JP2016521373A - 放射コレクタ、放射源及びリソグラフィ装置 - Google Patents

放射コレクタ、放射源及びリソグラフィ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】従来技術に対して新規且つ進歩的な放射コレクタを提供する。【解決手段】放射コレクタは、当該放射コレクタからある距離を置いた第１位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第１コレクタセグメントと、当該放射コレクタから前記距離を置いた第２位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第２コレクタセグメントと、を備え、第１位置と第２位置が相互に分離されている。【選択図】図６ａ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月２７日に出願された米国仮出願第６１／８０５，６０３号及び２０１３年７月１９日に出願された米国仮出願第６１／８５６，１６５号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。
本発明は、放射コレクタ及びリソグラフィ装置に関する。
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、たいていは基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。その場合、マスク又はレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣの個々の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えばダイの一部、１つのダイ、又はいくつかのダイを備える）目標部分に転写されることができる。パターンは典型的に、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像により転写される。一般に、一枚の基板にはネットワーク状に隣接する目標部分が含まれ、これらは連続してパターン付与される。
リソグラフィはＩＣや他のデバイス及び／又は構造の製造における主要な工程のひとつとして広く認知されている。しかしながら、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て、リソグラフィは小型のＩＣや他のデバイス及び／又は構造を製造可能とするためのよりクリティカルな要因となってきている。
パターン印刷の限界の理論推定値は、解像度に関するレイリー基準によって以下に示される式（１）で与えられる。
Figure 2016521373
 ここでλは使用される放射の波長であり、ＮＡはパターン印刷に使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はプロセスに依存する調整係数でありレイリー定数とも呼ばれ、ＣＤは印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（又は限界寸法）である。式（１）から導かれるのは、印刷可能なフィーチャサイズの最小値を小さくすることができる３つの方法があるということである。すなわち、露光波長λを短くすることによって、又は開口数ＮＡを大きくすることによって、又はｋ１の値を小さくすることによって、である。
露光波長を短くしそれによって印刷可能な最小サイズを小さくするために、極端紫外（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５ｎｍから２０ｎｍの範囲内、例えば１３ｎｍから１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらに波長１０ｎｍ未満、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなど５ｎｍから１０ｎｍの範囲内のＥＵＶ放射も使用可能でありうることが提案されている。そのような放射は極端紫外放射又は軟Ｘ線放射と呼ばれる。実現可能な光源は例えばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子蓄積リングから供給されるシンクロトロン放射に基づく光源を含む。
ＥＵＶ放射は、プラズマを用いて生成されてもよい。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、プラズマを供給する燃料を励起するためのレーザと、プラズマを収容するための放射源とを含んでもよい。プラズマは例えば、適切な材料（例えばスズ）の粒子、又は、適切な気体又は蒸気（例えばＸｅガスやＬｉ蒸気など）の流れ等の燃料にレーザビームを向けることにより生成されてもよい。結果として生じるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、その出力放射は放射コレクタを用いて集められる。放射コレクタは、放射を受けてその放射をビームに集中させるよう構成されてもよい。放射源は、プラズマを保持するための真空環境を提供するよう構成された包囲構造又はチャンバを含んでもよい。そのような放射システムは、典型的にレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる。
従来技術に対して新規且つ進歩的な放射コレクタ及び／又はリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
本発明のある態様によると、放射コレクタが提供される。この放射コレクタは、放射コレクタからある距離を置いた第１位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第１コレクタセグメントと、放射コレクタから前記距離を置いた第２位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第２コレクタセグメントと、を備える。第１位置と第２位置は、相互に分離されている。
放射コレクタは、１つ以上の追加のコレクタセグメントをさらに備えてもよい。各追加のコレクタセグメントは、放射コレクタから前記距離を置いた位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された斜入射リフレクタシェルを備え、各追加のコレクタセグメントは、他のコレクタセグメントのそれぞれの位置から分離している。
例えば、放射コレクタは、第３コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第３コレクタセグメントは、放射コレクタから前記距離を置いた第３位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える。第３位置は、第１位置及び第２位置から分離している。
放射コレクタは、第４コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第４コレクタセグメントは、放射コレクタから前記距離を置いた第４位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える。第４位置は、第１位置、第２位置及び第３位置から分離している。
コレクタセグメントは、放射コレクタの光軸の周りに配置されてもよい。
各コレクタセグメントは、放射コレクタのそれぞれの角度部分を備えてもよい。一例として、第１コレクタセグメントは、放射コレクタの第１角度部分を備えてもよく、第２コレクタセグメントは、放射コレクタの第２角度部分を備えてもよい。
放射コレクタは、光軸の周りに実質的に円周方向に延びていてもよい。
放射コレクタにより導かれる放射は、放射コレクタにより導かれる放射が実質的に通過しないボリュームを規定してもよい。
ボリュームの断面積は、放射コレクタからの距離とともに増大してもよい。ボリュームの断面積は、放射コレクタからの距離とともに単調に増大してもよい。
第１位置および第２位置、並びに当てはまる場合は第３および第４位置は、光軸から実質的に等距離に位置していてもよい。
第１コレクタセグメントにより第１位置に導かれる放射は、ファーフィールド位置において放射の第１強度分布を形成し、第２コレクタセグメントにより第２位置に導かれる放射は、ファーフィールド位置において放射の第２強度分布を形成してもよい。
ファーフィールド位置において第１強度分布と第２強度分布との間に実質的にオーバーラップが存在しなくてもよい。
本発明の第２の態様によると、放射コレクタが提供される。この放射コレクタは、放射を第１位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第１コレクタセグメントと、放射を第２位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第２コレクタセグメントと、を備える。第１位置と第２位置は、相互に分離されている。
放射コレクタは、放射を第３位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第３コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第３位置は、第１位置及び第２位置から分離している。
放射コレクタは、放射を第４位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第４コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第４位置は、第１位置、第２位置及び第３位置から分離している。
第１コレクタセグメントおよび第２コレクタセグメントは、放射コレクタの光軸の周りに配置されてもよい。
第１コレクタセグメントは、放射コレクタの第１角度部分を備えてもよく、第２コレクタセグメントは、放射コレクタの第２角度部分を備えてもよい。
放射コレクタは、光軸の周りに実質的に円周方向に延びていてもよい。
第１位置および第２位置は、光軸から実質的に等距離に位置していてもよい。
第１コレクタセグメントにより第１位置に導かれる放射は、ファーフィールド位置において放射の第１強度分布を形成し、第２コレクタセグメントにより第２位置に導かれる放射は、ファーフィールド位置において放射の第２強度分布を形成してもよい。
ファーフィールド位置において第１強度分布と第２強度分布との間に実質的にオーバーラップが存在しなくてもよい。
放射コレクタにより導かれる放射は、放射コレクタにより導かれる放射が実質的に通過しないボリュームを規定してもよい。
ボリュームの断面積は、放射コレクタからの距離とともに単調に増大してもよい。
本発明の第３の態様によると、放射源が提供される。この放射源は、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に燃料を供給するよう構成された燃料源と、本発明の第１または第２の態様に係る放射コレクタと、を備える。
コレクタセグメントは、放射コレクタの光軸の周りに配置されてもよい。この場合、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置は、光軸上またはその近傍に位置してもよい。
放射コレクタにより導かれる放射は、放射コレクタにより導かれる放射が実質的に通過しないボリュームを規定してもよい。この場合、放射源はミラーをさらに備えてもよい。ミラーは、ボリュームの内側に配置され、ミラーは、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置にレーザビームを合焦するよう構成される。
放射コレクタにより導かれる放射は、放射コレクタにより導かれる放射が実質的に通過しないボリュームを規定してもよい。放射源は、燃料源と放射コレクタの中間の汚染物質トラップであって、汚染物質を捕らえるよう構成されたトラップ部分を備える汚染物質トラップと、トラップ部分を汚染物質トラップの中心軸周りに回転するよう構成された駆動システムであって、少なくとも一部がボリュームの内側に位置する駆動システムと、をさらに備えてもよい。
本発明の第４の態様によると、放射源が提供される。この放射源は、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に燃料を供給するよう構成された燃料源を備える。この放射源はさらに放射コレクタを備え、該放射コレクタは、放射を第１位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第１コレクタセグメントと、放射を第２位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第２コレクタセグメントと、を備える。第１位置と第２位置は、相互に分離されている。
放射コレクタは、放射を第３位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第３コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第３位置は、第１位置及び第２位置から分離している。
放射コレクタは、放射を第４位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第４コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第４位置は、第１位置、第２位置及び第３位置から分離している。
第１コレクタセグメントおよび第２コレクタセグメントは、放射コレクタの光軸の周りに配置されてもよい。
燃料がＥＵＶ放射を放出する位置は、光軸上またはその近傍に位置してもよい。
放射コレクタにより導かれる放射は、放射コレクタにより導かれる放射が実質的に通過しないボリュームを規定してもよい。
放射源はミラーをさらに備えてもよい。ミラーは、ボリュームの内側に配置され、ミラーは、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置にレーザビームを合焦するよう構成される。
本発明の第５の態様によると、本発明の第３または第４の態様に係る放射源を備える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、放射源からのＥＵＶ放射を基板上に投影するよう構成される。
本発明の第６の態様によると、放射源からのＥＵＶ放射を基板上に投影するよう構成されたリソグラフィ装置が提供される。放射源は、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に燃料を供給するよう構成された燃料源を備える。放射源はさらに放射コレクタを備え、該放射コレクタは、放射を第１位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第１コレクタセグメントと、放射を第２位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第２コレクタセグメントと、を備える。第１位置と第２位置は、相互に分離されている。
放射コレクタは、放射を第３位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第３コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第３位置は、第１位置及び第２位置から分離している。
放射コレクタは、放射を第４位置に導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第４コレクタセグメントをさらに備えてもよい。第４位置は、第１位置、第２位置及び第３位置から分離している。
本発明の第７の態様によると、汚染物質トラップが提供される。この汚染物質トラップは、汚染物質を捕らえるよう構成されたトラップ部分と、トラップ部分の中心領域を通って延びる孔と、汚染物質トラップの中心軸周りにトラップ部分を回転するよう構成された駆動システムと、を備える。中心軸は孔を通って延びている。駆動システムは、中心軸から半径方向末端位置に位置している。
駆動システムは、非同期インダクタンスモータであってよい。
トラップ部分は、孔の外周から半径方向外側に延びる一連のフォイルシーツを備えてもよい。
汚染物質トラップは、さらに、１つ以上のシールドを備えてもよい。１つ以上のシールドは、汚染物質が駆動システムに入るのを防ぐよう構成される。
中心軸に沿った汚染物質の位置は、１つ以上のベアリングにより維持されてもよい。
１つ以上のプリテンションベアリングが汚染物質トラップの第１の側に配置され、１つ以上の磁気抵抗ベアリングが汚染物質トラップの第２の側に配置されてもよい。
本発明の第８の態様によると、汚染物質トラップが提供される。この汚染物質トラップは、第１半径を有し、汚染物質トラップの中心軸周りに配置されるインナーリングと、第２半径を有し、汚染物質トラップの中心軸周りに配置されるアウターリングとを備える。
が提供される。第２半径は、第１半径よりも大きい。アウターリングは、アウターリングに対して半径方向に移動可能である複数のバネ部分と、複数のフォイルシーツとを備える。各フォイルシーツは、インナーリングとアウターリングの間に延びており、フォイルシーツの半径方向末端は、それぞれアウターリングのバネ部分に取り付けられる。
アウターリングは、複数のブリッジ部分により結合された第１リング及び第２リングを備える。第１リング及び第２リングはそれぞれ、第１及び第２リングに対して半径方向に移動可能である複数のバネ部分を備える。フォイルシーツの半径方向末端は、それぞれ第１リングのバネ部分および第２リングのバネ部分に取り付けられる。
ブリッジ部分は、開口を規定してもよい。フォイルシーツに激突する汚染物質は、該開口を通って半径方向外側に飛び散る。
汚染物質トラップは、汚染物質トラップを駆動して回転させるモータをさらに備えてもよい。
本発明の第９の態様によると、放射源が提供される。この放射源は、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に燃料を供給するよう構成された燃料源を備える。放射源は、汚染物質トラップをさらに備える。汚染物質トラップは、第１半径を有し、汚染物質トラップの中心軸周りに配置されるインナーリングと、第２半径を有し、中心軸周りに配置されるアウターリングとを備える。第２半径は、第１半径よりも大きい。アウターリングは、アウターリングに対して半径方向に移動可能である複数のバネ部分と、複数のフォイルシーツとを備える。各フォイルシーツは、インナーリングとアウターリングの間に延びており、フォイルシーツの半径方向末端は、それぞれアウターリングのバネ部分に取り付けられる。
本発明の第１０の態様によると、放射源からのＥＵＶ放射を基板上に投影するよう構成されたリソグラフィ装置が提供される。放射源は、汚染物質トラップをさらに備える。汚染物質トラップは、第１半径を有し、汚染物質トラップの中心軸周りに配置されるインナーリングと、第２半径を有し、中心軸周りに配置されるアウターリングとを備える。第２半径は、第１半径よりも大きい。アウターリングは、アウターリングに対して半径方向に移動可能である複数のバネ部分と、複数のフォイルシーツとを備える。各フォイルシーツは、インナーリングとアウターリングの間に延びており、フォイルシーツの半径方向末端は、それぞれアウターリングのバネ部分に取り付けられる。
本発明の第１１の態様によると、汚染物質トラップが提供される。汚染物質トラップは、中心軸を有し、中心軸から第１半径距離の第１位置と中心軸から第２半径距離の第２位置との間に延びる複数のファイバを備える。第２半径距離は、第１半径距離よりも大きい。
複数のファイバは、カーボンカーボンファイバであってよい。
汚染物質トラップは、汚染物質を駆動して回転するよう構成されたモータをさらに備えてよい。
複数のファイバは、複数のファイバ列に配置されてもよい。
複数のファイバ列は、中心軸に対して実質的に平行に配置されてもよい。
本発明の第１２の態様によると、燃料源を備える放射源が提供される。燃料源は、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に燃料を供給するよう構成された燃料源を備える。放射源は、汚染物質トラップをさらに備える。汚染物質トラップは、中心軸を有し、中心軸から第１半径距離の第１位置と中心軸から第２半径距離の第２位置との間に延びる複数のファイバを備える。第２半径距離は、第１半径距離よりも大きい。
本発明の第１３の態様によると、放射源からのＥＵＶ放射を基板上に投影するよう構成されたリソグラフィ装置が提供される。放射源は、汚染物質トラップを備える。汚染物質トラップは、中心軸を有し、中心軸から第１半径距離の第１位置と中心軸から第２半径距離の第２位置との間に延びる複数のファイバを備える。第２半径距離は、第１半径距離よりも大きい。
本発明の更なる特徴及び利点は、本発明の種々の実施の形態の構造及び動作とともに付属の図面を参照して以下に詳述される。本書に説明される特定の実施の形態に本発明は限定されないことに留意される。こうした実施の形態は説明の目的で本書に提示されるにすぎない。追加の実施の形態は、本書に含まれる教示に基づき当業者に明らかであろう。
本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。対応する参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。
本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。
リソグラフィ装置のより詳細な図である。
図１及び図２の放射源ＳＯの一部をより詳細に示す図である。
放射コレクタＣＯの光軸Ｏに沿って見た放射源ＳＯの放射コレクタを示す図である。
図４の放射コレクタＣＯの側面図である。
図６ａ−ｃは、放射コレクタＣＯの実施形態と、放射コレクタにより作られるファーフィールド位置における放射の強度分布を示す図である。
本発明の実施形態に係るフォイルトラップＦＴを有する放射源ＳＯの詳細な図である。
図７のフォイルトラップＦＴの正面図である。
フォイルトラップＦＴを有する放射源ＳＯの他の実施形態を示す図である。
インナーリングおよびアウターリングを有する汚染物質トラップの概略図である。
図１０Ａに示す汚染物質トラップのインナーリングの一部の詳細図である。
図１０Ａに示す汚染物質トラップのアウターリングの一部の詳細図である。
複数の開口が存在するアウターリングを有する汚染物質トラップの実施形態の斜視図である。
図１１Ａに示す汚染物質トラップのアウターリングの一部の詳細図である。
複数のファイバを備える汚染物質トラップの概略図である。
図１２Ａに示す汚染物質トラップの一部の斜視図である。
汚染物質に激突するファイバ列の一部の断面図である。
複数のファイバを備える汚染物質トラップの組立て方法の概略図である。
複数のファイバを備える汚染物質トラップの他の実施形態の概略図である。
複数のファイバを備える汚染物質トラップのさらに他の実施形態の概略図である。
複数のファイバを備える汚染物質トラップのさらに他の実施形態の概略図である。
本発明の特徴及び利点は、対応する構成要素に一貫して同様の符号が示される図面とともに後述される詳細な記載を参照したときより明らかになるであろう。図面において、同様の符号は一般に、同一の、機能的に同様の及び／又は構造的に同様の構成要素を示す。初めて要素が登場する図面は、対応する参照番号のもっとの左の桁により指し示される。
この明細書は、本発明の特徴を含む実施の形態を開示する。開示される実施の形態は、本発明を例示のみする。本発明の範囲は、開示される実施の形態に限定されない。本発明は、本書に添付される請求項によって定義される。
本明細書における「一つの実施の形態」、「ある実施の形態」、「ある例示的な実施の形態」、「いくつかの実施の形態」などといった言及は、その説明される実施の形態がある特定の特徴、構造、又は性質を含んでもよいことを表すが、その特定の特徴、構造、又は性質がどの実施の形態にも必ず含まれうることを表すものではない。また、こうした言い回しは同一の実施の形態に言及するものでは必ずしもない。さらに、ある特定の特徴、構造、又は性質がある実施の形態と結びつけて説明されるとき、そうした特徴、構造、又は性質を他の実施の形態と結びつけてもたらすことはそれが明示的に説明されているか否かにかかわらず当業者の知識の範囲内にあるものと理解される。
図１は、本発明の１つの実施の形態に係る放射源ＳＯを含むリソグラフィ装置１００を模式的に示す図である。本装置は、以下の構成を備える。
放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節するよう構成されている照明システム（イルミネータ）ＩＬ。
パターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するよう構築されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴであって、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成されている第１位置決め部ＰＭに接続されている支持構造ＭＴ。
基板（例えば、レジストで覆われたウエハ）Ｗを保持するよう構築されている基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴであって、基板を正確に位置決めする第２位置決め部ＰＷに接続されている基板テーブルＷＴ。
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１以上のダイを備える）目標部分Ｃに投影する投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳ。
照明システムは、放射を方向付け、成形し、又は制御するための、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、又はこれらの任意の組合せを含み得る。
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置のデザイン、及びその他の条件（パターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等）に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、又は、パターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造は、例えば投影システムに対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。
「パターニングデバイス」なる用語は、例えば基板の目標部分にパターンを生成するために放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用可能な何らかのデバイスを指し示すものと広義に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、目標部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。
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には例えば、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の分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射された放射ビームにパターンを付与する。
照明システムと同様に、投影システムは、使用される露光放射に応じて、又はその他の要因（真空の使用等）に応じて適切である限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、又はこれらの任意の組合せを含み得る。他のガスは放射を吸収しすぎるかもしれないので、ＥＵＶ放射については真空を使用することが望ましい。したがって、真空壁及び真空ポンプによってビーム経路の全体に真空環境が提供されてもよい。
図示されるように、本装置は、（例えば反射型マスクを使用する）反射型である。
リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれより多数の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有する形式であってもよい。このような「多重ステージ」型の装置においては、追加的なテーブルが並行して使用されてもよく、あるいは１以上のテーブルが露光に使用されている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されてもよい。
図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから極端紫外線放射ビームを受け取る。ＥＵＶ放射を生成する方法は、必ずしもそれに限定されるわけではないものの、ＥＵＶ範囲にひとつ以上の輝線を有する例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの少なくともひとつの元素を有するプラズマ状態に物質を変換することを含む。こうしたひとつの方法（これは多くの場合レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と称される）においては、要求される輝線を放出する元素を有する物質の滴、流、又はクラスタなどの燃料にレーザビームを照射することによって、要求されるプラズマを生成することができる。放射源ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザ（図１に図示せず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として得られるプラズマは出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出する。この出力放射は、放射源内に設けられる放射コレクタを使用して集められる。例えば燃料励起のためのレーザビームを提供するのにＣＯ２レーザが使用される場合には、レーザと放射源とは別体であってもよい。
こうした場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、レーザビームはレーザからビーム搬送系を介して放射源へと通過していく。ビーム搬送系は例えば適切な方向変更用ミラー及び／又はビームエキスパンダを含む。
別の方法では、よく放電生成プラズマ（ＤＰＰ）と称されるＥＵＶ放出プラズマが、放電を用いて燃料を気化することにより生成される。燃料は、ＥＵＶ範囲に１つ以上の輝線を有する例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの元素であってよい。放電は、放射源の一部を形成してもよいし又は放射源への電気的接続を介して接続された別体であってもよい電源により発生されてよい。
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外側半径範囲及び／又は内側半径範囲（通常それぞれσアウタ、σインナと呼ばれる）が調整されうる。加えてイルミネータＩＬは、ファセット型フィールド及び瞳ミラーデバイスなどの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられてもよい。
放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ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に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。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を通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）とにより基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように、正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭと別の位置センサＰＳ１を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めできる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。
図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められてもよい。
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動又は走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラマブルパターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、又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更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。
上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。
図２は、放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置をより詳細に示す。放射源ＳＯは、放射源ＳＯの囲み構造２２０内で真空環境が維持されうるように構築、構成される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、レーザ生成プラズマ源ＬＰＰや放電生成プラズマ源ＤＰＰにより形成されてもよい。
ＥＵＶ放射は、電磁スペクトルのＥＵＶ帯の放射を放出するよう非常に高温のプラズマ２１０が生成された、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気又はＳｎ蒸気などのガス又は蒸気によって生成されてよい。
レーザ生成プラズマ源ＬＰＰの場合、レーザＬＡは、レーザエネルギを燃料に与えるよう構成される。燃料は例えばキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又は、リチウム（Ｌｉ）であり、数１０ｅＶの電子温度を有する高度にイオン化されたプラズマ２１０が生成される。これらのイオンの脱励起及び再結合の間に生成された強力な放射は、プラズマから放出される。
放電生成プラズマ源ＤＰＰの場合、非常に高温のプラズマ２１０は、例えば、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放電により生成される。例えば分圧１０ＰａのＸｅ，Ｌｉ，Ｓｎ蒸気または他の適切なガスまたは蒸気が、放射の十分な発生に必要とされる。一実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために、励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
高温のプラズマ２１０により放出された放射は、ソースチャンバ２１１の開口中またはその後方に位置する選択的なガスバリア又は汚染物質トラップ２３０（ある場合には汚染物質バリア又はフォイルトラップとも称される）を通って、ソースチャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２中に通過する。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含んでよい。また、汚染物質トラップは、ガスバリア又はガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含んでもよい。本明細書にさらに指し示される汚染物質トラップ又は汚染物質バリア２３０は、少なくとも、技術的に周知のチャネル構造を含む。
コレクタチャンバ２１２は、いわゆる斜入射コレクタであってもよい放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側２５１と、下流放射コレクタ側２５２とを有する。コレクタＣＯを横切る放射は、随意に、格子スペクトルフィルタ２４０から反射して、仮想放射源ポイントＩＦで合焦することができる。仮想放射源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、放射源は、中間焦点ＩＦが囲み構造２２０内の開口２２１に、又はその近傍に、放射コレクタからある距離を置いて位置するように配置される。中間焦点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。図示を簡略化するために、放射源ＳＯは、開口２２１又はその近傍にただ１つの中間焦点ＩＦを有するとして図２に図示されている。しかしながら、実際には放射源ＳＯは、複数の開口又はその近傍で、放射を複数の中間焦点ＩＦに合焦してよい（さらに下記で説明する）。
次に、放射は照明システムＩＬを通過する。照明システムＩＬはファセット型フィールドミラーデバイス２２とファセット型瞳ミラーデバイス２４とを含んでもよい。それらのミラーデバイスは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２１に所望の角度分布を提供し、かつ、パターニングデバイスＭＡにおいて所望の放射強度の一様性を提供するよう構成される。支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２１が反射されると、パターンが付与されたビーム２６が形成され、そのパターンが付与されたビーム２６は、投影システムＰＳによって反射性要素２８、３０を介して、ウエハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に結像される。
照明光学ユニットＩＬ及び投影システムＰＳには、示されているよりも多くの要素が一般には存在しうる。リソグラフィ装置の形式によっては、格子スペクトルフィルタ２４０が任意選択として存在してもよい。また、図示されるよりも多くのミラーが存在してもよい。例えば、投影システムＰＳには、図２に示されるよりも１個から６個の追加的な反射性要素が存在してもよい。
図２に図示されるように、コレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の例と同様に斜入射リフレクタシェル２５３、２５４および２５５を有する入れ子式コレクタである。斜入射リフレクタシェル２５３、２５４および２５５は、光軸Ｏを中心に軸対称に配置されてよい。
図３は、放射源ＳＯのレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）の実施形態を示す。ＥＵＶ放出プラズマ２１０は、例えば、燃料に第１レーザビーム２７１、次に第２レーザビーム２７２を未千々区ことにより生成されてよい。燃料は、適切な物質（例えばスズ）の粒子、又は例えばＸｅガスやＬｉ蒸気等の適切なガス又は蒸気の流れであってよい。燃料は、燃料をプラズマ２１０が形成されるべき位置に供給する燃料供給装置（図示せず）により供給されてよい。例えば、燃料の液滴は、燃料供給装置によって光軸Ｏと交差する経路に沿って供給されてよい。燃料の液滴は、第１レーザビーム２７１によって捕らえられ、その後第２レーザビーム２７２によって捕らえられ、その結果燃料からＥＵＶ放射が放出される。
第１レーザビーム２７１は、プレパルスレーザビームである。プレパルスレーザビーム２７１は、レンズ２６１により燃料上に合焦される。レンズ２６１は、大きな開口数を有する。例えば、レンズ２６１は、０．０５〜０．１５の範囲の開口数を有してよい。別の実施形態では、レンズ２６１は、大きな開口数を有するミラーにより置換され、プレパルスレーザビーム２７１は、ミラーにより反射して燃料上に合焦される。プレパルスレーザビーム２７１は、プラズマ２１０が形成されるべき位置において、燃料の液滴を燃料の霧に膨らませる。
第２レーザビーム２７２はメインレーザビームである。メインレーザビーム２７２は、プレパルスレーザビーム２７１の数倍大きな強度を有する。例えば、メインパルスレーザビーム２７２は、プレパルスレーザビーム２７１の強度の１０倍から１００倍（又はそれ以上）の強度を有してよい。メインパルスレーザビーム２７２は、例えばＣＯ２レーザにより形成されてよい。メインパルスレーザビーム２７２は、レンズ２６３によりメインパルスミラー２６２上に合焦される。レンズ２６３は、例えば、プレパルスレーザビームを合焦するのにレンズ２６１より小さい開口数を有してよい。別の実施形態では、レンズ２６３が集束ミラーにより置換され、レンズ２６３は、集束ミラーで反射して、メインパルスミラー２６２上に合焦される。
メインパルスレーザビーム２７２は、メインパルスミラー２６２により、プレパルスレーザビーム２７１により生成された燃料の霧上に反射及び合焦される。メインパルスレーザビーム２７２は、燃料の霧をプラズマ２１０に変化させる。プラズマ２１０は、ＥＵＶ放射を放出する。ＥＵＶ放射は、放射コレクタＣＯにより集められ、中間焦点ＩＦに導かれる。放射コレクタＣＯは図３にＥＵＶ放射を中間焦点ＩＦに直接的に合焦するものとして図示されているが、ＥＵＶ放射が中間焦点ＩＦに到達する前に、１つ以上の反射型又は透過型の光学素子がＥＵＶ放射の経路に追加されてもよい。１つ以上の光学素子は、例えば図２に図示したような格子スペクトルフィルタ２４０を含んでもよい。
本明細書において、中間焦点ＩＦという用語は、放射コレクタＣＯにより導かれる放射が実質的に集光する位置を意味するために用いられる。放射コレクタＣＯは、放射コレクタＣＯの異なる部分に入射したプラズマ２１０からの放射が、全体にわたって中間焦点ＩＦと称される複数の位置に実質的に集光するよう、放射を導く。本実施形態において、中間焦点ＩＦは全て、放射コレクタＣＯから実質的に同じ距離にある。
プラズマ２１０は、非等方性分布を有するＥＵＶ放射を放出してもよい。特にプラズマ２１０は、メインパルスレーザビーム２７２を受ける半球方向にＥＵＶ放射を優先的に放出してもよい。従って、プラズマのコレクタ側からプラズマ２１０に入射するメインパルスレーザビーム２７２を用いてプラズマを発生させることは有利であり、その結果プラズマは放射コレクタＣＯに向かって優先的にＥＵＶ放射を放出する。これは、中間焦点ＩＦにおいて、その他の場合よりも大きなＥＵＶ放射の強度をもたらす。他の実施形態では、プレパルスレーザビーム２７１およびメインパルスレーザビーム２７２は、両方とも燃料のコレクタ側から燃料に入射してもよい。
放射コレクタＣＯは、３つの反射型の斜入射リフレクタシェル２５３，２５４および２５５を備える斜入射放射コレクタである。一実施形態では、放射コレクタＣＯは、２つ以上の斜入射リフレクタシェルを備える。例えば、いくつかの実施形態では、放射コレクタＣＯは、４，５，６，７，８，９又はそれ以上の斜入射リフレクタシェルを備えてよい。
放射コレクタＣＯは、汚染物質トラップ２３０により、プラズマ２１０から生じた汚染物質から保護される。汚染物質トラップ２３０は、回転フォイルトラップ、静止フォイルトラップまたは任意の他の形態の汚染物質トラップであってよい。汚染物質トラップは、メインパルスレーザビーム２７２がホローモータ２３１を通って光軸Ｏに沿って通るように、光軸Ｏ周りに円周方向に延びるホローモータ２３１により光軸Ｏ周りに回転してよい。ホローモータ２３１は、インダクタンスモータ又は任意の他の適切なモータであってよい。
汚染物質トラップ２３０およびホローモータ２３１は、放射源ＳＯの任意構成要素である。放射源ＳＯの他の実施形態は、加えて又は代えて、１つ以上のガスバリアなどの他の破片低減システムを含んでもよい。あるいは、放射源は、汚染物質トラップ２３０又はホローモータ２３１を含まなくてもよい。
各斜入射リフレクタシェル２５３，２５４および２５５は、上流コレクタ側２５１から下流コレクタ側２５２へ延びている。斜入射リフレクタシェルは、その長さに沿って光軸に対して実質的に不変の角度を作ってもよい。斜入射リフレクタシェルは、それに代えて、その長さに沿って異なる点で光軸Ｏに対して異なる角度を作ってもよい。例えば、斜入射リフレクタシェルは、その長さに沿って光軸Ｏに対して２，３，４又はそれ以上の角度を作ってもよい。他の実施形態では、斜入射リフレクタシェルは、斜入射リフレクタシェルが光軸Ｏに対して実質的に曲がるように、光軸Ｏに対して、その長さに沿って連続的に変化する角度を作ってもよい。
各斜入射リフレクタシェルは、それぞれ光軸Ｏの異なる角度部分の周囲に延びる複数のセグメントを備えてもよい。各斜入射リフレクタシェルは、同数のセグメントを備えてもよい。これは、放射コレクタＣＯが放射を導く中間焦点ＩＦの数に等しくてよい。リフレクタシェルのセグメントは、光軸Ｏから実質的に等距離に位置してもよい。
図４は、光軸Ｏに沿って中間焦点ＩＦから見た放射コレクタＣＯを示す。図示を簡略化するために、内側の斜入射リフレクタシェル２５５と外側の斜入射リフレクタシェル２５３のみが図４に図示されている。しかしながら、放射コレクタＣＯは、外側の斜入射リフレクタシェル２５３と内側の斜入射リフレクタシェル２５５との間に配置された１つ以上の斜入射リフレクタシェルをさらに備えてよい。外側の斜入射リフレクタシェル２５３と内側の斜入射リフレクタシェル２５５の両者は、それぞれ、４つのセグメント２５３ａ−ｄ及び２５５ａ−ｄを備える。
内側の斜入射リフレクタセグメント２５５ａは、その関連した外側の斜入射リフレクタセグメント２５３ａと実質的に同様の角度範囲を占めている。内側のセグメント２５５ａおよび外側のセグメント２５３ａは、それら両者がＥＵＶ放射を共通の中間焦点ＩＦａに導くよう配向される。その他の内側のセグメント２５５ｂ−ｄおよび関連する外側のセグメント２５３ｂ−ｄは、ＥＵＶ放射を中間焦点ＩＦｂ、ＩＦｃおよびＩＦｄにそれぞれ導くよう同じように配向される。内側の斜入射リフレクタセグメント２５５ａ−ｄおよび外側の斜入射リフレクタセグメント２５３ａ−ｄのそれぞれは、ＥＵＶ放射を４つの中間焦点ＩＦａ−ｄにそれぞれ導く４つのコレクタセグメント２５６ａ−ｄを形成する。
他の実施形態では、コレクタセグメント２５６ａ−ｄは、外側の斜入射リフレクタセグメントシェル２５３ａ−ｄと内側の斜入射リフレクタセグメント２５５ａ−ｄの中間に配置された１つ以上の追加の斜入射リフレクタをさらに備える。追加の斜入射リフレクタセグメントのそれぞれは、内側のセグメント２５５ａ−ｄ及び外側のセグメント２５３ａ−ｄと実質的に同様の角度範囲を占めてよい。追加の斜入射リフレクタセグメントのそれぞれは、ＥＵＶ放射を中間焦点ＩＦａ−ｄに導いてもよい。
コレクタセグメントという用語は、放射を中間焦点ＩＦ等の１つだけの位置に導く放射コレクタの一部を意味することを目的としている。中間焦点ＩＦは、プラズマ２１０からの放射が実質的に集光するスペース中の点である。放射を集光することにより、囲み構造２２０中の開口２２１に又はその近くにプラズマ２１０の像が形成される。中間焦点ＩＦに形成されるプラズマ２１０の像は、中間焦点ＩＦが位置する又は近くに位置する開口２２１の直径よりも小さい。開口２２１は、例えば約７ｍｍの直径を有してよい。コレクタセグメントは、複数の斜入射リフレクタシェルを備えてよい。各コレクタセグメントを備える斜入射リフレクタシェルは、実質的に同様の放射コレクタＣＯの角度範囲を占めてよい。
図５は、Ａ−Ａ線に沿った放射コレクタＣＯの断面を示す。図５から分かるように、斜入射リフレクタセグメントから中間焦点ＩＦａ−ｃへのＥＵＶ放射の経路は、集められ中間焦点ＩＦａ−ｄに導かれるＥＵＶ放射が実質的に通過しないボリューム２８０を規定する。ボリューム２８０は、実質的に円錐形であり、実質的に円形の断面積２８１で（図４参照）プラズマ２１０から延びている。実質的に円形の断面積２８１は、中間焦点ＩＦａ−ｄの位置で直径ｄを有する。図示を簡略化するために、ボリューム２８０は、図５において光軸Ｏに沿って中間焦点ＩＦに向かって約半分だけ延びるように描かれている。しかしながら実際には、ボリューム２８０は、光軸Ｏに沿って中間焦点ＩＦまでずっと延びている。
ボリューム２８０は実質的に円形状の断面積２８１を備える実質的に円錐形状を有してよいが、実際には、ボリューム２８０は円錐形状と異なってもよいし、断面積２８１は円形状と異なってもよい。例えば、斜入射リフレクタセグメントは、それらの間に、例えば図４に示すギャップ２５７ａ−ｄなどのギャップが存在するように位置してもよい。ギャップ２５７ａ−ｄの領域では、断面積２８１の周囲は、実質的に円形状のセグメントの中間において実質的に直線状のセグメントを含んでよい。
他の実施形態では、ボリューム２８０は、他の形状をとってもよい。形状は、集められ中間焦点ＩＦａ−ｄに導かれるＥＵＶ放射の（光軸Ｏに対して）内側の経路により規定される。
ボリューム２８０の断面積は、放射コレクタＣＯからの距離とともに単調に増大してよい。
放射源ＳＯの構成要素は、そうでなければ放射コレクタＣＯにより集められ中間焦点ＩＦに導かれるＥＵＶ放射を遮ることなく、ボリューム２８０の内側に位置してよい。ボリューム２８０の外側に位置する放射源の構成要素は、そうでなければ中間焦点ＩＦに導かれていたＥＵＶ放射を遮る可能性があり、それにより中間焦点ＩＦでＥＵＶ放射の強度が減少する。従って、放射源の構成要素はボリューム２８０の内側に位置することが望ましい。
ボリューム２８０の内側に位置する放射源の構成要素は、例えば、メインパルスレーザビーム２７２をプラズマ２１０上に反射及び合焦するメインパルスミラー２６２を含んでよい。メインパルスミラー２６２は、ボリューム２５０の内側に適合する最大開口数を有してよい。メインパルスミラー２６２の開口数は、プラズマ２１０の位置でメインパルスレーザビームの焦点調節を決定してよい。例えば高開口数を有するメインパルスミラー２６２は、低開口数を有するメインパルスミラー２６２により反射及び合焦されるメインパルスレーザビーム２７２よりも、プラズマ２１０の位置で合焦するメインパルスレーザビーム２７２を提供してよい。一般的に、プラズマ２１０の位置におけるメインパルスレーザビーム２７２の合焦強度は、メインパルスミラー２６２の開口数とともに増大してよい。一般的に、プラズマ２１０により放出されるＥＵＶ放射の量は、プラズマ２１０の位置におけるメインパルスレーザビーム２７２の合焦強度とともに増大してよい。従って、メインパルスレーザビーム２７２がプラズマ２１０の位置で高い合焦強度を有するよう、高開口数を有するメインパルスミラー２６２を提供することは有利である。しかしながら、メインパルスレーザビーム２７２の合焦強度が高すぎる場合、所望するよりも短い波長のＥＵＶ放射を放出するプラズマ２１０が生成される可能性がある。従って、所望の波長及び強度のＥＵＶ放射を放出するプラズマ２１０を生成するために、メインパルスレーザビーム２７２の合焦強度を最適化することが望ましい。
ボリューム２８０の内側に適合するメインパルスミラー２６２のサイズは、メインパルスミラー２６２が位置する光軸Ｏに沿った領域におけるボリューム２８０の断面積２８１により制限される。メインパルスミラー２６２の開口数は、メインパルスミラー２６２のサイズとメインパルスミラー２６２が位置するプラズマ２１０からの距離の両方に依存する。
図５に示された実施形態では、ボリューム２８０の断面積２８１は、光軸Ｏに沿ってプラズマ２１０からの距離とともに増大している。この実施形態では、ボリューム２８０の内側に適合するメインパルスミラー２６２の細部は、光軸Ｏに沿ってメインパルスミラーをプラズマ２１０からさらに遠くに位置させることにより増大されてよい。メインパルスミラー２６２のサイズを増大するとともにプラズマ２１０からさらに遠くに位置させることは、プラズマ２１０から生じる汚染物質へのメインパルスミラー２６２の露出を低減する可能性がある。加えて、大きなメインパルスミラー２６２を用いることは、メインパルスレーザビーム２７２からメインパルスミラー２６２への熱負荷を低減する可能性がある。
プラズマ２１０から所与の距離においてボリューム２８０の内側に適合するメインパルスミラー２６２の最大開口数は、メインパルスミラー２６２の位置における断面積２８１を大きくすることにより増大されてよい。プラズマ２１０からの所与の距離におけるボリューム２８０の断面積２８１は、中間焦点ＩＦａ−ｄをつなぐ実質的に円形状の直径ｄが増大するように、中間焦点ＩＦａ−ｄの位置を移動して互いに離すことにより大きくされてよい。これは、例えば、中間焦点ＩＦａ−ｄの位置が光軸Ｏから半径方向外側に移動するように、コレクタセグメント２５６ａ−ｄの上流のコレクタ側２５１をプラズマ２１０に向けて傾けることにより達成されてよい。これは、ボリューム２８０を増大し、それによって、ボリューム２８０の内側に適合するメインパルスミラーの最大開口数を増大する。
そこで、本実施形態における中間焦点ＩＦａ−ｄは全て、放射コレクタから実質的に同じ距離Ｌにおいて、光軸Ｏに対して垂直な面内に位置している。
本実施形態では、全ての中間焦点が同一平面に存在しているが、２つ以上の中間焦点が放射コレクタから第１距離において第１平面に存在し、他の中間焦点が放射コレクタから第２の距離において第２平面に存在することも想定される。ここで、第１距離は第２距離と異なる。しかしながら、第１又は第２平面内においてそれぞれの中間焦点は異なる位置に位置するので、これは依然として本発明の範囲に含まれる。
コレクタセグメント２５６ａ−ｄの上流のコレクタ側２５１をプラズマ２１０に向けて傾斜することにより、プラズマから放出されるＥＵＶ放射がコレクタセグメント２５６ａ−ｄにより集められる角度が変化する。特に、ＥＵＶ放射が集められる最大角度及び最小角度は、コレクタセグメント２５６ａ−ｄの上流のコレクタ側２５１がプラズマ２１０に向けて傾斜するにつれて変化する。最大角度及び最小角度が実質的に不変のままとなるように、コレクタセグメント２５６ａ−ｄの上流のコレクタ側２５１をプラズマ２１０に向かって傾斜することが望ましい。プラズマ２１０は、非等方性の強度分布を有するＥＵＶ放射を放出してもよい。その結果、プラズマから放出されるＥＵＶ放射がコレクタセグメント２５６ａ−ｄにより集められる角度を変化させることにより、放射コレクタＣＯにより集められるＥＵＶ放射の総量が変化する。
ボリューム２８０の内側に位置する放射源ＳＯの他の構成要素は、ホローモータ２３１を含んでもよい（図３参照）。ボリューム２８０を増大することにより、集められ中間焦点ＩＦに導かれるＥＵＶ放射を遮ることなく、ホローモータ２３１のサイズ調整及び位置調整において高い柔軟性が可能となる。ボリューム２８０内に追加の光学部品などのメインパルスレーザビーム２７２を合焦するための放射源ＳＯの他の構成要素を配置することが望ましい。
光軸Ｏに対する中間焦点の位置は、例えば図２に示すようなファセット型フィールドミラーデバイス２２等のファーフィールド位置におけるＥＵＶ放射の強度分布に影響を与える。ファセット型フィールドミラーデバイス２２は、パターニングデバイスＭＡにおける放射強度の所望の均一性だけでなく、パターニングデバイスＭＡにおける所望の角度分布を有する放射ビームを提供するために、ファセット型瞳ミラーデバイス２４とともにファーフィールド位置においてＥＵＶ放射が反射するよう構成されてもよい。
図６ａ−ｃは、放射源ＳＯの実施形態と、放射源ＳＯにより作られるファーフィールド位置におけるＥＵＶ放射の強度分布の形状を示す。図６ａ−ｃに示す各実施形態において、放射コレクタＣＯは、プラズマ２１０から中間焦点ＩＦａ−ｄにＥＵＶ放射を導く。光軸Ｏに沿ったプラズマ２１０と中間焦点ＩＦａ−ｄとの間の距離Ｌは、約２００ｃｍである。放射コレクタＣＯは、約７０ｃｍの外径ＯＤを有してよい。図６ａ−ｃの実施形態ではそれぞれ、中間焦点ＩＦａ−ｄをつなぐ円の直径は、約２１ｃｍ、１０ｃｍ及び７．５ｃｍであってよい。
中間焦点ＩＦａ−ｄをつなぐ円の異なる直径ｄは、そうでなければ集められ中間焦点ＩＦａ−ｄに導かれるＥＵＶ放射を遮ることなく放射源ＳＯの構成要素が位置する異なるボリューム２８０を作る。一般的に中間焦点ＩＦａ−ｄをつなぐ円の直径ｄが大きくなるほど、ボリューム２８０は大きくなる。従って、直径ｄが、放射源ＳＯの構成要素が位置する十分に大きなボリューム２８０を作り出すのに十分大きくなるよう、放射コレクタＣＯを構成することは有利である。
図６ａ−ｃの実施形態における中間焦点ＩＦａ−ｄをつなぐ円の異なる直径は、また、ファーフィールド位置におけるＥＵＶ放射の異なる強度分布を作り出す。図６ａに示す実施形態では、各コレクタセグメント２５６ａ−ｄは、ＥＵＶ放射ビームを４つの中間焦点ＩＦａ−ｄのうち１つに導く。ＥＵＶ放射のビームは、後でファーフィールド位置において領域ＦＦａ−ｄに入射する。図６ａの領域ＦＦａ−ｄは、ファーフィールド位置においてオーバーラップせず、従って、ファーフィールド位置に入射するＥＵＶ放射の強度は、ＥＵＶ放射が入射するファーフィールド位置の領域にわたって実質的に不変であってよい。例えばファセット型フィールドミラーデバイス２２（図３参照）などのファセット型ミラーデバイスが、ファーフィールド位置に設けられてよい。ファセット型フィールドミラーデバイス２２は、放射強度の所望の均一性と同様に所望の角度分布を有する放射ビームを提供するために、ＥＵＶ放射の実質的に不変な強度分布（例えば図６ａに示す実施形態により作り出される強度分布など）を反射するよう容易に構成されてよい。
図６ｂ及び図６ｃに示す実施形態において中間焦点ＩＦａ−ｄをつなぐ円の直径ｄは、両方とも図６ａに示す実施形態の同等な直径よりも小さい。結果として、中間焦点ＩＦａ−ｄの各々を通過するＥＵＶ放射の部分は、ファーフィールド位置においてオーバーラップする。従って、ファーフィールド位置のいくつかの領域には、２つ以上の中間焦点ＩＦから発生するＥＵＶ放射が入射する。ファーフィールド位置の他の領域には、１つの中間焦点ＩＦから発生するＥＵＶ放射が入射してよい。ファーフィールド位置におけるＥＵＶ放射の強度は、従って、ＥＵＶ放射が入射するファーフィールド位置の領域にわたって大きな変動を含んでよい。ファセット型フィールドミラーデバイスは、放射強度の所望の均一性と同様に所望の角度分布を有する放射ビームを提供するために、ＥＵＶ放射の一定でない強度分布（例えば図６ｂ及び図６ｃに示す実施形態により作り出される強度分布など）を反射するよう容易に構成されてよい。しかしながら、実質的に一定でない強度分布とは対照的にＥＵＶ放射の強度分布が実質的に一定である場合には、所望の角度分布及び強度分布の均一性を有する放射ビームを提供するためにＥＵＶ放射の強度分布を反射するようファセット型フィールドミラーデバイスを構成することがより簡単である。
他の実施形態では、放射コレクタＣＯは、４つより多くの、又は４つ未満のコレクタセグメントを備えてもよい。各コレクタセグメントは、ＥＵＶ放射を関連する中間焦点に導いてよい。従って、中間焦点の数は、コレクタセグメントの数と等しくてよい。例えば、放射コレクタＣＯは、ＥＵＶ放射を２，３，４，５，６，７，８又はそれより多くの中間焦点にそれぞれ導く２，３，４，５，６，７，８又はそれより多くのコレクタセグメントを備えてよい。
コレクタセグメントの数及び中間焦点ＩＦの数及び中間焦点ＩＦ位置決めは、ボリューム２８０の形状及びサイズに影響を与える。放射コレクタＣＯがＥＵＶ放射を１つの中間焦点に導く１つの実質的に円筒状のコレクタを備える場合（従来技術の場合である）、ボリューム２８０に相当するボリュームは非常に限定されるであろう。さらに、それは、例えば図５に示すボリューム２８０が有する連続的に増大する断面積を有しないであろう。その代わりとして、それは、最初に転移点まで増大する断面積を有し、その後断面積は減少するであろう（中間焦点でゼロまで減少する）。このような構成は、ボリュームの内側に適合するメインパルスミラーの最大開口数及び位置に対して大きな制限を課す。
上記の不利点は、上述したように、本発明に係る放射コレクタＣＯにより克服される。本発明の実施形態に係る放射コレクタは、ＥＵＶ放射を２つ以上の中間焦点に導く２つ以上のコレクタセグメント２５６を備える。３つ以上のコレクタセグメント２５６を備え、且つ放射を３つ以上の中間焦点ＩＦに導く放射コレクタＣＯは、放射源の構成要素が実質的にＥＵＶ放射を妨げることなく位置するボリューム２８０をさらに増大してもよい。従って、放射を３つ以上の中間焦点に導く３つ以上のコレクタセグメント２５６を放射コレクタＣＯが備えることはさらに有利である。例えば図４及び５に示すように、４つのコレクタセグメント２５６は有利である。
２つ以上のコレクタセグメント２５６を備える放射コレクタＣＯの実施形態では、ＥＵＶ放射は、光軸Ｏからかなりの距離に位置する２つ以上の中間焦点ＩＦに導かれてよい。そうでなければファーフィールド位置に到達するＥＵＶ放射は、光軸Ｏに近いどの障害物にも入射しない。２つ以上のコレクタセグメント２５６を備える放射コレクタＣＯは、従って、光軸Ｏに近い任意の障害物を避けるために用いられてよく、これにより、遮られるＥＵＶ放射の量が低減する。
上述の放射源ＳＯの様々な実施形態の寸法は、純粋に可能性のある寸法の例である。放射源ＳＯの実施形態は、放射源ＳＯの特定のアプリケーションに適している他の寸法を有してもよいことを理解すべきである。例えば、放射源ＳＯのいくつかの実施形態では、図６ａ−ｃに示す実施形態よりも、光軸Ｏに沿ったプラズマ２１０に近い又はプラズマ２１０から遠い中間焦点ＩＦにＥＵＶ放射を導くことが望ましい。光軸Ｏに沿ったプラズマ２１０と中間焦点ＩＦの間の距離は、放射源ＳＯの寸法により、特に、放射が中間焦点ＩＦに合焦される又は近傍の囲み構造２２０の開口２２１の光軸Ｏに沿った距離により決定されてよい。
本発明の特定の実施形態がレーザ生成プラズマ源ＬＰＰに関して説明および示されているが、本発明の実施形態は、放電生成プラズマ源ＤＰＰとともに用いられてもよい。本発明の実施形態は、例えば破片低減装置が位置する追加的なボリュームが設けられるという点において、放電生成プラズマ源ＤＰＰと共に有利である。本発明の実施形態はまた、放電生成プラズマ源ＤＰＰと共に使用されるときに、放射源の光軸Ｏに近い任意の障害物によるＥＵＶ放射の障害を緩和する。
図７は、フォイルトラップＦＴを含む放射源ＳＯの実施形態を示す。図８は、フォイルトラップＦＴの断面図を示す。フォイルトラップＦＴは、燃料及びプラズマ２１０を発生源とする汚染物質を捕らえ、汚染物質が放射コレクタＣＯを汚染するのを防ぐ役割を果たす。燃料及びプラズマ２１０からの汚染物質は、原子、イオンおよび燃料の微粒子を含む。
フォイルトラップは、実質的に円形の断面を有するトラップ部分３０１と、トラップ部分３０１の外周の周りに延びるロータ部分３０４とを備える。トラップ部分は、ロータ部分３０４の内周からフォイルトラップＦＴの中心を通って延びる孔３０５の外周まで放射状に延びている一連のフォイルシーツ３０６を備える。孔３０５は、メインパルスレーザビーム２７２が孔３０５を通過するのを可能とするのに十分な直径を有する。図７に示すように、フォイルトラップＦＴの各側面からフォイルトラップＦＴのトラップ部分３０１の外周に向かって、シールド３０２が延びている。
フォイルシーツ３０６は、フォイルトラップに入射するＥＵＶ放射がフォイルシーツ３０６により実質的に遮られないほど十分に薄い。フォイルシーツ３０６は、従って、フォイルトラップＦＴを通過するＥＵＶ放射の総量を実質的に低減しない。
フォイルトラップＦＴの外周は、ステータ部品３０３の間に位置している。ステータ部品３０３は、光軸Ｏから半径方向末端にあり、フォイルトラップＦＴの周囲に回転地場の発生を可能とする部品である。ステータ部品は、例えば、フォイルトラップＦＴの周囲に回転地場を発生させるためにＡＣ電流が流れる一連のコイルであってよい。フォイルトラップＦＴのロータ部分３０４は、フォイルトラップＦＴを回転地場の存在下で回転させる物質を備える。ロータ部分３０４は、例えば、銅やアルミニウム領域などの一連の導電領域を備えてよい。
ステータ部品３０３及びロータ部分３０４は一緒に非同期インダクタンスモータを形成する。非同期インダクタンスモータは、光軸Ｏ又はその近傍を回転中心としてフォイルトラップを回転する役割を果たす。非同期インダクタンスモータは、光軸Ｏから半径方向末端にある。フォイルトラップの回転速度は、フォイルトラップＦＴを通過する汚染物質の速度に対して十分に高いため、回転フォイルシーツ３０６は、フォイルトラップＦＴを通過する汚染物質の多くを捕らえる。従って、回転フォイルシーツ３０６は、放射コレクタＣＯに到達する汚染物質を低減する役割を果たす。シールド３０２は、汚染物質がステータ部品３０３とロータ部分３０４の間のギャップに入り込むのを防ぐ役割を果たす。
フォイルトラップＦＴは、動作の間加熱される。例えば、加熱は、ＥＵＶ放射へのフォイルトラップＦＴの露光の結果として生じる。フォイルトラップＦＴの加熱は、フォイルトラップＦＴの膨張をもたらす。特に、フォイルトラップＦＴは、半径方向外側に膨張する。ステータ部品３０３をロータ部分３０４の両側に配置することにより、フォイルトラップＦＴは、ステータ部品３０３と接触することなく、半径方向外側に自由に膨張する。
光軸Ｏに沿ったフォイルトラップＦＴの位置は、１つ以上のベアリングにより維持されてよい。ベアリングは、ステータ部品３０３とロータ部分３０４の中間に位置してよい。１つ以上のプリテンションベアリングが、光軸Ｏに沿った実質的に不変の位置でフォイルトラップＦＴを保持してもよい。１つ以上の磁気抵抗ベアリングが、ロータ部分３０４の第２面に位置してもよい。１つ以上の磁気抵抗ベアリングは、フォイルトラップＦＴの膨張に起因するフォイルトラップＦＴの半径方向位置及び軸方向位置のいくらかの変化を可能とする。
フォイルトラップＦＴは、非同期インダクタンスモータ以外の駆動システムにより回転されてもよい（非同期インダクタンスモータは、駆動システムの単なる一例である）。例えば、フォイルトラップＦＴは、別の種類のインダクタンスモータ、別の種類の電気モータ又はガスタービンエンジンにより回転されてよい。駆動システムは、フォイルトラップＦＴの外周の近く（すなわち、光軸Ｏから半径方向末端）に設けられてよい。フォイルトラップＦＴの外周の近くに駆動システムを設けることにより、駆動システムをプラズマ２１０からの汚染物質及び／又はＥＵＶ放射から保護することができる。また、フォイルトラップＦＴの外周の近くに駆動システムを設けることにより、光軸Ｏの近くに位置するフォイルトラップＦＴの部品が減少する。光軸Ｏの近くに位置するフォイルトラップＦＴの部品を減らすことにより、光軸Ｏの近くに追加スペースがもたらされる。追加スペースは、メインパルスレーザビーム２７２が通過する断面積を増大する。
追加スペースは、孔３０５を通るパージガスの供給を提供するために用いられてもよい。パージガスの供給は、フォイルトラップＦＴの放射コレクタＣＯ側から孔３０５を通ってフォイルトラップＦＴのプラズマ２１０側に提供されてもよい。パージガスの供給は、孔３０５を通るプラズマ２１０からの汚染物質の流れを低減し、さらに放射コレクタＣＯの汚染物質を低減する。
フォイルトラップＦＴの外周の近くに駆動システムが設けられた、回転フォイルトラップＦＴが、ＥＵＶ放射を１つの中間焦点ＩＦに導く放射源ＳＯの一部を備えるように、図８に示されている。フォイルトラップＦＴの外周の近くに駆動システムが設けられた、回転フォイルトラップＦＴは、また、図３〜６に示す放射源ＳＯ等の、ＥＵＶ放射を１つ以上の中間焦点ＩＦに導く放射源ＳＯの一部を備えてもよい。
フォイルトラップＦＴの外周の近くに駆動システムが設けられた、回転フォイルトラップＦＴは、近法線入射放射コレクタＣＯ等の他の種類の放射源ＳＯの一部を備えてもよい。図９は、近法線入射放射コレクタＣＯを備える放射源ＳＯの実施形態を示す。レーザＬＡは、燃料中にレーザエネルギーを与えるよう配置され、プラズマ２１０が生成される。プラズマ２１０は、ＥＵＶ放射を放出する。ＥＵＶ放射は、近法線入射放射コレクタＣＯにより集められ、囲み構造２２０中の開口２２１又はその近傍において中間焦点ＩＦに合焦される。フォイルトラップＦＴの外周の近くに駆動システムが設けられた、回転フォイルトラップＦＴは、プラズマ２１０と放射コレクタＣＯの間に位置する。フォイルトラップは、燃料及びプラズマ２１０からの汚染物質が放射コレクタＣＯに到達するのを防ぐ。放射源ＳＯは、さらに、フォイルトラップＦＴ中の孔３０５を通るパージガス流を備えてもよい。パージガス流は、フォイルトラップＦＴの放射コレクタＣＯ側からフォイルトラップＦＴのプラズマ２１０側に流れ、燃料プラズマ２１０からの汚染物質が放射コレクタＣＯに到達するのをさらに防ぐ。
複数のフォイルシーツを備える回転汚染物質トラップ（これは回転フォイルトラップとも称される）は、最大トラップ速度ｖｍａｘ未満の速度で汚染物質トラップを通過する（燃料及びプラズマ２１０からの）汚染物質に激突する。最大トラップ速度ｖｍａｘは、汚染物質トラップを形成するフォイルシーツの数ｎｆ、フォイルシーツの深さｄｆ及び汚染物質トラップが回転する角周波数ｆの関数である。最大とラップ速度は、式（１）により与えられる。
Figure 2016521373
回転汚染物質トラップを通過して放射コレクタＣＯに入射する汚染物質の割合を減らすために、回転汚染物質トラップに激突する汚染物質の最大速度ｖｍａｘを増大することが望ましい。汚染物質トラップが回転すると、フォイルシーツは向心負荷（centripetal load）がかかる。向心負荷は、汚染物質トラップのフォイルシーツに応力を与える。応力が大きくなりすぎると、汚染物質トラップに損傷を与える可能性がある。回転汚染物質トラップは、汚染物質トラップが損傷するより前に耐えられる最大向心負荷を有する。従って、汚染物質トラップは、向心負荷が最大向心負荷を超えて汚染物質トラップが損傷する前に回転できる最大角周波数ｆを有する。角周波数ｆは、最大トラップ速度ｖｍａｘを制限する要素の１つである（式（１）参照）。従って、最大トラップ速度ｖｍａｘを増大するために、最大角周波数ｆを増大することが望ましい。
図１０Ａは、インナーリング７０４とアウターリング７０２の間に延びる複数のフォイルシーツ７００を備える汚染物質トラップ７０１の概略図である。フォイルシーツ７００は、例えば、モリブデンのシーツであってよい。インナーリングとアウターリングは、汚染物質トラップ７０１の中心軸７０５周りに配置される。中心軸７０５は、例えば、放射源ＳＯの光軸Ｏと一直線になってよい。インナーリング７０４は、中心軸７０５から第１半径距離に配置され、アウターリング７０２は、中心軸７０５から第２半径距離に配置される。第２半径距離は、第１半径距離より大きい。インナーリング７０４は、孔を囲む中空のシリンダであってよい。放射源ＳＯに使用するとき、レーザビームは、孔７０３を通過して、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に入射してよい。
図１０Ｂは、インナーリング７０４の一部の詳細図である。フォイルシーツ７００は、インナーリング７０４に取り付けられている。
図１０Ｃは、アウターリング７０２の一部の詳細図である。アウターリング７０２は、アウターリング７０２の切り抜きである複数のギャップ７０６を含む。ギャップ７０６は、該バネ部分にフォイルシーツ７００の半径方向末端が取り付けられるアウターリング７０２のバネ部分７１０を規定する。フォイルシーツ７００が取り付けられるバネ部分７１０は、アーム７０８によりアウターリング７０２の本体に接続される。アーム７０８は、バネ部分７１０が半径方向内側又は外側に力を受けられるようフレキシブルである。バネ部分７１０は、バネ部分７１０に取り付けられたフォイルシーツ７００によりバネ部分７１０に与える力の下で、半径方向内側又は外側に力を受ける。アーム７０８は、例えば、約６ｍｍの長さ、約１６０ミクロンの高さ及び約４０ｍｍの深さを有してよい。
汚染物質トラップ７０１は、インナーリング７０４を駆動して回転させることにより回転してよい。例えば、モータ（図示せず）は、インナーリング７０４を駆動して回転させるよう構成されてよい。あるいは、汚染物質トラップ７０１は、アウターリング７０２を駆動して回転させることにより回転してよい。例えば、モータ（図示せず）は、アウターリング７０２を駆動して回転させるよう構成されてよい。
アウターリング７０２は、汚染物質トラップ７０１が回転したときにフォイルシーツ７００に与えられる応力を低減する役割を果たす。アウターリング７０２は、従って、汚染物質トラップ７０１が汚染物質トラップ７０１が損傷する前の増大した角周波数ｆで回転することを可能とする。増大した角周波数ｆで汚染物質トラップ７０１を回転することは、最大トラップ速度ｖｍａｘを増大する。最大トラップ速度の増大は、回転汚染物質トラップを通過して放射コレクタＣＯに入射する汚染物質の割合を減少する。これは、放射コレクタＣＯの汚染を減らし、これにより放射コレクタＣＯの有益なライフタイムが増大する。
あるいは、汚染物質トラップ７０１が回転する角周波数ｆを増大することにより、実質的に最大トラップ速度ｖｍａｘを減らすことなく、フォイルシーツの数ｎｆを減らすことが可能となる。フォイルシーツの数ｎｆを減らすことは、フォイルシーツ７００の総断面積を減らし、従ってフォイルシーツ７００により遮断されるＥＵＶ放射の量を減らす。加えて又は代えて、実質的に最大トラップ速度ｖｍａｘを減らすことなく、フォイルシーツ７００の深さを減らしてもよい。フォイルシーツ７００の深さを減らすことは、汚染物質トラップ７０１のために放射源ＳＯに必要とされるスペースを減らす可能性がある。これにより、放射源ＳＯ内に放射源ＳＯの他の部品のためのスペースが確保される。
放射源ＳＯの使用の間、汚染物質トラップ７０１の部品は、熱的及び／又は機械的に膨張する可能性がある。バネ部分７１０をアウターリング７０２につなぐフレキシブルアーム７０８は、フォイルシーツ７００の半径方向末端が半径方向内側及び外側に動くことを可能とする。これは、フォイルシーツ７００に損傷応力を与えることなく、汚染物質トラップ７０１の部品の熱的及び／又は機械的膨張を可能とする。
例えば、汚染物質トラップ７０１が回転するとき、向心力によりフォイルシーツ７００が延びる可能性がある。フォイルシーツ７００が延びることにより、フォイルシーツ７００の半径方向末端が取り付けられたバネ部分７１０が半径方向外側に動くようにアーム７０８が曲がる。
動作の間、汚染物質トラップ７０１は加熱を受ける可能性がある。例えば、汚染物質トラップ７０１は、汚染物質トラップ７０１に入射するＥＵＶ放射により加熱される可能性がある。汚染物質トラップ７０１は、燃料プラズマ２１０から発生するイオンによりさらに加熱される可能性がある。汚染物質トラップ７０１の加熱により、汚染物質トラップ７０１の部品が膨張する可能性がある。例えば、インナーリング７０４が加熱下で膨張する可能性がある。これにより、フォイルシーツ７００が取り付けられたインナーリングのポイントが半径方向外側に動く可能性がある。これにより、フォイルシーツ７００の半径方向末端を含むフォイルシーツ７００が半径方向外側に動き、それ故に、アーム７０８が曲がり、フォイルシーツ７００の半径方向末端が取り付けられたバネ部分７１０が半径方向外側に動く可能性がある。フォイルシーツ７００もまた、加熱されて、膨張及び延びる可能性がある。フォイルシーツ７００が延びることにより、アーム７０８がさらに曲がり、バネ部分７１０がさらに半径方向外側に動く可能性がある。
使用の間、フォイルシーツ７００は、燃料及びプラズマ２１０から発生する汚染物質と激突する可能性がある。汚染物質は、汚染物質トラップ７０１の回転により半径方向外側に飛ばされる可能性がある。従って、アウターリング７０２に開口を設けることが望ましい。該開口を通って、フォイルシーツ７００に激突する汚染物質が半径方向外側に飛ばされる。
図１１Ａは、汚染物質トラップ７０１の実施形態の斜視図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示す斜視図の一部の詳細図である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示す実施形態では、アウターリング７０２は、第１リング７１４及び第２リング７１６を備えるよう構成される。第１及び第２リングは、ブリッジ部分７１８により結合される。第１及び第２リングは両方とも、複数のフォイルシーツ７００の半径方向末端が取り付けられる第１及び第２リングのバネ部分７１０を規定する複数のギャップ７０６を含む。バネ部分７１０は、バネ部分及び従ってフォイルシーツ７００の半径方向末端が半径方向内側及び外側に動くことを可能とするフレキシブルアーム７０８により第１及び第２リングの本体に接続されている。
ブリッジ部分７１８は、汚染物質が通過する開口７１２により分離されている。汚染物質は、汚染物質トラップ７０１の回転により半径方向外側に飛ばされ、開口７１２を通過する。汚染物質コレクタ（図示せず）は、汚染物質トラップ７０１に隣接して位置しており、汚染物質トラップ７０１から半径方向外側に飛ばされた汚染物質を受けるよう構成される。
他の実施形態では、アウターリング７０２の軸方向の深さは、実質的にフォイルシーツ７００の深さ未満であってよい。この実施形態では、アウターリング７０２は、ただ１つのリングを備えてよく、汚染物質が通過する開口７１２を含んでいなくてよい。フォイルシーツ７００に激突した汚染物質は、その代わりに、アウターリング７０２の軸方向前方又は後方の位置において半径方向外側に通過してよい。
図１２Ａは、インナーリング８０４を備える他の汚染物質トラップ８０１の概略図である。インナーリング８０４から、複数の並んだファイバ８０２が半径方向外側に延びている。インナーリング８０４は、汚染物質トラップ８０１の中心軸８０５からある半径距離に配置された中空のシリンダを備えてもよい。例えば、中心軸８０５は、汚染物質トラップ８０１が位置する放射源ＳＯの光軸Ｏと一直線になってよい。図１２Ｂは、１つのファイバ８００の単列８０２を示す汚染物質トラップ８０１の一部の詳細斜視図を示す。
「列」という用語は、ファイバが全て同じ周方向位置を有しなければならないことを意味することを意図していない。例えば、一列のファイバは、実質的に同じ軸位置にあるが、互いに周方向に変位したファイバの組から形成されてよい。ある実施形態では、一列のファイバは、３つ以上のファイバのサブ列を備えてもよい。ファイバのサブ列は、互いに十分近くに位置しているため、汚染物質がそれらの間のギャップを埋める。ある実施形態では、一列のファイバは、３つのサブ列又は４つのサブ列を備えてよい。
ファイバ８００の列８０２は、中心軸８０５と実質的に平行に揃えられてよい。ファイバ８００は、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を用いて製造されたカーボン−カーボンファイバであってよい。ファイバ８００は、それぞれ約５ミクロン直径を有してよい。ファイバ８００は、例えば、以下の特性を有してよい：密度約１８００ｋｇｍ−３、引っ張り強さ約５７００ＭＰａ、ヤング率約３００ＧＰａ、縦方向熱膨張率約−０．７×１０−６Ｋ−１、及び熱伝導率約２０００Ｗｍ−１Ｋ−１。これらのファイバ８００の特性は、約２８００Ｋの温度まで維持されてよい。ファイバ８００は、疎水性であってよい。
汚染物質トラップ８０１は、回転されてもよい。例えば、モータ（図示せず）は、シリンダ８０４を駆動して回転させるよう構成されてよい。回転すると、ファイバ列８０２は、汚染物質トラップ８０１を通過する汚染物質と激突する。ファイバ列８０２は、従って、図１０及び図１１に示す汚染物質トラップ７０１のフォイルシーツ７００に似た方法で動作する。
ファイバ列８０２を回転することにより激突する汚染物質の最大トラップ速度ｖｍａｘは、式（２）により与えられてよい。
Figure 2016521373
ここで、ｎｒは汚染物質トラップ８０２のファイバの列の数であり、ｄｒは各ファイバ列８０２の深さ（例えばｄｒは中心軸８０５に沿った各ファイバ列の深さであってよい）及びｆは汚染物質トラップ８０１が回転する角周波数である。
ファイバ８００は、フォイルシーツ７００よりも実質的に低い密度を有する。ファイバ８００によりかかる向心負荷は、従って、実質的にフォイルシーツ７００によりかかる向心負荷未満である。ファイバ８００は、フォイルシーツ７００よりも実質的に高い引っ張り強さを有し、それ故、ファイバ８００が損傷する前に、実質的に大きな応力（向心負荷によりファイバに与えられる）に耐えることができる。ファイバ８００の密度が減少し且つ引っ張り強さが高くなることにより、ファイバが損傷する前に、ファイバ８００が高い角周波数ｆで回転することが可能となる（フォイルシーツ７００と比較したとき）。例えば、汚染物質トラップ８０１は、ファイバ８００を損傷することなく、約１０００Ｈｚの角周波数ｆで回転してよい。
汚染物質トラップ８０１が回転する角周波数ｆを増大することにより、ファイバ列８０２が激突する汚染物質の最大トラップ速度ｖｍａｘが増大する（式（２）参照）。汚染物質トラップ８０１が回転する角周波数ｆを増大することにより、最大トラップ速度ｖｍａｘを大幅に減らすことなく、ファイバ列８０２の数ｎｒを減らすことができる。ファイバ列８０２の数ｎｒを減らすことにより、ファイバ列８０２の総断面積が減少し、従ってファイバ列８０２により遮断されるＥＵＶ放射の量が減少する。加えて又は代えて、ファイバ列８０２の深さｄｒが、最大トラップ速度ｖｍａｘを大幅に減らすことなく、減らされてもよい。ファイバ列８０２の深さｄｒを減らすことにより、汚染物質トラップ８０１のために放射源ＳＯに必要とされるスペースが減少する。これにより、放射源ＳＯ内に放射源ＳＯの他の部品のためのスペースが確保される。
汚染物質トラップ８０１は、例えば約２５０のファイバ列８０２を備えてよい。汚染物質トラップ８０１は、例えば、約１０００Ｈｚの角周波数で回転してよい。汚染物質トラップ８０１は、約１０，０００ｍｓ−１の最大トラップ速度を有してよい。汚染物質トラップ８０１は、汚染物質トラップ８０１に入射するＥＵＶ放射の約０．００３％を遮断してよい。
ファイバ列８０２は、（中心軸８０５に沿って見たときに）フォイルシーツ７００よりも小さい断面積を有してよい。これにより、ファイバの列に入射するＥＵＶ放射の量が減少する。また、これにより、他の放射源からの熱移動が減少する。これらの要因は、ＥＵＶ放射源ＳＯの使用中にファイバの列が受ける熱負荷を減らす。ファイバ列８０２は、フォイルシーツ７００よりも効率的に、ファイバ列８０２から熱を伝導し放射する。これにより、ＥＵＶ放射源ＳＯの使用中にファイバ列８０２が受ける温度上昇が低減される。
ファイバ列８０２は、スズ粒子（約５００Ｋの溶融温度を有する）などの、ファイバ列８０２が激突する汚染物質の溶融温度よりも大きな温度で動作することが望ましい。これにより確実に、汚染物質がファイバ８００に沿って流れ、汚染物質トラップ８０１の回転により半径方向外側に飛ばされる流体状態となる。ファイバ８００に沿った流動的な汚染物質の流れは、流動的な汚染物質がファイバ８００にくっつくのを防ぐファイバ８００の疎水性特性により促進される。ファイバ８００は、お互いから距離をあけて配置されてよい。これにより、ファイバ８００間のギャップが毛細管として機能し、流動的な汚染物質が毛細管現象によりファイバ８００に沿って強制的に流れる。実質的に同じ軸方向位置にファイバ８００を備えるが、お互いから円周方向に変位したファイバの列は、毛細管現象によりファイバ８００に沿った流動的な汚染物質の流れを有利に増大する。
ファイバ列８０２が、ファイバの列が激突する汚染物質の溶融温度未満に低下した場合、汚染物質は、ファイバ８００上に凝固し、ファイバ８００にくっつく可能性がある。しかしながら、ファイバ８００上の固化した汚染物質は、ファイバ８００の熱容量を増大する可能性があり、これは、ファイバ８００の温度を上昇させるよう働く可能性がある。ファイバ８００の温度が上昇すると、汚染物質が溶けて、ファイバ８００の回転及び
ファイバ８００間の毛細管現象によってファイバ８００に沿って流れる。ファイバ上の汚染物質の固化によるファイバの熱容量の増大により、ファイバは汚染物質の溶融温度に近い温度で熱平衡に達する。
図１３は、ファイバ列８０２の一部の断面図である。ファイバ列８０２は、矢印８１２により指し示す方向に移動している。ファイバ列８０２は、例えば、ファイバ列８０２を備える汚染物質トラップ８０１の観点によって移動する。汚染物質８０８は、矢印８１０により指し示す方向に移動する。この方向は、ファイバ列８０２の移動方向に対して実質的に垂直である。汚染物質８０８は、例えば、スズの粒子又は液滴であってよい。汚染物質８０８は、例えば、プラズマがＥＵＶ放射源ＳＯ中に形成される位置から放射コレクタＣＯの位置に向かって移動中であってもよい。ファイバ列８０２は、汚染物質８０８に激突することが望ましい。汚染物質８０８が放射コレクタＣＯに到達し、放射コレクタＣＯを汚染するのを防ぐために、汚染物質８０８との激突により、汚染物質が放射コレクタＣＯに向かう方向に移動し続けるのを防ぐことがさらに望ましい。その結果、放射コレクタＣＯの有益なライフタイムが増大する。
ファイバ列が方向８１２に移動すると、ファイバ列は汚染物質８０８と激突する。汚染物質８０８と激突するファイバは、ファイバ列８０２中におけるそれらの位置から変形する可能性がある。例えば、図１３には、汚染物質８０８との激突により、ファイバ列８０２中のそれらの位置８００ａ、８００ｂ及び８００ｃから、変形位置８００ａ’、８００ｂ’及び８００ｃ’にそれぞれ変形した３つのファイバが示されている。ファイバがファイバ列８０２中のそれらの元の位置８００ａ、８００ｂ及び８００ｃから変形すると、ファイバのテンションがファイバを下の位置８００ａ、８００ｂ及び８００ｃに戻すよう働く力を発生させる。これらの力は、図１３において矢印８０３ａ、８０３ｂ及び８０３ｃにより表されている。力８０３ａ及び８０３ｂは、主にファイバ列８０２の移動方向８１２に向いている。力８０３ｃは、汚染物質８０８の移動方向８１０と反対方向に多くの成分を有する。従って、力８０３ｃは、移動方向８１０への汚染物質８０８を減速するよう作用する。従って、汚染物質の進行方向の運動量がファイバにより減少するようにファイバ８００が汚染物質との激突で変形するため、ファイバ列８０２を備える汚染物質トラップ８０１は有利である。これにより、汚染物質がファイバ列８０２をはじいて放射コレクタＣＯに向かう方向に移動を続ける機会が減少する。これにより、放射コレクタＣＯに到達して放射コレクタＣＯを汚染する汚染物質の数が減少する。その結果、放射コレクタＣＯの有益なライフタイムが増大する。
図１４Ａ及び図１４Ｂは、ファイバ８２０を備える汚染物質トラップ８２１の組立て方法を概略的に示す。図１５Ａは、汚染物質トラップ８２１の中心軸８２９から第１半径距離８２７に円形に位置する複数の第１シャフト８３４を示す。複数の第２シャフト８３２は、中心軸８２９から第２半径距離８２８に円形に位置している。複数の第１シャフト８３４と第２シャフト８３２の間には連続的なファイバ８２０が配置されている。シャフト８３４及び８３２は、例えば、いくらかの軸方向範囲（axial extent）を有する中空シリンダであってよい。さらに連続的なファイバ８２０は、シャフトの軸方向範囲に沿った異なる位置で複数の第１シャフトと第２シャフトの間に位置している。その結果、連続的なファイバ列を形成している。
複数の第１シャフト８３４は、矢印８２６により指し示されるように汚染物質トラップ８２１の中心軸８２９に向かって移動する。図１４Ｂは、中心軸８２９から半径距離８２５に位置するように複数のシャフトが中心軸８２９に向かって動いた後の汚染物質トラップ８２１を示す。ファイバ８２０は、中心軸８２９に向かって及び中心軸８２９から離れて延びるように引き延ばされる。従って、ファイバ８２０は、中心軸８２９から第１半径距離８２５の複数の第１シャフト８３４と中心軸から第２半径距離８２７の複数の第２シャフト８３２との間に延びる部分８２２を備える。汚染物質トラップ８２１は、さらに、シャフト８３２及び８３４を適切な位置に保持するリジッド構造を備えてもよい。汚染物質トラップ８２１は、例えば、シャフト８３４及び／又はシャフト８３２を回転するよう構成されたモータ（図示せず）により、回転駆動されてよい。
図１５は、外半径８４５を有するシリンダを備える汚染物質トラップ８４１を概略的に示す。シリンダは、汚染物質トラップ８４１の中心軸８４９の周囲に配置される。汚染物質トラップ８４１は、さらに、中心軸８４９から半径距離８４７に配置された複数のシャフト８４３を備える。図１５に示すように、ファイバ８４０は、シリンダ８４４と複数のシャフト８４３の周りに巻き付けられている。シャフト８４３及びシリンダ８４４は、中心軸８４９の方向にいくらかの軸方向範囲を有する。さらに、ファイバ８４０は、シリンダ８４４とシャフト８４３に沿った異なる軸方向位置でシリンダ８４４とシャフト８４３の周りに巻き付けられており、それによってファイバ列８４０を形成している。ファイバ８４０の位置８４２は、中心軸８４９から第１半径距離８４５のシリンダ８４４の位置と中心軸８４９から第２半径距離８４７のシャフト８４３の位置の間で延びている。第２半径距離８４７は、第１半径距離８４５よりも大きい。汚染物質トラップ８４１は、さらに、シャフト８４３を適切な位置に保持するリジッド構造を備えてもよい。汚染物質トラップ８４１は、例えば、シリンダ８４４及び／又はシャフト８４３を回転するよう構成されたモータ（図示せず）により、回転駆動されてよい。
汚染物質トラップ８２１及び８４１のファイバ８２０及び８４０は、それぞれシャフト８３２及び８４３の近くで切断され、シャフトが汚染物質トラップ８２１及び８４１から除去されてもよい。ファイバ８２０及び８４０は、シャフト８３２及び８４３なしでも適切な位置を保つほど十分にリジッドであってよい。
図１６Ａは、内半径８５７を有するシリンダ８５４を備える汚染物質トラップ８５１を示す。ファイバ８５０は、汚染物質トラップ８５１の中心軸８５９を実質的に通って延びるように、シリンダ８５４の内周の異なる点に取り付けられている。シリンダ８５４は、中心軸８５９の方向にいくらかの軸方向範囲を有する。さらに、ファイバは、シリンダ８５４に沿った異なる軸方向位置において、シリンダ８５４の内周に取り付けられており、それによってファイバ列８５０を形成している。ファイバ８５０は、中心軸８５９から半径距離８５７において中心軸８５９上の位置とシリンダ８５４上の位置との間に延びる部分８５２を備える。汚染物質トラップ８５１は、例えば、シリンダ８５４を駆動して回転するよう構成されたモータ（図示せず）により、回転駆動されてよい。シリンダ８５４は、例えば、シリンダ８５４の強度を高めるカーボン−カーボンファイバを備えてもよい。
図１６Ｂは、内側半径８６７を有するシリンダ８６４を備える汚染物質トラップ８６１を示す。ファイバ８６０は、汚染物質トラップ８６１の中心軸８６９を通らずにシリンダ８６４を横切って延びるように、シリンダ８６４の内周の異なる点に取り付けられている。ファイバ８６０は、ファイバ８６０が存在しない中心孔８６６を規定するように配置されている。中心孔は、半径８６５を有する。シリンダ８６４は、中心軸８６９方向にいくらかの軸方向範囲を有する。さらに、ファイバは、シリンダ８６４に沿った異なる位置においてシリンダ８６４の内周に取り付けられており、それによってファイバ列８６０を形成する。ファイバ８６０は、中心軸８６９から第１半径距離８６５の孔８６６のエッジ上の位置と中心軸８６９から第２半径距離８６７のシリンダ８６４上の位置との間に延びる部分８６２を備える。第２半径距離８６７は、第１半径距離８６５よりも大きい。汚染物質トラップ８６１は、例えば、シリンダ８６４を駆動して回転するよう構成されたモータ（図示せず）により、回転駆動されてよい。シリンダ８６４は、例えば、シリンダ８５４の強度を高めるカーボン−カーボンファイバを備えてもよい。
図１６Ａ及び図１６Ｂに示す汚染物質トラップ８５１及び８６１は、中心軸８５９，８６９と実質的に平行に伝搬するＥＵＶ放射を実質的に遮断する汚染物質トラップの中心軸８５９，８６９の近くに少しもボディを含まない。従って、汚染物質トラップ８５１及び８６１は、汚染物質トラップ８５１及び８６１に入射するＥＵＶ放射のかなりの部分を遮ることなく、放射源ＳＯに有利に用いられてよい。
上記に示し且つ説明した以外の配置に構成された複数のファイバを備える汚染物質トラップの他の実施形態が本明細書では意図されている。他の実施形態では、フォイルシーツの熱挙動及び疎水性特性を改善するために、ファイバがフォイルシーツ上に配置されてもよい。
極紫外線（ＥＵＶ）放射源という用語は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば、１３〜１４ｎｍの範囲内、又は６．７ｎｍや６．８ｎｍなど５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射に言及するものとして解釈されてよい。
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本明細書に説明したリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された基板は露光前又は露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／又はインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらの又は他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は、処理された多数の層を既に含む基板をも意味し得る。
「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品を含む各種の光学部品のうちいずれか１つ、又はこれらの組み合わせを指し示してもよい。
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の１以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又は、そうしたコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、又は光ディスク）の形式をとってもよい。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、当業者には明らかなことである。

Claims (15)

  1. 放射コレクタであって、
    当該放射コレクタからある距離を置いた第１位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第１コレクタセグメントと、
    当該放射コレクタから前記距離を置いた第２位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された複数の斜入射リフレクタシェルを備える第２コレクタセグメントと、
    を備え、
    前記第１位置と前記第２位置が相互に分離されていることを特徴とする放射コレクタ。
  2. １つ以上の追加のコレクタセグメントをさらに備え、各追加のコレクタセグメントは、当該放射コレクタから前記距離を置いた位置に実質的に集光するように放射を導くよう構成された斜入射リフレクタシェルを備え、各追加のコレクタセグメントは、他のコレクタセグメントのそれぞれの位置から分離していることを特徴とする請求項１に記載の放射コレクタ。
  3. コレクタセグメントは、当該放射コレクタの光軸の周りに配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の放射コレクタ。
  4. 各コレクタセグメントは、当該放射コレクタのそれぞれの角度部分を備えることを特徴とする請求項３に記載の放射コレクタ。
  5. 当該放射コレクタは、光軸の周りに実質的に円周方向に延びていることを特徴とする請求項３に記載の放射コレクタ。
  6. 当該放射コレクタにより導かれる放射は、当該放射コレクタにより導かれる放射が実質的に通過しないボリュームを規定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の放射コレクタ。
  7. 前記ボリュームの断面積は、当該放射コレクタからの距離とともに増大することを特徴とする請求項６に記載の放射コレクタ。
  8. 前記第１位置および前記第２位置は、光軸から実質的に等距離に位置していることを特徴とする請求項３に記載の放射コレクタ。
  9. 前記第１コレクタセグメントにより前記第１位置に導かれる放射は、ファーフィールド位置において放射の第１強度分布を形成し、前記第２コレクタセグメントにより前記第２位置に導かれる放射は、ファーフィールド位置において放射の第２強度分布を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の放射コレクタ。
  10. ファーフィールド位置において前記第１強度分布と前記第２強度分布との間に実質的にオーバーラップが存在しないことを特徴とする請求項９に記載の放射コレクタ。
  11. 燃料がＥＵＶ放射を放出する位置に燃料を供給するよう構成された燃料源と、
    請求項１から１０のいずれかに記載の放射コレクタと、
    を備えることを特徴とする放射源。
  12. 前記放射コレクタは、請求項３に記載の放射コレクタであり、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置は、光軸上またはその近傍に位置することを特徴とする請求項１１に記載の放射源。
  13. 前記放射コレクタは、請求項６に記載の放射コレクタであり、当該放射源はミラーをさらに備え、前記ミラーは、前記ボリュームの内側に配置され、前記ミラーは、燃料がＥＵＶ放射を放出する位置にレーザビームを合焦するよう構成されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の放射源。
  14. 前記放射コレクタは、請求項６に記載の放射コレクタであり、当該放射源は、前記燃料源と前記放射コレクタの中間の汚染物質トラップであって、汚染物質を捕らえるよう構成されたトラップ部分を備える汚染物質トラップと、前記トラップ部分を前記汚染物質トラップの中心軸周りに回転するよう構成された駆動システムであって、少なくとも一部が前記ボリュームの内側に位置する駆動システムと、をさらに備えることを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の放射源。
  15. 請求項１１から１４のいずれかに記載の放射源を備えるリソグラフィ装置であって、前記放射源からのＥＵＶ放射を基板上に投影するよう構成されたことを特徴とするリソグラフィ装置。
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