JP4546446B2 - リソグラフィ装置、システムおよびデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
[0001] 本発明は、リソグラフィ装置、システムおよびデバイスを製造するための方法に関する。
[0002] リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板の目標部分に所望のパターンを与えるマシンである。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれているパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成される。生成されたパターンが、基板（たとえばシリコンウェーハ）上の目標部分（たとえば部分的に１つまたは複数のダイが含まれている）に転送される。パターンの転送は、通常、基板の上に提供されている放射線感応性材料（レジスト）の層へのイメージングを介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン化される目標部分に隣接する回路網が含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射されるいわゆるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、かつ、基板をこの方向に平行または非平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射されるいわゆるスキャナがある。パターンを基板に転写することによってパターニングデバイスから基板へパターンを転送することも可能である。
[0003] リソグラフィ装置の場合、バックグラウンドガスが導入されることがあり、たとえばリソグラフィ装置内の投影光学ボックスのフラッシングガスまたはバックグラウンドガスは、極紫外放射レンジで動作している。このバックグラウンドガスによって、場合によっては、放射、たとえばＥＵＶ放射、および他の放射、たとえば放射源によって生成される１５７ｎｍの放射、１９３ｎｍの放射および粒子線の一部が吸収される。また、放射によってバックグラウンドガスがイオン化され、プラズマの生成が開始されることがある。自由電荷（電子およびイオン）の生成は、電子と分子の相互作用によって自由電荷がさらに生成される場合、アバランシェ効果の原因になることがある。この効果は、外部から与えられる電界または光電効果によって誘発される放射によって加速されることになる。プラズマ中の自由電荷は、電界の影響下で自ら再編成する。最終的には、この再編成によって、大部分のプラズマ中に電界が存在しない準中性がもたらされることになる。リソグラフィ装置の表面付近で電位降下が生じることがある。このような電位降下によって加速したイオンが、ミラーおよびレンズなどの光学エレメントを始めとするリソグラフィ装置内の表面に衝突し、エッチングおよびスパッタリングなどのプロセスをもたらしている。
[0004] 詳細には、ＥＵＶレンジで動作しているリソグラフィ装置の場合、強力にイオン化する光子によって電界が確立されことがある。これらの電界によってイオンが加速され、延いては投影光学ボックスの内部がスパッタリングおよびエッチングされる。解決法には、ミラーから遠ざかる方向に配向された電界の生成による、エッチングイオン／スパッタリングイオンからの多層膜反射鏡および他の敏感なデバイスの保護が含まれている。しかしながら、ミラーから遠ざかる方向の電界の生成は、ミラーからたとえばレンズ構造に向かってイオンを加速することになる。この方向にイオンが加速されると、今度はレンズ構造の部分にエッチングおよびスパッタリングが生じることになる。このエッチングおよびスパッタリングも、エッチングプロセスおよびスパッタリングプロセスによる生成物が場合によってはミラーに付着するため、投影光学ボックスの内部のスパッタリングおよびエッチングの場合と同様、高価な光学エレメントの寿命を短くすることになり、同じく望ましくない。さらに、透過率の損失および／または均質性の損失が生じることもある。光学エレメントの中には、薄い頂部層によって保護することができるものもあるが、その除去は望ましいことではない。
[0005] たとえば、バックグラウンドガスをイオン化する効果が抑制されるリソグラフィ装置が提供されることが有利である。
[0006] 詳細には、たとえば、リソグラフィ装置内の光学エレメントのスパッタリングおよび／またはエッチングの効果が抑制されるリソグラフィ装置が提供されることが有利である。
[0007] さらに、たとえば、イオン化の結果として生じることになる１つまたは複数のプロセスの効果、たとえばエッチングプロセスおよび／またはスパッタリングプロセスの効果が抑制されるリソグラフィ装置が提供されることが有利である。
[0008] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムを備えている。システムは、それぞれ放射ビームまたはパターン化された放射ビームを導くように構成された光活性デバイス、および光活性デバイスを支持するように構成された支持構造を備えている。支持構造は、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を備えたエレメントを備えているか、あるいは支持構造は、プラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を備えている。装置は、さらに、バックグラウンドガスをシステムに提供するためのガスサプライを備えている。放射ビームまたはパターン化された放射ビームとバックグラウンドガスが相互作用して、複数のイオンを含んだプラズマが形成される。
[0009] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムを備えている。システムは、それぞれ放射ビームまたはパターン化された放射ビームを導くように構成された光活性デバイス、および光活性デバイスを支持するように構成された支持構造を備えている。支持構造は、イオンの効果を抑制するように構成されたエレメントを備えているか、あるいはスパッタリングによる生成物が光活性デバイスに到達する可能性を小さくすることによってプラズマ崩壊の確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を備えている。装置は、さらに、バックグラウンドガスをシステムに提供するためのガスサプライを備えている。放射ビームまたはパターン化された放射ビームとバックグラウンドガスが相互作用して、複数のイオンを含んだプラズマが形成される。これらの複数のイオンがシステムに衝突する結果として、これらの複数のイオンによって複数のスパッタ生成物が生成される。
[0010] 本発明の一態様によれば、パターニングデバイスから基板上へパターンを投影するように配置されたリソグラフィ投影装置が提供される。リソグラフィ投影装置は、放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムを備えている。システムは、それぞれ放射ビームまたはパターン化された放射ビームを導くように構成された光活性デバイス、および光活性デバイスを支持するように構成された支持構造を備えている。支持構造は、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を備えたエレメントを備えているか、あるいは支持構造は、プラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を備えている。装置は、さらに、バックグラウンドガスをシステムに提供するためのガスサプライを備えている。放射ビームまたはパターン化された放射ビームとバックグラウンドガスが反応して、複数のイオンを含んだプラズマが形成される。
[0011] 本発明の一態様によれば、放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムが提供される。システムは、それぞれ放射ビームまたはパターン化された放射ビームを導くように構成された光活性デバイス、および光活性デバイスを支持するように構成された支持構造を備えている。支持構造は、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を備えたエレメントを備えているか、あるいは支持構造は、プラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を備えている。装置は、さらに、バックグラウンドガスバックグラウンドガスをシステムに提供するためのガスサプライを備えている。放射ビームまたはパターン化された放射ビームとバックグラウンドガスが反応して、複数のイオンを含んだプラズマが形成される。
[0012] 本発明の一態様によれば、パターン化された放射のビームをシステムを介して基板の目標部分に投影するステップまたは放射ビームをシステム内で条件付けるステップと、光活性デバイスを使用して、放射ビームまたはパターン化された放射ビームをシステムを介して導くステップと、支持構造を使用して光活性デバイスを支持するステップと、バックグラウンドガスをシステムに提供するためにガスサプライを供給するステップであって、放射ビームまたはパターン化された放射ビームとバックグラウンドガスが相互作用して、複数のイオンを含んだプラズマが形成されるステップと、支持構造にエレメントを提供するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。エレメントは、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を備えているか、あるいはエレメントは、プラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を備えている。
[0013] 以下、本発明の実施形態について、単なる例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。
[0023] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を略図で示したものである。この装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を条件付けるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ、パターニングデバイス（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構築された、特定のパラメータに従って該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に接続された支持構造（たとえばマスクテーブル）ＭＴ、基板（たとえばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築された、特定のパラメータに従って該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に接続された基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴ、および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の目標部分Ｃ（たとえば１つまたは複数のダイが含まれている）に投影するように構成された投影システム（たとえば屈折型投影レンズ系）ＰＳを備えている。
[0024] 照明システムは、放射を導き、整形し、あるいは制御するための、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネント、静電光学コンポーネントまたは他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学コンポーネントを備えることができる。
[0025] 支持構造はパターニングデバイスを支持している。つまり、支持構造はパターニングデバイスの重量を支えている。支持構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計および他の条件、たとえばパターニングデバイスが真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターニングデバイスを保持している。支持構造には、パターニングデバイスを保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法または他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定または移動させ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。支持構造は、パターニングデバイスをたとえば投影システムに対して所望の位置に確実に配置することができる。本明細書における「レチクル」または「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語の同義語と見なすことができる。
[0026] 本明細書に使用されている「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するべく使用することができる任意のデバイスを意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンに移相フィーチャまたはいわゆるアシスト特徴が含まれている場合、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
[0027] パターニングデバイスは、透過型であってもあるいは反射型であってもよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイおよびプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、Alternating位相シフトおよび減衰位相シフト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が知られている。プログラマブルミラーアレイの例には、マトリックスに配列された、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう個々に傾斜させることができる微小ミラーが使用されている。この傾斜したミラーによって、ミラーマトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。
[0028] 本明細書に使用されている「投影システム」という用語は、たとえば使用する露光放射に適した、もしくは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系および静電光学系、またはそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
[0029] 図に示すように、この装置は、反射型（たとえば反射型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置であってもよい。
[0030] 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／または複数のマスクテーブル）を有するタイプの装置であってもよい。このような「マルチステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、あるいは１つまたは複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つまたは複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
[0031] また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの間の空間に液浸液を与えることも可能である。液浸技法は、当分野では、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、投影システムと基板の間に液体が置かれることを意味しているにすぎない。
[0032] 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取っている。放射源がたとえばエキシマレーザである場合、放射源およびリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。このような場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、たと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たビーム引渡しシステムを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素にすることができる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム引渡しシステムと共に放射システムと呼ぶことができる。
[0033] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタを備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（一般に、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサなどの他の様々なコンポーネントを備えることができる。イルミネータを使用して放射ビームを条件付け、所望する一様な強度分布をその断面に持たせることができる。
[0034] 支持構造（たとえばマスクテーブルＭＴ）の上に保持されているパターニングデバイス（たとえばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターニングデバイスによってパターン化される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２のポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（たとえば干渉計デバイス、直線エンコーダまたは容量センサ）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１のポジショナＰＭおよびもう１つの位置センサＩＦ１を使用して、たとえばマスクライブラリから機械的に検索した後、または走査中に、マスクＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１のポジショナＰＭの一部を形成してい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）を使用し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の一部を形成している長ストロークモジュールおよび短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。ステッパの場合（スキャナではなく）、マスクテーブルＭＴは、短ストロークアクチュエータのみに接続することができ、あるいは固定することも可能である。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。図には専用目標部分を占有している基板アライメントマークが示されているが、基板アライメントマークは、目標部分と目標部分の間の空間に配置することも可能である（このような基板アライメントマークは、スクライブレーンアライ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上に提供される場合、ダイとダイの間にマスクアライメントマークを配置することができる。
[0035] 図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用することができる。
[0036] １．ステップモード：マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回で投影される（すなわち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光で結像する目標部分Ｃのサイズが制限される。
[0037] ２．走査モード：放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが同期走査される（すなわち単一動的露光）。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の倍率（縮小率）および画像反転特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の幅）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
[0038] ３．その他のモード：プログラマブルパターニングデバイスを保持するべくマスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、あるいは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラマブルパターニングデバイスが更新される。この動作モードは、上で参照したタイプの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利用してい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。
[0039] 上で説明した使用モードの組合せおよび／またはその変形形態、あるいは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
[0040] ガス放電に崩壊が生じることは良く知られている現象である。崩壊プロセスに必要な電圧Ｖｂｒｅａｋｄｏｗｎは、ガスの圧力ｐ、電圧差が与えられる両端間の距離ｄ、および二次電子放出係数γで決まる。以下でこれらのパラメータの関係および崩壊電圧が確立される（たとえばN.St.J.Braithwaiteの「Introduction to gas discharge」（Plasma Sources Sci.Technol.9（2000年）515頁）を参照されたい）。崩壊電圧は、本発明の実施形態によるリソグラフィ装置に広く用いることができる条件に関連しているため、以下、崩壊電圧について考察する。
[0041] １．崩壊プロセスの理論的な説明
[0042] イオン化平均自由行程
[0043] 電子は、イオン化のための１平均自由行程λｉを通過すると、平均で１個の電子イオン対を生成する。したがって、プレート間の厚さｄｘの無限小のガスのスラブに期待することができる電子の数の増加は、
[0042] イオン化平均自由行程
[0043] 電子は、イオン化のための１平均自由行程λｉを通過すると、平均で１個の電子イオン対を生成する。したがって、プレート間の厚さｄｘの無限小のガスのスラブに期待することができる電子の数の増加は、
[0044]
である。Ｎは電子のローカル番号である。したがって、電子（および正イオン）の母集団は、距離と共に指数関数的に成長（「増倍」）する。
[0046]
[0047] タウンゼントの係数（α）
[0048] タウンゼントは、活性化エネルギーｅＶｉを使用して、電界（Ｅλ）から得られるドリフトエネルギーによって活性化されるプロセスとしてイオン化平均自由行程を処理することにより、イオン化平均自由行程を総スパッタリング平均自由行程（λ）に関連付けている。このような関連付けにより、熱によって活性化されるプロセスに対するアレニウスの式に類似した式が導かれ、タウンゼントのイオン化係数として知られている反応速度定数、α＝１／Ｖｉ＝（定数／λ）ｅｘｐ（−Ｖｉ／Ｅλ）が得られる。
[0048] タウンゼントは、活性化エネルギーｅＶｉを使用して、電界（Ｅλ）から得られるドリフトエネルギーによって活性化されるプロセスとしてイオン化平均自由行程を処理することにより、イオン化平均自由行程を総スパッタリング平均自由行程（λ）に関連付けている。このような関連付けにより、熱によって活性化されるプロセスに対するアレニウスの式に類似した式が導かれ、タウンゼントのイオン化係数として知られている反応速度定数、α＝１／Ｖｉ＝（定数／λ）ｅｘｐ（−Ｖｉ／Ｅλ）が得られる。
[0049] 平均自由行程は圧力（ｐ）に反比例するため、この係数は、次のように表すことができる。
[0050]
[0051] 定数ＡおよびＢはガスの特性である。
[0052] アルゴンの場合、Ａ＝９ｍ−１Ｐａ−１およびＢ＝１３５Ｖｍ−１Ｐａ−１である。
[0053] 二次放出による自続
[0054] 次に、正イオンの連続運動の結果に注目する。原理的には、電界中で正イオンが加速され、加速された正イオンが負電極に到達すると、入射するイオン１個当たりγ個の電子の歩留りで負電極から電子が二次放出されることになる。ｘ＝０（陰極）とｘ＝ｄ（陽極）の間で増倍したイオンが、ギャップ中のイオンの母集団を補充するだけの十分な二次電子を陰極から解放する場合、二次放出および増倍のプロセスが自続する。式（１）および（２）によれば、Ｎ０個の初期電子は、位置ｘのスラブｄｘにαＮ０ｅｘｐ（αｘ）ｄｘ個のイオンを生成することになる。したがって、Ｎ０［ｅｘｐ（αｄ）−１］個のイオンがギャップの両端間に生成されることになる。自続のためには、
[0054] 次に、正イオンの連続運動の結果に注目する。原理的には、電界中で正イオンが加速され、加速された正イオンが負電極に到達すると、入射するイオン１個当たりγ個の電子の歩留りで負電極から電子が二次放出されることになる。ｘ＝０（陰極）とｘ＝ｄ（陽極）の間で増倍したイオンが、ギャップ中のイオンの母集団を補充するだけの十分な二次電子を陰極から解放する場合、二次放出および増倍のプロセスが自続する。式（１）および（２）によれば、Ｎ０個の初期電子は、位置ｘのスラブｄｘにαＮ０ｅｘｐ（αｘ）ｄｘ個のイオンを生成することになる。したがって、Ｎ０［ｅｘｐ（αｄ）−１］個のイオンがギャップの両端間に生成されることになる。自続のためには、
[0055] γＮ０［ｅｘｐ（αｄ）−１］≧Ｎ０
または、
または、
[0057]
でなければならない。
[0058] パッシェンの法則
[0059] （３）および（４）を組み合せると、
[0059] （３）および（４）を組み合せると、
[0060]
の場合、自続放電が観察されることになる。
[0061] 平面幾何構造の場合、Ｖ＝Ｅｄであり、したがって
[0062]
[0063] ｐｄが大きい場合、Ｖｂｒｅａｋｄｏｗｎが大きくなる。これは、高圧絶縁と呼ばれている。ｐｄのある臨界値では、Ｖｂｒｅａｋｄｏｗｎが無限になる。これは、真空絶縁と呼ばれている。高圧絶縁と真空絶縁の間に極小が存在している（図２参照）。
[0064] 図２は、一様な電界中におけるアルゴンガスの、３つの異なる値の二次電子歩留りに対する崩壊電圧をグラフで示したものである。図２では、γ（二次電子歩留り）の値は、一点鎖線は０．０１、点線は０．１、連続線は１である。崩壊電圧は、二次電子歩留りが大きくなると小さくなることが分かる。
[0065] また、図３は、二次放出係数を関数とした、真空絶縁に到達する圧力×ギャップ間隔をグラフで示したものである。
[0066] ２．崩壊電圧とツール条件の関係
[0067] 下記の表１は、典型的なリソグラフィ装置条件をリストにしたものである。図２を使用して、これらのパラメータと崩壊電圧を関連付けることができる。最悪の場合（γが１に近い）、約５０ボルトの電位でも十分に崩壊が生じる。原理的には、ＥＵＶ放射によって生成されるプラズマは、このような電位を提供することが可能である。
[0067] 下記の表１は、典型的なリソグラフィ装置条件をリストにしたものである。図２を使用して、これらのパラメータと崩壊電圧を関連付けることができる。最悪の場合（γが１に近い）、約５０ボルトの電位でも十分に崩壊が生じる。原理的には、ＥＵＶ放射によって生成されるプラズマは、このような電位を提供することが可能である。
[0068] プラズマと壁の間の典型的な電圧差は、
[0069]
で与えられる。ｈυは光子エネルギー（１３．５ｎｍの放射の場合、９２ｅＶ）、Ｅｉｏｎはアルゴンのイオン化エネルギー、ｅは電子電荷である。
[0071]
注記：１０Ｐａの圧力は、パージガスとして水素を使用する場合、従来のベースラインである。
[0072] 図４は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置内の支持構造を示したものである。詳細には、図４は、パターン化された放射ビームＢを基板Ｗの目標部分に投影するように構成されたシステム１０を示したものである。本発明は、放射ビームを条件付けるように構成された照明システムＩＬ（図１）などの他のシステムにも等しく適用することができる。システム１０は、パターン化された放射ビームＢを導くように構成された１つまたは複数の光活性デバイスＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６を備えている。同様に、システムがイルミネータである実施形態の場合も、放射ビームを条件付けるための１つまたは複数のミラーを提供することができる。１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６は、図４に示すように１つまたは複数のミラーを備えることができる。また、１つまたは複数の光活性デバイスは、放射の波長に応じて１つまたは複数のレンズを備えることができる。また、システム１０、ＰＳは、１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６を支持するように構成された支持構造１２を備えることも可能である。リソグラフィ装置は、バックグラウンドガス１６をシステムに提供するためのガスサプライ１４を備えることができる。このガスは、パージ機能を提供することができる。ガスサプライは、ダイナミックガスロック（図示せず）内に備えることができる。ガスサプライは、さらに、サポートシステム内の所望の位置にガスを導くための１つまたは複数のコンジット１５を備えることができる。ガスサプライは、当分野で知られているように、アルゴンなどのガスを供給するためのガスサプライであってもよい。別法として、あるいは組合せとして、参照により本明細書に組み込まれている、２００５年３月３１日出願の同時係属米国特許出願第１１／０９４，４９０号に記載されているように、ガスサプライは、水素またはヘリウムなどのガスを供給することも可能である。バックグラウンドガスは、水素、ヘリウム、アルゴンまたはそれらの組合せであってもよい。システム内で、その理論については上で説明したが、システムがイルミネータＩＬである一実施形態では、パターン化された放射ビームＢまたは放射ビームとバックグラウンドガスが反応して、複数のイオンを含んだプラズマが生成される。支持構造１２は、エレメント２０を備えている。エレメントは、イオンのスパッタリング劣化効果を抑制し、かつ、エレメント２０からの汚染物質の放出を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を備えている。エレメント２０は、さらに、システムに存在する二次電子の数を少なくすることによってプラズマ崩壊の可能性を小さくするための、二次電子の歩留りが小さい材料を備えている。図４に示す実施形態では、エレメント２０は、支持構造１２の表面に与えられた導電材料のコーティングを備えている。詳細には、支持構造は、１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６を支持することができるエンクロージャ２２、２４を備えることができる。コーティング２０は、エンクロージャ２２、２４の内側の表面２２ａ、２４ａに提供することができる。一実施形態では、コーティング２０は、通常、１マイクロメートル以上の範囲の厚さを有することができる。導電材料は、タンタル、白金、モリブデン、黒鉛状炭素またはそれらの組合せからなっていてもよい。エンクロージャの内側の表面の導電コーティングは、プラズマによってエンクロージャの壁に蓄積する電荷を少なくすることができる。可動プラズマ電子は、たとえば比較的可動性の小さい正のアルゴンイオン、水素イオンまたはヘリウムイオンよりも早く壁に到達することになるため、非導電性の壁は、負の電荷が蓄積する原因になることがある。このようにして生成される電界は、プラズマ崩壊プロセスに適した符号を有している。原理的には、９２ｅＶのＥＵＶ光子は、接地された壁とプラズマとの間に最大７７ボルトの電位差を生成することができ、たとえば特定のアルゴン圧力で十分に崩壊することになる。プラズマと壁の間の電位差は、壁が非導電性の場合、さらに大きくなり、崩壊の確率が高くなる。また、導電コーティングも、以下で説明するように、小さい二次電子放出係数を有している場合があり、その場合は崩壊の可能性が高くなる。
[0073] １つまたは複数のミラーの表面は、たとえばルテニウム（Ｒｕ）原子の保護コーティングを備えることができる。反射率の大きいミラーを有するためには、この保護コーティングの厚さには限界があり、通常、１ｎｍである。崩壊を伴うことなく多層膜反射鏡の頂部からスパッタされるＲｕ原子の数は、場合によっては、ＥＵＶパルス１個当たり約６．９×１０９原子／ｍ２に等しい。面積が１平方メートル、厚さが１ｎｍのＲｕには、７．３×１０１９個の原子が含まれており、したがって厚さ１ナノメートルのＲｕの層をエッチ除去するためには、１．２×１０１０個のパルスが必要である。電源周波数が１０ｋＨｚの場合、これは、約３３０時間のミラー寿命（ここでは、頂部コーティングの１ｎｍのスパッタリングとして定義されている）に対応している。プラズマは、崩壊が生じると、崩壊が生じない場合と比較するとより大量にイオン化され（通常、１００〜１００００倍）、したがって、通常、ミラーの寿命は、１００〜１００００分の１に減少することになる。したがって、本発明の実施形態によれば、１つまたは複数の光学エレメントがイオン、たとえばアルゴンイオンによってエッチングされる速度を約１００〜１００００分の１にすることができる。これは、通常、外部から与えられる電界に適用されることに留意されたい。したがって、この方法によれば、１つまたは複数の光学エレメントの寿命を長くすることができる。
[0074] 運動エネルギーがスパッタ閾値より小さいイオンは、物理的なスパッタリングによって材料を表面から除去することができないため、本発明の一実施形態によれば、スパッタ閾値の大きい材料が提供される。スパッタリング閾値エネルギーが大きい材料は、白金、タンタル、タングステン、モリブデン、黒鉛状炭素またはそれらの組合せを含むことができる。
[0075] スパッタ閾値エネルギーは、入射粒子およびターゲット原子の質量によって決まり、また、表面結合エネルギーによって決まる。表２は、様々な材料および３種類の入射粒子イオン、Ａｒ＋、Ｈｅ＋およびＨ＋に対するスパッタ閾値を示したものである。入射粒子イオン、Ａｒ＋、Ｈｅ＋およびＨ＋は、バックグラウンドガスとして供給されるガスに応じて、それぞれアルゴン、ヘリウムまたは水素のバックグラウンドガスから形成される。
[0076] たとえば、本発明の一実施形態によるＥＵＶリソグラフィ装置の場合、期待可能な最大イオンエネルギーは約８０ｅＶである。したがって、アルゴンがバックグラウンドガスの場合、タングステンおよび黒鉛状炭素は良好な材料である、と結論付けることができる。ヘリウムがバックグラウンドガスの場合、白金、タンタルおよびタングステンは、良好な特性を有している。また、水素がバックグラウンドガスの場合、表２に示すすべての金属が良好な特性を有している。たとえば、バックグラウンドガスがアルゴンである一実施形態では、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料には、タングステン、黒鉛状炭素またはそれらの組合せが含まれている。バックグラウンドガスがヘリウムである他の実施形態では、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料には、白金、タンタル、タングステンまたはそれらの組合せが含まれている。バックグラウンドガスが水素であるさらに他の実施形態では、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料には、白金、タンタル、モリブデン、タングステンまたはそれらの組合せが含まれている。
[0077] 本発明の一実施形態によれば、電子放出歩留りの小さい材料、つまりイオン誘導二次電子放出つまり歩留りの小さい材料が提供される。リソグラフィ装置におけるプラズマ崩壊の発生は、イオン誘導二次電子係数ＳＥつまりスパッタ率の値で決まる（表２参照）。リソグラフィ装置を保護するために、本発明の一実施形態では、コーティング２０には、電子放出歩留りの小さい材料、つまりＳＥ係数が小さい材料が含まれている。一実施形態では、図４に示すように、エンクロージャ２２、２４の内側の壁がコーティングされている。他の実施形態では、装置の内側の壁にコーティングを施すことができる。上で言及したように、コーティングは、同じくイオン誘導二次電子係数が小さい低スパッタ率の材料を含むことができる。二次電子歩留りが小さい材料は、白金、タンタルもしくは黒鉛状炭素またはそれらの組合せを含むことができる。これらの材料の組合せを提供することも可能である。
[0078]
[0079] 表２に示すスパッタ閾値は、Y.YamamuraおよびH.TawaraのAtom.Data and Nucl.Data Table 62, 149（1996年）から引き出したものである。表２に示すＳＥ係数は、A.V.PhelpsおよびZ.L.PetrovicのPlasma Source Sc.Technol.8, R21（1999年）から引き出したものである。
[0080] 表２から、アルゴンによるスパッタリングには、炭素によって有利なコーティングを形成することができ、また、水素およびヘリウムなどの軽いガスのスパッタリングには、Ｔａ／Ｗなどの重金属によって有利なコーティングを形成することができると推論することができる。イオン誘導二次電子歩留りの小さい材料に関して、タンタルのコーティングを使用して最も有利な効果が達成される。炭素がコーティングとして提供される一実施形態では、炭素はその浄化が容易であるため、炭素がスパッタされた場合の光活性デバイスへの再付着が一切問題にならない、というもう１つの利点が提供される。Ｒｕは、光活性デバイスの頂部（コーティング）材料として提供することができるため、Ｒｕにも同じことが言える。
[0081] 図５〜９は、本発明の他の実施形態を示したものである。それには限定されないが、本明細書においてはイオンターゲットとしても参照されているコーティングの材料を始めとする、エッチング／スパッタ率に影響を及ぼす可能性のある多くのパラメータが存在している。スパッタ率は、場合によってはターゲット材料に強く依存している。図４に示すように、一実施形態では、イオンターゲットを画定するために、スパッタ率の小さいコーティングが提供される。また、構造の部品、たとえば、スパッタリングトラップとしても参照されている低スパッタ率でできた支持構造または追加部品を提供することも可能である。イオンは、たとえば図５に示すように、たとえば電界によってスパッタリングトラップに引き付け、あるいはスパッタリングトラップに向かって偏向させることができ、別法または追加として、磁界を使用してイオンを偏向させることも可能である。
[0082] 他のパラメータは、図６に示すように、イオンの入射角である。スパッタリングが有効であるエネルギーは、場合によってはイオンのエネルギーによって決まる。エネルギーが比較的小さく、たとえば約１００ｅＶ以下である場合、グレージング角によってスパッタ率がより小さくなる。スパッタリングトラップを使用して、大きい入射角を設計することも可能である。
[0083] イオンのエネルギーも、場合によっては他のパラメータである。スパッタ率は、エネルギーを関数とした極大を示すことができる。エネルギーが小さく、たとえば約１０ｅＶ以下では、エネルギーが小さいため、スパッタリングは、場合によっては微小である。エネルギーがより大きく、たとえばｋＶのオーダの場合、イオンをターゲット内にトラップすることができる。つまり、図７に示すように、場合によってはイオンがターゲット内に注入されるようになる。エネルギーは、粒子がターゲットに到達する前にそれらを減速し、加速し、あるいは偏向させることによって調整することができ、あるいはそれらの組合せによって調整することができる。このエネルギーの調整は、たとえば電界または磁界を与えることによって達成することができる。図８および９で説明するように、スパッタ率を小さくするだけではなく、その追加として、あるいは別法として、スパッタリング生成物が１つまたは複数の光学エレメントに到達する可能性を小さくすることも可能である。これは、たとえば図８および９に示すように、イオンターゲットと保護すべき１つまたは複数の光学エレメントとの間の視線を短くすることによって達成することができる。これは、図８に示すように、たとえば電界または磁界によって、隅の周辺の複数のイオンを加速することによって達成することができる。これは、追加または別法として、１つまたは複数の光学エレメントが配置されているエンクロージャの外側へ複数のイオンを加速することによって達成することができる。これは、支持構造に開口を提供することによって達成することができる。また、開口の少なくとも一部に、たとえば電界を与えることによってイオンが引き付けられる吸引メッシュを加えることも可能である。
[0084] より詳細には、図５は、上で簡単に説明した、本発明の他の実施形態によるリソグラフィ装置内の支持構造１２を示したものである。詳細には、図５には、電圧源２８が示されている。電圧源２８は、複数のイオンがエレメントに引き付けられるよう、複数のイオンの電荷とは逆符号の電位でエレメント２６を保持するように構成されている。電界を与えることにより、特定の状況下で利点が提供される。外部電界が与えられると、電界を中和するためにプラズマ中の電荷担体が再編成する。電界の侵入は、デバイの遮蔽距離によって決定することができる。デバイの遮蔽距離λは、
[0085]
に従って決定される。λはデバイの遮蔽距離、ε０は真空誘電率（８．８５Ｅ−１２Ｆ／ｍ）、ｋＢはボルツマン定数（１．３８Ｅ−２３ジュール／Ｋ）、Ｔｅは電子温度（Ｋ）、ｎｅは電子数密度（１／ｍ３）、ｅは電子の電荷（１．６Ｅ−１９クーロン）である。
[0089] 外部電界は、デバイの遮蔽距離で与えられる長さ全体にわたってプラズマに侵入することができる。たとえば、デバイの遮蔽距離がリソグラフィツールの典型的なスケールより長い場合、電界の印加は、完全なガス環境の中で実行することができる。
[0090] また、電界の侵入は、プラズマ中の電子の密度で決まり、プラズマ中の電子の密度は、バックグラウンドガスの圧力およびイオン化の程度（たとえばガス中のイオン化光の吸収量）で決まる。バックグラウンドガスの圧力範囲が約１０−１Ｐａ以上である場合、電界は、追加利点を提供することはできない。しかしながら、比較的低い圧力、たとえばバックグラウンドガスの圧力が約１０−１Ｐａ程度未満の場合、電界は、より有効にプラズマに侵入することができ、したがって、電位が与えられるエレメントにイオンが引き付けられることになる。閾値圧力は、それらに限定されないが、ＥＵＶの吸収、ＳＥ、典型的な寸法、ガスの種類等々を始めとする様々な要因で決まることに留意されたい。
[0091] 支持構造１２は、１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６が支持されるエンクロージャ２２、２４を備えることができる。エレメントは、図４に示すようなコーティングであってもよい。別法または追加として、エレメントは、支持構造１２の内側の表面２２ａ、２４ａに取り付けられた少なくとも導電性外部層を有する材料のブロック２６を備えることができる。
[0092] 図６は、本発明のさらに他の実施形態によるリソグラフィ装置内の支持構造を示したものである。図６では、支持構造１２は、この場合も、１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６が支持されるエンクロージャ２２、２４を備えることができる。エレメント３０は、エンクロージャの内側の表面２２ａに取り付けることができ、また、複数のイオン１８が比較的大きい入射角３２でエレメント３０に衝突する方法でエンクロージャ２２内に展開するように構成することができる。この方法によれば、複数のイオンのスパッタ率が小さくなる。さらに、複数のイオン１８によって運ばれる電荷の符号とは逆の符号の電位でエレメント３０を保持するための電圧源２８を提供することができる。エレメント３０は、さらに、サポートを形成している第１の部分３４、および第１の部分３４の上に配置された第２の部分３６を備えることができる。第２の部分３６は、導電材料を備えることができる。図６に示す実施形態では、複数のイオンのエネルギーは約１００ｅＶ以下である。
[0093] 図７は、本発明のさらに他の実施形態によるリソグラフィ装置内の支持構造の詳細を示したものである。上で説明したように、イオンのエネルギーは、場合によっては他のパラメータである。エネルギーがより大きく、たとえばｋｅＶのオーダの場合、イオンをターゲット内にトラップすることができる。つまり、図７に示すように、場合によってはイオンがターゲット内に注入されるようになる。図７に示す実施形態では、複数のイオン１８をエレメント４２に向かって加速するように構成された加速電界生成ユニット２８、３８、４０を提供することができる。エレメント４２は、複数のイオンの少なくとも一部が材料中に注入されるよう、イオン注入歩留りの大きい材料を備えることができる。エレメント４２は、少なくとも導電コーティングを備えている。この方法によれば、電界は、複数のイオンをエレメント４２に引き付けることができる。また、イオン注入歩留りの大きい材料も導電性であってもよい。
[0094] 複数のイオンのエネルギーは、粒子がターゲットに到達する前に、電界の場合であればそれらを減速または加速することによって調整することができ、あるいは磁界の場合であればそれらを偏向させることによって調整することができる。このエネルギーの調整は、それぞれ電界または磁界を与えることによって達成することができる。図７では電界が生成されている。しかしながら、他の実施形態では、磁界を生成することによって、異なる角度または異なる偏向の粒子を達成することができる。
[0095] 加速電界生成ユニット２８、３８、４０は、複数のイオンのソース４４とエレメント４２の間のエンクロージャ２２、２４内に配置された導電格子４０を備えている。また、導電格子４０とエレメント４２の間に電位を提供するための電圧源２８を提供することができる。ソース４４は、バックグラウンドガス、たとえばＡｒに入射する投影ビームＢであってもよい。イオンを生成するためのメカニズムは、上で説明した通りである。一実施形態では、電圧源２８によって与えられる電位は、複数のイオン１８によって運ばれる電荷とは逆であり、したがって格子４０とエレメント４２の間の領域４６に存在する複数のイオンがエレメント４２に向かって加速される。代替実施形態では、スパッタ率が小さい材料を備えたエレメント４２に向かって複数のイオンを減速するように構成された減速電界生成ユニット２８、３８、４０を提供することができる。したがって複数のイオンの少なくとも一部が減速し、それらのエネルギーが材料のスパッタリングエネルギー閾値未満になる。たとえば、減速電界生成ユニット２８、３８、４０は、複数のイオン１８のソース４４とエレメント４２の間のエンクロージャ２２、２４内に配置された導電格子４０、および導電格子４０とエレメント４２の間に電位を提供するための電圧源２８を備えている。これは、たとえば、複数のイオンによって運ばれる電荷の符号と同じ符号の電位を電圧源によって与えることによって達成することができる。一実施形態では、エレメント４２は、格子４０が保持される電位より低い電位で保持される。したがってイオンは最初に格子４０に向かって引き付けられ、次にエレメント４２に向かって引き付けられる。この方法によれば、エレメント４２に到達する前にイオンが減速し、あるいは逆方向に向きを変えることが回避される。つまり、格子４０とエレメント４２の間に場合によっては負の電圧降下が存在する。図７には加速電界生成ユニットが示されていることに留意されたい。減速ユニットは、エレメント４２に与えられる電位の極性を反転させることによって提供される。したがって、図７に示す装置は、エレメント４２上の電荷の極性を変更することによって減速電界生成ユニットとして使用するために適している。
[0096] 図８および９は、図４〜７に示すシステムの詳細を示したものである。図８には、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置内の支持構造に取り付けられたスパッタリングトラップが示されている。上で説明したように、スパッタリング生成物が１つまたは複数の光活性デバイスに到達する機会を少なくすることがさらに望ましい。これは、図８および９に示す実施形態で示すように、それぞれ放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムＩＬまたはＰＳ、１０によって達成することができる。システムは、それぞれ放射ビームＢまたはパターン化された放射ビームＢを導くように構成された１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６、および１つまたは複数の光活性デバイスを支持するように構成された支持構造１２を備えることができる。装置は、さらに、バックグラウンドガス１６をシステムに提供するためのガスサプライ１４、１５を備えることができる。システム１０の場合、放射ビームまたはパターン化された放射ビームとバックグラウンドガス１６を反応させることができ、それにより複数のイオン１８を含んだプラズマが生成され、これらの複数のイオン１８がシステムに衝突する結果として、これらの複数のイオンによって複数のスパッタ生成物５０が生成される。支持構造１２は、さらに、スパッタリング生成物５０が１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６に到達する可能性を小さくするように構成されたエレメント５２を備えることができる。図８に示す実施形態では、エレメント５２は、複数のイオンの少なくとも一部が導かれるイオンターゲット５３を備えることができる。場合によってはこのイオンターゲット５３でスパッタリングが生じる。図８および９に示すエレメント５２は、イオンターゲット５３と１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６の間の視線を短くするように構成することができ、図８および９では、ミラーＭ２とイオンターゲット５３の間の視線が短くなっている。他の実施形態では、イオンターゲット５３は、他の光学エレメントＭ１、Ｍ３〜Ｍ６に対して、イオンターゲット５３と他の光学エレメントの間の視線を短くするように構成することができる。一実施形態では、エレメント５２は、複数のイオンをイオンターゲットに引き付けるための電位をイオンターゲット５３に提供するための電圧源２８に接続されている。他の実施形態では、複数のイオンをイオンターゲット５３に向けて偏向させるための磁界を提供するように構成することができる磁石を提供することができる。図８に示すように、エレメント５２は、イオンターゲット５３がその周りに配置される隅を提供するように構成することができ、したがって複数のイオンが隅の周りのイオンターゲット５３に引き付けられる。支持構造１２は、１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６を支持することができるエンクロージャ２２、２４を備えることができる。エレメント５２は、イオンターゲット５３がその周りに配置される隅を形成するために、エンクロージャ２２、２４の中に展開している第３の部分５５、および第３の部分５５と結合された、第３の部分５５に対して一定の角度の方向に展開している第４の部分５７を備えることができる。
[0097] 図９は、本発明の他の実施形態によるリソグラフィ装置内の支持構造および追加装置エレメントに組み込まれたスパッタリングトラップを示したものである。図９に示す実施形態では、支持構造１２は、１つまたは複数の光活性デバイスＭ１〜Ｍ６が支持されるエンクロージャ２２、２４を備えることができる。イオンターゲット５３は、エンクロージャ２２、２４の外側に配置することができる。支持構造１２は開口５８を備えることができ、その少なくとも一部に吸引メッシュ６０を配置することができる。したがって、複数のイオン１８の少なくとも一部がメッシュ６０に向かって引き付けられる。吸引メッシュは、メッシュを所望の電位で保持するための電圧源２８を備えることができる。イオンターゲット５３は、メッシュ６０に隣接する領域に配置することができ、したがって複数のイオンの少なくとも一部がイオンターゲット５３に向かってエンクロージャから引き出される。一実施形態では、イオンターゲット５３は、ベースフレームの上に配置されている。
[0098] 本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が参照されているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリのため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）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェーハ」または「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることは当業者には理解されよう。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジストの層を塗布し、かつ、露光済みの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中で、露光前または露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回にわたって処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
[0099] また、本発明による実施形態の使用について、とりわけ光リソグラフィのコンテキストの中で参照されているが、本発明は、他のアプリケーション、たとえば転写リソグラフィに使用することができ、コンテキストが許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。転写リソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターニングデバイスのトポグラフィによって画定される。パターニングデバイスのトポグラフィが、基板に供給されているレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるべく、電磁放射、熱、圧力またはそれらの組合せが与えられる。レジストが硬化すると、パターニングデバイスがレジストから除去され、後にパターンが残される。
[00100] 本明細書に使用されている「放射」および「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍまたは１２６ｎｍの波長あるいはその近辺の波長の放射）、および極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
[00101] コンテキストが許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント、磁気光学コンポーネント、電磁光学コンポーネントおよび静電光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントのうちの任意の１つまたは組合せを意味している。
[00102] 以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。たとえば本発明は、上で開示した方法を記述した１つまたは複数の機械読取可能命令シーケンスを含んだコンピュータプログラムの形態を取ることができ、あるいはこのようなコンピュータプログラムを記憶したデータ記憶媒体（たとえば半導体記憶装置、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態を取ることができる。
[00103] 以上の説明は例示を意図したものであり、本発明を限定するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることは当業者には明らかであろう。
Claims (15)
- 放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムであって、
それぞれ前記放射ビームまたは前記パターン化された放射ビームを導くように構成された光活性デバイス、および、
前記光活性デバイスを支持するように構成された支持構造であって、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を有するエレメント、あるいはプラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を有するエレメントを備える支持構造、
を備えたシステムと、
バックグラウンドガスを前記システムに提供するためのガスサプライであって、前記放射ビームまたはパターン化された放射ビームと前記バックグラウンドガスが相互作用して、複数のイオンを含んだプラズマが形成されるガスサプライと、
を備え、
前記支持構造が、前記光活性デバイスが支持されるエンクロージャを備え、
前記エレメントが、前記支持構造の表面に与えられた導電材料のコーティングと共に前記エンクロージャの内側の表面に提供される
リソグラフィ装置。 - 前記コーティングが１マイクロメートル以上の範囲の厚さを有する、請求項１に記載の装置。
- ある電位で前記エレメントを保持するように構成された電圧源をさらに備えた、請求項１又は２に記載の装置。
- 前記エレメントが、前記複数のイオンの電荷の符号とは逆の符号の電位で保持され、それにより前記複数のイオンが前記エレメントに引き付けられる、請求項３に記載の装置。
- 前記エレメントが負の電位で保持される、請求項３又は４に記載の装置。
- 前記支持構造が、前記光活性デバイスが支持されるエンクロージャを備え、前記エレメントが、前記支持構造の内側の表面に取り付けられた少なくとも導電性外部層を有する材料のブロックを備えた、請求項５に記載の装置。
- イオン注入歩留りの大きい材料を備えた前記エレメントに向かって前記複数のイオンを加速するように構成された加速電界生成ユニットをさらに備え、それにより前記複数のイオンの少なくとも一部が前記材料中に注入される、請求項１乃至６の何れかに記載の装置。
- スパッタ率が小さい材料を備えた前記エレメントに向かって前記複数のイオンを減速するように構成された減速電界生成ユニットをさらに備え、それにより前記複数のイオンの少なくとも一部が減速し、前記複数のイオンのエネルギーが前記材料のスパッタリングエネルギー閾値未満になる、請求項１乃至７の何れかに記載の装置。
- 前記バックグラウンドガスが、アルゴン、ヘリウム、水素またはそれらの組合せを含む、請求項１乃至８の何れかに記載の装置。
- スパッタ率が小さい前記材料、閾値が大きい前記材料および／または前記高注入材料が、小さいイオン誘導二次電子係数を有する、請求項１乃至９の何れかに記載の装置。
- スパッタ率が小さい前記材料が、白金、タンタル、黒鉛状炭素またはそれらの組合せを含む、請求項１乃至１０の何れかに記載の装置。
- スパッタリング閾値エネルギーが大きい前記材料が、白金、タンタル、タングステン、モリブデン、黒鉛状炭素またはそれらの組合せを含む、請求項１乃至１１の何れかに記載の装置。
- 放射ビームを条件付けるように、あるいはパターン化された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成されたシステムであって、
それぞれ前記放射ビームまたは前記パターン化された放射ビームを導くように構成された光活性デバイス、および、
前記光活性デバイスを支持するように構成された支持構造であって、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を有するエレメント、あるいはプラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を有するエレメントを備える支持構造、
を備えたシステムと、
バックグラウンドガスを前記システムに提供するためのガスサプライであって、前記放射ビームまたはパターン化された放射ビームと前記バックグラウンドガスが相互作用して、複数のイオンを含んだプラズマが形成されるガスサプライと、
を備え、
前記支持構造が、前記光活性デバイスが支持されるエンクロージャを備え、前記エレメントが、前記エンクロージャの内側の表面に取り付けられ、かつ、前記複数のイオンが比較的大きい入射角で前記エレメントに衝突する方法で前記エンクロージャ内に展開するように構成され、前記エレメントに衝突する前記複数のイオンのエネルギーが小さくなり、それにより前記複数のイオンのスパッタ率が小さくなる
リソグラフィ装置。 - 前記複数のイオンによって運ばれる電荷とは逆の電位で前記エレメントを保持するための電圧源をさらに備えた、請求項１３に記載の装置。
- デバイス製造方法であって、
パターン化された放射のビームをシステムを介して基板の目標部分に投影するステップまたは放射ビームをシステム内で条件付けるステップと、
光活性デバイスを使用して、前記放射ビームまたは前記パターン化された放射ビームを前記システムを介して導くステップと、
支持構造を使用して前記光活性デバイスを支持するステップと、
バックグラウンドガスを前記システムに提供するためにガスサプライを供給するステップであって、前記放射ビームまたはパターン化された放射ビームと前記バックグラウンドガスが相互作用して、複数のイオンを含んだプラズマが形成されるステップと、
前記支持構造にエレメントを提供するステップであって、前記エレメントが、イオンの効果を抑制するための、スパッタ率が小さい材料、スパッタ閾値エネルギーが大きい材料、またはイオン注入歩留りが大きい材料を備えているか、あるいはプラズマが崩壊する確率を小さくするための、イオンの衝突による二次電子の歩留りが小さい材料を備えたステップと、
を含む方法。
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