JP2010087505A - 非接触洗浄のためのシステム、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、物体表面を非接触で洗浄するためのシステム、そのシステムを含むリソグラフィ装置、及びデバイス製造方法に関する。
【解決手段】 システムは、チャンバ内に含まれたＨｅプラズマ源と、プラズマ源の動作パラメータを修正することなくＨｅ準安定原子の形成を増加させるべくプラズマの電子エネルギー分布といったプラズマパラメータを使用時に修正するように構成された制御ユニットとを含んでよい。制御ユニットは、プラズマからの自由電子を引き寄せるために物体に正のバイアス電圧を印加するように構成された電気バイアスユニットを含んでよい。システムは、Ｈｅとあらかじめ混合されているか、又は、更なるガス源から供給される補助ガスの供給源を含んでもよい。補助ガスは、物体の表面上にあると予想されるパーティクルのタイプの事前知識に基づいて選択されてよい。
【選択図】 図３

Description

[0001] 本発明の実施形態は、物体の表面からパーティクルを非接触で除去するためのシステム、リソグラフィ装置、及び、これらを用いてデバイスを製造する方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、及び放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナが含まれる。

[0003] リソグラフィ装置では、基板上に結像可能なフィーチャのサイズは、投影放射の波長によって制限される。より高いデバイス密度を有することで、より高速に動作する集積回路を製造するためには、より微細なフィーチャを結像可能であることが望ましい。最近では、極端紫外線（ＥＵＶ）放射を用いるリソグラフィ装置が提供されている。

[0004] 光学素子上に堆積するあらゆる汚染によって、最終製品の品質がかなり損なわれ得ることが、ＥＵＶリソグラフィ技術に内在する特徴である。

[0005] リソグラフィ装置の光学素子や、装置内で用いられるウェーハを洗浄するために適用可能な様々な洗浄プロトコルが現在知られている。例えば、本明細書にその全体を参照として組み込む米国特許出願公開第２００６／０２３７６６７号には、レチクル又はウェーハの材料とその表面から除去されると考えられる適当なパーティクルとの間に電荷の不均衡を生じさせることによって、ヘリウム（Ｈｅ）プラズマを用いてレチクル又はウェーハから汚染を除去する洗浄方法が記載されている。

[0006] 米国特許出願公開第２００６／０２３７６６７号に記載される方法は、レチクル又はウェーハの材料が実質的にスパッタされない洗浄方法を提供するものであるが、効率が増加した、且つ、任意選択的に汚染除去の選択性が増加した洗浄方法を提供することが望ましい。

[0007] 発明者は、物体の表面からパーティクルを非接触で除去するためのシステムであって、表面付近にＨｅプラズマを発生させるように構成されたプラズマ源と、プラズマ源に影響を与えることなく、Ｈｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の発生を増加させるべくプラズマパラメータを修正するように構成された制御ユニットとを含むシステムを見出した。

[0008] 本発明の別の態様では、ＥＵＶ放射投影ビームを調整及び／又は供給するように構成された複数の光学素子を含む光学系と、物体の表面からパーティクルを非接触で除去するための前述のシステムであって、表面のすぐ付近にＨｅプラズマを発生させるように構成されたプラズマ源と、プラズマ源に影響を与えることなく、Ｈｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の発生を増加させるべくプラズマパラメータを修正するように構成された制御ユニットとを含むシステムとを含む、リソグラフィ投影装置が提供される。

[0009] 本発明の更に別の態様では、デバイス製造方法が提供される。この方法は、複数の光学素子を用いてＥＵＶ放射ビームを供給することと、放射感応材料層のターゲット部分上にビームを投影することと、Ｈｅプラズマを用いて少なくとも１つの光学素子の表面を洗浄することとを含み、Ｈｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の密度が、Ｈｅプラズマ源に影響を与えることなく増加される。

[0010] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同一の参照符号は対応する部分を示す。
[0011] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0012] 図２は、図１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系の側面図を示す。 [0013] 図３は、本発明の一実施形態による非接触洗浄のためのシステムの機能図を示す。 [0014] 図４は、本発明の一実施形態によるデバイス製造方法を示す。

[0015] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。このリソグラフィ装置は、
放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。

[0016] 照明システムとしては、放射を誘導、整形、又は制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0017] サポート構造はパターニングデバイスを支持する、すなわち、パターニングデバイスの重量を支える。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0018] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付されたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

[0019] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型位相シフト、及びハーフトーン型位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

[0020] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射に、あるいは液浸液の使用又は真空の使用といった他の要因に適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、及び静電型光学系、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0021] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）であってよい。或いは、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0022] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）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。そのような「マルチステージ」装置においては、追加のテーブルが並行して用いられても良く、又は予備的な工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

[0023] また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるために、本技術分野において良く知られている。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体が存在することを意味するものでしかない。

[0024] 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る。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別体であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射は、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送り出される。その他の場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。必要に応じて、放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、ビームデリバリシステムＢＤと併せて放射システムと称されても良い。

[0025] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）が調節可能である。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネントを含んで良い。イルミネータを用いて放射ビームを調整することで、放射ビームの断面に所望とする均一性及び強度分布を与えることが可能である。

[0026] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通過した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後又はスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、又は固定されてもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。図示されている例では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークが、ダイ間に配置されても良い。

[0027] 図示された装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0028] １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0029] ２．スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、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（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

[0030] ３．別のモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用す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。

[0031] 上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0032] 上述したようなリソグラフィ装置は、好適にはシステムを含む。

[0033] 図２は、図１のリソグラフィ投影装置のＥＵＶ照明システム及び投影光学系の側面図を示しており、放射システム３（すなわち、「放射源−コレクタモジュール」）、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＬを含む。放射システム３は、放電プラズマ源といった放射源ＬＡが設けられる。放射源ＬＡは、キセノン（Ｘｅ）ガス又はリチウム（Ｌｉ）蒸気といったガス又は蒸気を採用してよく、その中で、非常に高温のプラズマが、放射源の電極間の放電によって作成され、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲における放射が放出可能となる。非常に高温のプラズマは、放電の部分的にイオン化されたプラズマを光軸０上に崩壊させることによって作成される。約０．１ｍｂａｒの部分圧を有するＸｅ、Ｌｉ蒸気、又は任意の他の好適なガス又は蒸気が放射の効率のよい発生には必要となりうる。

[0034] キセノンが用いられる一実施形態では、プラズマは、約１３．５ｎｍのＥＵＶ波長領域で放射しうる。勿論、他の実施例において、約６．７ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射も考えられることもご理解頂きたい。放射源ＬＡによって放出される放射は、放射源チャンバ７から汚染バリア９へと導かれることが可能である。

[0035] 放射システム３（すなわち、「放射源−コレクタモジュール」）は、例えば、かすめ入射コレクタによって形成されうる放射コレクタ１０を含む。放射コレクタ１０によって送られるＥＵＶ放射は、格子スペクトル清浄フィルタ又はミラー１１を反射して、アパーチャにおける中間焦点１２にフォーカスされる。

[0036] 投影ビームＰＢは、照明システムＩＬ内で、法線入射リフレクタ１３、１４を介して、レチクル又はマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたレチクル又はマスク上に反射される。パターン付きビーム１７が形成され、このビームは、投影光学系ＰＬ内で、反射素子１８、１９を介して、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴ上に結像される。通常、図示するものより多くの素子が照明システムＩＬ及び投影システムＰＬ内にあってよい。

[0037] 本発明の一態様では、リソグラフィ装置は、例えば、ミラー又はレチクルといった光学素子である物体２２の表面からパーティクルを非接触で除去するためのシステム２０を含む。パーティクルは、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）パーティクル、水素（Ｈ_２）パーティクルであってよい。或いは、パーティクルは、炭素（Ｃ）パーティクル、又は、ＥＵＶ放射がＣｘＨｙ分子又は更には残留接着剤と相互作用することによって物体２２の表面上に堆積される炭素化合物パーティクルであってよい。当業者であれば、物体２２の表面の汚染には、１種ではなく上述した種の組み合わせを含む可能性が高いことが認識できよう。システム２０は、表面のすぐ付近にＨｅプラズマを発生させるように構成されたプラズマ源と、プラズマ源に影響を与えることなくＨｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の発生を増加させるべくプラズマパラメータを修正するために構成された制御ユニットを含んでもよい。システム２０は更に、ウェーハテーブルＷＴ上に位置付けられた好適なウェーハから汚染パーティクルを除去するのにも適している。システム２０の詳細を、図３を参照して説明する。

[0038] 図３は、本発明の一実施形態による非接触洗浄のためのシステム２０の機能図を概略的に示すものである。システム２０は、チャンバ２０ａ内に含まれるプラズマ源２１を含む。システム２０は、リソグラフィ装置の構成要素として説明されるが、システム２０は、スタンドアロン型のシステムとして実施されてもよいことは理解されたい。このために、システム２０は、位置２６ａまでチャンバ２０ａの外側に平行移動可能なホルダ２６を含んでいてもよい。チャンバ２０ａ内のしかるべき真空条件を維持するために、チャンバには、ホルダ２６の通過のためにチャンバ２０ａの外側の雰囲気と連絡可能にするバルブ２３が設けられる。一実施形態では、チャンバ２０ａ内の圧力は、約０．５乃至０．８×１０^−７ｂａｒであるが、これは、少なくとも、３８８．８ｎｍ及び５０１．６ｎｍの遷移線によって示されるＨｅ準安定原子を作成するために、Ｈｅ準安定原子の発生に好適な圧力範囲であるとみなされている。システム２０がリソグラフィ装置の一体部分である場合、かかるシステムは、例えば、ミラー、レチクル、又はウェーハといった洗浄対象の物体の付近に配置され、それにより、Ｈｅプラズマが、洗浄されるべき好適な表面の付近に供給される。「付近」という用語は、図４を参照しながら説明するように、物体の表面に悪影響を及ぼすことなく、物体２２の表面へのプラズマからの電子の移動を可能にする物体２２の表面への最小距離として解釈されるべきである。

[0039] 本発明の一実施形態では、Ｈｅは、プラズマを形成するために用いられ、好適なガス源（図示せず）から供給されうる。一実施形態では、プラズマ源２１は、数秒から数分の間のサイクル時間を有するパルスモードでＨｅプラズマを発生させるように構成される。システム２０は更に、プラズマ源の動作パラメータを修正することなくＨｅ準安定原子の形成を増加させるためにプラズマの熱出力といったプラズマパラメータを、使用中に修正するように構成された制御ユニット２４を含む。

[0040] 制御ユニット２４は、プラズマからの自由電子を引き寄せるために、物体に正のバイアス電圧を印加するように構成された電気バイアスユニット２５を含んでもよい。一実施形態では、バイアスユニット２５は、浮遊電位よりも＋１乃至３ボルトの範囲で高いの電気バイアスを印加するように構成される。バイアスユニットは、定常モードか又はパルスモードで動作するように構成されてもよい。パルスモードでは、デューティサイクルは、一実施形態では、少なくとも５０％に設定される。別の実施形態では、デューティサイクルは、少なくとも９０％に設定される。この結果、自由電子が奪われているプラズマの電子エネルギー分布が変わり、それにより、Ｈｅ準安定原子の形成が実質的に増加する。パルスモードでは、システム２０は、約２０ｎｍ／分のエッチ速度で動作されることが可能であることが分かっている。なお、本出願の文脈における「浮遊電位」という用語は、プラズマの電位に対する物体の電位に関連しており、かかる物体はプラズマ中に浸漬され、外界には電気的に連結されていないことを理解されたい。通常、浮遊電位は負の値をとる。

[0041] システム２０は、炭素パーティクル、又は、炭素含有フィルムといった炭素含有パーティクルの非接触の除去に特に適している。

[0042] 更に、システム２０は、Ｈｅとあらかじめ混合されているか、又は、更なるガス源（図示せず）から供給される補助ガスを含んでもよい。この補助ガスは、物体２２の表面上にあると考えられるパーティクルのタイプの事前情報に基づいて選択可能である。例えば、汚染パーティクルに窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）が含まれることが分かっている場合、水素（Ｈ_２）が補助ガスに選択されうる。これは、水素は、ケイ素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）と揮発性化合物を形成し、それにより、表面からＳｉ_３Ｎ_４を効率よく除去するからである。なお、既知の汚染に対して適切な補助ガスを選択することは、技術者の通常の技術の範囲内であることは理解されたい。

[0043] 図４は、本発明の一実施形態によるデバイス製造方法を示す。本発明の一実施形態によるデバイスを製造する方法では、レチクル又はミラー、或いはウェーハといった光学素子のような適当な物体に上述したようなプラズマ洗浄が施されてよい。例えば、物体として、多層ミラー４１が選択されうる。多層ミラーは、リソグラフィ装置、例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置において、放射ビームの調整及び／又は投影に用いられる。例えば、入射ビーム４８が多層ミラー４１によって反射される。その後、ビームは、方向４８ａに伝播する。多層ミラー４１の表面が、同じ又は異なる化学種であってよいパーティクルＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で汚染されている場合、例えば、リソグラフィ装置が６．７乃至１３．５ｎｍの範囲のＥＵＶ放射を用いて動作可能であるときに、反射ビーム４８ａの強度が減少してしまうことがある。吸収率は別にして、ビーム４８ａの品質を劣化させる他の影響が発生しうることは理解されたい。例えば、レチクル上にパーティクル汚染がある場合、入射ビームのパターニングの品質が劣化することがある。

[0044] 本発明の一実施形態では、デバイス製造方法は、Ｈｅプラズマ４２を用いて少なくとも１つの光学素子の表面を洗浄するステップを含み、Ｈｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の密度が、Ｈｅプラズマ源４５に影響を与えることなく増加される。この理由から、プラズマ源４５によって好適に発生されるＨｅプラズマは、物体４１の付近に供給され、この物体は、制御ユニット４３の一部を形成するバイアスユニット４４によって、浮遊電位より上の＋１乃至＋３ボルトの範囲内の値に電気的にバイアスが印加される。その結果、電子「ｅ」が物体４１の表面に引き寄せられ、物体から排除される。バイアスユニットがバイアス電圧を、例えば、少なくとも５０％のデューティサイクルで、また、別の例では、少なくとも９０％のデューティサイクルでパルス式に印加することを可能にすることによって、より一層多くの電子がプラズマ４２から一掃されて、正イオン「Ｉ」が残る。これは、プラズマ中の電子エネルギー分布に変化をもたらす。これは、プラズマ４２中に定常密度を維持するためにより多くの電子が作成される必要があることによるもので、このことは、プラズマ４２中のＨｅ準安定原子の励起及び形成の増加につながる。

[0045] 本発明の方法の一実施形態では、プラズマ４２の生成に用いられるヘリウムは、パーティクルＰ１、Ｐ２、Ｐ３、又はＰ４と揮発性化合物を形成するように意図的に選択される更なるガスで補われる。例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４を除去するためには水素を用いてよい。これは、水素はＳｉ_３Ｎ_４と化学反応を起こして、Ｓｉ及びＮと揮発性化合物を形成することによる。なお、上述したような補助ガスは、上述したようにプラズマパラメータを積極的に修正することなくＨｅプラズマ洗浄の補助手段として用いることが可能であることは理解されたい。

[0046] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、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といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、及び／又はインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツール及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0047] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、文脈によっては、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長、又はおよそこれらの値の波長を有する）、及び極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、６．７乃至１３．５ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0048] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つ又はこれらの組合せを指すことができる。

[0049] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。

[0050] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

ＳＯ 放射源
ＩＬ 照明システム（イルミネータ）
ＢＤ ビームデリバリシステム
ＭＡ パターニングデバイス
ＰＭ ポジショナ
ＩＦ 位置センサ
ＭＴ サポート構造
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
Ｂ 放射ビーム
Ｃ ターゲット部分
ＰＳ 投影システム
ＡＤ アジャスタ
ＩＮ インテグレータ
ＣＯ コンデンサ
ＬＡ 放射源
３ 放射システム
１０ 放射コレクタ
１１ 格子スペクトル清浄フィルタ又はミラー
１２ 中間焦点
１３、１４ 法線入射リフレクタ
１７ パターン付きビーム
１８、１９ 反射素子
２０ 物体の表面からパーティクルを非接触で除去するためのシステム
２０ａ チャンバ
２１ プラズマ源
２２ 物体
２３ バルブ
２４ 制御ユニット
２５ 電気バイアスユニット
２６ ホルダ
２６ａ ホルダの位置
４１ 多層ミラー
４２ Ｈｅプラズマ
４３ 制御ユニット
４４ バイアスユニット
４５ プラズマ源
４８ 放射ビーム
Ｐ 汚染パーティクル
Ｉ 正イオン

Claims (12)

1. 物体の表面からパーティクルを非接触で除去するためのシステムであって、
   前記表面の付近にＨｅプラズマを発生させるプラズマ源と、
   前記プラズマ源に影響を与えることなく、前記Ｈｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の発生を増加させるべくプラズマパラメータを修正する制御ユニットと、
   を含むシステム。
2. 前記制御ユニットは、前記プラズマの電子エネルギー分布を変更する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御ユニットは、パルスモードで前記物体に電気的に正のバイアスを印加する電気バイアスユニットを含む、請求項２に記載のシステム。
4. 前記パルスモードのデューティサイクルは、少なくとも５０％である、請求項３に記載のシステム。
5. 前記パルスモードのデューティサイクルは、少なくとも９０％である、請求項３に記載のシステム。
6. 前記電気的に正のバイアスは、浮遊電位より１乃至３ボルト上の範囲にある、請求項３、４、又は５に記載のシステム。
7. 前記制御ユニットは、定常モードで前記物体に電気的に正のバイアスを印加する電気バイアスユニットを含む、請求項２に記載のシステム。
8. 前記パーティクルと化学反応を起こして前記表面から前記パーティクルを除去すると考えられる補助ガスを更に含む、請求項１に記載のシステム。
9. 前記補助ガスは、分子状水素、原子状水素、又はそれらの組み合わせを含む、請求項８に記載のシステム。
10. ＥＵＶ放射投影ビームを調整又は供給する複数の光学素子を含む光学系と、
    前記複数の光学素子のうちの１つ以上の光学素子の表面を洗浄する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステムと、
    を含む、リソグラフィ投影装置。
11. 複数の光学素子を用いてＥＵＶ放射ビームを供給することと、
    放射感応材料層のターゲット部分上に前記ビームを投影することと、
    Ｈｅプラズマを用いて少なくとも１つの光学素子の表面を洗浄することと、
    を含み、前記Ｈｅプラズマ中のＨｅ準安定原子の密度が、Ｈｅプラズマ源に影響を与えることなく増加される、デバイス製造方法。
12. 前記表面から前記パーティクルを除去すべく前記パーティクルと化学反応を起こすと考えられる補助ガスを供給するステップを更に含む、請求項１１に記載のデバイス製造方法。

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