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JP5732525B2 - コレクタミラーアセンブリおよび極端紫外線放射の生成方法 - Google Patents

コレクタミラーアセンブリおよび極端紫外線放射の生成方法 Download PDF

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Description

［関連出願の相互参照］
[0001] 本出願は、２０１０年４月２２日に出願された米国仮出願第６１／３２６，９６５号および２０１０年６月３０日に出願された米国仮出願第６１／３６０，０８９号の利益を主張し、これらの仮出願は、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。
[0002] 本発明は、リソグラフィ装置のためのコレクタミラーアセンブリ、および極端紫外線放射の生成方法に関する。
[0003] 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。
[0004] リソグラフィは、ＩＣやその他のデバイスおよび／または構造の製造において重要なステップの１つとして広く認識されている。しかしながら、リソグラフィを用いて作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれて、リソグラフィは、小型のＩＣあるいはその他のデバイスおよび／または構造の製造を可能とするためのより重要な要因となってきている。
[0005] パターン印刷の限界の理論推定値は、式（１）に示す解像度に関するレイリー基準によって与えられることができる。
Figure 0005732525
上記式において、λは使用される放射の波長であり、ＮＡはパターン印刷に使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは印刷された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ジョン）である。式（１）から、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、３つの方法、すなわち、露光波長λを短縮すること、開口数ＮＡを増加させること、あるいはｋ１の値を下げることによって達成することができる、と言える。
[0006] 露光波長を短縮し、それにより最小印刷可能サイズを縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されてきた。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば、１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらに、１０ｎｍ未満の波長、例えば、６．７ｎｍまたは６．８ｎｍというように５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有するＥＵＶ放射を使用し得ることが提案されてきた。このような放射は「極端紫外線放射」または「軟Ｘ線放射」と呼ばれる。可能な放射源としては、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によってもたらされるシンクロトロン放射に基づく放射源が挙げられる。
[0007] ＥＵＶ放射は、プラズマを使って生成することができる。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、燃料を励起してプラズマを提供するためのレーザと、プラズマを収容するためのソースコレクタモジュールとを含んでよい。プラズマは、例えば、好適な材料（例えば、スズ）の粒子、あるいは、ＸｅガスまたはＬｉ蒸気のような好適なガスまたは蒸気の流れといった燃料に、レーザビームを向けることによって作り出すことができる。このようにして得られるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、これが放射コレクタを使って集光される。放射コレクタは、放射を受け取り、これを集束してビームとする、ミラー（mirrored）法線入射放射コレクタであってよい。ソースコレクタモジュールは、プラズマを支持するために真空環境を提供するように配置された閉鎖構造またはチャンバを含んでいてよい。このような放射システムは、典型的には「レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源」と呼ばれる。
[0008] 通常、プラズマは、極端紫外線放射に加えて、熱化された原子、イオン、中性子（neutrals）、ナノクラスタ、および／または微粒子といった、粒子状のデブリを生成する。このようなデブリは、コレクタミラーやその他の光学系にダメージを与え得る。デブリによるダメージを防ぐ試みとして、デブリを軽減するためにプラズマ近傍でバッファガスを使用してもよいが、現状のバッファガスを提供する方法および装置は満足のいくものではない。
[0009] 少なくとも、従来技術が有する少なくとも１つの欠陥（本明細書中で指摘されたものか、他の場所で指摘されたものかを問わない）を取り除くか、または軽減するコレクタミラーアセンブリ、あるいは既存のアセンブリの代わりとなるコレクタミラーアセンブリを提供することが望ましい。
[00010] 一態様によれば、反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含むコレクタミラーアセンブリが提供される。孔は、反射面を通って延びる。アセンブリは、孔を通って延びる管状体を含む。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導くように構築されかつ配置される。アセンブリはまた、管状体の外面と孔の縁部との間に開口部を有する。開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。管状体の外面と孔の縁部とによって、反射面を実質的に横断するガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される開口部が形成される。
[00011] 開口部は、実質的に反射面に沿って別のガス流を導くように配置されてもよい。
[00012] 管状体の内面および外面の一方または両方の少なくとも一部は、ガス流と反対の方向にテーパ状になっていてもよい。
[00013] 管状体の外面と孔の縁部との間には、１つまたは複数の壁が（例えば、１つまたは複数の追加の管状体として）設けられてもよく、この１つまたは複数の壁は、別のガス流を１つまたは複数の副流に分割するように構築されかつ配置される。
[00014] コレクタミラーは、第１焦点から放出された放射を第２焦点に集束させるように構築されてもよい。
[00015] ガス流は、反射面から離れて第１焦点および第２焦点の一方または両方へと向けられてもよい。
[00016] 一態様によれば、極端紫外線放射を生成するように構築されるモジュールが提供され、かかるモジュールは、所定のターゲット点火位置に点火材料の１つまたは複数の小滴を供給するように構成される供給源と、所定のターゲット点火位置に集束するように配置されるレーザビームを供給し、該所定のターゲット点火位置に置かれた小滴に当てて該小滴を極端紫外線生成プラズマに変えることによりプラズマを生成するように構成される放射源と、反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含むコレクタミラーアセンブリと、を含む。孔は、反射面を通って延びる。コレクタミラーアセンブリは、孔を通って延びる管状体を含む。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向にガス流を導くように構築されかつ配置される。管状体の外面と孔の縁部との間には開口部があり、この開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。
[00017] コレクタミラーは、第１焦点から放出された放射を第２焦点に集束させるように構築されてもよい。
[00018] 主ガス流は、反射面から離れて第１焦点および第２焦点の一方または両方へと向けられてもよい。
[00019] ターゲット点火位置は、第１焦点であってもよい。
[00020] 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にパターンを投影するように配置されるリソグラフィ投影装置が提供され、この装置は、反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含むコレクタミラーアセンブリを含む。孔は、反射面を通って延びる。アセンブリは、孔を通って延びる管状体を含む。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導くように構築されかつ配置される。管状体の外面と孔の縁部との間には開口部があり、この開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。管状体の外面と孔の縁部とによって、別のガス流を導くように配置される開口部が形成されてもよい。
[00021] 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にパターンを投影するように配置されるリソグラフィ投影装置が提供され、この装置は、所定のターゲット点火位置に点火材料の小滴を１つまたは複数供給するように構成される供給源と、所定のターゲット点火位置に集束するように配置されるレーザビームを供給し、該所定のターゲット点火位置に置かれた小滴に当てて該小滴を極端紫外線生成プラズマに変えることによりプラズマを生成するように構成された放射源と、反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含むコレクタミラーアセンブリと、を含む。孔は、反射面を通って延びる。アセンブリは、孔を通って延びる管状体を含む。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導くように構築されかつ配置される。アセンブリはまた、管状体の外面と孔の縁部との間の開口部を含む。開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。管状体の外面と孔の縁部とによって、別のガス流を導くように配置される開口部が形成されてもよい。
[00022] 本発明の一態様によれば、極端紫外線放射を生成する方法が提供される。この方法は、放射ビーム、例えばレーザビームを、所定のターゲット点火位置に置かれた点火材料の小滴上に向け、該小滴を、極端紫外線放射を生成するように構成されるプラズマに変えることを含む。上記方法はまた、本発明の一態様によるコレクタミラーアセンブリ、モジュール、および／またはリソグラフィ投影装置を用いて放射を反射することを含む。
[00023] 本発明の一態様によれば、極端紫外線放射を生成するように構築されたモジュールが提供され、かかるモジュールは、所定のターゲット点火位置に点火材料の１つまたは複数の小滴を供給するように構成される供給源と、所定のターゲット点火位置に集束するように配置されるレーザビームを供給し、該所定のターゲット点火位置に置かれた小滴に当てて該小滴を極端紫外線生成プラズマに変えることによりプラズマを生成するように構成される放射源と、コレクタミラーアセンブリと、を含む。コレクタミラーアセンブリは、反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含む。孔は、反射面を通って延びる。アセンブリは、孔を通って延びる管状体を含む。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導くように構築されかつ配置される。管状体の外面と孔の縁部との間には開口部があり、この開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。管状体の外面と孔の縁部とによって、別のガス流を導くように配置される開口部が形成されてもよい。
[00024] 本発明の一態様によれば、コレクタミラーアセンブリを含むリソグラフィ投影装置が提供される。コレクタミラーアセンブリは、第１焦点から放出される放射を第２焦点に集束させるように構成される反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含む。孔は、反射面を通って延び、該孔を通って管状体が延びる。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導くように構築されかつ配置される。上記装置はまた、管状体の外面と孔の縁部との間の開口部を含む。開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。上記装置はまた、放射が第２焦点を通過した後、該放射にパターンを形成してパターン付きの放射ビームを形成するように構成されるパターニングデバイスを支持するように構成される支持体と、パターン付きの放射ビームを基板上に投影するように構成される投影システムとを含む。管状体の外面と孔の縁部とによって、別のガス流を導くように配置される開口部が形成されてもよい。
[00025] 本発明の一態様によれば、極端紫外線放射を生成する方法が提供され、かかる方法は、放射ビームを所定のターゲット点火位置に置かれた点火材料の小滴上に向け、該小滴を、極端紫外線放射を生成するように構成されるプラズマに変えることと、コレクタミラーアセンブリを用いて、放射を反射し、かつ、所定のターゲット点火位置にガス流を向けることと、を含む。このアセンブリは、反射面と、縁部を持つ孔とを有するコレクタミラーを含む。孔は、反射面を通って延び、該孔を通って管状体が延びる。管状体は、内面と外面とを持つ。管状体は、反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導くように構築されかつ配置される。管状体の外面と孔の縁部との間には開口部があり、この開口部は、主ガス流に対して分岐する別のガス流を導くように配置される。管状体の外面と孔の縁部とによって、別のガス流を導くように配置される開口部が形成されてもよい。
[00026] 本発明の１つまたは複数の態様は、必要に応じて、本発明の他の１つまたは複数の態様に関連して説明される１つまたは複数の追加的特徴を有していてもよい。
[00027] 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。
[00028] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [00029] 図２は、図１の装置を示す図のより詳細な例である。 [00030] 図３は、図１および図２の装置におけるソースコレクタモジュールの一実施形態をより詳細に示す図である。 [00031] 図４は、図３のソースコレクタモジュールに適用し得るアセンブリの一実施形態を概略的に示す。 [00032] 図５は、図４のアセンブリの一実施形態を概略的に示す。
[00033] 図１は、本発明の一実施形態に係るソースコレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示している。この装置は、放射ビームＢ（例えば、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、パターニングデバイス（例えば、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構築され、かつ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ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、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築され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（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た投影システム（例えば、反射型投影システム）ＰＳと、を含む。
[00034] 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の、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。
[00035] サポート構造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、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ＭＡを保持する。サポート構造は、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。サポート構造は、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。サポート構造は、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。
[00036] 「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。放射ビームに付与されたパターンは、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の機能層に対応するものとしてよい。
[00037] 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、レべンソン型(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。
[00038] 照明システムと同様、投影システムも、使われている露光放射にとって、あるい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、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を含むさまざまなタイプの光学コンポーネントを含み得る。他のガスは放射を過剰に吸収してしまうことがあるため、ＥＵＶ放射にとっては真空を使用することが望ましいことがある。そのため、真空壁と真空ポンプとを用いて全ビーム経路に真空環境を作り出してもよい。
[00039] 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。
[00040] 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。
[00041] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、ソースコレクタモジュールＳＯから極端紫外線放射ビームを受ける。ＥＵＶ光を生成する方法としては、例えばキセノン、リチウム、またはスズといったＥＵＶ範囲内に１以上の輝線をもつ少なくとも１つの元素を有する材料をプラズマ状態に変換する方法があるが、必ずしもこれに限定されない。しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＬＰ」）と呼ばれるそのような一方法においては、所要のプラズマは、所要の線発光元素を有する材料の小滴、流れ、またはクラスタといった燃料をレーザビームで照射することにより生成することができる。ソースコレクタモジュールＳＯは、図１には示されない、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザを含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。これにより得られるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、これがソースコレクタモジュール内に設けられた放射コレクタを用いて集められる。レーザとソースコレクタモジュールとは、例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合には、別個の構成要素であってもよい。
[00042] そのような場合、レーザは、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、レーザからソースコレクタモジュールへ、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、しばしばＤＰＰ放射源と呼ばれる放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合、放射源は、ソースコレクタモジュールの一体部分とすることもできる。
[00043] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタ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、ファセットフィールドおよび瞳ミラーデバイスといった、様々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。
[00044] 放射ビームＢは、サポート構造（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（例えば、マスク）ＭＡから反射した後、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上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＰＳ２（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の経路内に位置決めするように、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサＰＳ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスク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。
[00045] 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。
１．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、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ターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。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。
２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、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）。サポート構造（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。
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た状態で、サポート構造（例えば、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、前述の型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。
[00046] 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。
[00047] 図２は、リソグラフィ装置１００の一例を、ソースコレクタモジュールＳＯ、イルミネータシステムＩＬ、および投影システムＰＳを含めてより詳細に示す。ソースコレクタモジュールＳＯは、ソースコレクタモジュールＳＯの閉鎖構造２２０内に真空環境を維持できるように構築されかつ配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ２１０は、放電生成プラズマ源によって形成し得る。ＥＵＶ放射は、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気といった、その中で非常に高温のプラズマ２１０が作り出されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射が放出されるガスまたは蒸気によって生成し得る。非常に高温のプラズマ２１０は、例えば、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じる放電によって作り出される。放射を効率よく生成するためには、例えば分圧１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気、またはその他の好適なガスまたは蒸気が必要となり得る。一実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起スズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
[00048] 高温のプラズマ２１０から放出された放射は、ソースチャンバ２１１内の開口部内またはその後方に位置する任意のガスバリアまたは汚染物質トラップ２３０（汚染物質バリアまたはフォイルトラップと呼ばれることもある）を介して、ソースチャンバ２１１からコレクタチャンバ２１２へと通される。汚染物質トラップ２３０は、チャネル構造を含んでよい。汚染物質トラップ２３０はまた、ガスバリア、あるいはガスバリアとチャネル構造との組合せを含んでもよい。本明細書においてさらに言及される汚染物質トラップまたは汚染物質バリア２３０は、当該技術分野において公知のように、少なくともチャネル構造を含むものとする。
[00049] コレクタチャンバ２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタであってもよい放射コレクタＣＯを含み得る。放射コレクタＣＯは、放射コレクタ上流側２５１および放射コレクタ下流側２５２を有する。コレクタＣＯを通過する放射は、格子スペクトルフィルタ２４０で反射し、仮想光源点ＩＦに集束させることができる。仮想光源点ＩＦは、通常、中間焦点と呼ばれるもので、ソースコレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０内の開口部２２１に位置する、あるいはその近傍に位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ２１０の像である。
[00050] 放射は続いて照明システムＩＬを通過する。この照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２１に所望の角分布をもたせ、かつ、パターニングデバイスＭＡにおいて所望の均一性の放射強度をもたせるように配置されたファセットフィールドミラーデバイス２２およびファセット瞳ミラーデバイス２４を含み得る。放射ビーム２１がサポート構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡで反射されると、パターン付きビーム２６が形成され、このパターン付きビーム２６が、投影システムＰＳによって、反射要素２８、３０を介して、ウェーハステージまたは基板テーブルＷＴに保持された基板Ｗ上に結像される。
[00051] 照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳには、通常、図示されるより多くのエレメントが存在し得る。リソグラフィ装置のタイプにより、格子スペクトルフィルタ２４０は任意選択的に存在するものであってもよい。さらに、図面に示されたものより多くのミラーがあってもよく、例えば、投影システムＰＳには、図２に示されたものに対して１〜６個の追加の反射要素が存在してもよい。
[00052] 図２に示すとおり、コレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（またはコレクタミラー）の単なる一例として、かすめ入射リフレクタ２５３、２５４および２５５を有する入れ子状のコレクタとして描かれている。かすめ入射リフレクタ２５３、２５４および２５５は、光軸Ｏの周りに軸対称となるように配置されており、このようなタイプのコレクタ光学系ＣＯは、ＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ源と組み合わせて用いられることが好ましい。
[00053] あるいは、ソースコレクタモジュールＳＯは、図３に示されるようなＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、（不図示の）供給源によってもたらされるキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）またはリチウム（Ｌｉ）といった燃料にレーザエネルギーを蓄積し、それによって数十ｅＶの電子温度をもつ高イオン化プラズマ２１０を形成するように構成されている。これらのイオンの脱励起および再結合中に生じるエネルギ放射がプラズマから放出され、その放射が近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって集められ、閉鎖構造２２０内の開口部２２１上に集束される。
[00054] 既に述べたとおり、通常、プラズマは、極端紫外線放射に加えて、熱化された原子、イオン、中性子（neutrals）、ナノクラスタ、および／または微粒子といった粒子状のデブリを生成する。このようなデブリはコレクタミラーやその他の光学系にダメージを与え得る。デブリによるダメージを防ぐ試みとして、デブリを軽減するためにプラズマ近傍でバッファガスを使用してもよい。既存の構成においては、バッファガスは、プラズマ形成に使用されるレーザビームが通過し得るコレクタ内のアパーチャを通って、コレクタの焦点へと向けられる可能性がある。しかしながら、これでは、汚染物質がアパーチャを離れてコレクタ表面に達するのを十分に防ぐことができない。代替的にまたは追加的に、バッファガスをコレクタの外縁からアパーチャへと向けてもよいが、このことは、汚染物質を、アパーチャを通ってダメージを受けやすい光学コンポーネントに向けて押し進めることになりえる。したがって、これらの構成は汚染物質を削減または抑制しうるものの、依然として改善しうるものである。
[00055] 図４は、コレクタ光学系、本例においてはコレクタミラーＣＯ’を含むコレクタミラーアセンブリ３０２を開示している。コレクタミラーＣＯ’は反射面３０４を有する。コレクタミラーＣＯ’の反射面３０４は、第１焦点から発した放射を第２焦点に集束させるように構築されている。コレクタミラーは法線入射コレクタである。
[00056] 図３に示したものと同様に、コレクタミラーアセンブリ３０２は、ソースコレクタモジュールＳＯに含まれていてもよい。第１焦点は、放射放出プラズマ２１０が生成され得る位置に一致してよく、この位置は、所定のターゲット点火位置とも呼ばれる。放射放出プラズマ２１０が第１焦点で生成される結果として、仮想光源点ＩＦが第２焦点に一致する。
[00057] 典型的には、コレクタミラーは多層ミラーであってよいが、必ずしもそうでなくてもよい。そのような多層ミラーはＭｏとＳｉとが交互に重なった層を含んでよく、Ｍｏ層とＳｉ層との間の拡散を防止するため、拡散防止層が設けられてもよい。このような拡散防止層として好適な材料はＢ４Ｃである。
[00058] コレクタミラーＣＯ’はまた、その反射面３０４を通って延びる孔３０６（図４）を含む。孔３０６は、コレクタＣＯ’の軸対称線ＡＸ上に位置する。孔３０６は、縁部３０８を有する。アセンブリ３０２は、管状体３１０を備え、この管状体３１０は孔３０６を通って延びる。管状体３１０は内面３１２および外面３１４を有する。
[00059] 「管状」との用語は、様々な異なる構造を含み得る、または様々な異なる構造と同義となり得る幅広い用語として、当業者によって理解されるだろう。例えば、管状体の壁面は平行でなくてもよく、代わりに、円錐状または裾広がりの形状でもよい。管状体は、コレクタの一方の側（例えば、非集光面）から該コレクタの対向する別の側（例えば、集光面）への導管を形成するいかなる構造であってもよい。管状体の断面は、円形断面または楕円形断面、あるいはその他のあらゆる好適な断面であってよい。
[00060] 使用時、主ガス流ＧＦは管状体３１０を通って方向付けられ、本実施形態においては、この管状体３１０は、反射面３０４を横断する方向にガス流ＧＦを導くように構築されかつ配置されている。例えば、管状体３１０の内面３１２は、反射面３０４を横断する方向にガス流ＧＦを導くように構築されかつ配置されている。典型的には、ガス流ＧＦは、第１焦点および第２焦点の一方またはその両方に向けられる。管状体３１０の外面３１４と孔３０６の縁部３０８との間に開口部３１６が位置していてもよい。図４の実施形態では、外面３１４と縁部３０８とが開口部３１６を形成または画定する。開口部３１６（該開口部３１６の少なくとも一部を形成する１つまたは複数の構造、例えば管状体３１０の外面３１４、縁部３０８などを含む）は、ガス流ＧＦに対して分岐する別のガス流ＧＦ’を導くように配置される。分岐するガス流は、より広い領域にわたって汚染物質を抑制可能となるため有利であり、さらに、管状体３１０、および／または開口部３１６、および／またはコレクタＣＯ’の反射面３０４から汚染物質を取り払うことが可能である。例えば、開口部３１６、例えば開口部３１６の一部を形成する管状体３１０の外面３１４は、実質的に反射面３０４に沿って、管状体３１０から離れるように、かかる別のガス流ＧＦ’を導くような形状であってよい。このことは、管状体３１０、および／または開口部３１６、および／またはコレクタＣＯ’の反射面３０４から汚染物質を取り払うことが可能となるため、利点となり得る。これに対して、公知の構成では、コレクタの外縁からコレクタ内の開口部に向かって、実質的に反対の方向にバッファガスが流れ得る。このことは、汚染物質がアパーチャを通過して、プラズマ形成に用いられるレーザビームを調節するために使用され得るダメージを受けやすい光学コンポーネント等に向けて押し進められるリスクを上昇させることがあるため望ましくない。
[00061] 図４の実施形態において、内面３１２の部分３１８と管状体３１０の外面３１４とは、前述の分岐を引き起こすよう、ガス流ＧＦと実質的に反対の方向にテーパ状となっている。
[00062] 孔３０６は、典型的には、レーザからのレーザエネルギーを通すために使用されるので、管状体３１０の適切な配置によって、コレクタミラーＣＯ’の反射面３０４の結像性能低下の可能性を制限し得る。例えば、管状体３１０は、放射の集光が不可能な影領域、あるいは集光が不要な領域に配置し得る。
[00063] 管状体３１０の外面３１４と孔３０６の縁部との間には、１つまたは複数の壁を設けることができる。このことを示すために、図５は、図４のアセンブリ３０２の変形例を概略的に示す。図５に示した軸対称線ＡＸに対してアセンブリは対称であるため、アセンブリの一部のみが実際に図示されている。図５から分かるとおり、管状体３１０の外面３１４と孔３０６の縁部３０８との間に、３つの壁３２０Ａ、３２０Ｂ、および３２０Ｃが設けられている。３つの壁３２０Ａ、３２０Ｂ、および３２０Ｃは、別のガス流を１以上の副流ＧＦ’Ａ、ＧＦ’Ｂ、ＧＦ’Ｃ、およびＧＦ’Ｄに分割する。このような副流への分割は、ガス流ＧＦ、および副流ＧＦ’Ａ、ＧＦ’Ｂ、ＧＦ’Ｃ、およびＧＦ’Ｄの層流性を高める。通常、層流は、層流でないもの、すなわち乱流より制御しやすいため、これらのガス流の層流性は望ましい。１以上の壁３２０Ａ、３２０Ｂ、および３２０Ｃの導入により、代替的または追加的に、ガス流全体の制御度合い、および／または該ガス流の特定の成分の方向性を高めることが可能になる。１以上の壁３２０Ａ、３２０Ｂ、および３２０Ｃは、上述の管状体３１０を囲む別の管状体の少なくとも一部を形成してよい。
[00064] 図４および図５に示されたアセンブリは、コレクタアセンブリの断面として描かれていることが理解されるだろう。ガス流は、図面が提供された平面におけるものとして示されているが、ガス流は、軸対称線の周りに、例えば軸対称の周りに周方向に、分布しているあるいは均一に分布していること、もしくはそのように分布していてもよいことが理解されるだろう。これにより、コレクタの表面全体がガス流によって保護され得る。
[00065] 上述の１つまたは複数の管状体または開口部は、狭窄部または拘束部を含んでいてもよく、これによりベンチュリが形成される。この狭窄部または拘束部により、ガスの流れがベンチュリ領域で加速され得るため、利点となり得る。１つまたは複数の開口部（該開口部を形成または画定する構造を含む）および／または管状体は、１つまたは複数のノズルとして画定されるか、あるいは、そのようなノズルを形成してもよい。ノズルは、前述の拘束部を含んでもよい。
[00066] コレクタ内の開口部および／または管状体を通過するガスは、通常、同一の供給源によって供給される同一のガスであろう。ガスの流れは、例えば毎分５０〜２５０（標準）リットルであってよい。ガスは、水素（原子または分子）、重水素、ヘリウムおよび／またはアルゴンであってよい。
[00067] 開口部（該開口部（または別の開口部）を画定する壁を含む）および／または中央の管状体は、中央の管状体を通過するガスと周囲の１つまたは複数の開口部を通過するガスとの間で、特定のガス流分割が確実になされるように配置されてもよい。例えば、分割によって、８０％のガスが中央の管状体を流れ、２０％が周囲の１つまたは複数の開口部を流れることとなってもよい。別の例では、分割によって、２０％のガスが中央の管状体を流れ、８０％が周囲の１つまたは複数の開口部を流れることとなってもよい。また別の例では、上記２例の間のいずれかに該当する分割であって、例えば、５０％のガスが中央の管状体を流れ、５０％が周囲の１つまたは複数の開口部を流れることとなる分割であり得る。この分割は、コレクタ表面に沿ったガス流が該表面を横切るガス流に向かわないことを確実にするように構成されてもよく、かつ／または、コレクタ表面を横切るガス流がコレクタ表面に沿ったガス流に向かわないことを確実にするように構成されてもよい。このような分割、あるいはこのような分割のバランスにより、コレクタの焦点に向けて、かつ、コレクタの表面に沿って、適切なガスの方向付けを確実になし得る。分割の正確な数値は、ガス流量、コレクタアセンブリの寸法等により異なり、例えば、試行錯誤または通常のモデル化により決定し得る。代替的または追加的に、上記分割の数値は、動作条件、例えばどのようなデューティサイクルで放射源が動作するかにも依存し得る。例えば、高いデューティサイクル（例えば、全出力）では、８０％が中央の管状体を流れ、２０％が周囲の１つまたは複数の開口部を流れ得る。放射源が低いデューティサイクルの場合、あるいはスタンバイ状態の場合、逆に、２０％が中央の管状体を流れ、８０％が周囲の１つまたは複数の開口部を流れるような分割が考えられる。
[00068] 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）、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。当業者にとって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、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。
[00069] 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。
[00070] 「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、および静電型光学コンポーネントを含む様々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ことができる。
[00071] 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。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。

Claims (15)

  1. 反射面と、縁部を有し前記反射面を通って延びる孔とを有するコレクタミラーと、
    内面および外面を有し前記孔を通って延びる管状体であって、前記反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導く管状体と、
    前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部との間の開口部であって、前記主ガス流に対して分岐する別のガス流を実質的に前記反射面に沿って導く開口部と、
    を含むコレクタミラーアセンブリ。
  2. 反射面と、縁部を有し前記反射面を通って延びる孔とを有するコレクタミラーと、
    内面および外面を有し前記孔を通って延びる管状体であって、前記反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導く管状体と、
    前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部との間の開口部であって、前記主ガス流に対して分岐する別のガス流を、前記別のガス流が前記反射面上の汚染物質を除去する方向に導く開口部と、
    を含むコレクタミラーアセンブリ。
  3. 前記管状体の前記内面および前記外面の一方または両方の少なくとも一部は、前記主ガス流と反対の方向にテーパ状になっている、請求項１または２に記載のアセンブリ。
  4. 前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部との間に１つまたは複数の壁が設けられ、前記１つまたは複数の壁は、前記別のガス流を１つまたは複数の副流に分割する、請求項１から３のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  5. 前記コレクタミラーは、第１焦点から放出された放射を第２焦点に集束させ、前記主ガス流は、前記反射面から離れて前記第１焦点および前記第２焦点の一方または両方へと向けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  6. 前記開口部は、前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部とによって形成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のアセンブリ。
  7. 極端紫外線放射を生成するモジュールであって、
    所定のターゲット点火位置に点火材料の１つまたは複数の小滴を供給する供給源と、
    前記所定のターゲット点火位置に集束するレーザビームを供給し、前記所定のターゲット点火位置に置かれた小滴に当てて該小滴を極端紫外線生成プラズマに変えることによりプラズマを生成する放射源と、
    請求項１から６のいずれか１項に記載のアセンブリと、
    を含むモジュール。
  8. 前記アセンブリが請求項５または６に記載のアセンブリであり、前記ターゲット点火位置が前記第１焦点である、請求項７に記載のモジュール。
  9. パターニングデバイスから基板上にパターンを投影するように配置され、請求項１から６のいずれか１項に記載のアセンブリ、または、請求項７または８に記載のモジュールを含む、リソグラフィ投影装置。
  10. レーザビームのような放射ビームを所定のターゲット点火位置に置かれた点火材料の小滴上に向け、該小滴を、極端紫外線放射を生成するプラズマに変えることと、
    請求項１から６のいずれか１項に記載のアセンブリ、請求項７または８に記載のモジュール、または請求項９に記載のリソグラフィ投影装置を用いて、前記放射を反射し、かつ、前記所定のターゲット点火位置へガス流を向けることと、を含む極端紫外線放射の生成方法。
  11. 前記コレクタミラーは、第１焦点から放出される放射を第２焦点に集束させる、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記管状体を通って前記主ガス流を提供すること、および／または、前記開口部を通って前記別のガス流を提供することを含み、前記主ガス流は、前記第１および第２焦点の一方または両方に向けられる、請求項１１に記載の方法。
  13. 極端紫外線放射を生成するモジュールであって、
    所定のターゲット点火位置に点火材料の小滴を１つまたは複数供給する供給源と、
    前記所定のターゲット点火位置に集束するレーザビームを供給し、前記所定のターゲット点火位置に置かれた小滴に当てて該小滴を極端紫外線生成プラズマに変えることによりプラズマを生成する放射源と、
    コレクタミラーアセンブリであって、
    反射面と、縁部を有し前記反射面を通って延びる孔とを有するコレクタミラーと、
    内面および外面を有し前記孔を通って延びる管状体であって、前記反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導く管状体と、
    前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部との間の開口部であって、前記主ガス流に対して分岐する別のガス流を実質的に前記反射面に沿って導く開口部と、を含むコレクタミラーアセンブリと、
    を含むモジュール。
  14. コレクタミラーアセンブリであって、
    第１焦点から放出される放射を第２焦点に集束させる反射面と、縁部を有し前記反射面を通って延びる孔とを有するコレクタミラーと、
    内面および外面を有し、前記反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導く管状体と、
    前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部との間の開口部であって、前記主ガス流に対して分岐する別のガス流を実質的に前記反射面に沿って導く開口部と、を含むコレクタミラーアセンブリと、
    前記放射が前記第２焦点を通過した後、前記放射にパターンを形成してパターン付きの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と、
    前記パターン付きの放射ビームを基板上に投影する投影システムと、
    を含むリソグラフィ投影装置。
  15. 極端紫外線放射を生成する方法であって、
    レーザビームのような放射ビームを所定のターゲット点火位置に置かれた点火材料の小滴上に向け、該小滴を、極端紫外線放射を生成するプラズマに変えることと、
    コレクタミラーアセンブリを用いて、前記放射を反射し、かつ、前記所定のターゲット点火位置にガス流を向けることと、を含み、
    前記アセンブリは、
    反射面と、縁部を有し前記反射面を通って延びる孔とを有するコレクタミラーと、
    内面および外面を有し、前記反射面を実質的に横断する方向に主ガス流を導く管状体と、
    前記管状体の前記外面と前記孔の前記縁部との間の開口部であって、前記主ガス流に対して分岐する別のガス流を実質的に前記反射面に沿って導く開口部とを含む、
    方法。
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