JP2023526897A - リソグラフィ装置用の光学素子及びペリクル膜 - Google Patents
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Abstract
リソグラフィ装置用の光学素子が記載され、その光学素子は、動作中のリソグラフィ装置又はプラズマ含有環境において自己終端化成長を有する最上層を支持するように選択されたアンカー層を備える。光学素子を製造する方法も記載され、その方法は、プラズマ、好適には電磁誘導プラズマへの曝露を介してアンカー層の上に最上層を堆積するステップを備える。そのような光学素子を備えるリソグラフィ装置も記載される。【選択図】 図3
Description
関連出願の相互参照
[0001] 本願は2020年5月26日に提出された欧州出願第20176421.4号の優先権を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0001] 本願は2020年5月26日に提出された欧州出願第20176421.4号の優先権を主張するものであり、同出願は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明は、リソグラフィ装置用の光学素子、リソグラフィ装置用のアセンブリ、及びリソグラフィ装置又は方法におけるペリクル膜の使用に関する。本発明は、光学素子及びペリクル膜の製造方法、並びにリソグラフィ装置及び方法用のペリクル膜にも関する。
[0003] リソグラフィ装置とは、基板上に所望のパターンを適用するように構成された機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造において使用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス(例えばマスク)から基板上に提供された放射感応性材料(レジスト)層にパターンを投影し得る。
[0004] パターンを基板上に投影するためにリソグラフィ装置によって使用される放射の波長は、その基板上に形成されることのできるフィーチャの最小寸法を決定する。(例えば193nmの波長を有する電磁放射を使用し得る)従来のリソグラフィ装置よりも小さなフィーチャを基板上に形成するためには、4~20nmの範囲内の波長を有する電磁放射であるEUV放射を使用するリソグラフィ装置が用いられ得る。
[0005] リソグラフィ装置は、パターニングデバイス(例えばマスク又はレチクル)を含む。放射は、パターニングデバイスを通って提供され又はパターニングデバイスから反射されて、基板上に画像を形成する。パターニングデバイスを浮遊粒子及び他の形態の汚染から保護するために、ペリクルとも称される膜アセンブリが提供され得る。パターニングデバイスの表面上の汚染は、基板の製造不良を引き起こすおそれがある。
[0006] ペリクルは、パターニングデバイス以外の光学コンポーネントを保護するためにも提供され得る。ペリクルは、リソグラフィ装置の互いに対して密封された領域の間にリソグラフィ放射用の通路を提供するためにも用いられ得る。ペリクルは、スペクトル純度フィルタのようなフィルタとして、又はリソグラフィ装置の動的ガスロックの一部としても用いられ得る。
[0007] マスクアセンブリは、パターニングデバイス(例えばマスク)を粒子汚染から保護するペリクルを含み得る。ペリクルは、ペリクルフレームによって支持されて、ペリクルアセンブリを形成し得る。ペリクルは、例えばペリクルの縁領域をフレームに接着すること又は別の手法で取り付けることによって、フレームに取り付けられてもよい。フレームは、永久的に又は取り外し可能に、パターニングデバイスに取り付けられ得る。
[0008] EUV放射ビームの光路内にペリクルが存在するので、ペリクルは高いEUV透過率を有する必要がある。高いEUV透過率は、入射放射の大部分がペリクルを通過することを可能にする。また、ペリクルによって吸収されるEUV放射の量を低減させることは、ペリクルの動作温度を低下させ得る。透過率は少なくとも部分的にはペリクルの厚さに依存するので、リソグラフィ装置内の時に過酷な環境に耐えるのに十分な強度を確実に保持しつつ可能な限り薄いペリクルを提供するのが望ましい。
[0009] したがって、リソグラフィ装置、特にEUVリソグラフィ装置の厳しい環境に耐えることのできるペリクルを提供するのが望ましい。以前よりも高いパワーに耐えることのできるペリクルを提供するのが特に望ましい。
[00010] 本願は概してリソグラフィ装置、特にEUVリソグラフィ装置の文脈でペリクルを参照するが、本発明はペリクル及びリソグラフィ装置のみに限定されるものではなく、本発明の主題は任意の他の適当な装置又は状況において用いられ得ることが理解される。
[00011] 例えば、本発明の方法は、スペクトル純度フィルタにも等しく適用され得る。プラズマを用いてEUV放射を生成するものなど、いくつかのEUV放射源は、所望の「帯域内」EUV放射ばかりでなく、望ましくない(帯域外)放射も放出する。この帯域外放射は、特に深UV(DUV)放射範囲(100nmから400nm)にある。更に、例えばレーザ生成プラズマEUV放射源など、EUV放射源によっては、通常は10.6ミクロンであるレーザからの放射は、有意な帯域外放射を呈する。
[00012] リソグラフィ装置においては、いくつかの理由によりスペクトル純度が所望される。1つの理由は、レジストが放射の帯域外波長に感応性を有しており、したがって、レジストがそのような帯域外放射に曝露されると、レジストに適用されるパターンの画質が劣化し得る、というものである。また、帯域外放射赤外線、例えばいくつかのレーザ生成プラズマ放射源における10.6ミクロン放射は、リソグラフィ装置内のパターニングデバイス、基板、及び光学部品の望まれない不要な加熱をもたらす。そのような加熱は、これらの素子の損傷、寿命の低下、及び/又はレジストコートされた基板に投影及び適用されるパターンの欠陥若しくは歪みにつながり得る。
[00013] 典型的なスペクトル純度フィルタは、例えば、モリブデンなどの反射金属でコートされたシリコン下地構造(例えば、アパーチャを備えたシリコン格子又は他の部材)から形成され得る。使用時、典型的なスペクトル純度フィルタは、例えば入射する赤外及びEUV放射からの高い熱負荷に曝されるかもしれない。この熱負荷によって、スペクトル純度フィルタの温度は800℃を上回ることになろう。高ヘッド負荷下では、反射モリブデンコーティングとその下にあるシリコンサポート構造との間の線膨張係数の差に起因して、コーティングのデラミネーションが生じ得る。シリコン下地構造のデラミネーション及び劣化は、デブリ(例えば粒子などのデブリ)がリソグラフィ装置の特定の部分に出入りするのを抑えるためにスペクトル純度フィルタが用いられる環境においてガスとして用いられることの多い水素の存在によって、加速され得る。このように、スペクトル純度フィルタはペリクルとして用いられ得るものであり、逆も同様である。したがって、本願において「ペリクル」を参照するときには、「スペクトル純度フィルタ」も参照する。本願においては主にペリクルを参照するが、その特徴の全てはスペクトル純度フィルタにも等しく適用され得る。
[00014] 本発明は、追加的又は代替的には、ミラー又は窓などの光学素子がプラズマ環境に曝露されるリソグラフィ装置又は他の装置の、ミラーなどの光学素子を対象とする。
[00015] 本発明は、上記で特定された課題のうち少なくともいくつかに対処しようとして考案されたものである。
[00016] 本発明の第1の態様によれば、リソグラフィ装置用の光学素子が提供され、その光学素子は、動作中のリソグラフィ装置において自己終端化成長を有する最上層を支持するように選択されたアンカー層を備える。
[00017] 既存の光学素子は、EUV放射及びプラズマの影響下での化学劣化を防止するために、ルテニウム金属の薄層を用いる。ルテニウムは化学的にいくらか不活性であり、EUV励起水素プラズマに曝露されると容易に還元される薄い自然酸化物層を形成する。使用されるルテニウム層のブリスタリングを防止するために、酸化ジルコニウム層も含まれてもよい。
[00018] ルテニウムの使用の1つの欠点は、シリコン及びリンなどの材料の揮発性水素化合物を接触分解する傾向である。そのような化合物の分解は、ルテニウム表面上にそのような材料を堆積させる。これにより、ミラーの反射率が低減し又はペリクルの透過性が低減し、つまりは同一のスキャナスループットを維持するために電源が増大される必要が生じるか、又はスキャナのスループットが経時的に減少する。この欠点に対処することが望ましい。揮発性水素化合物を形成しない二酸化ジルコニウム層を追加することが可能であるが、二酸化ジルコニウムは動作中のリソグラフィ装置において見られる条件下では生成されず、経時的に形態を変化させ得る。よって、二酸化ジルコニウムの保護効果は経時的に減少する。また、ルテニウムは、下にある層を全ての条件下で酸化から保護することはできない。
[00019] 驚くべきことに、動作中のリソグラフィ装置において使用される自己終端化成長を有する最上層を支持する、光学素子のアンカー層を提供することが可能であることがわかった。これらの自己終端化最上層は、水素イオン及びラジカルによるエッチングに驚くほど耐えるものであり、リソグラフィ装置における曝露の際の、シリコンなど望ましくない追加的な材料の堆積にも耐えるものである。自己終端化最上層は、その上に更なる材料が堆積されることによって所与の点を超えて厚さが成長することがなく、プラズマによるエッチングの結果、厚さが減ることもない。よって、この形態のコーティングは、光学素子の性能が経時的に変化せず、動作条件下で安定的であるため、リソグラフィ装置及び方法にとって非常に重要である。そのような自己制限成長層は、不可能ではないにしても非常に困難であることが、実験により示されている。なぜなら、そのような層はプラズマエッチングによって除去されるからである。
[00020] 光学素子は更に、基板層を備え得る。基板層は、シリコン、炭素、石英、及びサファイアのうち1つ以上を備え得る。シリコンは、高いEUV透過率を有すると共に動作中のリソグラフィ装置内の条件に耐えることができるので、光学素子、特にリソグラフィにおいて用いられる光学素子の基板としてよく使用される。好適には、単層、2層、又は多層であり得るナノチューブの形態の炭素も、非常に高い温度に対する耐久性を考えると、基板として使用することができる。石英及びサファイアは、リソグラフィ装置並びに内部でプラズマが生成される他の装置のミラー及び覗き窓によく使用される材料である。サファイア窓は概して非常に耐エッチング性であるが、水晶のエッチングが問題を呈し得るいくつかの場合には水晶が好適である。いずれにしても、シリコンなど、汚染物の体積が問題となり得る。基板はミラーの多層スタックであってもよい。
[00021] 光学素子は湿潤層も備え得る。湿潤層は、クロム、チタン、及びモリブデンからなる群から選択された1つ以上の元素を備え得る。湿潤層は、これらの金属のうち1つ以上の窒化物を備え得る。湿潤層は、好適には基板層とアンカー層との間に配設される。湿潤層は、湿潤層上に配設される金属アンカー層の熱ディウェッティングを防止又は低減する。適当な湿潤層は高い酸素親和性を有しており、これは基板として用いられることの多い酸化シリコン層のパッシベーションをもたらす。また、湿潤層は堆積される上層に良く密着し、これは表面移動の減衰をもたらす。湿潤材料は原子半径の大きな原子を有しており、これは基板材料内への原子移動の減衰をもたらす。
[00022] 湿潤層の厚さは、光学素子が適用される用途に応じて選択され得る。ペリクルであれば、湿潤層の厚さは、その機能を発揮しつつ可能な限り薄いのが望ましい。好適には、湿潤層の厚さは5nm以下である。湿潤層の厚さは2nm以下であってもよい。湿潤層の厚さは1nm以下であってもよい。湿潤層の厚さは0.5nm以下であってもよい。
[00023] 光学素子は最上層を備え得る。最上層は、Si,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え得る。最上層は、そのような元素のうち1つ以上の酸化物を備え得る。
[00024] アンカー層及び最上層はプラズマエッチングバリアを形成し得る。自己終端化成長を有するプラズマエッチングバリアは、プラズマによる浸食又は攻撃に特に耐性があることがわかっている。
[00025] アンカー層は、白金、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、及びパラジウムからなるリストから選択された1つ以上の元素を備える。アンカー層は、自己制限最上層への接着体(adhesor)として機能する。全ての元素が適当なアンカー層として役立つわけではないことがわかっている。なぜなら、全ての元素が自己制限成長及びプラズマ環境における高い安定性を有する最上層もたらすわけではないからである。
[00026] 光学素子はペリクルアセンブリ又はミラーであり得る。ペリクルアセンブリは、EUVリソグラフィ装置又はEUVよりも長い又は短い波長の光を用いるリソグラフィ装置などのリソグラフィ装置用のペリクルアセンブリであり得る。同様に、ミラーは、視野ファセットミラーなど、リソグラフィ装置において使用されるミラーであり得る。
[00027] 本発明の第2の態様によれば、光学素子の製造方法が提供され、その方法は、プラズマへの曝露を介してアンカー層上に最上層を堆積するステップを備える。好適には、プラズマは電磁誘導プラズマ、つまり電磁放射への曝露によって形成されるプラズマである。
[00028] 本発明の第1の態様の特徴は第2の態様の特徴と組み合わされてもよく、逆もまた同様であることは理解されよう。
[00029] 本発明の第2の態様による方法は、動作中のリソグラフィ装置において用いられるとき、自己制限成長を示す光学素子の製造を可能にする。
[00030] 最上層は、シリコン、ゲルマニウム、スズ、鉛、ホウ素、リン、マグネシウム、及びアルミニウムからなる群から選択された1つ以上の元素を備え得る。
[00031] 湿潤層は、クロム、チタン、及びモリブデンからなる群から選択された1つ以上の元素を備え得る。
湿潤層は、そのような元素の窒化物を備え得る。
湿潤層は、そのような元素の窒化物を備え得る。
[00032] アンカー層は、Pt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備え得る。
[00033] 光学素子は、本発明の第1の態様に関して言及された基板のうちいずれかを備え得る。
[00034] 光学素子は、[Ru-SiOx],[Pt-SiOx],[Rh-SiOx],[Ru-GeOx],[Rh-GeOx],[Ru-SnOx],及び[Rh-SnOx]からなるリストから選択されたアンカー層-最上層の組み合わせを含み得る。アンカー層と最上層とのこれらの組み合わせは、水素プラズマによるエッチングに対する耐性並びにリソグラフィ装置内での自己制限成長を示す。
[00035] 先行するいずれかの請求項に記載の光学素子であって、その光学素子は、カーボンナノチューブ基板、モリブデン湿潤層、ルテニウムアンカー層、及び酸化シリコン最上層を含む。カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブであり得る。この層の組み合わせも、水素プラズマによるエッチングに対する有利な耐性並びにリソグラフィ装置における使用の際の最上層の自己制限成長を示す。
[00036] 本発明の第3の態様によれば、本発明の第2の態様の方法によって製造される光学素子が提供される。光学素子は、EUVリソグラフィ装置などのリソグラフィ装置における使用に適当であり得る。光学素子はペリクル又はミラーであり得る。
[00037] 本発明の第4の態様によれば、リソグラフィ装置用のペリクル膜が提供され、そのペリクル膜は不揮発性犠牲材料を含む。
[00038] 本発明の第4の態様に関して記載されるペリクル膜は、本発明の第1又は第3の態様の光学素子に含まれ得るか、又は少なくとも部分的に本発明の第2の態様による方法によって製造され得ることは理解されよう。
[00039] ペリクル膜の特定の層又は部分がリソグラフィ装置の使用中に損傷し得ることは理解されよう。例えば、シリコン及びシリコン化合物を備えるペリクル膜は、水素誘起ガス放出を示す。水素は、自然酸化物層を除去し、その後シリコンコアと反応してシランガスを放出することができる。同様に、炭素ベースのペリクルは、水素プラズマへの曝露によって浸食され得る。ペリクル膜のエッチングは、膜の脆弱化、及びことによると故障に繋がり得るので、防止するのが望ましい。ペリクル膜の寿命を延ばしてリソグラフィ装置の最大量の動作可能時間を確保するのが望ましい。本発明の第4の態様によれば、不揮発性犠牲材料がペリクル膜の一部として提供され、これがペリクル膜の他の部分を浸食から保護する。よって、これらの材料は、他の材料の劣化を防止又は低減するために犠牲となる。不揮発性とは、これらの材料がその酸化型、天然型、又は還元型において気体ではないことを意味する。例えば、シランは周囲温度及び周囲圧力では気体であり、したがって揮発性であると考えられる。対照的に、金属銀及び酸化銀はいずれも周囲温度では固体である。犠牲とは、この材料がプラズマによって優先的に攻撃され、したがって残りのペリクル膜を保護するために犠牲になることを意味するものと解される。
[00040] 本発明の第4の態様による光学素子は、本発明の第1の態様に関して記載される特徴のうちいずれかを含み得る。
[00041] 不揮発性犠牲材料は、膜中の少なくとも1つの他の材料よりも高い酸化還元電位を有する材料を備え得る。よって、不揮発性犠牲材料は、保護されるべき材料よりも高い酸化還元電位を有し得る。
[00042] 酸化還元電位は正又は負であり得る。本願においては、より高い酸化還元電位とは、より正の酸化還元電位を意味する。例えば、-0.1Vの酸化還元電位は-0.8Vの酸化還元電位よりも高く、正の酸化還元電位は、電位の絶対的な大きさにかかわらず、負の酸化還元電位よりも高い。
[00043] リソグラフィ装置の環境内には高度に還元的な雰囲気が存在し、したがって炭素及びシリコンなどの材料は、それぞれシラン及び炭化水素に容易に還元され得る。より正の反応電位を有する犠牲材料を提供することによって、犠牲材料が優先的に還元され、そのためシリコン又は炭素など他の材料は保護される。よって、犠牲材料は、元素シリコン又は元素炭素からシラン又はメタンへの還元という点で、それぞれ-0.14V及び+0.13Vの酸化還元電位を有するシリコン又は炭素よりも高い(正の)酸化還元電位を有するのが好適である。酸化型又は還元型の犠牲材料は、リソグラフィ装置の雰囲気中に放出されないように、不揮発性であるのが望ましい。なぜならこれらは、放出されると装置の別の部分に到達して損傷又は性能の喪失を引き起こし得るからである。
[00044] 動作中のリソグラフィ装置において発生する酸化還元反応の例は、次のものを含む。
[00045] 酸化シリコンの還元のための反応電位は-0.91Vである。シリコンの還元のための反応電位は-0.14Vである。炭素の還元のための反応電位は+0.13Vである。酸化ルテニウムの還元のための反応電位は+0.68Vである。よって、これらの元素/化合物を備えるシステムにおいて、最初に還元されるのは酸化ルテニウムであろう。なぜなら、酸化ルテニウムが最も正の還元電位を有しており、したがって電子に対する親和性及び還元される傾向がより高いからである。
[00046] 不揮発性犠牲材料は、ペリクル膜の別の材料よりも少なくとも0.35V高い酸化還元電位を有し得る。具体的には、その酸化還元電位は、シリコン又は炭素など、ペリクル膜中の保護されることが望ましい材料よりも少なくとも0.35V高いであろう。
[00047] 不揮発性犠牲材料及び/又はその水素との反応生成物は、空気中で安定的なのが好適である。つまり、犠牲材料は、薄い自然酸化物層の作成を除き、周囲条件下の空気中で急速に(数分又は数秒以内に)反応しない。不揮発性犠牲材料及び/又はその水素との反応生成物は、動作中のリソグラフィ装置の雰囲気内で安定的なのが好適である。例えば、犠牲材料が金属酸化物である場合には、金属酸化物及びその水素との還元の金属生成物は不揮発性である。
[00048] 不揮発性犠牲材料は、銀、金、白金、鉄、マンガン、及びテルルからなるリストから選択された元素のうち1つ以上を備え得る。材料は、酸化物など、そのような元素の酸化型を備え得る。これらの材料の酸化物はシリコン及び炭素よりも正の酸化還元電位を有しており、そのため最初に還元され、それによってシリコン及び炭素を保護する。
[00049] 不揮発性犠牲材料は、水素プラズマによって金属元素に還元され得る酸化物を備え得る。ペリクル膜の他の材料よりも容易に水素と反応することによって、これらの材料が優先的に還元されるので、他の材料は浸食されず、又は少なくともそうではない場合よりもずっと遅い速度で浸食される。これはひいてはペリクル膜の動作寿命を延長する。
[00050] 膜は、不揮発性犠牲材料をリソグラフィ装置のプラズマ環境と直接接触させるように構成され得る。よって、不揮発性犠牲材料はペリクル膜の表面上にあり得る。よって、犠牲材料は、残りのペリクル膜を保護するために水素プラズマと反応することができる。
[00051] 不揮発性犠牲材料は、連続層又は不連続層の形態であり得る。不揮発性犠牲層は、分離した島及び/又は粒の形態であり得る。犠牲材料は、犠牲材料によって覆われる区域よりも大きいペリクル膜の区域を保護することができるので、ペリクル膜の全範囲にわたって提供される必要はない。また、高い透過性のペリクル膜を有することが望ましいので、必要でないときには追加的な材料層を含むことは望ましくないであろう。不連続の層又は島/粒の使用は、膜が高い透過性を保持しつつ不揮発性犠牲材料の保護効果の恩恵も受けることを可能にする。
[00052] 不揮発性犠牲材料は、膜のうち動作中のリソグラフィ装置の主光路の外側の区域に提供される。ペリクル膜がリソグラフィ装置において用いられる光の経路内にあることは理解されよう。光は、ペリクル膜の表面全体にわたって均一には分配されない。そうではなく、最も高い強度の光に曝される区域が存在する。最大量の光がペリクル膜を通過できることが望ましいので、最大光強度の区域に最大の透過性もあるのが望ましい。したがって、不揮発性犠牲材料は、好適には最大光強度の区域からは離れて位置決めされる。このようにすると、犠牲材料の有益な効果が実現されると共に、透過性の低下が管理される。
[00053] 不揮発性犠牲材料は、ペリクル膜の縁領域に提供され得る。最大強度の光はペリクル膜の中心領域を通過するので、犠牲材料を中心領域の周囲の区域に位置決めすると、犠牲材料の追加によって引き起こされる透過性の低下が限定される。
[00054] 本発明の第4の態様によるペリクル膜は、本発明の第1の態様の光学素子の一部を形成し得る。
[00055] 本発明の第5の態様によれば、本発明の第4の態様によるペリクル膜を含むペリクルアセンブリが提供される。
[00056] 本発明の第6の態様によれば、リソグラフィ装置又は方法における、本発明のいずれかの態様による光学素子又はペリクル膜の使用が提供される。
[00057] 本発明の第7の態様によれば、本発明のいずれかの態様による光学素子又はペリクル膜を備えるリソグラフィ装置が提供される。
[00058] 一実施形態に関して記載される特徴は、別の一実施形態に関して記載されるいずれの特徴とも組み合わせられ得るものであり、本明細書においては全てのそのような組み合わせが明示的に検討及び開示されることが理解されよう。
[00059] 次に、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[00063] 本発明の特徴及び利点は、図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことで更に明白になるであろう。図中、同様の参照符号は全体を通して対応する要素を識別する。図面において、同様の参照番号は概して同一の、機能が類似する、及び/又は構造が類似する要素を示す。
[00064] 図1は、本発明によるペリクル15(薄膜アセンブリとも称される)を含むリソグラフィシステムを示す。リソグラフィシステムは、放射源SO及びリソグラフィ装置LAを備える。放射源SOは、極端紫外線(EUV)放射ビームBを生成するように構成されている。リソグラフィ装置LAは、照明システムILと、パターニングデバイスMA(例えばマスク)を支持するように構成されたサポート構造MTと、投影システムPSと、基板Wを支持するように構成された基板テーブルWTとを備える。照明システムILは、パターニングデバイスMAに入射する前に放射ビームBを調整するように構成されている。投影システムは、放射ビームB(今やマスクMAによってパターニングされている)を基板W上に投影するように構成されている。基板Wは先に形成されたパターンを含んでいてもよい。その場合、リソグラフィ装置は、パターニングされた放射ビームBを先に基板W上に形成されたパターンと位置合わせする。本実施形態においては、ペリクル15は、放射の経路内に図示されており、パターニングデバイスMAを保護している。ペリクル15は、任意の所要の位置にあってもよく、リソグラフィ装置内のミラーのうちいずれかを保護するために用いられてもよいことは理解されよう。
[00065] 放射源SO、照明システムIL、及び投影システムPSはすべて、外部環境から隔離され得るように構築及び配置されていてもよい。放射源SOにおいては大気圧を下回る圧力のガス(例えば水素)が提供され得る。照明システムIL及び/又は投影システムPSにおいては真空が提供され得る。照明システムIL及び/又は投影システムPSにおいては大気圧を大きく下回る圧力の少量のガス(例えば水素)が提供されてもよい。
[00066] 図1に示される放射源SOは、レーザ生成プラズマ(LPP)源と称され得る種類のものである。例えばCO2レーザであり得るレーザは、レーザビームを介して、エネルギを、燃料放出器から提供されるスズ(Sn)などの燃料に付与するように配置される。以下の説明においてはスズを参照するが、任意の適当な燃料が使用され得る。燃料は、例えば液体の形態であってもよく、例えば金属又は合金であってもよい。燃料放出器は、例えば液滴の形態のスズを、プラズマ形成領域に向かう軌道に沿って導くように構成されたノズルを備えていてもよい。レーザビームは、プラズマ形成領域においてスズに入射する。スズへのレーザエネルギの付与は、プラズマ形成領域においてプラズマを作り出す。EUV放射を含む放射は、プラズマのイオンの脱励起及び再結合の際にプラズマから放出される。
[00067] EUV放射は、近垂直入射放射コレクタ(より一般的に垂直入射放射コレクタと称されることもある)によって収集され集束される。コレクタは、EUV放射(例えば13.5nmなど所望の波長を有するEUV放射)を反射するように配置された多層構造を有し得る。コレクタは、楕円の構成を有していてもよく、2つの楕円焦点を有する。第1の焦点はプラズマ形成領域にあってもよく、第2の焦点は、後述するように、中間焦点にあってもよい。
[00068] レーザは放射源SOから分離していてもよい。その場合、レーザビームは、例えば適当な誘導ミラー及び/又はビームエキスパンダ、及び/又は他の光学部品を備える、ビーム送出システム(図示しない)の助けを借りて、レーザから放射源SOへと渡されてもよい。レーザ及び放射源SOは、併せて放射システムと見なされ得る。
[00069] コレクタによって反射された放射は放射ビームBを形成する。放射ビームBは一点で集束されてプラズマ形成領域の画像を形成し、これは照明システムILのための仮想放射源として作用する。放射ビームBが集束される点は、中間焦点と称され得る。放射源SOは、中間焦点が放射源の内包構造体の開口に又はその付近に位置するように配置される。
[00070] 放射ビームBは、放射源SOから、放射ビームを調整するように構成された照明システムIL内に進入する。照明システムILは、ファセット視野ミラーデバイス10及びファセット瞳ミラーデバイス11を含み得る。ファセット視野ミラーデバイス10及びファセット瞳ミラーデバイス11は併せて、所望の断面形状及び所望の角度分布を有する放射ビームBを提供する。放射ビームBは照明システムILを通過し、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に入射する。パターニングデバイスMAは放射ビームBを反射しパターニングする。照明システムILは、ファセット視野ミラーデバイス10及びファセット瞳ミラーデバイス11に加えて又は代えて、他のミラー又はデバイスを含んでいてもよい。
[00071] パターニングデバイスMAからの反射に続き、パターニングされた放射ビームBは投影システムPSに入る。投影システムは、基板テーブルWTによって保持される基板Wに放射ビームBを投影するように構成された複数のミラー13,14を備える。投影システムPSはある縮小係数を放射ビームに適用してもよく、パターニングデバイスMA上の対応するフィーチャよりも小さなフィーチャを有する画像を形成する。例えば、4という縮小係数が適用され得る。図1では投影システムPSは2つのミラー13,14を有しているが、投影システムは任意の数のミラー(例えば6つのミラー)を含んでいてもよい。
[00072] 図1に示される放射源SOは、図示されていない構成要素を含んでいてもよい。例えば、放射源にはスペクトルフィルタが提供され得る。スペクトルフィルタは、EUV放射については実質的に透過性であるが赤外放射など他の波長の放射については実質的に遮断性であってもよい。
[00073] 一実施形態においては、薄膜アセンブリ15はEUVリソグラフィ用のパターニングデバイスMAのためのペリクルである。本発明の薄膜アセンブリ15は、動的ガスロックのため又はペリクルのため又は別の目的のために用いることができる。一実施形態においては、薄膜アセンブリ15は、入射するEUV放射のうち少なくとも90%を透過するように構成された少なくとも1つの薄膜層から形成された薄膜を備えている。EUV透過の最大化及びイメージング性能に対する影響の最小化を保証するために、薄膜は縁でのみ支持されるのが好適である。
[00074] パターニングデバイスMAが保護されないままであると、汚染によって、パターニングデバイスMAが洗浄又は廃棄されることが必要になり得る。パターニングデバイスMAの洗浄は貴重な製造時間を中断するものであり、パターニングデバイスMAの廃棄には費用がかかる。パターニングデバイスMAの交換も、貴重な製造時間を中断する。
[00075] 図2は、本発明によるペリクル膜の一実施形態を図示する。ペリクルアセンブリ15は、全体に16として図示されるペリクル膜を含む。ペリクル膜16は基板17を含む。基板17は、ペリクル膜16を構成する他の層よりも概して厚い。図2の図示は例示的なものであり、種々の層の本当の相対的な厚さを示してはいない。基板17は一般にシリコン又は炭素であり、炭素はカーボンナノチューブの形態であり得る。基板17の上には湿潤層18が配設されている。湿潤層17は、上にあるアンカー層19のディウェッティングを低減又は排除するのに役立つ。アンカー層19の上には自己制限最上層20が配設されている。アンカー層19と自己制限最上層20との間の破線は二層間の強い結合を表しており、これは自己制限最上層20のエッチングを防止するのに役立つ。
[00076] 図3は、本発明によるペリクル膜の一実施形態を図示する。具体的には、図3は、カーボンナノチューブ(CNT)基板22を備えるペリクル膜の一部を図示する。カーボンナノチューブ22は中空コア26を有している。図示される実施形態は単層カーボンナノチューブであるが、二層及び多層カーボンナノチューブも可能な基板であることは理解されよう。図示される実施形態においては、CNTは約10nmの直径を有するが、本発明はこの直径に特に限定されるものではなく、他の直径が用いられてもよい。CNT基板22の上に配設されているのは、モリブデンの湿潤層23である。モリブデン層の厚さは、約0.1nmから約1nmの厚さである。モリブデン層は、上にあるアンカー層24のディウェットする傾向を防止又は実質的に低減するための湿潤層として機能する。図示される実施形態においては、アンカー層24はルテニウムを備える。ルテニウム層の厚さは約2nmから約4nmである。アンカー層24の上には自己終端化エッチング不能最上層25が提供されている。図示される実施形態においては、自己終端化エッチング不能最上層25は酸化シリコンを備える。酸化シリコン層の厚さは、約1nmから約2.5nmの厚さである。このような構成を有するペリクル膜は、リソグラフィ装置におけるエッチングに対して略完全な耐性を示すと共に、90%を超えるEUV透過率及び50%を超える熱放射率も有する。よって、このような膜を備えるペリクル装置は、リソグラフィ装置、特にEUVリソグラフィ装置における有利な機械的寿命と、プラズマに対する改良されたエッチング耐性とを有する。
例
[00077] 以下の例は本発明の具体的な実施形態を提供する。これらの例は、本発明の範囲を限定することを意図されたものではない。
[00077] 以下の例は本発明の具体的な実施形態を提供する。これらの例は、本発明の範囲を限定することを意図されたものではない。
[00078] 以下の表は、リソグラフィ装置におけるエッチングに耐えるのに特に適当なアンカー層と自己制限最上層との組み合わせを含む。
[00079] ルテニウムのアンカー層と酸化シリコンの最上層との組み合わせ及び白金のアンカー層と酸化シリコンの最上層との組み合わせが、リソグラフィ装置におけるエッチングに対して特に安定的であることがわかった。
[00080] その一方で、アルミニウムの銅のアンカー層は、エッチングへの耐性を有する同じ自己制限成長最上層を提供しないことがわかった。
[00081] 以上、本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明が説明とは異なる方法でも実施できることは理解されよう。
[00082] 上記の説明は例示的であることを意図されたものであって、限定的であることは意図されていない。よって、当業者には、説明された本発明に対する変更が、下記の特許請求の範囲から逸脱することなく行われ得ることが明らかであろう。
[00082] 上記の説明は例示的であることを意図されたものであって、限定的であることは意図されていない。よって、当業者には、説明された本発明に対する変更が、下記の特許請求の範囲及び条項から逸脱することなく行われ得ることが明らかであろう。
1. リソグラフィ装置用の光学素子であって、動作中のリソグラフィ装置又はプラズマ含有環境において自己終端化成長を有する最上層を支持するように選択されたアンカー層を備える、光学素子。
2. 前記光学装置は更に基板層を備える、条項1に記載の光学素子。
3. 前記光学装置は更に湿潤層を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
4. 前記光学素子は前記最上層を含む、条項1又は2に記載の光学素子。
5. 前記アンカー層及び前記最上層はプラズマエッチングバリアを形成する、条項1又は2に記載の光学素子。
6. 前記基板層は、シリコン、炭素、石英、及びサファイアのうち1つ以上を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
7. 前記最上層はSi,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記最上層はそのような元素のうち1つ以上の酸化物を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
8. 前記湿潤層はCr,Ti,及びMoからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記湿潤層はTiNを備える、条項1又は2に記載の光学素子。
9. 前記アンカー層はPt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
10. 前記光学素子はペリクルアセンブリ又はミラーである、条項1又は2に記載の光学素子。
11. 前記光学素子は、[Ru-SiO x ],[Pt-SiO x ],[Rh-SiO x ],[Ru-GeO x ],[Rh-GeO x ],[Ru-SnO x ],及び[Rh-SnO x ]からなるリストから選択されたアンカー層-最上層の組み合わせを含む、条項1又は2に記載の光学素子。
12. 前記基板は、モリブデンの湿潤層と、ルテニウムのアンカー層と、酸化シリコンの最上層とで被覆されたカーボンナノチューブなど、カーボンナノチューブと、湿潤層と、アンカー層と、自己終端化成長を有する最上層とを備える、条項2に記載の光学素子。
13. 光学素子の製造方法であって、プラズマ、好適には電磁誘導プラズマへの曝露を介してアンカー層の上に最上層を堆積するステップを備える、方法。
14. 前記最上層はSi,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、及び/又は前記湿潤層はCr,Ti,及びMoからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記湿潤層はTiNを備え、及び/又は前記アンカー層はPt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備える、条項13に記載の方法。
15. 条項13又は14の方法によって製造される光学素子。
16. リソグラフィ装置用のペリクル膜であって、不揮発性犠牲材料を含むペリクル膜。
17. 前記不揮発性犠牲材料は、前記膜の少なくとも1つの他の材料よりも高い酸化還元電位を有する材料を備える、条項16に記載のペリクル膜。
18. 前記不揮発性犠牲材料は、前記ペリクル膜の別の材料よりも少なくとも0.35V大きい酸化還元電位を有する、条項17に記載のペリクル膜。
19. 前記不揮発性犠牲材料は、銀、金、白金、鉄、マンガン、及びテルルからなるリストから選択された元素のうち1つ以上を備える、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
20. 前記不揮発性犠牲材料は、酸化物など、酸化型である、条項19に記載のペリクル膜。
21. 前記膜は、前記不揮発性犠牲材料をリソグラフィ装置のプラズマ環境と直接接触させるように構成されている、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
22. 前記不揮発性犠牲材料は連続層又は不連続層の形態である、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
23. 前記不揮発性犠牲材料は分離した島及び/又は粒の形態である、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
24. 前記不揮発性犠牲材料は、前記膜のうち動作中のリソグラフィ装置の主光路の外側の区域に提供される、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
25. 前記不揮発性犠牲材料は前記ペリクル膜の縁部分に提供される、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
26. 前記ペリクル膜は条項1から12のいずれかの光学素子の一部を形成する、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
27. リソグラフィ装置において使用されるペリクルアセンブリであって、前記ペリクルアセンブリは条項16から25のいずれかのペリクル膜を含む、ペリクルアセンブリ。
28. リソグラフィ装置又は方法における、条項1から12のいずれかの光学素子又は条項16から26のいずれかのペリクル膜の使用。
29. 条項1から12のいずれかの光学素子又は条項16から26のいずれかに記載のペリクル膜を備えるリソグラフィ装置。
1. リソグラフィ装置用の光学素子であって、動作中のリソグラフィ装置又はプラズマ含有環境において自己終端化成長を有する最上層を支持するように選択されたアンカー層を備える、光学素子。
2. 前記光学装置は更に基板層を備える、条項1に記載の光学素子。
3. 前記光学装置は更に湿潤層を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
4. 前記光学素子は前記最上層を含む、条項1又は2に記載の光学素子。
5. 前記アンカー層及び前記最上層はプラズマエッチングバリアを形成する、条項1又は2に記載の光学素子。
6. 前記基板層は、シリコン、炭素、石英、及びサファイアのうち1つ以上を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
7. 前記最上層はSi,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記最上層はそのような元素のうち1つ以上の酸化物を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
8. 前記湿潤層はCr,Ti,及びMoからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記湿潤層はTiNを備える、条項1又は2に記載の光学素子。
9. 前記アンカー層はPt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備える、条項1又は2に記載の光学素子。
10. 前記光学素子はペリクルアセンブリ又はミラーである、条項1又は2に記載の光学素子。
11. 前記光学素子は、[Ru-SiO x ],[Pt-SiO x ],[Rh-SiO x ],[Ru-GeO x ],[Rh-GeO x ],[Ru-SnO x ],及び[Rh-SnO x ]からなるリストから選択されたアンカー層-最上層の組み合わせを含む、条項1又は2に記載の光学素子。
12. 前記基板は、モリブデンの湿潤層と、ルテニウムのアンカー層と、酸化シリコンの最上層とで被覆されたカーボンナノチューブなど、カーボンナノチューブと、湿潤層と、アンカー層と、自己終端化成長を有する最上層とを備える、条項2に記載の光学素子。
13. 光学素子の製造方法であって、プラズマ、好適には電磁誘導プラズマへの曝露を介してアンカー層の上に最上層を堆積するステップを備える、方法。
14. 前記最上層はSi,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、及び/又は前記湿潤層はCr,Ti,及びMoからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記湿潤層はTiNを備え、及び/又は前記アンカー層はPt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備える、条項13に記載の方法。
15. 条項13又は14の方法によって製造される光学素子。
16. リソグラフィ装置用のペリクル膜であって、不揮発性犠牲材料を含むペリクル膜。
17. 前記不揮発性犠牲材料は、前記膜の少なくとも1つの他の材料よりも高い酸化還元電位を有する材料を備える、条項16に記載のペリクル膜。
18. 前記不揮発性犠牲材料は、前記ペリクル膜の別の材料よりも少なくとも0.35V大きい酸化還元電位を有する、条項17に記載のペリクル膜。
19. 前記不揮発性犠牲材料は、銀、金、白金、鉄、マンガン、及びテルルからなるリストから選択された元素のうち1つ以上を備える、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
20. 前記不揮発性犠牲材料は、酸化物など、酸化型である、条項19に記載のペリクル膜。
21. 前記膜は、前記不揮発性犠牲材料をリソグラフィ装置のプラズマ環境と直接接触させるように構成されている、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
22. 前記不揮発性犠牲材料は連続層又は不連続層の形態である、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
23. 前記不揮発性犠牲材料は分離した島及び/又は粒の形態である、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
24. 前記不揮発性犠牲材料は、前記膜のうち動作中のリソグラフィ装置の主光路の外側の区域に提供される、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
25. 前記不揮発性犠牲材料は前記ペリクル膜の縁部分に提供される、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
26. 前記ペリクル膜は条項1から12のいずれかの光学素子の一部を形成する、条項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
27. リソグラフィ装置において使用されるペリクルアセンブリであって、前記ペリクルアセンブリは条項16から25のいずれかのペリクル膜を含む、ペリクルアセンブリ。
28. リソグラフィ装置又は方法における、条項1から12のいずれかの光学素子又は条項16から26のいずれかのペリクル膜の使用。
29. 条項1から12のいずれかの光学素子又は条項16から26のいずれかに記載のペリクル膜を備えるリソグラフィ装置。
Claims (29)
- リソグラフィ装置用の光学素子であって、動作中のリソグラフィ装置又はプラズマ含有環境において自己終端化成長を有する最上層を支持するように選択されたアンカー層を備える、光学素子。
- 前記光学装置は更に基板層を備える、請求項1に記載の光学素子。
- 前記光学装置は更に湿潤層を備える、請求項1又は2に記載の光学素子。
- 前記光学素子は前記最上層を含む、請求項1から3のいずれかに記載の光学素子。
- 前記アンカー層及び前記最上層はプラズマエッチングバリアを形成する、請求項1から4のいずれかに記載の光学素子。
- 前記基板層は、シリコン、炭素、石英、及びサファイアのうち1つ以上を備える、請求項1から5のいずれかに記載の光学素子。
- 前記最上層はSi,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記最上層はそのような元素のうち1つ以上の酸化物を備える、請求項1から6のいずれかに記載の光学素子。
- 前記湿潤層はCr,Ti,及びMoからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記湿潤層はTiNを備える、請求項1から7のいずれかに記載の光学素子。
- 前記アンカー層はPt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備える、請求項1から8のいずれかに記載の光学素子。
- 前記光学素子はペリクルアセンブリ又はミラーである、請求項1から9のいずれかに記載の光学素子。
- 前記光学素子は、[Ru-SiOx],[Pt-SiOx],[Rh-SiOx],[Ru-GeOx],[Rh-GeOx],[Ru-SnOx],及び[Rh-SnOx]からなるリストから選択されたアンカー層-最上層の組み合わせを含む、請求項1から10のいずれかに記載の光学素子。
- 前記基板は、モリブデンの湿潤層と、ルテニウムのアンカー層と、酸化シリコンの最上層とで被覆されたカーボンナノチューブなど、カーボンナノチューブと、湿潤層と、アンカー層と、自己終端化成長を有する最上層とを備える、請求項2から11のいずれかに記載の光学素子。
- 光学素子の製造方法であって、プラズマ、好適には電磁誘導プラズマへの曝露を介してアンカー層の上に最上層を堆積するステップを備える、方法。
- 前記最上層はSi,Ge,Sn,B,P,Mg,及びAlからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、及び/又は前記湿潤層はCr,Ti,及びMoからなる群から選択された1つ以上の元素を備え、任意選択的には前記湿潤層はTiNを備え、及び/又は前記アンカー層はPt,Ru,Os,Rh,Ir,及びPdからなる群から選択された1つ以上の元素を備える、請求項13に記載の方法。
- 請求項13又は14の方法によって製造される光学素子。
- リソグラフィ装置用のペリクル膜であって、不揮発性犠牲材料を含むペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は、前記膜の少なくとも1つの他の材料よりも高い酸化還元電位を有する材料を備える、請求項16に記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は、前記ペリクル膜の別の材料よりも少なくとも0.35V大きい酸化還元電位を有する、請求項17に記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は、銀、金、白金、鉄、マンガン、及びテルルからなるリストから選択された元素のうち1つ以上を備える、請求項16から18のいずれかに記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は、酸化物など、酸化型である、請求項19に記載のペリクル膜。
- 前記膜は、前記不揮発性犠牲材料をリソグラフィ装置のプラズマ環境と直接接触させるように構成されている、請求項16から19のいずれかに記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は連続層又は不連続層の形態である、請求項16から21のいずれかに記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は分離した島及び/又は粒の形態である、請求項16から22のいずれかに記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は、前記膜のうち動作中のリソグラフィ装置の主光路の外側の区域に提供される、請求項16から23のいずれかに記載のペリクル膜。
- 前記不揮発性犠牲材料は前記ペリクル膜の縁部分に提供される、請求項16から24のいずれかに記載のペリクル膜。
- 前記ペリクル膜は請求項1から13のいずれかの光学素子の一部を形成する、請求項16から25のいずれかに記載のペリクル膜。
- リソグラフィ装置において使用されるペリクルアセンブリであって、前記ペリクルは請求項16から25のいずれかのペリクル膜を含む、ペリクルアセンブリ。
- リソグラフィ装置又は方法における、請求項1から27のいずれかの光学素子又はペリクル膜の使用。
- 請求項1から28のいずれかに記載の光学素子又はペリクル膜を備えるリソグラフィ装置。
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