２】
上記の背景技術に関する記載と下記の本開示の詳細な説明に関する記載は、本開示の実施形態を提供するものであり、特許請求の範囲に記載されているように、本開示の本質および特徴を理解するための概略または枠組みを提供するものであることを理解すべきである。添付図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施形態を図示するものであり、本明細書の記載とともに、本開示の原則および実施を説明する一助となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＥＵＶミラーモジュールの一例の概略分解断面図である。
【図２】図１のＥＵＶミラーモジュールの組み付け状態を示す図である。
【図３Ａ】ＥＵＶミラーモジュールの概略側面図であり、領域Ｒで電気鋳造ミラーと基板との間に配置された溶融および流動前の接着材料を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａと同一の図であるが、接着材料への熱の印加を示す図である。
【図３Ｃ】図１と同様の図であり、領域Ｒの形に沿って流動され充填された接着層を示す図である。
【図４】図２と同様の図であり、基板が少なくとも１つの冷却チャネルを有する実施形態の一例を示す図である。
【図５】外側冷却チャネルに流体接続される複数の放射状冷却チャネルを有する基板の一例の斜視図である。
【図６】入出力冷却液源にそれぞれ接続された入出力冷却ラインを有するＥＵＶミラーモジュールの一例の断面図である。
【図７】ＥＵＶミラーモジュールの概略上面図であり、外側流路（ＦＰＯ）と交差する複数の放射状流路（ＦＰＲ）を有する冷却液流路を示す図である。
【図８】同心円状に配置される複数の冷却チャネルを有するＥＵＶミラーモジュールの一例の上面図である。
【図９】本発明のＥＵＶミラーモジュールを採用するＥＵＶリソグラフィシステムの一例の概略図である。
【００１４】
図中の様々な構成要素は単に図示されたに過ぎず、必ずしも実際の縮尺通りに図示されている訳ではない。これらの構成要素のうち、ある部分は誇張して図示され、ある部分は最小化して図示されている場合もある。本図面は、当業者によって理解され、適切に実行され得る本開示の実施形態の一例を図示することを意図するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るＥＵＶミラーモジュール（ミラーモジュール）１０の一例の分解断面図である。図２は、組み付け状態のミラーモジュール１０の断面図である。
【００１６】
ミラーモジュール１０は、中心軸Ａ１を有し、曲線状上面２２および外縁２６を含む基板本体２１を有する比較的厚い担持基板（基板）２０を備える。また、ミラーモジュール１０は、前面３２、後面３４および外縁３６を有する比較的薄い電気鋳造ミラー３０を備える。また、ミラーモジュール１０は、自己調整接着材料４０を有する。自己調整接着材料４０は、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間に配置され、基板２０を電気鋳造ミラー３０に接着する。
【００１７】
実施形態の一例において、接着材料４０は、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間で熱伝導を生じる良好な熱伝導率を有する。接着材料４０が配置される領域Ｒは、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間に図示されている。実際には、領域Ｒは比較的小さな領域であり、図３Ａから３Ｃに関連して以下述べるように、ミラーモジュール１０の組み付け時、接着材料４０は最終的に形状に沿って領域Ｒを充填するように自己調整する。
【００１８】
実施形態の一例において、ミラーモジュール１０は、従来のミラー加工方法を使用して加工された単一の厚いモノリシックミラーと略同一の機械寸法を有すると共に、そのモノリシックミラーに匹敵する物理特性および光学機能を有する。基板２０の厚みは、例えば、５ｃｍから１０ｃｍの間である。電気鋳造ミラー３０の厚みは、例えば、１ｍｍから２ｍｍである。接着材料４０の厚みは、例えば、１０ミクロンから１０００ミクロンである。
【００１９】
後述の通り、基板２０と電気鋳造ミラー３０の間において、接着材料４０が、初期変形しやすいインターフェイス層として機能する。このため、基板２０の上面２２は、電気鋳造ミラー３０のように正確な表面形状を有する必要はない。一例において、基板２０の上面２２は、例えば、１０ミクロン程度の中程度の表面精度を有する。こうした表面精度であれば、従来のマシーニング方法を使用して手頃な費用で実現することができる。ミラーモジュール１０の一例に関する実験では、電気鋳造ミラー３０の前面３２の形状精度が、マシーニング加工後に基板２０の上面２２が有する表面精度に比べて、約１ミクロンの二乗平均平方根（ＲＭＳ）まで極めて良好に維持可能であることが示されている。したがって、一例においては、電気鋳造ミラー３０の前面３２および後面３４は、基板２０の上面２２に略（実質的）に一致するだけの曲率（表面形状）を有する。
【００２０】
実施形態の一例において、基板２０および電気鋳造ミラー３０は、同一材料からなる。このため、ミラーモジュール１０の少なくともこれら２つの構成要素は、実質的に均一な熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。基板２０の材料としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素およびＺＥＲＯＤＵＲが挙げられる。電気鋳造ミラー３０の材料としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金が挙げられる。
【００２１】
接着材料４０の一例としては、低温接着はんだであり、例えば、インジウム（例えば、９０％のＩｎと１０％のＡｇで構成されるインダロイ３）が挙げられる。一例において、接着材料４０は、例えば２００ミクロン厚の金属ホイル（例えば、インジウムやインジウムベースのホイル）の形状をとる。接着材料４０は、例えば１４０℃から２５０℃の範囲内の比較的低い溶融温度Ｔ４０を有することが好ましい。インジウムベースのはんだは、典型的には約１５０℃の溶融温度Ｔ４０を有する。溶融温度Ｔ４０が比較的低いと、室温で基板２０と電気鋳造ミラー３０との間の領域Ｒに接着材料４０を固体形状で配置可能となる。この配置の一例を図３Ａの概略断面図に示す。なお、図３Ａの一例に示す時点では、接着材料４０が領域Ｒの全体を占めていない。このような状況があり得るのは、例えば、接着材料４０が金属ホイル形状の場合である。接着材料４０の他の例として、ガリウム、スズおよび鉛が挙げられる。
【００２２】
インジウム等の金属導電材料の形態の接着材料４０には、超高真空または激しいプラズマ環境での動作にも適応するという利点がある。有機エポキシとは異なり、インジウムはプラズマに曝露しても劣化やガス抜けが生じない。
【００２３】
接着材料４０が一旦このように配置されると、次に図３Ｂに示すように、接着材料４０が（例えば、真空オーブン内で）熱Ｈにより溶融温度Ｔ４０まで加熱される。図３Ｃに示されるように、接着材料４０は自己調整、即ち、基板２０と電気鋳造ミラー３０の間の領域Ｒを流動し、領域Ｒを形状に沿って充填する。そして、ミラーモジュール１０は、溶融温度Ｔ４０未満に冷却される。すると、接着材料４０は、固体形態に戻り、基板２０を電気鋳造ミラー３０に接着する機能を果たす。このようにして、最終的なミラーモジュール１０が形成される。
【００２４】
なお、接着材料４０は、溶融時、基板２０の上面２２における任意の表面凹凸に流動し、これを充填することができ、一般に基板２０の上面２２の曲率と電気鋳造ミラー３０の後面３４の曲率との違いを埋め合わせることができる。接着材料４０が良好な熱伝導率を有する実施形態においては、接着材料４０が基板２０と電気鋳造ミラー３０とを効率的に熱接触させる機能も果たす。
【００２５】
流動する接着材料４０には剛性がないので、このような自己調整工程において、ミラーモジュール１０に対して厳密な機械的制約を課す必要はない。したがって、電気鋳造ミラー３０は、毛細管力および熱膨張に対する幾分予測可能でシステマチックな長期調整を行うことにより、ミラー３０固有の自立形状に適応する傾向がある。流動する接着材料４０は、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間の領域Ｒでの短期変動に対して自己調整を行なう。
【００２６】
一例において、例えば、接着層または湿潤層を基板２０の上面２２および電気鋳造ミラー３０の後面３４の一方または両方に堆積させることにより、上面２２および後面３４の一方または両方は接着プロセスを促進するように処理される。
【００２７】
（冷却ミラーモジュール）
例えば、ＥＵＶリソグラフィシステム、レーザ核融合システム、シンクロトロンミラーに関連する環境等、多くの光学システム環境が存在するが、このような環境では、ミラーモジュール１０の温度が接着材料４０の溶融温度Ｔ４０を超えて上昇したり、ミラー表面が加熱によって変形したりするおそれがある。ここで図４を参照すると、図１と同様であるが、基板２０に形成された少なくとも１つの冷却チャネル１００を備えるミラーモジュール１０の一例が示されている。複数の冷却チャネル１００が使用される場合、または、同一冷却チャネル１００の複数個所が隣接する場合、複数の冷却チャネル（または冷却チャネル部）１００を十分離間して配置して、冷却チャネル１００に有害な「プリントスルー」を低減するか、取り除くことが好ましい。プリントスルーとは、動作中の不均一な表面温度により、ミラー表面が下層の冷却チャネル１００に対応する位置においてわずかに変形する現象である。表面変形は熱負荷時にのみ生じるので、一般にミラー表面の外観検査では発見されない。しかし、表面変形は、ミラーに入射する光路の光が熱負荷時のミラー性能を深刻に低下させるまで逸れてしまう程、十分大きくなり得る。
【００２８】
図５は、基板２０の一例の斜視図であり、基板本体２１に形成される放射配向された複数の冷却チャネル１００を示す。冷却液１１０（例えば、水）は、基板本体２１の中心から径方向外側に向かって放射状の冷却チャネル１００を流れ、基板２０上に連続する冷却路を形成する放射状の冷却チャネル１００の外側開口端１０２に流体接続される外側冷却チャネル１００を周流する。このような特別の冷却チャネル構成は、冷却液密度を最大にし、ミラーモジュール１０の中心付近でプリントスルーを最小にする利点を有する。したがって、この設計は、ミラーモジュール１０の中心で熱負荷が最大となる場合に適している。
【００２９】
接着材料４０の比較的薄い層により、基板２０および電気鋳造ミラー３０は軸方向に十分熱接触し、プリントスルーを回避しつつ、基板２０の上面２２の比較的近傍に冷却チャネル１００を配置することができる。一例において、冷却チャネル１００は、基板２０の上面２０から距離Ｄ１だけ離れた位置に配置されている。なお、距離Ｄ１は、５から２０ｍｍの範囲にある。さらに、基板２０は効率的な側方への熱拡散を提供する。そして、この熱拡散がプリントスルーの痕跡をふき取ることによりプリントスルー効果を低減する機能を果たす。要するに、電気鋳造ミラー３０から冷却チャネル１００までの短距離で効率的な複数の熱拡散経路を形成するように、冷却チャネル１００を構成することができる。
【００３０】
図６は、ミラーモジュール１０の一例の側面図であり、基板２０が図４に示す冷却チャネル構成を有する際に基板２０上に配置される冷却液１１０の流路を示す。図７は、ミラーモジュール１０の上面図であり、基板２０上に配置された放射状且つ円形の冷却液流路ＦＰＲ及びＦＰＯを概略的に示す。
【００３１】
図６のミラーモジュール１０は、流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂを有する。流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂは、それぞれ冷却ライン１３０Ａ及び１３０Ｂを介して冷却チャネル１００に接続されており、それぞれ冷却液１１０を供給したり回収したりする。
【００３２】
図８は、ミラーモジュール１０の一例の上面図である。ミラーモジュール１０は、流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂにそれぞれ接続される複数の同心円状の冷却チャネル１００を備える。ここで、流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂは、それぞれ、各冷却チャネル１００からの冷却液１１０を供給したり回収したりする冷却液マニホールドとして機能する。冷却チャネル１００は等間隔に離間配置する必要はない。実施形態の一例では、ミラーモジュール１０上の熱負荷分布に応じて、（中心軸Ａ１により画定される）ミラーモジュール１０の中心に近い位置、または（基板２０の外縁２６により画定される）縁に近い位置に密集して配置される。
【００３３】
例えば、平行で実質的に均一でありミラーモジュール１０が実質的に均一な熱負荷に曝される程の高強度の光線を反射するために、ミラーモジュール１０を使用する応用事例を考えてみる。かかる場合、複数の冷却チャネル１００は、電気鋳造ミラー３０の前面３２の（全体ではないにしろ）ほとんどの領域を均一に冷却するように構成されることが好ましい。一方、実質的に不均一でありミラーモジュール１０が実質的に不均一な熱負荷に曝される程の高強度の光線を反射するために、ミラーモジュール１０を使用する応用事例を考えてみる。かかる場合、複数の冷却チャネル１００は、予想される不均一な熱負荷に対応する方法で、電気鋳造ミラー３０の前面３２の（全体ではないにしろ）ほとんどの領域を不均一に冷却するように構成されることが好ましい。
【００３４】
（ＥＵＶリソグラフィシステム）
図９は、本発明に係るＥＵＶリソグラフィシステム（リソグラフィシステム）２００の一例を示す。リソグラフィシステムの一例は、例えば、米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１、ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１、ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１に開示されている。なお、当該出願をここで援用する。
【００３５】
リソグラフィシステム２００は、システム軸ＡＳおよびＥＵＶ光源ＬＳを備える。ＥＵＶ光源ＬＳは、例えば、ホットプラズマ源であり、λ＝１３．５ｎｍの作用ＥＵＶ２０２を照射する。ＥＵＶ２０２は、例えば、電気放電源（例えば、放電生成プラズマまたはＤＰＰ源）またはレーザ光源（レーザ生成プラズマまたはＬＰＰ源）により、リチウム、キセノン、スズの何れかの目標物上に生成される。このようなＬＰＰ源から照射されるＥＵＶ２０２は、略等方であってもよい。現在のＤＰＰ源では、ＥＵＶ２０２は、放電電極によりシステム軸ＡＳから約６０度以上の光源照射角に限定されている。なお、目標ペレットを使用するＬＰＰ源の等方性は、目標ペレットの質量に依存する。目標物の質量が比較的大きい場合、照射は異方性を帯び、目標物の質量による順方向における吸収のために、照射光のほとんどがレーザ光源に戻る。ＬＰＰ目標物の質量が小さい場合、そのＬＰＰ目標物は、レーザにより略全体にイオン化される。つまり、このときの照射は等方性にかなり近い。
【００３６】
リソグラフィシステム２００は、上述のようなＥＵＶ集光器システム２１０として機能するミラーモジュール１０を有する。ＥＵＶ集光器システム２１０は、コレクタ軸ＡＣがシステム軸ＡＳに沿うように、ＥＵＶ光源ＬＳの下流側近傍に配置されている。ＥＵＶ集光器システム２１０は、光源焦点ＳＦに位置するＥＵＶ光源ＬＳからの作用ＥＵＶ２０２を集光し、中間焦点ＩＦに中間光源像ＳＩを形成する。
【００３７】
照明システム２１６は、入射端２１７および出射端２１８を有しており、システム軸ＡＳに沿って配置され、また、入射端２１７がＥＵＶ集光器システム２１０に隣接するようにＥＵＶ集光器システム２１０の下流側近傍に配置されている。照明システム２１６は、入射端２１７において中間光源像ＳＩからのＥＵＶ２０２を受光し、出射端２１８において実質的に均一なＥＵＶ光線２２０（即ち、凝縮ＥＵＶ）を出射する。リソグラフィシステム２００が走査型システムである場合、ＥＵＶ光線２２０は、典型的には反射レチクル２３６を走査する実質的に均一なラインのＥＵＶ２０２として、反射レチクル２３６上に形成される。
【００３８】
投影光学システム２２６は、（屈折した）システム軸ＡＳに沿って、照明システム２１６の下流に配置されている。投影光学システム２２６は、照明システム２１６の出射端２１８に対向する入射端２２７と、その反対側の出射端２２８とを有する。反射レチクル２３６は、投影光学システム２２６の入射端２２７に隣接して配置される。半導体ウエハ２４０は、投影光学システム２２６の出射端２２８に隣接して配置されている。反射レチクル２３６は、半導体ウエハ２４０に転写されるパターン（図示せず）を有する。そして、半導体ウエハ２４０は、感光性コーティング（例えば、フォトレジスト層）２４２を有する。
【００３９】
動作時、均一化されたＥＵＶ光線２２０は、反射レチクル２３６に照射され、反射レチクル２３６により反射される。そして、投影光学システム２２６により、半導体ウエハ２４０の感光性コーティング２４２の表面上にパターンが結像される。リソグラフィシステム２００では、レチクル像が感光性コーティング２４２の表面を走査し、その結果、露光フィールド上にパターンが形成される。典型的には、反射レチクル２３６と半導体ウエハ２４０とを同期させて移動させることにより走査が実行される
【００４０】
反射レチクル２３６のパターンが半導体ウエハ２４０上に結像されて記録されると、パターン化された半導体ウエハ２４０は、標準的なフォトリソグラフィ及び半導体プロセス技術を利用して処理される。その結果、集積回路（ＩＣ）チップが形成される。
【００４１】
なお、一般的にリソグラフィシステム２００の構成要素は、図９に示される共通の屈折したシステム軸ＡＳに沿って配置される。当業者であれば、例えば、照明システム２１６や投影光学システム２２６の様々な構成要素の入口軸及び出口軸がオフセットされる場合もあり得ることは、理解される。
【００４２】
（ＥＵＶミラーモジュールの利点）
高性能光学システム内において従来のミラーを電気鋳造ミラーに交換する場合、これまでシステムレベルをかなり変更する必要があった。最低でもミラーの機械実装構造を変更する必要があった。能動的な熱管理システムも使用されている場合、熱量、および、後面の赤外線反射係数がかなり異なることを念頭において、管理システムを修正する必要があった。結果として、実装段、加熱器アセンブリ、制御電子回路等、他のシステム構成についても、実質的に修正または変更が必要となる可能性が高かった。
【００４３】
ミラーモジュール１０により、光学システム内で従来のミラーを電気鋳造ミラーに交換することが非常に単純になる。ミラーモジュール１０は、特定の従来のミラーに極めて近い寸法、熱量、後面反射係数、その他の特徴を有するように形成することができる。例えば、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源用のミラー集光器である場合、ミラーモジュール１０の９６％から９９％の容量を、これに対応する従来のミラーの容量に極めて近い（または同一の）容量にすることができる。さらに、ミラーモジュール１０は、これに対応する従来のミラーに十分近い熱特性を有することができる。このため、光学システム内においてこれら二つのミラーの熱特性が実質的に同一となる。したがって、光学システムレベルの観点からすると、本発明のミラーモジュール１０は、光学システム及びその構成要素の調整および修正を最小限に抑えて、ほとんど異なることなく、光学システムで使用することができる。
【００４４】
また、従来のミラーでは、正確なマシーニング加工および超研磨加工が費用の主たる要因であったため、従来のミラーを現在必要とする多くの光学システムの応用事例にミラーモジュールを使用すれば、その費用対効果が高くなる。
【００４５】
したがって、本来、従来のミラーを使用するように設計された光学システムの予備構成として、費用対効果の高い電気鋳造ミラーを用いたモジュールを使用することができる。
【００４６】
ミラーモジュール１０の他の利点は、低温接着材料４０を利用することにより、ミラーモジュール１０を中程度の温度に加熱して電気鋳造ミラー３０から基板２０を剥離させ、ミラーモジュール１０を即座に分解することができる点にある。例えば、電気鋳造ミラー３０またはその反射コーティングが寿命に達した時点で、このような分解を実行し、新しい電気鋳造ミラーを基板２０に接着して、ミラーモジュールを修復してもよい。
【００４７】
当業者には明白であるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本開示に対して様々な修正及び変更を加えることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等範囲内において本発明の修正および変更を包含する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にミラーに関し、特に、電気鋳造シェル、担持基板、熱伝導接着材料から形成され、ＥＵＶリソグラフィシステムで使用される極端紫外光（ＥＵＶ）ミラーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＥＵＶリソグラフィは、線幅５０ｎｍ未満の半導体回路を加工するための次世代リソグラフィプロセスとして推進されている。ＥＵＶ電磁放射線は、典型的には１０ｎｍから１５ｎｍの範囲（例えば、１３．５ｎｍ）の波長を有する。プリンティングは、ＥＵＶリソグラフィにより回折による収差のない極めて良好な特性を有することができる。しかし、ＥＵＶリソグラフィでは、原子レベルで高精度な形状と、極めて低い表面粗さとを両立する複数の高精度ミラーのセットが必要となる。
【０００３】
このような厳密な光学要件に加え、高精度ミラーは、高真空環境での動作にも適応しなければならない。高精度ミラーがＥＵＶ集光器システムのＥＵＶ集光器として使用される場合、高熱流束が存在する激しいプラズマ環境に対して耐性を示す必要がある。結果として、ＥＵＶミラーは（超）高真空互換材料および技術を使用して加工しなければならず、特定の応用事例に対して熱管理能力を示さなければならない。
【０００４】
高精度ＥＵＶミラーを形成する一般的方法の一つは、比較的厚みのある基板をマシーニング加工し、研磨することである。例えば、ケイ素、ＺＥＲＯＤＵＲ、炭化ケイ等、典型的な被研磨材料からなる基板は、約５ｃｍから１０ｃｍの厚みを有する。高精度ミラーを形成する他の方法は、例えば、電気鋳造により薄厚シェル型ミラーを形成することである。電気鋳造後、ミラーシェルは約１ｍｍから２ｍｍの厚みを有する。これら２種類のミラーは、機械的特性（最も顕著なものは構造的剛性）が異なるだけでなく、例えば、熱量、熱伝導率、熱膨張係数等の熱特性が著しく異なる。
【０００５】
比較的厚い基板を利用して高精度ミラーを形成する利点は、典型的には蜘蛛の巣状の機械的支持構造を必要とする電気鋳造ミラーシェルに比べて、熱特性および機械特性が一般に望ましいものであるという点にある。一方、高精度な電気鋳造ミラーを形成する利点は、マンドレルを利用して表面形状を容易に再現できる点と、厳密な光学性能要件を満たすように表面を高精度に形成することができる点とにある。
【０００６】
したがって、ＥＵＶリソグラフィシステム等、従来の比較的厚いミラーを採用するように設計された光学システムにおいて、比較的薄い電気鋳造ミラーが使用可能となるようなＥＵＶミラーシステム及び方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１
【特許文献２】米国特許出願第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１
【特許文献３】米国特許出願第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のさらなる特徴および利点は、下記の詳細な説明（発明を実施するための形態）に明記されている。また、それらの一部は詳細な説明の記載内容から当業者にとって直ちに明白となるか、下記の詳細な説明、特許請求の範囲、添付図面を含む、ここに記載された発明を実施することによって認識される。
【０００９】
本発明の一態様は、ＥＵＶミラーモジュールである。このＥＵＶミラーモジュールは、曲線状の上面を含む本体を有する基板と、曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーとを備える。また、基板の上面と電気鋳造ミラーの後面との間に自己調整接着材料が配置されている。自己調整接着材料は、溶融温度で流動可能であり、溶融温度未満の温度で基板と電気鋳造ミラーとを接着する役割を果たす。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板および電気鋳造ミラーは同一材料からなることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素およびＺＥＲＯＤＵＲより成る群から選択される基板材料からなることが好ましい。電気鋳造ミラーは、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金より成る群から選択されるミラー材料からなることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、接着材料の溶融温度は１４０℃から２５０℃の範囲内であることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、接着材料は１０ミクロンから１０００ミクロンの厚みを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板の曲線状の上面は、マシーニング加工された面であることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は５ｃｍから１０ｃｍの厚みを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、電気鋳造ミラーは１ｍｍから２ｍｍの範囲の厚みを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は少なくとも１つの冷却チャネルを有することが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、基板は、放射状に配置される複数の冷却チャネルを備えることが好ましい。
このＥＵＶミラーモジュールにおいて、少なくとも一つの冷却チャネルは、基板の上面から距離Ｄ１の間隔を空けて配置されることが好ましい。また、距離Ｄ１は、５から２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１０】
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射するためのＥＵＶリソグラフィシステムである。このシステムは、ＥＵＶの光源と、本発明に係るＥＵＶミラーモジュールを有するＥＵＶ集光器システムを備える。ＥＵＶ集光器システムは、ＥＵＶを受光し、集束ＥＵＶを形成するように構成されている。また、このシステムは、照明器を備える。照明器は、集束ＥＵＶを受光し、反射レチクルを照明するための凝縮ＥＵＶを形成するように構成されている。
このＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのものであることが好ましい。このＥＵＶリソグラフィシステムは、投影光学システムをさらに備えることが好ましい。投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置され、反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光し、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するように構成されている。
【００１１】
本発明のさらに他の態様は、ＥＵＶミラーモジュールを形成する方法である。この方法は、曲線状の上面を含む本体を有する基板を用意することと、曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーを用意することとを備える。また、この方法は、基板の上面と電気鋳造ミラーの後面との間に自己調整接着材料を配置することを備える。この接着材料は溶融温度を有する。また、この方法は、接着材料を溶融温度まで加熱して、基板の上面と電気鋳造ミラーの後面との間に接着材料を流動させることを備える。さらに、この方法は、接着材料を溶融温度未満の温度に冷却し、基板と電気鋳造ミラーとの間に熱伝導接着部を形成することを備える。
この方法において、接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなることが好ましい。
この方法において、溶融温度は１４０℃から２５０℃の範囲内であることが好ましい。
この方法は、基板の本体において少なくとも１つの冷却チャネルを形成し、少なくとも一つの冷却チャネルに冷却液を流すことをさらに備えることが好ましい。
この方法は、基板の本体において複数の放射状の冷却ラインを形成することをさらに備えることが好ましい。
この方法は、電気鋳造ミラーおよび基板を同一材料で形成することをさらに備えることが好ましい。
【００１２】
上記の背景技術に関する記載と下記の本開示の詳細な説明に関する記載は、本開示の実施形態を提供するものであり、特許請求の範囲に記載されているように、本開示の本質および特徴を理解するための概略または枠組みを提供するものであることを理解すべきである。添付図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施形態を図示するものであり、本明細書の記載とともに、本開示の原則および実施を説明する一助となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＥＵＶミラーモジュールの一例の概略分解断面図である。
【図２】図１のＥＵＶミラーモジュールの組み付け状態を示す図である。
【図３Ａ】ＥＵＶミラーモジュールの概略側面図であり、領域Ｒで電気鋳造ミラーと基板との間に配置された溶融および流動前の接着材料を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａと同一の図であるが、接着材料への熱の印加を示す図である。
【図３Ｃ】図１と同様の図であり、領域Ｒの形に沿って流動され充填された接着層を示す図である。
【図４】図２と同様の図であり、基板が少なくとも１つの冷却チャネルを有する実施形態の一例を示す図である。
【図５】外側冷却チャネルに流体接続される複数の放射状冷却チャネルを有する基板の一例の斜視図である。
【図６】入出力冷却液源にそれぞれ接続された入出力冷却ラインを有するＥＵＶミラーモジュールの一例の断面図である。
【図７】ＥＵＶミラーモジュールの概略上面図であり、外側流路（ＦＰＯ）と交差する複数の放射状流路（ＦＰＲ）を有する冷却液流路を示す図である。
【図８】同心円状に配置される複数の冷却チャネルを有するＥＵＶミラーモジュールの一例の上面図である。
【図９】本発明のＥＵＶミラーモジュールを採用するＥＵＶリソグラフィシステムの一例の概略図である。
【００１４】
図中の様々な構成要素は単に図示されたに過ぎず、必ずしも実際の縮尺通りに図示されている訳ではない。これらの構成要素のうち、ある部分は誇張して図示され、ある部分は最小化して図示されている場合もある。本図面は、当業者によって理解され、適切に実行され得る本開示の実施形態の一例を図示することを意図するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るＥＵＶミラーモジュール（ミラーモジュール）１０の一例の分解断面図である。図２は、組み付け状態のミラーモジュール１０の断面図である。
【００１６】
ミラーモジュール１０は、中心軸Ａ１を有し、曲線状上面２２および外縁２６を含む基板本体２１を有する比較的厚い担持基板（基板）２０を備える。また、ミラーモジュール１０は、前面３２、後面３４および外縁３６を有する比較的薄い電気鋳造ミラー３０を備える。また、ミラーモジュール１０は、自己調整接着材料４０を有する。自己調整接着材料４０は、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間に配置され、基板２０を電気鋳造ミラー３０に接着する。
【００１７】
実施形態の一例において、接着材料４０は、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間で熱伝導を生じる良好な熱伝導率を有する。接着材料４０が配置される領域Ｒは、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間に図示されている。実際には、領域Ｒは比較的小さな領域であり、図３Ａから３Ｃに関連して以下述べるように、ミラーモジュール１０の組み付け時、接着材料４０は最終的に形状に沿って領域Ｒを充填するように自己調整する。
【００１８】
実施形態の一例において、ミラーモジュール１０は、従来のミラー加工方法を使用して加工された単一の厚いモノリシックミラーと略同一の機械寸法を有すると共に、そのモノリシックミラーに匹敵する物理特性および光学機能を有する。基板２０の厚みは、例えば、５ｃｍから１０ｃｍの間である。電気鋳造ミラー３０の厚みは、例えば、１ｍｍから２ｍｍである。接着材料４０の厚みは、例えば、１０ミクロンから１０００ミクロンである。
【００１９】
後述の通り、基板２０と電気鋳造ミラー３０の間において、接着材料４０が、初期変形しやすいインターフェイス層として機能する。このため、基板２０の上面２２は、電気鋳造ミラー３０のように正確な表面形状を有する必要はない。一例において、基板２０の上面２２は、例えば、１０ミクロン程度の中程度の表面精度を有する。こうした表面精度であれば、従来のマシーニング方法を使用して手頃な費用で実現することができる。ミラーモジュール１０の一例に関する実験では、電気鋳造ミラー３０の前面３２の形状精度が、マシーニング加工後に基板２０の上面２２が有する表面精度に比べて、約１ミクロンの二乗平均平方根（ＲＭＳ）まで極めて良好に維持可能であることが示されている。したがって、一例においては、電気鋳造ミラー３０の前面３２および後面３４は、基板２０の上面２２に略（実質的）に一致するだけの曲率（表面形状）を有する。
【００２０】
実施形態の一例において、基板２０および電気鋳造ミラー３０は、同一材料からなる。このため、ミラーモジュール１０の少なくともこれら２つの構成要素は、実質的に均一な熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。基板２０の材料としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素およびＺＥＲＯＤＵＲが挙げられる。電気鋳造ミラー３０の材料としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金が挙げられる。
【００２１】
接着材料４０の一例としては、低温接着はんだであり、例えば、インジウム（例えば、９０％のＩｎと１０％のＡｇで構成されるインダロイ３）が挙げられる。一例において、接着材料４０は、例えば２００ミクロン厚の金属ホイル（例えば、インジウムやインジウムベースのホイル）の形状をとる。接着材料４０は、例えば１４０℃から２５０℃の範囲内の比較的低い溶融温度Ｔ４０を有することが好ましい。インジウムベースのはんだは、典型的には約１５０℃の溶融温度Ｔ４０を有する。溶融温度Ｔ４０が比較的低いと、室温で基板２０と電気鋳造ミラー３０との間の領域Ｒに接着材料４０を固体形状で配置可能となる。この配置の一例を図３Ａの概略断面図に示す。なお、図３Ａの一例に示す時点では、接着材料４０が領域Ｒの全体を占めていない。このような状況があり得るのは、例えば、接着材料４０が金属ホイル形状の場合である。接着材料４０の他の例として、ガリウム、スズおよび鉛が挙げられる。
【００２２】
インジウム等の金属導電材料の形態の接着材料４０には、超高真空または激しいプラズマ環境での動作にも適応するという利点がある。有機エポキシとは異なり、インジウムはプラズマに曝露しても劣化やガス抜けが生じない。
【００２３】
接着材料４０が一旦このように配置されると、次に図３Ｂに示すように、接着材料４０が（例えば、真空オーブン内で）熱Ｈにより溶融温度Ｔ４０まで加熱される。図３Ｃに示されるように、接着材料４０は自己調整、即ち、基板２０と電気鋳造ミラー３０の間の領域Ｒを流動し、領域Ｒを形状に沿って充填する。そして、ミラーモジュール１０は、溶融温度Ｔ４０未満に冷却される。すると、接着材料４０は、固体形態に戻り、基板２０を電気鋳造ミラー３０に接着する機能を果たす。このようにして、最終的なミラーモジュール１０が形成される。
【００２４】
なお、接着材料４０は、溶融時、基板２０の上面２２における任意の表面凹凸に流動し、これを充填することができ、一般に基板２０の上面２２の曲率と電気鋳造ミラー３０の後面３４の曲率との違いを埋め合わせることができる。接着材料４０が良好な熱伝導率を有する実施形態においては、接着材料４０が基板２０と電気鋳造ミラー３０とを効率的に熱接触させる機能も果たす。
【００２５】
流動する接着材料４０には剛性がないので、このような自己調整工程において、ミラーモジュール１０に対して厳密な機械的制約を課す必要はない。したがって、電気鋳造ミラー３０は、毛細管力および熱膨張に対する幾分予測可能でシステマチックな長期調整を行うことにより、ミラー３０固有の自立形状に適応する傾向がある。流動する接着材料４０は、基板２０の上面２２と電気鋳造ミラー３０の後面３４との間の領域Ｒでの短期変動に対して自己調整を行なう。
【００２６】
一例において、例えば、接着層または湿潤層を基板２０の上面２２および電気鋳造ミラー３０の後面３４の一方または両方に堆積させることにより、上面２２および後面３４の一方または両方は接着プロセスを促進するように処理される。
【００２７】
（冷却ミラーモジュール）
例えば、ＥＵＶリソグラフィシステム、レーザ核融合システム、シンクロトロンミラーに関連する環境等、多くの光学システム環境が存在するが、このような環境では、ミラーモジュール１０の温度が接着材料４０の溶融温度Ｔ４０を超えて上昇したり、ミラー表面が加熱によって変形したりするおそれがある。ここで図４を参照すると、図１と同様であるが、基板２０に形成された少なくとも１つの冷却チャネル１００を備えるミラーモジュール１０の一例が示されている。複数の冷却チャネル１００が使用される場合、または、同一冷却チャネル１００の複数個所が隣接する場合、複数の冷却チャネル（または冷却チャネル部）１００を十分離間して配置して、冷却チャネル１００に有害な「プリントスルー」を低減するか、取り除くことが好ましい。プリントスルーとは、動作中の不均一な表面温度により、ミラー表面が下層の冷却チャネル１００に対応する位置においてわずかに変形する現象である。表面変形は熱負荷時にのみ生じるので、一般にミラー表面の外観検査では発見されない。しかし、表面変形は、ミラーに入射する光路の光が熱負荷時のミラー性能を深刻に低下させるまで逸れてしまう程、十分大きくなり得る。
【００２８】
図５は、基板２０の一例の斜視図であり、基板本体２１に形成される放射配向された複数の冷却チャネル１００を示す。冷却液１１０（例えば、水）は、基板本体２１の中心から径方向外側に向かって放射状の冷却チャネル１００を流れ、基板２０上に連続する冷却路を形成する放射状の冷却チャネル１００の外側開口端１０２に流体接続される外側冷却チャネル１００を周流する。このような特別の冷却チャネル構成は、冷却液密度を最大にし、ミラーモジュール１０の中心付近でプリントスルーを最小にする利点を有する。したがって、この設計は、ミラーモジュール１０の中心で熱負荷が最大となる場合に適している。
【００２９】
接着材料４０の比較的薄い層により、基板２０および電気鋳造ミラー３０は軸方向に十分熱接触し、プリントスルーを回避しつつ、基板２０の上面２２の比較的近傍に冷却チャネル１００を配置することができる。一例において、冷却チャネル１００は、基板２０の上面２０から距離Ｄ１だけ離れた位置に配置されている。なお、距離Ｄ１は、５から２０ｍｍの範囲にある。さらに、基板２０は効率的な側方への熱拡散を提供する。そして、この熱拡散がプリントスルーの痕跡をふき取ることによりプリントスルー効果を低減する機能を果たす。要するに、電気鋳造ミラー３０から冷却チャネル１００までの短距離で効率的な複数の熱拡散経路を形成するように、冷却チャネル１００を構成することができる。
【００３０】
図６は、ミラーモジュール１０の一例の側面図であり、基板２０が図４に示す冷却チャネル構成を有する際に基板２０上に配置される冷却液１１０の流路を示す。図７は、ミラーモジュール１０の上面図であり、基板２０上に配置された放射状且つ円形の冷却液流路ＦＰＲ及びＦＰＯを概略的に示す。
【００３１】
図６のミラーモジュール１０は、流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂを有する。流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂは、それぞれ冷却ライン１３０Ａ及び１３０Ｂを介して冷却チャネル１００に接続されており、それぞれ冷却液１１０を供給したり回収したりする。
【００３２】
図８は、ミラーモジュール１０の一例の上面図である。ミラーモジュール１０は、流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂにそれぞれ接続される複数の同心円状の冷却チャネル１００を備える。ここで、流入出冷却液ユニット１２０Ａ及び１２０Ｂは、それぞれ、各冷却チャネル１００からの冷却液１１０を供給したり回収したりする冷却液マニホールドとして機能する。冷却チャネル１００は等間隔に離間配置する必要はない。実施形態の一例では、ミラーモジュール１０上の熱負荷分布に応じて、（中心軸Ａ１により画定される）ミラーモジュール１０の中心に近い位置、または（基板２０の外縁２６により画定される）縁に近い位置に密集して配置される。
【００３３】
例えば、平行で実質的に均一でありミラーモジュール１０が実質的に均一な熱負荷に曝される程の高強度の光線を反射するために、ミラーモジュール１０を使用する応用事例を考えてみる。かかる場合、複数の冷却チャネル１００は、電気鋳造ミラー３０の前面３２の（全体ではないにしろ）ほとんどの領域を均一に冷却するように構成されることが好ましい。一方、実質的に不均一でありミラーモジュール１０が実質的に不均一な熱負荷に曝される程の高強度の光線を反射するために、ミラーモジュール１０を使用する応用事例を考えてみる。かかる場合、複数の冷却チャネル１００は、予想される不均一な熱負荷に対応する方法で、電気鋳造ミラー３０の前面３２の（全体ではないにしろ）ほとんどの領域を不均一に冷却するように構成されることが好ましい。
【００３４】
（ＥＵＶリソグラフィシステム）
図９は、本発明に係るＥＵＶリソグラフィシステム（リソグラフィシステム）２００の一例を示す。リソグラフィシステムの一例は、例えば、米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１、ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１、ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１に開示されている。なお、当該出願をここで援用する。
【００３５】
リソグラフィシステム２００は、システム軸ＡＳおよびＥＵＶ光源ＬＳを備える。ＥＵＶ光源ＬＳは、例えば、ホットプラズマ源であり、λ＝１３．５ｎｍの作用ＥＵＶ２０２を照射する。ＥＵＶ２０２は、例えば、電気放電源（例えば、放電生成プラズマまたはＤＰＰ源）またはレーザ光源（レーザ生成プラズマまたはＬＰＰ源）により、リチウム、キセノン、スズの何れかの目標物上に生成される。このようなＬＰＰ源から照射されるＥＵＶ２０２は、略等方であってもよい。現在のＤＰＰ源では、ＥＵＶ２０２は、放電電極によりシステム軸ＡＳから約６０度以上の光源照射角に限定されている。なお、目標ペレットを使用するＬＰＰ源の等方性は、目標ペレットの質量に依存する。目標物の質量が比較的大きい場合、照射は異方性を帯び、目標物の質量による順方向における吸収のために、照射光のほとんどがレーザ光源に戻る。ＬＰＰ目標物の質量が小さい場合、そのＬＰＰ目標物は、レーザにより略全体にイオン化される。つまり、このときの照射は等方性にかなり近い。
【００３６】
リソグラフィシステム２００は、上述のようなＥＵＶ集光器システム２１０として機能するミラーモジュール１０を有する。ＥＵＶ集光器システム２１０は、コレクタ軸ＡＣがシステム軸ＡＳに沿うように、ＥＵＶ光源ＬＳの下流側近傍に配置されている。ＥＵＶ集光器システム２１０は、光源焦点ＳＦに位置するＥＵＶ光源ＬＳからの作用ＥＵＶ２０２を集光し、中間焦点ＩＦに中間光源像ＳＩを形成する。
【００３７】
照明システム２１６は、入射端２１７および出射端２１８を有しており、システム軸ＡＳに沿って配置され、また、入射端２１７がＥＵＶ集光器システム２１０に隣接するようにＥＵＶ集光器システム２１０の下流側近傍に配置されている。照明システム２１６は、入射端２１７において中間光源像ＳＩからのＥＵＶ２０２を受光し、出射端２１８において実質的に均一なＥＵＶ光線２２０（即ち、凝縮ＥＵＶ）を出射する。リソグラフィシステム２００が走査型システムである場合、ＥＵＶ光線２２０は、典型的には反射レチクル２３６を走査する実質的に均一なラインのＥＵＶ２０２として、反射レチクル２３６上に形成される。
【００３８】
投影光学システム２２６は、（屈折した）システム軸ＡＳに沿って、照明システム２１６の下流に配置されている。投影光学システム２２６は、照明システム２１６の出射端２１８に対向する入射端２２７と、その反対側の出射端２２８とを有する。反射レチクル２３６は、投影光学システム２２６の入射端２２７に隣接して配置される。半導体ウエハ２４０は、投影光学システム２２６の出射端２２８に隣接して配置されている。反射レチクル２３６は、半導体ウエハ２４０に転写されるパターン（図示せず）を有する。そして、半導体ウエハ２４０は、感光性コーティング（例えば、フォトレジスト層）２４２を有する。
【００３９】
動作時、均一化されたＥＵＶ光線２２０は、反射レチクル２３６に照射され、反射レチクル２３６により反射される。そして、投影光学システム２２６により、半導体ウエハ２４０の感光性コーティング２４２の表面上にパターンが結像される。リソグラフィシステム２００では、レチクル像が感光性コーティング２４２の表面を走査し、その結果、露光フィールド上にパターンが形成される。典型的には、反射レチクル２３６と半導体ウエハ２４０とを同期させて移動させることにより走査が実行される
【００４０】
反射レチクル２３６のパターンが半導体ウエハ２４０上に結像されて記録されると、パターン化された半導体ウエハ２４０は、標準的なフォトリソグラフィ及び半導体プロセス技術を利用して処理される。その結果、集積回路（ＩＣ）チップが形成される。
【００４１】
なお、一般的にリソグラフィシステム２００の構成要素は、図９に示される共通の屈折したシステム軸ＡＳに沿って配置される。当業者であれば、例えば、照明システム２１６や投影光学システム２２６の様々な構成要素の入口軸及び出口軸がオフセットされる場合もあり得ることは、理解される。
【００４２】
（ＥＵＶミラーモジュールの利点）
高性能光学システム内において従来のミラーを電気鋳造ミラーに交換する場合、これまでシステムレベルをかなり変更する必要があった。最低でもミラーの機械実装構造を変更する必要があった。能動的な熱管理システムも使用されている場合、熱量、および、後面の赤外線反射係数がかなり異なることを念頭において、管理システムを修正する必要があった。結果として、実装段、加熱器アセンブリ、制御電子回路等、他のシステム構成についても、実質的に修正または変更が必要となる可能性が高かった。
【００４３】
ミラーモジュール１０により、光学システム内で従来のミラーを電気鋳造ミラーに交換することが非常に単純になる。ミラーモジュール１０は、特定の従来のミラーに極めて近い寸法、熱量、後面反射係数、その他の特徴を有するように形成することができる。例えば、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源用のミラー集光器である場合、ミラーモジュール１０の９６％から９９％の容量を、これに対応する従来のミラーの容量に極めて近い（または同一の）容量にすることができる。さらに、ミラーモジュール１０は、これに対応する従来のミラーに十分近い熱特性を有することができる。このため、光学システム内においてこれら二つのミラーの熱特性が実質的に同一となる。したがって、光学システムレベルの観点からすると、本発明のミラーモジュール１０は、光学システム及びその構成要素の調整および修正を最小限に抑えて、ほとんど異なることなく、光学システムで使用することができる。
【００４４】
また、従来のミラーでは、正確なマシーニング加工および超研磨加工が費用の主たる要因であったため、従来のミラーを現在必要とする多くの光学システムの応用事例にミラーモジュールを使用すれば、その費用対効果が高くなる。
【００４５】
したがって、本来、従来のミラーを使用するように設計された光学システムの予備構成として、費用対効果の高い電気鋳造ミラーを用いたモジュールを使用することができる。
【００４６】
ミラーモジュール１０の他の利点は、低温接着材料４０を利用することにより、ミラーモジュール１０を中程度の温度に加熱して電気鋳造ミラー３０から基板２０を剥離させ、ミラーモジュール１０を即座に分解することができる点にある。例えば、電気鋳造ミラー３０またはその反射コーティングが寿命に達した時点で、このような分解を実行し、新しい電気鋳造ミラーを基板２０に接着して、ミラーモジュールを修復してもよい。
【００４７】
当業者には明白であるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本開示に対して様々な修正及び変更を加えることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等範囲内において本発明の修正および変更を包含する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲線状の上面を含む本体を有する基板と、
曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーと、
前記基板の前記上面と前記電気鋳造ミラーの前記後面との間に配置される自己調整接着材料と
を備え、
前記自己調整接着材料は、溶融温度で流動可能であり、前記溶融温度未満の温度で前記基板を前記電気鋳造ミラーに接着する役割を果たす
極端紫外光（ＥＵＶ）ミラーモジュール。
【請求項２】
前記基板および前記電気鋳造ミラーは、同一材料から形成される
請求項１に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項３】
前記基板は、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素およびＺＥＲＯＤＵＲより成る群から選択される基板材料からなり、
前記電気鋳造ミラーは、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金より成る群から選択されるミラー材料からなる
請求項２に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項４】
前記接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなる
請求項１から３のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項５】
前記接着材料の前記溶融温度は、１４０℃から２５０℃の範囲内である
請求項１から４のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項６】
前記接着材料は、１０ミクロンから１０００ミクロンの厚みを有する
請求項１から５のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項７】
前記基板の前記曲線状の上面は、マシーニング加工された面である
請求項１から６のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項８】
前記基板は、５ｃｍから１０ｃｍの厚みを有する
請求項１から７のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項９】
前記電気鋳造ミラーは、１ｍｍから２ｍｍの厚みを有する
請求項８に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１０】
前記基板は、少なくとも１つの冷却チャネルを有する
請求項１から９のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１１】
前記基板は、放射状に配置される複数の冷却チャネルを備える
請求項１０に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの冷却チャネルは、前記基板の前記上面から距離Ｄ１の間隔を空けて配置され、
距離Ｄ１は、５から２０ｍｍの範囲に含まれる
請求項１０または１１に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１３】
反射レチクルに光を照射するための極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
ＥＵＶの光源と、
請求項１から１２のいずれかに記載の前記ＥＵＶミラーモジュールを有し、前記ＥＵＶを受光して集束ＥＵＶを形成するように構成されるＥＵＶ集光器システムと、
前記集束ＥＵＶを受光し、前記反射レチクルに照射するための凝縮ＥＵＶを形成するように構成される照明器と
を備える、ＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１４】
感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであって、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光し、そこから前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成するように構成される投影光学システムをさらに備える
請求項１３に記載のＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１５】
極端紫外光（ＥＵＶ）ミラーモジュールを形成する方法であって、
曲線状の上面を含む本体を有する基板を用意することと、
曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーを用意することと、
前記基板の前記上面と前記電気鋳造ミラーの前記後面との間に、溶融温度を有する自己調整接着材料を配置させることと、
前記接着材料を前記溶融温度まで加熱して、前記基板の前記上面と前記電気鋳造ミラーの前記後面との間に前記接着材料を流動させることと、
前記接着材料を前記溶融温度未満の温度に冷却し、前記基板と前記電気鋳造ミラーとの間に熱伝導接着部を形成することと
を備える方法。
【請求項１６】
前記接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなる
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記溶融温度は、１４０℃から２５０℃の範囲内である
請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基板の前記本体において少なくとも１つの冷却チャネルを形成し、前記少なくとも１つの冷却チャネルに冷却液を流すことをさらに備える
請求項１５から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記基板の前記本体において複数の放射状の冷却ラインを形成することをさらに備える
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記電気鋳造ミラーおよび前記基板を同一材料で形成することをさらに備える
請求項１５から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項１】
曲線状の上面を含む本体を有する基板と、
曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーと、
前記基板の前記上面と前記電気鋳造ミラーの前記後面との間に配置される自己調整接着材料と
を備え、
前記自己調整接着材料は、溶融温度で流動可能であり、前記溶融温度未満の温度で前記基板を前記電気鋳造ミラーに接着する役割を果たす
極端紫外光（ＥＵＶ）ミラーモジュール。
【請求項２】
前記基板および前記電気鋳造ミラーは、同一材料から形成される
請求項１に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項３】
前記基板は、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、ケイ素、炭化ケイ素およびＺＥＲＯＤＵＲより成る群から選択される基板材料からなり、
前記電気鋳造ミラーは、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金より成る群から選択されるミラー材料からなる
請求項２に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項４】
前記接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなる
請求項１から３のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項５】
前記接着材料の前記溶融温度は、１４０℃から２５０℃の範囲内である
請求項１から４のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項６】
前記接着材料は、１０ミクロンから１０００ミクロンの厚みを有する
請求項１から５のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項７】
前記基板の前記曲線状の上面は、マシーニング加工された面である
請求項１から６のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項８】
前記基板は、５ｃｍから１０ｃｍの厚みを有する
請求項１から７のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項９】
前記電気鋳造ミラーは、１ｍｍから２ｍｍの厚みを有する
請求項８に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１０】
前記基板は、少なくとも１つの冷却チャネルを有する
請求項１から９のいずれかに記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１１】
前記基板は、放射状に配置される複数の冷却チャネルを備える
請求項１０に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの冷却チャネルは、前記基板の前記上面から距離Ｄ１の間隔を空けて配置され、
距離Ｄ１は、５から２０ｍｍの範囲に含まれる
請求項１０または１１に記載のＥＵＶミラーモジュール。
【請求項１３】
反射レチクルに光を照射するための極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
ＥＵＶの光源と、
請求項１から１２のいずれかに記載の前記ＥＵＶミラーモジュールを有し、前記ＥＵＶを受光して集束ＥＵＶを形成するように構成されるＥＵＶ集光器システムと、
前記集束ＥＵＶを受光し、前記反射レチクルに照射するための凝縮ＥＵＶを形成するように構成される照明器と
を備える、ＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１４】
感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであって、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルから反射されたＥＵＶを受光し、そこから前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成するように構成される投影光学システムをさらに備える
請求項１３に記載のＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１５】
極端紫外光（ＥＵＶ）ミラーモジュールを形成する方法であって、
曲線状の上面を含む本体を有する基板を用意することと、
曲線状の前面および後面を有する電気鋳造ミラーを用意することと、
前記基板の前記上面と前記電気鋳造ミラーの前記後面との間に、溶融温度を有する自己調整接着材料を配置させることと、
前記接着材料を前記溶融温度まで加熱して、前記基板の前記上面と前記電気鋳造ミラーの前記後面との間に前記接着材料を流動させることと、
前記接着材料を前記溶融温度未満の温度に冷却し、前記基板と前記電気鋳造ミラーとの間に熱伝導接着部を形成することと
を備える方法。
【請求項１６】
前記接着材料は、インジウム、ガリウム、スズおよび鉛の少なくとも１つからなる
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記溶融温度は、１４０℃から２５０℃の範囲内である
請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基板の前記本体において少なくとも１つの冷却チャネルを形成し、前記少なくとも１つの冷却チャネルに冷却液を流すことをさらに備える
請求項１５から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記基板の前記本体において複数の放射状の冷却ラインを形成することをさらに備える
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記電気鋳造ミラーおよび前記基板を同一材料で形成することをさらに備える
請求項１５から１９のいずれかに記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２３８９０４（Ｐ２０１１−２３８９０４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−８２３５６（Ｐ２０１１−８２３５６）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（５０９１０５２３７）メディア ラリオ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ (18)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＡ ＬＡＲＩＯ Ｓ．Ｒ．Ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｌｏｃａｌｉｔａ Ｐａｓｃｏｌｏ，Ｉ−２３８４２ Ｂｏｓｉｓｉｏ Ｐａｒｉｎｉ，Ｌｅｃｃｏ，Ｒｅｐｕｂｂｌｉｃａ Ｉｔａｌｉａｎａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２３５６（Ｐ２０１１−８２３５６）
【出願日】平成２３年４月４日（２０１１．４．４）
【出願人】（５０９１０５２３７）メディア ラリオ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ (18)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＡ ＬＡＲＩＯ Ｓ．Ｒ．Ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｌｏｃａｌｉｔａ Ｐａｓｃｏｌｏ，Ｉ−２３８４２ Ｂｏｓｉｓｉｏ Ｐａｒｉｎｉ，Ｌｅｃｃｏ，Ｒｅｐｕｂｂｌｉｃａ Ｉｔａｌｉａｎａ
【Ｆターム（参考）】
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