JP4764900B2 - アセンブリ及びリソグラフィ投影装置 - Google Patents

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Description

[0001] 本発明は放射源、反射器、及び汚染物質バリアを備えるアセンブリに関する。
[0002] 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備える)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、順次パターンが与えられる網の目状の互いに近接したターゲット部分を含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に1回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向(「スキャン」方向)と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向(「スキャン」方向)に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを具備している。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
[0003] 米国特許出願公開US2006/0261290A1号は、リソグラフィ装置内に放射の投影ビームを提供するように構成された放射システムを開示している。実施形態では、放射システムは、EUV(極端紫外線)を提供するように構成されたEUV源と、EUV源から来る汚染物質を捕捉するように構成された複数の箔を含む汚染物質バリアとを含む。実施形態では、箔は、汚染物質バリアを通過するEUV放射を箔の少なくとも1つが少なくとも1回反射するように、光学的に閉じた構成で構成される。
[0004] 放射源、放射反射器及び汚染物質バリアを備える改良されたアセンブリを提供することが望ましい。特に、例えばEUVリソグラフィで使用される放射を提供するために改良された特性を提供できるようなアセンブリを提供することが望ましい。
[0005] 本発明の態様によれば、
放射反射器と、
汚染物質バリアと、を備え、
汚染物質バリアが、放射源からの放射を受けて、その放射を放射反射器に向かって反射するように構成され、
放射反射器が、汚染物質バリアから受けた放射を、元へ戻して汚染物質バリアに向かって反射するように構成される、
アセンブリが提供される。
[0006] 態様によれば、放射を放出するように構成された放射源と、放射を反射するように構成された垂直入射集光器と、動作中に放射を反射するように構成された汚染物質バリアとを備えるアセンブリが提供される。
[0007] 態様によると、本発明の実施形態によるアセンブリを備えたリソグラフィ投影装置が提供される。
[0008] 次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
[0021] 図1は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、
− 放射を提供するように構成された放射源SOと、
− 放射集光器1及び汚染物質バリア3を備えたアセンブリと、
− 放射ビームPB(例えばUV放射及び特に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)MAを支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスMAを正確に位置決めするように構成された第一位置決め装置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(例えばレジストコートウェーハ)Wを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二位置決め装置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PB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つ又は複数のダイを含む)に投影するように構成された投影システム(例えば屈折投影レンズシステム)PLとを含む。
[0022] 照明システムは、放射の誘導、成形、又は制御を行うための、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。
[0023] 支持構造体は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、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に応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造体は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造体は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
[0024] 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与え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。ここで、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フィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、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がある点に留意されたい。一般的に、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生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
[0025] 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、さら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。
[0026] 本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。
[0027] ここに示している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)。あるいは、装置は透過タイプでもよい(例えば透過マスクを使用する)。
[0028] 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つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に1つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
[0029] 図1を参照すると、汚染物質バリア3は、放射源SOから出る汚染物質を捕捉するように構成することができる。例えば、汚染物質バリア3は、放射源SOと装置の顆粒部品との間に汚染物質バリアを提供するように構成することができる。また、例えば放射源SOからの放射を受ける集光器1によって放射ビームを提供することができる。イルミネータILは、集光器1を介して放射源SOからの放射を受けることができる。集光器1及び汚染物質バリア3のアセンブリの有利な実施形態について、図4から図11に関して以下で説明する。
[0030] 放射源SOは様々な方法で構成することができる。例えば、放射源SOは、放電生成のプラズマ源(DPP源)、レーザ生成のプラズマ源(LPP源)、例えば既知の錫又はXe源、又は異なる放射源でよい。
[0031] 放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、それぞれ別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射は、例えば適切な誘導ミラー及び/又はビームエクスパンダなどを備える集光器1及び/又は例えばビームデリバリシステムの助けにより、放射源SOからイルミネータILへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源SO及びイルミネータILは、必要に応じて集光器1、汚染物質バリア3及び/又はビームデリバリシステムBDとともに放射システムと呼ぶことができる。
[0032] イルミネータILは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタADを備えていてもよい。通常、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、s-outer及びs-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、インテグレータIN及びコンデンサCOなどの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整し、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。
[0033] 放射ビームPBは、支持構造体(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与えられる。放射ビームPBはパターニングデバイスMAを通り抜けて、基板Wのターゲット部分C上にビームを集束する投影システムPLを通過する。第二位置決め装置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)の助けにより、基板テーブルWTを、例えば放射ビームPBの経路において様々なターゲット部分Cに位置決めするように正確に移動できる。同様に、第一位置決め装置PM及び別の位置センサIF1を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、又はスキャン中に、放射ビームの経路に対してパターニングデバイスMAを正確に位置決めすることができる。一般的に、支持構造体MTの移動は、第一位置決めデバイスPMの部分を形成するロングストロークモジュール(粗動位置決め)及びショートストロークモジュール(微動位置決め)を用いて実現できる。同様に、基板テーブルWTの移動は、第二位置決め装置PWの部分を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの助けにより実現できる。ステッパの場合(スキャナとは対照的に)、支持構造体MTをショートストロークアクチュエータのみに接続するか、固定してもよい。パターニングデバイスMA及び基板Wは、パターニングデバイスアラインメントマークM1、M2及び基板アラインメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。図示のような基板アラインメントマークは、専用のターゲット位置を占有するが、ターゲット部分の間の空間に配置してもよい(スクライブレーンアラインメントマークと呼ばれる)。同様に、パターニングデバイスMA上に複数のダイを設ける状況では、パターニングデバイスアラインメントマークをダイ間に配置してもよい。
[0034] 図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも1つにて使用可能である。
[0035] 1.ステップモードにおいては、支持構造体MT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち1回の静止露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、1回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Cのサイズが制限される。
[0036] 2.スキャンモードにおいては、支持構造体MT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する(つまり1回の動的露光)。支持構造体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PLの拡大(縮小)及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、1回の動的露光におけるターゲット部分の(非スキャン方向における)幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分の(スキャン方向における)高さが決まる。
[0037] 3.別のモードでは、支持構造体MTはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
[0038] 上述した使用モードの組合せ及び/又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[0039] 図2は、放射反射器501の実施形態を断面図で示す。反射器は、2つの自然楕円焦点F1、F2を有する楕円構成の放射集光器である。特に、垂直入射集光器は、楕円体の区間の幾何形状を有する1つの放射集光表面501sを有する集光器を備える。つまり、放射体の放射集光表面501sの区間は、仮想楕円体に沿って延在する(その一部が図2の点線Eとして図示されている)。
[0040] 集光器501が楕円体である(つまり楕円体に沿って延在する反射表面501sを備える)場合、これは1つの焦点F1からの放射を別の焦点F2に集束させる。焦点は、楕円体の長軸上で楕円の中心から距離f=(a2−b2)1/2に配置され、ここでa2及びb2は、それぞれ長軸と短軸の長さである。図1に示す実施形態がLPP放射源SOを備える場合、集光器1は、図2に示すように単一の楕円体ミラーであることが望ましく、放射源SOが一方の焦点(F1)に位置し、中間焦点IFがミラーの他方の焦点(F2)に確立される。第一焦点F1に配置された放射源から出て反射表面501Sに向かう放射、及びその表面によって反射し、第二焦点F2に向かう反射放射が、図2の線rで図示されている。例えば、実施形態によれば、上述した中間焦点IFを、所望に応じて、集光器1とリソグラフィ装置の照明システムIL(図1参照)の間に配置するか、照明システムIL内に配置することができる。
[0041] 図3は、放射反射器601の別の実施形態を断面図で概略的に示している。この場合、反射器は2つの垂直入射集光器部分601a、601bを備え、各部分601a、601ば、実質的に楕円体の放射集光表面区間を有することが望ましい(しかし、必ずしもそうではない)。特に、図3の実施形態は、シュワルツシルト集光器の設計を備え、2つのミラー601a、601bで構成することが望ましい。放射源SOを第一焦点F1に配置することができる。例えば、第一集光器ミラー部分601aは、第一焦点F1から出た放射を第二集光器ミラー部分601bに向かって、特に第二焦点F2に向かって集束するように構成された(例えば楕円体又は放物線形状の)凹面反射面601asを有することができる。第二ミラー部分601bは、第一ミラー部分601aによって誘導された放射を第二焦点F2に向かって、さらに焦点IF(例えば中間焦点)に向かって集束するように構成することができる。第一ミラー部分601aはアパーチャ602を備え、これを介して(第二ミラー601bで反射した)放射をさらなる焦点IFに向かって透過させることができる。例えば、図3の実施形態は、DPP放射源との組合せで有利に使用することができる。
[0042] 図4から図11は、放射反射器1及び汚染物質バリア3を備えるアセンブリ1、3の様々な有利な実施形態に関し、放射源SOを含むことができる。例えば、アセンブリ1、3は、(図1に示すように)上述したリソグラフィ装置の一部にできると有利である。アセンブリは、特に(しかし必ずしもそうではないが)EUVリソグラフィに使用される放射の提供に改良された特性を与えることができる。特に、汚染物質バリア3は、放射源SOから放出された放射(例えばEUV放射)を受け、その放射を放射反射器1に向かって反射するように構成することができる。実施形態によれば、放射反射器1は、汚染物質バリア3から受けた放射を、元へ戻して汚染物質バリア3に向かって反射するように構成することが望ましい。
[0043] アセンブリの放射反射器は、様々な方法で構成することができる。実施形態によれば、放射反射器は垂直入射放射集光器1である。
[0044] 例えば、図4は、1つの実質的に楕円体の放射集光表面区間を有する集光器1である垂直入射放射反射器を備えるアセンブリの実施形態を示す。
[0045] 実施形態によれば、(例えば図4に示した汚染物質バリア3と類似した)適切な汚染物質バリアと組み合わせた2つの放射集光表面を有する垂直入射シュワルツシルト集光器(例えば図3参照)を備えるアセンブリを提供することができる。
[0046] これらのケースのそれぞれで、垂直入射放射集光器1は、汚染物質バリア3から受けた放射を、元へ戻して汚染物質バリア3に向かって反射するように構成することが望ましい。
[0047] 実施形態によれば、汚染物質バリア3は、集光器1の反射表面と放射源SOとの間の見通し線を全て、光学的に遮断するように構成される。例えば、汚染物質バリアは、放射源SOと集光器1の間に光学的に閉じた構成を提供することができる。
[0048] 放射源SOから出た放射が、汚染物質バリア3を2回通過し、汚染物質バリア3で少なくとも1回反射するような構成であることが望ましい。図4から図6は、放射が(放射源から集光器表面に向かう方向で汚染物質バリアを通過した場合に)汚染物質バリア3で1回だけ反射する実施形態に関する。
[0049] 図7から図9は、両方向で汚染物質バリアを通過する場合に、放射が汚染物質バリア3で反射する二重反射の実施形態に関する。
[0050] 図4、図5及び図7から図9で分かるように、汚染物質バリアは複数の放射反射要素4(箔とも呼ばれる)を備えてよい。汚染物質バリア3の放射反射要素4(又は箔)の例が、図10A、図10Bにさらに詳細に図示されている。これらの要素4は、当業者に認識されるように、様々な方法で構成し、成形することができ、様々な材料を備える。例えば、各要素4は、光学的反射層を設けるか、それで構成して、入射放射を反射し、入射する残骸粒子を遮断又は捕捉することができる。例えば、放射源が錫の放射源(以下参照)である場合は、反射材料として錫を使用することができる。より一般的には、反射要素4は、汚染物質材料を吸収するために、それらの材料に適合する材料特性を有することが望ましい。実施形態では、モリブデンの箔4又は異なる材料の箔など、標準タイプの箔4を使用することができる。
[0051] 例えば、放射反射要素4は、汚染物質バリアを提供するように構成することができ、放射源から来る汚染物質材料を捕捉する複数の箔4を含むことができる。以上から分かるように、箔4は、汚染物質バリアを少なくとも1回通過した放射を箔4が反射するように、光学的な閉じた構成で構成することができる。閉じた構成によって、直線を進む高速の残骸を箔4で捕捉することができる。
[0052] 実施形態では、特にランダムな速度成分を有する原子残骸をさらに熱化するために、バッファガスを汚染物質バリア内に、又はその付近に注入することができ、これは汚染物質バリアによるこの残骸の抑制を改良する。
[0053] 実施形態によれば、汚染物質バリア3は複数の放射反射要素4を備え、各放射反射要素4は、放射を反射する少なくとも1つの反射表面4a、4bを備える(図10参照)。例えば、汚染物質バリア3は、斜め入射反射によって入射放射を反射するように構成することが望ましい。
[0054] 放射は、箔の反射を介して汚染物質バリア3を通過できるようにされる。(この実施形態のように)各放射反射要素4は、共通光軸OXに対して回転対称の幾何形状を有することが望ましく、集光器1が(例えば1つ又は複数の楕円体ミラーを有する垂直入射集光器の場合に)光軸(OX)に対して回転対称の幾何形状を有している場合は、特にそうである。
[0055] 例えば、図10A、図10Bを参照すると、各反射要素4は、円錐台形のリング形要素4を有することができる。特に、放射反射要素4は実質的に、個々の仮想円錐面に沿って延在している。実施形態では、各要素4は、放射反射外面4aを有する(つまり、外面4aは、放射源SOによって放出された放射を、特に斜め入射反射を介して反射するように構成される)。また、要素4の外面4aは、頂点Tを有する第一仮想円錐面VP1に沿って延在することが望ましい。実施形態(以下の図7参照)では、反射要素4の内面4bは、望ましくは斜め入射反射を介して放射を反射するような構成である。また、要素4の内面4bは、望ましくは第一仮想円錐面VP1の頂点Tと一致する頂点を有する第二仮想円錐面VP2に沿って延在することが望ましい(図10B参照)。
[0056] 実施形態では、例えばアセンブリは、放射反射要素4を所望の位置で保持する支持構造体(明快さを期して図示せず)を備えることができる。支持構造体は、これらの要素の一体部品でよい、及び/又はスポーク、線、隔置リブ、又は放射反射要素4を相互に接続する他の比較的細い、又は薄い接続部材を備えることができる。このような接続部材は、要素4間で横方向に(つまり汚染物質バリア3を通る放射の透過方向に対して実質的に直角に)延在することが望ましい。また、例えば汚染物質バリア3は、適切な方法で放射反射器1に接続して、汚染物質バリア3を放射反射器1の反射表面の前で所望の位置に保持することができる。
[0057] 実施形態によれば、各放射反射要素4は、特に集光器が1つ又は複数の楕円体ミラー部分を備える場合に、アセンブリの光軸OXと実質的に一致する上述の頂点Tを有する個々の仮想円錐面に沿って延在することができる。
[0058] 一例として、放射源SOは、発散放射を放射するように構成することができる。図4、図7を参照。その場合、汚染物質バリア3は、放射の発散を変化させるように構成することができる。例えば、汚染物質バリア3は、放射源SOが放出した発散放射をさらに発散させる(つまりその発散率を上げる)ように構成することができる。放射集光器1は、(望ましくは放射を中間焦点IFに集束させるために)収束放射を提供するように、汚染物質バリア3から出るその発散放射を反射するよう構成することができる。
[0059] 実施形態(例えば図7参照)では、汚染物質バリア3は、放射源SOによって放出された発散放射の発散を減少させる(つまり発散率を低下させる)ように構成することができ、集光器1は、汚染物質バリア3から出た(発散率が低下した)放射を、元へ戻して汚染物質バリア3に向かって反射するように構成することができる。
[0060] 図4及び図7の実施形態では、集光器1は汚染物質バリア3から受けた放射を光軸上の焦点F2に集束し、焦点F2は放射源と放射反射器の間に配置されている。シュワルツシルト集光器システム(図3参照)の用途の場合、集光器1は、汚染物質バリアから受けた放射を光軸上の焦点IFに集束させるように構成することができ、焦点F2は、集光器から見て放射源位置に面していない区域に配置されている。
[0061] 単純にするために、図4は、円錐台形要素4のうち4つのみを断面で図示しているが、このような要素4をはるかに多く設けることが望ましい。図4の実施形態では、汚染物質バリア3が一連の同心円錐面を提供し、各円錐の頂点は、集光器1の焦点(F2)の1つにある。この実施形態の利点は、最大数の反射を使用し、したがって反射損が比較的少ないことである。特に、図4による実施形態では、集光器1の反射表面1sが、放射源SOから透過した放射の部分を焦点F2へと1回反射する(つまり汚染物質バリア3へ戻す)。また、このような汚染物質バリア3は、放射源SOと下流の集光器焦点F2の間の放射透過路に沿って見て、1回のみ放射を反射する。
[0062] 図4の実施形態では、集光器1が(自然)焦点F1から現れたままの放射を受けるように、放射源SOが集光器1の第一(自然)焦点から隔置され、汚染物質バリア3が、放射源SOから受けた放射を集光器1に向かって反射するように構成される。
[0063] さらに、図4の実施形態では、各放射反射要素4は、アセンブリの光軸OXと実質的に一致する上述の頂点Tを有する個々の仮想円錐面に沿って延在することが望ましく、頂点は、集光器1の第二(自然)焦点F2に配置されている。また、図4の実施形態では、汚染物質バリア3は(反射要素4間の)放射透過路5を規定し、各放射透過路5は、放射反射器の放射反射表面1sに対して45°より大きい角度を含む仮想透過方向に沿って延在する。
[0064] 例えば、実施形態によれば、放射透過路5は、集光器1の放射反射表面1s付近に(これに面して)配置された路端を有してよく、各路端と放射反射器1の表面1sとの間の距離は10cm未満でよい。例えば、後者の距離は、約1cm未満でよい。実施形態によれば、汚染物質バリア3の各放射透過路5の長さは、放射透過方向に沿って測定して、個々の路と放射源との間の同じ方向で測定した距離の半分未満でよい。さらに、汚染物質バリア3の各放射透過路5の長さは、放射透過方向に沿って測定して、個々の路と放射源の間の同じ方向で測定した距離の約1/10より大きくてよい。さらに、汚染物質バリア3の様々な透過路5(例えば円錐台形の形状を有することができる)は、実質的に同じ透過長さを有するか、異なる長さでよい。同様に、各路端と放射反射器1の間の距離は、全ての路5でほぼ同じ(例えば図4参照)であるか、路5ごとに異なってよい(図8及び図9参照)。また、放射透過路5は、様々な寸法及び位置でよい。
[0065] 図4を図2と比較すると、放射を焦点F2で集めるために、放射源SOは(汚染物質バリア3がない場合にように)第一焦点F1(図2参照)ではなく、新しい点F3に配置しなければならない。放射源F3の位置は、要素4の外面4bで反射すると、放射が第一焦点F1から出たように見え、したがって第二焦点F2に適切に集束するように選択される。これは、F1とF2の間の距離をF1とF3の間の距離とほぼ等しくすることによって達成することができる。要素4はF2に向かって配向されているので、集光器1によって集束された放射を第二焦点F2へと集束せず、したがって放射は「通常の」汚染物質バリアであるかのように通路を通過する。また、集光器1に対する放射源SOの位置は、図2の構成に対して変化しているが、集光器ミラー1の集束特性は、図4のこの実施形態でも影響を受けないでいることができる。
[0066] 汚染物質バリア3の反射要素4の長さ及び間隔は、放射源SOから集光器1に向かう透過方向で見て、汚染物質バリア3が光学的に閉じているように選択することが望ましい。幾つかの実施形態では、汚染物質バリア3は、例えば入射放射路と反射放射路が重なっている場合、光軸OXに近い位置で光学的に閉じた構成を提供しない。シュワルツシルト集光器(図3参照)を備えるアセンブリの実施形態も、光軸OXに近い位置に光学的に閉じた構成を提供することができる。というのは、この場合は、光軸の周囲(付近)から放射を集める必要がなく、したがってそこでは残骸の緩和が必要ないからである。
[0067] 実施形態によれば、離散化誤り、つまりその後の要素4の方向が連続的ではなく段階的に変化するという事実のせいで広がるエタンデュを最小限に抑えるために、放射反射要素4は相互に対して密集して隔置される。広がりは、所与の放射路に位置合わせされた要素4が任意の他の放射路ではわずかに位置合わせ不良であることから生じることがある。同じ理由で、汚染物質バリア3を全体として放射源SOから比較的離して配置することが望ましい。実施形態によれば、汚染物質バリアによって誘発された誤差は、要素4が誤差を元に戻すか打ち消すように、要素4が適切な凸面反射表面を有するように再成形することによって補償することができる。
[0068] 反射要素4の配置は、以下のステップを辿ることによって見出すことができる。
1)アセンブリの所望の集光角度、さらに(放射透過方向に沿って測定した)箔の長さ、及び汚染物質バリア3の内側と放射源SOとの間の所望の汚染物質バリア距離を選択する。
2)点F2(図4参照)で始まる所与の集光角度の線を引いて、第一箔4を配置する。第一箔4はこの線上にあり、所与の汚染物質バリア距離で開始し、所与の箔長さを有する。
3)次に、点F3(図4参照)から以前の箔4の前部を通る線を引く。次の箔4の端点は、この線と、汚染物質バリアの距離と箔の長さとの合計の半径円との交点に見られる。
4)次に、所与の箔長さを有するように、上述した端点からF2に向かって、第2点まで線を引く。
5)ステップ3及び4を繰り返して、その後の箔位置を描く。
[0069] その結果の箔位置の2次元シーケンスを共通の回転軸(特に上述した光軸OX)の周囲で回転することにより、3次元の回転対称の汚染物質バリア3を設計することができる。
[0070] その結果となる現実的な実施形態の例が図5に図示され、特に密集して隔置された箔の位置、及びXY面での方向を示す。図5では、箔4が配向されている先の共通頂点Tが、放射源と座標X=−0.01mとY=0mの間に配置され、集光器の上述した焦点F1が座標X=−0.01m、Y=0mと一致する。
[0071] 特に、図5の実施形態では、汚染物質バリア3は、所定の中間間隔だけ相互から隔置されているアレイ状の放射反射要素4を備え、中間間隔は、アセンブリの光軸から半径方向外側を見て、隣接する放射反射要素4のその後の対ごとに増加する。
[0072] 図5の実施例では、以下のパラメータに基づいて、1つの反射性汚染物質バリア(図4参照)に合わせて最適化された箔の位置が図示されている。つまり、放射源の位置X=−0.02m及びY=0m、最大集光角度=70°、最小集光角度=10°、各箔の箔厚さ=100μm、開始箔長さ=18cm、及び集光器距離=50cmである。
[0073] 表1は、箔厚さ=100μm、集光器距離=50cmというパラメータを使用して、様々な汚染物質バリアの設計について予想される値を示す。角度は、度数で表されている。表1では、「角度最大」というパラメータは、個々の設計で箔4によって反射する放射の最大反射角である。「角度最小」というパラメータは、箔4によって反射される放射の反射の最小反射角である。「平均角度」というパラメータは、箔4によって反射される放射の反射の平均反射角である。「最大角度」というパラメータは、汚染物質バリアの最大集光角度である。「箔距離」というパラメータは、汚染物質バリアの箔と放射源との間の距離である。
Figure 0004764900
[0074] 例えば、非制限的な実施形態によれば、最大箔長さは約50cm、特に20cmでよい。汚染物質バリア3と放射源SOとの間の上述された距離は、約0.1〜1mの範囲、例えば約0.1〜0.3mの範囲でよい。放射源SOと箔4の頂点Tとの間の距離は、約0.1cm〜10cmの範囲、例えば約0.5〜5cmの範囲でよい。最小反射角は、約3°未満、例えば2°又は1°未満でよい。また、最大反射角(最小反射角より大きい)は、10°以内、例えば約6°以内でよい。最大反射角は、反射される個々のタイプの放射(例えばEUV放射)に対して斜め入射反射を可能にするために、最大角度以内であることが望ましい。例えば、箔の間隔は0.1〜5cm、例えば約1〜20mmの範囲でよいか、約10mm未満でよい。さらに、当業者に認識されるように、アセンブリの設計及び用途に応じて、多くの他の寸法及び角度を適用することができる。例えば、図6は、上述した平均反射角が、(焦)点F1とF2の間の距離の増加とともに増加できる様子を示す。
[0075] 図7から図9は、汚染物質バリア3が(放射源SOによって放出された)放射を2回反射するように構成された有利な実施形態に関する。
[0076] 特に、図7に示すように、放射源SOを集光器1の一方の(自然)焦点F1(又はF2)に配置し、集光器1が集光器1の第二(自然)焦点F2(又は放射源がF2にある場合はF1)から現れたままの放射を受けるように、汚染物質バリア3を、放射源SOから受けた放射を集光器1に向かって反射するために、上流反射を提供するように配置し、汚染物質バリア3を、集光器1から受けた放射を第二焦点F2(又は放射源がF2にある場合はF1)に向かって反射するために、(第二)下流反射を提供するように配置することができる。例えば、汚染物質バリア3は、仮想円錐面に沿って延在する反射表面4a、4bを含むことができ、これらの仮想円錐面の頂点Tは、図7に示すように、第一焦点F1と第二焦点F2の中央に、又はその付近に配置される。
[0077] 例えば、図7から分かるように、汚染物質バリア3の反射要素4は、放射が要素4によって2回、つまり集光器1によって反射される前に1回、反射された後に1回反射されるようにレイアウトすることができる。集光器1に対する放射源SOの位置は、(図2と比較して)変化しないままでよく、これは幾つかの利点を提供することができる。さらに、この実施形態は、放射源からの放射の広がりからそれほど損害を受けない。
[0078] 図7を参照すると、箔4の円錐表面の頂点Tは、凹面ミラー又は集光器1の2つの焦点F1とF2の間にあってよい。例えば、この構成は、F1からF2まで3つの放射路を描き、その後に図7に示すようにその交差部を2等分する箔を描くことによって考案することができる。上述したように、焦点の一方、例えばF1から発生する放射は、他方の焦点F2から発生したように見えるように、汚染物質バリア3によって反射する。次に、集光器1は放射をF1に向かって反射し、その後にこれは汚染物質バリア3によってF2に向かって再び反射する。このように、汚染物質バリアがない状態でF2に集束するF1からの放射は、汚染物質バリアが所定の位置にあってもなおF2に集束する。放射源SOが他方の焦点(F2)に位置する場合でも、同じことが言える。
[0079] この実施形態では、箔4の長さ及び間隔は、両方の焦点F1及びF2から見て汚染物質バリア3が光学的に閉じているように選択されることが望ましい。図4の以前の実施形態と同様に、光学的に閉じた構成は通常、光軸に近い位置では可能ではない。というのは、入射放射路と反射放射路が重複するからであるが、前述したように集光器1をシュワルツシルト集光器で置換すると、これは該当する問題ではなくなる。
[0080] 図7の実施形態では、反射要素4は両(対向)側で反射性である。実施形態によれば、特に放射源SOからの直通路で発生する残骸が箔4の他方側4aをコーティングした場合、箔4の非露光側4bに反射率が高い斜め入射コーティングを使用できることが好ましい。
[0081] 図7の実施形態の箔の配置は、以下のステップ1〜7で分かる。これらのステップの詳細な説明については、図8を参照されたい。
1)集光角度、(開始)箔長さ及び汚染物質バリアの距離を選択する。
2)所望の集光角度で点F1及びF2を源とする2本の線を引き、選択した箔長さで第一箔4(1)を描いて、これらの2本の線の交点を2等分することによって、第一箔4(1)を配置する。
3)次に、点F2から以前の箔4(1)の端部まで線A1を引く。線A1と、指定された汚染物質バリアの距離を半径とする円との交点を求める。
4)F1及びF2を源とし、第一点aを通る2本の線を引く。第一点aを通り、F1及びF2からの2本の線を2等分する第二線A2を引く。
5)F1と、以前の箔4(1)の前部との間に第三線A3を引く。線A3と線A2の交点が第二点βになる。
6)次の箔4(2)は、第一点aと第二点βの間に延在している。
7)以前のステップ3から6を繰り返すことによって、その後の箔を描く。
[0082] 図9は、二重反射性の実施形態の箔4の最適配置の実施例の結果を示す。この実施例では、以下のパラメータを使用して、二重反射性汚染物質バリアの最適化した箔の位置を設けることができる。つまり、放射源の位置=−0.05m、最大集光角度=70°、最小集光角度=10°、箔厚さ=100μm、開始箔長さ=18cm、及び集光器距離=50cmである。
[0083] 図7から図9の実施形態で汚染物質バリア3の箔を設計する場合、以下の効果を考慮に入れることができる。
−F1とF2の間の距離を短縮すると、箔の数が増加し、反射角が小さくなることがある。
−箔長さを短縮すると、箔の数が(ほぼ直線的に)増加し、反射角はほぼ同じままになることがあり、したがって箔4は可能な限り長いことが望ましい。
−汚染物質バリア3を放射源SOに近づけて配置すると、箔の数による損を減少させることができるが、他方で増加した反射角による損が増加することがある。
−最大集光角度を大きくすると、反射角及び箔による損が同様の値になることがある。
[0084] 表2は、図7から図9の実施形態に関する幾つかの汚染物質バリアの設計例について予想される値を示す。ここでは、以下のパラメータが使用されている。つまり、箔長さ=18cm、箔厚さ=100μm、及び集光器距離=50cmである。
Figure 0004764900
[0085] 図7から図9による実施形態の利点は、個々の二重反射構成がエタンデュを広げないことである。汚染物質バリア3による第一反射によって導入される見かけのシフトは、汚染物質バリア3によって提供される第二反射の同じ大きさであるが反対方向のシフトによって補償され、したがって放射は適切に集束する。特に、汚染物質バリア3は、箔4が、焦点(F1、F2)から出る放射を反射するために適切に位置合わせされ、さらに二重反射のせいで、集光器1から出た放射を、元に戻して同じ焦点(F1、F2)へと反射するために適切に位置合わせされるように設計される。
[0086] 実施形態によれば、例えば箔4を可能な限り放射源SOから離して配置することによって、箔4の上述した(平均)反射角を最小にすることが望ましい。特に、これは本発明の実施形態の光透過率の結果であり、これは(i)箔4の縁前部損、及び(ii)反射損によって割り出すことができる。反射損は、表1及び表2で与えられたような反射角で箔表面の反射率曲線を評価することによって推定することができる。図11は、液体Snミラーに関する反射率の例を示す。図11は、汚染物質バリア3に液体Snミラー表面(以下参照)を設けた場合の液体Snミラーの斜め入射反射率の計算値を示している。反射損は、箔の縁前部損よりはるかに重大になることがある。
[0087] 実施形態によれば、上述した汚染物質バリア3は、これによって捕捉又は吸収される特定の材料の融点より高い温度、特に錫(Sn)の場合は約230℃の温度で作動することができる。このように作動する結果、箔4上に錫流体の滑らかな放射反射表面4aができ、放射(例えばEUV放射)の反射率を大幅に上げることができる。また、入ってくる残骸を液化した表面4aで吸収することができ、これは表面の「自己回復」を提供することができる。例えば、汚染物質バリア3は、作動中に、放射源の固有のエネルギ吸収により加熱されるように構成することができる。このような加熱要素は、熱吸収コーティング又は活性要素、例えば電気加熱回路などでよい。
[0088] 以上から分かるように、本発明の1つ又は複数の実施形態は、特に垂直入射EUV集光器と組み合わせて使用するために、汚染物質バリアの有利な設計を提供することができる。汚染物質バリア3は、様々なタイプの残骸を捕捉するように構成することができる。例えば、実際的なEUV源は、帯域外放射及び残骸を発生することがあり、後者は放射現に近い反射性集光器光学系の有効寿命を著しく制限してしまう。Sn系の放射源の場合、以下の3タイプの残骸を識別することができる。
−低速原子残骸:熱化原子、つまりマクスウェル分布によるランダムな方向及び速度を有する。
−高速原子残骸:光路に平行な高い弾道速度を有するイオン、中性子及びナノクラスタ。
−微粒子:マイクロメートルのサイズの弾道粒子及び小滴で、これも光路に平行に配向される。
[0089] 本発明の実施形態は、放射が通常は汚染物質バリアを2回、特に異なる方向で通過するように(例えば図4から図9参照)、垂直入射集光器、又はさらに一般的には垂直入射反射器を、反射性汚染物質バリアと組み合わせるものである。有利な実施形態では、汚染物質バリア3の反射要素4は、集光器1が放射を適切に集束できるようにレイアウトすることができる。
[0090] さらに、本発明の実施形態は、垂直入射集光器の反射性汚染物質バリアを提供し、汚染物質バリア3を放射源と集光器の間に配置することができる。実施形態によれば、汚染物質バリアは通常、放射源SOから見て光学的に閉じた構成で、1組の間隔が狭い小板(箔、又は同心リング)を備えることができる。放射源SOから集光器(又は他のタイプの反射器)へと向かう全放射は、汚染物質バリア3の表面で少なくとも1回反射する。そのために、汚染物質バリア表面4aは、高い反射率を維持しながら全残骸を捕捉する液体Snなどで覆うことができる。
[0091] 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は言うまでもない。例えば、これは、集積光学装置、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は、当業者に明らかである。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)、計測ツール及び/又は検査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。さらに、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、したが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。
[0092] 以上では光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに限定されないことが理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスの微細構成によって、基板上に生成されるパターンが画定される。パターニングデバイスの微細構成を基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射、熱、圧力又はその組合せにより、レジストを硬化する。パターニングデバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
[0093] 本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線(UV)放射(例えば、365nm、355nm、248nm、193nm、157nm又は126nmの波長を有する)及び極端紫外線光(EUV)放射(例えば、5nm〜20nmの範囲の波長を有する)を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
[0094] 「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部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか、又はその組合せを指す。
[0095] 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。例えば、本発明は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の1つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はその内部に記憶されたこ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、磁気又は光ディスク)の形態をとることができる。
[0096] 上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、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。
[0009] 本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示した図である。 [0010] 先行技術の第一集光器の実施形態を概略的に示した図である。 [0011] 先行技術の第二集光器の実施形態を概略的に示した図である。 [0012] 本発明の第一実施形態によるアセンブリの一部を示した図である。 [0013] 本発明の第二実施形態によるアセンブリの一部を示した図である。 [0014] 本発明の実施例の焦点F1とF2の間の距離の関数として平均反射角を示したグラフである。 [0015] 本発明の第三実施形態によるアセンブリの一部を示した図である。 [0016] 本発明の第四実施形態によるアセンブリを提供するために箔を配置するステップのシーケンスを示した図である。 [0017] 本発明のさらなる実施形態によるアセンブリの一部を示した図である。 [0018] 汚染物質バリアの一部の実施例を示した前面図である。 [0019] 図10Aの線B−B上の断面図である。 [0020] 液体Snミラーの反射率と平均反射角を示すグラフである。

Claims (15)

  1. 放射反射器と、
    汚染物質バリアと、
    を備え、
    前記汚染物質バリアが、放射源からの放射を受けて、その放射を前記放射反射器に向かって反射するように構成され、
    前記放射反射器が、前記汚染物質バリアから受けた前記放射を、元へ戻して前記汚染物質バリアに向かって反射するように構成される、
    アセンブリ。
  2. 前記放射反射器が垂直入射放射集光器である、
    請求項1に記載のアセンブリ。
  3. 前記汚染物質バリアが、前記放射反射器の反射表面と前記放射源との間の見通し線を全て、光学的に遮断するように構成された、
    請求項1又は2に記載のアセンブリ。
  4. 前記放射源から出た放射が、前記汚染物質バリアを2回通過し、前記汚染物質バリアによって少なくとも1回反射するように構成される、
    請求項1〜3のいずれかに記載のアセンブリ。
  5. 前記汚染物質バリアが複数の放射反射要素を備え、前記放射反射要素がそれぞれ、前記アセンブリの光軸と実質的に一致する頂点を有する個々の仮想円錐面に沿って延在する、
    請求項1〜4のいずれかに記載のアセンブリ。
  6. 前記汚染物質バリアが、前記放射源から放出された発散放射の発散を変化させるように構成され、
    前記放射反射器が、その発散放射を反射して、収束放射を提供するように構成される、
    請求項1〜5のいずれかに記載のアセンブリ。
  7. 前記放射反射器が、前記放射を光軸上の焦点に集束するように構成され、
    前記焦点が前記放射源と前記放射反射器の間に配置される、
    請求項1〜6のいずれかに記載のアセンブリ。
  8. 前記放射反射器が、
    1つの実質的に円錐体の放射集光表面区画を有する集光器であるか、
    2つの放射集光表面を有するシュワルツシルト集光器である、
    請求項1〜7のいずれかに記載のアセンブリ。
  9. 前記集光器の焦点から隔置された前記放射源を備え、前記集光器が前記焦点から現れたままの前記放射を受けるように、前記汚染物質バリアが、前記放射源から受けた放射を前記集光器に向かって反射するように構成される、
    請求項8に記載のアセンブリ。
  10. 前記集光器の第一焦点に配置された前記放射源を備え、前記集光器が前記集光器の第二焦点から現れたままのその放射を受けるように、前記汚染物質バリアが上流の反射を提供して、前記放射源から受けた放射を前記集光器に向かって反射するように構成され、前記汚染物質バリアが、下流の反射を提供して、前記集光器から受けた放射を前記第二焦点に向かって反射するように構成される、
    請求項8に記載のアセンブリ。
  11. 前記汚染物質バリアが、仮想円錐面に沿って延在する反射表面を備え、これらの仮想円錐面の頂点が、前記第一焦点と第二焦点の中央に、又はその付近に配置される、
    請求項10に記載のアセンブリ。
  12. 前記汚染物質バリアが複数の放射反射要素を備え、前記放射反射要素がそれぞれ、前記放射を反射する反射表面を備える、
    請求項1に記載のアセンブリ。
  13. 前記汚染物質バリアが、中間間隔だけ相互から隔置されたアレイ状の放射反射要素を備え、前記中間間隔が、前記アセンブリの光軸から半径方向外側を見て、隣接する放射反射要素のその後の対ごとに増加する、
    請求項1に記載のアセンブリ。
  14. 前記汚染物質バリアが放射透過路を規定し、各放射透過路が、前記放射反射器の放射反射表面に対して45°より大きい角度を含む仮想透過方向に沿って延在する、
    請求項1に記載のアセンブリ。
  15. 放射反射器と、
    汚染物質バリアと、
    パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、を備え、
    前記汚染物質バリアが、放射源からの放射を受けて、その放射を前記放射反射器に向かって反射するように構成され、
    前記放射反射器が、前記汚染物質バリアから受けた前記放射を、元へ戻して前記汚染物質バリアに向かって反射するように構成される、
    リソグラフィ投影装置。
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