JP5055310B2 - リソグラフィ機器、放射システム、汚染物質トラップ、デバイスの製造方法、及び汚染物質トラップ内で汚染物質を捕らえる方法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ機器、放射システム、汚染物質トラップ、デバイスの製造方法、及び汚染物質トラップ内で汚染物質を捕らえる方法に関する。

リソグラフィ機器は、基板の目標部分に所望のパターンを適用する機械である。リソグラフィ機器は、例えばＩＣ（集積回路）の製造に使用することができる。この状況では、マスクなどのパターン化装置を使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成し得る。このパターンは、放射感受性材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウエハ）上の（例えば、１つのダイの一部或いは１つ又は複数のダイを含む）目標部分に結像させることができる。一般に、１枚の基板は、次々に露光される隣接した網目状の目標部分を含む。周知のリソグラフィ機器には、目標部分にパターン全体を１回露光することによって各目標部分が照射されるいわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームを通過してパターンを走査し、この方向と平行又は逆平行に基板を同期走査することによって各目標部分が照射されるいわゆるスキャナが含まれる。

リソグラフィ投影機器を使用する製造プロセスでは、少なくとも部分的に放射感受性材料（レジスト）の層で覆われた基板上に（例えば、マスク内の）パターンを結像させる。この結像ステップの前に、基板は、プライミング、レジスト塗布、及びソフト・ベークなど、様々な手順を経ることがある。露光後、この基板を、ＰＥＢ（露光後ベーク）、現像、ハード・ベーク、及び結像させたフィーチャの測定／検査など、他の手順にかけることができる。この一連の手順をベースとして用いて、例えばＩＣなどのデバイスの個々の層をパターン化する。次いで、このようなパターン化した層を、エッチング、イオン注入（ドープ）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨など、様々なプロセスにかけることができる。これらはすべて、個々の層を完成させるためのものである。複数の層が必要とされる場合には、それぞれの新しい層ごとにこの手順全体又はその変形を繰り返さなければならないことになる。最終的に、デバイス・アレイが基板（ウエハ）上に得られる。次いで、これらのデバイスを、ダイシング又はソーイングなどの技術によって互いに分離し、その後、個々のデバイスのキャリアへの実装、ピンとの接続などを行うことができる。このようなプロセスに関するさらなる情報は、例えば、Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ著の書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，ＩＳＢＮ ０−０７−０６７２５０−４、１９９７年から入手することができる。この文献を参照により本明細書に組み込む。

より小さなフィーチャの結像を可能にするために、リソグラフィ機器内での露光放射として、波長が５〜２０ｎｍの範囲の、特に１３ｎｍのＥＵＶ（極紫外）放射、或いは、例えばイオン・ビーム又は電子ビームなどの荷電粒子ビームを使用することが提案されている。これらのタイプの放射では、ビームの散乱及び吸収をなくすために、機器内のビーム経路を真空にすることが求められる。ＥＵＶ放射用の屈折光学要素を作製するのに適した材料は知られていないので、ＥＵＶリソグラフィ機器では、放射（照明）及び投影用のシステムにミラーを使用しなければならない。ＥＵＶ放射用の多層ミラーでさえ、反射率が比較的低く、且つ汚染の影響を大きく受けやすい。そのため、これらのミラーの反射率がさらに減少し、したがって、機器のスループットが減少する。このため、真空レベルに関して維持しなければならないさらなる要件が課され、特に、炭化水素の分圧を極めて低く保つことが必要になる。

同時に、プラズマ放射源及びレジストは、実質的な汚染物源であり、これらは、照明及び投影用のシステムの外に出さなければならない。例えば、放電プラズマ源は、放電を利用して極めて高温の部分的にイオン化したプラズマを生成し、これからＥＵＶ放射が放出される。Ｘｅ（キセノン）であることが多いこのプラズマ・ガスと、この放射源からのごみが、照明システムに入らないようにしなければならない。

参照により本明細書に組み込むＷＯ９９／４２９０４号は、放射源のごみを捕らえるフィルタとも呼ぶ汚染物質トラップを開示している。公知の汚染物質トラップは、複数のフォイル又はプレートを含む。これらは、平坦又は円錐形とすることができ、放射源から半径方向に配置される。放射源、フィルタ、及び投影システムは、緩衝ガス中に配置することがある。この緩衝ガスは、例えばクリプトンとし、その圧力は０．５ｔｏｒｒとする。こうすると、汚染物質粒子が、緩衝ガスの温度、例えば室温になり、それによって、これらの汚染物質粒子がフィルタに入る前に、これらの粒子の速度は十分に遅くなる。公知の汚染物質トラップ内の圧力は、その環境の圧力に等しい。このトラップは、放射源から２ｃｍのところに配置され、そのプレートの、放射の伝播方向の長さは、少なくとも１ｃｍ、好ましくは７ｃｍである。この設計では、放射源の放射を束ね、整形し、それをマスクに案内するための比較的大型の、そのためコストのかかる集光及び案内／整形用の光学系を必要とする。

欧州特許出願第０１２０３８９９．８号は、プラズマ源から、或いはＥＵＶ放射によって露光されたレジストから放出され得るごみを捕らえるための、さらに改良された装置を記載している。この文献は、放射ビームの伝播方向に平行に配置された第１の組のプレート部材と、この伝播方向に平行に配置された第２の組のプレート部材とを含む汚染物質トラップを記載している。これら第１の組と第２の組は、放射ビームの光軸に沿って互いに離間している。第１の組のプレート部材と第２の組のプレート部材の間にはスペースがある。このスペースにフラッシング・ガスを供給してガスの圧力を高くし、それによって汚染物質粒子を捕らえる。これら２つの組のプレート部材は、ガス漏れが最小限に抑えられ、トラップ外部のガス圧が低く保たれるように設計される。しかしこの場合も、依然としてある量のＥＵＶが、比較的高圧のこのガスによって吸収される。

本発明の態様は、比較的簡単な設計で汚染物質トラップを実現しながら、ごみの捕捉及び／又は減少をさらに改善することである。

本発明の態様によれば、放射を生成する供給源と、この供給源によって生成された放射ビームを調整するように構成された照明システムとを備える放射システムを含むリソグラフィ機器が提供される。この機器は、パターン化装置を支持する支持構造も含む。このパターン化装置は、調整された放射ビームの横断面にパターンを付与するように働く。この機器はさらに、基板を保持する基板テーブルと、この基板の目標部分にパターン化された放射ビームを投影する投影システムとを含む。この放射システムは、放射ビームの経路内に配置された汚染物質トラップも備える。この汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを含む。この汚染物質トラップは、汚染物質トラップのチャネルの少なくとも１つにガスを注入するように配置されたガス供給システムを備える。

使用に際して、本発明によるリソグラフィ機器は、汚染物質トラップの下流で汚染粒子の量を大きく減少させることが示されている。「汚染されたガス」、即ち、電極材料その他のごみのクラスタを伴うガスは、この汚染物質トラップによって捕らえられることもあり、汚染物質トラップに入るが、汚染物質トラップの上流で汚染物質トラップから出ることもあり、また、汚染物質トラップに入らないことさえある。これらすべての状況において、この汚染物質トラップの下流に存在する汚染粒子は、先行技術により公知のリソグラフィ機器内汚染物質トラップの下流の汚染粒子の数に比べてはるかに少ない。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、フォイルの少なくとも１つに、ガスを注入するための少なくとも１つの開口が設けられる。こうすると、本発明によるリソグラフィ機器で使用するために、先行技術で公知の汚染物質トラップを採用することができる。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、ガス供給システム及び汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向にガスを注入し得るように配置される。使用に際して、このような実施形態では、汚染物質トラップの下流で汚染物質がさらに少なくなることが示されている。この実施形態は、注入方向を放射ビームの伝播方向の実質的に上流に向けると、さらに改善されることがある。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、先に述べた少なくとも１つの開口の少なくとも１つが、汚染物質トラップの外側のフォイル又はプレートに設けられる。こうすると、汚染物質トラップにガスを注入することができる。本発明によるリソグラフィ機器で使用されるように、先行技術により公知の汚染物質トラップを適合させることができる。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、汚染物質トラップは、先に述べた少なくとも１つの開口の少なくとも１つが設けられるほぼ円筒形又は円錐形の内側のフォイル又はプレートを含む。こうするとやはり、本発明によるリソグラフィ機器で使用する汚染物質トラップの設計が比較的簡単になる。

本発明による実施形態では、いくつかのフォイルはスロットを備える。これらのスロットにより、汚染物質トラップのチャネル全体にわたって注入ガスを分散させることができる。この措置によって、放射ビームに直交する方向に沿ったガス圧の均一性を高めることができる。これにより、汚染物質トラップの効率、又はいわゆる阻止能を改善し得る。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、この機器は、放射ビームの伝播方向に対して半径方向外向きに、汚染物質トラップの入口に沿って、注入ガスの少なくとも一部を含む横断方向のガスの流れを生成するように配置された排出システムを備える。この実施形態では、使用に際して、汚染物質の捕捉又は減少がさらに改善される。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、放射システムは、供給源によって生成される放射を集光する集光器を備える。汚染物質トラップは、供給源と集光器の間に配置され、この機器はさらに、供給源と汚染物質トラップの間で、放射ビームの伝播方向のほぼ横断方向に、放射ビームを横切るガスの流れを提供するように構成される。放射ビームを横切るガスの流れを利用すると、汚染物質が極めて良好に減少し、即ち、放射ビームから汚染物質が取り除かれることになる。これは、汚染物質が汚染物質トラップに入る前か、或いは、汚染物質が、汚染物質トラップから上流方向に「排除される」ときに行うことができる。

本発明によるリソグラフィ機器の実施形態では、ガス供給システムは、ガスのパルスを注入するように構成される。ＥＵＶ供給源が光パルスを放出するのとほぼ同時に、ガス供給システムがガスのパルスを放出すると特に有利である。というのはこの場合、注入ガスの圧力は、ＥＵＶ光パルスが通過するときに最小限に抑えられ、最も高速のごみ粒子が通過するときに最大になるからである。

本発明の態様によれば、リソグラフィ機器の放射システム内の放射ビームの経路内で使用するのに適した汚染物質トラップが提供される。この汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを含む。この汚染物質トラップは、汚染物質トラップのチャネルの少なくとも１つにガスを注入するように構成されたガス供給システムを備える。

本発明の態様によれば、リソグラフィ機器内で使用する調整された放射ビームを提供する放射システムが提供される。この放射システムは、放射を生成する供給源と、この放射を集光する集光器とを含む。この放射システムはさらに、供給源と集光器の間に置かれた汚染物質トラップを含む。この汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを含む。この汚染物質トラップは、汚染物質トラップのチャネルの少なくとも１つにガスを注入するように構成されたガス供給システムを備える。

本発明の態様によれば、基板を提供するステップと、放射を生成する供給源及びこの供給源によって生成された放射ビームを調整する照明システムを含む放射システムによって放射ビームを調整するステップと、パターン化装置を使用して、この調整された放射ビームの横断面にパターンを付与するステップと、このパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するステップと、供給源によって生成された放射ビームの経路内に汚染物質トラップを提供するステップとを含むデバイスの製造方法が提供される。この汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを含む。この方法はさらに、汚染物質トラップのチャネルの少なくとも１つにガスを注入するステップを含む。

本発明の態様によれば、放射ビームの経路内に配置された汚染物質トラップ内での汚染物質の捕捉を改善する方法が提供される。この汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを含む。この方法は、汚染物質トラップのチャネルの少なくとも１つにガスを注入するステップを含む。

本明細書では、ＩＣの製造にリソグラフィ機器を使用することを具体的に参照することがあるが、本明細書で説明するリソグラフィ機器は、集積光学系、磁気ドメイン・メモリ用の誘導／検出パターン、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の応用が可能であることを理解されたい。このような代替応用例の状況では、本明細書で用いる「ウエハ」又は「ダイ」という用語は、それぞれより一般的な用語である「基板」又は「目標部分」と同義とみなし得ることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、例えば、トラック（一般に、基板にレジスト層を塗布し、露光されたレジストを現像するツール）内で、或いは計測又は検査用のツール内で露光前又は露光後に処理することができる。該当する場合には、本明細書の開示を上記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２回以上処理することがある。そのため、本明細書で用いる基板という用語は、複数の処理済み層をすでに含む基板を指すこともある。

本明細書で用いる「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）ＵＶ（紫外）放射、及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）ＥＵＶ（極紫外）放射を含めて、あらゆるタイプの電磁放射を包含する。

本明細書で用いる「パターン化装置」という用語は、基板の目標部分にパターンを生成するために、調整された放射ビームの横断面にパターンを付与するのに使用し得る装置を指すと広く解釈すべきである。調整された放射ビームに付与されるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに厳密に対応しないことがあることに留意されたい。一般に、調整された放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に生成中の集積回路などのデバイス内の特定の機能層に対応する。

パターン化装置は、透過型又は反射型とすることができる。パターン化装置の実施形態には、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは周知のものであり、その例には、バイナリ型、交互配置位相シフト型、及びハーフトーン位相シフト型などのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド型マスク・タイプが含まれる。プログラム可能なミラー・アレイの実施形態では、入射する放射ビームが異なる方向に反射されるように、それぞれ個々に傾けることができるマトリックス配置の小さなミラーを利用する。このようにして、反射ビームがパターン化される。パターン化装置の各実施形態では、支持構造は、例えばフレーム又はテーブルとすることができ、これらは必要に応じて固定又は移動可能とし、例えば投影システムに対してパターン化装置が所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で用いる「レチクル」又は「マスク」という用語は、「パターン化装置」というより一般的な用語と同義とみなし得る。

本明細書で用いる「投影システム」という用語は、例えば、用いられる露光放射、或いは浸漬液の使用又は真空の使用などの他のファクタに対して適宜、屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系を含めて、様々なタイプの投影システムを包含すると広く解釈すべきである。本明細書で用いる「レンズ」という用語は、「投影システム」というより一般的な用語と同義とみなし得る。

照明システムも、放射ビームを方向づけ、整形し、また制御する屈折型、反射型、及び反射屈折型光学コンポーネントを含めて、様々なタイプの光学コンポーネントを含み得る。このようなコンポーネントも、以下では総称して或いは単独で「レンズ」と称することがある。

リソグラフィ機器は、２つ（２段階）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）を有するタイプのものとし得る。このような「多段階」型の機械では、追加のテーブルを並列で使用し得る。即ち、準備ステップを１つ又は複数のテーブル上で実施しながら、１つ又は複数の他のテーブルを使用して露光を行うことができる。

リソグラフィ機器は、比較的高屈折率の液体、例えば水の中に基板を浸して、投影システムの最終要素と基板の間のスペースを満たすタイプのものとすることもできる。浸漬液は、リソグラフィ機器内の他のスペース、例えばマスクと投影システムの第１要素の間に適用することもできる。投影システムの開口数を大きくする液浸技術は、当技術分野では周知のものである。

次に、添付の概略図面を参照して、単なる例として本発明の実施例を説明する。図面では、対応する参照記号はそれに対応する部分を示す。

本発明の実施例によるリソグラフィ機器を示す図である。 図１のリソグラフィ投影機器の一部を概略的により詳細に示す図である。 図１のリソグラフィ機器の汚染物質トラップの実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 汚染物質トラップの別の実施例を概略的に示す図である。 図１のリソグラフィ機器の一部を概略的に示す図である。 リソグラフィ機器の一部の別の実施例を概略的に示す図である。

図１に、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ機器を概略的に示す。この機器は、調整された放射ビームＰＢの放射（例えば、ＵＶ又はＥＵＶの放射）を提供する照明システム（照明器）ＩＬと、パターン化装置（例えば、マスク）ＭＡを支持する第１支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴであって、要素ＰＬに対してパターン化装置を正確に位置決めする第１位置決め装置ＰＭに連結された第１支持構造ＭＴと、基板（例えば、レジストを塗布したウエハ）Ｗを保持する基板テーブル（例えば、ウエハ・テーブル）ＷＴであって、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２位置決め装置ＰＷに連結された基板テーブルＷＴと、基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）目標部分Ｃに、調整された放射ビームＰＢにパターン化装置ＭＡにより付与されたパターンを結像する投影システム（例えば、反射型投影レンズ）ＰＬとを含む。

ここで示すように、この機器は、（例えば、反射性マスク又は上記で言及したタイプのプログラム可能なミラー・アレイを使用する）反射タイプのものである。

照明器ＩＬは、汚染粒子を濾過する汚染物質トラップＣＴを含む放射源ＳＯ／ＣＴから放射ビームを受け取る。このような汚染物質トラップは、参照により本明細書に組み込むＷＯ ９９／４２９０４号に記載されている。この汚染物質トラップは、供給源を基点とする放射ビームの経路内に置かれる。この汚染物質トラップは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを含む。汚染物質トラップを含む放射システムは、やはり参照により本明細書に組み込むＷＯ ０２／０５４１５３号にも開示されている。供給源及びリソグラフィ機器は、例えば供給源がプラズマ放電源のときは別々の要素とし得る。このような場合には、供給源がリソグラフィ機器の一部を形成するとはみなさず、放射ビームは一般に、供給源ＳＯ／ＣＴから、例えば適当な集光ミラー及び／又はスペクトル純化フィルタを含む放射集光器を使用して照明器ＩＬに至る。他の場合には、例えば供給源が水銀ランプのとき、供給源は機器と一体の部分とし得る。供給源ＳＯ／ＣＴ及び照明器ＩＬは、放射システムと称することがある。

照明器ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節する調節装置を含み得る。一般に、照明器の瞳面内の強度分布の少なくとも（一般に、それぞれσ外側及びσ内側と称する）外側及び／又は内側の半径方向範囲を調節することができる。この照明器は、ビーム断面において所望の均一性及び強度分布を有する調整された放射ビームを提供する。この調節された放射ビームを投影ビームＰＢと称する。

投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭＡによって反射された後で、投影ビームＰＢは、レンズＰＬを通過し、レンズＰＬによって基板Ｗの目標部分Ｃに結像する。第２位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉計測装置）を使用して、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば、ビームＰＢの経路内で異なる目標部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、第１位置決め装置ＰＭ及び位置センサＩＦ１を使用して、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、或いは走査中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め装置ＰＭ及びＰＷの一部を形成する（粗い位置決め用の）長ストローク・モジュール及び（精密位置決め用の）短ストローク・モジュールを使用して実現される。ただし、（スキャナと異なり）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータだけに連結するか、或いは固定とすることができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせし得る。

図に示す機器は、下記の好ましいモードで使用することができる。

１．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは本質的に固定したまま、投影ビームに付与されたパターン全体を目標部分Ｃに１回で投影する（即ち、１回の静止露光）。次いで、基板テーブルＷＴをＸ方向及び／又はＹ方向に移動させて、異なる目標部分Ｃを露光することができる。ステップ・モードでは、露光領域の最大サイズが、１回の静止露光で画像形成される目標部分Ｃのサイズを制限する。

２．スキャン・モードでは、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴを同期走査しながら、投影ビームに付与されたパターンを目標部分Ｃに投影する（即ち、１回の動的な露光）。マスク・テーブルＭＴに対する相対的な基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬの倍率（縮小率）及び像の反転特性によって決まる。スキャン・モードでは、露光領域の最大サイズが、１回の動的な露光における目標部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動長により、目標部分の（走査方向の）高さが決まる。

３．別のモードでは、プログラム可能なパターン化装置を保持するマスク・テーブルＭＴを本質的に固定し、基板テーブルＷＴを移動即ち走査しながら、投影ビームに付与されたパターンを目標部分Ｃに投影する。このモードでは一般に、パルス化された放射源を使用し、基板テーブルＷＴの各移動動作後に、或いは走査中に連続放射パルス間で、プログラム可能なパターン化装置を必要に応じて更新する。この動作モードは、上記で言及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ン化装置を利用するマスクなしリソグラフィに容易に適用し得る。

上記で説明した使用モードの組合せ及び／又は変形、或いは全く異なる使用モードを用いることもできる。

図２に、図１によるリソグラフィ機器の一部を示す。具体的には図２に、供給源及び汚染物質トラップＳＯ／ＣＴを示す。図に概略的に示すように、放射Ｒは供給源ＳＯから発し、汚染物質トラップＣＴの方向に伝播する。この放射は、供給源からあらゆる方向に伝播することに留意されたい。見やすいように、汚染物質トラップを通って伝播する放射のみを白抜きの矢印で示す。さらに、この放射は、発散しながら、概ねこれらの伝播方向に即して設計された汚染物質トラップを通って伝播することを理解されたい。また、汚染粒子ＣＰは、汚染物質トラップＣＴ内に向かって移動し、その中に入る。本発明によるリソグラフィ機器において、汚染物質トラップＣＴのチャネルＣｈの少なくとも１つにガスを注入するように構成されたガス供給システムＧＳＳを汚染物質トラップＣＴは備える。図２では、これを、矢印Ｇで概略的に示す。動作においては、放射ビームの伝播方向に汚染物質トラップに入る汚染粒子の数に比べて、汚染物質トラップＣＴから放射ビームの伝播方向に出る汚染粒子ＣＰははるかに少ないことがわかっている。例えば、（図示しない）小型ノズルを使用することによって、汚染物質トラップにガスを注入することが可能である。これらの小型ノズルは、汚染物質トラップから出る放射の出口を形成する側で汚染物質トラップＣＴにガスが注入されるように向けることができる。ただし、以下でさらに論じるように、異なるやり方で汚染物質トラップにガスを注入することも可能である。図２では、ガス供給システムＧＳＳは、ガスＧを汚染物質トラップ内に注入し得る供給源として概略的に示す。

図３ａに、本発明によるリソグラフィ機器の実施例で使用する、本発明による汚染物質トラップの第１実施例を概略的に示す。この汚染物質トラップは、チャネルＣＨを形成する複数のフォイルＦを含む。本明細書で用いる「フォイル」という用語は、広く解釈することを意図しており、特定の形状に限定されるものではない。さらに、本明細書で用いるフォイルという用語は、「プレート」も指すこともある。チャネルＣＨは、放射ビームの伝播方向にほぼ平行に配置される。この方向を矢印Ｒで示す。厳密に言えば、ビームは発散するので、放射ビームの伝播方向は、１つの矢印Ｒでは示すことができない。したがって、矢印Ｒで示す放射は、狭義に解釈すべきではない。このことは、他の図にも当てはまる。この場合、汚染物質トラップＣＴは、汚染物質トラップＣＴのチャネルＣＨにガスを注入するように構成されたガス供給システムＧＳＳを備える。外側のフォイルＦｏにガスを注入するために、少なくとも１つの開口Ｏが設けられる。図３ａに示す実施例では、図に示す開口Ｏにはそれぞれ、ガス供給システムＧＳＳから、図に示す各開口Ｏを取り囲み、したがって、ガス供給システムＧＳＳから各開口Ｏにガスを流す経路を形成する環状リングＡＲに連結されたチューブＴを介してガスが供給される。環状リングＡＲは、外側のフォイルＦｏに締め付けられるか、或いは密封固定され、そのため、ガス供給システムＧＳＳと各開口Ｏの間の経路から、ガスが漏れるとしても大量に漏れる恐れはない。この実施例では、内側のフォイルＦｉに（図示しない）スロットが設けられて、このスロットを介して汚染物質トラップのすべてのチャネルにわたってガスが分散し得る。図３ｂに、各チャネル内にガスを直接注入し得るようにフォイルを向ける実施例を示す。この実施例では、フォイルＦは、図３ａの場合のように同心円状に向けられないが、形状はほぼ平坦であり、互いに隣接して置かれる。各チャネルＣｈは、外側のフォイルＦｏに開口Ｏを有し、環状リングＡＲ及びチューブＴは、ガス供給システムＧＳＳに直接連結される。

図４ａに、リソグラフィ機器の実施例で使用する、本発明による汚染物質トラップの第３実施例を概略的に示す。この実施例では、ガス供給システムＧＳＳと各開口Ｏの連結は、筒状の枝管ＴＢを有する環状チューブＡＴに連結されたチューブＴによって形成される。筒状の枝管はそれぞれ、開口Ｏに連結される。ガス供給システムＧＳＳ及び汚染物質トラップＣＴは、放射ビームの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向にガスを注入し得るように構成される。放射ビームの伝播方向を矢印Ｒで表し、注入方向を矢印ＩＤで表す。この実施例では、注入方向ＩＤは、放射ビームの伝播方向の実質的に上流に向かう。図３ａ及び図４ａには詳細に示さないが、汚染物質トラップＣＴの内側のフォイルＦｉはそれぞれ、放射ビームの伝播方向に直交する方向に沿った均一性を増すために、少なくとも１つの開口又はスロットを含み得る。図４ｂに、トラップＣＴの各チャネルＣＨにガスを直接注入し得るようにフォイルＦを向ける実施例を示す。この実施例の利点は、ガス供給システムＧＳＳと汚染物質トラップＣＴの連結部によって放射ビームが妨害されないことである。

図５ａに、リソグラフィ機器の実施例で使用する、本発明による汚染物質トラップの第５実施例を示す。この実施例では、ガス供給システムＧＳＳと汚染物質トラップＣＴの各チャネルとが直接連結され、そのため、汚染物質トラップ全体で圧力がすぐに均一になる。フォイルＦを連結し、チャネルＣＨを２つの部分に分割する壁ＷＬは、ガス供給システムＧＳＳと汚染物質トラップＣＴの間の経路を形成するチューブＴに連結される。チューブＴは壁ＷＬ内を延び、多数のサブ・チューブになる。各サブ・チューブは、壁ＷＬ内の開口で終端する。図５ｂに、チャネルＣＨが相互に同心円状ではなく、平行に向けられ、互いに隣接して置かれる代替実施例を示す。

図６に、リソグラフィ機器の実施例で使用する、本発明による汚染物質トラップＣＴの第７実施例を概略的に示す。この汚染物質トラップＣＴは、少なくとも１つの開口Ｏを備えたほぼ円筒形状又は円錐形状の内側のフォイル又はプレートＦを含む。また、この実施例では、いくつかのフォイル又はプレートは、汚染物質トラップＣＴのチャネルＣｈ全体にわたって注入ガスを分散させることができるスロットＳを含み得る。図に示すように、フォイルＦを、相互に同心円状に向けるか、或いは、互いに隣接させ、且つビームの伝播方向にほぼ平行にすることが可能である。後者の実施例では、本明細書の図３ｂ、図４ｂ、及び図５ｂに示すように、フォイルＦを、汚染物質トラップの軸に関して径方向に延ばすことが可能である。フォイルＦが相互に同心円状に向けられていない実施例では、汚染物質トラップＣＴの各チャネルＣＨ内にガスを直接注入することが可能である。この場合にはこれは、汚染物質トラップＣＴの支持構造、即ち、使用中に汚染物質粒子を「捕らえる」ことになるフォイルを支持する構造の一部である外側のフォイルＦｏ内の開口を通して実施し得る。スロットは、この支持構造の一部を形成する内側のフォイルに設けることができる。

上記の実施例はすべて、本発明の範囲に含まれることが理解されよう。

図７に、リソグラフィ機器の一部、即ち、汚染物質トラップＣＴを概略的に示す。フォイルＦは、このトラップの軸Ａに関して半径方向に向けられる。見やすいように、図にはいくつかのフォイルしか示していない。この汚染物質トラップＣＴは、チャネルＣｈの少なくともいくつかにガスを注入し得るように、外側のフォイルＦｏに開口Ｏを含み得る。これを黒い矢印で概略的に示す。参照記号Ｃの黒い矢印は、図６に類似の中央分配システムを介してガスを注入する別の代替手段を示す。

図８に、本発明によるリソグラフィ機器の実施例を示す。この機器は、放射ビームの伝播方向に対して半径方向外向きに、汚染物質トラップＣＴの入口に沿って、注入ガスの少なくとも一部を含む横断方向のガスの流れを生成するように配置された排出システムＤＳを備える。この横断方向の流れをＴＦで示す矢印で表す。排出システムＤＳは、例えば、ガスを吸い出すように構成された（図示しない）真空ポンプを含み得る。

図９に、本発明によるリソグラフィ機器の別の実施例を概略的に示す。この実施例では、照明システムは、放射を生成する供給源ＳＯと、この放射を集光する集光器Ｃｏｌとを含む。汚染物質トラップＣＴは、供給源ＳＯと集光器Ｃｏｌの間に配置される。この機器はさらに、供給源ＳＯと汚染物質トラップＣＴの間で、放射ビームの伝播方向に対してほぼ横断方向に、（図示しない）放射ビームを横切るガスの流れＣＧを提供するように構成される。放射ビームの伝播方向を矢印Ｒで示す。汚染物質トラップＣＴは、上記で論じた任意の実施例又は本発明による汚染物質トラップＣＴの任意の他の実施例によるものとし得る。見やすいように、ガス供給システムＧＳＳと汚染物質トラップＣＴの連結部は示さない。ただし、矢印Ｇは、汚染物質トラップＣＴに注入されるガスの方向を示す。横切るガスの流れＣＧは、横切るガスの供給システムＣＧＳによって提供される。横切るガスの供給システムＣＧＳは、ガス供給システムＧＳＳの一部とすることもできるし、そうでないこともある。横切るガスの供給システムＣＧＳは、この横切るガスの供給システムから出るガスが実際に、放射ビームの伝播方向に対してほぼ横断方向に放射ビームを確実に横切るようにする（図示しない）排出口を含む。好ましくは、この実施例は、排出システムＤＳも含む。図９に示す排出システムは、横切るガス及びこの横切るガスに向かう注入ガスＧをともに吸い込むように構成される。注入ガスの少なくとも一部及び多数の汚染物質粒子を含む横断方向のガスの流れは、放射ビームの伝播方向に対して半径方向外向きに、汚染物質トラップＣＴの入口に沿って流れる。動作においては、図９に示す実施例は、汚染物質トラップＣＴから出る汚染物質粒子ＣＰの数が、放射が汚染物質トラップを出る位置で劇的に減少することが示されている。即ち、図９に示す実施例は、極めて効果的なことが示されている。

これらの図に示すフォイルの方向は、本発明による汚染物質トラップの別の実施例では、図に示す方向と異なることがあることに留意されたい。また、例えば、欧州特許出願第０１２０３８９９．８号及び国際特許出願ＷＯ ９９／４２９０４号、ＷＯ ０２／０５４１５３号に示す他の構成のフォイルも使用し得る。これらのすべての特許出願を参照により本明細書に組み込む。

好ましくは、使用するガスのタイプは、ＥＵＶをあまり吸収せず、汚染物質粒子と衝突したときに、これらの汚染粒子に十分な運動量を与えるのに十分に原子量が大きい不活性ガスとする。それによって、これらの汚染粒子の移動方向が変化して、これらの粒子が汚染物質トラップのフォイルに当たったときに捕らえられる可能性がより高くなる。例えば、アルゴンは、これらの要件を満たすガスである。

連続したガスの流れの代わりに、パルス化したガスの流れを使用することによって、ごみの抑制をさらに最適化し得る。これは、ＥＵＶ源が光パルスを放出するのとほぼ同時に、ガスのパルスを放出させることによって実現される。このようにして、注入ガスの圧力は、ＥＵＶ光が通過するときに最小限に抑えられ、最も高速のごみ粒子が通過するときに最大になる。光の存在下でこの圧力が最小限に抑えられることによって、ＥＵＶ透過率が最適化され、高速なごみ粒子の存在下でこの圧力が最大になることによって、ごみの抑制が、それを最も必要とするときに最適化される。この技術により、ＥＵＶ透過率が極めて低い状態でガスを注入することもできる。

以上、本発明の特定の実施例を説明してきたが、上記で説明した以外の形でも本発明を実施し得ることを理解されたい。この説明は、本発明を限定するためのものではない。

Ａ トラップ軸
ＡＲ 環状リング
ＡＴ 環状チューブ
Ｃ 目標部分、ガス注入方向
ＣＧ 横切るガスの流れ
ＣＧＳ 横切るガスの供給システム
Ｃｈ チャネル
Ｃｏｌ 集光器
ＣＰ 汚染粒子
ＣＴ 汚染物質トラップ
ＤＳ 排出システム
Ｆ フォイル、プレート
Ｆｉ 内側のフォイル
Ｆｏ 外側のフォイル
Ｇ ガス
ＧＳＳ ガス供給システム
ＩＤ ガス注入方向
ＩＦ１ 位置センサ
ＩＦ２ 位置センサ
ＩＬ 照明システム、照明器
ＭＡ パターン化装置、マスク
ＭＴ 第１支持構造、マスク・テーブル、物体テーブル
Ｍ１ マスク位置合わせマーク
Ｍ２ マスク位置合わせマーク
Ｏ 開口
ＰＢ 調整された放射ビーム、投影ビーム
ＰＬ 投影システム、投影レンズ
ＰＭ 第１位置決め装置
ＰＷ 第２位置決め装置
Ｐ１ 基板位置合わせマーク
Ｐ２ 基板位置合わせマーク
Ｒ 放射
Ｓ スロット
ＳＯ 供給源
Ｔ チューブ
ＴＢ 枝管
ＴＦ 横断方向のガスの流れ
Ｗ 基板
ＷＬ 壁
ＷＴ 基板テーブル、ウエハ・テーブル、物体テーブル

Claims (15)

1. リソグラフィ機器であって、
   ＥＵＶ光パルスを生成する供給源、前記ＥＵＶ光パルスの経路内に配置された汚染物質トラップ、及び前記供給源によって生成された前記ＥＵＶ光パルスを調整するように構成された照明システムを備える放射システムと、
   前記調整されたＥＵＶ光パルスの横断面にパターンを付与するように働くパターン化装置を支持する支持部と、
   基板を保持する基板テーブルと、
   前記基板の目標部分に前記パターン化されたＥＵＶ光パルスを投影する投影システムとを備え、
   前記汚染物質トラップは、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを備え、
   前記汚染物質トラップは、前記供給源が前記ＥＵＶ光パルスを放出するのとほぼ同時に前記汚染物質トラップの前記チャネルの少なくとも１つに、ガスのパルスを注入するように構成されたガス供給システムを備える、リソグラフィ機器。
2. 前記フォイルの少なくとも１つは、前記ガスを注入するための少なくとも１つの開口を備える、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
3. 前記ガス供給システム及び前記汚染物質トラップは、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向に前記ガスが注入されるように配置される、請求項１に記載のリソグラフィ機器。
4. リソグラフィ機器の放射システム内のＥＵＶ光パルスの経路内で使用するのに適した汚染物質トラップであって、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを備え、前記ＥＵＶ光パルスが放出されるのとほぼ同時に、前記汚染物質トラップの前記チャネルの少なくとも１つにガスのパルスを注入するように構成されたガス供給システムを備える、汚染物質トラップ。
5. 前記フォイルの少なくとも１つは、前記ガスを注入するための少なくとも１つの開口を備える、請求項４に記載の汚染物質トラップ。
6. 前記ガス供給システム及び前記汚染物質トラップは、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向にガスが注入されるように配置される、請求項４に記載の汚染物質トラップ。
   
7. リソグラフィ機器内で使用する調整されたＥＵＶ光パルスを提供する放射システムであって、
   ＥＵＶ光パルスを生成する供給源と、
   前記ＥＵＶ光パルスを集光する集光器と、
   前記供給源と前記集光器の間に置かれた汚染物質トラップとを備え、前記汚染物質トラップは、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを備え、
   前記汚染物質トラップは、前記供給源が前記ＥＵＶ光パルスを放出するのとほぼ同時に前記汚染物質トラップの前記チャネルの少なくとも１つにガスのパルスを注入するように構成されたガス供給システムを備える、放射システム。
8. 前記フォイルの少なくとも１つは、前記ガスを注入するための少なくとも１つの開口を備える、請求項７に記載の放射システム。
9. 前記ガス供給システム及び前記汚染物質トラップは、前記汚染物質トラップに、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向にガスが注入されるように配置される、請求項７に記載の放射システム。
10. デバイスの製造方法であって、
    放射源によってＥＵＶ光パルスを生成するステップと、
    照明システムによって前記ＥＵＶ光パルスを調整するステップと、
    前記放射源が前記ＥＵＶ光パルスを放出するのとほぼ同時に、前記放射源と前記照明システムの間で前記ＥＵＶ光パルスの経路内に配設された汚染物質トラップの少なくとも１つのチャネルにガスをパルス状に注入するステップと、
    パターン化装置によって、前記調整されたＥＵＶ光パルスをパターン化するステップと、
    前記パターン化されたＥＵＶ光パルスを基板の目標部分に投影するステップとを含み、
    前記汚染物質トラップは、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを備える、方法。
11. 前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向に前記ガスを注入するステップをさらに含む、請求項１０に記載のデバイスの製造方法。
12. 前記注入方向は、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向の実質的に上流に向かう、請求項１０に記載のデバイスの製造方法。
13. 放射の経路内に配置された汚染物質トラップ内で汚染物質を捕らえる方法であって、前記汚染物質トラップは、ＥＵＶ光パルスの伝播方向にほぼ平行に配置されるチャネルを形成する複数のフォイルを備え、前記方法は、前記ＥＵＶ光パルスが放出されるのとほぼ同時に、前記汚染物質トラップの前記チャネルの少なくとも１つにガスをパルス状に注入するステップを含む、方法。
14. 前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向に対してほぼ横断する方向と異なる注入方向に前記ガスを注入するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記注入方向は、前記ＥＵＶ光パルスの伝播方向の実質的に上流に向かう、請求項１３に記載の方法。

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