JP2011513967A - 放射を発生させるように構成されたデバイス、リソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

デバイスは、ガス媒体を介した放電を用いて放射を発生させるように構成される。このデバイスは、第１電極および第２電極（１２ａ、１２ｂ）と、デバイス内のある位置に液体を供給するように構成された液体供給源とを含む。このデバイスは、電圧が電気的に供給され、かつ、電圧によって生成された電場内に放電を発生させるために第１電極および第２電極に電圧を少なくとも部分的に供給するように構成される。放電は、放射プラズマを生成する。このデバイスはさらに、放電の位置（１３）と、第１電極および／または第２電極に接続された導電部分（１１ａ）との間に配置されたシールドを含む。
【選択図】 図３Ａ

Description

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２００８年２月２８日に出願した米国仮出願第６１／０６４，３３８号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。

[0002] 本発明は、放射を発生させるように構成されたデバイス、かかるデバイスを含むリソグラフィ装置、およびデバイス製造方法に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを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の個々の層に対応する回路パターンを生成するために、マスクといったパターニングデバイスが用いられてよく、また、このパターンは、放射感応性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１以上のダイの１部を含む）に結像可能である。一般には、単一の基板が、連続的に露光される隣接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ステッパや、投影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スキャナが含まれる。上述したようなリソグラフィ装置内に、放射を発生させるためのデバイス、すなわち、放射源が存在する。

[0004] リソグラフィ投影装置では、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り制限される。デバイス密度の高い、したがって、動作速度の速い集積回路を生成するためには、より小さいフィーチャが結像可能であることが望ましい。多くの現行のリソグラフィ投影装置は、水銀ランプまたはエキシマレーザによって発生される紫外光を用いているが、約１３ｎｍの短波長放射を用いることが提案されている。このような放射は極端紫外線と呼ばれ、また、ＸＵＶまたはＥＵＶ放射とも呼ばれる。略語「ＸＵＶ」は、一般に、軟Ｘ線および真空ＵＶ域を組み合わせて、１０分の数ナノメートルから数十ナノメートルまでの波長域を指し、用語「ＥＵＶ」は、通常、リソグラフィと併せて用いられて（ＥＵＶＬ）、約５から２０ｎｍまでの放射帯、すなわち、ＸＵＶ域の一部を指す。

[0005] 放電生成（ＤＰＰ）放射源は、アノードとカソード間の例えばガスまたは蒸気である物質内の放電によってプラズマを発生させ、続けてそのプラズマを流れるパルス電流によってもたらされるオーム加熱によって高温の放電プラズマを生成しうる。この場合、所望の放射は、高温の放電プラズマによって放出される。動作中、ＥＵＶ放射は、ピンチを生成することにより発生される。

[0006] 通常、プラズマは、自由移動電子およびイオン（電子を失った原子）の収集によって形成される。原子から電子を除去してプラズマを作成するために必要なエネルギーは、様々な発生源、すなわち、熱的、電気的、または光（紫外線またはレーザからの強力な可視光）の発生源からもたらされてよい。ピンチ、レーザトリガリング効果、および回転電極を有する放射源におけるその適用は、J. Pankert、G. Derra、P. Zink、Status of Philips’ extreme-UV source、SPIE Proc. 6151-25（2006）（以下「Ｐａｎｋｅｒｔ他」と記載する）に記載されている。

[0007] 公知の実際のＥＵＶ源は、1対の回転ディスク型の電極を含み、これらの電極は各々の液体槽内に部分的に浸漬される。電極は、液体槽からの液体がその表面に沿って運ばれるように回転される。点火源が、第１電極と第２電極との間の位置における放電によって、電極に付着した液体から放電生成放射プラズマをトリガするように構成される。

[0008] 通常、1つの電極が接地電位にあり、もう1つの電極が高電圧にある。電極ギャップは比較的小さくてよく、例えば３ｍｍ程度でありうる。さらに、囲まれた領域を維持することが望ましく、それにより放電回路の自己誘導をできるだけ小さくする（通常＜１５ｎＨ）。この結果として、多くの設計では、高電圧にある放電回路の一部が、接地電位にある部分に比較的近い。放射源の動作中、液体として用いられる物質（例えばスズ）はトリガレーザによって蒸発され、放電によってデブリが放出される。通常は物質の融点以上である高温によって、蒸発かつ放出された物質は、電極と電極に接続された導電部分との間に大きい液滴を容易に形成してしまう。これらの液滴は、頻繁に導電部分を短絡し、したがって放射源の故障につながることがある。

[0009] 短絡の発生を低減することが望ましい。一態様では、放射を発生させるように構成されたデバイスが提供される。このデバイスは、放電位置と、電極のうち少なくとも1つに接続された少なくとも導電部分との間に配置されたシールドを含む。

[0010] 液体槽の代わりに、放射を発生させるデバイスは、例えば、Proceedings of SPI − Volume 6517 Emerging Lithographic Technologies XI, Michael J. Lercel, Editor, 65170P（２００７年３月１５日）に記載されるように、電極間に液滴を注入する液滴インジェクタといった代替の液体供給源を含みうる。

[0011] 本発明の一態様では、ガス媒体を介した放電を用いて放射を発生させるように構成されたデバイスが提供される。このデバイスは、第１電極および第２電極と、デバイス内のある位置に液体を供給するように構成された液体供給源とを含む。このデバイスは、電圧が電気的に供給され、かつ、電圧によって生成された電場内に放電を発生させるために第１電極および第２電極に電圧を少なくとも部分的に供給するように構成される。放電は、放射プラズマを生成する。このデバイスはさらに、放電の位置と、第１電極および／または第２電極に接続された導電部分との間に配置されたシールドを含む。

[0012] このデバイスは、第１電極および／または第２電極を移動させるように構成されたアクチュエータを含みうる。さらに、液体供給源は液体槽であってよく、また、アクチュエータは槽を通り第１電極および／または第２電極を移動させうる。液体は、スズ、ガリウム、インジウム、およびリチウムの少なくとも1つを含みうる。第１電極および／または第２電極は移動ケーブルによって形成されうる。

[0013] 一実施形態では、第１電極および／または第２電極は、回転ディスクによって形成される。

[0014] 別の態様では、リソグラフィ装置が提供され、このリソグラフィ装置は、上述のデバイスを含む。通常、リソグラフィ装置は、放射ビームの断面にパターンを与えるように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付きビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムも含みうる。

[0015] 一態様では、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、ガス媒体を介した放電を用いて放射を発生させるように構成されたデバイスを含み、このデバイスは、液体と、第１および第２電極と、デバイス内の1つ以上の一に液体を供給するように構成された液体供給源と、第１および第２電極のうち少なくとも一方を移動させるように構成されたアクチュエータとを含み、デバイスは、電圧が電気的に供給され、かつ、電圧によって生成された電場内に放電を発生させるために第１電極および第２電極に電圧を少なくとも部分的に供給するように構成され、放電は放射プラズマを生成する。

[0016] リソグラフィ装置は、放射ジェネレータからの放射ビームを調整するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与えるように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付きビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムとをさらに含んでよく、デバイスは、放電位置と、上述の電極の少なくとも１つに接続された導電部分との間に配置されたシールドをさらに含む。液体供給源は、電極上の1つ以上の位置に液体を供給するように構成されうる。液体供給源は、電極間の位置に液体を供給するように構成されうる。後者の場合、液体供給源は、液体を液滴として電極間に注入する液体インジェクタでありうる。

[0017] 一実施形態では、放射を発生させるように構成されたデバイスを含むリソグラフィ装置が提供される。このデバイスは、第１電極および第２電極と、デバイス内のある位置に液体を供給するように構成された液体供給源とを含む。このデバイスは、電圧が電気的に供給され、かつ、電圧によって生成された電場内に放電を発生させるために第１電極および第２電極に電圧を少なくとも部分的に供給するように構成される。放電は放射プラズマを生成する。デバイスはさらに、放電の位置と、第１電極および／または第２電極に接続された導電部分との間に配置されたシールドを含む。リソグラフィ装置はさらに、放射ビームの断面にパターンを与えるように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付きビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムとを含む。

[0018] デバイスは、放電をもたらす液体供給源によって供給された液体から、放射プラズマをトリガするためにガス媒体を形成するように液体を少なくとも部分的に蒸発させるように構成された点火源をさらに含みうる。

[0019] 一態様では、デバイス製造方法が提供される。この方法は、第１電極および／または第２電極に液体を供給することと、第１電極および第２電極に電圧を印加して、電圧によって生成された電場内の放電位置においてガス媒体を介して放電を発生させることと、放電位置と電極のうち少なくとも１つの電極に接続された導電部分との間に配置されたシールドを与えることと、放射ビームの断面にパターンを与えることと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影することとを含む。

[0020] 動作中、放電位置の環境から導電部分に向かって移動する物質は、放電位置と導電部分との間に配置されたシールドによって集められる。これにより、これらの物質が導電部分において集まり、他の電極に接続された導電部分と短絡を形成することが防止されうる。なお、他の電極に接続された導電部分間に絶縁材料のスラブを配置するだけでこの短絡を防止することは、物質がスラブ上に堆積して動作の過程でスラブが導電性となるため、通常不可能であることに留意されたい。

[0021] これらのおよび他の態様を、図面を参照してより詳細に説明する。
[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す。 [0023] 図２Ａは、放射を発生させるように構成された従来技術デバイスの側面図を示す。 [0024] 図２Ｂは、図２ＡにおけるＢによる本デバイスの平面図を概略的に示す。 [0025] 図３Ａは、本発明のデバイスの一実施形態の側面図を概略的に示す。 [0026] 図３Ｂは、図３ＡにおけるＢによる実施形態の平面図を概略的に示す。 [0027] 図４は、デバイスの一実施形態を概略的に示す。 [0028] 図５は、デバイスの一実施形態を概略的に示す。 [0029] 図６は、デバイスの一実施形態を概略的に示す。

[0030] 以下の詳細な説明では、本発明の十分な理解を与えるために多数の具体的な詳細を記載している。しかし、当業者であれば、本発明はこれらの具体的な詳細がなくとも実施しうることは理解されよう。場合によっては、周知の方法、手順、およびコンポーネントは本発明の態様を曖昧としないために詳細には説明していない。しかしながら、本発明は、多くの様々な形態で具現化でき、また、本明細書に記載する実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示の内容が十分かつ完全なものとなるように与えられている。図面中、層および領域のサイズおよび相対サイズは明確にするために誇張されていることがある。

[0031] 本明細書では、様々な要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションを説明するために第１の、第２の、第３の等の用語を用いるが、これらの要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションはこれらの用語によって限定されるべきではないことは理解されよう。これらの用語は、1つの要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションを別の領域、層、またはセクションから区別するために用いるに過ぎない。したがって、以下に記載する第1要素、コンポーネント、領域、層またはセクションは、本発明の教示内容から逸脱することなく第２要素、コンポーネント、領域、層またはセクションと呼ばれてもよい。

[0032] 本明細書では、本発明の実施形態は、本発明の理想的な実施形態（および中間構造）の概略図である断面図を参照して説明する。当然ながら、例えば製造技術および／または許容誤差による図面の形状からの変化は想定される。したがって、本発明の実施形態は、本明細書に記載した領域の特定の形状に限定されると解釈されるべきではなく、例えば製造による形状の偏りも含むものである。

[0033] 特に明記されない限り、本明細書にて使用するあらゆる用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されるような用語は関連技術分野の文脈におけるその意味と一貫した意味を有するものとして解釈されるべきであり、また、本明細書に特に明記されない限り理想的にまたは過度に形式的な意味合いで解釈されるべきではないこともさらに理解されよう。

[0034] 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ＵＶ放射または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決めするように構成された第１ポジショナＰＭに接続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決めするように構成された第２ポジショナＰＷに接続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（例えば屈折または反射投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

[0035] 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、回折型、またはその他の型式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様々な型式の光コンポーネントを含むことができる。

[0036] 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向き、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。

[0037] 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、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ことに留意されたい。通常、放射ビームに付与されたパターンは、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の機能層に対応することになる。

[0038] 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、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知であり、バイナリ、レべンソン型（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。

[0039] 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適切な屈折型、反射型、反射屈折型、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。

[0040] 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）である。また、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。

[0041] 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つ以上のマスクテーブル）を有する型式のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使うことができ、つまり予備工程を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ができる。

[0042] 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、別個の構成要素であってもよい。この場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、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、例えば、放射源が水銀ランプである場合、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。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様々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。

[0043] 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合わせる。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、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、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を使って、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、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）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って実現することができる。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実現することができる。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、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２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は、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0044] 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。

[0045] １．ステップモードでは、マスクテーブル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。ステップモードでは、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。

[0046] ２．スキャンモードでは、マスクテーブル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）。マスクテーブル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。スキャンモードでは、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。

[0047] 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、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。このモードでは、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、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、前述の型式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。

[0048] 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。

[0049] 図１における放射源ＳＯを参照するに、通常の（スズベースの）プラズマ放電源が、２つの低速回転するホイールから構成され、ホイール上には、例えばそれらを上述したＰａｎｋｅｒｔ他に記載されるように液体スズ槽内に部分的に浸漬することによって、液体スズが連続的に塗布される。これらのホイールは電極として機能し、これらのホールが互いに最も近くなる位置において放電が確立される。スズベースのプラズマ源の代わりに、キセノンおよびリチウムといった幾つか他の燃料源を用いて１３．５ｎｍの波長のＥＵＶ放射を発生させてもよい。多くの場合、スズは、その高変換効率によって生産ツール仕様に好まれる。

[0050] 図２Ａおよび図２Ｂは、例えば回転ディスク電極を有するスズベースのＥＵＶ源である、かかる公知の放射源を示す。従来技術の放射源は、２つの液体槽１ａおよび１ｂを含み、これらの液体槽を通り電極２ａおよび２ｂが各々回転される。この実施例では、液体槽１ａ、１ｂの各々は液体スズを含むので液体スズ槽とも呼ばれうる。槽１ａ、１ｂは、ハウジング１ｐ、１ｑ内に配置された加熱要素に各々熱的に結合される。加熱要素は、デバイスの起動時にスズを溶解させる。デバイスの通常動作中は、加熱要素はオフに切り替えられ、ハウジング１ｐ、１ｑは槽１ａ、１ｂからの熱をヒートシンクに伝える。1つの槽１ａは電気接地に接続され、もう1つの槽１ｂは高電圧にある。放射源の通常動作中に、パルストリガレーザ６によってスズが一方の電極から蒸発され、次に、放電位置３においてスズ蒸気を介して放電が確立される。約２μｇのスズが１パルス毎に蒸発され、これは、５ｋＨｚである通常の繰り返し率では１０ｍｇ／ｓ又は３６ｇ／ｈに相当する。スズデブリが、放電に沿って様々な位置から放出されうる。微粒子は主に電極面から生じる一方で、多くの原子デブリおよびイオンデブリは（電極間の）ピンチから生じる。特に、放電に近い放射源の部分は、比較的大量のデブリを受ける。その結果として、槽１の側面上の領域４がスズ４ａによって早く汚染され、最終的には蓄積して短絡をもたらしてしまうことがある。

[0051] 図３Ａおよび図３Ｂは、放射を発生させるように構成されたデバイスの一実施形態を示す。図２Ａおよび図２Ｂにおける部分に対応する本実施形態の部分は、１０大きい参照番号を有する。図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態では、デバイスは液体槽１１ｂならびに更なる液体槽１１ａを含む。これらの槽１１ａ、１１ｂは、電圧Ｖを供給するコンデンサバンクＣに、各々の導体を介して結合される。槽１１ｂに向かう導体は、アイソレータ１７によって絶縁される。デバイスは、液体槽１２ａ、１２ｂ内にそれぞれ配置されうる第１電極１２ａおよび第２電極１２ｂを含む。第１の電極１２ａおよび第２電極１２ｂは、液体と、液体の上方の容積との間のアクチュエータ（図示せず）によってそれぞれ動かされる。図示する実施形態では、電極１２ａ、１２ｂは、槽１１ａ、１１ｂ内の液体中を部分的に通り回転されるディスクである。液体はスズを含んでよい。しかし、ガリウム、インジウム、リチウム、またはこれらの任意の組み合わせといった他の液体を、スズの代わりにまたはスズに加えて用いてもよい。

[0052] 一実施形態では、デバイスは、１つの電極だけが液体槽内を回転する一方で、別の電極が静的に配置されていてもよい。この場合、回転電極は槽からの液体を放電位置１３に向けて運ぶ。しかし、静的に配置された電極は、その表面に放電が衝突することによって動作中に比較的早く磨耗してしまいうる。電極１２ａ、１２ｂは共に液体槽中を回転するものとして実施されてよく、これは、この場合、液体槽から電極の表面に沿って運ばれた液体に放電が衝突するからである。さらに、液体槽１１ａ、１１ｂ内を電極１２ａ、１２ｂが回転することによって電極１２ａ、１２ｂが冷却される。通常、スズ槽は、電極（通常最大８００℃）よりも冷たく（例えば３００℃未満）、したがって伝導によって実質的に冷却される。

[0053] 点火源１６は、第１電極と第２電極との間のギャップ内の放電位置１３における放電によって、電極に付着した液体から、放電生成放射プラズマをトリガするように構成される。ギャップの幅は約３ｍｍである。この点火源１６は、例えばレーザ放射ビームを発生させるように構成されてよいが、電子ビームを発生させてもよい。

[0054] デバイスはさらに、放電位置と導電部分、少なくとも一方の電極１２ａに接続された槽１１ａとの間に配置されたシールド１５を含んでよい。シールド１５は、放電位置１３から、第１の電極１２ａに接続された導電部分１１ｐと第２電極１２ｂに接続された導電部分１１ｑとの間のギャップへの一直線の見通し線を遮断する。シールド１５は、第１電極に電気的に接続された導電部分と第２電極に電気的に接続された導電部分との間の任意のギャップが、放電位置１３から見えないように配置されうる。しかし、実際には、シールド１５は、比較的細いギャップおよび／または放電位置に近いギャップを覆いさえすれば十分でありうる。このようなギャップは全体的に又は部分的に覆われてよい。導電部分が例えば３ｍｍ超といった大きい距離でもう１つの導電部分から離される場合、凝縮液滴が導電部分間に短絡ブリッジを形成してしまうリスクは下がる。このリスクは、シールドが最大で５ｍｍまたはさらには最大で１ｃｍの距離で離される相互に異なる導電部分を覆う場合にさらに小さくなる。導電部分が、放電位置から例えば２ｃｍ超で離れる場合、堆積する液体量は少量であるとみなされるので、短期間では短絡をもたらさないかまたは少なくとももたらす可能性が低い。

[0055] 図示する実施形態では、シールド１５は、液体槽１１ｂに向かう方向に傾斜されて、それによりシールド１５に形成された液体の液滴が液体槽１１ｂ内に流れ込む。

[0056] シールド１５は別個の部分であってもよい。シールドは、例えばセラミック材料または耐火金属といった十分に耐熱性である任意の材料から製造されうる。

[0057] 図示する実施形態では、シールド１５は、液体槽１１ｂの一体部分として設けられている。このことは、シールド１５と液体槽１１ｂとの間に良好な熱接触があるという利点があり、それにより、シールド１５に向けられた放射によってもたらされた熱が容易に放熱されうる。この実施形態は、シールドは別個の部分である必要はなく、むしろ、ここでは液体槽である、いずれかの電極に接続された一方の導電部分の一体部分であってよいことを例示する。したがって、放射源のジオメトリを、上述したように、導電部分自体がギャップを覆うように設計することによって、放射源は、本発明の実施形態を適用することによって短絡から保護されうる。

[0058] 図３Ａおよび図３Ｂでは、シールド１５は、液体槽１１ａ、１１ｂ間の仮想面１８を通り延在することが分かる。このようにすると、特に、放電位置１３から生じる液体が槽１１ａ、１１ｂ間の空間に近づきその結果、層１１ａ、１１ｂ間の短絡を引き起こすことが防止される。

[0059] トリガレーザの典型的なパラメータとしては、スズ放電では約１０〜１００ｍＪ、および、リチウム放電では約１〜１０ｍＪである１パルスあたりのエネルギーＱ、パルスの持続時間τ＝約１〜１００ｎｓ、レーザ波長λ＝約０．２〜１０μｍ、約５〜１００ｋＨｚの周波数が挙げられうる。レーザ源１６は、電極１２ｂに向けられ、液体槽１１ｂからの付着液体を点火させるレーザビームを生成しうる。

[0060] これにより、電極１２ｂ上の液体材料が、明白な位置１３、すなわち、レーザビームが電極１２ｂに衝突する位置にて蒸発かつプレイオン化されうる。この位置から、放電が、電極１２ａに向かって発達しうる。放電の正確な位置１３はレーザ１６によって制御可能である。このことは、放射を発生させるように構成されたデバイスの安定性、すなわち、均一性のために望ましく、また、デバイスの放射パワーの恒常性に影響を及ぼしうる。かかる放電は、電極１２ａ、１２ｂ間に電流を生成させる。この電流は磁場を誘起させる。この磁場は、ピンチ、すなわち、圧縮を発生させ、この中でイオンと自由電子が衝突によって生成される。一部の電子は、ピンチ内で原子の伝導帯より低い帯に下がり、したがって放射を生成する。液体が、ガリウム、スズ、インジウム、若しくはリチウム、またはこれらの任意の組み合わせから選択される場合、放射は大量のＥＵＶ放射を含む。放射は全方向に発散し、図１のイルミネータＩＬ内の放射コレクタによって集められうる。レーザ１６はパルスレーザビームを提供してもよい。

[0061] 放射は、少なくとも、Ｚ軸に対する角度θ＝約４５〜１０５°において等方性である。Ｚ軸とはピンチと位置合わせされ電極１２ａ、１２ｂを通る軸を指し、角度θとはＺ軸に対する角度である。放射は他の角度でも等方性であってよい。

[0062] 図４は、デバイスの一実施形態を示す。図３Ａおよび図３Ｂにおける部分に対応する本実施形態の部分は、１０大きい参照番号を有する。図４に示すように、槽２１ｂの液面はシールド２５を超えて延在する。シールド２５は直立した縁２５ａを有する。本実施形態では、液体が槽２１ｂに戻るようにシールド２５が槽２１ｂに向けて傾斜される必要がない。

[0063] 図５は、少なくとも１つの電極３２ｂが移動ケーブルによって形成される一実施形態を示す。図４における部分に対応する本実施形態の部分は、１０大きい参照番号を有する。本実施形態では、電極３２ａ、３２ｂは共に液体槽３１ａ、３１ｂを通り循環される移動ケーブルによって形成され、このことは、両方の電極が放電による磨耗から保護され、かつ、両方の電極が効率よく冷却されるという利点を有する。

[0064] 本実施形態では、特に液体スズである液体の２つの槽３１ａ、３１ｂは、互いから電気的に絶縁されるものとして示される。コンデンサバンク／チャージャＣによって槽の両端に高電圧が印加される。槽を通り、閉ケーブルループ３２ａ、３２ｂがリール上を動く。１つのリールは槽の上方に懸架され（３９ｃおよび３９ｄと示す）、１つは槽内に完全に浸漬される（３９ａおよび３９ｂと示す）。固定電極、または、特にプラズマがケーブルの付近で生成される場合にＰａｎｋｅｒｔ他の出版物に関連して上述した低速回転する従来の電極と共に単一のケーブル電極を与えることも実現可能である。図示する実施形態では、液体スズは、槽から出てくる際に１つまたは両方のケーブルに付着することができる。両方のケーブルが通常数ミリメートルで離間される位置において、スズは、レーザ３６によって発生されたビームによって一方のケーブルから蒸発されうる。レーザビームは、２つのケーブル間の放電によって、電極に付着した液体から、放電生成放射プラズマをトリガするように構成された点火源として機能する。次に放電がスズ蒸気を介して確立され、それにより、ＥＵＶ放射を放出するスズプラズマが放電位置３３にもたらされる。ケーブル３２ａ、３２ｂは、下部リール３９ａ、３９ｂの周りに任意の回数巻き付けられて、必要な冷却効果が与えられうる。あるいは、幾つかのリール（図示せず）を液体内に浸漬し、それによりケーブルを液体中で所定の距離に亘って案内してもよい。通常、この距離は、適切な冷却を与えるよう液体内に十分に長くケーブルが浸漬可能とするために、通常のケーブル速度と併せて予め決定される。ケーブルの移動は、外部回転機構を介して下部または上部リールのいずれかを回転させることによって達成される。

[0065] 特に、ケーブルは、互いに向き合うケーブル部分が液体槽３１ａ、３１ｂ内に入るように移動されることが可能である。あるいは、これらのケーブル部分の移動を逆にしてケーブルを液体槽から出すことも可能である。上方に向かう速度方向および下方に向かう速度方向の組み合わせが実現可能である。下方向の利点は、液体を通ることによるケーブルの即時の冷却である。上方向の利点は、ケーブル３２ａ、３２ｂへの液体の付着が向上されることでありうる。傾斜されたシールド３５は、このプロセスにおいて放出された液体を集め、集められた液体を槽３１ｂ内に流し戻すことを可能にする。

[0066] 自己インダクタンスが、約１５ｎＨ未満の範囲内にあるためには、ピンチは、許容可能な自己インダクタンスを与えるために液体面にかなり近くに（〜１０ｍｍ）に位置付けられうる。０．４ｍｍのワイヤ半径を有する５×１０ｍｍのループでは、インダクタンスはＬ＝１２．３ｎＨとなるよう計算することができる。ワイヤ半径を増加すると自己インダクタンスは低減されうる。例えば１ｍｍのワイヤはＬ＝６．８ｎＨを有しうる。

[0067] 図６は、ケーブル４３ａ、４３ｂを電極として使用する放射源の一実施形態を示す。図５における部分に対応する本実施形態の部分は、１０大きい参照番号を有する。図５に示す実施形態と比較するに、シールド４５は、一方の液体槽４１ｂと一体であり、その液体槽４１ｂ内の液面はシールド４５を超えて延在する。

[0068] 図５および図６は、ケーブル材料としてのモリブデンの例を示すが、他の種類の材料を用いてもよい。特に、繊維または繊維強化材料は、それらが十分な熱安定性を有する場合は、非常に高い（異方性の）弾性歪みを受けることができる。相対的に高い温度を鑑みて、モリブデンまたはタングステンといった耐火性金属を考慮することもできる。実際には編み上げ金属ワイヤから構成されるケーブルを用いうる。編み上げ金属ワイヤは、ケーブル内の曲げ歪み全体を低減しうる。一実施形態では、ケーブルを変形するのではなく、ケーブルは金属リンクから構成される鎖に置き換えられてもよい。ケーブル直径の通常の寸法は、約０．１乃至２ｍｍの範囲であってよい。

[0069] ケーブル４３ａ、４３ｂは、直径０．１〜２ｍｍの円形断面を有しうる。さらに、例えばリボン形式の、平面を有する１つまたは両方のケーブル４３ａ、４３ｂを用いることも望ましい場合がある。

[0070] 本明細書では、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。

[0071] 特許請求の範囲において、単語「含む」は、他の要素または工程を排除するものではなく、また、単数形で示すものもそれが複数存在することを排除するものではない。単一のコンポーネントまたは他のユニットが、請求項に記載される幾つかの項目の機能を実現しうる。特定の手段が相互に異なる請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段を組み合わせて有利に用いることができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は範囲を限定するものとして解釈すべきではない。

Claims (14)

1. ガス媒体を介した放電を用いて放射を発生させるデバイスであって、
   第１電極および第２電極と、
   前記デバイス内のある位置に液体を供給するように構成された液体供給源と、
   前記デバイスは、電圧が電気的に供給され、かつ、前記電圧によって生成された電場内に、放射プラズマを生成する前記放電を発生させるために前記第１電極および前記第２電極に前記電圧を少なくとも部分的に供給するように構成され、
   前記放電の位置と、前記第１電極および／または前記第２電極に接続された導電部分との間に配置されたシールドと、
   を含む、デバイス。
2. 前記第１電極および／または前記第２電極を移動させるアクチュエータをさらに含み、前記液体供給源は液体槽であり、前記アクチュエータは前記槽を通り前記第１電極および／または前記第２電極を移動させる、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記シールドは、前記液体槽に向かう方向に傾斜される、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記シールドは、前記槽の一体部分として設けられる、請求項２または３に記載のデバイス。
5. 前記槽内の液面は、前記シールドを超えて延在する、請求項２、３、または４に記載のデバイス。
6. 第２液体槽をさらに含み、前記シールドは前記液体槽間の仮想面を通り延在する、請求項２から５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. 前記放電をもたらす前記液体供給源によって供給された前記液体から、前記放射プラズマをトリガするために前記ガス媒体を形成するように前記液体を少なくとも部分的に蒸発させる点火源をさらに含む、先行する請求項のいずれかに一項に記載のデバイス。
8. 前記点火源は、前記放電をトリガするためのレーザ放射ビームおよび／または電子ビームを発生させる、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記シールドは、前記第１電極に電気的に接続された導電部分と前記第２電極に電気的に接続された導電部分との間のギャップを、前記放電の位置から遮断するように配置される、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 前記液体供給源は、前記第１電極と前記第２電極との間に、前記液体を液滴として注入する液体インジェクタを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 放射を発生させるデバイスと、
    前記放射ビームの断面にパターンを与えるパターニングデバイスを支持するサポートと、
    基板を保持する基板テーブルと、
    前記パターン付きビームを前記基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
    を含み、
    前記放射を発生させるデバイスは、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイスである、リソグラフィ装置。
12. 第１電極および／または第２電極に液体を供給することと、
    前記第１電極および前記第２電極に電圧を印加して、前記電圧によって生成された電場内の放電位置においてガス媒体を介して放電を発生させることと、
    前記放電位置と前記電極のうち少なくとも１つの電極に接続された導電部分との間に配置されたシールドを与えることと、
    前記放射ビームの断面にパターンを与えることと、
    前記パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影することと、
    を含む、デバイス製造方法。
13. 前記液体から放電生成放射プラズマをトリガするためにガス媒体を形成するよう前記液体を少なくとも部分的に蒸発させることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１電極および／または前記第２電極を、液体槽を通り移動させることによって前記第１電極および／または前記第２電極に前記液体を供給することをさらに含む、請求項１２または１３に記載の方法。

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