JP5528449B2 - スペクトル純度フィルタ、このスペクトル純度フィルタを備えたリソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

スペクトル純度フィルタ、このスペクトル純度フィルタを備えたリソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 Download PDF

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Description

［関連出願の相互参照］
[001] 本出願は、それぞれ、２００８年８月２９日および２００８年１１月１２日に出願の米国特許仮出願第６１／１３６，３４７号および第６１／１９３，２５５号の利益を主張し、それらの内容の全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。
[002] 本発明は、スペクトル純度フィルタ、このスペクトル純度フィルタを備えたリソグラフィ装置、デバイス製造方法、および、それにより製造されたデバイスに関する。
[003] 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、マスクまた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、または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、およ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、この方向に平行また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。
[004] 極端紫外線（ＥＵＶ）放射に加えて、ＥＵＶ放射は多くの異なる波長の光およびデブリを放出する。このＥＵＶ以外の放射は、ＥＵＶリソグラフィシステムでは有害な場合があるため、スペクトル純度フィルタにて除去されることが望ましい。現在のスペクトル純度フィルタは、ブレーズ格子に基づいている。これらの格子は、三角形状パターンの表面品質が非常に高くなければならないため、生産するのが難しい場合がある。表面の粗さは、１ｎｍＲＭＳ未満とするべきである。さらに、ＥＵＶに対して透過性のある（例えば、Ｚｒの）薄いフィルタは、それらフィルタが脆く、かつ熱負荷の許容限界が低いため、使用するのが難しい場合がある。さらに、メッシュ上のフィルタに使用される接着剤は、高真空システムでは望ましくない。
[005] 既存の反射スペクトル純度に関するさらなる難題は、これらフィルタがＥＵＶ源からの光の方向を変えることである。従って、スペクトル純度フィルタがＥＵＶリソグラフィ装置から除去される場合、交換用のスペクトル純度フィルタを追加するか、適切な角度のミラーを導入して、補わなければならない。追加されたミラーは、システム内に望ましくない損失をもたらし得る。
[006] 参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００６／０１４６４１３号は、２０μｍ以下の径を有するアパーチャのアレイを備えるスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）を開示する。放射波長と比較したアパーチャのサイズに応じて、ＳＰＦは、異なる機構により望まれない放射を抑制し得る。アパーチャサイズが波長のおよそ半分未満である場合、ＳＰＦはこの波長の放射のほぼ全てを反射する。アパーチャサイズがそれよりも大きいものの、波長と同程度である場合、放射は少なくとも部分的に回折され、アパーチャ内の導波管内で吸収され得る。
[007] 本発明の一態様では、放射ビームのスペクトル純度を向上させるＥＵＶスペクトル純度フィルタが提供される。
[008] 本発明の一実施形態では、リソグラフィスペクトル純度フィルタは、アパーチャを備え、このスペクトル純度フィルタは、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのを可能にするように構成されることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成され、ここで、第１波長は前記第２波長よりも大きい。スペクトル純度フィルタは第１波長の放射の相当部分、例えば、８０％以上を吸収するように構成されることが望ましい。また、スペクトル純度フィルタは、放射に対向する前面を備え、この前面は、第１波長を吸収するように構成されることが望ましい。第２波長は、約５〜２０ｎｍの波長であり得る。より具体的には、スペクトル純度フィルタは、約１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射をフィルタリングするように構成され得る。
[009] 本発明の実施形態は、スペクトル純度フィルタの２つの主要なタイプに関連する。第１タイプのスペクトル純度フィルタでは、アパーチャ（例えば、ピンホール／スリット）が、抑制されるべき波長を有する放射を吸収する一方、ＥＵＶなどの十分に低い波長を有する放射を透過させ得る。アパーチャの径は、抑制されるべき波長範囲の回折限界よりも小さいものの、ＥＵＶなどの透過されるべき放射の回折限界よりは十分に大きいものであり得る。この場合、抑制は、アパーチャの径により制御される。第２タイプのスペクトル純度フィルタでは、望ましくない範囲の波長を抑制するために導波が使用される。この場合、アパーチャの径または幅は、回折限界よりも大きくてよく、抑制は、アパーチャの径および深さの両方により制御され得る。
[010] アパーチャの径または幅は、約２０μｍ以下とすることができる。例えば、アパーチャの径または幅は、約１〜２μｍの範囲内であってよい。
[011] スペクトル純度フィルタは、少なくとも第１波長の放射を吸収するように構成された吸収性材料を含み得る。吸収性材料は、ｎ型ドープシリコンなどのドープＳｉであってよく、より具体的には、ＰドープシリコンまたはＡｓドープシリコンなどであってよい。しかし、例えばＳｉ、Ｇｅ、ダイヤモンド、またはダイヤモンド状炭素など、任意の半導体材料が適している場合もある。
[012] スペクトル純度フィルタは、アパーチャの径の約２倍より大きい波長を有する光を吸収し、これより小さい波長放射の少なくとも一部が少なくとも１つのアパーチャを透過するのを可能にするように構成され得る。
[013] 本発明の実施形態は、従って、スペクトル純度フィルタとして波長未満（sub-wavelength）のアパーチャを使用し得る。スペクトル純度フィルタは、アパーチャの径の２倍よりも大きい波長を有する光を吸収する。
[014] 一実施形態では、単一のアパーチャのみが存在し得る。
[015] 一実施形態では、少なくとも２つ以上のアパーチャ、あるいはパターン状アレイを形成する複数のアパーチャが存在し得る。アパーチャは、スペクトル純度フィルタ上に、高度の対称性を有する規則的なパターンを形成してもよく、あるいは不規則なパターンを形成してもよい。アパーチャは、スペクトル純度フィルタの一方側から他方側へと延在し得る。
[016] アパーチャの形状は、光の異なる波長に適合され得る。例えば、アパーチャは、細長いスリットの形態であってもよく、あるいは実質的に円形（例えば、ピンホール）であってもよい。典型的には、複数のスリットまたは複数の実質的に円形のアパーチャ（例えば、ピンホール）が存在し得る。
[017] 単一のアパーチャのみが存在し得る実施形態では、このアパーチャは、約０．１〜１０μｍ、例えば、約１〜２μｍの径を有し得る。さらに、スペクトル純度フィルタは、約１〜２０μｍ、例えば、約１０μｍの厚さを有し得る。これらの実施形態では、導波は実質的に使用しない。
[018] 複数のアパーチャが存在し得る実施形態では、アパーチャの径は、約１０〜５００ｎｍ、約５０〜２００ｎｍ、または約１００ｎｍの範囲であり得る。これらの実施形態では、スペクトル純度フィルタは、約１〜５０μｍ、例えば約１０μｍの厚さを有し得る。約１μｍ〜約５μｍの範囲のアパーチャの径は、赤外放射の抑制に適している。
[019] 複数のアパーチャが存在し得る実施形態では、異なる波長に対するスペクトル純度フィルタの透明性は、アパーチャにより形成される領域（例えば、孔を有するスペクトル純度フィルタの部分）とスペクトル純度フィルタの残りの表面領域との間のアスペクト比によって決定され得る。この表面領域は、約８０％のアパーチャを含むことが好ましい。しかし、表面領域は、約５０％〜約９５％の間のアパーチャを含み得る。
[020] スペクトル純度フィルタは、少なくとも５０％、例えば少なくとも約９０％のＥＵＶ放射を透過させるように構成され得る。第１波長の放射は、ＤＵＶ、ＵＶ、可視放射、およびＩＲ放射から成る群のうち少なくとも１つであり得る。従って、スペクトル純度フィルタは、ＤＵＶ、ＵＶ、ＩＲ、および／または可視放射に対して有効なフィルタとして作用し得る。スペクトル純度フィルタを透過するＤＵＶ、ＵＶ、ＩＲ、および／または可視放射の量は、約５％未満、約１％未満、または約０．５％未満とすることができる。
[021] スペクトル純度フィルタは、インライン光エレメントとすることができるため、ＥＵＶ源からの光の方向を変え得ない。従って、スペクトル純度フィルタは、例えば、ミラーとの交換を要さずに、リソグラフィ装置から除去することができる。
[022] スペクトル純度フィルタ内の少なくとも１つのアパーチャは、マイクロマシニング技術を使って形成され得る。
[023] 一実施形態では、スペクトル純度フィルタは導波管、例えば、ＥＵＶ導波管と組み合わされる。このようなＥＵＶ導波管を備えるスペクトル純度フィルタは、ＥＵＶに対して高い透過率、例えば、約９０％の透過率を有し得る。より大きい波長に対する透過率は、より低くなり得る。この場合もやはり、スペクトル純度フィルタは、当該スペクトル純度フィルタを例えばミラーと交換する必要なくリソグラフィ装置から除去することが可能なインラインの光エレメントとすることができる。アパーチャは、約０．１〜２０μｍ、例えば、約１μｍの径を有し、この後に導波管が続き得る。
[024] 導波管は、抑制されるべき波長範囲内の放射を吸収するように構成される材料から形成され得る。導波管を使用して、ＥＵＶよりも大きい波長を有する光を抑制することができる。導波管は、ＤＵＶに対して高い吸収性、具体的には、１５０ｎｍの波長に対して−４００ｄＢ／ｃｍ、を有するＳｉ３Ｎ４から形成され得る。
[025] 導波管は、約５０〜５００μｍ、１００〜２００μｍ、具体的には約１００μｍまたは約１５０μｍの長さを有し得る。前述したような１つのアパーチャまたはパターン状アレイを形成する複数のアパーチャが存在し得る。アパーチャは、任意の好適な形状であってよい。
[026] 導波管を有するスペクトル純度フィルタの性能は、アパーチャの径および導波管の長さを変動および適合させることにより、向上させることができる。導波管構造内の空洞は、開口アパーチャと同様の形状を有してもよく、あるいは、フィルタ除去される放射の波長に応じて異なる形状およびサイズを有するように適合されてもよい。
[027] ＥＵＶ透過率を損なわずにスペクトル純度フィルタの機械的強度を向上させるために、少なくとも１つのパターン付き層および少なくとも１つのパターン無し層を組み合わせて使用することができる。パターン無し層は、貫通するアパーチャの無い連続的なシートの形態であってよい。パターン付き層は、複数のアパーチャを備え得る。複数のアパーチャは、規則的なパターンまたは不規則なパターンの形態をとり得る。アパーチャの径または幅は、約０．１〜１０μｍ、例えば約１μｍの径であり得る。パターン無し層の厚さは、約１０〜５００ｎｍ、例えば、約５０ｎｍであり得る。パターン付き層の厚さは、約１０〜５００μｍ、例えば、約１００μｍであり得る。
[028] パターン付き層は、パターン無し層のサポートとして作用し、パターン無し層は、パターン付き層の基板／サポートとして作用し得る。パターン付き層およびパターン無し層は、単一ピースの材料から形成され得る。あるいは、パターン付き層およびパターン無し層は、別個に形成された後、互いに貼り合わされてもよい。
[029] パターン付き層およびパターン無し層の組み合わせによるＥＵＶ透過率の低下は、ほんのわずかなものとすることができる。パターン付き層およびパターン無し層の組み合わせは、パターン無し層よりも高いＩＲ抑制を有し得る。パターン無し層およびパターン付き層の両方がスペクトル純度フィルタとして作用するため、フィルタの光学性能を向上させることができる。
[030] スペクトル純度フィルタは、例えばリソグラフィ装置内で、任意の他のタイプのミラーまたは少なくとも一つのかすめ入射ミラーと組み合わせて使用することができる。
[031] スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内のコレクタとコレクタの後の放射ビームの中間焦点との間の任意の位置に配置され得る。あるいは、スペクトル純度フィルタは、リソグラフィシステムまたは投影システム内の任意の好適な位置に配置され得る。
[032] 本発明の一実施形態では、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、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、パターニングデバイスが放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成する、サポートと、基板を保持するように構成された基板テーブルと、基板のターゲット部分上にパターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムと、アパーチャを備えるスペクトル純度フィルタと、を備えたリソグラフィ装置であって、スペクトル純度フィルタは、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのが可能になるように構成されることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成され、第１波長は第２波長よりも大きい、リソグラフィ装置が提供される。
[033] スペクトル純度フィルタは、アパーチャの径の約２倍より大きい波長を有する光を吸収し、これより小さい波長放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にするように構成され得る。
[034] スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内のコレクタの背後に位置され得る。
[035] リソグラフィ装置内には、少なくとも１つのかすめ入射フィルタも存在し得る。
[036] 本発明の一実施形態では、リソグラフィ装置は、アパーチャを備えるスペクトル純度フィルタを備え、このアパーチャはある径を有し、ここで、スペクトル純度フィルタは、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にすることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成され、第１波長は第２波長よりも大きい。
[037] スペクトル純度フィルタは、アパーチャの径の約２倍より大きい波長を有する光を吸収し、これより小さい波長放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にするように構成され得る。
[038]本発明の一実施形態では、デバイス製造方法は、放射ビームを提供することと、放射ビームにパターン形成することと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にすることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めることと、を含み、第１波長は第２波長よりも大きい。
[039] スペクトル純度フィルタは、アパーチャの径の約２倍より大きい波長を有する光を吸収し、これより小さい波長放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にするように構成され得る。
[040] 本発明の一実施形態では、放射ビームを提供することと、放射ビームにパターン形成することと、パターン付き放射ビームを基板上に投影することと、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が少なくとも１つのアパーチャを透過するのを可能にすることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成されたスペクトル純度フィルタによって放射ビームをフィルタリングすることと、を含む方法に従って製造されたデバイスであって、第１波長の放射は第２波長の放射よりも大きい波長を有する、デバイスが提供される。
[041]本発明の一実施形態では、デバイスは、放射ビームを提供することと、放射ビームにパターン形成することと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にすることによって、放射ビームのスペクトル純度を高めることと、を含む方法に従って製造され、第１波長は第２波長よりも大きい。
[042]スペクトル純度フィルタは、アパーチャの径の約２倍より大きい波長を有する光を吸収し、これより小さい波長放射の少なくとも一部がアパーチャを透過するのを可能にするように構成され得る。
[043] 本発明の一実施形態では、デバイスは、放射ビームにパターン形成することと、パターン付き放射ビームを基板上に投影することと、第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が少なくとも１つのアパーチャを透過することを可能にすることによって、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成されたスペクトル純度フィルタによって放射ビームをフィルタリングすることと、を含む方法に従って製造され、第１波長の放射は第２波長の放射よりも大きい波長を有する。デバイスは、集積回路、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイ、および薄膜磁気ヘッドから成る群から選択され得る。
[044] 製造されるデバイスは、集積回路、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイ、または薄膜磁気ヘッドであり得る。
[045] 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。
[046] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [047] 図２は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [048] 図３は、本発明の一実施形態に係る、２つのクラッド層間に薄い真空層が挟まれた３層スタックを有するスペクトル純度フィルタを示す。 [049] 図４は、本発明の一実施形態に係る、複数のスリットから成るスペクトル純度フィルタを示す。 [050] 図５は、本発明の一実施形態に係る、複数のピンホールを有するスペクトル純度フィルタを示す。 [051] 図６は、本発明の一実施形態に係る、ＵＶ、ＥＵＶに対する計算された透過率と、その結果得られる１μｍ幅のスリットに対するＵＶの抑制と、を示す。 [052] 図７は、本発明の一実施形態に係る、２つのクラッド層間にアパーチャおよび導波管を含む三層スタックを示す。 [053] 図８は、本発明の一実施形態に係る、スペクトル純度フィルタの機械的強度を増加させるためのパターン付きスタックおよびパターン無しスタックの組み合わせを示す。 [054] 図９は、本発明に係るスペクトル純度フィルタの一実施形態を示す。 [055] 図１０は、図９のスペクトル純度フィルタの斜視図である。
[056] 図１は、リソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば紫外線または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。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決めす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決めす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）ＰＳは、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成されている。
[057] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、かつ／または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるい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。
[058] サポートは、例えばパターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポートは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、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。サポートは、機械式、真空式、静電式また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。サポートは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。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。本明細書において使用される「レチクル」または「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。
[059] 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また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の機能層に対応することになる。
[060] 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、およびプログラマブル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、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、なら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。
[061] 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とって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、また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。
[062] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、または反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[063] 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（および／または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、または予備工程を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もできる。
[064] 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タイプ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ことで当技術分野において周知である。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、単に、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。
[065] 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、適切な誘導ミラーおよび／また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を使って送られる。その他の場合においては、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およびイルミネータ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。
[066] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節する調節デバイスＡＤ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および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよび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およびコンデンサＣＯ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および強度分布をもたせることができる。
[067] 放射ビームＢは、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。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳ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および位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）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の経路内に位置決めするように、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および別の位置センサ（図１には明示的に示されていないが、やはり干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、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）およ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およ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）、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、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１および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、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスク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。
[068] 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。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブル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および／または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。
２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブル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）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率およ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によって、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。
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、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、また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、また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。
[069]上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[070] 図２は、本発明の一実施形態に係るＥＵＶリソグラフィ装置の側面図を示す。なお、この構成は図１に示す装置の構成とは異なるが、動作原理は同様である。装置は、放射源−コレクタ−モジュールまたは放射ユニット３、照明システムＩＬ、および投影システムＰＬを備える。放射ユニット３には、例えばＸｅガスまたはＬｉ蒸気などのガスまたは蒸気を採用し得る放射源ＬＡが設けられ、当該ガスまたは蒸気において、ＥＵＶ範囲の電磁放射スペクトルの放射を放出するように、非常に高温の放電プラズマが生成される。放電プラズマは、放電の部分的にイオン化されたプラズマを光軸Ｏ上に衝突させることによって生成される。放射を効率的に生成するには、Ｘｅ、Ｌｉ蒸気、または、任意の他の好適なガスもしくは蒸気の分圧０．１ｍｂａｒが必要となり得る。放射源ＬＡから放出された放射は、放射源チャンバ７から、ガスバリアまたは「フォイルトラップ」９を介してコレクタチャンバ８内へと通過させられる。ガスバリアは、チャネル構造を備え、このチャネル構造は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６１４，５０５号および第６，３５９，９６９号に詳細に記載されているようなものである。コレクタチャンバ８は、例えば、かすめ入射コレクタにより形成される放射コレクタ１０を備える。コレクタ１０により通過させられた放射は、本発明に係るスペクトル純度フィルタ１１を透過する。なお、ブレーズドスペクトル純度フィルタとは異なり、スペクトル純度フィルタ１１は、放射ビームの方向を変えない。図示されない別の実施形態では、スペクトル純度フィルタ１１は、かすめ入射ミラーの形態でまたはコレクタ１０上で実施され得るため、放射ビームを反射し得る。この放射は、集光チャンバ８内のアパーチャから仮想放射源点１２（つまり、中間焦点）内にフォーカスされる。チャンバ８から、放射ビーム１６は照明システムＩＬ内で法線入射リフレクタ１３、１４を介して、レチクルテーブルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたレチクルまたはマスク上へと反射される。パターン付きビーム１７が形成され、このパターン付きビーム１７は、投影システムＰＬにより放射エレメント１８、１９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴ上に結像される。照明システムＩＬおよび投影システムＰＬ内には、通常、図示されるよりも多くのエレメントが存在し得る。
[071] 反射エレメントの１つ１９は、その前方に、アパーチャ２１が貫通したＮＡディスク２０を有する。アパーチャ２１のサイズは、パターン付き放射ビーム１７が基板テーブルＷＴに当たる際に画定される角度αiを決定する。
[072]図２は、コレクタ１０の下流側で、かつ仮想放射源点１２の上流側に位置決めされた、本発明に係るスペクトル純度フィルタ１１を示す。図示されない別の実施形態では、スペクトル純度フィルタ１１は、仮想放射原点１２に、またはコレクタ１０と仮想放射原点１２との間の任意の点に位置決めされ得る。
[073] 図３は、本発明の一実施形態に係るスペクトル純度フィルタ１００を示す。スペクトル純度フィルタ１００は、外壁１０４間に画定された波長未満のアパーチャ１０２を有する。アパーチャ１０２は、スリットまたはピンホール（つまり、実質的に円形の開口部）とすることができる。アパーチャは、径（または幅）ｄおよび高さＨを有する。高さＨは、スペクトル純度フィルタ１００の動作原理に影響しない。
[074] アパーチャ１０２は、アパーチャ径が回折限界未満となるような波長を有する実質的に全ての放射を吸収し、ここで回折限界は、アパーチャ１０２を満たす媒体内で波長の半分である。この媒体は、真空であり得る。回折限界を超えるアパーチャ径では、放射のかなりの部分がアパーチャを透過する。スペクトル純度フィルタが効果的な吸収特性を有するようにするためには、スペクトル純度フィルタは、ＰドープＳｉまたはＡｓドープＳｉなどのｎ型ドープシリコンを含み得る。一般的に、ドープされたシリコンを使用する利点は、そのような材料が、例えば金属よりも容易にパターン形成され得ることである。
[075] 一例として、１００ｎｍ径のスリットに対して、２００ｎｍよりも大きい波長を有する実質的に全ての光および当該スリットの長さに沿った方向の偏光が吸収される。
[076] （１３．５ｎｍの波長を有する）ＥＵＶでは、約１００ｎｍの径ｄでも波長の７倍である。数値解析を使用して、厚さ１０μｍの材料から形成されるスリットのＥＵＶに対する透過率は、約９０％と概算される。この透過率値は、アパーチャの「開口」領域に入射する放射の部分を指す。アパーチャと周囲の材料との比に応じて、透過率は補正されるべきである。一例として、１：１の開閉比を有するスリットにおいて、透過率は５０％×９０％＝４５％である。
[077] 従って、光の抑制は、径の２倍以上の波長を有する実質的に全ての光を遮蔽する波長未満径のスリットなどのアパーチャサイズを使用することにより、追加的な抑制を得るための導波管構造を使用する必要なく、得られる。
[078] 図４は、本発明の一実施形態に関連し、複数の細長いスリット２０２を備えるスペクトル純度フィルタ２００を示す。図４では、スリット２０２は、径（幅）ｄ１を有し、スリット２０２間に間隔ｄ２を有する。スリット２０２は、深さＬおよび高さＨを有する。
[079] 図４は周期的なアレイ（つまり、ｄ１およびｄ２の値が一定）を示すが、ＥＵＶの伝播損失を低下させるためには、規則的または不規則的なパターンを形成する任意の好適なアレイを使用することができる。
[080] 特定の状況下では、スリット間の一定の間隔の周期性による望ましくない回折効果を避けるために、スリット間の間隔を変えることが望ましい場合がある。
[081] 約１〜２μｍの径を有する単一のスリットを使用すると、ＥＵＶの透過率は−３ｄＢ（５０％）のまま、可視赤外波長は桁違いに抑制され得る。加えて、ＵＶ波長も同様に抑制することができるが、より小さいスリット径を必要とし、ＥＵＶの伝播損失を高めてしまう。１μｍ幅のスリットでは、−３ｄＢのＥＵＶ透過率に対して、−１０ｄＢより高いＵＶ抑制が実現可能である。より大きい損失が許容され得る場合、−４０ｄＢより高いＵＶ抑制が実現可能である。
[082] スリットが（かすめ）入射角を増加させ、結果として真空‐材料境界面での反射を減少させる回折エレメントとして作用するため、スリットの長さおよび深さは検討すべきパラメータである。スリットの高さＨは、所与のかすめ入射角に対する反射の回数を制御し、結果として、スリットの長さＬは抑制を制御し得る。スリットの長さＬは、所望の抑制およびスリットの径に応じて変化する。
[083] 吸収によりＤＵＶを抑制するフィルタにおいて、ピンホール／スリットの径／幅は、ＤＵＶ光の回折限界未満であり、典型的には１００ｎｍである。導波によりＤＵＶを抑制するフィルタにおいて（導波管はＤＵＶ光に対して強力な減衰を有する）は、ピンホール／スリットの径は、回折限界より大きく、抑制はスリットの深さＬによっても制御することができる。通常、径は１〜２μｍであり、スリットの深さは１００μｍ程度である。
[084] しかし、図４に示すようなスリットのアレイは、単一のスリットよりも実用的である。
[085] 図４に示すスペクトル純度フィルタ２００の細長いスリットのアレイとは対照的に、図５は、多数のピンホール３０２を含むスペクトル純度フィルタ３００の実施形態を示す。図５において、ピンホール３０２は、幾何学的に規則的なパターンで示されているが、当然のことながら、ピンホールは不規則なパターンでもよい。ピンホール３０２の径は、約１００ｎｍであってよい。ピンホール３０２とピンホール３０２との間の間隔は、ピンホール３０２の径程度であってよい。なお、実用では、リソグラフィ装置の中間焦点における像は１０ｍｍ程度の径を有するため、ＥＵＶの伝播損失を低下させるためにはピンホールのアレイを使用することが好ましい。
[086] 図３、４および５に示すようなスペクトル純度フィルタのスリットおよびピンホールは、リソグラフィ技術および／またはマイクロマシニング技術を使用して製造される。例えば、マイクロマシニング技術は、フォトリソグラフィによりシリコンウェーハの最上層内にスリットを規定し、次にシリコンウェーハの深くまでエッチングすることを含む。スリットを開けるためには、例えばＫＯＨエッチング技術を使って、ウェーハの裏面にウィンドウをエッチングする。
[087] 図６は、１μｍ幅の単一のスリットについて、ＵＶおよびＥＵＶに対する計算された透過率曲線、ならびに結果的に得られるＵＶ抑制を示す。図６から、以下のことが結論付けられる。
１．−３ｄＢ（５０％）のＥＵＶ透過率は、１５０ミクロンの伝播長の後に発生する。
２．−１０ｄＢより高いＵＶ抑制は、１５０ミクロンの伝播長の後に得られる。
３．ＥＵＶのより大きい損失が許容される場合、−５．４ＤＢ（２９％）のＥＵＶ透過率に対して−４０ｄＢより高いＵＶ抑制を得ることができる。
[088] 図６は、伝播長が１５０μｍを超えて増加すると、ＥＵＶ透過量が悪影響を受け得ることを示している。伝播長は、導波管を形成するアパーチャの深さにより決定される。導波管を使うことによって、導波管の無いスペクトル純度フィルタに比べてより大きい径のアパーチャの使用が可能になる。
[089] 検討すべきさらなるパラメータは、図４および５に示す透明区域と非透明区域との間のアスペクト比である。スリット／ピンホールのアレイを含むスペクトル純度フィルタの全体的な透明度は、スペクトル純度フィルタの透明区域と非透明区域との間のアスペクト比により決定されるため、スペクトル純度フィルタを設計する際にはこのアスペクト比を検討すべきである。
[090] （図４に示すような）スリットのアレイおよび（図５に示すような）複数のピンホールの使用には、いくつかの考慮事項が伴う。例えば、多数のピンホールを備えるスペクトル純度フィルタを使用することは、多数のスリットを備えるスペクトル純度フィルタに比べて、以下の点から望ましくない場合がある。
１．所与の径のピンホール／スリットについて、ピンホールを有するスペクトル純度フィルタの透明領域（つまり、ホールまたはスリットに覆われる全領域）は、スリットを有するスペクトル純度フィルタの透明領域よりも小さいため、ピンホールを有するスペクトル純度フィルタは、スリットを有するスペクトル純度フィルタよりもＥＵＶに対する透明性が低い。
２．ピンホール（つまり、２次元アレイ）を有するスペクトル純度フィルタは、スリット（つまり、１次元アレイ）を有するスペクトル純度フィルタよりも複雑なため、製造がより困難になり得る。
[091] 多数のピンホールを備えるスペクトル純度フィルタを使用することは、以下の点から、より望ましい場合がある。
１．デブリに対する開放がより少ない構造である。
２．多数のピンホールを有するスペクトル純度フィルタは、多数のスリットを有する構造よりも大きい流れ抵抗を有し得る。これにより、このスペクトル純度フィルタは、流れ抵抗を誘発させるため、差動排気に使用することが可能になる。
[092] 図４および５に示すスペクトル純度フィルタの代わりとしては、図７に示すようなスペクトル純度フィルタが使用される。図７のスペクトル純度フィルタ４００は、真空の両側のクラッド４０４により形成されたＥＵＶ導波管に接続される小さいアパーチャ４０２を備える。小さいアパーチャ４０２は、スリットまたはピンホールのいずれかのような、任意の好適な開口形態とすることができる。図７に示すように、アパーチャ４０２の背後の導波管は、アパーチャ４０２自体と同一の径である。アパーチャ４０２よりも小さい／大きい径を有する導波管を使用することも可能であるが、それにより、望ましくない波長のより大きい／小さい抑制、ならびにＥＵＶのより小さい／大きい透過率がもたらされる。
[093] 図７に示すスペクトル純度フィルタ４００は、従って、導波管を形成する２つのクラッド層４０４の間に挟まれた薄い真空層を有する３層スタックである。
[094] スペクトル純度フィルタ４００を適切に動作させるために、導波管の材料は、スペクトル純度フィルタでの抑制が望まれる波長を吸収するべきである。その材料のＥＵＶ透過率には、特別な要件はない。
[095] 一例では、ＤＵＶ波長を抑制するために使用されるフィルタとして、Ｓｉ２Ｎ４は、ＤＵＶに対して高い吸収率、具体的には１５０ｎｍの波長に対して−４００ｄＢ／ｃｍ、を有するため、好適な候補となる。
[096]
単一のスリットピンホールでは、厚さは基本的に無限であり得る。スリット／ピンホールのアレイでは、隣接するピンホール／スリット内の光と光の間の光結合を避けるために、厚さは、吸収クラッド材料における光の減衰長よりも大きいことが好ましく、この減衰長は、十分に吸収する材料では、数百ｎｍ程度である。
[097] 図７は、スペクトル純度フィルタ４００の動作原理を表し、図７において、ＥＵＶ放射は導波管に沿って進行し、ＵＶおよびＩＲ放射は導波管のクラッド４０４を透過する。スペクトル純度フィルタ４００の波長選択性は、入力アパーチャの波長選択的な回折と、より大きいかすめ入射角に対する真空‐境界面での減少された反射との組み合わせによるものである。回折理論から、狭いアパーチャ（つまり、ピンホール／スリット）での回折に起因する発散角は、波長の径／幅に対する比と比例することが知られている。従って、より大きい波長は、真空‐クラッド境界面において、より小さい波長よりも大きいかすめ角を有する。ブルースター角よりも小さいかすめ角などの状況において、境界面でのフレネル反射は、かすめ角の増加に伴って減少し、また、導波管内の単位伝播長毎の反射回数は、かすめ角の増加に伴って増加する。従って、スペクトル純度フィルタの透過率は、波長の増加に伴い減少するということになる。
[098] 本実施形態では、図４および５に示すスペクトル純度フィルタ２００、３００のパターンを、異なるアパーチャサイズで使用してもよい。図７に示すスリットまたはピンホールのアパーチャサイズが約１μｍの径を有し、その後にＥＵＶよりも大きい波長を有する光を抑制するために使用される導波管が続くことが望ましい。スペクトル純度フィルタの性能は、スリットの径および導波管の長さを変えることにより、向上し得る。
[099] 一実施形態では、アパーチャの径はおよそ１μｍである。一例として、ある長さを有する１μｍ幅のスリットおよび現実的な広がり角が±７°である入力ビームに対する透過率を検討する。導波管に沿った１５０μｍの伝播の後、ＥＵＶ透過率は５０％である一方、ＥＵＶに対するＵＶ抑制は−１０ｄＢよりも高い。可視赤外波長は、その波長により、さらに抑制されることになる。
[0100] 実用では、リソグラフィ装置の中間焦点内の像が１０ｍｍ程度の径を有することを考慮すると、ＥＵＶの伝播損失を低下させるためには、アパーチャのアレイ、例えば非周期的なアレイを使用すべきであるということになる。
[0101] スリットおよび／またはピンホールから成るスペクトル純度フィルタの全体的な透明性は、フィルタの透明領域と非透明領域との間の比により決定される。一例として、１５０μｍの長さを有する１μｍ幅のスリットであって、１つのスリットにつき−３ｄＢ（５０％）のＥＵＶ透過率を有するスリットを検討する。この場合、スペクトル純度フィルタ領域の８０％が透明であるため、全体的な透過率は４０％となる。
[0102] 図７に示す、導波管を備えるスペクトル純度フィルタ上の熱負荷の分析が行われ、導波管スペクトル純度フィルタの中間焦点への適用は、温度が約２２００℃と高すぎるため、実施不可能であることがわかっている。リソグラフィ装置内のコレクタの直後へのスペクトル純度フィルタの適用は、温度が約２６０℃とかなり低いため、より実施可能であることがわかっている。加えて、例えば４５０℃の高温でフィルタを加熱すると、フィルタの照明領域と非照明領域との間の温度差は、４５０℃のフィルタに対して、約１４０℃と実用的な値まで低下させることができる。これにより、熱膨張の影響およびスペクトル純度フィルタを損傷するリスクを大幅に減少させ得る。
[0103] 熱負荷を考慮すると、コレクタの背後に高温でスペクトル純度フィルタを置くことが望ましい構成であると結論付けられる。
[0104] さらなる実施形態では、機械的強度が向上したスペクトル純度フィルタが提供される。スペクトル純度フィルタの機械的強度を向上させる際には、ＥＵＶ透過率を損なわないことが望ましい。
[0105] アパーチャを有さない薄いＳｉ３Ｎ４スラブをスペクトル純度フィルタとして使用することができることがわかった。しかし、例えば約１００ｎｍといった層スタックの薄い厚さを使って許容可能なＥＵＶ透過率を達成することができるが、これにより、当該構造は垂直（つまり、光軸に平行な）方向への曲げに対して脆くなり、結果的に層のクラックを引き起こし得る。しかし、図４および５に示す実施形態では、約１００μｍのパターン付き層といったより厚いスペクトル純度フィルタが使用可能である。許容可能な透過率を実現するためには、間隔（例えば、図４におけるｄ２）を可能な限り小さく維持するべきである。これにより、スペクトル純度フィルタは、水平（つまり、光軸に直交する）方向の曲げに対して脆くなる。
[0106] 図８は、スペクトル純度フィルタ５００の機械的強度を増加させるためのパターン付きおよびパターン無しスタックの組み合わせを示す。図８中、矢印は、ＥＵＶ光の方向を示す。図８の下部は、スペクトル純度フィルタ５００の平面図であり、上部は、線Ａ−Ａに沿った断面図である。
[0107] 図８に示すようなパターン付き層５０２およびパターン無し層５０４の組み合わせは、スペクトル純度フィルタ５００の機械的強度を増加させる。パターン無し層５０４は、スペクトル純度フィルタ５００にアパーチャ５０６を形成する。図８はパターン付き層５０２および１つのパターン無し層５０４のみを示すが、他の実施形態では、パターン付き層およびパターン無し層が複数あってもよい。
[0108] なお、パターン付き層５０２およびパターン無し層５０４を使用することにより、アパーチャ５０６を使って赤外線のようなより長い波長を抑制することができる一方、パターン無し層を使ってＵＶ波長を抑制することができる。
[0109] 本実施形態では、パターン付き層５０２は、パターン無し層５０４のための基板／サポートとして作用する。さらに、スペクトル純度フィルタは、パターン無しフィルタおよびパターン付きフィルタのカスケードとして作用する。従って、その抑制は、十分に低密度なパターン付き層のためにＥＵＶ透過率がわずかに低下するのみで、パターン無しフィルタの抑制よりも高くなる。パターン付きフィルタによる抑制は、幾何学作用であり、波長の増加に伴って向上する。従って、パターン付き層およびパターン無し層／スタックの組み合わせは、パターン無し層／スタックよりも高いＩＲ抑制の可能性を有する。赤外波長を抑制するためには、アパーチャ５０６は、約１μｍの直径を有し得る。パターン無し層５０４の厚さは、約５０〜１００ｎｍとすることができ、パターン付き層の厚さは、導波管効果が使用されるか否かに応じて、約１〜１００μｍの間で変動し得る。
[0110] 従って、パターン無し層およびパターン付き層の使用により、パターン無し（たとえば、薄スラブ）またはパターン付き（例えば、図４および５に示すようなスペクトル純度フィルタ）のみのスペクトル純度フィルタに比べて、機械的強度が向上する。
[0111] 図８に示すスペクトル純度フィルタの向上した強度により、パターン無し層／スタックの厚さを減少させることができ、これによりＥＵＶ透過率の向上がもたらされる。この厚さは、約５０〜１００ｎｍまで減少され得る。一例として、Ｓｉ３Ｎ４スタックを使用し、かつパターン無しＳｉ３Ｎ４スタックの厚さを５０ｎｍまで減少させることにより、６５％のＥＵＶ透過率および１．６％のＤＵＶ透過率（１５７ｎｍの波長）が得られる。パターン付きスタックによるＥＵＶ損失は、相対的に低密度のメッシュを使ったパターン付きスタックの適切な設計により最小限に抑えられる。パターン無しおよびパターン付きスタックの両方がスペクトル純度フィルタとして作用するため、スペクトル純度フィルタの光学性能を向上させることができる。
[0112] 前述したように、フィルタは、公知のリソグラフィ技術および／またはマイクロマシニング技術により製造することができる。一例として、最上層にＳｉ３Ｎ４層を有するＳｉウェーハを使用することができる。Ｓｉウェーハの裏面からＳｉ３Ｎ４層までエッチングすることにより、パターン付き層を画定することができる。パターン付きおよびパターン無し層は、同一ピースの材料から形成しても良いし、あるいは別個に形成された後互いに貼り合わされてもよい。
[0113]上述したスペクトル純度フィルタは、任意の公的なタイプのリソグラフィ装置で使用することができる。さらに、本発明に係るスペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内の少なくとも１つのかすめ入射ミラーと組み合わせて使用してもよい。
[0114] スペクトル純度フィルタ６００のさらに別の実施形態を図９および１０に示す。スペクトル純度フィルタは、プレート６０４内に波長未満アパーチャ６０２を備える。図９の実施形態では、アパーチャ６０２は約２０μｍ以下の径を有する。これにより、スペクトル純度フィルタは、十分に抑制すべき放射といえる、１０．６μｍの波長を有する放射を吸収によって遮蔽することが可能になる。プレート６０４は、１０．６μｍの波長を有する放射などの抑制すべき放射を吸収するように構成された吸収性材料を含んでもよく、あるいはそのような吸収性材料から完全に形成されてもよい。
[0115] 同様に、ドープシリコンを使用することの潜在的な利点は、そのような材料が、例えば金属よりも簡単にパターン形成され得ることである。シリコンには、多様なリソグラフィ技術を使ってマイクロマシニングおよびエッチングがなされ得る。例えば、ディープリアクティブイオンエッチングと呼ばれるエッチング方法を使って、シリコン内に格子構造をエッチングすることができる。この方法は、Applied Physics Letter中でS. Tachi他が発表した「Low-temperature reactive ion etching and microscope plasma etching af silicon」と題した論文に記載されている。
[0116] 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。当然のことであるが、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」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「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。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、および／また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およ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。
[0117] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当然のことであるが、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。
[0118] 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、また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
[0119] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、Ｘ線、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
[0120] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
[0121] 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装置に実行させるために実行可能な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、また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、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。

Claims (15)

  1. 基体と該基体に形成されたアパーチャとを備えるスペクトル純度フィルタであって、
    前記スペクトル純度フィルタは、前記アパーチャの径の約２倍よりも大きい第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのを可能にするように構成されることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成されており、前記第１波長は前記第２波長よりも大きく、
    前記スペクトル純度フィルタは、放射に対向する前面を備え、前記前面は、前記第１波
    長の前記放射を吸収するように構成される、
    スペクトル純度フィルタ。
  2. 基体と該基体に形成されたアパーチャとを備えるスペクトル純度フィルタであって、
    前記スペクトル純度フィルタは、前記アパーチャの径の約２倍よりも大きい第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのを可能にするように構成されることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成されており、前記第１波長は前記第２波長よりも大きく、
    前記基体は、ドープシリコン製である、
    スペクトル純度フィルタ。
  3. さらに、少なくとも２つ以上のアパーチャが存在するように、少なくとも１つのさらなるアパーチャを備える、請求項１または２に記載のスペクトル純度フィルタ。
  4. パターン形成されたアレイを形成する複数のアパーチャが存在する、請求項１または２に記載のスペクトル純度フィルタ。
  5. 前記アパーチャの前記径は、約１μｍ〜約５μｍの間である、請求項４に記載のスペクトル純度フィルタ。
  6. 前記アパーチャは、細長いスリットである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタ。
  7. 前記アパーチャは実質的に円形である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタ。
  8. 前記少なくとも１つのアパーチャにより形成される領域と、前記スペクトル純度フィルタの残りの表面領域との間で形成されるアスペクト比は、約３０％より大きい、請求項１〜７のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタ。
  9. 前記スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射に対して約８０％の透過率を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタ。
  10. 基体と該基体に形成されたアパーチャとを備えるスペクトル純度フィルタであって、
    前記スペクトル純度フィルタは、前記アパーチャの径の約２倍よりも大きい第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのを可能にするように構成されることにより、放射ビームのスペクトル純度を高めるように構成されており、前記第１波長は前記第２波長よりも大きく、
    少なくとも１つのパターン付き層と少なくとも１つのパターン無し層との組み合わせが存在し、前記パターン付き層は前記アパーチャを備える、
    スペクトル純度フィルタ。
  11. 前記パターン付き層は、複数のアパーチャを備える、請求項１０に記載のスペクトル純度フィルタ。
  12. 前記アパーチャは、約１μｍの径を有する、請求項１１に記載のスペクトル純度フィルタ。
  13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタを備える、リソグラフィ装置。
  14. 放射ビームにパターンを形成することと、
    パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、
    基体と該基体に形成されたアパーチャとを備えるスペクトル純度フィルタで、前記アパーチャの径の約２倍よりも大きい第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのを可能にすることによって、前記放射ビームのスペクトル純度を高めることであって、前記第１波長が前記第２波長より大きい、放射ビームのスペクトル純度を高めることと、
    を含み、
    前記スペクトル純度フィルタは、放射に対向する前面を備え、前記前面は、前記第１波
    長の前記放射を吸収するように構成される、
    デバイス製造方法。
  15. 放射ビームにパターンを形成することと、
    パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、
    基体と該基体に形成されたアパーチャとを備えるスペクトル純度フィルタで、前記アパーチャの径の約２倍よりも大きい第１波長の放射を吸収し、かつ第２波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過するのを可能にすることによって、前記放射ビームのスペクトル純度を高めることであって、前記第１波長が前記第２波長より大きい、放射ビームのスペクトル純度を高めることと、
    を含み、
    少なくとも１つのパターン付き層と少なくとも１つのパターン無し層との組み合わせが前記スペクトル純度フィルタに存在し、前記パターン付き層は前記アパーチャを備える、
    デバイス製造方法。
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