JP5497016B2 - 多層ミラーおよびリソグラフィ装置 - Google Patents
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関連出願へのクロスリファレンス
本願は、２００８年６月４日に出願された米国仮出願(番号６１／１２９０８７)の優先権の利益を享受する。その仮出願の全ては本明細書において参照により組み込まれる。
本願は、２００８年６月４日に出願された米国仮出願(番号６１／１２９０８７)の優先権の利益を享受する。その仮出願の全ては本明細書において参照により組み込まれる。
本発明は多層ミラーおよびそのような多層ミラーを含むリソグラフィ装置に関する。
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、マスクまた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の個々のレイヤに形成されるべき回路パターンを作成することができる。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つまたは複数のダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は典型的には、基板に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層へのイメージングを介して行われる。一般に、単一の基板は、連続してパターン形成される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。
リソグラフィはＩＣや他のデバイスおよび／または構成の製造における重要なステップのひとつとして広く認知されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作成されるフィーチャの寸法が小さくなるにつれて、リソグラフィは小型のＩＣや他のデバイスおよび／または構成を製造可能とするためのよりクリティカルな要素となってきている。
典型的なリソグラフィ装置は、放射ビームを調節する照明システムと、大抵はレチクルまたはマスクであるパターニングデバイスであって放射ビームの断面にパターンを付与することができ、それによっ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保持するサポート構造と、基板を保持する基板テーブルと、パターン付与された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムと、を備える。
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。
λは使用される放射の波長であり、ＮＡＰＳ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、ｋ１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ＮＡＰＳを増やすことによって、または、ｋ１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１３．５ｎｍ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、可能なソース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。
照明システムおよび投影システムの両方は、それぞれパターニングデバイスおよび基板の所望の位置に放射の焦点を合わせるために複数の光学要素を備えることが好ましい。不幸なことに、低密度のいくつかの気体を除いて、いかなる物質もＥＵＶ放射に対して透過的ではないことが知られている。したがって、ＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置は、その照明システムおよび投影システムの中でレンズを用いない。代わりに、照明システムおよび投影システムはミラーを含むことが好ましい。加えて、同じ理由で、パターニングデバイスは反射性デバイス、すなわち吸収性物質によって形成されたパターンを備える反射性表面を有するミラーであることが好ましい。
約１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を反射するために、SiおよびMoが交互に重なる層を有する多層ミラーが提案されている。そのような多層ミラーはブラッグの法則にしたがってＥＵＶ放射を反射する。しかしながら、これらのミラーはより短い波長を有する放射を反射するのには適さないようである。
６．９ｎｍ以下の波長を有する放射を反射するのに適した反射特性を有するミラーを作成できることが望ましい。
本発明のある態様によると、ミラーが提供される。このミラーは、２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成される。この多層ミラーは交互に重なる層を有する。交互に重なる層は第１層および第２層を含む。第１層および第２層は、Cr層およびSc層、Cr層およびC層、La層およびB4C層、C層およびB4C層、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、La層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、La層およびB層、C層およびB層、U層およびB層、Th層およびB層、La化合物層およびB4C層、U化合物層およびB4C層、Th化合物層およびB4C層、La化合物層およびB9C層、U化合物層およびB9C層、Th化合物層およびB9C層、La化合物層およびB層、U化合物層およびB層、ならびにTh化合物層およびB層、からなるグループから選択される。この多層ミラーは、Ru、Rh、Ta、Ti、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含むキャッピング層を備える反射性表面を有してもよい。
La化合物は、LaH2、LaH3、LaF3、LaCl3、LaI3、La2O3、LaSeおよびLaTeからなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。U化合物は、UF3、UF4、UF5、UCl3、UCl4、UCl5、UI3、UI4、UO、UO2、UO3、U3O8、U2O5、U3O7、U4O9、UTe2、UTe3、UN、U2N3およびU3N2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。Th化合物は、ThO2、ThCl4、ThN、ThF3、ThF4、ThI2、ThI3、ThI4、ThH2およびThSe2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。
多層ミラーはレチクルやマスクなどのパターニングデバイスであってもよく、放射ビームの断面にパターンを提供するよう構成されてもよい。そのようなレチクルまたはマスクはパターンを規定するよう配置された吸収性物質を有する構成を備えてもよい。その吸収性物質は、Cr、Ta、Ti、Si、Ru、Mo、Alまたはこれらの任意の組み合わせである。
本発明のある態様によると、２−８ｎｍの範囲、例えば２．９−３．３ｎｍの範囲や４．１−４．７ｎｍの範囲や６．２−６．９ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーが提供される。この多層ミラーは、Ru、Rh、Ta、Ti、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含むキャッピング層を備える反射性表面を有してもよい。キャッピング層は、多層ミラーの反射性表面の上に直接置かれてもよい。
本発明のある態様によると、投影システムが提供される。この投影システムは、基板のターゲット部分にパターン付与された放射ビームを投影する。この投影システムは２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを備える。多層ミラーは交互に重なる層を有する。交互に重なる層は第１層および第２層を含む。第１層および第２層は、Cr層およびSc層、Cr層およびC層、C層およびB4C層、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、La層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、La層およびB層、C層およびB層、U層およびB層、Th層およびB層、La化合物層およびB4C層、U化合物層およびB4C層、Th化合物層およびB4C層、La化合物層およびB9C層、U化合物層およびB9C層、Th化合物層およびB9C層、La化合物層およびB層、U化合物層およびB層、ならびにTh化合物層およびB層、からなるグループから選択される。
La化合物は、LaH2、LaH3、LaF3、LaCl3、LaI3、La2O3、LaSeおよびLaTeからなるグループから選択されたひとつの化合物でってもよい。U化合物は、UF3、UF4、UF5、UCl3、UCl4、UCl5、UI3、UI4、UO、UO2、UO3、U3O8、U2O5、U3O7、U4O9、UTe2、UTe3、UN、U2N3およびU3N2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。Th化合物は、ThO2、ThCl4、ThN、ThF3、ThF4、ThI2、ThI3、ThI4、ThH2およびThSe2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。
本発明のある態様によると、基板のターゲット部分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が提供される。この投影システムは２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは、Ru、Rh、Ta、Ti、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含むキャッピング層を備える反射性表面を有する。
本発明のある態様によると、照明システムが提供される。この照明システムは、放射ビームを調節する。この照明システムは２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは交互に重なる層を有する。この交互に重なる層は第１層および第２層を含む。第１層および第２層は、Cr層およびSc層、Cr層およびC層、C層およびB4C層、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、La層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、La層およびB層、C層およびB層、U層およびB層、Th層およびB層、La化合物層およびB4C層、U化合物層およびB4C層、Th化合物層およびB4C層、La化合物層およびB9C層、U化合物層およびB9C層、Th化合物層およびB9C層、La化合物層およびB層、U化合物層およびB層、ならびにTh化合物層およびB層、からなるグループから選択される。
La化合物は、LaH2、LaH3、LaF3、LaCl3、LaI3、La2O3、LaSeおよびLaTeからなるグループから選択されたひとつの化合物でってもよい。U化合物は、UF3、UF4、UF5、UCl3、UCl4、UCl5、UI3、UI4、UO、UO2、UO3、U3O8、U2O5、U3O7、U4O9、UTe2、UTe3、UN、U2N3およびU3N2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。Th化合物は、ThO2、ThCl4、ThN、ThF3、ThF4、ThI2、ThI3、ThI4、ThH2およびThSe2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。
本発明のある態様によると、放射ビームを調節する照明システムが提供される。この照明システムは２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは、Ru、Rh、Ta、Ti、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含むキャッピング層を備える反射性表面を有する。
本発明のある態様によると、リソグラフィ投影装置が提供される。このリソグラフィ投影装置は、パターニングデバイスからのパターンを基板に投影する。このリソグラフィ装置は２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは交互に重なる層を有する。この交互に重なる層は第１層および第２層を含む。第１層および第２層は、Cr層およびSc層、Cr層およびC層、C層およびB4C層、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、La層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、La層およびB層、C層およびB層、U層およびB層、Th層およびB層、La化合物層およびB4C層、U化合物層およびB4C層、Th化合物層およびB4C層、La化合物層およびB9C層、U化合物層およびB9C層、Th化合物層およびB9C層、La化合物層およびB層、U化合物層およびB層、ならびにTh化合物層およびB層、からなるグループから選択される。
La化合物は、LaH2、LaH3、LaF3、LaCl3、LaI3、La2O3、LaSeおよびLaTeからなるグループから選択されたひとつの化合物でってもよい。U化合物は、UF3、UF4、UF5、UCl3、UCl4、UCl5、UI3、UI4、UO、UO2、UO3、U3O8、U2O5、U3O7、U4O9、UTe2、UTe3、UN、U2N3およびU3N2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。Th化合物は、ThO2、ThCl4、ThN、ThF3、ThF4、ThI2、ThI3、ThI4、ThH2およびThSe2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。
本発明のある態様によると、パターニングデバイスからのパターンを基板に投影するリソグラフィ投影装置が提供される。このリソグラフィ装置は２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは、Ru、Rh、Ta、Ti、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含むキャッピング層を備える反射性表面を有する。
本発明のある態様によると、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、放射ビームを調節する照明システムと、パターニングデバイスを保持するサポート構造と、を含む。このパターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与することができ、それによってパターン付与された放射ビームを形成する。このリソグラフィ装置はまた、基板を保持する基板テーブルと、基板のターゲット部分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、を含む。照明システムおよび／または投影システムは２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは交互に重なる層を有する。この交互に重なる層は第１層および第２層を含む。第１層および第２層は、Cr層およびSc層、Cr層およびC層、C層およびB4C層、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、La層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、La層およびB層、C層およびB層、U層およびB層、Th層およびB層、La化合物層およびB4C層、U化合物層およびB4C層、Th化合物層およびB4C層、La化合物層およびB9C層、U化合物層およびB9C層、Th化合物層およびB9C層、La化合物層およびB層、U化合物層およびB層、ならびにTh化合物層およびB層、からなるグループから選択される。
La化合物は、LaH2、LaH3、LaF3、LaCl3、LaI3、La2O3、LaSeおよびLaTeからなるグループから選択されたひとつの化合物でってもよい。U化合物は、UF3、UF4、UF5、UCl3、UCl4、UCl5、UI3、UI4、UO、UO2、UO3、U3O8、U2O5、U3O7、U4O9、UTe2、UTe3、UN、U2N3およびU3N2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。Th化合物は、ThO2、ThCl4、ThN、ThF3、ThF4、ThI2、ThI3、ThI4、ThH2およびThSe2からなるグループから選択されたひとつの化合物であってもよい。
本発明のある態様によると、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、放射ビームを調節する照明システムと、パターニングデバイスを保持するサポート構造と、を含む。このパターニングデバイスは、放射ビームの断面にパターンを付与することができ、それによってパターン付与された放射ビームを形成する。このリソグラフィ装置はまた、基板を保持する基板テーブルと、基板のターゲット部分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、を含む。照明システムおよび／または投影システムは２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーを含む。この多層ミラーは、Ru、Rh、Ta、Ti、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含むキャッピング層を備える反射性表面を有する。
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。
図１は、本発明の実施の形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節する照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを支持し、パターニングデバイスを正確に位置決めする第１ポジショナＰＭに接続されているサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、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、基板を正確に位置決めする第２ポジショナＰＷ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と、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板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に投影する投影システム（例えば反射投影レンズ系）ＰＳと、を備える。
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。しかしながら、放射ビームＢを調節するよう構成された光学素子は反射性素子であることが好ましい。
サポート構造は、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。サポート構造は、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。サポート構造は、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。サポート構造は、例えば投影システムに対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。
「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。放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。
パターニングデバイスは透過型であってもよいが、反射型であるほうが好ましい。パターニングデバイスには例えばマスク、プログラム可能ミラーアレイ、及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、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、さらには多様なハイブリッド型マスクが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、微小ミラーのマトリックス配列で構成される。各微小ミラーは、入射する放射ビームを異なる複数の方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射された放射ビームにパターンを付与する。
「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しうる。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等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。他の気体は放射や電子を吸収しすぎるかもしれないので、ＥＵＶまたは電子ビーム放射については真空を使用することが望ましい。したがって、真空壁および真空ポンプによってビーム経路の全体に真空環境が提供されてもよい。
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。
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、放射ビームは光源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アジャスタを備えてもよい。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Ｂは、サポート構造（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Ｂ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ポジショナ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Ｂ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ポジショナＰＭと別の位置センサＩＦ１を使用して、放射ビームＢ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。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して揃えられてもよい。
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、サポート構造（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。
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、サポート構造（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）。サポート構造（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ＰＳ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。
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、サポート構造（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。
図２は、図１のリソグラフィ装置をより詳細に示す。このリソグラフィ装置は、放射システム４２、照明光学ユニット４４、及び投影システムＰＳ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、例えば放電により少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生成することにより形成される。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の分圧が望ましい。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の開口またはその後方に配置されている。ガスバリア４９は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。放射コレクタ５０は、放射コレクタ上流側部５０ａ及び放射コレクタ下流側部５０ｂを有する。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において垂直入射リフレクタ５３、５４で反射され、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ＰＳ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ＰＳ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。リソグラフィ装置の形式に応じて、格子スペクトルフィルタ５１を設けてもよいし設けなくてもよい。さらに、図に示されるよりも多くのミラーが存在してもよい。例えば、５８、５９に加えてさらに１−４つの反射性要素が存在してもよい。放射コレクタ５０は従来知られている。コレクタ５０はリフレクタ１４２、１４３および１４６を有するネスト化されたコレクタであってもよい。２つのリフレクタの間、例えばリフレクタ１４２、１４３の間、にスペース１８０が設けられる。
図３は、多層ミラー１の実施の形態を示す。多層ミラー１は、２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成される。この多層ミラーは積層構造２を備え、この積層構造２は基板８に支持された交互に重なる層４、６を有する。
交互に重なる層４、６は、Cr 層およびSc層、Cr層およびC層、La層およびB4C層、C層およびB4C層、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、La層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、La層およびB層、C層およびB層、U層およびB層、ならびにTh層およびB層、からなるグループから選択されてもよい。
ある実施の形態では、交互に重なる層４、６は、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、C層およびB9C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、C層およびB層、U層およびB層、ならびにTh層およびB層、からなるグループから選択されてもよい。そのような交互に重なる層の潜在的な利点は、La層の代わりにU層またはTh層を使用することで、波長および角度の両方に関して広い帯域幅が提供されうることである。広い角度帯域幅によって設計上の自由度がより良好となり、これは６．６ｎｍ波長のＥＵＶリソグラフィの光学系において多層ミラーを使いやすいものとしている。また、その広い角度帯域幅によって、多層ミラーが含まれる光学システムの瞳は強度に関して一様に満たされうる。これにより開口数（ＮＡ）をより大きくすることができる。
図４ａは、La層およびB4C層である交互に重なる層について、反射率Ｒを波長λの関数として示すグラフである。ピークのいわゆる半値全幅（ＦＷＨＭ）は００．０６ｎｍである。図４ｂは、Th層およびB4C層（Th/B4C層）である交互に重なる層について、反射率を波長λの関数として示す。この場合、ＦＷＨＭは０．０９ｎｍである。図４ｃは、Th層およびB4C層（U/B4C層）である交互に重なる層について、反射率を波長λの関数として示す。この場合、ＦＷＨＭは０．１５ｎｍである。
ある実施の形態では、Th/B4C層およびU/B4C層の代わりにそれぞれTh/B9C層およびU/B9C層、またはTh/B層およびU/B層が使用されてもよい。Bの純度を増やすとより良い反射性を得ることができ、それにより放射の吸収によるパワーロスを低減しうる。
ある実施の形態では、交互に重なる層は、C層およびB4C層、C層およびB9C層、またはC層およびB層であってもよい。CはLaほどアクティブではないので、これらの交互に重なる層では、La/B4C層ほどは層間の拡散は生じない。
第１層４の厚さと第２層６の厚さとの合計は３−３．５ｎｍの範囲内にあってもよい。交互に重なる層は、第１層または第２層の厚さの約１．７倍から約２．５倍の間の周期厚さを有してもよい。
多層ミラー１の上述の実施の形態は、主に３−３．５ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するのに適する。ある実施の形態では、交互に重なる層はCr層およびSc層、またはCr層およびC層である。Cr/Sc層は、２．９−３．３ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するのに適することが見出された。Cr/C層は、４．１−４．７ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するのに適することが見出された。
多層ミラー１の実施の形態が図５に示される。この実施の形態は反射性レチクルである。図３の多層ミラーの特徴に加えて、図５の実施の形態は、パターンをその表面に規定するよう配置された吸収性物質を有する構成を備えてもよい。吸収性物質として使用されるのに好適な物質は、Cr、Ti、Si、Ru、Mo、Ta、Alまたはこれらの任意の組み合わせであってもよい。
多層ミラー１の多層構造２は、機械的脆弱性を低減するために基板８によって支持されてもよい。図３および図５における点線は不特定数繰り返される交互に重なる層４、６を示すことを注記しておく。典型的には、ミラー１の多層構造２は、３０から２００周期分の交互に重なる層によって形成される。すなわち層の総数としては６０から４００の間となる。さらに、図は単に説明の役割のみを果たす模式的な図でありそれらは縮尺拡大図ではないことを注記しておくべきである。
多層ミラー１のさらなる実施の形態が図６および図７に示される。図６の実施の形態は、図３の実施の形態とよく似ている。しかしながら、図６の実施の形態では、積層構造２はキャッピング層１２を備える。キャッピング層１２は、Ru、Ta、Ti、Rh、Cs、Ba、C、Li、Ca、またはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。そのようなキャッピング層は、多層ミラー１の積層構造を化学的な攻撃から守るために好適に配置されてもよい。キャッピング層の好適な厚さは０．５ｎｍから１０ｎｍの範囲内の任意の値であってもよい。
別の実施の形態が図７に示される。図７の実施の形態は図４の実施の形態と似ている。しかしながら、図７の実施の形態では、積層構造２はキャッピング層１２を備える。図６を参照した際に述べたのと同様に、キャッピング層１２はRuおよび／またはRhを含んでもよい。また、キャッピング層１２は多層ミラー１の積層構造を化学的な攻撃から守るために好適に配置されてもよい。
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、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、磁区メモリ用ガイダンス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。
上では特に光リソグラフィの文脈における本発明の実施の形態の使用を説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、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。
本明細書において使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５ｎｍ−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射、およびイオンビームや電子ビームなどの粒子線を示す。
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１つもしくは複数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。
Claims (14)
- ２−８ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成された多層ミラーであって、前記多層ミラーは交互に重なる層を有し、前記交互に重なる層は第１層および前記第１層に接する第２層を含み、前記第１層と前記第２層が交互に隣接する２層交互積層構造を形成しており、
前記第１層および前記第２層は、U層およびB4C層、Th層およびB4C層、U層およびB9C層、Th層およびB9C層、U層およびB層、Th層およびB層、U化合物層およびB4C層、Th化合物層およびB4C層、U化合物層およびB9C層、Th化合物層およびB9C層、U化合物層およびB層、ならびにTh化合物層およびB層、からなるグループから選択される、多層ミラー。 - 前記U化合物は、UF3、UF4、UF5、UCl3、UCl4、UCl5、UI3、UI4、UO、UO2、UO3、U3O8、U2O5、U3O7、U4O9、UTe2、UTe3、UN、U2N3およびU3N2からなるグループから選択されたひとつの化合物である、請求項１に記載の多層ミラー。
- 前記Th化合物は、ThO2、ThCl4、ThN、ThF3、ThF4、ThI2、ThI3、ThI4、ThH2およびThSe2からなるグループから選択されたひとつの化合物である、請求項１または２に記載の多層ミラー。
- 前記第１層の厚さと前記第２層の厚さとの合計は３−３．５ｎｍの範囲内である請求項１から３のいずれかに記載の多層ミラー。
- 前記交互に重なる層は、前記第１層または前記第２層の厚さの約１．７倍から約２．５倍の間の周期厚さを有する、請求項１から４のいずれかに記載の多層ミラー。
- 前記多層ミラーは２．９−３．３ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成される、請求項１から５のいずれかに記載の多層ミラー。
- 前記多層ミラーは４．１−４．７ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成される、請求項１から５のいずれかに記載の多層ミラー。
- 前記多層ミラーは６．２−６．９ｎｍの範囲の波長を有する放射を反射するよう構成される、請求項１から５のいずれかに記載の多層ミラー。
- 前記多層ミラーは、放射ビームの断面にパターンを付与するよう構成されたパターニングデバイスである、請求項１から８のいずれかに記載の多層ミラー。
- 基板のターゲット部分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であって、請求項１から９のいずれかに記載の多層ミラーを含む投影システム。
- 放射ビームを調節する照明システムであって、請求項１から９のいずれかに記載の多層ミラーを含む照明システム。
- パターニングデバイスからのパターンを基板に投影するリソグラフィ投影装置であって、請求項１から９のいずれかに記載の多層ミラーを含むリソグラフィ装置。
- 放射ビームを調節する照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与することができ、それによっ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保持するサポート構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記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１２に記載のリソグラフィ装置。 - 放射ビームを調節する照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与することができ、それによっ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保持するサポート構造と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分に前記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、を備え、
前記投影システムは請求項１０に記載のシステムである、および／または、前記照明システムは請求項１１に記載のシステムである、リソグラフィ装置。
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