JP5568098B2 - 多層ミラーおよびリソグラフィ装置 - Google Patents

多層ミラーおよびリソグラフィ装置 Download PDF

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Description

[0001] 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。
[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。
[0003] リソグラフィは、ＩＣや他のデバイスおよび／または構造の製造における重要なステップの１つとして広く認識されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれ、リソグラフィは、小型ＩＣあるいは他のデバイスおよび／または構造を製造できるようにするための最も重要な要因になりつつある。
[0004] リソグラフィ装置は、一般的には、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、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができるパターニングデバイス、主にレチクルまたはマスク、を保持するように構成されたサポート構造と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、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ように構成された投影システムと
を含む。
[0005] パターン印刷の限界の理論推定値は、式（１）に示す解像度に関するレイリー基準によって与えられることができる。
Figure 0005568098
上の式で、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ために使用さ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調整係数であり、ＣＤは印刷された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、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、以下の３つの方法、露光波長λを短縮することによって、開口数ＮＡＰＳを増加させることによって、あるいはｋ１の値を低下させることによって達成することができる、と言える。
[0006] 露光波長を短縮するため、したがって、最小印刷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１３．５ｎｍ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印刷を達成するための重大なステップを構成し得る。そのような放射を極端紫外線または軟Ｘ線と呼ぶこともでき、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、また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。
[0007] 好ましくは、照明システムおよび投影システムの両方は、パターニングデバイスおよび基板上のそれぞれの所望の場所に放射を合焦させるために複数の光学要素を含む。あいにく、低密度の一部のガスを除けば、ＥＵＶ放射を透過させる材料は知られていない。したがって、ＥＵＶ放射を用い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内でレンズを採用しない。代わりに、照明システムおよび投影システムは、好ましくは、ミラーを含む。さらに、パターニングデバイスは、同じ理由により、好ましくは、反射型デバイス、すなわち、反射面上に吸収材料によって形成されるパターンが与えられた反射面を有するミラーである。
[0008] 約６．９ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を反射するために、多層ミラーは、Ｌａ、ＵまたはＴｈなどの金属およびＢまたはＢ４ＣまたはＢ９ＣなどのＢ化合物の交互層を有することが提案されている。そのような多層ミラーは、ブラッグの法則に従ってＥＵＶ放射を反射するが、例えば、Ｌａ層およびＢ層またはＢ化合物層の化学的相互作用は、中間層拡散へと繋がる。
[0009] 本発明の一態様によると、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長、好ましくは、６．４ｎｍ〜７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成されたミラーが提供される。多層ミラーは交互層を有する。交互層は第１の層および第２の層を含む。第１の層および第２の層は、Ｌａ層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ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、Ｕ層およびＢ層、Ｃ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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、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層からなる群から選択される。第１の層のうちの少なくとも１層は、第１の層のうちの少なくとも１層と第２の層との間に配置された中間層によって第２の層から離されている。好ましくは、複数の層のうちの各層は、中間層によって第２の層の各々から離されている。中間層は、Ｓｎ層、Ｍｏ層およびＣｒ層からなる群から選択されてよい。
[0010] 第１の層は、ＵＦ３、ＵＦ４、ＵＦ５、ＵＣｌ３、ＵＣｌ４、ＵＣｌ５、ＵＩ３、ＵＩ４、ＵＯ、ＵＯ２、ＵＯ３、Ｕ３Ｏ８、Ｕ２Ｏ５、Ｕ３Ｏ７、Ｕ４Ｏ９、ＵＴｅ２、ＵＴｅ３、ＵＮ、Ｕ２Ｎ３およびＵ３Ｎ２からなる群のうちの１つ以上を含むＵ化合物層であってよい。代替的にまたは追加として、第１の層は、ＴｈＦ３、ＴｈＦ４、ＴｈＣｌ４、ＴｈＩ２、ＴｈＩ３、ＴｈＩ４、ＴｈＨ２、ＴｈＯ２、ＴｈＳｅ２およびＴｈＮからなる群のうちの１つ以上を含むＴｈ化合物層であってよい。さらなる別の可能性としては、第１の層は、ＬａＨ２、ＬａＨ３、ＬａＦ３、ＬａＣｌ３、ＬａＩ３、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＳｅおよびＬａＴｅからなる群のうちの１つ以上を含むＬａ化合物層である。
[0011] 一般的には、ミラーは、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ように構成された投影システムに含まれてよく、または、ミラーは、放射ビームを調整するように構成された照明システムに含まれてもよい。
[0012] 本発明の別の態様によると、投影システムおよび／または照明システムは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができるパターニングデバイスを保持するように構成されたサポート構造と、基板を保持するように構成された基板テーブルとをさらに含むリソグラフィ装置に含まれる。
[0013] 本発明の一態様によると、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ように構成された投影システムが提供される。投影システムは、６．２ｎｍ〜７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラー
を含む。多層ミラーは交互層を有する。交互層は第１の層および第２の層を含む。第１の層および第２の層は、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ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、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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、Ｌａ化合物層およびＢ層、Ｕ化合物層およびＢ層、Ｔｈ化合物層およびＢ層からなる群から選択される。第１の層のうちの少なくとも１層は、第１の層のうちの少なくとも１層と第２の層との間に配置された中間層によって第２の層から離されている。好ましくは、複数の層のうちの各層は、中間層によって第２の層の各々から離されている。
[0014] 本発明の一態様によると、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ように構成された投影システムが提供される。投影システムは、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層が設けられた反射面を有する。
[0015] 本発明の一態様によると、放射ビームを調整するように構成された照明システムが提供される。照明システムは、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは交互層を有する。交互層は第１の層および第２の層を含む。第１の層および第２の層は、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ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、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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、Ｌａ化合物層およびＢ層、Ｕ化合物層およびＢ層、Ｔｈ化合物層およびＢ層からなる群から選択される。第１の層のうちの少なくとも１層は、第１の層のうちの少なくとも１層と第２の層との間に配置された中間層によって第２の層から離されている。好ましくは、複数の層のうちの各層は、中間層によって第２の層の各々から離されている。
[0016] 本発明の一態様によると、放射ビームを調整するように構成された照明システムが提供される。照明システムは、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層が設けられた反射面を有する。
[0017] 本発明の一態様によると、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように構成されたリソグラフィ投影装置が提供される。リソグラフィ装置は、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは交互層を有する。交互層は第１の層および第２の層を含む。第１の層および第２の層は、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ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、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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、Ｌａ化合物層およびＢ層、Ｕ化合物層およびＢ層、Ｔｈ化合物層およびＢ層からなる群から選択される。第１の層のうちの少なくとも１層は、第１の層のうちの少なくとも１層と第２の層との間に配置された中間層によって第２の層から離されている。好ましくは、複数の層のうちの各層は、中間層によって第２の層の各々から離されている。
[0018] 本発明の一態様によると、パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように構成されたリソグラフィ投影装置が提供される。リソグラフィ装置は、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層が設けられた反射面を有する。
[0019] 本発明の一態様によると、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保持するように構成されたサポート構造とを含むリソグラフィ装置が提供される。パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができる。装置は、基板を保持するように構成された基板テーブルと、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ように構成された投影システムとをさらに含む。照明システムおよび／または投影システムは、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは交互層を有する。交互層は第１の層および第２の層を含む。第１の層および第２の層は、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ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、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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、Ｌａ化合物層およびＢ層、Ｕ化合物層およびＢ層、Ｔｈ化合物層およびＢ層からなる群から選択される。第１の層のうちの少なくとも１層は、第１の層のうちの少なくとも１層と第２の層との間に配置された中間層によって第２の層から離されている。好ましくは、複数の層のうちの各層は、中間層によって第２の層の各々から離されている。
[0020] 複数の第１の層のうちの各第１の層は、中間層によって第２の層から離されてよい。中間層は、Ｓｎ層、Ｍｏ層、Ｃｒ層、Ｓｎ化合物層、Ｍｏ化合物層およびＣｒ化合物層からなる群から選択されてよい。
[0021] 中間層は、Ｓｎ層、Ｍｏ層、Ｃｒ層、Ｓｎ化合物層、Ｍｏ化合物層およびＣｒ化合物層からなる群から選択されてよい。中間層がＳｎ化合物層であった場合、Ｓｎ化合物は、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＣｌ２、ＳｎＣｌ４、ＳｎＩ２、ＳｎＩ４、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＳｅ、ＳｎＳｅ２またはＳｎＴｅからなる群のうちの少なくとも１つを含んでよい。中間層がＣｒ化合物層であった場合、Ｃｒ化合物層は、ＣｒＦ２、ＣｒＦ３、ＣｒＦ４、ＣｒＣｌ２、ＣｒＣｌ３、ＣｒＣｌ４、ＣｒＩ２、ＣｒＩ３、ＣｒＩ４、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｒ３Ｏ４、ＣｒＮ、ＣｒＳｅまたはＣｒ２Ｔｅ３のうちの少なくとも１つを含んでよい。中間層がＭｏ化合物層であった場合、Ｍｏ化合物は、ＭｏＦ３、ＭｏＦ４、ＭｏＣｌ２、ＭｏＣｌ３、ＭｏＣｌ４、ＭｏＩ２、ＭｏＩ３、ＭｏＩ４、ＭｏＯ、ＭｏＯ２、ＭｏＯ３、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２またはＭｏＮからなる群のうちの少なくとも１つを含んでよい。
[0022] 多層ミラーの一実施形態では、第１の層はＴｈ化合物層であってよく、Ｔｈ化合物層は、ＴｈＦ３、ＴｈＦ４、ＴｈＣｌ４、ＴｈＩ２、ＴｈＩ３、ＴｈＩ４、ＴｈＨ２、ＴｈＯ２、ＴｈＳｅ２およびＴｈＮからなる群のうちの１つ以上を含む。多層ミラーの別の実施形態では、第１の層はＵ化合物層であってよく、Ｕ化合物層は、ＵＦ３、ＵＦ４、ＵＦ５、ＵＣｌ３、ＵＣｌ４、ＵＣｌ５、ＵＩ３、ＵＩ４、ＵＯ、ＵＯ２、ＵＯ３、Ｕ３Ｏ８、Ｕ２Ｏ５、Ｕ３Ｏ７、Ｕ４Ｏ９、ＵＴｅ２、ＵＴｅ３、ＵＮ、Ｕ２Ｎ３およびＵ３Ｎ２からなる群のうちの１つ以上を含む。多層ミラーのさらなる別の実施形態では、第１の層はＬａ化合物層であってよく、Ｌａ化合物層は、ＬａＨ２、ＬａＨ３、ＬａＦ３、ＬａＣｌ３、ＬａＩ３、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＳｅおよびＬａＴｅからなる群のうちの１つ以上を含む。
[0023] 本発明の一態様によると、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保持するように構成されたサポート構造とを含むリソグラフィ装置が提供される。パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができる。装置は、基板を保持するように構成された基板テーブルと、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ように構成された投影システムとをさらに含む。照明システムおよび／または投影システムは、２ｎｍ〜８ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成された多層ミラーを含む。多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層が設けられた反射面を有する。
[0024] 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。
[0025] 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。 [0026] 図２は、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システムの側面図を概略的に示す。 [0027] 図３は、本発明の一実施形態による図１のリソグラフィ装置の多層ミラーを概略的に示す。 [0028] 図４ａは、図３の多層ミラーの実施形態の反射率を波長の関数として示す。 [0028] 図４ｂは、図３の多層ミラーの実施形態の反射率を波長の関数として示す。 [0028] 図４ｃは、図３の多層ミラーの実施形態の反射率を波長の関数として示す。 [0029] 図５は、図１のリソグラフィ装置の多層ミラーの一実施形態を示す。 [0030] 図６は、図１のリソグラフィ装置の多層ミラーの一実施形態を示す。 [0031] 図７は、図１のリソグラフィ装置の多層ミラーの一実施形態を示す。
[0032] 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。装置は、放射ビームＢ（例えば、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を支持するように構成され、かつ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ポジショナＰＭに連結されているパターニングデバイスサポートまたはサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷ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と、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た投影システム（例えば、反射投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
[0033] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、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。
[0034] 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。サポート構造は、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。サポート構造は、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。サポート構造は、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。
[0035] 「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。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し得る。
[0036] パターニングデバイスは、透過型であってよいが、反射型であることが好ましい。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、レベンソン型(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。
[0037] 「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、特に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得る。他のガスは放射または電子を吸収しすぎることがあるため、ＥＵＶまたは電子ビーム放射に対して真空を使用することが望ましい場合がある。したがって、真空壁および真空ポンプを用いて真空環境が全ビームパスに提供されてもよい。
[0038] 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（例えば、反射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、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[0039] 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。
[0040] 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、また放射ビームは、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とともに、放射システムと呼んでもよい。
[0041] 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、インテグレータおよびコンデンサ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。
[0042] 放射ビームＢは、サポート構造（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から反射した後、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ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、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決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイス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。
[0043] 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。
[0044] １．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、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。
[0045] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、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）。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。
[0046] 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、サポート構造（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、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。
[0047] 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。
[0048] 図２は、放射システム４２、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳを含む図１のリソグラフィ装置をより詳細に示す。放射システム４２は、放電プラズマによって形成され得る放射源ＳＯを含む。ＥＵＶ放射は、ガスまたは蒸気、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気によって生成されてよい。このガスまたは蒸気では、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するために非常に高温のプラズマが生成される。非常に高温のプラズマは、例えば放電によって生成され、これは少なくとも部分的にイオン化されたプラズマをもたらす。例えば、１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気あるいは任意の他の適したガスまたは蒸気の分圧は、放射の効率的な生成のために必要とされる場合がある。放射源ＳＯによって放出された放射は、放射源チャンバ４７から、放射源チャンバ４７における開口部内またはその後方に位置決めされたガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を介してコレクタチャンバ４８へと進む。ガスバリア４９は、チャネル構造を含んでもよい。
[0049] コレクタチャンバ４８は、かすめ入射コレクタによって形成され得る放射コレクタ５０を含む。放射コレクタ５０は、上流放射コレクタ側５０ａおよび下流放射コレクタ側５０ｂを有する。コレクタ５０を通り抜けた放射は、格子スペクトルフィルタ５１から反射してコレクタチャンバ４８内のアパーチャにおける仮想放射源ポイント５２で合焦することができる。放射ビーム５６は、コレクタチャンバ４８から、照明光学ユニット４４において法線入射リフレクタ５３および５４を介してレチク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する。パターン付きビーム５７が形成され、これは、投影システムＰＳにおいて反射要素５８および５９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。照明光学ユニット４４および投影システムＰＳ内には、通常、図示されたものよりも多くの要素が存在し得る。リソグラフィ装置のタイプによって、格子スペクトルフィルタ５１が任意的に存在してもよい。さらに、図に示されたものよりも多くのミラーが存在してもよい。例えば、５８および５９よりも１〜４個多くの反射要素が存在してもよい。放射コレクタ５０は従来から知られている。コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３および１４６を有する入れ子化されたコレクタ５０であってよい。２つのリフレクタの間、例えば、リフレクタ１４２とリフレクタ１４３との間に空間１８０が設けられる。
[0050] 図３は、多層ミラー１の一実施形態を示す。多層ミラー１は、約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射するように構成される。多層ミラーは、基板８によって支持される交互層４および６を有する層状構造２を含む。発明の実施形態では、多層ミラーは、投影システムおよび照明システムなどのリソグラフィ装置の様々な部分内に配置されてよい。
[0051] 交互層４および６は、Ｌａ層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ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、Ｕ層およびＢ層、ならびに、Ｔｈ層およびＢ層からなる群から選択されてよい。
[0052] 一実施形態では、交互層４および６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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、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層からなる群から選択されてよい。適切なＵ化合物の例としては、ＵＦ３、ＵＦ４、ＵＦ５、ＵＣｌ３、ＵＣｌ４、ＵＣｌ５、ＵＩ３、ＵＩ４、ＵＯ、ＵＯ２、ＵＯ３、Ｕ３Ｏ８、Ｕ２Ｏ５、Ｕ３Ｏ７、Ｕ４Ｏ９、ＵＴｃ２、ＵＴｃ３、ＵＮ、Ｕ２Ｎ３およびＵ３Ｎ２が挙げられる。適切なＴｈ化合物の例としては、ＴｈＦ３、ＴｈＦ４、ＴｈＣｌ４、ＴｈＩ２、ＴｈＩ３、ＴｈＩ４、ＴｈＨ２、ＴｈＯ２、ＴｈＳｃ２およびＴｈＮが挙げられる。適切なＬａ化合物の例としては、ＬａＨ２、ＬａＨ３、ＬａＦ３、ＬａＣｌ３、ＬａＩ３、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＳｅおよびＬａＴｅが挙げられる。
[0053] そのような交互層の潜在的利益は、Ｌａ層の代わりにＵ層またはＴｈ層が、角度および波長の両方において広い帯域幅を提供するということである。広い角度の帯域幅は、かなりの設計の自由度を可能とし、多層ミラーを、６．６ｎｍ波長でのＥＵＶリソグラフィ内の光学系に有用にする。さらに、これは、多層ミラーが含まれる光学システムの瞳を強度において均一に充填させ、より大きい開口数（ＮＡ）を可能にし得る。
[0054] 図３、図５、図６および図７において、第１の層４（例えば、Ｌａ層）と第２の層６（例えば、Ｂ４Ｃ層）との間には、第１の層４と第２の層６との間の拡散を防止するように構成された中間層７が設けられていることが分かる。そのような中間層は、約０．２ｎｍから約１ｎｍの間の厚さを有してよい。好ましくは、第１の層４の各々は、そのような中間層７によって第２の層６の各々から離されている。
[0055] 中間層７は、Ｓｎ層、Ｍｏ層またはＣｒ層であってよい。あるいは、中間層は、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＣｌ２、ＳｎＣｌ４、ＳｎＩ２、ＳｎＩ４、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＳｅ、ＳｎＳｅ２またはＳｎＴｅなどのＳｎ化合物、ＣｒＦ２、ＣｒＦ３、ＣｒＦ４、ＣｒＣｌ２、ＣｒＣｌ３、ＣｒＣｌ４、ＣｒＩ２、ＣｒＩ３、ＣｒＩ４、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｒ３Ｏ４、ＣｒＮ、ＣｒＳｅまたはＣｒ２Ｔｅ３などのＣｒ化合物、あるいは、ＭｏＦ３、ＭｏＦ４、ＭｏＣｌ２、ＭｏＣｌ３、ＭｏＣｌ４、ＭｏＩ２、ＭｏＩ３、ＭｏＩ４、ＭｏＯ、ＭｏＯ２、ＭｏＯ３、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２またはＭｏＮなどのＭｏ化合物であってもよい。
[0056] 図３、図５、図６および図７の多層ミラー１の交互層４，６および中間層７をマグネトロンスパッタリングまたは電子ビームスパッタリングなどの堆積技術によって製造することができることが当業者には容易に理解されるであろう。
[0057] 図４ａは、Ｌａ層およびＢ４Ｃ層である交互層に対する波長λの関数としての反射率Ｒを示すグラフである。図示したピークのいわゆる半値全幅（ＦＷＨＭ）は０．０６ｎｍである。図４ｂは、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ層（Ｔｈ／Ｂ４Ｃ層）である交互層に対する波長λの関数としての反射率を示す。ここでは、ＦＷＨＭは０．０９ｎｍである。図４ｃは、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ層（Ｕ／Ｂ４Ｃ層）である交互層に対する波長λの関数として反射率を示す。ここでは、ＦＷＨＭは０．１５ｎｍである。
[0058] 一実施形態では、Ｔｈ／Ｂ９Ｃ層およびＵ／Ｂ９Ｃ層またはさらにＴｈ／Ｂ層およびＵ／Ｂ層は、それぞれ、Ｔｈ／Ｂ４Ｃ層およびＵ／Ｂ４Ｃ層の代わりに使用されてもよい。増加したＢ純度はより良い反射率を可能とし、それによって、放射の吸収によるパワー損失を潜在的に減少させる。
[0059] 一実施形態では、交互層は、Ｃ層およびＢ４Ｃ層、Ｃ層およびＢ９Ｃ層、またはＣ層およびＢ層であってよい。ＣはＬａほどアクティブではないため、これらの交互層では、Ｌａ／Ｂ４Ｃ層で生じ得るほどの中間層拡散が生じない。
[0060] 第１の層４の厚さと第２の層６および２つの拡散防止層７の厚さとの合計であり得る周期は、３ｎｍ〜３．５ｎｍの範囲内であってよい。交互層は、第１の層または第２の層の厚さより約１．７から約２．５倍の間の周期の厚さを有してよい。
[0061] 多層ミラー１の一実施形態を図５に示す。この実施形態は、反射型レチクルである。図３の多層ミラーのフィーチャに加えて、図５の実施形態には、表面上でパターンを定義するように構成された吸収材料を有する構造が設けられてよい。吸収材料として採用される適切な材料は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｌ、またはそれらのあらゆる組合せであってよい。
[0062] 多層ミラー１の多層構造２は、機械的脆弱性を減少させるために基板８によって支持されてよい。さらに、図３および図５の点線は、繰り返しの交互層４および６の非特定数を示していることに留意されたい。一般的には、ミラー１の多層構造２は、３０から２００周期の交互層の数、すなわち、６０から４００の間の層の総数によって形成される。さらに、図は概略的であって単に例示のためであり、縮尺図ではないことに留意されたい。
[0063] 多層ミラー１のさらなる実施形態を図６および図７に示す。図６の実施形態は図３の実施形態と類似しているが、図６の実施形態では、層状構造２にはキャッピング層１２が設けられている。キャッピング層１２は、Ｒｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｈ、またはそれらのあらゆる組合せを含んでよい。そのようなキャッピング層は、多層ミラー１の層状構造を化学的攻撃から保護するように適切に構成されてよい。キャッピング層に対する適切な厚さは、０．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内のあらゆる厚さであってよい。
[0064] 別の実施形態を図７に示す。図７の実施形態は図４の実施形態と類似しているが、図７の実施形態では、層状構造２にはキャッピング層１２が設けられている。図６を参照して記述したものと同様に、キャッピング層１２はＲｕおよび／またはＲｈを含んでよく、多層ミラー１の層状構造を化学的攻撃から保護するように適切に構成されてよい。
[0065] 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、本発明による多層ミラーの一実施形態が、中間層を有し得ることが理解されるべきであり、中間層はＳｎ層であってさらなる中間層はＭｏ層であるか、または、中間層はＣｒ中間層であってさらなる中間層は他の適切な材料を含む中間層である。さらなる別の実施形態では、Ｓｎ中間層、さらなるＭｏ中間層、およびさらなるＣｒ中間層が設けられてもよい。さらに、多層ミラーが１層以上の中間層を有して設けられ、その中間層がＳｎ合金、Ｍｏ合金またはＣｒ合金を含んでもよい。
[0066] 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。
[0067] 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。
[0068] 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）、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。
[0069] 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、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。
[0070] 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。

Claims (14)

  1. 約６．４ｎｍ〜約７．２ｎｍの範囲内の波長を有する放射を反射する多層ミラーであって、前記多層ミラーは交互層を有し、前記交互層は第１の層および第２の層を含み、前記第１の層および前記第２の層は、Ｕ層およびＢ４Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ４Ｃ層、Ｌａ層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層およびＢ４Ｃ層、Ｕ層およびＢ９Ｃ層、Ｔｈ層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ層およびＢ層、Ｕ層およびＢ層、Ｃ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、Ｌａ化合物層およびＢ９Ｃ層、Ｌａ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、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層からなる群から選択され、
    前記第１の層のうちの少なくとも１層は、前記第１の層のうちの少なくとも１層と第２の層との間に配置された中間層によって前記第２の層から離されており、
    前記中間層は、Ｓｎ層、Ｍｏ層、Ｃｒ層、Ｓｎ化合物層、Ｍｏ化合物層およびＣｒ化合物層からなる群から選択される、
    多層ミラー。
  2. 複数の第１の層のうちの各第１の層は、中間層によって第２の層から離されている、請求項１に記載の多層ミラー。
  3. 前記中間層はＳｎ化合物層であり、前記Ｓｎ化合物層は、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＣｌ２、ＳｎＣｌ４、ＳｎＩ２、ＳｎＩ４、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＳｅ、ＳｎＳｅ２およびＳｎＴｅからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の多層ミラー。
  4. 前記中間層はＣｒ化合物層であり、前記Ｃｒ化合物層は、ＣｒＦ２、ＣｒＦ３、ＣｒＦ４、ＣｒＣｌ２、ＣｒＣｌ３、ＣｒＣｌ４、ＣｒＩ２、ＣｒＩ３、ＣｒＩ４、ＣｒＯ２、ＣｒＯ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｒ３Ｏ４、ＣｒＮ、ＣｒＳｅおよびＣｒ２Ｔｅ３からなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の多層ミラー。
  5. 前記中間層はＭｏ化合物層であり、前記Ｍｏ化合物層は、ＭｏＦ３、ＭｏＦ４、ＭｏＣｌ２、ＭｏＣｌ３、ＭｏＣｌ４、ＭｏＩ２、ＭｏＩ３、ＭｏＩ４、ＭｏＯ、ＭｏＯ２、ＭｏＯ３、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２およびＭｏＮからなる群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の多層ミラー。
  6. 前記第１の層の厚さと前記第２の層の厚さとの合計は、約２．２ｎｍ〜約３．５ｎｍの範囲内である、請求項１〜５のうちのいずれかに記載の多層ミラー。
  7. 前記中間層は、約０．２ｎｍ〜約１．０ｎｍの範囲内の厚さを有する、請求項１〜６のうちのいずれかに記載の多層ミラー。
  8. 前記交互層は、前記第１の層または前記第２の層の厚さより約１．７から約２．５倍の間の周期の厚さを有する、請求項１〜７のうちのいずれかに記載の多層ミラー。
  9. 前記多層ミラーは、放射ビームの断面にパターンを与えるパターニングデバイスである、請求項１〜８のうちのいずれかに記載の多層ミラー。
  10. 前記パターニングデバイスは、レチクルまたはマスクである、請求項９に記載の多層ミラー。
  11. 前記レチクルまたは前記マスクには、前記パターンを定義する吸収材料を有する構造が設けられており、前記吸収材料は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ａｌ、またはそれらのあらゆる組合せである、請求項１０に記載の多層ミラー。
  12. 前記多層ミラーは、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｔｉ、またはそれらのあらゆる組合せを含むキャッピング層が設けられた反射面を有する、請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の多層ミラー。
  13. パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するリソグラフィ投影装置であって、請求項１〜１２のうち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。
  14. 放射ビームを調整する照明システムと、
    パターン付き放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを与えることができ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、
    前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと
    をさらに含む、請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
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