JP2012222349A - 多層ミラーおよびリソグラフィ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させるように構成された多層ミラーが提供される。
【解決手段】多層ミラーは、第１層および第２層を含む相互層を有する。第１層および第２層は、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｃ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、ならびにＴｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、からなる群から選択される。
【選択図】図３
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【選択図】図３
Description
[0001] 本発明は、多層ミラー、およびそのような多層ミラー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。
[0003] リソグラフィは、ＩＣならびに他のデバイスおよび／または構造の製造における重要なステップの１つとして広く認識されている。しかし、リソグラフィを使用して作成されるフィーチャの寸法が小さくなるにつれ、リソグラフィは、小型ＩＣあるいは他のデバイスおよび／または構造を製造できるようにするための、より重要な要因になりつつある。
[0004] リソグラフィ装置は、通常、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てパターン形成された放射ビームを形成可能である、レチクルまたはマスクなどのパターニングデバイスを保持するように構成されたサポート構造と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、を含む。
[0005] パターンプリンティングの限界の理論的な推定値は、式（１）に示す分解能のレイリー規準によって与えることができる：
ここで、λは、使用される放射の波長であり、ＮＡＰＳは、パターンを印刷するために使用される投影システムの開口数である。ｋ１は、レイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは、印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンジョン）である。式（１）から、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、３つの方法、すなわち露光波長λを短くすること、開口数ＮＡＰＳを大きくすること、またはｋ１の値を小さくすること、によって達成可能であるということになる。
ここで、λは、使用される放射の波長であり、ＮＡＰＳは、パターンを印刷するために使用される投影システムの開口数である。ｋ１は、レイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは、印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンジョン）である。式（１）から、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、３つの方法、すなわち露光波長λを短くすること、開口数ＮＡＰＳを大きくすること、またはｋ１の値を小さくすること、によって達成可能であるということになる。
[0006] 露光波長を短くし、ひいては最小印刷可能サイズを縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射源は、およそ１３．５ｎｍおよび／または１３．５ｎｍ未満の放射波長を出力するように構成されている。従って、ＥＵＶ放射源は、小さなフィーチャの印刷を達成するための重大なステップを構成することができる。そのような放射は、極端紫外線または軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングからのシンクロトロン放射が含まれる。
[0007] 望ましくは、照明システムと投影システムはともに、パターニングデバイスおよび基板上のそれぞれの所望の位置に放射を集束させるために、複数の光エレメントを含む。あいにく、一部の低密度のガスを除いて、ＥＵＶ放射を透過性させる材料は知られていない。従って、ＥＵＶ放射を用いるリソグラフィ装置は、その照明システム内および投影システム内に透過型レンズを用いない。代わりに、照明システムおよび投影システムは。ミラーを含むことが好ましい。加えて、同様の理由により、パターニングデバイスは、反射デバイス、例えば、吸収材料によって形成されたパターンが上に設けられた反射面を有するミラーであることが望ましい。
[0008] 約６．９ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を反射させるために、金属、例えば（とりわけ）Ｌａ、Ｕ、またはＴｈ、およびＢまたはＢ４ＣやＢ９ＣなどのＢ化合物の交互層を有する多層ミラーが提案されている。そのような多層ミラーは、ブラッグの法則によってＥＵＶ放射を反射させる。多層ミラーの良好な光学性能のために、交互層間に急峻な界面（すなわち、遷移）を有することが望ましい。しかし、層間拡散が生じる場合があり、それがこの急峻性を低下させ、従って結果として得られる多層ミラーの光学性能（例えば、反射率）に悪影響を及ぼすおそれがある。
[0009] 層間拡散は、異なる交互層を形成する材料と材料との間の化学反応に起因して生じることがある。例えば、ＢとＬａとの間の界面において、ＢおよびＬａとの間に高い化学反応性が存在することがあり、これはＬａＢ６の形成と、Ｂ層とＬａ層との間の界面の急峻性の低下とにつながる。このプロセスは、ＢがＢ４Ｃに置き換えられる場合にも行われる。別の例では、ＬａとＢ（またはＢ４Ｃ）との界面において、比較的軽いＢ（またはＢ４Ｃ）層原子の表面に到達する比較的重いＬａ原子の運動エネルギーが、約２ｎｍ以下の深さのＬａを有するＢ（Ｂ４Ｃ）層の注入をもたらす。そのような注入は、Ｌａ層とＢ層との間の界面の急峻性の低下を招く場合がある。
[0010] 本明細書内またはそれ以外で特定されるか否かにかかわらず、従来技術の少なくとも１つの欠陥を回避または軽減する多層ミラー、または既存の多層ミラーの代替物を提供する多層ミラーなどを提供することが望ましい。
[0011] 本発明の一態様によれば、約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させるように構成および配置された多層ミラーであって、相互層を有し、当該相互層は第１層および第２層を含み、当該第１層および当該第２層は、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｃ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、ならびにＴｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、からなる群から選択される多層ミラーであって、第１層の少なくとも１つの層は、第１層の少なくとも１つの層と第２層との間に配置された中間層によって第２層から隔てられ、中間層は実質的に固体状態のＣｓを含む、多層ミラーが提供される。
[0012] 複数の第１層の各第１層は、固体状態のＣｓ中間層によって第２層から隔てることができる。
[0013] 固体Ｃｓ中間層は、１つ以上のＣｓ単一層を含むことができ、または固体Ｃｓ中間層は、水酸化セシウムを含むことができる。
[0014] 第１層および第２層は、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、ならびにＬａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、からなる群から選択することができる。
[0015] Ｃｓ中間層は、ヨウ化セシウム、フッ化セシウム、酸化セシウム、窒化セシウムなどのＣｓ化合物から形成することができる。
[0016] 第１層の厚さおよび第２層の厚さの合計は、約２．２ｎｍ〜約３．５ｎｍの範囲内とすることができる。
[0017] 相互（第１および第２）層は、第１層または第２層の厚さの約１．７倍から約２．５倍の周期厚さを有することができる。
[0018] 多層ミラーは、放射のビームの断面にパターンを与えるように構成および配置されたパターニングデバイスの少なくとも一部を形成することができる。パターニングデバイスは、レチクルまたはマスクとすることができる。レチクルまたはマスクは、パターンを画定するように配置された吸収材料を有する構造を備えることができ、吸収材料はＣｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ａｌ、またはそれらのあらゆる組合せである。
[0019] 多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層を備える略反射面を有することができる。
[0020] 第１層は、ＵＦ３、ＵＦ４、ＵＦ５、ＵＣｌ３、ＵＣｌ４、ＵＣｌ５、Ｕｌ３、Ｕｌ４、ＵＯ、ＵＯ２、ＵＯ３、Ｕ３Ｏ８、Ｕ２Ｏ５、Ｕ３Ｏ７、Ｕ４Ｏ９、ＵＴｅ２、ＵＴｅ３、ＵＮ、Ｕ２Ｎ３、およびＵ３Ｎ２からなる群からの１つ以上を含むＵ化合物層とすることができる。その代わりに、または、それに加えて、第１層は、ＴｈＦ３、ＴｈＦ４、ＴｈＣｌ４、Ｔｈｌ２、Ｔｈｌ３、Ｔｈｌ４、ＴｈＨ２、ＴｈＯ２、ＴｈＳｅ２、およびＴｈＮからなる群からの１つ以上を含むＴｈ化合物層とすることができる。一実施形態において、第１層は、ＬａＨ２、ＬａＨ３、ＬａＦ３、ＬａＣｌ３、Ｌａｌ３、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＳｅ、およびＬａＴｅからなる群からの１つ以上を含むＬａ化合物層とすることができる。
[0021] 多層ミラーは、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムの一部を形成することができる。その代わりに、または、それに加えて、多層ミラーは、放射ビームを調整するように構成された照明システムの一部を形成することができる。
[0022] 本発明の一態様によれば、パターニングデバイスからのパターンを基板上に投影するように配置されたリソグラフィ投影装置であって、本明細書記載の少なくとも１つの実施形態に係る多層ミラーを備えるリソグラフィ投影装置が提供される。
[0023] リソグラフィ装置は、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てパターン形成された放射ビームを形成可能である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構造と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、を備えることができる。
[0024] 本発明の実施形態に係る多層ミラーは、リソグラフィ装置が備える、あるいはリソグラフィ装置とともに使用される、照明システム、パターニングデバイス、投影システム、またはアライメントシステムのいずれか１つ以上の一部を形成することができる。
[0025] 本発明の一態様によれば、約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させる（例えば、反射させるように構成および配置される）多層ミラーを形成する方法であって、相互層を設けることであって、当該相互層は第１層および第２層を含み、当該第１層および当該第２層は、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、Ｃ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、ならびにＴｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、からなる群から選択されることと、第１層の少なくとも１つの層を、第１層の少なくとも１つの層と第２層との間に配置された中間層によって第２層から隔てることであって、中間層は実質的に固体状態のＣｓを含むことと、を含む、方法が提供される。
[0026] 複数の第１層の各第１層は、固体状態のＣｓ中間層によって第２層から隔てることができる。
[0027] 固体Ｃｓ中間層は、１つ以上のＣｓ単一層を含むことができ、または固体Ｃｓ中間層は、水酸化セシウムを含むことができる。
[0028] 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。
[0036] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。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、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構成され、かつ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に連結されたパターニングデバイスサポートまたはサポート構造（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、反射投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。
[0037] 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。しかし、放射ビームＢを調整するように構成された光コンポーネントは、ビームＢを構成する放射の波長に基づいて反射コンポーネントであることが好ましい。
[0038] 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。
[0039] 「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。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機能層に対応することになる。
[0040] パターニングデバイスは、透過型であってよいが、ＥＵＶ放射ビームにパターン形成するために用いられる場合に反射型であることが好ましい。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。
[0041] 「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、あるいは他の要因、特に真空の使用にとって適切な、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得る。ＥＵＶ放射または電子ビーム放射に対して真空を用いることが望ましいことがある。というのは、他のガスは放射または電子を吸収し過ぎる場合があるからである。従って、真空壁および真空ポンプを用いて、真空環境をビーム経路全体に提供することができる。
[0042] 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）であってもよいが、これはＥＵＶリソグラフィ装置において実用的でないと思われる。
[0043] 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、追加のテーブルは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。
[0044] 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。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。その他の場合においては、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。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、望ましい場合、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。
[0045] 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。
[0046] 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（例えば、マスク）ＭＡから反射された後、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、パターニングデバイス（例えば、マスク）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。パターニングデバイス（例えば、マスク）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。
[0047] 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。
[0048] １．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、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。
[0049] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、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）。サポート構造（例えば、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。
[0050] ３．別のモードにおいては、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（例えば、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、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、望ましい場合に更新される。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。
[0051] 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。
[0052] 図２は、放射システム４２、照明光学ユニット４４、および投影システムＰＳを含む図１の装置を、より詳細に示している。放射システム４２は、放電プラズマ（ＤＰＰ放射源）によって形成することができる放射源ＳＯを含む。ＥＵＶ放射は、非常に高温のプラズマが生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲の放射を放出するガスまたは蒸気、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気によって生成することができる。非常に高温のプラズマは、例えば、電気放電によって少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じさせることによって生成される。放射を効率よく生成するために、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気または他の適切なガスまたは蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が望まれる場合がある。放射源ＳＯから放出された放射は、放射源チャンバ４７から、放射源チャンバ４７の開口内または開口の後方に位置決めされたガスバリアまたは汚染トラップ４９を介してコレクタチャンバ４８内へ送られる。ガスバリア４９はチャネル構造を含むことができる。
[0053] コレクタチャンバ４８は、かすめ入射コレクタによって形成することができる放射コレクタ５０を含む。放射コレクタ５０は、上流放射コレクタ側５０ａと下流放射コレクタ側５０ｂとを有する。コレクタ５０によって送られる放射を格子スペクトルフィルタ５１で反射させて、コレクタチャンバ４８の開口にある仮想放射源点５２に集束させることができる。コレクタチャンバ４８から、放射ビーム５６が、照明光学ユニット４４内で法線入射リフレクタ５３および５４を介し、レチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたレチクルまたはマスク上で反射される。パターン形成されたビーム５７が形成され、投影システムＰＳ内で反射エレメント５８および５９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴ上で結像される。通常、図示するエレメントより数の多いエレメントが照明光学ユニット４４および投影システムＰＳ内に存在してよい。格子スペクトルフィルタ５１は、リソグラフィ装置のタイプによって任意に存在してよい。さらに、図示するミラーより数の多いミラーが存在してよく、例えば、反射エレメント５８および５９に加えて１つから４つの反射エレメントを含んでよい。放射コレクタ５０は、従来技術より公知である。コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３および１４６を有する入れ子式コレクタとすることができる。空間１８０が、２つのリフレクタ間、例えば、リフレクタ１４２とリフレクタ１４３との間の空間に設けられる。
[0054] 別の実施形態（図示せず）において、放射源は、レーザ生成プラズマ放射源（ＬＰＰ放射源）とすることができる。
[0055] 上述のとおり、約６．４ｎｍから７．２ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を反射させるために、上記放射を吸収する材料および上記放射を実質的に光学的に透過させる材料の交互層を有する多層ミラーが提案されている。特に、約６．４ｎｍから７．２ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を反射させるために、金属、例えば（とりわけ）Ｌａ、Ｕ、またはＴｈ、およびＢまたはＢ４ＣやＢ９ＣなどのＢ化合物の交互層から形成される多層ミラーが提案されている。
[0056] 図３は、多層ミラー１の実施形態を示している。多層ミラー１は、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させるように構成および配置される。多層ミラーは、基板８によって支持された交互層４および６を有する層構造２を含む。本発明の実施形態において、多層ミラーは、投影システムおよび照明システムなどのリソグラフィ装置のさまざまな部分に配置することができ、リソグラフィ装置のパターニングデバイスの一部を形成することもできる。
[0057] 交互層４および６は、Ｌａ層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ層、Ｌａ層およびＢ９Ｃ層、Ｕ層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層およびＢ層、Ｕ層およびＢ層、ならびにＴｈ層およびＢ層からなる群から選択することができる。
[0058] 一実施形態において、交互層４および６は、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ９Ｃ層、Ｕ層およびＢ層、Ｔｈ層およびＢ層、Ｕ化合物層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ化合物層およびＢ４Ｃ層、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ化合物層およびＢ４Ｃ層、Ｕ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ化合物層およびＢ層、Ｕ化合物層およびＢ層、ならびにＴｈ化合物層およびＢ層からなる群から選択することができる。適切なＵ化合物の例は、ＵＦ３、ＵＦ４、ＵＦ５、ＵＣｌ３、ＵＣｌ４、ＵＣｌ５、Ｕｌ３、Ｕｌ４、ＵＯ、ＵＯ２、ＵＯ３、Ｕ３Ｏ８、Ｕ２Ｏ５、Ｕ３Ｏ７、Ｕ４Ｏ９、ＵＴｅ２、ＵＴｅ３、ＵＮ、Ｕ２Ｎ３、およびＵ３Ｎ２である。適切なＴｈ化合物の例は、ＴｈＦ３、ＴｈＦ４、ＴｈＣｌ４、Ｔｈｌ２、Ｔｈｌ３、Ｔｈｌ４、ＴｈＨ２、ＴｈＯ２、ＴｈＳｅ２、およびＴｈＮである。適切なＬａ化合物の例は、ＬａＨ２、ＬａＨ３、ＬａＦ３、ＬａＣｌ３、Ｌａｌ３、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＳｅ、およびＬａＴｅである。材料の複合物は、当該材料の窒化物である。
[0059] そのような交互層の潜在的な利点は、角度および波長の両観点から、Ｌａ層でなくＵ層またはＴｈ層が広帯域を提供することである。広帯域によってかなりの程度の設計自由度がもたらされ、６．６ｎｍの波長、またはおよそ６．６ｎｍの波長でのＥＵＶリソグラフィにおける光学系に対して多層ミラーが有用となる。また、多層ミラーが含まれる光学システムの瞳を強度の観点から均一に満たすことができ、かつより大きい開口数（ＮＡ）をもたらすことができる。
[0060] 図３、図５、図６、および図７から、第１層４、例えば、Ｌａ層と第２層６、例えば、Ｂ４Ｃ層との間に、第１層４と第２層６との間の拡散を防止するように構成された中間層７が設けられることが分かる。そのような中間層は、約０．２ｎｍから約１ｎｍの厚さを有することができる。望ましくは、第１層４の各々はそのような中間層７によって第２層６の各々から隔てられる。
[0061] 中間層７は、固体状態のＣｓを含む。中間層として用いられる固体状態のＣｓは、有利であり得る。１つの潜在的な利点は、Ｃｓが、Ｂの透過率に匹敵する透過率を有する、ＥＵＶ放射に対して最も透過性を示す材料の１つである点である。Ｂが多層ミラーの層として用いられる場合、ＢへのＣｓの注入または拡散（例えば、意図的でない、または不可避の注入または拡散）は、ミラーの反射率を低下させることになる。これは、Ｍｏ、Ｃｒ、またはＳｎを含む中間層などの既存の（すなわち、従来技術の）多層中間層との際立った対照をなす。別の潜在的な利点は、Ｃｓが、Ｌａ、Ｂ、またはＢ４Ｃ（これら材料のすべては多層ミラーにおいて一般に使用される）と反応しないことである。反応が起こらないので、Ｃｓ中間層はＥＵＶ照明のもとで化学的に安定していることになり、これは交互層への拡散を制限または防止することができる。さらに別の潜在的な利点は、Ｃｓ原子が重く、Ｌａの質量とほぼ同等の質量を有することである。この同等の質量は、Ｃｓ中間層への高エネルギー重Ｌａ原子の注入の深さを減少させ、中間層界面の急峻性を維持する。
[0062] Ｃｓは一般に中間層として十分に機能するとみられているが、先行する段落に示した理由の少なくとも一部により、Ｌａまたはその化合物や窒化物とＢ、Ｂ４Ｃ、またはＢ９Ｃ層との間の中間層としてのＣｓの使用との特定の相乗作用があると考えられている。
[0063] 純粋状態のＣｓは、第１層および／または第２層（例えば、ＥＵＶ吸収層）もまた純粋状態（例えば、純Ｌａ、Ｔｈなど）である場合に、中間層として使用できることが望ましい。というのは、この構成では、純粋状態のＣｓは、より強固なバリアを提供できるからである。ヨウ化セシウム、フッ化セシウム、酸化セシウムなどのＣｓ化合物は、第１層および／または第２層（例えば、ＥＵＶ吸収層）が同種の化合物（例えば、ヨウ化ランタン、フッ化ランタン、酸化ランタンなど、またはヨウ化トリウム、フッ化トリウム、酸化トリウムなど）から形成される場合に、中間層として使用できることが望ましい。というのは、この形態では、Ｃｓ化合物は、より強固なバリアを提供できるからである。
[0064] 図３、図５、図６、および図７の多層ミラー１の交互層４および６は、マグネトロンスパッタリングや電子ビームスパッタリングなどの堆積技術を介して製造することができる。Ｃｓ中間層は、１つ以上のＣｓ単一層の形成、または水酸化セシウム（例えば、バルク形態）の堆積によって固体状態に設けることができる。水酸化物もまたＥＵＶ放射を実質的に透過させ、中間層材料の少なくとも一部として用いることができる。
[0065] 図４ａは、Ｌａ層とＢ４Ｃ層である交互層についての、波長λの関数としての反射率を示すグラフである。図示するピークのいわゆる半値全幅（ＦＷＨＭ）は０．０６ｎｍである。図４ｂは、Ｔｈ層とＢ４Ｃ層（Ｔｈ／Ｂ４Ｃ層）である交互層についての、波長λの関数としての反射率を示している。ここで、ＦＷＨＭは０．０９ｎｍである。図４ｃは、Ｕ層とＢ４Ｃ層（Ｕ／Ｂ４Ｃ層）である交互層についての、波長λの関数としての反射率を示している。ここで、ＦＷＨＭは０．１５ｎｍである。
[0066] 一実施形態において、Ｔｈ／Ｂ４Ｃ層およびＵ／Ｂ４Ｃ層の代わりに、Ｔｈ／Ｂ９Ｃ層およびＵ／Ｂ９Ｃ層またはさらにＴｈ／Ｂ層およびＵ／Ｂ層を用いることができる。増加したＢの純度は、より良好な反射率を可能にすることができ、それによって、場合により放射の吸収に起因するパワーの損失を低減させる。
[0067] 一実施形態において、相互層は、Ｃ層およびＢ４Ｃ層、Ｃ層およびＢ９Ｃ層、またはＣ層およびＢ層とすることができる。ＣはＬａほど活性を有さず、従って、これらの相互層において、Ｌａ／Ｂ４Ｃ層ほどの層間拡散は起こらない場合がある。
[0068] 第１層４の厚さおよび第２層６の厚さならびに２つの拡散防止層（中間層）７の合計であり得る周期は、３〜３．５ｎｍの範囲内とすることができる。相互層は、第１層または第２層の厚さの約１．７倍から約２．５倍の周期厚さを有することができる。
[0069] 多層ミラー１の一実施形態を図５に示す。この実施形態は、反射レチクルである。図３の多層ミラーの特徴に加えて、図５の実施形態は、表面上にパターンを画定するように配置された吸収材料を有する構造１０を備えることができる。吸収材料として採用される適切な材料は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、またはそれらのあらゆる組合せとすることができる。
[0070] 多層ミラー１の層構造２は、機械的脆弱性を低減させるために基板８によって支持することができる。また、図３および図５の点線は不特定の数の反復する相互層４および６を示すことに留意されたい。通常、多層ミラー１の層構造２は、３０から２００周期の相互層、すなわち、合計６０層から４００層によって形成される。さらに、これらの図は説明として概略的に示されているに過ぎず、縮尺図面でないことに留意されたい。
[0071] 多層ミラー１のさらなる実施形態を図６および図７に示す。図６の実施形態は図３の実施形態と同様である。しかし、図６の実施形態において、層構造２にキャッピング層１２が設けられる。キャッピング層１２は、Ｒｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｈ、またはそれらのあらゆる組合せを含むことができる。そのようなキャッピング層は、多層ミラー１の層構造を化学的侵食から保護するために適切に配置することができる。キャッピング層の適切な厚さは、０．５ｎｍから１０ｎｍの範囲内とすることができる。
[0072] 別の実施形態を図７に示す。図７の実施形態は、図５の実施形態と同様である。しかし、図７の実施形態において、層構造２にキャッピング層１２が設けられる。図６を参照して上述したのと同様に、キャッピング層１２は、Ｒｕ、および／またはＲｈを含むことができ、多層ミラー１の層構造を化学的侵食から保護するように適切に配置することができる。
[0073] 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。
[0074] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。
[0075] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍ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。
[0076] 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。例えば、多層ミラーは、約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射の反射が望ましい、または必要とされる用途において（例えば、放射源、アライメントシステムなどにおいて）使用することができる。
[0077] 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)
- 約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させる多層ミラーであって、相互層を有し、当該相互層は第１層および第２層を含み、当該第１層および当該第２層は、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｃ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、ならびに
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、からなる群から選択される多層ミラーであって、
前記第１層の少なくとも１つの層は、前記第１層の前記少なくとも１つの層と前記第２層との間に配置された中間層によって前記第２層から隔てられ、前記中間層は実質的に固体状態のＣｓを含む、多層ミラー。 - 複数の第１層の各第１層は、固体状態のＣｓ中間層によって前記第２層から隔てられる、請求項１に記載の多層ミラー。
- 前記固体Ｃｓ中間層は、１つ以上のＣｓ単一層を含み、または前記固体Ｃｓ中間層は、水酸化セシウムを含む、請求項１または２に記載の多層ミラー。
- 前記第１層および前記第２層は、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、ならびに
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の多層ミラー。 - 前記第１層の厚さおよび前記第２層の厚さの合計は、約２．２ｎｍ〜約３．５ｎｍの範囲内にある、請求項１〜４のいずれか１項に記載の多層ミラー。
- 前記相互層は、前記第１層または前記第２層の前記厚さの約１．７倍から約２．５倍の周期厚さを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層ミラー。
- 前記多層ミラーは、前記放射の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の少なくとも一部を形成する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の多層ミラー。
- 前記パターニングデバイスは、レチクルまたはマスクである、請求項７に記載の多層ミラー。
- 前記レチクルまたはマスクは、パターンを画定するように配置された吸収材料を有する構造を備え、前記吸収材料はＣｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ａｌ、またはそれらのあらゆる組合せである、請求項８に記載の多層ミラー。
- 前記多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層を備える反射面を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の多層ミラー。
- パターニングデバイスからのパターンを基板上に投影するリソグラフィ投影装置であって、当該リソグラフィ装置は請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多層ミラーを備える、リソグラフィ投影装置。
- 約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させる多層ミラーを形成する方法であって、
相互層を設けることであって、当該相互層は第１層および第２層を含み、当該第１層および当該第２層は、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｃ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、ならびに
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、からなる群から選択されることと、
前記第１層の少なくとも１つの層を、前記第１層の前記少なくとも１つの層と前記第２層との間に配置された中間層によって前記第２層から隔てることであって、前記中間層は実質的に固体状態のＣｓを含むことと、を含む、方法。 - 複数の第１層の各第１層は、固体状態のＣｓ中間層によって前記第２層から隔てられる、請求項１２に記載の方法。
- リソグラフィ装置であって、
放射ビームを調整する照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを与えてパターン形成された放射ビームを形成可能であるパターニングデバイスを保持するサポート構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン形成された放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、
約６．４ｎｍから約７．２ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射させる多層ミラーであって、相互層を有し、当該相互層は第１層および第２層を含み、当該第１層および当該第２層は、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ４Ｃ層、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ９Ｃ層、
Ｌａ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｕ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、
Ｃ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、ならびに
Ｔｈ層またはその化合物や窒化物層およびＢ層、からなる群から選択される多層ミラーであって、
前記第１層の少なくとも１つの層は、前記第１層の前記少なくとも１つの層と前記第２層との間に配置された中間層によって前記第２層から隔てられ、前記中間層は実質的に固体状態のＣｓを含む、多層ミラーと、を備える、リソグラフィ装置。 - 前記多層ミラーは、前記照明システム、前記パターニングデバイス、および／または前記投影システムの一部を形成する、請求項１４に記載のリソグラフィ装置。
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