JP4563930B2 - リソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システム - Google Patents

Description

本発明は、リソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムに関する。

リソグラフィ装置は、基板上に、通常は基板の標的部分上に望ましいパターンを描画する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。その場合に、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターン形成装置を使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを作成することができる。このようなパターンは、基板（例えば、シリコン・ウェーハ）上の標的部分（例えば、１個又は数個のダイの一部を含む）の上に転写可能である。パターンの転写は、一般に基板上に設けた放射感応性材料（レジスト）層の上に描画することによる。一般に、単一の基板が、連続的にパターン形成される隣接標的部分の網状構造を含む。知られているリソグラフィ装置には、１回でパターン全体を標的部分上に露光することによって標的部分をそれぞれに照射する、いわゆるステッパと、放射ビームによってパターンを所与の方向（「走査」方向）に走査し、他方では同期して、この方向に平行に又は逆平行に基板を走査することによって標的部分をそれぞれに照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上に型押しすることによってパターンをパターン形成装置から基板に転写することも可能である。

リソグラフィ装置では、基板上に描画可能な形状構成の大きさは、投影放射の波長によって限定される。より高密度のデバイス、従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は、より微細な形状構成を描画することが望ましい。現在のリソグラフィ投影装置の殆どは水銀灯又はエキシマ・レーザによって生成された紫外光を利用するが、より短い、即ち、５〜２０ナノメートルの範囲内にある、特に、１３ナノメートル付近の波長の放射を使用することが提案されてきた。

このような放射は、極紫外（ＥＵＶ）又は軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射源には、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子ストーレッジ・リングからのシンクロトロン放射が含まれる。これらの種類の放射には、ビームの散乱及び吸収を回避するために装置内のビーム通路を排気する必要がある。ＥＵＶ放射用の屈折光学要素を作製するのに適切な知られた材料が存在しないので、ＥＵＶリソグラフィ装置は、放射（照明）系及び投影系の中にミラーを使用しなければならない。ＥＵＶ放射用の多層ミラーでさえも、相対的に反射率が低く且つ異物混入の影響を非常に受けやすく、それらの反射率を更に低下させ、よって装置の処理量を低下させる。このために維持すべき真空水準に対する基準が更に厳しくなり、特に、炭化水素粒子圧を極めて低く維持することが必要になり得る。

典型的な放電プラズマ源では、プラズマは電気放電によって形成される。次いで、プラズマが圧縮させられて、高度にイオン化し且つ非常に高温に達し、それによってＥＵＶ放射を放出させることができる。ＥＵＶ放射を生成するために使用される材料は、典型的にはキセノン又はリチウム蒸気であるが、クリプトンなどの他の気体又は錫若しくは水も使用可能である。しかし、これらの気体は、ＥＵＶ域内において相対的に高い放射吸収率を有し且つ／又は投影ビームの更に下流の光学要素を損傷する恐れがあり、従って、リソグラフィ装置の残りの部分では、それらの存在を最小限にすべきである。例えば、米国特許第５０２３８９７号及び米国特許第５５０４７９５号（両特許は参照により本明細書に組み込まれる）に放電プラズマ源が開示されている。

レーザ生成プラズマ源では、例えば、（クラスタ化した）キセノンの噴流が、例えば、インク・ジェット様ノズルから作製されたノズルから小滴又は細いワイヤとして射出され得る。ノズルから多少の距離を置いて、この噴流は、引き続いてＥＵＶ放射を放出することになるプラズマを創出するのに適切な波長のレーザ・パルスによって照射される。水滴、氷粒子、リチウム、又は錫等のような他の材料もノズルから射出され、ＥＵＶの生成に使用可能である。別のレーザ生成プラズマ源では、拡張固体（又は希釈液体）材料を照射してＥＵＶ放射のためにプラズマを創出する。レーザ生成プラズマ源は、例えば、米国特許５４５９７７１号、米国特許第４８７２１８９号、及び米国特許第５５７７０９２号（これらは参照により本明細書に組み込まれる）に開示されている。

ＥＵＶ放射の生成時に粒子が放出される。これらの粒子には、以下では細塵粒子と呼ぶが、イオン、原子、分子、及び微小な小滴が含まれる。これらの粒子はリソグラフィ装置、特に、その照明系及び投影系の性能及び／又は寿命に悪影響を及ぼし得るので、ＥＵＶ放射から濾過されるべきである。

国際特許出願公開第９９／４２９０４号（参照により本明細に組み込まれる）が、使用に際して、放射が放射源から離れて伝播する経路中に位置するフィルタを開示する。従って、フィルタは放射源と、例えば、照明系との間に位置決めされ得る。このフィルタは、使用に際して、原子及び微小粒子などの細塵粒子を捕集する複数の箔又は板を含む。同様に、これらの箔又は板によって、このような微小粒子のクラスタを捕集することができる。これらの箔又は板は、放射が依然としてフィルタを通過して伝播できるように配向される。これらの板は平坦又は円錐形でよく、放射源の周囲に径方向に配置可能である。放射源、フィルタ、及び投影系は、緩衝ガス、例えば、その圧力が約０．５トールのクリプトンの中に配置可能である。次いで、混入粒子が緩衝ガスの温度、例えば、室温になり、それによってフィルタの端部に達する前に粒子速度を十分に減速する。これは、粒子が箔によって捕集される可能性を高める。このような知られた異物トラップ内の圧力は、このような緩衝ガスが利用されるとき、その環境の圧力とほぼ等しい。

国際特許出願公開第０３／０３４１５３号（参照により本明細書に組み込まれる）が、第１の組の複数の箔及び第２の組の複数の箔を含む異物トラップを開示するが、そこでは放射源を発した放射は最初に第１の組の複数の箔を通過し、次いで第２の組の複数の箔を通過する。これらの第１及び第２の組の複数の板又は箔は、第１の組の複数の経路及び第２の組の複数の経路をそれぞれに画成する。これらの２組の複数の経路は、一気に流れ込むガスがガス供給源によって供給される空間をそれらの間に残して離間される。異物トラップからガスを除去するために排気システムを設けることができる。ガスと２組の複数の経路間の空間の圧力を相対的に高くして、細塵粒子が効率的に減速されて細塵粒子が第２の組の複数の箔によって捕集される可能性を更に高めることができる。第１及び第２の組の複数の経路は、ガスがこれらの２組の複数の経路間の空間から第１又は第２の組の経路に進入するときにガスに対する抵抗となる。従って、ガスの存在は、これらの２組の複数の通路間の空間に多少とも限定される。

これらの小板又は箔は、たとえ放射源から発散する放射が異物トラップを容易に通過できるように位置決めされていても、箔又は小板は多少のＥＵＶ放射を吸収し、従って多少の熱を吸収する。しかも、これらの箔は、細塵粒子の衝突及び衝撃によって熱を帯びる。これは箔をかなり加熱することになり、且つ箔を支持する支持構造を加熱することになり得る。それは箔及び支持構造の熱膨張を招く恐れがある。光が異物トラップを透過することはリソグラフィ装置では非常に重要であるので、箔の熱膨張による箔の変形は最小限に留めなければならない。

欧州特許出願公開第１４３４０９８号は、外部リング及び内部リングを含む異物障壁、即ち、箔トラップ又は異物トラップを設けるが、そこでは、箔又は板のそれぞれの外部端の少なくとも１つが支持構造の内部リング及び外部リングの少なくとも一方の溝の中で滑動自在に位置決めされることによって、この問題に対処する。箔又は板の外部端の１つを滑動自在に位置決めすることによって、箔又は板は機械的な張力が発生することもなく、従って板又は箔の熱による機械的な変形を生ずることもなく径方向に膨張し得る。この異物トラップは、板又は箔が熱連結するリングの一方を冷却するように配置した冷却システムを備えることができる。

フィルタ・システムが加熱されても、その光透過の点でフィルタ・システムの性能が依然として許容可能である、フィルタ・システムを有するリソグラフィ装置、フィルタ・システムを有する照明系、又はフィルタ・システム自体を提供することが望ましい。

本発明の一態様によれば、放射の投影ビームを形成するように構成された放射系と、放射の投影ビームを基板の上に投影するように構成された投影系とを含むリソグラフィ装置が提供されている。放射系は、放射を放出する放射源と、放射源によって放出された放射から細塵粒子を濾過するためのフィルタ・システムであって、細塵粒子を捕集するための複数の箔を含むフィルタ・システムと、放射源によって放出された放射を調整放射ビームに形成するように構成された照明系とを含む。複数の箔の少なくとも１つの箔は、相互に異なる向きを有し、且つ実質的に直線的な連結線に沿って相互に連結されている少なくとも２つの部分を含む。これらの２つの部分のそれぞれは、放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想平面と実質的に一致し、実質的に直線的な連結線は、この所定の位置を同様に貫通する仮想直線と一致する。

本発明の一態様によれば、放射のビームを形成するように構成された放射系が提供されている。放射系は、放射を放出する放射源と、放射源によって放出された放射から細塵粒子を濾過するためのフィルタ・システムであって、細塵粒子を捕集するための複数の箔を含むフィルタ・システムと、放射源によって放出された放射を調整放射ビームに形成するように構成された照明系とを含む。複数の箔の少なくとも１つの箔は、相互に異なる向きを有し、且つ実質的に直線的な連結線に沿って相互に連結されている少なくとも２つの部分を含む。これらの２つの部分のそれぞれは、放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想平面と実質的に一致し、実質的に直線的な連結線は、この所定の位置を同様に貫通する仮想直線と一致する。

本発明の一態様によれば、放射源によって放出された放射から細塵粒子を濾過し、且つリソグラフィ、特に極紫外（ＥＵＶ）リソグラフィのために使用可能なフィルタ・システムが提供されている。フィルタ・システムは、細塵粒子を捕集するための複数の箔を含み、複数の箔の少なくとも１つの箔は、相互に異なる向きを有し、且つ実質的に直線的な連結線に沿って相互に連結されている少なくとも２つの部分を含む。これらの２つの部分のそれぞれは、放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想平面と実質的に一致し、実質的に直線的な連結線は、この所定の位置を同様に貫通する仮想直線と一致する。

これらの箔が熱を帯びると、箔は熱膨張する。相互に異なる向きを有する２つの部分を含む箔は、両部分の熱膨張が生じる所定の線を効果的に含む。このような所定の線は、それぞれの部分の熱膨張の結果として平行移動される。これは、熱膨張が制御可能で且つ予測可能である箔の設計を可能にする。しかも、この所定の線、即ち、直線的な連結線は、放射が伝播してくる位置を同様に貫通する仮想直線と一致し、この線の平行移動は、たとえこのような箔の熱膨張によって生じる光透過率の低下を引き起こすとしても、その最小限の低下を引き起こすのみである。

ここで、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の模式的な図面を参照して、例示としてのみ本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置を模式的に示す。本装置は、
−放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射又はＥＵＶ放射若しくはＸ線）を調整するように構成された照明系（照明器）ＩＬと、
−パターン形成装置（例えば、マスク）ＭＡを支持するように作製されて、幾つかのパラメータに従ってパターン形成装置を精確に位置決めするように構成された第１の位置決め装置ＰＭに連結されている支持構造（例えば、マスク・テーブル）ＭＴと、
−基板（例えば、レジスト塗布ウェーハ）Ｗを保持するように作製されて、幾つかのパラメータに従って基板を精確に位置決めするように構成された第２の位置決め装置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、
−パターン形成装置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の標的部分Ｃ（例えば、１個又は複数のダイを含む）の上に投影するように構成された投影系（例えば、屈折投影レンズ系）ＰＳとを含む。

照明系は、放射の誘導、整形、又は制御を行うための屈折性、反射性、磁性、電磁性、静電性などの様々な種類の光学要素、又は他の種類の光学要素、若しくはそれらの任意の組合せを包含し得る。

支持構造は、パターン形成装置の支持、即ち、その重量を支える。それは、パターン形成装置の向き、リソグラフィ装置の設計、及び、例えば、パターン形成装置が真空環境中に保持されているか否かなどの他の条件に応じた様態でパターン形成装置を保持する。支持構造は、機械式、真空式、静電式、又は他の固締技法を使用してパターン形成装置を保持することができる。支持構造は、例えば、必要に応じて固定式又は可動式であり得る枠又はテーブルでよい。支持構造は、パターン形成装置を、例えば、投影系に対して所望の位置に確保することができる。本明細書で「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はいずれも、より包括的な用語である「パターン形成装置」と同義であると見なし得る。

本明細書で使用される「パターン形成装置」という用語は、基板の標的部分中にパターンを作成するためなどに、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用可能な任意の装置を指すものと広義に解釈されるべきである。放射ビームに付与されたパターンは、例えば、このパターンが位相シフト形状構成又はいわゆる補助形状構成を備えている場合には、基板の標的部分中の望ましいパターンに必ずしも厳密に対応しないこともあり得ることに留意されたい。一般には、放射ビームに付与されたパターンは、集積回路のような、標的部分中に作成されているデバイス中の特定機能層に対応することになる。

パターン形成装置は透過型又は反射型であり得る。パターン形成装置の実施例には、マスク、プログラマブル・ミラー・アレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィではよく知られており、バイナリ・マスク、レベンソン型位相シフト・マスク、及びハーフ・トーン型位相シフト・マスクなどのマスク種類ばかりでなく、様々な複合型のマスク種類も含まれる。プログラマブル・ミラー・アレイの一実施例は微小ミラーのマトリックス配置を使用するが、これらのミラーはそれぞれ、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可能である。このように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中にパターンを付与する。

本明細書で使用する「投影系」という用語は、屈折性、反射性、反射屈折性、磁性、電磁性、及び静電性の光学系、又はその任意の組合せを含めて、使用されている露光放射に適切な又は浸液の使用若しくは真空の使用などのような他の要素に適切な任意の種類の投影系を包含するものと広義に解釈されるべきである。本明細書の「投影レンズ」という用語の使用はいずれも、より包括的な「投影系」という用語と同義であると見なし得る。

ここで図示されているように、本装置は反射型である（例えば、反射型マスクを使用する）。別法として、本装置は透過型でもよい（例えば、透過型マスクを使用する）。

リソグラフィ装置は、２つ（２段）以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスク・テーブル）を有する種類であり得る。このような「多段」機械では、追加的なテーブルを並行して使用可能である。即ち、別の１つ又は複数のテーブルが露光用に使用されている間に、１つ又は複数のテーブル上で予備段階が実行可能である。

リソグラフィ装置はまた、投影系と基板との間の空間を充填するために、基板の少なくとも一部を相対的に大きな屈折率を有する液体（例えば、水）によって覆うことができる種類であり得る。浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えば、マスクと投影系との間に適用することも可能である。投影系の開口数を増やすために液浸技法が当業ではよく知られている。本明細書で使用される「液浸」という用語は、基板のような構造体を液体の中に浸漬けすることを意味するものではなく、正確に言えば、露光時に液体が投影系と基板との間に位置することのみを意味する。

図１を参照すると、照明器ＩＬは放射ビームを放射源ＳＯから受け取る。放射が放射源ＳＯから照明器に向かって伝播する通路の中にフィルタ・システムＦＳが設けられる。このフィルタ・システムＦＳは、実質的に放射を透過させ、且つ細塵分子を放射から濾過する。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば、放射源がエキシマ・レーザであるときは別個の独立体であり得る。このような場合には、放射源はリソグラフィ装置の一部を構成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビーム拡張器を含むビーム送達システムの補助によって、放射源ＳＯから照明器ＩＬに送られる。他の場合では、例えば、放射源が水銀灯であるときは、放射源はリソグラフィ装置の一体部分であり得る。ビーム送達システム（必要であれば）と併せて、放射源ＳＯ及び照明器ＩＬを放射系と呼ぶことができる。

照明器ＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するための調整器を備えることができる。一般には、照明器のひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部径方向範囲（通常、それぞれにσ−外部及びσ−内部と呼ぶ）を調整することができる。更には、照明器ＩＬは、積分器及び集光器などの様々な他の構成要素を備え得る。照明器を使用して放射ビームを調整し、その断面に望ましい均一性及び強度分布を持たせることができる。

放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスク・テーブルＭＴ）上で保持されるパターン形成装置（例えば、マスクＭＡ）上に入射し、パターン形成装置によってパターン形成される。放射ビームＢは、マスクＭＡを横切った後に、このビームを基板Ｗの標的部分Ｃの上に合焦する投影系ＰＳを通過する。第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉型素子、線形エンコーダ、又は容量性センサ）の補助によって、例えば、異なる標的部分Ｃを放射ビームＢの通路の中に位置決めするために、基板テーブルＷＴを精確に移動することができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭ及び別の位置センサＩＦ１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又は走査時に、マスクＭＡを放射ビームＢの通路に対して精確に位置決めすることができる。一般には、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を構成する長行程モジュール（粗動位置決め用）及び短行程モジュール（微動位置決め用）の補助によって実現可能である。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を構成する長行程モジュール及び短行程モジュールを使用して実現可能である。ステッパの場合は（スキャナとは異なり）、マスク・テーブルＭＴを短行程駆動部のみに連結するだけでもよいし、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せ標識Ｍ１、Ｍ２及び基板位置合せ標識Ｐ１、Ｐ２を使用して位置合せ可能である。例示した基板位置合せ標識は専用の標的部分を占有するが、それらは標的部分間の空き領域に配置可能である（これらは罫書き線位置合せ標識として知られる）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられる状況では、これらのダイの間にマスク位置合せ標識を配置してもよい。

図示の装置は次の方式の少なくとも１つの方式が使用可能である。
１．ステップ方式では、放射ビームに付与されたパターン全体を１回で標的部分Ｃの上に投影する間、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持する（即ち、単一静的露光）。次いで、異なる標的部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴをＸ方向及び／又はＹ方向に移動する。ステップ方式では、露光域の最大の大きさが、単一静的露光で描画される標的部分Ｃの大きさを限定する。
２．走査方式では、放射ビームに付与されたパターンを標的部分Ｃの上に投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期して走査する（即ち、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の速度及び方向は、投影系ＰＳの（縮小／）拡大率及び像反転特性によって決定可能である。走査方式では、露光域の最大の大きさが単一動的露光における標的部分の幅（非走査方向における）を限定する一方で、走査の移動長さが標的部分の高さ（走査方向における）を決定する。
３．別の方式では、放射ビームに付与されたパターンを標的部分Ｃの上に投影する間、マスク・テーブルＭＴを基本的に静止状態に保ってプログラム可能なパターン形成装置を保持し、且つ基板テーブルＷＴを移動又は走査する。この方式では、一般にパルス放射源が使用され、基板テーブルＷＴの移動後毎に又は走査時の連続的な放射パルスの合間に、プログラム可能なパターン形成装置を必要に応じて更新する。このような動作方式は、上で言及した種類のプログラマブル・ミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン形成装置を利用するマスクレス・リソグラフィに容易に応用可能である。

以上に説明した使用方式に関する組合せ及び／若しくは変型、又は全く異なる使用方式を用いることも可能である。

図２は、放射ビームから細塵粒子を濾過するためのフィルタ・システムＦＳを模式的に示す。図２に示したフィルタ・システムは、使用に際して、放射が生成される放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置から眺めたものとして示されている。フィルタ・システムＦＳは、細塵粒子を捕集するための複数の箔Ｆを含む。後段で明白になるように、このように眺める位置からは、箔は線として見える。図３及び４は、それぞれに斜視図及び図２と同様の図としてこれらの箔Ｆの１つを示す。箔Ｆのそれぞれは、相互に異なる向きを有する２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２を含む。これらの２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２は、実質的に直線的な連結線ＣＬ（図３でより明白に示す）に沿って相互に連結される。２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２のそれぞれは、図２でフィルタ・システムＦＳを見る所定の位置を貫通する仮想平面（図示せず）と一致する。これを仮想直線ＶＳＬによって模式的に示す。先に指摘したように、この所定位置は、使用に際して、放射が生成される放射源と実質的に一致するように意図されている。放射源ＳＯを図３に模式的に示す。直線的な連結線ＣＬも、所定の位置、即ち、放射が生成される放射源ＳＯと実質的に一致するように意図されている位置を貫通する仮想直線ＶＳＬと一致する。使用に際して、放射源から生成された放射は、フィルタ・システムを通過して伝播する。放射の僅かな部分のみが正面から箔に衝突することになり、従って箔によって吸収され、それによって箔の加熱をもたらし得る。放射が伝播する通路に沿って移動する細塵粒子は、それらの速度の方向が箔Ｆの１つに向かう成分を有することが想定されるので箔Ｆによって捕集可能である。細塵粒子が箔Ｆによって形成された経路Ｃを通過して移動するときに、箔がこれらの粒子を捕獲するように箔トラップを回転させることも可能である。放射の吸収に加えて、これらの粒子の衝撃のために箔Ｆも熱を帯びる。

フィルタ・システムＦＳは支持体Ｓを含み、この支持体Ｓの第１の位置Ｐ１に２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２の第１の部分ＦＰ１が連結され、他方で支持体Ｓの第２の位置Ｐ２に２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２の第２の部分ＦＰ２が連結される。図２に示した実施例では、支持体Ｓが内部リングＩＲ及び外部リングＯＲを含む。内部リングＩＲ及び外部リングＯＲは同軸である。第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間の距離Ｄは固定している。箔Ｆは、モリブデンを実質的に含む材料から作製可能である。同様に、支持体もモリブデンを実質的に含む材料から作製可能である。箔Ｆは半田付けによって支持体Ｓに連結可能である。

図２に示した箔トラップは、使用に際して次のように挙動する。箔Ｆのそれぞれの部分ＦＰ１、ＦＰ２は、加熱されると膨張する。このような膨張は、実質的にそれぞれの部分が位置する平面内で生じる。箔Ｆの膨張は、連結線が箔の全体的な向きに対して実質的に横方向に移動することによって適応される。連結線が移動する程度は、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の距離Ｄが固定されているとき、より一層予測可能である。加熱されたときの箔Ｆを図４で点線によって模式的に示す。

加熱されたときの箔Ｆの新たな向きは、連結線ＣＬの位置によって予測可能になっている。直線的な連結線は、使用に際して、放射が生成される放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想直線と一致し、且つ２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２のそれぞれがこのような所定の位置を貫通する仮想平面と一致するので、箔の新たな位置及び向きは、たとえ光透過率の低下を引き起こすとしても、その最小限の低下を引き起こすのみである。しかも、例えば、加熱されるときの箔の熱膨張及び新たな位置を実験的に測定すること、並びにフィルタ・システムがＥＵＶ放射の吸収及び／又は細塵粒子の衝撃に曝されるときに箔が（ＥＵＶ）放射の最適透過率を許容する向きを取るように、フィルタ・システムを設計することが可能である。

２つの部分ＦＰ１、ＦＰ２のそれぞれの部分は、直線的な平面である仮想平面と一致し得る。その場合に、制御可能性及び予測可能性がより一層単純明快になろう。しかし、それぞれの部分又は部分ＦＰ１、ＦＰ２の一方が曲率を有することも可能である。図２及び４に示した実施例は、円筒形又は円錐形のフィルタ・システムＦＳ、即ち、円筒形又は円錐形の外部リングと可能性として円筒形又は円錐形の内部リングとを有するフィルタ・システムに的を絞って実施されている。しかし、原理上は、支持体及びフィルタ・システムの他の任意の形状も可能である。

支持体Ｓの位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の距離Ｄは、箔Ｆの熱膨張に対して固定している。従って、距離Ｄは支持体、即ち、この場合では内部リングＩＲ及び外部リングＯＲの膨張によって僅かに増大し得る可能性がある。支持体は冷却システムＣＳによって冷却可能であることが図２及び４に模式的に示されている。明瞭にするために、この冷却システムＣＳが外部リングＯＲのみに存在するように示してある。しかし、冷却システムＣＳを内部リングＩＲに設けることも等しく可能である。

図５及び６は本発明に係るフィルタ・システムＦＳの一実施例の一部を示すが、それは、冷却システムＣＳの構造及びこの冷却システムＣＳが機能し得る方式を更に詳細に明らかにする。

図５では、箔Ｆ１及び箔Ｆ２が、細塵粒子を捕集するためのフィルタ・システムＦＳの一部である。フィルタ・システムは、図５に部分Ｓ１及び部分Ｓ２として示されている支持体も含む。部分Ｓ１及び部分Ｓ２は、両方とも１つのリング形状の支持体の一部であり得る。図５は、このようなリング形状の支持体の模式的な断面を示すものとして理解することができる。対称軸ＳＡを線Ｌによって模式的に表す。箔Ｆ１及び箔Ｆ２は、両方とも支持体の軸（図示せず）に連結可能である。その場合には、この軸は線Ｌと一致し得る。支持体部分Ｓ１及びＳ２を含む支持体がリング形状である一実施例では、対称軸ＳＡは、放射が生成される放射源と一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想直線と一致し得る。

箔Ｆ１及び箔Ｆ２が連結されること、即ち、一緒に１つの箔を形成することも更に可能である。そのような一実施例では、支持体Ｓ１及び支持体Ｓ２が別体の支持体であること、即ち、箔Ｆ１と箔Ｆ２との連結により形成される箔によって分離された支持体であり得る。例えば、支持体Ｓ１が外部リングの断面を表し、他方で支持体Ｓ２が内部リングの断面を表す。そのような状況では、線Ｌは対称軸を表すものではない。

線Ｌが対称面を表し、従ってフィルタ・システムが相互に平行な複数の箔を含むことも可能である。

フィルタ・システムは冷却システムＣＳを含む。この冷却システムＣＳは部分ＣＳ１及びＣＳ２を含み得る。

それぞれの支持体がリング形状である場合には、それぞれの冷却システムＣＳもリング形状であり得る。従って、線Ｌは幾つかの実施例では冷却システムＣＳの対称軸も表す。図５に示したフィルタ・システムの一部を更に説明するために、上方部分、即ち、線Ｌの上方のみを参照する。上方部分の説明は下方部分にも該当する。

冷却システムＣＳ１は、冷却すべく配置されている表面Ａ１を有する。冷却システムＣＳ１及び支持体Ｓ１は、間隙Ｇが冷却システムＣＳ１の表面Ａ１と支持体Ｓ１との間に形成されるように相互に対して位置決めされる。冷却システムＣＳ１は、ガスを間隙Ｇの中に噴射するように更に配置される。ガス及びその流れ方向を点線矢印によって示す。ガスが間隙Ｇに進入する入口位置ＥＰとガスが間隙Ｇを退出する出口位置ＸＰとの間の通路Ｐは、図５に示した実施例では蛇行通路Ｐを形成する。通路Ｐが蛇行通路であるので、間隙に噴射されたガスは、入口位置ＥＰから出口位置ＸＰに向かって流れるときに大きな抵抗を受ける。このような蛇行通路は、間隙Ｇからその周囲に向かうガスの漏出に対する抵抗となる。この通路が直線的な通路であることも可能である。その場合には、ガスが出口位置ＸＰに向かって移動するときに受ける抵抗は、図示の実施例に較べて小さい。支持体Ｓ１には、ガスが間隙Ｇを退出する前にガスを収容するための凹所Ｒ１を設けることができる。この凹所中の圧力は、周囲が約１０パスカルであるのに対して、約１０００パスカルであり得る。従って、凹所Ｒ１は、その中で噴射されたガスが支持体Ｓ１を冷却する緩衝域となる。

間隙Ｇは、表面Ａ１と支持体Ｓ１との間の最小距離が約２０マイクロメータから約２００マイクロメータに亘る範囲内にあるようになされ得る。この間隙は、表面Ａ１と支持体Ｓ１との間の最小距離が約４０マイクロメータから約１００マイクロメータに亘る範囲内にあるようにもなされ得る。

冷却システムＣＳ１の表面Ａ１は流体によって冷却されるように配置される。この目的のために、冷却システムＣＳ１は、表面Ａ１の表面下に延在する経路を含み得る。使用に際して、水、即ち、相対的に冷たい水は、経路入口ＣＥＡに進入し、経路Ｃを通過して、経路出口ＣＸから経路を退出し得る。その場合に、表面Ａ１の表面下は、経路入口ＣＥＡから経路Ｃに進入する水と依然としてほぼ同じ冷たさの水によって冷却されることになる。冷却システムＣＳ１は、ガスを間隙Ｇの中に噴射する前にガスを冷却するようにも配置可能である。経路入口ＣＥＡによって示した位置に水の入口を有するのではなく、使用に際してガスが間隙Ｇの中に噴射される噴射経路ＩＣに沿って最初に水が流れるように、水をＣＥＧによって示した位置から経路の中に進入させることも利点があり得る。これは、噴射経路ＩＣ中のガスを冷却したり、又はガスが噴射経路ＩＣに進入する前に冷却された場合に、ガスを噴射経路中で引き続き冷却状態に維持したりすることを可能にする。当然のことであるが、噴射経路ＩＣ及び表面Ａ１を独立した冷却機構によって冷却することも可能である。水を使用するのではなく、他の任意適切な冷却媒体を使用してもよい。図示しないが、冷却システムを冷却するために使用された水及び／又は他の任意の冷却媒体が、冷却システム及び／又はフィルタ・システムの周囲に進入しないように、経路Ｃの入口及び出口は供給源及び排出装置にそれぞれ連結されていることは明白である。噴射経路ＩＣを介して間隙Ｇの中に噴射されるガスには、アルゴン又は適切な冷却特性を有し且つ相対的に不活性な他の任意のガスでよい。

フィルタ・システムが、ＥＵＶ放射に曝され、ＥＵＶ放射が回収システムに向かって伝播する通路から細塵粒子を濾過し、且つフィルタ・システムが真空環境中において毎分約３０００回転で回転するとき、箔及びそれらの１つ又は複数の支持体は、ＥＵＶ放射の吸収と箔に対する細塵粒子の衝撃との結果として約１キロワットの仕事率を吸収することが想定される。いずれかの理論と結び付くように願うものではないが、凹所Ｒ１の中が約１０００パスカルの圧力に達するように、支持体と冷却システムＣＳ１の冷却表面との間の温度差が約２００ケルビンであるように、また表面Ａ１が約１．２６^＊１０^−２平方メートルの面積を有するようにアルゴン・ガスが間隙Ｇの中に噴射されるとき、約１．３キロワットに等しい熱量が除去可能であることを指摘する。このような考えでは、熱伝達係数は約０．７ワット／平方メートル^＊ケルビン^＊パスカルであるように選択され、その効率は約０．８５であると想定される。間隙中の支持体Ｓ１と表面Ａ１との間の最短距離は、約４０と約１００マイクロメートルとの間にあると想定される。その場合に、周囲の圧力は、約１０ミリバールであり得る。このような査定では、支持体の原材料は、約２センチメートルの厚さ及び約２００ミリメートルの直径を有するステンレス鋼であると想定される。

図６は、本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムの別の一部を示す。この状況では、支持体Ｓ１及びＳ２は、対称軸ＳＡ回りに回転自在に配置されるリング形状の支持体と、使用に際して、部分Ｓ１及びＳ２が模式的に示されている支持体に対して静止状態に留まり得る冷却システムＣＳとの一部を含む。箔Ｆ１、Ｆ２は、対称軸ＳＡに対して径方向に延在する。凹所Ｒ１に向かって通じる部分と凹所Ｒ２に向かって通じる部分とに分岐する１つの噴射経路ＩＣが存在し得る。他の構造的特徴は、図５に示したものと同じである。図６に示す冷却システムＣＳは、図５に示した冷却システムと同様に機能する。支持体Ｓ１、Ｓ２は、このような実施例では箔Ｆ１、Ｆ２が連結される外部リング（図示せず）に向かって力を伝達する駆動機構によって回転自在であり得る。しかし、支持体Ｓ１、Ｓ２は、例えば、断熱連結部を介して実際に冷却システムＣＳに連結されること、及び冷却システムＣＳは支持体Ｓ１、Ｓ２の回転を駆動することも可能である。このような後者の実施例では、箔Ｆ１、Ｆ２が、必ずしも、例えば、外部リングに連結されるとは限らない。

本文では、ＩＣの製造においてリソグラフィ装置を使用することに特定的に言及する場合があるが、本明細書に説明するリソグラフィ装置には、集積光学系、磁気ドメイン記憶装置用の誘導及び検出パターン、平板ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等々の製造のような他の応用例もあり得ることを理解されたい。このような別法による応用例の文脈では、本明細書の「ウェーハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、「基板」又は「標的部分」というより包括的な用語とそれぞれに同義であると見なし得ることは当業者に理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光の前又は後で、例えば、トラック（典型的にレジスト層を基板に塗布し且つ露光済みのレジストを現像する手段）、計測手段、及び／又は検査手段において処理可能である。応用できる場合には、このような手段及び他の基板処理手段に本明細書の開示を応用することができる。更には、本明細書で使用された基板という用語を使って複数回処理した層を既に含んでいる基板を指すように、例えば、多層ＩＣを作成するために基板を２回以上処理することも可能である。

以上では、光リソグラフィの文脈で本発明の実施例を使用することに特定的に言及する場合があったが、本発明は、他の応用例、例えば、インプリント・リソグラフィに使用可能であり、文脈次第では、光リソグラフィに限定されるものではないことが理解されよう。インプリント・リソグラフィでは、パターン形成装置中の微細構成が基板上に作成されるパターンを画定する。パターン形成装置の微細構成は、基板上に塗布されたレジスト層の中へ型押し可能であり、その後でレジストは電磁放射、熱、圧力、又はそれらの組合せを加えることによって硬化される。パターン形成装置は、レジストが硬化されるとレジストから除去され、その中にパターンを残す。

本明細書で使用した「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば、３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ナノメートル）及び極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、５〜２０ナノメートルの範囲内にある波長を有する）を含めて、あらゆる種類の電磁放射を包摂する。

「レンズ」という用語は、文脈次第では、屈折性、反射性、磁性、電磁性、及び静電性の光学要素を含めて、様々な種類の光学要素のいずれか１つ又はその組合せを指し得る。

以上に本発明の特定の実施例を説明してきたが、本発明は、説明以外にも別様に実施可能であることが理解されよう。例えば、本発明は、以上に開示した方法を記述する機械読取り可能な命令の１つ若しくは複数のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、又はこのようなコンピュータ・プログラムを内蔵するデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態を取り得る。

以上の説明は例示的なものであって限定を意図するものではない。従って、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、説明された本発明に変更がなされ得ることは当業者には明らかであろう。

本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置を示す模式図である。 本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムの一部を示す模式図である。 本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムの一部としての箔を示す模式図である。 本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムの一部としての加熱された箔を示す模式図である。 本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムの一部を示す模式図である。 本発明の一実施例に係るリソグラフィ装置、照明系、及びフィルタ・システムの一部を示す模式図である。

符号の説明

Ａ１ 冷却すべく配置されている表面
Ｂ 放射ビーム
Ｃ 経路
ＣＥＡ、ＣＥＧ 経路入口
ＣＬ 連結線
ＣＳ 冷却システム
ＣＳ１、ＣＳ２ 冷却システムの部分
ＣＸ 経路出口
Ｄ 第１の位置と第２の位置との間の距離
ＥＰ 入口位置
Ｆ、Ｆ１、Ｆ１ 箔
ＦＰ１、ＦＰ２ 箔の２つの部分
ＦＳ フィルタ・システム
Ｇ 間隙
ＩＣ 噴射経路
ＩＦ 位置センサ
ＩＬ 照明系
ＩＲ 内部リング
Ｌ 線
ＭＡ パターン形成装置
ＭＴ マスク・テーブル
Ｍ１、Ｍ２ マスク位置合せ標識
ＯＲ 外部リング
Ｐ 蛇行通路
Ｐ１ 支持体の第１の位置
Ｐ２ 支持体の第２の位置
ＰＭ、ＰＷ 位置決め装置
ＰＳ 投影系
Ｒ１、Ｒ２ 凹所
Ｓ 支持体
ＳＡ 対称軸
Ｓ１、Ｓ１ 支持体の部分
ＳＯ 放射源
ＶＳＬ 仮想直線
Ｗ 基板
ＷＴ 基板テーブル
ＸＰ 出口位置

Claims (15)

1. リソグラフィ装置であって、
   −放射の投影ビームを形成するように構成された放射系を含み、
   前記放射系は、
   （ａ）放射を放出する放射源と、
   （ｂ）前記放射源によって放出された前記放射から細塵粒子を濾過するためのフィルタ・システムであって、前記細塵粒子を捕集するための複数の箔を含むフィルタ・システムと、
   （ｃ）前記放射源によって放出された前記放射を調整放射ビームに形成するように構成された照明系とを含み、また、前記リソグラフィ装置は、
   −前記放射の投影ビームを基板の上に投影するように構成された投影系を含み、
   前記複数の箔の少なくとも１つの箔は、相互に異なる向きを有し、且つ実質的に直線的な連結線に沿って相互に連結されている少なくとも２つの部分を含み、
   前記２つの部分のそれぞれは、前記放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想平面と実質的に一致し、前記実質的に直線的な連結線は、前記所定の位置を同様に貫通する仮想直線と一致するリソグラフィ装置。
2. 前記フィルタ・システムは支持体を含み、前記支持体の第１の位置に前記少なくとも２つの部分の第１の部分が連結され、更に前記支持体の第２の位置に前記少なくとも２つの部分の第２の部分が連結される、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離は固定している、請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記支持体は内部リング及び外部リングを含む、請求項２又は３に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記フィルタ・システムの少なくとも一部は、少なくとも使用に際して、前記支持体を冷却するように配置される、請求項２乃至４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
6. 前記フィルタ・システムは、冷却すべく配置されている表面を有する冷却システムを更に含み、前記冷却システム及び前記支持体は、前記冷却システムの前記表面と前記支持体との間に間隙が形成されるように相互に対して位置決めされ、
   前記冷却システムは、ガスを前記間隙の中に噴射するように配置されている、請求項２乃至４のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
7. 前記ガスが前記間隙に進入する入口位置と前記ガスが前記間隙を退出する出口位置との間の通路が蛇行通路を形成する、請求項６に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記間隙は、前記冷却システムの前記表面と前記支持体との間の最小距離が、約２０マイクロメートルから約２００マイクロメートルに亘る範囲内にあるようになっている、請求項６又は７に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記支持体は、前記冷却システムの前記表面に対して回転自在である、請求項６乃至８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
10. 前記冷却システムの前記表面は、前記支持体に対して静止しているように配置される、請求項６乃至９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
11. 前記冷却システムの前記表面は、流体によって冷却されるように配置される、請求項６乃至１０に記載のリソグラフィ装置。
12. 前記支持体には、前記ガスが前記間隙を通過する前に前記ガスを収容するための凹所が設けられている、請求項６乃至１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 前記冷却システムは、前記ガスを前記間隙の中に噴射する前に前記ガスを冷却するように配置される、請求項６乃至１２に記載のリソグラフィ装置。
14. 放射の投影ビームを形成するように構成された放射系であって、
    （ａ）放射を放出する放射源と、
    （ｂ）前記放射源によって放出された前記放射から細塵粒子を濾過するためのフィルタ・システムであって、前記細塵粒子を捕集するための複数の箔を含むフィルタ・システムと、
    （ｃ）前記放射源によって放出された前記放射を調整放射ビームに形成するように構成された照明系とを含み、
    前記複数の箔の少なくとも１つの箔は、相互に異なる向きを有し、且つ実質的に直線的な連結線に沿って相互に連結されている少なくとも２つの部分を含み、
    前記２つの部分のそれぞれは、前記放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想平面と実質的に一致し、前記実質的に直線的な連結線は、前記所定の位置を同様に貫通する仮想直線と一致する放射系。
15. 放射源によって放出された放射から細塵粒子を濾過し、且つリソグラフィ、特に極紫外（ＥＵＶ）リソグラフィのために使用可能なフィルタ・システムであって、前記フィルタ・システムは前記細塵粒子を捕集するための複数の箔を含み、
    前記複数の箔の少なくとも１つの箔は、相互に異なる向きを有し、且つ実質的に直線的な連結線に沿って相互に連結されている少なくとも２つの部分を含み、
    前記２つの部分のそれぞれは、前記放射源と実質的に一致するように意図されている所定の位置を貫通する仮想平面と実質的に一致し、前記実質的に直線的な連結線は、前記所定の位置を同様に貫通する仮想線と一致するフィルタ・システム。

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