JP2009517880A - 洗浄デバイスを含むリソグラフィ装置、および光学エレメントを洗浄するための方法 - Google Patents
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Abstract
EUVリソグラフィ装置が、EUV放射源と、光学エレメント(50)と、洗浄デバイス(95)とを含む。洗浄デバイス(95)は、水素ラジカル源(103)と、水素ラジカル源(103)に連絡する流管(104)とを含む。洗浄デバイス(95)は、水素ラジカルの流れ(96)を提供するように構成され、流管(104)は、例えばコレクタミラー(50)を洗浄するために、リソグラフィ装置内部の所定の位置で水素ラジカル流(96)を提供するように構成される。
Description
本発明は、洗浄デバイスを含むリソグラフィ装置、および光学エレメントを洗浄するための方法に関する。さらに、本発明は、洗浄デバイス、および洗浄デバイスを製造するための方法に関する。
リソグラフィ装置は、基板に、通常は基板のターゲット部分に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路(IC)の製造で使用することができる。その場合、パターニングデバイス(あるいはマスクまたはレチクルと呼ばれる)を使用して、ICの個々の層に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンは、基板(例えばシリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば1つまたは複数のダイの一部を含む)に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に提供される放射感応性材料(レジスト)の層へのイメージングによるものである。一般に、単一の基板が、網の目状の隣接するターゲット部分を含み、ターゲット部分が連続的にパターニングされる。知られているリソグラフィ装置は、ターゲット部分に全パターンを一度に露光することによって各ターゲット部分が照射されるステッパと、放射ビームによって所与の方向(「スキャン」方向)でパターンをスキャンし、それと同時に、同期して、この方向と平行または逆平行に基板をスキャンすることによって各ターゲット部分が照射されるスキャナとを含む。また、基板上にパターンをインプリントすることによって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できる。
リソグラフィ装置では、基板上に像を形成することができるフィーチャのサイズが、投影放射の波長によって制限される。より高密度のデバイスを有する、したがってより高い動作速度を有する集積回路を製造するために、より小さなフィーチャの像を形成することが望まれる。大部分の現行のリソグラフィ投影装置は、水銀ランプまたはエキシマレーザによって発生される紫外光を採用するが、例えば約13nmのより短い波長の放射を使用することが提案されている。そのような放射は、極端紫外線(EUV)または軟X線と呼ばれ、取り得る放射源として、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子貯蔵リングからのシンクロトロン放射が挙げられる。
EUV放射源は、典型的にはプラズマ源、例えばレーザ生成プラズマまたは放電源である。任意のプラズマ源の共通の特徴は、プラズマから全ての方向に放出される高速イオンおよび原子の生成である。これらの粒子は、傷つきやすい表面を有する、一般には多層ミラーまたはかすめ入射ミラーであるコレクタおよびコンデンサミラーに損傷を及ぼすことがある。この表面は、プラズマから放出された粒子の衝突またはスパッタリングにより徐々に劣化され、したがってミラーの寿命が短縮される。スパッタリング効果は、放射コレクタに関して特に問題である。このミラーの目的は、プラズマ源によって全ての方向に放出される放射を収集し、その放射を照明システム内の他のミラーに向けることである。放射コレクタは、プラズマ源に非常に近接して、プラズマ源と同一視線上に位置決めされ、したがって、プラズマからの高速粒子の大きなフラックスを受ける。システム内の他のミラーは、ある程度遮蔽されることがあるので、一般には、プラズマから放出された粒子のスパッタリングによってそれほど損傷されない。
近い将来、極端紫外線(EUV)源は、おそらく、EUV放射を生成するためにスズまたは別の金属の蒸気を使用する。このスズは、リソグラフィ装置内に漏れることがあり、リソグラフィ装置内のミラー、例えば放射コレクタのミラー上に堆積される。そのような放射コレクタのミラーは、例えばルテニウム(Ru)のEUV反射上層を有することがある。反射Ru層上への約10nmを超えるスズ(Sn)の堆積は、バルクSnと同様にEUV放射を反射する。SnベースEUV源付近では数nmのSnの層が非常に急速に堆積されることが想定される。スズの反射係数はルテニウムの反射係数よりもはるかに低いので、コレクタの全体の伝送が大幅に減少することがある。放射源からのデブリ、またはこのデブリによって発生される二次粒子が放射コレクタ上に堆積するのを防止するために、汚染物質バリアが使用されることがある。そのような汚染物質バリアはデブリの一部を除去することがあるが、依然として、幾らかのデブリが放射コレクタまたは他の光学エレメント上に堆積する。
本発明の一態様は、例えば、例えばコレクタミラーのEUV反射表面からSn堆積物を洗浄するための洗浄デバイスを含むリソグラフィ装置を提供することである。このために、本発明は、一実施形態では、EUV放射源と、光学エレメントと、水素ラジカルの流れを提供するように構成された洗浄デバイスとを含むEUVリソグラフィ装置であって、洗浄デバイスが、水素ラジカル源と、水素ラジカル源に連絡する流管とを含み、流管が、リソグラフィ装置内部の所定の位置で水素ラジカル流を提供するように構成され、水素ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含むEUVリソグラフィ装置に関する。
本発明の別の態様は、リソグラフィ装置の光学エレメントを洗浄するための方法を提供することである。このために、本発明は、EUVリソグラフィ装置の1つまたは複数の光学エレメントを洗浄するための方法であって、水素ラジカルの流れを提供するように構成された洗浄デバイスを提供するステップであって、洗浄デバイスが、水素ラジカル源と、水素ラジカル源に連絡する流管とを含み、流管が、リソグラフィ装置内部の所定の位置で水素ラジカル流を提供するように構成され、水素ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含むステップと、洗浄デバイスに水素流を提供するステップと、水素ラジカル流を発生するステップと、リソグラフィ装置内部の所定の位置で水素ラジカル流を提供するステップとを含む方法に関する。
本発明のさらに別の態様は、洗浄デバイスを提供することである。この態様に関して、本発明は、水素ラジカルの流れを提供するように構成された洗浄デバイスであって、水素ラジカル源と、水素ラジカル源に連絡する流管とを含み、水素ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含む洗浄デバイスに関する。
さらに、本発明のさらに別の態様は、洗浄デバイスを製造するための方法を提供することである。このために、本発明は、水素ラジカルの流れを提供するように構成された洗浄デバイスを製造する方法であって、水素ラジカル源と、水素ラジカル源に連絡する流管とを提供するステップを含み、水素ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含む方法を提供する。
次に、本発明の実施形態を、添付概略図面を参照しながら単に例として説明する。図面中、対応する参照符号は対応する部分を表す。
図1に、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。この装置は、放射ビームB(例えばUV放射または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を含む。支持体(例えばマスクテーブル)MTが、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、幾つか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のポジショナPMに接続される。基板テーブル(例えばウェーハテーブル)WTが、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、幾つか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のポジショナPWに接続される。投影システム(例えば屈折投影レンズシステム)PSが、パターニングデバイスMAによって放射ビームBに与えられたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば1つまたは複数のダイの一部を含む)に投影するように構成される。
照明システムは、放射を誘導、整形、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、もしくは他のタイプの光学コンポーネント、またはそれらの任意の組合せなど様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
支持体は、パターニングデバイスを支持する、例えばパターニングデバイスの重量を支承する。支持体は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、およびその他の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境内に置かれるか否かなどに応じた様式でパターニングデバイスを保持する。支持体は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、またはその他のクランプ技法を使用することができる。支持体は、例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定することも可動にすることもできる。支持体は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」の使用は、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義とみなすことができる。
本明細書で使用する用語「パターニングデバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを作成する目的で放射ビームの断面にパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスを表すものと広く解釈すべきである。例えば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、放射ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分での所望のパターンに正確には対応しないことがあることに留意されたい。一般に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などターゲット部分に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応する。
パターニングデバイスは、透過型または反射型であってよい。パターニングデバイスの例として、マスク、プログラマブルミラーアレー、およびプログラマブルLCDパネルが挙げられる。マスクはリソグラフィにおいてよく知られており、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクなどのマスクタイプ、なら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ーの一例は、小さなミラーのマトリックス配列を採用し、各ミラーは、入射放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾けることができる。傾けられたミラーが、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与える。
本明細書で使用する用語「投影システム」は、使用される露光放射、または浸液の使用や真空の使用など他の因子に適するように、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、および静電気光学システム、またはそれらの任意の組合せを含めた任意のタイプの投影システムを包含するものと広く解釈すべきである。本明細書における用語「投影レンズ」の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義とみなすことができる。
本明細書で示す際、装置は(例えば反射マスクを採用する)反射型である。別法として、装置は(例えば透過マスクを採用する)透過型であってもよい。
リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)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)を有するタイプのものであってよい。そのような「マルチステージ」の機械では、追加のテーブルを並行して使用することができ、あるいは、1つまたは複数のテーブルで準備ステップを行い、1つまたは複数の他のテーブルを露光用に使用することができる。
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充填するように、比較的高い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分を覆うことができるタイプのものであってもよい。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムとの間に与えることもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を高めるための技術分野でよく知られている。本明細書で使用する用語「液浸」は、基板などの構造を液体中に浸漬しなければならないことを意味するのではなく、単に、露光中に例えば投影システムと基板との間に液体が存在することを意味する。
図1を参照すると、イルミネータILが、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とき、放射源とリソグラフィ装置とを別個の実体とすることができる。そのような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を成すとはみなされず、放射ビームは、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備えるビームデリバリシステムを用いて、放射源SOからイルミネータILに送られる。他の場合には、例えば放射源が水銀ランプであるときには、放射源をリソグラフィ装置の一体部分にすることができる。放射源SOとイルミネータILを、必要であればビームデリバリシステムBDと合わせて、放射システムと呼ぶこともある。
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ように構成されたアジャスタを含むことがある。一般に、イルミネータの瞳面で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、インテグレータやコンデンサなど様々な他のコンポーネントを含むことがある。イルミネータを使用して、断面で所望の一様性および強度分布を有するように放射ビームを調整することができる。
放射ビームBは、支持体(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ニングされる。マスクMAを通った後、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が、ビームを基板Wのターゲット部分Cに合焦する。第2のポジショナ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、または容量センサ)を用いて、例えば放射ビームBの経路内に別のターゲット部分Cを位置決めするために基板テーブルWTを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および別の位置センサIF1(例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または容量センサ)を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後に、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ができる。一般に、マスクテーブルMTの移動は、第1のポジショナPMの一部を成す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)を用い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の一部を成す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用し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すればよく、あるいは固定することもできる。マスクMAおよび基板Wは、マスクアラインメントマークM1、M2および基板アラインメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。例示されている基板アラインメントマークは特定のターゲット部分に位置しているが、ターゲット部分間の空間内に位置させることもできる(これらは、スクライブラインアラインメントマークとして知られている)。同様に、複数のダイがマスクMA上に提供される状況では、マスクアラインメントマークをダイの間に位置させることができる。
記述した装置は、以下のモードの少なくとも1つで使用することができる。
1.ステップモードでは、マスクテーブルMTおよび基板テーブルWTが本質的に静止して保たれ、放射ビームに与えられた全パターンがターゲット部分Cに一度に投影される(すなわち、ただ1回の静的露光)。次いで、別のターゲット部分Cを露光することができるように、基板テーブルWTがXおよび/またはY方向で移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、ただ1回の静的露光で像を形成されるターゲット部分Cのサイズを制限する。
2.スキャンモードでは、マスクテーブルMTと基板テーブルWTとが同期してスキャンされ、その間に、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Cに投影される(すなわち、ただ1回の動的露光)。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の拡大(縮小)および像反転特性によって決定することができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが、ただ1回の動的露光におけるターゲット部分の(非スキャン方向での)幅を制限し、スキャン運動の長さが、ターゲット部分の(スキャン方向での)高さを決定する。
3.別のモードでは、マスクテーブルMTは、プログラマブルパターニングデバイスを保持して本質的に静止して保たれ、基板テーブルWTが移動またはスキャンされ、その間に、放射ビームに与えられたパターンがターゲット部分Cに投影される。このモードでは、通常はパルス放射源が採用され、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の毎回の移動後に、またはスキャン中、連続する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、上で言及したタイプのプログラマブルミラーアレーなど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。
上述した使用モードの組合せおよび/または変形、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。
本発明による実施形態では、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支持体であって、パターニングデバイスが、パターニングされた放射ビームを生成するために放射ビームの断面にパターンを与えるように構成された支持体と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、本発明による洗浄デバイスとを含むリソグラフィ装置が提供される。
用語「層」は、本明細書では、当業者に知られているように使用される。用語「層」は、幾つかの層を示すことがある。また、それらの層は、1つの材料、または材料の組合せを含むこともある。コーティングは、例えば、光学エレメントの一部分の上の層であってよい。用語「コーティング」は、当業者によく知られている用語であり、材料の表面上の層を表す。本発明の文脈では、コーティングは、一変形態様では実質的に一様の厚さの、実質的に一様であり実質的に均質な層であってよく、この層が、例えば水素ラジカル含有ガスの誘導目的で、被覆すべき対象の表面を部分的に、または一変形態様では完全に覆う。また、用語「コーティング」は、多層コーティングも含む。また、本発明では、用語「材料」は、材料の組合せと解釈されることもある。コーティングは、熱フィラメント蒸着、スパッタリング、または化学蒸着プロセスを含めた任意の知られている技法によって与えられることがある。コーティングの厚さは、約2nm以上であってよく、例えば5〜100nmであり、またはさらに高く10〜1000nmであってよい。当業者は、適切なコーティング厚さを選択するであろう。
用語「ハロゲン含有ガス」または「水素含有ガス」は、それぞれ少なくともハロゲンガスまたは水素ガスを含むガスまたはガス混合物を表す。用語「ハロゲン含有ガス」における用語「ハロゲン」は、F、Cl、Br、およびIから選択される少なくとも1つまたは複数を表し、これは、原子(ラジカル)としてのものであり、または化合物、例えばF2、Cl2、Br2、I2、HF、HCl、HBr、HI、ハロゲン間化合物、例えばClF3、もしくは約50〜500°の間の温度で気相にすることができるF、Cl、Br、およびIから選択される1つまたは複数を含む他の化合物としてのものである。一実施形態では、F2、Cl2、Br2、I2の1つまたは複数、特にI2が使用されることがある。用語「水素」および「水素ラジカル」は、それらの同位体、特に重水素も含むことを示唆する。したがって、用語「水素含有ガス」は、H2、またはその重水素もしくは三重水素類似体を含むガスを表す。一実施形態では、水素含有ガスは、H2、HD、D2、HT、DT、T2からなる群から選択される1つまたは複数を含む。さらに、ハロゲン含有ガスまたは水素含有ガスは、Arなどの緩衝ガスなど、追加の成分を含むこともある。「水素ラジカルの流れ」は、ガス中に水素ラジカルも存在するガス流を表す。通常、全ての水素がラジカルに変換されるわけではないことがあるので、またラジカルの再結合により、そのようなガスは、水素分子(H2、HD、D2、HT、DT、T2の1つまたは複数など)も含む。用語「水素ラジカル含有ガス」は、水素ラジカル、またはその重水素もしくは三重水素類似体を含むガスを表す。さらに、そのようなガスは、解離されていない、または水素ラジカルから再結合されたH2など、他の成分を含むことがある。
用語「レンズ」は、文脈が許す限り、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電気光学コンポーネントを含めた様々なタイプの光学コンポーネントの任意の1つまたは組合せを表すことがある。
本明細書で使用する用語「放射」および「ビーム」は、紫外(UV)放射(例えば、波長λが365、248、193、157、または126nm)および極端紫外(EUVまたは軟X線)放射(例えば、波長が5〜20nmの範囲内、例えば13.5nm)、ならびにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射を包含する。一般に、約780〜3000nm(以上)の間の波長を有する放射が、IR放射とみなされる。UVは、約100〜400nmの波長を有する放射を表す。リソグラフィにおいては、UVは、通常、水銀放電ランプによって発生することができる波長、すなわちG線436nm、H線405nm、および/またはI線365nmにも適用される。VUVは、真空UV(すなわち、空気によって吸収されるUV)であり、約100〜200nmの波長を表す。DUVは、深UVであり、リソグラフィにおいては通常、126nm〜248nmなどエキシマレーザによって発生される波長に関して使用される。例えば5〜20nmの範囲内の波長を有する放射は、少なくとも一部が5〜20nmの範囲内にある何らかの波長帯域を有する放射に関係することを当業者は理解されよう。
用語「洗浄デバイス」および「洗浄方法」は、洗浄プロセスで使用されることがあるデバイスおよび方法を表す。以下に述べるように、水素ラジカルの提供が、Sn酸化物などの酸化物の還元のために使用されることがあり、次のステップで、ハロゲン(例えばI2など)が、(ハロゲン化物の生成によって)Snなどの金属を除去することができる。したがって、この文脈での「洗浄」は、望ましくない堆積物の完全な除去または部分的な除去を示唆し、しかしまた、(堆積物を実質的に除去しない)還元など洗浄プロセスの一部も示唆することもある。したがって、用語「洗浄」は、洗浄プロセスの洗浄の工程におけるガスを用いた処理も含む。さらに、一実施形態では、それにも関わらず、水素ラジカルが、堆積物を除去するために使用されることがある。
「所定の位置」は、特に、水素ラジカル流を用いて処理すべきであり、かつ水素ラジカル流の少なくとも一部がそこに提供されるべき1つまたは複数の光学エレメントの1つまたは複数の表面に近い位置を表す。複数の所定の位置が存在することもある。例えば、表面全体が洗浄対象である。そのような場合、所定の位置は、流管の1つまたは複数の出口からの水素ラジカルガス流の少なくとも一部が、洗浄すべき表面全体に達するようなものである。さらに、一実施形態では、複数の表面、例えばコレクタミラーの複数の反射器を洗浄しなければならないことがある。そのような場合、所定の位置は、流管の1つまたは複数の出口からの水素ラジカルガス流の少なくとも一部が、洗浄すべき複数の表面に達するようなものである。用語「連絡」は、特に気体連絡を表し、すなわち、当業者には明らかであるように、2つの体積が連絡しているのでガスが1つの体積から別の体積に移されることがあることを表す。一実施形態では、例えば以下の幾つかの変形態様で説明して示すように、語句「水素ラジカル源と、水素ラジカル源に連絡する流管と」は、水素含有ガスのための入口と水素ラジカルの流れのための出口とをさらに含む水素ラジカル源と、入口と出口とを含む流管であって、流管の入口が水素ラジカル源の出口に接続された流管とを表すことがある。
図2は、放射システム42と、照明光学系ユニット44と、投影システムPSとを含む投影装置1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ることがある放射源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蒸気によって発生されることがあり、このとき、電磁スペクトルのEUV範囲内で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プラズマを少なくとも部分的にイオン化することで作り出される。例えば10Paの、Xe、Li、Sn蒸気または任意の他の適切なガスまたは蒸気の分圧が、放射の効率的な発生に必要とされることがある。放射源SOによって放出される放射は、放射源チャンバ47から、放射源チャンバ47の開口内または開口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を通して、コレクタチャンバ48内に進められる。ガスバリア49は、チャネル構造を含むことがある。
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ることがある放射コレクタ50を含む。放射コレクタ50は、上流放射コレクタ側50aと下流放射コレクタ側50bとを有する。コレクタ50を通された放射は、回折格子スペクトルフィルタ51で反射させることができ、コレクタチャンバ48のアパーチャで仮想源点52に合焦される。コレクタチャンバ48から、放射のビーム56は、照明光学系ユニット44内で、垂直入射反射器53、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に反射される。パターニングされたビーム57が形成され、このビーム57は、投影システムPS内で、反射エレメント58、59を介して、ウェーハステージまたは基板テーブルWT上に像を形成される。一般に、図示されるよりも多くのエレメントが、照明光学系ユニット44および投影システムPS内に存在することがある。回折格子スペクトルフィルタ51は、リソグラフィ装置のタイプに応じて任意選択で存在することがある。さらに、図に示されるものよりも多くのミラーが存在することがあり、例えば、58、59よりも1〜4個多くの反射エレメントが存在することがある。放射コレクタ50は、従来技術から知られている。2つの反射器の間、例えば反射器142と143との間に空間180が提供される。
図2に示される全ての光学エレメント(およびこの実施形態の概略図面に示されていない光学エレメント)は、放射源SOによって生成される汚染物質、例えばSnの堆積を受けやすい。これは、放射コレクタ50、および存在する場合には回折格子スペクトルフィルタ51に関して当てはまる。したがって、本発明による洗浄デバイスは、これらの光学エレメントの1つまたは複数を洗浄するために使用されることがあり、また、本発明の洗浄方法は、それらの光学エレメントに適用されることがあり、しかしまた、垂直入射反射器53、54および反射エレメント58、59、または他の光学エレメント、例えば追加のミラー、回折格子などにも適用されることがある。
放射コレクタ50は、かすめ入射コレクタであってよい。コレクタ50は、光軸Oに沿って位置合わせされる。放射源SOまたはその像が、光軸O上に位置される。放射コレクタ50は、反射器142、143、146を含むことがある。時として、それらはシェルとも呼ばれる。これらの反射器142、143、146は、入れ子にされて、光軸Oの周りで回転対称であることがある。図2に(および他の図に)、内側反射器142と、中間反射器143と、外側反射器146とが示される。放射コレクタ50は、ある体積、すなわち(1つまたは複数の)外側反射器146内部の体積を取り囲む。通常、(1つまたは複数の)外側反射器146内部のこの体積は、小さな開口が存在することもあるが、円周方向で閉じられている。全ての反射器142、143、146が、少なくとも一部分が1層の反射層または幾つかの反射層を含む表面を含む。したがって、反射器142、143、146(より多くの反射器が存在することもあり、本明細書に含まれる)は、放射源SOからのEUV放射を反射および収集するように設計された少なくとも一部分を含み、反射器の少なくとも一部分は、EUV放射を反射および収集するようには設計されないことがある。例えば、反射器の裏面の少なくとも一部分は、EUV放射を反射および収集するようには設計されないことがある。その部分も裏面と呼ばれることがある。これらの反射層の表面上には、さらに、保護のために、または反射層の表面の少なくとも一部分の上に提供される光学フィルタとして、キャップ層が存在することもある。
放射コレクタ50は通常、放射源SOまたは放射源SOの像の近傍に配置される。各反射器142、143、146は、少なくとも2つの隣接する反射面を含むことがあり、放射源SOから離れた反射面は、より放射源SOに近い反射面よりも、光軸Oに対して小さな角度で配置される。このようにして、かすめ入射コレクタ50は、光軸Oに沿って伝播する(E)UV放射のビームを発生するように構成される。少なくとも2つの反射器は、実質的に同軸に配置され、光軸Oの周りで実質的に回転対称に延在することがある。放射コレクタ50が、外側反射器146の外面にあるさらなる機構、または外側反射器146の周りのさらなる機構、例えば保護ホルダや加熱器などを有することもあることを理解すべきである。
使用中、外側146および内側142/143反射器の1つまたは複数の上に、堆積物、特にSn源SOが使用されるときにはSnが生じることがある。例えばSn源によるSnの堆積物は、数層の単層の後、放射コレクタ50または他の光学エレメントの反射に有害であることがあり、そのような光学エレメントの洗浄を必要とすることがある。
本明細書における「有害」は、放射を反射(および/または収集)するように設計された反射器またはミラーの反射面の反射率の減少および損失を表す。また、堆積物は、例えば光センサの(感知するように設計された)表面に有害であることもある。
堆積物、特にSnを含む堆積物は、一実施形態では(ガスとしての)ハロゲン、例えばF2、Cl2、Br2、およびI2によって、別の実施形態では水素ラジカルによって、さらなる実施形態では、水素ラジカルと、それと同時に、またはそれに続いて与えられる1つまたは複数のハロゲンとの組合せによって除去されることがある。例えばSnを含む堆積物が存在する場合、少量の酸素の存在により、通常、Sn酸化物も幾らか存在する。Sn酸化物を除去するために、還元ステップが必要であることがあり、その後、一実施形態ではハロゲン化物の生成によってハロゲンガスを用いて元素Snを除去することができ、続いて、水素化物の生成によって水素ラジカルを用いて還元酸化物を除去する。したがって、還元のため、または除去のための水素ラジカルは、コレクタミラー50の表面の少なくとも一部分、または他の光学エレメントの洗浄すべき表面の少なくとも一部分に提供しなければならない。そのような表面は、例えば、Snなどの堆積物で汚染された反射器142、143、および146のEUV反射面である。
図3a〜3cを参照すると、洗浄デバイス95は、水素ラジカルの流れ96を提供するように構成され、洗浄デバイス95は、i)水素ラジカル源103を含み、水素ラジカル源103は、さらに、水素含有ガス(流)100のための入口101と、水素ラジカルの流れ96のための出口102とを含み、さらにii)流管104を含み、流管104は、入口105と出口106とを含み、流管104の入口105が、水素ラジカル源103の出口102に接続され、水素ラジカルに対して露出された洗浄デバイス95の少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含む。
水素ラジカル源103は、H2含有ガス100、例えばH2流のための入口101を含む。H2含有ガス100のための適切な発生源が選択されることがある。水素ラジカル源103は、さらに、H2ガスの少なくとも一部をHラジカルに変換するように設計された1つまたは複数のユニット110を含む。一実施形態では、水素ラジカル源103は、振動場電極、マグネトロンRF発生器、および1つまたは複数の熱フィラメントからなる群から選択される1つまたは複数の水素ラジカル生成源110を含む。一実施形態では、熱フィラメント110は、例えばW(タングステン)またはTa(タンタル)ワイヤまたはコイル(または別の材料)であってよく、これは、H2含有ガス100中の全てのH2分子のうち少なくとも一部のH2の化学結合を解離するために、材料の種類と、所望の温度および所要の温度とに応じて、例えば1500〜3000Kまたはそれよりも高い温度まで加熱することができる。例えば、水素ラジカルが生成されるように、1つまたは複数の電極110によってプラズマが発生されることがある。プラズマを生成する2つの電極間での高い電圧、例えば約5〜10kVを使用することができる。水素ラジカル源103にH2含有ガス(流)を提供するように構成されたポンプやH2含有ガスリザーバなども存在することがある(図示せず)。1つまたは複数の水素ラジカル生成ユニット110の存在により、流れ100中のH2の少なくとも一部がHラジカルに変換され、それにより水素ラジカル含有ガス96を提供する。この水素ラジカル含有ガス96の少なくとも一部が、水素ラジカル源103から出口102を通って出て、入口105から流管104に入る。
入口101に投入された流れにより、開口106に向かう水素ラジカル含有ガスの推進力が存在する。この開口は、装置、例えばリソグラフィ装置1内部の所定の位置に位置決めされることがある。次いで、この所定の位置で、Hラジカルが、光学エレメントの表面の少なくとも一部分の洗浄プロセスに寄与することができる。
一実施形態では、1つまたは複数の光学エレメントが、多層ミラー、垂直入射ミラー、かすめ入射ミラー、コレクタミラー、レチクル、フィルタ、アパーチャ、マスキングブレード、回折格子、および光センサからなる群から選択される、本発明によるリソグラフィ装置1または洗浄プロセスなどが提供される。コレクタミラー50は通常、放射源SOの下流にあるシステム内の最初の光学エレメントであるので、コレクタミラー50の洗浄は、本発明の実施形態の1つである。したがって、本発明の説明は、コレクタミラー50の洗浄に関連し、洗浄デバイス95、特に流管104は、水素ラジカル含有ガス96中に存在する水素ラジカルを用いてコレクタミラー50を処理することができるように構成される。しかし、本発明は、他の多層ミラー、垂直入射ミラー、かすめ入射ミラー、レチクル、フィルタ、アパーチャ、マスキングブレード、回折格子、および光センサなどにも適用されることがあり、本発明は、(この所定の位置で)コレクタミラー50を洗浄して、コレクタミラー50に水素ラジカル流96を提供することのみに限定されない。
一実施形態では、水素ラジカルに露出される洗浄デバイス104の少なくとも一部分(すなわち、水素ラジカル源103の内面(壁)、および流管104の内壁)は、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数、一変形態様では≦0.001の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含む。この基準を満たす材料または材料の組合せの使用は、>0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料と比較して、水素ラジカル再結合の低減をもたらすと考えられる。再結合係数に関する情報は、文献、特にW.V.Smith, "The surface recombination of H atoms and OH radicals", J.Chem.Phys.11, 110−125(1943)およびB.J.Wood, H.Wise, "Kinetics of Hydrogen Atom Recombination on Surfaces", J.Phys.Chem.65, 1976−1983(1961)で見ることができる。
以下の表1は、幾つかの材料と、水素ラジカルに関するそれらのそれぞれの表面再結合係数とを例示する。
代替実施形態では、ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分の水素ラジカル表面再結合係数は、Ruよりも小さい水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含み、さらに別の代替実施形態では、Snよりも小さい水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含む。
本明細書で、語句「ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分」は、水素ラジカル源103および流管104の内面の少なくとも一部分を表す。図3cに、洗浄デバイス95が、より詳細に概略的に示される。内面は、図3では、それぞれ水素ラジカル源103および流管104の壁220および230の内面221および231として示される。水素ラジカル源103の下流内面221、および流管104の下流内面231、またはこれらの表面の少なくとも一部分が、1つまたは複数の水素ラジカル生成ユニット110によって発生された水素ラジカルと接触することがあり、この接触が再結合をもたらすことがある。したがって、このために、内面221の少なくとも一部分および/または内面231の少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含むことがある。さらに別の実施形態では、材料は、KOH、KCl、石英、PYREX(登録商標)(ほうけい酸ガラス)、ガラス、TEFLON(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)、溶融シリカ、Si、およびSi3N4からなる群からの1つまたは複数の材料から選択される。当業者に明らかなように、そのような表面は、この適切な材料(≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数)で被覆されることがあり、それにより約≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有するコーティング(Si3N4コーティング、PYREX(登録商標)コーティング、PYREX(登録商標)コーティングなど)を提供するが、約≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数の基準を満たす材料の幾つかが、水素ラジカル源103または流管104あるいはその両方の少なくとも一部分の単独の材料として使用されることもある。例えば、流管104の少なくとも一部分、または一実施形態では流管104全体が、PYREX(登録商標)または石英などを含む材料からなることがある。壁230と内面231、および/または壁220と内面221はそれぞれ、少なくとも部分的に、または実質的に、PYREX(登録商標)または石英などを含む材料からなることがある。特定の実施形態では、約≦0.01、より特定的には約≦0.001の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料が選択される。
一実施形態では、0.01未満の再結合係数を有する材料が提供される。さらに別の実施形態では、再結合係数が0.001未満である、本発明による洗浄デバイス95、または本発明による洗浄デバイス95を含むリソグラフィ装置1が提供される。さらに別の実施形態では、材料が水素ラジカルに対する耐性を有し、すなわち材料が比較的低いエッチングレートを有する。さらに別の実施形態では、材料は、水素脆性(水素の影響下で脆性になる)が比較的低い。さらなる実施形態では、材料は、低いエッチングレートを有し、かつ比較的低い水素脆性を有する。さらなる実施形態では、材料のエッチングレートが所定の水素ラジカル分圧で(同じ条件の圧力や温度などの下で)スズのエッチングレートの10倍未満である材料が選択される。別の実施形態では、材料のエッチングレートは、所定の水素ラジカル分圧でスズのエッチングレートの20倍未満である。さらなる実施形態では、材料のエッチングレートは、所定の水素ラジカル分圧でスズのエッチングレートの50倍未満である。
図3a、3b、4b、および4cを参照すると、コレクタミラー50が、水素ラジカルを用いてその表面の少なくとも一部分を洗浄または処理しなければならないことがある光学エレメントとして概略的に示される。例えば、反射器142、143、および146は、例えばRu表面を有する1つまたは複数のミラー表面を提供される。このRu表面は、Sn堆積物によって汚染または劣化されることがある。したがって、一実施形態では、流管104は、流管104の出口106が、洗浄すべき1つまたは複数の光学エレメント(ここではコレクタミラー50)の1つまたは複数の表面の少なくとも一部分から50cmの距離d以内(すなわち50cm以下)で提供されるように構成され、かつ流管104は、洗浄すべき1つまたは複数の表面の少なくとも一部分に水素ラジカル流96の少なくとも一部が向けられるように構成される。この距離dは、概略的に示されるように、開口106から処理すべき表面(水素ラジカル流の少なくとも一部をそこに提供すべき所定の位置)までの最小距離である。図3a、3b、4b、および4cに例が示される。
一実施形態では、距離dは、洗浄すべき1つまたは複数の光学エレメントの1つまたは複数の表面の少なくとも一部分から20cm以下であり、さらなる実施形態では、距離は、洗浄すべき1つまたは複数の光学エレメントの1つまたは複数の表面の少なくとも一部分から10cm以下である。したがって、一実施形態では、距離dは≦10cmである。別の実施形態では、距離dは≦5cmであり、さらに別の実施形態では、距離dは≦1cmである。光学エレメントがコレクタミラー50であり、コレクタミラー50が(例えば参照番号142、143、および146で概略的に図示されるような)複数の反射器を含む一実施形態では、流管104は、2つの反射器によって取り囲まれる空間180の少なくとも一部分に水素ラジカル流96の少なくとも一部が向けられるように構成される(または構成可能である)。
図3aおよび3bを参照すると、開口106からコレクタミラー50、例えば反射器142および143(処理すべき表面)までの距離dは10cm以下であってよい。しかし、これは、処理すべき表面までの最小距離である。コレクタミラー50のさらに内部で反射器を洗浄しなければならないこともあるので、開口106からそのような所定の位置までの距離dは、例えば、開口106から、(例えば図3aおよび3bを参照して)コレクタミラー50の端部50bまでの距離となることがある。一実施形態では、洗浄デバイス95の開口106から、この洗浄デバイス95によって洗浄すべき所定の位置までの最大距離は、≦50cmである。別の実施形態では、洗浄デバイス95の開口106から、この洗浄デバイス95によって洗浄すべき所定の位置までの最大距離は、≦20cm、または≦20cmである。最大距離を減少する(すなわち、例えば三体再結合によって水素ラジカルの損失を最小にする)ために、複数の洗浄デバイスが使用されることがあり、または流管104の少なくとも一部分がコレクタミラー50内部に構成されることがある。
光学エレメントがコレクタミラー50である一実施形態では、流管104の少なくとも一部分が、コレクタミラー50内部に構成されることがある。例えば、図3aに概略的に示される流管104は、2つの反射器によって取り囲まれた、例えば図3aの反射器142と143との間の空間180内に摺動されることがあり、または空間180内に構成されることがある。例えば複数の流管104および/または複数の洗浄デバイス103が存在するとき、コレクタミラー50内への流管104の貫入は、側部50aまたは側部50bあるいはその両方から行われることがある。これは、所定の位置が、コレクタミラー50内部で反射器の間の空間180内にあることを意味する。貫入は、参照番号106’で概略的に表される。流管104が複数の開口106を含む場合、複数の開口106が、コレクタミラー50に同時に貫入することがある。
図3a〜3cを参照すると、一実施形態では、流管104が、流管104の入口105に近い第1の断面(104−a)と、流管104の出口106に近い第2の断面(104−b)とを有し(すなわち、第1の断面104−aが第2の断面104−bよりも上流にある)、第1の断面と第2の断面の商は≦1である。さらなる実施形態では、商は<1である。別の実施形態では、商は≦2であり、特定の変形態様では≦10である。流管に幅および広さ(または直径)の漸進的な、または急激な増加(すなわち、断面積の増加)を与えることによって、水素ラジカル再結合を低減することができる。例示のために、図3cに、流管104の3つの断面104−a、104−b、104−c(すなわち、流管104のこの実施形態の開口106)を概略的に示し、断面積は、水素ラジカル源103からの距離と共に増加する。これは、断面積の連続的または段階的な増加であってよい。
一実施形態では、流管104の少なくとも一部分が可動である。このようにすると、(1つまたは複数の)流管104をリソグラフィ装置1内部の所定の位置に構成することができ、例えばダウンタイム中に光学エレメントを洗浄することができる。洗浄後、(1つまたは複数の)流管104が取り除かれ、したがって、放射は、(1つまたは複数の)流管104の存在によって妨げられることなく伝播することができる。可動の流管104は、流管がコレクタミラー50の一端50aおよび/または他端50bに構成され、それにより放射の一部を阻止するときに妥当であることがある。
洗浄デバイス95は、さらに、例えば水素ラジカル流96の下流に構成すべき排気口6(2)を設けられることがある。図3aおよび3bを参照すると、排気口6(2)は、デバイス95の(1つまたは複数の)開口106の下流で、端部50bに構成される。このようにすると、コレクタミラー50によって取り囲まれた体積からガスまたはガス状生成物を除去することができる。排気口6(2)は、1つまたは複数の入口107と、ポンプ(図示せず)に接続されることがある出口2(2)と有することがある。
さらなる幾つかの他の実施形態では、流管104の一部分がコレクタミラー50と一体化される。図4aを参照すると、コレクタミラー50の実施形態の斜視前面/側面図が示される。反射器142(内側)、143、および146(外側)が図示されているが、より多くの反射器が存在することもある。この図の実施形態では、1つまたは複数の交差構成300が存在し、図4aに交差構成300(1)〜300(4)によって示されている。交差構成300は、2つ以上の反射器をつなげ、外側反射器146によって取り囲まれる体積の少なくとも一部に交差することがある。交差構成300は、反射器のための支持体として使用されることがあり、いわゆる「スパイダホイール」を形成することがある。1つまたは複数のそのようなスパイダホイールが存在することがあり、それぞれが1つまたは複数の交差構成300を含む。図4aで、スパイダホイールは、4つの交差構成(それぞれ300(1)〜300(4))を含み、しかしより多い、またはより少ない交差構成が1つのスパイダホイールに存在してもよい。交差構成は、反射器の端部に、例えば端部50aおよび/または端部50b(図2参照)に存在することがあり、しかしまた、コレクタミラー50内で、開口50aと開口50bとの間のコレクタミラー50内部の1つまたは複数の位置に構成されることもある。図4aには、コレクタミラー50の一端で流管104(1)が交差構成300(1)に一体化された一実施形態が示されるが、より多くの流管104が(他の)交差構成300(例えば300(2)、300(3)など)に一体化されることもある。
図4aで、中間流管104(2)は、一端50aと一端50bとの間のどこかでコレクタミラー50に水素ラジカル含有ガスを提供する。例えば、コレクタミラー50が、端部50aと50bとの間で、あるコレクタ長さl、例えば20cmを有すると仮定すると、流管104(2)は、一実施形態では、コレクタ長さlの30〜70%の位置でコレクタミラー50に貫入することがある。一実施形態では、流管104(2)は、コレクタ長さlの40〜60%の位置でコレクタミラー50に貫入することがある。図3aにおける貫入は、外側から開口50aまたは50b(あるいはその両方)を通したコレクタミラー50内への移動を表し、ここでの「貫入」は、コレクタミラー50の側方からの進入を表すことに留意されたい。コレクタ長さlの50%の位置での貫入は、正確に半分を示唆し、それにより約10cmの、洗浄する表面(すなわち、反射器142、143、および146の1つまたは複数の反射面など)までの最大距離dmを提供する。最小距離dは、洗浄する最も近い所定表面までの、流管104の開口106の最小距離である。例えば40%の位置での貫入は、端部50aまでのdの最大距離dm(洗浄する表面、すなわち縁部50aでの反射器の反射面までの最大距離)が約8cmであり、端部50bまでの最大距離dmが約12cmであることを示唆する。
したがって、1つまたは複数の中間(すなわち端部50aと50bとの間)の流管104(2)が、(1つまたは複数の)中間流管104(2)単独として、または中間交差構成300に一体化された(1つまたは複数の)流管104(2)として、両端部50aと50bとの間に提供される。図4aを参照すると、コレクタミラー50は、反射器に隣接して、反射器のための支持体として、端部50aまたは50bに構成された2つ以上の交差構成300を有する少なくとも1つの「スパイダホイール」を含む。(1つまたは複数の)中間流管104(2)は、中間流管104(2)(流管104(2)単独として、または交差構成300(コレクタミラー50内部にあるのでこの図では見ることができない)内/上に一体化された流管104(2)として)が、コレクタミラー50を通って伝播する放射に関して、「スパイダホイール」の少なくとも1つの交差構成と一直線上になるように構成される。例えば、図4aを参照すると、流管104(2)(流管として、または中間交差構成として)が、コレクタミラー50に貫入し、50a側からコレクタミラー50に入る放射が放射を妨害するように構成され、交差構成300(1)は、中間流管104(2)によって形成されるシャドー内に少なくとも部分的に構成され、または中間流管104(2)によって形成されるシャドーは、交差構成103(1)よりも小さい。これは、放射の損失が最小にされることを意味する。図3bに、構成エレメント300(1)と同一視線上にあるそのような中間流管104(2)の実施形態が図示される。本明細書では、例として交差構成300(1)が使用される。すなわち、例えば他の交差構成(300(2)、300(3)など)と同一視線上に構成されるより多くの中間流管104(2)が存在することもある。側面図でこれを説明するために、図3bが、交差構成300(1)と同一視線上にある中間流管104(2)の一例を示す。洗浄する表面までの最大距離が、長さdmで示される。
別の実施形態では、1つまたは複数の流管104(1)および/または104(2)(例えば、104(2)が交差構成300に一体化されていないとき)が可動であり、ダウンタイム(洗浄時間)中にのみコレクタミラー50に実質的に貫入する。
図4bは、コレクタミラー50の一部分の断面の上面図を示す。交差構成が、コレクタミラー50の両端(それらの端部は図示せず)の間のどこかに提供される。交差構成300は通常、放射の遮断が最小にされるように選択されて位置決めされる(端部50a、端部50bの1つまたは複数に、あるいはコレクタミラー50の端部50aと端部50bとの間の1つまたは複数の位置に)。交差構成300は、流管104の少なくとも一部分を含むことがあり、すなわち流管104は、コレクタミラー50内部に一体化され、それにより交差構成300を形成する。しかし、別の実施形態では、交差構成300は、例えば、2つ以上の反射器のための支持体(「スパイダホイール」)などとして、ガスを提供または排気するために使用されることがあり、流管104の少なくとも一部分で、交差構成300内または上に一体化される。
図4bに、コレクタミラー50の断面の上面図が示される。反射ミラー142、143、および146が存在し、それぞれ、交差構成300(1)は、左側でコレクタミラー反射器146、143、および142の左部分をつなぎ、交差構成300(2)は、右側で反射器142、143、および146の右部分をつなぐ。交差構成300は流管104であり、または流管104が交差構成300内または上に一体化される。水素ラジカルガス流96を提供するための出口106が存在する。距離dは、開口106から、反射器の1つの洗浄すべき表面までの最小距離である。出口106は、「上部」出口106(1)および「側部」出口106(2)によって示されるように、様々な位置に提供されてよい。また、用語「上部出口106(1)」は、紙面手前に向いていない側にある出口(「下部出口」)など、流管104内または上のどこかに入口が存在する実施形態も含む。流管104上または内での出口の様々な構成が可能であることを理解すべきである。
交差構成300の代わりに、またはそれに加えて、あるいは、図3aおよび3bに概略的に図示して上述したようにコレクタミラー50の一端50aおよび/または一端50bに出口106を提供する代わりに、またはそれに加えて、あるいは、上述したように反射器の間に流管104を摺動する代わりに、またはそれに加えて、一実施形態では、流管104の少なくとも一部分が、1つまたは複数の反射器142、143、および146に提供される(幾つかの反射器の小さな部分を概略的に示す図4cを参照のこと)。さらなる実施形態では、流管104のこの少なくとも一部分は、実質的にまたは完全に、放射源によって反射器が照射されない部分で反射器に提供される。したがって、一実施形態では、(少なくとも部分的に)洗浄すべき光学エレメントがコレクタミラー50であり、コレクタ50の反射器(142、143など)の非反射部分の少なくとも一部分に流管104の少なくとも一部分(特に、図4cに示され、また図4aにも示される分岐管104(1a)、104(2a)など)が構成される洗浄デバイス95が提供される。そのような分岐管は、複数の開口106を有することがある。各反射器(シェル)が、反射器の1つまたは複数の非反射部分(すなわち、EUV放射を反射するように設計されていない反射器の部分;非EUVミラー表面)に一体化された複数の分岐管を有することがある。放射源によって照射されない部分は、反射器の裏面からなる群から選択されることがある。しかし、流管104(分岐管104(1a)または中間管104(2)など)を構成するためにシャドー領域32が選択されることもある。
図4cでは、流管104の少なくとも一部分が水平に構成されるが、他の向きもあることを理解すべきである。例えば、流管104が反射器の表面の非反射部分(シャドー)に構成されると仮定すると、放射源SOの放射は、紙面手前に向いていない反射器143および142の側(すなわち凹部)で反射される。
(図3aに領域32によって示される)反射器の表面の非反射部分内または上に、および/または反射器の(1つまたは複数の)裏面上に、1つまたは複数の流管104が構成されることがあり、各流管が、1つまたは複数の出口106を有する。また、シャドー領域32内に存在する流管が図3aに示され、ここでは、シャドー領域32内部に流管104(側面図)が概略的に示されている。したがって、一実施形態では、光学エレメントがコレクタミラー50であり、流管104の少なくとも一部分が、コレクタ50の反射器のシャドー領域32内に構成される。複数のシャドー領域32が存在し、複数の流管104(またはその分岐)が、それぞれそのようなシャドー領域32内に構成されることがあることを理解すべきである(図3aおよび3bも参照のこと)。
図4cを参照すると、例えば、交差構成300は、幾つかの分岐管104を有する流管104を含む、または組み込むように設計されることがある。したがって、一実施形態では、流管104は、複数の分岐管104を含み(例えば、図4cに参照番号104(1a)、104(2a)によって概略的に示されるように;より多くの分岐管104が存在することもある)、各分岐管104(104(1a)、104(2a))が、少なくとも1つの出口106を有し、分岐管104(104(1a)、104(2a))は、流管104の入口105よりも下流に構成される。当然、より多くの分岐管104(1a)、104(2a)が存在することもある。
一実施形態では、本発明による洗浄デバイス95を複数含むEUVリソグラフィ装置1が提供される。さらに別の実施形態によれば、例えばEUVリソグラフィ装置で使用するための洗浄デバイス95であって、例えば幾つかの流管104に水素ラジカル含有ガス96を向けるように複数の出口102を含む洗浄デバイス95が提供される。さらに別の実施形態では、例えば図4cに示されるように、複数の流管104を含む洗浄デバイス95が提供される。別の実施形態では、流管104が、複数の入口105を含む。次の実施形態では、例えば図4bおよび4cに示されるように、流管が、複数の出口を含む。
本発明の実施形態では、洗浄デバイス95、リソグラフィ装置1、またはその両方が、さらに、水素ラジカル流の水素ラジカル含有ガスの温度を室温と150℃との間の温度で調整および/または管理するように構成された温度制御ユニットを含み、したがって光学エレメントは、(実質的に)この温度のガス流を用いて処理される。例えば、水素ラジカル含有ガスの温度は、コレクタ処理に関しては約20℃と約150℃の間、多層ミラー処理に関しては約20℃と70℃との間であってよい。さらに、洗浄デバイス95は、1つまたは複数の振動場電極、マグネトロンRF発生器、および1つまたは複数の熱フィラメントからなる群から選択される1つまたは複数の水素ラジカル生成源110を制御するように構成された制御ユニットをさらに含むことがある。
別の態様によれば、EUVリソグラフィ装置1の1つまたは複数の光学エレメントを洗浄するための方法であって、洗浄デバイス95を提供するステップと、洗浄デバイス95に水素流100を提供するステップと、水素ラジカル流96を発生するステップと、リソグラフィ装置内部の所定の位置で水素ラジカル流96を提供するステップとを含む方法が提供される。さらなる実施形態では、洗浄方法は、さらに、リソグラフィ装置内部の所定の位置でハロゲンガスを提供するステップを含む。ハロゲン含有ガスは、水素ラジカル含有ガス96を提供するときに同時に、または別の時間に提供することができる。流管104を、ハロゲン含有ガスの移送のために使用することができる。1つの方式では、最初に水素ラジカルが提供され、次いでハロゲンガスが提供される。第2の方式では、(水素ラジカルを提供した後に)ハロゲンガスを提供するプロセスに続いて、リソグラフィ装置内部の所定の位置で水素ラジカルを提供する第2のプロセスが行われる。ハロゲン含有ガスは、H2、HD、D2、HT、DT、T2からなる群から選択される1つまたは複数を含む。
本発明のさらに別の態様によれば、水素ラジカルの流れ96を提供するように構成された本発明による洗浄デバイス95を製造する方法であって、水素含有ガス100のための入口101と水素ラジカルの流れ96のための出口102とをさらに含むハロゲンラジカル源103と、入口105と出口106とを含む流管104とを提供するステップを含み、流管104の入口105が、水素ラジカル源103の出口102に接続され、水素ラジカルに露出される洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を含む方法が提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、EUVリソグラフィ装置を使用するデバイス製造方法であって、製造後または製造中に本発明の洗浄方法が行われるデバイス製造方法が提供される。
一実施形態では、水素ラジカル源103は、EUVリソグラフィ装置の外部に構成されることがある。
本発明の別の態様によれば、リソグラフィ装置の1つまたは複数の非反射部分は、≦0.2、より特定的には≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を少なくとも部分的に含む。一実施形態では、材料は、KOH、KCl、石英、PYREX(登録商標)、K2CO3、W、K2SiO3、Na3PO4、Pd、Cu、TEFLON(登録商標)、溶融シリカ、Si、およびSi3N4からなる群からの1つまたは複数の材料から選択される。例えば、反射器の裏面、管、配管、ホルダ、ガスバリア、交差構成、シャッタなどが被覆されることがあり、またはそのような材料を含むことがある。一実施形態では、0.01未満の再結合係数を有する材料が提供される。さらに別の実施形態では、再結合係数は、0.001未満である。さらに別の実施形態では、材料は、水素ラジカルに対する耐性を有する。さらなる実施形態では、材料のエッチングレートが所定の水素ラジカル分圧で(すなわち同じ条件の圧力や温度などの下で)スズのエッチングレートの10倍未満である材料が選択される。別の実施形態では、材料のエッチングレートは、所定の水素ラジカル分圧でスズのエッチングレートの20倍未満である。
添付図面は、複数の実施形態を概略的に示すことがある。例えば、図3aを参照すると、図3aの左側に見られるように1つの開口106を有する1つの流管104を有する1つのデバイス95を使用することもあるが、シャドー領域32内に構成された1つまたは複数の流管を有するデバイスを使用することもある。
本発明は、上述したように、EUV放射のみに限定されず、他の放射を使用するリソグラフィ装置に関しても使用されることがある。
本明細書では、ICの製造でのリソグラフィ装置の使用に特に言及することがあるが、本明細書で説明した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誘導および検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の用途を有することもあることを理解すべきである。そのような他の用途の文脈では、本明細書における用語「ウェーハ」または「ダイ」の使用を、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義とみなすことができることを理解すべきである。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック(典型的には、レジストの層を基板に与え、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加工することができる。該当する場合には、本明細書における開示を、そのような基板加工ツール、およびその他の基板加工ツールに適用することができる。さらに、例えば多層ICを作成するために基板が複数回加工されることもあり、したがって本明細書で使用される用語「基板」は、複数回加工された層をすでに含む基板を表す場合もある。
上では、光リソグラフィの文脈での本発明の実施形態の使用に特に言及することがあったが、本発明は、他の用途、例えばインプリントリソグラフィで使用することもでき、文脈が許す限り、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスでのトポグラフィが、基板上に作成されるパターンを画定する。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されるレジストの層にプレス加工することができ、その後、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せを与えることによってレジストが硬化される。レジストが硬化された後、パターニングデバイスがレジストから外され、レジストにパターンが残る。
本発明の特定の実施形態を上述してきたが、説明した以外の形で本発明を実施することもできることを理解されたい。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述する機械読取可能命令の1つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、あるいはそのようなコンピュータプログラムが中に記憶されたデータ記憶媒体(例えば半導体メモリ、磁気または光ディスク)の形を取ることがある。
上の説明は例示として意図されており、限定を加えるものではない。したがって、頭記の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、説明した本発明に変更を加えることができることが当業者には明らかであろう。
Claims (27)
- EUV放射源と、
光学エレメントと、
水素ラジカルの流れを提供する洗浄デバイスと
を備えるEUVリソグラフィ装置であって、前記洗浄デバイスが、
水素ラジカル源と、
前記水素ラジカル源に連絡する流管と
を備え、前記流管が、前記リソグラフィ装置内部の所定の位置で前記水素ラジカル流を提供するように構成され、水素ラジカルに露出される前記洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を備える
EUVリソグラフィ装置。 - 前記再結合係数が、0.01未満である請求項1に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記再結合係数が、0.001未満である前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記材料が、水素ラジカルに対する耐性を有する前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記材料のエッチングレートが、所定の水素ラジカル分圧でスズのエッチングレートの10倍未満である前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記材料のエッチングレートが、所定の水素ラジカル分圧でスズのエッチングレートの20倍未満である請求項5に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記1つまたは複数の光学エレメントが、多層ミラー、垂直入射ミラー、かすめ入射ミラー、コレクタミラー、レチクル、フィルタ、アパーチャ、マスキングブレード、回折格子、および光センサからなる群から選択される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記流管が、洗浄すべき前記光学エレメントの1つまたは複数の表面の少なくとも一部分から50cmの距離以内に前記流管の出口が提供されるように構成され、前記流管が、洗浄すべき表面の少なくとも一部分に前記水素ラジカル流の少なくとも一部が向けられるように構成される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記距離が、洗浄すべき前記光学エレメントの前記表面から20cm以下である請求項8に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記距離が、洗浄すべき前記光学エレメントの前記表面から10cm以下である請求項8に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記リソグラフィ装置が、複数の洗浄デバイスを備える前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記洗浄デバイスが、複数の流管を備える前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記流管が、複数の出口を備える前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記流管が、複数の分岐管を備え、各分岐管が出口を有し、前記分岐管が、前記流管の入口よりも下流に構成される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記流管が、前記流管の前記入口に近い第1の断面と、前記流管の出口に近い第2の断面とを有し、前記第1の断面と第2の断面との商が≦1である前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記光学エレメントが、コレクタミラーであり、前記流管の少なくとも一部分が、前記コレクタミラー内部に構成される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記光学エレメントが、コレクタミラーであり、前記流管の少なくとも一部分が、前記コレクタミラーの反射器のシャドー領域内に構成される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記光学エレメントが、コレクタミラーであり、前記流管の少なくとも一部分が、前記コレクタミラーの反射器の非反射部分の少なくとも一部分に構成される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記光学エレメントが、コレクタミラーであり、前記コレクタミラーが、複数の反射器を備え、前記流管が、2つの反射器によって取り囲まれる空間の少なくとも一部分に前記水素ラジカル流の少なくとも一部が向けられるように構成される前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記流管の少なくとも一部分が可動である前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記水素ラジカル源が、振動場電極、マグネトロンRF発生器、および熱フィラメントからなる群から選択される少なくとも1つの水素ラジカル生成源を備える前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- 前記リソグラフィ装置の非反射部分が、≦0.2の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を少なくとも部分的に備える前記請求項の一項に記載のEUVリソグラフィ装置。
- EUVリソグラフィ装置の光学エレメントを洗浄するための方法であって、
洗浄デバイスを提供するステップであって、前記洗浄デバイスが、水素ラジカル源と、前記水素ラジカル源に連絡する流管とを備え、前記流管が、前記リソグラフィ装置内部の所定の位置で前記水素ラジカル流を提供するように構成され、水素ラジカルに露出される前記洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を備える、ステップと、
前記洗浄デバイスに水素流を提供するステップと、
水素ラジカル流を発生するステップと、
前記リソグラフィ装置内部の所定の位置で前記水素ラジカル流を提供するステップと
を含む方法。 - 前記洗浄方法が、さらに、
前記リソグラフィ装置内部の前記所定の位置でハロゲンガスを提供するステップ
を含む請求項23に記載の方法。 - 前記水素含有ガスが、H2、HD、D2、HT、DT、およびT2からなる群から選択される少なくとも1つを備える請求項23および24の一項に記載の方法。
- 水素ラジカルの流れを提供する洗浄デバイスであって、
水素ラジカル源と、
前記水素ラジカル源に連絡する流管と
を備え、水素ラジカルに露出される前記洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を備える洗浄デバイス。 - 水素ラジカルの流れを提供する洗浄デバイスを製造する方法であって、
水素ラジカル源と、前記水素ラジカル源に連絡する流管とを提供するステップ
を含み、水素ラジカルに露出される前記洗浄デバイスの少なくとも一部分が、≦0.02の水素ラジカル表面再結合係数を有する材料を備える方法。
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