JP4695122B2 - リソグラフィ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、リソグラフィ装置、およびデバイスの製造方法に関する。
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)の製造において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(patterning device)を用いることができる。このパターンは、基板(たとえばシリコンウェーハ)上のターゲット部分(たとえば1つのダイの一部、1つまたはいくつかのダイを含む)に転写される。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料(レジスト)層上での結像を介してなされる。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。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、およびある特定の方向(「スキャン」方向)の照射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、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可能である。
使用中、リソグラフィ装置にはバックグラウンドプラズマが存在しうる。たとえば、使用中、放射ビームがリソグラフィ装置の低圧の内部空間を通過することによって、特に、放射がEUV(極端紫外線)である場合に、局所的にプラズマが発生することがある。また、たとえば、リソグラフィ装置は、放射を供給するためのプラズマ放射源を備えることができ、少量のプラズマがこの放射源から漏れ出してリソグラフィ装置の光コンポーネントに向かうことがある。
1つまたは複数のこのようなバックグラウンドプラズマによって、リソグラフィ装置の光コンポーネントの動作が妨げられる場合がある。たとえば、加速されたプラズマ粒子が少なくとも一定のスパッタリング閾値(運動)エネルギーに達すると、バックグラウンドプラズマによって、光コンポーネント近くの光表面がスパッタリングされることがある。
国際公開WO2005/064401には、デブリ軽減システムを備える装置であって、該装置の使用中に、該デブリ軽減システムがデブリ粒子、たとえば、荷電粒子を軽減する装置が記載されている。デブリ軽減システムは、磁界を利用して、少なくとも荷電デブリ粒子を軽減するように構成されている。磁界は、電子(およびその他の荷電粒子)をらせん運動させることができる。
本発明の実施形態は、プラズマに関連する光コンポーネントのスパッタリングを低減または防止することができるリソグラフィ装置を含む。
一実施形態によると、装置は、放射ビームを形成するために放射を発するように構成された放射源であって、該放射が該装置内の低圧環境中にプラズマを生成しうるタイプのものである放射源と、放射ビームを調節し、パターンの付いた放射ビームを形成するために調節された放射ビームの断面にパターンを付与し、該パターンの付いた放射ビームを基板のターゲット部分上に投影し、放射を検出するように構成された複数の光コンポーネントと、を備え、該装置の光コンポーネントうちの少なくとも1つにはプラズマ消滅構造が設けられ、該プラズマ消滅構造が当該光コンポーネントの中、上および/または近くに電子イオン再結合促進壁をもたらすように構成されている、リソグラフィ装置を備える。
別の実施形態によると、リソグラフィデバイス製造方法は、基板上にパターンの付いた放射ビームを投影することを備え、複数の光コンポーネントを使用して放射ビームが基板に向かって送られ、放射ビームの放射が光コンポーネントの中および/または近くにプラズマを生成しうるタイプのものであり、少なくとも1つの光コンポーネントの中および/または近くの前記放射ビームの経路の中または近くに、少なくとも1つのプラズマ消滅構造が、電子イオン再結合を促進し、および/または、当該光コンポーネントの光表面がプラズマによって負にバイアスされることを低減または回避するために配置されている。
以下、添付の概略図面を参照しながら、単なる例として、本発明の実施形態を説明する。図面において、同じ参照符号は同じ部分を示す。
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している。このリソグラフィ装置は、放射ビームBを調節し、パターンの付いた放射ビームを形成するために調節された放射ビームの断面にパターンを付与し、かつ、パターンの付いた放射ビームを基板Wのターゲット部分に投影するように構成された複数の光コンポーネントを備える。図1では、このリソグラフィ装置は、放射ビームB(たとえば、UV放射またはその他の放射)を調節するように構成された照明システム(イルミネータ)ILを備える。サポート(たとえば、マスクテーブル)は、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成されており、また、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づけするように構成された第1の位置決めデバイスに接続されている。基板テーブル(たとえば、ウェーハテーブル)WTは、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成されており、また、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置づけするよう構成された第2の位置決めデバイスに接続されている。投影システムPSは、パターニングデバイスMAによって放射ビームBに付与されたパターンを基板Wのターゲット部分C(たとえば、1つまたは複数のダイ)に投影するように構成されている。
照明システムとしては、放射を誘導し、形成し、かつ/あるいは制御するために、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学コンポーネント、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学コンポーネントを含むことができる。
サポートは、パターニングデバイスを支持する、たとえば、パターニングデバイスの重みを支えるものである。サポートは、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、たとえば、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といった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。サポートは、たとえば、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任意の位置に確実に置くことができる。本明細書において使われる用語「レチクル」または「マスク」はすべて、より一般的な用語「パターニングデバイス」と同義であると考えるとよい。本明細書において使われる用語「パターニングデバイス」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付けるために使うことが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、放射ビームに付けたパターンは、たとえば、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機能層に対応することになる。
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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、Alternating位相シフト、および減衰型位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。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がさまざまな方向に反射するように、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。
本明細書において使われる用語「投影システム」は、使われている露光放射にとって、あるいは浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆるタイプ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。本明細書において使われる用語「投影レンズ」はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。
本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの(たとえば反射型マスクを採用しているもの)である。また、リソグラフィ装置は、透過型のもの(たとえば透過型マスクを採用しているもの)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もよい。そのような「マルチステージ」機構においては、追加のテーブルを並行して使うことができ、あるいは、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。
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満たすように、比較的高屈折率を有する液体、たとえば水によって、基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。さらに、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との間の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口度を増加させるためのものとして当該分野では公知である。本明細書において使われている用語「液浸」は、基板などの構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
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。放射源およびリソグラフィ装置は、たとえば、放射源がエキシマレーザである場合、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは、放射源SOからイルミネータILへ、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含むビームデリバリシステムBDを使って送られる。別の場合においては、放射源は、たとえば、放射源が水銀ランプである場合、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源SOおよびイルミネータILは、必要に応じて、ビームデリバリシステムBDとともに放射システムと呼んでもよい。放射源SOは、プラズマEUV放射源、たとえば、すず(Sn)プラズマEUV放射源である。たとえば、そのような放射源では、低電力レーザを使用して(電気的手段などにより)Sn原子を加熱することができる。EUV放射源は、これとは別の放射源、たとえば、リチウム(Li)またはキセノン(Xe)プラズマ放射源であってもよい。また、使用中、プラズマ電子は、放射源SOから漏れ出してコレクタKやイルミネータILに向かう場合がある。コレクタKは、放射源SOからの放射を収集することができる。コレクタKは、照明システムILに収集した放射を送るために構成されている。特に、コレクタKは、放射源から受けた入射を微小の焦点領域または焦点上に集束させるように構成することができる。
イルミネータILは、放射ビームの角強度分布を調節することができるように構成されたアジャスタAD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INおよびコンデンサCO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。イルミネータを使って放射ビームを調節すれば、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。
放射ビームBは、サポート(たと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(たとえばマスク)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。マスクMA上で反射した後、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上にビームを集束させる。第2のポジショナPWおよび位置センサIF2(たとえば、干渉デバイス、リニアエンコーダまたは静電容量センサ)を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Cを放射ビームPBの経路内に位置付けるように、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のポジショナPMおよび別の位置センサIF1を使い、たとえば、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、マスクMAを放射ビームPBの経路に対して正確に位置付けることもできる。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のポジショナPWの一部を形成するロングストロークモジュール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)、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連結されてよく、あるいは、固定されていてもよい。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それ専用のターゲット部分に置かれているが、基板アライメントマークをターゲット部分の間の空間(これらは、けがき線(scribe-lane)アライメントマークとして公知である)内に置くこともできる。同様に、複数のダイがマスクMA上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイの間に置かれてもよい。
例示の装置は、以下のモードの少なくとも1つで使うことができると考えられる。
1. ステップモードにおいては、マスクテーブル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(すなわち、単一静止露光)ターゲット部分C上に投影する。基板テーブルWTは、つぎにXおよび/またはY方向に移動され、それによって別のターゲット部分Cが露光されることが可能になる。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よって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Cのサイズが限定される。
2. スキャンモードにおいては、マスクテーブル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)。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(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、露光領域の最大サイズよって、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。
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つつ、マスクテーブル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た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、連続する放射パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のタイプ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。
上述の使用モードの組み合わせおよび/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。
図2および図3は、図1に示されるリソグラフィ装置のコレクタKをより詳細に示したものである。本実施形態において、コレクタは、ネスト化された(入れ子状の)斜入射コレクタである。コレクタKは、放射Rを集束させるためのミラー11を備える。この放射は、コレクタKが第1の(たとえば、断続的な)放射源SOから受けるものである。第1の放射源SOは図1に示されている。
コレクタKは、米国特許第7,015,489号に開示されているコレクタに少なくとも一部にしたがって、あるいは、異なる態様で構成してよい。たとえば、コレクタは、約193nm以下、126nm以下の波長、またはEUVの波長(たとえば約10nmないし20nm)を有する照明システムに適するものとなりうる。一実施形態において、コレクタは、複数の反射要素またはコレクタシェル11を回転対称のミラーシェルの形態で備える。回転対称のミラーシェルは、共通の回転軸Z(図3を参照)を中心に重なって配置されている。図3に示されているように、同軸として配置されたコレクタシェル11は、たとえば、連結部材12、たとえば、スポークもしくはスポーク状要素(スポーク車輪の一部として)あるいはその他の適切な連結部材またはサポート要素によって相互接続することができる。(これらの連結部材12は図2には示されていない)。
各反射素子11は、放射Rを反射するための反射内面13、および、反射内面13からみて外方に外面14または裏面を備えることができる。図2および図3を参照のこと。たとえば、反射面は、1つ以上の適切な放射反射材料から反射素子11を作ることおよび/または反射面に適切な反射膜を付与することによって得られる。
素子11には、反射素子11を冷却するための冷却路を設けることができる。たとえば、実質的に、このような冷却管はコレクタ内の光の当たらない領域に延在させることができる。
コレクタKは、入射Rを一定の焦点に集束させるように構成することができる。焦点は、たとえば、微小な焦点領域であってよい。焦点は、たとえば、リソグラフィ装置のイルミネータILの前に置いてもよい。
デバイス製造方法においてリソグラフィ装置を使用している間、放射源SOは、放射ビームを形成するために放射を発することができる。この放射は、リソグラフィ装置内の低圧(すなわち、真空、たとえば、約1E−4ないし1m barの範囲の圧力)環境にプラズマを生成しうるタイプ(たとえば、EUV放射)のものである。このようなプラズマは、特に、放射によって生じる光イオン化、および/または、放射源SOによって発せられうる電子によって生成される。プラズマによって、リソグラフィ装置の光コンポーネント、たとえば、コレクタおよび/または投影光エレメントの光表面のスパッタリングが生じる。プラズマは移動性が高く、光コンポーネントの表面に衝突し、イオンを当該表面のほうへ引き込むものと考えられている。イオンは、表面に衝突した後に光表面を顕著にスパッタして、それぞれの光コンポーネントの所望の光特性(たとえば反射率)を低減または阻害するに十分なエネルギーを得ることができる。特に、イオンが一定のスパッタリング閾値エネルギー以上のエネルギーを得ている場合に、スパッタリングが生じうる。
このプラズマによる光コンポーネントのスパッタリングを単に低減するために、リソグラフィ装置内のそれぞれの光コンポーネントの中または近くにプラズマ消滅構造を使用することができる。たとえば、一実施形態において、この消滅は、それぞれの光コンポーネントの光表面がプラズマによって負にバイアスされることを低減することができるか、あるいは、実質的に防止することができるものであり、その結果、プラズマイオン加速(当該表面に向かうもの)およびプラズマに関連するスパッタリングを低下させることができる。たとえば、消滅構造は、追加の表面をもたらすように構成することができるため、消滅構造が設けられていない場合と比較して、プラズマの境界層(磁界を有する層)の積み重なりが制限される。消滅は、磁界を利用することなく行うことができるので、それぞれに利点をもたらす。
たとえば、装置の投影システムには、当該投影システムのプラズマを消滅させるための少なくとも1つのプラズマ消滅構造を設けることができる。さらに、コレクタKまたは他のタイプの光コンポーネントには、少なくとも1つのプラズマ消滅構造を設けることができる。本用途において、「光コンポーネント」という用語は、以下のコンポーネントのうちの少なくとも1つを含むことができる。ミラー、レンズ、コレクタ、フィルタ、レチクル、照明システム、エネルギー感応デバイスまたはセンサ(たとえば、エネルギーおよび/または強度の測定を行うための放射を検出するためのもの)。光コンポーネントおよびそれらの1つ以上の光表面は、放射を誘導、形成または制御するか、あるいは、放射を検出するように構成することができる。たとえば、各光エレメント/コンポーネントの光表面は放射反射表面(ミラーエレメントの場合)、透過型表面、放射吸収部分を有する表面とすることができる。
プラズマ消滅の基本については、プラズマ物理学からこのようなものが一般に知られている(この場合、プラズマ消滅は望ましくないものである)。プラズマ物理学では、プラズマ消滅を回避するために、イオン/電子−再結合構造が存在しないようにする。一方、リソグラフィの本用途では、装置の光コンポーネントの少なくとも1つには、プラズマ消滅構造が設けられ(言い換えると「関連付けられて」)おり、このプラズマ消滅構造はその光コンポーネントの中、上および/または近くに、特に、そのコンポーネントの光表面近くに、電子イオン再結合促進壁を設けるように構成されている。たとえば、プラズマ消滅構造は、当該装置の当該光コンポーネントの中および/または近くに大きな追加領域を設けるように構成されたフォイルトラップ状構造であってよく(該フォイルトラップは当該光コンポーネントの中および/または近くに延在する複数のフォイルを備える)、これによって、光コンポーネントの中および/または近くのプラズマ電子およびプラズマイオンの再結合を促進したり、大きなイオン加速場の発生を回避することができる(先行技術により公知であるフォイルトラップで、放射の透過を実質的に妨害、変更または影響を及ぼすことなく、汚染粒子を放射源から下流に閉じ込めるように設計されているもの)。プラズマ消滅構造は、基板の一部にパターンを転写するために使用されるリソグラフィ放射ビームに実質的に影響を及ぼさないように構成されている。たとえば、プラズマ消滅構造は、実質的に、放射線の方向と並行に延在させることができる。プラズマ消滅構造は、複数の薄壁またはプレートレットから構成することができる。これらは、荷電粒子の局部密度(すなわち、装置においては、光コンポーネントの近くまたは中)を低下させて、プラズマスパッタリング率、および、好ましくは、1つ以上の光コンポーネントのプラズマによって生じるスパッタリングを実質的に防止することができる。実施形態を図4ないし図7に示す。
一般に知られているように、プラズマスパッタリングでは、プラズマイオンは表面に向かって加速され、これらイオンは表面から原子を放出するために十分なエネルギーを有する。加速は上述の表面境界層の加速場によって達成することができ、この境界層は、プラズマに対して表面を負にバイアスする比較的敏速なプラズマ電子があるために存在している。現在提示されているプラズマ消滅では、プラズマ消滅構造によって、追加の表面領域を光コンポーネントの近くおよび/または中に設けることができ、この追加の領域が、光コンポーネントの光表面の負バイアスを低減または実質的に消滅させることによって、入ってくるプラズマイオンの速度を低減させることができる。追加の表面領域は、光表面近くにプラズマイオン加速場が実質的に存在しなくなるものなりうる。すなわち、境界層にわたる電圧低下が制限され、入ってくるプラズマイオンが上述のスパッタリング閾値エネルギーに達することのないものとなりうる。
図4ないし図6はリソグラフィ装置の一部の一実施形態を示す。本実施形態では、複数の壁またはプレートレット50を有するプラズマ消滅構造が提供されている。図4は、図3に似たものであり、放射コレクタKの一部の横断面図(光軸または放射伝播方向に対して横方向)を示す。明確にするために、2つのコレクタシェル11Aおよび11Bのみが示されている。図4に示されているコレクタKは、図2および図3に示されている実施形態と実質的に同じであってよいが、さらに、プラズマ消滅構造50を備える。図5はコレクタKの一部の縦断面図(光軸に対して平行)を示す。
本実施形態において、複数の電子イオン再結合促進壁50が、コレクタシェル11Aの反射面13Aの向かい側の領域中の該反射面の近くに延在している。使用中、壁50またはプレートレットは、放射ビームが通過する空間に突き出ている。壁50は、プラズマが消滅される空間(すなわち、本実施形態においてコレクタシェル11Aと11Bの間に延在する空間)において、互いに対して実質的に均一に分布されている。たとえば、壁/プレートレット50は、横方向(あるいは、コレクタの中心軸Zに対して周方向)からみて、実質的に等間隔に離間させることができる。壁50は(横方向に)比較的薄く、中心軸Zに対して平行な直線(すなわち、湾曲していない)方向に延在する細長いプレート状の素子であってよい。
本実施形態では、再結合促進壁50はコレクタ素子11のうちの1つから半径方向、すなわち、中心軸Zに対して半径方向に延在している(図3を参照)。また、各再結合促進壁50は光軸の方向に延在させてもよい。図4および図5から、各再結合促進壁50が放射ビームの光路X、−X(図4および図5には示されていないが、図2には一部示されている)に合わせて実質的に延在してよく、これにより、再結合促進壁50はコレクタKを介する放射ビームの透過を実質的に阻止しない(または低減、妨害または悪影響を与えない)ことになる。各壁50は薄く、たとえば、横方向の厚さL3(図6を参照)が約1mm以下である。さらに、たとえば、各壁またはプレートレット50は、(放射伝播方向に測定して)少なくとも1cmの長さとすることができる。一例として、各壁またはプレートレット50の長さは、コレクタシェルの反射面の長さと少なくとも同じ長さにすることができる。各壁またはプレートレット50の長さは、使用中に、放射Rを実際に受けて反射するコレクタシェルの反射面の部分の長さと同じであることが好ましく、この壁またはプレートレットはその反射面の部分の向かい側に延在している。
本実施形態において、壁50は、反射素子11Bのうちの1つの外面または裏面14Bから、その向かい側の(より外側の)反射素子の、該裏面14Bと向かい合う内側反射面13Aに向かって突出することができる。
また、たとえば、プラズマ消滅壁50の自由な(半径方向に外側の)エッジが、比較的短い距離L2(図4および図5を参照)、たとえば、約0nmから10mm、たとえば、約1mmから5mm、または、約1mmの範囲の距離L2の分、より外側の反射素子11Aの反射面13Aから離間させることができる。このような壁またはプレートレット50を複数、コレクタ素子11B上に設けることができる。
図4では、分かりやすくするために、このような壁50が16個示されている。しかしながら、これより多くのプラズマ消滅壁50を2つのコレクタ素子11A、11Bの間の領域の中に延在させてもよい。たとえば、同心の2つのコレクタシェル11A、11Bとの間の同心の領域(volume)全体にこのような壁50を設けることができる。たとえば、コレクタシェル11の少なくとも1つの反射面13Aに向かって延在している少なくとも50個のプラズマ消滅壁50を(該表面13Aを保護する表面近くのプラズマを消滅させるために)使用することができる。
各コレクタシェル11の各反射表面近くに複数のプラズマ消滅プレートレット50を設けることができる。これによって、図4および図5において、このような壁(図示せず)を内側コレクタシェル11Bの反射面の向かい側に該面に向かって延在させることができる。
単なる一例として、コレクタKの大きさによっては、隣り合う再結合促進壁50(図4を参照)間最も近い距離L1は約1mmから10mmの範囲とすることができ、これによって、コレクタのスパッタリングを大幅に回避することができる。別の実施形態において、プラズマ消滅構造の再結合促進壁50の総表面積がその近くのコレクタシェル11Aの反射面13A(このシェル11Aに向かって壁50が延在している)の面積よりも大きくすることができる。さらに、各々の壁50の半径方向の幅L4は、2つのコレクタ素子11A、11Bの間の半径方向の距離の半分よりも大きくすることができる(図5に示されるとおり)。
図4ないし図6の実施形態のさらなる特徴として、プラズマ消滅構造によってコレクタKの気体伝導性を低下させることができ、良好な差動排気が実現することがある。
プラズマ消滅壁50はさまざまな材料からつくることができる。たとえば、これらの壁50は導電性または絶縁性にすることができる。一実施形態において、比較的小さい電位を(たとえば、図示されていない適切な電位源によって)プラズマ消滅壁50上に供給することができる。このような電位は電子イオン再結合を促進することができ、よって、消滅効果を促進することができる。すなわち、壁50に電圧を加えることで、壁50に再結合の効率性を向上させることができる。
各電子イオン再結合促進壁50の表面はそれぞれの(図4および図5において外側の)コレクタシェル11Aの近くの反射面13Aと同じ材料から構成することができる。たとえば、各々の壁50は、1つ以上の適切な放射反射材料からつくることができる。また、各壁50の外面には適切な反射膜を設けることができる。たとえば、それぞれの光エレメント(すなわち、コレクタシェル)の反射面13Aの材料と同じものをプラズマ消滅壁50の材料として選択することによって、プラズマ消滅壁50のスパッタリング(たとえば、プラズマによって生じるスパッタリング)によって該反射面13Aの測定可能な反射率が損なわれることがなくなる。コレクタKのプラズマ消滅壁50は、汚染粒子(たとえば、金属粒子、放射源関連粒子、炭素粒子および/またはその他の汚染粒子)のゲッタとして機能することができる。消滅装置(または壁)50はフォイルトラップ構造としても機能することができ、たとえば、コレクタ(またはその他のそれぞれの光エレメント/コンポーネント)のデブリを除去することができる。
別の実施形態(図示されず)において、いわゆる直入射コレクタを設けることができる。この実施形態において、プラズマ消滅構造は、(上述の実施形態と同様に)プラズマによるコレクタのスパッタリングを低減または防止するために当該コレクタの近くまたは上に配置されている。その場合、電子イオン再結合促進壁をコレクタ表面近く(たとえば、1cm未満の距離)に設けることができ、壁はコレクタの光軸から半径方向に延在し、かつ、コレクタの反射面近くに延在している。したがって、プラズマ消滅構造は、プラズマスパッタリングから保護される当該光表面から1cm未満の距離に配置することができる。たとえば、このような場合、EUV放射では高透過率が得られる。
図7Aおよび図7Bは、リソグラフィ装置の光コンポーネントとプラズマ消滅構造の組立体の実施形態を示す。たとえば、光コンポーネントは、投影システムPSのミラー60またはその他のリソグラフィ光コンポーネントであってよい。本構成において、プラズマ消滅構造を表面61に対向しかつ光学素子60の反射面に近くかつ(本実施形態において)該反射面に対して実質的に垂直に延在する複数の細長い薄層プレートレット50を有するプラズマ消滅構造が設けられている。矢印Rは放射線を示す。図7Bにおいて、放射線は互いに実質的に平行である。プレートレット50は放射の伝播方向に平行に延在している。あるいは、図7Cに示されるように、集束放射線Rの場合、放射Rを実質的に阻止するために、プレートレット50を放射に合わせて、互いに平行ではない態様で配置することができる。図7Aないし図7Cの実施形態において、細長い薄層プレートレット50は、ここでも、バックグラウンドプラズマを消滅させ、プラズマによる対応の光表面61のスパッタリングを低減または防止することができる。
上述の実施形態において、プラズマ消滅構造構成50は、保護される光表面から離間されている。あるいは、たとえば、光(たとえば、反射)表面に適切なプラズマ消滅構造50を設けることができる。一例として、リソグラフィ装置の光コンポーネントの少なくとも1つに、放射ビームを反射するための1つ以上の反射面を設けることができる。この例において、複数の電子イオン再結合促進壁50が当該コンポーネントに連結され、たとえば、当該面から突き出している。
本明細書では、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に言及しているが、本明細書記載の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他の用途を有することは、明らかである。当業者には当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使われている用語「ウェーハ」または「ダイ」はすべて、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義であると考えてよい。本明細書に記載されている基板は、露光の前後に、たとえば、トラック(通常、基板にレジスト層を塗布し、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処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示物を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに、基板は、たとえば、積層ICを作るために、複数回処理されてもよいので、本明細書で使われる基板という用語が、既に多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
本明細書で使われている用語「放射」および「ビーム」には、紫外線(UV)放射(たとえば、約248nm、193nm、157nmまたは126nmの波長を有するもの)および極端紫外線(EUV)放射(たとえば、5nmから20nmの範囲の波長を有するもの)を含むあらゆる種類の電磁放射ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームが含まれる。特に、放射は、低圧(真空)環境においてプラズマを生成しうるタイプのものである。
用語「レンズ」は、状況が許すのであれば、屈折、反射、磁気、電磁気および静電型光学コンポーネントを含むさまざまな種類の光学コンポーネントのいずれか1つまたはこれらの組合せを指すものとしてよい。
本発明の実施形態について既に具体的に説明してきたが、言うまでもなく、本発明は、記載される以外の態様で実施することができる。たとえば、本発明は、上記に開示されている方法を記載した機械読取可能な指示の1つ以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、またはそのようなコンピュータプログラムが記憶されているデータ記憶媒体(たとえば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク)の形態を取ってもよい。
上記の説明は、限定ではなく例示を目的としたものである。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ることもできる。
たとえば、各電子イオン再結合壁50は、本発明の範囲内であれば、さまざまな形状(たとえば、湾曲状および/または直線状)および大きさであってよい。
また、壁50は、特に、壁50の組成およびそのサポート構造または光コンポーネントに応じてさまざまな態様、たとえば、溶接、接着、導電接着、直接接触(ansprengen;直接結合)によって、適切な支持構造またはそれぞれの光コンポーネントに連結させることができる。
本明細書において、たとえば、プラズマ消滅構造は、バックグラウンドプラズマを、たとえば、密度に関して少なくとも50%消滅させるものであり、および/またはプラズマによって生じる、光コンポーネントとプラズマ電位の間の電位差(電位の低下)(イオンをそれぞれの光コンポーネントまたは光表面に向けて加速させるもの)が20Vを下回るものとすることができる。
本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 コレクタの一実施形態の一部の縦断面図を示す。 図2の実施形態のX方向の正面図を示す。 プラズマ消滅構造を有するコレクタのさらなる実施形態を示す。 図4の実施形態の一部の縦断面図を示す。 図4の細部Qを示す。 本発明の一実施形態による光コンポーネントとプラズマ消滅構造の組立体の一実施形態の断面図を示す。 図7の平面図を示す。 該組立体の別の実施形態を示す。

Claims (8)

  1. 放射ビームを形成するために放射を発し、前記放射が前記装置内の低圧環境中にプラズマを生成しうるタイプのものである放射源と、
    前記放射ビームを反射するための反射面を有するミラーが入れ子状に配置されているコレクタと、
    を備え、
    前記コレクタは、前記ミラーの前記反射面の裏面から、該裏面と向かい合う他の前記ミラーの前記反射面に向かって突出した、プラズマを消滅させるための複数のプレートレットを有し、
    前記各プレートレットは前記放射ビームの光路に合わせて延在し、前記各プレートレットの表面が前記ミラーの反射面と同じ材料を備える、
    リソグラフィ装置。
  2. 前記プレートレットに電圧を印加する手段を備える、
    請求項1に記載のリソグラフィ装置。
  3. 前記プレートレットの突出長さは、前記2つのミラー間の距離の半分よりも大きい、
    請求項1または2に記載のリソグラフィ装置。
  4. 各プレートレットが1mm未満の厚さおよび少なくとも1cmの長さを有する、
    請求項1〜3のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  5. 隣り合うプレートレット間の最も近い距離が約1cmから10cmの範囲である、
    請求項1〜4のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  6. 少なくとも50のプレートレットを備える、
    請求項1〜5のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  7. 前記プレートレットが、使用中、少なくとも50%の密度で前記プラズマを消滅させるように構成されている、
    請求項1〜6のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
  8. 前記プレートレットが、前記プラズマと前記光コンポーネントとの間の電位の低下を20V未満の値にまで低減するように構成されている、
    請求項1〜7のいずれかに記載のリソグラフィ装置。
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