JP6562929B2 - リソグラフィシステム - Google Patents

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Description

［関連出願の相互参照］
[0001] 本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２０１４年２月２４日出願の欧州特許出願第１４１５６３６４．３号及び２０１４年６月１９日出願の欧州特許出願第１４１７３１２１．６号に関連する。
[0002] 本発明は、リソグラフィシステムに関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上に付与するように構築された機械である。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。
[0004] リソグラフィは、ＩＣ並びに他のデバイス及び／又は構造を製造する際の重要な工程の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、小型のＩＣ又は他のデバイス及び／若しくは構造の製造を可能にするためのより重要な要因になってきている。
[0005] パターンプリンティングの限界は、式（１）に示す解像度についてのレイリー基準によって、理論的に推測することができる：
Figure 0006562929
上の式で、λは、使用される放射の波長であり、ＮＡ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ているプロセス依存調節係数であり、ＣＤは、印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（又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（クリティカルディメンジョン）は、露光波長λを短くすること、開口数ＮＡを大きくすること、あるいはｋ１の値を小さくすること、の３つの方法によって縮小することができると言える。
[0006] 露光波長λを短くするため、ひいては、クリティカルディメンジョン（ＣＤ）を縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用することができる。ＥＵＶ放射は、４〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射であるとみなすことができる。ＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置は、より長い波長の放射（例えば、約１９３ｎｍ）を使用するリソグラフィ装置よりも小さいフィーチャを基板上に形成するために使用することができる。ＥＵＶ放射は、レーザ生成プラズマ放射源又は何らかの他のＥＵＶ放射源を使用して生成され得る。放射源及びリソグラフィ装置は、合わせて、リソグラフィシステムと呼ぶことができる。
[0007] 従来技術に起因する１つ以上の問題を除去又は軽減する放射源及びリソグラフィ装置を提供することが望ましい。
[0008] 本発明の第１態様によると、アナモルフィック投影システムを有するリソグラフィ装置と、プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成するように構成された放射源と、を備え、ＥＵＶ放射放出プラズマは、放射源の光軸に実質的に垂直な平面において細長い形状を有する、リソグラフィシステムが提供される。
[0009] ＥＵＶ放射放出プラズマは、放射源の光軸に垂直な平面において、略楕円形であってもよい。
[0010] ＥＵＶ放射放出プラズマは、アナモルフィック投影システムの瞳の長軸に一致する方向に細長くてよい。
[0011] 放射源は、燃料液滴を、第２方向よりも第１方向に大きく膨張させるレーザパルスを提供するように構成されたプリパルスレーザを備えてもよく、第１及び第２方向は、レーザパルスの入射方向に垂直である。
[0012] プリパルスレーザによって提供されるレーザパルスは、略楕円形の断面を有し得る。
[0013] プリパルスレーザによって提供されるレーザパルスは、第１方向に直線偏光され得る。
[0014] 放射源は、燃料液滴を膨張させて、放射源の光軸に対して傾斜されたターゲットを形成するように構成されるプリパルスレーザを備え得る。
[0015] 放射源の光軸に対するターゲットの傾斜は３０°〜６０°であり得る。
[0016] ターゲットは略ディスク形状であり得る。
[0017] 放射源は、プラズマ形成位置にて部分的に重なり合う複数のレーザビームウェストを提供するように構成される２つ以上のレーザを備え得る。
[0018] ２つ以上のレーザは、ＥＵＶ放射放出プラズマの第１部分が、ＥＵＶ放射放出プラズマの第２部分が生成される前に生成されるように、連続的にレーザビームパルスを提供するように構成され得る。
[0019] ＥＵＶ放射放出プラズマの第１及び第２部分は、同一の燃料ターゲットから生成され得る。あるいは、ＥＵＶ放射放出プラズマの第１及び第２部分は、異なる燃料ターゲットから生成されてもよい。
[0020] 本発明の第２態様によると、アナモルフィック投影システムを有するリソグラフィ装置と、第１プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成し、ＥＵＶ放射を第１中間焦点に誘導するように構成された第１放射源と、第２プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成し、第１中間焦点から空間的に変位された第２中間焦点にＥＵＶ放射を誘導するように構成された第２放射源と、第１及び第２中間焦点からＥＵＶ放射を受けるように構成された照明システムと、を備える、リソグラフィシステムが提供される。
[0021] 本発明の第３態様によると、プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成するように構成された放射源を備えた放射源であって、ＥＵＶ放射放出プラズマは、放射源の光軸に実質的に垂直な平面において細長い形状を有する、放射源が提供される。
[0022] ＥＵＶ放射放出プラズマは、放射源の光軸に垂直な平面において、略楕円形であり得る。
[0023] 放射源は、燃料液滴を、第２方向よりも第１方向に大きく膨張させるレーザパルスを提供するように構成されたプリパルスレーザを備えることができ、第１及び第２方向は、レーザパルスの入射方向に垂直である。
[0024] 放射源は、燃料液滴を膨張させて、放射源の光軸に対して傾斜されたターゲットを形成するように構成されるプリパルスレーザを備え得る。
[0025] 本発明の第４態様によると、放射源を使用して、プラズマ形成位置に、放射源の光軸に実質的に垂直な平面において細長い形状を有するＥＵＶ放射放出プラズマを生成することと、照明システムを使用して、結果として得られたＥＵＶ放射を調整することと、ＥＵＶ放射の断面にパターン形成して、パターン形成された放射ビームを形成することと、アナモルフィック投影システムを使用して、基板上にパターン形成されたＥＵＶ放射ビームを投影することと、を含む、リソグラフィ方法が提供される。
[0026] ＥＵＶ放射放出プラズマは、放射源の光軸に垂直な平面において、略楕円形であり得る。
[0027] ＥＵＶ放射放出プラズマは、アナモルフィック投影システムの瞳の長軸に一致する方向に細長くてよい。
[0028] 本発明の第５態様によると、放射ビームを提供するための照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与するように作用するマスクを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムと、を備えたリソグラフィ装置であって、このリソグラフィ装置は、基板の露光中、スキャン動作によってマスク及び基板を移動させるように構成され、投影システムは、スキャン動作の方向におよそ２．５倍の縮小係数と、垂直方向におよそ３．２倍の縮小係数を有する、リソグラフィ装置が提供される。
[0029] 本発明の第６態様によると、放射ビームを提供するための照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与するように作用するマスクを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムと、を備えたリソグラフィ装置であって、このリソグラフィ装置は、基板の露光中、スキャン動作によってマスク及び基板を移動させるように構成され、投影システムは、スキャン動作の方向におよそ１．８倍の縮小係数と、垂直方向におよそ３．２倍の縮小係数を有する、リソグラフィ装置が提供される。
[0030] 本発明の第７態様によると、放射ビームを提供するための照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与するように作用するマスクを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムと、を備えたリソグラフィ装置であって、このリソグラフィ装置は、基板の露光中、スキャン動作によってマスク及び基板を移動させるように構成され、投影システムは、スキャン動作の方向におよそ１．８倍の縮小係数と、垂直方向におよそ１．６倍の縮小係数を有する、リソグラフィ装置が提供される。
[0031] 本発明の第８態様によると、放射ビームを提供するための照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与するように作用するマスクを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムと、を備えたリソグラフィ装置であって、このリソグラフィ装置は、基板の露光中、スキャン動作によってマスク及び基板を移動させるように構成され、投影システムは、スキャン動作の方向におよそ７．５倍の縮小係数と、垂直方向におよそ４．８倍の縮小係数を有する、リソグラフィ装置が提供される。
[0032] 本発明の第９態様によると、スキャニングリソグラフィ装置を使用して露光フィールドを露光する方法が提供され、この方法は、放射ビームを使用して、従来のマスクの寸法に相当する寸法を有するパターン形成されたエリアを有するマスクを照明することと、アナモルフィック投影システムを使用して、パターン形成されたエリアをウェーハ上に投影して、従来の方法で露光されたスキャン方向の寸法に相当する、スキャン方向に垂直な寸法と、従来の方法で露光された非スキャン方向の寸法の倍数であるスキャン方向の寸法と、を有する露光フィールドを形成することと、を含む。
[0033] 本発明の第１０態様によると、スキャニングリソグラフィ装置を使用して露光フィールドを露光する方法が提供され、この方法は、放射ビームを使用して、従来のマスクの寸法に相当する寸法を有するパターン形成されたエリアを有するマスクを照明することと、アナモルフィック投影システムを使用して、パターン形成されたエリアをウェーハ上に投影して、従来の方法で露光されたスキャン方向の寸法の倍数である、スキャン方向に垂直な寸法と、従来の方法で露光された非スキャン方向の寸法の倍数であるスキャン方向の寸法と、を有する露光フィールドを形成することと、を含む。
[0034] 従来の方法で露光されたスキャン方向の寸法は３３ｍｍであってよく、従来の方法で露光された非スキャン方向の寸法は２６ｍｍであってよい。
[0035] 本発明の第１１態様によると、リソグラフィ装置のスキャン方向に対する、リソグラフィ装置の投影システムの回転を測定する方法が提供され、この方法は、放射バンドの中心部分を使用して複数のパターンを照明し、投影システムによって形成されたパターンの複数の空間像の位置を測定することと、放射バンドの中心部分から離れて位置する部分を使用してパターンを照明し、投影システムによって形成されたパターンの複数の空間像の位置を測定することと、放射バンドの中心部分から反対方向に離れて位置する部分を使用してパターンを照明し、投影システムによって形成されたパターンの複数の空間像の位置を測定することと、パターン空間像の測定された位置を比較することにより、投影システムの回転を計算することと、を含む。
[0036] 投影システムの回転を計算することは、パターン空間像の測定された位置を、リソグラフィ装置のスキャン方向に実質的に垂直な方向で比較することを含み得る。
[0037] この方法は、測定された位置間の差を使用して、投影システムの非テレセントリック性を決定することをさらに含み得る。
[0038] パターンは、リソグラフィ装置のマスクサポート構造上に設けられ得る。
[0039] パターンは、リソグラフィ装置のマスクサポート構造の対向する両端部に設けられてよく、方法は、マスクサポート構造の一方の端部に設けられたパターンを使用して実行され、その後、マスクサポート構造の他方の端部に設けられたパターンを使用して実行される。
[0040] 本発明の様々な態様は、互いに組み合わせることができる。
[0041]本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
リソグラフィ装置及び放射源を備えたリソグラフィシステムの概略図である。 マスクの断面図である。 従来の投影システムの瞳及びアナモルフィック投影システムの瞳を概略的に示す。 本発明の一実施形態に係る放射源を概略的に示す。 本発明の一実施形態によって生成された燃料ターゲットを概略的に示す。 図５に示される燃料ターゲットの生成を概略的に示す。 本発明の別の実施形態に係る放射源を概略的に示す。 本発明の一実施形態を使用して露光され得る露光エリアを概略的に図示する。 図８に示される露光エリアを露光するために使用され得るマスクを概略的に図示する。 リソグラフィ装置のスキャン方向に対するリソグラフィ装置の投影システムの回転の作用を概略的に図示する。 リソグラフィ装置のスキャン方向に対するリソグラフィ装置の投影システムの回転の作用を概略的に図示する。 リソグラフィ装置の投影システムの回転を測定するために使用され得る方法を概略的に図示する。
[0042] 図１は、リソグラフィシステムを示している。このリソグラフィシステムは、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置ＬＡを備える。放射源ＳＯは、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢを生成するように構成される。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬ、パターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク）を支持するように構成されたサポート構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴを備える。照明システムＩＬは、放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡに入射する前にこの放射ビームＢを調整するように構成される。投影システムＰＳは、（マスクＭＡによってパターン形成された）放射ビームＢを基板Ｗ上に投影するように構成される。基板Ｗは、予め形成されたパターンを含むことがある。この場合、リソグラフィ装置は、パターン形成された放射ビームＢを、基板Ｗ上に予め形成されたパターンに対して位置合わせする。
[0043] 放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳは、全て、外部環境から隔離され得るように構築及び配置され得る。大気圧未満の圧力のガス（例えば、水素）が放射源ＳＯ内に提供され得る。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内には、真空が提供され得る。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内には、大気圧を十分に下回る圧力の少量のガス（例えば、水素）が提供されてもよい。
[0044] 図１に示される放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれるタイプのものである。例えばＣＯ２レーザであり得るレーザ１は、燃料エミッタ３から提供されるスズ（Ｓｎ）等の燃料に、レーザビーム２を介してエネルギを付与するように配置される。以下の説明ではスズについて言及するが、任意の好適な燃料を使用することができる。燃料は、例えば、液状であってよく、例えば、金属又は合金であり得る。燃料エミッタ３は、例えば液滴の形態のスズを、軌道に沿ってプラズマ形成領域４に向けて誘導するように構成されるノズルを備え得る。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４に入射する。スズにレーザエネルギを付与することにより、プラズマ形成領域４にプラズマ７が生じる。ＥＵＶ放射を含む放射は、プラズマのイオンの脱励起及び再結合中にプラズマ７から放出される。
[0045] ＥＵＶ放射は、近法線入射放射コレクタ５（より一般的に、法線入射放射コレクタと呼ばれることもある）によって集光及び合焦される。コレクタ５は、ＥＵＶ放射（例えば、１３．５ｎｍ等の所望の波長を有するＥＵＶ放射）を反射するように配置される多層構造を有し得る。コレクタ５は、２つの楕円焦点を有する楕円構成を有し得る。以下で説明するように、第１焦点は、プラズマ形成領域４に存在し、第２焦点は、中間焦点６に存在し得る。
[0046] レーザ１は、放射源ＳＯから分離されていてもよい。この場合、レーザビーム２は、レーザ１から放射源ＳＯ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、及び／又は他の光学系を含むビームデリバリシステム（図示なし）を使って送られ得る。レーザ１及び放射源ＳＯは、合わせて、放射システムとみなされ得る。
[0047] コレクタ５によって反射された放射は、放射ビームＢを形成する。放射ビームＢは、点６で合焦され、プラズマ形成領域４の像を形成する。この像は、照明システムＩＬに対する仮想放射源として作用する。放射ビームＢが合焦される点６は、中間焦点と呼ばれ得る。放射源ＳＯは、中間焦点６が放射源の閉鎖構造９の開口部上又は開口部付近に位置付けられるように配置される。
[0048] 図１は、レーザ生成プラズマＬＰＰ源として放射源ＳＯを示しているが、任意の好適な放射源を使用してＥＵＶ放射を生成することができる。例えば、放電を使用して燃料（例えば、スズ）をプラズマ状態に変換することにより、ＥＵＶ放出プラズマを作り出すことができる。このタイプの放射源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）放射源と呼ばれ得る。放電は、放射源の一部を形成し得る電源又は電気接続を介して放射源ＳＯに接続される別個の構成要素であり得る電源によって生成され得る。
[0049] あるいは、放射源ＳＯは、自由電子レーザを備えてもよい。自由電子レーザは、電子を相対論的速度まで加速することにより、ＥＵＶ放射を作り出すことができる。相対論的電子は、その後、相対論的電子に振動路を進ませる波動磁場（undulating magnetic field）を通過させられることで、コヒーレントなＥＵＶ放射の誘導発光を生じさせる。自由電子レーザは、いくつかのリソグラフィ装置ＬＡに対して同時にＥＵＶ放射を提供するのに十分なＥＵＶ放射を作り出すことができる。
[0050] 放射ビームＢは、放射源ＳＯから、放射ビームを調整するように構成された照明システムＩＬ内へと通過する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を備え得る。ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は、共に、所望の断面形状及び所望の角度分布を有する放射ビームＢを提供する。放射ビームＢは、照明システムＩＬを通過し、サポート構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢを反射し、放射ビームＢにパターン形成する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて、又はこれらミラーデバイスの代わりに、他のミラー又はデバイスを備えてもよい。
[0051] パターニングデバイスＭＡから反射した後、パターン形成された放射ビームＢは、投影システムＰＳに入射する。投影システムＰＳは、基板テーブルＷＴに保持された基板Ｗ上に放射ビームＢを投影するように構成された複数のミラーを備える。投影システムＰＳは、放射ビームに縮小係数を適用し、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャを有する像を形成する。図１において、投影システムＰＳは２つのミラーを有しているが、投影システムは、任意の数（例えば、６、７、８、９、又は１０個）のミラーを備えることができる。
[0052] 投影システムＰＳは、放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分上に合焦させる。ターゲット部分は、露光フィールドと呼ばれ得る。基板テーブルＷＴは、例えば、さまざまなターゲット部分を放射ビームＢの経路内に位置決めするように、正確に動かすことができる。基板テーブルＷＴは、例えば、１つ以上のポジショナ（図示なし）によって位置決めされ得る。基板テーブルが位置決めされる精度を高めるために、１つ以上の位置センサ（図示なし）を使用して、放射ビームＢに対する基板テーブルＷＴの位置が測定され得る。１つ以上の位置センサによって得られた測定値は、１つ以上のポジショナにフィードバックされ得る。
[0053] 図示された装置は、例えば、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基板Ｗ上に投影する（すなわち、動的露光）スキャンモードで使用することができる。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の縮小率及び像反転特性によって決めることができる。基板Ｗに入射するパターン形成された放射ビームは放射バンドを含み得る。この放射バンドは、露光スリットと呼ばれ得る。スキャン露光中、基板テーブルＷＴ及びサポート構造ＭＴは、この露光スリットが基板Ｗの露光フィールド上を進むように動作し得る。
[0054] 従来のリソグラフィ装置ＬＡの投影システムＰＳは、ｘ方向及びｙ方向の両方に約４倍の縮小率を適用し得る。しかしながら、ｘ方向及びｙ方向の少なくとも一方向において、投影システムＰＳの縮小率を大きくすることが有益であり得る。以下で説明するように、投影システムＰＳの縮小率をｙ方向に大きくすることが特に有益であり得る。
[0055] 投影システムＰＳの縮小率を（従来の投影システムＰＳの４倍の縮小率よりも大きい縮小率へと）大きくする効果について、図２を参照して以下に説明する。図２は、マスクＭＡの一部分を示す断面図である。マスクＭＡは、複数対の第１材料４１と第２材料４３との交互層を含む。第１材料４１及び第２材料４３は、異なる屈折率を有する。材料４１、４３の層は、これらの材料が多層ミラー構造として作用するような厚さ及び屈折率を有する。
[0056] 図２において、ＥＵＶ放射の一連の光線３５がマスクＭＡに入射する様子が矢印で図示されている。第１材料４１の層と第２材料４３の層との間の境界面で生じる屈折率の変化により、一部のＥＵＶ放射が各境界面から反射される。ＥＵＶ放射の一部分は、第１材料４１と第２材料４３との間の最上部の境界面から反射され、放射の残りの部分は下層へと透過される。放射の透過された部分は、その後、マスクＭＡの多層構造内に位置付けられる第１材料と第２材料との間の境界面から反射され得る。マスクＭＡ内の異なる境界面からの反射は、互いに強めあいながら干渉し、反射光線３７を形成する。マスクＭＡの多くの異なる層からの反射の複合効果は、多層ミラー構造内にある有効反射面４７から反射されている反射ＥＵＶ放射に相当するとみなすことができる。有効反射面４７は、例えば、図２に示されるようなマスクＭＡの上面から約１６層下方に位置決めされ得る。図２において、放射の全ての入射光線３５は、有効反射面４７から反射しているように図示されている。しかし、当然ながら、一部の放射は有効反射面４７よりも上方の位置から反射されることもあり、一部の放射は有効反射面４７よりも下方の位置から反射されることもある。
[0057] 図１及び図２からわかるように、マスクＭＡに入射するＥＵＶ放射ビームは、マスクＭＡに対して垂直には入射しない。マスクＭＡから延在する垂線に対する放射ビームによる角度（つまり、放射ビームとｚ軸との間の角度）は、主光線角度θ（図２に示される）と呼ばれ得る。実用において、マスクＭＡは、一定範囲の角度で照明され、主光線角度θはこれらの角度の平均であるとみなすことができる。説明を簡素化するために、図２には、主光線角度θでマスクＭＡに入射する光線のみが示されている。
[0058] 多層ミラー構造の上面にＥＵＶ吸収材料４５の領域を設けることにより、マスクＭＡ上にパターンが形成される。図２において、２つのＥＵＶ吸収材料のブロック４５ａ、４５ｂが図示されている。ブロック４５ａ、４５ｂは、それぞれ、幅ｗ及び高さｈを有する。ＥＵＶ放射がマスクＭＡに対して垂直に（つまり、主光線角度θがゼロで）入射する場合、ＥＵＶ吸収材料のブロック４５ａ、４５ｂの高さｈは、マスクＭＡから反射される放射に何ら影響しない。しかし、ＥＵＶ放射は、ゼロではない主光線角度θでマスクＭＡに入射するため、マスクＭＡの多層構造によって反射された放射の一部は、その後、ＥＵＶ吸収材料のブロック４５ａ、４５ｂによって吸収される。例えば、図２に図示される光線３５’は、マスクＭＡ上面のＥＵＶ吸収材料が設けられていない部分に入射するため、有効反射面４７から反射される。しかし、対応する反射光線３７’は、ＥＵＶ吸収材料のブロック４５ａによって吸収されるため、マスクＭＡから出射されない。
[0059] （図２において太線で図示される）入射光線３５ａは、ブロック４５ａの左側側面に最も近い光線であって、マスクＭＡから出射される反射光線３７ａを生じさせる（そのため、ブロック４５ａに吸収されない）光線を表している。（図２において太線で図示される）入射光線３７ｂは、ブロック４５ａの右側側面に最も近い光線であって、ブロック４５ａによって吸収されないため、反射光線３７ｂを生じさせる光線を表している。反射光線３７ａと反射光線３７ｂとの間の間隔は、マスクＭＡから反射された放射内にパターン形成される吸収ブロック４５ａの有効幅ｗｅｆを表す。図２からわかるように、吸収ブロック４５ａは、ブロック４５ａの幅ｗよりもかなり大きい有効幅ｗｅｆを有する。
[0060] 図２及び以上の説明からわかるように、主光線角度θが大きくなると、マスクＭＡ上にパターン形成されるフィーチャの有効幅ｗｅｆが大きくなる。パターン形成されたフィーチャの有効幅ｗｅｆが大きくなることは、基板Ｗ上にパターン形成され得るフィーチャの達成可能なクリティカルディメンジョン（ＣＤ）を大きくする恐れがあるため、望ましくない場合がある。
[0061] 主光線角度θは、投影システムの入口における投影システムＰＳの開口数を考慮して選択され得る。特に、主光線角度θは、投影システムＰＳによって捕捉される放射の捕捉角度がマスクＭＡから延在する垂線と重ならないように選択され得る。式１に関連して上述したように、リソグラフィ装置の達成可能なＣＤを縮小するためには、投影システムＰＳの開口数（ＮＡ）を大きくすることが望ましい場合がある。しかしながら、投影システムＰＳの開口数が大きくなるほど投影システムＰＳの捕捉角度が大きくなるため、投影システムＰＳの入口側の開口数が大きくなることは、必ず、主光線角度θの増大化を伴う（（この増大化は、図２に関連して上述したように望ましくない場合がある）。
[0062] 投影システムＰＳの縮小率を大きくすることは、投影システムＰＳのマスク側の開口数を大きくせずに投影システムＰＳの基板側の開口数を大きくすることができるため、有益である。この文脈において、「投影システムの基板側」という用語は、基板テーブルＷＴに最も近い投影システムＰＳの部分を意味することが意図されている。「投影システムのマスク側」という用語は、サポート構造ＭＴに最も近い投影システムＰＳの部分を意味することが意図されている。
[0063] 従って、投影システムＰＳの縮小率を大きくすることで、投影システムＰＳのマスク側の開口数を大きくする必要はなく（ひいては、主光線角度θを大きくする必要性を回避して）、投影システムＰＳの基板側の開口数を大きくすることができる（それにより、クリティカルディメンジョンを小さくすることができる点で有益である）。従って、クリティカルディメンジョンの縮小化を達成しつつ、図２を参照して上述した主光線角度θを大きくするといった悪影響を回避することができる。
[0064] 図２に関連した上記説明から、達成可能なクリティカルディメンジョンに対する主光線角度θの影響は、ｙ方向に延在するフィーチャの寸法（例えば、吸収ブロック４５ａ、４５ｂの有効幅ｗｅｆ）に対してのみ適用されることが理解されるであろう。ｘ方向の達成可能なクリティカルディメンジョンは主光線角度θの影響を受けない。ｘ方向の照明は、マスクＭＡに垂直な主光線角度を有するため、図２に示した問題は発生しない。
[0065] 従って、達成可能なクリティカルディメンジョンを小さくするには、ｙ方向の投影システムＰＳの縮小率を大きくすることが特に有益である。従って、投影システムＰＳの縮小率は、ｘ方向の縮小率を対応して大きくせずに、ｙ方向に大きくすることが有益であり得る。ｘ方向及びｙ方向に異なる縮小率係数を適用する投影システムＰＳは、アナモルフィック投影システムＰＳと呼ばれ得る。
[0066] 一実施形態において、リソグラフィ装置の投影システムＰＳは、ｘ方向に約４倍の縮小率を適用し、ｙ方向に約８倍の縮小率を適用し得る。一方の縮小率が他方の縮小率よりも大幅に大きい他の縮小率の組み合わせを使用してもよい。上述した理由から、スキャン方向の縮小率は、スキャン方向に垂直な縮小率よりも大幅に大きくてよい。
[0067] 図３ａは、ｘ方向及びｙ方向に対称的な縮小率を有するＥＵＶリソグラフィ装置の投影システムＰＳの瞳２０を概略的に示す。瞳２０は円形である。従って、投影システムＰＳの瞳２１に適合される単純照明モード（simple illumination mode）もまた円形になる。また、図３ａには、４つの極２１を含む四極モードも示されている。各極は円形形状であり、これらの極が環状に分布されている。
[0068] 図３ｂは、ｙ方向の縮小率がｘ方向の縮小率よりも大きいアナモルフィック投影システムＰＳの瞳を概略的に示している。本例では、ｘ方向の縮小率が４倍であり、ｙ方向の縮小率が８倍である。投影システムのアナモルフィックな性質により、瞳２２は楕円形状であり、ｘ方向の短軸よりも２倍長いｙ方向の長軸を有する。瞳の楕円形の性質により、単純円形照明モードが使用される場合、このモードでは瞳を効率的に埋められない（かなりの量の放射がｘ方向の両側で瞳から漏れることになる）。また、図３ｂには四極照明モードも示されている。四極照明モードは、それぞれが、ｙ方向の長軸及びｘ方向の短軸を持つ楕円形状を有する４つの極２３を含む。これらの極は、楕円状に分布される。
[0069] アナモルフィック投影システムＰＳの瞳を効率的に埋めるためには、単純照明モードにおいて、瞳に実質的に適合される楕円形状を有する照明システムからの放射を提供することが望ましい。有益なことに、これは、細長い形状（例えば、略楕円形状）を有するＥＵＶ放出プラズマを生成することにより、達成することができる。これは、例えば、ＬＰＰ放射源を使用して成され得る。
[0070] 図４は、楕円形状を有するＥＵＶ放出プラズマを提供するために使用可能なＬＰＰ放射源ＳＯを概略的に示している。図４ａは、上方から見た（図１の放射源ＳＯと実質的に同一平面における）放射源を示している。図４ｂは、ＥＵＶ放出プラズマを生成するために使用される燃料ターゲット２５ｂと、一方の側から見たレーザビーム２８を示す。燃料エミッタ３を使用して、プラズマ形成領域４に向けて燃料の液滴２５ａ、２５ｂが放出される。燃料エミッタ３は、図１に関連して前述したようなものであり得る。燃料はスズであり得るが、他の好適な材料を使用してもよい。
[0071] プラズマ形成領域４に向けて進む燃料液滴２５ａは、実質的に球状を有することになるが、この形状は、液滴がプラズマ形成位置に到達する前にこの液滴に入射するレーザ放射のパルス５０によって変更される。プリパルスと呼ばれ得るこのレーザパルス５０は、プリパルスレーザ５１によって生成され、レンズ５２（又は、ミラー等の他の合焦要素）によって合焦される。レーザプリパルス５０は、液滴２５ａの形状を変化させて、図４ｂに概略的に表示するような楕円形状の燃料ターゲット２５ｂを形成する。（燃料液滴の形状を変化させるメカニズムを以下でさらに説明する）。
[0072] ２つのレーザビーム２６は、楕円形の燃料ターゲット２５に入射する。レーザビームは、レンズ２７（又は、ミラー等の他の合焦光学要素）によって合焦され、円２８によって概略的に図示されるビームウェスト２８を形成する。図４ｂに概略的に示されるように、合焦されたレーザビームのビームウェスト２８は、互いに重なり合うが、ｙ方向に互いから離れた中心点を有する。従って、レーザビームウェスト２８は、楕円形の燃料ターゲット２５ｂをその全長にわたって照明するように配置される。この照明は、燃料ターゲットの実質的に全長に沿ってＥＵＶ放出プラズマを生成するのに十分な強度を有する。
[0073] 楕円形の燃料ターゲット２５ｂは、合焦されたレーザビーム２８によって、略楕円形状（光軸ＯＡに実質的に垂直な楕円）を有するＥＵＶ放出プラズマへと変換される。従って、プラズマによって放出されるＥＵＶ放射は、略楕円形の放射源を有する。ＥＵＶ放射は、略楕円形の放射源によって放出されることにより、（図３ｂに示される）アナモルフィック投影システムＰＳの瞳に十分に適合されるため、瞳を効率的に埋めることが容易になる（ＥＵＶ放射放出プラズマの長軸は、投影システムの瞳の長軸に一致し得る）。この文脈において「略楕円形」という用語は、楕円形状に近似し得る（例えば、経時的に平均化される）細長い非円形の形状を意味していると解釈することができる。完全な楕円形又は必ずしも完全な楕円形に近い形状を意味することは意図されていない。
[0074] 略楕円形状を有するＥＵＶ放出プラズマは、アナモルフィック投影システムＰＳの楕円形の瞳に対して好適な適合を提供するが、他の形状のＥＵＶ放出プラズマが使用されてもよい。放射源の光軸ＯＡに実質的に垂直な細長い形状を有するＥＵＶ放出プラズマは、略円形のＥＵＶ放出プラズマよりも効率的に投影システムの楕円形の瞳を埋めることができる。従って、本発明の実施形態は、細長い形状を有するＥＵＶ放出プラズマを提供するように構成され得る。略楕円形のＥＵＶ放出プラズマは、細長い形状を有するＥＵＶ放出プラズマの一例であるとみなすことができる。
[0075] ２つのレーザビーム２６を使用してＥＵＶ放出プラズマを生成することは、燃料からＥＵＶ放射へのより効率的な変換を可能にするため、有益である。燃料ターゲットをＥＵＶ放射に変換する際、最も効率的な変換を提供する最適なレーザ照射量が存在する。レーザ照射量が最適な照射量を下回ると、燃料ターゲットの一部が放射放出プラズマに変換されなくなる。照射量が最適照射量を上回ると、プラズマの温度が高くなり過ぎ、これにより、プラズマが、所望の波長よりも短い波長（例えば、１３．５ｎｍ未満の波長）で放射を放出するようになる。
[0076] 燃料ターゲットをより大きくすることで、入射レーザ放射を受けるための表面積が大きくなり、これにより、より大きい面積の燃料を、最適照射量で照明することが可能になる。最適な照射量で照射される燃料の面積が２倍になると、プラズマによって放出されるＥＵＶ放射の量は、おおよそ、２倍になると見積もることができる。しかしながら、レーザによって生成されるビームウェストのサイズを大きくしつつ、同時に、そのビームウェスト内で最適照射量を維持することは不可能な場合がある。レーザによって提供される放射の達成可能なエネルギ密度は、物理法則により、同時にレーザ放射の波長を変えずには高められない上限を有し得る（レーザ放射の波長を変えることは望ましくない）。本発明の実施形態では、単一のレーザビームを使用してＥＵＶ放出プラズマを生成する代わりに、２つのレーザビームが使用されるため、この問題が克服される。各レーザビームは、燃料ターゲット２５のうち、このレーザビームが入射する部分において、最適照射量を提供するように構成され得る。従って、例えば図４に示される態様で２つのレーザを使用することで、プラズマにより放出されるＥＵＶ放射の量が増加する。このように生成されるＥＵＶ放射は、量が増加する利点に加えて、アナモルフィック投影システムＰＳの楕円形の瞳に実質的に適合される略楕円形状を有することから、さらなる利点も生じる。
[0077] 燃料ターゲット２５が楕円形状を有するように構成することが可能な様々な方法が存在する。それらの方法を以下で説明する。
[0078] プラズマ形成領域４に到達する前に燃料液滴２５ａに入射するプリパルス５０は、楕円形状を有し得る。プリパルスの楕円形状は、燃料液滴の表面全体にわたって不均一なレーザ放射の分布を提供することになる。不均一な分布により、燃料液滴全体にわたり不均一な温度及び圧力分布がもたらされ、ひいては、燃料液滴を非円対称で膨張させることになる。この膨張の結果、燃料液滴は膨張して、例えば図４に概略的に表されるような略楕円形状の燃料ターゲット２５ｂを形成することになる。概略的に示されるように、燃料液滴の２５ｂは、ｚ方向から（つまり、放射源の光軸に沿って）見ると楕円形状であるが、この方向を横断する方向から見ると、燃料ターゲットは略平坦である。従って、燃料液滴は、光軸ＯＡに沿って見ると楕円である、略パンケーキ状の形態を有し得る。
[0079] 別のアプローチとして、プリパルス５０は、断面視において略円形であり得るが、直線偏光を有し得る。直線偏光のレーザ放射は、偏光を横断する方向よりも、偏光の方向においてより効果的にプラズマに結合することになる。従って、図４を参照すると、プリパルス５０のｙ方向の直線偏光により、このプリパルスは、同方向において燃料液滴２５ａによってより効率的に吸収されることになる。これにより、燃料液滴２５ａは、ｙ方向においてより加熱されることになるため、ｙ方向により大きく膨張することになる。これにより、図４に概略的に示されるような楕円形状を有する燃料ターゲット２５ｂが生成されることになる（光軸ＯＡを横断する方向から見ると、この燃料ターゲットは平坦である）。
[0080] 上記２つのアプローチを組み合わせて使用してもよい。つまり、楕円形のプリパルスが（例えば、直線偏光の方向が楕円の長軸に一致する状態で）直線偏光を有していてもよい。
[0081] 別の構成では、プリパルスは、燃料液滴が円形のパンケーキ状の形態（つまり、略ディスク形状）を有するように、燃料液滴を成形するように構成され得るが、燃料ターゲットは、入射するレーザビームに対して楕円形状を示すようにｙ軸を中心に傾斜した状態である。これが図５に概略的に示されている。図５ａは、ｙ軸に沿う方向から見た燃料ターゲット２９ａを示し、この図からわかるように、燃料ターゲットは、ｙ軸を中心に約４５°傾斜されている。この傾斜の結果、燃料ターゲットは略ディスク形状であり、略円形の外周を有するが、ｚ軸に沿った方向から見た燃料ターゲットは、（図５ｂに示すように）楕円形状を有する。図５のｚ軸は、放射源の光軸ＯＡに一致する（図４参照）。従って、放射源のレーザビームには、楕円形状を有する燃料ターゲット２９ａが示されるため、レーザビームは、燃料ターゲットを、図４に関連して上述したような態様で略楕円形のＥＵＶ放出プラズマへと変換する。
[0082] 図６を参照すると、燃料ターゲットの所望の傾斜の向きに垂直な方向から、プリパルスレーザビーム５５を燃料液滴２９に誘導することによって、燃料液滴の傾斜が達成される。図６に示される例では、プリパルスレーザビーム５５は、ｘ＝ｚの線に略沿った向き（つまり、ｙ方向に垂直で、ｘ方向及びｚ方向の両方に対して４５°を成す）を有する。プリパルスレーザビーム５５は、プリパルスレーザ５６によって生成され、光学系５７によって合焦される。プリパルスレーザビーム５５は、燃料液滴２９を、プリパルスレーザビームの入射方向に垂直な方向に膨張させる。これにより、膨張して、図５に示した形状を形成した燃料ターゲット２９ａが生じる。
[0083] 上記説明では、ｘ方向及びｙ方向に対して４５°の角度で燃料ターゲット２９ａが傾斜することについて言及したが、この傾斜は任意の好適な角度であってよい。この角度は、入射するレーザビームから見た燃料ターゲットの形状が楕円になるのに十分な角度であるべきであり、例えば、３０°〜６０°の範囲であり得る。
[0084] 傾斜した燃料ターゲット２９ａは、略ディスク形状の傾斜ターゲットの形態を有し得る。あるいは、傾斜燃料ターゲットは、任意の他の好適な形態を有し得る（傾斜ターゲットが略ディスク形状であることは必須ではない）。
[0085] 図７は、本発明の別の実施形態を概略的に示している。別の実施形態において、単一の燃料ターゲットは、レーザビーム２６ａ、２６ｂによって連続的に照明される。燃料ターゲット６０は、レーザ５１によって生成されたレーザビーム５０によって液滴形状からディスク形状に変換され、光学系５２によって合焦される。プリパルスの後、燃料ターゲットは、略ディスク形状（例えば、パンケーキ形状）であり、大きく回転しない。
[0086] 燃料ターゲットは、図７において、プラズマ形成領域４内で２倍に描写され、符号６０ａ及び６０ｂが付されている。図７ｂからわかるように、第１レーザビーム２６ａから見た燃料ターゲット６０ａは、略円形の形状である。合焦された第１レーザビーム２８ａは、燃料ターゲットの一部６０ａをＥＵＶ放出プラズマへと変換し、燃料ターゲット６０ｂの残りの部分は、ｙ方向に前進する。その後、第２レーザビーム２６ｂは、燃料ターゲットの残りの部分６０ｂに入射する。合焦された第２レーザビーム２８ｂは、燃料ターゲットの残りの部分６０ｂを、ＥＵＶ放射放出プラズマに変換させる。レーザビーム２８ａ、２８ｂの合焦されたビームウェストは、照明システムＩＬ（図１参照）から見たＥＵＶ放射が略楕円形を有する程度に十分に互いに接近している。第１レーザビーム２６ａを使用して生成されたＥＵＶ放射は、第２レーザビーム２６ｂを使用して生成されたＥＵＶ放射に重なる。
[0087] 第１レーザビーム２６ａを使用したＥＵＶ放出プラズマの生成から、第２レーザビーム２６ｂを使用したＥＵＶ放出プラズマの生成までの経過時間は、燃料エミッタ３によって放出される燃料液滴の移動速度を調節することによって選択され得る。
[0088] 別の実施形態では、２つのレーザビーム２６ａ、２６ｂが同一の燃料ターゲット６０ａ、６０ｂを連続的に照明する代わりに、これらレーザビームは、異なる燃料ターゲットを照明するために使用され得る。この場合、燃料ターゲットの照明は、同時であってもよく、又は連続的であってもよい。
[0089] さらに別の実施形態では、２つの放射源ＳＯを使用してＥＵＶ放出プラズマを生成することができる。図１を参照すると、図示された放射源と構造が一致する第２放射源ＳＯ（図示なし）が設けられ得る。第２放射源ＳＯは、第１放射源によって生成されたＥＵＶビームの中間焦点６から空間的に離れた第２中間焦点を有する第２ＥＵＶ放射ビームを生成することになる。２つのＥＵＶ放射ビームは、実質的に互いに平行に伝搬するが、共直線状ではないように、照明システムＩＬによって操作され得る。これにより、略楕円形状の組み合わせＥＵＶ放射ビームが提供される。
[0090] 本発明の実施形態は、ＥＵＶ放出プラズマを生成する際に２つのレーザビームを使用することに言及しているが、３つ以上のレーザビームが使用されてもよい。例えば、３つのレーザビームは、ｙ方向に離れ、それぞれが燃料ターゲットの異なる部分を照明するように配置されたレーザビームウェストを提供するように配置され得る（これらのレーザビームウェストは、図４ｂに示されるような態様で部分的に重なり合い得る）。
[0091] ３つ以上の放射源を使用して、３つ以上のＥＵＶ放射ビームを生成することができ、これらの３つ以上のＥＵＶ放射ビームは、空間的に離れた中間焦点を通過した後、組み合わされて、実質的に平行であるが共直線的ではないビームであって、まとまって、略楕円形状を有する組み合わせＥＵＶ放射ビームを提供するビームを形成する。
[0092] 一実施形態において、ｙ軸を中心とした燃料ターゲットの傾斜の方向は変更することができる。ＥＵＶ放出プラズマは、非均一な態様でＥＵＶ放射を放出し、傾斜の方向が変更できないと、コレクタ５の一部分が、光軸の反対側のコレクタの相当部分よりもかなり多いＥＵＶ放射を累積的に受けることになるため、傾斜の方向が変更できることは有益である。傾斜の方向を変更することにより、光軸の両側において、実質的に等しい累積量のＥＵＶ放射が提供される。傾斜の方向は、各燃料ターゲット後に変更されてもよく、又は一連の燃料ターゲット（例えば、５個の燃料ターゲット、１０個の燃料ターゲット、又は他の個数の燃料ターゲット）の後に変更されてもよい。
[0093] レーザビーム２６ａ、２６ｂは、円形のビームウェストを提供するものとして図示及び説明されたが、レーザビームは、他の形状（例えば、楕円形状）を有するビームウェストを提供するように構成されてもよい。一実施形態では、楕円形状を有する単一のレーザビームが使用され得る。
[0094] 一実施形態において、互いに部分的に重なり合う２つの円形レーザビームウェストを提供する代わりに、レーザビームウェストは楕円形であってもよい。楕円形のレーザビームウェストは、例えば、プラズマ形成領域にて互いに完全に重なり合うことができる。楕円形のレーザビームウェストのサイズ及び形状は、燃料ターゲットの形状と実質的に一致し得る。
[0095] 本発明の実施形態は、略楕円形のＥＵＶ放出プラズマを提供するものとして説明された。しかし、本発明の実施形態は、より一般的に、細長い形状を有するＥＵＶ放出プラズマを提供することができる。略楕円形のＥＵＶ放出プラズマは、細長い形状を有するＥＵＶ放出プラズマの一例であるとみなすことができる。「細長い形状」という用語は、一方向（例えば、ｙ方向）に、その横断方向（例えば、ｘ方向）よりもかなり長いことを意味するものとみなすことができる。
[0096] 一実施形態において、リソグラフィ装置（例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置）のスループットは、単一のスキャン露光中に露光される基板（例えば、ウェーハ）上のエリアを大きくすることにより、高めることができる。これは、縮小率を小さくした（つまり、４倍未満の縮小率）投影システムを使用することによって達成することができる。縮小率を小さくした投影システムが使用されると、所与のサイズのマスクでは、単一スキャン露光中に露光される基板上のエリアが大きくなる。
[0097] 一実施形態において、投影システムの縮小率は、およそ２．５３倍まで小さくすることができる。これにより、単一スキャン露光中に、２つの従来の全視野に相当するエリアの露光が可能になる。図８を参照すると、露光エリア１０１は、ｘ方向に３３ｍｍ、ｙ方向に５２ｍｍの寸法を有する。従来の全視野は、ｘ方向に２６ｍｍ、ｙ方向に３３ｍｍの寸法を有する。従って、図８に示す露光エリア１０１は、９０°回転させた２つの従来の全視野に相当する。露光スリットと呼ばれ得る放射バンド１０２は、スキャン露光中の露光スリットとウェーハＷとの間の相対移動を示す双方向矢印と共に示されている。
[0098] 図８に示す実施形態において、単一のスキャン露光を使用して、２つのダイ１０３、１０４を露光することができ、各ダイは、従来の全視野に相当するエリアを有する。これにより、リソグラフィ装置のスループットの大幅な増加を達成することができる。
[0099] 図９は、図８に図示されるエリアを露光するためにリソグラフィ装置によって使用され得るマスクＭを概略的に示している。このマスクは、従来のサイズを有し得る（例えば、６インチマスク）。マスクのパターン形成されたエリア１１０は、例えば、ｘ方向に１０４ｍｍ、ｙ方向に１３２ｍｍといった従来の寸法を有してもよい。パターン形成されたエリアにこれらの寸法を与えることは、既存の製造システムがこのようなサイズのパターン形成されたエリアを有するマスクを製造及び処理するように構成されているため、好ましい場合がある。マスクのパターン形成されたエリアは、２つのダイ１１３、１１４を含む。
[0100] リソグラフィ装置の投影システムは、マスクのパターン形成されたエリアがｘ方向に３３ｍｍ、ｙ方向に５２ｍｍの寸法を有する露光エリアを形成するように、ｘ方向におよそ３．１５倍の縮小係数、ｙ方向におよそ２．５３倍の縮小係数を適用し得る。すなわち、投影システムは、ｘ方向とｙ方向とに異なる縮小係数を適用する（投影システムはアナモルフィックである）。
[0101] さらなる実施形態において、マスクのパターン形成されたエリアは、ｘ方向に１２４ｍｍ、ｙ方向に１２４ｍｍの寸法を有し得る。このリソグラフィ装置の投影システムは、マスクのパターン形成されたエリアがｘ方向に２６ｍｍ、ｙ方向に１６．５ｍｍの寸法を有する露光エリアをウェーハ上に形成するように、ｘ方向におよそ４．７７倍の縮小係数及びｙ方向におよそ７．５２倍の縮小係数を適用し得る。
[0102] アナモルフィック投影を使用することにより、ｘ方向におよそ１０４ｍｍの寸法を有するマスクパターンを使用することが可能になる。アナモルフィック投影は、マスクエラーファクタをおよそ２０％減少させるため、有益である。つまり、マスク内のエラーは、アナモルフィック投影が使用されなかった場合に比べて、ウェーハ上で２０％小さいｘ方向の寸法を有することになる。代わりに、ｘ方向に２．５３の縮小係数が使用された場合（つまり、アナモルフィック投影が使用されなかった場合）、このマスクエラーファクタの２０％の減少は達成されなくなる。
[0103] 他の実施形態において、リソグラフィ装置には、単一スキャン露光を使用して、従来の全視野の他の倍数（２６ｍｍ×３３ｍｍ）の露光を可能にするように構成されるアナモルフィック投影システムが設けられ得る。例えば、ｘ方向に３３ｍ、ｙ方向に７８ｍｍの寸法を有する露光エリアは、ｘ方向におよそ３．１５倍、ｙ方向におよそ１．８３倍の縮小係数を有するアナモルフィック投影システムを使用して露光され得る。例えば、ｘ方向に６６ｍｍ、ｙ方向に７８ｍｍの寸法を有する露光エリアは、ｘ方向におよそ１．５８倍の縮小係数、ｙ方向におよそ１．８３倍の縮小係数を有するアナモルフィック投影システムを使用して露光され得る。
[0104] 一般的に、アナモルフィック投影システムを使用して、従来の方法で露光されたｙ方向の寸法（例えば、３３ｍｍ）又はその倍数（例えば、６６ｍｍ）に相当するｘ方向の寸法を有する露光エリアを投影することができる。アナモルフィック投影は、投影に使用されるマスクのパターン形成されたエリアが、従来のマスクの寸法（例えば、およそ１０４ｍｍ×１３２ｍｍ）に相当する寸法を有するようなものであり得る。
[0105] 投影システムの縮小係数は、５桁の有効数字、すなわち、２．５３倍、３．１５倍、１．８３倍、１．５８倍、４．７７倍、及び７．５２倍で言及した。しかし、投影システムの縮小率は、使用中、（例えば、リソグラフィ装置内の公差を考慮して）多少の調節が可能であってよく、従って、投影システムの縮小係数は、２桁の有効数字で言及するのが適切である。すなわち、上述した実施形態に関して、縮小係数は、およそ２．５倍、およそ３．２倍、およそ１．８倍、およそ１．６倍、およそ４．８倍、及び、およそ７．５倍である。
[0106] 図１０及び１１は、アナモルフィック投影システムを使用した場合に発生し得る問題を概略的に図示している。図１０及び１１において、アナモルフィック投影システムは、ｘ方向の縮小よりも大きいｙ方向の縮小を有する。ｙ方向の縮小は８倍であり、ｘ方向の縮小は４倍である。図面は非常に概略的であるため、具体的な縮小係数に相当する寸法を有しておらず、ｘ方向よりもｙ方向に大きい縮小を大まかに表すものである。
[0107] まず図１０ａを参照して、パターンフィーチャ２０１を有するマスク２００が示されている。パターンフィーチャは、長方形であり、ｙ方向にｘ方向よりも長い寸法を有する。また、図１０ａには、パターンをウェーハ上に露光するためにマスク２００を照明するのに使用される放射バンド２０２も示されている。放射バンド２０２は、露光スリットと呼ばれ得る。露光スリット２０２の向きは、リソグラフィ装置の照明システムＩＬによって決定される（図１参照のこと）。投影システムＰＳは、照明システムＩＬの向きと一致する向きを有する。図１０ａにおいて、マスク２００及び露光スリット２０２は、共に、ｘ方向及びｙ方向について位置合わせされる。換言すると、マスク２００は、リソグラフィ装置の照明システム及び投影システムに対して、ｘ方向及びｙ方向について位置合わせされる。
[0108] 図１０ｂは、リソグラフィ装置によってウェーハ上に露光されたパターンフィーチャ２０４を概略的に示している。投影システムのアナモルフィックな性質により、マスク２００上のパターンフィーチャ２０１が、ｘ方向よりもｙ方向に大きく縮小されている。結果として、マスク２００上のパターンフィーチャ２０１の長方形は、ウェーハ上で正方形のパターンフィーチャ２０４に変換されている。
[0109] 照明システムＩＬ及び投影システムＰＳの向きがｘ方向及びｙ方向に一致しない場合、問題が生じる。この文脈において、ｙ方向は、ウェーハの露光中、マスク２００のスキャン動作の方向であると定義され得る。縮小係数がｘ方向及びｙ方向で同一である従来のリソグラフィ装置では、照明システム及び投影システムのｙ方向に対する回転は、（マスク及びウェーハが同一方向に移動するように位置合わせされると想定した場合）ウェーハ上に露光されるパターンに影響を及ぼさない。しかしながら、アナモルフィック投影システムが使用される場合、この回転は、結果として得られる投影後のパターンに歪みを生じさせることになる。図１１ａを参照すると、露光スリット２１２は、ｘ軸及びｙ軸に対して位置合わせされなくなるように回転される。照明システム及び投影システムも、同じように回転される。この回転の結果、投影システムによって適用された縮小係数は、投影後のパターンに歪みをもたらす。図１１ｂは、露光スリット２１２（及び投影システム）が、パターンフィーチャ２１１に対して図１１ａに示すような向きを有する場合に、ウェーハ上に結像されるパターンフィーチャ２１４を概略的に示している。露光スリットの中心線２１５におけるパターンフィーチャ２１１の部分は、投影システムによって正確に結像されることになる。しかしながら、パターンフィーチャ２１１の歪みは、中心線２１５から離れた部分で発生し、歪みのサイズは、中心線からの距離に応じて大きくなる。従って、マスク２１０が図１１ａに示されるような露光スリット２１２に対して位置決めされる場合、略ダイヤモンド形状のパターンフィーチャ像２１４が形成されることになる。図１１ｂに示されるダイヤモンド形状のパターンフィーチャ２１４は、概略的であり、単に、発生するパターンフィーチャの歪みを大まかに図示することが意図されている。
[0110] 投影システムの縮小係数は、以下の行列を使用して説明することができる。
Figure 0006562929
[0111] 回転行列は、以下の行列を使用して説明することができる。
Figure 0006562929
[0112] 投影システムによって適用される縮小及び回転は、これらの行列の乗算、つまり、以下の通りである。
Figure 0006562929
[0113] この乗算の結果は、以下の通りである。
Figure 0006562929
[0114] 従って、マスクの長方形２０１の場合、回転の影響により、この長方形は、（図１１ｂにダイヤモンド形状２１４によって概略的に示されるように）実質的にダイヤモンド形状で結像されるように変形することになる。パターンフィーチャ像２１４がダイヤモンド形状に引き伸ばされる程度は、投影システムの回転の直接測定値であり、その回転に応じて線形である。
[0115] スキャン露光中、マスク２１０は露光スリット２１２に対して移動するため、マスク上のパターンフィーチャ２１１の各部分は、露光スリット２１２の中心線２１５を通過することになる、結果として、パターンフィーチャ２１１に与えられる歪みは、露光スリットの１つの縁部における最大値から変化し、露光スリットの中心でゼロになり、露光スリットの他方縁部における（反対符号の）最大値まで増加する。このように変化する歪みは、スキャン露光によって基板上に結像されるパターンフィーチャのフェーディングをもたらすことになる。
[0116] 上述した問題を回避するために、ｙ方向に対する照明システムＩＬ及び投影システムＰＳの向きは、補正することができるように測定され得る。図１２は、使用され得る測定方法を概略的に示している。マスクサポート構造ＭＴには、二対のパターン２２０ａ、ｂ及び２２１ａ、ｂ（例えば、位置合わせ格子又は他の構造）が設けられる。これらのパターンは、マスクサポート構造上に位置付けられた反射エリア上に設けられる。リソグラフィ装置の露光スリット２２２は、図１２ａに示されるように、パターン２２０ａ、ｂの中心を通る中心線２３５を有するように位置決めされる。従って、露光スリット２２２の中心部分は、パターン２２０ａ、ｂを照明するために使用される。リソグラフィ装置の投影システムＰＳは、基板テーブルＷＴ（図１に図示される基板テーブル）において照明されたパターン２２０ａ、ｂの像を形成する。これらの空間像の位置は、基板テーブルＷＴ内のディテクタ（図示なし）を使用して測定される。
[0117] その後、マスクサポート構造ＭＴは、図１２ｂに示すように、パターン２２０ａ、ｂが中心線２３５から離れて（例えば、露光スリット２２２の１つの縁部に、又はこの縁部に隣接して）位置するように、ｙ方向に移動させられる。結果として得られる空間像は、再び、基板テーブルＷＴ内のディテクタによって測定される。図１１ｂに関連して上述した理由から、パターン２２０ａ、ｂの空間像は、ｙ方向に対する露光スリット（及び投影光学系）の回転により、ｘ方向にシフトされることになる。このｘ方向のシフトの大きさは、ｙ方向から離れる方向への露光スリット及び投影光学系の回転に比例する。従って、パターンの空間像の測定されたｘ方向のシフトを使用して、露光スリット及び投影光学系の回転を決定することができる。
[0118] 図１２ｃを参照すると、マスクサポート構造ＭＴは、パターン２２０ａ、ｂが中心線２３５の反対側に（例えば、露光スリット２２２の反対側縁部に、又はこの反対側縁部に隣接して）位置するように移動させられ、測定が再度実行される。これにより、パターン空間像のｘ方向のシフトの追加測定が行われる。測定されたｘ方向のシフトは、前回の測定ステップで測定されたシフトとは反対の方向を有することになる。ここでも、ｘ方向のシフトの大きさは、露光スリット及び投影光学系の回転に比例し、測定されたシフトを使用して、露光スリット及び投影光学系の回転を決定することができる。この追加測定は、例えば、投影システムの非テレセントリック性を補正するために使用することができる（非テレセントリック性は、ｘ方向のシフトの大きさが中心線２３５の両側で異なる原因となる）。
[0119] 追加測定は、マスクサポート構造ＭＴの反対側端部に設けられたパターン２２１ａ、ｂに対して同様に実行され得る。
[0120] 本発明の実施形態では、照明システム及び投影システムのｙ方向に対する回転を、測定し、補正することができる。補正は、マスク及びウェーハのスキャン移動の方向を、スキャン移動のｙ方向が照明システム及び投影システムに対して位置合わせされるように変更することによって達成することができる。
[0121] 図１０〜図１２に示される長方形の露光スリット２２２は、単に、リソグラフィ装置の照明システムＩＬ（図１参照のこと）によって生成され得る放射バンドの一例である。放射バンドは、何らかの他の形状を有していてもよい。例えば、放射バンドは、湾曲していてもよい。
[0122] 本明細書において、リソグラフィ装置の関連での本発明の実施形態ついて具体的な言及がなされたが、本発明の実施形態は、他の装置に使われてもよい。本発明の実施形態は、マスクインスペクション装置、メトロロジ装置、又はウェーハ（又は他の基板）等のオブジェクト又はマスク（又は他のパターニングデバイス）を測定又は処理する任意の装置の一部を形成し得る。これらの装置は、一般的に、リソグラフィツールと呼ばれ得る。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用することができる。
[0123] 「ＥＵＶ放射」という用語は、４〜２０ｎｍの範囲、例えば、１３〜１４ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射を包含するとみなすことができる。ＥＵＶ放射は、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍといった４〜１０ｎｍの範囲等の１０ｎｍ未満の波長を有し得る。
[0124] 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、本明細書に記載のリソグラフィ装置は、他の用途を有し得ることが理解されるべきである。他の用途として可能なものには、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が含まれる。
[0125] 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。上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。従って、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 (24)

  1. アナモルフィック投影システムを有するリソグラフィ装置と、
    プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成する放射源であって、前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記放射源の光軸に実質的に垂直な平面において細長い形状を有する、放射源と、を備え、
    前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記アナモルフィック投影システムの瞳の長軸に一致する方向に細長い、リソグラフィシステム。
  2. 前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記放射源の前記光軸に垂直な平面において、略楕円形である、請求項１に記載のリソグラフィシステム。
  3. 前記放射源は、燃料液滴を、第２方向よりも第１方向に大きく膨張させるレーザパルスを提供するプリパルスレーザを備え、前記第１及び第２方向は前記レーザパルスの入射方向に垂直である、請求項１または２に記載のリソグラフィシステム。
  4. 前記プリパルスレーザによって提供される前記レーザパルスは略楕円形の断面を有する、請求項３に記載のリソグラフィシステム。
  5. 前記プリパルスレーザによって提供される前記レーザパルスは前記第１方向に直線偏光される、請求項３又は４に記載のリソグラフィシステム。
  6. 前記放射源は、燃料液滴を膨張させて、前記放射源の光軸に対して傾斜されたターゲットを形成するプリパルスレーザを備える、請求項１または２に記載のリソグラフィシステム。
  7. 前記放射源の前記光軸に対する前記ターゲットの前記傾斜は３０°〜６０°である、請求項６に記載のリソグラフィシステム。
  8. 前記ターゲットは略ディスク形状である、請求項６又は７に記載のリソグラフィシステム。
  9. 前記放射源は、前記プラズマ形成位置にて部分的に重なり合う複数のレーザビームウェストを提供する２つ以上のレーザを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のリソグラフィシステム。
  10. 前記２つ以上のレーザは、ＥＵＶ放射放出プラズマの第１部分が、前記ＥＵＶ放射放出プラズマの第２の部分が生成される前に生成されるように連続的にレーザビームパルスを提供する、請求項９に記載のリソグラフィシステム。
  11. 前記ＥＵＶ放射放出プラズマの前記第１及び第２部分は同一の燃料ターゲットから生成される、請求項１０に記載のリソグラフィシステム。
  12. プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成する放射源を備えた放射源であって、前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記放射源の光軸に実質的に垂直な平面において細長い形状を有する、
    前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記アナモルフィック投影システムの瞳の長軸に一致する方向に細長い、放射源。
  13. 前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記放射源の前記光軸に垂直な平面において、略楕円形である、請求項１２に記載の放射源。
  14. 前記放射源は、燃料液滴を、第２方向よりも第１方向に大きく膨張させるレーザパルスを提供するプリパルスレーザを備え、前記第１及び第２方向は前記レーザパルスの入射方向に垂直である、請求項１２又は１３に記載の放射源。
  15. 前記放射源は、燃料液滴を膨張させて、前記放射源の光軸に対して傾斜されたターゲットを形成するプリパルスレーザを備える、請求項１２又は１３に記載の放射源。
  16. アナモルフィック投影システムを有するリソグラフィ装置と、
    第１プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成し、ＥＵＶ放射を第１中間焦点に誘導する第１放射源と、
    第２プラズマ形成位置にＥＵＶ放射放出プラズマを生成し、前記第１中間焦点から空間的に変位された第２中間焦点にＥＵＶ放射を誘導する第２放射源と、
    前記第１及び第２中間焦点からＥＵＶ放射を受ける照明システムと、を備える、リソグラフィシステム。
  17. 放射源を使用して、プラズマ形成位置に、前記放射源の光軸に実質的に垂直な平面において細長い形状を有するＥＵＶ放射放出プラズマを生成することと、
    照明システムを使用して、結果として得られたＥＵＶ放射を調整することと、
    前記ＥＵＶ放射の断面にパターン形成して、パターン形成された放射ビームを形成することと、
    アナモルフィック投影システムを使用して、基板上に前記パターン形成されたＥＵＶ放射ビームを投影することと、を含み、
    前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記アナモルフィック投影システムの瞳の長軸に一致する方向に細長い、リソグラフィ方法。
  18. 前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記放射源の前記光軸に垂直な平面において、略楕円形である、請求項１７に記載のリソグラフィ方法。
  19. 前記ＥＵＶ放射放出プラズマは、前記アナモルフィック投影システムの瞳の長軸に一致する方向に細長い、請求項１７又は１８に記載のリソグラフィ方法。
  20. 請求項１に記載のリソグラフィシステムにおいて、リソグラフィ装置のスキャン方向に対する、前記リソグラフィ装置の投影システムの回転を測定する方法であって、
    放射バンドの中心部分を使用して複数のパターンを照明し、前記投影システムによって形成された前記パターンの複数の空間像の位置を測定することと、
    前記放射バンドの前記中心部分から離れて位置する部分を使用して前記パターンを照明し、前記投影システムによって形成された前記パターンの複数の空間像の位置を測定することと、
    前記放射バンドの前記中心部分から反対方向に離れて位置する部分を使用して前記パターンを照明し、前記投影システムによって形成された前記パターンの複数の空間像の位置を測定することと、
    前記パターン空間像の前記測定された位置を比較することにより、前記投影システムの前記回転を計算することと、を含む方法。
  21. 前記投影システムの前記回転を計算することは、前記パターン空間像の前記測定された位置を、前記リソグラフィ装置の前記スキャン方向に実質的に垂直な方向で比較することを含む、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記測定された位置間の差を使用して、前記投影システムの非テレセントリック性を決定することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記パターンは、前記リソグラフィ装置のマスクサポート構造上に設けられ得る、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の方法。
  24. 前記パターンは、前記リソグラフィ装置の前記マスクサポート構造の対向する両端部に設けられ、前記方法は、前記マスクサポート構造の一方の端部に設けられたパターンを使用して実行され、その後、前記マスクサポート構造の他方の端部に設けられたパターンを使用して実行される、請求項２３に記載の方法。
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