JP2017528758A - 放射源を監視するためのデバイス、放射源、放射源を監視する方法、デバイス製造方法 - Google Patents

放射源を監視するためのデバイス、放射源、放射源を監視する方法、デバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

リソグラフィ装置用の放射源における蒸気又は蒸気からの堆積物を監視するための容量測定。測定値を用いて放射源の動作を制御することができる。１つの特定の構成では、複数のキャパシタからの測定値を用いて蒸気によってもたらされる静電容量の変化と蒸気からの堆積物によってもたらされる静電容量の変化とを区別する。【選択図】図３

Description

関連出願への相互参照
[001] 本願は、２０１４年９月１１日に出願した欧州特許出願第１４１８４４４５．６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。
[002] 本発明の実施形態は、リソグラフィ装置用の放射源を監視するためのデバイス、放射源、放射源を監視する方法及びデバイス製造方法に関する。この実施形態は、特に、１つ以上のキャパシタを用いる放射源内の蒸気の濃度又は蒸気からの堆積物の量の測定に関する。放射源の制御は、測定した蒸気の濃度又は堆積物の量に基づいて実施することができる。
[003] リソグラフィは、集積回路（ＩＣ）や他のデバイス及び／又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。しかしながら、リソグラフィを使用して作ら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若しくは他のデバイス及び／又は構造を製造できるようにするためのより一層重要な要因になりつつある。
[004] 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、ＩＣの製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。
[005] 露光波長を短縮するため、したがって、最小印刷可能サイズを縮小させるためには、極端紫外線（ＥＵＶ）放射原を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射源は、通常、約５〜２０ｎｍ、例えば、１３．５ｎｍ若しくは約１３ｎｍ又は６．５〜６．８ｎｍの放射波長を出力するように構成される。ＥＵＶ放射の使用は、小さいフィーチャの印刷を達成するための大きな前進をもたらし得る。そのような放射を極端紫外線又は軟Ｘ線放射と呼ぶ。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、又は電子蓄積リングによって提供されるシンクロトロン放射が挙げられる。
[006] レーザ生成プラズマ源及び放電プラズマ源などといったプラズマを生成する放射源では、燃料を蒸発させてプラズマを発生させることができる。例えば、燃料は、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｇｄ又はＴｂを含んでよい。燃料の蒸気を燃料蒸気と呼ぶこともある。ガス流は、放射源から燃料蒸気を除去するために提供されてよい。燃料又は燃料蒸気は、燃料反応生成物蒸気を発生させるためにガス流内のガスと反応し得る。燃料がＳｎを含む場合、反応生成物はスタナンを含んでもよい。
[007] 燃料蒸気又は燃料反応生成物蒸気は、放射源内の表面上で凝結して燃料又は燃料反応生成物の堆積物を形成し得る。これらの堆積物は、放射源の性能を様々な方法で低下させ得る。例えば、堆積物は、燃料蒸気を除去するためのガス流を提供するためのガスデリバリチャネル内に形成し得る。堆積物は、ガスデリバリチャネルの断面積を減少させることによってガス流を妨害し得る。堆積物は、プラズマが生成されるソースチャンバからソースチャンバの下流の領域へと汚染物質が送られることを防止するように構成された汚染物質トラップのチャネル構造内に形成し得る。堆積物は、ＥＵＶ放射をブロックすることによって放射源の出力パワーを減少させ得る。
[008] 堆積物がどこに及びどのような速度で蓄積されるかを予測することは困難である。堆積物に関する情報を収集することは、現在放射源がオフラインであるときにのみ行うことができる。したがって、そのような情報を収集することは、放射源の有用性を低下させる。放射源がオフラインのときに堆積物に関する詳細な情報を得ることができないため、放射源は、洗浄のために必要以上により頻繁にオフラインにされ得る。放射源を必要以上により頻繁にオフラインにすることは、放射源の有用性も減少させる。
[009] 放射源におけるプラズマからの放射の生成は、複雑なプロセスである。高くて安定した出力パワーを達成するために放射源の様々な動作パラメータを制御する必要がある。出力パワーのばらつきを監視して放射源の動作パラメータを制御するコントローラへの入力として使用することができる。しかしながら、出力パワーの監視したばらつきは、限られた情報のみを提供する。したがって、監視したばらつきに対するコントローラの反応は最適ではない。
[0010] 本発明の一課題は、上記で述べた従来技術の１つ以上の問題に少なくとも部分的に取り組むことである。
[0011] 本発明のある態様によると、リソグラフィ装置用の放射源を監視するためのデバイスであって、放射源は、燃料からプラズマを生成することによって放射を発生させるように構成されるデバイスが提供される。このデバイスは、１つ以上のキャパシタであって、各キャパシタは、蒸気が導体間のギャップを流れることができるように設置された少なくとも２つの導体を含み、ギャップ内の蒸気の濃度及び蒸気からギャップに形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、キャパシタの静電容量に対して影響を与える、１つ以上のキャパシタと、測定システムであって、１つ以上キャパシタのうちの少なくとも１つに対して、キャパシタのギャップ内の蒸気の濃度の測定値及びキャパシタのギャップ内の堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を、１つ以上のキャパシタのうちの少なくとも１つの静電容量又は静電容量に依存するパラメータを測定することによって出力するように構成された測定システムとを備える。
[0012] 本発明のある態様によると、リソグラフィ装置用の放射源を監視する方法であって、放射源は、燃料からプラズマを生成することによって放射を発生させるように構成される方法が提供される。この方法は、１つ以上のキャパシタを提供することであって、各キャパシタは、蒸気が導体間のギャップを流れることができるように設置された少なくとも２つの導体を含み、ギャップ内の蒸気の濃度及び蒸気からギャップに形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、キャパシタの静電容量に対して影響を与える、提供することと、１つ以上のキャパシタのうちの少なくとも１つの静電容量又は静電容量に依存するパラメータを測定し、測定した静電容量又はパラメータを用いてキャパシタのギャップ内の蒸気の濃度の測定値及びキャパシタのギャップ内の堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を含む出力を提供することとを含む。
[0013] 本発明のある態様によると、デバイス製造方法であって、放射をリソグラフィ装置に供給するために放射源を用いることと、デバイスを製造するためにリソグラフィ装置を用いることと、放射源を以下の、１つ以上のキャパシタ提供することであって、各キャパシタは、蒸気が導体間のギャップを流れることができるように設置された少なくとも２つの導体を含み、ギャップ内の蒸気の濃度及び蒸気からギャップに形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、キャパシタの静電容量に対して影響を与える、提供すること、１つ以上のキャパシタのうちの少なくとも１つの静電容量又は静電容量に依存するパラメータを測定し、測定した静電容量又はパラメータを用いてキャパシタのギャップ内の蒸気の濃度の測定値及びキャパシタのギャップ内の堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を含む出力を提供すること、及び出力を用いて放射源の１つ以上の動作パラメータを制御するためにコントローラを使用することによって制御することとを含む、デバイス製造方法が提供される。
[0014] 本発明の様々な実施形態のさらなる態様、特徴及び潜在的利点並びに構造及び動作は、これらの図面と併せて以下に詳細に記載される。本発明は、本明細書中に記載される特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示目的のみのために本明細書中に示される。本明細書中に包含される教示に基づいて、さらなる実施形態が当業者に明らかになるであろう。
[0015] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図を参照して以下に説明する。
[0016] 図１は、本発明の実施形態による反射光学系を有するリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0017] 図２は、図１の装置のより詳細な図である。 [0018] 図３は、ある実施形態による放射源を制御するためのデバイスを概略的に示す。 [0019] 図４は、導体と導体との間のギャップを示すキャパシタの概略的な側面図である。 [0020] 図５は、導体と導体との間のギャップ内の蒸気の濃度及び蒸気から形成される堆積物の層を有する、図４のキャパシタの概略的な側面図である。 [0021] 図６は、導体と導体との間のギャップの外側にある接続部を介してキャパシタの導体を保持するように構成された導体保持構造を概略的に示す。 [0022] 図７は、ある実施形態で使用するキャパシタの概略的な斜視図である。 [0023] 図８は、誘電スペーサの例示的構成を見せるために最上導体が取り除かれた、図７のキャパシタの概略的な斜視図である。 [0024] 図９は、誘電スペーサの別の例示的構成を見せるために最上導体が取り除かれた、別のキャパシタの概略的な斜視図である。 [0025] 図１０は、キャパシタのギャップにおける蒸気のための例示的流路を示すために最上導体が取り除かれた、図７のキャパシタの概略的な上面図である。 [0026] 図１１は、キャパシタのギャップにおける蒸気のための例示的流路を示すために最上導体が取り除かれた、図９のキャパシタの概略的な上面図である。 [0027] 図１２は、断面が平面である共有導体を含む複数のキャパシタの例を概略的に示す。 [0028] 図１３は、断面が三角形である共有導体を含む複数のキャパシタの例を概略的に示す。 [0029] 図１４は、断面が長方形である共有導体を含む複数のキャパシタの例を概略的に示す。 [0030] 図１５は、断面が円形である共有導体を含む複数のキャパシタの例を概略的に示す。 [0031] 図１６は、電気接続がどのように２つの平行プレートを含むキャパシタに行うことができるかを概略的に示す。 [0032] 図１７は、電気接続がどのように２つより多い平行プレートを含むキャパシタに行うことができるかを概略的に示す。 [0033] 図１８は、第１キャパシタ概略的に示し、図１８に示す第１キャパシタは、図１９に示す第２キャパシタより大きい表面積を有する導体を有する。 [0033] 図１９は、第２キャパシタを概略的に示し、図１８に示す第１キャパシタは、図１９に示す第２キャパシタより大きい表面積を有する導体を有する。 [0034] 図２０は、別の第１キャパシタを概略的に示し、図２０に示す第１キャパシタは、図２１に示す第２キャパシタより大きい距離によって引き離された導体を有する。 [0034] 図２１は、別の第２キャパシタを概略的に示し、図２０に示す第１キャパシタは、図２１に示す第２キャパシタより大きい距離によって引き離された導体を有する。 [0035] 図２２は、キャパシタの静電容量を変化させるために互いに対して移動することができる導体を有するキャパシタの概略的な端面図である。 [0036] 図２３は、図２２のキャパシタの概略的な側面図である。 [0037] 図２４は、少なくとも１つの導体の回転によって互いに対して移動することができる湾曲した導体の概略的な側面図である。 [0038] 図２５は、放射源のガスデリバリチャネルにおけるキャパシタの位置決めを概略的に示す。 [0039] 図２６は、温度センサを含む温度測定システム及びヒータを含む加熱システムを概略的に示す。 [0040] 図２７は、本発明の実施形態の例示的方法を示すフローチャートである。
[0041] 図１は、本発明のある実施形態による、ソースコレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置４１００を概略的に示している。この装置は、露光ビームＥＢ（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）ＥＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構築され、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築され、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によって露光ビームＥＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
[0042] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。
[0043] 「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の機能層に対応することになる。
[0044] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、及びハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、並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。
[0045] 投影システムは、照明システムのように、使われている露光放射にとって、あるいは真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折、反射、磁気、電磁気、静電型又は他の種類の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又はこれらの組合せを包含することができる。ガスは放射を吸収しすぎることがあるので、ＥＵＶ放射に対して真空を用いることが望ましいことがある。したがって、真空環境を、真空壁及び真空ポンプを用いてビームパス全体に提供することができる。
[0046] 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。
[0047] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有する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、又は予備工程を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。
[0048] 図１を参照すると、イルミネータＥＩＬは、ソースコレクタモジュールＳＯから極端紫外線（ＥＵＶ）ビームを受ける。ＥＵＶ放射を生成する方法としては、ＥＵＶ範囲内の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少なくとも１つの元素を有するプラズマ状態に材料を変換することが挙げられるが、必ずしもこれに限定されない。そのような一方法では、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ぶことが多い所要のプラズマは、所要の線発光元素を有する材料の小滴、流れ又は群などの燃料をレーザビームで照射することによって生成することができる。ソースコレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するためにレーザ（図１に示していない）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってよい。結果として生じるプラズマは、ソースコレクタモジュールに配置された放射コレクタを用いて収集された出力放射（例えばＥＵＶ放射）を放出する。例えば、ＣＯ２レーザを用いて燃料励起のためのレーザビームを提供する場合、レーザとソースコレクタモジュールは、別個の構成要素であってもよい。
[0049] そのような場合には、レーザは、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、レーザからソースコレクタモジュールへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源がＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合、放射源は、ソースコレクタモジュールの一体部分とすることもできる。
[0050] イルミネータＥＩＬ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及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＥＩＬは、ファセット視野及び瞳ミラーデバイス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ＥＩＬ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及び強度分布をもたせることができる。
[0051] 露光ビームＥＢ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ＭＡ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から反射した後、露光ビームＥＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを露光ビームＥＢ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及び別の位置センサＰＳ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを露光ビームＥＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。
[0052] リソグラフィ装置は、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、露光ビームＥＢ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）スキャンモードにおいては動作することができる。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の速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。
[0053] 図２は、ソースコレクタモジュールＳＯ、イルミネータＥＩＬ及び投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置４１００をより詳細に示している。ソースコレクタモジュールＳＯは、真空環境がソースコレクタモジュールＳＯの閉鎖構造４２２０内で維持できるように構築及び配置される。ＥＵＶ放射を放出するプラズマ４２１０は、レーザ生成プラズマ源によって形成されてよい。ＥＵＶ放射は、ガス又は蒸気、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気又はＳｎ蒸気によって生成されてよい。このガス又は蒸気では、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するためにプラズマ４２１０が生成される。プラズマ４２１０は、例えば、パルスレーザビームによって生成される。例えば、１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ、Ｇｄ若しくはＴｂ蒸気又は他のあらゆる適切なガス若しくは蒸気の分圧は、放射の効率的な生成のために必要とされる場合がある。ある実施形態では、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。
[0054] プラズマ４２１０によって放出された放射は、ソースチャンバ４２１１から、ソースチャンバ４２１１における開口内又はその後方に位置決めされた任意選択のガスバリア又は汚染物質トラップ４２３０（場合によっては、汚染物質バリア又はフォイルトラップとも呼ばれている）を介してコレクタチャンバ４２１２へと進む。汚染物資トラップ４２３０は、チャネル構造を含んでもよい。汚染物質トラップ４２３０は、ガスバリア又はガスバリアとチャネル構造との組み合わせを含んでもよい。
[0055] コレクタチャンバ４２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタであり得る放射コレクタＣＯを含むことができる。コレクタＣＯを通り抜けた放射は、格子スペクトル純度フィルタ４２４０から反射して仮想光源点ＩＦで合焦することができる。仮想光源点ＩＦを一般的に中間焦点と呼び、ソースコレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが閉鎖構造４２２０内の開口４２２１に又はその近くに配置されるように構成される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ４２１０のイメージである。
[0056] その後、放射は照明システムＥＩＬを通り抜け、この照明システムＥＩＬは、パターニングデバイスＭＡにて露光ビームＥＢの所望の角度分布並びにパターニングデバイスＭＡにて放射強度の所望の均一性を提供するように配置されたファセット視野ミラーデバイス４２２及びファセット瞳ミラーデバイス４２４を含んでよい。ファセット視野ミラーデバイス４２２は、複数の視野ファセットを有する。ファセット瞳ミラーデバイスは、複数の瞳ファセットを有する。イルミネータＥＩＬは、ファセット視野ミラーデバイス４２２の各ファセットの像を照明フィールド（スリットとも呼ぶ）ＩＳ上に投影するためにファセット瞳ミラーデバイス４２４と協働するイルミネータミラー４２３，４２５も含む。イルミネータＥＩＬは、照明スリットＩＳのケーラー照明を提供するように配置される。
[0057] サポート構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにて露光ビームＥＢが反射すると、パターン付きビーム４２６が形成され、このパターン付きビーム４２６は、投影システムＰＳによって反射要素４２８，４３０を介してウェーハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。
[0058] 通常、示されているものよりも多くの要素がイルミネータＥＩＬ及び投影システムＰＳ内に存在してよい。格子スペクトル純度フィルタ４２４０は、リソグラフィ装置の種類によって任意に存在してよい。さらに、図示されているものより多くのミラーがあってもよく、例えば、図２に示す投影システムＰＳ内に存在する反射要素より１〜６個多くの反射要素が存在してもよい。
[0059] 図２に示すように、コレクタＣＯは、単なるコレクタ（又は集光ミラー）の一例として、かすめ入射リフレクタを有する入れ子化されたコレクタとして示される。この種のコレクタＣＯは、ＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ源と組み合わせて使用されることが好ましい。
[0060] ある実施形態では、ソースコレクタモジュールＳＯは、ＬＰＰ放射システムの一部分であってもよい。キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガドリニウム（Ｇｄ）又はテルビウム（Ｔｂ）などの燃料にレーザエネルギーを付与するように配置されたレーザを用いて、数十ｅＶの電子温度を有する高電離プラズマ４２１０を生成する。これらのイオンの逆励起及び再結合中に生成されるエネルギー放射はプラズマから放出され、近法線入射コレクタＣＯによって集光されて閉鎖構造４２２０内の開口４２２１上で合焦される。
[0061] 説明の導入部分で述べたように、燃料からプラズマを生成することによって（例えば、ＬＰＰ放射システムにおいてレーザエネルギーを燃料に付与することによって）生成される蒸気は、放射源内の構造物上で凝結し得る。放射源がオンライン中に蒸気の濃度を監視するための方法が従来技術には無い。また、放射源がオンライン中に蒸気から形成される堆積物の量（例えば、厚さ）を監視するための方法も従来技術には無い。したがって、蒸気から形成される堆積物が生じる場所を予測することが困難であった。堆積物の形成の速度を予測することも困難であった。以下の実施形態では、放射源内の異なる箇所において蒸気濃度及び/又は蒸気から形成される堆積物の量をオンラインで監視することを可能にする方法及び装置が記載される。このオンライン監視によって堆積物がどのように放射源内に形成されるかをリアルタイムで把握することができる。放射源の洗浄が必要であることを示すレベルまで堆積物が形成されたか否かを決定するためにオフライン検査を行うことはもはや必要ではない。したがって、放射源をより長くオンラインで保つことができる。放射源をより長くオンラインで保つことによって生産性を向上させることができる。堆積物の形成速度は、放射源内の複数の異なる箇所で容易に決定することができる。堆積物の形成速度が位置によってどのように変化するかを決定することによって、堆積物によるダメージの影響を減少させるように放射源を修正できるような有益情報を提供することができる。ある実施形態では、異なる箇所の蒸気の濃度をオンラインで監視することができる。蒸気の濃度が位置によってどのように変化するかを監視することによって、放射源内の蒸気の流れパターンについての有益情報を提供することができる。放射源内の流れパターンを理解することによって、放射源内の処理能力を向上させるか又は選択された構造物（例えば、他の構造物と比較して堆積物による著しい影響をより受ける構造物）上の堆積物の形成速度を低下させるように放射源を修正することを可能にし得る。
[0062] オンライン監視に使われる方法及び装置は、放射源がどのように動作するかについての有益情報も提供する。いくつかの実施形態によると、放射源がどのように動作するかについての情報を用いて放射源の１つ以上の動作パラメータの制御を改善することができる。放射源の１つ以上の動作パラメータの制御の改善は、放射源の性能を改善することができる。例えば、放射源の安定性又は出力パワーを改善することができる。
[0063] ある実施形態によるリソグラフィ装置用の放射源を監視するためのデバイスの一例を図３に示している。このデバイスは、１つ以上のキャパシタ１８を含む。図４〜図２４は、１つ以上のキャパシタ１８に対する様々な例示的な構成を示している。各キャパシタ１８は、少なくとも２つの導体２０及び２１を含む。２つの導体２０及び２１は、放射源内の蒸気が導体２０と導体２１との間のギャップ２４中に流れることができるように設置される。ギャップ２４内の蒸気の濃度は、ギャップ２４内の誘電率を変化させることによってキャパシタ１８の静電容量に影響を与える。ギャップ２４内の蒸気から（例えば、凝結によって）形成される堆積物の量も、キャパシタ１８の静電容量に影響を与える。堆積物による静電容量の変化は、ギャップ２４内に誘電率の変化の結果とみなすことができる。あるいは、堆積物が金属性であった場合、静電容量の変化は、導体２０と導体２１との間の離隔距離の変化の結果とみなすことができる。堆積物が金属性であった場合、堆積物は導電性であって導体２０，２１の一部を効果的に形成する。
[0064] このデバイスは、測定システム１２をさらに含む。測定システム１２は、１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つに対して、キャパシタ１８のギャップ２４内の蒸気の濃度の測定値及びキャパシタ１８のギャップ２４内の堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を出力するように構成される。したがって、ギャップ内の蒸気の濃度の測定値が出力されるか、ギャップ内の堆積物の量の測定値が出力されるか、又は、ギャップ内の蒸気の濃度の測定値及びギャップ内の堆積物の量の測定値の量が出力されてよい。濃度の測定値又は堆積物の量の測定値は、１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つのキャパシタ１８の静電容量又は静電容量に依存するパラメータを測定することによって得られる。以下にさらに詳細に述べるように、蒸気及び堆積物の両方が存在するところでは、蒸気によってもたらされる静電容量に対する影響と堆積物によってもたらされる静電容量に対する影響とを区別するために少なくとも２つの異なるキャパシタの静電容量（又は静電容量に依存するパラメータ）を測定することが必要となり得る（それによって、蒸気の濃度及び堆積物の量の別個の測定値の出力を可能にする）。
[0065] 当業者は、静電容量又は静電容量に依存するパラメータを測定するための様々な方法を知っているであろう。例えば、キャパシタ１８の静電容量は、既知の電流（又は電圧）をキャパシタ１８に通して結果の電圧（又は電流）を測定することによって直接測定することができる。あるいは、キャパシタ１８は、共振回路に組み込まれてもよい。共振回路の共振周波数は、キャパシタ１８の静電容量に依存し得る。したがって、共振周波数は、キャパシタ１８の静電容量に依存するパラメータの一例である。共振周波数の測定は、キャパシタ１８の静電容量に依存するパラメータの測定値を提供する。共振周波数と静電容量との間の関係が既知であった場合、共振周波数の測定は、静電容量自体の測定値とみなすこともできる。共振回路は、例えば、ＲＣ回路であってもよい。代替的に又は加えて、キャパシタの静電容量に依存する共振回路又はＲＣ回路の１つ以上の他の特性を測定することができる。共振回路のそのような特性としては、利得又は感度を含んでよい。代替的に又は加えて、キャパシタ１８を含む回路（例えば、共振回路又はＲＣ回路）は、共振ポイントに調整されてよい。必要となる調整の量は、キャパシタ１８の静電容量についての情報を提供し、それによって静電容量の測定値を提供し得る。必要となる調整の量は、キャパシタ１８の静電容量に依存するパラメータとみなすこともできる。
[0066] 本明細書中において、蒸気の濃度の測定値の出力について言及している。濃度の測定値は、濃度自体又は濃度に依存するパラメータ（よって濃度を示す）を含んでよい。本明細書中において、堆積物の量の測定値の出力について言及している。堆積物の量の測定値は、量自体又は量に依存するパラメータ（よって量を示す）を含んでよい。
[0067] ある実施形態では、放射源は、レーザ（例えば、レーザ生成プラズマ源又は放電生成プラズマ源）を用いて燃料を蒸発させるように構成される。図３は、例示的構成を示している。矢印７は、レーザデリバリシステム６からの出力がどのようにソースチャンバ４２１１内に誘導されるかを概略的に示している。レーザデリバリシステム６は、レーザ及びビームデリバリシステムを含んでよい。レーザデリバリシステム６からの出力は、燃料デリバリシステム８によって提供される燃料の流れ（矢印４）内へとレーザエネルギーを付与する。燃料へのレーザエネルギーの付与は、燃料を蒸発させてプラズマ４２１０の生成へと繋がり得る。矢印５は、プラズマ４２１０によって生成されるＥＵＶ放射がどのようにソースチャンバ４２１１の外に伝搬する（直接又はミラー２からの反射後）かについて概略的に示している。図示する特定の実施形態では、ＥＵＶ放射は汚染物質トラップ４２３０を通って誘導される。コレクタチャンバ４２１２（図３に示していないが図２を参照して上記で述べている）が汚染物質４２３０の下流に設けられてもよい。
[0068] 放射源の効率性は、レーザデリバリシステム６がどのくらい効率的に燃料をプラズマに変換するかに依存し得る。変換の効率性は、レーザデリバリシステム６からの出力７がどのくらい正確に燃料に当たるかに依存し得る。例えば、燃料の流れは、燃料の小滴の流れを含んでよい。出力７は、レーザ放射のパルスのシーケンスを含んでよい。このような実施形態では、変換の効率性は、レーザ放射のパルスがどのくらい正確に燃料の小滴に当たるかに依存し得る。
[0069] 各燃料の小滴は、１つの放射パルスに衝突され得る。あるいは、各燃料の小滴は、複数の放射パルスに衝突され得る。例えば、各小滴は、第１パルス（プレパルスと呼ぶこともある）及び第２パルス（メインパルスと呼ぶこともある）に衝突され得る。プレパルスは、小滴の形状を変化させるように構成されてよい。小滴の形状の変化は、例えば、小滴の平坦化を含んでよい。メインパルスは、小滴の形状がプレパルスによって変化された後に小滴を蒸発させるように構成されてよい。
[0070] レーザデリバリシステム６からの出力７がどのくらい正確に燃料に衝突するかについて様々な要因が影響し得る。これらの要因としては、レーザパルスのタイミング、レーザパルスの軌跡、レーザパルスの形状、レーザパルスのサイズ、レーザパルスの焦点の位置、燃料の小滴のタイミング、燃料の小滴の軌跡、燃料の小滴の形状及び燃料の小滴のサイズ、のうちの１つ以上が挙げられる。
[0071] プラズマへの燃料の変換の効率性は、他の要因にも依存し得る。例えば、レーザパルスのエネルギーは、効率性に影響を与え得る。レーザパルスのエネルギーは、パルスのシーケンスがプレパルス及びメインパルスを含む場合に特に重要となり得る。プレパルスに当てられた後の小滴の形状は、プレパルスのエネルギーに敏感に依存し得る。
[0072] ある実施形態では、放射源を監視するためのデバイスは、コントローラ１４をさらに含む。コントローラ１４は、測定システム１２によって得られた蒸気の濃度の測定値を用いて放射源の１つ以上の動作パラメータを制御するように構成されてよい。代替的に又は加えて、コントローラ１４は、測定システム１２によって得られた堆積物の量の測定値を用いて放射源の１つ以上の動作パラメータを制御するように構成されてよい。
[0073] ある実施形態では、１つ以上の動作パラメータは、レーザデリバリシステム６の１つ以上の動作パラメータを含む。レーザデリバリシステム６の１つ以上の動作パラメータは、レーザパルスのタイミング、レーザパルスの軌跡、レーザパルスの形状、レーザパルスのサイズ、レーザパルスの焦点の位置及びレーザパルスのエネルギーのうちの１つ以上の要因を制御することができる。
[0074] ある実施形態では、代替的に又は加えて、１つ以上の動作パラメータは、燃料デリバリシステム８の１つ以上の動作パラメータを含む。燃料デリバリシステム８の１つ以上の動作パラメータは、燃料の小滴のタイミング、燃料の小滴の軌跡、燃料の小滴の形状及び燃料の小滴のサイズのうちの１つ以上の要因を制御することができる。
[0075] ある実施形態では、放射源は、放射源中にガス流を提供するように構成されたガスデリバリシステム１６をさらに含む。放射源中のガス流は、蒸気（例えば、燃料又は燃料反応生成物）を運び出し、それによって放射源内の蒸気のレベルを制御する。ガスデリバリシステム１６は、コントローラ１４によって制御することができる。測定システム１２によって測定される濃度を用いてコントローラ１４によって制御される放射源の１つ以上の動作パラメータは、ガスデリバリシステムの１つ以上の動作パラメータを含んでよい。例えば、ガスデリバリシステム１６の１つ以上の動作パラメータは、放射システム中のガスの流速を制御することができる。
[0076] ある実施形態では、コントローラ１４は、蒸気の濃度を上げるように放射源の１つ以上の動作パラメータを制御することによって、測定システム１２によって得られる蒸気の濃度の測定値が低限閾値を下回ることに反応するように構成される。放射源の１つ以上の動作パラメータをプラズマの生成速度を上げるように制御することができる。例えば、蒸気の濃度の低下は、燃料へのレーザエネルギーの付与のプロセスの効率性の低下により生じ得る。この場合、コントローラ１４は、燃料へのレーザエネルギーの付与の効率性を上げるように、レーザデリバリシステム及び燃料デリバリシステム８のうちの一方又は両方の１つ以上の動作パラメータを制御することができる。燃料へのレーザエネルギーの付与の効率性を上げることによって、プラズマの生成速度を高めることができる。
[0077] ある実施形態では、コントローラ１４は、ガスデリバリシステム１６の１つ以上の動作パラメータを制御することによって、測定システム１２によって測定される蒸気の濃度が所定の値を上回ることに反応するように構成される。例えば、ガスデリバリシステムによって供給されるガスの流速を高めて蒸気をより速く運びだし、それによって蒸気の濃度を減少させることができる。
[0078] ある実施形態では、コントローラ１４は、測定システム１２によって測定された堆積物の量の測定値が上限閾値を上回ったときを検出するように構成される。ある実施形態では、コントローラ１４は、測定システム１２によって測定された堆積物の量の測定値が上限閾値を上回ったことを示すアラーム信号を出力するようにさらに構成される。代替的に又は加えて、コントローラ１４は、洗浄手順を開始するように構成されてよい。代替的に又は加えて、コントローラ１４は、放射源をセーフティモードに入れるか又はシャットダウンさせるように構成されてよい。
[0079] 図３に示す実施形態では、放射源の１つ以上の動作パラメータの制御を可能にするために、測定システム１２からの出力をコントローラ１４への入力として使用する。しかしながら、放射源の１つ以上の動作パラメータを制御するために測定システム１２からの出力を用いることは必須ではない。他の実施形態では、測定システム１２からの出力を研究又は診断目的に使用することもできる。例えば、測定システム１２からの出力を用いて、放射源がいつ洗浄のためにオフラインになる必要があるかを検出することができる。蒸気からの堆積物の問題を減少させるために、測定システム１２からの出力を用いて放射源の再設計に役立たせることができる。
[0080] 図４は、例示的なキャパシタ１８を示す側面図である。この例におけるキャパシタ１８は、２つの四角形の平行の導体２０，２１を含む。導体２０，２１の形状は四角形に限定されず、他のあらゆる形状を用いることができる。導体２０，２１は実質的に平らであってよい。導体２０，２１をプレートと呼ぶこともある。図示するキャパシタ１８を平行プレートキャパシタと呼ぶこともある。他の実施形態では、導体２０，２１は平らではない。導体２０，２１は、湾曲しているか又は細長くてもよい（例えば、別個のワイヤ又はワイヤのネットワークの形態）。導体２０，２１は、二次元に（例えば、導体２０，２１が円柱体の一部を含む場合、一方向から見ると導体が真っ直ぐであって、一方向に対して垂直に見たときに湾曲するように）湾曲されるか、又は三次元に（例えば、導体２０，２１が球体の一部を含む場合）湾曲されてよい。導体２０と導体２１との間にギャップ２４が設けられる。導体２０，２１は、ギャップ２４中に蒸気が流れることを可能にさせるように設置される。したがって、ギャップ２４は、固体の誘電体（絶縁）材料によって埋まらない。図５は、放射源で使用される同じキャパシタ１８を示している。キャパシタ１８は、ギャップ２４中に流れることができる蒸気２８にさらされる。蒸気の堆積物の層２６は、ギャップ２４に形成されている。この例では、層２６は導電性である。静電容量を計算する目的のために、層２６が導体２０，２１の一部を形成しているとみなすことができる。したがって、層２６は、導体と導体との間の離隔距離が縮小されることを効果的にもたらす。
[0081] 平行プレートキャパシタの静電容量Ｃを以下の式によって示す。
ＣεＡ／ｄ
[0082] 上記では、ε＝ε０εｒであって、ε０は自由空間の誘電率であり、εｒはキャパシタの導体間のギャップ内の材料の比誘電率である。Ａは各導体の１つの面の表面積である。ｄは導体間の離隔距離である。
[0083] ある実施形態では、導体２０，２１は、互いから完全に引き離されるように設置される。このような実施形態の一例を図６に示している。この場合、蒸気からのあらゆる堆積物を除いて、導体２０と導体２１との間の全ての領域は、ガス状材料のみによって埋められる。このような実施形態（及び他の実施形態）では、導体２０，２１を適切な位置で保つために導体保持構造４２が設けられてよい。導体保持構造４２は、導体２０と導体２１との間のギャップ２４の外にある接続部４３を介して導体２０，２１を保持するように構成されてよい。
[0084] 他の実施形態では、導体２０，２１は、１つ以上の誘電スペーサ要素２２によって互いに接続されてよい。誘電スペーサ要素２２の使用は、キャパシタ１８の製造及び/又は丈夫さを容易にし得る。誘電スペーサ要素２２を有する実施形態の例を図７〜図１１に示している。他の実施形態では、絶縁性であるが必ずしも誘電性ではないスペーサ要素を同じ方法で用いることができる。このようなスペーサ要素を絶縁体と呼ぶこともある。図７は、２つの線形誘電スペーサ要素２２を有するキャパシタ１８の斜視図である。図８は、誘電スペーサ要素２２を示すために最上導体２１が取り除かれた図７のキャパシタを示している。図９は、誘電スペーサ要素２２の別の構成を示している。図１０及び図１１は、図８及び図９の例を見下ろす上面図である。矢印３０は、導体２０と導体２１との間のギャップ２４を流れる蒸気のための例示的流れパターンを示している。矢印３０は、例えば、単にギャップ内に存在する孔に吸収されるよりギャップ２４を自由に流れることができる蒸気を示す。ギャップ２４が多孔質材料で埋められた場合、蒸気はギャップ２４を流れることができない。したがって、ギャップ２４を多孔質材料が埋めることはあまり望ましくない。本発明のいくつかの実施形態では、ギャップ２４には多孔質材料が全く無い。本発明のいくつかの実施形態では、１つ以上のキャパシタ１８には多孔質材料が全く無い。蒸気がギャップ２４に入ることができるがギャップ２４を流れることができない場合、蒸気から形成された堆積物は、ギャップ２４内の蒸気のための流路を塞ぐ傾向がある。流路を塞ぐことは、蒸気の侵入を制限し、蒸気の濃度の正確な測定を低下させる。
[0085] １つ以上のキャパシタ１８の各々は、そのキャパシタ１８にのみ属する２つ以上の導体２０，２１を含むことができる。代替的に又は加えて、１つ以上のキャパシタ１８の各々は、２つ以上のキャパシタ１８の間で共有される１つ以上の導体２０を含んでもよい。図１２〜図１５は、複数のキャパシタ１８が導体２０を共有する例示的な構成を示している。
[0086] 図１２の例では、共有導体２０は平面形状を有する。共有導体２０は、２つのキャパシタ１８間で共有される。２つのキャパシタ１８のうちの１つ目は、最上導体２１と共有導体２０との組み合わせから形成される。２つのキャパシタ１８のうちの２つ目は、最下導体２１と共有導体２０との組み合わせから形成される。
[0087] 図１３の例では、共有導体２０は三角形状の断面を有する。共有導体２０は、３つのキャパシタ１８間で共有される。３つのキャパシタ１８の各々は、３つの外部導体２１のうちの１つと共有導体２０との組み合わせから形成される。
[0088] 図１４の例では、共有導体２０は長方形の断面を有する。共有導体２０は４つのキャパシタ１８間で共有される。４つのキャパシタ１８の各々は、１つの外部導体２１と共有導体２０との組み合わせから形成される。
[0089] 図１５の例では、共有導体２０は円形の断面を有する。共有導体２０は３つのキャパシタ１８間で共有される。３つのキャパシタ１８の各々は、１つの外部導体２１と共有導体２０との組み合わせから形成される。
[0090] 図１２〜図１５に示すタイプの共有導体２０を用いる実施形態及び他の型の共有導体２０を用いる実施形態では、共有されていない導体２１全ては、（図１２、図１３及び図１５の例のように）同じ表面積を有するか、又は（図１４の例のように）２つ以上の異なる表面積を有してもよい。代替的に又は加えて、共有されていない導体２１全ては、同じ距離又は２つの以上の異なる距離によって共有導体２１とは間隔を置いて配置されてもよい。
[0091] １つ以上の共有導体２０を含む複数のキャパシタ１８を設けることは、コンパクト性を高める。代替的に又は加えて、１つ以上の共有導体２０を含む複数のキャパシタ１８を製造するために必要である構成部品はより少なくてもよい。
[0092] 図１６は、２つの平行導体２０，２１を含む例示的キャパシタ１８への電気接続がどのように行われるかを示している。端子３１は一方の導体２０への電気接続を可能にする。端子３２は他方の導体２１への電気接続を可能にする。
[0093] ある実施形態では、１つ以上のキャパシタ１８は、３つ以上の導体２０，２１を有するキャパシタ１８を含む。３つ以上の導体２０，２１を有するキャパシタ１８の例を図１７に示している。この特定の例では、キャパシタ１８は４つの導体２０，２１を有する。３つ以上の導体２０，２１は、蒸気が複数のギャップ２４を流れることができるように設置されてよい。（図１７の例から分かるように）少なくともギャップ２４のサブセットが異なる対の導体２０，２１の間にある。
[0094] 単一のキャパシタ１８に３つ以上の導体２０，２１を設けることにより、空間的にコンパクトな形で高い静電容量を提供することができる。高い静電容量を提供することにより、蒸気の濃度及び蒸気から形成される堆積物の量のうちの一方又は両方の測定値の精度を高めることができる。３つ以上の導体２０，２１を設けることにより、（空間的にコンパクトな形を維持しつつ）蒸気が流れるようにギャップ２４内により大きな容積を提供することができる。蒸気が流れるようにギャップ２４内により大きな容積を提供することにより、ギャップ内の蒸気の量を増大させることができる。ギャップ内の蒸気の量を増大させることにより、蒸気の濃度の測定値の精度を高めることができる。３つ以上の導体を設けることにより、蒸気からの堆積物が形成されるようにギャップ内により大きい表面積を提供することができる。堆積物が形成されるようにより大きい表面積を提供することにより、形成される堆積物の量を増大させることができる。形成される堆積物の量を増大させることにより、形成される堆積物の量の測定値の精度を高めることができる。
[0095] 蒸気からの堆積物が形成されることが可能なギャップ２４の全容積及び/又はギャップ２４内の全表面積は、２つの導体２０，２１のみを含むキャパシタ１８において導体２０，２１の面積を増大させることによって増大させることができる。しかしながら、導体２０，２１の面積の増大は、キャパシタ１８のコンパクト性を、２つより多い導体２０，２１間で共有される同じ全表面積を有するキャパシタ１８（例えば、図１７のように）と比較して減少させ得る。
[0096] ある実施形態では、１つ以上のキャパシタ１８は、第１キャパシタ１８Ａ及び第２キャパシタ１８Ｂを含む。このような実施形態の例を図１８及び図１９並びに図２０及び図２１に示している。第１キャパシタ１８Ａ及び第２キャパシタ１８Ｂの各々は、少なくとも２つの導体２０，２１を含む。第１キャパシタ１８Ａの少なくとも２つの導体２０，２１は、第２キャパシタ１８Ｂの少なくとも２つの導体２０，２１とは異なって構成される。測定システム１２は、第１キャパシタ１８Ａ及び第２キャパシタ１８Ｂの両方からの測定値を用いて、キャパシタ１８Ａ，１８Ｂのギャップ２４内の蒸気の濃度によってもたらされるキャパシタ１８Ａ，１８Ｂの静電容量に対する影響とキャパシタ１８Ａ，１８Ｂのギャップ２４内の蒸気から形成される堆積物の量によってもたらされるキャパシタ１８Ａ，１８Ｂの静電容量に対する影響とを区別するように構成される。測定システム１２は、蒸気の濃度の影響と第１キャパシタ１８Ａ及び第２キャパシタ１８Ｂのうちの一方又は両方に対する堆積物の量の影響とを区別するように構成されてよい。第１キャパシタ１８Ａの少なくとも２つの導体２０，２１が第２キャパシタ１８Ｂの少なくとも２つの導体２０，２１とは異なって構成される１つ以上の用法は、これらの影響の区別を行うことを可能にするためであってよい。第１キャパシタ１８Ａの少なくとも２つの導体２０，２１が第２キャパシタ１８Ｂの少なくとも２つの導体２０，２１とは異なって構成される１つ以上の用法は、連立方程式が形成されることを可能にするためであってよい。連立方程式は、蒸気の濃度及び堆積物の量（例えば、厚さ）を連立方程式の２つの未知数として求めるために解くことができる。
[0097] ある実施形態では、第１キャパシタ１８Ａは、第１表面積にわたって互いに向かい合う２つの導体２０，２１を含む。第２キャパシタ１８Ｂは、第２表面積にわたって互いに向かい合う２つの導体２０，２１を含む。図１８及び図１９に示す例のように、第１表面積のサイズは、第２表面積のサイズとは異なってもよい。代替的に又は加えて、図２０及び図２１に示す例のように、第１キャパシタ１８Ａの２つの導体２０，２１間の平均離隔距離は、第２キャパシタ１８Ｂの２つの導体２０，２１間の平均離隔距離とは異なってもよい。
[0098] 別の実施形態では、１つ以上のキャパシタは、キャパシタ１８の静電容量を変化させるために互いに対して移動可能である少なくとも２つの導体２０，２１を有するキャパシタ１８を含んでよい。相対運動を駆動するために運動機構を設けてもよい。運動機構は、放射源がオンライン中に相対運動が駆動できるように構成されてよい。キャパシタ１８の静電容量の変更を用いて、キャパシタ１８のギャップ２４内の蒸気の濃度及びキャパシタ１８のギャップ２４内の堆積物の量のうちの一方又は両方の測定値の感度を最適化することができる。代替的に又は加えて、キャパシタ１８の静電容量の変更を用いて、キャパシタ１８のギャップ２４内の蒸気の濃度によってもたらされるキャパシタ１８の静電容量に対する影響とキャパシタ１８のギャップ２４内の蒸気から形成される堆積物の量によってもたらされるキャパシタ１８の静電容量に対する影響とを区別することができる。例えば、静電容量の第１測定は、キャパシタ１８の静電容量を第１値に設定して行うことができる。次いで静電容量の第２測定は、キャパシタ１８の静電容量を第２値に設定して行うことができる（例えば、導体２０，２１を互いに対して移動させることによって）。その後２つの測定値を用いて２つの連立方程式を作ることができる。この連立方程式は、蒸気の濃度及び堆積物の量（例えば、厚さ）を２つの連立方程式の２つの未知数として求めるために解くことができる。
[0099] 静電容量は、キャパシタ１８の導体２０，２１を近づけるか（よって、静電容量が増加する）又は遠ざける（よって、静電容量が減少する）ことによって変化させることができる。代替的に又は加えて、静電容量は、互いに向かい合う導体２０，２１の表面積を増大させるか（よって、静電容量が増加する）又は互いに向かい合う導体２０，２１の表面積を減少させる（よって、静電容量が減少する）ことによって変化させることができる。
[00100] ある実施形態では、運動機構は回転機構３４を含む。回転機構は、互いに向かい合う２つの導体２０，２１の表面積のサイズを変化させるために２つの導体２０，２１間の相対回転を駆動するように構成される。例示的構成を図２２及び図２３に示している。図２２は、相対回転の軸に沿った概略的な端面図である。図２３は概略的な側面図である。図示する例では、導体２０は静止している。したがって、導体２０を固定子と呼ぶこともある。導体２１は、回転機構３４によって回転できるように設置される。したがって、導体２１を回転子と呼ぶこともある。矢印３６は回転方向の例を示している。導体２１を反時計回り（図２２に示す向き）に回転させることは、互いに向かい合う２つの導体２０，２１の表面積のサイズを減少させる（よって、静電容量が減少する）。導体２１を時計回りに回転させることは、互いに向かい合う２つの導体２０，２１の表面積のサイズを増大させる（よって、静電容量が増加する）。
[00101] 図２２及び図２３の構成の代替として、キャパシタ１８は、各々が湾曲部を含む少なくとも２つの導体２０，２１を含んでもよい。このような実施形態による導体の例を図２４に示している。導体２０，２１は、互いに向かい合う導体２０，２１の表面積のサイズの変更をもたらすために互いに対して移動可能であってもよい。例えば、各湾曲部は、第１軸４７に沿って（図２４に示す頁上の向きを垂直に）見たときに円の一部を含む。図２４の特定の例では、半径Ｒ１，Ｒ２及びＲ３を有する円の一部を含む３つの導体２０，２１を示している。湾曲部は、第１軸４７に対して互いに同軸であるが異なる半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有する円の一部を含んでよい（図２４の例のように）。第１軸４７を中心とする導体２０，２１の相対回転は、導体２０，２１が互いに衝突することなく互いに対して移動できることを可能にする。図２４に示す例では、２つのキャパシタ１８が設けられる。第１キャパシタ１８は、最上導体２１と共有内部導体２０との組み合わせから形成される。第２キャパシタ１８は、最下導体２１と共有内部導体２０との組み合わせから形成される。この例では、２つのキャパシタ１８の各々の導体間の相対運動（矢印４５で示す）は、第１軸４７のまわりを共有内部導体２０が回転することによって提供される。
[00102] ある実施形態では、１つ以上のキャパシタは、同じ構成を有する複数のキャパシタ１８を含む。例えば、複数のキャパシタ１８は、同じ形状、サイズ、向き及び/又は離隔距離を有する導体を含んでもよい。複数のキャパシタ１８は、蒸気又は蒸気からの堆積物の非存在下では同じ静電容量を有してもよい。同じ構成を有する複数のキャパシタ１８を設けることは、蒸気の濃度又は蒸気から形成される堆積物の量の測定値のエラーを減少させることができる。例えば、流れにおける局所的変化の影響又は静電容量の測定を変化し得る他の影響を減少させることができる。同じ構成を有する複数のキャパシタ１８のうちの２つ以上は、互いの近くに位置決めされてよい（例えば、局所的変化の影響の減少が望ましい場合には特に適切となり得る）。代替的に又は加えて、同じ構成を有する複数のキャパシタ１８は、蒸気の濃度又は堆積物の量がどのように位置の関数として変化するかを測定するために、放射源内の複数の異なる位置に間隔を置いて配置されてもよい。
[00103] ある実施形態では、１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つは、滑らかな（例えば、裸眼で見える表面構造を有さない）対向面を有する少なくとも２つの導体２０，２１を有する。代替的に又は加えて、１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つは、対向面のうちの一方又は両方が表面構造を有する少なくとも２つの導体２０，２１を有する。表面構造は、１つ以上の溝又は他のくぼみを含んでもよい。表面構造は、導体を横切る１つ以上の孔を含んでもよい。代替的に又は加えて、１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つは、滑らかな面を有する少なくとも１つの導体及び表面構造を有する面を有する少なくとも１つの別の導体を有する。滑らかな面は、キャパシタが２つより多い導体を含む場合には表面構造を有する面とは反対側（すなわち、向かい合っている）であってもよく、又はそうでなくてもよい。
[00104] １つ以上のキャパシタ１８は、放射源内の様々な箇所に位置決めされてよい。キャパシタ１８をどこに設けるかについての選択肢は、放射源の特定の構成による。放射源内の配置によって特に堆積物が蓄積しやすい構造物にキャパシタ１８を設けることが望ましい場合がある。一部の構造物は、他の構造物より低い温度にある傾向があるため、特に堆積物が蓄積しやすくなり得る。蒸気の凝結は、より低い温度にある構造物に対してより速く生じ得る。代替的に又は加えて、一部の構造物は、構造物が配置されている領域内の蒸気の流れパターンにより、特に堆積物が蓄積しやすくなり得る。例えば、比較的停滞している流れの領域は、流れが速い領域とは異なる堆積物形成速度をもたらし得る。代替的に又は加えて、蒸気から形成される堆積物によってより影響を受けやすい性能を有する構造物にキャパシタ１８を設けることが望ましい場合もある。例えば、微細チャネルを有する構造物は、堆積物によって塞がれる。例えば、汚染物質トラップ４２３０は、堆積物によって塞がれやすいチャネル構造を含んでもよい。したがって、１つ以上のキャパシタ１８を汚染物質トラップ（例えば、チャネル構造内又はプラズマ４２１０とは反対側のチャネル構造の後）に設けることが望ましい場合がある。
[00105] 上記したように、放射源中にガス流を提供するためにガスデリバリシステム１６が設けられてもよい。ガスデリバリシステム１６は、ガスを放射源内に入力するためにかつガス（及びあらゆる蒸気又はガスによって運ばれる他の材料）を放射源から除去する（矢印３８）ためにガスデリバリチャネル４０を含んでもよい。このような構成の例を図２５に概略的に示している。蒸気から形成される堆積物は、時間とともにガスデリバリチャネル４０に蓄積され得る。ガスデリバリチャネル内の堆積物の蓄積は、ガスデリバリチャネル４０の断面積を減少させ、かつ放射システムを通るガスの流速を減少させ得る。したがって、１つ以上のキャパシタ１８を１つ以上のガスデリバリチャネル４０に設けてガスデリバリチャネル４０内の蒸気から形成される堆積物の量の監視を可能にすることが望ましい場合がある。
[00106] 上記したように、蒸気の凝結は、より低い温度にある構造物に対してより速く生じ得る。したがって、１つ以上のキャパシタ１８の温度を監視することが望ましい場合がある。代替的に又は加えて、１つ以上のキャパシタ１８の温度を制御することが望まし場合がある。上記したいずれの実施形態及び他の実施形態では、温度測定システム４４及び加熱システム４６のうちの一方又は両方が設けられてもよい。このような実施形態の例を図２６に示している。温度測定システム４４は、１つ以上のキャパシタ１８の温度を測定するように構成される。加熱システム４６は、熱を１つ以上のキャパシタ１８に選択的に加えるように構成される。示される実施形態では、導体２０，２１に設置される温度センサ４８を含む例示的キャパシタ１８を示している。温度センサ４８は、導体２０，２１の温度を測定し、測定の結果を温度測定システム４４に出力する。温度測定システム４４は、１つ以上の温度の測定値を１つ以上の他のキャパシタ１８から受けてもよい。示される実施形態では、キャパシタ１８は、導体２０，２１に設置されたヒータ５０を含む。ヒータ５０は、導体２０，２１に熱を提供する。加熱の量は加熱システム４６によって制御することができる。したがって、加熱システム４６は、どのくらいの熱がキャパシタ１８に加えられるかを制御することができる。加熱システム４６は、どのくらいの熱が１つ以上の他のキャパシタに加えられるかも制御することができる。示される実施形態では、ヒータ５０及び温度センサ４８は、加熱又は検知されている導体２０，２１と接触しているが、これは必須ではない。他の実施形態では、ヒータ５０及び温度センサ４８のうちの一方又は両方は、加熱又は検知を非接触方式で設けられるように構成されてもよい。
[00107] 温度測定システム４４は、キャパシタ１８のギャップ内の蒸気の濃度及び/又は堆積物の量の測定値をキャパシタ１８の温度又はキャパシタ１８の熱履歴と相関させることができる。この情報は、放射源内の構造物における堆積物の厚さがどのくらいであるかを高い精度で予測することが可能になる。例えば、キャパシタ１８の温度又は熱履歴を放射源内の対象の構造物の温度又は熱履歴と同等又は同様とすることにより、キャパシタ１８上に形成される堆積物の量（例えば、堆積物の厚さ）が対象の構造物に形成される堆積物の量とより似ることができる。このキャパシタ１８上の堆積物の量を測定することにより、対象の構造物に形成される堆積物の量の予測の精度を高めることができる。
[00108] 代替的に又は加えて、温度測定システム４４は、任意選択として加熱システム４６と組み合わせて、蒸気の凝結の速度がキャパシタ１８の温度の関数としてどのように変化するかを監視するために使用されてよい。加えて又は代替的に、温度測定システム４６は、加熱システム４６と組み合わせて、蒸気の凝結の速度が放射源内の異なる箇所におけるキャパシタ１８の温度の関数としてどのように変化するかを監視するために使用されてよい。温度及び/又は配置に対する凝結の速度の１つ又は複数の取得したばらつきは、性能、信頼性又は寿命を改善するように放射源を修正するために使用されてもよい。例えば、放射源内の構造物の温度及び/又は位置は、その構造物における凝結の速度を低下させるように変更されてもよい。
[00109] 上記の実施形態は、装置の特徴を参考にして説明された。この説明は、装置の特徴を用いる方法のステップも包含する。例示的な枠組み方法を図２７に示している。この枠組みによると、リソグラフィ装置用の放射源を監視する方法が提供される。放射源は、燃料からプラズマを生成することによって放射を発生させるように構成される。方法は、１つ以上のキャパシタ１８の使用を伴う。各キャパシタ１８は、少なくとも２つの導体２０，２１を含む。導体２０，２１は、蒸気が導体２０，２１間のギャップを流れることができるように設置される。ギャップ２４内の蒸気の濃度及びギャップ２４内の蒸気から形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、キャパシタ１８の静電容量に対して影響を与える。方法は、測定システムを用いて１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つの静電容量又は静電容量に依存するパラメータを測定するステップＳ１を含む。方法は、さらに、１つ以上のキャパシタ１８のうちの少なくとも１つに対して、測定システムからの出力を用いてキャパシタ１８のギャップ２４内の蒸気の濃度の測定値及びキャパシタ１８のギャップ２４内の堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を出力するステップＳ２を含む。ステップＳ２の出力は、監視に応答して必ずしも行動をとる必要なく放射源を監視するために使用することができる。任意選択として、方法は、ステップＳ２からの出力を用いて放射源を制御するステップＳ３をさらに含む。例えば、コントローラを用いて制御を適用することができる。制御は、放射源の１つ以上の動作パラメータを制御することを含んでよい。任選選択として、図２７の方法は、デバイス製造方法に組み込まれてもよい。デバイス製造方法は、放射源を用いて放射をリソグラフィ装置に供給することを含んでよい。デバイス製造方法は、リソグラフィ装置を用いてデバイスを製造することを含んでよい。デバイス製造方法は、図２７を参照して上記した方法を用いてリソグラフィ装置の放射源を制御することを含んでよい。
[00110] 上記の実施形態における蒸気に関する言及は、特段明記しない限り、燃料蒸気（例えば、Ｓｎ，Ｌｉ，Ｇｄ又はＴｂの蒸気）及び燃料の反応生成物（例えば、スタナン）の蒸気の両方を包含すると理解することができる。
[00111] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、及び／又はインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツール及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
[00112] 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 (20)

  1. リソグラフィ装置用の放射源を監視するためのデバイスであって、前記放射源は、燃料からプラズマを生成することによって放射を発生させるように構成され、前記デバイスは、
    １つ以上のキャパシタであって、各キャパシタは、蒸気が導体間のギャップを流れることができるように設置された少なくとも２つの導体を含み、前記ギャップ内の前記蒸気の濃度及び前記蒸気から前記ギャップに形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、前記キャパシタの静電容量に対して影響を与える、１つ以上のキャパシタと、
    測定システムであって、前記１つ以上キャパシタのうちの少なくとも１つに対して、前記キャパシタの前記ギャップ内の前記蒸気の濃度の測定値及び前記キャパシタの前記ギャップ内の前記堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を、前記１つ以上のキャパシタのうちの少なくとも１つの静電容量又は前記静電容量に依存するパラメータを測定することによって出力するように構成された測定システムと
    を備える、デバイス。
  2. 前記測定システムによって出力された前記蒸気の前記濃度の前記測定値又は前記堆積物の前記量の前記測定値を用いて前記放射源の１つ以上の動作パラメータを制御するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
  3. 前記１つ以上の動作パラメータは、前記プラズマを生成するためにレーザ放射を前記燃料に供給するように構成されたレーザデリバリシステムの動作パラメータを含む、請求項２に記載のデバイス。
  4. 前記１つ以上の動作パラメータは、蒸発される前記燃料の流れを生成するように構成された燃料デリバリシステムの動作パラメータを含む、請求項２又は３に記載のデバイス。
  5. 前記コントローラは、前記測定システムによって測定された前記蒸気の前記濃度の前記測定値が低限閾値を下回ったときに前記プラズマの生成速度が上昇するように前記１つ以上の動作パラメータを制御するように構成される、請求項２〜４のいずれかに記載のデバイス。
  6. 前記１つ以上の動作パラメータは、前記放射源から蒸気を除去するために放射源中にガス流を提供するように構成されたガスデリバリシステムの動作パラメータを含む、請求項２〜５のいずれかに記載のデバイス。
  7. 前記コントローラは、前記測定システムによって測定された前記堆積物の前記量の前記測定値が上限閾値を上回ったときを検出するように構成される、請求項２〜６のいずれかに記載のデバイス。
  8. 前記コントローラは、前記測定システムによって測定された前記堆積物の前記量の前記測定値が前記上限閾値を上回ったことを示すアラーム信号を出力するか、洗浄手順を開始するか、又は前記放射源をセーフティモードに入れるか若しくはシャットダウンさせるようにさらに構成される、請求項７に記載のデバイス。
  9. 前記１つ以上のキャパシタは、第１キャパシタ及び第２キャパシタを含み、前記第１キャパシタ及び前記第２キャパシタの各々は、少なくとも２つの導体を含み、
    前記第１キャパシタの前記少なくとも２つの導体は、前記第２キャパシタの前記少なくとも２つの導体とは異なって構成され、
    前記測定システムは、前記第１キャパシタ及び前記第２キャパシタの両方からの測定値を用いて、前記第１キャパシタ及び前記第２キャパシタのうちの一方又は両方に対して、前記キャパシタの前記ギャップ内の蒸気の濃度によってもたらされる前記キャパシタの前記静電容量に対する影響と前記キャパシタの前記ギャップ内の前記蒸気から形成される堆積物の量によってもたらされる前記キャパシタの前記静電容量に対する影響とを区別するように構成される、請求項１〜８のいずれかに記載のデバイス。
  10. 前記第１キャパシタは、第１表面積にわたって互いに向かい合う２つの導体を含み、
    前記第２キャパシタは、第２表面積にわたって互いに向かい合う２つの導体を含み、
    前記第１表面積のサイズは、前記第２表面積のサイズとは異なる、請求項９に記載のデバイス。
  11. 前記第１キャパシタは、互いに向かい合う２つの導体を含み、
    前記第２キャパシタは、互いに向かい合う２つの導体を含み、
    前記第１キャパシタの前記２つの導体間の平均離隔距離は、前記第２キャパシタの前記２つの導体間の平均離隔距離とは異なる、請求項９又は１０に記載のデバイス。
  12. 前記１つ以上のキャパシタは、平行プレートである少なくとも２つの導体を有するキャパシタを含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のデバイス。
  13. 前記１つ以上のキャパシタは、少なくとも２つの導体を有するキャパシタ及び前記キャパシタの前記静電容量を変化させるために前記導体間に相対運動を提供するように構成された運動機構を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のデバイス。
  14. 前記運動機構は、互いに向かい合う２つの導体の表面積のサイズを変化させるために前記２つの導体の間に相対回転を提供するように構成された回転機構を含む、請求項１３に記載のデバイス。
  15. 前記１つ以上のキャパシタは、前記蒸気が複数のギャップを流れることができるように設置された３つ以上の導体を有するキャパシタを含み、前記複数のギャップのうちの各々は、前記導体の異なる対の間に設けられる、請求項１〜１４のいずれかに記載のデバイス。
  16. 前記燃料は、Ｌｉ、Ｓｎ、Ｇｄ又はＴｂを含む、請求項１〜１５のいずれかに記載のデバイス。
  17. 前記１つ以上のキャパシタの温度を測定するように構成された温度測定システム及び前記１つ以上のキャパシタに熱を加えるように構成された加熱システムのうちの一方又は両方をさらに備える、請求項１〜１６のいずれかに記載のデバイス。
  18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の放射源を監視するためのデバイスを備える、放射源。
  19. リソグラフィ装置用の放射源を監視する方法であって、前記放射源は、燃料からプラズマを生成することによって放射を発生させるように構成され、前記方法は、
    １つ以上のキャパシタを提供することであって、各キャパシタは、蒸気が導体間のギャップを流れることができるように設置された少なくとも２つの導体を含み、前記ギャップ内の前記蒸気の濃度及び前記蒸気から前記ギャップに形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、前記キャパシタの静電容量に対して影響を与える、提供することと、
    前記１つ以上のキャパシタのうちの少なくとも１つの静電容量又は前記静電容量に依存するパラメータを測定し、測定した前記静電容量又は前記パラメータを用いて前記キャパシタの前記ギャップ内の前記蒸気の濃度の測定値及び前記キャパシタの前記ギャップ内の前記堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を含む出力を提供することとを含む、方法。
  20. デバイス製造方法であって、
    放射をリソグラフィ装置に供給するために放射源を用いることと、
    デバイスを製造するために前記リソグラフィ装置を用いることと、
    前記放射源を以下の、
    １つ以上のキャパシタ提供することであって、各キャパシタは、蒸気が導体間のギャップを流れることができるように設置された少なくとも２つの導体を含み、前記ギャップ内の前記蒸気の濃度及び前記蒸気から前記ギャップに形成される堆積物の量のうちの一方又は両方は、前記キャパシタの静電容量に対して影響を与える、提供すること、
    前記１つ以上のキャパシタのうちの少なくとも１つの静電容量又は前記静電容量に依存するパラメータを測定し、測定した前記静電容量又は前記パラメータを用いて前記キャパシタの前記ギャップ内の前記蒸気の濃度の測定値及び前記キャパシタの前記ギャップ内の前記堆積物の量の測定値のうちの一方又は両方を含む出力を提供すること、及び
    前記出力を用いて前記放射源の１つ以上の動作パラメータを制御するためにコントローラを使用すること
    によって制御することと
    を含む、デバイス製造方法。
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