JP5380530B2 - リソグラフィ装置のキャップされていない多層ミラー上の沈着を除去する方法、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置のキャップされていない多層ミラー上の沈着を除去する方法、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の個々の層に形成されるべき回路パターンを形成するために使用されうる。このパターンが基板（例えばシリコンウエハ）の（例えばひとつまたは複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的に露光される。公知のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、ターゲット部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各ターゲット部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査するようにして各ターゲット部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。

パターン印刷の限界の理論的な見積もりは、解像度に関するレイリー基準によって式（１）に示されるように与えられる。

ここで、λは使用される放射の波長であり、ＮＡ_ＰＳはパターンを印刷するのに使用される投影システムの開口数であり、ｋ_１はプロセス依存の調整要素でありレイリー定数とも呼ばれ、ＣＤは印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンジョン）である。式（１）から以下のことが言える。３つの方法、すなわち露光波長λを短くすることによって、または、開口数ＮＡ_ＰＳを増やすことによって、または、ｋ_１の値を減らすことによって、印刷可能なフィーチャサイズの最小値を低減できる。

露光波長を短くしそれによって印刷可能な最小サイズを低減するために、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。したがって、ＥＵＶ放射源は小さなフィーチャの印刷を達成するための重要なステップを構成しうる。そのような放射は極端紫外または軟Ｘ線と称され、可能な放射源は例えばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングからのシンクロトロン放射を含む。役に立つＥＵＶ帯域内放射に伴い、ＥＵＶ放射源は望まれない帯域外赤外（「ＩＲ」）および深紫外（「ＤＵＶ」）放射をほとんど同程度（ときにはより多く）生成しうる。

ＥＵＶ放射の放射源は典型的にはレーザ生成プラズマ源や放電源などのプラズマ源である。任意のプラズマ源の共通した性質として、生来的に高速イオンおよび高速原子を生成してしまうことがある。これらの高速イオンや高速原子はプラズマから全ての方向にはじき出される。これらの粒子は、一般的には脆弱な表面を有する多層ミラーであるコレクタミラーおよびコンデンサミラーに損傷を与えうる。これらの表面はプラズマからはじき出された粒子による衝突やスパッタリングによって徐々にだめになり、したがってミラーの寿命が縮まる。スパッタリングの影響はコレクタミラーにとって特に問題となりうる。このミラーの目的は、プラズマ源によって全ての方向に放出された放射を集め、それを照明システムの他のミラーへ向けることである。コレクタミラーはプラズマ源に非常に近接して配置され、かつプラズマ源と視線が揃っているので、そのプラズマから高速粒子の大きなフラックスを受ける。システムの他のミラーはある程度シールドされているので、それらがプラズマからはじき出された粒子のスパッタリングによって受ける損傷の度合いは一般的にはより小さい。

極端紫外（ＥＵＶ）源はＥＵＶ放射を生成するためにスズ（Ｓｎ）または他の金属蒸気を使用してもよい。そのようなＥＵＶ源を使用した場合、Ｓｎが放出されまたはＥＵＶコレクタにＳｎが沈着しうる。ＥＵＶリソグラフィ装置の十分な寿命を実現するためには、ＥＵＶコレクタからスズを除去することが望ましい。

米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号に記載されているように、光学素子からＳｎおよび他の汚染を除去するために水素ラジカルが使用されてもよい。Ｓｉ基板上にＳｎ汚染が沈着している場合、Ｈ_２ラジカルによって約１ｎｍ／秒以上のクリーニングレートを達成できる。しかしながら、Ｒｕ基板に対する実験では、Ｈ_２ラジカルによるクリーニングレートはＳｉの場合よりも非常に低く、Ｒｕ基板を完全に清浄化すること（すなわち、全てのＳｎをＲｕ基板から除去すること）は可能ではないかもしれないことが示された。

Ｒｕ基板上のＳｎ沈着を完全に除去するために採用しうるひとつのオプションは、多層ミラー表面にキャッピング層を加えることである。米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号には、種々の光学素子を保護するためにそのようなキャッピング層を使用することが開示されている。そのようなプロセスによって、Ｒｕトップ、ＭｏトップまたはＳｉトップを有する多層光学素子を水素プラズマを使用して完全に清浄化することが可能となるであろう。

特にレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源を使用する場合に、キャップされていない多層ミラーからＳｎ沈着を除去する方法を提供することが望ましい。

本発明のある態様によると、装置のキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラー上のＳｎを含む沈着を除去する方法であって、その装置の少なくとも一部に、Ｈ２、Ｄ２およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供することと、そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成することと、沈着を伴うキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させ、沈着の少なくとも一部を除去することと、を含む、方法が提供される。

本発明の別の態様によると、少なくともひとつのキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを含む放射システムを使用して放射ビームを調整することと、パターン付与された放射ビームを形成するために、所望のパターンで放射ビームをパターニングすることと、パターン付与された放射ビームを基板に投影することと、調整している間または調整後、少なくともひとつのキャップされていない多層ミラー上のＳｎを含む沈着を除去することと、を含み、その除去することは、Ｈ２、Ｄ２およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供することと、そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成することと、沈着を伴うキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させ、沈着の少なくとも一部を除去することと、を含む、デバイス製造方法が提供される。

本発明のさらに別の態様によると、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーと、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラー上のＳｎを含む沈着を除去するクリーニング装置と、を備え、クリーニング装置は、本リソグラフィ装置の少なくとも一部に、Ｈ２、Ｄ２およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供するよう、かつ、そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成するよう、かつ、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーに、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを供給し、沈着の少なくとも一部を除去するよう、構成される、リソグラフィ装置が提供される。

本発明の実施の形態は、例示のみを目的として添付の模式的な図面を参照して説明される。図面では、対応する参照符号は、対応する部分を示す。

リソグラフィ装置を模式的に示す図である。

図１のリソグラフィ投影装置のＥＵＶ照明システムおよび投影光学系の模式的な側面図である。

放射源および法線入射コレクタを示す図である。

放射源およびシュワルツシルト（Schwarzschild）型の法線入射コレクタを示す図である。

本発明の実施の形態に係るクリーニング装置を示す図である。

本発明の実施の形態に係る、種々のメタン濃度を伴う水素についてのクリーニングレートを示す図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るリソグラフィ装置１を模式的に示す図である。この装置１は、放射ビームＰＢ（例えばＵＶ放射やＥＵＶ放射）を調整する照明システム（イルミネータ）ＩＬを含む。パターンサポート（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を支持し、所定のパラメータにしたがってパターニングデバイスを正確に位置決めする第１位置決め装置ＰＭに接続されている。基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴは、基板（例えば、レジストでコーティングされたウエハ）Ｗを保持し、所定のパラメータにしたがって基板を正確に位置決めする第２位置決め装置ＰＷに接続されている。投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＬは、パターン付与された放射ビームＰＢを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影する。

照明システムは、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射を方向付けるかまたは成形するかまたは制御するためのものである。

パターンサポートＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の構成、及びパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。このサポートは、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。このサポートは、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。このサポートは、パターニング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してもよい。

本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。

本明細書で使用される「パターニングデバイス」なる用語は、例えば基板のターゲット部分にパターンを生成するために放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用される何らかのデバイスであると広義に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、基板のターゲット部分における所望のパターンと厳密に対応していなくてもよいことを注意しておく。このような場合には例えば、パターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合がある。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、ターゲット部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。

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、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本明細書で使用される「投影システム」なる用語は、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、磁気的光学システム、電磁気的光学システム、静電的光学システム、またはこれらの組合せを含む何らかの投影システムを指し示すものとして広義に解釈されるべきである。投影システムは、使用される露光放射に応じて、あるいは特に真空の使用や液浸液の使用などのその他の要因に応じて適切とされるいかなる投影システムであってもよい。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用する場合はいつでも、より一般的な用語である「投影システム」と同義であると見なされうる。

図示されるように、装置は例えば反射型マスクを使用する反射型である。あるいはまた、装置は例えば透過型マスクを使用する透過型であってもよい。

リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれ以上の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。このような「多重ステージ」型の装置においては、追加的なテーブルが並行して使用されてもよく、あるいは１以上のテーブルが露光に使用されている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されてもよい。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の高い液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板との間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。液浸液は例えばマスクと投影システムとの間などの、リソグラフィ装置の他の空間に与えられてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を大きくするため技術として周知である。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板などの構造が液体の中に沈められなければならないことを意味するものではなく、むしろ露光中例えば投影システムと基板との間に液体がある程度のことを意味するものである。

図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射は光源ＳＯからビーム搬送系を介してイルミネータＩＬへと到達する。このビーム搬送系は例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいは例えば光源が水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射システムと称されることがある。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整する調節装置（図１では不図示）を備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径の値（通常それぞれσアウタ、σインナと呼ばれる）が調整されうる。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータ及びコンデンサ（図１では不図示）などの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられてもよい。

放射ビームＰＢは、パターンサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ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に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＰＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦させる。第２位置決めデバイスＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動される。例えば放射ビームＰＢの経路に異なる複数のターゲット部分Ｃをそれぞれ位置決めするように移動される。同様に、第１位置決め装置ＰＭおよび位置センサＩＦ１（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）を使用して、放射ビームＰＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めできる。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械検索後や走査中に行われる。一般にパターニングデバイス（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現されうる。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置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用して実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、パターンサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗとは、パターニングデバイス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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占拠しているが、アライメントマークはターゲット部分間のスペースに配置されてもよい。これ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、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに複数のダイがある場合にはパターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。

１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つのターゲット部分Ｃに投影される間、パターンサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写されるターゲット部分Ｃのサイズを制限することになる。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、パターンサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。パターンサポート（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の拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められてもよい。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光でのターゲット部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。

３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、パターンサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または連続する放射パルスと放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラム可能ミラーアレイなどのプログラム可能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可能である。

上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。

「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子を含む各種の光学素子の任意のひとつまたは組み合わせを指し示すものであってもよい。

本発明との関係で、「光学素子」は、光フィルタ、光回折格子、多層ミラーやかすめ入射ミラーや法線入射ミラーやコレクタミラーなどのミラー、レンズ、レチクル、ダイオード、強度測定センサやエネルギセンサやＣＣＤセンサや光アライメントセンサなどのアライメントセンサなどのセンサ、例えば米国特許第６６１４５０５号および６３５９９６９号に開示されるようなガスバリア構造などから選択されるひとつ以上の要素を含む。米国特許第６６１４５０５号および６３５９９６９号は参照により本明細書に組み込まれる。フィルタや回折格子やミラーやレンズなどの光学素子は平坦であっても曲面であってもよく、層、薄膜、デバイス等として存在してもよい。本発明の実施の形態においては、光フィルタ、光回折格子、かすめ入射ミラーや法線入射ミラーやコレクタミラーや多層ミラーなどのミラー、レンズ等の光学素子は所定の波長λ（５−２０ｎｍすなわちＥＵＶ放射、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍなど）の放射についてブレーズされてまたは最適化されていてもよい。それらがレンズの場合は波長λの放射に対して透過的であってもよく、ミラーの場合は反射的であってもよく、回折格子の場合は回折的であってもよい。いくつかの光学素子はこれらの光学効果のうちのひとつ以上を提供するものである。例えば欧州特許出願第０３０７７１５５号および欧州特許出願第０３０７７８５０号を参照すべきであり、これらの出願は参照により本明細書に組み入れられる。

本明細書で使用される「層」という用語は、当業者には理解される通り、他の層および／または使用中の真空などの他の媒体とのひとつ以上の境界面を有する層を記述してもよい。しかしながら、「層」は構造の一部を意味してもよいことは理解されるべきである。「層」という用語は複数の層を示してもよい。これらの層は例えば互いに隣り合っていてもよいし互いに積み重なっていてもよい。それらはひとつの物質（material）または物質の組み合わせ含んでもよい。本明細書で使用される「層」という用語は、連続的なまたは非連続的な層を記述してもよいことを注意しておく。本発明において、本明細書で使用される「物質」という用語は、物質の組み合わせとして解釈されてもよい。本明細書において「沈着（deposition）」という用語は、当業者には知られているように、表面（例えば光学素子の表面）に化学的または物理的に付着している物質を指し示す。そのような沈着はひとつの層であってもよいが多層構造を含んでもよい。沈着は放射源からスパッタリングされた（素）粒子のような堆積物を含んでもよい。沈着は再沈着物または蒸着物を含んでもよい。

本明細書で使用される「キャップされていない多層ミラー」という用語は、繰り返しユニットの複数周期分からなる周期的多層構造を表す。繰り返しユニットは、２つ以上の異なる層からなる。周期的多層構造は、繰り返しユニットの層のうちのひとつで終わる。すなわち、多層ミラーの外側の層は繰り返しユニットの層のうちのひとつである。したがって、本明細書で使用される多層ミラーはキャップされていない構造である。繰り返しユニットの層はＭｏ層、Ｓｉ層および拡散バリア層であることが好ましい。したがって、好ましくは多層ミラーの最上層はＭｏ、Ｓｉまたは拡散バリアのいずれかである。拡散バリア層はＭｏ層とＳｉ層との間のそれぞれに配置され、Ｍｏ層およびＳｉ層の混合を防ぐための層である。本発明のある実施の形態では、繰り返しユニットは以下の層を有する。
［Ｍｏ−拡散バリア−Ｓｉ−拡散バリア］
したがって、本発明の多層ミラーはキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーであることが好ましい。多層ミラーは４０周期以上の繰り返しユニットを有することが好ましく、また５０周期以上の繰り返しユニットを有することがより好ましく、また６０周期以上の繰り返しユニットを有することが最も好ましい。

本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）紫外（ＵＶ）放射、（例えば５−２０ｎｍの範囲に含まれる波長を有する）極端紫外（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射を含むあらゆる電磁放射、及びイオンビームまたは電子ビーム等の粒子線を含む。一般に、約７８０−３０００ｎｍ（またはそれ以上）の間の波長を有する放射は赤外放射とみなされる。ＵＶとはおよそ１００−４００ｎｍの波長を有する放射をいう。リソグラフィにおいては水銀放電ランプにより生成される波長がしばしば用いられる。４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、および／または３６５ｎｍのＩ線である。真空ＵＶ（ＶＵＶ、つまり空気に吸収されるＵＶ）とはおよそ１００−２００ｎｍの波長を有する放射をいう。深紫外（ＤＵＶ）はリソグラフィにおいて、エキシマレーザによって生成される約１２６ｎｍ−約２４８ｎｍのような波長について通常使用される。当業者には理解されるように、例えば５−２０ｎｍの範囲の波長を有する放射は５−２０ｎｍの範囲にその少なくとも一部が見出される所定の波長域を伴う放射に関する。

「装置の少なくとも一部に、複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供すること」という句は、炭化水素化合物またはシラン化合物もしくはその両方を恣意的に導入することを表す。ここで「化合物（compound）」はガスまたは液体を指すものであり、ひとつの特定の分子を指すものではない。液体の場合、ある実施の形態では、化合物は例えば加熱（予熱）によってガス状の化合物として装置に導入され、あるいはリソグラフィ装置などの装置内で気化され、あるいは分解後に装置に導入され、あるいは装置内で分解される。ある実施の形態では、炭化水素化合物またはシラン化合物の沸点は７７３Ｋ以下である。さらなる実施の形態では、炭化水素化合物またはシラン化合物の沸点は６２３Ｋ以下である。ある実施の形態では、炭化水素化合物またはシラン化合物の沸点は５２３Ｋ以下である。ある実施の形態では、炭化水素化合物またはシラン化合物の沸点は４２３Ｋ（１５０℃）以下である。「基（group）」や「側鎖（side chain）」や「側基（side group）」という用語は類義語である。例えば、トリメチルシラン（ＨＳｉ（ＣＨ_３）_３）はひとつの水素基（Ｈ）および３つのメチル基を含むケイ素であり、また例えばイソブタンはひとつのメチル側基または側鎖を伴うプロパンを含む。Ｃ_１−Ｃ_６などの用語は炭化水素または炭化水素側鎖を指し、例えばＣ_１（すなわち、ＣＨ_４化合物またはＣＨ_３側鎖）、Ｃ_２（エタン）、Ｃ_３（プロパン）、Ｃ_４（ブタン）、Ｃ_５（ペンタン）、Ｃ_６（ヘキサン）等およびそれらの異性体である。

図２は投影装置１をより詳細に示す。この装置１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。放射システム４２は、放電プラズマにより形成されうる放射源ＳＯを含む。ＥＵＶ放射は例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気等の気体または蒸気により生成されてもよい。この気体または蒸気中に高温プラズマが形成されて電磁放射スペクトルのＥＵＶ範囲に入る放射が発せられる。この高温プラズマは、放電により部分的にイオン化されたプラズマを光軸Ｏ上になだれ込ませることによって生成される。効率的に放射を生成するためには、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはその他の適する気体または蒸気の例えば１０Ｐａの分圧が求められる。放射源ＳＯが発する放射はソースチャンバ４７からガスバリア構造または汚染物質トラップ４９を通じてコレクタチャンバ４８へと向かう。ガスバリアまたは汚染物質トラップ４９は、ソースチャンバ４７の開口のなかにまたはその後方に配置されている。ガスバリア構造／汚染物質トラップ４９は、例えば米国特許第６６１４５０５号および第６３５９９６９号に詳述されているチャネル構造を含んでもよい。

コレクタチャンバ４８は、斜入射型コレクタによって形成されてもよい放射コレクタ５０を含む。コレクタ５０を通過した放射は格子スペクトルフィルタ５１で反射され、コレクタチャンバ４８の開口に位置する仮想的点源５２に集束する。コレクタチャンバ４８を出た放射ビーム５６は、照明光学ユニット４４において法線入射リフレクタ５３、５４で反射され、パターニングデバイスサポート（例えばレチクルテーブルまたはマスクテーブル）ＭＴに位置決めされたパターニングデバイス（例えばレチクルまたはマスク）に入射する。パターンが付与されたビーム５７が形成され、投影システムＰＬにおいて反射素子５８、５９を介してウエハステージまたは基板テーブルＷＴに結像される。照明光学ユニット４４および投影システムＰＬには示されているよりも多くの素子が一般には存在しうる。

放射コレクタ５０は欧州特許出願第０３０７７６７５．１号に記載されたコレクタであってもよく、その欧州特許出願第０３０７７６７５．１号は参照により本明細書に組み込まれる。

あるいはまた、他の実施の形態では、放射コレクタは、集光された放射を放射ビーム発射開口内に合焦させ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、放射ビーム発射開口と一致する第２焦点とを有するコレクタ；法線入射コレクタ；単一の実質的に楕円形の放射集光面区画を有するコレクタ；二つの放射集光面を有するシュバルツシルト型コレクタのうちのひとつまたは複数である。

同じく、別の実施の形態では、放射源ＳＯは、所定の波長のコヒーレント光ビームを燃料上に合焦させるように構成させた光源を備えるレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源であってもよい。

例えば、図３は、法線入射コレクタ７０を備える放射システム４２の実施の形態の断面図である。コレクタ７０は、二つの自然楕円焦点Ｆ１、Ｆ２を持つ楕円構成を有する。特に、法線入射コレクタは単一の放射集光面７０ｓを有するコレクタを備え、その放射集光面７０ｓの形状は楕円の一部である。言い換えると、楕円の放射集光面区画は仮想的な楕円（その一部が図中に点線Ｅで描かれている）に沿って広がる。

当業者には理解されるように、コレクタミラー７０が楕円（すなわち、楕円に沿って広がる反射面７０ｓを備える）である場合、コレクタミラーは、一方の焦点Ｆ１からの放射をもう一方の焦点Ｆ２に合焦させる。二つの焦点は、楕円の中心からｆ＝（ａ２−ｂ２）ｌ／２の距離に楕円の長軸に沿って配置される。ここで、２ａ及び２ｂは、それぞれ長軸及び短軸の長さである。図１に示した実施の形態がＬＰＰ放射源ＳＯを備える場合、コレクタは図３に示すような単一の楕円形ミラーであってもよい。このとき、光源ＳＯが一方の焦点（Ｆ１）に配置され、中間焦点ＩＦがミラーの他方の焦点（Ｆ２）に確立される。第１焦点（Ｆ１）に配置された放射源から反射面７０ｓに向けて広がる放射、及び表面によって反射され第２焦点Ｆ２に向かう反射放射が、図中に線ｒで描かれている。例えば、ある実施の形態によると、上述の中間焦点ＩＦは、リソグラフィ装置のコレクタと照明システムＩＬ（図１、２を参照）との間に配置されてもよいし、必要であれば照明システムＩＬの中に配置されてもよい。

放射源は、所定の波長を有するコヒーレント光のレーザビームを生成するように構成されたレーザ源と関連する放射源であることが好ましい。レーザ光は、燃料源（例えば燃料供給器によって供給される燃料であり、燃料源はまた例えばスズの液滴などの燃料の液滴を含む）上に合焦されて、レーザ生成プラズマ過程によってそこから放射が生成される。その結果得られる放射は、この実施の形態ではＥＵＶ放射であってもよい。限定されない実施の形態では、レーザ光の所定の波長は１０．６ミクロン（すなわちμｍ）である。例えば、燃料はスズ（Ｓｎ）であってもよいし、当業者には理解されるように他の種類の燃料であってもよい。

図４は、本発明の実施の形態に係る、コレクタ１７０を備える放射源ユニット４２’の断面の模式図である。この場合、コレクタは２つの法線入射コレクタ部分１７０ａ、１７０ｂを備える。各部分１７０ａ、１７０ｂは好ましくは（しかし必須ではない）実質的に楕円形の放射集光面区画を有している。特に、図４の実施の形態は、好ましくは２つのミラー１７０ａ、１７０ｂからなるシュバルツシルトコレクタ設計を備える。放射源ＳＯは、第１焦点Ｆ１に配置されてもよい。例えば、第１コレクタミラー部分１７０ａは、第１焦点Ｆ１から発せられた放射を、第２コレクタミラー部分１７０ｂ、特に第２焦点Ｆ２に向けて合焦させるように構成された凹面の反射面（例えば楕円系またはパラボラ形）を有してもよい。第２ミラー部分１７０ｂは、第１ミラー部分１７０ａによって向きを変えられた放射を、第２焦点Ｆ２に向けて、さらには焦点ＩＦ（例えば中間焦点）に向けて合焦するように構成されてもよい。第１ミラー部分１７０ａは開口１７２を備えており、この開口１７２を経由して（第２ミラー１７０ｂによって反射された）放射がさらに焦点ＩＦに向けて伝達されてもよい。例えば、図４の実施の形態をＤＰＰ放射源と組み合わせて使用すると有利な場合もある。

放射コレクタ７０は、放射源によって生成された放射を集光し、集光した放射を放射システム４２の下流放射ビーム発射開口６０へと合焦させるように構成されてもよい。

例えば、放射源ＳＯは、発散放射を発するように構成されてもよい。コレクタ７０は、（図３及び図４に示すように）その発散放射を反射して発射開口６０に向けて収束する収束放射ビームを与えるように構成されてもよい。特に、コレクタ７０は、システム（図２を参照）の光軸Ｏ上の、発射開口６０内に配置された焦点ＩＦ上に放射を合焦させてもよい。

発射開口６０は円形の開口であってもよいし、別の形状（例えば、楕円形、正方形または別の形状）を有していてもよい。発射開口６０は、好ましくは小さな直径、例えば約１０ｃｍ未満、好ましくは１ｃｍ未満の直径を有する（直径は、放射伝達方向Ｔを横切る方向で測定される。例えば、開口６０が円形断面を有する場合は、半径方向で測定される）。好ましくは、光軸Ｏは開口６０の中心を通って延びるが、これは必須ではない。

ＥＵＶ放射源ＳＯによって生成されるスズ（または他の元素）はコレクタチャンバ４８の種々の光学素子を汚染しうる。例えば、汚染粒子がＥＵＶコレクタ７０（図３）および１７０（図４）上に堆積しうる。ＥＵＶリソグラフィ装置１について十分な寿命を得るために、ＥＵＶコレクタミラー７０および１７０からスズを除去することが望ましい。

米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号は、種々の光学素子を保護するためにそのようなキャッピング層を使用することを開示する。そのようなプロセスによって、Ｒｕトップ、ＭｏトップまたはＳｉトップを有する多層光学素子を水素プラズマを使用して完全に清浄化することが可能となるであろう。米国特許出願公開第２００７／００４０９９９号は、Ｈ_２およびひとつ以上の炭化水素またはシランを含むガスを使用してキャップされたミラーを清浄化することを開示する。しかしながらレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源の使用に際してはキャッピング層を使用することはできないであろう。動作中に多層はエッチされそれによって新たな層が露出するからである。

ＭｏはＲｕと同様の性質を有する。例えば、両者は非常に高い水素再結合レートを有する。したがって、キャッピング層を使用せずにＭｏをＨ_２ラジカルを使用して清浄化することは困難であることが予想される。これはＲｕについて確認された事項であるからである（米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号参照）。

Ｓｎ沈着を除去するために水素ラジカルを使用するのに伴って生じうる別の潜在的な課題は、形成されるＳｎ水素化物は比較的不安定で基板表面に再沈着しやすいことである。これにより全体的なクリーニングレートが低下する可能性があり、またレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源が使用される場合は特に問題となりうる。ＬＰＰ源は多数の水素ラジカルを生成し、その多数の水素ラジカルはコレクタミラー以外の場所からＳｎを除去し、このＳｎがコレクタミラーに再沈着されうるからである。

本発明の実施の形態では、光学素子からスズおよび他の汚染を除去するために水素ラジカルが使用されうる。水素ラジカルは、Ｈ_２を含むガスを熱フィラメントを使用して解離させることによって生成されうる。スズ汚染を除去するために、その水素ラジカルの部分が光学素子の表面に与えられてもよい。水素ラジカルによる光学素子の清浄化についての追加的な情報は、米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号から収集されうる。この米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号の内容の全ては参照により本明細書に組み入れられる。

ケイ素基板上にＳｎ汚染が沈着している場合、水素ラジカルによって約１ｎｍ／秒以上のクリーニングレートを達成できる。汚染層および基板の厚さによってクリーニングレートは実質的に変わりうることは理解される。例えば、非常に厚いスズ層を使用する場合、クリーニングレートは非常に低いであろう。さらに、Ｒｕ基板に対する実験では、クリーニングレートはさらに低く、完全な清浄化（すなわち、全てのＳｎをＲｕ基板から除去すること）は所定の状況下では可能ではないかもしれないことが示された。

Ｒｕ基板上のＳｎ汚染を完全に除去するため、および／または、Ｓｎ汚染の厚い層を完全に除去するために採用しうるひとつのオプションは、多層ミラー表面にクリーニングキャップ層を加えることである。参照により組み込まれた米国特許出願公開第２００６／０１１５７７１号は、種々の光学素子を保護するためにそのようなキャッピング層を使用することを広く開示する。キャップ層は、光学素子の動作後に除去されうる保護層として機能するよう構成される。リソグラフィ装置の動作中、Ｓｎはキャップ層の少なくとも一部に沈着するかまたはキャップ層の少なくとも一部を損傷して除去しうる。光学素子を使用した後、キャップ層は除去され、新たなキャップ層で置き換えられる。変化するキャッピング層を伴う多層ミラーからＳｎを除去するために水素ラジカルが使用されうる。このプロセスによって、ＭｏトップまたはＳｉトップを有する多層光学素子を完全に清浄化することが可能となるであろう。しかしながら、薄いＳｎ層に対する水素ラジカルを使用したクリーニングレートはかなり低減されうる。

Ｍｏ基板およびＳｉ基板の両方からＳｎ汚染を洗うのに水素ラジカルを使用できるという事実は、水素を、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源のコレクタを清浄化するための第１候補とする。これらの放射源は通常法線入射多層コレクタを備える。しかしながら、動作中に多層がエッチされるので、ＬＬＰ源においてはクリーニングキャップ層を使用することはできないかもしれない。現在、およそ５００の多層周期を初期状態で有するコレクタが想定されている。

水素クリーニングは、ＨＢｒや他のハロゲン水素化物などのＬＰＰ源のコレクタのための他の（オンラインでの）洗浄方法に取って代わるであろう。水素クリーニングは、例えば化学的性質としては活性が低くまた水素は追加的にミラーから炭素汚染を取り除きうる、などのいくつかの利点を有してはいるが、光学素子のクリーニングレート（すなわちＳｎ汚染の除去レート）を高めることが望ましい。これは光学素子の表面からＳｎが除去されるレートがＳｎ沈着のレートよりも高くなることを確かなものとするためである。

本発明のひとつの実施の形態では、キャップ層を含まない光学素子のクリーニングレートを、クリーニングガスに低濃度の炭化水素（例えばメタン）を加えることによって高めることが提案されている。低濃度の炭化水素（例えばメタン）を使用すると、汚染された表面のクリーニングレートをかなり高めることができることが発見された。例えば、ある実施の形態では、メタンを使用するとクリーニングレートを典型的には一桁程度高めることができる。

図５を参照すると、この図は本発明の実施の形態に係るクリーニング装置５００を示す。クリーニング装置５００は、キャップされていない多層ミラー５０５からＳｎを取り除くよう構成される。キャップされていない多層ミラー５０５は、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ法線入射コレクタミラーであってもよい。図５に示されるように、クリーニング装置５００は、水素ラジカルの流れを供給するよう構成された第１ノズルまたはアウトレット５１０と、少なくとも炭化水素またはシランガスの流れを供給するよう構成された第２ノズルまたはアウトレット５１５と、を含む。汚染粒子を除去するために、水素ラジカルおよび炭化水素および／またはシランガスの両方がミラー５０５の上面５２０に供給される。本発明の実施の形態では、第２ノズル５１５はメタンを供給するよう構成される。

本発明のある実施の形態では、水素ラジカルを供給するよう構成された第１ノズル５１０は放射源の近くに配置される。水素ラジカルは、例えば熱フィラメント、高周波放電または光解離によって生成されてもよい。この最後の場合では、水素を光解離させて水素ラジカルを生成するために、放射源によって放出されたＥＵＶ放射が使用されてもよい。ＬＰＰ源では、集束ポンプレーザビームによってまたはレーザ生成プラズマによっても水素ラジカルを生成できる。あるいはまた、ＬＰＰＥＵＶ源セットアップとは別の集束レーザビームを使用して水素ラジカルを生成することもできる。

ある実施の形態では、第２ノズル５１５は第１ノズル５１０の位置に隣接した位置に配置される。あるいはまた、両方のガスが同じノズルを通じて供給されることも想定される。後者の実施の形態では、水素を解離させて水素ラジカルを生成するデバイス（例えば熱フィラメントなど）と同じデバイスによって、炭化水素またはシランを解離させて（分解して）もよい。

放射源において炭化水素またはシランの圧力が高いとプラズマ形成に不利であり、かつ、炭化水素またはシランはガスアウトレットからコレクタ表面へ十分速く拡散しない（水素は炭化水素またはシランよりも高い拡散率を有する）ので、炭化水素またはシランを供給する第２ノズル５１５はコレクタ表面に近接して配置されてもよい。ある実施の形態では、ひとつ以上の炭化水素またはシランのノズルまたはアウトレットがコレクタ表面を通じて提供される。これらの実施の形態では、各ノズルについて別々に炭化水素またはシランを、例えば上述のデバイス（熱フィラメント等）を使用して分解する方が有益でありうる。

本発明のある実施の形態では、水素ならびに炭化水素またはシランの両方のアウトレットはコレクタ表面の近くに設けられてもよい。ある実施の形態では、炭化水素はメタンである。

クリーニング中に水素含有ガスにＣＨ_４を加えることによって、水素のみを使用する以外は同じ条件の下でのクリーニングプロセスと比較してクリーニングレートは有利に高まる。例えばある実施の形態においてＣＨ_４が水素ガスに加えられた場合、熱フィラメントはＨ_２分子に加えてＣＨ_４分子も解離させる（すなわち、ガスの少なくとも一部は炭化水素ラジカルおよび水素ラジカルを生成し、また水素ラジカル生成器は炭化水素ラジカル生成器でもある）。結果として得られるラジカルは、Ｈラジカルおよび例えばＣＨ_３ラジカルであろう。これらのラジカル間の比率は、例えば水素含有ガスのガス流および炭化水素化合物含有ガスＣＨ_４のガス流を相対的に変化させることによって、または、混合ガス中の分子比を調整することによって、調整されうる。当業者は比率が高すぎずまた低すぎないように比率を調整するであろう。例えば、ＣＨ_３ラジカルが多くありすぎると、（望まれる炭化効果に加えて）基板上に炭素の厚い層を形成してしまうリスクが高まる。したがって、ＣＨ_３濃度は、Ｈラジカルが炭素沈着をその炭素沈着が成長するよりも速く除去できる程度に十分に低くあるべきである。しかしながら、ＣＨ_３濃度が低すぎる場合はＣＨ_４を追加する効果は非常に小さくなるであろう。

キャップされていない多層ミラーのクリーニングレートは、Ｈ_２、Ｄ_２およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むクリーニングガスを使用することで高まりうる。ＭｏはＲｕと同じように振る舞うと思われているので、Ｍｏを含むミラーがこの方法で洗浄されうることは驚くべきことである。ひとつ以上の炭化水素化合物またはシラン化合物を加えると、汚染された表面のクリーニングレートをかなり高めることができる。例えば、ひとつ以上の炭化水素化合物またはシラン化合物を加えると、クリーニングレートを典型的には一桁程度高めることができる。

炭化水素ラジカルがクリーニングレートを改善できることのメカニズムは以下のようなものであろう：ガス相において、ＣＨ_３ラジカルなどの炭化水素ラジカルはＳｎＨ_４（水素化スズ）分子と反応し、ＳｎＨ_３（ＣＨ_３）、ＳｎＨ_２（ＣＨ_３）_２、ＳｎＨ（ＣＨ_３）_３、またはＳｎ（ＣＨ_３）_４を形成しうる。これらの分子はＳｎＨ_４分子よりも安定であり、したがってクリーニングレートが改善される。これらの分子がミラー上にＳｎの再沈着を形成する可能性はより低いからである。

ガスがＤ_２またはＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシランから選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含む場合、ガスが解離すると重水素ラジカルが生成される。重水素ラジカルは水素ラジカルと同じように振る舞い、上記または下記における水素ラジカルの性質および反応へのいかなる参照も重水素ラジカルについて同等にあてはまる。同様に、重水素化された水素化スズ（例えばＳｎＤＨ_３、ＳｎＤ_４またはＳｎＤＨ_２（ＣＨ_３））の性質および反応は重水素化されていないバージョンと似ている。

クリーニングガスはＨ_２ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むことが望ましい。

レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源が使用される場合、この特徴は特に重要である。ＬＰＰ源は水素ラジカルを生成し、その水素ラジカルはコレクタミラー以外の領域からＳｎを除去するからである。このＳｎは次にコレクタミラーに再沈着しうる。しかしながら、ＣＨ_３ラジカルのような炭化水素ラジカルはＳｎＨ_４がコレクタミラーに再沈着する前にそのＳｎＨ_４と反応し、上述のより安定な化合物を形成できる。これらのより安定な化合物は、より容易かつ効率的に装置から搬出されうる。

本発明のある実施の形態では、炭化水素化合物はＣ_１−Ｃ_２５化合物を含む。ある実施の形態では、炭化水素化合物は直鎖式、分枝式、環式または芳香族炭化水素を含み、例えばメタン、エタン、ｎプロパン、ｎブタン、ｎプロパン、ｎヘキサン、およびそれらの異性体、例えばシクロプロパン、シクロブタン、ｔｅｒｔブタン（イソブタンまたは２メチルプロパン）、シクロペンタン、イソペンタン（または２メチルブタン）、ネオペンタン（または２，２−ジメチルプロパン）等を含む。ある実施の形態では、炭化水素はメタン、エタン、ｎプロパン、ｎブタン、ｎプロパン、ｎヘキサン、シクロブタン、ｔｅｒｔブタン（イソブタン）、イソペンタン、ネオペンタン、およびこれらの化合物のうちのひとつ以上の混合物、のなかから選択される。さらに、炭化水素化合物はひとつ以上の不飽和結合を有してもよい、すなわちアルケン、アルキンまたは芳香族であってもよい。これらの炭化水素化合物のひとつ以上の組み合わせも使用できる。

ある実施の形態では、炭化水素化合物はＲ_１Ｒ_２Ｒ_３ＣＲ_４化合物を含む。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４（側鎖）はそれぞれ別々にＣ_１−Ｃ_６炭化水素基のグループから選択されてもよい。すなわち、炭素原子に４つの炭化水素基が配位する。これらの炭化水素基はそれぞれ独立に直鎖式、分枝式、環式または芳香族であってもよい。例えばある実施の形態ではＣ（ＣＨ_３）_４、Ｃ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_４、Ｃ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_４、Ｃ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_４などである。またある実施の形態では例えばＣ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３などである。ある実施の形態では、側鎖は例えば上で定義されたようなこれらの炭化水素基の異性体を含んでもよい。側鎖は不飽和炭化水素基を含んでもよい。側鎖は（独立に選択され）異なっていてもよく、また直鎖式、分枝式または環式であってもよい。

ある実施の形態では、炭化水素化合物はＲ_１Ｒ_２Ｒ_３ＣＲ_４化合物を含む。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ別々にＣ_１−Ｃ_６炭化水素基および水素基から選択されてもよい。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４のうちの少なくともひとつは水素基を含む。ある実施の形態では、炭化水素化合物はＨＣＲ_１Ｒ_２Ｒ_３から選択される。Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３はＣ_１−Ｃ_６炭化水素基のグループから別々に選択される。例えば、ＣＨ（ＣＨ_３）_３（トリメチルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリエチルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリプロピルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリブチルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリペンチルメタン）およびＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリヘキシルメタン）である。ある実施の形態では、炭化水素化合物は、メタン、トルエンおよびＲ_１Ｒ_２Ｒ_３ＣＨのグループから選択される。Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３はＣ_１−Ｃ_４炭化水素基のグループから別々に選択される。このようなＣ_１−Ｃ_４炭化水素基は直鎖式、分枝式または環式であってもよい。例えばＣＨ（ＣＨ_３）_３（トリメチルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリエチルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリプロピルメタン）、ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリブチルメタン）である。上述のように、ある実施の形態では、側鎖は例えば上で定義されたようなこれらの炭化水素基の異性体を含んでもよい。側鎖は不飽和炭化水素基を含んでもよい。側鎖は異なっていてもよく、また直鎖式、分枝式または環式であってもよい。

ある実施の形態では、炭化水素化合物は芳香族化合物を含む。これは直鎖式、分枝式、環式または芳香族でありうるＣ_１−Ｃ_６炭化水素基の少なくともひとつと置き換えられるものである。

炭化水素化合物の代わりにまたは炭化水素化合物に加えて、シラン化合物を使用してもよい。水素ラジカルでの処理による沈着の除去レートが向上するという意味で、両化合物は触媒と同様の機能を提供しうる。ある実施の形態では、シラン化合物はＲ_１Ｒ_２Ｒ_３ＳｉＲ_４化合物を含む。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ別々にＣ_１−Ｃ_６炭化水素基のグループから選択されてもよい。すなわち、ケイ素原子に４つの炭化水素基が配位する。これらの炭化水素基はそれぞれ独立に直鎖式、分枝式、環式または芳香族であってもよい。例えばある実施の形態ではＳｉ（ＣＨ_３）_４、Ｓｉ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_４、Ｓｉ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_４、Ｓｉ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_４などである。またある実施の形態では例えばＳｉ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３などである。上述のように、ある実施の形態では、側鎖は例えば上で定義されたようなこれらの炭化水素基の異性体を含んでもよい。側鎖は不飽和炭化水素基を含んでもよい。側鎖は異なっていてもよく、また直鎖式、分枝式または環式であってもよい。

ある実施の形態では、シラン化合物はＲ_１Ｒ_２Ｒ_３ＳｉＲ_４化合物を含む。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４はそれぞれ別々にＣ_１−Ｃ_６炭化水素基および水素基から選択されてもよい。Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４のうちの少なくともひとつは水素を含む。すなわち、ケイ素原子に３つ以下の炭化水素基が配位する。これらの炭化水素基はそれぞれ独立に直鎖式、分枝式、環式または芳香族であってもよい（例えばトリまたはジメチルシラン）。炭化水素側鎖はひとつ以上の不飽和結合を有してもよい、すなわちアルケン、アルキンまたは芳香族であってもよい。ある実施の形態では、炭化水素化合物はＨＳｉＲ_１Ｒ_２Ｒ_３から選択される。Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３はＣ_１−Ｃ_６炭化水素基のグループから別々に選択される。例えば、ＳｉＨ（ＣＨ_３）_３（トリメチルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリエチルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリプロピルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリブチルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリペンチルシラン）およびＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_３（トリヘキシルシラン）である。ある実施の形態では、シラン化合物はＲ_１Ｒ_２Ｒ_３ＣＨのグループから選択される。Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３はＣ_１−Ｃ_４炭化水素基のグループから別々に選択される。このようなＣ_１−Ｃ_４炭化水素基は直鎖式、分枝式または環式であってもよい。例えばＳｉＨ（ＣＨ_３）_４（トリメチルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_４（トリエチルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_４（トリプロピルシラン）、ＳｉＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３）_４（トリブチルシラン）である。上述のように、ある実施の形態では、側鎖は例えば上で定義されたようなこれらの炭化水素基の異性体を含んでもよい。側鎖は不飽和炭化水素基を含んでもよい。側鎖は異なっていてもよく、また直鎖式、分枝式または環式であってもよい。別の実施の形態では、シランはポリシランを含む。

ある実施の形態では、Ｃ_１−Ｃ_２５化合物、または、炭化水素化合物あるいはシラン化合物のいずれか一方についてのＣ_１−Ｃ_６炭化水素側基あるいはＣ_１−Ｃ_４炭化水素側基は、アルコキシル基（例えばアルキルアルコキシルシラン）、アルコール基およびハロゲン基のグループから選択されたひとつ以上を含んでもよい。当業者には明確なように、ガスの組み合わせを使用してもよい。

ある実施の形態では、上述の側鎖は炭化水素基の異性体を含んでもよい。側鎖は不飽和炭化水素基を含んでもよい。側鎖は異なっていてもよい（ひとつの化合物の中でであり、例えばエチルジメチルシラン：（ＣＨ_３ＣＨ_２）ＳｉＨ（ＣＨ_３）_２など）。側鎖は直鎖式、分枝式または環式であってもよい。

ある実施の形態では、シラン化合物はＳｉ_ｎＨ_２ｎ＋２のグループから選択されたひとつ以上の化合物を含む。ｎは１以上の整数である。

上述の炭化水素化合物およびシラン化合物はひとつ以上の重水素原子を含んでもよい。

本発明の実施の形態に係る方法は、複数の炭化水素化合物および複数のシラン化合物のグループから選択されたひとつ以上の追加的な化合物からラジカルを生成することを含む。例えば、ＣＨ_４、ｔｅｒｔブチルメタンまたはｔｅｒｔメチルシラン（ＣＨ_３）_３ＳｉＨなどからＣＨ_３を形成できる。ある実施の形態によると、本発明に係る方法はさらに、複数の炭化水素化合物および複数のシラン化合物のグループから選択されたひとつ以上の追加的な化合物から炭化水素ラジカルを生成することを含む。この目的で、ある実施の形態では、装置はさらに、ひとつ以上の追加的な化合物から炭化水素ラジカルを生成する炭化水素ラジカル生成器を含む。ある実施の形態では、この炭化水素ラジカル生成器は水素ラジカルを生成するために使用される生成器と同じ生成器であってもよい、すなわち、熱フィラメント、プラズマ、放射、および／またはシランを炭化水素ラジカルに変換する触媒のなかから選択されたひとつ以上のラジカル形成デバイスであってもよい。

同様に、ある実施の形態では、装置はさらに、Ｓｉ_ｎＨ_２ｎ＋２のグループから選択されたひとつ以上のシラン化合物からラジカルを生成するラジカル生成器を含む。ここでｎは１以上の整数である。ある実施の形態では、上述のように、このラジカル生成器は水素ラジカルまたは炭化水素ラジカルを生成するために使用される生成器と同じ生成器であってもよい、すなわち、熱フィラメント、プラズマ、放射、および／またはシラン化合物をラジカルに変換する触媒のなかから選択されたひとつ以上のラジカル形成デバイスであってもよい。

ガス中の炭化水素化合物およびシラン化合物の濃度は約１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましい。ある実施の形態では、ガス中の炭化水素化合物およびシラン化合物の濃度は約１％から約８％の範囲にあり、約５％から約８％の範囲にあることがより好ましい。

図６は、種々のメタン濃度について、Ｓｎ汚染された表面のクリーニングレートを一般的に示す。特に図６は、５つのクリーニングプロセスについて、Ｓｎ層の厚さをクリーニング処理の関数として示す。５つのクリーニングプロセスは、（１）水素のみを含むクリーニングプロセス、（２）１％のＣＨ_４濃度を有する水素を含むクリーニングプロセス、（３）３％のＣＨ_４濃度を有する水素を含むクリーニングプロセス、（４）５％のＣＨ_４濃度を有する水素を含むクリーニングプロセス、（５）８％のＣＨ_４濃度を有する水素を含むクリーニングプロセス、である。この実施の形態では、水素およびメタンは同じノズルを通じて供給され、同じデバイスによって解離させられた。各処理中、ミラー５０５の表面５２０は約１０秒間水素ラジカルに曝された。

図６に示される通り、低濃度のメタンを加えることによりたった２回の処理を経ることでＳｎ汚染を実質的に除去できる。例えば、５％のメタンを含むガス混合物によってミラーの表面からおよそ８０％のＳｎを除去できる。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本明細書に記載されたリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、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がある。これらの代替的な適用に際して、本明細書において「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語が使用される場合はいつでも、それぞれ「基板」あるいは「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされうると理解されたい。本明細書で言及される基板は露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにおいて処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は処理されている多数の層を既に含む基板をも意味してもよい。

上では特に光リソグラフィにおける本発明の実施の形態の使用に言及したが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなどの他のアプリケーションにおいても使用されうるものであり、文脈が許す場面において光リソグラフィに限られるものではないことは理解される。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トポグラフィが基板に生成されるパターンを決める。パターニングデバイスのトポグラフィが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、その状態で電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化された後パターニングデバイスはレジストから外され、レジストにはパターンが残される。

本発明の具体的な実施の形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば、本発明はコンピュータプログラムの形式を取ってもよい。このコンピュータプログラムは機械に読み取り可能な命令のひとつ以上のシーケンスを含む。命令は、上述の方法を記述する。あるいはまた、本発明は、そのようなコンピュータプログラムを記憶保持するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気もしくは光学ディスク）の形式を取ってもよい。

上述の記載は例示を目的としており、それに限定されるものではない。したがって下記の請求項の範囲から逸脱することなく記載された発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことであろう。

本発明は、実施の形態で説明されたようなリソグラフィ装置のアプリケーションやリソグラフィ装置での使用に限定されない。さらに、図面は通常本発明を理解するために必要な要素および特徴のみを含む。その上、リソグラフィ装置の図面は模式図であって縮尺通りではなり。本発明は模式的な図面に示されるそれらの要素（例えば模式的な図面に描かれるミラーの数）に限定されない。さらに、本発明は図１および２に開示されるリソグラフィ装置に限定されない。当業者であれば上記の実施の形態を組み合わせてもよいことを理解するであろう。さらに、本発明は例えば放射源ＳＯからのＳｎに対する保護に限定されず、光学素子に損傷を与えうる放射源などの他の放射源からの他の粒子もまた除去されうる。

Claims (14)

1. 装置のキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラー上の沈着を除去する方法であって、
   その装置の少なくとも一部に、Ｈ _２ 、Ｄ _２ およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供することと、
   そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成することと、
   沈着を伴うキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させ、沈着の少なくとも一部を除去することと、を含む、方法。
2. 前記提供することは、Ｈ _２ ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供することを含み、
   前記生成することは、水素ラジカルおよびひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成することを含み、
   前記接触させることは、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層を、水素ラジカルおよびひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. ひとつ以上の追加的な化合物からのラジカルは炭化水素ラジカルである、請求項１に記載の方法。
4. ラジカルは、熱フィラメント、高周波放電または電離または光解離によって生成される、請求項１に記載の方法。
5. 前記沈着を伴うキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させることは、前記キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーの繰り返し単位の少なくともひとつの層を、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させることを含む、請求項１に記載の方法。
6. 沈着の少なくとも一部は装置内で装置から除去される、請求項１に記載の方法。
7. 炭化水素化合物はＣ１−Ｃ２５化合物を含む、請求項１に記載の方法。
8. 炭化水素化合物およびシラン化合物はひとつ以上の重水素原子を含む、請求項１に記載の方法。
9. 少なくともひとつのキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを含む放射システムを使用して放射ビームを調整することと、
   パターン付与された放射ビームを形成するために、所望のパターンで放射ビームをパターニングすることと、
   パターン付与された放射ビームを基板に投影することと、
   調整している間または調整後、少なくともひとつのキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラー上のＳｎを含む沈着を除去することと、を含み、
   その除去することは、
   Ｈ _２ 、Ｄ _２ およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供することと、
   そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成することと、
   沈着を伴うキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させ、沈着の少なくとも一部を除去することと、を含む、デバイス製造方法。
10. 前記提供することは、Ｈ _２ ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供することを含み、
    前記生成することは、水素ラジカルおよびひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成することを含み、
    前記接触させることは、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを、水素ラジカルおよびひとつ以上の追加的な化合物のラジカルと少なくとも部分的に接触させることを含む、請求項９に記載の方法。
11. キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーと、
    キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラー上のＳｎを含む沈着を除去するクリーニング装置と、を備え、
    クリーニング装置は、
    本リソグラフィ装置の少なくとも一部に、Ｈ _２ 、Ｄ _２ およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供するよう、かつ、
    そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成するよう、かつ、
    キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーに、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを供給し、沈着の少なくとも一部を除去するよう、構成される、リソグラフィ装置。
12. 前記提供するよう構成されることは、Ｈ _２ ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供するよう構成されることを含み、
    前記生成するよう構成されることは、水素ラジカルおよびひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成するよう構成されることを含み、
    前記供給するよう構成されることは、キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーに、水素ラジカルおよびひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを供給するよう構成されることを含む、請求項１１に記載の装置。
13. 放射ビームを調整する放射システムであってキャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーを含む放射システムと、
    放射ビームにパターンを付与してパターン付与された放射ビームを形成するパターニングデバイスを支持するパターニングデバイスサポートと、
    基板を保持する基板テーブルと、
    基板の表面にパターン付与された放射ビームを投影する投影システムと、をさらに備える、請求項１１に記載の装置。
14. キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーと、
    キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラー上のＳｎを含む沈着を除去するクリーニング装置と、を備え、
    クリーニング装置は、
    リソグラフィ装置の少なくとも一部に、Ｈ _２ 、Ｄ _２ およびＨＤのうちのひとつ以上ならびに複数の炭化水素化合物および／または複数のシラン化合物から選択されたひとつ以上の追加的な化合物を含むガスを提供するよう、かつ、
    そのガスから、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを生成するよう、かつ、
    キャップされていないＭｏ／Ｓｉ多層ミラーに、水素および／または重水素ラジカルならびにひとつ以上の追加的な化合物のラジカルを供給し、沈着の少なくとも一部を除去するよう、構成される、放射源。

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