JP2019204132A - リソグラフィ装置内で用いられる膜及びそのような膜を含むリソグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却の改善及び／又はＥＵＶ膜内の温度勾配の最小化のように、ＥＵＶ膜の温度特性を改善する。【解決手段】リソグラフィ装置においてペリクル又はスペクトルフィルタとして使用可能な、ＥＵＶ放射に対して透過性の膜が開示される。この膜は、１０１７ｃｍ−３よりも高い高ドーパント濃度でドーピングされている１つ以上の高ドーピング領域と、低ドーピング（又はドーピングなし）の１つ以上の領域と、を含む。膜は、低ドーピングを有する主基板と１つ以上の追加層とを有することができ、高ドーピング領域は追加層のいくつか又は全ての内部に含まれる。【選択図】図９

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１４年７月４日に出願された欧州特許出願第１４１７５８３５．９号及び２０１５年５月２８日に出願された欧州特許出願第１５１６９６５７．２号の利益を主張する。これらは引用により全体が本願に含まれるものとする。

[0002] 本発明は、リソグラフィ装置内で用いられる膜に関し、更に特定すれば、その装置内でペリクル（ｐｅｌｌｉｃｌｅ）又は光フィルタコンポーネントの一部を形成することができるＥＵＶ透過性膜と、そのような膜を備えるリソグラフィ装置と、に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的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使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与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。

[0004] リソグラフィは、ＩＣ及びその他のデバイス及び／又は構造を製造する際の主要なステップの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製造される特徴の寸法がより微細になると共に、リソグラフィは小型ＩＣ又はその他のデバイス、及び／又は構造の製造を可能にするためのより決定的なファクタになってきている。

[0005] パターン印刷の限界の理論的な推定値は式（１）に示すようなレイリーの解像基準によって得られる。
但し、λは使用される放射の波長、ＮＡ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、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は印刷される特徴のフィーチャサイズ（すなわちクリティカルディメンション）である。式（１）から、特徴の印刷可能な最小サイズの縮小は３つの方法で達成できることがわかる。すなわち、露光波長λの短縮によるもの、開口数ＮＡの増加によるもの、又はｋ１の値の減少によるものである。

[0006] 露光波長を短縮し、それによって印刷可能な最小サイズを縮小するため、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されてきた。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。更に、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍのように５〜１０ｎｍの範囲内の、１０ｎｍ未満の波長を有するＥＵＶ放射を使用できることが提案されている。このような放射は極端紫外線放射、又は軟ｘ線放射と呼ばれている。利用可能な放射源には、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に基づくかもしくは自由電子レーザに基づく放射源がある。

[0007] ＥＵＶリソグラフィ装置では、多くの理由で、薄い透過性ＥＵＶ膜が必要となることが多々ある。そのような理由の１つは、例えばレチクル及び／又はリソグラフィコンポーネントを、（粒径がｎｍからμｍの範囲内の）粒子による汚染から保護することである。別の理由として、発生したＥＵＶ放射から不要な放射波長をスペクトル的に除去することが挙げられる。

[0008] 透過性ＥＵＶ膜（又は略してＥＵＶ膜）は、ＥＵＶ放射に対して高度に透明である（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）必要があるので、極めて薄いことが要求される。典型的なＥＵＶ膜は、ＥＵＶ放射の吸収を最小限に抑えるため、厚さが１０〜１００ｎｍである。

[0009] ＥＵＶ膜は、シリコンウェーハのエッチングによって生成された、ポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）等の材料を含む自由懸濁（すなわち自立型）膜（フィルム）を含み得る。また、ＥＵＶ膜は、ＥＵＶにより誘発されるプラズマエッチング（例えば水素（Ｈ、Ｈ＋、Ｈ_２ ^＋、及び／又はＨ_３ ^＋）により誘発される）を防ぐため、一方又は双方の表面上に１層以上の保護コーティング（例えば保護キャップ層）を含み得る。

[0010] ＥＵＶ膜によるＥＵＶ放射の吸収は小さいとしても、実際はゼロには至らず、残留ＥＵＶ放射の吸収はＥＵＶ膜の温度上昇を引き起こす。ペリクルは真空内にあるので、ペリクル冷却のための主要プロセスは放射熱伝達である。もしもＥＵＶ膜の温度が損傷閾値（例えば約５００〜７００℃）を超えると、ＥＵＶ膜の損傷が生じ得る。また、ＥＵＶ膜内に大きい温度勾配がある場合にも、損傷が発生するか又は増幅する可能性がある。そのような損傷が深刻である場合、ＥＵＶ膜が破損して、保護されていないレチクルや、ミラーのようなリソグラフィ装置の他の要素の損傷／汚染を招いたり、望ましくない非ＥＵＶ波長放射へのフォトレジスト露光が生じて、著しい製造プロセスのダウンタイムを招いたりする恐れがある。

[0011] ＥＵＶ膜の温度を損傷閾値未満に維持すること及び温度勾配を最小限に抑えることがＥＵＶ膜の耐用年数を延ばすことは明らかである。

[0012] 熱負荷によってペリクルが破損する理由は、特に１２５ワット及びそれ以上の放射源のような高パワーＥＵＶ放射源では、ペリクルがＩＲ放射を充分に吸収／放出しないからである。熱放射はＩＲ波長領域で放出されるので、高い分光（ＩＲ）半球放射率（ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）は、ＥＵＶ膜に著しい熱損失を生じる可能性がある。従って、高い分光放射率を有するＥＵＶペリクルを製造することが望ましい。また、ＥＵＶ膜を介して９０％以上のような大量のＥＵＶ放射を透過すべきである場合、ＥＵＶペリクルは極めて薄いことが要求される。

[0013] 冷却の改善及び／又はＥＵＶ膜内の温度勾配の最小化のように、ＥＵＶ膜の温度特性を改善することが望ましい。本明細書において、ＥＵＶ膜とは、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である膜を意味し、ＥＵＶペリクルとも称する。本明細書において、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性（又は単に透過性）であるとは、露光中に充分なＥＵＶ線量を与えるため、少なくとも６５％のＥＵＶ放射、好ましくは少なくとも７５％のＥＵＶ放射、より好ましくは少なくとも８５％のＥＵＶ放射、最も好ましくは少なくとも９０％のＥＵＶ放射について透過性であることが意図される。

[0014] ＥＵＶ透過を大きく保ちながらＩＲ放射に対するＥＵＶペリクル放射率を上昇させるため、本明細書において、
ａ）ＥＵＶペリクルに不純物をドーピングすること、及び／又は
ｂ）ＥＵＶペリクルにＩＲ放射率向上のためのキャップ層をコーティングすること、が提案される。このキャップ層は、ＩＲ放射の良好な吸収部であるがＥＵＶ放射領域（ＥＵＶ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｍｅ）では透明である材料を含み、例えば金属キャップ層である。また、このようなキャップ層は好ましくは、酸化又は他の環境的な危険要因からペリクルを保護する。ＥＵＶペリクルは、例えば１３．５ｎｍ又は６．８ｎｍ（又は他の任意のＥＵＶ放射波長）等、所与のＥＵＶ放射波長の９０％以上について透過性であるように選択することができる。

[0015] 本明細書において、本発明に従ったＥＵＶ膜又はＥＵＶ膜アセンブリのＩＲ放射率向上（ＩＲ放射率の上昇、強化、最適なＩＲ放射率）とは、ＩＲ放射率が０．１より大きい、例えば０．１５より大きい、好ましくは０．２より大きいことが意図される。好ましくは、ＥＵＶ膜のＩＲ放射率は、所与の温度に対して少なくとも２倍上昇する。

[0016] ＥＵＶ膜（すなわちＥＵＶペリクル）が、コア層（主基板層とも称する）及び１つ以上のキャップ層（カバー層とも称し、概して、保護キャップ層のような特定の機能を有する層である）によって形成され、その少なくとも１つのキャップ層がＩＲ放射率向上の機能を有する場合、ＩＲ放射率向上のためのキャップ層とは、ＥＵＶ膜のＩＲ放射率がコア層のＩＲ放射率よりも高いように選択されたＩＲ放射率を有するキャップ層が意図される。例えば、コア層のＥＵＶ放射率が約０．１である場合、ＩＲ放射率向上のためのキャップ層の材料及び厚さは、同一条件で求められるＥＵＶ膜の全ＩＲ放射率が０．１５よりも大きいように選択される。本明細書において、キャップ層は主としてコア層の上に提供され得るコーティングとして言及するが、キャップ層は、２つのコア層の間、コア層と別の（第２の）キャップ層との間、又は同一もしくは異なる機能性（例えば酸化防止層や拡散防止層等の保護、又はＩＲ放射率向上のため）の２つのキャップ層の間の層であり得ることは理解されよう。

[0017] 本明細書において、概してコア層又は主基板層とは、ＥＵＶ膜の機械的強度のほとんどを与える厚い方の層、多層スタック、又は高い降伏強度の材料の層と理解される。例えば、高い熱負荷のため露光中に発生し得る大きい応力に耐えるため、コア層は、少なくとも５０ＭＰａ、好ましくは少なくとも１００ＭＰａ、より好ましくは少なくとも１５０ＭＰａの降伏強度を有する必要があり得る。一般に、５０〜１０００ＭＰａの降伏強度は、材料に応じて、ＥＵＶ膜に充分な機械的強度を与えることができる（例えばｐ−Ｓｉは約１８０ＭＰａ、ＳｉＮｘは約５００ＭＰａの降伏強度を有する）。一般に、コア層の厚さは、放射率向上のためのキャップ層の厚さよりも大きくすることができる。コア層が多層スタックで形成される場合、多層スタック内の個々の層の厚さは放射率向上のためのキャップ層の厚さと同等であり得るが、スタックの全厚は放射率向上のためのキャップ層の厚さよりも大きくすることができる。しかしながら、ＥＵＶ透過、ＤＵＶ抑制、及び／又はＩＲ放射率に対する所望の要件が満たされる限り、コア層とキャップ層の材料に応じて、ＥＵＶ膜は、これらが同等の厚さを有するか、又は放射率向上のためのキャップ層をコア層よりもいくぶん厚く設計することも可能である。

[0018] ＥＵＶ膜（ＥＵＶペリクル）がその放射率を上昇させるためにドーピングされる場合、ＥＵＶ膜の放射率向上とは、ドーピングされたＥＵＶ膜のＩＲ放射率が、同一条件における同一の材料及び厚さの非ドーピングＥＵＶ膜のＩＲ放射率よりも大きいことが意図される。

[0019] 放射率向上の代替的な定義では、定義パラメータとして温度も採用することができる。例えば、ＥＵＶ膜のＩＲ放射率向上は、ＥＵＶ膜の温度が１００〜約１０００℃の範囲であり、より特定すれば中程度の温度（５００℃未満）である場合に、ＥＵＶ膜によって吸収されるエネルギの６５％超（好ましくは８５％超）が放射されるように、これらの波長（例えば１〜１０μｍ）でのＥＵＶ膜の熱放射率を上昇させることとして定義することができる。

[0020] 本明細書において、放射率とは一般に、特に指定のない限り、（半球ＩＲ放射吸収に基づく）半球放射率が意図される。

[0021] 本発明の一態様において、ＥＵＶペリクルのＩＲ放射率を上昇させることに関して、ドナー及び／又はアクセプタ不純物がドーピングされたＥＵＶ放射に対して透過性の膜が提供される。ＩＲ放射率を最大化させることに関して、プラズモン共鳴をプランクスペクトルのピークに合致させる（すなわちプランク放射率ピークがプラズモン共鳴に相当する）ために必要なドーピング範囲を見出した。例えば、（ポリ）シリコンをドーピングすることで、ＩＲにおけるプラズモンが約１〜１０ミクロンで生成され、これはプランク黒体放射ピークと一致する。プラズモン周波数は伝導体数から容易に求められる。原子の体積密度は固体では概ね１０^２２ｎ／ｃｍ^３である。金属の場合、各原子は伝導帯の電子によって寄与し、このため約１０^２２キャリア／ｃｍ^３となる。金属は、約１５０ｎｍの典型的なプラズマ波長を有する。

[0022] プラズマ周波数ω_Ｐは、
に比例する。ｎ_ｅは自由電荷キャリアである。１０倍の波長が望ましい場合（すなわち周波数は１０分の１になる）、１００分の１の自由電荷キャリア密度が必要であり、これは１０^２０キャリアに相当する。（ポリ）シリコンに０．１〜１０％原子濃度のドーパントをドーピングすると、ＩＲ放射スペクトルにおいてプラズモン共鳴が生成され得るという結果になる。このプラズモンはプランク黒体スペクトルに結合し、付加的なＩＲ吸収を生成する。

[0023] プラズモン共鳴周波数がプランク周波数（３００Ｋで１０ミクロン）よりもはるかに高い場合、ＥＵＶペリクルはいっそう反射性（すなわち金属状）となり得る。プラズモン共鳴周波数がプランク周波数よりもはるかに低い場合、ＥＵＶペリクルはいっそう透過性（すなわち誘電体状）となり得る。ＥＵＶペリクルに望まれる挙動は、プラズマ波長が１〜１０ミクロンの間である半金属挙動である。

[0024] 理論上の計算から、６０ｎｍ厚さのポリシリコンペリクルの最適なＩＲ放射率は、少なくとも約（２〜３）ｘ１０^２０ｎ／ｃｍ^３ドナー原子によるＥＵＶペリクル材料のＮ型ドーピングによって得られることがわかった。ペリクル温度が上がれば上がるほど、プランクスペクトルが高温側にシフトするので、ドーピング濃度を高くしなければならない。ＥＵＶペリクル材料のＰ型ドーピングの場合、最適ドーピングは、少なくとも４ｘ１０^２０ｎ／ｃｍ^３アクセプタ原子であることがわかった。Ｐ型ドーピングによって、Ｎ型ドーピングよりもわずかに（約１０％）高いＩＲ放射率が得られる。６０ｎｍ厚さのポリシリコンペリクルに比べ、もっと薄いペリクルでは、最適ドーピング濃度は高くなり（例えば２０ｎｍ厚さのペリクルは最適ドーピングが約１ｅ^２１である）、もっと厚いペリクルでは、最適ドーピング濃度は低くなる（２００ｎｍ厚さのＳｉペリクルは最適ドーピングが約１ｅ^２０である）。一般に、厚さが１０〜２５０ｎｍのＥＵＶペリクルでは、最適ドーパント濃度は５ｘ１０^１９〜１ｘ１０^２１ｎ／ｃｍ^３原子の範囲である。

[0025] 本発明の一態様において、ＥＵＶ放射に対して透過性の膜が提供される。この膜は、この膜が高ドーパント濃度でドーピングされている１つ以上の高ドーピング領域と、この膜がドーピングされていないか又は低ドーパント濃度を有する１つ以上の低ドーピング領域と、を備え、高ドーパント濃度が、１０^１７ｃｍ^−３よりも高い、好ましくは１０^２０ｃｍ^−３よりも高いドーパント濃度と規定され、低ドーパント濃度が、１０^１７ｃｍ^−３未満の、好ましくは１０^２０ｃｍ^−３未満のドーパント濃度と規定される。

[0026] 本発明の一態様において、ＥＵＶ放射に対して透過性の膜（ＥＵＶペリクル）が提供される。この膜は、（ポリ）Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＺｒＮ、ＺｒＢ_２、ＺｒＣ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、ＲｕＢ_２、ＬａＢ_２、ＬａＣ、ＴｉＢ_２、ＴｉＣ、（多）結晶イットリウム、（多）結晶Ｚｒ、Ｂｅ、Ｃ、Ｂ、及びＢ_４Ｃ、それらによる複合物、又は多層の組み合わせから選択された（コア）材料を有する。ＺｒＢ_２、ＺｒＣ等の半金属は、ＥＵＶペリクルの静電帯電を減少させ得る。ＥＵＶペリクルは好ましくは、充分なＥＵＶ透過を可能とするために６０ｎｍ以下の厚さを有する。

[0027] 本発明の別の態様において、少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、６．７ｎｍ波長のＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜が提供される。この膜は、ホウ素を含む材料のコア層を含み、コア層は２０から１５０ｎｍの厚さを有する。

[0028] 本発明の別の態様において、少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜が提供される。この膜は、Ｒｕを含む材料のコア層を含み、コア層は２０から３０ｎｍの厚さを有する。

[0029] 本発明の別の態様において、少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜アセンブリが提供される。この膜アセンブリは、ＩＲ放射率向上のための少なくとも２つの独立した金属層を含み、金属層は、ＩＲ放射を吸収すると共に、ＥＵＶに対して実質的に透明であるように２０ｎｍ以下の層厚を有する金属を含み、ＩＲ放射率向上のための金属層は、１０ミクロン以下の厚さＤのギャップによって分離されている。金属層は、機械的強度を与える支持層によって支持してもよい。

[0030] 本発明の別の態様において、上述の実施形態に従った１つ以上のＥＵＶ膜を含むリソグラフィ装置が提供される。

[0031] 本明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は、本発明を図示し、本記載と共に本発明の原理を更に説明すると共に、当業者による関連技術（複数の関連技術）の作成及び使用を可能とする機能を果たす。添付図面を参照して、本発明の実施形態を単なる例示として説明する。

反射投影光学部品を有するリソグラフィ装置を概略的に示す。 図１の装置の更に詳細な図である。 レチクル用のペリクルとして用いられる、本発明の第１の実施形態に従ったＥＵＶ膜を示す。 本発明の第２の実施形態に従ったＥＵＶ膜を示す。 本発明の第３の実施形態に従ったＥＵＶ膜を示す。 本発明の第４の実施形態に従ったＥＵＶ膜を示す。 平坦なＥＵＶ膜及び図６に示すＥＵＶ膜についての、ＥＵＶ膜の横方向の距離Ｌに対する予想温度分布のグラフである。 本発明の第５の実施形態に従ったＥＵＶ膜を示す。 異なるドーピング濃度について、温度の関数としてポリシリコンＥＵＶ膜の放射率を示す。 ＥＵＶ膜パワー吸収及び最大温度対ＥＵＶ放射源パワーの比較を示す。 ＥＵＶ膜温度に対するＩＲ放射率の影響を示す。 （ポリ）ＳｉのＥＵＶ膜と比較したＩＲ放射率向上のためのＲｕキャップ層の影響を示す。 共鳴吸収によってＩＲ放射率を向上させるデュアルＥＵＶペリクル（すなわち膜アセンブリ）を示す。

[0032]本発明の特徴及び利点は、図面と併せて以下に述べる詳細な説明からより明らかになるであろう。

[0033] 図１は、本発明の一実施形態による放射源モジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示す。この装置は以下のものを備えている。
− 放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節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（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構成され、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のポジショナＰＭに接続された支持構造（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、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナ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に与え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）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、を備える。

[0034] 照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

[0035] 支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造は、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスを保持することができる。支持構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。

[0036] 本明細書において使用する「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0037] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、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パネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0038] 照明システムのような投影システムは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収し過ぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。従って、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供してもよい。

[0039] 本明細書で示すように、本装置は反射タイプである（例えば反射マスクを使用する）。

[0040] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ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）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0041] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源モジュールＳＯから極端紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ光を生成する方法は、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、又はスズのような少なくとも１つの元素を有する材料を、プラズマ状態に変換することを含むが、必ずしもこれに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような１つの方法では、必要な輝線放出元素を有する材料の小滴、流れ、又はクラスタ等の燃料をレーザビームで照射することによって必要なプラズマを生成できる。放射源モジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するレーザ（図１には示さず）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、放射源モジュール内に配置された放射コレクタを用いて収集される出力放射、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供給する場合、レーザ及び放射源モジュールは別個の構成要素であり得る。

[0042] そのような場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダを備えたビームデリバリシステムを利用して、レーザから放射源モジュールへと渡される。他の場合、例えば放射源が、ＤＰＰ放射源と呼ばれることが多い放電生成プラズマＥＵＶ発生器である場合、これは放射源モジュールの一体的な部分とすることができる。

[0043] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタを備えることができる。通常、少なくとも、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス及びファセット瞳ミラーデバイスのような他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0044] 放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによって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で反射した後、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はビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）を利用して、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサＰＳ１を利用して、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、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせしてもよい。

[0045] システム内で粒子によるパターニングデバイスの汚染を防ぐため、例えばＥＵＶペリクルＰＥのようなＥＵＶ膜が提供されている。このようなペリクルは、図示する箇所及び／又は他の箇所に設けることができる。不要な放射波長（例えばＤＵＶ）を除去するように動作可能なスペクトル純度フィルタとして、別のＥＵＶ膜ＳＰＦを提供することも可能である。そのような不要な波長は、ウェーハＷ上のフォトレジストに対して望ましくない影響を及ぼす可能性がある。また、ＳＰＦは任意選択的に、ガス放出中に解放された粒子による投影システムＰＳ内の投影光学部品の汚染の防止に役立てることも可能である（あるいは、これを行うためＳＰＦの代わりにペリクルを設けてもよい）。これらのＥＵＶ膜はどちらも、本明細書に開示されるＥＵＶ膜のうち任意のものを含むことができる。

[0046] 図２は、放射システム４２、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の実施形態を更に詳細に示す。図２に示すような放射システム４２は、放射源としてレーザ生成プラズマを用いるタイプのものである。ＥＵＶ放射は、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気のようなガス又は蒸気を用いて、極めて高温のプラズマを生成して、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出させることで生成可能である。極めて高温のプラズマは、例えばＣＯ_２レーザ光を用いた光学的励起によって少なくとも部分的に電離したプラズマを生じることにより生成される。効率的な放射発生のために、例えば分圧が１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎの蒸気、又は他のいずれかの適切なガスもしくは蒸気が必要となる場合がある。一実施形態では、ＥＵＶ範囲内の放射を放出するため、Ｓｎを用いてプラズマを生成する。

[0047] 放射システム４２は、図１の装置における放射源ＳＯの機能を具現化する。放射システム４２は放射源チャンバ４７を備え、このチャンバは、この実施形態ではＥＵＶ放射源だけでなくコレクタ５０も実質的に閉鎖している。コレクタ５０は、図２の例では垂直入射コレクタであり、例えば多層ミラーである。

[0048] ＬＰＰ放射源の一部として、レーザシステム６１はレーザビーム６３を供給するように構築及び配置されている。レーザビーム６３は、ビームデリバリシステム６５によって、コレクタ５０に設けられたアパーチャ６７を介して誘導される。また、放射システムは、ターゲット材料供給７１によって供給されるＳｎ又はＸｅのようなターゲット材料６９を含む。この実施形態では、ビームデリバリシステム６５は、所望のプラズマ形成位置７３上でほぼ集束するビーム経路を確立するように配置されている。

[0049] 動作において、燃料と称されることもあるターゲット材料６９は、小滴の形態でターゲット材料供給７１により供給される。放射源チャンバ４７の反対側にトラップ７２を設けて、何らかの理由でプラズマに変わらない燃料を捕獲する。このようなターゲット材料６９の小滴がプラズマ形成位置７３に到達すると、レーザビーム６３が小滴に衝突し、放射源チャンバ４７内部でＥＵＶ放射を発するプラズマが形成される。パルス状レーザの場合、これは、小滴が位置７３を通過するのと一致するようにレーザ放射パルスをタイミング調整することを伴う。前述のように、燃料は例えばキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）とすればよい。これらは、数１０^５Ｋの電子温度を有する高度に電離したプラズマを生成する。例えばＴｂ及びＧｄのような他の燃料材料によって、もっと高いエネルギのＥＵＶ放射を発生させることも可能である。これらのイオンの下方遷移及び再結合の間に発生した高エネルギＥＵＶ放射は、必要なＥＵＶを含み、このＥＵＶは位置７３でプラズマから放出される。プラズマ形成位置７３及びアパーチャ５２は、それぞれコレクタ５０の第１及び第２の焦点に位置付けられ、ＥＵＶ放射は、垂直入射コレクタミラー５０によって中間焦点ＩＦに集束される。

[0050] 放射源チャンバ４７から発する放射ビームは、図２に放射ビーム５６で示すように、いわゆる垂直入射リフレクタ５３、５４を介して照明システムＩＬを横断する。垂直入射リフレクタは、ビーム５６を、ペリクルＰＥを介して、支持体（例えばレチクル又はマスクテーブル）ＭＴ上に位置決めされたパターニングデバイス（例えばレチクル又はマスク）上に誘導する。パターン付与されたビーム５７が形成され、反射要素５８、５９を介して、投影システムＰＳによって、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴに支持された基板上に結像される。一般的に、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳには、図示するよりも多くの要素が存在し得る。例えば、図２に示す２つの要素５８及び５９よりも、１つ、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上多くの反射要素が存在することがある。放射コレクタ５０と同様の放射コレクタは従来技術において既知である。

[0051] 当業者に知られているように、装置、その様々なコンポーネント、及び放射ビーム５５、５６、５７の幾何学的形状及び挙動を測定し記述するために、基準軸Ｘ、Ｙ、Ｚを規定することができる。装置の各部分では、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の局所的基準系を規定することができる。Ｚ軸は、システムの所与のポイントにおける光軸Ｏの方向と概ね一致し、概してパターニングデバイス（レチクル）ＭＡの面に垂直であると共に基板Ｗの面に垂直である。放射源モジュール（装置）４２では、Ｘ軸は、燃料の流れ（６９、以下で説明する）の方向と概ね一致し、Ｙ軸はこれに直交し、図示するように紙面の外へ向かう。一方、レチクルＭＡを保持する支持構造ＭＴの近傍では、Ｘ軸は、Ｙ軸と並んだスキャン方向を概ね横切る。便宜上、図２の概略図のこのエリアでは、Ｘ軸は同様に図示するように紙面の外へ向かう。これらの呼称は当技術分野において従来通りであり、本明細書では便宜のために採用する。原則として、装置及びその挙動を記述するために任意の基準系を選択することができる。

[0052] プラズマは、望ましいＥＵＶ放射の他に、例えば可視光範囲、ＵＶ範囲、及びＤＵＶ範囲のような他の放射波長も生成する。また、レーザビーム６３からのＩＲ（赤外線）放射も存在する。これらの非ＥＵＶ波長は照明システムＩＬ及び投影システムＰＳには不要であるので、非ＥＵＶ放射を阻止するために様々な対策を講じることができる。図２に概略的に示すように、ＩＲ、ＤＵＶ、及び／又は他の不要な波長のため、仮想放射源点ＩＦの上流で、スペクトル純度フィルタＳＰＦの形態のＥＵＶ膜フィルタ（すなわちＳＰＦ膜）を適用することができる。図２に示す具体例では、２つのスペクトル純度フィルタが、１つは放射源チャンバ４７内に、１つは投影システムＰＳの出力に示されている。一実施形態では、１つだけのスペクトル純度フィルタＳＰＦ膜を、これらの箇所のいずれかに、又はプラズマ形成位置７３とウェーハＷとの間のどこか他の場所、例えばレチクルレベルに設けることも可能である。

[0053] しかしながら、レチクルレベルでは、この箇所での帯域外放射の後方反射が望ましくないので（レチクル形状に影響を及ぼす可能性があるので）、大幅なＤＵＶ抑制は困難である場合がある。従ってレチクルレベルでは、ＥＵＶ膜（例えばＥＵＶペリクル）によってＤＵＶ及びＩＲを抑制するための好適な機構は、吸収のみである。

[0054] 別の実施形態では、第１のＥＵＶ膜をレチクルレベルで用いてレチクル上に堆積する粒子デブリを抑制し、第２のＥＵＶ膜を投影システムＰＳの出力で（すなわちウェーハと投影システムＰＳの最終ミラーとの間で）ＳＰＦ膜として用いることができる。ＳＰＦ膜は、不要な放射波長を阻止するためのスペクトルフィルタとして動作するＥＵＶ膜である。ＳＰＦ膜は、ウェーハの近傍で反射及び吸収の双方を用いて不要な放射を抑制できるので、帯域外のＩＲ及びＤＵＶ放射を抑制するために追加され得る。

[0055] 開示されるのは、現在のＥＵＶ膜に比べて熱特性を改善したＥＵＶ放射透過のためのＥＵＶ膜である。そのようなＥＵＶ膜は、例えば（ポリ）ＳｉのＥＵＶ膜を含むことができる。これらの膜は、スペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）又はペリクル内に含まれ得る。ＳＰＦ及び／又はペリクルは、既に述べたように、リソグラフィシステム内の多くの箇所に提供することができる。

[0056] ＥＵＶ膜は、使用中に放射を吸収すると高温になる。もしもその温度が上昇し過ぎた場合、又は膜内の温度勾配が大きくなり過ぎた場合、ＥＵＶ膜は損傷する可能性がある。従って、ＥＵＶ膜内の温度及び温度勾配を最小限に抑えることが望ましい。ＥＵＶ膜は極めて低圧（真空）の環境で用いられるので、唯一の冷却手段は放射である。従って、ＥＵＶ膜の温度が約１００〜約１０００℃、より好ましくは数百（例えば少なくとも２００℃）〜約１０００℃、より具体的には中程度の温度（５００℃未満、例えば１００〜５００℃）の範囲である場合、ほとんどのエネルギが放射される波長（例えば１〜１０μｍ）で、ＥＵＶ膜の熱放射率を上昇させる（すなわちＩＲ放射率を向上させる）ことが望ましい。こういった条件において、例えば（ポリ）シリコン材料の純粋（すなわちバルク）層は、全ての自由電荷キャリアが拘束されているために熱放射率が低い。

[0057] 半球赤外線吸収（放射率に関連する）を計算するために多層フレネル反射係数及びプランクの法則に基づいたシミュレーションを実行して、薄膜の厚さの関数としてそのＩＲ吸収（熱放射率）の変化を理解した。そのようなシミュレーションでは、ＳｉＣ及びＳｉのような誘電材料のフィルムは、薄くなるにつれてＩＲ放射吸収性が低くなることが示された。従って、誘電材料によるＥＵＶ膜（顕著なＥＵＶ透過を得るために薄いことが要求される）は概して、単独ではＩＲの吸収／放出がわずかである。

[0058] 半導体材料を含むＥＵＶ膜の放射率を上昇させるには、ＥＵＶ膜材料にドーピングを行って、材料内の自由電荷キャリア数を増やせばよい。これは、ドーピング膜の放射吸収係数を増大させ、放射率の上昇を引き起こす。ドナー及び／又はアクセプタによる半導体材料のドーピングが中程度の温度において自由電荷キャリア濃度（電子及び／又はホール）を変化させることは、当業者には知られている。

[0059] 大きな効果を得るため、半導体膜にドーピングされる不純物の濃度は、１０^１７ｃｍ^−３より高くなければならない。濃度は、好ましくは１０^１８ｃｍ^−３、１０^１９ｃｍ^−３、又は１０^２０ｃｍ^−３より高くすることができる。ドーパント濃度を１０^１７ｃｍ^−３から１０^２０ｃｍ^−３に上昇させると、１．２μｍより長い放射波長で、吸収係数が１０００倍に増大することが示される。これは、ｐ型ドーパント及びｎ型ドーパントによるドーピングに等しく当てはまる。

[0060] しかしながら、ドーパント添加は、ポリシリコン等の半導体材料の強度を低下させる傾向がある。これは、最少量の損失でＥＵＶ放射を透過させるために著しく薄いことが要求されるＥＵＶ膜には、特に問題である。従って、これに対処するため多数の解決策が提案されている。

[0061] 図３は、レチクルＭＡのパターンが付与されたエリアの前方に位置決めされたＥＵＶ膜３００の概略図である。ここではＥＵＶ膜３００は、ＥＵＶ放射ビーム３０５の透過を可能としながら、レチクルＭＡのパターンが付与されたエリアに粒子Ｄを入れないように設計されたペリクルの一部を形成するものとして図示されている。そのような例では、ＥＵＶ膜３００は、ペリクルフレーム（図示せず）内のＥＵＶ膜を含み得る。ＥＵＶ膜３００は更に、（例えば）ペリクルフレームをレチクルに取り付けるための固定要素（図示せず）を含み得る。汚染物質がウェーハ上に結像されないように、ＥＵＶ膜３００は、レチクルＭＡからある程度の距離をあけて焦点面の外に配置することができる。

[0062] 他の実施形態では、ＥＵＶ膜は、リソグラフィ装置内の別の箇所で用いられるペリクル、又はＳＰＦの一部を形成することができる。

[0063] ＥＵＶ膜３００は多数の層を含み得る。これらの層は、主基板層３１０、カバー層３１１、３１２、例えば拡散防止層３１３、３１４とすることができる中間層３１３、３１４を含み得る。主基板層３１０は、例えば（ポリ）Ｓｉ層とすればよい。この構成は例示として図示するだけであり、図示する層の他の組み合わせも可能である。例えばＥＵＶ膜３００は、中間層なしでカバー層３１１、３１２を含んでもよい。別の例示的な代替案では、主基板層の一方の表面上のみに１つだけカバー層が存在してもよい（カバー層と基板層との間に中間層がある場合もない場合もある）。また、主基板層の一方又は双方の表面上に３つ以上の層があってもよい。

[0064] 典型的に、カバー層３１１、３１２は、例えばＯラジカル及びＨラジカル、Ｈ_２及びＥＵＶのような、主基板層３１０を傷つける恐れのあるエッチング剤又は反応剤の影響を受けにくい（不活性）材料から作製される。そのような材料の例は、ＭｏＳｉ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｃ_３Ｎ_４、ＺｒＮ、ＳｉＣを含む。そのような材料は典型的に、広い禁制エネルギ帯（ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ ｅｎｅｒｇｙ ｚｏｎｅ）を有し、特性がセラミックスに似ている。このため、そのような材料は、例えば５００℃未満の中程度の温度であっても高い放射率を有する。更に、これらの材料は、純シリコンの吸収に匹敵するＥＵＶ低吸収の元素から生成される。従って、カバー層３１１、３１２が主基板層３１０に比べて著しく薄いならば、ＥＵＶ膜３００の全体的なＥＵＶ吸収を大幅に増大させることはない。また、カバー層３１１、３１２は、主基板層３１０の機械的特性を維持するため、あまり大きい応力を主基板層３１０に加えてはならない。

[0065] 中間層３１３、３１４は、応力を低減するために提供することができる。例えば中間層３１３、３１４は、主基板層３１０とカバー層３１１、３１２との中間の格子サイズを有する材料を含み得る。中間層３１３、３１４は、カバー層３１１、３１２と同様、ＥＵＶに対して高度に透明でなければならない。

[0066] ある実施形態では、既に述べたように、カバー層３１１、３１２及び／又は中間層３１３、３１４（存在する場合）にドーピングを行って自由電荷キャリアの濃度を上げることができる。従って、カバー層３１１、３１２及び／又は中間層３１３、３１４は、膜内で高ドーピング領域を形成する。主基板層３１０は、強度を維持するため低ドーピング領域として形成することができる。他の層３１１、３１２、３１３、３１４の１層以上のドーピングは、既に述べたように、ＥＵＶ膜３００の放射率を著しく上昇させる。

[0067] 高ドーピング領域は少なくとも１０^１７ｃｍ^−３のドーパント濃度を有し、低ドーピング領域は１０^１７ｃｍ^−３未満のドーパント濃度を有する。高ドーピング領域のドーピングレベルは、半導体膜のドーピングに関して上述したもののいずれかとすればよいので、例えば１０^１８ｃｍ^−３超、１０^１９ｃｍ^−３超、又は１０^２０ｃｍ^−３超であり得る。主基板層（すなわちコア層）のような低ドーピング領域のドーピングレベルは、例えば１０^１６ｃｍ^−３未満、１０^１５ｃｍ^−３未満、又は１０^１４ｃｍ^−３未満であり得る。低ドーピング領域は、ドーピングを行わず、従って（意図的な）添加ドーパントを含まない場合もある。

[0068] 図４は、ＥＵＶ膜４００を示す代替的な実施形態を示し、これはＥＵＶ膜３００と同じ層構造を有するが、図４に示すようにカバー層３１１、３１２上に配置された追加カバー層４１１、４１２も含む。これらの追加カバー層４１１、４１２は、カバー層３１１、３１２の代わりに（又はこれらに加えて）高ドーピング領域とすることができる。追加カバー層４１１、４１２のドーピング濃度は、前の段落で述べたもののいずれかとすればよい。

[0069] 主基板層３１０でなく、カバー層３１１、３１２、４１１、４１２、又は中間層３１３、３１４のみにドーピングすることで、ドーピングの脆弱化効果（ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）が軽減され、結果としてＥＵＶ膜３００全体の強度が増す。

[0070] 図５は別の実施形態を示す。ここに示すＥＵＶ膜５００は、単一の主基板層のみを含むか、あるいは層３１１、３１２、３１３、３１４等のカバー層／中間層を含み、場合によっては層４１１、４１２も含むことができる。この実施形態では、主基板層及び（存在する場合は）カバー層／中間層のうち１つ以上がドーピングを含む（これは既に述べた濃度とすればよい）が、高ドーピング領域はドーピング層の中央領域５１０のみに限定される。このドーピング層の周辺部５２０は低ドーピング領域であり、フレームによって保持することができる。これにより、フレームで保持されるために大きな応力を受ける周辺部で、ＥＵＶ膜５００の強度が増大する。ＥＵＶは、大部分又は全部が中央領域５１０を透過するので、周辺エリア５２０はＥＵＶをほとんど又は全く透過させないことは認められよう。このため、周辺エリア５２０はほとんど熱を受けず、その熱特性は重要性が低くなる。

[0071] 任意選択的に、中央に近付くほどドーピングを高度にするようにドーピングの勾配を設けることができる。そのような構成では、ＥＵＶ膜又はその層の半径全体にわたって勾配を設けることができる（すなわち、ドーピングは膜のエッジで開始し、中央に近付くほど増大する）。あるいは、ドーピングは中央領域５１０のエッジで開始し、中央に近付くほど増大するが、周辺領域５２０にはドーピングを行わないことも可能である。又は、ドーピングの勾配は、ドーピングを行わない周辺領域と高ドーピングを行う中央領域との間の中間セクションにのみ設けてもよい。

[0072] 前の段落で述べたものと同様の原理を用いて、スポットドーピングの形態で任意の層にドーピングを導入することができる。スポットドーピングは、非ドーピング又は低ドーピングの（従って強度が高い）領域によって分離された複数の高ドーピング（高放射率）領域を含む。また、この概念は、単一の主基板層のみを含むＥＵＶ膜５００と、カバー層及び／又は中間層のような追加層を含むＥＵＶ膜５００とに適用することができる。後者の場合、これらの層の１つ以上にドーピングを導入することができる。ある例では、高ドーピング領域は相互に約１μｍ〜５μｍ離間され得る。高ドーピング領域への熱流速は、これに匹敵するか又はもっと長い波長のフォノンによることは認められよう。熱は２つの機構によって伝達される。すなわち、放射（光子）と熱伝導（格子内の原子の振動、フォノン）である。パワーが堆積される場所（ドーピングされていない領域）とパワーが除去される場所（高ドーピング領域）との間の距離が近い場合、パワーは著しく高速で伝達される。ここで、近いとは、典型的なエネルギを有するフォノンの波長に匹敵するものとして定義することができる（温度によって定義され、そのような波長は数ミクロンの範囲内である）。

[0073] むろん、前の段落で述べた概念を組み合わせて、スポットドーピングをＥＵＶ膜又はその層の中央領域５１０のみに限定し、周辺領域５２０にはドーピングを行わないことも可能である。また、ドーピング濃度は、高ドーピング領域において周辺部に近付くほど中央部の近くよりも低度のドーピングとなるように勾配を設けることも可能である。これは、熱的に誘発される応力及び冷却率（双方ともドーパント濃度の関数である）を制御するのに役立つ。また、これは、しわ又は折り目の形成のような変形を制御するのに役立つ。ＥＵＶ膜の温度が上昇すると、膜を構成する材料は膨張する。ＥＵＶ膜の公称形状である平坦面は、膨張した材料に適応できず、折り目又はしわが形成される。ＥＵＶ放射がある角度の傾斜でＥＵＶ膜を横切り、従って有効吸収経路が長くなると、折り目によるＥＵＶ放射吸収が増大する。折り目は、約１０マイクロメータ以上（差し渡し）の横方向規模を有する場合があり、ウェーハ上に結像される。スポットドーピングを用いると、温度プロファイル制御と機械的特性制御の効果の組み合わせにより、折り目の典型的な規模は、高ドーピング領域及び低ドーピング領域の幾何学的形状と規模によって画定される。温度が上昇した場合、スポットドーピングを行った膜の折り目の角度は同じであるが、横方向サイズが縮小し、従ってそのような折り目は結像されなくなる。

[0074] 過去の研究によって、例えば、放射物体間の分離距離が主要な熱波長よりも小さい場合、近視野放射エネルギ伝達では光子トンネリング及び表面ポラリトン（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｏｌａｒｉｔｏｎ）が重要な役割を果たし得ることが示された。例えば、Ｂ． Ｌｉｕ等による研究（Ｐｈｙｓ． Ｒｅｖ． Ｂ８７、１１５４０３、２０１３年）は、いくつかの材料の近視野放射熱伝達が、エバネセント波を介したエネルギ伝達のため、黒体放射限界（ｂｌａｃｋｂｏｄｙ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ）を数オーダー超える可能性があることを実証した。研究された材料は、ＩＲ領域において表面ポラリトンをサポートした（例えばドーピングしたＳｉ材料、ＳｉＣ、ＢＮ、又はカバー層５１０及び５１４の候補材料として使用され得る任意の適切な材料）。

[0075] Ｂ． Ｌｉｕ等の研究では、ＳｉＣ及び金で作製された２枚の半無限板間の近視野放射熱伝達を距離ｄの関数として比較したグラフも見ることができる（図１）。距離ｄは、２枚の板間の真空ギャップサイズを表す。Ｂ． Ｌｉｕ等の研究の図１からわかるように、ＳｉＣ及び金で作製された板間の近視野放射熱伝達は、２枚のＳｉＣ板間の熱伝達よりも３桁小さい。

[0076] このため、ペリクルに沿った横方向放射熱伝達を更に向上させるため、ある実施形態では、ＥＵＶ膜表面の１つに複数の追加フィーチャを設けることが提案される。これらの追加フィーチャは、エッチングプロセス中に成長又は形成することができる。追加フィーチャは、任意の適切な形状とすればよい。一例では、追加フィーチャは、ＥＵＶ膜表面から垂直に延出する周期的又は非周期的なワイヤ又は薄い壁又はリブを含む。追加フィーチャは、ドーピングされたＳｉもしくはＳｉベースの材料、又は任意の適切なカバー層材料を含むことができ、例えば本明細書に開示されるドーパント濃度及び構成のいずれかを有する材料の任意のものである。各追加フィーチャのフィーチャサイズは、これらのフィーチャが画定するエリアのサイズよりも大幅に小さくなければならない。追加フィーチャ間の距離が１μｍ以下である場合、放射熱伝達は黒体限界の１０〜１００００倍となると予想されることが示される。

[0077] 図６は、（例えば周期的又は非周期的な壁又はワイヤ構造６２０で形成された）複数の追加フィーチャ６２０を含むＥＵＶ膜６００を示す。追加フィーチャ６２０は、ＥＵＶ膜６００の下側（ＥＵＶ放射に露光される側）に配置することができる。レチクルに対向するＥＵＶ膜の側は、純度を維持するため平坦にすることができる。縦の矢印６３０によって放射熱伝達を表す。横の矢印６４０は、追加フィーチャ６２０により生成される横方向放射熱伝達を表す。照射ＥＵＶ放射（図示せず）は、ペリクルＰに対してほぼ垂直に伝搬することに留意すべきである。従って、追加フィーチャ６２０（ここに図示する形態、すなわちワイヤ又はリブ）がレチクルＭＡ及び／又はウェーハＷ上に形成する影は最小限である。

[0078] ＥＵＶ膜内の横方向温度勾配は、それだけで高温と同程度の損傷を膜に与えると考えられる。本明細書に記載する全ての実施形態は、ＥＵＶ放射に露光中のＥＵＶ膜の温度勾配を著しく低減させるが、図６に示す実施形態は特に有効である。その理由は、別の機構すなわち放射熱伝達を追加することで、平坦な膜の場合（温度はフォノンによってのみ伝達される）に比べ、横方向熱伝達が増大するからである。典型的な規模が小さいので、ＥＵＶ膜から追加フィーチャ６２０への熱伝達は限定的でないと考えられる。効率的な横方向熱伝達によって、これらの温度勾配が最小限に抑えられ、ペリクルの耐用年数が長くなる。

[0079] 図７は、ＥＵＶ膜の横方向の距離Ｌに対する予想温度分布のグラフである。線Ｐ_ＥＵＶは、ペリクルの横方向のＥＵＶ放射パワー分布を表す。線Ｔ_Ａは、平坦なＥＵＶ膜の温度分布を表す。線Ｔ_Ｂは、図６に示すＥＵＶ膜の横方向の温度分布を表す。図７からわかるように、ＥＵＶ膜の横方向の温度勾配は、平坦なＥＵＶ膜に比べ、図６の例では低下している。

[0080] 図８は、図６に示す実施形態の改善点を含むＥＵＶ膜８００の別の実施形態を示す。この実施形態における追加フィーチャ８２０は、エシェレット格子（ｅｃｈｅｌｅｔｔ ｇｒａｔｉｎｇ）とよく似た形状及び／又は配列を含む。この具体例では、追加フィーチャは繰り返しグループのワイヤ又はリブ８２０を含み、図示するように、各グループの個々のワイヤ／リブ８２０は徐々に高さが低くなる（又は高くなる）。この結果、点線で示すエシェレット格子の近似が得られる。エシェレット格子のような構造は、レチクルＭＡからウェーハへのパターン転写の間に、各ワイヤ／リブ８２０によって個別にＥＵＶ放射の散乱から発する不要な放射８３０を、ＥＵＶ放射８４０の次数（例えば０次及び１次）から離れるように誘導するのに役立つ。

[0081] 図９は、６０ｎｍ厚さのドーピングしたＥＵＶポリシリコンペリクルの放射率（図９の左側のグラフ）と、真性ポリシリコンペリクル対ドーピングペリクルの温度（Ｋ）に対する積分放射率（図９の右側のグラフ）とを示す。放射率を０．１よりも大きくするため、６０ｎｍのポリシリコンペリクルに少なくとも５ｘ１０^１９ｃｍ^−３のドーピングを行った。

[0082] 上述の実施形態の全てにおいて、ドーピング材料は、ＥＵＶに対して透明であり、強度及び信頼性のためＳｉ格子との不整合が最小であるものに限定することができる（例えば炭素、ホウ素、及び窒素）。他の実施形態では、１３．５ｎｍに対して透明でないが、他のＥＵＶ／ＢＵＶ波長がリソグラフィシステムに適している場合にこれらの波長に対して透明であるドーパントを使用可能である。これらのドーパント材料には、Ｓ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｏ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、Ｃ、Ｂ、Ｎが含まれ得る。

[0083] ＥＵＶペリクルコア層材料の主な例として、上記ではポリシリコンを取り上げた（これが１３．５ｎｍＥＵＶ放射において最も透明な材料であるため）が、放射率を上げるためのＥＵＶペリクル材料の不純物ドーピングは、任意の半導体に対して実行することができる。ドーピングは、双方ともＥＵＶ領域で透明材料であるＢ又はＰを用いて実行可能である。シリコンにＢ又はＰをドーピングする場合、ＥＵＶ損失は無視できる程度である。

[0084] 大きなＥＵＶ透過性を保ちながらＩＲ放射に対するＥＵＶペリクル放射率を上げるため、本明細書では、ドーピングの代わりに又はドーピングに加えて、ＩＲ放射率の向上のために、ＩＲ放射の良好な吸収部であるがＥＵＶ放射領域では透明である材料を含む例えば金属キャップ層のようなキャップ層によって、ＥＵＶペリクルをコーティングすることが提案される。このようなキャップ層は、更に、酸化又は他の環境的な危険要因からペリクルを保護することも可能である。

[0085] 金属キャップ層は閉鎖フィルムでなければならない。すなわち、金属アイランドは一般的に好適でない。これは、抵抗率が１０，０００倍に上昇する可能性があり、ドルーデ吸収項（Ｄｒｕｄｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｅｒｍ）が打ち消されるからである。このような不均質フィルムは透明になり、そのため吸収が不充分となる恐れがある。

[0086] ＥＵＶペリクルは、１３．５ｎｍ又は６．８ｎｍ（又は他の任意のＥＵＶ放射波長）のような所与のＥＵ波長の９０％以上に対して透過性であるように選択すればよい。一例として、３ｎｍのＳｉ３Ｎ４が両側にコーティングされた４５ｎｍ厚さのポリシリコンペリクルは、約８５％のＥＵＶ透過率を有し、ＩＲ放射率は低く（ほとんどゼロ）（すなわちこれは極めて高温になり得る）、これは、放射スペクトルに存在するＤＵＶ放射の多くを反射し（結像の目的には望ましくない）、ＤＵＶ放射をほとんど透過させない（この結果、粒子デブリを検出するためスルーペリクル検査（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｐｅｌｌｉｃｌｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）を行う選択肢がなくなる）。

[0087] 本発明の一態様では、ＥＵＶ放射に対して透過性の膜（すなわちＥＵＶペリクル）が提供され、この膜は、（ポリ）Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＺｒＮ、ＺｒＢ_２、ＺｒＣ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、ＲｕＢ_２、ＬａＢ_２、ＬａＣ、ＴｉＢ_２、ＴｉＣ、（多）結晶イットリウム、（多）結晶Ｚｒ、Ｂｅ、Ｃ、Ｂ、及びＢ_４Ｃ、それらによる複合物、又は多層の組み合わせから選択されたコア層材料を有する。ＺｒＢ_２、ＺｒＣ等の半金属は、ＥＵＶペリクルの静電帯電を減少させ得る。シリコン窒化物Ｓｉ３Ｎ４（ＳｉＮｘとも称する）は、本明細書において、アモルファスシリコン窒化物を指し、化学量論的（３：４比、ｘ＝１．３３）及び非化学量論的ＳｉＮｘ合金（０＜ｘ＜１．６）の双方を組み込む。

[0088] ＥＵＶペリクルは、充分なＥＵＶ透過（好ましくは少なくとも９０％のＥＵＶ放射透過）を可能とするため、好ましくは厚さが６０ｎｍ以下である。ＥＵＶ膜に充分な強度を与えるため、コア層は、最小厚さが少なくとも５ｎｍ、好ましくは少なくとも１０ｎｍ、より好ましくは少なくとも１５ｎｍであることが要求され得る。

[0089] ＥＵＶペリクルコア層（主基板層とも称される）は、一方側又は両側に、ＩＲ放射率を上げるのに適切な厚さの材料による金属層又は別のキャップ層（カバー層とも称される）を被せることができる。良好なＥＵＶ透過率を有する適切なキャップ層金属の例は、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｂ、Ｙ、及びＢｅである。これら及び他の金属は、ＥＵＶペリクル（更に特定すればコア層）をコーティングするため同様に用いることができ、ＩＲ放射率の向上を達成することができる。例えば、Ｂ又はＢｅコア層を有し、Ｒｕ、Ｍｏの層、又は他の金属（複合物）キャップ層を被せたペリクルは、ＩＲ放射率の著しい向上を得ることができる。

[0090] 金属の薄い層は、プラズマ周波数によって大きく影響される放射率を有する。伝導性が低いＲｕ等の金属は、自由電荷キャリアが少なく、このためプラズマ周波数が低いので、もっと伝導性の高いＡｕ又はＡｇ等の金属に比べ、ＩＲ放射率向上のためのより良い選択肢である。プラズマ周波数の最高値は、Ａｌでは約１０ｅＶである。Ａｕフィルムは、フィルム品質に応じて７〜９ｅＶまで変動するプラズマ周波数を有する。

[0091] また、キャップ層は、金属及びＥＵＶ透明不純物を含む複合材料とすることも可能である。非金属又は伝導性の低いＥＵＶ透明不純物を加えることで、プラズマ周波数を低い値に調整することができる。この場合には、多くの金属が、ＩＲ放射率を向上させたＥＵＶペリクルキャップ層の良好な候補となる。伝導性の低い不純物の例は、ホウ素、窒素、炭素、シリコン、ストロンチウムカルシウム、及びリンである。不純物を加えてプラズマ波長を低下させることで、金属層の厚さを増大させることができる。そのような場合の不純物濃度は、好ましくは１０％原子パーセント未満である。

[0092] ペリクル膜スタック（すなわち、１つ以上のコア（多）層及びＩＲ放射率向上のための少なくとも１つのキャップ層を含む多層スタック）において金属キャップ層を保護するため、ＩＲ放射率向上のための金属キャップ層の上に追加の保護キャップ層を含めてもよい。この保護キャップ層は、ＥＵＶプラズマ環境における酸化及びエッチングの効果を軽減させ得る。このような保護キャップ層に適した材料の例として、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｒｈ、又はＲｕの酸化物、炭化物、又は窒化物が挙げられる（例えばＺｒＯ_２、ＺｒＮ、ＺｒＣ等）。これらの保護キャップ層の厚さは、好ましくは約１〜３ｎｍである。

[0093] ＩＲ放射を垂直に反射する金属層は、厚さが表皮厚さ（ｓｋｉｎ ｄｅｐｔｈ）未満である場合に吸収性が高くなることがわかっている。１ｎｍの薄さの金属層は、ほぼ平坦なスペクトル応答を有し、０．５の理論的限界に近い放射率を有し得る。層厚が薄くなると吸収性が高くなる理由としては、金属の大きな吸収係数と、金属−真空及び金属−誘電体界面での相殺的干渉による反射の打ち消しが考えられる。

[0094] 本発明の一態様では、ＩＲ放射率向上のためのキャップ層でコーティングされた、ＥＵＶ放射に対して透過性の膜が提供される。このキャップ層は、ＩＲ放射における金属の表皮厚さよりも薄い金属キャップ層を含む。ＩＲ放射の金属キャップ層の表皮厚さは概ね１０ｎｍより小さいが、１０ｎｍよりもわずかに厚くても本発明に従って機能し得るイットリウム（Ｙ）等の金属も存在する。本明細書において表皮厚さとは、光がその強度の６３％を失う（又は強度１／ｅを有する）厚さを意味する。表皮厚さは光波長に依存する。ほとんどの金属は概して、ＩＲ放射において約１０ｎｍの表皮厚さを有する（すなわち、１０ｎｍ金属層を貫通するＩＲ放射はその強度の６３％を失う）。

薄い金属キャップ層は基本的にＩＲ吸収部として機能するが、ＥＵＶ放射の透過性は実質的に同一であり得る。例えば、５８ｎｍ厚さのコアとペリクルの各側の１ｎｍのＲｕ層とを有する（ポリ）シリコンペリクルは、（Ｒｕが良好なＥＵＶ透明性を有するので）１３．５ｎｍＥＵＶ放射に対して透過率が０．８７８であり、これに対して、６０ｎｍ厚さの（ポリ）シリコンペリクルでは透過率が０．９であることが明らかになっている。しかしながら、ＥＵＶペリクルの一方側又は両側を、例えば１〜２ｎｍのＲｕキャップ層でコーティングした場合、（ポリ）シリコンペリクルの放射率は１０倍以上高くなる可能性がある。（ポリ）Ｓｉ膜上のＲｕ又は他の金属は、ＥＵＶ膜放射率を０．０１未満から０．４以上までに上昇させ得る。しかしながら、ＥＵＶ放射の４分の１波長に近い厚さを有するＲｕ又はＭｏは、ＥＵＶ放射の約１％を反射することがあり、これがＣＤ均一性に有害となり得るので、注意しなければならない。計算によって、ＥＵＶ膜上の１ｎｍに近い厚さのＲｕキャップ層では、ＥＵＶ反射が低減し、それでもなおある程度のＩＲ放射率を有し得ることが示されている。また、半波長の厚さ（例えば１３．５ｎｍＥＵＶ放射では６．７ｎｍ厚さ）を有するＲｕは、反射防止（ＡＲ）コーティングとして機能し得る（ＥＵＶ反射なし）。しかしながら、このような場合にＲｕキャップ層の厚さがほぼ４分の１ＥＵＶ波長であると、ＥＵＶ反射は最高値を示した。

[0095] ＩＲ放射率向上のため又は他の機能のための単一金属キャップ層でコーティングしたＥＵＶ膜のＥＵＶ反射（ＥＵＶＲ）を低減させるための戦略として、本明細書では、金属層Ｄの厚さを、リソグラフィ露光に用いられるＥＵＶ放射（例えば１３．５ｎｍ、６．７ｎｍ、又は４．３７ｎｍのＥＵＶ放射）の半波長λの倍数とすることが提案される。
Ｄ＝ｎλ／２ （１）
ｎは整数であり、３、４、５、６、又はそれ以上である。好ましくは、ｎは、金属キャップ層がＩＲ放射の金属表皮厚さよりも薄くなるような値である。

[0096] ＥＵＶＲ低減のための他のＡＲ戦略は、例えば１〜２ｎｍのような２ｎｍ以下の薄い金属キャップ層厚を採用すること（すなわち、ＩＲ放射率強化キャップ層（ＩＲ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｃａｐ ｌａｙｅｒ）を充分に薄くすることでＥＵＶ反射を低減させる）、又は、粗く、シャープでない拡散境界を有することである。

[0097] ２つの金属キャップ層のように、放射率向上のための金属キャップ層が偶数である場合、個々の金属層の反射率は１つの金属層と同じ法則に従う。本明細書において、反射防止構成のＥＵＶ膜が提案される。この構成では、２つの金属キャップ層が、リソグラフィ露光に用いられるＥＵＶ放射の半波長λ／２に近い厚さを有する別のコア層によって分離されて、ＥＵＶ放射の相殺的干渉が発生して相互に打ち消し合うようになっており、これによって正味の（結果としての）ＥＵＶ反射がゼロになる。

[0098] 例えば、２ｎｍのＲｕ又はＭｏの２つの層が、８．４ｎｍ、１５．１ｎｍ、２１．９ｎｍ、２８．６ｎｍ、３５．４ｎｍ、４１．５ｎｍ、４８．７ｎｍ、及び５５．７ｎｍ（すなわちほぼ６．７ｎｍ刻み）から選択された厚さの（ポリ）Ｓｉ層によって分離されている場合、第２のＲｕキャップ層が誘発した反射は、第１のＲｕキャップ層の反射と相殺的に干渉し、ＥＵＶ放射反射はなくなる。ポリシリコンコア層の厚さは、金属キャップ層の厚さによって影響され得るので、４．３７ｎｍ、又は６．７ｎｍ、又は１３．５ｎｍのＥＵＶ放射波長の正確な半分でないことが述べられている。従って、１対以上の金属キャップ層でカバーされたコア層の任意の組み合わせについて、ＥＵＶ反射を回避するための一般的な層厚の条件は、ＥＵＶ放射の反射がなくなるように完全に相殺的な干渉が金属層間で発生するというものである。

[0099] ＥＵＶ反射低減のための上記の全ての代替案では、ＥＵＶ反射が最小限に抑えられる（すなわち結像に対する影響が最小限に抑えられる）と同時に、金属キャップ層によって高い放射率が維持されるので、低いＥＵＶ反射率を維持しながら高いＩＲ放射率を有するＥＵＶペリクルが可能となる。

[00100] ５０ｎｍの（ポリ）Ｓｉのコア層は、単独でもＤＵＶ放射を１００分の１以上に抑制することができる。（ポリ）Ｓｉは、ＤＵＶ放射が予想される１００〜４００ｎｍの範囲ではほとんど全く透過性がない。しかしながら、（ポリ）ＳｉペリクルはＩＲ放射範囲では透明である。５０ｎｍの（ポリ）Ｓｉコア層を介したＩＲ透過は、コア層にＲｕ又はＭｏ等の金属キャップ層を追加することで２０分の１に抑制できることがわかった。更に、コア層への拡散（例えば（ポリ）Ｓｉに拡散するＲｕ又はＭｏ）のため金属反射及び吸収が失われないように、金属キャップ層に拡散防止バリア層（Ｂ４Ｃ又はＳｉＮｘによるもの等）を用いることが有利であり得る。

[00101] コア層、キャップ層、又は拡散バリア層のため等、多数の目的のために所与の材料が適切であり得るが、ＥＵＶ膜における層の厚さ及び位置は、そういった層の機能を規定する有用な判断基準となることができる。例えば、相互拡散層の厚さは一般に１ｎｍ以下である。

[00102] 例えば、１ｎｍ以下の厚さを有し、コア層と隣接キャップ層との間に配置されたＢ又はＢ４Ｃの層は、拡散防止層として機能することができるが、４〜１１ｎｍの厚さを有する同じ材料の層は、他の層に比べて高い引張強度を与える場合にコア層として機能することができる。例えば、１０ｎｍのＢ−（５〜１０ｎｍの）Ｍｏ−１０ｎｍのＢのサンドイッチ状構成では、２つのＢ層はコア層を形成し、それらの間のＭｏはＩＲ放射率向上のためのキャップ層を形成し、エッチングから保護される。

[00103] 同様に、ＥＵＶ膜の上にあるか、又は他の（コア）層間に挟まれたＢ又はＢ４Ｃの層は、所与の機能を有するキャップ層として機能することができる。更に、スタック全体として５０ＭＰａを超える高い降伏強度を有する薄い層の多層スタックは、コア層を形成することができる。例えば、最大で２０対のホウ素間グラフェン層（黒鉛タイプの層）、例えば１０ｎｍのＢ／３ｎｍのグラフェン／１０ｎｍのＢによって、有利な多層ＥＵＶ膜を提供することができる。これは、ＢがＥＵＶ及び／又はＨ_２雰囲気のもとで化学的耐性を有すると考えられると共に、黒鉛が放射率及び機械的強度の向上をもたらすからである。多層ＥＵＶ膜の別の例は、ＳｉＮｘ層上のいくつか（最大で２０）のグラフェン層（又は黒鉛タイプの層）又は他の膜キャップ層を含むことで、機械的強度の達成、放射率の向上、ＥＵＶ及び／又はＨ_２雰囲気のもとでのＥＵＶ膜の耐用年数の延長を得る。例えば、２ｎｍのグラフェン（すなわち２ｎｍの厚さを達成するグラフェンの多層又は多数のシート）／１０ｎｍのＳｉＮｘ／２ｎｍのグラフェンの層を含む多層ＥＵＶ膜は、同様に有利なＥＵＶ膜を形成することができる。当業者は、コア層及びキャップ層をどのように区別するか知っている。

[00104] ＩＲ抑制を機能させるため、どこに金属キャップ層を堆積するかは基本的に重要でない。金属キャップ層は、ＥＵＶ膜多層スタックの上、下、又は中間（サンドイッチ構造等）に配することができる。

[00105] （ポリ）ＳｉはＥＵＶ環境でエッチングされる場合があるので、代替的なＥＵＶ膜として、２つのホウ素キャップ層間にモリブデンキャップ層を含むサンドイッチ膜構造（Ｂ−Ｍｏ−Ｂ）が上記で提案される（ＲｕはＥＵＶ放射の吸収性がＭｏの３倍であるため、更に、Ｍｏは周囲に露呈されると酸化する可能性があるため）。ホウ素と金属の組み合わせは、（ポリ）Ｓｉと金属の組み合わせに等しいＩＲ抑制を有し得るが、ＤＵＶ抑制は、（ポリ）Ｓｉよりも小さくなる（１００分の１以上でなく７分の１以上）。

[00106] ＥＵＶ透明金属は、例えばＲｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｒｈ、Ｂｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｎｂ、及びＰｒである。（ポリ）ＳｉのＳＰＦ膜では、ホウ素、Ｂ４Ｃ、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２、Ｒｕ、もしくはＭｏＳｉ２のキャッピング層、又は他の代替的なキャッピングが有利であり得る。

[00107] 良好なＩＲ吸収のため、少なくとも１ｎｍ、いくつかの条件では５ｎｎｍを超える金属厚さが要求され得る。薄すぎる金属は、バルクとは極めて異なる光学応答を有する。従って、金属層が薄すぎる場合、金属によるＩＲ反射は大幅に低減する可能性がある。

[00108] 一般に、ＩＲ放射における金属の表皮厚さよりも小さい厚さを有する薄い金属キャップ層は、本発明によるＩＲ放射率を向上させたＥＵＶ膜に適している。しかしながらＥＵＶ膜をＳＰＦ膜として用いる場合は、金属キャップの厚さを５ｎｍ超として、反射性を極めて高くし、ＩＲ透過性コア層に適用された金属キャップ層がＩＲ透過を１桁以上低減させることが有利である。厚い金属キャップ層の欠点はＥＵＶ放射損失が増大することである（最大で１０〜１５％）が、５〜１０ｎｍ金属キャップ層を有する（ポリ）Ｓｉ又はＢのコア層では、ＩＲ及びＤＵＶ放射の除去に関して、それでもなお著しい利点がある（例えば１００倍以上のＤＵＶ１００〜４００ｎｍの抑制、及び２０倍のＩＲ（１０．６ミクロン）抑制）。

[00109] 投影システムＰＳとウェーハとの間に配置されたＳＰＦ膜としてＥＵＶ膜を用いる場合、リソグラフィ装置のスキャン方向で小さい角度に配向した膜構成を用いて、反射した帯域外ＩＲ及びＤＵＶ放射がリソグラフィ装置の投影システムＰＳ内に戻らないようにすることが有利であり得る。また、投影システムＰＳのＥＵＶミラーの１つ以上を追加のＤＵＶ及びＩＲの吸収及び後方反射から保護するため、それらに吸収スクリーンが必要となる場合がある。

[00110] 最適なＩＲ吸収（すなわちＩＲ放射率の向上）のためのキャップ層の厚さは、キャップ層材料にもよるが、Ｒｕについて先に例示したものとは異なる範囲であり得る。しかしながら、実質的なＥＵＶ透過を可能とするため、キャップ層の厚さをできるだけ小さくすることが一般的に有利である。ＥＵＶペリクル上に積層されたキャップ層（複数のキャップ層）の全厚は、材料の選択に応じて、好ましくは９０ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下（ほぼＩＲ放射における金属表皮厚さ）、最も好ましくは５ｎｍ以下である。

[00111] 表１は、ＩＲ放射率を向上させたキャップ層について先に挙げた材料の厚さ（単位はｎｍ）の例を示す。これらの層厚では、理論上の１３．５ｎｍＥＵＶ透過率は約９０％である。

[00112] ＩＲ放射率向上のための２つのキャップ層を用いる場合（例えばＥＵＶペリクルの各側に１つずつ）、良好なＥＵＶ透過を維持するため、各キャップ層の厚さは、最適なキャップ層厚さの半分を採用することができる。同様に、ＩＲ放射率向上のためのいくつかの（３つ以上の）キャップ層を用いる場合、キャップ層の個々の厚さ及び全厚は、良好なＥＵＶ透過が維持されるように調整しなければならない。上記ではキャップ層に言及したが、表１に列挙した材料は、自立型ペリクルを製造するために適切な機械的強度を達成できるならば、ＥＵＶペリクルのコア層も形成することができる。

[00113] また、これらのキャップ層材料の多くのものにとって、酸化は重要な問題である。窒化物（例えばＺｒＮ（１３ｎｍ）又はＬａＮ（１０ｎｍ））を用いることは酸化防止に役立つが、窒化物は大きなＥＵＶ損失を招く可能性がある。従って、それぞれが０．５〜５ｎｍ、好ましくは１〜３ｎｍ、より好ましくは１〜２ｎｍの範囲内の厚さを有するＲｕコーティング層（複数のＲｕコーティング層）が、ＩＲ放射のＥＵＶペリクル放射率を向上させるための好適な選択肢の１つである。

[00114] 本明細書では、（保護キャップ層としての）良好な酸化防止特性と良好なＥＵＶ透過率を有することから、Ｒｕを一例として挙げている。本明細書では、ＩＲ放射率強化キャップ層の材料として、Ｒｕに新たな機能が提案される。ＩＲ放射率強化は、いかなる金属キャップ層（例えば金又は銀）でも得られるが、ＥＵＶ透過率が悪化する可能性がある。本発明者らは、本明細書に例示したいくつかの材料が、実質的にＥＵＶ透明であり、かつ電気伝導のドルーデ挙動（電子は自由電荷キャリアとして作用し、もっと重く比較的動きづらい陽イオンの間で衝突を繰り返す）を有することを見出した。

[00115] ＥＵＶペリクルの別の例は、例えば４〜７ｎｍの厚さを有するペリクルコア向けの炭素ベースの材料である。本明細書において、炭素ベースの材料とは、様々な同素体の形態の任意の炭素構造を意味し、ボール、チューブ（円筒形）、又はシートの形態のカーボンナノ構造も含む。炭素ベースの材料の例は、カーボンナノチューブ、グラフェン、黒鉛、ダイモンド状炭素（ＤＬＣ）、（バックミンスター）フラーレン、又はその他のＣ構造である。本明細書では、炭素ベースの材料を簡略化のために炭素とも称する。

[00116] 炭素ベースの材料のコア層を有するＥＵＶペリクルは、４．３７ｎｍ波長のＥＵＶ放射に対しても充分に機能することができる。そのようなＥＵＶペリクルは比較的低いＩＲ放射率を有し得る。このペリクルコアを、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｚｒ、又はＮｂ層のような薄い金属キャップ層でコーティングすると、ＥＵＶ透過を大きく妨げることなくＩＲ放射率が著しく上昇する。

[00117] ２ｎｍのＲｕキャップ層を被せたＳｉＮｘコア（１１〜１２ｎｍ）を有するペリクルは、約９０％の透過を与え、高いＥＵＶパワーに耐えることができる。ＳｉＮｘペリクルの両側のＲｕコーティングは、約４％の追加の損失を生じ得る。そのような膜は、ＶＩＳ及びＮＩＲ範囲で著しい吸収を示す。例えば、各側が２ｎｍのＲｕ層で覆われ、約８５％のＥＵＶ透過を有する１３ｎｍ厚さのＳｉ３Ｎ４膜の１ｃｍ^２エリアで、パルス状の９０ワット（λ＝３５５ｎｍ）及び６０ワット（λ＝８１０ｎｍ）レーザを用いて行った熱負荷試験の結果、このような膜が、ＥＵＶ透過（ＥＵＶＴ）が大幅に変化することなく、２００，０００のレーザショットで１７０ワットの熱負荷に耐えられることが示された。

[00118] ２ｎｍのＲｕキャップ層を被せたＢ４Ｃ又はホウ素（Ｂ）のコア（２０ｎｍ）を有するペリクルは、約９０％の透過を与える。ホウ素ベースのＥＵＶペリクル（コア）は、自己限定的な酸化物を有する（酸化物はホウ素内であまり容易に拡散しないので）。また、ホウ素は極めてエッチ耐性が高いので、１層のみのルテニウム（Ｒｕ）でも機能を果たすことができる。逆に、ＩＲ放射率向上のためのキャップ層としてのＲｕ層を、２つのコア層間に埋め込むことも可能である。

[00119] 一般的に言って、ＩＲ放射率が０．１未満から約０．５に（任意の方法で）上昇した場合、ペリクル温度は約８００℃から４００℃まで低下し得る。このため、ペリクルコア膜内で熱により誘発される応力が低減し、従って、高いＥＵＶ放射源パワーでのペリクルの耐用年数が長くなる。このような膜の利点として、少なくとも１０倍のペリクルの放射率／放射冷却、露光中のペリクル低温化、及び高い熱負荷（すなわち高いＥＵＶ放射源パワー）に耐えるペリクルのうち１つ以上が得られる。

[00120] 図１０は、ＥＵＶペリクルパワー吸収及び最大温度対ＥＵＶ放射源パワーの比較である。（ポリ）Ｓｉ膜が約４０Ｗの放射源パワーに耐え得る場合、ＩＲ放射率向上のためのＲｕコーティングを有する（ポリ）Ｓｉペリクルでは、ＥＵＶペリクルが損傷を受けない状態のままで、５００Ｗの放射源パワーに対するパワー吸収を向上させることができる。図１０は、６０ｎｍのＳｉ、２５ｎｍのＳｉＣ、１２ｎｍのＳｉ３Ｎ４、４０ｎｍのＳｉと３ｎｍのＲｕ、１９ｎｍのＺｒＢ２、及び２０ｎｍのＺｒＣのＥＵＶペリクルについて、吸収されたパワーと平衡温度（単位は℃）を示す。

[00121] 図１１は、２５０ＷのＥＵＶ放射源パワーと同等の５０ｍｊ／ｃｍ２パワーについて、平衡温度対ＥＵＶ放射透過（ＥＵＶＴ）及び放射率を示す。２５０ワット放射源では、９０％透過のペリクルは約１Ｗｃｍ^−２ＥＵＶ放射を吸収する可能性があり、これは平衡温度で再放出される。ポリシリコンフィルムの場合の１％未満の放射率では、温度が１０００℃超となり、ペリクルの破損が生じる。放射率が０．４のＲｕコーティングペリクルでは、この温度は、例えばより扱いやすい約６００℃の温度まで低減させることができる。

[00122] また、ＩＲ放射率の向上には、ＩＲ放出キャップ層としてＺｒＳｉ２又はＮｂＳｉ２等のシリサイドキャップ層が効果的であり得る。これらのキャップ層を、それぞれＺｒＯ２及びＮｂ２Ｏ５の保護キャップ層で覆ってもよい。シリサイドは、ＥＵＶ放射の透過に関してＲｕよりも更に良好であり得る。例えば、ＺｒＳｉ２／ＺｒＯ２キャップ層の組み合わせは、ＮｂＳｉ２／Ｎｂ２Ｏ５キャップ層のスタックよりも高いＥＵＶ放射透過を有する場合がある。

[00123] １３．５ｎｍのＥＵＶ放射での高温耐性ペリクルに適した材料の例は、ＺｒＢ２、ＺｒＣ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、ＲｕＢ２、及びＳｉＣである。

[00124] ６．７ｎｍのＥＵＶ放射での高温耐性ペリクルに適した材料の例は、ＺｒＢ２、ＺｒＣ、ＬａＢ２、ＬａＣ、ＴｉＢ２、ＴｉＣ ＭｏＢ２、及びＭｏＣである。４．３７ｎｍのＥＵＶ放射では、適切な材料は例えばＴｉＣである。

[00125] ＩＲ放射率向上のためのキャップ層がコア層の上に配置されて、外部の劣化要因（例えばＨラジカル、ＥＵＶ放射等）と直接接触する場合、ＥＵＶ露光中の高いペリクル温度により、キャップ層／ＥＵＶペリクルの比較的急速な破損が生じる可能性がある。ある実施形態では、劣化を回避するため、２つの化学的耐性を有するコア層の間（２つのホウ素層、炭素層、又はＢ４Ｃ層の間等）にＩＲ放射率向上のためのキャップ層を挟むことが提案される。キャップ層は好ましくは金属層である。ホウ素又はＢ４Ｃ（５〜１０ｎｍ）−金属（１〜１０ｎｍ）−ホウ素又はＢ４Ｃ（５〜１０ｎｍ）構成において、少なくとも９０％透過を得るために調整した構成（及び適切な厚さ範囲）の例は以下の通りである。
・ホウ素（Ｂ４Ｃ）１１ｎｍ−Ｍｏ５ｎｍ−ホウ素（Ｂ４Ｃ）１１ｎｍ
・ホウ素（Ｂ４Ｃ）１１ｎｍ−Ｙ１０ｎｍ−ホウ素（Ｂ４Ｃ）１１ｎｍ
・ホウ素（Ｂ４Ｃ）１０ｎｍ−Ｒｕ３ｎｍ−ホウ素（Ｂ４Ｃ）１０ｎｍ

[00126] ＵＥＶペリクルサンドイッチ構造のコア層がホウ素又はＢ４Ｃである場合、６．７ｎｍのＥＵＶ波長に対するＩＲ放射率の向上（強化）に適した金属キャップ層材料は、例えばＮｂ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｄ、Ａｇ、及びＹである。

[00127] サンドイッチ構造のコア層が炭素又は炭素ベースの材料である場合（例えば炭素−金属−炭素）、４．３７ｎｍのＥＵＶ波長に対するＩＲ放射率の向上（強化）に適した金属キャップ層材料は、例えばＢｅ、Ｌａ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｐｒ、Ｒｈ、Ｅｕ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｖ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｒｕ、及びＡｇである。

[00128] 興味深いことに、ホウ素コア層を有するＥＵＶペリクルは、６．７ｎｍのＥＵＶ波長向けに調整したペリクルでは、はるかに厚く作製され得ることがわかった。例えば、１４０ｎｍ厚さのホウ素コア層は、それ自体で、ＩＲ放射率向上のための別のキャップ層を必要とすることなく約９０％のＥＵＶ透過を与える。

[00129] 良好なＥＵＶ透過（≧８５％）を有するように適切な材料と膜厚の選択によって調整した（ポリ）Ｓｉベースのペリクルは、露光放射スペクトル内に潜在的に存在するＤＵＶ放射の多くを反射し、ＤＵＶを透過させない（すなわち高いＤＵＶ反射率と低いＤＵＶ透過率を有する）という更なる欠点を有し得る。また、それらは低いＩＲ放射率を有し得るが、これは、例えばペリクルコア層上の１〜２ｎｍのＲｕキャップ層等、ＩＲ放射率向上のためのキャップ層を追加することで上述のように軽減することができる。しかしながら、そのようなＲｕキャップ層によってＤＵＶ反射率と透過率は改善しない（悪化もしない）。

[00130] より良い結像のために望まれるＤＵＶ反射率の低下に加えて、ＤＵＶ透過率の上昇は、ＥＵＶ露光中のウェーハレベルでのＤＵＶ放射の影響を更に軽減することに役立ち、かつＤＵＶマスク検査も可能とする。

[00131] ＥＵＶペリクルのスルーペリクル検査及び高いペリクルＤＵＶ反射は、以下に示すような一連の材料によって軽減することができる。これらの材料は、既知のマスク検査ツールに適した波長である１５７ｎｍ、１９３ｎｍ、又は２４８ｎｍで、ＤＵＶ反射を低減させると同時にＤＵＶ透過を向上させる。

[00132] ＡｒＦ、ＫｒＦ、及びＦ２マスク検査ツールの使用を可能とし、ウェーハでの画像劣化を引き起こすＤＵＶの軽減を可能とするいくつかの材料を、以下に例示する。
・結晶イットリウムは、良好な１９３ｎｍ透過率と低いＤＵＶ反射率を有する。
・（多）結晶Ｚｒ（例えばＺｒＮ及びＺｒＣ）並びに（多）結晶Ｙは全て、低いＤＵＶ反射率を有する。
・非晶質及び黒鉛炭素ベースのペリクルは、良好な１５７ｎｍ及び１９３ｎｍ透過率及び低いＤＵＶ反射率を有する。
・Ｓｉ３Ｎ４ペリクルは、更に低いＤＵＶ反射率で２４８ｎｍマスク検査が可能である。
上記のＥＵＶペリクルは全て、０．２超の良好なＩＲ放射率を有する。

[00133] 結晶イットリウムは、１９３ｎｍに透過ピークを有し、高いＩＲ放射率も有することが明らかになっている。例えば、両側が１ｎｍのＲｕキャップ層で覆われた２０ｎｍ厚さのイットリウムコアＥＵＶペリクルは、以下を有する（カッコ内に、Ｓｉ＋Ｒｕの同等のペリクルとの比較を示す）。
・ＤＵＶ１９３ｎｍ透過率６７％（複光路（ｄｏｕｂｌｅ ｐａｓｓ）４３％）（Ｓｉ＋Ｒｕでは０％）
・ＤＵＶ反射率１００〜２５０ｎｍ＜１２％ （Ｓｉ＋Ｒｕでは２０〜５０％）
・ＤＵＶ反射率２５０〜４００ｎｍ＜２５％ （Ｓｉ＋Ｒｕでは＞６０％）
・ＥＵＶ透過率９２．５％ （Ｓｉ＋Ｒｕでは８５％）

[00134] イットリウムペリクルは、９０％ＥＵＶ透過率では最大で５０ｍｎの厚さであり得る。ＥＵＶペリクルの両側にＲｕキャップ層を適用すると、この上限の厚さが３６ｎｍに限定される。イットリウムコアが厚くなればなるほど、１９３ｎｍＤＵＶ放射の損失が大きくなる。

[00135] 現在まで、結晶イットリウムのような高い１３．５ｎｍ透過率及び１９３ｎｍ透過率を有する他の材料は見つかっていないことに留意すべきである。この点で、結晶イットリウムは他に類のない材料である。

[00136] 多結晶イットリウムは、高い１９３ｎｍ透過率を持たない。しかしながら、Ｚｒベース及びＹベースのＥＵＶペリクルは双方とも、（ポリ）Ｓｉよりもはるかに低いＤＵＶ反射を有する。実際、いずれかの理由で低いＤＵＶ反射が必要条件である場合、（ポリ）Ｓｉベースのペリクルは有利でないことがある。１９３ｎｍ透過率及びスルーペリクル検査が必要ない場合、Ｒｕキャップ層（複数のＲｕキャップ層）を有する多結晶ジルコニウム又はイットリウムベースのペリクルによって、（ポリ）Ｓｉよりもはるかに低い値にＤＵＶ反射を低下させることができる。

[00137] また、ＺｒＮ及びＺｒＣは、（ポリ）Ｓｉよりも低いＤＵＶ反射率を有し得る。しかしながら、ＺｒＮ及びＺｒＣのＤＵＶ透過はＺｒ又はＹよりも低いので、スルーペリクル検査が難しくなる。

[00138] 結晶、非晶質、及び黒鉛炭素又は炭素ベースの材料は、１５７でＤＵＶ透過ピークを有し、高いＩＲ放射率も有する。黒鉛炭素は多層グラフェンと同様である。

[00139] ＭｏＳｉ多層ミラーの反射率は、約２００〜３００ｎｍで最も高い。この範囲内で、ＤＵＶはウェーハに対して最大に（ほとんどＥＵＶと同程度に）反射される。本明細書に記載される全てのＥＵＶペリクルは、この波長範囲内の反射を著しく低減させる。これに対して、（ポリ）Ｓｉ、ＳｉＣ、及び（ポリ）Ｓｉ＋Ｒｕベースのペリクルは、ＤＵＶ反射及び透過に関して、もっと悪い選択肢である。ＳｉＮｘベースのペリクルは、ＳｉＮｘコアが充分に薄い場合（例えば１３ｎｍ以下）、２００ｎｍ超でより高い反射率を有し得る。

[00140] 図１２は、Ｒｕキャップを有するＳｉ３Ｎ４ペリクル及びＲｕキャップを有するＳｉペリクルの応答の比較である（吸収対波長を示す図１２を見ると、理論データ（破線）が実験結果（実線）と比較されている）。ＦＴＩＲを用いた実験により、３％ＥＵＶ損失を有する正確に２ｎｍのＲｕ層は、放射率を０．００１から０．４に４００倍上昇させ得ることが示された。従って、数ｎｍのＲｕ厚さの層は、ＳｉＮｘ又はＳｉ膜の吸収／放射率を１００倍超に上昇させ得る。Ｓｉ３Ｎ４ペリクル（２２ｎｍ）は、充分なＥＵＶ透過率を保証するためのＳｉペリクル（６０ｎｍ）よりもはるかに薄かった。Ｓｉ３Ｎ４ベースのペリクルは、約２５０ｎｍで極めて低いＤＵＶ反射と良好なＤＵＶ透過を有することがわかった。１〜２ｎｍのＲｕキャップ層を有するＳｉ３Ｎ４ペリクルは、Ｓｉ＋Ｒｕペリクルに比べてＤＵＶ放射の反射が著しく小さく、従って、Ｓｉ３Ｎ４＋Ｒｕキャップ層に基づくペリクルでは、スルーペリクル２４８ｎｍＫＲＦマスク検査が可能となる。

[00141] Ｚｒ及びＹ又は黒鉛／非晶質炭素では、Ｒｕ又はその他の金属コーティングは、放射率向上のためには原則として必要ない。しかしながらそれらは、例えば酸化を防止するための保護キャップ層として使用され得る。また、Ｚｒ及びＹの酸化を防止することができる他の任意の適切な（非金属）保護キャップ層も充分に機能する。Ｒｕ又はその他の金属キャップ層は、Ｓｉ３Ｎ４及び（ポリ）Ｓｉの場合、ＩＲ放射率向上の目的のため好適に使用される。

[00142] 以下は、ＥＵＶ（１３．５ｎｍ）、ＩＲ、及びＤＵＶ放射の放射率、透過率、及び吸収の良好なバランスを有するいくつかのペリクルに対して行ったシミュレーションで得られたいくつかの特性である。

実施例１：Ｒｕでコーティングした結晶イットリウムベースのペリクル
・最大で３５ｎｍ厚さまで９０％のＥＵＶ透過率を有する
・７０％の１９３ｎｍ透過率を有する（１９３ｎｍ検査が可能である）
・Ｓｉより２〜５倍低いＤＵＶ反射を有する
・０．２５に近い放射率を有する

実施例２：Ｒｕでコーティングした多結晶イットリウム又はジルコニウムベースのペリクル
・最大で２５ｎｍ厚さ（Ｚｒ）及び３５ｎｍ厚さ（Ｙ）まで９０％のＥＵＶ透過率を有する
・１０％の１９３ｎｍ透過率を有する（ＺｒペリクルでもＹペリクルでも１９３ｎｍ検査は可能でない）
・４０％の２４８ｎｍ透過率を有する（Ｚｒの場合２４８ｎｍ検査は実行し得る）
・Ｓｉより２〜３倍低いＤＵＶ反射を有する
・０．２５に近い放射率を有する
・ＺｒＣ及びＺｒＮベースのペリクルはＤＵＶ反射を２分の１〜８分の１まで低減し得る

実施例３：ＲｕでコーティングしたＳｉ３Ｎ４（ＳｉＮｘ）ペリクル（１０ｎｍのＳｉ３Ｎ４（ＳｉＮｘ）＋２ｎｍのＲｕ）
・最大で１０ｎｍ厚さ（２ｎｍのＲｕ）まで９０％のＥＵＶ透過率を有する
・２５％の１９３ｎｍ透過率を有する
・７０％の２４８ｎｍ透過率を有する（２４８ｎｍ検査は実行し得る）
・２００〜４００ｎｍ範囲で最大で１０分の１のＤＵＶ反射を有する
・０．５に近い放射率を有する

実施例４：非晶質及び黒鉛炭素（又は多層グラフェン）
・最大で１６ｎｍ厚さまで９０％のＥＵＶ透過率を有する
・６０〜８０％の１５７ｎｍ透過率を有する（１５７ｎｍ検査は可能である）
・４０〜７０％の１９３ｎｍ透過率を有する（１９３ｎｍ検査は可能である）
・２分の１〜１０分の１のＤＵＶ反射率を有する
・放射率０．１５〜０．４を有する

[00143] 図１３は、本発明に従った別の実施形態を概略的に示す。これは、厚さＤのギャップで分離されたＥＵＶ放射に透過性の２つの膜による膜アセンブリであり、デュアル膜又はデュアルＥＵＶペリクルとも称する。このようなデュアルペリクルは、本明細書に例示したようなＩＲ放射率向上のための材料のＥＵＶ膜を２つ以上含み、これらは例えば、ＩＲ放射の金属表皮厚さよりも薄い厚さを有する２つの金属層である。このようなデュアルＥＵＶペリクルにおいて、それぞれの金属層は好ましくはＥＵＶ放射反射が存在しないように選択される。これは、大きな距離では相殺的干渉を容易に制御できないからである。

[00144] 図１３は、ＩＲ放射率向上のための層が１〜２ｎｍの層厚を有するＲｕ又はＭｏ層である実施形態を示す。任意選択として、デュアルペリクルのＩＲ放射率向上層の各々をＳｉ支持層のような別の支持層で支持して、より大きい機械的強度を与えてもよい。ＥＵＶ膜は、１〜１０ミクロンのギャップＤで分離され、Ｄは好ましくは約１〜２ミクロンのギャップである。また、必要な厚さ範囲内で金属層と対応するギャップとを交互に含む多重膜も可能である。ＥＵＶ膜（例えば厚さが金属表皮厚さよりも薄い金属層）の間に上述の厚さＤのギャップを有する利点は、ＥＵＶ膜間にＩＲ共振モードを誘発することであり、これによって膜アセンブリのＩＲ放射率は更に向上する。デュアルＥＵＶペリクルの別の例は、２ミクロンのギャップで分離された２つの１０ｎｍのＺｒＣ又はＺｒＢ_２である。１つの２０ｎｍのＺｒＣペリクルに比べると、放射率は０．４５から０．７に上昇する（理論的限界の１に近い）。

[00145] 典型的に、（ポリ）シリコン又は別の半導体材料をドーピングすることで得られるペリクルの最適な放射率は、極めて薄い金属層でコーティングしたペリクルと同様である。双方の場合、最大で約１０倍のＩＲ放射率の向上が達成され得る。例えばドーピングの場合、得られる最大のスペクトル積分ＩＲ放射率は約０．４であることがわかった。これに対し、１ｎｍ厚さのＲｕキャップ層を適用する場合、得られる最大のスペクトル積分ＩＲ放射率は約０．５であることがわかった。

[00146] まとめると、本開示は、ＥＵＶ膜性能を向上させ、従ってＥＵＶペリクル及びＳＰＦの性能を向上させるための、簡単かつロバストな例を与える。ＥＵＶ膜の温度及びＥＵＶ膜における温度勾配は低減する。結果として、ＥＵＶ膜の耐用年数及びＥＵＶ放射パワーに対する公差が改善される。更に、ＥＵＶ放射強度を低下させる（製造システム性能を劣化させる）ことなく、高いＥＵＶ膜ロバスト性が達成される。

[00147] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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の製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光し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することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、従って本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[00148] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組み合わせを指すことができる。

[00149] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。従って、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (74)

1. ＥＵＶ放射に対して透過性の膜であって、
   前記膜が高ドーパント濃度でドーピングされている１つ以上の高ドーピング領域と、
   前記膜がドーピングされていないか又は低ドーパント濃度を有する１つ以上の低ドーピング領域と、を備え、
   高ドーパント濃度が１０^１７ｃｍ^−３よりも高いドーパント濃度と規定され、低ドーパント濃度が１０^１７ｃｍ^−３未満のドーパント濃度と規定される、膜。
2. 主基板と１つ以上の追加層とを含む複数の層を備え、
   前記主基板が低ドーパント濃度を有し、低ドーピング領域を形成し、
   前記追加層のいくつか又は全ての内部に前記高ドーピング領域が含まれる、請求項１に記載の膜。
3. 前記追加層が前記膜をエッチング剤又は反応剤から保護するための１つ以上のカバー層を含み、前記カバー層内に前記ドーピング領域が含まれる、請求項２に記載の膜。
4. 前記追加層が１つ以上のカバー層及び１つ以上の中間層を含み、これらがカバー層と前記主基板との間に中間層が配置されるように構成され、前記カバー層が前記膜をエッチング剤材料又は反応剤材料から保護するためのものであり、前記膜内の応力を低減するように前記中間層が前記主基板と前記カバー層との間の中間格子サイズを有し、
   前記カバー層及び／又は前記中間層内に前記高ドーピング領域が含まれる、請求項２に記載の膜。
5. 前記主基板が、ポリシリコン材料から構成されている、請求項２から４の何れか一項に記載の膜。
6. 前記膜又はその層が、中央領域と前記中央領域の周りの周辺領域とを含み、
   前記高ドーピング領域が前記中央領域を含み、前記低ドーピング領域が前記周辺領域を含む、請求項１から５のいずれかに記載の膜。
7. 前記膜又はその層が、前記低ドーピング領域によって分離された複数の前記高ドーピング領域を含む、請求項１から６のいずれかに記載の膜。
8. 隣接する高ドーピング領域間の分離が１μｍから５μｍの間である、請求項７に記載の膜。
9. 前記ドーピング濃度に勾配が設けられ、前記膜又はその層の中央に近付くほど前記ドーピング濃度が増大する、請求項１から８のいずれかに記載の膜。
10. 前記高ドーピング領域が１０^１８ｃｍ^−３よりも高いドーパント濃度でドーピングされている、請求項１から９のいずれかに記載の膜。
11. 前記高ドーピング領域が１０^１９ｃｍ^−３よりも高いドーパント濃度でドーピングされている、請求項１から９のいずれかに記載の膜。
12. 前記高ドーピング領域が１０^２０ｃｍ^−３よりも高いドーパント濃度でドーピングされている、請求項１から９のいずれかに記載の膜。
13. 前記低ドーピング領域が１０^１６ｃｍ^−３よりも低いドーパント濃度でドーピングされている、請求項１から１２のいずれかに記載の膜。
14. 前記低ドーピング領域が１０^１５ｃｍ^−３よりも低いドーパント濃度でドーピングされている、請求項１から１２のいずれかに記載の膜。
15. 前記低ドーピング領域が１０^１４ｃｍ^−３よりも低いドーパント濃度でドーピングされている、請求項１から１２のいずれかに記載の膜。
16. 前記膜が１００ｎｍ未満の厚さを有する、請求項１から１５のいずれかに記載の膜。
17. 横方向熱伝達を増大するように動作可能である、前記膜の一方又は双方の表面上の複数の追加フィーチャを備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の膜。
18. 前記追加フィーチャが前記膜表面から垂直に延出するリブ又はワイヤを含む、請求項１７に記載の膜。
19. 前記追加フィーチャ間の距離が１μｍ以下である、請求項１７又は１８に記載の膜。
20. 前記追加フィーチャがエシェレット格子に似ているように構成されている、請求項１７、１８、又は１９に記載の膜。
21. 前記追加フィーチャが繰り返しグループのワイヤ又はリブを含み、各グループが、徐々に高さが低くなるか又は高くなるワイヤ／リブを含む、請求項２０に記載の膜。
22. 単一の層だけを含む、請求項６、７、又は８に記載の膜。
23. 前記高ドーピング領域が、Ｓ、Ｔｅ、Ａｓ、Ｏ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、Ｃ、Ｂ、及びＮの１つ以上を含むドーパント材料でドーピングされている、請求項１から２２のいずれかに記載の膜。
24. 前記ドーパントがＮ型ドーピング向けに選択され、前記高ドーパント濃度が（２から３）ｘ１０^２０ｎ／ｃｍ^３ドナー原子を含む、請求項１から２３のいずれかに記載の膜。
25. 前記ドーパントがＰ型ドーピング向けに選択され、前記高ドーパント濃度が少なくとも４ｘ１０^２０ｎ／ｃｍ^３アクセプタ原子である、請求項１から２４のいずれかに記載の膜。
26. 少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜であって、
    ６０ｎｍ以下の厚さのコア層であって、（ポリ）Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＺｒＮ、ＺｒＢ_２、ＺｒＣ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、ＲｕＢ_２、ＬａＢ_２、ＬａＣ、ＴｉＢ_２、ＴｉＣ、（多）結晶イットリウム、（多）結晶Ｚｒ、Ｂｅ、Ｃ、Ｂ、及びＢ_４Ｃのリストから選択される、ＥＵＶ放射に実質的に透明な材料を含む、コア層と、
    ＩＲ放射を吸収する材料を含み、２０ｎｍ以下の層厚を有する、ＩＲ放射率向上のためのキャップ層と、
    を備える、膜。
27. 前記膜が、キャップ層−コア層−キャップ層のサンドイッチ状構成を有する、請求項２６に記載の膜。
28. 前記膜が、コア層−キャップ層−コア層のサンドイッチ状構成を有する、請求項２６に記載の膜。
29. １つ以上の他の中間層又はキャップ層を更に備える、請求項２６から２８のいずれか１項に記載の膜。
30. 前記コア層が、（ポリ）Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、ＺｒＮ、ＺｒＢ_２、ＺｒＣ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、ＲｕＢ_２、ＬａＢ_２、ＬａＣ、ＴｉＢ_２、ＴｉＣ、（多）結晶イットリウム、（多）結晶Ｚｒ、Ｂｅ、Ｃ、Ｂ、及びＢ_４Ｃの１つ以上の層を含む多層スタックである、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の膜。
31. 前記コア層材料が、金属と、その中に分散した非金属ＥＵＶ透明不純物と、を含む複合材料である、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の膜。
32. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が、金属層である、請求項２６から３１のいずれか一項に記載の膜。
33. 金属キャップ層が、ＩＲ放射における前記金属の表皮厚さ未満の厚さを有する、請求項３２に記載の膜。
34. 金属キャップ層が、Ｄ＝ｎλ／２の厚さを有し、ｎが、３以上の整数であり、λが、リソグラフィ露光に用いられる前記ＥＵＶ放射の波長である、請求項３３に記載の膜。
35. 前記ＥＵＶ膜が、コア層によって分離されたＩＲ放射率向上のための２つの金属キャップ層を含み、
    前記キャップ及びコア層が、前記２つの金属キャップ層でＥＵＶ放射の相殺的干渉が発生することにより結果としてＥＵＶ反射がゼロになるように構成されている、請求項２６に記載の膜。
36. 各金属キャップ層がＲｕ又はＭｏの２ｎｍ厚さの層を含み、前記コア層が、８．４ｎｍ、１５．１ｎｍ、２１．９ｎｍ、２８．６ｎｍ、３５．４ｎｍ、４１．５ｎｍ、４８．７ｎｍ、及び５５．７ｎｍから選択される厚さの（ポリ）シリコン層を含む、請求項３５に記載の膜。
37. ＩＲ放射における前記金属の前記表皮厚さが約１０ｎｍである、請求項３３から３６のいずれか１項に記載の膜。
38. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層の前記材料が、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｂ、Ｙ、及びＢｅから選択される金属を含み、前記キャップ層が前記コア層とは異なる材料のものである、請求項２６から３７のいずれか１項に記載の膜。
39. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層の前記材料が、Ｂ４Ｃ、ＳｉＮｘ、ＺｒＯ２、又はＭｏＳｉ２を含み、前記コア層とは異なる材料のものである、請求項２６から３７のいずれか１項に記載の膜。
40. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層の材料が、ＺｒＳｉ２又はＮｂＳｉ２等、前記コア層とは異なるシリサイドである、請求項２６から３７のいずれか１項に記載の膜。
41. 前記コア層が（ポリ）Ｓｉを含み、ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が厚さ５ｎｍ以下のＭｏ又はＲｕ層である、請求項２８から４０のいずれか１項に記載の膜。
42. 前記コア層が、（ポリ）Ｓｉを含み、
    ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が、Ｔｉ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｚｒ、Ｂ、Ｙ、Ｂｅ、ＺｒＯ２、ＭｏＳｉ２、ＺｒＳｉ２、及びＮｂＳｉ２の少なくとも１つを含む、請求項２６から３７のいずれか一項に記載の膜。
43. 前記コア層がＢ、Ｂ４Ｃ、又はＢｅを含み、２５ｎｍ以下の厚さを有する、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
44. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が１〜１０ｎｍの厚さの金属層である、請求項４３に記載の膜。
45. 前記コア層が最大で２０対のＢ又はＢ４Ｃ及びグラフェンを含む多層コアであり、層厚の比が１０ｎｍのＢ又はＢ４Ｃ／３ｎｍのグラフェンである、請求項２６に記載の膜。
46. 前記コア層が最大で２０対のＳｉＮｘ及びグラフェンを含む多層コアであり、層厚の比が１０ｎｍのＳｉＮｘ／２ｎｍのグラフェンである、請求項２６に記載の膜。
47. 前記コア層が厚さ５〜１５ｎｍのＢ又はＢ４Ｃ層であり、ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が１〜３ｎｍの厚さの（多）結晶Ｙ、Ｒｕ、又はＭｏ層である、請求項４３又は４４に記載の膜。
48. 前記コア層が１６ｎｍ以下の厚さを有し、炭素ベースの材料を含む、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
49. 前記炭素ベースの材料が結晶炭素、非晶質炭素、又は黒鉛炭素の層である、請求項４８に記載の膜。
50. 前記キャップ層が、Ｂｅ、Ｌａ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｐｒ、Ｒｈ、Ｅｕ、Ｉｎ、Ｒｕ、Ｖ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、及びＡｇから選択される材料を含む、請求項４８又は４９に記載の膜。
51. 前記コア層がシリコン窒化物を含み、１５ｎｍ以下の厚さを有する、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
52. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が厚さ３ｎｍ以下のＲｕ又はＭｏ層である、請求項５１に記載の膜。
53. 前記コア層が（多）結晶イットリウムを含み、５０ｎｍ以下、好ましくは３５ｎｍ以下の厚さを有する、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
54. 前記コア層が多結晶Ｚｒを含み、２５ｎｍ以下の厚さを有する、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
55. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層がＲｕ層である、請求項５３又は５４に記載の膜。
56. ＩＲ放射率向上のための前記キャップ層が、以下の材料すなわちＺｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｒｈ、及びＲｕの酸化物、炭化物、又は窒化物から選択された、酸化及び／又はエッチングに対して保護する材料の保護キャップ層によって保護される、請求項２６から５５のいずれか１項に記載の膜。
57. 前記保護キャップ層が１から３ｎｍの厚さを有する、請求項５６に記載の膜。
58. 前記膜が１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶに対して透過性であり、前記コア層がＺｒＢ２、ＺｒＣ、ＭｏＢ２、ＭｏＣ、ＲｕＢ２、又はＳｉＣの少なくとも１つを含む、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
59. 前記膜が６．７ｎｍの波長を有するＥＵＶに対して透過性であり、前記コア層がＺｒＢ２、ＺｒＣ、ＬａＢ２、ＬａＣ、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＭｏＢ２、又はＭｏＣの少なくとも１つを含む、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
60. 前記膜が４．３７ｎｍの波長を有するＥＵＶに対して透過性であり、前記コア層がＴｉＣを含む、請求項２６から４０のいずれか１項に記載の膜。
61. 少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、６．７ｎｍ波長のＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜であって、ホウ素を含む材料のコア層を含み、前記コア層が２０から１５０ｎｍの厚さを有する、膜。
62. 少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜であって、
    Ｒｕを含む材料のコア層を含み、前記コア層が２０から３０ｎｍの厚さを有する、膜。
63. 少なくとも０．１のＩＲ放射の放射率を有し、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である、リソグラフィ装置のための膜アセンブリであって、
    ＩＲ放射率向上のための少なくとも２つの金属キャップ層を含み、
    前記金属キャップ層が、ＩＲ放射を吸収し２０ｎｍ以下の層厚を有する金属を含み、
    ＩＲ放射率向上のための前記金属キャップ層が、１０ミクロン以下の厚さのギャップによって分離されている、膜アセンブリ。
64. 前記金属キャップ層が各々、更に機械的強度を与える支持層によって支持されている、請求項６３に記載の膜アセンブリ。
65. リソグラフィマスクと、前記マスクに結合されたフレームと、を備えるマスクアセンブリであって、
    前記フレームが、請求項１から６４のいずれか一項に記載の膜又は膜アセンブリを支持するように構成されている、マスクアセンブリ。
66. 請求項１から６４のいずれか一項に記載の１つ以上の膜又は膜アセンブリを含む、リソグラフィ装置。
67. 前記膜の少なくとも１つが、汚染からコンポーネントを保護するペリクルとして動作する、請求項６６に記載のリソグラフィ装置。
68. パターニングデバイスを支持するように構成された支持体を更に備え、前記パターニングデバイスが、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成することができ、前記膜の少なくとも１つが、汚染から前記パターニングデバイスを保護するペリクルとして動作する、請求項６７に記載のリソグラフィ装置。
69. パターン付与された放射ビームをウェーハに投影するように動作可能な投影システムを更に備え、前記膜の少なくとも１つが、汚染から前記投影システム内の光学コンポーネントを保護するペリクルとして動作する、請求項６７又は６８に記載のリソグラフィ装置。
70. 前記膜の少なくとも１つが、放射の不要な波長を阻止するためのスペクトルフィルタ膜として動作する、請求項６６から６９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
71. 前記スペクトルフィルタ膜が、前記リソグラフィ装置のスキャン方向においてある角度に配置されて、前記膜によって反射される放射が前記投影システム内に戻らないようになっている、請求項７０に記載のリソグラフィ装置。
72. 放射の不要な波長を阻止するための前記スペクトルフィルタ膜が、ＩＲ放射の表皮厚さ未満であって５ｎｍよりも大きい厚さを有する金属層を含む、請求項７０又は７１のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
73. 前記スペクトルフィルタ膜が、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｒｈ、Ｂｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｎｂ、及びＰｒから選択される、ＥＵＶ放射に対して実質的に透明な金属を含む、請求項７２に記載のリソグラフィ装置。
74. 前記スペクトルフィルタ膜が、（ポリ）Ｓｉコア層と、５．５から１０ｎｍの厚さを有するＲｕ又はＭｏキャップ層と、を含む、請求項７３に記載のリソグラフィ装置。