JP2012506133A - コレクタアセンブリ、放射源、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

放射を極端紫外線放出点などの放射放出点（３１）から放射がデバイス製造のためにリソグラフィ装置内で使用される中間焦点（１８）へと反射させる第１集光ミラー（３３）を含むコレクタアセンブリ（３００）が開示されている。放射放出点（３１）より前方の第２集光ミラー（３５）は、さらなる放射を集光し、その放射を第３ミラー（３６）へと戻してそこから中間焦点（１８）へと反射させる。ミラー（３３、３５、３６）は、エタンデュの増大を伴うことなく放射が高い効率で集光されることを可能にできる。コレクタアセンブリ（３００）は、例えば、レーザ励起放射がリソグラフィ装置に入ることを防止するために使用されるレーザビームストップ（３４）による集光された放射のオブスキュレーションから生じる、集光された放射の不均一性を減少または除去することができる。
【選択図】図３

Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置に関し、より詳細には、極端紫外線（ＥＵＶ）などの調整された放射を提供するための放射源およびコレクタアセンブリに関する。

[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] 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。

上の式で、λは使用される放射の波長であり、ＮＡ_ＰＳはパターンを基板上に印刷するために使用される投影システムの開口数である。ｋ_１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ＮＡ_ＰＳを増加させることによって、あるいはｋ_１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。

[0005] 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、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１３ｎｍ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。そのような放射を軟Ｘ線と呼ぶこともでき、可能なＥＵＶ放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電生成プラズマ源、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。

[0006] ＥＵＶ放射および超ＥＵＶ放射は、例えば、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）放射ジェネレータを用いて生成される。プラズマは、例えば、放電を適切な材料（例えば、ガスまたは蒸気）に通すことによって生成される。結果として生じるプラズマは、一般的に、レーザを用いて圧縮することができ（すなわち、ピンチ効果を受ける）、その時点で電気エネルギーはＥＵＶ放射（または超ＥＵＶ放射）の形態を有する電磁放射に変換される。ＥＵＶ放射を生成するための様々なデバイスが当該技術分野において知られている。

[0007] あるいは、ＥＵＶ放射は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射ジェネレータを用いて生成されてもよい。例えば、レーザを適切な材料（例えば、スズ）の粒子に誘導することによって、またはレーザを適切なガス（例えば、Ｓｎ蒸気、ＳｎＨ_４またはＳｎ蒸気と小さい核電荷（例えばＨ_２からＡｒまで）を有するあらゆるガスとの混合物）の流れに誘導することによって、プラズマを生成することができる。結果として生じるプラズマは、ＥＵＶ放射（または超ＥＵＶ放射）を放出する。標的の流れは、一般的には、Ｎｄ：ＹＡＧからの高電力レーザビームパルスによって放射されてよく、パルスは、ＥＵＶ放射を放出する高温プラズマを生成するために標的の材料を加熱する。レーザビームパルスの周波数は、特定用途向けであり、様々な要因に依存する。レーザビームパルスは、プラズマを生成するための十分な熱を提供するために標的のエリア内に十分な強度を必要とする。

[0008] リソグラフィでは、ＥＵＶ放射ジェネレータなどの放射ジェネレータの放射放出点から放出される放射は、一般的には、ＥＵＶ放射を集光場所または中間焦点へと誘導するように構成されたコレクタアセンブリを用いて集光され、この集光場所または中間焦点からリソグラフィプロセスまたは装置内での使用へと続く。コレクタアセンブリは、例えば、楕円形の反射型法線入射コレクタを有しており、楕円体の１つの（第１）焦点における放射放出点は、放射が、集光アパーチャにてコレクタアセンブリから出て集光場所としての機能を果たす楕円体の別の（第２）焦点、いわゆる中間焦点上に合焦されるビームへと形成されるように構成されている。

[0009] 一般的に、例えば、放射ジェネレータがＥＵＶ放射のＬＰＰ放射ジェネレータであった場合、コレクタアセンブリには、ＥＵＶ放射を生成するのに使用されるレーザ放射を遮断するように構成されたビームストップが設けられてよい。ビームストップは、レーザがコレクタアセンブリの集光アパーチャから直接出るように照射してリソグラフィ装置内へと直接伝搬することを防止するように構成されている。この構成に伴う１つの課題は、ビームストップは、集光アパーチャを通過するＥＵＶ放射ビームの一部の掩蔽 (obscuration)へと繋がることがあり、それによって放射放出点から放出するときに放射の遠視野像に強い不均一性を示す。後者の画像を以下、光源像(source image)とも呼ぶ。オブスキュレーションの存在は、光源像を円形ではなく環状にさせる。遠視野像は、例えば、使用中にパターニングデバイスのパターン付き表面が配置されている平面などの投影システムの物体平面に関連するフーリエ変換平面で生じる。一般には、不均一性はリソグラフィ装置の光学システムの次の段階を形成するイルミネータにおいて補償されなければならないため、光源像における強い非均一性は望ましくない。そのような補償は、例えば、イルミネータにおける光損失という結果となり得る。これは、例えば、追加のミラーが必要とされてさらなる反射損失へと繋がるからである。

[0010] 一般的に、リソグラフィ装置の光学システムに使用されるミラーの反射面は、その反射率を高めるために反射コーティングによってコーティングされる。反射コーティングが、例えば、反射面上に衝突して反射コーティング材料を除去し得るプラズマによって生成される高エネルギーイオンに応じて劣化しないことが重要である。プラズマ放射ジェネレータとの使用に適したコーティングはシリコン／モリブデン（Ｓｉ／Ｍｏ）多層である。しかしながら、集光光学系上のＳｉ／Ｍｏコーティングは、一般的には、その理論的最大性能であってもそれに衝突するＥＵＶ放射の約７０％だけしか反射しない。さらに、そのような多層コーティングの反射効率は、放射の入射角に大きく依存する。

[0011] コレクタアセンブリの効率を高めてリソグラフィでの使用のためにより効果的な放射源を提供するためにできる限りの放射が集光されかつ集光場所へと誘導されることが望ましい。例えば、特定のフォトリソグラフィプロセスに対する放射の強度が高いほど、パターニングを提供するために露光され得る様々なフォトレジストを適切に露光するために必要とする時間は少ない。必要な露光時間の減少とは、より多くの回路、デバイスなどを製造することができ、スループット効率を上げて製造コストを下げることを意味する。

[0012] さらに、放射を生成するために必要である励起電力を減少させることができ、よって必要とされる入力エネルギーを保存して励起源の寿命を潜在的に延ばす。集光された放射からオブスキュレーションを減少または除去し、イルミネータのエタンデュ（受光角）を拡大することなくリソグラフィ装置のイルミネータのために集光される放射を増加させることも望ましい。

[0013] 本発明の一実施形態は、１つ以上の上記の問題に対応している。

[0014] 一実施形態では、リソグラフィ装置用のコレクタアセンブリであって、コレクタアセンブリは、
第１焦点および第２焦点を有する第１集光ミラーであって、第２焦点は第１焦点より第１集光ミラーから遠く、第１焦点および第２焦点は、光軸を画定し、かつ第１焦点および第２焦点のそれぞれを通過する第１焦点面および第２焦点面を画定し、各焦点面は光軸と垂直であり、第１集光ミラーは、使用中、第１焦点に位置決めされた放射放出点から直接第１放射を集光し、かつ第１放射を第２焦点へと前方に反射するように構成されている、第１集光ミラーと、
第１焦点面と第２焦点面との間に位置決めされ、かつ放射放出点から直接第２放射を集光するように構成された第２集光ミラーと、
実質的に第１焦点面と第２集光ミラーとの間の光軸上に位置決めされた第３ミラーとを含み、
第２集光ミラーは第２放射を第３ミラー上へと反射するように構成され、第３ミラーは第２放射を第２焦点へと反射するように構成されており、
第２集光ミラーは、第２焦点への、第３ミラーから反射した第２放射または第１集光ミラーから反射した第１放射を実質的に遮断しないように構成されている、コレクタアセンブリが提供される。

[0015] 「直接」という用語は、放射が途中で大幅に反射または屈折されることなく放出点から集光ミラーへと進むことを意味する。

[0016] 一実施形態では、第１集光ミラーは、実質的に円形対称性を有して光軸の周りに構成された凹面ミラーである。第１集光ミラーは楕円形ミラーであってもよい。

[0017] 一実施形態では、第２集光ミラーは第２焦点へと第３ミラーから反射する第２放射を実質的に遮断しないように構成されている。第２集光ミラーは、光軸から外れて配置されたミラーであってもよい。第２集光ミラーは、実質的に円形対称性を有して光軸の周りに構成された環状の凹面ミラーであってもよい。これは、光軸の周りの第２ミラー内に開口部を提供し、第３ミラーから反射した第２放射は第２ミラーを通過して第２焦点に到達することができる。

[0018] 第３ミラーは実質的に円形対象性を有して光軸の周りに適切に構成される。第３ミラーは凸面ミラーであるが、例えば円錐形またはより複雑な形状などの他の形状を使用してもよい。

[0019] 放射放出点はＥＵＶ放射放出点であってもよい。特に、この放射放出点はレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射ジェネレータの放射放出点であってもよい。ＬＰＰ放射ジェネレータはレーザ源を含んでもよく、レーザ源は、レーザビームを第１集光ミラー内のアパーチャを通過させて放射放出点上へと誘導するように構成されている。一実施形態では、レーザ源は、レーザビームを実質的に光軸に沿って誘導するように構成されており、ビームストップはレーザビームが第２焦点へと直接通過することを実質的に遮断するように位置決めされている。「放出点」とは、使用中に放射が放出される領域または体積を意味する。

[0020] 第３ミラーは、適切に、第２焦点で第１集光ミラー内のアパーチャによって規定された立体角内に完全に、または第２焦点でビームストップによって規定された立体角内に完全に位置決めされる。一実施形態では、第３ミラーは、最も大きい立体角を提供する方の立体角内に完全に位置決めされる。これは、第３ミラーが第２焦点へと第１ミラーによって直接反射した第１放射を実質的に遮断しないことを確実にする。第３ミラーはビームストップ上に位置決めされてよい。言い換えると、ビームストップはその上に設置された第３ミラーを含むかまたは第３ミラーはビームストップと一体であってもよい。

[0021] 第１集光ミラー、第２集光ミラーおよび第３集光ミラーのうちのいずれかまたはそれらのあらゆる組み合わせは、シリコン／モリブデン多層ミラーであってもよい。一実施形態では、（１つ以上の）ミラーは、ＥＵＶ放射ジェネレータによって生成される放射の波長における高反射率に適合されたシリコン／モリブデン多層ミラーとなる。

[0022] 一実施形態では、本明細書中に詳細に説明されたようなコレクタアセンブリを含む放射源が提供されており、放射放出点は極端紫外線ジェネレータの放射放出点である。極端紫外線ジェネレータはレーザ生成プラズマ放射ジェネレータであってもよい。放射源は、レーザビームを第１集光ミラー内のアパーチャを通過させて放射放出点上へと誘導するように構成されたレーザ源を含んでもよい。コレクタアセンブリついて上述したように、レーザ源はレーザビームを実質的に光軸に沿って誘導するように構成される一方、コレクタアセンブリはレーザビームが第２焦点へと直接通過することを実質的に遮断するように位置決めされたビームストップを含む。一実施形態では、第３ミラーはビームストップに位置決めされている。

[0023] 一実施形態では、本明細書中に詳細に説明された放射源またはコレクタアセンブリを含むリソグラフィ装置が提供される。

[0024] 一実施形態では、パターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むデバイス製造方法であって、放射は本明細書中に詳細に説明された放射源によって提供されるか、または本明細書中に詳細に説明されたコレクタアセンブリによって集光される、デバイス製造方法が提供される。

[0025] 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。

[0026] 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。 [0027] 図２は、図１のリソグラフィ装置のより詳細な概略図である。 [0028] 図３は、本発明の一実施形態による放射源の概略的な断面図を示す。

[0029] 図１は、本明細書中に記載されるコレクタアセンブリを用いる本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置２を概略的に示している。装置２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）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（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、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２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。

[0030] 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。

[0031] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置２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。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0032] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。

[0033] パターニングデバイスの例としては、マスクおよびプログラマブルミラーアレイが含まれる。マスクはリソグラフィでは周知であり、一般的にＥＵＶ放射（または超ＥＵＶ放射）では、リソグラフィ装置は反射型である。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。

[0034] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、あらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。通常、ＥＵＶ（または超ＥＵＶ）放射リソグラフィ装置では、光学要素は反射型である。しかしながら、他の種類の光学要素を使用してもよい。光学要素は真空中にあってもよい。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0035] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置２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）であってもよい。

[0036] 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つ以上のパターニングデバイステーブル）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。

[0037] 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。放射源ＳＯは、例えばＬＰＰ放射ジェネレータなどのＥＵＶ放射ジェネレータおよびＥＵＶ放射ジェネレータの放射放出点から発散される放射を集光するコレクタアセンブリを含む。一実施形態では、放射源ＳＯはコレクタアセンブリを含んでもよい。あるいは、コレクタアセンブリは、リソグラフィ装置２の一部または放射源ＳＯおよびリソグラフィ装置２の両方の一部であってもよい。一実施形態では、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、放射源ＳＯがコレクタアセンブリを含む場合には、コレクタアセンブリは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされない。コレクタアセンブリを含む放射源ＳＯが別個の構成要素である場合には、放射ビームは、放射源ＳＯのコレクタアセンブリからイルミネータ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を使って送られる。その他の場合においては、放射源およびコレクタアセンブリ（コレクタアセンブリが放射源の一部であるか、またはそうでない場合、リソグラフィ装置の一部であっても）は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。コレクタアセンブリ、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。

[0038] 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ＩＬを使って放射ビームＢ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。

[0039] 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ＭＡを反射した後、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、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１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）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２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およびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、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。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0040] 例示の装置２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。

[0041] １．ステップモードにおいては、サポート構造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、基板の平面において移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0042] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造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ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

[0043] 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。

[0044] 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。

[0045] 図２は、依然として概略的ではあるが、図１のリソグラフィ装置２をより詳細に示している。リソグラフィ装置２は、本発明の一実施形態によるコレクタアセンブリ３００（この場合、放射源ＳＯの一部）、イルミネータＩＬ（照明システムと呼ぶこともある）および投影システムＰＳを含む。

[0046] 放射ジェネレータからの放射は、イルミネータＩＬの入口アパーチャ２０における仮想光源点集光焦点１８でコレクタアセンブリによって合焦される。放射ビーム２１は、イルミネータＩＬ内で第１リフレクタ２２および第２リフレクタ２４を介し、サポート構造ＭＴ上に位置決めされたパターニングデバイスＭＡへと反射される。パターン付き放射ビーム２６が形成され、これは、投影システムＰＳによって第１反射要素２８および第２反射要素３０を介し、基板テーブルＷＴ上で保持されている基板Ｗへと結像される。

[0047] 図２に示されたものよりも多くのまたは少ない要素が放射源ＳＯ、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳ内に通常存在してもよいことが理解されたい。例えば、一実施形態では、リソグラフィ装置２は、１つ以上の透過型または反射型スペクトル純度フィルタを含んでもよい。

[0048] 図３は、本発明の一実施形態によるコレクタアセンブリ３００の一実施形態の概略的な断面図を示している。ＬＰＰ放射ジェネレータの放射放出点は、第１集光ミラー３３の第１焦点３１に配置されている。一実施形態では、第１集光ミラー３３は実質的に円形対称性を有して光軸の周りに構成された凹面ミラーである。第１集光ミラーは楕円形ミラーであってもよい。使用中、レーザ源３７からのレーザビーム３２は、第１集光ミラー３３内のアパーチャ３０を通ってＬＰＰ ＥＵＶ放射放出点３１上へと誘導される。

[0049] 第１焦点３１におけるＬＰＰジェネレータの放射放出点からの第１ＥＵＶ放射は、第１集光ミラー３３上に直接落ちて第２焦点１８へと反射する。第１焦点３１および第２焦点１８は、光軸３９を画定し、さらに光軸３９に対して垂直である第１焦点面４０および第２焦点面４１のそれぞれも画定する。レーザビーム３２は、例えば放射放出点から発散されるＥＵＶ放射を提供するために、実質的に光軸に沿ってレーザ源３７から第１焦点３１に配置されたプラズマの励起のためのＬＰＰ放射ジェネレータの放射放出点へと誘導される。ビームストップ３４は、第１焦点３１と第２焦点１８との間の光軸上に位置決めされてレーザビーム３２を遮断し、かつビームがコレクタアセンブリを直接通り抜けて第２焦点１８へ、そしてパターニングを中断または妨害し得るリソグラフィ装置内へと入ることを防止する。凸面ミラーであり得る第３ミラー３６は、レーザ源３７および第１焦点３１と反対側にあるビームストップ３４の側面に配置されている。第３ミラーはレーザビームストップ３４の裏に設置されてよい。第３ミラーの反射面は、円錐状表面の形を有する中央部分を有してもよい。一実施形態では、円錐状表面の頂部は、光軸３９を中心にしている。第３ミラーは、ビームストップ３４から生じる第１集光ミラー３３からの集光された放射の掩蔽の円錐(cone of obscuration)を埋める機能を果たす。

[0050] 環状の凹面ミラーである第２集光ミラー３５は、第１焦点面と第２焦点面との間の光軸の周りに位置決めされ、かつ第１集光ミラー３３から反射した第１ＥＵＶ放射が第２集光ミラー３５を通り抜けて第２焦点１８へと進むことができる開口部３８を有する。

[0051] 第１焦点３１においてＬＰＰ放射ジェネレータの放射放出点から放出される第２ＥＵＶ放射は、第２集光ミラー３５の反射面上に直接落ちてビームストップ３４における第３ミラー３６に向かって反射する。第２集光ミラー３５は、第１焦点３１を通過する焦点面に対して順方向に（すなわち、第２焦点１８に向かって）ＬＰＰ放出点を離れる第２ＥＵＶ放射を集光し、この第２ＥＵＶ放射を第１焦点３１の焦点面および第３ミラー３６へと戻るように反射する。その後、第２放射は第３ミラー３６によって反射されて第２焦点１８で合焦される。

[0052] 第２ミラー３５および第３ミラー３６が存在しない場合、ビームストップ３４は、ＥＵＶ放射を中に有さない第２焦点１８でビームストップ３４によって規定される掩蔽の中心円錐(central cone of obscuration)へと繋がることが図３から分かる。一般には、オブスキュレーションの中心円錐などの強い不均一性は、イルミネータにおいて補償される必要があるため望ましくない。この補償は、例えば追加のミラーが補償に必要であるためイルミネータ内の光損失に繋がる。実施形態においては、第２ミラー３５および第３ミラー３６は、第２ＥＵＶ放射をＬＰＰ放射ジェネレータの放射放出点からこのオブスキュレーションの円錐へと誘導し、第２焦点１８においてより角度的に均一な照明および第２焦点１８に関連する遠視野（フーリエ変換）平面においてより均一な照明に繋がる。これは、均一な照明を提供するためにその後イルミネータＩＬにおいて放射の操作をあまり必要としないようにできることを意味し、すなわち、光損失が少ないということを意味する。

[0053] 加えてまたは代替的に、追加の集光される放射はイルミネータの受容角内に入る第１放射の既存のエタンデュ内の第２焦点に誘導されるので追加の集光される放射は無駄にならない。

[0054] 一般的な構成においては、コレクタは放出点でおよそ５ステラジアンの立体角を規定し、この放出点では、平均コレクタ反射率６０％は４πステラジアンのうち約２４％の理論的集光効率に繋がる。原理上、集光効率は、集光角を増大させることによって、すなわち、コレクタが放出点でより大きな立体角を規定することによって集光効率を高めることができる。しかしながら、この方法にはいくつかの実質的な限定がある。
ｉ）第１集光ミラー３３の反射面上の入射角（法線から測定された）は、集光角が増大するにつれて大きくなる。ＥＵＶ放射に使用されるシリコン／モリブデン多層ミラーなどの多層ミラーは、約３０°から５０°の間の入射角に対して相対的に低い反射率を有している。それにより、集光角の増大は、あらゆる余分に集光される第１放射に対するより大きな入射角から生じる低下した反射率のため、集光される放射の総量に対して相対的に少量を寄与する。
ｉｉ）エタンデュは集光した立体角に従って増大する。したがって、そのようなさらなる集光された放射の少なくとも一部は、イルミネータによって受け入れられかつイルミネータの特徴とするエタンデュの外に落ちて失われる。

[0055] 本発明のこの実施形態は光源像から中心オブスキュレーションを除去するので、第３ミラーが集光される放射を提供して結果として生じるオブスキュレーションの円錐を埋めるとすれば、光源像の均一性に悪影響を及ぼすことなく第１集光ミラー３３内のアパーチャ３０のサイズを増大させることができる。これはいくつか理由によって有利であることができ、例えば、これは、ＬＰＰ放出点上にレーザビームを合焦させるあらゆる光学系の開口数を増大させる。さらに、これはデブリ緩和ツールの配置の範囲をアパーチャ３０内に部分的に与える。

[0056] 第２ミラー３５および第３ミラー３６の構成は、ミラーに入射する放射が、３５°未満またはさらに３０°未満または２５°未満が適切である低い入射角であってもよいことを確実することに役立ち、少ない光損失へと繋がる。

[0057] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、リソグラフィ、特に高解像度リソグラフィによる集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。

[0058] 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。

[0059] 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ＥＵＶ放射（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[0060] 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、ＥＵＶ放射放出点は、ＬＰＰ放射ジェネレータではなくＤＰＰ放射ジェネレータの一部であってもよい。

[0061] 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. リソグラフィ装置用のコレクタアセンブリであって、前記コレクタアセンブリは、
   第１焦点および第２焦点を有する第１集光ミラーであって、前記第２焦点は前記第１焦点より前記第１集光ミラーから遠く、前記第１焦点および前記第２焦点は、光軸を画定し、かつ前記第１焦点および前記第２焦点のそれぞれを通過する第１焦点面および第２焦点面を画定し、各焦点面は前記光軸と垂直であり、前記第１集光ミラーは、前記第１焦点に位置決めされた放射放出点から直接第１放射を集光し、かつ前記第１放射を前記第２焦点へと前方に反射するように構成されている、第１集光ミラーと、
   前記第１焦点面と前記第２焦点面との間に位置決めされ、かつ前記放射放出点から直接第２放射を集光する第２集光ミラーと、
   実質的に前記第１焦点面と前記第２集光ミラーとの間の前記光軸上に位置決めされた第３ミラーとを含み、
   前記第２集光ミラーは前記第２放射を前記第３ミラー上へと反射するように構成され、前記第３ミラーは前記第２放射を前記第２焦点へと反射するように構成されており、
   前記第２集光ミラーは、前記第２焦点への、前記第３ミラーから反射した前記第２放射または前記第１集光ミラーから反射した前記第１放射を実質的に遮断しないように構成されている、コレクタアセンブリ。
2. 前記第２集光ミラーは、実質的に円形対称性を有して前記光軸の周りに構成された環状の凹面ミラーである、請求項１に記載のコレクタアセンブリ。
3. 前記第３ミラーは凸面ミラーである、請求項２に記載のコレクタアセンブリ。
4. 前記第１集光ミラー、前記第２集光ミラーまたは前記第３ミラーから選択されるミラーの１つ以上は、シリコン／モリブデン多層ミラーである、請求項１〜３のうちのいずれかに記載のコレクタアセンブリ。
5. 前記第１集光ミラーにはアパーチャが設けられており、前記アパーチャは、レーザビームを、前記アパーチャを通過させて前記放射放出点上へと誘導するように構成されている、請求項１〜４のうちのいずれかに記載のコレクタアセンブリ。
6. 使用中、前記レーザビームが前記第２焦点へと直接通過することを実質的に遮断するように位置決めされたビームストップを含む、請求項５に記載のコレクタアセンブリ。
7. 前記第３ミラーは前記ビームストップに位置決めされている、請求項６に記載のコレクタアセンブリ。
8. 前記放射放出点は極端紫外線ジェネレータの放射放出点である、請求項１〜４のうちのいずれかに記載のコレクタアセンブリを含む放射源。
9. 前記極端紫外線ジェネレータはレーザ生成プラズマ放射ジェネレータである、請求項８に記載の放射源。
10. レーザビームを前記第１集光ミラー内のアパーチャを通過させて前記放射放出点上へと誘導するレーザ源を含む、請求項９に記載の放射源。
11. 前記レーザ源は、前記レーザビームを実質的に前記光軸に沿って誘導するように構成されており、前記コレクタアセンブリは、前記レーザビームが前記第２焦点へと直接通過することを実質的に遮断するように位置決めされたビームストップを含む、請求項１０に記載の放射源。
12. 前記第３ミラーは前記ビームストップに位置決めされている、請求項１１に記載の放射源。
13. 請求項８〜１２のうちのいずれかに記載の放射源または請求項１〜７のうちのいずれかに記載のコレクタアセンブリを含む、リソグラフィ装置。
14. パターン付き放射ビームを基板上に投影することを含むデバイス製造方法であって、前記放射は請求項８〜１２のうちのいずれかに記載の放射源によって提供される、デバイス製造方法。

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