JP2002532895A

JP2002532895A - Ｅｕｖ照射システム

Info

Publication number: JP2002532895A
Application number: JP2000588654A
Authority: JP
Inventors: ヤン、ベルヘーベン; ボリス、ラストドラガー; アドリアーン、ティップ; ディルク、ケイ．ジー．デ、ベール
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2002-10-02
Also published as: US6410928B1; WO2000036471A1; EP1055155A1

Abstract

(57)【要約】ＥＵＶ照射システムは、ＥＵＶ放射源ユニット（１）と、少なくとも１つのＥＵＶ放射線反射ミラー（１０）とを含み、上記ミラーは第１材料の第１層（１２）が第２材料の第２層（１３）と交互に積層する多層構造を含み、上記放射源ユニットは電子ビーム（ＥＢ）を供給する電子源（２）と、電子ビームを光子のビーム（ＩＢ）に変換する媒体（３）とを含む。媒体（３）はミラー多層構造の何れかの物質に等しい少なくとも１つの物質を含むので、光子ビーム（ＩＢ）の強度は比較的大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、ＥＵＶ放射線で対象を照射する照射システムに関し、上記システム
はＥＵＶ放射源ユニットと、第１材料の第１層が第２材料の第２層に交互に積層
される多層構造を有する少なくとも１つのＥＵＶ放射線反射ミラーとを含む。

【０００２】本発明は更に、このような照射システムを備えるリソグラフィック装置と、装
置の製造方法とに関する。

【０００３】特に、マスクに存在するＩＣマスクパターンを毎回基板の異なるＩＣ領域に結
像する集積電子回路またはＩＣの製造においては、リソグラフィック装置が使用
される。放射線反応層で覆われたこの基板は、多数のＩＣ領域に空間を提供する
ものである。リソグラフィック装置は、例えば液晶ディスプレイパネル、集積ま
たは平面光学系、電荷結合検出器（ＣＣＤ）、磁気ヘッドなどの他の装置の製造
にも使用される。

【０００４】多数の電子部品をＩＣに収容することが好ましいため、ＩＣパターンの非常に
小さな細部または線幅を結像しなければならない。従って、通常は現在のリソグ
ラフィック装置におけるレンズ系である投射システムの結像品質と解像度には、
非常に厳しい必要条件が課せられる。それでも充分に結像される最も細かい細部
の単位である解像度はλ／ＮＡに比例し、ここでλは結像または投射、ビームの
波長であり、ＮＡは投射システムの開口数である。解像度を上げるには、原則と
して開口数を増加させ、および／または波長を下げることができる。実際には、
現在すでにかなり多数である開口数を増やすことは、λ／ＮＡ^２に比例する投射
レンズシステムの焦点深さを減少させてしまうので、非常に難しく、また必要な
結象フィールドを修正することが非常に困難になってしまう。

【０００５】ステップ式リソグラフィック装置ではなく、ステップおよびスキャン式リソグ
ラフィック装置を使用する場合、これらの条件を緩和するか、あるいは投射レン
ズシステムに課せられる必要条件を維持しながら解像度を上げることができる。

【０００６】ステップ式装置においては、全フィールド照射を行う。すなわち、マスクパタ
ーン全体を１回の操作で照射し、基板のＩＣ領域に全てを結像させる。第１ＩＣ
領域の照射後、次のＩＣ領域にステップを作成する。すなわち、次のＩＣ領域が
マスクパターンの下に位置するように基板ホルダを移動させ、その後基板のＩＣ
領域全てにマスクパターンが与えられるまでこの領域を照射するなどする。ステ
ップおよびスキャン式装置においては、マスクパターンの矩形または弓型領域お
よび基板ＩＣ領域の対応するサブ領域のみが毎回照射され、投射レンズシステム
の倍率を考慮して、マスクパターンと基板を同期して照射ビーム中を移動させる
。そして、マスクパターンの次の領域が、基板の関連するＩＣ領域の対応するサ
ブ領域に毎回結像される。このようにマスクパターン全体をＩＣ領域に結像させ
たら、基板ホルダはステップ移動を行う。すなわち、次のＩＣ領域の先頭部分を
投射ビームに移動させ、またマスクをその初期位置にセットし、その後次のＩＣ
領域をマスクパターンを介してスキャン照射させる。

【０００７】更に細かい細部をステップ式またはステップおよびスキャン式リソグラフィッ
ク装置で充分に結像させる場合、投射ビームの波長を減少させることが可能であ
る。現在のステップ式およびステップおよびスキャン式装置においては、例えば
エキシマーレーザからの深ＵＶ（ＤＵＶ）放射線、すなわち約数百ナノメータの
波長、例えば２４５ｎｍまたは１９３ｎｍを有する放射線がすでに使用されてい
る。他の可能な方法は、数ｎｍから数十ｎｍの範囲の波長を有し、軟Ｘ線放射と
も呼ばれる極ＵＶ（ＥＵＶ）放射の使用である。約０．１μｍ以下の極端に小さ
な細部は、このような放射で充分に結像できる。

【０００８】レンズをＥＵＶ放射で使用可能にする適切な材料が無いため、基板にマスクパ
ターンを結像するには、従来の投射レンズシステムではなく、ミラー投射システ
ムを使用しなければならない。放射源ユニットの放射から適切な照射ビームを形
成するには、照射システムでミラーも使用する。

【０００９】ＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ、第３２巻、３４号、１９９３年１月１２日、
７０５０〜７０５６頁の論文“Ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄｄｅｓｉｇｎｉｓｓｕｅ
ｓｉｎｓｏｆｔＸ−ｒａｙｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ”（軟Ｘ線投射リソグラフィーにおけるフロントエンド設計の問題）には、
ＥＵＶ放射が使用されるリソグラフィック投射装置が記載されている。この装置
の照射システムは３つのミラーを含み、また結像あるいは投射システムは４つの
ミラーを含んでいる。放射源ユニットは、ＥＵＶ放射線を発する媒体にプラズマ
を生成する高パワーレーザを含んでいる。この放射源ユニットはレーザ生成プラ
ズマ源（ＬＰＰＳ）として知られている。上記媒体は、固体、液体または気体の
媒体であってもよく、また生成されたＥＵＶ放射線の波長は１３ｎｍである。

【００１０】ＥＵＶリソグラフィック装置においては、充分に高い輝度で基板を照射するこ
とが大きな問題である。この問題の第１の原因は、１３ｎｍの範囲の想定される
波長で放射線を発する放射線源があまり効果的でなく、限定された量の放射線を
供給するにすぎないことにある。更に、ミラーの反射は１００％よりもかなり低
い。各ミラーは、その組立を使用される投射ビームの波長に充分適応させること
のできる多層構造を有している。このような多層構造の例はＵＳ−Ａ５，１５３
，８９８に記載されている。文献によく引用される多層構造は、モリブデン層と
交互に積層されるシリコン層からなる構造である。プラズマ源によって供給され
る放射の場合、これらの層は理論的には約７３％〜７５％の反射を有しているが
、実際には反射は現在６５％以下である。それぞれ６８％の反射を有する７つの
ミラーを使用すると、上記源により発せられる放射の６．７％しか基板に到達し
ない。実際にはこれは、リソグラフィック装置では、基板のＩＣ領域で所望の量
の放射エネルギーを得るよう照射時間を比較的長くする必要があり、またスキャ
ン式装置では、スキャニング速度が低いことを意味している。しかし、これらの
装置にとって、スキャニング速度をできるだけ高くし、また照射時間をできる限
り短くして、処理能力、すなわち単位時間毎に照射される基板の数をできるだけ
高くすることが不可欠である。

【００１１】本発明の目的は、新規概念により、リソグラフィック装置での使用に特に適し
ているが排他的ではない照射システムを提供することにある。この照射システム
は、放射源ユニットが電子ビームで照射される媒体を備え、上記媒体が上記ミラ
ーの何れかの物質と等しい物質を少なくとも含むことを特徴とする。

【００１２】波長に関しては、本発明は放射源とミラーを理想的に組み合わせている。電子
ビームによって照射される媒体はミラーの上記第１および第２層の何れかと同一
の物質を含み、また放射源ユニットはミラーが最大反射を行う波長でＥＵＶ放射
線を発する。この波長では、ミラーの反射は現在理論上の７３％〜７５％ではな
く７８％であるので、３％〜５％高くなる。７つのミラーを備えるリソグラフィ
ック装置では、これは基板に達する上記源からの放射線が、ミラーの反射が７３
％の場合の１１％ではなく、１７．６％であることを意味しており、これは１．
６のゲイン係数である。新規照射システムの放射源ユニットは、ＬＰＰＳに匹敵
する線強度を供給するが、非常にコンパクトなデザインになっている。更に、こ
の放射源ユニットは汚れがより少なくなっている。すなわち、媒体はミラーに付
着して汚す粒子を放射しない。

【００１３】本発明の概念の範囲内で、異なる放射源を使用してもよい。照射システムの第
１実施例は、放射源ユニットの媒体が、電子ビームが照射されるとチェレンコフ
ＥＵＶ放射線を発する単一の物質からなることを特徴とする。

【００１４】Ｓｏｖ．Ｐｈｙｓ．Ｊｅｔｐ５４（１９８１）、８８４頁のＶ．Ａ
．Ｂａｚｙｌｅｖ他による論文“Ｘ−ｒａｙＣｈｅｒｅｎｋｏｖｒａｄｉ
ａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｒｙａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ”（チェレンコ
フ放射。理論と実験）に記載されているように、物質が、媒体におけるチェレン
コフ放射の位相速度よりも速い速度の電子の照射を受けると、チェレンコフ放射
が生成される。この論文は、チェレンコフ放射についての理論談話を含み、この
放射が生成される状況について述べている。一般に、誘電率は、物質の分子吸収
端周辺の物質に発生する。この物質に高エネルギー電子ビームが衝突すると、チ
ェレンコフ照射の強度は、誘電率が最小になるそのエネルギーで最大となる。吸
収端の選択は、チェレンコフ放射の所望の波長によって決まる。Ｂａｚｙｌｅｖ
の論文では、チェレンコフ放射が生成されうる固体媒体の例として炭素について
言及している。リソグラフィック装置での放射について述べてあるが、放射を生
成する媒体としてのシリコンの使用については述べられていない。また、Ｂａｚ
ｙｌｅＶの論文では電子のエネルギーが約１ＧｅＶであり、また生成されたチェ
レンコフ放射は硬Ｘ線放射であり、軟Ｘ線放射またはＥＵＶ放射ではない。

【００１５】照射システムの第２実施例は、放射源ユニットの媒体が、電子ビームが照射さ
れるとＥＵＶ遷移放射を発する上記第１および第２材料の多層構造を含むことを
特徴とする。

【００１６】Ａ．Ｅ．Ｋａｐｌａｎ他による論文“Ｘ−ｒａｙｎａｒｒｏｗ−ｌｉｎ
ｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｒａｄｉａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｂａｓｅｄ
ｏｎｌｏｗ−ｅｎｅｒｇｙｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍｓｔｒａｖｅｒｓ
ｉｎｇａｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”（多層ナノ
構造を移動する低エネルギー電子ビームに基づくＸ線細線遷移放射）Ｐｈｙｓ．
ＲｅＶ．Ｅ５２（１９９５）、６７９５頁に記載されているように、電
子のエネルギーが約１０ＭｅＶである電子ビームが、異なる誘電率を有する２つ
の物質間の遷移を通過すると、遷移放射が生成される。また遷移放射が生成され
ると、分子吸収端周辺に発生する誘電率が大きく変化する。Ｋａｐｌａｎの論文
に記載されている放射源ユニットは硬Ｘ線放射を供給し、またシンクロトロンに
代わるものとして意図されている。Ｋａｐｌａｎの論文は放射源ユニットについ
ての理論談話に限定されており、生成された放射を誘導し、また適切な放射ビー
ムを形成するミラーシステムについては述べていない。

【００１７】チェレンコフ放射源を使用する照射システムの好適な実施例は、媒体がシリコ
ンからなり、またミラーの第１および第２材料がそれぞれシリコンおよびモリブ
デンであることを特徴とする。

【００１８】媒体としてシリコンを使用する場合、９９．７ｅＶのエネルギーと１２．４４
ｎｍの波長を有する放射が生成される。この波長に対して、シリコンおよびモリ
ブデンの層を有するミラーの反射は最大となる。同一の波長のチェレンコフ放射
は、数ＭｅＶのエネルギーを有する電子をシリコン媒体に照射することにより得
られる。

【００１９】遷移放射源を使用する照射システムの好適な実施例は、媒体の物質がシリコン
およびモリブデンであることを特徴とする。

【００２０】１２．４４ｎｍの波長を有する遷移放射は、数十ＭｅＶのエネルギーを有する
電子をシリコン／モリブデン遷移に照射することにより得られる。

【００２１】本発明はまた、照射システム、マスクを収容するマスクホルダ、基板を収容す
る基板ホルダ、マスクに存在するマスクパターンを基板上に結像するミラー投射
システムを含むリソグラフィック投射装置に関する。この装置は、照射システム
が上述のシステムであることを特徴とする。

【００２２】この投射装置は更に好適には、ミラー投射システムのミラーが、照射システム
のミラーと同一の多層構造を有することを特徴とする。

【００２３】最適な使用は、創意からなる。

【００２４】本発明のこれらおよびその他の特徴は、以下に説明する実施例を参考にして、
非限定的な例から明らかとなり、また解明される。

【００２５】図１において、放射源ユニットは参照番号１により示される。このユニットは
、電子源２と、上記源より発せられた電子ビームＥＢが入射する媒体３とからな
る。電子源は、電子生成器と、線型電子加速装置（ＬＥＮＥＡＣ）とを含む。媒
体３において、電子の速度が媒体の光学放射の位相速度よりも速い場合に、電子
ビームによって所定の波長を有する光学チェレンコフ放射が生成される。そのた
め、媒体の誘電率ε（Ｅ）は、関連する波長に対して１よりも大きな値であるべ
きである。短波チェレンコフ放射の場合、この状態は媒体の吸収端周辺でのみ満
たされる。チェレンコフ放射は、吸収端周辺に狭い波長域を有している。上記の
ＢａｚｙｌｅＶによる論文Ｓｏｖ．Ｐｈｙｓ．Ｊｅｔｐ，５４（５），
１９８１年１１月に記載されているように、一般に物質の誘電率は、物質の吸収
線またはバンドのエネルギーレベル周辺、すなわちこのようなバンドの低エネル
ギー側において光子エネルギーに対して最大値となる。従って、チェレンコフ放
射は、この光子エネルギーに対して最大となる。

【００２６】照射システムは更に、チェレンコフ放射ＣＲを受け、対象３０、例えばマスク
パターンを図１に示さない半導体基板に結像させる必要のあるＩＣマスクを照射
する照射ビームとして適する放射ビームＩＢを形成する複数のミラー１０、１５
、２０を含む。簡素化するために、ミラーは平面ミラーとして図示してあるが、
実際にはこれらのミラーは凹型または凸型であり、ビームＩＢが所定の状況下で
好ましい断面をもつ曲率を有している。ちなみに、第１ミラー１０はこのような
形状を有しており、放射源に対して、放射源ユニットから最大量の放射を受け、
第２ミラーに反射するような位置に配置されている。

【００２７】所望の波長範囲で所望の反射を得るため、各ミラーは図２に示すような特殊層
構造を有している。この図は、ミラー１０の一部の断面を示している。ミラーは
、それぞれ屈折率ｎ_１およびｎ_２を有する多数の交互の層１２および１３を備え
る基板１１からなる。ミラー１５および２０は同一の層構造を有している。層１
２および１３は好適には、それぞれシリコンおよびモリブデンからなり、これら
材料はＥＵＶリソグラフィック装置のミラーに非常に適した材料として上記に提
案されている。シリコン−モリブデン層構造を有するミラーの反射は約１３ｎｍ
の範囲の反射、特に１２．４４ｎｍの波長での反射に対して優れており、この範
囲ではＥＵＶリソグラフィーに対して申し分の無いフォトレジストが得られる。

【００２８】本発明によると、このような波長の放射は、媒体３に対してシリコンの薄いウ
エハーを使用することにより得られる。この物質のＬ吸収端は９９．７ｅＶなの
で、電子ビームＥＢはこの材料において１２．４４ｎｍの波長でチェレンコフ放
射を生成する。従って、放射源ユニットにより供給され、第１ミラー１０が受け
る放射の最大部分は、照射される対象３０に達する。１２．４４ｎｍの波長を有
し、９９．７ｅＶの光子エネルギーに相当するチェレンコフ放射は、数ＭｅＶの
エネルギーを有する電子をシリコンウエハーに衝突させることにより得られる。
１００μＡの電子電流および３ＭｅＶの電子エネルギーが厚さ１０μｍのシリコ
ン層を通過する場合、チェレンコフ放射は１２．４４ｎｍの波長で生成されるこ
とが理論的に立証されている。この放射のエネルギーレベルＥ毎の光子の数Ｎを
表す曲線の場合、この曲線は図３に示しており、光子の数が曲線中央の光子の最
大数の半分である曲線のＡおよびＢ点間の距離は、半値幅（ＦＷＨＭ）とも呼ば
れ、９９．７ｅＶの中央値周辺の０．８ｅＶである。これは、放射の波長の広が
りが１％未満なので、放射は充分に単色となる。１００μＡの電子電流により毎
秒生成される光子の量は少なくとも１０^１１である。これらの光子は、電子ビー
ムＥＢの方向に対して約８．４°の角度で軸が延びる円錐内で照射される。この
円錐の頂角の半値幅（ＦＷＨＭ）、すなわち強度が中央強度の半分になる方向間
の角距離は１．４°になるので、あまり大きくないミラーで光子ビームを受け、
誘導し、形成することができる。

【００２９】図４は照射システムの第２実施例を示している。この実施例は、シリコンウエ
ハーの代わりに多層構造体５を媒体として使用している点において、図１の実施
例と異なる。図５に示すように、この構造体は層７と交互に積層する層６からな
り、層６は層７とは異なる誘電率（ε_１）を有している。

【００３０】上記のＰｈｙｓ．ＲｅＶ．Ｅ５２（６），１９９５年１２月、６７９５
〜６８０８頁におけるＡ．Ｋａｐｌａｎによる論文に記載されているように、
充分なエネルギーを有する電子ビームを、第１誘電率を有する第１材料と第２誘
電率を有する第２材料との間の複数の遷移を通過させることにより、遷移放射Ｔ
Ｒを生成することができる。一般に、屈折率が異なり、また誘電率も異なる第１
材料の第１層と第２材料の第２層との間の遷移に電子を通過させると、遷移放射
が生成される。原則的には、この遷移放射は大きな波長範囲において生じる。第
１層の物質は、その分子吸収端と、生成される放射の波長が良いために選択され
る。電子のエネルギーが増大していると、生成された放射の波長は小さくなると
考えられる。第１層の物質のＫ、ＬまたはＭ吸収端のエネルギーレベルは、電子
のエネルギーに対応している。Ｋ、Ｌ、Ｍ吸収端は、生成放射の頻度の関数とし
ての原子拡散率の変化を表す曲線における極値である。誘電率の大きな変化は吸
収端周辺で発生する。第２層の物質の吸収端のエネルギーレベルは、第１層の物
質とは充分異なっていなければならない。つまり、２つの層は互いに充分に光学
的対比をなす。生成される遷移放射の量は、この対比に依存する。層の吸収端周
辺の誘電率の異常な変化により、他の層との対比はその領域で大きくなる。その
ため、この吸収端に対応する波長での生成放射の量は大きくなる。

【００３１】電子ビームを一連の遷移、そして第１および第２層に通過させることにより、
遷移放射の強度は異なる遷移から来る光学放射成分間の干渉により大きくなる。

【００３２】Ｋａｐｌａｎの論文では、連続する多数の遷移を使用することによって、単一
の遷移のみを使用する場合に比べ著しく低い電子エネルギーで遷移放射を得るこ
とができる。約１ＧｅＶの電子エネルギーではなく、約１０ＭｅＶの電子エネル
ギーで充分である。従って、非常に簡素な方法かつ低コストで電子源を実現する
ことが可能である。Ｋａｐｌａｎにより説明される遷移放射源はシンクロトロン
の代わりになるものとして意図されており、約１ｎｍ以下の波長で硬Ｘ線放射を
供給する。論文は放射源ユニットについての理論的談話に限定されており、この
ユニットが一部を成す光学系については明確に扱ってはいない。

【００３３】遷移放射を生成する場合、媒体における電子の速度が生成された放射の位相速
度よりも速いという必要条件を満たす必要は無く、この必要条件はチェレンコフ
放射を生成する際に満たされなければならない。

【００３４】本発明によると、軟Ｘ線放射を得るために、図４および５において層６および
７の物質としてシリコンとモリブデンがそれぞれ使用されている。モリブデン以
外のその他の物質を使用してもよい。Ｍｏ、ＺｒまたはＮｂは、その放射出力が
高いため好適である。Ｍｏには更に、簡単に蒸着できるという利点がある。シリ
コン／モリブデン多層構造体に約１０ＭｅＶのエネルギーを有する電子ビームを
衝突させることにより、１２．４４ｎｍの波長で遷移放射が生成され、この波長
では照射システムのミラー１０、１５、２０の反射は最大になる。遷移放射の強
度は、チェレンコフ放射の強度に匹敵する。

【００３５】ミラー１０、１５、２０の多層構造体による反射は、異なる遷移から来る放射
成分の干渉に基づいている。遷移毎の反射は光学対比、つまり関連する遷移に対
応する２つの層の屈折率または誘電率の違いにより決まる。本発明による組み合
わせの重要な一面は、放射源の層における誘電率の異常変化により、この源によ
り生成された放射の対比もミラーの多層構造内の遷移で高くなるため、ミラーの
反射率が高くなる。

【００３６】チェレンコフ放射を生成するために、シリコンの代わりに他の物質を使用する
ことができ、また遷移放射を生成する場合にも、シリコンとモリブデンの組み合
わせ以外の材料を使用することができる。例えば、ニッケルと炭素の層からなる
多層媒体においても、遷移放射を生成することができる。そしてこの媒体を、ニ
ッケルのＬ吸収端のエネルギーレベルに相当する１８ＭｅＶのエネルギーを有す
る電子を衝突させる。この遷移放射は、１．４６ｎｍの波長を有するより硬いＸ
線放射であり、例えばＸ線顕微鏡あるいはその他のＸ線分析装置で使用すること
ができる。これらの装置のミラーの多層構造は好適には炭素を含み、また例えば
炭素とニッケルの交互の層からなる。

【００３７】以上、媒体３または５の材料が、所定の強度を有する放射を得ることのできる
純物質であると仮定してきた。生成放射の強度は材料のばらつきに大きく依存す
るので、媒体物質の化学組成とばらつきを変化させることにより放射出力を向上
させることができる。また、生成放射の波長も変化し、これは実際には好ましい
場合もある。

【００３８】放射源ユニットから供給されたＥＵＶ放射の強度は、この放射を完全反射ミラ
ーと、ＥＵＶ放射へ一部透過を行い、この放射線を照射システムの他のミラーに
送るミラーとの間にこの放射線を上下に通過させることにより更に向上する。こ
れに基づき、レーザをＥＵＶ放射に適合させることができる。

【００３９】図６は、マスクＭＡを照射する新規照射システムと、反射マスクに存在するマ
スクパターンをＥＵＶ放射線に反応するフォトレジストＷＲを備える基板Ｗに結
像させるミラー投射システムとを含むステップおよびスキャン式リソグラフィッ
ク投射装置の実施例を示す。同図の左側に示す照射システムは、マスクの位置に
おいて弓型断面を有する照射ビームＩＢを供給するよう既知の方法で設計されて
いる。マスクＭＡは、マスクテーブルＭＴの一部を形成するマスクホルダＭＨに
配列されている。このテーブルにより、マスクを図の面に垂直なスキャン方向Ｓ
Ｄ、可能なら第２の方向に移動させることができるので、マスクパターンの全領
域は照射ビームにより形成される放射点の下に位置させることが可能になる。マ
スクテーブルおよびマスクホルダ図面に示すのみであり、様々な方法で実現する
ことができる。照射される基板Ｗは、基板テーブル（段）ＷＴにより支持される
基板ホルダＷＨ上に配置される。このテーブルは基板をスキャン方向ＳＤだけで
なく、図の面に垂直な方向にも移動させることができる。基板テーブルは例えば
石材ＳＴにより支持される。ステップおよびスキャン式装置の詳細については、
ＰＣＴ特許出願ＷＯ９７／３３２０４（ＰＨＱ９６００４）を例として参照する
こと。

【００４０】例えば４ｘの縮小で基板上にマスクパターンを結像する場合、例えば４つのミ
ラー４１、４２、４３、４４を含むミラー投射システム４０を、マスクと基板と
の間に配置する。便宜上、これらのミラーは平面ミラーとして図示してあるが、
実際には凹型および凸型ミラーであり、また例えば４ｘの縮小で所望の鮮明な像
を得られるようミラーシステムは設計されている。本出願はミラー投射システム
の設計を対象にしていない。照射システムのミラーと同様に、各ミラー４１、４
２、４３、４４は、第１屈折率を有する第１層が第２屈折率を有する第２層と交
互に積層される多層構造を有している。本発明によると、チェレンコフ放射が使
用される場合、第１層の物質は媒体３の物質に等しく、または遷移放射が使用さ
れる場合、第１層の物質および第２層の物質は多層媒体５の物質に等しい。

【００４１】反射マスクの代わりに透過マスクを使用してもよい。この場合、投射システム
の第１ミラー４１はマスクの上に位置する。反射マスクの利点は、例えば吸引に
よって上記マスクを安定した平坦な台上に申し分なく配設することができるので
、このマスクの平面度を充分に保ち、所定位置に維持することができるという点
にある。

【００４２】４つのミラーの代わりに、ミラー投射システムは例えば３、５、６などの異な
る数のミラーを有してもよい。一般に、ミラーの数が多いと、像の精度は向上す
るが、放射損が増加すると考えられる。従って、像の品質と基板の放射強度を折
衷させる必要があり、またこの強度は装置による基板の処理能力を決定するもの
である。リソグラフィック装置の３、５または６枚のミラーを有するミラー投射
システム自体が知られている。例えば、６枚のミラーを有するシステムはＥＰ−
Ａ０７７９５２８に記載されている。

【００４３】ミラー投射システムは好適には、自由光学ワークディスタンス、すなわちシス
テムの最後のミラーと基板の面との間の距離が充分に大きくなるよう設計される
ので、光学センサをこのミラーと基板との間の空間に配置することができる。ス
テップ式装置または投射システムがレンズ系であるステップおよびスキャン式装
置ですでに使用されているこのようなセンサは、例えばＵＳ−Ａ５，１９１，
２００（ＰＨＱ９１００７）に記載される高さおよびレベルセンサ、また例えば
ＵＳ−Ａ５，１４４，３６３（ＰＨＱ９０００３）に記載されるフレームセン
サである。

【００４４】ミラー投射システムは好適には基盤側でテレセントリックであり、これは投射
システムに対する基盤のＺ方向の不要な移動による倍率誤りを回避できるという
利点がある。

【００４５】ＥＵＶリソグラフィック投射装置はＩＣの製造で使用できるだけでなく、例え
ば液晶ディスプレイパネル、集積または平面光学システム、磁気ヘッドの製造に
も使用できる。

【００４６】新規の照射システムはリソグラフィック装置で使用できるだけでなく、関連す
るシステムの解像度を大幅に上昇させるためにＥＵＶ放射線を使用する光学シス
テムに一般に適用できる。例としては、ＥＵＶ顕微鏡、例えば医療用途のＥＵＶ
診断装置、Ｘ線顕微鏡、またはＸ線分析装置がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による照射システムの第１実施例を示す図。

【図２】このシステムで使用されるミラーの多層構造を示す図。

【図３】電子エネルギーの関数としての光子密度の変化を示す図。

【図４】本発明による照射システムの第２実施例を示す図。

【図５】この発明で使用される媒体を示す図。

【図６】図６は照射システムを含むリソグラフィック装置の実施例を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｓ５３１Ｅ (71)出願人Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ１， 5621 ＢＡＥｉｎｄｈｏｖｅｎ，ＴｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者アドリアーン、ティップオランダ国5656 アーアー、アインドーフェン、プロフ．ホルストラーン、６ (72)発明者ディルク、ケイ．ジー．デ、ベールオランダ国5656 アーアー、アインドーフェン、プロフ．ホルストラーン、６Ｆターム(参考） 2H087 KA21 NA02 NA05 TA02 TA05 2H097 CA15 GB00 LA10 5F046 GA03 GB01 GC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象をＥＵＶ放射線で照射する照射システムであって、ＥＵＶ放射源ユニットと、第１材料からなる第１層と第２材料からなる第２層
とを交互に積層した多層構造を有する少なくとも１つのＥＵＶ放射線反射ミラー
と、を備え、対象をＥＵＶ放射線で照射する照射システムであって、前記放射源ユニットが電子ビームによって照射される媒体を備え、前記媒体が
前記ミラーのいずれか１つの物質に等しい物質を少なくとも含む、照射システム
。
【請求項２】前記放射源ユニットの媒体が、電子ビームが照射されるとチェレンコフ（ＥＵ
Ｖ）放射線を発する単一の物質からなることを特徴とする、請求項１に記載の照
射システム。
【請求項３】前記放射源ユニットの媒体が、電子ビームが照射されると（ＥＵＶ）遷移放射
線を発する前記第１および第２材料からなる多層構造を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の照射システム。
【請求項４】前記媒体がシリコンからなり、且つ前記ミラーの前記第１および第２材料がそ
れぞれシリコンおよびモリブデンであることを特徴とする、請求項２に記載の照
射システム。
【請求項５】前記媒体の前記物質がシリコンおよびモリブデンであることを特徴とする、請
求項３に記載の照射システム。
【請求項６】照射システムと、マスクを収容するマスクホルダと、基板を収容する基板ホル
ダーと、基板上のマスクに存在するマスクパターンを結像するミラー投射システ
ムとを具備してなるリソグラフィック投射装置であって、前記照射システムが請
求項１〜５のいずれかに記載のシステムであることを特徴とする、リソグラフィ
ック投射装置。
【請求項７】前記ミラー投射システムのミラーが、前記照射システムのミラーと同一の多層
構造を有することを特徴とする、請求項６に記載のリソグラフィック投射装置。
【請求項８】装置を製造する方法であって、少なくとも１つのマスクに装置の構造層を表すマスクパターンを与えるステッ
プと、第１材料からなる第１層と第２材料からなる第２層とを交互に積層した多層構
造の少なくとも一つのＥＵＶ放射線反射ミラーを含むミラーシステムとを使用し
て、前記少なくとも１つのマスクをＥＵＶ放射線で照射するステップと、前記ＥＵＶ放射線によって、前記ＥＵＶ放射線に反応する層に設けられた基板
の領域に前記マスクパターンを投射するステップとを含み、ＥＵＶ放射線を生成するために電子ビーム生成器を使用し、且つ電子ビームが
、前記ミラーの前記物質のいずれか１つに等しい物質を少なくとも含む媒体に入
射されることを特徴とする、装置を製造する方法。
【請求項９】前記マスクおよび前記基板を互いに変位させ、且つ前記基板の適切な領域全て
に前記マスクパターンの像が与えられるまで、前記マスクを与え、前記マスクパ
ターンを照射し、前記マスクパターンを投射するステップを繰り返すことを特徴
とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】前記マスクパターンを照射するステップが、マスクパターン領域全体を同時に
照射するステップを含むことを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】前記マスクパターンをスキャンするステップが、前記マスクパターンの面に細
長い断面を有するＥＵＶ放射ビームで前記マスクパターンをスキャンするステッ
プを含み、前記細長い断面の幅が前記マスクパターンよりも小さいことを特徴と
する、請求項８または９に記載の方法。