JP2008118157A - フォイル・トラップを備えたレーザー生成プラズマ放射システム - Google Patents

Abstract

【課題】光源から生じる放射がフォイル・トラップを２度通過するように、垂直入射コレクタなどのコレクタと（プラズマ）光源の間にフォイル・トラップを有する放射システムを提供すること。
【解決手段】放射がフォイル・トラップを通過するのは、１度はコレクタに当たる前、２度目はコレクタによって反射された後である。この構成は、これまで不可能であると考えられていた。フォイル・トラップが光源から生じる放射とコレクタに反射された放射の両方に平行な薄板を有するため、放射がフォイル・トラップによって遮られることはない。このようにして、プラズマによって生成される放射源と共に使用する垂直入射コレクタを、ＥＵＶ源から生じる破片から保護することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、
放射源と、
放射源から生じる放射を集束させるためのコレクタと、
放射源から生じる汚染粒子を捕らえるための汚染バリアであって、フォイル・トラップが、放射源から生じる放射を通過するように放射源とコレクタの間に配置される汚染バリアと
を有する放射の投影ビームを提供するための放射システムに関する。

本発明はまた、
上述の放射システムと、
パターン化手段を支持するための支持構造であって、パターン化手段が所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するように働く支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための投影システムと
を有するリソグラフィ投影装置に関する。

最後に、本発明は、
少なくとも一部分が放射感光材料の層で被覆された基板を提供するステップと、
上述の放射システムを用いて放射の投影ビームを提供するステップと、
パターン化手段を用いて投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
パターン化された放射ビームを放射感光材料の層のターゲット部分の上に投影するステップと
を含むデバイス製造方法に関する。

本明細書で使用する「パターン化手段」という用語は、基板のターゲット部分に作成するパターンに対応するパターン化された断面を、入射する放射ビームに付与するために用いることができる手段を指すものと広く解釈すべきであり、「光弁」という用語もこの意味で用いることができる。一般に、前記パターンは、集積回路や他のデバイスなど、ターゲット部分に作成されるデバイスの特定の機能層に対応している（以下参照）。こうしたパターン化手段の例には以下のものが含まれる。
マスク マスクの概念はリソグラフィの分野では周知であり、それにはバイナリ・マスク、交互位相シフト・マスク及び減衰位相シフト・マスクなどのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド型のマスク・タイプが含まれる。こうしたマスクを放射ビーム中に配置すると、マスク・パターンに従って、マスク上に衝突する放射の選択的透過（透過性マスクの場合）又は反射（反射性マスクの場合）が行われる。マスクの場合、その支持構造は、一般に入射する放射ビーム中の所望の位置にマスクを保持できること、及び必要であればビームに対してマスクを移動できることを保証するマスク・テーブルである。
プログラマブル・ミラー・アレイ このようなデバイスの一例は、粘弾性制御層及び反射面を有する、マトリクス状にアドレス指定可能な表面である。こうした装置の背景となる基本原理は、（例えば）反射面のアドレス指定された領域が入射光を回折光として反射し、アドレス指定されていない領域が入射光を非回折光として反射することにある。適切なフィルタを用いると、前記非回折光を反射ビームから濾去し、後に回折光のみを残すことができる。このようにして、マトリクス状にアドレス指定可能な表面のアドレス指定されたパターンに従ってビームがパターン化される。プログラマブル・ミラー・アレイの別の実施例は小さいミラーのマトリクス状の配列を使用するものであり、適切な局部電界を印加するか、あるいは電圧作動手段を用いることによりそれぞれのミラーを別々に軸線を中心に傾斜させることができる。ここでも、ミラーはマトリクス状にアドレス指定可能にされ、アドレス指定されたミラーが、入射する放射ビームを、アドレス指定されていないミラーとは異なる方向に反射する。このようにして、マトリクス状にアドレス指定可能なミラーのアドレス指定パターンに従って、反射ビームがパターン化される。必要なマトリクス・アドレス指定は、適切な電子手段を用いて実施することができる。上述のどちらの場合も、パターン化手段は１つ又は複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書で言及するミラー・アレイに関する他の情報は、例えば米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号から得られ、これらを参照によって本明細書に援用する。プログラマブル・ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、例えばフレーム又はテーブルとして実施されることができ、これらは必要に応じて固定することも移動させることもできる。
プログラマブルＬＣＤアレイ このような構成の例は米国特許第５，２２９，８７２号に示されており、これを参照によって本明細書に援用する。この場合の支持構造は、上述のように、例えば必要に応じて固定することも移動させることもできるフレーム又はテーブルとして実施されることができる。

簡略化のために、本明細書の他の部分では特定の箇所で、特にマスク及びマスク・テーブルに関する実施例に言及することがあるが、こうした実施例の中で論じる一般原理は、先に述べたように、パターン化手段のより広い意味において理解すべきである。

リソグラフィ投影装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。このような場合、パターン化手段はＩＣの個々の層に対応する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、放射感光材料（レジスト）の層で被覆した基板（シリコン・ウェハ）上の（例えば１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分に結像させることができる。一般に単一のウェハは、投影システムにより１つずつ連続的に照射される隣接するターゲット部分の全ネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターン化を採用する現在の装置は、異なる２つのタイプの装置に区別することができる。一方のタイプのリソグラフィ投影装置では、マスク・パターン全体をターゲット部分の上に一度に露光することによって各ターゲット部分を照射するようになっており、こうした装置は一般にウェハ・ステッパ、又はステップ・アンド・リピート式装置と呼ばれる。もう一方の装置は、一般にステップ・アンド・スキャン式装置と呼ばれ、マスク・パターンを投影ビームの下で所与の基準方向（「走査」方向）に漸次走査し、それと同時にこの方向に対して平行又は逆平行に基板テーブルを同期して走査することによって各ターゲット部分を照射する。一般に、投影システムは倍率Ｍ（一般にＭ＜１）を有するため、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Ｍ倍になる。本明細書に記載するリソグラフィ装置に関するさらに詳しい情報は、例えば米国特許第６，０４６，７９２号から得ることができ、これを参照によって本明細書に援用する。

リソグラフィ投影装置を用いた製造工程では、少なくとも一部を放射感光材料（レジスト）の層で被覆した基板の上に（例えばマスクの）パターンが結像される。この結像ステップの前に、プライミング、レジスト・コーティング及びソフト・ベークなど様々な処理を基板に施すことができる。また露光後に、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク及び結像したフィーチャの測定／検査など他の処理を基板に施すこともできる。この一連の処理が、例えばＩＣなどのデバイスの個々の層をパターン化するための基礎として用いられる。次いで、こうしたパターン化された層を、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学的機械研磨など様々な処理にかけることが可能であり、これらは全て、個々の層を仕上げるものである。いくつかの層が必要な場合には、全ての処理又はその変形形態を新しい層ごとに繰り返さなければならない。最終的に一連のデバイスが基板（ウェハ）上に形成されることになる。次いで、これらのデバイスをダイシングやソーイングなどの技術によって互いに分離し、それによって個々のデバイスをキャリアに取り付けたり、ピンに接続したりすることができるようになる。こうした工程に関する他の情報は、例えばピーター・ファン・ツァントの著書「マイクロチップの製造：半導体処理のための実用ガイド」第３版、マグローヒル出版社、１９９７、ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５０−４から得ることができ、これを参照によって本明細書に援用する。

簡略化のために、以下では投影システムを「レンズ」と呼ぶことがあるが、この用語は、例えば屈折光学系、反射光学系及び反射屈折光学系を含めて様々なタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。放射システムはまた、放射の投影ビームの方向付け、成形又は制御を行うために、これらの設計タイプのいずれかに従って動作する構成要素を含むことができ、こうした構成要素も以下では一括して、又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、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）を有するタイプのものであってもよい。こうした「マルチ・ステージ」装置では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、あるいは１つ又は複数のテーブル上で予備ステップを実施し、それと同時に１つ又は複数の他のテーブルを露光に用いることもできる。例えば米国特許第５，９６９，４４１号及びＷＯ９８／４０７９１号には２ステージ・リソグラフィ装置が記載されており、これらを参照によって本明細書に援用する。

前段に記載した放射システムは、例えば米国特許第６，３５９，９６９ Ｂ１号から理解することができる。この放射システムは、放射源から見たとき、それぞれの薄板がほぼ半径方向を向いたフォイル・トラップを有している。このようにすると、放射源から生じる放射が薄板によって遮られることはない（又はほとんどない）が、放射源から生じる破片は薄板上で捕らえられる。換言すれば、薄板が放射源の位置に焦点を有するように集束させられている。

これまで、レーザーによって生成される極紫外線（ＥＵＶ）源の製造業者の間では、垂直入射（ＮＩ）コレクタを放射源によって生じる破片から保護するためにフォイル・トラップ技術を用いることはできないというのが一致した見解であった。この理由は、放射源によって生成されたＥＵＶビームがフォイル・トラップを２度、すなわち、まず放射源から垂直入射コレクタへ向かうとき、次いで２度目は反射ビームとしてＮＩ−コレクタから離れるときに通過しなければならないことである。これは、米国特許第６，３５９，９６９ Ｂ１号に記載されたような全ての薄板をある特定の点に集束させるフォイル・トラップでは不可能である。

本発明の目的は、垂直入射コレクタを有する放射システムにフォイル・トラップを導入することである。この目的は、コレクタが、コレクタによって反射された放射が汚染バリアを通過するように構成され、汚染バリアが反射された放射の伝播方向に平行なそれぞれの面内に配置された複数の薄板を有することを特徴とする、冒頭のパラグラフで言及した放射システムにおいて本発明に従って達成される。汚染バリア、すなわちフォイル・トラップは、薄板による妨害を最小限に抑えながら、光がフォイル・トラップを２度通過することができるように構成される。既知のフォイル・トラップは光源に集束される薄板を有しており、したがって光はフォイル・トラップを１度だけ通過することができる。

第１の実施例では、コレクタは、放射源から生じる入射放射が実質的にコレクタの表面に対して垂直になるように構成され、第１及び第２の焦点を有する仮想の楕円体を定める湾曲した内側表面を有し、放射源は第１の焦点に位置し、薄板のそれぞれの面は全て第１及び第２の焦点を通る線で交わる。この実施例では、コレクタを垂直入射（ＮＩ）コレクタと呼ぶ。放射システムは第２の焦点に集束した放射ビームを提供することが可能であり、フォイル・トラップはコレクタが放射源からの粒子によって汚染されるのを防ぐ。

ある実施例では、放射源はレーザーによって生成されるプラズマ源を含む。レーザーによって生成されるプラズマ源は実際には「自立型」の点放射源であり、したがってＮＩ−コレクタによって反射された放射は、放射を発生させるどんな構成によっても遮られない。

他の実施例では、汚染バリアは薄板を支持するための外側リングを有しており、この外側リングは、コレクタの外周及び第２の焦点によって形成される円錐の外側に位置するような最小の直径を有する。このように、外側リングがビームの中に入らないようになっており、どのような形であれ反射された放射が外側リングに遮られることはない。

他の実施例では、外側リングは円錐の薄切り形をしており、この円錐はその先端をほとんど放射源の位置に有している。このようにすると、放射源に面する外側リングの表面が最小になり、外側リングでの熱の発生は最小限に保たれる。

汚染バリアは薄板を支持するための内側リングを有しており、この内側リングは、ほとんど放射源の位置にその先端を有する円錐の薄切り形をしている。内側リングは放射ビームを遮らないように、できるだけ小さくする必要がある。内側リング直径の下限を制限するのは、薄板を支持するために十分な空間を利用できるようにすべきことである。この場合には、円錐形のリングが好ましい。

本発明はまた、
上記に従った放射システムと、
パターン化手段を支持するための支持構造であって、パターン化手段が所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するように働く支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを基板のターゲット部分の上に投影するための投影システムと
を有するリソグラフィ投影装置に関する。

本発明はまた、
少なくとも一部分が放射感光材料の層で被覆された基板を提供するステップと、
上述の放射システムを用いて放射の投影ビームを提供するステップと、
パターン化手段を用いて投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
パターン化された放射ビームを放射感光材料の層のターゲット部分の上に投影するステップと
を含むデバイス製造方法に関する。

本明細書では、本発明の装置をＩＣの製造に用いることについて特に言及するが、こうした装置は他にも多くの用途に使用可能であることを明確に理解すべきである。例えば、一体型光学システム、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造に使用することができる。こうした別の用途についての文脈では、本明細書中の「レチクル」、「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、それぞれ「マスク」、「基板」及び「ターゲット部分」というより一般的な用語に置き換えて考えられ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、（例えば３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外線（ＵＶ）、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外線（ＥＵＶ）を含むあらゆるタイプの電磁放射、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを包含している。

次に本発明の実施例を、添付の概略図を参照して例示のみの目的で説明するが、図中において同じ参照記号は同じ部品を指すものであることに留意されたい。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置１を概略的に示している。この装置は、
この特定の場合には放射源ＬＡをも備えた、放射の投影ビーム（例えばＥＵＶ放射）ＰＢを供給するための放射システムＥｘ、ＩＬと、
マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダを備えた第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴであって、部材ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続された第１のオブジェクト・テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えばレジスト塗布シリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダを備えた第２のオブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴであって、部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続された第２のオブジェクト・テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
マスクＭＡの照射された部分を基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに結像させるための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えばミラー）と
を備えている。

本明細書で図示する装置は、（例えば反射性マスクを有する）反射タイプのものである。しかし一般に、例えば（透過性マスクを有する）透過タイプのものであってもよい。あるいは装置には先に言及したタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなど、他の種類のパターン化手段を用いてもよい。

放射源ＬＡはＥＵＶ放射ビームを生成する。このビームは、直接、又は例えばビーム・エキスパンダーＥｘなどの調節手段を通過した後に、照明系（照明器）ＩＬ内に送られる。照明器ＩＬは、ビームの強度分布の外側及び／又は内側の半径方向範囲（それぞれ一般にσ−アウタ、σ−インナと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを含むことができる。さらに、調整手段ＡＭは、一般には積算器ＩＮやコンデンサＣＯなど他の様々な構成要素を含む。このようにして、マスクＭＡ上に衝突するビームＰＢは、その断面内に、所望される均一性及び強度分布を有する。

図１に関して、放射源ＬＡはリソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよいが、リソグラフィ投影装置から離し、それが生成する放射ビームを（例えば適切な方向付けミラーを利用して）装置内に導くことも可能であることに留意すべきである。

ビームＰＢはその後、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに遮られる。マスクＭＡを通過したビームＰＢはレンズＰＬを通過し、このレンズＰＬはビームＰＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃの上に集束させる。第２の位置決め手段ＰＷ（及び干渉測定手段ＩＦ）を用いて、基板テーブルＷＴを、例えば異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めするように、正確に移動させることができる。同様に、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、又は走査中に、第１の位置決め手段ＰＭを用いてマスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴ、ＷＴの移動は、長ストローク・モジュール（粗い位置決め）及び短ストローク・モジュール（細かい位置決め）を用いて実現されるが、これらは図１に明示されていない。しかし、（ステップ・アンド・スキャン式装置ではなく）ウェハ・ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを、短ストローク・アクチュエータに接続するだけでもよいし、又は固定してもよい。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を用いて位置を調整することができる。

図示した装置は、異なる２つのモードで使用することができる。
１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴをほぼ静止した状態に保ち、マスクの像全体を１回（すなわち、ただ１回の「フラッシュ」）でターゲット部分Ｃの上に投影する。次いで、異なるターゲット部分ＣをビームＰＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴをｘ及び／又はｙ方向に移動させる。
２．走査モードでは、所与のターゲット部分Ｃを１回の「フラッシュ」で露光しないことを除けば、ほぼ同じ方法が適用される。その代わり、マスク・テーブルＭＴは速度ｖで所与の方向（例えばｙ方向など、いわゆる「走査方向」）に移動可能であり、したがって投影ビームＰＢはマスクの像全体を走査する。それと同時に、基板テーブルＷＴを、速度Ｖ＝Ｍｖ（ただし、ＭはレンズＰＬの倍率であり、一般にＭ＝１／４又は１／５）で同じ方向、又は反対方向に同時に移動させる。この方法では、解像度を損なうことなく、比較的大きいターゲット部分Ｃを露光することができる。

図２は、ＮＩ−コレクタ２２（ＮＩ＝垂直入射）及びフォイル・トラップ２４を有する、本発明の一実施例による放射システム２０の横断面図を示している。ＮＩ−コレクタ２２の内側表面は湾曲して、楕円体２６を定めている。この楕円体２６は２つの焦点２８、３０を含んでいる（図２参照）。ＮＩ−コレクタ２２に近い方の焦点２８には放射源３２が位置している。一実施例では、放射源３２はレーザーによって生成されるプラズマ源３２を含む。図２には、ＮＩ−コレクタ２２によって焦点３０に集束されるＥＵＶ光線３４、３６が示してある。入射光線３４は放射源３２によって放射され、ＮＩ−コレクタ２２に当たる。フォイル・トラップ２４は、放射源３２とＮＩ−コレクタ２２の間に位置している。したがって、入射光線３４は、ＮＩ−コレクタ２２に向かう途中でフォイル・トラップ２４を初めて通過する。ＮＩ−コレクタ２２によって反射された後、入射光線３４は反射光線３６となり、焦点３０に向かう途中でフォイル・トラップ２４を通過する。したがって、放射はフォイル・トラップ２４を２度通過することになる。入射光線３４及び反射光線３６は、焦点２８及び３０を通る線を横切る面内にあることに留意されたい。フォイル・トラップ２４の配置により、フォイル・トラップ２４は放射を遮らないようになる。

図３はそれぞれ、フォイル・トラップ２４の正面図及び横断面図を示している。フォイル・トラップ２４は、薄板４４を支持するための外側リング４０及び内側リング４２を有している。外側リング４０は、この外側リング４０がＮＩ−コレクタ２２の外周及び焦点３０によって形成される円錐の外側に位置するような最小の直径を有している。この円錐は、図２ではＥＵＶ光線３６で示されていることに留意されたい。このようにすると、外側リング４０がＮＩ−コレクタ２２に向かう放射、又はＮＩ−コレクタ２２からの放射を遮らないようになる。図３は、フォイル・トラップ２４の横断面も示している。この実施例では、薄板４４はほぼ長方形である。内側リング及び外側リング４０、４２は円筒形である。このように、きわめて単純なフォイル・トラップが構成される。

図４はそれぞれ、他の実施例によるフォイル・トラップ５０の正面図及び横断面図を示している。フォイル・トラップ５０は、複数の湾曲した薄板５１を有している。フォイル・トラップ５０はさらに、内側リング５３及び外側リング５５を有している。内側リング５３及び外側リング５５は円錐の薄切り形をしており、外側リング５５の最小径ｄｏは内側リング５３の最大径ｄｉより大きい。円錐形のリング５３、５５はどちらも、同じ主軸５４を共有している。さらに、リング５３、５５の表面は同じ中心点５７を向いている。放射システム２０において、放射源３２は、おおよそリング５３、５５の中心点５７に位置している。この位置５７は、ＮＩ−コレクタ２０の第１の焦点２８にも対応している。円錐形の内側リング及び外側リング５３、５５はそのエッジで放射源に面している。これは、放射はリング５３、５５にほとんど当たらず、したがってリング５３、５５での熱生成が最小限に抑えられることを意味している。円錐形の内側リング５３の他の利点は、このリングはＮＩ−コレクタ２２から来る放射を遮るため、できるだけ小さくする必要があることである。しかし、内側リング５３が小さすぎると、薄板５１を内側リング５３に結合することができなくなる。薄板５１はある厚みを有しており、したがって内側リング５３の表面が小さければ、内側リング５３に取り付けられる薄板の数が制限されることに留意されたい。内側リング５３が円錐形であれば、内側リング５３の平均径を小さくすることが可能になるとともに、最大径、すなわち内側リング５３のＮＩ−コレクタに面する側の直径を、全ての薄板５１を受け入れるように十分大きくすることが可能になる。

一実施例では、放射源３２に最も近いエッジがほぼ円形となるように、薄板５１の内側エッジ及び外側エッジをそのそれぞれの面内で湾曲させる（図４参照）。このようにすると、薄板５１の放射源に面する各エッジが放射源３２から同じだけ離れるようになる。このため薄板５１は均一に加熱されるようになり、これは薄板５１内の機械的応力を最小限に抑えるのに好ましい。

先に言及したように、リング４０、４２、５３、５５は、入射光線と反射光線３４、３６のどちらもできるだけ遮ることがないように、すなわち支持構造（すなわちリング）がビームの中に入らないように薄板を支持している。フォイル・トラップ４２、５０の主軸に近いごく一部の放射のみが、フォイル・トラップ２４、５０の内側リング４２、５３に遮られることに留意されたい。外側リング４０、５５は、壁又は他のタイプの構造体によって支持されることが、当業者には明らかであろう。ただし、内側リング４２、５３は自由、すなわち薄板４４、５１によって支持／配置されているだけでもよい。

薄板を粗くすることにより、リソグラフィ装置の放射源から生じる高速粒子（例えばＸｅ粒子）がかなり抑制されるようになる。現在のフォイル・トラップの設計では、放射源によって放出される高速Ｘｅ粒子の抑制、すなわちその除去及び／又は減速は容易でない。

第１に、それはＸｅが吸着する確率がゼロに近いためである（一方、原子のモリブデン又はタングステンでは１に近い）。第２に、高速Ｘｅ粒子はフォイル・トラップの薄板と全く接触しないか、又は（光と同様に放射源からまっすぐな経路をたどるため）きわめてすれすれの角度で薄板と衝突するかのどちらかであり、後者の場合、高速Ｘｅ粒子は（運動エネルギーを著しく失うことなく）主に鏡面反射される（図５Ａ参照）。

粗くされた構造は、比較的容易に作成することができる。粗面は通常のサンド・ブラストによって得ることができる。現在使用されている小板は、単に既製の金属薄板から切り分けられたものであり、それ自体でかなりの表面粗さを有していることに留意すべきである。粗化された表面により、平坦な表面に比べてＸｅ粒子の反射が減少する。しかしそれでも、Ｘｅ粒子はこうした表面から反射する（図５Ｂ参照）。

したがって、本発明の他の観点では、表面がぎざきざした薄板を有するフォイル・トラップが提供される。一実施例では、薄板の表面はのこ歯状に構成される。この考えは、すれすれの入射角では高速Ｘｅ粒子が表面に反射され、より直角に近い入射角では粒子が吸収されることに基づいている。Ｘｅ粒子がすれすれの角度でめったに表面に衝突しないような薄板表面を作成することにより、大部分のＸｅ粒子が吸収されるか、又は妨げられ（運動エネルギーの減損）、したがって下流の光学系に対するスパッタリングの問題が軽減される。こうした表面によるこの変形形態の略図を図５Ｃに示す。

高速Ｘｅ粒子によるスパッタリングによって、表面の元の構造は徐々に変化する。しかし、特に金属など延性のある材料では、高速粒子に曝される間に表面粗さが増すことがよく知られている。さらに、スパッタされた微量の材料のみが光学系に再堆積することを保証する必要がある。

図５Ｄに示した表面構造の特定の実施例は、スパッタされた材料の再堆積が主に表面の溝で起こるため、この問題を最小限に抑えることができる。

図５Ｃに示した構成された薄板の欠点は、Ｘｅ粒子の吸収により薄板のスパッタリングが生じることであるが、一方平坦な表面ではスパッタリングはわずかである。しかし、薄板は主にフォイル・トラップの入口（すなわち放射源に面する側）でスパッタされ、したがってフォイル・トラップのダクトのアスペクト比が高ければ、スパッタされた材料が光学系に到達する可能性は小さくなる。

図５Ｃ及び図５Ｄの規則的な構造は、ダイヤモンド工具による加工、指向性プラズマ・エッチング、又は反復法を用いても製造することができる。例えば、ブレーズ格子に対して行うようにダイヤモンド・チップを用いて表面をこするのが比較的容易である。コインの場合に行うような「スタンピング」を選択することもできる。実用的な立場からは、粗面（図５Ｂ）が最も容易に実施される。

米国特許第６，３５９，９６９ Ｂ１号は、薄板表面の粗化にも言及しているが、その粗化がどのようなものかについても、またそれがどのように実現されるかについても開示されていないことに留意されたい。

フォイル・トラップをより効果的なものとするためには、高速Ｘｅ粒子を薄板に当てるべきである。これを確実にするために、粒子に速度の方位角成分を与えることができる。したがって、本発明の他の観点によれば、フォイル・トラップの薄板を通る粒子に対して力場を与えるフォイル・トラップが提供される。一実施例では、力場は半径方向の磁場であり、それによってＸｅ粒子に対する方位角のローレンツ力がもたらされる。半径方向の磁場は、フォイル・トラップ中央の棒状磁石を用いて発生させることもできる。他の可能性は、電磁石を用いて半径方向の磁場を発生させることである。

図６は、フォイル・トラップの内側リング８４内に棒状磁石８２を有するフォイル・トラップ８０を示している。薄板９０は内側リング８４及び外側リング８６によって支持されている。図７は、棒状磁石８２をさらに詳細に示している。棒状磁石は、フォイル・トラップの放射源側に１つの極を、またフォイル・トラップのコレクタ側に１つの極を有するように取り付けられる。磁石の極に近い磁場は半径方向の磁場であることに留意されたい。この半径方向の磁場は、正に帯電したＸｅ粒子など、通過する荷電粒子に対してローレンツ力Ｆをもたらす（図６参照）。したがって、粒子は速度の方位角成分を得ることになる。このため、薄板９０に当たるＸｅ粒子の数が増加する（図６参照）。例えば、１つの極を光軸上に、別の極をフォイル・トラップの外側に有する蹄鉄形の磁石など、他の磁石の構成も可能である。その場合、フォイル・トラップを通る放射の妨害を最小限に抑えるために、磁石は極の間できわめて薄くすべきである。

フォイル・トラップにおいて、又はフォイル・トラップの近くで磁場を使用する原理は、「非集束型フォイル・トラップ」に対してではなく、例えば米国特許第６，３５９，９６９ Ｂ１号に記載の「集束型」フォイル・トラップなど、他のフォイル・トラップに対しても当てはまることは明らかであろう。しかしその場合は、Ｘｅ粒子に対する方位角のローレンツ力が実現されるのではなく、半径方向のローレンツ力が実現されなければならない。

他の実施例では、力場は１つおきに正と負に帯電した薄板によって生成される電場を含む。この実施例では、薄板は図３又は図４に記載するように形成することができるが、他の構成も可能である。図８には、フォイル・トラップ１００の主軸から見たとき、薄板１０１、１０２が半径方向を向いているフォイル・トラップ１００の実施例を示す。薄板１０１、１０２は、内側リング１０４及び外側リング１０６によって支持されている。薄板１０１、１０２は、１つおきに正と負に帯電する。図８では、薄板１０１が負に帯電し、薄板１０２が正に帯電している。当業者には明らかなように、適切な電圧を印加することによって薄板１０１、１０２の帯電を実現することができる。図８では電場の方向をベクトルＥで示している。電場は、例えば、正のＸｅ粒子を負に帯電した薄板１０１の方向にそらす。これによって、フォイル・トラップ１００の薄板１０１に当たるＸｅ粒子の数が増加する。

ここまで本発明の特定の実施例について説明してきたが、本発明は記載したものとは別の方法で実施することが可能であることが理解されよう。上記説明は本発明を限定するものではない。例えば、放射源３２の反対側に第２のフォイル・トラップを設けることも可能である。この第２のフォイル・トラップはさらなる量の破片を捕らえる。これによって焦点３０の方向で破片が最小限に抑えられる（図２参照）。最後に、本発明は楕円形のコレクタに限定されるものではないことに留意すべきである。他の湾曲したコレクタも同様に可能であることが当業者には明らかである。

本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置を概略的に示す図。 本発明による放射システムの一部の側面図。 図２のフォイル・トラップの、それぞれ正面図及び横断面図。 フォイル・トラップの他の実施例の、それぞれ正面図及び横断面図。 現況技術によるフォイル・トラップの薄板の、平坦な表面の横断面図。 現況技術によるフォイル・トラップの薄板の、粗化された表面の横断面図。 本発明によるフォイル・トラップの薄板の、粗化された表面の横断面図。 本発明によるフォイル・トラップの薄板の、粗化された表面の横断面図。 半径方向の磁場を発生させるための、内側に棒状磁石を有するフォイル・トラップの実施例を示す図。 図６の磁石をより詳細に示す図。 電場を発生させるための、帯電した薄板を有するフォイル・トラップを示す図。

Claims (21)

1. 放射源（３２）と、
   前記放射源（３２）から生じる放射を集めるためのコレクタ（２２）と、
   前記放射源（３２）から生じる汚染粒子を捕らえるための汚染バリア（２４）であって、フォイル・トラップが、前記放射源（３２）から生じる放射（３４）を通過するように前記放射源（３２）と前記コレクタ（２２）の間に配置される汚染バリア（２４）と
   を有する放射の投影ビームを提供するための放射システム（２０）において、
   前記コレクタ（２２）が、前記コレクタによって反射された放射（３６）が前記汚染バリア（２４）を通過するように構成され、前記汚染バリアが前記反射された放射（３６）の伝播方向に平行なそれぞれの面内に配置された複数の薄板（４４、５１）を有することを特徴とする放射システム（２０）。
2. 前記コレクタ（２２）が、前記放射源（３２）から生じる前記放射の入射角が実質的に前記コレクタ（２２）の表面に対して垂直になるように構成され、前記コレクタ（２２）が第１及び第２の焦点（２８、３０）を有する仮想の楕円体を定める湾曲した内側表面を有し、前記放射源（３２）が前記第１の焦点に位置し、前記薄板（４４、５１）の前記それぞれの面が全て前記第１及び第２の焦点（２８、３０）を通る線で交差する請求項１に記載の放射システム。
3. 前記放射源がレーザーによって生成されるプラズマ源（３２）を含む請求項１又は２に記載の放射システム。
4. 前記汚染バリア（２４）が前記薄板を支持するための外側リングを有し、前記外側リングが、前記コレクタ（２２）の外周及び前記第２の焦点（３０）によって形成される円錐の外側に位置するような最小の直径を有する請求項１から３までのいずれかに記載の放射システム。
5. 前記外側リングが円錐の薄切り形をしている請求項４に記載の放射システム。
6. 前記汚染バリアが前記薄板を支持するための内側リングを有し、前記内側リングが、おおよそ前記放射源（３２）の位置にその先端を有する円錐の薄切り形をしている請求項１から５までのいずれかに記載の放射システム。
7. 請求項１から６までのいずれかに記載の放射システム（２０）と、
   パターン化手段を支持するための支持構造（ＭＴ）であって、該パターン化手段が所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するように働く支持構造（ＭＴ）と、
   基板を保持するための基板テーブル（ＷＴ）と、
   パターン化されたビームを前記基板のターゲット部分の上に投影するための投影システム（ＰＬ）と
   を有するリソグラフィ投影装置。
8. 少なくとも一部分が放射感光材料の層で被覆された基板を提供するステップと、
   請求項１から６までのいずれかに記載の放射システムを用いて放射の投影ビームを提供するステップと、
   パターン化手段を用いて前記投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
   パターン化された放射ビームを放射感光材料の層のターゲット部分の上に投影するステップと
   を含むデバイス製造方法。
9. 表面が粗い複数の薄板を有する汚染バリアにおいて、前記複数の薄板の表面がぎざぎざしていることを特徴とする汚染バリア。
10. 複数の薄板（９０、１０１、１０２）を有する汚染バリア（８０、１００）であって、前記汚染バリア（８０）が前記複数の薄板（９０、１０１、１０２）を通る粒子に対して力場を与え、前記粒子に前記複数の薄板（９０、１０１、１０２）の表面に垂直な速度を生じさせるように構成される汚染バリア（８０、１００）。
11. 前記薄板がほぼ長方形である請求項１から６までのいずれかに記載の放射システム。
12. 前記放射源（３２）に最も近いエッジがほぼ円形になるように、前記薄板が前記それぞれの面内で湾曲した内側エッジ及び外側エッジを有する請求項１から６までのいずれかに記載の放射システム。
13. 前記円錐が、その先端をおおよそ前記放射源（３２）の位置に有する請求項５に記載の放射システム。
14. 前記ぎざぎざした表面がのこ歯状の構造を有する請求項９に記載の汚染バリア。
15. 前記のこ歯状の構造が傾斜してせり出した先端を有する請求項１４に記載の汚染バリア。
16. 前記汚染バリア（８０）が磁場を発生させるための磁石を有する請求項１０に記載の汚染バリア（８０）。
17. 前記複数の薄板（９０）が前記汚染バリア（８０）の主軸から半径方向に広がるそれぞれの面内に配置され、前記磁石が前記複数の薄板（９０）の間に半径方向の磁場を発生させるように配置される請求項１６に記載の汚染バリア（８０）。
18. 前記薄板（１０１、１０２）が、前記薄板（１０１、１０２）の間に電場を発生させるよう配置される請求項１０に記載の汚染バリア（８０）。
19. 前記複数の前記薄板（１０１、１０２）が前記汚染バリア（１００）の主軸から半径方向に広がるそれぞれの面内に配置され、前記複数の薄板（１０１、１０２）が１つおきに正と負に帯電される請求項１８に記載の汚染バリア（１００）。
20. 放射の投影ビームを提供するための放射システムと、
    パターン化手段を支持するための支持構造（ＭＴ）であって、該パターン化手段が所望のパターンに従って投影ビームをパターン化するように働く支持構造（ＭＴ）と、
    基板を保持するための基板テーブル（ＷＴ）と、
    パターン化されたビームを前記基板のターゲット部分の上に投影するための投影システム（ＰＬ）と
    を有するリソグラフィ投影装置であって、前記放射システムが、請求項１０、１４、１５、１６、１７、１８又は１９に記載の汚染バリアを有するリソグラフィ投影装置。
21. 少なくとも一部分が放射感光材料の層で被覆された基板を提供するステップと、
    放射システムを用いて放射の投影ビームを提供するステップと、
    パターン化手段を用いて前記投影ビームの断面にパターンを付与するステップと、
    パターン化された放射ビームを放射感光材料の層のターゲット部分の上に投影するステップと
    を含むデバイス製造方法であって、前記放射システムが、請求項１０、１４、１５、１６、１７、１８又は１９に記載の汚染バリアを有するデバイス製造方法。

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