JP2004165639A - リソグラフィ投影装置及び前記装置で使用する微粒子バリヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＵＶによって放出され、光軸に沿って伝搬する微粒子の数を減らすこと、又はこのような微粒子を排除すること。
【解決手段】本発明は、フォイル・トラップを有する、ＥＵＶリソグラフィのためのリソグラフィ投影装置である。このフォイル・トラップは、ＥＵＶ放射を妨害することなく通過させるために、ＥＵＶ源の背後に開放構造を形成する。フォイル・トラップは、光軸回りに回転可能に構成されている。フォイル・トラップを回転させることによって、ＥＵＶ放射の伝搬方向を横切る衝撃をＥＵＶビーム中に存在する破片上に伝達することができる。この破片はフォイル・トラップを通過することはない。このようにして、フォイル・トラップ下流側の光学構成要素上の破片の量を減らす。
【選択図】図４

Description

本発明は、リソグラフィ投影装置に関し、
この装置は、
放射源によって放出される放射から、放射の投影ビームを形成する放射システムと、
投影ビームによって照射され、前記投影ビームをパターン形成するパターン形成手段を保持するように構成した支持構造と、
基板を保持するように構成した基板テーブルと、
パターン形成手段の照射部分を基板の標的部分上に描画するように構成かつ配置した投影システムと、
放射源から発する材料が光軸に沿って伝搬するのを防止するための、放射源近傍のチャンネル手段とを備え、このチャンネル手段が、中心と、光軸を横切る幅方向及び光軸の方向に概ね延長する長さ方向を有する幾つかの細長いチャンネルとを備える。

本明細書で使用する「パターン形成手段」という用語は、基板の標的部分中に創設するべきパターンに対応して、入射する放射ビームにパターン形成した断面を与えるために使用可能な手段を指すものであると広義に解釈されるべきであり、「光弁」という用語もこのような文脈で使用することができる。一般に、前記パターンは、集積回路又は他のデバイス（以下を参照）など、標的部分中に創設されているデバイス中の個別機能層に対応することになる。このようなパターン形成手段には次のものが含まれる。
マスク。マスクの概念はリソグラフィではよく知られているが、そのマスクの種類には、バイナリ、交番位相シフト、及び減衰位相シフトばかりでなく様々なハイブリッド型のマスクなどが含まれる。このようなマスクを放射ビーム中に配置すると、マスク上のパターンにしたがって、マスクに当たる放射を選択的に透過（透過型マスクの場合）させるか又は反射（反射型マスクの場合）させる。マスクの場合は、その支持構造は一般にマスク・テーブルであり、それによって入射する放射ビーム中の望ましい位置にマスクを確実に保持するか、又は所望であれば、マスクをビームに対して移動することもできる。
プログラム可能なミラー・アレイ。このようなデバイスの一例は、粘弾性の制御層及び反射表面を有するマトリックスアドレス可能表面である。このような装置の背景にある基本原理は、（例えば）反射表面のアドレスによる領域が、入射光を回折光として反射し、他方でアドレスによらない領域が入射光を非回折光として反射するというものである。適切なフィルタを使用すると、前記非回折光を反射ビームから濾光して、回折光のみを後に残すことが可能であり、このような方式で、マトリックスアドレス可能表面のアドレシングパターンにしたがってビームをパターン形成する。プログラム可能なミラー・アレイのもう１つの代替実施例は、微小ミラーのマトリックス配置を使用し、適切な局在電界を印加するか又は圧電駆動手段を用いることによって、これらのミラーをそれぞれ個々に軸回りに傾斜させる。同様に、これらのミラーはマトリックス駆動が可能であり、駆動ミラーは、入射する放射ビームをアドレスによらないミラーへ異なる方向に反射する。このような方式で、マトリックスアドレス可能ミラーのアドレシングパターンにしたがって反射ビームをパターン形成する。必要なマトリックスアドレシングは、適切な電子手段を使用して行うことができる。以上に説明した両方の場合では、パターン形成手段が、１つ又は複数のプログラム可能なミラー・アレイを備えることができる。ここで言及したミラー・アレイのさらに多くの情報は、例えば、参照により本明細書に組み入れる米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号並びにＰＣＴ特許出願第ＷＯ９８／３８５９７号及び第ＷＯ９８／３３０９６号に見いだすことができる。プログラム可能なミラー・アレイの場合は、前記支持構造が、例えば、固定式又は必要に応じて着脱可能なフレーム又はテーブルとして実施可能である。
プログラム可能なＬＣＤアレイ。このような構造の一例が、参照により本明細書に組み入れる米国特許第５，２２９，８７２号に挙げてある。上記のように、この場合も、支持構造は、例えば、固定式又は必要に応じて着脱可能なフレーム又はテーブルとして実施可能である。
簡略にするために、以下の本文を、幾つかの箇所でマスク及びマスク・テーブルに関係する例に具体的に振り向けるが、そのような場合に論じられている一般原理は、以上に記載したパターン形成の広義の文脈で理解されるべきである。

リソグラフィ投影装置を、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。この場合、パターン形成手段は、ＩＣの個々の層に対応して回路パターンを生成することが可能であり、このパターンを放射感受性材料（レジスト）の層を塗布した基板（シリコン・ウェハ）上の標的部分（例えば、１つ又は複数のダイを備える）上に描画することができる。一般には、単一のウェハが、投影システムによって一度に連続照射される隣接標的部分の全回路網を含むことになる。マスク・テーブル上のマスクによるパターン形成を使用する現在の装置では、２種類の機械を区別することができる。リソグラフィ投影装置の一方の種類は、マスク・パターン全体を標的部分上へ一度に露光することによって、それぞれの標的部分を照射するが、このような装置をウェハ・ステッパ又はステップ・アンド・リピート装置と一般に呼ぶ。もう１つの別の装置は、一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ぶが、所与の基準方向（「走査方向」）に投影ビーム下のマスク・パターンを漸進的に走査することによって、それぞれの標的部分を照射すると共に、この基準方向に対して平行に又は逆平行に基板テーブルを同期走査するが、投影システムは一般に、倍率Ｍ（一般に１よりも小さい）を有するので、基板テーブルを走査する速度Ｖは、マスク・テーブルを走査する速度の倍率Ｍ倍である。ここで説明したリソグラフィ装置に関するさらに多くの情報を、例えば、参照により本明細書に組み入れる米国特許第６，０４６，７９２号に見いだすことができる。

リソグラフィ投影装置を使用する製造工程では、少なくとも一部に放射感受性材料（レジスト）の層が塗布してある基板上にパターン（例えば、マスク中の）を描画する。この描画ステップの前に、プライミング、レジストの塗布、及びソフト・ベークなどの様々な処理を基板に施すことができる。露光後にこの基板を、露光後焼付け（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、及び描画された形状構成の計測／検査などの他の工程にかけることができる。このような数多くのプロセスは、デバイス、例えば、ＩＣの個々の層をパターン形成するための基本として行なわれる。次いで、このようなパターン形成した層を、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属被覆、酸化、ケモメカニカル・ポリシング等々、すべて個々の層を仕上げるために行う様々な工程にかける。幾つかの層が必要ならば、工程全体、又はその変形工程をそれぞれの新たな層に対して反復しなければならない。最終的には、数多くのデバイスが基板（ウェハ）上に得られる。次いで、これらのデバイスを、ダイシング又はソーイングなどの技法によって相互に切り離し、次いで、個々のデバイスをキャリヤ上に実装したり、ピンへの接続などを行うことができる。このような工程に関する詳細な情報は、例えば、参照により本明細書に組み入れるＰｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔの著作「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．社刊、第３版、１９９７年、ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５０−４から得られる。

簡略のために、投影システムを以後「レンズ」と呼ぶ場合があるが、この用語は、例えば、屈折光学素子、反射光学素子、及び反射屈折光学系を含めて、様々な種類の投影システムを包含するものと広義に解釈されたい。放射システムはまた、放射の投影ビームを誘導、造形、又は制御するために、これらの設計の種類にしたがって動作する構成要素を含む場合もあるが、このような構成要素を以下では集合的に又は単独に「レンズ」と呼ぶこともできる。さらには、リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有する種類もあり得る。このような「多段階」デバイスでは、追加的なテーブルを並行して使用できるか、又は準備ステップを１つ又は複数のテーブルに対して実施すると共に、１つ又は複数の他のテーブルを露光用に使用することもできる。例えば、２段階リソグラフィ装置は、参照により本明細書に組み入れる米国特許第５，９６９，４４１号及び国際公開番号第ＷＯ９８／４０７９１号に説明されている。

基板上に描画できる形状構成の寸法は、投影放射の波長によって制約される。より高密度のデバイス、したがってより速い動作速度を有する集積回路を製造するためには、より小さい形状構成を描画することが望ましい。現在のほとんどのリソグラフィ投影装置は、水銀ランプ又はエキシマ・レーザによって生成される紫外光を使用するが、５から２０ｎｍの範囲の、特に１３ｎｍ付近のより短い波長の放射を使用することが提案されてきた。このような放射は、極紫外線（ＥＵＶ）又は軟Ｘ線と称され、可能な放射源には、例えば、レーザ発生プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子ストーレッジ・リングからのシンクロトロン放射が含まれる。放電プラズマを使用する装置は、Ｗ．Ｐａｒｔｌｏ、Ｉ．Ｆｏｍｅｎｋｏｖ、Ｒ．Ｏｌｉｖｅｒ、Ｄ．Ｂｉｒｘ、「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｎ ＥＵＶ（１３．５ｎｍ）Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ａ Ｄｅｎｓｅ Ｐｌａｓｍａ Ｆｏｃｕｓ ｉｎ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｖａｐｅｒ」、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ ３９９７、１３６〜１５６頁（２０００年）；Ｍ．Ｗ．ＭｃＧｅｏｃｈ、「Ｐｏｗｅｒ Ｓｃａｌｉｎｇ ｏｆ ａ Ｚ−ｐｉｎｃｈ Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｓｏｕｒｃｅ」、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ ３９９７、８６１〜８６６頁（２０００年）；Ｗ．Ｔ．Ｓｉｌｆｖａｓｔ、Ｍ．Ｋｌｏｓｎｅｒ、Ｇ．Ｓｈｉｍｋａｖｅｇ、Ｈ．Ｂｅｎｄｅｒ、Ｇ．Ｋｕｂｉａｋ、Ｎ．Ｆｏｒｎａｃｉａｒｉ、「Ｈｉｇｈ−Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｓｏｕｒｃｅ ａｔ １３．５ ａｎｄ １１．４ｎｍ ｆｏｒ ＥＵＶ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」、Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ ３６７６，２７２〜２７５頁（１９９９年）；及びＫ．Ｂｅｒｇｍａｎｎ他、「Ｈｉｇｈｌｙ Ｒｅｐｅｔｉｖｅ，Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ Ｇａｓ−Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｌａｓｍ」、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ、３８巻、５４１３〜５４１７頁（１９９９年）に説明されている。

上記に言及した放電プラズマ放射源などのＥＵＶ放射源には、ＥＵＶ放射を放出するためにガス又は蒸気のかなり高い分圧の使用が必要な場合がある。例えば、放電プラズマ源では、放電が電極間中で発生し、次いで、得られる一部イオン化したプラズマを崩壊させて、ＥＵＶ領域の放射を放出する非常に高温のプラズマを生成する。キセノン・プラズマは、１３．５ｎｍ付近の極紫外線（ＥＵＶ）領域で放射するので、このような非常に高温のプラズマは、ほとんどの場合キセノン中で生成される。効率的にＥＵＶを生成するためには、放射源に対する電極近傍に典型的には０．１ミリバールの分圧が必要である。このようなかなり高いキセノン圧を有することの欠点は、キセノン・ガスがＥＵＶ放射を吸収することである。例えば、０．１ミリバールのキセノンは、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射の０．３％しか１ｍ以上透過しない。したがって、このかなり高いキセノン圧を放射源周囲の限定的な区域に閉じ込める必要がある。これを実現するために、その放射源をそれ自体の真空チャンバに閉じ込めることができるが、その真空チャンバは、集光鏡及び照明光学素子を内部に有する後続の真空チャンバからチャンバ壁によって分離されている。

この真空チャンバ壁は、参照により本明細書に組み入れる欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−１ ０５７ ０７９の説明のようなチャンネル・アレイ又はいわゆるフォイル・トラップが設ける、前記壁中の幾つかの開孔によってＥＵＶ放射に対して透過性にすることができる。光軸に沿って伝搬する微粒子の数を減少させるために、チャンネル・アレイ又は「フォイル・トラップ」が欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−１ ２２３ ４６８号及び第ＥＰ−Ａ−１ ０５７ ０７９号に提案されている。このフォイル・トラップは、流動抵抗を形成するが放射を妨げないで通過させるように、緊密に過ぎないように互いに密接した層板形状の壁を備えるチャンネル様構造からなる。このフォイル・トラップを参照により本明細書に組み入れる。

ＥＵＶ源によって放出され、その放射源の真空チャンバ壁中のチャンネル・アレイを通過する、相対的に低い速度を有する相対的に重いミクロン・サイズの微粒子又はさらに小さい微粒子によって、リソグラフィ装置の光学構成要素が汚染されることが重大な問題をもたらすが、それはこのような汚染によって光学構成要素の劣化を招き、したがってＥＵＶリソグラフィ投影装置の運転経費の著しい増加原因になるからである。

したがって本発明の１つの目的は、ＥＵＶによって放出され、光軸に沿って伝搬する微粒子の数を減らすこと、又はこのような微粒子を排除することである。

本発明の別の目的は、ＥＵＶ源によって生じる、ＥＵＶリソグラフィ投影装置中の光学構成要素に対する汚染量を減らすことである。

冒頭段落において特定したリソグラフィ投影装置であって、チャンネル手段が光軸回りに回転可能であり、このリソグラフィ投影装置が、チャンネル手段に連結した、このチャンネル手段を光軸回りに回転する駆動手段を備えることを特徴とするリソグラフィ投影装置において、本発明にしたがってこれらの及びその他の目的を実現する。回転チャンネル手段によって、ＥＵＶ源から放出され、光軸に沿って移動する微粒子が、光軸に直交して移動するチャンネル手段の壁によって遮られ、その壁に貼り付くことになる。このようにして、チャンネル手段の背後の精密な光学構成要素が汚染から保護されることになる。

本発明によるリソグラフィ投影装置の一実施例では、このリソグラフィ投影装置は、チャンネル部材が放射源上に合焦されることを特徴とする。それによって、ＥＵＶ源から放出されたＥＵＶ光線が、実質的に妨害を受けずにチャンネル手段を通過することができる。ＥＵＶは非常に吸収されやすい傾向があるので、これは重要な利点である。

放射源から発する剥離し、蒸発し、あるいは飛び散った電極材料を含む破片などの重い微粒子の速度は、相対的に低い。実験から、その速度は１０ｍ／ｓよりも低いものと思われる。チャンネル手段中のチャンネル部材の縦横比（長さ／幅比）は、約２０である。チャンネル手段が１０／２０＝０．５ｍ／ｓの速度で回転するとき、ＥＵＶ源によって放出された、事実上すべての重い微粒子は、チャンネル部材の壁に衝突して、その壁の中に捕捉されることになる。

したがって、本発明の他の一実施例では、リソグラフィ投影装置は、駆動手段が、１秒間に１から５０回転、好ましくは１から１０回転までの速度でチャンネル手段を回転するようになされていることを特徴とする。これらの相対的に低い回転速度は容易に実現可能であり、特殊で高度の複雑な構成要素を必要としない。

本発明の有利な一実施例によれば、補充的なチャンネル手段が、前記光軸に対して回転可能にチャンネル手段の近傍に取り付けられ、それは、前記補充的なチャンネル手段が、前記チャンネル手段の回転方向と逆の回転方向を有するとき、特に利点がある。その場合では、ある一定の角度でチャンネル手段の１つを通過してしまう恐れがある、幾つかの高速で移動する汚染微粒子は、次のチャンネル手段の角度が、相対的に斜めに進む微粒子に対して異なることになるので、そのチャンネル手段を通過することがないのはほとんど確実である。

前記補充的なチャンネル手段が、前記チャンネル手段の回転方向と実質的に同じ回転方向を有し、さらにチャンネル手段の回転速度とは異なる回転速度を有するか、あるいは前記補充的なチャンネル手段が回転しないように取り付けられている本発明による実施例では、同様の有利な効果を実現することができる。

本明細書では、ＩＣの製造における本発明による装置の使用を具体的に言及する場合があるが、このような装置には他に数多くの可能な応用例があることを明確に理解されたい。それは、例えば、集積光学系、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検出パターン、液晶表示パネル、磁性薄膜ヘッド等の製造に使用可能である。このような代替応用例の文脈では、本明細書における「レチクル」、「ウェハ」、又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、より包括的な用語である「マスク」、「基板」、又は「標的部分」とそれぞれに置き換えられるものと考えるべきであることが当業者には理解されよう。

本明細書では、「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）、及び極紫外線（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの領域の波長を有する）ばかりでなく、イオン・ビーム又は電子ビームなどの微粒子ビームを含めて、すべての種類の電磁放射を包含するように使用されている。

ここで、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の模式的な図面を参照して、例としてのみ本発明の一実施例を説明する。

図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ投影装置１を模式的に示す。この装置は、放射（例えば、１１〜１４ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための放射システムＩＬ（この特定の場合では、放射システムが放射源ＬＡを備える）と、
マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備え、要素ＰＬに対してマスクを正確に位置決めする第１位置決め手段ＰＭに連結されている第１物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えば、レジストを塗布したシリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダを備え、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２位置決め手段ＰＷに連結されている第２物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
基板Ｗの標的部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイ）上にマスクＭＡの照射された部分を描画する投影システム（「レンズ」）ＰＬとを備える。
ここで図示するように、本装置は反射型である（すなわち、反射型マスクを有する）。しかし一般的には、例えば、透過型でもよい（すなわち、透過型マスクを有する）。別法として、本装置は、上で言及した種類のプログラム可能なミラー・アレイなどの別種類のパターン形成手段を使用することもできる。

放射源ＬＡ（例えば、レーザ生成プラズマ又は放電プラズマＥＵＶ放射源）が、放射ビームを生成する。このビームは、照明システム（照明器）ＩＬ中に、直接に又は例えば、ビーム拡大器などの調節手段を横切らせた後で送出される。照明器ＩＬは、ビーム中の強度分布の径方向外側及び／又は径方向内側範囲（一般にそれぞれσ−外側及びσ−内側と呼ばれる）を設定する調節手段を備えることができる。さらに、その照明器は、一般に積算器及びコンデンサなどの他の様々な構成要素を備えることができる。このようにしてマスクＭＡに当たるビームＰＢは、その断面中に望ましい均一性及び強度分布を有する。

図１に関して、放射源ＬＡがリソグラフィ投影装置の筐体内部に位置する場合（放射源ＬＡが、例えば水銀ランプである場合にしばしばそうであるように）があること、しかしこの放射源がリソグラフィ投影装置から遠隔にあって、放射源が生成する放射ビームをこの装置に導き入れる場合もある（例えば、適切な誘導ミラーの補助によって）ことに留意されたい。後者のモデルは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合にしばしばそうである。本発明及び特許請求の範囲は、これらの両方のモデルを包含する。

次いでビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡと交差する。このマスクＭＡに選択的に反射させた後で、ビームＰＢはレンズＰＬを通過するが、このレンズはビームＰＢを基板Ｗの標的部分Ｃ上に合焦する。第２位置決め手段ＰＷ（及び干渉測定手段ＩＦ）の補助によって、例えば、ビームＰＢの経路中に異なる標的部分Ｃを位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、第１位置決め手段ＰＭを使用して、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、又は走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗調整位置決め）及び短行程モジュール（微調整位置決め）の補助によって実現することになる（図１で明示的に図示せず）。しかし、ウェハ・ステッパの場合は（ステップ・アンド・スキャン装置とは異なり）、マスク・テーブルＭＴを短行程アクチュエータだけに連結するか、又は固定することができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を用いて位置合せ可能である。

図示の装置は２通りの異なる方式で使用することができる。
１．ステップ方式では、マスク・テーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、マスク描画全体を１回で（すなわち、単一「フラッシュ」）標的部分Ｃ上に投影する。次いで、基板テーブルＷＴをｘ及び／又はｙ方向に移動して、異なる標的部分ＣをビームＰＢによって照射することができる。
２．スキャン方式では、所与の標的部分Ｃを単一「フラッシュ」で露光しないことを除いて本質的には同じモデルを適用する。マスク・テーブルＭＴを静止しないで、それを速度ｖで所与の方向（いわゆる「走査方向」、例えば、ｙ方向）に移動可能にして、投影ビームＰＢにマスク描画上を走査させ、並行して基板テーブルＷＴを速度Ｖ＝Ｍｖで同一又は逆方向に同時に移動する。前式でＭはレンズＰＬの倍率である（典型的には、Ｍ＝１／４又は１／５である）。このようにして、解像度を損なわずに、相対的に大きな標的部分Ｃを露光することができる。

図２は、放射ユニット３、照明光学素子ユニット４、及び投影光学素子ユニット５を有する照明システムを備える投影装置１を示す。放射システム２は、放射源集光器モジュール又は放射ユニット３、及び照明光学素子ユニット４を備える。放射ユニット３は、放電プラズマによって形成可能な放射源６を備える。ＥＵＶ放射源６は、非常に高温のプラズマを生成して電磁スペクトルのＥＵＶ領域にある放射を放出できるキセノン・ガス又はリチウム蒸気などのガス又は蒸気を利用することができる。この非常に高温のプラズマは、電気放電の一部イオン化したプラズマを光軸Ｏ上に崩壊させることによって生成する。放射を効率的に発生させるには、キセノンの０．１ミリバールの分圧、リチウム蒸気、又は他の任意適切なガス又は蒸気が必要である。放射源６によって放出される放射を、放射源チャンバ７からガス・バリヤ構造又は「フォイル・トラップ」９を経由して集光器チャンバ８中へ通す。このガス・バリヤ構造は、例えば、参照により本明細書に組み入れる欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−１ ２３３ ４６８号及び第ＥＰ−Ａ−１ ０５７ ０７９号に詳細に説明されているようなチャンネル構造を備える。

集光器チャンバ８は、本発明にしたがって、かすめ入射集光器によって形成する放射集光器１０を備える。この集光器１０を通過させた放射は、格子分光フィルタ１１又はミラーで反射されて集光器チャンバ８中の開孔における仮想放射源点１２中に合焦される。チャンバ８から、投影ビーム１６は、照明光学素子ユニット４内で、垂直入射反射器１３、１４を介してレチクル又はマスク・テーブル１５上に位置決めしたレチクル又はマスク上に反射される。投影光学素子システム５内で、反射要素１８、１９を介してウェハ・ステージ又は基板テーブル２０上に描画されるパターン形成ビーム１７を形成する。一般に、照明光学素子ユニット４及び投影システム５中には、図示したよりも多くの要素が存在する。

図３で分かるように、かすめ入射集光器１０は、幾つもの入れ子式反射器要素２１、２２、２３を備える。この種類のかすめ入射集光器は、例えば、ドイツ特許出願第ＤＥ １０１ ３８ ２８４．７号に示されている。

図４に示す本発明による回転チャンネル・アレイ又はバリヤ４３は、ＥＵＶ放射６’を放出するＥＵＶ源６を示す。ビーム６’は、光軸の下流にあるＵＶ光学素子から放射源チャンバを隔離する真空壁の一部を形成するバリヤ４３に当たる。バリヤ４３は、矢印によって示すように、光軸Ｏ回りに回転可能である。バリヤ４３はまた、矢印方向と逆方向に光軸Ｏ回りに回転可能であり、あるいは一方の方向又は他方の方向に交互に回転することもできる。バリヤ４３の中心４４は光軸上に位置する。バリヤ４３は、光軸Ｏに沿って円筒形状をなして対称的であり得る。このバリヤはまた、一定の特定角度以上回転するときのみ、自由度がなくてもよい。バリヤ４３は、層板状構造４１を備える。異なる層板間の相互間隔は、バリヤ４３のセグメント４２に関して図示するように、異なり得る。つまり、連続する層板間の間隔は異なり得る。この層板状構造４１は、３次元で見ると小さいチャンネルを形成する。これらのチャンネルを放射源６上に合焦させることができる。実焦点がないチャンネル・アレイ４３を構成することもできる。しかし、これらのチャンネルは、放出されるＥＵＶビームと平行である。本発明の背景にある主要な着想は、ＥＵＶ放射６’中の汚染微粒子４５が、バリヤ４３が回転することにより、ＥＵＶ放射６’が通過して伝搬する層板構造４１の内側に貼り付くというものである。バリヤ４３は、例えば、バリヤ４３の両側に位置する駆動手段４６によって、１秒間に約７回転の回転速度で回転可能である。層板構造４１は、放射源上に合焦されている。これによって、ＥＵＶ源から放出される放射のＥＵＶ光線が妨害を受けずに層板構造４１を通過することができる。層板構造４１の典型的な寸法値は、高さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ、及び幅５０ｍｍの小板（湾曲している）である。チャンネル幅に関する典型値は１ｍｍである。バリヤ４３から放射源６までの距離は、約６０ｍｍが典型的である。

フォイル・トラップの回転が放射源のパルス周波数に同期していないとき、ストロボ効果が生じ得る。ストロボ効果を回避するためには、放射源のパルスとパルスの間に、フォイル・トラップを正確にチャンネルの整数回数だけ回転させることができる。

図２〜４に示した対応する構成要素と同じ参照符号を有する、図５に示すこれらの構成要素に関して、以下ではそれらの要素をこれ以上説明しないので、上記のそれらの図の説明を参照されたい。図５は、別体の駆動手段４６及び４６’によってそれぞれ駆動されるバリヤ４３及び４３’からなるバリヤ組立体４７を示す。図示の実施例では、バリヤ４３及び４３’は、矢印Ａ１及びＡ２によって示すように、光軸Ｏ回りに逆方向に回転する。このバリヤ組立体は、ＥＵＶ源から発して（又は放射源と前記フォイル・トラップの間の容積中で熱中性子化されて）放射源チャンバから離脱し集光器チャンバに到達する、高速で移動する汚染微粒子（熱気泡又は熱気泡よりも数倍速い速度を有する）を防ぐことができる。これは、一方のバリヤ４３が回転し、他方のバリヤ４３’が静止しているか、又は両方のバリヤ４３、４３’が、同方向であるが、異なる速度で回転する同じようなバリヤ組立体によって実現することもできる。

以上に本発明の特定の実施例を説明してきたが、その際に説明したように、本発明を別様に実施可能であることが理解されよう。本明細書によって本発明を限定しようとするものではない。

本発明の１つの実施例によるリソグラフィ投影装置を示す模式図である。 本発明によるリソグラフィ投影装置のＥＵＶ照明システム及び投影光学素子を示す側面図である。 本発明の放射源とかすめ入射集光器を示す詳細図である。 本発明による回転微粒子バリヤ手段を模式的に示す断面図である。 本発明による２つの反転微粒子バリヤ手段を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ リソグラフィ投影装置
２ 放射システム
３ 放射源集光器モジュール又は放射ユニット
４ 照明光学素子ユニット
５ 投影光学素子ユニット
６、６’ ＥＵＶ放射源
７ 放射源チャンバ
８ 集光器チャンバ
９ ガス・バリヤ構造又は「フォイル・トラップ」
１０ 放射集光器
１１ 格子分光フィルタ
１２ 仮想放射源
１３、１４ 垂直入射反射器
１５ レチクル又はマスク・テーブル
１６ 投影ビーム
１７ パターン形成ビーム
１８、１９ 反射要素
２０ ウェハ・ステージ又は基板テーブル
２１、２２、２３ 入れ子式反射器要素
４１ 層板構造
４２ バリヤ・セグメント
４３、４３’ バリヤ又はチャンネル・アレイ
４４ バリヤの中心
４５ 汚染微粒子
４６、４６’ 駆動手段
４７ バリヤ組立体
Ｃ 標的部分
ＩＬ 照明システム（照明器）
ＩＦ 干渉測定手段
ＬＡ 放射源
Ｍ１、Ｍ２ マスク位置合せマーク
ＭＡ マスク
ＭＴ マスク・テーブル
Ｏ 光軸
Ｐ１、Ｐ２ 基板位置合せマーク
ＰＢ 投影ビーム
ＰＬ 投影システム（「レンズ」）
ＰＭ 第１位置決め手段
ＰＷ 第２位置決め手段
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル

Claims (14)

1. 放射源（６）によって放出される放射から、放射の投影ビーム（６’）を形成する放射システム（３、４）と、
   投影ビームによって照射され、前記投影ビームをパターン形成するパターン形成手段を保持するように構成した支持構造（１５）と、
   基板を保持するように構成した基板テーブル（２０）と、
   パターン形成手段の照射部分を基板の標的部分上に描画するように構成かつ配置した投影システム（５）と、
   放射源（６）から発する材料が光軸（Ｏ）に沿って伝搬するのを防止するための、放射源（６）近傍のチャンネル手段（９、４３）とを備え、チャンネル手段（４３）が、中心（４４）と、光軸（Ｏ）を横切る幅方向及び光軸（Ｏ）の方向に概ね延長する長さ方向を有する幾つかの細長いチャンネル（４１）とを備える、リソグラフィ投影装置であって、
   チャンネル手段（４３）が光軸（Ｏ）回りに回転可能であり、リソグラフィ投影装置が、チャンネル手段（４３）に連結した、チャンネル手段（４３）を光軸（Ｏ）回りに回転する駆動手段（４６）を備えることを特徴とするリソグラフィ投影装置。
2. チャンネル手段（４３）の中心（４４）が光軸（Ｏ）上に位置することを特徴とする、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
3. チャンネル部材（４１）が放射源（６）上に合焦されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のリソグラフィ投影装置。
4. チャンネル手段（４３）の壁部材（４１）が板形状であることを特徴とする、請求項１、２、又は３に記載のリソグラフィ投影装置。
5. 光軸（Ｏ）に近接して位置するチャンネル部材（４１）が、光軸（Ｏ）に直交する平面内にハニカム構造を形成し、光軸（Ｏ）に平行に又は実質的に平行に延長することを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
6. 駆動手段（４６）が、１秒間に１から５０回転、好ましくは１から１０回転の速度でチャンネル手段（４３）を回転するようになされていることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
7. 補充的なチャンネル手段がチャンネル手段（４３）の近傍に取り付けられていることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
8. 補充的なチャンネル手段が、前記チャンネル手段（４３）に対して実質的に同軸に取り付けられていることを特徴とする、請求項７に記載のリソグラフィ投影装置。
9. 前記補充的なチャンネル手段が、前記光軸（Ｏ）に対して回転可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項７又は８に記載のリソグラフィ投影装置。
10. 前記補充的なチャンネル手段が、前記チャンネル手段（４３）の回転方向と逆の回転方向を有することを特徴とする、請求項９に記載のリソグラフィ投影装置。
11. 前記補充的なチャンネル手段が、前記チャンネル手段（４３）の回転方向と実質的に同じ回転方向を有し、さらにチャンネル手段（４３）の回転速度とは異なる回転速度を有することを特徴とする、請求項９に記載のリソグラフィ投影装置。
12. 前記補充的なチャンネル手段が回転しないように取り付けられていることを特徴とする、請求項７又は８に記載のリソグラフィ投影装置。
13. 光軸（Ｏ）を横切る幅方向と概ね光軸（Ｏ）の方向に延長する長さ方向を有する幾つかの細長い壁部材（４１）を備え、チャンネル手段（４３）が光軸（Ｏ）回りに回転可能であり、チャンネル手段組立体が、チャンネル手段に連結した、光軸（Ｏ）回りにチャンネル手段（４３）を回転する駆動手段（４６）を備えることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のリソグラフィ投影装置で使用するためのチャンネル手段組立体。
14. 放射源（６）によって放出される放射から、放射の投影ビーム（６’）を形成する放射システム（３、４）を提供するステップと、
    投影ビームによって照射され、前記投影ビームをパターン形成するパターン形成手段を保持するように構成した支持構造（１５）を提供するステップと、
    基板を保持するように構成した基板テーブル（２０）を提供するステップと、
    パターン形成手段の照射部分を基板の標的部分上に描画するように構成かつ配置した投影システム（５）を提供するステップと、
    放射源（６）から発する材料が光軸（Ｏ）に沿って伝搬するのを防止するための、放射源近傍のチャンネル手段（９、４３）を提供するステップとを備え、チャンネル手段（４３）が、中心（４４）と、光軸（Ｏ）を横切る幅方向及び光軸（Ｏ）の方向に概ね延長する長さ方向を有する幾つかの細長い壁部材（４１）とを備える、リソグラフィ工程によって集積構造を製造する方法であって、
    光軸（Ｏ）回りにチャンネル手段（４３）を回転し、リソグラフィ投影装置（１）が、チャンネル手段（４３）に連結した、光軸（Ｏ）回りにチャンネル手段（４３）を回転する駆動手段（４６）を備えることを特徴とする方法。