JP5475756B2 - スペクトル純度フィルタを形成する方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射システム、放射コレクタ、放射ビーム調整システム、放射システムのためのスペクトル純度フィルタ、及びスペクトル純度フィルタを形成する方法に関する。
本出願は、２００８年５月３０日に出願されその全体が本明細書に援用される米国特許仮出願第６１／０５７，７０４号に基づき優先権を主張する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、たいていは基板の目標部分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）の製造に用いられる。その場合、パターニングデバイスが、これはマスクまたはレチクルと呼ばれることもあるが、ＩＣの個別の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用される。このパターンが基板（例えばシリコンウェーハ）の（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを含む）目標部分に転写される。パターンの転写は通常、基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層に結像されることによって行われる。一般に一枚の基板には網状に隣接する複数の目標部分が含まれており、これらに連続的にパターンが付与される。

リソグラフィは、ＩＣまたはその他のデバイス及び／または構造の製造における１つの重要工程であると広く認識されている。ところが、リソグラフィを使用して作られる形状の寸法が小さくなるにつれて、リソグラフィこそが、製造されるべきＩＣまたはその他のデバイス及び／または構造の微細化にとってのより重要な因子となってきている。

理論的にはパターン転写の限界は、式（１）に示される解像度についてのレイリー条件によって見積もられる。
ここで、λは使用される放射の波長であり、ＮＡ_ＰＳはパターンの転写に使用される投影系の開口数であり、ｋ_１はプロセス依存の調整因子でありレイリー定数とも呼ばれており、ＣＤは転写されるフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンション）である。式（１）から導かれるのは、最小の転写可能フィーチャサイズを小さくするには３つの方法があるということである。すなわち、露光波長λを短くするか、開口数ＮＡ_ＰＳを大きくするか、ｋ_１の値を小さくするか、である。

露光波長を短くして最小転写可能サイズを小さくするために、極紫外（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射源は約１３ｎｍの放射波長を出力するよう構成されている。よってＥＵＶ放射源は、微小フィーチャの転写実現に向けて大きな一歩を与える。こうした放射は極紫外または軟Ｘ線と呼ばれており、これを可能とする放射源には例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、あるいは電子蓄積リングからのシンクロトロン放射がある。有用なＥＵＶ波長域の放射に加えて、ＥＵＶ放射源はそれと同程度の（ときにそれ以上の）望ましくない域外の赤外（ＩＲ）放射や深紫外（ＤＵＶ）放射を生成し得る。

スペクトル純度フィルタが開発されている。これは非ＥＵＶの放射を露光に使用される放射ビームから取り除くためのものである。しかしながら、開発されているスペクトル純度フィルタは、高い熱負荷に耐えられるものではなく、大きさに制限があり、所望のフィルタリングを提供できない。
米国特許出願公開第２００３／００５８５２９号には、反射性スペクトルフィルタを形成する方法が開示されている。多層コーティングが第１帯域の放射を反射するミラー基板上に形成され、格子構造がその多層コーティング上に成膜され、第２帯域の放射を光路外に回折させる格子周期をもたせるようエッチングがされている。

改良された放射システムが提供されることが望ましい。また、リソグラフィに使用するのに十分にスペクトルが純化された放射ビームを生成することのできる放射システムが提供されることが望ましい。また、純粋な極紫外（ＥＵＶ）放射ビームを、望ましくない放射の経路を該放射ビームから外すことによって生成することのできる耐久性のある放射システムが提供されることが望ましい。

本発明の一実施形態によれば、請求項により特定されるスペクトル純度フィルタを形成する方法が提供される。
本発明の実施形態が付属の図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。

本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る放射源及び垂直入射コレクタを示す図である。 本発明の一実施形態に係る放射源及びシュバルツシルト型垂直入射コレクタを示す図である。 図１のリソグラフィ装置に使用し得るスペクトル純度フィルタの実施例を示す図である。 本発明に係るスペクトル純度フィルタを使用する放射ビーム調整システムの構成を示す図である。 図６に示す構成の変形例を示す図である。 スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す図である。 図８に示す方法に使用するための、放射の干渉パターンを標的に投影するためのシステムを示す図である。

図１は、リソグラフィ装置の一実施例を模式的に示す。このリソグラフィ装置は本発明の一実施形態であるか、本発明の一実施形態を含みうる。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調整するよう構成されている照明系（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを支持し、パターニングデバイスを正確に位置決めする第１位置決め装置ＰＭに接続されている支持構造またはパターニングデバイス支持部（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持し、基板を正確に位置決めする第２位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば反射投影レンズ系）ＰＳと、を含む。

照明系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射の向きや形状を整え、あるいは放射を制御するためのものである。

支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及びパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造は、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影系に対して所望の位置にあることを保証してもよい。

「パターニングデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するために放射ビーム断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスを表すと広義に解釈される。放射ビームに付与されたパターンは、目標部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。

パターニングデバイスは、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。パターニングデバイスにはマスクやプログラム可能ミラーアレイ、プログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには多様なハイブリッド型マスクが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、小型ミラーのマトリックス配列で構成される。各ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。

「投影系」なる用語は、使用される露光放射に応じて、あるいは液浸液または真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされる、屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはこれらの組合せを含む何らかの投影系であると広義に解釈される。ＥＵＶ放射または電子ビーム放射には真空を使用することが望ましい。放射または電子をガスが過度に吸収しうるからである。よって、真空壁及び真空ポンプの利用によってビーム経路の全体に真空環境を提供するようにしてもよい。

図示されるように、リソグラフィ装置は（例えば反射型マスクを有する）反射型である。あるいは、リソグラフィ装置は（例えば透過型マスクを有する）透過型の装置であってもよい。

リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）を備えてもよい。こうした多重ステージ型の装置においては、複数のテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルが露光のために使用されている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。

図１を参照するにイルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源ＳＯは放射システム３（すなわち放射生成ユニット３）の一部であってもよい。放射システム３とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射システム３はリソグラフィ装置の一部を構成するとはみなされなく、放射ビームは放射システム３のソースＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系を介して到達する。ビーム搬送系は例えば適当な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。他の場合においては、光源はリソグラフィ装置に一体であってもよい。

放射システム３のソースＳＯは種々の方式で構成される。例えば、ソースＳＯはレーザ生成プラズマ源（ＬＰＰ光源）、例えばスズＬＰＰ光源（こうしたＬＰＰ光源自体は公知である）であってもよいし、放電生成プラズマ源（ＤＰＰ光源）であってもよい。ソースＳＯはその他の放射源であってもよい。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外径及び／または内径（通常それぞれ「σ_{ｏｕｔｅｒ}」、「σ_{ｉｎｎｅｒ}」とも呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータやコンデンサなどの他の要素を備えてもよい。イルミネータＩＬはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ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に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡで反射された放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴは正確に移動される。こうして例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするために第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサＩＦ１が使用されてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗとは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２、及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。

図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。

１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。

３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは１回の走査中において基板テーブルＷＴが移動するたびに、または１回の走査中において連続するパルスとパルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上述の形式のプログラム可能ミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに適用可能である。

上記のモードを組み合わせて動作させてもよいし、モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別のモードを用いてもよい。

図２は、ＥＵＶリソグラフィ装置の更なる一実施例を模式的に示す。この装置の動作原理は図１の実施例に示す装置の動作と同様である。図２の実施例においては、リソグラフィ装置は、ソースコレクタモジュールまたは放射ユニット３（放射システムとも称する）と、照明系ＩＬと、投影系ＰＳと、を備える。一実施例によれば、放射ユニット３は放射源ＳＯ好ましくはレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源を備える。本実施例においては放射源ＳＯにより発せられた放射はソースチャンバ７を、ガスバリアまたは「フォイルトラップ」９を通じてチャンバ８へと通過する。図２においてチャンバ８は放射コレクタ１０を含む。

図２は斜入射コレクタ１０の適用を示す。しかし、コレクタは、特に光源がＬＰＰ光源の場合には垂直入射コレクタであってもよい。他の一実施例においては、コレクタがシュヴァルツシルトコレクタ（図４参照）であり、光源がＤＰＰ光源であってもよい。

放射は仮想光源点１２（すなわち中間焦点ＩＦ）にチャンバ８の開口から合焦されてもよい。チャンバ８から出て、放射ビーム１６は照明系ＩＬにおいて垂直入射リフレクタ１３、１４を介してパターニングデバイス（例えばレチクルまたはマスク）へと反射される。パターニングデバイスは支持構造またはパターニングデバイス支持部（例えばレチクルテーブルまたはマスクテーブル）ＭＴに位置決めされている。パターンが与えられたビーム１７が形成され、投影系ＰＳによって反射素子１８、１９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴに結像される。一般には図示よりも多くの要素が照明系ＩＬ及び投影系ＰＳには存在する。

複数の反射素子の１つである反射素子１９の正面には、貫通する開口２１を有する開口数（ＮＡ）ディスク２０が設けられていてもよい。開口２１の大きさが、基板テーブルＷＴに入射するパターン付き放射ビーム１７によりその範囲が定まる角度α_ｉを決定する。

他の実施例においては、放射コレクタは、集光された放射を放射ビーム発射開口へと合焦させるためのコレクタと、ソースに一致する第１焦点と放射ビーム発射開口に一致する第２焦点とを有するコレクタと、垂直入射コレクタと、単一の実質的に楕円の放射集光表面区域を有するコレクタと、２つの放射集光表面を有するシュバルツシルトコレクタとのうち１つまたは複数である。

また、別の実施例においては、放射源ＳＯは、予め定められた波長のコヒーレント光ビームを燃料に合焦させるよう構成されている光源を含むレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源であってもよい。

例えば、図３は、垂直入射コレクタ７０を含む放射源ユニット３の一実施例につき断面を示す。コレクタ７０は楕円形状を有しており、そこには２つの焦点Ｆ１、Ｆ２がある。特に、この垂直入射コレクタは、楕円の一部分の形状をもつ単一の放射集光表面７０ｓを有するコレクタを含む。言い換えれば、楕円放射集光表面区域が仮想的な楕円（その一部が図面に破線Ｅで示されている）に沿って延びている。

当業者に認識されるように、コレクタミラー７０が楕円体（すなわち楕円に沿って延びる反射面７０ｓを含む）の場合には、コレクタミラー７０は一方の焦点Ｆ１から他方の焦点Ｆ２に放射を合焦する。これらの焦点は楕円の長軸上に楕円の中心から距離ｆ＝（ａ^２−ｂ^２）^１／２の位置にある。ここで２ａ、２ｂはそれぞれ長軸、短軸の長さである。図１に示す実施例がＬＰＰ放射源ＳＯを含む場合には、コレクタは図３に示す単一の楕円ミラーであってもよい。この場合、光源ＳＯは一方の焦点Ｆ１に配置され、中間焦点ＩＦはミラーの他方の焦点Ｆ２に定められる。第１焦点Ｆ１に位置する放射源から発せられた放射は反射面７０ｓへと向けられ、その表面で反射された放射は第２焦点Ｆ２へと向けられる。これが線ｒで図示されている。例えば、一実施例によれば、既述の中間焦点ＩＦはコレクタとリソグラフィ装置の照明系ＩＬ（図１、図２を参照）との間に位置していてもよい。あるいは、そう望まれる場合には照明系ＩＬの内部に位置していてもよい。

図４は、本発明の一実施形態に係る放射源ユニット３’の断面を模式的に示す。放射源ユニット３’はコレクタ１７０を含む。この場合、コレクタは２つの垂直入射コレクタ部分１７０ａ、１７０ｂを含む。各部分１７０ａ、１７０ｂは好ましくは（必須ではなく）、実質的に楕円の放射集光表面区域を有する。特に、図４の実施例はシュバルツシルトコレクタの構造をもち、好ましくは２つのミラー１７０ａ、１７０ｂからなる。ソースＳＯは第１焦点Ｆ１に配置されてもよい。例えば、第１コレクタミラー部分１７０ａは（例えば楕円面または放物面形状の）凹反射面を有し、この反射面は第１焦点Ｆ１から発せられた放射を第２コレクタミラー部分１７０ｂに、特に第２焦点Ｆ２に向けて合焦するよう構成されていてもよい。第２ミラー部分１７０ｂは、第１ミラー部分１７０ａにより第２焦点Ｆ２へと向けられた放射を、更なる焦点ＩＦ（例えば中間焦点）へと合焦するよう構成されていてもよい。第１ミラー部分１７０ａは開口１７２を含み、ここを通じて（第２ミラー１７０ｂで反射された）放射が上記の更なる焦点ＩＦへと伝達されてもよい。例えば、図４の実施例は有利にはＤＰＰ放射源と組み合わせて使用されてもよい。

本実施例においては、ソースＳＯはＬＰＰ光源であり、予め定められた波長をもつコヒーレント光レーザビームを生成するレーザ光源が付設されている。レーザ光は燃料（例えば燃料供給部により供給される燃料であり、例えば燃料滴を含む）に合焦し、レーザ生成プラズマプロセスにおいてそこから放射を生成する。こうして得られる放射はこの実施例ではＥＵＶ放射であってもよい。非限定的な一実施例においては、予め定められたレーザ光の波長は１０．６ミクロン（即ちμｍ）である。例えば、燃料はスズ（Ｓｎ）であってもよく、あるいは当業者に認識されるその他の燃料であってもよい。

放射コレクタ７０は、ソースにより生成された放射を集光し、集光された放射をチャンバ３の下流の放射ビーム発射開口６０に合焦するよう構成されていてもよい。

例えば、ソースＳＯは発散する放射を発するよう構成され、コレクタ７０はその発散する放射を反射して、（図３、図４にあるように）発射開口６０に収束する収束放射をもたらすよう構成されていてもよい。特に、コレクタ７０は系の光軸Ｏ（図２参照）上の焦点ＩＦに放射を合焦してもよい。焦点ＩＦは発射開口６０に位置する。

発射開口６０は円形開口またはその他の形状（例えば楕円、方形、または他の形状）であってもよい。発射開口６０は好ましくは小さく、例えば約１０ｃｍ未満、好ましくは１ｃｍ未満の直径（放射伝達方向Ｔに交差する方向に、例えば、開口６０が円形断面を持つ場合には径方向に測定された直径）をもつ。好ましくは光軸ＯＸは開口６０の中心を貫通して延びるが、これは必須ではない。

放射源ＳＯにより生成され得る赤外放射（ＩＲ）は、コレクタの下流のミラーに、更には同様にレチクルステージにも、加熱を生じさせるので、パターニングデバイスに与えられる所望のＥＵＶ放射からはＩＲをフィルタすることが望まれる。また、（例えば約１９０ｎｍ乃至２５０ｎｍの範囲の波長をもつ）深紫外（ＤＵＶ）放射もＥＵＶからフィルタすることが望ましい。ＤＵＶは基板Ｗ上のレジストにおけるＥＵＶ像にボケを生じさせるおそれがあるからである。

本発明の一実施形態によれば、スペクトル純度フィルタ１１がリソグラフィ装置のミラーに提供される。スペクトル純度フィルタ１１に関する複数の非限定の実施形態が図５に示されており、これらはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと示されている。後述するように、スペクトル純度フィルタは上述のいずれのコレクタのミラーに適用されてもよいし、例えば図２に示すミラー１８、１９等の照明系ＩＬのミラーに適用されてもよい。スペクトル純度フィルタ１１は下記の仕様を満たすことが望ましいが、これは必須ではない。

１３．５ｎｍの波長をもつ放射（ＥＵＶ）への反射性をコレクタに残しておくために、スペクトル純度フィルタ１１は、コレクタに通常使用される平滑な（例えば研磨された）基板に適用されるコーティングを含む。このコーティングは、材質が交互に繰り返される複数の層（図５参照）を備えてもよい。こうして、平滑基板上にいわゆる多層スタック１００が生成される。一実施例においては多層スタック１００は、約１０００のオーダの複数の交互の層を含み、その全体の厚さが約７μｍであってもよい。当該分野で公知の任意の適切な材質の組み合わせが交互層に使用され得る。

平滑基板に多層スタック１００が適用された後に、多層スタックの上側がエッチングまたはスパッタリングにより、例えば不規則な方形パターン（図５のＡを参照）、不規則なのこぎり状パターン（図５のＤを参照）、または不規則な波状パターン（図５のＢ、Ｃを参照）が形成され、多層スタック１００の上側に複数の凹部１１０が生成されてもよい。このようにしてスペクトル純度フィルタ１１が形成される。

一実施例においては、凹部１１０は、例えば図５に示されるように、対称な断面を有してもよい。

一実施例においては、凹部１１０は、上述の望ましくない放射の波長の約５分の１（すなわちλ／５）の深さをもち、（約５０倍の）散乱を当該凹部に許容するか、または望ましくない放射（例えばＩＲ及び／またはＤＵＶ）の０次を望まれるＥＵＶ放射の反射方向とは異なる方向に反射することを当該凹部に許容する適切な形状を有してもよい。同時に、ＥＵＶのコントラストが多層スタックの複数の交互層により決定されることは公知である。望ましいＥＵＶ放射は中間焦点ＩＦへと直接に反射されてもよいし、追加のミラーの使用により反射されてもよい。

図５のスペクトル純度フィルタ１１は、（図３及び図４に示す）開口６０を通じて発せられる放射のスペクトル純度を高めるよう構成されている。一実施例においては、フィルタ１１は、放射の所望のスペクトル部分のみを開口６０へ向けて伝達するよう構成されている。例えばフィルタ１１は、他の「望まれない」放射のスペクトル部分を反射し、遮断し、または向きを変えるよう構成されていてもよい。好ましくは、フィルタ１１は、他の「望まれない」放射のスペクトル部分の遮断、方向変更、及び反射の１つまたは複数の組み合わせを提供するよう構成される。

一実施例によれば、所望の（すなわち開口６０を通じて発せられるべき）スペクトル部分は、（例えば２０ｎｍより短波長の、例えば１３．５ｎｍの波長の）ＥＵＶ放射である。フィルタ１１は、当該所望のスペクトル部分の入射放射（すなわちソースＳＯからフィルタへと向けられている放射）のうち少なくとも５０％、好ましくは８０％より多くを伝達するよう構成されてもよい。例えば、約１０μｍの波長λをもつ放射をフィルタにより取り除くために、多層スタックの上側にある凹部は約２μｍの深さであってもよい（この深さは、多層スタックが約１０００組の交互の層を有する場合には、約３００組の多層の深さである。）。

一実施例においては、スペクトル純度フィルタは、凹部が形成された後に多層スタックの上側に形成される薄いコーティングを含んでもよい。このコーティングは、約０．２ｎｍ乃至約１ｎｍの厚さを有してもよい。コーティングは高い電気伝導率を有しかつ酸化はしない金属を含んでもよい。例えば、その金属は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、及びＡｇからなるグループから選択されてもよい。一実施例においては、その金属は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、及びＡｕからなるグループから選択されてもよい。

一実施例においては、反射性をもつ多層スタックが研磨されたコレクタミラーに成膜されていてもよい。反射性多層スタックはスペクトル純度フィルタに、ウェットエッチング、ドライエッチング、スクラッチング、及び／または、反射表面に所望のスペクトル純度フィルタを転写するためのその他適切なリソグラフィ技術により形成されてもよい。

一実施例においては、反射性多層スタックは上記により形成された基板及びスペクトル純度フィルタの上に成膜されてもよい。この多層スタック及びスペクトル純度フィルタを含む基板は、研磨されたコレクタミラーに例えば適切な接着剤により取り付けられてもよい。

図８ａ乃至図８ｇは、本発明のスペクトル純度フィルタを形成する処理を示す。図示されるように、この処理は例えば研磨されたコレクタミラーであってもよい基板３００から始まる。

反射性をもつ多層スタック３０１が基板３００の表面に形成される。放射感応性材料（例えばレジスト３０２）層が反射性多層スタック３０１の上に成膜される。放射の干渉パターン３０３が放射感応層３０２に投影される。放射感応層３０２の材料が現像される。これにより、反射性多層スタック３０１の表面にパターンが付与されたマスク３０４が生成される。表面にエッチングがなされ、例えば化学的にエッチングがなされ、パターン付きマスク３０４はエッチングの作用により、反射性多層スタック２０１の表面に凹凸表面３０５を生成し、こうしてスペクトル純度フィルタが形成される。最後に必要があれば、上述のように多層スタックの上側に薄いコーティング３０６が形成されてもよい。

上述のように、基板３００は、その上にスペクトル純度フィルタを形成することが望ましい部材例えばリフレクタであってもよい。あるいは基板は、その上にスペクトル純度フィルタが形成される別体の部材であり、スペクトル純度フィルタを配置することが望まれる部材に取り付けられてもよい。

図９は、図８ａ乃至図８ｇに示す方法を使用してスペクトル純度フィルタを形成するときに基板に放射の干渉パターンを投影するために使用され得るシステムを模式的に示す。なお、スペクトル純度フィルタが形成されるべき表面に放射の干渉パターンを投影するために他のシステムが提供されてもよい。

図９に示されるように、システムは狭帯域放射源３５０を含んでもよい。例えば、狭帯域放射源３５０は、ＵＶ光源３５１及び狭帯域フィルタ３５２を含んでもよい。システムは更に、狭帯域放射源３５０により生成された放射ビームに干渉パターンを導入するための構成を備える。例えば図９に示されるように、エタロン３５３（フェブリ・ペロー干渉計としても知られる）が設けられていてもよい。加えて、干渉パターンを標的３５４に適切に投影するための光学素子が設けられていてもよい。例えば図示のように、非球面ビームエキスパンダ３５５が放射源３５０とエタロン３５３との間に設けられ、フィールドレンズ３５６がエタロンと標的３５４との間に設けられていてもよい。

図９に示されるような構成が使用される場合には、標的３５４に投影される放射干渉パターンは、使用される放射の波長、放射ビーム強度の調整によって、及び／またはエタロン間隔の調整によって、調整されてもよい。

上述のスペクトル純度フィルタ形成方法、特に図９に示す構成を使用して基板に放射干渉パターンを投影する形成方法によれば、比較的大きな部材、例えば上述のコレクタミラーに必要な凹凸表面を形成することができる。また、こうしたシステムは、凹凸表面の形成ひいては上述のスペクトル純度フィルタの形成を湾曲表面にも適用可能であるという点でも有利である。

一実施例によれば、スペクトル純度フィルタ１１は、放射源からの予め定められた波長をもつコヒーレントレーザ光の放射の少なくとも一部を、発せられるべき放射からフィルタにより取り除くよう構成されていてもよい。特に、発せられるべき放射の望まれる部分は、そのコヒーレントレーザ光よりも相当に短い波長をもつ。コヒーレントレーザ光の波長は例えば１０ミクロンより長い。一実施例においてはフィルタにより取り除かれるべきコヒーレントレーザ光は１０．６ミクロンの波長をもつ。

上記においてスペクトル純度フィルタ１１は、放射コレクタを含む放射システムに適用されている。一実施例においては、本明細書に記載の実施例のスペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置の照明系ＩＬのミラーに適用されてもよい。

スペクトル純度フィルタをコレクタミラーに組み合わせることにより、帯域外の放射をその放射源のより近傍で取り扱うことができるので、ＥＵＶに更なる損失を生じさせないか、最小の損失を実現することができる。これは、いわゆる光学コラムのより上流でフィルタを実現する技術であることによるものである。スペクトルフィルタが光学コラムの最大面積の表面に位置するので、負荷が比較的低くなる。また、中間焦点ＩＦまでの光路を長くとることができるので、放射源ＳＯから出た不要な放射のイルミネータＩＬへの入射を防ぐために使用する発散角が小さくてもよくなる。本発明の実施例のスペクトル純度フィルタは、過酷な環境においても動作可能であり、そのため高価なフィルタに置き換える必要もなく、潜在的に費用を抑えることができる。

図６は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置での使用のために提供される照明系の一部を模式的に示す。特に、図６に示す構成は、放射ビームを少なくとも部分的に調整するために設けられてもよい。

図６に示されるように、放射が中間焦点２００から第１リフレクタアレイ２０１へと供給される。第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタは放射ビームの一部分を、対応する第２反射素子アレイ２０２の反射素子それぞれへと合焦する。第２反射素子アレイ２０２の各反射素子は、第２リフレクタアレイのリフレクタに入射した放射を、調整された放射ビーム２０３へと向けるよう構成されている。調整された放射ビーム２０３は、放射ビーム調整デバイスにより提供されるべき放射ビームである。

調整された放射ビーム２０３は例えば、リソグラフィ処理の一部として放射ビームにパターンを与えるために使用されるパターニングデバイスへと向けられてもよい。こうした構成においては、第２リフレクタアレイ２０２の各リフレクタは、関連する第１リフレクタアレイ２０１の素子の視野がパターニングデバイスに結像されるよう構成されていてもよい。そうした構成は「フライアイインテグレータ」として知られている。このような構成においては第１リフレクタアレイ２０１のリフレクタは視野ファセットミラーと称され、第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタは瞳ファセットミラーと称される。理解されるように、このような構成は、パターニングデバイス（または放射ビーム調整デバイスの出口）での視野が第１リフレクタアレイ２０１の重畳する複数の像からなるよう構成されている。これにより、中間焦点２００からの放射、すなわち放射源により発せられた放射を混合して、照明均一性を改善することができる。

図６に示される構成においては、第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタには上述の実施形態のいずれかによるスペクトル純度フィルタが設けられている。

また、第１リフレクタアレイ２０１及び第２リフレクタアレイ２０２は、所望の波長をもつ放射が第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタから対応する第２リフレクタアレイ２０２の１つのリフレクタへと反射されるよう構成されている。これら第２リフレクタアレイの対応リフレクタは、所望波長の放射を反射して調整された放射ビーム２０３の一部を形成するよう適切に構成されている。その一方で望まれない波長の放射は、第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタから別の方向に反射されて第２リフレクタアレイ２０２のある別のリフレクタに入射する。この場合、望まれない波長の放射は入射した第２リフレクタアレイ２０２の当該リフレクタから、調整された放射ビーム２０３の一部を形成しないように反射される。

好ましい構成においては図６に示されるように、放射アブソーバ２０４が設けられている。放射アブソーバ２０４は、調整された放射ビーム２０３の一部を形成しない方向に反射された望まれない波長の放射を吸収するよう構成されている。例えば、放射アブソーバ２０４は、第１方向に反射された所望波長の放射を許容する開口の形式に構成されていてもよい。放射アブソーバ２０４は、調整された放射ビーム２０３の通過をこの開口により許容するが、別の方向に反射される望まれない波長の放射を吸収する。

なお図６に示される構成においては、望まれない波長をもつ放射が第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタにより第２リフレクタアレイ２０２の複数のリフレクタへと反射されてもよい。加えて、第２リフレクタアレイ２０２の各リフレクタが、第１リフレクタアレイ２０１の第１リフレクタからの所望波長をもつ放射を受光して調整された放射ビーム２０３に含まれるようその所望の放射を反射し、かつ第１リフレクタアレイ２０１の１つまたは複数のその他のリフレクタからの望まれない波長をもつ放射を受光して調整された放射ビーム２０３の一部を形成しないようその望まれない放射を反射してもよい。

図７は、図６に示す構成に類似するある構成を模式的に示す。よって、簡潔のため同様の特徴についての説明は省略する。図７に示す構成と図６に示す構成との相違点は、望まれない波長の放射が第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタから第２リフレクタアレイ２０２の２つのリフレクタ間の隙間へと向けられるように反射されるよう第１リフレクタアレイ２０１及び第２リフレクタアレイ２０２が構成されている点にある。したがって、所望波長の放射のみが第１リフレクタアレイ２０１のリフレクタにより第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタへと反射され、調整された放射ビーム２０３の一部を形成する。図７に示されるように、放射アブソーバ２０５は、第２リフレクタアレイ２０２の第１リフレクタアレイ２０１とは反対側に設けられていてもよい。放射アブソーバ２０５は、第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタ間を通過した望まれない波長の放射を吸収するよう構成されている。

図６及び図７に示す構成に示されている放射アブソーバ２０４、２０５には、望まれない波長の放射を吸収した結果生じる熱を放つための冷却システムが設けられていてもよい。

図６及び図７に示す構成においてはスペクトル純度フィルタが第１リフレクタアレイ２０１のリフレクタに設けられているが、それに代えて第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタにスペクトル純度フィルタを設ける代替的な構成が提供されてもよいし、第１リフレクタアレイ２０１とともに第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタにもスペクトル純度フィルタを設ける代替的な構成が提供されてもよい。いずれの場合においてもスペクトル純度フィルタは、所望波長の放射を調整された放射ビームを形成するよう向けるとともに望まれない波長をもつ放射を１つまたは複数の別の方向に向けるよう構成されていてもよい。別の方向に向けられた望まれない波長の放射は適切な放射アブソーバに吸収させてもよい。

図６及び図７に示す構成は、望まれない波長の放射をリソグラフィ装置の他の部位へと進入させないという点で有利である。加えて、放射ビーム調整システムで使用されるリフレクタアレイのリフレクタにスペクトル純度フィルタを形成するのは、スペクトル純度フィルタを例えば上述のコレクタミラーに形成するよりも容易であり得る。また、コレクタミラーが動作する環境においては、コレクタミラーに形成されたスペクトル純度フィルタの耐用寿命が図６及び図７に示す放射ビーム調整システムのリフレクタに形成されたときのスペクトル純度フィルタの耐用寿命よりも短くなり得る。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。

ここでは特に光リソグラフィを本発明に係る実施形態に適用したものを例として説明しているが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなど文脈が許す限り他にも適用可能であり、光リソグラフィに限られるものではない。

本明細書において「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）、極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５乃至２０ｎｍの範囲の波長を有する）、及び、イオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を示す。

本発明の具体的な実施形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば本発明は、上述の方法が記述された機械で読み取り可能な１以上の一連の命令を含むコンピュータプログラムの形式、またはこうしたコンピュータプログラムが記録されたデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形式をとってもよい。

上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、この開示に基づく請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。

本願において「含む」との用語はその他の要素または工程を除くものではない。また、「１つの」という用語は複数を除くものではない。請求項における参照符号によって請求項の範囲が限定して解釈されるべきではない。

Claims (8)

1. スペクトル純度フィルタを形成する方法であって、
   基板（３００）に、複数の交互の層を備える多層スタック（３０１）であって極紫外放射を反射する多層スタックを設けることと、
   前記多層スタック（３０１）に放射感応性材料層（３０２）を形成することと、
   前記放射感応性材料（３０２）に放射の干渉パターン（３０３）を露光することと、
   パターンが付与されたマスク（３０４）を前記多層スタック（３０１）上に形成するために前記放射感応性材料（３０２）を現像することと、
   凹凸表面（３０５）を形成するために、前記マスクが形成されている前記多層スタック（３０１）の表面にエッチングをすることと、を含み、
   前記干渉パターン（３０３）は狭帯域のＵＶ放射源から形成され、
   前記干渉パターン（３０３）は、前記狭帯域のＵＶ放射源により生成された放射ビームに前記干渉パターン（３０３）を導入するためのエタロン（３５３）を使用して形成されることを特徴とする方法。
2. 前記多層スタック（３０１）上にコーティング（３０６）を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。
3. 前記コーティング（３０６）は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、及びＡｇからなるグループから選択された金属を含むことを特徴とする請求項２に記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。
4. 前記金属は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、及びＡｕからなるグループから選択されることを特徴とする請求項３に記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。
5. 前記コーティング（３０６）は約０．２ｎｍ乃至約１ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。
6. 前記狭帯域のＵＶ放射源は狭帯域フィルタ（３５２）を備え、前記エタロンは、前記狭帯域フィルタと前記放射感応性材料（３０２）との間に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。
7. 前記放射源（３５０）と前記エタロン（３５３）との間に非球面ビームエキスパンダ（３５５）が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。
8. 前記エタロン（３５３）と前記放射感応性材料（３０２）との間にフィールドレンズ（３５６）が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを形成する方法。