JP4814922B2 - リソグラフィ装置の光エレメントの保護方法、リソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

リソグラフィ装置の光エレメントの保護方法、リソグラフィ装置、およびデバイス製造方法 Download PDF

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Description

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置の光エレメントの保護方法およびデバイス製造方法に関する。
[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。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ステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）に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、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。
[0003] リソグラフィ投影装置において、基板上に結像できるフィーチャのサイズは、投影放射の波長によって制限される。より高い濃度のデバイス、よってより速い操作スピードの集積回路を生産するためには、より小さいフィーチャを結像することが望ましい。ほとんどの現在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生成される紫外線を用いるが、より短い波長の放射（例えば約１３ｎｍ）を使用することが提案されている。このような放射は、極紫外線（ＥＵＶ）または軟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、または電子蓄積リングからのシンクロトロン放射が含まれる。
[0004] 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。いかなるプラズマ源にも共通する特徴は、速いイオンおよび原子の生成であり、これらはプラズマから全方向に放出される。これらの粒子は、コレクタおよびコンデンサミラー（これは通常は脆い表面を有する多層ミラーまたはかすめ入射ミラーである）に損傷を与える。この表面は、プラズマから放出される粒子の衝撃またはスパッタリングによって徐々に劣化され、従って、ミラーの寿命は短くなる。スパッタリング効果は、放射コレクタまたは集光ミラーで特に問題になる。コレクタの目的は、プラズマ源によって全方向に放出された放射を集め、この放射を照明システム内の他のミラーへと誘導することである。放射コレクタは、プラズマ源におけるＥＵＶ源に非常に近く、かつ当該ＥＵＶ源との視線上に位置しているので、前記プラズマから大きな流速の高速粒子を受け取る。このシステム中のその他のミラーは、ある程度シールドされ得るので、一般に、プラズマから放出される粒子のスパッタリングによる損傷の程度が小さい。
[0005] 近い将来、極紫外線（ＥＵＶ）源は、おそらく、ＥＵＶ放射を生成するためにスズ（Ｓｎ）または別の金属蒸気を使用することになるだろう。このスズは、ミラー、例えば放射コレクタのミラー上に堆積し、かつ／またはリソグラフィ装置内に漏れるかもしれない。こ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。反射Ｒｕ層上の約１０ｎｍを上回るスズ（Ｓｎ）の堆積は、バルクＳｎと同じ態様でＥＵＶ放射を反射する。スズの反射係数はルテニウムの反射係数よりもかなり低いので、コレクタの透過全体は、大幅に減少するであろう。
[0006] 放射源からのデブリまたはこのデブリによって生成された二次粒子が光エレメント上に堆積するのを防ぐために、汚染バリアを使用してよい。当該汚染バリアはデブリの一部を除去し得るが、それでもなお、放射コレクタまたはその他の光エレメント上にいくらかのデブリは堆積する傾向にある。
[0007] 本発明の一態様は、リソグラフィ装置の光エレメントを保護するための方法を提供することである。本発明の一態様は、リソグラフィ装置の光エレメントが保護方法に従って保護される、デバイス製造方法を提供することである。
[0008] 本発明の一態様に従って、リソグラフィ装置の光エレメント保護方法であって、当該光エレメントは表面を有しており、ＳｎＨ４を含む堆積ガスを前記光エレメントの前記表面に供給して、前記光エレメントの前記表面上にＳｎキャップ層を堆積させる方法が提供される。
[0009] さらにその目的で、本発明の一態様は、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、前記リソグラフィ装置がＳｎキャップ層を備えた表面を有する光エレメントを含む、デバイス製造方法を提供する。保護方法とデバイス製造方法の両方が、本明細書において「方法」として示されており、「方法」という用語は、別段の指示がない限り、または説明から明らかでない限り、本明細書においては保護方法とデバイス製造方法の両方を意味する。
[0010] 一実施形態では、Ｓｎキャップ層は、望ましくはリソグラフィ装置の使用前に、少なくとも９５重量％のＳｎ、または少なくとも９８重量％のＳｎを含む。キャップ層に存在する他の元素は、一実施形態では、Ｏ、Ｃ、Ｓｉから成る群から選択される。
[0011] 前記方法は、光エレメントに保護キャップ層を設ける。リソグラフィ装置がＳｎプラズマに基づく放射源を使用すると仮定すると、Ｓｎ源からのＳｎデブリは、光エレメントの表面上にドメインを形成し得るが、意図的に堆積されたＳｎキャップ層は、光エレメントを保護し、Ｓｎデブリ堆積の結果として光の逸れを減らす。ＳｎＨ４は、光エレメントの表面と接触すると、自発的にＳｎキャップ層を形成する。他の水素化物（例えばＳｉＨ４）は、リソグラフィ装置の条件下では、分解して、かつその結果としてキャップ層（例えばＳｉキャップ層）となるように、熱活性化または他の活性化を必要とし得る。ＳｉＨ４は、一般的に約４５０℃で分解するが、ＳｎＨ４は、一般的に約−５０℃で既に分解する。
[0012] 一実施形態では、前記リソグラフィ装置は、ＥＵＶ放射を生成するように構成された放射源を含み、当該放射源がＳｎプラズマ源である。本明細書において「ＥＵＶ放射を生成するように構成された」という語は、ＥＵＶ放射を生成するように設計され、かつＥＵＶリソグラフィで用いられるように設計された放射源を意味する。この放射源は、それぞれ、レーザ生成プラズマ源(ＬＰＰ)または放電生成プラズマ源（Ｓｎプラズマ源）を含み得る。
[0013] キャップ層の平均層厚さは、一実施形態では、約０.０５〜１.５ｎｍ、約０.１〜０.９ｎｍ、または約０.３〜０.６ｎｍの範囲内である。一実施形態では、キャップ層の層厚さはほぼ均一である。すなわち、平均層厚さからの層厚さの偏差は、一実施形態では、平均層厚さの約５０％未満、または約０.２ｎｍ以下または約０.３ｎｍ以下である。
[0014] リソグラフィプロセシングの間に、キャップ層は損傷を受けるかもしれない。例えば、放射源からのデブリ（例えばＳｎ粒子または凝集物）がキャップ層に衝突して、滑らかでなく欠陥があるキャップ層（すなわち不均一なキャップ層）をもたらす。従って、一実施形態では、前記方法は、修理プロセスをさらに含む。この修理プロセスは、リソグラフィ装置の稼動時間がいくらか経過した後で、すなわちデバイス製造のためにリソグラフィ装置をしばらく使用した後で、または一実施形態ではリソグラフィ装置の使用中に、適用されることができる。修理プロセスは、損傷したキャップ層の部分的なまたは完全な修理となる。
[0015] 一実施形態では、前記方法は、前記リソグラフィ装置を使用し、かつその後前記キャップ層の少なくとも一部を、水素ラジカルを含む修理ガスに晒すことをさらに含む。水素ラジカルの存在によって、Ｓｎキャップ層からのＳｎを再分散することができ、よって、損傷したキャップ層を少なくとも部分的に修理する。水素ラジカルを含むガスにキャップ層を晒すことによって形成されるＳｎＨ４は、損傷したキャップ層の光エレメントの露出部分にＳｎ堆積を形成すると思われる。この再分散によって、新しいまたは再生されたキャップ層が形成される。一実施形態において、前記キャップ層が０.０５〜１ｎｍまたは０.０５ 〜０.８ｎｍの範囲から選ばれた平均層厚さとなるまで、損傷したキャップ層は前記修理ガスに晒される。
[0016] 一実施形態では、前記方法は、リソグラフィ装置を使用し、かつその後ＳｎＨ４を含む修理ガスにキャップ層の少なくとも一部を晒すことをさらに含む。このようにして、キャップ層内の凹凸または平坦な露出領域が、（損傷した）キャップ層のＳｎＨ４の分解によって形成されるＳｎで満たされる。一実施形態では、損傷したキャップ層は、キャップ層が０.０５〜１.５ｎｍの範囲から選ばれる平均層厚さを有するまで、修理ガス（ＳｎＨ４を含む）に晒される。
[0017] 一実施形態では、水素ラジカルとＳｎＨ４の両方が、修理ガスの中に含まれる。すなわち、前記方法は、リソグラフィ装置を使用し、かつその後キャップ層の少なくとも一部を、ＳｎＨ４と水素ラジカルを含む修理ガスに晒すことをさらに含む。
[0018] キャップ層は、損傷を受け過ぎて、例えば、上述した水素ラジカルおよび／またはＳｎＨ４を用いた修理プロセスでは修理できないかもしれない。従って、一実施形態では、（損傷した）キャップ層が少なくともほぼ完全に除去され、「新鮮な」キャップ層が光エレメントの表面上に堆積される。一実施形態において、前記方法は、前記リソグラフィ装置を使用しかつその後前記キャップ層の少なくとも一部を洗浄ガスに晒し、当該洗浄ガスを用いて前記Ｓｎキャップ層の少なくとも一部を除去し、そしてＳｎＨ４を含む前記堆積ガスを前記表面に供給して、新鮮なＳｎキャップ層を前記光エレメントの表面上に堆積させることをさらに含む。このようにして動的キャップ層が設けられ、光エレメントが動的キャップ層で保護される光エレメントの保護方法およびデバイス製造方法が提供される。本明細書において「新鮮なキャップ層」という用語は、少なくともほぼ完全に前のキャップ層を除去した後で設けられる新しいキャップ層を意味する。一実施形態では、「その後」という用語は、一実施形態では「リソグラフィプロセシング時間がいくらか経過した後」を意味し、特定の実施形態では、「リソグラフィプロセシング時間がいくらか経過した後で、まだ処理中である時」（すなわちリソグラフィ装置の使用中）を意味する。後者の実施形態では、リソグラフィ装置で処理する間に、キャップ層の堆積、修理、除去のプロセスの１つ以上が行われる。
[0019] 一実施形態では、洗浄ガスは、ハロゲン、すなわち、Ｆ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２から成る群から選ばれた１種類以上のハロゲンを含むガスを含み得る。これらのガスは、ほぼ完全なキャップ層を除去できる。よって、一実施形態において、ほぼ完全なＳｎキャップ層が洗浄ガスによって除去される。一実施形態では、洗浄ガスはＩ２を含む。
[0020] 光エレメントは、いかなる光エレメントであってもよい。一実施形態では、光エレメントは集光ミラーであり、前記表面は集光ミラーの反射面である。光エレメントの表面は、放射源の放射（そのために放射源が構成されている）を反射、屈折、伝達するように、例えばＥＵＶ放射を反射、屈折、伝達するように設計された表面である。
[0021] 原則として、前記方法の一実施形態は、部分的に装置の外で適用され得る。例えば、キャップ層は、リソグラフィ装置のex situで生成され、キャップ層はリソグラフィ装置のex situで修理され、かつ／またはキャップ層はリソグラフィ装置のex situで除去される。しかし、一実施形態では、光エレメントの表面にＳｎキャップ層を堆積させるためにＳｎＨ４を含む堆積ガスを光エレメントの表面に供給するプロセスは、in situリソグラフィ装置プロセスである。一実施形態では、キャップ層の少なくとも一部を修理ガスに晒すプロセスは、in situリソグラフィ装置プロセスである。一実施形態では、キャップ層の少なくとも一部を洗浄ガスに晒し、Ｓｎキャップ層の少なくとも一部を洗浄ガスで除去するプロセス、そしてオプションとして、光エレメントの表面上に新鮮なＳｎキャップ層を堆積させるためにＳｎＨ４を含む堆積ガスを表面にさらに供給するプロセスは、in situリソグラフィ装置プロセスである。一実施形態では、これらのプロセス（すべての（オプションの）プロセスを含む）の１つ以上がリソグラフィ装置のin situで行われる。
[0022] 他の態様では、リソグラフィ装置を用いたデバイス製造方法が提供され、このリソグラフィ装置は、（上述のように）Ｓｎキャップ層を備えた表面を有する光エレメントを含む。一実施形態では、リソグラフィ装置内のin situで光エレメントの表面上にＳｎキャップ層を堆積させるために、ＳｎＨ４を含む堆積ガスを表面に供給することによって、Ｓｎキャップ層を備えた表面を有する光エレメントが提供される。
[0023] 他の態様に従って、リソグラフィ装置が提供され、このリソグラフィ装置は光エレメントを含み、当該光エレメントは表面を有するものであり、前記リソグラフィ装置は、ＳｎＨ４を含むガスを供給し、かつ当該ガスの流れを前記光エレメントの表面へと誘導するように構成されたガス源、およびハロゲンを含む洗浄ガスを供給し、かつ洗浄ガスの流れを前記光エレメントの表面上のＳｎキャップ層へと誘導する洗浄ガス源をさらに含む。上述したように、Ｓｎキャップ層は動的キャップ層であることが望ましい。「動的キャップ層」という用語は、例えばリソグラフィ装置の使用後に除去され、かつ例えばリソグラフィ装置が次に使用される前に新鮮なキャップ層として再度形成されるＳｎキャップ層を意味する。この装置は、水素ラジカルを含むガスを供給するように構成されたガス源をさらに含んでもよく、かつオプションとして、Ｓｎ基板を含んでもよい。Ｓｎ基板は、光エレメントから空間的に離れた、Ｓｎを含む基板（Ｓｎ層など）である。Ｓｎ基板および水素ラジカルを含むガスのガス源は、ＳｎＨ４の流れを光エレメントの表面の方向に供給するように配置することができる。水素ラジカルは、Ｓｎ基板と反応してＳｎＨ４を形成する。
[0024] 一実施形態では、リソグラフィ装置は、放射ビームを調整する照明システム、前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するパターニングデバイスを支持する支持体、基板を保持する基板テーブル、および前記基板のターゲット部分に前記パターン付き放射ビームを投影する投影システムを含む。一実施形態では、前記リソグラフィ装置はＥＵＶリソグラフィ装置である。前記リソグラフィ装置 は、放射ビームを生成する放射源を含んでもよく、前記放射ビームは、一実施形態ではＥＵＶ放射ビームであり、前記放射源は、ＥＵＶ放射を生成するように構成される。
[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。
[0032] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置１を概略的に示している。このリソグラフィ装置１は、放射を生成するように構成された放射源ＳＯと、放射源ＳＯから受けた放射からの放射ビームＢ（例えば紫外線または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とを備える。放射源ＳＯは、リソグラフィ装置の一部ではなく個別のユニットとして設けられてもよい。サポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴは、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ＭＡを正確に位置付けるように構成された第１位置決めデバイスＰＭ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は、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Ｗを正確に位置付けるように構成された第２位置決めデバイスＰＷに連結されている。投影システム（例えば、反射投影ミラーシステム）ＰＳ（投影光ボックスＰＯＢとしても知られている）は、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ている。
[0033] 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。
[0034] サポートＭＴ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、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ＭＴ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ＭＴ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ＭＴ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。
[0035] 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機能層に対応することになる。
[0036] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。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、レゼンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)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。
[0037] 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、使われている露光放射にとって、あるいは液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、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含む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。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。
[0038] 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（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。あるいは、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[0039] 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サポート）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、追加のテーブルおよび／またはサポートは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブルおよび／またはサポート上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルおよび／またはサポートを露光用に使うこともできる。
[0040] 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（例えば水）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。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）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数を増加させるための技術においてよく知られている。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような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、例えば、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単に意味するものである。
[0041] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、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場合、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、また放射は、放射源ＳＯ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ＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。
[0042] 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調節デバイスを含んでもよい。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。
[0043] 放射ビームＢは、サポート（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を通り抜けた後、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上にビームを投影する。第２位置決めデバイス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位置決めデバイス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、または静電容量センサ）を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを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付けることもできる。通常、パターニングデバイスサポートＭＴの移動は、第１位置決めデバイス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位置決めデバイス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）、パターニングデバイスサポート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。パターニングデバイス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。
[0044] 例示の装置は、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。
ａ．ステップモードにおいては、パターニングデバイスサポート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。その後、基板テーブルＷＴは、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、単一静止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。
ｂ．スキャンモードにおいては、パターニングデバイスサポート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）。パターニングデバイスサポート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。
ｃ．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、パターニングデバイスサポート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。
[0045] 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。
[0046] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光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ことができる。
[0047] 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、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）、および極端紫外線（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）（例えば、１３.５ｎｍまたは６.６ｎｍなどの５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、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を含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。一般に、約７８０〜３０００ｎｍの間の（またはそれより大きい）波長を有する放射は、赤外放射とみなされる。ＵＶは、約１００〜４００ｎｍの波長を有する放射を意味する。リソグラフィでは、それは通常、水銀放電ランプによって生成される波長、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の波長を意味する。ＤＵＶは深紫外線であり、通常、リソグラフィでは、エキシマレーザによって生成される波長（１２６ｎｍ〜２４８ｎｍなど）に使用される。当業者であれば、例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する放射は、少なくとも一部が５〜２０ｎｍの範囲である特定の波長域の放射に関連することが分かる。
[0048] 図２は、放射システム４２、照明システム４４、および投影システムＰＳを含む投影装置１をより詳細に示している。放射システム４２は、放電プラズマ源とすることができる放射源ＳＯを含む。ＥＵＶ放射は、放射源中のガスまたは蒸気（例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気）によって生成することができ、当該ガスまたは蒸気の中で、超高温プラズマが生み出されて、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出する。超高温プラズマは、例えば放電によって、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを引き起こすことによって生み出される。例えば、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気、または他の適切なガスもしくは蒸気の１０Ｐａの分圧が、効率的な放射生成のために必要とされる。一実施形態では、ＥＵＶ源としてＳｎ源が適用される。放射源ＳＯによって放出される放射は、ソースチャンバ４７から、ソースチャンバ４７の開口部の中または後方に位置するオプションの汚染バリア４９を介して、コレクタチャンバ４８へと送られる。汚染バリア４９は、チャネル構造を含むことができる。汚染バリア４９は、ガスバリア、またはガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含むことができる。ここでさらに示される汚染バリア４９は、少なくともチャネル構造を含む。
[0049] 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放射コレクタ５０（本明細書において集光ミラーとしても示される）を含む。放射コレクタ５０は、上流放射コレクタ側５０ａおよび下流放射コレクタ側５０ｂを有する。コレクタ５０によって送られた放射は、かすめ入射ミラー５１（例えば格子スペクトルフィルタ５１）で反射され、コレクタチャンバ４８の開口部の仮想ソース点５２に集束する。コレクタチャンバ４８からの放射ビーム５６が、パターニングデバイスサポートＭＴ（例えばレチクルまたはマスクテーブル）上に位置するパターニングデバイス（例えばレチクルまたはマスク）に対して、法線入射リフレクタ５３、５４を介して、照明システム４４内で反射される。投影システムＰＳ内で、反射エレメント５８、５９を介して基板テーブルＷＴ上に結像される、パターン付きビーム５７が形成される。照明システム４４および投影システムＰＳには、図示されているよりも多くのエレメントが一般に存在し得る。かすめ入射ミラー５１は、リソグラフィ装置のタイプによって、オプションとして存在することができる。さらに、図に示されるよりも多くのミラーが存在してもよく、例えば、エレメント５８、５９よりも１〜４つ多い反射エレメントが存在する。
[0050] 集光ミラー５０としてのかすめ入射ミラーの代わりに、またはこれに加えて、法線入射コレクタを適用してもよい。本明細書において一実施形態でリフレクタ１４２、１４３、１４６を備えた入れ子型コレクタとしてより詳細に説明され、かつ例えば図２で概略が示されるコレクタミラー５０は、ここではさらにコレクタ（または集光ミラー）の一例として使用される。従って、該当する場合には、かすめ入射コレクタとしての集光ミラー５０も、一般にコレクタとして解釈され、特定の実施形態では法線入射コレクタとしても解釈され得る。
[0051] 格子スペクトルフィルタ５１の代わりに、またはこれに加えて、図２で概略が示されるように、ＥＵＶを透過し、かつＵＶ放射に対する透過性は低いかまたはＵＶ放射を実質的に吸収しさえする透過光フィルタを適用することができる。一実施形態では、フィルタ５１を全く使用しなくてもよい。「格子スペクトルフィルタ」は、本明細書においてさらに、格子または透過フィルタを含む「スペクトルフィルタ」として示される。図２の概略図では示されていないが、オプションの光エレメントとして含まれるのは、例えば集光ミラー５０の上流に配置されたＥＵＶ透過光フィルタ、または照明システム４４および／または投影システムＰＳ内の光ＥＵＶ透過フィルタである。
[0052] 図２で示される光エレメント（および本実施形態の概略図に示されていない光エレメント）は、汚染物質（例えば、放射源ＳＯによって生成される）、例えばＳｎの堆積による損傷を受けやすい。これは、放射コレクタ５０およびスペクトルフィルタ５１（存在する場合）に当てはまる。従って、本発明の一実施形態の洗浄方法は、それらの光エレメントのいずれにも適用でき、また、法線入射リフレクタ５３、５４および反射エレメント５８、５９またはその他の光エレメント（例えば追加のミラー、回折格子など）のいずれにも適用できる。一実施形態では、光エレメントは、集光ミラー５０、放射システム４２、照明システムＩＬ、および投影システムＰＳから成る群から選択される。一実施形態において、前記エレメントは、スペクトルフィルタ５１であってもよい。一実施形態において、光エレメントは、放射システム４２内の１つ以上の光エレメント（集光ミラー５０のような（法線入射コレクタであってもまたはかすめ入射コレクタであってもよい））、スペクトルフィルタ５１（格子または透過フィルタ）、放射システム （光）センサ（図示されていない）、照明システム４４内の１つ以上の光エレメント（ミラー５３および５４またはその他のミラー（存在する場合）および／または照明システム（光）センサ（図示されていない）のような）、および／または投影システムＰＳ内の１つ以上の光エレメント（ミラー５８および５９またはその他のミラー（存在する場合）および／または投影システム（光）センサ（図示されていない）のような）から成る群から選択される。一実施形態では、前記エレメントは、マスク（例えば図１でマスクＭＡとして示されている）、特に、反射多層マスクであってもよい。従って、光エレメントという用語は、格子スペクトルフィルタ、透過光フィルタ、多層ミラー、 多層ミラー上のコーティングフィルタ、かすめ入射ミラー、法線入射ミラー（例えば多層コレクタ）、かすめ入射コレクタ、法線入射コレクタ、（光）センサ（例えばＥＵＶ感応性センサ）、およびマスクから成る群から選ばれた１つ以上のエレメントを意味する。
[0053] さらに、光エレメントがＳｎなどの堆積によって、またはその他の物質によって汚染されるかもしれないだけではなく、壁、ホルダ、支持システム、ガスロック、汚染バリア４９などの構造エレメントも汚染され得る。この堆積物は、光エレメントの光学特性に直接影響を与えないかもしれないが、再堆積のせいで、この堆積物は、光エレメント上に堆積（すなわち再堆積）し、よって光学特性に影響を与え得る。従って、光エレメント上に堆積していない堆積物であっても、後のステージで、再堆積のせいで光エレメントの表面の汚染をもたらし得る。これは、反射、透過、均一性などの光学性能の低下をもたらし得る。
[0054] 一実施形態（上記も参照）では、放射コレクタ５０は、かすめ入射コレクタであってもよい。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またはそのイメージは、光軸Ｏ上に位置付けられる。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６（数個のウォルター型（Wolter-type）リフレクタを含むウォルター型リフレクタとしても知られている）を含んでもよい。これらのリフレクタ１４２、１４３、１４６は、入れ子式で、かつ光軸Ｏを中心に回転対称であってよい。図２（およびその他の図）では、内側リフレクタは符号１４２で示され、中間リフレクタは符号１４３で示され、外側リフレクタは符号１４６で示される。放射コレクタ５０は、特定の容量、すなわち外側リフレクタ１４６内の容量を包含する。通常、この外側リフレクタ１４６内の容量は周辺が閉じられているが、小さい開口が存在してもよい。すべてのリフレクタ１４２、１４３、１４６は、複数の表面を含み、その表面の少なくとも一部が１つまたはいくつかの反射層を含む。従って、リフレクタ１４２、１４３、１４６（より多くのリフレクタが存在してもよく、放射コレクタ５０の実施形態は３つより多いリフレクタを有することができる）は、放射源ＳＯからのＥＵＶ放射を反射しかつ集めるために少なくとも部分的に設計されており、かつリフレクタの少なくとも一部は、ＥＵＶ放射を反射し集めるように設計されなくてもよい。例えば、リフレクタの裏側の少なくとも一部は、ＥＵＶ放射を反射し集めるように設計されなくてもよい。これら反射層の表面上には、さらに保護用のキャップ層があってもよく、または反射層の表面の少なくも一部に光フィルタが設けられてもよい。
[0055] 放射コレクタ５０は通常、放射源ＳＯまたは放射源ＳＯのイメージの付近に配置される。それぞれのリフレクタ１４２、１４３、１４６は、少なくとも２つの隣接する反射面を含み、放射源ＳＯからより離れている方の反射面は、放射源ＳＯにより近い方の反射面よりも、光軸Ｏに対してより小さい角度で配置される。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放射ビームを生成するように構成されている。少なくとも２つのリフレクタは、光軸Ｏとほぼ同軸状に配置され、かつ光軸Ｏを中心にしてほぼ回転対称に延在することができる。当然のことながら、放射コレクタ５０は、外側リフレクタ１４６の外表面上に追加のフィーチャを、または外側リフレクタ１４６の周りに追加のフィーチャを有することができる（例えば、保護ホルダ、ヒータなど）。符号１８０は、２つのリフレクタの間、例えばリフレクタ１４２と１４３の間の空間を示す。
[0056] 使用中に、外側１４６および 内側１４２／１４３リフレクタのうちの１つ以上に堆積が見られるかもしれない。放射コレクタ５０は、このような堆積によって劣化され得る（例えば、放射源ＳＯからのイオン、電子、クラスタ、小滴、電極の腐食などの、デブリによる劣化)。Ｓｎの堆積（例えばＳｎ源による）は、２〜３の単層の後、放射コレクタ５０または他の光エレメントの反射にとって有害となり得るものであり、このような光エレメントを洗浄する必要が生じる。放電生成プラズマ源などの放射源による堆積は、光エレメントの表面にＳｎの不均一な分散をもたらし得るものであり、このような光エレメントの光学特性を劣化させる。
[0057] 本発明の一実施形態に従って、リソグラフィ装置１の光エレメントの保護方法が提供されるが、前記光エレメントは表面を有し、前記方法は、ＳｎＨ４を含む堆積ガスを光エレメントの表面に供給して、光エレメントの表面上にＳｎキャップ層を堆積させることを含む。
[0058] 本明細書で用いられる「層」という用語は、当業者には理解されるように、他の層および／または使用中の真空などの他の媒体との１つ以上の境界面を有する複数の層を説明する場合もある。しかし、「層」は構造の一部を意味するかもしれないことを理解すべきである。「層」という用語は、いくつかの層を示す場合もある。これらの層は、例えば、お互いに隣り合っていてもよいし、お互いに重なり合っていてもよい。これらの層は、１つの材料を含んでいても良いし、複数の材料の組み合わせを含んでいてもよい。また、本明細書で用いられる「層」という用語は、特に連続層を意味する場合があることを注記しておく。不連続層は、例えば、処理中に損傷したキャップ層である。ここで用いられる「堆積物」という用語は、当業者には知られているとおり、表面（例えば光エレメントの表面）に化学的または物理的に付着された物質を意味する。
[0059] 図３は、本発明の方法の一実施形態の概略図であり、その（オプションの）プロセスを含む。上述したように、前記方法は、リソグラフィ装置１を用いたデバイス製造方法であってもよい。光エレメント１００は、一実施形態において上層１０１を有するものであり、この上層１０１は、例えば、Ｍｏ−Ｓｉスタックのような多層でもよく、またはＲｕ上層であってもよい。あるいは、Ｓｉ３Ｎ４層などの保護層であってもよい。光エレメントの表面１００は、符号１５０で示される。このプレキャッピング（precapping）ステージは、符号（Ｉ）で示される。
[0060] 光エレメント１００が（リソグラフィ装置内に）提供され、キャップ層１０２で覆われる。この目的を達成するために、堆積ガス１１５がリソグラフィ装置１内に導入され、光エレメント１００の表面１５０がこの堆積ガス１１５に晒される。堆積ガス１１５はＳｎＨ４を含む。堆積ガス１１５は、一実施形態では、１種類以上の希ガスおよびＳｎＨ４で構成され得る。ＳｎＨ４は符号１１０で示されている。このプロセスは、符号（ａ）で示されている。キャップ層１０２の表面は、符号１５１で示されている。このプロセスで形成されるＨ２およびその他のガスは、リソグラフィ装置から排出してもよい。Ｓｎキャップ層は、望ましくはリソグラフィ装置の使用前に、少なくとも９５重量％のＳｎ、または少なくとも９８重量％のＳｎを含む（以下を参照）。キャップ層に存在するその他の成分は、例えば、Ｏ、Ｃ、Ｓｉである。このようにして、意図的にＳｎキャップ層１０２が光エレメントの表面１５０上に設けられる。キャップ層１０２の平均層厚さｄは、０.０５〜１.５ｎｍ、または約０.１〜０.９ｎｍの範囲である。キャップ層１０２の薄い層厚さｄは、不均一層のリスク、すなわち穴のある層というリスクを含み得るものであり、よって、キャップ層１０２内の裸面（すなわち表面１５０）領域を備えた光エレメント１００を有し、またキャップ層１０２の厚い層厚さｄは、デバイスを製造するためのリソグラフィプロセスの使用中の、より望ましくない放射の損失をもたらし得る。キャップ層の（平均）厚さｄは、例えば、反射率測定（反射型光エレメントについて）または透明度（透過型光エレメントについて）、またはラマン分光法、エリプソメトリ、または反射光測定などの当業者に知られた他の方法によって監視することができる。堆積プロセス（ａ）の後のキャップされた光エレメント１００は、次にステージ（ＩＩ）に入り、リソグラフィプロセシングにおいて光エレメント１００として使用する準備ができている。
[0061] 一実施形態では、リソグラフィ装置は、ＥＵＶ放射を生成するように構成された放射源ＳＯを含み、放射源ＳＯはＳｎプラズマ源である。
[0062] リソグラフィプロセシング中に、キャップ層１０２が損傷するかもしれない。例えば、放射源ＳＯからのデブリ（例えばＳｎイオン、粒子、または凝集物など）がキャップ層１０２に衝突し、その結果、滑らかでなく、欠陥があるキャップ層１０２（すなわち不均一なキャップ層１０２）となり得る。イオンエッチングは、キャップ層１０２に損傷を与えるかもしれないが、キャップ層１０２の一部を除去するだけなので、修理可能である。リソグラフィプロセシングは、符号（ｂ）で概略的に示されている。リソグラフィプロセシングの後（また単に「使用後」または「リソグラフィ装置の使用後」として示される場合もある）、光エレメント１００はステージ（ＩＩＩ）に入る。損傷したキャップ層１０２は図３で明確に示されている。概略的に、デブリは符号１２０で示されている。
[0063] 光エレメント１００のキャップ層１０２の欠陥が多すぎて、最適なリソグラフィプロセシングが影響を受けるか、またはもはやそれ以上不可能となるかもしれないステージ（ＩＩＩ）に達すると、オペレータは、（ｃ）または（ｄ’）として示される２つの主要なルートを選ぶことができる。ルート（ｃ）は、修理プロセスとして示すことができ、よってステージ（ＩＶ）に達する。ルート（ｄ’）は損傷したキャップ層１０２を除去するために選択され、ステージ（Ｖ）に達した後、キャップ層１０２が少なくとも部分的に除去され、プロセスは、ルート（ａ’）経由で新鮮なキャップ層１０２を提供することによって継続できる。ルート（ｃ）および（ｄ’）は以下に説明する。
[0064] 一実施形態において前記方法は修理プロセス（ルート（ｃ））をさらに含む。このプロセスは、リソグラフィ装置の稼動時間がいくらか経過した後、すなわち、デバイス製造のためにリソグラフィ装置をしばらく使用した後、適用することができる。このプロセスは、損傷したキャップ層１０２の部分的または完全な修理となり得る。
[0065] 一実施形態において前記方法は、リソグラフィ装置１を使用し、かつその後キャップ層の少なくとも一部１０２を水素ラジカル１３０を含む修理ガス１２５に晒すことをさらに含む。水素ラジカル１３０が存在するために、Ｓｎキャップ層１０２からのＳｎが再分散され、これによって少なくとも部分的に、損傷したキャップ層１０２を修理する。水素ラジカル１３０を含む修理ガス１２５にキャップ層１０２を晒すことによって形成されるＳｎＨ４１１０は、損傷したキャップ層１０２を有する光エレメント１００の裸部分にＳｎ堆積を形成することが望ましい。この再分散の結果、新しいまたは再生されたキャップ層１０２が形成される。一実施形態では、損傷したキャップ層１０２は、０.０５〜１ｎｍまたは０.０５〜０.８ｎｍの平均層厚さｄが得られるまで、修理ガス１２５に晒される。このようにして、ステージ（ＩＩＩ）の損傷したキャップ層１０２は、このプロセス（ｃ）で修理されて、ステージ(ＩＶ)に達し、そこでキャップ層１０２は少なくとも部分的に修理される。修理ガス１２５は、一実施形態において、１種類以上の希ガスおよび水素ラジカルから成る。修理ガスを含むＨラジカルは、一般的に０.０００１〜５％のＨラジカルを含み、残りは希ガスおよびＨ２である。水素ラジカル１３０およびその水素ラジカル源（以下も参照）を生成する方法は、例えば、米国特許出願公開第２００６／００７２０８４号および欧州特許出願公開第１６４３３１０号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されている。
[0066] 一実施形態において前記方法は、リソグラフィ装置を使用し、かつその後キャップ層１０２の少なくとも一部を修理ガス１２５に晒すことをさらに含み、修理ガスはＳｎＨ４を含む。このようにして、キャップ層内の凹凸または平坦な裸領域をＳｎで満たすことができ、これは、（損傷した）キャップ層上にＳｎＨ４ を堆積させることによって形成される。また、このようにして、ステージ（ＩＩＩ）の損傷したキャップ層１０２は、このプロセス（ｃ）で修理されて、ステージ（ＩＶ）に達し、そこでキャップ層１０２が少なくとも部分的に修理される。よって、修理ガス１２５は、一実施形態において１つ以上の希ガスおよびＳｎＨ４から成り、上述した堆積ガス１１５と同じ組成を有し得る。上述したように、損傷したキャップ層は、キャップ層が（再度）０.０５〜１.５ｎｍの範囲の平均層厚さｄとなるまで、ＳｎＨ４を含む修理ガス１２５に晒されることができる。
[0067] Ｈラジカルおよび／またはＳｎＨ４を使用する実施形態は、図３（それぞれ矢印（ｃ）の右側と左側を参照）に概略的に示されている。
[0068] 従って、本発明の一実施形態は、
ａ．ＳｎＨ４を含む堆積ガスを光エレメントの表面に供給して、光エレメントの表面上にＳｎキャップ層を堆積させることを含む堆積プロセス（ａ）、
ｂ．デバイス製造プロセス（ｂ）におけるリソグラフィ装置の使用、および
ｃ．オプションとして、キャップ層の少なくとも一部が、リソグラフィ装置の使用の後に、水素ラジカルおよび／またはＳｎＨ４を含む修理ガスに晒される、修理プロセス（ｃ）を含む方法を提供する。
プロセス（ｂ）および（ｃ）は複数回繰り返すことができる。すなわち、使用後または使用中に、修理プロセス（ｃ）を実行し、そして処理をそれぞれ再開するかまたは継続することができる。レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ源は主にイオンデブリを生み出すので、前記方法は、修理ガスがＳｎＨ４を含む場合に有用であるかもしれない。ＬＰＰ源を含むリソグラフィ装置の場合は、リソグラフィ装置の操作の間であっても層の修理を繰り返し続けることができるので、洗浄プロセス（ｄ）および（再）堆積プロセス（ａ’）（以下に説明する）をもはや必要とさえしないかもしれない。
[0069] 従って、リソグラフィプロセシング（ｂ）は、しばらく継続することができる。処理（ｂ）と修理（ｃ）のシーケンスは、修理されたキャップ層１０２の品質がこれ以上の最適なリソグラフィプロセシングが不可能であるという品質のものであると見なされ、またはそのように期待されるまで、継続することができる。よって、ステージ（ＩＩＩ）の後またはステージ（ＩＶ)の後に、さらに徹底した洗浄を適用してもよく、これはそれぞれプロセス（ｄ’）および（ｄ）として示されている。よって、一実施形態では、（損傷した）キャップ層１０２が実質的に除去され（ステージ（Ｖ））、かつ「新鮮な」キャップ層１０２が、光エレメント１００の表面１５０上に堆積される（すなわち、上述したとおりのプロセス（ａ））。従って、一実施形態における前記方法は、リソグラフィ装置１を使用し、その後で、キャップ層１０２の少なくとも一部を洗浄ガス１４５に晒し、Ｓｎキャップ層１０２の少なくとも一部を洗浄ガス１４５によって除去し、かつＳｎＨ４を含む堆積ガス１１５を表面１５０に供給して、新鮮なＳｎキャップ層１０２を光エレメント１００の表面１５０上に堆積させることをさらに含む。
[0070] 洗浄ガス１４５は、１種類以上のハロゲン１４０、すなわち、Ｆ２、Ｃ１２、Ｂｒ２、およびＩ２から成る群から選ばれた１種類以上のハロゲン１４０を含むガスを含み得る（図では概略的に「Ｘ」として示される）。このようなガス１４０は、完全なキャップ層１０２を実質的に除去することができる。よって一実施形態では、実質的に完全なＳｎキャップ層１０２は、洗浄ガス１４５によって除去される。一実施形態において、洗浄ガス１４５はＩ２を含む。
[0071] 一実施形態における前記方法は、
ａ．ＳｎＨ４を含む堆積ガス１１５を光エレメント１００の表面１５０に供給して、光エレメント１００の表面１５０上にＳｎキャップ層１０２を堆積させることを含む、堆積プロセス（ａ）、
ｂ．デバイス製造プロセス（ｂ）におけるリソグラフィ装置１の使用、
ｃ．オプションとして、キャップ層１０２の少なくとも一部が、リソグラフィ装置１の使用の後に、水素ラジカルおよび／またはＳｎＨ４を含む修理ガス１２５に晒される、修理プロセス（ｃ）、
ｄ．キャップ層１０２の少なくとも一部を洗浄ガス１４５に晒し、Ｓｎキャップ層１０２の少なくとも一部を洗浄ガス１４５によって除去することを含む、洗浄プロセス（ｄ）、および
ｅ．プロセス（ａ）に従った堆積プロセス（ａ’）を含む。
プロセス（ｂ）および（ｃ）は、プロセス（ｄ）および（ａ’）を実行する前に複数回繰り返すことができる（図３も参照)。前記方法のこの実施形態は、放電生成プラズマ源を備えたリソグラフィ装置に有用であるかもしれない。なぜならば、このような放電生成プラズマ源は、ＬＰＰ源よりもキャップ層１０２に対して悪影響を与える傾向があるかもしれないからである。しかし、前記方法のこの実施形態は、ＬＰＰ源を使用するリソグラフィ装置にも適用することができる。
[0072] なお、プロセス（ａ）に従った洗浄プロセス（ｄ）および堆積プロセス（ａ’）は、それぞれ、デバイス製造方法でリソグラフィ装置を使用しながら実行してもよいということを注記する。但し、当業者には明らかなことであるが、新鮮なキャップ層１０２を提供するための堆積プロセス（ａ’）（プロセス（ａ）に従った）は一般に、Ｓｎキャップ層１０２が実質的に除去される前には開始されない。
[0073] プロセス（ａ’）は、堆積プロセス（ａ）と区別するために（ａ’）として示される。堆積プロセス（ａ’）は、ここでは、再堆積プロセス（または再堆積プロセス）としても示される。前記方法は、ＳｎＨ４を光エレメントに供給することによって光エレメント上にＳｎキャップ層１０２を設け、よってキャップ層１０２を設けることを含む。洗浄（サブ）プロセス（ｄ）および（再）堆積プロセス（ａ’）はオプションである。但し、上述のとおり、キャップ層１０２が劣化した場合は、これらのプロセスを実行することができる。
[0074] 光エレメント１００は、いかなる光エレメントであってもよい。一実施形態では、光エレメント１００は、図２で概略的に示されかつ符号５０で示されているような集光ミラーであり、表面１５０は集光ミラーの反射面である。
[0075] 原則として、前記方法の一実施形態は、リソグラフィ装置１の外側で部分的に適用されてもよい。例えば、キャップ層１０２は、リソグラフィ装置１のex situでプロセス（ａ）によって生成され、キャップ層１０２は、リソグラフィ装置１のex situでプロセス（ｃ）／（ｄ’）によって修理され、かつキャップ層１０２は、リソグラフィ装置１のex situでプロセス（ｄ）によって除去される。しかし、一実施形態では、光エレメント１０２の表面１５０上にＳｎキャップ層１０２を堆積させるために、ＳｎＨ４（１１０）を含む堆積ガスを光エレメント１００の表面１５０に供給するプロセス（ａ）は、in situリソグラフィ装置プロセスである。一実施形態では、キャップ層１０２の少なくとも一部を修理ガス１２５に晒すプロセス（ｃ）は、in situリソグラフィ装置プロセスである。一実施形態では、キャップ層１０２の少なくとも一部を洗浄ガス１４５に晒し、Ｓｎキャップ層１０２の少なくとも一部を洗浄ガス１４５によって除去するプロセス（ｄ）、そしてオプションとして、光エレメント１０２の表面１５０上に新鮮なＳｎキャップ層１０２を堆積させるために、ＳｎＨ４１１０を含む堆積ガスを表面１５０にさらに供給するプロセス（ａ’）は、in situリソグラフィ装置のプロセスである。
[0076] なお、修理はリソグラフィ装置の操作中に行ってもよい。すなわち、修理プロセス（ｃ）は リソグラフィプロセシング（ｂ）の間または後で、すなわちデバイス製造プロセスの間または後で適用され得るということを注記しておく（上記も参照）。
[0077] 上述したように、本発明の一態様では、ここでリソグラフィ装置１として概略的に説明されるような、リソグラフィ装置１を使用するデバイス製造方法が提供され、一実施形態では、リソグラフィ装置１は、Ｓｎキャップ層１０２を備えた表面１５０を有する光エレメント１００を含む。一実施形態において、リソグラフィ装置１のin situで光エレメント１００の表面１５０上にＳｎキャップ層１０２を堆積させるために、ＳｎＨ４（符号１１０で示される）を含む堆積ガス１１５を表面１５０に供給することによって、Ｓｎキャップ層１０２を備えた表面１５０を有する光エレメント１００が提供される。
[0078] 図４を参照すると、リソグラフィ装置１の一部の一実施形態が、いくつかのガス源とともに概略的に示されている。リソグラフィ装置１は、光エレメント１００（ 光エレメント１００は表面１５０を有する）を含み、そしてＳｎＨ４を含むガス１１０を供給し、かつガス１１０の流れを光エレメント１００の表面１５０に誘導するためのガス源４１０をさらに含む。リソグラフィ装置１はまた、ハロゲンを含む洗浄ガス１４５を供給し、かつ洗浄ガス４４５の流れを光エレメント１００（この場合はリフレクタ１４２、１４３、１４６を備えた集光ミラー５０)の表面１５０上のＳｎキャップ層１０２（図５では示されていない）に誘導するための洗浄ガス源４４５を含むことができる。装置１（例としてその放射システム４２が示される）は、水素ラジカルを含むガス１３０を供給するように構成されたガス源２００を含み、かつオプションとしてＳｎ基板３００を含むことができる。Ｓｎ基板３００およびガス源２００は、光エレメント１１０の表面１５０の方向にＳｎＨ４１１０の流れを提供するように配置されることができる。水素ラジカル（１３０）は、Ｓｎ基板３００と反応してＳｎＨ４１１０を形成し得る。基板３００がない場合は、水素ラジカルを含むガス１３０を修理ガス１２５として使用できる。基板３００が存在する場合は、ＳｎＨ４を含む修理ガス１２５の流れを提供するために、水素ラジカルを含むガス１３０をＳｎ基板３００と組み合わせて使用してもよく、あるいは、キャップ層１０２が除去されたときに、堆積ガス１１５の流れを提供するために使用してもよい。後者の実施形態では、すなわち、堆積ガス１１５の流れを提供するために、水素ラジカルを含むガス１３０をＳｎ基板３００と組み合わせて使用してもよく、この組み合わせは、アレンジされたＳｎＨ４を含むガス１１０のためのガス源４１０として使用できる。プロセス（ａ）において堆積ガス１１５、および／またはプロセス（ｃ）において修理ガス１２５を供給するために、ガス源４１０を使用することができる。さらに、リソグラフィ装置１は、ガスを除去し、かつ／またはガス流の形成（上述したような）を容易にするように構成された排気部（exhaust）４６０を含むことができる。
[0079] 図５ａおよび図５ｂは、水素ラジカルを含む修理ガス１２５を供給するだけでなく（図５ｂ)、Ｓｎ基板３００と組み合わせて適用された場合にＳｎＨ４を含む修理ガス１２５を供給する（図５ａ）ために、どのようにガス源２００を使用できるかを示す概略図である。上述したように、後者の実施形態は、実質的に堆積ガス１１５に等しい。よって、水素ラジカルと希ガス（例えばアルゴン）および水素の組み合わせを含むガス１３０のガス源２００は、修理ガス１２５としてまたは堆積ガス１１５として適用されることができる。水素ラジカル１３０はＳｎ基板３００と反応する。Ｓｎ基板３００は、ワイヤ、メッシュ、またはＳｎ表面を有するいかなる物体であってもよい。基板３００は、オプションとして、ＳｎＨ４形成を改善するために、加熱したり、照射したり、または加熱かつ照射したりしてよい。１１０として示されるＳｎＨ４は、次に、光エレメント１００の表面１５０上にキャップ層１０２を提供し得る。
[0080] 図５ｂは、例えばリソグラフィ装置１の使用の後に、光エレメント１００の表面１５０上にＳｎを再分散するために、いかにこの原則を使用できるかを概略的に示している。図５ｂは、光エレメント１００の表面１５０上に不均一に分散されたキャップ層１０２を示す。水素ラジカルを含むガス１３０は、水素ラジカル源２００によって生成される。水素ラジカルは、キャップ層１０２の表面１５１で反応してＳｎＨ４１１０を形成し、これは次に修理ガス１２５として使用することができる。修理ガス１２５は、光エレメント１００の裸表面１５０上にＳｎを再堆積させ、光エレメント１００上にほぼ均一なキャップ層１０２を設ける（例えば上述した約０.０５〜１ｎｍの前記平均層厚さで）。従って図５ｂは、プロセス（ｃ）の一実施形態の概略図である。光エレメント１０の表面１５０上のキャップ層１０２にＳｎを再分散することによって、図３（ステージ（ＩＶ））で概略的に示されているように、処理後の損傷したキャップ層１０２はより均一とされる。この実施形態では、キャップ層１０２として（または堆積として）の光エレメント上のＳｎは、少なくとも部分的にＳｎ基板として作用する。
[0081] よって、ここで提案されている解決法は、Ｓｎの動的キャップ層１０２を使用することである。Ｓｎ層１０２は、ＳｎＨ４（１１０）を用いて堆積され、ハロゲン洗浄を用いて除去できる（プロセス（ｄ）)。さらに、保護Ｓｎキャップ層１０２が部分的にスパッタリングされるか、または他の方法で劣化した場合（処理中、プロセス（ｂ）)、再度中間で光エレメント１００をＳｎＨ４に晒すことによって回復することができる（すなわち修理プロセス（ｃ）の一実施形態）。これが可能であるのは、この表面１５０が例えばＲｕ表面であるときに、ＳｎＨ４が特に表面１５０上で分解し、キャップ層１０２の裸部分におけるＳｎキャップ層１０２の回復をもたらすからである。
[0082] ＥＵＶリソグラフィシステム内のＥＵＶ光学系は、特にＥＵＶ光学系がＥＵＶ源（例えばＥＵＶコレクタ）の近くに位置する場合は、イオンおよび源生成デブリの影響下にあることが多い。典型的には、ＥＵＶ源は燃料としてＳｎを用い、従って通常、デブリはＳｎを含む。イオンはＥＵＶ源によって生成するか、または二次的なＥＵＶ誘導プラズマで生成され得る。これらのイオンは、イオンスパッタリングによってＥＵＶミラーに損傷を与え得る。さらに、源生成デブリは、ＥＵＶ光学系にも堆積して、結果としてＥＵＶ吸収コーティングとなり得るものであり、これは除去が困難な可能性がある。複雑な効果とは、典型的には、ＥＵＶコレクタ内にスパッタによって支配される（sputter-dominated）領域と、堆積によって支配される（deposition-dominated）領域の両方があることかもしれない。その結果、保護コーティングはイオンスパッタリングと堆積の両方に対して保護するものであり、ここで説明するキャップ層１０２の一実施形態に該当する。
[0083] 上述したように、ＥＵＶ源が実質的にＳｎキャップ層１０２にイオンスパッタリングの損傷を引き起こすだけである（よって粒子の堆積がない）場合は、修理プロセス（ｃ）を用いる必要があるだけであり、洗浄プロセス（ｄ）とそれに続くプロセス（ａ’）は省略してもよい。この場合は、「再分散修理プロセス」を行うのに十分なＳｎの材料がないので、修理プロセスは、Ｓｎキャップ層１０２を修理するためにＳｎＨ４を修理ガスとして使用して行われる。これは、主にイオンデブリを生成する、ＬＰＰ ＥＵＶ源に当てはまる。
実験
[0084] ＳｎＨ４がどのくらいＲｕ表面上に再堆積するかを調べるために、Ｓｎ−ｏｎ−Ｓｉサンプルで囲まれたＲｕ表面に水素ラジカルが誘導された（図５ｃの略上面図を参照）。ここで、Ｒｕ表面は裸表面１５０として示され、Ｓｎ−ｏｎ−Ｓｉサンプルは基板３００として示される。下の表は、ＸＲＦ分析によって測定された、この処理の前後のサンプルのＳｎ範囲を示す。
Figure 0004814922
[0085] この表から、すべてのＳｎがＳｎ−ｏｎ−Ｓｉサンプルから除去され、その一方で、Ｒｕ表面上のＳｎの量が増えたことがわかる。これは、ＳｎＨ４が特にＲｕ表面で解離することを示している。さらにこれは、Ｓｎが、Ｓｎでコーティングされた部分から裸のＲｕ表面に実際に移動され得ることを示しており、上述した平滑化または再分散効果が実際に生じることを示す。
[0086] また、Ｓｎサンプルから除去されたＳｎのおよそ１０％がＲｕ表面上に再堆積された。さらに、再堆積の原則は、Ｒｕ表面でも効果的に作用する。残りは、ガス状ＳｎＨ４としてポンプで放出された。
[0087] よって、本発明の一実施形態は、リソグラフィ装置の光エレメントを保護する方法を提供する。ＳｎＨ４を含む堆積ガスが、光エレメントの表面上にＳｎキャップ層を堆積させるために、光エレメントの表面に供給される。このようにして、Ｓｎキャップ層が意図的に光エレメント上に設けられ、これが、リソグラフィプロセシング中の光エレメントを（Ｓｎ）プラズマ源からのデブリから保護することができる。リソグラフィプロセシングの間または後に、水素ラジカル含有ガスおよび／またはＳｎＨ４含有ガスを供給することによって、（劣化した）キャップ層を修理することができる。さらにまたはあるいは、（劣化した）キャップ層を取り除いてもよく、かつＳｎＨ４を含む堆積ガスを供給することによって新しい（「新鮮な」）キャップ層を設けてもよい。
[0088] 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、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）を含むフラットパネルディスプレイ、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。当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ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、本明細書中の開示内容を上記のような基板処理ツールおよびその他の基板処理ツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すで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。
[0089] 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。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
[0090] 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、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。このコンピュータプログラムは、堆積除去の制御、圧力の制御などのために使用してもよい。
[0091] 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。「含む」という動詞およびその同根語は、請求項に記載された要素または工程以外の要素または工程の存在を排除するものではない。要素の前の「a」または「an」という冠詞は、当該要素が複数存在することを排除するものではない。
[0092] 本発明は、実施形態で説明されたリソグラフィ装置の適用やリソグラフィ装置での使用に限定されない。さらに、図面は通常、本発明を理解するために必要な要素および特徴を単に含むものである。その上、リソグラフィ装置の図面は概略的であり、拡大・縮小率は実際のものとは一致しない。本発明は、概略図に示されている要素（例えば、概略図に示されているミラーの数など)に制限されない。さらに、本発明は、図１に関連して説明されたリソグラフィ装置に限定されない。放射コレクタに関して説明された本発明は、（他の）多層、かすめ入射ミラーまたは他の光エレメントに利用してもよい。当然のことながら、上述の複数の実施形態を組み合わせてもよい。
[0026] 図１は、本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0027] 図２は、図１に示される一実施形態に係るリソグラフィ装置のＥＵＶ照明システムおよび投影光学系の概略側面図である。 [0028] 図３は、光エレメントの処理スキームを概略的に示す。 [0029] 図４は、リソグラフィ装置の一部の一実施形態を概略的に示す。 [0030] 図５ａおよび図５ｂは、本発明の方法の一実施形態を概略的に示す。 [0030] 図５ａおよび図５ｂは、本発明の方法の一実施形態を概略的に示す。 [0031] 図５cは、図５ａおよび図５ｂを概略的に明確にする。

Claims (15)

  1. リソグラフィ装置の光エレメントの保護方法であって、当該光エレメントは表面を有しており、リソグラフィ装置の内部でＳｎＨ４を含む堆積ガスを前記光エレメントの前記表面上に供給して、前記光エレメントの前記表面上にＳｎキャップ層を堆積させる、方法。
  2. 前記リソグラフィ装置が、ＥＵＶ放射を生成する放射源を含み、当該放射源がＳｎプラズマ源である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記キャップ層の平均層厚さが０.０５〜１.５ｎｍの範囲内である、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記リソグラフィ装置を使用し、その後、前記キャップ層の少なくとも一部を、水素ラジカルを含む修理ガスに晒すことをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記リソグラフィ装置の内部で前記Ｓｎキャップ層が前記修理ガスに晒される、請求項４に記載の方法。
  6. 前記リソグラフィ装置を使用し、その後、前記キャップ層の少なくとも一部を、ＳｎＨ４を含む修理ガスに晒すことをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  7. 前記リソグラフィ装置の内部で前記Ｓｎキャップ層が前記修理ガスに晒される、請求項６に記載の方法。
  8. 前記リソグラフィ装置を使用しかつその後前記キャップ層の少なくとも一部を洗浄ガスに晒し、当該洗浄ガスを使用して前記Ｓｎキャップ層の少なくとも一部を除去し、そしてＳｎＨ４を含む前記堆積ガスを前記表面に供給して、新鮮なＳｎキャップ層を前記光エレメントの前記表面上に堆積させることをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  9. 実質的に完全な前記Ｓｎキャップ層が前記洗浄ガスによって除去され、前記洗浄ガスがハロゲンを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記リソグラフィ装置の内部で前記Ｓｎキャップ層が前記洗浄ガスによって除去される、請求項８に記載の方法。
  11. 前記光エレメントが集光ミラーであり、前記表面が当該集光ミラーの反射面である、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
  12. ａ．デバイス製造プロセス（ａ）におけるリソグラフィ装置の使用、および
    ｂ．前記リソグラフィ装置の使用の後で、前記キャップ層の少なくとも一部が、水素ラジカルまたはＳｎＨ４を含む修理ガスに晒される修理プロセス（ｂ）を含み、
    プロセス（ａ）および（ｂ）が複数回繰り返される、請求項１に記載の方法。
  13. ａ．デバイス製造プロセス（ａ）におけるリソグラフィ装置の使用、
    ｂ．前記リソグラフィ装置の使用の後で、前記キャップ層の少なくとも一部が、水素ラジカルまたはＳｎＨ４を含む修理ガスに晒される修理プロセス（ｂ）、
    ｃ．前記キャップ層の少なくとも一部を洗浄ガスに晒し、前記Ｓｎキャップ層の少なくとも一部を前記洗浄ガスによって除去することを含む洗浄プロセス（ｃ）、および
    ｄ．洗浄プロセス（ｃ）の後で、ＳｎＨ４を含む堆積ガスを前記光エレメントの前記表面に供給して、前記光エレメントの前記表面上に新鮮なＳｎキャップ層を堆積させることを含む堆積プロセス（ｄ）を含み、
    プロセス（ｃ）および（ｄ）を実行する前に、プロセス（ａ）および（ｂ）が複数回繰り返される、請求項１に記載の方法。
  14. 表面を有する光エレメントと、
    リソグラフィ装置の内部でＳｎＨ４を含むガスを供給し、かつ当該ガスの流れを前記光エレメントの表面へと誘導するガス源と、
    ハロゲンを含む洗浄ガスを供給し、かつ洗浄ガスの流れを前記光エレメントの前記表面上のＳｎキャップ層へと誘導する洗浄ガス源と、
    を有するリソグラフィ装置。
  15. Ｓｎキャップ層を備えた表面を有する光エレメントを含む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、前記リソグラフィ装置の内部で前記光エレメントの前記表面上に前記Ｓｎキャップ層を堆積させるために、ＳｎＨ ４ を含む堆積ガスを前記表面に供給することによって前記Ｓｎキャップ層が設けられる、デバイス製造方法。
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