JP4440234B2 - リソグラフィ装置、放射システム、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置、放射システム、及びデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、基板上、通常基板のターゲット部分上に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用されることができる。その例において、代わりにマスク又はレチクルと呼ばれるパターン形成デバイスは、ＩＣの個別層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用されることができ、このパターンは、基板（例えば、シリコン・ウエハ）上のターゲット部分（例えば、１つのダイの一部、１つ又はいくつかのダイを含む）上に転写されることができる。パターンの転写は、一般に、基板上に提供される放射感受性材料（レジスト）の層上への像形成を介する。一般に、単一の基板が、連続してパターン形成された隣接するターゲット部分のネットワークを含む。知られているリソグラフィ装置は、各ターゲット部分が、１回でターゲット部分上にパターン全体を露光することによって照射されるいわゆるステッパと、各ターゲット部分が、所定の方向（「走査」方向）で放射ビームを介してパターンを走査することによって照射され、一方、同期してこの方向に平行に又は反平行に基板を走査するいわゆるスキャナとを含む。基板上にパターンをインプリントすることによって、パターン形成デバイスから基板へ転写することも可能である。

欧州特許出願第１４９１９６３号及び米国特許出願公開第２００２０８４４２８号は、「ホイル・トラップ」とも呼ばれる汚染トラップを備えるリソグラフィ装置を開示する。ホイル・トラップは、放射ビームの経路内に配置され、且つ複数のストリップ（ラメラとも呼ばれる）を含み、ストリップは、放射ビームが、ストリップ間の空間を通過できるように配置される。一般に、ストリップは、放射ビームの中心軸に配置されるハブ上のスポークとして構成される。ホイル・トラップのストリップは、そうでなければ、基板上へのパターンの投影のためにビームを調整するために使用される光学素子（典型的にはミラー）への損傷を引き起こす望ましくない物質を捕らえるように作用する。連続する第１の光学素子である、プラズマ源からの放射を集めるコレクタ・ミラーは、特に危険である。

好ましいＥＵＶ放射源は、プラズマ源である。このタイプの放射源での主な問題は、加速された粒子が、ビームの経路内へ放射源から発射され得ることである。高速プラズマ又は帯電されたデブリ粒子は、例えばビームの経路内に発射されることができる。粒子又はイオン／中性又はプラズマは、Ｍｏ、Ｗ、及び／又はＦｅなどの放出領域に近接する領域からのＳｎ、Ｘｅ、・・・、又は材料などの源の作用材料を含むことができる。

欧州特許出願第１４９１９６３号及び米国特許出願公開第２００２０８４４２８号に記載されるように、プラズマ源とコレクタ・ミラーとの間のホイル・トラップは、この問題の一部を対処する。ホイル・トラップは、ビームと平行に移動しないデブリをインターセプトする。さらに、ビームと平行に移動するデブリは、ホイル・トラップ内へガスを導入することによって捕らえられることができる。欧州特許出願第１４９１９６３号は、ホイル・トラップのストリップが、放射ビームの方向を横切るストリップ間の電界を作るように、相互に異なる電圧に帯電される実施例を記載する。これは、プラズマ源から出るＸｅイオンなどの高速帯電粒子を捕らえるために行われる。この文献に記載されるように、ストリップ間の電界は、ホイル・トラップを通って移動する粒子に印加され、それら粒子にストリップに向かう方位角速度成分を与える。

この作用に対する信頼性は、ラメラ間にプラズマが存在しないことを暗黙のうちに仮定する。なぜなら、プラズマは、ストリップからの外部電界に対して反作用する空間電荷分布を結果として生じるからである。したがって、欧州特許出願第１４９１９６３号及び米国特許出願公開第２００２０８４４２８号の帯電されたホイル・トラップは、電荷粒子の密度が、あまりにも低くホイル・トラップの内側にプラズマを作らない事実に依存する。

放射ビームとともに移動するプラズマの形態の帯電粒子、並びにそのようなプラズマの前又は後で移動するイオンを抑制する、汚染バリア又はホイル・トラップを有するリソグラフィ装置を提供することが望ましい。

本発明の一態様によれば、基板上に放射ビームを投影するためのリソグラフィ装置が提供され、リソグラフィ装置は、放射ビームの経路内に配置される汚染バリアを備え、汚染バリアは、導電ストリップのアレイを備え、リソグラフィ装置はさらに、ストリップの隣接するストリップ対間に電圧差を印加するための、ストリップに結合される電圧印加回路を備え、電圧印加回路は、自己維持アーク放電が汚染バリア内で生じる閾値より低い値に、ストリップへの電流を制限するように構成される電流制限回路を備える。

本発明の他の態様によれば、基板上に放射ビームを投影するためのリソグラフィ装置が提供され、リソグラフィ装置は、放射ビームの経路内に配置される汚染バリアを備え、汚染バリアは、第１及び第２のステージを備え、第２のステージは、放射ビームの伝播方向に対して第１のステージの下流側に配置され、第１のステージは、第１の導電ストリップの第１のアレイを備え、且つ第２のステージは、第２の導電ストリップ及び／又は第１の導電ストリップの導電延長部の第２のアレイを備え、第２の導電ストリップ及び／又は延長部の少なくとも一部は、第１の導電ストリップとは異なって電気的に制御可能であり、リソグラフィ装置はさらに、第１及び第２の導電ストリップ及び／又は延長部に結合された電圧印加回路を備え、電圧印加回路は、第１の導電ストリップの隣接する第１の導電ストリップの対間に第１の電圧差を印加し、且つ存在すれば、隣接する第２の導電ストリップ及び／又は延長部間の第２の電圧差が、第１の電圧差より小さいように、第２の導電ストリップ及び／又は延長部に電圧を印加する。

本発明のさらに他の態様によれば、放射の調整されたビームを提供するための放射システムが提供され、システムは、放射ビームを生成するための放射源と、放射ビームの経路に配置され且つ導電ストリップを備える汚染バリアと、ストリップの隣接するストリップの対間に電圧差を印加するためのストリップに結合される電圧印加回路とを備え、電圧印加回路は、自己維持アーク放電が汚染バリア内で生じることがある閾値より低い値に、ストリップへの電流を制限するように構成される電流制限回路を備える。

本発明の他の態様によれば、デバイス製造方法が提供され、放射のビームが、基板上に投影され、ビームは、複数の導電ストリップを備える汚染バリアを通過し、方法は、隣接するストリップの対間に電圧差を印加することと、自己維持アーク放電が汚染バリア内で生じることがある閾値より低い値に、ストリップを通る電流を制限することとを含む。

本発明の実施例は、対応する参照符号が対応する部品を示す、添付の略図を参照して単に例として記載される。

図１は、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（照明器）ＩＬと、パターン形成デバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、且つ所定のパラメータをしたがってパターン形成デバイスを正確に配置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体（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストで被覆されたウエハ）Ｗを保持するように構成され、且つ所定のパラメータにしたがって基板を正確に配置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（例えばウエハ・テーブル）ＷＴと、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、パターン形成デバイスＭＡによって投影ビームＢに与えられたパターンを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とを含む。

照明システムは、放射を方向付け、成形し、又は制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電、又は他のタイプの光学構成部品、又は任意のそれらの組合せなどの様々なタイプの光学構成部品を含むことができる。

支持構造体は、パターン形成デバイスの重量を支持し、すなわち支える。支持構造体は、パターン形成デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターン形成デバイスが真空環境で保持されるか否かなどの他の条件に応ずる方法でパターン形成デバイスを保持する。支持構造体は、パターン形成デバイスを保持するために、機械的、真空、静電的、又は他のクランピング技術を使用することができる。支持構造体は、例えば、所望に応じて固定され又は可動であり得るフレーム又はテーブルであることができる。支持構造体は、パターン形成デバイスが、例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における用語「レチクル」又は「マスク」の全ての使用は、より一般的な用語「パターン形成デバイス」と同じ意味であると考えられることができる。

本明細書で使用される用語「パターン形成デバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを形成するなど、放射ビームにその断面にパターンを与えるために使用されることができる任意のデバイスを参照するように広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、例えば、パターンが位相シフト特徴又はいわゆるアシスト特徴を含むなら、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことに留意すべきである。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に作られるデバイスにおける特定の機能層に対応する。

パターン形成デバイスは、透過型又は反射型であり得る。パターン形成デバイスの例は、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、及びプログラム可能なＬＣＤパネルを含む。マスクは、リソグラフィにおいて良く知られており、二値、交互の位相シフト、及び減衰された位相シフトなどのタイプのマスク、並びに様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラム可能なミラー・アレイの実施例は、小さなミラーのマトリクス配置を用い、各小さなミラーは、異なる方向に入射する放射ビームを反射するように個別に傾斜されることができる。傾斜されたミラーは、ミラー・マトリクスによって反射された放射ビームにパターンを与える。

本明細書で使用される用語「投影システム」は、適切なように使用される露光放射、又は浸漬流体の使用又は真空の使用などの他の要因のために、屈折型、反射型、カタディオプトリック、磁気的、電磁気的、及び静電的な光学システム、並びにそれらの任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈されるべきである。本明細書における用語「投影レンズ」の任意の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同じ意味であると考えられることができる。

本明細書で示されるように、装置は、反射タイプ（例えば、反射性マスクを用いる）である。代わりに、装置は、透過タイプ（例えば、透過性マスクを用いる）であり得る。

リソグラフィ装置は、２つ（デュアル・ステージ）、又はより多くの基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプであることができる。そのような「マルチ・ステージ」機械において、追加のテーブルが、並列に使用されることができ、又は予備ステップが、１つ以上のテーブルで実行されることができ、一方、１つ以上の他のテーブルは、露光のために使用される。

リソグラフィ装置は、また、基板の少なくとも一部が、投影システムと基板との間の空間を充填するように、例えば水などの比較的高い屈折率を有する液体で覆われるタイプであることができる。浸漬液体は、また、リソグラフィ装置における他の空間、例えば、マスクと投影システムとの間に適用されることができる。浸漬技術は、投影システムの開口数を増大するために従来技術で良く知られている。本明細書で使用される用語「浸漬」は、基板などの構造体が、液体内に浸けられなければならないことを意味するのではなく、むしろ液体が、露光の間に投影システムと基板との間に配置されることだけを意味する。

図１を参照すると、照明器ＩＬは、放射源ＳＯからの放射ビームを受ける。放射源及びリソグラフィ装置は、例えば放射源がエキシマレーザであるとき、別個のエンティティであることができる。そのような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射ビームは、例えば適切な方向付けミラー及び／又はビーム・エキスパンダを含むビーム送出システムによって、放射源ＳＯから照明器ＩＬへ通される。他の場合には、放射源は、例えば放射源が水銀ランプであるとき、リソグラフィ装置の一体部分であることができる。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬは、必要であればビーム送出システムとともに、放射システムと呼ばれることができる。

照明器ＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整する調整器を含むことができる。一般に、照明器のひとみ面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側径方向範囲（一般に、それぞれσアウタ及びσインナと呼ばれる）は、調整されることができる。さらに、照明器ＩＬは、インテグレータ及びコンデンサなどの様々な他の構成部品を含むことができる。照明器は、その断面における所望の均一性及び強度分布を有するように、放射ビームを調整するために使用されることができる。

放射ビームＢは、パターン形成デバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターン形成デバイスは、支持構造体（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持され、パターン形成デバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを横切って、放射ビームＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点を合わせる投影システムＰＳを通過する。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニア・エンコーダ、又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、放射ビームＢの経路において異なるターゲット部分Ｃに位置するように、正確に移動されることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び他の位置センサＩＦ１は、放射ビームＢの経路に対して、例えばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、又は走査の間に、マスクＭＡを正確に配置するために使用されることができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成する長ストローク・モジュール（粗い位置付け）及び短ストローク・モジュール（細かい位置付け）を用いて実現されることができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現されることができる。ステッパの場合において（スキャナとは反対に）、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチエータだけに接続されることができ、又は固定されることができる。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されることができる。図示される基板アライメント・マークは、専用のターゲット部分を占めるが、それらは、ターゲット部分間の空間に配置されることができる（これらは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られる）。同様に、１つ以上のダイが、マスクＭＡ上に設けられる状況において、マスク・アライメント・マークは、ダイ間に配置されることができる。

示された装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用されることができる。

１．ステップ・モードにおいて、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、本質的に静止したままであり、一方、放射ビームに与えられた全体パターンは、１回でターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一の静的露光）。基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃが露光されることができるように、次にＸ及び／又はＹ方向にシフトされる。ステップ・モードにおいて、露光領域の最大サイズは、単一の静的露光で像形成されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。

２．走査モードにおいて、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、同期して走査され、一方、放射ビームに与えられたパターンは、ターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、単一の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって決定されることができる。走査モードにおいて、露光領域の最大サイズは、単一の動的露光におけるターゲット部分の幅（非走査方向における）を制限し、一方、走査運動の長さは、ターゲット部分の高さ（走査方向における）を決定する。

３．他のモードにおいて、マスク・テーブルＭＴは、プログラム可能なパターン形成デバイスを本質的に静止して保持したままであり、基板テーブルＷＴは、放射ビームに与えられたパターンが、ターゲット部分Ｃ上に投影される間に、移動又は走査される。このモードにおいて、一般に、パルス状にされた放射源が用いられ、プログラム可能なパターン形成デバイスは、必要であれば、基板テーブルＷＴの各移動の後で、又は走査の間の連続する放射パルスの間で更新される。この動作モードは、上述したタイプのプログラム可能なミラー・アレイなどのプログラム可能なパターニング・デバイスを使用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用されることができる。

上述の使用モード、又は全く異なる使用モードに対する組合せ及び／又は変形も、用いられることができる。

図２は、源ＳＯ、ホイル・トラップ２４、反射コレクタ・レンズ２６（ミラー）、及びガス源２９を示す。放射ビームＢは、源ＳＯからホイル・トラップ２４を通ってコレクタ・レンズ２６へ、及びそこから（図示せず）さらなる光学素子、レチクル、投影光学装置、及び最終的に基板上へ進む。源ＳＯを出た後、ビームＢは、ホイル・トラップ２４を介してコレクタ・レンズ２６へ移動する。ガス源２９は、ホイル・トラップ２４内を含むビーム経路へガスを供給するように構成される。これらの構成部品は、真空に近い条件下で動作される壁が形成された区画内に配置される。一般に、ポンプ（図示せず）は、ガスをポンプで排出するために区画に結合される。

源ＳＯは、例えば、放電生成プラズマ源（ＤＰＲ）又はレーザ生成プラズマ源（ＬＰＰ）であることができる。通常、放電源は、アノード及びカソードを含み、ＥＵＶは、アノードとカソードとの間で収縮されたプラズマ生成によって作られる。典型的に、放射は、電極の穴を通ってか又は電極間の間隙から放出されることができる。ＬＰＰの場合、ＥＵＶ放射されたプラズマは、パルス状のレーザによって適切な材料の放射によって作られることができる。

図３は、断面及び前面図でホイル・トラップ２４の実施を概略的に示す。ホイル・トラップの構成に関するさらなる詳細は、例えば欧州特許出願第１４９１９６３号に見出されることができる。ホイル・トラップ２４は、内側リング３０、外側リング３２、及び内側リング３０と外側リング３２との間の径方向に接続されたストリップ３４を備える。明瞭性のためにわずかな数のストリップ３４を有する実施例が示されているが、より多くの数のストリップが使用されることができることは理解されるべきである。一実施例において、ストリップ３４の数は、隣接するストリップ３４間の距離が内側リング３０でほぼ１ミリメートルであるような数である。ストリップ３４は、源ＳＯから出る放射の方向と実質的に平行に向けられ、且つそれぞれ、それらの方向を横切って移動する物質をインターセプトするように構成される。

ガス源２９は、ホイル・トラップ２４内に含まれるビーム経路内にガスを供給するように提供され、ガス流は、光学装置からトラップへ離れる方向に作られ、且つ／又は汚染粒子を排出する。好ましくは、ポンプ（図示せず）は、ガス流を維持するようにガス源２９とは反対側のホイル・トラップ２４の側部に入力を有する。構成部品は、ほぼ真空状態下で動作される壁が形成された区画内に配置される。ＥＵＶ源動作、並びにＥＵＶに関する透明性の状態は、比較的低い圧力（０．００１〜０．１ｍｂａｒ）を必要とする。ガス流は、それがコレクタ・レンズ２６に到達する前に、ビームの経路から物質を排出する。ガス流は、好ましくはこの目的のために使用されるが、ガス流及びしたがってガス源２９は、いくつかの環境下で省くことができることが理解されるべきである。

図４は、ストリップ３４が接続される電子回路を示す。回路は、電圧源４０及び抵抗器４２を備える。ストリップ３４の数は、積層体として概略的に示されるが、ストリップ３４は、実際に中心の周りに径方向に配置されることが理解されるべきである。電圧源４０の第１の端子が、ストリップの第１のサブ・セットに結合され、電圧源４０の第２の端子が、それぞれ各抵抗器４２の１つを介してストリップの第２のサブ・セットに結合される。ホイル・トラップにおいて、第２のサブ・セットの１つのストリップは、第１のサブ・セットのストリップの各対間に挿入される。したがって、図３の前面図における円の周囲に進んで、第１及び第２のサブ・セットの交互のストリップに遭遇する。

電圧源４０は、その端子間に電圧を生成する。好ましくは、電圧は、１００ボルトから１０００ボルトの範囲である。実際のホイル・トラップにおいて、これは、１ミリメートル当たり３０ボルトから１０００ボルトの範囲の電界強度に対応する。

ホイル・トラップ内のプラズマの大部分は、強化された両極性拡散によって散逸されることができ、且つかなり高い値に到達することができる回路電流を結果として生じ得ることが見出される。大電流は、電流密度がある閾値を超える場合、制御されていない自己維持アーク放電の範囲に入ることがある危険性を伴う。抵抗器４２は、それぞれストリップ対に関する最大電流を制限し、且つ単一のストリップ対内の全体電流の制御不能な集中を妨げる。

より一般的に、抵抗器４２は、電流制限回路として作用する。本明細書で使用される「電流制限回路」は、関連する回路が一定の上限を課すことを必ずしも意味せず、その用語は、そうでないと非常に大きくなる電流変動の成長を妨げる回路に関しても使用される。電流制限回路の代わりの実施は、例えば、電流立ち上り後に一時的に電圧の印加をオフに切り替えるスイッチング回路、又は例えば、実質的に電流が閾値を超えたときだけ電圧を低減し、又は電流が閾値を超えたときにより強く反応する回路である非線形回路を含むことができる。同様に、電流制限回路は、電流サージに応答してストリップ３４に印加される電圧を低減する回路内の電圧源４０とストリップ３４との間のインダクタなど、動的制限回路を含むことができる。

適切な抵抗器値は、ラメラの構成、ガス圧力、放射強度などの実際の状況に応じる。これらの状況に応じて、所定の最小抵抗値が必要であり、最大の可能な電流が、ホイル・トラップ内に存在する動作条件下で、制御されない自己維持アーク放電が生じることがある閾値より低いように選択される。必要な抵抗値が、ストリップ３４間の短絡回路の展開がもはや検出されなくなるまで、より大きな抵抗値に増やす試験によって実験的に決定されることができる。例えば、ストリップ３４間の距離が、１ミリメートルであり、ビームＢの方向におけるストリップ３４の幅が、１４ミリメールであり、且つアルゴンが、０．００４ｍｂａｒの圧力でストリップ３４間に存在するある実験で、１キロオームの抵抗値が、満足に作用することが見出される。しかし、もちろん本発明は、この実施例に制限されない。

抵抗器４２などの電流制限回路の使用は、プラズマが、ストリップ間に生じることがある洞察なしに想定されないことを留意されるべきである。ストリップ３４間のプラズマの可能な存在の洞察を有しても、明らかな結論は、ストリップ３４間の電圧差の印加が、何の目的にも役立たないことである。なぜなら、そのようなプラズマの極性が、電界の浸透を妨げ、ストリップ３４間の電圧差が、イオンに外部力を印加することによってイオンを偏向するように作用しないからである。それにもかかわらず、印加された電界によって強化された両極性拡散が、正に帯電されたイオンを負電極に、且つプラズマからの電子を接地電極へ引き付けることによって、このプラズマを散逸することができる。この機構によって、それがホイル・トラップ・ストリップ間（沿って）を通過する時間の間に、単一のイオンが偏向される（停止される）ことができるだけではなく、比較的密なプラズマが壊されることができる。

実際に、両極性拡散は、ストリップ３４間の電圧差の印加なしでもプラズマを壊すが、電圧差の存在において、このプロセスは、非常により有効である。このように、ストリップ３４間の空間内にわずかな電界強度があっても又は電界強度がなくても、電界は、インターセプトすることを支援する。なぜなら、プラズマにおける電荷分布は、ストリップ３４の表面近くの小さな領域を除いて全て、ストリップ間の電圧差の作用を補償するように作用するからである。

図４に示されるように、電圧源４０の端子に結合されたストリップの第２のサブ・セットから異なるストリップ３４への電流は、好ましくは、互いから別個に制限される。代わりの実施例として、共有された抵抗器（又は他の電流制限回路）は、電圧源４０と第２のサブ・セット内の全てのストリップ３４との間に直列に配置されることができ、他の実施例として、電流制限素子は、電圧源４０とそれぞれのグループとの間に使用されることができ、各グループは、全てのストリップ３４より小さい。しかしながら、それぞれのストリップに関して別個に動作可能である電流制限素子の使用は、電流が１つのストリップに関して制限されるなら、電流サージが抑制されるとき、ホイル・トラップの残りが最大に動作可能なままである利点を有する。さらに、同一の電流制限回路に結合されるストリップ３４が多すぎると、有効な電流制限回路が、通常の動作を妨げるという問題が生じることがある。

抵抗４２が電流制限を実現するために使用される、本発明の実施例が記載されるが、代わりの電流制限回路が使用されることができることが認識されるべきである。抵抗器を含むより複雑な回路は、例えば直列又は並列のいくつかの抵抗とともに使用されることができる。他の実施例として、小さな電流変化に関して近似する抵抗率に応答する非線形構成部品が使用され得る。さらに、電流源回路が、最小電流レベルを下回っていない限り、ストリップ３４への電流をほぼ一定に維持する電流源回路が使用されることができる。さらに、抵抗器４２の代わりに、電流が、閾値を超えて増大する、又は閾値を超える速度で増大するとき、電圧が低減されるように、電圧をストリップで調整する制御回路が使用されることができる。

さらに、１つだけの電圧源４０が、連続するストリップ３４の全ての対間に電圧差を印加するために使用されたが、別個の電圧源が、異なるストリップ対のために使用されることができることは認識されるべきである。同様に、２つだけの異なる電圧が、ストリップ３４に印加されるが、より多くの数の電圧が使用されることができ、例えば、第１のストリップに第１の電圧を、第１のストリップに隣接する第２のストリップに第２のより高い電圧を、且つ第２のストリップ間の第３のストリップにさらに高い第３の電圧を印加することが認識されるべきである。さらに、抵抗器４２が、第２のサブ・セットのストリップ３４へ接続された状態のみが示されているが、追加の抵抗器又は他の電流制限回路が、第１のサブ・セットのストリップへ接続されて使用されることができることは認識されるべきである。

好ましくは、全てのストリップ３４の電圧は、ストリップ３４と装置の残りとの間の電界が、存在すればストリップ３４へ向けられるように、装置の残りにおける電圧に対する値に維持される。これは、自由電子が、反発される又は少なくとも引き付けられないという利点を有することができる。好ましくは、全ての隣接するストリップ対から第１の電極が、装置の接地電位に接続され、第２の電極が、負に帯電される。

ストリップ間の電界におけるプラズマの散逸は、結果としてホイル・トラップの負に帯電したストリップの表面上に、すず（又は放電からの他の材料）原子の蓄積を生じることがある。そのような状況下で、これは、いくつかの問題を生じることがある。プラズマからの加速されたイオンは、ストリップの表面からの中性のすず原子の二次エッチングのために十分なエネルギーを有することができる。これは、結果として電界によって影響されない中性原子の解放を生じることがある。これらの原子は、ホイル・トラップの背後に自由に侵入し且つ光学素子上に堆積することができる。この効果は、静電気的なホイル・トラップの組合せの緩和効果を著しく制限することがある。

必要であれば、この効果は、二次エッチングから生じるこれら原子の伝播を停止するために、ホイル・トラップの内側のガス又はガス流を使用することによって低減されることができる。「二次」原子は、低速であることが予想されるので、停止ガス効率が、高速なイオンに対してより低速なイオンに対してより強いので、極めて高い停止ガス効果が得られる。したがって、この場合に必要なガス流は、従来のガス・ホイル・トラップにおいて使用されるガス流より非常に低く、したがって、ガス・ポンピング・システムに対する問題をより軽減できる。

図５は、ホイル・トラップが、２つのステージ構造を有する実施例を示す。ホイル・トラップは、その軸を通る仮想面を通る断面で示される。この構造は、二次エッチングのための問題を解決する、代替の又は追加の解決策として使用されることができる。ストリップ３４は、第１のストリップ・ステージ３４ａと、第２のストリップ・ステージ３４ｂとを備える。第１のストリップ・ステージ３４ａ及び第２のストリップ・ステージ３４ｂは、ホイル・トラップに沿ってＥＵＶ源（図示せず）からそれぞれ相対的により近く及びより遠く配置される。上述された回路は、第１のストリップ・ステージ３４ａに結合され、電圧差が、第１のストリップ・ステージ３４ａの隣接する対間に印加される。第２のストリップ・ステージ３４ｂは、源、又は同電圧（好ましくは接地）の源に結合され、隣接する第２のストリップ・ステージ３４ｂ間には、実質的に電圧差は印加されない。

動作において、第１のストリップ・ステージ３４ａ間のホイル・トラップの第１の部分において、源（図示せず）から到来するプラズマは、強化された両極性拡散によって散逸される。副効果として、これは、両極性拡散勾配によって加速されたプラズマによる、ストリップの表面上に前に蓄積されたすず原子の二次エッチングを引き起こすことがある。第２のストリップ・ステージ３４ｂ間のホイル・トラップの第２の部分は、電界を有さない。この第２の部分内のガスは、すず原子に対する拡散バリアとして作用する。ビームのＥＵＶ放射の影響下で、ガスは、イオン化されることができ、ホイル・トラップの第２のステージの停止パワーを増大さえする。もちろん、すず以外の他の材料が、二次エッチングを被るなら、このことは同様に当てはまる。ガスなしでも、ホイル・トラップの第２の部分は、それが、コレクタ・レンズに到達する前に、すずが堆積される確率を増大することによって、ある程度その問題を軽減することができる。

好ましくは、第２のストリップ・ステージ３４ｂは、１０ミリメートルから４０ミリメートルの間の長さを有し、より好ましくは１０ミリメートルから２０ミリメートルの間である。これは、拡散バリアを実現するのに十分な長さである。より長い第２のストリップ・ステージも使用されることができるが、第１のストリップ・ステージ３４ａのための利用可能な空間を使用することが好ましい。しかしながら、一般に、第２のストリップ３４ｂの最大長さは、第１のストリップ・ステージ３４ａに面する第２のストリップ・ステージ３４ｂの側方と、コレクタ光学装置との間の距離によって決定される。実施例において、第１のストリップ・ステージ３４ａは、ビームの方向に３０ミリメートルの長さを有し、第２のストリップ・ステージ３４ｂは、１０ミリメートルの長さを有する。

電界の無いガス充填されたホイル・トラップと比べて、この２ステージのホイル・トラップは、ガス充填されたホイル・トラップと同じ効果であるが、著しくより低い動作圧力（例えば１０分の１）、したがってポンピング・システムに対するより低い負荷で動作されることができ、ホイル・トラップに関連する電界を印加することによって生成されることがある、低速で少ない量のデブリのより高い緩和を達成する可能性がある。電界とガスとの組合せを使用することにより、コレクタ光学装置の耐用年数を著しく増大させることができる。

同一の電圧が、第２のストリップ・ステージ３４ｂに印加されることが好ましいが、単一ステージのホイル・トラップに比べて、第１のストリップ・ステージ３４ａ間の電圧差より小さい小さな電圧差が、隣接する第２のストリップ・ステージ３４ｂ間に印加されると、二次エッチングによる問題の軽減が実現されることが理解されるべきである。さらに、２ステージが示されているが、より多くのステージが使用されることができることが理解されるべきである。さらに、第１及び第２のストリップ・ステージは、第２のストリップ・ステージ３４ｂが、第１のストリップ・ステージ３４ａ「の影に」ある（第１のストリップ・ステージ３４ａによって妨げられない方向から放射をインターセプトしない）ように、好ましくはビームの方向に互いに整列されているが、第１のストリップ・ステージ３４ａ及び第２のストリップ・ステージ３４ｂが整列されない異なる構成が、本発明から逸脱することなく使用されることができることが理解されるべきである。

第１のストリップ・ステージ３４ａ及び第２のストリップ・ステージ３４ｂが整列されても、第２のストリップ・ステージ３４ｂが、各第１のストリップ・ステージ３４ａの背後に提供され、又はその逆であることは必ずしも必要ではなく、いくつかの第１のストリップ・ステージ３４ａは、第２のストリップ・ステージ３４ｂに続かないことができ、又はその逆であることができる。

さらに、２ステージを実現するように互いから電気的に絶縁されたそれぞれの部品を含むストリップが、示されるが、完全な電気的絶縁は必ずしも必要でないことが理解されるべきである。これは、ホイル・トラップの異なるステージにおける隣接するストリップ間の電圧差が、異なって作られることができるように、電圧差を印加することを可能にするので、ストリップ部品間の抵抗性接続が十分である。さらに、全てのストリップが、複数の相互に絶縁され又は抵抗性接続部品を含むことは必ずしも必要ではない。一実施例において、全ての第２のストリップだけが、部品に分割され、又は電気接続された部品を有し、他のストリップは、必ずしも分割部品を含む必要はない。分割されたストリップの部品に電圧差を印加することによって、異なるステージにおける隣接ストリップ間の電圧差は、異なって作られることができる。

特定の参照が、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に対して本明細書において行われ得るが、本明細書に記載されるリソグラフィ装置は、集積された光学システム、磁気ドメイン・メモリに関する案内及び検出パターン、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などの他の適用を有することができることは理解されるべきである。当業者は、そのような代わりの適用に関連して、本明細書における用語「ウエハ」又は「ダイ」の任意の使用は、それぞれより一般的な用語「基板」又は「ターゲット部分」と同じ意味と考えることができる。本明細書で参照される基板は、露光の前又は後で、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を塗布し、且つ露光されたレジストを現像するツール）、度量衡学ツール、及び／又は検査ツールで処理されることができる。適切であれば、本明細書における開示は、そのような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用されることができる。さらに、基板は、例えば複数層のＩＣを作るために１回以上処理されることができ、本明細書で使用される用語「基板」は、既に処理された複数層を含む基板を参照することもある。

特定の参照が、光学リソグラフィの関係で本発明の実施例の使用に対して上記で行われ得るが、本発明は、文脈において可能であれば、例えばインプリント・リソグラフィなど他の適用で使用されることができ、光学リソグラフィに限定されない。インプリント・リソグラフィにおいて、パターン形成デバイスにおけるトポロジは、基板上に作られるパターンを規定する。パターン形成デバイスのトポロジは、基板に供給されたレジストの層に押圧されることができ、その後、レジストは、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組合せを印加することによって硬化される。パターン形成デバイスは、レジストが硬化された後、それにパターンを残してレジストから外に移動される。

本明細書で使用される用語「放射」及び「ビーム」は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）、及び極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、並びにイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含む、全てのタイプの電磁放射を包含する。

文脈において可能であれば用語「レンズ」は、任意のある光学構成部品、又は屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電光学構成部品を含む様々なタイプの光学構成部品の組合せを参照することができる。

本発明の特定の実施例が、上述されたが、本発明は、記載された以外に実施され得ることは理解されよう。例えば、本発明は、上述された方法を記載する機械可読な命令の１つ以上のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、又は格納されたそのようなコンピュータ・プログラムを有するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気、又は光学ディスク）の形態をとることができる。

上述の記載は、例示することを目的として、限定することを目的としない。したがって、修正が、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく記載された本発明に行われることができることは、当業者には明らかである。

本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。 放射源を示す図である。 ホイル・トラップを示す図である。 電圧印加回路を示す図である。 ホイル・トラップを示す図である。

符号の説明

２４ ホイル・トラップ
２６ コレクタ・レンズ
２９ ガス源
３０ 内側リング
３２ 外側リング
３４ ストリップ
３４ａ 第１のストリップ・ステージ
３４ｂ 第２のストリップ・ステージ
４０ 電圧源
４２ 抵抗器
Ｂ 放射ビーム
Ｃ ターゲット部分
ＩＦ１、ＩＦ２ 位置センサ
ＩＬ 照明システム
Ｍ１、Ｍ２ マスク・アライメント・マーク
ＭＡ パターン形成デバイス
ＭＴ 支持構造体
Ｐ１、Ｐ２ 基板アライメント・マーク
ＰＭ 第１のポジショナ
ＰＳ 投影システム
ＰＷ 第２のポジショナ
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル

Claims (15)

1. 基板上に放射ビームを投影するためのリソグラフィ装置であって、
   導電ストリップのアレイを備え、且つ前記放射ビームの経路内に配置される汚染バリアと、
   前記ストリップの隣接するストリップ対間に電圧差を印加するための、前記ストリップに結合される電圧印加回路と
   を備え、
   前記電圧印加回路は、自己維持アーク放電が前記汚染バリア内で生じる閾値より低い値に、前記ストリップへの電流を制限するように構成される電流制限回路を備えるリソグラフィ装置。
2. 前記電流制限回路は、複数のサブ回路を備え、各サブ回路は、前記ストリップのそれぞれ１つに結合され、且つ前記サブ回路の他のサブ回路に結合されるストリップの電流とは実質的に無関係に、前記ストリップのそれぞれ１つへの電流を制限するように構成される請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記放射ビームの伝播方向に対するガス流方向で、前記ストリップ対間の少なくとも空間にガス流を導入するように構成されたガス源をさらに備える請求項１に記載のリソグラフィ装置。
4. 電圧差は、１００ボルトから１０００ボルトの範囲内である請求項１に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記ストリップは、前記ビームの伝播方向において少なくとも１０ミリメートルの幅を有する請求項１に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記電圧印加回路は、第１の複数の前記ストリップに結合された第１の端子と、前記第１の複数からそれぞれのストリップ対間にそれぞれ位置する第２の複数の前記ストリップに結合された第２の端子とを有する電圧源回路を備え、前記第２の端子は、前記電流制限回路を介して前記第２の複数の前記ストリップに結合される請求項１に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記電流制限回路は、抵抗器を備え、各抵抗器は、前記第２の端子と前記第２の複数の前記ストリップのそれぞれとの間に結合される請求項６に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記ストリップ間の電圧差と距離との間の比率が、ミリメートル当たり３０ボルトと１０００ボルトとの間であるように選択された値を、前記電圧差が有する請求項１に記載のリソグラフィ装置。
9. 調整された放射のビームを提供する放射システムであって、
   放射ビームを生成する放射源と、
   前記放射ビームの経路内に配置され、且つ導電ストリップのアレイを備える汚染バリアと、
   前記ストリップの隣接するストリップ対間に電圧差を印加するための、前記ストリップに結合される電圧印加回路と
   を備え、
   前記電圧印加回路は、自己維持アーク放電が前記汚染バリア内で生じることができる閾値より低い値に、前記ストリップへの電流を制限するように構成される電流制限回路を備える放射システム。
10. 前記電流制限回路は、複数のサブ回路を備え、各サブ回路は、前記ストリップのそれぞれ１つに結合され、且つ前記サブ回路の他のサブ回路に結合されるストリップの電流とは実質的に無関係に、前記ストリップのそれぞれ１つへの電流を制限するように構成される請求項９に記載の放射システム。
11. 前記放射ビームの伝播方向に対する流れ方向で、前記ストリップ対間の少なくとも空間にガス流を導入するように構成されたガス源をさらに備える請求項９に記載の放射システム。
12. 前記電圧印加回路は、第１の複数の前記ストリップに結合された第１の端子と、前記第１の複数からそれぞれのストリップ対間にそれぞれ位置する第２の複数の前記ストリップに結合された第２の端子とを有する電圧源回路を備え、前記第２の端子は、前記電流制限回路を介して前記第２の複数の前記ストリップに結合される請求項９に記載の放射システム。
13. 前記電流制限回路は、抵抗器を備え、各抵抗器は、前記第２の端子と前記第２の複数の前記ストリップそれぞれ１つとの間に結合される請求項１２に記載の放射システム。
14. 前記ストリップ間の電圧差と距離との間の比率が、ミリメートル当たり３０ボルトと１０００ボルトとの間であるように選択された値を、前記電圧差が有する請求項９に記載の放射システム。
15. デバイス製造方法であって、放射ビームが基板上に投影され、前記ビームは、複数の導電ストリップを備える汚染バリアを通過し、前記デバイス製造方法は、
    隣接ストリップ対間に電圧差を印加することと、
    自己維持アーク放電が前記汚染バリア内で生じることができる閾値より低い値に、前記ストリップを通る電流を制限することとを含むデバイス製造方法。