JP7412562B2 - ガス放電レーザチャンバのためのアンダーカット電極 - Google Patents

ガス放電レーザチャンバのためのアンダーカット電極 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、UNDERCUT ELECTRODES FOR A LIGHT SOURCEと題する、２０１９年１２月３１日に出願された、米国特許出願第６２／９５５，５４２号、及びUNDERCUT ELECTRODES FOR A GAS DISCHARGE LASER CHAMBERと題する、２０２０年５月２２日に出願された、米国特許出願第６３／０２９，０９９号に対する優先権を主張する。両出願は全体が本明細書において参照により組み込まれる。
[0002] 本開示は、光を生成するエキシマレーザなどのレーザシステムに関し、より詳細には、ガス放電レーザ中の放電プラズマのために最適化された電極設計に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、基板上に所望のパターンを施す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（integrated circuit））の製造において使用することができる。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えば、マスク、レチクル）のパターンを、基板上に提供された放射感応性材料（フォトレジスト、又は、単に、「レジスト」）の層上に投影し得る。
[0004] パターンを基板上に投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を用い得る。この放射の波長は、基板上に形成され得るフィーチャの最小サイズを決定する。範囲２０～４００ｎｍ内、例えば、１９３ｎｍ又は２４８ｎｍの波長を有する、深紫外（ＤＵＶ（deep ultraviolet））放射を用いる、リソグラフィ装置が、基板上のフィーチャを形成するために用いられ得る。
[0005] 主発振器パワー増幅器（ＭＯＰＡ（master oscillator power amplifier））又は主発振器パワーリング増幅器（ＭＯＰＲＡ（master oscillator power ring amplifier））は、高コヒーレント増幅光ビームを生成する２段レーザシステムである。ＭＯＰＡ又はＭＯＰＲＡの性能は、主発振器（ＭＯ（master oscillator））、パワー増幅器（ＰＡ（power amplifier））、及び／又はパワーリング増幅器（ＰＲＡ（power ring amplifier））に大きく依存し得る。ＭＯ、ＰＡ、及び／又はＰＲＡの電極は、エネルギーを与えられて放電プラズマになったガス媒体を包囲する。電極はガス及びプラズマの腐食性のゆえに経時的に侵食され得る。放電強度は電極の長さに沿って均一にならないことがある。多くの場合、放電強度は電極の端部において最も高く、それは中心においても、長さの残りの部分と比べて、より高くなり得る。放電の端部又は中央における相対的に高くなった局所的放電強度は、電極上の対応する場所の侵食の増大を生じさせ得る。電極の間のガスの絶縁破壊によって放電プラズマが生成されるのに伴って、電極の不均等な侵食がプラズマの放電品質の劣化をもたらし、ひいては、放電チャンバの早期の交換を必要とし得る。
[0006] したがって、電極の侵食均一性を制御することが必要とされており、これが結果として電極の寿命を増大させる。
[0007] 実施形態によっては、光源装置が、ガス媒体を保持するように構成されたチャンバを含む。放電チャンバは、光ビームを出力するように構成され得る。光源装置はまた、（いわゆる絶縁破壊プロセスを通じて）ガスをプラズマに励起するように構成された対向電極の対を含み得る。実施形態によっては、対向電極の対のうちの少なくとも一方の電極は、少なくとも一方の電極の各端部に形成された凹状部分を含む。
[0008] 実施形態によっては、電極の対の各電極は、ガス媒体、及び、励起後には、プラズマに内向きに面した第１の表面、並びに第１の表面と反対の第２の表面を含み、少なくとも一方の電極の凹状部分は、第２の表面の各端部における第２の表面内、又は端部から内側の第２の表面上に形成されている。
[0009] 実施形態によっては、少なくとも一方の電極は、バルク厚さ、及びプラズマに内向きに面した平面状の第１の表面を含み、凹状部分は、少なくとも一方の電極の端部がバルク厚さ未満の厚さを有するアンダーカット部分を含む。
[0010] 実施形態によっては、電極の対のうちの少なくとも一方の電極はアノードを含む。
[0011] 実施形態によっては、電極の対のうちの少なくとも一方の電極はカソードを含む。
[0012] 実施形態によっては、電極の対の各電極は、各端部に形成された凹状部分を含む。
[0013] 実施形態によっては、電極の対の各電極は、ガス媒体、及び、励起後には、放電プラズマに内向きに面した第１の表面、並びに第１の表面と反対の第２の表面を含み、少なくとも一方の電極の凹状部分は第１及び第２の表面の間に形成されている。
[0014] 以下において、ガス媒体、及びガス媒体から形成された放電プラズマは、説明を簡潔にするために、まとめてガス放電媒体と称され得ることに留意されたい。
[0015] 実施形態によっては、ガス放電媒体は、エキシマ及び／又はエキシプレックスを形成するためのハロゲンガス及び希ガスを含む。
[0016] 実施形態によっては、光源は、チャンバの周りの光共振器を形成するように構成された光学要素のセットを更に含む。
[0017] 実施形態によっては、アンダーカット電極は、ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、第１の表面と反対の第２の表面、並びに第２の表面内にアンダーカットすること、又は第１及び第２の表面の間においてアンダーカットすること、即ち、「空洞化」によって形成された局所的凹状又はアンダーカット部分を含む。
[0018] 実施形態によっては、アンダーカット電極は、バルク厚さ、及びガス放電媒体に内向きに面した平面状の第１の表面を含み、凹状部分は、アンダーカット電極の端部がバルク厚さ未満の厚さを有する第２の表面内のアンダーカット部分を含む。
[0019] 実施形態によっては、凹状部分は第１及び第２の表面の間に形成されている。
[0020] 実施形態によっては、凹状部分は長方形状凹部を含む。
[0021] 実施形態によっては、凹状部分は湾曲した凹部を含む。
[0022] 実施形態によっては、アンダーカット電極はアノードを含む。
[0023] 実施形態によっては、アンダーカット電極はカソードを含む。
[0024] 実施形態によっては、対向電極の対は、ガスを絶縁破壊させてプラズマにするように構成されている。電極の対の各電極は、プラズマに内向きに面した第１の表面、及び第１の表面の反対の第２の表面を含む。実施形態によっては、対向電極の対のうちの少なくとも一方の電極は、少なくとも一方の電極の各端部に形成された凹状部分を含む。
[0025] 実施形態によっては、少なくとも一方の電極はバルク厚さを含み、第１の表面は、ガス放電媒体に内向きに面した平面状の表面を含み、凹状部分は、少なくとも一方の電極の端部がバルク厚さ未満の厚さを有するアンダーカット部分を含む。
[0026] 実施形態によっては、凹状部分は長方形状凹部を含む。
[0027] 実施形態によっては、凹状部分は湾曲した凹部を含む。
[0028] 実施形態によっては、電極の対の各電極は、各端部に形成された凹状部分を含む。
[0029] 実施形態によっては、光源装置が、ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、を含む。実施形態によっては、対向電極の対のうちの少なくとも一方の電極は凹状部分又は空洞化部分のうちの少なくとも一方を含む。
[0030] 実施形態によっては、電極の対の各電極は、ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び第１の表面の反対の第２の表面を含む。少なくとも一方の電極は凹状部分を含み得、凹状部分は第２の表面内に形成されている。
[0031] 実施形態によっては、凹状部分は少なくとも一方の電極の中心線に沿って配置され得る。
[0032] 実施形態によっては、凹状部分は少なくとも一方の電極の端部に配置され得る。
[0033] 実施形態によっては、凹状部分は少なくとも一方の電極の中心線からオフセットし得る。
[0034] 実施形態によっては、凹状部分は複数の凹状部分を含む。
[0035] 実施形態によっては、複数の凹状部分は少なくとも一方の電極の各端部に配置され得る。
[0036] 実施形態によっては、電極の対の各電極は、ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び第１の表面の反対の第２の表面を含む。実施形態によっては、少なくとも一方の電極は空洞化部分を含み、空洞化部分は第１及び第２の表面の間に形成されている。
[0037] 実施形態によっては、空洞化部分は少なくとも一方の電極の中心線に沿って配置されている。
[0038] 実施形態によっては、空洞化部分は少なくとも一方の電極の中心線からオフセットしている。
[0039] 実施形態によっては、空洞化部分は複数の空洞化部分を含む。
[0040] 実施形態によっては、最少の一方の電極は凹状部分及び空洞化部分の両方を含み得る。
[0041] 実施形態によっては、凹状部分又は空洞化部分のうちの少なくとも一方に非導電材料が充填され得る。
[0042] 上述された技法のうちの任意のものの実装形態は、ＤＵＶ光源、システム、方法、プロセス、デバイス、及び／又は装置を含み得る。１つ以上の実装形態の詳細が添付の図面及び以下の説明において説明される。他の特徴も、説明及び図面から、並びに請求項から明らかになるであろう。
[0043] 実施形態の更なる特徴及び例示的な態様、並びに様々な実施形態の構造及び動作が以下において添付の図面を参照して詳細に説明される。実施形態は、本明細書において説明される特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は本明細書において単に例示の目的のために提示されるにすぎない。当業者には、本明細書に包含される教示に基づいて追加の実施形態が明らかであろう。
[0044] 本明細書に組み込まれ本明細書の一部を形成する添付の図面は、実施形態を例示し、また、説明文と併せて、実施形態の原理を説明し、当業者が実施形態を実施し使用できるように更に機能する。
[0045]図１Ａは、例示的な一実施形態による反射型リソグラフィ装置の概略図である。 [0046]図２Ａは、例示的な一実施形態による透過型リソグラフィ装置の概略図である。 [0047]図２は、例示的な一実施形態に係る、光源装置の概略図である。 [0048]図３は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図４は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図５は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図６は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図７は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図８は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図９は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図１０は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図１１は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図１２は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0048]図１３は、例示的な実施形態に係る、例示的なアンダーカット電極を示す。 [0049]図１４は、例示的な実施形態に係る、電極の侵食速度を実際に示すグラフを示す。
[0050] 実施形態の特徴及び例示的な態様は、図面と併せて、以下において記載される詳細な説明からより明らかになるであろう。図面において、同様の参照符号は、全体を通じて、対応する要素を識別する。図面において、同様の参照符号は、概して、同一の、機能的に同様の、及び／又は構造的に同様の要素を指示する。加えて、概して、参照符号の最も左の桁は、参照符号が最初に現れる図面を特定する。別途記載のない限り、本開示全体を通じて提供される図面は、原寸に比例した図面と解釈されるべきでない。
[0051] 本明細書は、本発明の特徴を組み込んだ１つ又は複数の実施形態について開示する。開示される実施形態は、本発明を単に例示するに過ぎない。本発明の範囲は、開示される実施形態に限定されない。本発明は、本明細書に添付の特許請求の範囲によって規定される。
[0052] 記載される実施形態、及び「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示の実施形態」「例示的な実施形態」等への明細書中での言及は、説明される実施形態が、特定の特徴、構造、又は特性を含み得ることを示すが、必ずしも全ての実施形態が、その特定の特徴、構造、又は特性を含んでいなくてもよい。更に、そのような語句は、必ずしも同一の実施形態を指してはいない。更に、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性が説明される場合、明示的に説明されていようといまいと、そのような特徴、構造、又は特性を他の実施形態に関連してもたらすことは、当業者の知識の範囲内であると理解される。
[0053] 「～の下（beneath）」、「～の下方（below）」、「下部（lower）」、「～の上方（above）」、「～の上（on）」、「上部（upper）」、及び同様のものなどの、空間的相対語は、本明細書において、図に示される、１つの要素又は特徴の、別の要素又は特徴に対する関係を記述するための説明を容易にするために使用され得る。空間的相対語は、図に示される向きに加えて、使用又は動作時におけるデバイスの異なる向きを包含することを意図されている。装置は他の様態で配向されてもよく（９０度又は他の向きに回転させられてもよく）、本明細書で使用される空間的相対記述語はそれに応じて同様に解釈され得る。
[0054] 用語「約（about）」、又は「実質的に（substantially）」、又は「およそ（approximately）」は、本明細書で使用するとき、特定の技術に基づいて変化することができる所与の数量の値を指示する。特定の技術に基づいて、用語「約」、又は「実質的に」、又は「およそ」は、例えば、値の１～１５％（例えば、値の±１％、±２％、±５％、±１０％、又は±１５％）以内で変化する所与の数量の値を指示することができる。
[0055] 本開示の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの任意の組み合わせの形態で実施され得る。本開示の実施形態はまた、１つ以上のプロセッサによって読み出され、実行され得る、機械可読媒体上に記憶される命令として実施され得る。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）によって可読の形式の情報を記憶又は伝送するための任意の機構を含み得る。例えば、機械可読媒体としては、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ（read only memory））；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ（random access memory））；磁気ディスク記憶媒体；光記憶媒体；フラッシュメモリデバイス；電気的、光学的、音響的、又は他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、並びに他のものを挙げることができる。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、及び／又は命令は、本明細書において、特定のアクションを遂行するように説明され得る。しかし、このような説明は単に便宜のためのものにすぎず、このようなアクションは、実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又は他のデバイスが、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する結果生じることを理解されたい。
[0056] しかしながら、そのような実施形態をより詳細に説明する前に、本開示の実施形態を実施することができる例示的な環境を提示することが有益である。
[0057] 反射型及び例示的リソグラフィシステムの例
[0058] 図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、本発明の実施形態を実施することができる、リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’の概略図である。リソグラフィ装置１００及びリソグラフィ装置１００’は、それぞれ、以下のものを含む、即ち、放射ビームＢ（例えば、深紫外線（ＤＵＶ）放射）を調節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、レチクル、又はダイナミックパターニングデバイス）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ＭＡを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、フォトレジスト塗布ウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された、基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴとを含む。リソグラフィ装置１００及び１００’は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを、基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するように構成された、投影システムＰＳも有する。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは反射型である。リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡ及び投影システムＰＳは透過型である。
[0059] 照明システムＩＬは、放射ビームＢの方向決め、成形、又は制御のための、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、静電気型などの様々な種類の光学コンポーネント、又は他の種類の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせを含むことがある。
[0060] サポート構造ＭＴは、基準座標系に対するパターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００及び１００’のうちの少なくとも１つの設計、及びパターニングデバイスＭＡが真空環境に保持されているか否かなどの他の条件、に依存するような態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電気式、又は他のクランプ技術を使用して、パターニングデバイスＭＡを保持することがある。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定であることも又は可動であることもあるフレーム又はテーブルであり得る。センサを使用することにより、サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが、例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にあることを確実にすることができる。
[0061] 「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを生成するように、放射ビームＢの断面にパターンを付与するために使用することができる任意のデバイスを指すものとして、広く解釈されるべきである。放射ビームＢに付与されたパターンは、集積回路を形成するためにターゲット部分Ｃに生成されるデバイスの特定の機能層に対応することができる。
[0062] パターニングデバイスＭＡは、（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）透過型であっても、又は（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）反射型であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例としては、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、又はプログラマブルＬＣＤパネルが挙げられる。マスクは、リソグラフィではよく知られており、バイナリ型、レベンソン型（交互位相シフト型）、又はハーフトーン型（減衰位相シフト型）などのマスクタイプ、並びに様々なハイブリッドマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型のミラーのマトリックス配置が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように、個々に傾斜していることがある。傾斜したミラーは、小型ミラーのマトリックスによって反射される放射ビームＢにパターンを付与する。
[0063] 「投影システム」ＰＳという用語は、使用される露光放射に適した、又は基板Ｗ上での液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁気型、及び静電気型の光学系、若しくはそれらの任意の組み合わせを含む、任意の種類の投影システムを包含することができる。真空環境は、ＤＵＶ又は電子ビーム放射用に使用することができる、というのも、他のガスは、放射線又は電子をあまりに多く吸収することがあるからである。したがって、真空壁及び真空ポンプの助けを借りて、ビームパス全体に真空環境を提供することができる。
[0064] リソグラフィ装置１００及び／又はリソグラフィ装置１００’は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブルＷＴ（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有する種類のものとすることができる。そのような「マルチステージ」の機械では、追加の基板テーブルＷＴを並行して使用することができ、又は、１つ又は複数のテーブルで準備工程を実行している間に、１つ又は複数の他の基板テーブルＷＴを露光用に使用することができる。場合によっては、追加のテーブルは基板テーブルＷＴではないことがある。
[0065] リソグラフィ装置はまた、投影システムと基板との間の空間を充填するために、基板の少なくとも部分が、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって覆われ得る種類のものであり得る。液浸液はまた、例えば、マスクと投影システムとの間の、リソグラフィ装置内の他の空間にも適用され得る。液浸技法は、投影システムの開口数を増大させることで当該技術分野において周知である。用語「液浸」は、本明細書で使用するとき、基板などの構造が液体中に浸漬されなければならないことを意味せず、むしろ、露光中に液体が投影システムと基板との間に配置されていることを意味するのみである。
[0066] 図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬが放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザ（例えば、主発振器パワー増幅器（ＭＯＰＡ）又は主発振器パワーリング増幅器（ＭＯＰＲＡ））である場合、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置１００、１００’は、別個の物理的要素であることがある。そのような場合、放射源ＳＯはリソグラフィ装置１００又は１００’の一部を形成するとはみなされず、放射ビームＢは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡大器を含む、ビームデリバリシステムＢＤ（図１Ｂ）の助けを借りて、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと通過する。他の場合では、例えば放射源ＳＯが水銀ランプである場合には、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００、１００’の一体化された部分とすることができる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとまとめて、放射システムと呼ばれることがある。
[0067] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するためのアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を含むことができる。一般的に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の径方向範囲（一般的に、それぞれ「σ-outer」及び「σ-inner」と呼ばれる）を調節することができる。更に、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの様々な他の構成要素（図１Ｂ）を含むことができる。イルミネータＩＬを使用して、放射ビームＢの断面において所望の均一性及び強度分布になるように放射ビームＢを調節することができる。
[0068] 図１Ａを参照すると、放射ビームＢが、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン付けされる。リソグラフィ装置１００では、放射ビームＢはパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射される。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を通過し、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Ｃ上に集束させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを、（例えば、放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように）正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１を使用して、放射ビームＢの経路に対して正確にパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを位置決めすることができる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスク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を使用して位置合わせすることができる。
[0069] 図１Ｂを参照すると、放射ビームＢが、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターン付けされる。マスクＭＡを横断した後、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はビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。投影システムは、照明システムの瞳ＩＰＵへの瞳共役ＰＰＵを有する。放射の部分は、照明システムの瞳ＩＰＵでの強度分布から放射され、マスクパターンでの回折による影響を受けることなくマスクパターンを通り抜け、照明システムの瞳ＩＰＵにおける強度分布の像を生成する。
[0070] 投影システムＰＳはマスクパターンＭＰの像ＭＰ’を、基板Ｗ上にコーティングされたフォトレジスト層上に投影する。ここで、像ＭＰ’は、強度分布からの放射によってマークパターンＭＰから生成された回折ビームによって形成される。例えば、マスクパターンＭＰはライン及びスペースのアレイを含み得る。アレイにおける、及び０次回折とは異なる放射の回折は、ラインと垂直な方向における方向の変化を伴う変向回折ビームを生成する。非回折ビーム（即ち、いわゆる０次回折ビーム）は、伝搬方向の変化を全く伴わずにパターンを横断する。０次回折ビームは、投影システムＰＳの瞳共役ＰＰＵの上流の、投影システムＰＳの上部レンズ又は上部レンズ群を横断し、瞳共役ＰＰＵに到達する。瞳共役ＰＰＵの平面内の、及び０次回折ビームに関連付けられた強度分布の部分は、照明システムＩＬの照明システムの瞳ＩＰＵ内の強度分布の像である。開口デバイスＰＤは、例えば、投影システムＰＳの瞳共役ＰＰＵを含む平面に、又は実質的に該平面に配設されている。
[0071] 投影システムＰＳは、上部レンズ若しくは上部レンズ群Ｌ１及び下部レンズ若しくは下部レンズ群Ｌ２を用いて、０次回折ビームだけでなく、１次又は１次以上の回折ビーム（図示せず）も取り込むように構成されている。実施形態によっては、ラインと垂直な方向に延びるラインパターンを結像させるためのダイポール照明が、ダイポール照明の解像度増強効果を利用するために用いられ得る。例えば、１次回折ビームは、ウェーハＷのレベルにおいて、対応する０次回折ビームと干渉し、可能な限り高い解像度及びプロセスウィンドウ（即ち、許容露光線量逸脱と組み合わせた使用可能焦点深度）におけるラインパターンＭＰの像ＭＰ’を作り出す。実施形態によっては、照明システムの瞳ＩＰＵの反対の象限内の放射極（図示せず）を提供することによって、非点収差が低減され得る。例えば、照明システムの瞳ＩＰＵにおける照明は、時としてＢＭＷ照明と称される、２つの反対の照明象限のみを用い得、これにより、残りの２つの象限は照明において用いられず、１次回折ビームを取り込むように構成されている。更に、実施形態によっては、反対の象限内の放射極に関連付けられた投影システムの瞳共役ＰＰＵ内の０次ビームを遮断することによって、非点収差が低減され得る。
[0072] 第２のポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを、（例えば、放射ビームＢの経路に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように）正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１Ｂには図示せず）を使用して、（例えば、マスクライブラリの機械検索の後で、又は走査中に）放射ビームＢの経路に対して正確にマスクＭＡを位置決めすることができる。
[0073] 一般的に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナ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）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けを借りて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２のポジショナ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用いて実現することができる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合、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接続されるか、又は固定されることがある。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク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を使用して位置合わせすることができる。基板アライメントマークは（図示するように）専用のターゲット部分を占めるが、これらのマークはターゲット部分同士の間のスペースに配置することもできる（スクライブレーンアライメントマークとして知られる）。同様に、マスクＭＡ上に２つ以上のダイが設けられる場合には、マスクアライメントマークはダイの間に配置されることがある。
[0074] マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡは真空チャンバ内にあることがあり、真空チャンバでは、真空内ロボットＩＶＲを使用して、マスクなどのパターニングデバイスを真空チャンバの内外へ移動させることができる。或いは、マスクテーブルＭＴ及びパターニングデバイスＭＡが真空チャンバの外側にある場合、真空内ロボットＩＶＲと同様に、真空外ロボットを様々な運搬動作用に使用することができる。真空内及び真空外ロボットの両方とも、移送ステーションの固定されたキネマティックマウントへ任意のペイロード（例えば、マスク）をスムーズに移送するために、較正する必要がある。
[0075] リソグラフィ装置１００及び１００’は、以下のモードのうちの少なくとも１つで使用することができる。
[0076] １．ステップモードでは、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を基本的に静止状態に保ちながら、放射ビームＢに付与された全体パターンを、ターゲット部分Ｃに一度に投影する（即ち、単一静的露光）。次いで、基板テーブルＷＴは、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、Ｘ及び／又はＹ方向にシフトされる。
[0077] ２．スキャンモードでは、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を同期して走査しながら、放射ビームＢに付与されたパターンを、ターゲット部分Ｃに投影する（即ち、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の速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）倍率及び像反転特性によって決定されることがある。
[0078] ３．別のモードでは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを、プログラマブルパターニングデバイスを保持させながら実質的に静止状態に保ち、また、基板テーブルＷＴを移動させるか又は走査しながら、放射ビームＢに付与されたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。パルス放射源ＳＯを使用することができ、また、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の各移動の後で、又は走査中の連続的な放射パルスの合間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、プログラマブルミラーアレイなどのプログラマブル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することができる。
[0079] 説明された使用モードの組み合わせ及び／若しくは変形例、又は全く異なる使用モードを使用することもできる。
[0080] 更なる実施形態では、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィ用のＥＵＶ放射のビームを生成するように構成された、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を含む。
[0081] 相対真空、即ち、大気圧をはるかに下回る圧力における少量のガス（例えば、水素）が、放射源ＳＯ内、照明システムＩＬ内、及び／又は投影システムＰＳ内において提供され得る。放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ（laser produced plasma））源、放電生成プラズマ（ＤＰＰ（discharge produced plasma））源、自由電子レーザ（ＦＥＬ（free electron laser））、エキシマレーザ、主発振器パワー増幅器（ＭＯＰＡ）、主発振器パワーリング増幅器（ＭＯＰＲＡ）、又はＤＵＶ放射を発生する能力を有する任意の他の放射源であり得る。
例示的な光源装置
[0082] ガス放電レーザにおける放電プラズマのための電極の不均等な侵食は放電チャンバの寿命を制限する。不均等な侵食は、電極の幾何学構成の最適化された設計を用いて電極全体にわたる放電強度を再分布させることによって、著しく改善することができる。ここで開示されるアンダーカット及び／又は空洞化電極は、電極のアンダーカット又は空洞化区分の場所における局所的放電強度を低減し、したがって、侵食プロファイルを均一にし、放電チャンバの寿命を増大させる。実施形態によっては、ここで開示されるアンダーカット電極は電極の両端部において局所的プラズマ放電強度を低減し、侵食プロファイルを均一にし、放電チャンバの寿命を増大させる。
[0083] 上述されたように、主発振器パワー増幅器（ＭＯＰＡ）又は主発振器パワーリング増幅器（ＭＯＰＲＡ）は２段レーザシステムである。主発振器（ＭＯ）（例えば、第１の光共振器段）は高コヒーレント光ビームを生成する。パワー増幅器（ＰＡ）又はパワーリング増幅器（ＰＲＡ）（例えば、第２の光共振器段）は、ビーム特性を保存しつつビームパワーを増幅する。ＭＯは、ガス放電チャンバ、光結合器（ＯＣ（optical coupler））、及び線幅狭小化モジュール（ＬＮＭ（linewidth narrowing module））を含むことができる。ＯＣ及びＬＮＭはガス放電チャンバを包囲し、光共振器を形成する。ＰＡ又はＰＲＡは、第２のガス放電チャンバ、波面エンジニアリングボックス（ＷＥＢ（wavefront engineering box））、ビーム反転器（ＢＲ（beam reverser））を含むことができる。ＷＥＢ及びＢＲは第２のガス放電チャンバを包囲し、第２の光共振器を形成することができる。例えば、特定のＭＯＰＡ及びＭＯＰＲＡが、２０１０年１月５日に発行された、米国特許第７，６４３，５２８号、及び２０１０年１０月２６日に発行された、米国特許第７，８２２，０９２号に以前に記載されている。これらの特許は全体が本明細書において参照により組み込まれる。
[0084] ＭＯＰＡ／ＭＯＰＲＡシステム又はＭＯのみのシステムの一例として、エキシマレーザは、深紫外（ＤＵＶ）放射を出力するためにエキシマ（例えば、励起二量体）又はエキシプレックス（例えば、励起錯体）を利用する。エキシマは、２種の化学種（例えば、Ａｒ２、Ｋｒ２、Ｆ２、Ｘｅ２）から形成された短寿命のホモ二量体分子である。エキシプレックスは、２種を超える化学種（例えば、ＡｒＦ、ＫｒＣｌ、ＫｒＦ、ＸｅＢｒ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ）から形成されたヘテロ二量体分子である。ガス（例えば、Ｆ２、ＡｒＦ、ＫｒＦ、及び／又はＸｅＦ）を絶縁破壊させることによって生成されたプラズマを包囲するＭＯ、ＰＡ、及び／又はＰＲＡの電極は経時的に侵食され、金属フッ化物粉塵（例えば、約２．０μｍの平均直径）を生成し得る。金属フッ化物粉塵はＭＯ、ＰＡ、及び／又はＰＲＡの光学窓上に不必要に積もり得、光損傷（例えば、局所的熱吸着及び／又は加熱）をもたらし得る。更に、ＭＯ内における金属フッ化物粉塵の循環もまた、電極からの放電電圧の低減、及びレーザ性能の劣化をもたらし得る。
[0085] 実施形態によっては、ガス放電媒体内の汚染を低減するために、金属フッ化物トラップ（ＭＦＴ（metal fluoride trap））をＭＯのチャンバに、並びにＰＡ及び／又はＰＲＡのチャンバに結合することができる。
[0086] 本明細書において開示される光源装置及びシステムの実施形態は、電極の長さ全体にわたるガス放電強度の均一性を改善し、電極の不均等な劣化を防止し、窓収容装置を通る流れの分布の制御を改善し、金属フッ化物トラップからの清浄ガス逆流量を増大させることなく効率的なパージをもたらし、光学窓上の金属フッ化物の粉塵堆積を低減し、金属フッ化物トラップ、並びにエキシマレーザビーム（例えば、ＤＵＶ放射）を、例えば、ＤＵＶリソグラフィ装置に提供するための主発振器、パワー増幅器、及び／又はパワーリング増幅器の両方のサービス寿命を増大させ得る。
[0087] 図２は、種々の例示的な実施形態に係る、光源装置２００を示す。光源装置２００は、高コヒーレントなアライメントされたレーザビーム（例えば、レーザビーム２０２）を、例えば、ＤＵＶリソグラフィ装置（例えば、リソグラフィ装置１００’）に提供することができる。光源装置２００は図２において単体の装置及び／又はシステムとして示されているが、本開示の実施形態は、限定するものではないが、放射源ＳＯ、リソグラフィ装置１００、１００’、及び／又は他の光学システムなどの、他の光学システムと共に用いることができる。実施形態によっては、光源装置２００はリソグラフィ装置１００、１００’内の放射源ＳＯであることができる。例えば、ＤＵＶ放射ビームＢはレーザビーム２０２であることができる。実施形態によっては、光源装置２００は、ガス放電段２１０（例えば、ＭＯ）並びに第２のガス放電段（例えば、ガス放電段２１０と同様のＰＡ及び／又はＰＲＡ）（図示せず）によって形成されたＭＯＰＡ又はＭＯＰＲＡであることができる。上述されたように、例えば、特定のＭＯＰＡ及びＭＯＰＲＡが、２０１０年１月５日に発行された、米国特許第７，６４３，５２８号、及び２０１０年１０月２６日に発行された、米国特許第７，８２２，０９２号に以前に記載されている。これらの特許は全体が本明細書において参照により組み込まれる。
[0088] 図２に示されるように、光源装置２００は、ガス放電段２１０、電圧制御システム２３０、圧力制御システム２４０を含むことができる。実施形態によっては、以上において列挙された構成要素の全てを３次元（３Ｄ）フレーム２０１内に収容することができる。例えば、３Ｄフレーム２０１は、金属（例えば、アルミニウム、鋼鉄等）、セラミック、及び／又は任意の他の好適な硬質材料を含むことができる。
[0089] ガス放電段２１０は、高コヒーレント光ビーム（例えば、レーザビーム２０２）を出力するように構成され得る。ガス放電段２１０は、放電チャンバ２０６、第１の光モジュール２５０（例えば、光結合器（ＯＣ）、波面エンジニアリングボックス（ＷＥＢ））、及び第２の光モジュール２６０（例えば、線幅狭小化モジュール（ＬＮＭ）、ビーム反転器（ＢＲ））を含むことができる。実施形態によっては、第１の光モジュール２５０は第１の光共振器要素２５２を含むことができ、第２の光モジュール２６０は第２の光共振器要素２６２を含むことができる。（例えば、第１の光共振器要素２５２を介して）第１の光モジュール２５０及び（例えば、第２の光共振器要素２６２を介して）第２の光モジュール２６０によって光共振器２７０を規定することができる。光共振器２７０を形成するために、第１の光共振器要素２５２は部分反射型（例えば、部分ミラー）であることができ、第２の光共振器要素２６２は反射型（例えば、ミラー、格子等）であることができる。光共振器２７０は、放電チャンバ２０６によって生成された光を、コヒーレントレーザビーム２０２を形成するように仕向けることができる。実施形態によっては、ガス放電段２１０はレーザビーム２０２を、ＭＯＰＡ機構の部分としてのＰＡ段（図示せず）、又はＭＯＰＲＡ機構の部分としてのＰＲＡ段（図示せず）へ出力することができる。実施形態によっては、ガス放電段２１０は、例えば、ＯＣ及びＬＮＭを有する、ＭＯ段であることができる。実施形態によっては、ガス放電段２１０は、例えば、ＷＥＢ及びＢＲを有する、ＰＡ段であることができる。実施形態によっては、ガス放電段２１０は、例えば、ＷＥＢ及びＢＲを有する、ＰＲＡ段であることができる。
[0090] 図２に示されるように、放電チャンバ２０６は、チャンバ本体２１１、第１の窓収容装置２１８、及び第２の窓収容装置２２０を含むことができる。チャンバ本体２１１は、ガス放電媒体２１３を第１及び第２の窓収容装置２１８、２２０内に保持するように構成され得る。上述のように、ガス放電媒体２１３は、ガスが絶縁破壊させられるか、又は励起され、及び／又はガスが絶縁破壊させられるか、又は励起されたときにプラズマ又は放電プラズマが形成される前のガス又はガス媒体を表し得、矢印はガス放電媒体２１３のガスの流れを指示する。形成されるプラズマ又は放電プラズマは、ガスが絶縁破壊させられ、及び／又は励起されたときに、プラズマ領域２１５内で電極２０４ａ、２０４ｂの間に形成される。チャンバ本体２１１は、電極２０４ａ、２０４ｂ（まとめて電極２０４と称される）、ブロワ２１２、ガス放電媒体２１３、第１の窓収容装置２１８、及び第２の窓収容装置２２０を含むことができる。実施形態によっては、当業者によって理解されるはずであるように、電極２０４ａはカソードであり得、電極２０４ｂはアノードであり得る。
[0091] 放電チャンバ２０６は、第１の光モジュール２５０及び第２の光モジュール２６０によって規定された光共振器２７０に光学的に結合され得る。放電チャンバ２０６は、ガス放電媒体２１３をチャンバ本体２１１内において電極２０４の間で絶縁破壊させ、ガス媒体をプラズマ放電に変換することによって、増幅自然放出光（ＡＳＥ（amplified spontaneous emission））及び／又はレーザビーム２０２を出力するように構成され得る。ガス放電媒体２１３は、ブロワ２１２によってチャンバ本体２１１内において電極２０４の間を循環させることができる。実施形態によっては、ブロワ２１２は、ガスの流れ２１７を生じさせる接線ブロワであることができる。
[0092] ガス放電媒体２１３は、ＡＳＥ及び／又はレーザビーム２０２（例えば、１９３ｎｍ）を出力するように構成され得る。実施形態によっては、ガス放電媒体２１３は、エキシマレージングのためのガス（例えば、Ａｒ２、Ｋｒ２、Ｆ２、Ｘｅ２、ＡｒＦ、ＫｒＣｌ、ＫｒＦ、ＸｅＢｒ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ等）を含むことができる。例えば、ガス放電媒体２１３は、チャンバ本体２１１内の包囲電極２０４からの励起（例えば、印加電圧）時にＡｒＦを形成し、第１及び第２の窓収容装置２１８、２２０を通してＡＳＥ及び／又はレーザビーム２０２（例えば、１９３ｎｍ）を出力することができる。実施形態によっては、ガス放電媒体２１３は、エキシマ及び／又はエキシプレックスを形成するためのハロゲンガス及び希ガスを含むことができる。例えば、ガス放電媒体２１３は、放電プラズマ下でＡｒＦ、ＫｒＦ及び／又はＸｅＦを形成する、Ｆ２、Ａｒ、Ｋｒ、及び／又はＸｅを含むことができる。
[0093] 実施形態によっては、第１の光モジュール２５０は、光ビームを部分反射し、光共振器２７０の部分を形成するように構成され得る。例えば、第１の光モジュール（例えば、ＯＣ、ＷＥＢ）が、２０１１年２月８日に発行された、米国特許第７，８８５，３０９号、及び２０１０年１月５日に発行された、米国特許第７，６４３，５２８号に以前に記載されている。これらの特許は全体が本明細書において参照により組み込まれる。図２に示されるように、第１の光モジュール２５０は、放電チャンバ２０６からの光（例えば、ＡＳＥ及び／又はレーザビーム２０２）を放電チャンバ２０６内へ再び案内し、及び／又はレーザビーム２０２を出力するための第１の光共振器要素２５２を含むことができる。実施形態によっては、第１の光共振器要素２５２は調整することができる（例えば、傾き）。
[0094] 実施形態によっては、第２の光モジュール２６０は、光ビームへ狭まるスペクトル線を提供し、光共振器２７０の部分を形成するように構成され得る。図２に示されるように、第２の光モジュール２６０は、放電チャンバ２０６からの光（例えば、ＡＳＥ及び／又はレーザビーム２０２）を第１の光モジュール２５０に向けて放電チャンバ２０６内へ再び案内するための第２の光共振器要素２６２を含むことができる。実施形態によっては、第２の光共振器要素２６２は調整することができる（例えば、傾き、角度）。
[0095] 電圧制御システム２３０は、チャンバ本体２１１内の電極２０４の両端に高電圧電気パルスを印加し、ガス媒体２１３を放電及び励起し、ＡＳＥ及び／又はレーザビーム２０２（例えば、１９３ｎｍ）を出力するように構成され得る。電圧制御システム２３０は電圧供給ライン２３２を含むことができる。実施形態によっては、電圧制御システム２３０は、高電圧電力供給（図示せず）、電圧圧縮増幅器（図示せず）、パルスエネルギーモニタ（図示せず）、及び／又は電極２０４の両端に高電圧電気パルスを提供するためのコントローラ（図示せず）を含むことができる。
[0096] 圧力制御システム２４０は、チャンバ本体２１１内のフッ素濃度を制御し、ガス放電媒体２１３をチャンバ本体２１１に提供するように構成され得る。圧力制御システム２４０はガス放電ライン２４２及び真空ライン２４４を含むことができる。ガス放電ライン２４２は、ガス放電媒体２１３の１種以上のガス成分（例えば、Ａｒ、Ｋｒ、Ｆ２、Ｘｅ等）をチャンバ本体２１１に提供するように構成され得る。真空ライン２４４は、例えば、ガス放電ライン２４２を通したガス放電媒体２１３への１種以上のガス成分の注入の間に、チャンバ本体２１１内のガス放電媒体２１３の部分を負圧を提供する（例えば、引き出す）ように構成され得る。実施形態によっては、ガス放電ライン２４２及び真空ライン２４４は１つのガスラインとして組み合わせられる。実施形態によっては、圧力制御システム２４０は、１つ以上のガス源（図示せず）、１つ以上の圧力調整器（図示せず）、真空ポンプ（図示せず）、フッ素（Ｆ２）トラップ、及び／又はチャンバ本体２１１内のフッ素濃度を制御し、ガス放電媒体２１３をチャンバ本体２１１内に再充填するためのコントローラ（図示せず）を含むことができる。
[0097] 図３～図１３は、本開示の態様に係る電極の対を各々示す。即ち、図３～図１３は、電極２０４ａ及び２０４ｂの間の電極及びガス放電媒体２１３の側面図を示す。例えば、図３～図６に示されるように、電極２０４の各々（即ち、電極２０４ａ及び２０４ｂ）は第１の表面３０５ａ、３０５ｂ（まとめて第１の表面３０５と称される）をそれぞれ含み得、第１の表面３０５は、電極２０４ａ及び２０４ｂによって励起されているときにはプラズマであるガス放電媒体２１３の方に内向きに面している。加えて、電極の各々は第２の表面３１０ａ、３１０ｂ（まとめて第２の表面３１０と称される）をそれぞれ含み得、第２の表面３１０は、ガス放電媒体２１３から遠ざかる方に面している。
[0098] 実施形態によっては、電極２０４のうちの１つ以上は電極２０４の各端部に凹状部分を含み得る。凹状部分を有する電極はアンダーカット電極と称され得る。例えば、図３に示されるように、電極２０４ｂは電極２０４ｂの各端部に凹状部分３１５を含み得る。実施形態によっては、電極２０４ｂは電極２０４ｂの一方の端部にのみ凹状部分３１５を含み得る。上述のように、実施形態によっては、電極２０４ａはカソードであり得、電極２０４ｂはアノードであり得るが、他の実施形態では、他の構成が用いられる。実施形態によっては、電極２０４ｂは、バルク厚さＸ、及び放電プラズマに内向きに面した平面状の第１の表面を有し得、凹状部分３１５は、電極２０４ｂの端部が、バルク厚さＸ未満である厚さＹを有するよう、アンダーカット部分を含む。
[0099] 図４に示される別の実施例では、電極２０４ａが電極２０４ａの各端部に凹状部分４１５を含み得る。
[0100] 図５に示される別の実施例では、電極２０４の両方が電極２０４の各端部に凹状部分５１５を含み得る。実施形態によっては、電極２０４のうちの一方又は両方は電極２０４の一方の端部のみに凹状部分５１５を含み得る。
[0101] 図６に示される別の実施例では、電極２０４は電極２０４の各端部に凹状部分６１５を含み得、凹状部分は各電極２０４の第１の表面３０５と第２の表面３１０との間に形成されている。図６に示される実施例は両方の電極を、凹状部分６１５を有するように示しているが、どちらか又は両方の電極２０４が凹状部分６１５を有し得ることが当業者によって理解されるべきである。
[0102] 図３～図６に示される実施例は電極２０４を、長方形又は正方形の凹状部分を有するように示しているが、これらは単に例示の目的ために用いられているにすぎず、本開示の態様によれば、他の形状の凹状部分も更に企図されることが当業者によって理解されるべきである。例えば、図７に示されるように、電極２０４ｂの凹状部分７１５は丸い縁部を有し得る。電極２０４ａが、図７に示されるように、丸いものを同様に有してもよいことが当業者によって理解されるべきである。
[0103] 図８に示される一実施例では、電極２０４ｂは、第２の表面３１０ｂ内に形成された凹状部分８１５を含み得る。実施形態によっては、凹状部分８１５は電極２０４ｂの長さに沿って中心に配設され得る。即ち、凹状部分８１５は電極２０４ｂの中心線に沿って配置され得る。実施形態によっては、凹状部分８１５は、局所的侵食速度を、電極２０４ｂの残りの部分に一致するよう均一にするために、局所的にアンダーカットされ得る。図８は、電極２０４ｂを、凹状部分８１５を有するように示しているが、本開示の態様によれば、電極２０４ａが、第２の表面３１０ａ内に形成された凹状部分８１５を同様に有し得ることが当業者によって理解されるべきである。即ち、実施形態によっては、どちらか又は両方の電極２０４ａ、２０４ｂが凹状部分８１５を含み得る。
[0104] 図９に示される一実施例では、電極２０４ｂは、第２の表面３１０ｂ内に形成された複数の凹状部分９１５を含み得る。実施形態によっては、複数の凹状部分９１５は電極２０４ｂの中心線からオフセットし得る。実施形態によっては、複数の凹状部分９１５は、局所的侵食速度を、電極２０４ｂの残りの部分に一致するよう均一にするために、局所的にアンダーカットされ得る。図９は、電極２０４ｂを、複数の凹状部分９１５を有するように示しているが、本開示の態様によれば、電極２０４ａが複数の凹状部分９１５を同様に有し得ることが当業者によって理解されるべきである。即ち、実施形態によっては、どちらか又は両方の電極２０４ａ、２０４ｂが複数の凹状部分９１５を含み得る。
[0105] 図１０に示される一実施例では、電極２０４ｂは、第２の表面３１０ｂ内に形成された凹状部分１０１５ａ、及び電極２０４ｂのどちらか若しくは両方の端部における凹状部分１０１５ｂの組み合わせを含み得る。実施形態によっては、凹状部分１０１５ａは電極２０４ｂの中心線に沿って形成され得るか、又は凹状部分１０１５ａは中心線からオフセットし得る。実施形態によっては、凹状部分１０１５ａは、局所的侵食速度を、電極２０４ｂの残りの部分に一致するよう均一にするために、局所的にアンダーカットされ得る。図１０は、電極２０４ｂを、凹状部分１０１５ａ及び凹状部分１０１５ｂを有するように示しているが、本開示の態様によれば、電極２０４ａが凹状部分１０１５ａ及び凹状部分１０１５ｂを同様に有し得ることが当業者によって理解されるべきである。即ち、実施形態によっては、どちらか又は両方の電極２０４ａ、２０４ｂが凹状部分１０１５ａ及び凹状部分１０１５ｂを含み得る。
[0106] 図１１に示される一実施例では、電極２０４ｂは、電極２０４ｂの本体内に形成された空洞化部分１１１５を含み得る。実施形態によっては、空洞化部分１１１５は電極２０４ｂの中心線に沿って形成され得る。実施形態によっては、空洞化部分１１１５は、局所的侵食速度を、電極２０４ｂの残りの部分に一致するよう均一にするために、局所的にアンダーカットされ得る。図１１は、電極２０４ｂを、空洞化部分１１１５を有するように示しているが、本開示の態様によれば、電極２０４ａが空洞化部分１１１５を同様に有し得ることが当業者によって理解されるべきである。即ち、実施形態によっては、どちらか又は両方の電極２０４ａ、２０４ｂが空洞化部分１１１５を含み得る。
[0107] 図１２に示される一実施例では、電極２０４ｂは、電極２０４ｂの本体内に形成された複数の空洞化部分１２１５を含み得る。実施形態によっては、複数の空洞化部分１２１５は電極２０４ｂの中心線からオフセットし得る。実施形態によっては、複数の空洞化部分１２１５は、局所的侵食速度を、電極２０４ｂの残りの部分に一致するよう均一にするために、局所的にアンダーカットされ得る。図１２は、電極２０４ｂを、複数の空洞化部分１２１５を有するように示しているが、本開示の態様によれば、電極２０４ａが複数の空洞化部分１２１５を同様に有し得ることが当業者によって理解されるべきである。即ち、実施形態によっては、どちらか又は両方の電極２０４ａ、２０４ｂが複数の空洞化部分１２１５を含み得る。
[0108] 実施形態によっては、図３～図１２に示される実施例における電極２０４の凹状部分及び／又は空洞化部分に非導電材料が充填され得る。例えば、図１３に示されるように、電極２０４ｂのアンダーカット部分に非導電材料１３１５が充填され得る。実施形態によっては、非導電材料１３１５は、例えば、セラミック、プラスチック、ポリマー、又は同様のものであり得る。これらは非導電材料の単なる例にすぎず、本開示の態様によれば、他の非導電材料も企図されることが当業者によって理解されるべきである。
[0109] 実施形態によっては、本明細書において説明される凹状部分及び空洞化部分は、最適に均一になった電極侵食を達成するために、任意の組み合わせで、及び各々の異なる位置において互いに組み合わせられ得る。
[0110] 実施形態によっては、電極２０４の凹状部分の深さ及び高さは、電極２０４の近傍における局所的放電プラズマ強度を低減することに基づいて決定され得る。
[0111] 実施形態によっては、凹状部分の深さは約０．１～約１０ｃｍの範囲に及び得、凹状部分の高さは約０．０５～約５ｃｍの範囲に及び得る。これらは電極２０４の凹状部分の深さ及び高さの単なる例示的な寸法にすぎず、本開示の態様によれば、他の寸法も更に企図されることが当業者によって理解されるべきである。例えば、電極の異なる電極材料又は電極の異なる厚さのために、凹部の異なる寸法を必要とし得る。
[0112] 図１４は、従来の電極の侵食性能と比較された本開示のアンダーカット電極の侵食性能を図表で示すグラフである。性能グラフは、特定のレーザパルス数当たりの電極の高さの変化として定義された侵食速度対電極上の場所を任意の単位で示す。図１４は、従来の電極１４０５の第１の侵食速度、及び図３に示される実施形態の侵食速度を示す。図１４は、例えば、第１の侵食速度１４０５は、電極の内部と比べて、従来の電極の各端部において、及び従来の電極の中心において、増大した侵食に悩まされることを示す。実施形態によっては、第１の侵食速度１４０５において示されるように、従来の電極の各端部は、同じ電極の中心部分における侵食速度よりも２～２．５倍大きい侵食速度を呈する。
[0113] 実施形態によっては、図３に示されるアンダーカット電極の第２の侵食速度１４１０は電極の全長にわたってより均一な侵食速度を示す。実施形態によっては、従来の電極の各端部は、図３に示される電極の縁部部分における第２の侵食速度１４１０よりも２～２．５倍大きい速度１４０５で侵食される。アンダーカット電極の各端部はアンダーカット電極の中心部分と同程度の侵食速度を有し得る。態様によっては、電極の均等な侵食のゆえに、電極２０４の寿命は増大し得る。例えば、図１４の、電極の端部の改善された侵食速度、及び均一にされた侵食プロファイルは、従来の設計と比べて電極がアンダーカットされた端部における放電プラズマ強度の低減の結果であり得るか、或いは端部における放電プラズマ強度の低減は、電極の端部における空洞化部分によるものか、又は図３～図１３に示されるものなどの非導電材料アンダーカットが充填されたアンダーカット若しくは空洞化部分によるものであり得る。
[0114] 図８、図９、図１１、及び図１２に示される実施形態などの、実施形態によっては、アンダーカット部分の場所における、その場所における放電プラズマ強度の低減に起因する侵食速度の低減も、第２の侵食速度１４１０に示されるものなどの、同様の均一にされた侵食プロファイルをもたらすことになる。
[0115] 以上においては、光リソグラフィの状況における実施形態の使用に具体的に言及されたが、実施形態は、他の適用物、例えば、インプリントリソグラフィにおいて用いられてもよく、状況が許す場合には、光リソグラフィに限定されないことは理解されるであろう。
[0116] 本明細書の語句又は用語は、説明の目的のためのものであり、限定するものではなく、本明細書の用語又は語句は、関連技術分野の当業者によって、本明細書の教示に照らし合わせて解釈されるべきものであることを、理解されたい。
[0117] 本明細書で使用する「基板」という用語は、その上に後続の材料層が追加される材料を表す。実施形態によっては、基板自体がパターン付けされることがあり、基板の上部に追加された材料もパターン付けされることがあるか、又はパターン付けされないままであることがある。
[0118] 以下の実施例は本開示の実施形態の例示であり、それらの限定ではない。当技術分野において通常遭遇する、及び当業者に明らかであろう種々の条件及びパラメータの他の好適な変更及び適合も本開示の趣旨及び範囲に含まれる。
[0119] 具体的な実施形態について上記で説明したが、実施形態は、説明したものとは別の態様で実施されることがあることを、理解されたい。説明は、請求項の範囲を限定することを意図したものではない。
[0120] 「発明の概要」及び「要約」の章ではなく、「発明を実施するための形態」の章が、請求項を解釈するために使用されるように意図されていることを理解されたい。「発明の概要」及び「要約」の章は、発明者らによって企図された例示的な実施形態の、全てではないが１つ又は複数を記載していることがあり、したがって、いかなる態様でも、実施形態及び添付の特許請求の範囲を限定することを意図していない。
[0121] 実施形態について、具体的な機能の実装及びそれらの関係を示す機能的構成ブロックの助けを借りて、上述した。これらの機能的構成ブロックの境界は、説明の便宜上、本明細書では任意に規定される。特定の機能及びそれらの関係が適切に実行される限り、代替の境界を規定することができる。
[0122] 特定の実施形態についての前述の説明は、実施形態の一般的性質を完全に明らかにしているので、当分野の技術の範疇の知識を応用することによって、他者が、実施形態の一般的な概念から逸脱することなく、不適当な実験を行うことなしに、そのような特定の実施形態を容易に修正するかつ／又は様々な用途へ適合させることができる。したがって、そのような適合及び修正は、本明細書で提示された教示及び指導に基づいて、開示された実施形態の均等物の趣旨及び範囲の内部にあることが意図されている。
[0123] 実施形態の広さ及び範囲は、上述された例示的な実施形態のうちのいずれによっても限定されてはならず、添付の請求項及びそれらの等価物にのみ従って定義されるべきである。
[0124] 本発明の他の態様が以下の番号付き条項において提示される。
１．ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、
ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、
を備え、
対向電極の対のうちの少なくとも一方の電極が、少なくとも一方の電極の各端部に形成された凹状部分を含む、光源装置。
２．電極の対の各電極が、
ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
第１の表面と反対の第２の表面を含み、少なくとも一方の電極の凹状部分が第２の表面の各端部において第２の表面内に形成されている、条項１に記載の光源装置。
３．少なくとも一方の電極が、バルク厚さ、及びガス放電媒体に内向きに面した平面状の第１の表面を含み、凹状部分が、少なくとも一方の電極の端部がバルク厚さ未満の厚さを有するアンダーカット部分を各々含む、条項１に記載の光源装置。
４．電極の対のうちの少なくとも一方の電極がアノードを含む、条項１に記載の光源装置。
５．電極の対のうちの少なくとも一方の電極がカソードを含む、条項１に記載の光源装置。
６．電極の対の各電極が、各端部に形成された凹状部分を含む、条項１に記載の光源装置。
７．電極の対の各電極が、
ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
第１の表面と反対の第２の表面を含み、少なくとも一方の電極の凹状部分が、第１及び第２の表面の間に形成された空洞化部分である、条項１に記載の光源装置。
８．ガス放電媒体が、エキシマ及び／又はエキシプレックスを形成するためのハロゲンガス及び希ガスを含む、条項１に記載の光源装置。
９．ガス放電媒体が、Ｆ２、ＡｒＦ、ＫｒＦ、及び／又はＸｅＦを含む、条項１に記載の光源装置。
１０．チャンバの周りの光共振器を形成するように構成された光学要素のセットを更に備える、条項１に記載の光源装置。
１１．アンダーカット電極であって、
ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、
第１の表面と反対の第２の表面、及び
アンダーカット電極の各端部に形成された凹状部分、
を含む、アンダーカット電極。
１２．アンダーカット電極がバルク厚さを含み、凹状部分が、アンダーカット電極の端部がバルク厚さ未満の厚さを有する第２の表面内のアンダーカット部分を各々含む、条項１１に記載のアンダーカット電極。
１３．凹状部分が、第１及び第２の表面の間に形成された空洞化部分である、条項１１に記載のアンダーカット電極。
１４．空洞化部分に非導電材料が充填されている、条項１３に記載のアンダーカット電極。
１５．凹状部分が長方形状凹部を含む、条項１１に記載のアンダーカット電極。
１６．凹状部分が湾曲した凹部を含む、条項１１に記載のアンダーカット電極。
１７．アンダーカット電極がアノードを含む、条項１１に記載のアンダーカット電極。
１８．アンダーカット電極がカソードを含む、条項１１に記載のアンダーカット電極。
１９．ガス媒体を励起し、プラズマを形成するように構成された対向電極の対であって、電極の対の各電極が、
ガス媒体に内向きに面した第１の表面、及び
第１の表面と反対の第２の表面、
を含み、
対向電極の対のうちの少なくとも一方の電極が、少なくとも一方の電極の各端部に形成された凹状部分を含む、対向電極の対。
２０．少なくとも一方の電極がバルク厚さを含み、第１の表面が、ガス放電媒体に内向きに面した平面状の表面を含み、凹状部分が、少なくとも一方の電極の端部がバルク厚さ未満の厚さを有するアンダーカット部分を各々含む、条項１９に記載の対向電極の対。
２１．凹状部分が長方形状凹部を含む、条項１９に記載の対向電極の対。
２２．凹状部分が湾曲した凹部を含む、条項１９に記載の対向電極の対。
２３．電極の対の各電極が、各端部に形成された凹状部分を含む、条項１９に記載の対向電極の対。
２４．ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、
ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、
を備え、
対向電極の対のうちの少なくとも一方の電極が凹状部分又は空洞化部分のうちの少なくとも一方を含む、光源装置。
２５．電極の対の各電極が、
ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
第１の表面と反対の第２の表面を含み、少なくとも一方の電極が凹状部分を含み、凹状部分が第２の表面内に形成されている、条項２４に記載の光源装置。
２６．凹状部分が複数の凹状部分を含む、条項２４に記載の光源装置。
２７．複数の凹状部分が少なくとも一方の電極の各端部に配置されている、条項２６に記載の光源装置。
２８．電極の対の各電極が、
ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
第１の表面と反対の第２の表面を含み、少なくとも一方の電極が空洞化部分を含み、空洞化部分が第１及び第２の表面の間に形成されている、条項２４に記載の光源装置。
２９．空洞化部分が複数の空洞化部分を含む、条項２８に記載の光源装置。
３０．複数の空洞化部分の各々に非導電材料が充填されている、条項２９に記載の光源。
３１．凹状部分又は空洞化部分が少なくとも一方の電極の中心線に沿って配置されている、条項２４に記載の光源装置。
３２．凹状部分又は空洞化部分が少なくとも一方の電極の端部に配置されている、条項２４に記載の光源装置。
３３．凹状部分又は空洞化部分が少なくとも一方の電極の中心線からオフセットしている、条項２４に記載の光源装置。
３４．最少の一方の電極が凹状部分及び空洞化部分を含む、条項２４に記載の光源装置。
３５．凹状部分又は空洞化のうちの少なくとも一方に非導電材料が充填されている、条項２４に記載の光源装置。
[0125] 実施形態の広さ及び範囲は、上述された例示的な実施形態のうちのいずれによっても限定されてはならず、添付の請求項及びそれらの等価物にのみ従って定義されるべきである。

Claims (18)

  1. ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、
    前記ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、
    を備え、
    対向電極の前記対のうちの少なくとも一方の電極が、前記少なくとも一方の電極の各端部に形成された凹状部分を含み、
    電極の前記対の各電極が、
    前記ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
    前記第１の表面と反対の第２の表面を含み、前記少なくとも一方の電極の前記凹状部分が前記第２の表面の各端部において前記第２の表面内に形成されている、
    光源装置。
  2. 前記少なくとも一方の電極が、バルク厚さ、及び前記ガス放電媒体に内向きに面した平面状の第１の表面を含み、前記凹状部分が、前記少なくとも一方の電極の前記端部が前記バルク厚さ未満の厚さを有するアンダーカット部分を各々含む、請求項１に記載の光源装置。
  3. 電極の前記対の各電極が、各端部に形成された前記凹状部分を含む、請求項１に記載の光源装置。
  4. ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、
    前記ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、
    を備え、
    対向電極の前記対のうちの少なくとも一方の電極が、前記少なくとも一方の電極の各端部に形成された凹状部分を含み、
    電極の前記対の各電極が、
    前記ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
    前記第１の表面と反対の第２の表面を含み、前記少なくとも一方の電極の前記凹状部分が、前記第１及び第２の表面の間に形成された空洞化部分である、光源装置。
  5. 前記ガス放電媒体が、エキシマ及び／又はエキシプレックスを形成するためのハロゲンガス及び希ガスを含む、請求項１に記載の光源装置。
  6. アンダーカット電極であって、
    ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、
    前記第１の表面と反対の第２の表面、及び
    前記アンダーカット電極の各端部において前記第２表面内に形成された凹状部分、
    を含む、アンダーカット電極。
  7. 前記アンダーカット電極がバルク厚さを含み、前記凹状部分が、前記アンダーカット電極の前記端部が前記バルク厚さ未満の厚さを有する前記第２の表面内のアンダーカット部分を各々含む、請求項６に記載のアンダーカット電極。
  8. アンダーカット電極であって、
    ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、
    前記第１の表面と反対の第２の表面、及び
    前記アンダーカット電極の各端部に形成された凹状部分を含み、
    前記凹状部分が、前記第１及び第２の表面の間に形成された空洞化部分である、アンダーカット電極。
  9. 前記空洞化部分に非導電材料が充填されている、請求項８に記載のアンダーカット電極。
  10. ガス媒体を励起し、プラズマを形成するように構成された対向電極の対であって、電極の前記対の各電極が、
    前記ガス媒体に内向きに面した第１の表面、及び
    前記第１の表面と反対の第２の表面、
    を含み、
    対向電極の前記対のうちの少なくとも一方の電極が、前記少なくとも一方の電極の各端部において前記第２表面内に形成された凹状部分を含む、対向電極の対。
  11. 前記少なくとも一方の電極がバルク厚さを含み、前記第１の表面が、前記ガス媒体に内向きに面した平面状の表面を含み、前記凹状部分が、前記少なくとも一方の電極の前記端部が前記バルク厚さ未満の厚さを有するアンダーカット部分を各々含む、請求項１０に記載の対向電極の対。
  12. ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、
    前記ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、
    を備え、
    対向電極の前記対のうちの少なくとも一方の電極が凹状部分又は空洞化部分のうちの少なくとも一方を含み、
    電極の前記対の各電極が、
    前記ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
    前記第１の表面と反対の第２の表面を含み、前記少なくとも一方の電極が前記凹状部分を含み、前記凹状部分が前記第２の表面内に形成されている、
    光源装置。
  13. ガス放電媒体を保持するように構成されたチャンバと、
    前記ガス放電媒体を励起し、出力光ビームを生成するプラズマを生成するように構成された対向電極の対と、
    を備え、
    対向電極の前記対のうちの少なくとも一方の電極が凹状部分又は空洞化部分のうちの少なくとも一方を含み、
    電極の前記対の各電極が、
    前記ガス放電媒体に内向きに面した第１の表面、及び
    前記第１の表面と反対の第２の表面を含み、前記少なくとも一方の電極が前記空洞化部分を含み、前記空洞化部分が前記第１及び第２の表面の間に形成されている、光源装置。
  14. 前記空洞化部分が複数の空洞化部分を含む、請求項１３に記載の光源装置。
  15. 前記複数の空洞化部分の各々に非導電材料が充填されている、請求項１４に記載の光源。
  16. 前記凹状部分又は空洞化部分が前記少なくとも一方の電極の中心線からオフセットしている、請求項１２に記載の光源装置。
  17. 前記少なくとも一方の電極が前記凹状部分及び前記空洞化部分を含む、請求項１２に記載の光源装置。
  18. 前記凹状部分又は前記空洞化部分のうちの前記少なくとも一方に非導電材料が充填されている、請求項１２に記載の光源装置。

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