JP2010045400A - リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影ビーム光路に導入されたガスによるスパッタリングを低減するリソグラフィ装置及びデバイス製造方法を提供すること。
【解決手段】リソグラフィ装置は、ビームを放射源から基板に投射するようになされている。リソグラフィ装置は、ビームの光路内の光学エレメントと、ビームによってガスがイオン化され、それにより光学エレメントに向かって電界が生成されるよう、ビームの光路にガスを導入するためのガス入口と、ガス入口に結合された、ガスを供給するためのガス源とを備えている。ガスは、光学エレメントをスパッタリングするための、電界中のガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有している。
【選択図】図２

Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置およびデバイスを製造するための方法に関する。

[0002] 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ニング機器を使用して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１つ又は複数のダイの一部が含まれている）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線感応材料（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、順次パターン化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非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、パターンを基板に転写することによってパターニング機器から基板へパターンを転送することも可能である。

[0003] フォトリソグラフィ装置の満足な動作を保証するためには、屈折レンズ及び／又は反射レンズなどの品質の高い光学エレメントを使用しなければならない。しかしながら、フォトリソグラフィ装置の動作には光学エレメントを損傷する可能性があることが分かっている。これは、とりわけＥＵＶ放射を使用して基板を露光する場合に言える。ＥＵＶ放射波長に対して十分に透明な材料は未だ見つかっていない。これは、主として反射光学エレメント（ミラー）を使用しなければならないこと、及びフォトリソグラフィ装置の様々な部品と部品の間をビーム光路に沿って開放接続しなければならないことを意味している。開放接続の使用には、放射源又は基板からの汚染物質が光学エレメントに達し、そのために光学エレメントの光学品質が低下することになる危険が必然的に伴っている。この汚染物質による光学品質の低下を防止するために、通常、汚染物質粒子が光学エレメントに達する前にそれらをさらうためのガス流がビームの光路に導入されている。粒子を引きずるためには重いガスがより有効であるため、従来技術では、通常、アルゴンなどの重いガスが使用されている。もう１つの手段として、ホイル（ｆｏｉｌ）・トラップの使用が欧州特許出願第１ ４９１ ９６３号に記載されている。

[0004] しかしながら、添加されるガス流自体が光学エレメントを損傷する原因になることがある。ＥＵＶがこのガス媒体を透過すると、ＥＵＶ光（又は他の電離光）の吸収によってガスがイオン化され、それによりプラズマが形成される。電子の移動度がより大きいため、プラズマ電位には壁及び光学エレメントの電位を超えて上昇する傾向があり、また、壁及び光学エレメントに向かってイオンが加速されるため、スパッタリング効果が生じることがある。

[0005] 本発明の一態様により、投影ビームの光路に導入されたガスによるスパッタリングを低減する手段が提供される。

[0006] 本発明の一態様によれば、ビームを放射源から基板に投射するようになされたリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、ビームの光路内の光学エレメントと、ビームによってガスがイオン化され、それにより光学エレメントに向かって電界が生成されるよう、ビームの光路にガスを導入するためのガス入口と、ガス入口に結合された、ガスを供給するためのガス源とを備えている。ガスは、光学エレメントをスパッタリングするための、電界中のガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有している。

[0007] 本発明の他の態様によれば、ビームを放射源から基板に投射するようになされたリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、ビームの光路内の光学エレメントと、第１のガスを供給するための第１のガス・サプライ（供給部）と、第１のガスより軽い第２のガスを供給するための第２のガス・サプライと、第１のガス・サプライに結合された、第１のガスを第１のガス・サプライからビームの光路に導入するようになされた第１のガス入口と、第２のガス・サプライに結合された、光学エレメントと第１のガスがビームの光路に導入される位置との間のビームの光路の一部に第２のガスを導入するようになされた第２のガス入口とを備えている。

[0080] 本発明の一態様によれば、パターニング機器から基板にパターンを投影するようになされたリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、パターニング機器と基板の間の放射ビームの光路内の光学エレメントと、光学エレメントの光活性表面に隣接するプラズマ電位が光学エレメントの電位より小さくなるよう、光学エレメントの光活性表面に隣接する領域に自由電子を供給するための電子源とを備えている。

[0009] 本発明の一態様によれば、パターニング機器から基板にパターンを投影するようになされたリソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、陰極及び陽極を備えた放射源を備えている。この陽極には、陽極と陰極の間の領域から放射を引き渡すための孔が設けられている。また、リソグラフィ装置は、前記孔から放射を受け取るようになされたコレクタ・レンズと、陽極からコレクタ・レンズまでの放射光路内に配置されたホイル・トラップとを備えている。ホイル・トラップは導電条片を備えており、この導電条片は、導電条片の電位が陽極の電位に対して自由に浮動することができるよう、陽極から電気的に絶縁されている。

[00010] 本発明の一態様によれば、スパッタリングが低減されるデバイス製造方法が提供される。

[00011] 本発明の一態様によれば、パターニング機器を使用して放射のビームをパターン化する段階と、パターン化された放射のビームを基板に投射する段階と、ビームの光路内の光学エレメントを使用する段階と、ビームによってガスがイオン化され、それにより場の線が光学エレメントに向いた電界が生成されるよう、ビームの光路にガスを導入する段階とを含むデバイス製造方法が提供される。ガスは、光学エレメントをスパッタリングするための、電界中のガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有している。

[00012] 本発明の一態様によれば、放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、パターンを投影している間、汚染物質源とビームの光路内の光学エレメントとの間のビームの光路に第１のガスを提供する段階とを含むデバイス製造方法が提供される。第１のガスには、１つ又は複数の第１のガス種が含まれている。また、この方法には、パターンを投影している間、第１のガスと光学エレメントの間のビームの光路に第２のガスを提供する段階が含まれている。第２のガスには、１つ又は複数の第１のガス種より軽い１つ又は複数の第２のガス種が含まれている。

[00013] 本発明の一態様によれば、放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、光学エレメントの光活性表面に隣接するプラズマ電位が光活性表面の表面電位より小さくなるよう、ビーム光路内の光学エレメントの光活性表面に隣接する領域に自由電子の流れを使用して自由電子を供給する段階とを含むデバイス製造方法が提供される。

[00014] 本発明の一態様によれば、放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、ビームからの放射によってイオン化されるガスから放出される電子を繊維のメッシュを使用して捕捉する段階とを含むデバイス製造方法が提供される。

[00015] 本発明の一態様によれば、放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、ビームに使用するための放射を陰極−陽極アセンブリを使用して励起する段階と、陰極−陽極アセンブリとビーム光路内の第１のコレクタ・レンズとの間に挿入されるホイル・トラップを提供する段階と、ホイル・トラップの電位を陽極の電位に対して浮動させる段階とを含むデバイス製造方法が提供される。

[00016] 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。

[00017] 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。 [00018] 図１に示すリソグラフィ装置の放射源を示す略図である。 [00019] 図２に示す放射源のホイル・トラップの略正面図である。 [00020] 図１に示すリソグラフィ装置にフラッシュ・ガスを導入するための構成を示す図である。 [00021] 図１に示すリソグラフィ装置に繊維のメッシュを使用した実施例を示す図である。 [00022] 図１に示すリソグラフィ装置に軽いガスが導入された実施例を示す図である。

[00023] 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なされた照明システム（イルミネータ）ＩＬ、パターニング機器（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構築された、特定のパラメータに従って該パターニング機器を正確に位置決めするようになされた第１のポジショナ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築された、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なされた第２のポジショナ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、及びパターニング機器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）に投影するようにな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。

[00024] 照明システムＩＬは、放射を導き、整形し、又は制御するための、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。

[00025] 支持構造ＭＴはパターニング機器ＭＡを支持している。つまり、支持構造ＭＴはパターニング機器ＭＡの重量を支えている。支持構造ＭＴは、パターニング機器の配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、たとえばパターニング機器が真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターニング機器を保持している。支持構造には、パターニング機器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、パターニング機器をたとえば投影システムＰＳ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「パターニング機器」という用語の同義語と見なすことができる。

[00026] 本明細書に使用する「パターニング機器」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機器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。

[00027] パターニング機器は、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターニング機器の実施例には、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。

[00028] 本明細書に使用している「投影システム」という用語には、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。

[00029] 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。

[00030] 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。

[00031] 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、基板などの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。

[00032] 図１を参照すると、イルミネータ（照明装置）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。

[00033] 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調整装置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。

[00034] 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ニング機器（たとえばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターニング機器によってパターン化される。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のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（たとえば干渉装置、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のポジショナ（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のポジショナ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のポジショナ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。

[00035] 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。

[00036] 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方向に動かされ、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。

[00037] 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。

[00038] ３．その他のモード：プログラム可能パターニング機器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ニング機器が更新される。この動作モードは、上で参照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ニング機器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。

[00039] 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。

[00040] 図２は、放射源ＳＯのプラズマ源実施例を略図で示したものである。この実施例では、放射源ＳＯは、陰極２０、陽極２２、ホイル・トラップ２４及びコレクタ・レンズ２６（典型的には反射レンズ）を備えている。また、図では、第１及び第２のガス供給源２８ａ、２９ａは、陽極２２とコレクタ・レンズ２６の間の空間に展開しているガス入口２８、２９にそれぞれ結合されている。

[00041] 動作の際は、陰極２０と陽極２２の間に高周波高電圧パルスが印加される。印加された電圧によって陽極２２の電位に対する陰極２０の電位が低下し、それにより陽極２２と陰極２０の間にパルス電界が生成される。このパルス電界の影響の下で陽極２２と陰極２０の間に電流が流れ、その結果、陰極２０と陽極２２の間に存在しているガス（たとえばキセノン、スズなど）がさらにイオン化される。イオン化されたガスによって放射が放出され、照明システム（図示せず）の前端部を形成しているコレクタ・レンズ２６に向かって陽極中の孔２３を通過する。通常、陽極２２は接地されている（リソグラフィ装置の電気的に活性ではない他の部品に電気接続されている）ため、通常、陽極２２からリソグラフィ装置の残りの部分への電界が発生することはない。

[00042] この構成の場合、陰極／陽極アセンブリ（組立体）から移動する粒子がコレクタ・レンズ２６及び／又はリソグラフィ装置の他の光学エレメントに到達する危険がある。陰極／陽極アセンブリから移動する粒子がコレクタ・レンズ２６及び／又はリソグラフィ装置の他の光学エレメントに到達すると、これらの光学エレメントの品質が低下し、交換の必要が生じることになる。通常、光学エレメントに到達する粒子の数を少なくするための様々な予防手段が取られている。粒子を捕獲するためのフラッシュ・ガスが陽極２２とコレクタ・レンズ２６の間の空間に導入されることが好ましい。粒子を引きずるためのガスの流れが維持される。第２に、ガスは、放射源から放出される高エネルギー粒子（イオン及び原子）に対する阻止効果を有していなければならない。粒子を有効に引きずるために、アルゴンなどの重いガスが便利に使用されている。しかしながら、投影ビームの放射によってアルゴンがイオン化され、それによりプラズマが形成されるため、アルゴンは、コレクタ・レンズ２６などの光学エレメントにスパッタリングの問題をもたらすことが分かっている。電子の移動度がより大きいため、プラズマによって電界が生成され、光学エレメントの近傍の境界層の電位が降下することになる。この電位降下によってイオンが光学エレメントに向かって加速され、場合によってはスパッタリングが生じることになる。

[00043] 本発明の一実施例では、アルゴンの代わりに、ヘリウム（たとえば４Ｈｅ又は３Ｈｅ）、水素又は重水素などの軽いガスをフラッシュ・ガスとして使用してこの効果を低減することができ、さらには防止することができる。スパッタリングは閾値プロセスである。表面に衝突するイオンは、その運動エネルギーが閾値を超えている場合にのみスパッタリングの原因になる。イオンの質量は光学エレメントの原子の質量により近いため、この閾値は、より小さくすることができる。イオンは、電界（典型的には電子の吸収によって生成される電界であるが、荷電電極による電界が寄与している場合もある）の影響下では運動エネルギーを獲得する。この運動エネルギーは、実質的に電界の強さによって決まる。リソグラフィ装置内で得られる電界中では、アルゴン・イオンなどの重いイオンが十分な運動エネルギーを獲得し、光学エレメントのスパッタリングの原因になることがあることが分かっている。しかしながら、より軽いイオンにははね返る傾向があるため、より軽いガスの場合、スパッタリングのための閾値運動エネルギーがより大きく、したがって運動エネルギーが表面に伝達されることはほとんどない。光学エレメントに使用されている原子より十分に軽い特定のガスのイオン、たとえば水素又はヘリウム（或いはそれらの同位体）のようにより軽いガスのイオンは、リソグラフィ装置内で得られる電界中では、スパッタリングの原因になるだけの十分な運動エネルギーを獲得しないことが分かっている。したがって、フラッシュ・ガスとしての使用に好ましいのは、実質的にこの特性を有している分子化学種のガスのみ、或いは実質的にこの特性を有しているガスのみの混合物である。

[00044] 通常、ガス中のイオンは、スパッタリングに対する保護を必要とする光学エレメントの近傍の電界の強さから追従する閾値重量より軽い。少なくとも水素及びヘリウム並びにそれらの同位体は、この特性を有していることが分かっている。したがって、同じ圧力の場合、粒子を引きずる効果がアルゴンなどの重いガスより劣るため、フラッシュ・ガスとしては一般的には最も適切ではないにもかかわらず、このような軽いガスが好ましい。しかしながら、粒子を引きずる効果が劣る問題については、軽いガスをより高いガス圧力で使用することによって補償することができる。軽いガスの運動エネルギーがこのような軽いガスに対する高いスパッタリング閾値未満に維持される場合、圧力をより高くすることによってスパッタリング効果が大きくなることはないことが分かっている。

[00045] 一実施例では、ホイル・トラップ２４とコレクタ・レンズ２６の間の空間に展開しているガス入口２８に結合されたヘリウム及び／又は水素ガス供給源２８ａによって、ホイル・トラップ２４とコレクタ・レンズ２６の間の空間にヘリウム及び／又は水素が導入される。この実施例では、陽極２２とホイル・トラップ２４の間の空間に展開しているもう１つのガス入口２９に結合されたアルゴン供給源２９ａを使用して、陽極２２とホイル・トラップ２４の間の空間にアルゴンが導入され、且つ、抜き取られる。この方法によれば、アルゴンは、粒子を引きずり、且つ、アルゴンによって定義される温度で粒子の流れを熱平衡状態にもたらすように機能する。ヘリウム及び／又は水素は、コレクタ・レンズ２６に向かうアルゴンの流れを妨害する。ガスの圧力及び流量は、光学エレメントに対する損傷が許容可能なレベルまで減少するよう、実験によって選択される。たとえば、ヘリウム及び／又は水素には約１０−３〜１０ミリバールの圧力を使用することができ、また、アルゴンには約１０−３〜１０−１ミリバールの圧力を約０．１〜１００ミリバール・リットル／秒の流量即ちガス負荷で使用することができる。他の実施例では、ホイル・トラップ２４の位置にガスが導入される。

[00046] 一実施例では、ホイル・トラップ２４と陽極２２の間の空間及びホイル・トラップ２４とコレクタ・レンズ２６の間の空間の両方にヘリウム及び／又は水素が導入され、且つ、流れを維持するためにこれらの空間からガスが除去される。これらの空間に展開している同じ種類のガスのために個別の入口を使用することができ、或いはこれらの空間のいずれか一方、好ましくはホイル・トラップ２４とコレクタ・レンズ２６の間の空間に展開している入口のみを使用することができる。同様に、これらの空間のいずれか一方又は両方に結合されたインプットを備えた１つ又は複数のポンプ２７を使用して、好ましくは少なくともホイル・トラップ２４と陽極２２の間の空間からガスをポンプ除去することができる。この実施例では、粒子を引きずる機能は、軽いガスによって完全に又は主に実行される。ガスの圧力及び流量は、光学エレメントに対する損傷が許容可能なレベルまで減少するよう、実験によって選択することができる。一実施例では、ホイル・トラップ２４と陽極２２の間の空間の軽いガスには、約１０−３〜１０ミリバールの圧力を約０．１〜１００ミリバール・リットル／秒の流量即ちガス負荷で使用することができる。

[00047] 図３は、ホイル・トラップ２４の一実施例を略正面図で示したものである。このホイル・トラップ２４も、孔２３を通って移動する粒子を捕捉するためのものである。ホイル・トラップについては自ら知られている。この実施例のホイル・トラップ２４は、ベネッシアン・ブラインドとして、孔２３の中心からコレクタ・レンズの中心までの軸に対して約４５度の角度で配置された複数の薄い条片３０を備えている。別法としては、上記軸に平行にこれらの条片を配置することも可能である。条片３０は、車輪の中央ハブ３２からリム部分３４までのスポークとして配置されている。条片３０は、たとえばある程度の量の放射が通過するように選択された厚さを有するモリブデンで構築することができる。たとえば約０．２ｍｍの厚さを使用することができる。条片３０は、孔２３から移動する粒子を捕捉及び／又は検出するように機能する。条片３０は導電性である。従来、条片３０は、条片３０と陽極２２の間を導電接続することによって陽極２２と同じ電位に維持されている。

[00048] 高周波電圧パルス即ち振幅がキロボルト・レンジの発振を陰極２０と陽極２２の間に印加しなければならない。実際には、陽極２２とリソグラフィ装置の残りの部分との間を導電接続することによって陽極が接地されている場合であっても、このような高周波高振幅電圧を印加することにより、陽極２２とリソグラフィ装置の他の部品との間にも電位差が生じることが分かっている。とりわけ陽極２２とコレクタ・レンズ２６の間に電位差が生じることが分かっている。これらの電位差によって自由電荷キャリアの数密度が大きくなり、また、イオンがコレクタ・レンズ２６に向かって加速され、延いてはスパッタリング損傷がもたらされることになる。

[00049] この問題は、ホイル・トラップの電位を陽極の電位に対して浮動させることによって解決することができることが分かっている。一実施例では、ホイル・トラップ２４をリソグラフィ装置の残りの部分に対して所定の位置に保持するように機能するすべての構造接続が電気的な絶縁であるため、これらの接続によってリソグラフィ装置の残りの部分に対するホイル・トラップ２４の電位が画定されることはない。この場合、ホイル・トラップの電位は、コレクタ・レンズ２６の電位を追従することが分かっている。

[00050] この方法によれば、ホイル・トラップ２４とコレクタ・レンズ２６の間の電界の強さを小さくすることができ、スパッタリングによる損傷を低減し、或いは除去することができる。代替として、たとえば導電機械支持構造はホイル・トラップ２４の唯一の支持構造であるため、或いは他の支持構造が電気絶縁材料でできているため、ホイル・トラップ２４とリソグラフィ装置の残りの部分との間の導電機械支持構造がコレクタ・レンズ２６の方向へホイル・トラップ２４からのみ提供される構造を使用することも可能である。ホイル・トラップ２４からコレクタ・レンズ２６までの直接光路に支持構造を配置してはならないため、この代替は実行可能であるが、陽極２２と陰極２０の間に電界を生成するために必要なパルス電圧の影響下では、この支持構造は電圧差を展開しないことに注意しなければならない。

[00051] パターン・ビームを投射している間に基板Ｗから放出される粒子による光学エレメントの汚染を少なくするために導入されるフラッシュ・ガスによって別のスパッタリング問題が生じる可能性がある。

[00052] 図４は、基板Ｗと投影システムの光学エレメント４０の空間との間にフラッシュ・ガスを導入するための構成を示したものである。光学エレメント４０は、通常、湾曲した、つまりビームを反射するための光活性表面を備えた複数のミラーを備えている。投影システムの光学構造については自ら知られており、また、それらの正確な構造は本発明には無関係であるため、個々のエレメントは示されていないが、光学エレメントが配置される空間は、斜線が施された領域で示されている。光学エレメント４０は、壁で仕切られた光学コンパートメントＯＣ内に配置され、基板Ｗは、壁で仕切られた基板コンパートメントＷＣ内に配置されている。開放通路接続４２は、光学コンパートメントＯＣと基板コンパートメントＷＣを接続している。開放通路接続は、投影ビームＰＢを光学コンパートメントＯＣから基板コンパートメントＷＣへ引き渡す役割を果しており、投影ビームＰＢの幅に実質的に対応する直径を有しているか、或いは投影ビームＰＢによる走査が可能な最大幅を有している。

[00053] 開放通路接続４２内には、基板Ｗから放出される粒子が光学エレメント４０に到達する危険を小さくするためのガス安全装置が形成されている。開放通路接続４２内又はその近傍に、フラッシュ・ガスを開放通路接続４２に導入するためのガス入口４４が提供されている。光学コンパートメントＯＣ及び基板コンパートメントＷＣには、フラッシュ・ガスをポンプ除去するためのポンプ４６、４８が結合されており、それにより開放通路接続４２からポンプ４６、４８への流れが維持されている。フラッシュ・ガスは、投影ビームＰＢを基板Ｗに投射している間に基板Ｗから放出される粒子を捕獲し、且つ、引きずる役割を果している。フラッシュ・ガスとして使用されるのは、通常、アルゴンのように重いガスである。

[00054] このようなフラッシュ・ガスは、光学コンパートメントＯＣ内の光学エレメント４０の表面のスパッタリング又はエッチングによる損傷の原因になり得ることが分かっている。アルゴンは、投影ビームの放射によってイオン化される。イオン化によって生じる電子及びイオン化したアルゴンは、事実上、光学エレメント４０で中和される。電子は、アルゴン・イオンよりはるかに速く移動し、壁及び光学エレメントに対して正の電位のプラズマを残す。光学エレメント４０に衝突するイオンは、光学エレメント４０の光学性能を低下させる表面損傷の原因になることがある。そのため、光学エレメント４０の有効寿命が短くなる可能性がある。本発明によれば、複数の手段のうちの任意の１つ又は組合せを採択することによってこの効果を小さくすることができる。また、光学コンパートメント内の構造のスパッタリングによって構造材料の粒子が気相状態になり、光学エレメントに再付着することがある。

[00055] 図５は、ある光学エレメント５０から他の光学エレメントへ向かって通っている投影ビームＰＢの光路を実質的に取り囲んでいる繊維のメッシュ４９が提供された実施例を示したものである。１つ又は複数のメッシュを使用することができる。メッシュ４９は、投影ビームの光路と交差しないように配置されている。繊維のメッシュが使用されるのは、体積の割には表面積が広いことによるものである。繊維の表面で電子が捕捉される。表面積が広いため、電子のかなりの部分を捕捉することができる。その結果、光学エレメント５０に代わってメッシュ４９にイオンの大部分が電気的に引き付けられ、そこで再結合することになる。

[00056] 一実施例では、メッシュは、さらに投影ビームの光路中まで展開している。十分に細い繊維（たとえば直径が約１００ナノメートル未満の繊維）のメッシュを使用する場合、ビーム強度の損失が許容範囲内に維持されることが分かっている。一実施例では、ケイ素繊維のメッシュが使用されている。光路を取り囲んでいるメッシュは、投影ビーム中の放射によるイオン化によって生じる電子の最大量を捕捉するため、したがって光路を取り囲むメッシュが使用されることが好ましいが、本発明から逸脱することなく、投影ビームを完全に取り囲まないメッシュを使用することができることを理解されたい。また、投影ビームの光路に実質的に隣接して配置されたメッシュは、投影ビーム中の放射によるイオン化によって生じる電子の最大量を捕捉するため、メッシュは投影ビームの光路に実質的に隣接して配置されることが好ましいが、本発明から逸脱することなく、より大きな間隔を隔ててメッシュを配置することも可能であることを認識されたい。

[00057] 一実施例では、光学エレメントの電位が、イオン化したフラッシュ・ガスを含んだ空間のプラズマ電位より大きくなっている。そのため、イオンがミラーではね返され、スパッタ損傷が最少化される。様々な技法を使用して空間電位に対する光学エレメントの電位を大きくすることができる。

[00058] いくつかの実施例では、光学エレメント４０の光活性表面の近傍の空間に自由電子が導入されている。一実施例では、光学エレメントの光活性表面の近傍に１つ又は複数の熱電子源（たとえば加熱フィラメント）が提供されている。熱電子源によって光学エレメントの近傍の空間に自由電子が導入され、それによりプラズマ電位が小さくなり、正に帯電したフラッシュ・ガス・イオンが光学エレメントから引き離される。

[00059] 一実施例では、光電効果を使用して追加電子が空間に導入される。良く知られているように、光電効果には、固体の表面に衝突する放射の影響下でその固体から電子を解放する必要がある。光学エレメント４０自体がこの目的のための固体として使用されることが好ましい。投影ビームによる光学エレメントの照射によって、ある程度の範囲内で、光学エレメント４０の近傍の空間に電子を解放する光電効果が既に導入されており、光学エレメント４０によるイオンの吸着を阻止している。本発明によれば、たとえば、電子を解放するための、パターンを基板Ｗに投影するためには使用されない追加放射を提供することによってこの効果を大きくすることができる。たとえば、電子を解放するための十分に短い波長の光を放出することができる追加放射源を使用することができる。この追加放射は、たとえば、光学エレメントに対して、投影ビームとは異なる角度で提供することができる（通常、投影ビームより光学エレメントの光学表面の法線に近い方向に沿って提供することができる）。

[00060] 一実施例では、投影ビームがこの目的のために使用されている。延長持続期間の間、投影ビームをその最大パワー・レベル未満で活性に維持することによって光学エレメントからの電子の流れを維持し、それによりプラズマに対する光学エレメントの正の電位の度合を徐々に大きくすることができる。一実施例では、電子の流れを維持することができるよう、光電的に生成される電子に光学エレメントから拡散するためのより多くの時間を与えるために、基板を露光している間、強度の小さいビーム・パワー・レベルを故意に使用し、露光持続期間を延長することによって同じ放射線量を達成している。しかしながら、そのためには多くの状況においては実現不可能な小さい強度が必要である。

[00061] 一実施例では、電子源として作用させるための追加固体表面（光学エレメントの光学表面以外の表面）が提供され、且つ、照射されている。他の実施例では、冷陰極（電界の影響下で半導体ボディ中に電子を放出する半導体ボディであって、このような冷陰極については自ら知られている）などの他の電子源を使用することができる。

[00062] 図６は、入口４４から流入するフラッシュ・ガスより軽いガス、たとえばヘリウム又は水素などの軽いガスが光学コンパートメントＯＣに導入される実施例を示したものである。軽いガスの供給源６２は、光学エレメント４０が配置されている領域に軽いガスが支配的に存在するように配置された入口６０に結合されていることが好ましい。

[00063] 軽いガスは、投影ビームの影響下で同じくイオン化する。しかしながら、水素イオンのような軽いガス・イオンがミラーに衝突し、その結果、エネルギーの伝達がより小さくなる。エネルギーの伝達がより小さくなるため、スパッタリングがますます減少し、また、スパッタリングは、閾値エネルギーを超えた場合にのみ生じるプロセスであるため、スパッタリングが全く生じない場合もある。さらに、水素の移動度がより大きいため、プラズマ境界層全体の電位降下がより小さくなり、したがってスパッタリング効果がますます小さくなる。

[00064] 別法としては、この軽いガスを通路接続４２の中で入口４４から流入するより重いガスと混合して供給することも可能である。一実施例では、通路接続４２内の重いフラッシュ・ガス（たとえばアルゴン）がすべてヘリウム又は水素などの軽いガスと交換される。これには、原理的には確かに、同じフラッシュ・ガス圧力では、より重いガスと比較すると、基板Ｗから放出される粒子を捕獲し、引きずる効果が劣る欠点がある。しかしながら、この効果は、軽いガスの方が光学エレメント４０の損傷が軽いため、軽いガスの圧力をより高くすることによって補償することができる。スパッタリングは、イオンが閾値エネルギーを超えるエネルギーを有している場合にのみ生じるため、最終的な結果として、生じるスパッタリング効果がより小さくなるか、或いはスパッタリングが全く存在しないことになる。また、水素のような軽いガスは、重いガスのように有効にＥＵＶを吸収することはない。したがって、同じ程度の異物抑制については、ＥＵＶの吸収もほぼ同じである。

[00065] 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参照されているが、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、磁気領域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適用例を有していることを理解されたい。このような代替適用例の文脈においては、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。本明細書において参照されている基板は、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亘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。

[00066] 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関連を参照しているが、本発明は、他の適用例、たとえば転写リソグラフィに使用することができ、関連が許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。転写リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターニング機器のトポグラフィによって画定される。パターニング機器のトポグラフィが、基板に供給されているレジストの層に印加され、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、パターニング機器がレジストから除去され、後にパターンが残される。

[00067] 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、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。

[00068] 文脈が許容する場合、「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。

[00069] 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。

[00070] 以上の説明は例証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。

Ｂ 放射ビーム
Ｃ 基板の目標部分
ＩＦ１、ＩＦ２ 位置センサ
ＩＬ 照明システム（イルミネータ）
ＭＡ パターニング機器（マスク）
ＭＴ 支持構造（マスク・テーブル）
Ｍ１、Ｍ２ マスク・アライメント・マーク
ＯＣ 光学コンパートメント
ＰＢ 投影ビーム
ＰＭ 第１のポジショナ
ＰＳ 投影システム
ＰＷ 第２のポジショナ
Ｐ１、Ｐ２ 基板アライメント・マーク
ＳＯ 放射源
Ｗ 基板
ＷＣ 基板コンパートメント
ＷＴ 基板テーブル
２０ 陰極
２２ 陽極
２３ 陽極中の孔
２４ ホイル・トラップ
２６ コレクタ・レンズ
２７、４６、４８ ポンプ
２８、２９、４４ ガス入口
２８ａ ガス供給源（ヘリウム及び／又は水素ガス供給源）
２９ａ ガス供給源（アルゴン供給源）
３０ 薄い条片
３２ 中央ハブ
３４ リム部分
４０、５０ 光学エレメント
４２ 開放通路接続
４９ メッシュ
６０ 入口
６２ 軽いガスの供給源

Claims (37)

1. ビームを放射源から基板に投射するようになったリソグラフィ装置であって、
   前記ビームの光路内の光学エレメントと、
   前記ビームによってガスがイオン化され、それにより前記光学エレメントに向かって電界が生成されるよう、前記ビームの前記光路にガスを導入するためのガス入口と、
   前記ガス入口に結合された、前記ガスを供給するためのガス源と、
   を備え、
   前記ガスが、前記光学エレメントをスパッタリングするための、前記電界中の前記ガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有する、
   リソグラフィ装置。
2. 前記ガスが、ヘリウム及び／又は水素及び／又はそれらの１つ又は複数の同位体を含む１つ又は複数のガス種を含む、
   請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. プラズマ・ビーム源をさらに備え、
   前記ガス入口が、前記ビーム源と前記光学エレメントの間の前記ビーム光路を含む空間に展開している、
   請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記基板を支持するための支持テーブルと、
   壁で仕切られた、前記光学エレメントが含まれている光学コンパートメントと、
   前記光学コンパートメントの壁を貫通している、前記光学コンパートメントから前記基板へ前記ビームを引き渡すための開放通路と、
   をさらに備え、
   前記ガス入口が実質的に前記通路内に展開している、
   請求項１に記載のリソグラフィ装置。
5. ビームを放射源から基板に投射するようになされたリソグラフィ装置であって、
   前記ビームの光路内の光学エレメントと、
   第１のガスを供給するための第１のガス・サプライと、
   前記第１のガスより軽い第２のガスを供給するための第２のガス・サプライと、
   前記第１のガス・サプライに結合された、前記第１のガスを前記第１のガス・サプライから前記ビームの前記光路に導入するようになされた第１のガス入口と、
   前記第２のガス・サプライに結合された、前記光学エレメントと前記第１のガスが前記ビームの前記光路に導入される位置との間の前記ビームの前記光路の一部に前記第２のガスを導入するようになされた第２のガス入口と、
   を備えたリソグラフィ装置。
6. ビーム源と、
   前記ビーム源と前記光学エレメントの間に配置されたホイル・トラップと、
   をさらに備え、
   前記第１のガス入口が、前記ビーム源と前記ホイル・トラップの間の第１の空間に展開し、
   前記第２のガス入口が、前記ホイル・トラップと前記光学エレメントの間の第２の空間に展開した、
   請求項５に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記第１の空間に結合されたインプットを備えたポンプをさらに備えた、
   請求項６に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記基板を支持するための支持テーブルと、
   壁で仕切られた、前記光学エレメントが含まれている光学コンパートメントと、
   前記光学コンパートメントの壁を貫通している、前記光学コンパートメントから前記基板へ前記ビームを引き渡すための開放通路と、
   をさらに備え、
   前記第１のガス入口が実質的に前記通路内に展開し、
   前記第２のガス入口が、前記通路より前記光学コンポーネントにより近い位置で前記光学コンパートメントに展開している、
   請求項５に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記第１のガス及び前記第２のガスが前記ビームによってイオン化され、それにより場の線が前記光学エレメントに向いた電界が生成され、
   前記第２のガスが、前記光学エレメントをスパッタリングするための、前記電界中の前記第２のガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有する、
   請求項５に記載のリソグラフィ装置。
10. 前記第２のガスが、ヘリウム及び／又は水素及び／又はそれらの１つ又は複数の同位体を含む、
    請求項５に記載のリソグラフィ装置。
11. 前記第１のガスがアルゴンを含む、
    請求項５に記載のリソグラフィ装置。
12. パターニング機器から基板にパターンを投影するようになされたリソグラフィ装置であって、
    前記パターニング機器と前記基板の間の放射ビームの光路内の光学エレメントと、
    前記光学エレメントの光活性表面に隣接するプラズマ電位が前記光学エレメントの電位より小さくなるよう、前記光学エレメントの前記光活性表面に隣接する領域に自由電子を供給するための電子源と、
    を備えたリソグラフィ装置。
13. 前記電子源が熱電子源である、
    請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
14. 前記電子源が、固体表面に向けられた、光電効果によって前記固体表面から電子を解放するための放射を生成するようになされた放射源を備えた、
    請求項１２に記載のリソグラフィ装置。
15. 前記固体表面が、パターン化された放射のビームを反射する前記光学エレメントの表面である、
    請求項１４に記載のリソグラフィ装置。
16. パターニング機器から基板にパターンを投影するようになされたリソグラフィ装置であって、
    ビームの光路内又はビームの光路に隣接して配置された繊維のメッシュを備えた、
    リソグラフィ装置。
17. 前記メッシュが、前記ビームの光路の少なくとも１区分を実質的に取り囲み、且つ、前記ビームが通過して移動する領域に実質的に隣接し、前記ビームの光路内には展開していない、
    請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
18. 前記メッシュの少なくとも一部が前記ビームの光路内に展開し、
    前記部分が、直径が約１００ナノメートル以下の繊維を含む、
    請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
19. 前記メッシュが前記ビーム光路内の光学エレメントの表面に隣接して配置された、
    請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
20. パターニング機器から基板にパターンを投影するようになされたリソグラフィ装置であって、
    陰極及び陽極を備えた放射源であって、前記陽極と前記陰極の間の領域から放射を引き渡すための孔が前記陽極に穿たれた放射源と、
    前記孔から前記放射を受け取るようになされたコレクタ・レンズと、
    前記陽極から前記コレクタ・レンズまでの放射光路内に配置されたホイル・トラップであって、前記ホイル・トラップが導電条片を備え、前記導電条片が、前記導電条片の電位が前記陽極の電位に対して自由に浮動することができるよう、前記陽極から電気的に絶縁されたホイル・トラップと、
    を備えたリソグラフィ装置。
21. パターニング機器を使用して放射のビームをパターン化する段階と、
    パターン化された放射のビームを基板に投射する段階と、
    前記ビームの光路内の光学エレメントを使用する段階と、
    前記ビームによってガスがイオン化され、それにより場の線が前記光学エレメントに向いた電界が生成されるよう、前記ビームの前記光路にガスを導入する段階と、
    を含むデバイス製造方法であって、
    前記ガスが、前記光学エレメントをスパッタリングするための、前記電界中の前記ガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有する、
    デバイス製造方法。
22. 前記ガスが、ヘリウム及び／又は水素及び／又はそれらの１つ又は複数の同位体を含む１つ又は複数のガス種を含む、
    請求項２１に記載のデバイス製造方法。
23. 前記ガスが、プラズマ・ビーム源と前記光学エレメントの間の前記ビーム光路に導入される、
    請求項２１に記載のデバイス製造方法。
24. 前記ガスが、壁で仕切られた、前記光学エレメントが含まれている光学コンパートメントと、前記基板が含まれている基板コンパートメントとの間の前記ビーム光路のための通路内の前記ビーム光路に導入される、
    請求項２１に記載のデバイス製造方法。
25. 放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、
    前記パターンを投影している間、汚染物質源と前記ビームの光路内の光学エレメントとの間の前記ビームの光路に、１つ又は複数の第１のガス種を含んだ第１のガスを提供する段階と、
    前記パターンを投影している間、前記第１のガスと前記光学エレメントの間の前記ビームの光路に、前記１つ又は複数の第１のガス種より軽い１つ又は複数の第２のガス種を含んだ第２のガスを提供する段階と、
    を含むデバイス製造方法。
26. 前記第１のガスが、第１の入口から、ビーム源と前記ビーム源と前記光学エレメントの間に配置されているホイル・トラップとの間の第１の空間に供給され、
    前記第２のガスが、第２の入口から前記ホイル・トラップと前記光学エレメントの間の第２の空間に供給される、
    請求項２５に記載の方法。
27. 前記第１の空間からガスをポンプ給送する段階をさらに含む、
    請求項２６に記載の方法。
28. 前記第１のガスが、前記基板のためのコンパートメントと、壁で仕切られた、前記光学エレメントが含まれている光学コンパートメントとの間のビーム引渡し通路から実質的に導入され、
    前記第２のガスが、前記光学コンパートメント内の入口を介して導入される、
    請求項２５に記載の方法。
29. 前記第１のガス及び前記第２のガスが前記ビームによってイオン化され、それにより場の線が前記光学エレメントに向いた電界が展開し、
    前記第２のガスが、前記光学エレメントをスパッタリングするための、前記電界中の前記第２のガスのイオンによって展開する運動エネルギーより大きい運動エネルギーの閾値を有する、
    請求項２５に記載の方法。
30. 前記第２のガスが、ヘリウム及び／又は水素及び／又はそれらの１つ又は複数の同位体を含む、
    請求項２９に記載の方法。
31. 放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、
    光学エレメントの光活性表面に隣接するプラズマ電位が前記光活性表面の表面電位より小さくなるよう、ビーム光路内の前記光学エレメントの光活性表面に隣接する領域に自由電子の流れを使用して自由電子を供給する段階と、
    を含むデバイス製造方法。
32. 前記自由電子が熱電子源から供給される、
    請求項３１に記載の方法。
33. 前記ビーム光路に沿った放射以外の放射が固体表面に供給され、それにより前記固体表面に光電効果が生成され、前記電子が解放される、
    請求項３１に記載の方法。
34. 前記固体表面が前記光活性表面である、
    請求項３３に記載の方法。
35. 放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、
    前記ビームからの放射によってイオン化されるガスから放出される電子を繊維のメッシュを使用して捕捉する段階と、
    を含むデバイス製造方法。
36. 前記メッシュが、前記ビームの光路の少なくとも１区分を実質的に取り囲み、且つ、前記ビームが通過して移動する領域に実質的に隣接し、前記領域には展開していない、
    請求項３５に記載の方法。
37. 放射のビームを使用してパターニング機器から基板へパターンを投影する段階と、
    前記ビームに使用するための放射を陰極−陽極アセンブリを使用して励起する段階と、
    前記陰極−陽極アセンブリとビーム光路内の第１のコレクタ・レンズとの間に挿入されるホイル・トラップを提供する段階と、
    前記ホイル・トラップの電位を前記陽極の電位に対して浮動させる段階と、
    を含むデバイス製造方法。

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