JP2010093249A - ソースモジュール、放射ソースおよびリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料デブリを放射コレクタに到達する前に除去する。
【解決手段】放射ソースは、極端紫外線を生成するように構成されている。放射ソースは、チャンバと、チャンバ内のプラズマ形成部位に燃料を供給するように構成された燃料供給と、放射ビームが燃料と衝突した場合に極端紫外線を放つプラズマが生成されるようにプラズマ形成部位に放射ビームを放つように構成されたレーザとを含む。燃料微粒子インターセプターは、チャンバ内に配置され、燃料微粒子が燃料微粒子インターセプターの表面に衝突した場合に燃料微粒子が表面に付着するように燃料に対する親和性を有する材料を含む。燃料微粒子インターセプターは、重力の影響によってあらゆる燃料微粒子が反射エレメントへと落ちることを防ぐように反射エレメントに対して構成されている。
【選択図】図５

Description

[0001] 本発明は、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ソースおよびそのようなソースを含むリソグラフィ装置に関する。

[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、マスクまた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、または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、およ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、この方向に平行また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] 今まで以上に小さい構造を基板に投影することを可能にするために、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内、例えば、１３ｎｍ〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する極端紫外線であるＥＵＶ放射を使用することが提案されている。１０ｎｍより小さい、例えば、６．７ｎｍまたは６．８ｎｍのように５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有するＥＵＶ放射を使用してもよいこともさらに提案されている。

[0004] 放射は、プラズマを用いて生成することができる。プラズマは、例えば、適した材料（例えば、スズ）の粒子、あるいは、ＸｅガスまたはＬｉ蒸気のような適したガスまたは蒸気の流れなどの燃料にレーザを向けることによって生成することができる。結果として生じるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放ち、これは、放射を受けて放射をビームへと合焦させるミラー法線入射放射コレクタのような放射コレクタを用いて集められる。そのような放射ソースは、一般的にはレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ソースと呼ばれる。

[0005] 放射に加えて、プラズマ放射ソースのプラズマは、熱化された原子、イオン、ナノクラスター、および／またはマイクロ粒子などの粒子の形状において汚染を生成する。汚染は、所望の放射とともに放射ソースから放射コレクタへと出力され、法線入射放射コレクタおよび／または他の部分に対してダメージを与える場合がある。例えば、所望のＥＵＶを生成するためにスズ（Ｓｎ）小滴を使用するＬＰＰソースは、原子、イオン、ナノクラスター、および／またはマイクロ粒子の形状を有するスズデブリを大量に生成することができる。以下、微粒子という用語について言及されるが、微粒子は、燃料ソースからの原子／イオンまたは原子クラスターの形状を有する任意のデブリまたは汚染を包含することを意味する。ＥＵＶパワーが減少し、または他の問題を引き起こし得るソース容器の中のどこかに終わるデブリが放射コレクタに到達することを防ぐことが望ましい。特にイオンを止めるためにバッファガスが使用されてもよいが、この種類のデブリ緩和では、大きい流れのバッファガスが必要であり得、これは大きなポンプおよび大きな供給のバッファガスを有することを望ましくする。バッファガスの大きな流れによって、プラズマ領域は不安定になり得るが、流れは、燃料のマイクロ小滴がソース真空チャンバの壁に堆積することを止めない。

[0006] さらに、ＥＵＶ ＬＰＰソースは、一部が中央円錐に堆積し得る燃料デブリを大量に生成する。本発明は、制御されていない放出がプラズマソース内で構成された光学部品にダメージを与える、内端円錐内の燃料デブリ堆積の蓄積の防止に関する。

[0007] デブリが放射コレクタに到達する前に燃料デブリを除去することが望ましい。放射ソース内の表面へのあらゆる燃料デブリの集積を回避することが望ましい。本発明の一態様によると、リソグラフィ装置のためのソースモジュールであって、ソースモジュールは、チャンバ壁によって画定されたチャンバと、チャンバ内のプラズマ形成部位に燃料を供給する燃料供給を含む極端紫外線ジェネレータと、プラズマ形成部位における放射放出ポイントから発散される極端紫外線を反射させるチャンバ内の反射エレメントと、１つ又は複数のチャンバ壁に隣接したチャンバ内に配置され、燃料に対する親和性を有する材料を含む燃料微粒子インターセプターとを含む、ソースモジュールが提供される。レーザは、放射ビームが燃料と衝突した場合に極端紫外線を放つプラズマが生成されるようにプラズマ形成部位に放射ビームを放つように構成されてもよい。燃料微粒子インターセプターは、プラズマによって放たれる燃料微粒子を収集するように構成されている。燃料微粒子インターセプターは、チャンバ内に配置され、燃料微粒子が燃料微粒子インターセプターの表面に衝突した場合に燃料微粒子が表面に付着するように燃料に対する親和性を有する材料を含む。燃料微粒子インターセプターは、重力の影響によってあらゆる燃料微粒子が反射エレメントへと落ちることを防ぐように反射エレメントに対して配置されている。

[0008] 本発明の一態様によると、上記のソースモジュールと、パターン付き放射を基板に投影する投影システムとを含むリソグラフィ装置が提供される。

[0009] 本発明の一態様によると、極端紫外線を生成する放射ソースであって、放射ソースは、プラズマ形成部位に燃料を供給する燃料供給と、放射ビームが燃料と衝突した場合に極端紫外線を放つプラズマが生成されるようにプラズマ形成部位に放射ビームを放つレーザと、プラズマによって放たれる燃料微粒子から放射ソースの少なくとも一部を保護する燃料微粒子インターセプターであって、燃料微粒子インターセプターは第１の部分および第２の部分を含み、第２の部分は第１の部分よりプラズマ形成部位の近くに位置決めされ、第１の部分は回転可能である、燃料微粒子インターセプターと、燃料微粒子インターセプターの表面から燃料微粒子を除去し、燃料微粒子を収集場所に向かって誘導する燃料微粒子リムーバーとを含む、放射ソースが提供される。

[0010] 本発明の一態様によると、上記の放射ソースと、パターン付き放射を基板に投影する投影システムとを含むリソグラフィ装置が提供される。

[0011] 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じ参照符号は対応する部分を示す。
[0012] 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。 [0013] 図２は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0014] 図３は、本発明の一実施形態によるソースモジュールおよび法線入射放射コレクタを示す。 [0015] 図４は、本発明の一実施形態による放射ジェネレータを含むソースモジュールを示す。 [0016] 図５は、本発明の一実施形態による燃料微粒子インターセプターを含むソースモジュールを示す。 [0017] 図６は、本発明の一実施形態によるデブリトラップホイルを含む図５に示されたソースモジュールを示す。 [0018] 図７は、本発明の一実施形態による回転可能な燃料微粒子インターセプターを含むソースモジュールを示す。 [0019] 図８は、本発明の一実施形態による放射ソースのソースモジュールにおける温度分布を示す。 [0020] 図９は、本発明の一実施形態による放射ソースの一部の側面図（Ａ）および正面図（Ｂ）を示す。 [0021] 図１０は、本発明の一実施形態による放射ソースの一部の側面図（Ａ）および正面図（Ｂ）を示す。

[0022] 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している。この装置は、放射ビームＢ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を備える。装置は、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に連結されているサポート構造（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に連結されている基板テーブル（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ている投影システム（例えば、屈折または反射投影レンズシステム）ＰＳとを備える。

[0023] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、また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。

[0024] サポート構造ＭＴ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、および、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ＭＴは、機械式、真空式、静電式また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ＭＴは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴ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」または「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。

[0025] 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また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、放射ビームに付けたパターンは、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。

[0026] パターニングデバイスは、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、およびプログラマブル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、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)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。

[0027] 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とって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、また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。

[0028] 本明細書に示されているとおり、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）である。

[0029] 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（および／または２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使うことができ、または予備工程を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。

[0030][0031] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射ソースＳＯから放射ビームを受ける。放射ソースＳＯは、例えば、ＬＰＰ放射ジェネレータ等のＥＵＶ放射ジェネレータおよびＥＵＶ放射ジェネレータの放射放出ポイントから発散される放射を集めるための集光光学系を含む。一実施形態では、ソースＳＯは、集光光学系を含んでもよい。あるいは、集光光学系は、リソグラフィ装置２の一部であってもよく、または、ソースＳＯおよびリソグラフィ装置２の両方の一部であってもよい。一実施形態では、ソースとリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射ソースＳＯが集光光学系を含むところでは、集光光学系は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされない。集光光学系を含むソースＳＯが別個の構成要素であるところでは、放射ビームは、放射ソースＳＯの集光光学系からイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、ソースと集光光学系（集光光学系がソースの一部であってもリソグラフィ装置の一部であっても）は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。集光光学系、ソースＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するためのアジャスタ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および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。

[0032] 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。パターニングデバイスＭＡを通り抜けた後、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および位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）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および別の位置センサ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またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、サポート構造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）およ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およ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）、サポート構造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、または固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示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、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0033] 例示の装置は、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。

[0034] １． ステップモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブル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および／または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。

[0035] ２． スキャンモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブル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）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率およ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によって、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。

[0036] 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、サポート構造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、また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、パルス放射ソースが採用されており、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、また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。

[0037] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、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。

[0038] 図２は、図１の実施形態に示される装置の動作と類似する動作の原理を有するＥＵＶリソグラフィ装置のさらなる実施形態を概略的に示す。図２の実施形態では、装置は、この場合、放射ソースＳＯの一部であるソースモジュールまたは放射ユニット３、照明システムＩＬ、および投影システムＰＳを含む。ソースモジュール３は、コレクタ１０およびＥＵＶ放射ジェネレータを含むチャンバ７を含む。ＥＵＶ放射ジェネレータは、チャンバ７内のプラズマ形成部位に燃料を供給するように構成された燃料供給を含む。使用中、プラズマ形成部位におけるプラズマの励起の際、放射放出ポイントＰ、すなわち、ＥＵＶ放射を放つプラズマの局部が提供される。放出ポイントＰは、以下プラズマＰとも呼ぶ。好ましくは、ＥＵＶ放射ジェネレータは、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）ソースである。チャンバ７は、例えば、チャンバ７内で真空環境を可能にするために構成されたチャンバ壁５５を含み、かつそれによって画定される。本実施形態では、プラズマＰから放たれる放射は、ソースチャンバ７からイルミネータＩＬへと渡る。図２で概略的に示されるように、集光光学系１０は、反射コレクタであってもよい。

[0039] 図２は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ソースと組み合わされた法線入射放射コレクタ１０の適用を示す。しかしながら、特にソースが放電生成プラズマ（ＤＰＰ）ソースであった場合、放射コレクタは、かすめ入射コレクタであってもよい。さらなる別の実施形態では、放射コレクタはシュヴァルツシルト放射コレクタであってもよく、ソースはＤＰＰソースであってもよい。

[0040] 放射は、チャンバ７におけるアパーチャにまたはその近くに配置された仮想ソースポイント１２（すなわち、中間焦点ＩＦ）に合焦されてもよい。チャンバ７から、放射ビーム１６は、照明システムＩＬ内で反射する。パターン形成されたビーム１７が形成され、これは、投影システムＰＳによって反射エレメント１８および１９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴへと結像される。示されているものより多いエレメントが、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳに通常存在してもよい。

[0041] 反射エレメント１９のうちの１つは、その正面に、中にアパーチャを有する開口数（ＮＡ）ディスクを有してもよい。アパーチャのサイズは、パターン形成された放射ビーム１７が基板テーブルＷＴに当たる時にその放射ビーム１７によって範囲が定められる角度α_ｉを決定する。

[0042] 他の実施形態では、放射コレクタは、集めた放射を中間焦点ＩＦへと合焦させるように構成された放射コレクタ；ソースと一致する第１の焦点および上記の中間焦点ＩＦと一致する第２の焦点を有する放射コレクタ；法線入射放射コレクタ；単一の略楕円放射集光面を有する放射コレクタ；および２つの放射集光面を有するシュヴァルツシルト放射コレクタのうちの１つ以上である。

[0043] さらに、別の実施形態では、ＥＵＶ放射ジェネレータは、少なくともＥＵＶ放射を放つプラズマが生成されるように所定の波長のコヒーレント光のビームを燃料へと合焦させるように構成された、例えば、ＣＯ_２レーザなどの光ソースを含むレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ソースであってもよい。一実施形態では、放射ソースは、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）ソースであってもよい。

[0044] 図３は、法線入射放射コレクタ１０を含む放射ユニット３の一実施形態を断面図で示す。放射コレクタ１０は、２つの自然楕円焦点Ｆ１およびＦ２を有する楕円状の構成を有する。特に、法線入射放射コレクタは、楕円体の部分の形状を有する単一の放射集光面１０ｓを有する放射コレクタを含む。言い換えると、楕円放射集光面部分は、図面において線Ｅで示されている仮想楕円体に沿って延在する。

[0045] 図１に示される実施形態のソースＳＯがＬＰＰ放射ソースを含む場合、放射コレクタは、図３に示されるような単一の楕円ミラーであってもよく、ここでは、放射放出ポイントは１つの焦点（Ｆ１）に位置付けされ、中間焦点ＩＦはミラーの他方の焦点（Ｆ２）で確立される。第１の焦点（Ｆ１）に配置された放射放出ポイントから発散される放射は反射面１０ｓに向かって伝搬し、その表面に反射して第２の焦点Ｆ２に向かう反射した放射は、図面において線ｒで示されている。例えば、一実施形態によると、上述の中間焦点ＩＦは、リソグラフィ装置の放射コレクタと照明システムＩＬと（図１および２を参照）の間に配置されてもよく、あるいは、望ましい場合、照明システムＩＬ内に配置されてもよい。

[0046] 図４は、本発明の一実施形態による放射ソースモジュールを概略的に示す。放射ソースモジュール３は、例えば、Ｓｎなどの液化燃料（目標材料）２３を小滴に変えるように構成された小滴ジェネレータ２２を含んでもよい。小滴ジェネレータ２２は、領域２６へのＳｎの液体小滴２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄの搬送のための適切なメカニズムまたは開口部（図示せず）を用いて構成されてもよく、小滴は、レーザなどの放射エミッタ３０によって提供されるレーザビームのような放射ビーム２８が衝突するように構成されている。レーザビーム２８は、１０．６マイクロメートルの波長を有するＣＯ_２レーザに関連し得る。あるいは、それぞれが１〜１１マイクロメートルの範囲内の波長を有する他の適切な放射エミッタまたはレーザが使用されてもよい。レーザビームは、望ましくは、適切な光学システム（図示せず）を用いてプラズマ形成部位とも呼ばれ得る領域２６で合焦される。レーザビームとの相互作用の際、小滴２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび２４ｄは、６．７ｎｍの放射、または５〜２０ナノメートルの範囲内のあらゆる他のＥＵＶ放射を放つことができるプラズマ状態へと移される。

[0047] 発散ＥＵＶビーム３２は、領域２６から発散される粒子デブリを収集または偏向させるように構成された汚染トラップ３４のような適切なデブリ緩和システムによって遮断されてもよい。実質的にデブリを有さないＥＵＶビーム３２Ａは、次いで、ビーム３２Ａを適切に調整するように構成されたリソグラフィ装置の照明システムＩＬといったように、後に続く放射ソースまたはリソグラフィ装置の光学システム３６へと入ることができる。放射ソースモジュール３は、レーザ生成プラズマのソースと協働するためにバッファガスを含んでもよい。好ましくは、バッファガスは、帯域内ＥＵＶに対して高透過率を有し、二次放射を吸収する。バッファガスは、ＥＵＶ放射に対して少なくとも５０％の透過率を有し、二次放射に対して少なくとも７０％の吸収率を有し得る。望ましくは、バッファガスは、ＥＵＶ放射に対して少なくとも９０％または少なくとも９５％の透過率を有する。バッファガスが二次放射に対して少なくとも９０％の吸収率を有することもさらに望ましい。図５〜８に示される実施形態では、バッファガスは水素（Ｈ_２）を含む。汚染トラップ３４は、例えば、対応する局所ＥＵＶ放射の伝搬の方向に対して局所的に平行に延在するデブリトラップホイルを提供することによって極端紫外線の通過を可能にするように構成された従来のホイルトラップであってもよい。

[0048] 一般的に、スズの全小滴の一部のみがＥＵＶ放射生成に寄与し、小滴の一部がデブリへと変換される。デブリは、放射集光ミラーの反射率を減少させる場合があり、これはリソグラフィ装置の生産性における低下へと繋がり得る。スズデブリ（例えば、イオン、粒子、中性および蒸気）が放射コレクタ１０に到達することを止めるためにバッファガスが提供されてもよい。スズが放射コレクタ１０に到達した場合、スズは除去されない場合があり、および／または除去された場合、スズは望まれていない表面上に堆積し得る。理論に縛られず、プラズマ形成部位におけるプラズマ形成および燃料微粒子形成は、プラズマ形成部位２６（図４を参照）から生ずる燃料粒子の支配的方向という結果になり得る。支配的方向は、衝撃レーザビーム２８によるプラズマ圧力形成によって、コレクタ１０から離れてローブ４０に配向されてもよく、かつ小滴移動方向に大体沿って誘導されてもよい。これは、チャンバ壁５５の支配的汚染領域という結果になり得る。好ましくは、燃料微粒子インターセプター（図５を参照）は、チャンバの支配的汚染領域内に構成される。

[0049] 図５は、燃料微粒子インターセプター５０を含むソースモジュールの一実施形態を含む。燃料微粒子インターセプター５０は、チャンバ壁５５の少なくても一部の近くまたはそれに隣接したソースチャンバ７へと挿入されてもよい。燃料微粒子インターセプター５０は耐燃料材料からなってもよいが、同時に耐燃料材料は燃料に対して親和性を有する必要があり、それによって、燃料のマイクロ小滴が燃料微粒子インターセプターの表面と接触した場合、そのマイクロ小滴は表面に貼り付く。一実施形態では、例えば、モリブデンが燃料微粒子インターセプター５０のための材料として使用されてもよい。図５の例では、燃料微粒子インターセプターは、実質的に壁５５の一部を覆うように構成されたドラムまたはシールドとして形作られている。図５では、重力の方向は矢印ｇによって示されている。チャンバ壁５５のかなりの部分が、この例では、極端紫外線３２を反射させるためにチャンバ７内に構成された反射エレメントであるコレクタ１０の上に配置されていることが示されている。この例では、反射エレメントは法線入射コレクタ１０として示されているが、インターセプター５０がかすめ入射コレクタまたは他の反射光学部品のような他の反射エレメントの「上」に構成されてもよい。インターセプター５０は、燃料に対して親和性を有する材料からなり、それによって、燃料微粒子が燃料微粒子インターセプターの表面と衝突した場合、燃料微粒子は表面に付着する。燃料微粒子インターセプター５０は、重力の影響によってあらゆる燃料微粒子が反射エレメント１０上へと落ちることを防ぐように反射エレメント１０に対して構成されてもよい。

[0050] 放射ソースの動作中、燃料微粒子インターセプター５０は、上記のプラズマＰを含むプラズマ形成部位２６から形成され、かつチャンバ７へと放出される燃料微粒子、デブリおよび蒸気４０を遮断するように動作する。そのために、温度コントローラ（図５に図示せず）が設けられてもよく、かつインターセプター５０を燃料溶融温度（例えば、スズが燃料として使用された場合、２３２℃）より高い制御温度で保つように構成されてもよい。燃料固体マイクロ粒子が素早く溶けることができるように温度は低すぎないことが好ましいが、高すぎる温度はマイナスの効果を有し得るため、温度は高すぎないことが好ましい。例えば、低いＥＵＶ光透過という結果になる高い燃料飽和圧力またはプラズマＰと放射コレクタ１０との間の領域内の高温度は、放射コレクタ面１０ｓ上の燃料堆積の速度を増大し得る。一実施形態では、燃料微粒子インターセプター５０の温度は約４５０℃であってもよい。この例では、インターセプターは、燃料微粒子インターセプターを燃料の溶融温度より高い温度に加熱するように構成されたヒーター（図示せず）をさらに含んでもよい。しかしながら、プラズマ形成によって、作業温度は、燃料が液化されたまま保たれて加熱が本質的にプラズマ形成によって提供される温度へと燃料微粒子インターセプター５０が適切に加熱されるように十分に高い場合がある。インターセプターを正しい作業範囲内に保つなどのために温度コントローラを用いて冷却を提供することはさらに便利であり得る。

[0051] 温度４５０℃では、燃料微粒子インターセプターに到達する微粒子デブリは溶けて液相で保たれ、それによって液層が燃料微粒子インターセプター表面上に形成される。重力場（矢印ｇによって示される）は、層内の燃料が液体燃料除去ラインまたは出口５２に向かって動くように強制することができ、表面張力は、液層が燃料微粒子インターセプター５０に取り付けられたまま保つであろう。このようにして、燃料デブリは、燃料微粒子インターセプター５０から除去されてもよく、続いて放射ソースのチャンバ７から除去されてもよい。出口５２はチャネルの形を有する場合があるが、円柱インターセプター５０の配向自体が出口５２に対するさらなる特定の設計なしに流れの方向を規定し得る。

[0052] 図５は、作業状態にあるチャンバ７の配向を表し、つまり、チャンバは重力の方向に相対する角度のもとで保たれる。この配向において、好ましくは、燃料微粒子インターセプター５０は、少なくともコレクタ１０の上に作業状態において設けられたチャンバ壁５５を保護するように構成される。図５は、チャンバ７が真空ポンプ５７に結合された真空チャンバであることをさらに示し、例示のチャンバ圧力は５０〜２００Ｐａの間である。チャンバ７には、中間焦点ＩＦの近く、すなわち、コレクタ１０の二次焦点の近くで構成された圧力ロック５６が設けられる。この例では、圧力ロック５６はペクレ抑制器であり、円錐形のアパーチャを含んでもよい。この圧力ロック５６は、図２の構成に実質的に従って、プラズマ反応チャンバ７の真空圧とイルミネータの真空圧との間の圧力バランスを構成する。この真空圧は、プラズマ反応チャンバ圧より実質的に低く、例えば、プラズマ反応チャンバ圧の３％であってもよい。シールドは、視線上からプラズマ形成部位をアパーチャから保護するように構成されてもよい。

[0053] 図６に示されるように、燃料微粒子インターセプターの一実施形態は、デブリおよび微粒子を捕獲するように構成された１つ以上のホイル５４を含んでもよい。ホイル５４は、燃料微粒子インターセプター５０に機械的に結合されてもよい。ホイル５４は、粒子がドラム５０の表面に衝突した後に粒子（小滴）が放射コレクタ１０の方向に移動するリスクを防ぐためにプラズマ形成部位２６に略向いている小板であってもよい。デブリトラップホイル５４を含む現行のインターセプター５０と対比して、従来のホイルトラップが図４の汚染トラップ３４によって例示されるように極端紫外線の通過を可能にするように設計されることに留意されたい。

[0054] 図７に示されるように、燃料微粒子インターセプター５０は、一実施形態において、回転軸の周りで回転可能であってもよい。出口５２へと向かう燃料の動きは、燃料微粒子インターセプター５０を好ましくはその回転軸の周りで回転させることによって容易になり得る。回転軸は、重力の方向と異なる方向に沿って配向されてもよい。理論に縛られず、回転によって燃料微粒子は凝固してインターセプター５０の下の部分に構成され、それによってコレクタ１０の上の表面上のインターセプター５０に蓄積し得る小滴を防ぐ。図７に示されるように、燃料の凝固を促進するために、出口５２と反対の端部における液体燃料フロー入口５６から燃料ライン５８に沿って液体燃料がさらに追加されてもよい。インターセプターの回転の動きは、インターセプターの壁に沿った遮断された微粒子の一様な分布を促進し、それによって燃料微粒子の支配的方向による燃料微粒子インターセプター５０の壁部分の過度の汚染を防ぐ。燃料微粒子インターセプターは、ヒーターを用いてまたは用いずに構成されてもよい。インターセプターは、使用期間の後にクリーニングされてもよい。一実施形態では、燃料微粒子インターセプター５０およびホイル５４の全ての前述の特徴を同時に実施することができる。

[0055] 図８は、本発明の実施形態による、燃料微粒子インターセプター５０の設置および使用の際の放射ソース内の温度分布の一例を示す。示されるように、インターセプターは、プラズマＰと中間焦点ＩＦとの間に比較的高温の領域８５０があり、領域８５０の温度と比較して比較的冷たい放射コレクタ１０とプラズマＰとの間の領域８５１があるという程度まで加熱される。そのような温度分布は、ＥＵＶ光吸収の増加なしにソース内の圧力の増加を可能にし得る。さらに高いソース圧では、水素の流れがプラズマからのデブリをより効率的に緩和することができ、イオンは、放射コレクタ１０からさらに離れて止められてもよく、これは放射コレクタ５０の寿命を長くする。

[0056] 図９および図１０に示される実施形態は、中央円錐の形を有し得る燃料微粒子インターセプター８０から燃料微粒子が除去されることを可能にし得る。燃料微粒子インターセプター８０は、下部８２および上部８４を含む。燃料微粒子は、次いで、燃料がスズを含む実施形態ではスズコレクタなどの収集場所に誘導され、またはそこに落ちてもよい。

[0057] 図９は、燃料が燃料微粒子インターセプター８０の上部８２で収集されることを防ぐことができる放射ソース、あるいは、燃料微粒子インターセプター８０の上部８２をその軸の周りで回転させ、かついわゆる中央影９０などにおける、ソースから離れるように燃料微粒子が運ばれ得る収集場所８８に燃料リムーバー８６を設置することによって収集されたあらゆる燃料を運ぶことを可能にできる放射ソースの一実施形態を示す。これは、燃料をさらに運ぶことができるように燃料微粒子インターセプター８０の下部８４における燃料を収集する。

[0058] 図１０は、燃料微粒子インターセプターで収集されて液体形態へと溶けた燃料微粒子を燃料出口に向かって誘導するように、ホイルトラップが回転軸に沿って螺旋式に構成された実施形態を示す。アルキメデススクリュー(Archimedes screw)９２としても知られているこの設計は、燃料微粒子インターセプター８０の回転部８２と置き換えられてもよい。スクリュー９２は、燃料を除去領域８８へと運ぶように構成されている。

[0059] 一部の態様では、開示された実施形態は反射エレメントの「上」に配置された燃料微粒子インターセプターの配置を考察するが、別の態様では、燃料微粒子インターセプターは、微粒子形成の支配的方向において構成されてもよい。特に、そのような実施形態では、燃料微粒子インターセプターは、支配的汚染領域の壁における形成を防ぐためにチャンバの少なくとも一部をプラズマによって放たれる燃料微粒子から保護するように構成されてもよい。

[0060] 一部の態様では、本発明は、極端紫外線を生成するように構成された放射ソースであって、放射ソースは、チャンバと、チャンバ内のプラズマ形成部位に燃料を供給するように構成された燃料供給と、放射ビームが燃料と衝突した場合に極端紫外線を放つプラズマが生成されるようにプラズマ形成部位に放射ビームを放つように構成されたレーザと、プラズマによって放たれた燃料微粒子からチャンバの少なくとも一部を保護するように構成された燃料微粒子インターセプターと、燃料微粒子インターセプターを燃料の溶融温度より高い温度に加熱するように構成されたヒーターと、余剰燃料を可能にし、かつ燃料微粒子の少なくとも一部がチャンバから出ることを可能にするように構成された燃料出口とを含む放射ソースによって特徴付けられ得る。

[0061] 追加のヒーターが必要でなくなるように、プラズマ形成によってヒーターが形成されてもよい。さらに、インターセプター５０に付着した燃料微粒子は、化学的除去のような他の除去手段によって除去されてもよい。

[0062] 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および検出パターン、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」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「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、および／また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およ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。

[0063] 「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、およ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つまたはこれらの組合せを指すことができる。

[0064] 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。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。

Claims (15)

1. リソグラフィ装置のためのソースモジュールであって、該ソースモジュールは、
   チャンバ壁によって画定されたチャンバと、
   前記チャンバ内のプラズマ形成部位に燃料を供給する燃料供給を含む極端紫外線ジェネレータと、
   前記プラズマ形成部位における放射放出ポイントから発散される極端紫外線を反射させる前記チャンバ内の反射エレメントと、
   １つ又は複数の前記チャンバ壁に隣接したチャンバ内に配置され、前記燃料に対する親和性を有する材料を含む燃料微粒子インターセプターと
   を含む、ソースモジュール。
2. 前記燃料微粒子インターセプターは燃料出口をさらに含み、前記燃料微粒子インターセプターは、燃料微粒子インターセプター上で収集されかつ液状形態へと溶けた燃料微粒子を前記燃料出口に向かって誘導する、請求項１に記載のソースモジュール。
3. 前記チャンバ壁は、作業状態において、前記反射エレメントの上に設けられたチャンバ壁を含み、前記燃料微粒子インターセプターは、後者のチャンバ壁を保護する、請求項１または２に記載のソースモジュール。
4. 前記燃料微粒子インターセプターを前記燃料の溶融温度より高い温度で保つ温度制御システムをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載のソースモジュール。
5. 前記燃料はスズを含み、前記燃料微粒子インターセプター材料はモリブデンを含む、請求項４に記載のソースモジュール。
6. インターセプター壁は、前記燃料微粒子インターセプターに衝突する燃料微粒子を捕獲するホイルを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のソースモジュール。
7. 前記ホイルは、前記燃料微粒子インターセプター壁に取り付けられている、請求項６に記載のソースモジュール。
8. 前記燃料微粒子インターセプターは回転可能である、請求項１〜７のいずれかに記載のソースモジュール。
9. 前記インターセプターの表面に燃料を供給する燃料入口をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載のソースモジュール。
10. 前記チャンバは真空チャンバである、請求項１〜９のいずれかに記載のソースモジュール。
11. 前記燃料微粒子が燃料出口に向かって流れるように、収集された燃料微粒子を前記燃料微粒子インターセプターから除去する燃料微粒子リムーバーをさらに含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のソースモジュール。
12. 極端紫外線を生成する放射ソースであって、該放射ソースは、
    プラズマ形成部位に燃料を供給する燃料供給と、
    前記放射ビームが前記燃料と衝突した場合に極端紫外線を放つプラズマが生成されるように前記プラズマ形成部位に放射ビームを放つレーザと、
    前記プラズマによって放たれた燃料微粒子から前記放射ソースの少なくとも一部を保護する燃料微粒子インターセプターであって、該燃料微粒子インターセプターは第１の部分および第２の部分を含み、該第２の部分は該第１の部分より前記プラズマ形成部位の近くに位置決めされ、該第１の部分は回転可能である、燃料微粒子インターセプターと、
    前記燃料微粒子インターセプターの表面から燃料微粒子を除去し、該燃料微粒子を収集場所に向かって誘導する燃料微粒子リムーバーと
    を含む、放射ソース。
13. 前記燃料微粒子リムーバーは、前記表面をふき取るワイパー、前記表面をこするブレイド、前記表面に接触して前記燃料微粒子を前記収集場所へ運ぶアルキメデススクリューのうちの１つを含む、請求項１２に記載の放射ソース。
14. 請求項１〜１１のうちのいずれかに記載のソースモジュールと、
    パターン付き極端紫外線を基板に投影する投影システムと
    を含む、リソグラフィ装置。
15. 請求項１２に記載の放射ソースと、
    パターン付き極端紫外線を基板に投影する投影システムと
    を含む、リソグラフィ装置。

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