JP2006332654A - 放射システム及びリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射システム及びリソグラフィ装置を提供すること。
【解決手段】リソグラフィ装置における放射の投影ビームを提供するための放射システムが開示される。放射システムは、ＥＵＶ放射を提供するためのＥＵＶ源と、ＥＵＶ源から放出される汚染物質を捕捉するための複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁とを備えている。銀膜プレートは、光学的に閉じた構造で配置されており、汚染障壁を通過するＥＵＶ放射は、複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つで、少なくとも一度反射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射システム及び放射システムを備えたリソグラフィ装置に関する。詳細には、本発明は、ＥＵＶ放射を提供するためのＥＵＶ源を備えた、放射の投影ビームを提供するための放射システム、及び放射源から放出される汚染物質をトラップするための複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁に関する。

リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板の目標部分に所望のパターンを適用するマシンである。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスク又はレチクルとも呼ばれているパターン形成装置を使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成される。生成されたパターンは、基板（たとえばシリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば部分的に１つ又は複数のダイからなっている）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供されている放射感応材料（レジスト）の層への画像化を介して実施されている。通常、１枚の基板には、順次パターン形成される目標部分に隣接する回路網が含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射されるいわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、基板をこの方向に平行又は逆平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射されるいわゆるスキャナがある。また、パターンを基板にインプリントすることによってパターン形成装置から基板へパターンを転送することも可能である。

ＥＵＶリソグラフィ装置に使用されている放射源は、ＥＵＶ放射だけではなく、光学系及びリソグラフィ・プロセスを実行する動作環境に有害な影響を及ぼすことがある汚染物質を生成している。この汚染物質の生成は、ＥＵＶ源がレーザ誘導プラズマを介して動作している場合にとりわけ顕著である。したがってＥＵＶリソグラフィの場合、ＥＵＶ源から入射する放射のビームを条件付けるようになされた光学系の汚染が抑制されることが望ましい。光学系の汚染を抑制するために、たとえば欧州特許第１４９１９６３号に記載されているいわゆる銀膜トラップの使用が知られている。銀膜トラップには、密に実装された、ＥＵＶ源によって生成される光の方向に概ね平行に配置された極めて多数の銀膜が使用されている。銀膜プレートによって提供される壁に、マイクロ粒子、ナノ粒子及びイオンなどの汚染物質デブリスが捕捉される。したがって、銀膜トラップは、ＥＵＶ源から放出される汚染物質を捕捉する汚染障壁として機能している。通常、これらの銀膜トラップは、トラップを通って移動するほとんどすべての汚染物質粒子を捕捉するための十分な寸法を有するように設計されている。実際、デブリスの速度方向は、そのほとんどが銀膜プレートに対して平行ではなく、したがって最終的には銀膜プレートに汚染物質が衝突することになるため、ほとんどのデブリスが捕捉される。また、より微小な粒子は、典型的な無作為拡散様経路を移動し、最終的にはそのほとんどが捕捉される。しかしながら、わずかな部分は、銀膜トラップを通り抜けることができる方向及び速度で移動するため、光学系の望ましくない汚染の原因になることがある。

したがって、汚染物質が汚染障壁を通過し、リソグラフィ・システムの望ましくない汚染の原因になる可能性がさらに抑制されることが望ましい。また、最適には汚染がなく、且つ、最適化された放射の生成が維持される放射システムが提供されることがさらに望ましい。

本発明の一実施例では、リソグラフィ装置における放射の投影ビームを提供するための放射源が設けられている。放射システムは、ＥＵＶ放射を提供するためのＥＵＶ源と、ＥＵＶ源から放出される汚染物質を捕捉するための複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁とを備えている。銀膜プレートは、光学的に閉じた構造で配置されており、汚染障壁を通過するＥＵＶ放射は、複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つで、少なくとも一度反射する。

閉じた構造にすることにより、一直線に移動する高速デブリスを銀膜トラップによって捕捉することができる。放射は、銀膜の反射を介して汚染障壁を通過することができる。ＷＯ ２００４／０１２２０７に、Ｘ線源を平行ビームに集束させるための出目様Ｘ線光学エレメントが開示されていることに留意されたい。そのために、反射によってビームを平行化する、実質的に平行板状の光学系が開示されている。この公報には、この構造が若干のデブリス抑制効果を有していることが示唆されているが、密に実装されたプレートの銀膜トラップ構成を提供していないため、この構造は汚染障壁を提供していない。また、この構成は、光学的に閉じていない。

一実施例では、リソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、ＥＵＶ放射を提供するためのＥＵＶ源と、ＥＵＶ源から放出される汚染物質を捕捉するための複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁とを備えた放射システムを備えている。リソグラフィ装置は、さらに、放射をパターン形成するためのパターン形成装置と、パターン形成された放射を基板に投射するための投影システムとを備えている。銀膜プレートは、光学的に閉じた構造で配置されており、汚染障壁を通過するＥＵＶ放射は、複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つで、少なくとも一度反射する。

一実施例では、密に実装された複数の銀膜プレートをＥＵＶ放射システム内に備えたＥＵＶ汚染障壁を動作させる方法が提供される。この方法には、銀膜プレートの面が液化するよう、汚染障壁を加熱する工程が含まれている。

一実施例では、ＥＵＶ放射源から放出される汚染物質を捕捉するための、密に実装された複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁が提供される。銀膜プレートは、光学的に閉じた構造で配置されており、汚染障壁を通過するＥＵＶ放射は、複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つを介して少なくとも一度反射する。

以下、本発明の実施例について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を条件付けるように形成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、パターン形成装置（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構成された、特定のパラメータに従って該パターン形成装置を正確に位置決めするように形成された第１の位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（たとえばマスク・テーブル）ＭＴ、基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構成された、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするように形成された第２の位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（たとえばウェハ・テーブル）ＷＴ、及びパターン形成装置ＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１つ又は複数のダイが含まれている）に投影するように形成された投影システム（たとえば屈折投影レンズ系）ＰＳを備えている。

照明システムは、放射を導き、整形し、或いは制御するための、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネント若しくは他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。

支持構造はパターン形成装置を支持している。つまり、支持構造はパターン形成装置の重量を支えている。支持構造は、パターン形成装置の配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、たとえばパターン形成装置が真空環境中で保持されているか否か等に応じた態様でパターン形成装置を保持している。支持構造には、パターン形成装置を保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法又は他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定又は移動させることができるフレーム又はテーブルであっても良い。支持構造は、パターン形成装置をたとえば投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン形成装置」という用語の同義語と見なすことができる。

本明細書に使用されている「パターン形成装置」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく使用することができる任意の装置を意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンに移相フィーチャ又はいわゆる補助フィーチャが含まれている場合、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。

パターン形成装置は、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン形成装置の実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう個々に傾斜させることができる微小ミラーが使用されている。この傾斜したミラーによって、ミラー・マトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。

本明細書に使用されている「投影システム」という用語は、たとえば使用する露光放射に適した、若しくは液浸液の使用又は真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系及び静電光学系、又はそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。

図に示すように、このリソグラフィ装置は、反射型（たとえば反射型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、このリソグラフィ装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置であっても良い。

リソグラフィ装置は、２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であっても良い。このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、或いは１つ又は複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備工程を実行することができる。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの間の空間に液浸液を適用することも可能である。液浸技法は、当分野では投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板な構造を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板の間に液体が置かれることを意味しているにすぎない。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取っている。放射源がたとえばエキシマ・レーザである場合、放射源及びリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。このような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、たとえば適切な誘導ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを備えたビーム引渡しシステムを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素にすることができる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム引渡しシステムと共に放射システムと呼ぶことができる。

イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するためのアジャスタを備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータ及びコンデンサなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。

支持構造（たとえばマスク・テーブルＭＴ）の上に保持されているパターン形成装置（たとえばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターン形成装置によってパターン形成される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（たとえば干渉デバイス、直線エンコーダ又は容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭ及びもう１つの位置センサＩＦ１を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、又は走査中に、マスクＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現することができる。ステッパの場合（スキャナではなく）、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２及び基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には専用目標部分を占有している基板アライメント・マークが示されているが、基板アライメント・マークは、目標部分と目標部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメント・マークは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスク・アライメント・マークを配置することができる。

図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
１．ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回で投影される（即ち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で画像化される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モード：放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（即ち単一動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決まる。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の幅）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
３．その他のモード：プログラム可能パターン形成装置を保持するべくマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動又は走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン形成装置が更新される。この動作モードは、上述したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン形成装置を利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。

上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態、或いは全く異なる使用モードを使用することも可能である。

図２は、本発明による放射システムの基本構成を示したものである。図のダッシュ線は、典型的にはそれ自体公知のスズ源又はＸｅ源などのレーザ誘導プラズマ源であるＥＵＶ源２から入射するＥＵＶ放射１を表している。銀膜トラップ３は、放射源２から放出される汚染物質を捕捉するための汚染障壁として機能している。そのために、銀膜トラップ３は、密に実装された、概ね０．３〜５ｍｍ（通常は約２ｍｍ）の間隔で配置された複数の銀膜プレート４を備えている。放射源２から実質的に放射方向の銀膜プレート４の概略長さは数ｃｍである。好ましい実施例は、１．５〜５ｃｍの範囲の長さを有している。中心軸線に沿って、放射源２は熱シールド５によって遮蔽されている。

本発明の一実施例による銀膜４は、光学的に閉じた構造で配置されているため、光及びデブリス粒子の経路が銀膜４によって遮断される。銀膜４の壁は、放射が反射し、デブリス粒子が阻止されるように、光を反射する層を備えている。好ましい実施例では、銀膜プレート４は、図２に示すように、円錐構成で積み重ねられている。そのために、銀膜プレート４は切頭円錐の形をしており、互いに所定の配向を維持するよう、ディスタンス・リブ（図示せず）を介して互いに積み重ねられている。この円錐形実施例は、その固有剛性が大きいため、寸法的に安定している。しかしながら、平行板状の概ね平らなプレートレット、或いは密に実装された、放射源２に対して実質的に放射方向における積み重ねに配向されたプレートが光学的に閉じた構成をなしている一般的な出目構造などの他の実施例も同じく意図されている。構築を容易にするために、積み重ね内における銀膜プレートの配向を概ね平行にすることができる。この場合、積み重ねは、典型的には２〜５銀膜のパケットである。また、銀膜トラップ３は、シェル形湾曲表面を有するように設計することができる又は「ストレッチド・フィンガ・タイプ」構成として知られている構成を使用することができる。

図２に概略的に示すように、放射の放射源２に対して下流側の方向に、ＥＵＶ源２から他のＥＵＶ光学系へＥＵＶ放射を集光し、且つ、収斂させるための収斂パワーを有するコレクタ・エレメント６が存在している。このようなコレクタ・エレメント６は、通常、中心軸線の方向に沿って対称の円筒であり、同心で湾曲したシェル形反射表面７を備えている。このシェル形反射表面７は、ほぼ１ｃｍと７ｃｍの間の範囲の間隔で積み重ねられている。

図３は、図２に示す銀膜トラップ３を設計するための設計戦略を略図で示したものである。そのために、特定の長さの第１の銀膜８が、ＥＵＶ源２から放出されるビームの外側反射光線のビーム経路９に対して角度Ｘで配置されている。通常、この角度Ｘは、約０．５〜１０°にすることができる。次の銀膜１０の裏面は、外側光線のビーム経路９の上に配置されている。次の銀膜１０の前面部分は、ここから開始することができる。次の銀膜１０の長さは、銀膜の距離及び角度Ｘによって決定される。銀膜の位置決めは、光のすべての光線が同じ範囲の入射角で銀膜に入射するように実施することができる。これが可能であるのは、銀膜が特定の厚さ（〜０．１ｍｍ）を有しており、したがって十分なフレキシビリティが銀膜の角度に対して得られることによるものである。銀膜プレート４の角度Ｘに関して、ＥＵＶ反射物質１１に対して概ね０．５〜１０°である斜入角より小さい角度で入射するビーム光線の微小部分のみが反射すると見なされている（同じく図７参照）。

銀膜トラップ３がこのような物質の融点を超える温度、詳細には、スズの場合、約２３０℃の温度（スズの融点は２３１．９℃である）を超える温度で動作する場合、このような動作によってスズ流体の滑らかな表面が得られ、シェル部分におけるＥＵＶ光の反射率が著しく大きくなる。また、流入するデブリスが、凝集力の影響下で、液化した表面に吸収され、実質的に平らな表面に重力が再配置される。この効果は、ミラー表面の「自己回復」として特徴づけられる。銀膜トラップ３は、プラズマ源の固有エネルギー吸収によって動作中に加熱するように配置することができる。また、図３に示すように、銀膜プレート４の中又は銀膜プレート４の上、詳細には、射出する放射を受け取らないように設計された銀膜プレート４の「影」の面１３に追加加熱素子１２を提供することも可能である。このような加熱素子は、熱吸収コーティング又は電気加熱回路などの能動素子であっても良い。

図４及び図５は、図２に示す実施例に使用されている円錐形平面配向シェルの弱収斂配向に固有の効果を示したものである。この効果は、ＥＵＶ源２の「仮想引き伸ばし」又は「仮想拡大」として示されている。また、ＥＵＶ光が図４に示す銀膜１４で反射すると、引き伸ばしの他に、ＥＵＶ源２の仮想位置が位置２’にシフトしてわずかに遠ざかる（通常、このシフトは、０ｃｍと１ｃｍの間である）。これは、コレクタ６の位置を調整してこのシフトを補償することができるため、コレクタ６を使用したＥＵＶ放射の集光には何ら問題ではない。銀膜１４の前面及び裏面の反射角度が異なっているため、ＥＵＶ源の引き伸ばしが生じる。この効果は、仮想源が実源より大きく見えることである。仮想源が大きくなりすぎると、仮想源からのすべてのパワーをコレクタ６が有効に収集することができないため、これは問題になる場合がある。ＥＵＶ放射の「実」源はピンチと呼ばれており、その典型的な寸法は０．３×１ｍｍである。仮想ピンチは、その面積が２×２ｍｍ以内又は体積が８ｍｍ^３以内に維持されることが好ましく、より詳細には、銀膜トラップの中心軸線と整列したスズ源の場合、１．３×１．６ｍｍの円筒内に維持されることが好ましい。

また、反射銀膜トラップのＥＵＶ透過率は、様々な要因に左右される。
１．銀膜の前面で阻止されるＥＵＶは、プレートレットの厚さで決まる。
２．銀膜での反射によるＥＵＶ損失は入射角で決まる。
３．仮想ピンチのサイズが最大許容ピンチ・サイズより大きいため、ＥＵＶが損失する。
４．構造の弱収斂パワーのためにＥＵＶが幾分か余分に集光され、より大きい空間角度の放射がＥＵＶコレクタに転送されることがある。

表１は、これらの値のいくつかをリストにしたもので、長さ１．９ｃｍ、厚さ０．１ｍｍの銀膜を使用して、光線追跡を使用して計算されたものである。ここでは、反射した光ビームが隣接する銀膜に当たる可能性が考慮されている。銀膜トラップは、反射したビームが隣接する銀膜に絶対に当たらないように設計されているため、点光源に対しては上記の効果は存在しない。しかしながら、ピンチのサイズが有限であるため、とりわけ反射角が小さい場合に、この効果による若干のＥＵＶ損失が存在している。また、表２は、スズ源を使用した、長さ３．８ｃｍの銀膜を備えた反射スズ銀膜トラップの透過率を示したものである。表３は、ダイヤモンドを使用した長さ３．８ｃｍの銀膜を備えた反射銀膜トラップの透過率を示したものである（スズ源）。

使用に際しては、本発明は、放射ＥＵＶ光線に対する銀膜プレート４の反射特性を利用している。したがって、阻止される多数のイオンによって銀膜が損傷することがある。そのため、銀膜は、損傷に対して抵抗力があることが好ましく、或いは動作中に修理することができるか或いは調整することができるようになされていることが好ましい。図３を参照して説明したように、スズは汚染物質を吸収することができるため、本発明には、スズ源に対する反射物質としてスズが使用されることが好ましい。より一般的には、汚染物質と整合する材料特性を有する銀膜を使用してこれらの物質を吸収することができる。

また、モリブデン銀膜などの標準タイプの銀膜を使用することも可能である。表面粗さは、通常、数ｎｍ、より詳細には５〜５０ｎｍ程度である。

図６及び図７は、銀膜プレートに使用することができる典型的な材料の反射特性を示したものである。

詳細には、図６は、典型的な表面粗さのスズ層に対する反射率を示したものである。表面粗さが粗くなるほど、より大きい入射角に対する反射率が急激に減少することが分かる（５０ｎｍの最も下の線１５）。表面粗さが細かいほど反射率が大きくなる（それぞれ１０ｎｍの真中の線１６及び５ｎｍの最も上の線１７）。斜入角が約５°の場合、約５０％が反射し、斜入角が１°未満の場合、８０％を超える反射率が得られる。

また、図７は、様々な材料、詳細にはスズ（参照数字１８）、モリブデン（参照数字１９）及びダイヤモンド（参照数字２０）の反射特性を示したものである。モリブデンは、より良好な反射特性を有しているが、スズの方が寿命が長く、且つ、表面粗さがより細かいため（融解したスズは、粗さが極めて細かい滑らかな表面を形成するため）、実際には層状のスズ銀膜が有利である。実際、既に説明したように、衝突するスズ・デブリスによってほとんど邪魔されることなく層状のスズ壁を使用することができる。もう１つのタイプの銀膜プレートには、反射特性が良好で、且つ、損傷に対する抵抗力が極めて強いダイヤモンドが表面材料として使用されている。

図８は、反射銀膜プレート４を備えた本発明による銀膜トラップ２１の代替構成を示したものである。この実施例では、図２に示す実施例と同様、銀膜トラップ２１を通過するＥＵＶ放射が銀膜プレート４を介して反射するように、銀膜プレート４が光学的に閉じた構造で配置された弱発散構成が示されている。しかしながら、図８に示す銀膜プレート４は、入射するＥＵＶ放射を発散させるように配向されている。この構成には、図４を参照して説明した仮想ピンチが、図２に示す実施例の仮想ピンチと比較すると、その伸びがはるかに小さいという効果がある。仮想ピンチのよりコンパクトな性質のため、コレクタ６は、発散が限度内であり、したがって発散ビームが実際にコレクタに入射することを条件として、原理的にはより多くの光を集光することができ、且つ、より良好なビーム・プロファイルを提供することができる。さらに、銀膜プレート４は、好ましいことには、ほとんどのＥＵＶビームが単一反射した後にのみ通過するように寸法決めされている。また、好ましいことには、銀膜プレートの反射表面とは反対側の面である「影」の面は、偶然に入射する光線を遮断するようになされているため、ＥＵＶ放射がコレクタ内で好ましい方向に最適化される。図２の場合と同様、このようなコレクタは、図８には示されていないが、通常、銀膜トラップ２１の下流側に配置されている。

仮想引き伸ばし効果が抑制されるだけでなく、仮想源の位置が銀膜トラップ２１の方向に若干シフトする。これには、短い距離、典型的には０．２〜２．５ｃｍの範囲でコレクタをＥＵＶビームのさらに下流側に配置することができる効果がある。コレクタのこのような変位は、余分の緩和長さをもたらすためには有利であろう。たとえば、長さ１．９ｃｍの３度反射の銀膜トラップは、０．８４ｃｍの位置に仮想ピンチを有している。これは、銀膜トラップが有効に使用している緩和長さが１．９ｃｍではなく１．０６ｃｍにすぎないことを意味している。図２を参照して説明した実施例の場合、この効果は逆である（たとえば１．９ｃｍ／３度銀膜トラップは、０．７ｃｍの余分の緩和長さを使用することになる）。

表４及び表５は、二次元光線追跡を使用して計算したこの銀膜トラップの集光効率及び透過率を示したものである。

比較として、図２で説明した反射銀膜トラップは、銀膜の長さが３．８ｃｍの場合、最大〜７５％の透過率を有している。図２に示す実施例の場合、集光角がより大きく、そのためにＥＵＶ放射が余分に集光されることになるため、この実施例は、総合ＥＵＶ透過率が若干小さくなっている。

図９は、本発明のもう１つの実施例を示したものである。この実施例では、ＥＵＶ放射を通過させるための二重反射を提供するように寸法決めされた銀膜トラップ２２が提案されている。この実施例は、図２及び図８を参照して説明した実施例とは異なり、事実上、引き伸ばしを伴うことなく、また、光軸に沿ったシフトを伴うことなくＥＵＶ源が画像化される点で有利である。隣接する銀膜プレートのあり得る非平行性のため（図４参照）、若干シフトする可能性がある。このようなシフトは、単一反射実施例のシフトと類似しているが、はるかに小さく、たとえば、せいぜい２ｍｍ程度である。

第１の反射スポット２３の反対側の銀膜プレートでのＥＵＶビームの２度目の反射の際に、単一反射における弾性散乱を介して通過する可能性のある高速デブリス（通常、ＥＵＶ放射のビーム経路を追従する）を第２の反射で阻止することができる。二重反射を提供するために、通常、銀膜プレート４は、単一反射実施例の銀膜プレートより長く、典型的には約２倍の長さになっている。また、銀膜・プレート４の両側の壁は反射性の壁になっており、たとえば両側ともスズの層で層状にすることができる。銀膜トラップの長さが限られているため、すべての光が２度目の反射を経るわけではない。コレクタはこの光を集光することができないため、集光される放射の最大量は限られている。放出角がより小さい光線経路中のＸは、これを概略的に示したものである。したがって、集光効率は、放出角がより大きい場合と比較すると、放出角が小さいほど悪くなる。この効果を使用して、より小さい放出角に対する反射角を調整し、或いは銀膜プレートの長さを変更することによって銀膜トラップの効率を改善することができる。

或いは、放出角が大きい光線（光軸に対して）には射出経路のみを提供することができるため、必要な銀膜を少なくすることも可能である。このような環状形のビーム・プロファイルの場合、仮想ピンチを実ピンチに対して実質的にシフトしないようにすることができる。

二次元光線追跡計算を使用して、ＥＵＶ放射に対する二重反射銀膜トラップの期待透過率が第１の銀膜に対する異なる入射角の関数として決定された。表６に示す結果から、集光されるＥＵＶ放射の量には入射角はそれほど影響しないことが分かる。このタイプの銀膜トラップの場合、ピンチ画像はそれほど大きく変形しないため、これは予想通りである。しかしながら、２度目の反射を経ることが不可能な光のため、最大集光ＥＵＶ放射は、約５０％に制限されるようである。

本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が言及されているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気ドメインメモリのための誘導及び検出パターン、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などの他の用途を有していることを理解されたい。このような代替用途の文脈においては、本明細書における「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において言及されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、且つ、露光済みのレジストを現像するツール）、度量衡学ツール及び／又は検査ツール中で、露光前又は露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。

また、本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィの文脈の中で言及されているが、本発明は、他の用途、たとえば転写リソグラフィに使用することができ、文脈が許す場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。インプリント・リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターン形成装置のトポグラフィによって画定される。パターン形成装置のトポグラフィが、基板に供給されているレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン形成装置がレジストから除去され、後にパターンが残される。

本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長或いはその近辺の波長の放射）及び極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。

文脈が許す場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント及び静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つ又は組合せを意味している。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。たとえば本発明は、上で開示した方法を記述した１つ又は複数の機械可読命令シーケンスを含んだコンピュータ・プログラムの形態を取ることができ、或いはこのようなコンピュータ・プログラムを記憶したデータ記憶媒体（たとえば半導体記憶装置、磁気ディスク又は光ディスク）の形態を取ることができる。

以上の説明は例示を意図したものであり、本発明を制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。

本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 本発明の一実施例を示す図である。 図２に示す実施例のための銀膜プレート設計の詳細図である。 放射源の虚像を示す図である。 図２に示す実施例の画像化特性を概略的に示す他のグラフである。 銀膜トラップの反射率に対する表面粗さの効果を示すグラフである。 異なる材料を使用した場合の反射特性を示すグラフである。 本発明の一実施例を示すグラフである。 本発明の一実施例を示すグラフである。

Claims (27)

1. リソグラフィ装置における放射の投影ビームを提供するための放射システムであって、
   ＥＵＶ放射を提供するためのＥＵＶ源と、
   前記ＥＵＶ源から放出される汚染物質を捕捉するための複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁とを備え、
   前記銀膜プレートが光学的に閉じた構造で配置され、それにより前記汚染障壁を通過するＥＵＶ放射が前記複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つで、少なくとも一度反射する放射システム。
2. 前記汚染障壁が、前記ＥＵＶ放射を通過させるための単一反射を提供するように寸法決めされた、請求項１に記載の放射システム。
3. 前記汚染障壁が収斂パワーを提供するようになされている、請求項１に記載の放射システム。
4. 前記収斂パワーが、体積が８ｍｍ^３に制限された事実上拡大した放射源を提供するように選択されている、請求項３に記載の放射システム。
5. 前記汚染障壁が発散パワーを提供するようになされている、請求項１に記載の放射システム。
6. 前記汚染障壁が、ＥＵＶ放射を通過させるための二重反射を提供するように寸法決めされている、請求項１に記載の放射システム。
7. 前記ＥＵＶ源がレーザ誘導プラズマ源である、請求項１に記載の放射システム。
8. 前記プラズマ源がスズ又はＸｅである、請求項７に記載の放射システム。
9. 前記銀膜プレートが、前記汚染物質と実質的に同じ物質で層状にされている、請求項１に記載の放射システム。
10. 前記物質がスズである、請求項９に記載の放射システム。
11. 前記銀膜プレートが、使用中、汚染物質を吸収し及び／又は前記銀膜プレートの表面粗さを細かくするために液化するようになされた反射面を有している、請求項１に記載の放射システム。
12. 前記銀膜プレートが、前記ＥＵＶ放射を反射するように設計された第１の反射層及び熱エネルギーを吸収するように設計された第２の吸収層を備えている、請求項１１に記載の放射システム。
13. 前記第１及び第２の層が前記銀膜プレートの両面に配置されている、請求項１２に記載の放射システム。
14. 前記反射面を液化させるための加熱素子が設けられている、請求項１１に記載の放射システム。
15. 前記加熱素子が前記反射面の影の側に設けられている、請求項１４に記載の放射システム。
16. 前記銀膜プレートが、スズ、モリブデン及びダイヤモンドからなるグループから選択される材料で層状にされている、請求項１に記載の放射システム。
17. 前記銀膜プレートが積重ね円錐構成で配向されている、請求項１に記載の放射システム。
18. 前記銀膜プレートが、前記ＥＵＶ源に対して実質的に半径方向に、光学的に閉じた構成で配向された非平行積み重ねを備えた出目構造に配向され、前記積み重ねが、密に実装された平行配向プレートを有している、請求項１に記載の放射システム。
19. 前記銀膜プレートが密に実装されている、請求項１に記載の放射システム。
20. 前記銀膜プレートが実質的に０．３ｍｍと５ｍｍの間の範囲の間隔で積み重ねられている、請求項１９に記載の放射システム。
21. コレクタ・エレメントをさらに備えている、請求項１に記載の放射システム。
22. 前記コレクタ・エレメントが円筒対称であり、且つ、同心で湾曲した反射表面を備えている、請求項２１に記載の放射システム。
23. 前記反射表面が実質的に１ｃｍと７ｃｍの間の範囲の間隔で積み重ねられている、請求項２２に記載の放射システム。
24. 放射システムにして、ＥＵＶ放射を提供するためのＥＵＶ源と、該ＥＵＶ源から放出される汚染物質を捕捉するための複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁とを備えた放射システムと、
    前記放射をパターン形成するためのパターン形成装置と、
    パターン形成された放射を基板に投射するための投影システムとを備えたリソグラフィ装置であって、前記銀膜プレートが光学的に閉じた構造で配置され、それにより前記汚染障壁を通過するＥＵＶ放射が前記複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つで、少なくとも一度反射する、リソグラフィ装置。
25. 前記ＥＵＶ源から放出される前記ＥＵＶ放射を収斂させるための収斂パワーを有するコレクタ・エレメントをさらに備えている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
26. 密に実装された複数の銀膜プレートをＥＵＶ放射システム内に備えたＥＵＶ汚染障壁を動作させる方法であって、前記銀膜プレートの面が液化するように、前記障壁を加熱する工程を含む方法。
27. ＥＵＶ放射源から放出される汚染物質を捕捉するための、密に実装された複数の銀膜プレートを備えた汚染障壁であって、前記銀膜プレートが光学的に閉じた構造で配置され、それにより前記汚染障壁を通過するＥＵＶ放射が前記複数の銀膜プレートのうちの少なくとも１つを介して少なくとも一度反射する汚染障壁。

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