特許 5955423 デブリ粒子を抑制するための放射線源装置、リソグラフィ装置、照明システム、および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5955423

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】デブリ粒子を抑制するための放射線源装置、リソグラフィ装置、照明システム、および方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20160707BHJP

   H05G 2/00 20060101ALI20160707BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 521

   H05G2/00 K

【請求項の数】5

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-8618(P2015-8618)

(22)【出願日】2015年1月20日

(62)【分割の表示】特願2012-87453(P2012-87453)の分割

【原出願日】2005年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-109468(P2015-109468A)

(43)【公開日】2015年6月11日

【審査請求日】2015年1月20日

(31)【優先権主張番号】11/022,943

(32)【優先日】2004年12月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(72)【発明者】

【氏名】ファディム イェフゲンイェフィチ バニーネ

(72)【発明者】

【氏名】レフィヌス ピーター バッケル

(72)【発明者】

【氏名】アレクセイ ユリーフィッチ コレスニーチェンコ

(72)【発明者】

【氏名】ヨハネス フーベルトゥス ジョセフィーナ モールズ

(72)【発明者】

【氏名】フランク ジェローン ピーター ツュールマンス

【審査官】 松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３１１８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１９７４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１４５６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７９２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２６０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４２０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８６３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００７６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４３８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０８７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２８６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５５０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３５８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０７７３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０５Ｇ １／００−２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＥＵＶ放射線を発生する放射線源と、
前記ＥＵＶ放射線の発生によって解放されるデブリ粒子を抑制するデブリ抑制システムと、
前記ＥＵＶ放射線を収集する光学システムと、
を有する放射線源装置であって、
前記デブリ抑制システムは、
前記放射線源から前記光学システムへ前記ＥＵＶ放射線が進む経路内で、前記デブリ粒子を荷電する電磁放射線発生器と、
荷電した前記デブリ粒子を偏向する電場および／または磁場を発生させる電場および／または磁場発生器と、
前記経路を横切った後の電磁放射線が前記経路に向けて戻されるように、前記電磁反射線を反射する電磁放射線反射器と、
を有する放射線源装置。

【請求項2】

前記電磁放射線発生器が、フラッシュ・ランプ、レーザ、またはＩ線ランプを有する、請求項１に記載の放射線源装置。

【請求項3】

ＥＵＶ放射線を調整する照明システムと、
前記調整されたＥＵＶ放射線にパターンを付与するパターン付与デバイスと、
前記パターンが付与されたＥＵＶ放射線を基板のターゲット部分に投影する投影システムと、
を有するリソグラフィ装置であって、
前記ＥＵＶ放射線を放射する請求項１に記載の放射線源装置を有しているリソグラフィ装置。

【請求項4】

リソグラフィ装置内でＥＵＶ放射線を調整する照明システムであって、
前記ＥＵＶ放射線が発生されるときに解放される少なくともいくらかのデブリ粒子を抑制するデブリ抑制システムと、
前記ＥＵＶ放射線を収集する光学システムと、
を有する照明システムにおいて、
前記デブリ抑制システムは、
前記ＥＵＶ放射線を発生する放射線源から前記光学システムへ前記ＥＵＶ放射線が進む経路内で、前記デブリ粒子を荷電する電磁放射線発生器と、
前記デブリ粒子を偏向する電場および／または磁場を発生させる電場および／または磁場発生器と、
前記経路を横切った後の電磁放射線が前記経路に向けて戻されるように、前記電磁反射線を反射する電磁放射線反射器と、
を有する、照明システム。

【請求項5】

放射線源から光学システムへＥＵＶ放射線が進む経路内で、前記ＥＵＶ放射線の発生中に解放される少なくともいくらかのデブリ粒子を抑制する方法であって、前記放射線源から光学システムへＥＵＶ放射線が進む経路内で、電磁放射線により前記デブリ粒子を荷電し、電場および／または磁場により荷電した前記デブリ粒子を偏向することを含み、
前記デブリ粒子を荷電する際に、前記経路を横切った後の電磁放射線が反射されて前記経路に向けて戻される
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デブリ粒子を抑制するための放射線源装置、リソグラフィ装置、照明システム、および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

リソグラフィ装置は、基板（通常は基板のターゲット部分）に、所望のパターンを適用するマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その場合、（マスクまたはレチクルとも呼ばれる）パターン付与デバイスが、ＩＣの個々の層に形成する回路パターンを生成するために使用される。このパターンを、基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば１つまたは複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に転送することができる。通常、パターンの転送は、基板に提供された放射線感光材料（レジスト）の層への結像（イメージング）によって行われる。一般に、単一の基板は、隣接するターゲット部分のネットワークを含み、これらが連続的にパターン付与される。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分に全パターンを一度に露光することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパと、放射線ビームによって所与の方向（「走査」方向）でパターンを走査し、それと同時に、この方向と平行または逆平行に基板を同期して走査することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナとが挙げられる。また、基板上にパターンをインプリントすることによってパターン付与デバイスから基板にパターンを転送することも可能である。

【0003】

リソグラフィ装置では、基板上に結像することができるフィーチャのサイズが、投影放射線の波長によって制限される。より高密度のデバイスを有する集積回路、したが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、より小さなフィーチャを結像することが望まれる。大部分の現行のリソグラフィ投影装置は、水銀ランプまたはエキシマ・レーザによって発生される紫外光を採用しており、５〜２０ｎｍの範囲内、特に約１３ｎｍのより短い波長の放射線を使用することが提案されてきた。

【0004】

そのような放射線は、極端紫外線（ＥＵＶ）または軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射線源として、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線が挙げられる。これらのタイプの放射線は、ビームの散乱および吸収を回避するために、装置内のビーム経路が真空化されることを必要とする。ＥＵＶ放射線のための屈折光学要素を作成するのに適した材料は知られておらず、したがってＥＵＶリソグラフィ装置は、放射線（照明）および投影システム内でミラーを使用すべきである。ＥＵＶ放射線のための多層ミラーでさえ、比較的低い反射率を有し、汚染を非常に受けやすく、このことがさらにミラーの反射率を低下させ、したがって装置のスループットを低下させる場合がある。これは、維持すべき真空レベルに対してさらなる仕様を課すことがあり、特に、炭化水素の分圧が非常に低く保たれることを必要とすることがある。

【0005】

例えば放電プラズマ源などの放射線源装置では、プラズマが放電によって生成される。次いでプラズマを圧縮し、それによりプラズマのイオン化を高め、非常に高い温度に到達させ、ＥＵＶ放射線の放出を引き起こすことができる。ＥＵＶ放射線を発生させるために使用される材料は、典型的にはキセノン・ガスまたはリチウム蒸気であり、しかしクリプトン・ガスまたはスズもしくは水蒸気など他のガスまたは蒸気を使用することもできる。しかし、これらのガスは、ＥＵＶ範囲内で比較的高い放射線吸収を有すること、および／または投影ビームのさらに下流で光学系に損傷を及ぼすことがあり、したがってそれらのガスの存在は、リソグラフィ装置の残りの部分で最小限にすべきである。放電プラズマ源は、例えば米国特許第５０２３８９７号および米国特許第５５０４７９５号で開示されており、それら両方の特許を参照として本明細書に組み込む。

【0006】

例えばレーザ生成プラズマ源などの放射線源装置では、例えば（クラスター化した）キセノンのジェットを、ノズル（例えばインクジェット状のノズル）から、小滴または細いワイヤとして噴出することができる。ノズルからいくらか離れた位置で、プラズマを生成するのに適した波長のレーザ・パルスによってジェットが照射され、その後、そのプラズマがＥＵＶ放射線を放射する。水滴、氷粒子、リチウムまたはスズなど他の材料をノズルから噴出して、ＥＵＶ発生のために使用することもできる。代替のレーザ生成プラズマ源では、ＥＵＶ放射線のためのプラズマを生成するために、拡張固体（または液体）材料が照射される。レーザ生成プラズマ源は、例えば米国特許第５４５９７７１号、米国特許第４８７２１８９号、および米国特許第５５７７０９２号に開示されており、それらの特許全てを参照として本明細書に組み込む。

【0007】

ＥＵＶ放射線の発生中、粒子が解放される。本明細書で以後、デブリ粒子と呼ぶこれらの粒子には、イオン、原子、分子、および小滴が含まれる。これらの粒子は、リソグラフィ装置、特に照明および投影システムの性能および寿命に粒子が及ぼし得る有害な影響を最小限に抑えるという意味で、抑制すべきである。本明細書に参照として組み込む欧州特許出願公開第１２２３４６８Ａ１号は、放射線源から照明器へ放射線が伝播する領域内に提供されるガスをイオン化するためのイオン化手段を含む汚染物質障壁を有するリソグラフィ装置を記述している。このガスは、イオン化されるために提供される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

放射線源から照明器へ放射線が伝播する領域内でのガスの個別の提供が、その領域内のデブリ粒子の抑制に関連してはるかに少ない放射線源装置を提供することが望ましい。

【0009】

さらに、放射線源から照明器へ放射線が伝播する領域内でのガスの個別の提供が、その領域内のデブリ粒子の抑制に関連してはるかに少ないリソグラフィ装置を提供することが望ましい。

【0010】

さらに、放射線が放射線源から照明器へ伝播する領域内でのガスの個別の提供が、その領域内のデブリ粒子の抑制に関連してはるかに少ない照明システムを提供することが望ましい。

【0011】

さらに、欧州特許出願公開第１２２３４６８Ａ１号に記載される方法に比べて、ガスの提供への依存がはるかに小さい、デブリ粒子を抑制するための方法を提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の１つの観点によれば、
放射線を発生するための放射線源と、
放射線の発生によって解放されるデブリ粒子を抑制するためのデブリ抑制システムと、
放射線を収集するための光学システムと
を有する放射線源装置であって、
デブリ抑制システムは、放射線源から光学システムへ放射線が進む経路内で、デブリ粒子を直接蒸発させるように、デブリ粒子を直接荷電するように、またはデブリ粒子からプラズマを直接発生させるように、あるいはそれらの任意の組合せを行うように配置されている放射線源装置が提供される。

【0013】

本発明の１つの観点によれば、
放射線を調整するための照明システムと、
調整された放射線にパターンを付与するためのパターン付与デバイスと、
パターンが付与された放射線を基板のターゲット部分に投影するための投影システムと
を有するリソグラフィ装置であって、このリソグラフィ装置が、放射線を送達するために放射線源装置を有し、この放射線源装置が、
放射線を発生するための放射線源と、
放射線の発生によって解放されるデブリ粒子を抑制するためのデブリ抑制システムと、
放射線を収集するための光学システムと
を有し、
デブリ抑制システムは、放射線源から光学システムへ放射線が進む経路内で、デブリ粒子を直接蒸発させるように、デブリ粒子を直接荷電するように、またはデブリ粒子からプラズマを直接発生させるように、あるいはそれらの任意の組合せを行うように配置されているリソグラフィ装置が提供される。

【0014】

本発明の１つの観点によれば、リソグラフィ装置内で放射線を調整するように構成された照明システムが提供される。照明システムは、放射線が発生されるときに解放される少なくともいくらかのデブリ粒子を抑制するためのデブリ抑制システムと、放射線を収集するための光学システムとを含む。デブリ抑制システムは、放射線を発生する放射線源から光学システムへ放射線が伝播する経路内で、デブリ粒子を直接蒸発させるように、デブリ粒子を直接荷電するように、またはデブリ粒子からプラズマを直接発生させるように、あるいはそれらの任意の組合せを行うように配置される。

【0015】

本発明の１つの観点によれば、放射線源から光学システムへ放射線が伝播する経路内で、放射線の発生中に解放される少なくともいくらかのデブリ粒子を抑制するための方法が提供される。この方法は、その経路内で、デブリ粒子を直接蒸発させること、デブリ粒子を直接荷電すること、またはデブリ粒子からプラズマを直接発生させること、あるいはそれらの任意の組合せを行うことを含む。

【0016】

本発明の１つの観点によれば、放射線を発生するための放射線源と、放射線を調整するための照明システムと、調整された放射線にパターンを付与するためのパターン付与デバイスと、パターンが付与された放射線を基板に投影するための投影システムとを含むリソグラフィ装置が提供される。照明システムは、放射線の発生によって解放されるデブリ粒子を抑制するためのデブリ抑制システムと、放射線を収集するための光学システムとを含む。デブリ抑制システムは、デブリ粒子とは別に他のガスを使用することなくデブリ粒子を抑制するように構成および配置される。

【0017】

本発明の上述した各観点によれば、デブリ粒子を、直接蒸発させること、直接荷電すること、または直接プラズマに変えることができ、少なくともこの観点からは、デブリ粒子自体とは異なる別のガスを提供する必要はない。

【0018】

上述の本発明の全ての観点によれば、粒子は、直接蒸発され、直接荷電され、または直接荷電されてプラズマになり、粒子がより小さくなり得、それによって光学構成要素に衝突する際の衝撃が小さくなり、ならびに／または電気および／または磁気機構によって元の進路から簡単に偏向され、したがって粒子を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す図である。

【図2】本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す図である。

【図3】本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す図である。

【図4】本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す図である。

【図5】本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す図である。

【図6】本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施例を単に例として、添付の概略図面を参照しながら説明する。図面中、対応する参照符号は、対応する部分を示す。

【実施例1】

【0021】

図１に、本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す。本装置は、放射線ビームＢ（例えばＵＶ放射線またはＥＵＶ放射線）を調整するように構成された照明システム（照明器）ＩＬと、パターン付与デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構築された支持構造であって、いくつかのパラメータに従ってパターン付与デバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決め手段ＰＭに接続された支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構築された基板テーブルであって、いくつかのパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決め手段ＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、放射線ビームＢに与えられたパターンを、パターン付与デバイスＭＡによって基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズ・システム）ＰＳとを含む。

【0022】

照明システムは、放射線を方向付け、成形し、または制御するために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、もしくは他のタイプの光学構成要素、またはそれらの任意の組合せなど様々なタイプの光学構成要素を含んでいてもよい。

【0023】

支持構造は、パターン付与デバイス（すなわちパターン付与デバイスの重量）を支承する。支持構造は、パターン付与デバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、およびその他の条件、例えばパターン付与デバイスが真空環境内に置かれているか否かなどに応じた様式でパターン付与デバイスを保持する。支持構造は、パターン付与デバイスを保持するために、機械的、真空、静電気、またはその他のクランプ技法を使用することができる。支持構造は、例えばフレームまたはテーブルとすることができ、必要に応じて固定することも可動にすることもできる。支持構造は、パターン付与デバイスが、例えば投影システムに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」の使用は、より一般的な用語「パターン付与デバイス」と同義と考えることができる。

【0024】

本明細書で使用する用語「パターン付与デバイス」は、基板のターゲット部分にパターンを作成する目的で放射線ビームの断面にパターンを与えるために使用することができる任意のデバイスを表すものと広く解釈すべきである。例えばパターンが位相シフト・フィーチャまたはいわゆる補助フィーチャを含む場合、放射線ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分での所望のパターンに正確には対応していない場合があることに留意すべきである。一般に、放射線ビームに与えられるパターンは、集積回路などターゲット部分に作成されるデバイス内の特定の機能層に対応している。

【0025】

パターン付与デバイスは、透過型または反射型とすることができる。パターン付与デバイスの例として、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ、およびプログラム可能ＬＣＤパネルが挙げられる。マスクはリソグラフィの分野においてよく知られており、バイナリ・マスク、レベンソン型位相シフト・マスク、およびハーフトーン型位相シフト・マスクなどのマスク・タイプ、ならびに様々なハイブリッド・マスク・タイプが含まれる。プログラム可能ミラー・アレイの一例は、小さなミラーのマトリックス配列を採用したものであり、各ミラーは、入射放射線ビームを異なる方向に反射するように個別に傾けることができる。傾けられたミラーが、ミラー・マトリックスによって反射される放射線ビームにパターンを与える。

【0026】

本明細書で使用する用語「投影システム」は、使用される露光放射線、または浸液の使用もしくは真空の使用など他の因子のために、適宜、屈折、反射、反射屈折、磁気、電磁気、および静電気光学システム、またはそれらの任意の組合せを含めた任意のタイプの投影システムを包含するものと広く解釈すべきである。本明細書における用語「投影レンズ」の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義と考えることができる。

【0027】

本明細書で示す際、本装置は反射型（例えば反射マスクを採用する）である。別法として、装置を透過型（例えば、透過マスクを採用する）にすることもできる。

【0028】

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にすることができる。そのような「マルチ・ステージ」のマシンでは、追加のテーブルを並行して使用することができ、あるいは、１つまたは複数のテーブルで準備ステップを行い、同時に、１つまたは複数の他のテーブルを露光用に使用することができる。

【0029】

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充填するように、比較的高い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にすることができる。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システムとの間に適用することもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を高める技術分野でよく知られている。本明細書で使用する用語「液浸」は、基板などの構造を液体中に浸漬しなければならないことを意味するのではなく、露光中に投影システムと基板との間に液体が存在していることを単に意味する。

【0030】

図１を参照すると、照明器ＩＬが、放射線源ＳＯから放射線ビームを受ける。例えば放射線源がエキシマ・レーザであるとき、放射線源とリソグラフィ装置とを別個の実体とすることができる。そのような場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているものとはみなされず、放射線ビームは、例えば適切な方向付けミラーおよび／またはビーム拡大器を含むビーム送達システムを用いて、放射線源ＳＯから照明器ＩＬに進められる。他の場合、例えば放射線源が水銀ランプであるときには、放射線源をリソグラフィ装置の一部分とすることができる。放射線源ＳＯと照明器ＩＬを、必要であればビーム送達システムと共に、放射線システムと呼んでもよい。通常、放射線源から照明器または光学システムへ放射線が伝播する経路内に、リソグラフィ装置の一部として、放射線源の一部として、または別個の実体としてデブリ抑制システムＤが位置付けられる。また、放射線源ＳＯおよびデブリ抑制システムＤを放射線システムの一部とみなすこともできる。

【0031】

照明器ＩＬは、放射線ビームの角度強度分布を調節するための調節器を含んでいてもよい。一般に、照明器のひとみ平面での強度分布の少なくとも外側および／または内側ラジアル範囲（通常、それぞれσアウターおよびσインナー呼ばれる）を調節することができる。さらに、照明器ＩＬは、積分器および集光器など様々な他の構成要素を含むこともある。照明器を使用して、断面で所望の一様性および強度分布を有するように放射線ビームを調整することができる。

【0032】

放射線ビームＢは、支持構造（例えばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されたパターン付与デバイス（例えばマスクＭＡ）に入射し、パターン付与デバイスによってパターンを付与される。マスクＭＡを通った後、放射線ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳが、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束する。第２の位置決め手段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、または容量センサ）を用いて、例えば放射線ビームＢの経路内に様々なターゲット部分Ｃを位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め手段ＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使用して、マスクＭＡを、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後で、または走査中に、放射線ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め手段ＰＭの一部を成す長行程モジュール（粗い位置決め）および短行程モジュール（精密な位置決め）を用いて実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め手段ＰＷの一部を成す長行程モジュールおよび短行程モジュールを使用して実現することができる。（スキャナとは対照的に）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを、短行程アクチュエータのみに接続してもよく、あるいは固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク・アラインメント・マークＭ１、Ｍ２および基板アラインメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。図示した基板アラインメント・マークは特定のターゲット部分に位置しているが、それらをターゲット部分間の空間内に位置付けることもできる（これらは、スクライブ・レーン・アラインメント・マークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される状況では、マスク・アラインメント・マークをダイの間に位置付けてもよい。

【0033】

図示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使用することができる。

【0034】

（１）ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは本質的に静止して保たれ、放射線ビームに与えられた全パターンが一度にターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、ただ１回の静的露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップ・モードでは、露光領域の最大サイズが、ただ１回の静的露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。

【0035】

（２）走査モードでは、放射線ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴとが同期して走査される（すなわち、ただ１回の動的露光）。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の拡大（縮小）およびイメージ反転特性によって決定することができる。走査モードでは、露光領域の最大サイズが、ただ１回の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向での）幅を制限し、走査運動の長さが、ターゲット部分の（走査方向での）高さを決定する。

【0036】

（３）別のモードでは、放射線ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影されている間に、マスク・テーブルＭＴが、プログラム可能パターン付与デバイスを保持して本質的に静止して保たれ、基板テーブルＷＴが移動または走査される。このモードでは、通常、パルス放射線源が採用され、プログラム可能パターン付与デバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後に、または走査中に、連続する放射線パルスの合間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどプログラム可能パターン付与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。

【0037】

上述した使用モードの組合せおよび／または変形態様、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。

【0038】

図２に、放射線を発生するための放射線源ＳＯと、放射線の発生により解放される少なくともいくらかのデブリ粒子を抑制するためのデブリ抑制システムＤと、放射線を集めるための光学システムＯＳとを含む放射線源装置の一部をより詳細に示す。図２に示されるデブリ抑制システムＤは、放射線源から光学システムへ放射線が伝播する経路内で、デブリ粒子の少なくともいくらかを直接蒸発させるように配置されている。この経路の方向は、矢印Ａ１によって概略的に示されている。デブリ抑制システムＤは、デブリ粒子を加熱するための加熱器Ｈを含む。加熱器はオーブンを含むことができる。デブリ抑制システムＤは、放射線源から光学システムへ放射線が伝播する経路がオーブンを通って延びるように構成することができる。さらに、デブリ抑制システムＤは、加えられる熱が効率良く使用されるように断熱材料を利用することもできる。加熱器は、経路内でデブリ粒子に熱エネルギーを供給するように配置され、それによりこれらの粒子、特にナノメートルからマイクロメートルまでのオーダーの寸法を有する粒子が蒸発する。

【0039】

本発明による１つの放射線源装置を図３に概略的に示す。この実施例では、デブリ抑制システムＤが、電磁放射線を発生するためのＥＭ発生器ＥＭＧを含む。ＥＭ発生器は、フラッシュ・ランプ、レーザ、またはＩ線ランプを含む場合がある。特定の実施例によるデブリ抑制システムＤは、ＥＭ発生器ＥＭＧが約１００ワットから約４０００ワットの範囲内で、またはより具体的には約２００ワットでパワーを供給することができるように構成される。Ｓｎ（スズ）のマイクロサイズの粒子は、約２００ワットを提供する熱エネルギー源によって加熱されたとき、１マイクロ秒未満で蒸発することが判明している。粒子がより小さい場合、そのような粒子の完全な蒸発に必要な時間はさらに短い。

【0040】

この実施例では、デブリ抑制システムは、電磁放射線を反射するためのＥＭ放射線反射器ＥＭＲを採用することができ、それにより電磁放射線は、経路を一度横切った後に、経路に向けて戻される。

【0041】

この実施例は以下のように作用する。電磁放射線発生器ＥＭＧが電磁放射線を発生し、矢印Ａ１によって表される経路内に存在するデブリ粒子に電磁放射線を吸収させて、デブリ粒子を蒸発させる。デブリ粒子と相互作用しなかったために、デブリ粒子によって吸収されていない電磁放射線は、電磁放射線反射器ＥＭＲによって反射することができ、したがってデブリ粒子によって吸収されるように新たな機会を得る。図３に示されるように、電磁放射線反射器の相互の向き、および電磁放射線反射器ＥＭＲに対するＥＭ発生器ＥＭＧの位置は、矢印Ａ１によって表される経路内で電磁放射線がデブリ粒子によって吸収される可能性を高めるために、電磁放射線ができるだけ長く電磁放射線反射器ＥＭＲ間に保たれるように選択することができる。図３で、電磁放射線は、矢印ＥＭによって表されている。

【0042】

加熱器Ｈを採用する実施例と、ＥＭ発生器ＥＭＧを採用する実施例との両方に関して、通常は毎秒約数十メートルの速度で経路に沿って移動するデブリ粒子（粒子がより小さい場合は、さらに毎秒数百メートルまで）を１マイクロ秒以内に蒸発させることができるということが当てはまる。したがって、約１センチメートルの距離を進んだときに粒子が蒸発され得る。これは、放射線源ＳＯの近くでのデブリ粒子の抑制を可能にする。

【0043】

電磁放射線は、光イオン化のプロセスによってデブリ粒子が荷電されるように選択することができることを理解されたい。以下にさらに説明するように、荷電粒子は、簡単に抑制することができる。

【0044】

図４に、本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す。この実施例では、デブリ抑制システムＤが、電子ビームを発生させるためのＥＢ発生器ＥＢＧを含む。電子は、矢印Ａ１によって表される経路内に存在するデブリ粒子をイオン化することができ、したがって電子ビームは、これらの粒子を荷電することができる。この実施例では、デブリ抑制システムＤは、電子を反射するためのＥＢ反射器ＥＢＲを採用することができ、それにより電子は、経路を一度横切った後に、経路に向けて再び戻される。電子ビーム反射器は、電子ビームができるだけ長く電子ビーム反射器間に閉じ込められるように互いに対して向けられる。電子ビームは、図４で矢印ＥＢによって表されている。

【0045】

この実施例では、デブリ抑制システムは、荷電粒子が光学システムに向けて偏向されるように、電場および／または磁場を発生させるための電場および／または磁場発生器を含むこともできる。電場および／または磁場発生器は図４に示されていない。電場および／または磁場を発生させるための任意の機構を適用することができる。電場および／または磁場は、図４で点線の矢印Ａ２によって表されている。電場および／または磁場の強度、ならびに電場および／または磁場の方向は、荷電デブリ粒子が光学システムに到達する可能性が低くなるように選択することができる。また、図２および図３の実施例にも矢印Ａ２が示されており、これは、放射線の発生中に解放されたデブリ粒子の中に存在する荷電粒子、または光イオン化によって生成された荷電粒子を偏向するために電場および／または磁場を適用することができることを表している。

【0046】

電場および／または磁場を適用するために、当業者は、電極、磁石、永久磁石または電磁石、あるいは当技術分野でよく知られている任意の他のシステムを使用することができる。

【0047】

図５に、本発明の一実施例による放射線源装置を示す。この実施例では、デブリ抑制システムＤが、デブリ粒子からプラズマＰを発生させるためのプラズマ発生器ＰＧを含む。プラズマ中に荷電粒子も生成される。この実施例も、荷電粒子が光学システムに向けて偏向されるように、電場および／または磁場を発生させるための電場および／または磁場発生器を含むことができる。有用なプラズマ発生器は当技術分野でよく知られている。

【0048】

図６に、本発明の一実施例による放射線源装置を概略的に示す。この実施例では、放射線源ＳＯから光学システムＯＳへ放射線が伝播する経路の一部が２つの部分Ｉ、ＩＩに分割される。第１の部分では、デブリ抑制システムが、デブリ粒子を蒸発させるように配置された加熱器を含む。第２の部分ＩＩでは、デブリ抑制システムＤは、ＥＭ発生器ＥＭＧおよび／またはＥＢ発生器ＥＢＧを含むことができる。また、第２の部分は、ＥＢ反射器および／または電磁放射線反射器ＥＭＲを含んでいてもよい。経路の第１の部分では、粒子を蒸発させることができ、それゆえ、粒子は、より小さな粒子、すなわち非常に小さな分子または原子になる。経路の第２の部分では、電場および／または磁場による偏向を可能にするように、これらの粒子を荷電することができる。

【0049】

デブリ抑制システムＤが、（ｉ）デブリ粒子を直接蒸発させること、（ｉｉ）デブリ粒子を直接荷電すること、および（ｉｉｉ）デブリ粒子からプラズマを直接発生させることのうち１つのみを行うことができる場合もあることを理解されたい。別法として、図２〜５に示される実施例の組合せが、抑制プロセスのさらなる最適化を可能にすることがある。図６は、実現可能な組合せの一例を示している。例えば、プラズマ発生器を、他の実施例の任意のものと組み合わせることができる場合もある。

【0050】

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に特に言及しているかもしれないが、本明細書で説明したリソグラフィ装置が、集積光システム、磁区メモリ用の誘導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の製造など、他の用途を有していてもよいことを理解されたい。そのような他の用途の文脈では、本明細書における用語「ウェハ」または「ダイ」の使用を、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義と考えることができることを当業者は理解されよう。本明細書で言及した基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（典型的には、レジストの層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、測定ツールおよび／または検査ツールで処理することができる。該当する場合には、本明細書における開示を、そ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することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作成するために基板を複数回加工することもでき、したがって、本明細書で使用する用語「基板」は、複数回加工された層をすでに含む基板を表す場合もある。

【0051】

上では、光リソグラフィの文脈での本発明の実施例の使用に特に言及してきたが、本発明は、他の用途、例えばインプリント・リソグラフィで使用することもでき、文脈が許す限り、光リソグラフィに限定されないことを理解されたい。インプリント・リソグラフィでは、パターン付与デバイスのトポグラフィが、基板上に作成されるパターンを画定する。パターン付与デバイスのトポグラフィは、基板に供給されるレジストの層にプレスすることができ、その後、レジストは、電磁放射線、熱、圧力、またはそれらの組合せを加えることによって硬化される。レジストが硬化した後に、パターン付与デバイスがレジストから外され、レジストにパターンが残る。

【0052】

本明細書で使用する用語「放射線」および「ビーム」は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば、波長が約３６５、３５５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍ）および極端紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば、波長が５〜２０ｎｍの範囲内）を含めた全てのタイプの電磁放射線を包含する。

【0053】

用語「レンズ」は、文脈が許す限り、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電気光学構成要素を含めた様々なタイプの光学構成要素の任意の１つまたは組合せを表す場合がある。

【0054】

本発明の特定の実施例を上述してきたが、説明した以外の形で本発明を実施することもできることを理解されたい。例えば、本発明は、上で開示した方法を記述するマシン可読命令の１つまたは複数のシーケンスを含むコンピュータ・プログラム、または内部にそ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、磁気または光ディスク）の形態とすることができる。

【0055】

上の説明は例示の意図のものであり、限定を加えるものではない。したがって、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、説明した本発明に変更を加えることができることは当業者に明らかであろう。

【符号の説明】

【0056】

Ｂ 放射線ビーム
ＩＬ 照明システム、照明器
ＭＡ パターン付与デバイス、マスク
ＰＭ 第１の位置決め手段
ＭＴ 支持構造、マスク・テーブル
Ｗ 基板
ＰＷ 第２の位置決め手段
ＷＴ 基板テーブル、ウェハ・テーブル
Ｃ ターゲット部分
ＰＳ 投影システム
ＳＯ 放射線源
Ｄ デブリ抑制システム
ＯＳ 光学システム
Ｈ 加熱器
ＥＭ 電磁放射線
ＥＭＧ ＥＭ発生器、電磁放射線発生器
ＥＭＲ ＥＭ放射線反射器
ＥＢ 電子ビーム
ＥＢＧ ＥＢ発生器
ＥＢＲ ＥＢ反射器
Ｐ プラズマ
ＰＧ プラズマ発生器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】