JP5162546B2 - 放射源及びリソグラフィ装置 - Google Patents

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Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置、及び、極端紫外線を生成するための方法に関する。
[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、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用いることができる。このパターンは、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、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニング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。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するステッパ、及び、放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
[0003] パターンプリンティングの限界の理論推定値は、式（１）に示されるような解像度についてのレイリー基準によって与えることができる：
ここで、λは、用いられる放射の波長であり、ＮＡＰＳは、パターンのプリントに用いられる投影システムの開口数であり、ｋ１は、レイリー定数とも呼ばれる、プロセス依存型調整係数であり、ＣＤは、プリントされたフィーチャのフィーチャサイズ（又はクリティカルディメンション）である。式（１）から、フィーチャの最小プリント可能サイズの縮小は、幾つかの方法、すなわち、露光波長λを短くすることによって、開口数ＮＡＰＳを大きくすることによって、及び／又はｋ１の値を小さくすることによって達成することができることが分かる。
[0004] 露光波長を縮小して、これにより最小プリント可能サイズを縮小するためには、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射源は、約１３ｎｍの放射波長を出力するように構成されている。したがって、ＥＵＶ放射源は、小さなフィーチャのプリンティングを達成するための重要なステップを構成し得る。そのような放射は、極限紫外線又は軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射源としては、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からのシンクロトロン放射が挙げられる。
[0005] ＥＵＶ放射源は、通常、プラズマ源であり、例えば、レーザ生成プラズマ又は放電源である。プラズマ源を用いる場合、ＥＵＶ放射の副生成物として汚染粒子が形成される。一般に、このような汚染粒子は望ましくなく、というのは、それらは、リソグラフィ装置の様々な部分、特に、プラズマ源付近に配置されるミラーに損傷を与えるおそれがあるからである。
[0006] 汚染粒子によって与えられる損傷を軽減することが望ましい。本発明の一実施形態では、極端紫外線を生成するように構成された放射源であって、使用中、プラズマが内部で発生するチャンバと、プラズマから副生成物として形成され且つ放出された材料を蒸着させるように構成された蒸発面とを含む放射源が提供される。
[0007] 本発明の一実施形態では、放射源が提供され、この放射源は、極端紫外線を生成するように構成され、使用中、プラズマが内部で発生するチャンバと、プラズマによって放出された放射を焦点にフォーカスするように構成されたコレクタミラーと、加熱システム及び蒸発面であって、加熱システムは、蒸発面の直近の圧力が蒸発面の表面温度に対する蒸気圧よりも低くなるように蒸発面を当該表面温度に維持するように構成され、蒸気圧は、使用中、プラズマによって副生成物として放出される材料の蒸気圧である、加熱システム及び蒸発面を含む。放射源は、例えば、放電生成プラズマ源又はレーザ生成プラズマ源である。コレクタミラーは、法線入射コレクタミラーであってよい。
[0008] 本発明の別の実施形態では、極端紫外線を生成するように構成された放射源であって、使用中、プラズマが内部で発生するチャンバと、プラズマから副生成物として形成され、蒸発面へと放出される材料を蒸着させるように構成された蒸発面とを含む放射源が提供される。通常、この材料は、０．０１−５ミクロンの範囲にある直径を有するマイクロ粒子から構成されてもよい。
[0009] 放射源は、極端紫外線を生成するように構成され、また、放射源は更に、蒸発面のエッジにおいてチャンバ内にガス流を注入するように構成されたインジェクタを含む。好適には、放射源は、レーザ生成プラズマ源又は放電生成プラズマ源である。チャンバは水素を含んでよい。
[0010] 本発明の一実施形態では、蒸発面は、プラズマに対してある方向にある場所に配置され、この方向は、その他の方向より多くの材料が放出される方向である。一般に、放射源は、燃料物質を供給するように構成された燃料物質源と、プラズマを発生させるべく燃料物質を照射するように構成されたレーザ源を更に含んでよい。通常、副生成物として放出される材料は、燃料物質を含むか又は燃料物質である。
[0011] 任意選択的に、副生成物として放出される材料の圧力は、約１Ｐａから約１００ｋＰａの範囲から選択されてよい。更に任意選択的に、蒸発面の温度は、約１４７５Ｋから約２９００Ｋの範囲から選択されてよい。
[0012] 好適には、蒸発面は、Ｍｏ、Ｗ、及びＲｅからなる群から選択される１つ以上の材料を含んでよい。追加的に又は代案として、蒸発面は、少なくとも部分的に、粗い面であってよい。蒸発面は、１０ｎｍから約１ｍｍの間、好適には約５０ｎｍから約１０μｍの間の二乗平均平方根ラフネスを有してよい。
[0013] 放射源は、蒸発面によって蒸着された材料を迂回させるように構成されたアウトレットを含んでよい。このようなアウトレットは更に、蒸発面によって蒸着された材料を迂回させるように構成されたポンプに接続されてよい。
[0014] 放射源は、内側壁と外側壁を有する物体を含んでよい。内側壁は、低放射率材料を含んでよい。外側壁は、高放射率材料を含んでよい。物体は円錐状であってよい。
[0015] 一実施形態では、リソグラフィ装置のプラズマ放射源内の又はプラズマ放射源から副生成物材料を除去する方法が提供される。この方法は、使用中、プラズマから蒸発面へと放出される材料を蒸着させることを含む。
[0016] 本発明の一実施形態では、リソグラフィ装置のプラズマ放射源内の又はプラズマ放射源から副生成物材料を除去する方法が提供される。この方法は、加熱システム及び蒸発面を用いることを含み、加熱システムは、蒸発面の直近の圧力が蒸発面の表面温度に対する蒸気圧よりも低くなるように、蒸発面を当該表面温度に維持するように構成され、この蒸気圧は副生成物材料の蒸気圧である。
[0017] 本発明の一実施形態では、プラズマ放射源内で又はプラズマ放射源によって副生成物として放出される材料を除去する方法が提供される。この方法は、蒸発面の直近の圧力が蒸発面の表面温度に対する蒸気圧よりも低くなるように、蒸発面を当該表面温度に維持することを含み、この蒸気圧はかかる材料の蒸気圧である。
[0018] 本発明の一実施形態では、極端紫外線を放出するプラズマを発生させることと、コレクタミラーによって極端紫外線を集めること、極端紫外線を放射ビームに変換すること、放射ビームにパターンを付けること、放射ビームを基板のターゲット部分上に投影すること、及び、プラズマによって生成されるデブリを除去することを含む、デバイス製造方法が提供される。除去することには、蒸発面をある表面温度に維持することが含まれ、この蒸発面の直近の圧力は、その表面温度に対する蒸気圧よりも低く、この蒸気圧はデブリの蒸気圧である。
[0019] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0020] 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す。 [0021] 図２は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ投影装置のＥＵＶ照明システムと投影光学システムの側面図を概略的に示す。 [0022] 図３は、図２に示すＥＵＶ照明システム及び投影光学システムの放射源を示す。 [0023] 図４は、図３の放射源の改良形を示す。 [0024] 図５は、放射源の別の改良形を示す。 [0025] 図６は、本発明の一態様による別の非限定的な実施形態を概略的に示す。
[0026] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１を概略的に示している。リソグラフィ装置１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（イルミネータ）ＩＬを備える。パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴは、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、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１位置決めデバイスＰＭに連結されている。基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴは、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、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２位置決めデバイスＰＷに連結されている。投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＬは、パターン付き放射ビームＢ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）上に投影するように構成されている。
[0027] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、又は制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、若しくはその他のタイプの光コンポーネント、又はそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
[0028] パターニングデバイスサポート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、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。パターニングデバイスサポートは、例えば、必要に応じて固定式若しくは可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。
[0029] 本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
[0030] 本明細書において使用される「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内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、その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内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
[0031] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レゼンソン型(alternating)位相シフト、及びハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
[0032] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射に、若しくは液浸液の使用又は真空の使用といった他の要因に適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、及び静電型光学系、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
[0033] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は反射型のものであり、例えば、反射型マスクを採用している。他の例として、リソグラフィ装置は、透過型のものであってもよく、例えば、透過型マスクを採用してもよい。
[0034] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）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）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、すなわち予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うことができる。
[0035] また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができる型のものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための技術においてよく知られている。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
[0036] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射は、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤ（図１に図示せず）を使って送られる。その他の場合、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
[0037] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤ（図１には図示せず）を含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯ（図１には図示せず）といったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布をもたせることができる。
[0038] 放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡによってパターン形成された後、放射ビームＢは投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２位置決めデバイス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、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めデバイスＰＭ及び位置センサＩＦ１（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後又はスキャン中に、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの一部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）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２位置決めデバイスＰＷの一部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を使って達成することができる。ステッパの場合は、スキャナとは対照的に、パターニングデバイスパターンサポート（マスクテーブル）ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、又は固定されてもよい。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる。これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
[0039] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
[0040] １．ステップモードにおいては、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
[0041] ２．スキャンモードにおいては、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。パターニングデバイスサポート（例えば、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ＰＬの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
[0042] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、パターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
[0043] 上述の使用モードの組合せ及び／若しくはバリエーション、又は完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[0044] 図２は、放射システム４２、照明光学ユニット４４、及び投影システムＰＬを含むリソグラフィ装置１をより詳細に示す。放射システム４２は、放射源ＳＯを含む。放射源ＳＯの実施形態を図３乃至図６に示す。放射源ＳＯは、プラズマＰによって放出することができる極端紫外線を生成するように構成される。このようなプラズマＰは、かかる目的のために構成される燃料物質源ＳＰ（図３）によって供給される、スズ（Ｓｎ）小滴などの燃料物質の小滴Ｄ（図３参照）を照射することによって生成することができる。放射源ＳＯは、小滴Ｄを照射するための例えばＣＯ２レーザなどのレーザＬを含んでよい。結果として、例えば、部分的にイオン化されたプラズマを光軸Ｏ上で崩壊させることによって、ホットプラズマが作成される。この作成されたホットプラズマが、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲における放射を放出する。この放射源は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源とも呼ばれることがある。放射源ＳＯは、放射源チャンバ４７を含んでよい。放射源ＳＯは、更に、汚染トラップ４９及びコレクタ５０を含んでもよいが、これらの汚染トラップ４９及びコレクタ５０は、放射源ＳＯの一部である必要はない。本実施例では、プラズマＰによって放出されたＥＵＶ放射は、コレクタ５０によって反射されて、放射源チャンバ４７内に位置決めすることができるガスバリア構造又は汚染トラップ４９を介して焦点５２に合焦される。ガスバリア構造／汚染トラップ４９は、米国特許第６，６１４，５０５号及び第６，３５９，９６９号に詳細に説明されるようなチャネル構造を含む。一実施形態では、チャンバ内には水素が含まれる。一実施形態では、チャンバ内のガスは、実質的に水素だけを含む。
[0045] 図２に示す実施形態は、スペクトルフィルタ５１を含む。例えば、コレクタ５０によって反射された放射は、格子スペクトルフィルタ５１から反射されて、焦点５２内に集光することができる。格子スペクトルフィルタの代わりに、ＥＵＶ放射を透過するように構成された透過型スペクトルフィルタを適用してもよい。このように形成された放射ビーム５６は、照明光学ユニット４４内で、法線入射リフレクタ５３、５４を介して、パターニングデバイスサポート（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）上に反射される。パターン付きビーム５７が形成されて、このビームは、投影システムＰＬ内において、反射素子５８、５９を介して基板テーブルＷＴ上に結像される。図示する素子より多くの素子が、通常、照明光学ユニット４４及び投影システムＰＬ内にあってもよい。
[0046] 放射コレクタ５０は、欧州特許出願公開第１３９４６１２号に記載され、この文献は、本願に参考として組み込むものとする。他の実施形態では、放射コレクタは、集束した放射を放射ビーム放出開口にフォーカスするように構成されたコレクタ、放射源と一致する第１焦点と放射ビーム放出開口と一致する第２焦点を有するコレクタ、法線入射コレクタ、単一の実質的に楕円形の放射集束面セクションを有するコレクタ、及び／又は２つの放射集束面を有するシュワルツシルト（Schwarzschild）コレクタからなる群から選択される１つ以上のコレクタである。
[0047] 一実施形態では、放射源ＳＯは放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源であってよい。
[0048] 図３は、図２の放射源ＳＯのより詳細な図を示す。動作中、燃料物質源ＳＰは小滴Ｄを供給し、同時にレーザがこれらの小滴を照射して、それによりプラズマＰが形成されて、その結果、ＥＵＶ放射が作成される。副生成物として、プラズマＰは、原子、イオン、又はマイクロ粒子ＭＰの種のデブリを生成するかもしれない。マイクロ粒子は、通常は、小滴Ｄより数桁小さいが、それ自体が液体材料であり、更なる小滴としてみなすことができる。
[0049] 例えば、マイクロ粒子（又は、単に「粒子」）は、一例として０．０１−０．１μｍである、約０．０１−５μｍの範囲の直径を有することができる。図２及び図３の放射源ＳＯには、蒸着素子６０が更に設けられ、当該蒸着素子６０は例えば蒸発面６２を有するプレート６０である。この蒸着素子は、様々な形状及び寸法を有してよく、また、様々な位置及び向きに配置されてよい。蒸着素子６０の幾つかの有利な例を以下に説明する。一例として蒸発面６２は幾つかの材料によって設けられ、例えばモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、及びレニウム（Ｒｅ）又は他の材料であってもよい。蒸発面６２は、実質的に滑らかな面であってよいが、粗い面であることが好適である。例えば、蒸発面６２は、例えば、表面拡張フィン又は粗面構造を有することによって表面拡張構造を有することができる。蒸発面６２には、例えば、多孔性面６２を設けることによって粒子捕捉構造、又は、粒子捕捉メッシュを有する面が設けられることが好適である。更に、蒸発面６２には、蒸着前に、相対的に大きい入射粒子を小さい粒子に分割する、例えば、鋭いエッジを有するデバイダ構造を設けることができる。このようにして、非常に効率のよい粒子蒸着が期待され且つ達成することができる。
[0050] 蒸発面６２は、特に、衝突時に粒子を蒸着させることによって動作中のデブリ粒子を軽減するように構成される。例えば、加熱システム６４が設けられてもよく、例えば加熱システム６４は、プレート６０内に位置付けられる、一例としてのレジスタ６８又は別の好適な加熱デバイスである加熱デバイスを含む。更に、加熱システム６４には、蒸発面の温度を測定するように構成された温度センサ７０、及び／又は、蒸発面の直近の圧力を測定するように構成された圧力センサ７２が設けられてよい。加熱デバイス６８に電力を供給する電源６６が設けられてもよい。更に、ポンプ７６と流体接続するアウトレット７４が設けられる。
[0051] 本実施形態では、（例えば、蒸発面６２を与える構造上の素子６０と一体化されることによって）蒸発面の付近に配置される加熱デバイス６８を用いて蒸発面に熱を供給することができる。一実施形態では、例えば、熱放射を蒸発面、又は、素子６０に伝達するように構成された熱放射デバイスなどの外部加熱デバイスを適用してもよい。例えば、蒸発面６０（又は、蒸着素子６０の別の部分）は、蒸発面６２を加熱するためにそのような放射を実質的に吸収するように構成されることが可能である。
[0052] 同様に、温度センサは（例えば、構造上の素子６０と一体化されることによって）蒸発面６２の付近に配置されることが可能である。一実施形態では、例えば、パイロメータといった１つ以上の外部センサを適用して、蒸発面６２における又はその付近の温度を検知することができる。
[0053] １つの非限定的な実施形態において、加熱システムは、蒸発面６２の表面温度を維持するように構成され、これにより蒸発面６２の直近の圧力が該表面温度に対する蒸気圧より下となるようにする。ここで、該蒸気圧は、使用中、プラズマＰによって副生成物として（蒸発面６２に向かって）放出される粒子材料ＭＰの蒸気圧である。
[0054] 動作中、加熱システム６４は、蒸発面６２の温度が、圧力センサによって測定される圧力が蒸発面温度に対する蒸気圧より下となるような温度であるように素子６０を加熱することができる。つまり、動作中、蒸発面６２は、向かってくる粒子ＭＰを蒸着させるように高温に維持される。このようにして、蒸発面に入射するマイクロ粒子は、実質的に瞬時に蒸着されうる。したがって、粒子ＭＰが蒸着することによって結果として生じるガスは、例えば、アウトレット７４を介してポンプ７６によってコレクタチャンバ４７から出されることが好適である。
[0055] 例えば、典型的なＳｎの小滴直径は、５０μｍである。液体のＳｎについての固有の熱容量及び蒸着エンタルピーは知られているので、小滴あたりの約１．５ｍＪが、Ｓｎを蒸着させるためには望ましいことが計算できる。１秒当たり５０，０００個の小滴の速度では、７５Ｗの電力が得られる。
[0056] プラズマＰ内で作成される粒子は、例えば、４π全体に散乱することによってあらゆる方向に放出される。しかし、より多くの粒子が、通常、他の方向よりもある特定の方向において放出される。例えば、多くの粒子には、好適な散乱方向がある。この方向は、ガス流、重力、及びレーザのポインティングベクトル（例えば、レーザの方向及び強度）による力の重ね合わせによって決定される。これを、初期の小滴運動量に加えることによって、他の方向よりもより多くの材料が放出されるプラズマからの方向を示すベクトルが結果として得られる。好適には、蒸発面６２は、プラズマＰから見た場合に、この方向において配置される。
[0057] 表１は、特定の表面温度に対する幾つかの蒸気圧を開示し、スズ（Ｓｎ）の沸点が蒸気圧の低下と共に下がることを示す。この表は、蒸発面６２の温度が約１４７５Ｋから約２９００Ｋの間で変動し、それぞれのＳｎ蒸気圧が約１Ｐａから１００ｋＰａの間、すなわち、数桁違って変動することを示す。この範囲内の温度にまで加熱可能な好適な蒸発面材料は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、及びレニウム（Ｒｅ）である。
[0058] 図４には放射源の改良形が示されている。この改良形では、円錐形アウトレット７４が設けられる。更に、抽出コーンとも呼ばれる円錐形アウトレット７４の内部には、１つ以上の冷却リング７８が設けられる。当然ながら、冷却リング７８ではなく、追加の又は他の冷却デバイスを設けてもよい。例えば、円錐形アウトレット７４の内部に冷却スパイラルが設けられてもよい。図４の実施形態の動作には、蒸着したデブリ（ガス流中に存在）が凝結するように、アウトレット７４を流れるガス流を冷却することが含まれる。結果として得られる液体デブリ材料は、アウトレット７４自体によって（例えば、冷却リング７８によって）捕捉されて、例えば、材料を再利用することができる。更に、冷却リング７８は、液化デブリ材料が、放射源容器に向かって逆流することを阻止することができる。蒸着したデブリ粒子ＭＰを再利用するデバイスは、異なる様態で構成されることも可能である。例えば、蒸着した粒子材料を液化する（また、好適に収集する）液化システムを、例えば、ポンプ７６とアウトレット７４との間などの、アウトレット７４に対して上流に又は異なる位置に配置することができる。
[0059] 図５には放射源の別の改良形が開示されており、この改良形は好適には両面壁を含む。図３及び図４の放射源と対比するに、図５を参照して開示する放射源は相当に類似している。しかし、蒸発面６２は、内側面８２と外側面８４を有する円錐状体８０上に設けられる。わかりやすくするために、図５にはプラズマＰと円錐状体８０のみを示す。円錐状体の蒸発面６２は、円錐状体８０の内側面８２上に配置される。円錐状体８０の熱的特性を向上させるために、内側面８２には低放射率材料が設けられてもよく、及び／又は、外側面８４には高放射率材料が設けられてもよい。研磨されたモリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）などのよく研磨された金属を、低放射率材料として用いてよい。セラミック材料を高放射率材料として用いてよい。外側面８４は、好適には冷却される。このようにすると、側壁による熱伝達を大幅に制限することができ、したがって、（蒸発面を加熱するために）投入しなければならない電力が少なくなる。
[0060] 蒸発面６２と、蒸発面６２上に入射するマイクロ粒子Ｄとの間の適切な熱伝達を確実に促進するために、蒸発面６２は、少なくとも部分的に粗面であってもよい。例えば、蒸発面６２は、入射するデブリ粒子の粘着及び滞留時間を増加するためにマイクロラフとなるように作ることができる。例えば、蒸発面６２は、約１０ｎｍから約１ｍｍの、好適には、約５０ｎｍから約１０μｍの二乗平均平方根（ＲＭＳ）ラフネスを有してよい。例えば、蒸発面は、マクロラフとマイクロラフの両方であることができる。粗面は、粘着及び滞留時間を大幅に増加することができる。
[0061] 一実施形態では、蒸発面６２は、ガスバリア構造／汚染トラップ４９の面であってもよい。一実施形態では、蒸発面６２を有する円錐状体８０は、ガスバリア構造／汚染トラップ４９の一部であってよい。
[0062] 一実施形態では、水素ラジカルが発生されて、ある面（例えば、プレート６０の面、コレクタミラーの面）に近接する位置に供給されて、それにより、水素ラジカルが該面上に堆積したデブリと反応するようにされてもよい。
[0063] 図６には、放射源の別の例が示されている。図３及び図４の放射源と対比するに、図６を参照して開示する放射源は、ここでも、相当に類似している。図６による実施形態は、プラズマ作成領域（図面を参照）の付近に配置されるヴェポライザの特にエッジＥＶ上における、粒子の反射を減少する。具体的には、図６の実施形態は、これらの場所で散乱する粒子が通常のバッファガス流によって止められる可能性を低くすることができ、そのような粒子がコレクタに到達することを阻止する。
[0064] 放射源には、蒸発面６２のエッジＥＶにおいて放射源チャンバ内にガス流を注入するように構成されたインジェクタが設けられてよい。ガスインジェクタは、様々な方法で構成されてよい。例えば、一実施形態では、インジェクタは、デブリ粒子ヴェポライザ素子８０の外側面に沿って、その素子８０の近位の（この場合は円形の）エッジに向かって且つそのエッジに沿って、ガスを供給するように構成される。例えば、ガスインジェクタは、放射源チャンバ内にリング状のガスカーテンを注入するように構成されることが可能である。
[0065] 一実施形態では、ポンプ（図６には図示せず）を設けて、ヴェポライザ８０の内部から蒸着した粒子を除去してもよい。ポンピングによる流れのそれぞれ（ポンプに向かう流れと、コレクタ５０から離れる流れ）を、図６では、矢印ＰＤによって示す。本実施形態では、ポンピングによる流れＰＤは、インジェクタによって注入されたガスカーテンを、内側にプラズマＰに向かってヴェポライザ内へと引き込み、ポンプに向かってヴェポライザを介して排出させる。したがって、ガスカーテンは、ヴェポライザ素子８０の近位エッジＥＶを実質的に囲むことで、該エッジを、反対側のコレクタの面からシールドする。更に、ガスカーテンによって捕捉及び／又は減速されたデブリも（ヴェポライザの内部を介して）ポンピングで排出可能である。
[0066] 例えば、ガスインジェクタは、デブリ粒子ヴェポライザ素子（例えば、錐体）８０の周りに延在する２次素子９２を含むことができる。この２次素子９２を用いると、粒子が散乱する可能性が比較的高いエッジ領域にバックフィルガスを供給することができる。バックフィルガスの各ガス流は、図６では、矢印ＧＳによって示す。このガスは、例えば、アルゴン、クリプトン、キセノンといった（スズと同程度の）高い質量を有する不活性ガスであることが望ましい。好適には、インジェクタは、例えば、ガスカーテンの形態で、エッジＥＶのあらゆる部分にケースを供給するように構成される。
[0067] バックフィルガス原子と、使用時にプラズマからその面に向けて放出されるデブリ粒子との衝突によって、エネルギー伝達が高くなり、したがって、デブリがより効率よく軽減される。ガスを局所的に注入することによって、ガス流は、ヴェポライザのクリティカルなエッジ領域に／その領域に沿って直接入れることができ、また、ガス錐体からスズヴェポライザへの、又は、コレクタからスズヴェポライザへの距離を横断する必要がない。更に、比較的少量のガスが必要とされ、また、必要なときにしか存在しない。必要であるガスの部分圧も比較的低いので、ＥＵＶ光の吸収がほとんどない。錘体は、ＥＵＶ光をブロックしないように設計されることが可能である。更に、本実施形態では、比較的大量のガスが、同じ領域を流れる（比較的）大きいバッファガスの流れによって除去される。
[0068] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよいことを理解すべきである。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光され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されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツール及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
[0069] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
[0070] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、又はこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態であってもよい。
[0071] 上記の説明は、限定ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
[0072] 本発明は、リソグラフィ装置の適用、又は、実施形態に記載したようなリソグラフィ装置の使用に限定されない。更に、図面は、通常、本発明を理解するために必要な構成要素又は特徴しか含まれていない。更に、リソグラフィ装置の図面は概略的で縮尺が図られているわけではない。本発明は、概略図に示すこれらの構成要素（例えば、概略図に示す数のミラー）に限定されない。更に、本発明は、図１及び図２に記載したリソグラフィ装置に限定されない。当業者であれば、上述した実施形態は組み合わせてもよいことは理解できよう。更に、本発明は、例えば、放射源ＳＯからのＳｎの保護に限定されず、他の放射源からの追加の又は別の粒子の保護も含む。
ＳＯ 放射源
ＩＬ イルミネータ
ＢＤ ビームデリバリシステム
ＡＤ アジャスタ
ＭＡ パターニングデバイス
ＭＴ パターニングデバイスサポート
ＰＬ 投影システム
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
Ｃ ターゲット部分
ＰＭ 位置決めデバイス
ＩＦ 位置センサ
Ｂ 放射ビーム
Ｍ１、Ｍ２ パターニングデバイスアライメントマーク
Ｐ１、Ｐ２ 基板アライメントマーク
Ｐ プラズマ
Ｄ 小滴
ＳＰ 燃料物質源
Ｏ 光軸
１ リソグラフィ装置
４２ 放射システム
４４ 照明光学ユニット
４７ 放射源チャンバ
４９ 汚染トラップ
５０ コレクタ
５１ 格子スペクトルフィルタ
５２ 焦点
５３、５４ 法線入射リフレクタ
５６ 放射ビーム
５７ パターン付きビーム
５８、５９ 反射素子
６０ プレート、蒸着素子
６２ 蒸発面
６４ 加熱システム
６６ 電源
６８ 加熱デバイス
７０ 温度センサ
７２ 圧力センサ
７４ アウトレット
７６ ポンプ
７８ 冷却リング
８０ 円錐状体、ヴェポライザ素子
８２ 内側面
８４ 外側面
９２ ２次素子

Claims (10)

  1. 極端紫外線を生成するように構成された放射源であって、
    プラズマが内部で発生するチャンバと、
    前記プラズマによって放出された放射を焦点にフォーカスするように構成されたコレクタミラーと、
    蒸発面を備える加熱システムと、
    を含み、
    前記加熱システムは、
    前記蒸発面が、前記プラズマによって前記放射の副生成物として放出される材料の散乱方向に配置されるように、前記コレクタミラーから離間して設けられており、
    前記蒸発面が、Ｍｏ、Ｗ、及びＲｅからなる群から選択される１つ以上の材料を含んで構成されており、
    前記蒸発面の直近の圧力が、前記蒸発面の表面温度に対する、前記材料の蒸気圧よりも低くなるように、前記蒸発面を前記表面温度に維持するように構成される、
    放射源。
  2. 前記コレクタミラーは、前記プラズマによって放出される前記放射の光路における最初の光学素子である、請求項１に記載の放射源。
  3. 前記加熱システムは、前記蒸発面上の温度を測定するように構成された温度センサを含む、請求項１又は２に記載の放射源。
  4. 前記加熱システムは、前記蒸発面の直近の圧力を測定するように構成された圧力センサを含む、請求項１、２、又は３に記載の放射源。
  5. 前記加熱システムは、前記圧力センサによって測定された前記圧力が、前記温度センサによって測定された前記温度における前記蒸気圧よりも低い場合に、前記蒸発面を加熱するように構成される、請求項３及び４に記載の放射源。
  6. 少なくとも部分的に円錐状体を更に含み、前記少なくとも部分的に円錐状体は、前記蒸発面を含む、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の放射源。
  7. 前記蒸発面は、フィンおよび粗面構造の少なくとも一方の表面拡張構造を有する、
    請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の放射源。
  8. 前記蒸発面は、多孔性面およびメッシュの少なくとも一方の粒子補足構造を有する、
    請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の放射源。
  9. 前記蒸発面は、エッジを有するデバイダ構造を有する、
    請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の放射源。
  10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の放射源を含むリソグラフィ装置。
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