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(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】6189907
(24)【登録日】2017年8月10日
(45)【発行日】2017年8月30日
(54)【発明の名称】ペリクル膜およびリソグラフィ装置
(51)【国際特許分類】
G03F 1/62 20120101AFI20170821BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20170821BHJP
【ＦＩ】
G03F1/62
G03F7/20 503
【請求項の数】15
【外国語出願】
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2015-210878(P2015-210878)
(22)【出願日】2015年10月27日
(62)【分割の表示】特願2013-515778(P2013-515778)の分割
【原出願日】2011年3月17日
(65)【公開番号】特開2016-21078(P2016-21078A)
(43)【公開日】2016年2月4日
【審査請求日】2015年10月27日
(31)【優先権主張番号】61/362,981
(32)【優先日】2010年7月9日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/358,645
(32)【優先日】2010年6月25日
(33)【優先権主張国】US
【前置審査】
(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
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ヤクニン，アンドレイ
(72)【発明者】
【氏名】バニエ，バディム
(72)【発明者】
【氏名】ループストラ，エリック
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン デル スホート，ヘルメン
(72)【発明者】
【氏名】スティーブンズ，ルーカス
(72)【発明者】
【氏名】バン カンペン，マールテン
【審査官】
今井 彰
(56)【参考文献】
【文献】
特表２０１３−５３４７２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１０−０９２７４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−２５８４９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−２６８９５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０４３８９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−０１８２２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１６５７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−２４３９９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００３／０６２９２２（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
国際公開第２００８／０６０４６５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１０／００４４８２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
Emily E. Gallagher, et al.，"Properties and performance of EUVL pellicle membranes"，Proceedings of SPIE，２０１５年，vol.9635，96350X-1〜96350X-8
【文献】
S. Y. Zhou, et al.，"Instability of two-dimensional graphene: Breaking sp2 bonds with soft x rays"，PHYSICAL REVIEW B，２００９年，vol.80，121409-1〜121409-4
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ １／００−１／８６
Ｇ２１Ｋ １／００−３／００、５／００−７／００
Ｇ０２Ｂ １／００
Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｉｒｅｃｔ
ＳＰＩＥ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｂｒａｒｙ
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＡｒＸｉＶ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＥＵＶレチクルを保護するためのペリクル膜であって、
グラフェンを備える、ペリクル膜。
グラフェンを備える、ペリクル膜。
【請求項2】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、グラフェンの層を備える、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、グラフェンの層を備える、ペリクル膜。
【請求項3】
請求項２に記載のペリクル膜であって、
前記グラフェンの層は、炭素の単一の原子層から形成されている、ペリクル膜。
前記グラフェンの層は、炭素の単一の原子層から形成されている、ペリクル膜。
【請求項4】
請求項２に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、複数のグラフェン層を備える、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、複数のグラフェン層を備える、ペリクル膜。
【請求項5】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、グラフェンフレークを備える、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、グラフェンフレークを備える、ペリクル膜。
【請求項6】
請求項１に記載のペリクル膜と、
前記レチクルから一定の距離で前記ペリクル膜を保持するペリクルフレームと、
を備えるペリクル。
前記レチクルから一定の距離で前記ペリクル膜を保持するペリクルフレームと、
を備えるペリクル。
【請求項7】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、前記グラフェンを支持するグリッドを備える、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、前記グラフェンを支持するグリッドを備える、ペリクル膜。
【請求項8】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、グリッドを備えない、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、グリッドを備えない、ペリクル膜。
【請求項9】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、ドープされている、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、ドープされている、ペリクル膜。
【請求項10】
請求項１に記載のペリクル膜が取り付けられる、交換可能なサポート部材を備える、リソグラフィ装置。
【請求項11】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、グラフェンと支持部材の交互層を備える、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、グラフェンと支持部材の交互層を備える、ペリクル膜。
【請求項12】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記ペリクル膜は、拡散防止バリアとして機能する、ペリクル膜。
前記ペリクル膜は、拡散防止バリアとして機能する、ペリクル膜。
【請求項13】
請求項１に記載のペリクル膜であって、
前記グラフェンは、グラフェン派生物質を含む、ペリクル膜。
前記グラフェンは、グラフェン派生物質を含む、ペリクル膜。
【請求項14】
請求項１３に記載のペリクル膜であって、
前記グラフェン派生物質は、グラフェン、弗化グラフェン、臭化グラフェン、塩化グラフェン、及びヨウ化グラフェンから成る群から選択される、ペリクル膜。
前記グラフェン派生物質は、グラフェン、弗化グラフェン、臭化グラフェン、塩化グラフェン、及びヨウ化グラフェンから成る群から選択される、ペリクル膜。
【請求項15】
リソグラフィ装置であって、
ＥＵＶ放射ビームを生成する放射源と、
前記ＥＵＶ放射ビームにパターンを与え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サポートと、を備え、
前記サポートは、グラフェン層を含むペリクル膜を備える、リソグラフィ装置。
ＥＵＶ放射ビームを生成する放射源と、
前記ＥＵＶ放射ビームにパターンを与え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サポートと、を備え、
前記サポートは、グラフェン層を含むペリクル膜を備える、リソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照][0001] 本出願は、２０１０年６月２５日に出願された米国仮出願第６１／３５８，６４５号および２０１０年７月９日に出願された米国仮出願第６１／３６２，９８１号の利益を主張する。これら両方の仮出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] 本発明は、リソグラフィ装置およびリソグラフィ方法に関する。
【背景技術】
【0003】
[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】
[0004] リソグラフィは、ＩＣならびに他のデバイスおよび／または構造の製造における重要なステップの１つとして広く認識されている。しかし、リソグラフィを使用して作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれ、リソグラフィは、小型ＩＣあるいは他のデバイスおよび／または構造を製造できるようにするための、より重要な要因になりつつある。
【0005】
[0005] パターンプリンティングの限界の理論的な推定値は、式（１）に示す分解能のレイリー規準によって与えることができる：【数1】
【0006】
[0006] 露光波長を短くし、ひいては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いる。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば、１３〜１４ｎｍの範囲内、例えば、６．７ｎｍや６．８ｎｍなどの５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。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与えられるシンクロトロン放射に基づく放射源が含まれる。
【0007】
[0007] ＥＵＶ放射は、プラズマを使用して生成することができる。ＥＵＶ放射を生成する放射システムは、燃料を励起してプラズマを供給するレーザと、プラズマを収容するソースコレクタモジュールとを含むことができる。プラズマは、例えば、レーザビームを適切な材料（例えば、スズ（Ｓｎ））の粒子、適切なガス流または蒸気流（Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気など）などの燃料に誘導することによって生成することができる。結果として得られるプラズマは、放射コレクタを使用して集光される出力放射、例えば、ＥＵＶ放射を放出する。放射コレクタは、ミラー垂直入射放射コレクタとすることができ、ミラー垂直入射放射コレクタは、放射を受け、その放射をビームに集束させる。ソースコレクタモジュールは、真空環境を提供してプラズマを支持するように配置された囲い構造またはチャンバを含むことができる。そのような放射システムは、通常、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる。
【0008】
[0008] 別の構成において、ＥＵＶ放射を生成する放射システムは、放電を用いてプラズマを生成することができる。放電は、ガスまたは蒸気（Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気など）内に進み、ＥＵＶ放射を放出する非常に高温のプラズマが生成される。そのような放射システムは、通常、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源と呼ばれる。
【0009】
[0009] ＥＵＶ源内でのプラズマ生成によって、汚染粒子が燃料から生成されるようになる場合がある。こうした汚染粒子は、比較的高速で移動することがあり、この場合、一般に放射ビームの経路をたどる傾向がある。あるいは、汚染粒子は比較的低速で移動することがあり、この場合、制限なくブラウン運動を受ける。一部のリソグラフィ装置において、比較的低速で移動する汚染粒子は、リソグラフィ装置内のガス流によって運ばれ得る。
【0010】
[00010] 比較的高速で移動する汚染粒子と比較的低速で移動する汚染粒子の両方とも、リソグラフィ装置のパターニングデバイスに向かって移動し得る。汚染粒子が（非常に少数であっても）パターニングデバイスに到達する場合、汚染粒子はパターニングデバイスを汚染することがある。パターニングデバイスの汚染は、リソグラフィ装置の結像性能を低下させるおそれがあり、より深刻な場合、パターニングデバイスが交換されることが必要になることがある。パターニングデバイスは、高価となる可能性があり、従って、交換する必要がある頻度の低減は有利であり得る。さらに、パターニングデバイスの交換は、時間のかかるプロセスであり、その間、リソグラフィの動作を停止する必要があり得る。リソグラフィ装置の動作を停止することがリソグラフィ装置の出力を低下させる場合があり、それによって効率が低下するが、これは望ましくない。
【発明の概要】
【0011】
[00011] 高速移動汚染粒子と低速移動汚染粒子の両方ともがパターニングデバイスを汚染する可能性をより小さくするようにそれらの移動汚染粒子を捕捉できるリソグラフィ装置を設けることが望ましい。
【0012】
[00012] 本発明の一態様によれば、放射ビームを生成するように構成された放射源と、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、を含むリソグラフィ装置が提供される。パターニングデバイスは、放射ビームにパターンを与えてパターン付き放射ビームを形成するように構成される。チャンバは、放射源とサポートとの間に位置する。チャンバは、放射ビームを反射するように構成された少なくとも１つの光コンポーネントを収容する。チャンバは、放射源からの放射がチャンバを通過することを可能にするように構成される。膜は、チャンバの一部を画定する。膜は、放射ビームが膜を通過することを可能にし、かつ汚染粒子が膜を通過することを防ぐように構成される。粒子トラップ構造は、ガスがチャンバの内側からチャンバの外側まで間接的な経路に沿って流れることを可能にするように構成され、粒子トラップ構造の間接的な経路は、汚染粒子がチャンバの内側からチャンバの外側まで通過することを実質的に防ぐように構成される。
【0013】
[00013] 本発明の一態様によれば、放射ビームを生成することと、放射ビームを反射する少なくとも１つの光コンポーネントを収容するチャンバを介して放射ビームを誘導することと、を含むリソグラフィ方法が提供される。放射ビームは、パターニングデバイスに向けて誘導される。チャンバは膜を含む。該方法は、放射ビームがチャンバから膜を介してパターニングデバイスの方へ進む際に汚染粒子が膜を通過することを防ぐことと、粒子トラップ構造を介して間接的な経路に沿ってチャンバの内側からチャンバの外側までガスを流すことであって、該間接的な経路は、汚染粒子がチャンバの内側からチャンバの外側まで通過することを実質的に防ぐことと、パターニングデバイスを用いて放射ビームにパターンを与えてパターン付き放射ビームを形成することと、投影システムを用いてパターン付き放射ビームを基板上に投影することと、を含む。
【0014】
[00014] 本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置であって、放射ビームを生成するように構成された放射源と、放射ビームにパターンを与えてパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、を備え、サポートは、グラフェン層を含むペリクルを備える、リソグラフィ装置が提供される。
【0015】
[00015] 本発明の一態様によれば、赤外線の通過を防ぐまたは低減するように構成されたグリッドを備え、該グリッドは酸素が該グリッドまで進むことを防ぐグラフェンで被覆される、スペクトル純度フィルタが提供される。グラフェンは、１つ以上の層として設けられてよく、またはグリッドのリブを取り囲むように設けられてよい。
【0016】
[00016] 本発明の一態様によれば、赤外線の通過を防ぐまたは低減するように構成されたグリッドを備え、該グリッドはタングステン／グラフェン多層構造を備える、スペクトル純度フィルタが提供される。
【0017】
[00017] 本発明の一態様によれば、帯域外放射を遮断する材料を含み、該材料を支持するグラフェン層をさらに備えるスペクトル純度フィルタが提供される。
【0018】
[00018] 本発明の一態様によれば、第１材料および第２材料の交互の層を備え、グラフェンが該交互の層の間に設けられる、多層ミラーが提供される。
【0019】
[00019] 本発明の一態様によれば、第１材料および第２材料の交互の層を備え、グラフェン層が該多層ミラーの外層として設けられる、多層ミラーが提供される。
【0020】
[00020] 本発明の一態様によれば、汚染粒子の通過を阻止し、かつＥＵＶ放射を透過させるように構成されたグラフェン膜を有するリソグラフィ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
[00021] 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。
【0022】
【発明を実施するための形態】
【0023】
[00037] 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成され、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成され、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、反射投影システム）ＰＳと、を備える。
【0024】
[00038] 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。
【0025】
[00039] 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。
【0026】
[00040] 「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機能層に対応する場合がある。
【0027】
[00041] 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、レベンソン型(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。
【0028】
[00042] 照明システムなどの投影システムは、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。ＥＵＶ放射に対して真空を用いることが望ましいことがある。というのは、ガスは放射を吸収し過ぎる場合があるからである。従って、真空壁および真空ポンプを用いて、真空環境をビーム経路全体に提供することができる。
【0029】
[00043] 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。
【0030】
[00044] 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、追加のテーブルを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。
【0031】
[00045] 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（ＥＵＶ）放射ビームを受ける。ＥＵＶ放射を生成する方法としては、材料を、ＥＵＶ範囲（ＥＵＶ範囲は、およそ１３ｎｍおよびおよそ６〜７ｎｍの波長を含むとみなされる）の１つ以上の発光線と結合された少なくとも１つの元素、例えば、キセノン（Ｘｅ）、リチウム（Ｌｉ）、スズ（Ｓｎ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、またはテルビウム（Ｔｂ）を有するプラズマ状態に変換することが含まれるが、必ずしもこれに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような方法において、燃料をレーザビームで照射することによって、必要なプラズマを生成することができる。燃料は、例えば、必要な線発光素子を有する材料の小滴、流れ、またはクラスタとすることができる。ソースコレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを供給するための図１に示されないレーザを含むＥＵＶ放射システムの一部であってよい。結果と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、この出力放射は、ソースコレクタモジュール内に配置される放射コレクタを使用して集光される。例えば、ＣＯ２レーザを使用して燃料励起のためのレーザビームを供給する場合、レーザおよびソースコレクタモジュールは、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、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、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、ＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ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。
【0032】
[00046] 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、ファセット視野ミラーデバイスおよびファセット瞳ミラーデバイス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。
【0033】
[00047] 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から反射された後、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。
【0034】
[00048] 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できる。
【0035】
[00049] 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。
【0036】
[00050] 図２は、ソースコレクタモジュールＳＯと、照明システムＩＬと、投影システムＰＳとを備えるリソグラフィ装置１００をより詳細に示している。ソースコレクタモジュールＳＯは、真空環境をソースコレクタモジュールＳＯの囲い構造２２０内に維持することができるように構築および配置される。
【0037】
[00051] レーザＬＡは、燃料供給源２００から供給される、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、またはリチウム（Ｌｎ）などの燃料内にレーザビーム２０５を介してレーザエネルギーを堆積させるように配置され、それによって電子温度が数１０ｅＶの高電離プラズマ２１０が生成される。イオンの脱励起および再結合中に生成されたエネルギー放射は、プラズマから放出され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって集光され、集束される。
【0038】
[00052] コレクタ光学系ＣＯによって反射された放射は、仮想放射源点ＩＦに集束される。仮想放射源点ＩＦは、一般に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタモジュールＳＯは、中間焦点ＩＦが囲い構造２２０の開口２２１に、または開口２２１の付近に位置するように配置される。仮想放射源点ＩＦは放射放出プラズマ２１０の像である。
【0039】
[00053] 図２に示すソースコレクタモジュールＳＯはＬＰＰ放射源を備えるが、ソースコレクタモジュールは、あらゆる適切な放射源を備えてよく、例えば、ＤＰＰ放射源を備えてよい。ＤＰＰ放射源は、放電を、ガスまたは蒸気、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気内に送るように構成され、それによってＥＵＶ放射を放出する非常に高温のプラズマを生成する。かすめ入射コレクタなどのコレクタ光学系が、ＥＵＶ放射を集光し、そのＥＵＶ放射を中間焦点に集束させるように構成され得る。中間焦点は、ソースコレクタモジュールの囲い構造の開口に、または開口の付近に位置し得る。
【0040】
[00054] 中間焦点ＩＦを通過した後、放射は照明システムＩＬを横切る。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡにおける放射ビーム２１の所望の角度分布およびパターニングデバイスＭＡにおける放射強度の所望の均一性を与えるように配置されたファセット視野ミラーデバイス２２およびファセット瞳ミラーデバイス２４を含み得る。パターニングデバイスＭＡで放射ビーム２１が反射されると、パターン付きビーム２６が形成され、パターン付きビーム２６は、投影システムＰＳによって、反射エレメント２８および３０を介して、基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。
【0041】
[00055] 一般に、図示されたエレメントより数の多いエレメントが照明システムＩＬおよび投影システムＰＳに存在してよい。さらに、図示されたミラーより数の多いミラーが存在してよい。例えば、図２に示すものと比較して、投影システムＰＳ内に追加の１つ〜６つの反射エレメントが存在してよい。
【0042】
[00056] 燃料からイオン化されたプラズマが生じることで、放射が生成されるだけでなく、望ましくない汚染粒子も生成される。スズ（Ｓｎ）が燃料として使用される場合、この汚染粒子は、毎秒約１０００の割合で生成され得る。汚染粒子は、最大約１５０ナノメートルのサイズを有することがあり、また、最大約５００ナノメートルのサイズを有することがある。汚染粒子は、毎秒、最高約１００メートルの速度を有することがあり、毎秒、最高約１０００メートルの速度を有することがある。
【0043】
[00057] 異なる速度で生成された汚染粒子は、プラズマ２１０からの異なる経路をとり得る。例えば、比較的高速の汚染粒子は、ソースコレクタモジュールＳＯによって生成された放射ビームと同一方向に進む場合がある。さらに、一部の比較的高速の汚染粒子は、この粒子も放射ビームの経路をたどるように、コレクタ光学系ＣＯに当たって跳ね返り得る。比較的高速で移動する汚染粒子が放射ビームの経路をたどる場合、汚染粒子は、照明システムＩＬ内のミラーデバイス２２、２４から跳ね返ってパターニングデバイスＭＡに到達し得る。
【0044】
[00058] 比較的低速で移動する汚染粒子は、ブラウン運動を経て、従ってソースコレクタモジュールＳＯおよびイルミネータモジュールＩＬの低圧環境を介して、パターニングデバイスＭＡに向かって、ドリフトすることがある。さらに、図２に示すような一部のリソグラフィ装置において、イルミネータモジュールＩＬおよび／またはソースコレクタモジュールＳＯは、ガス流導管３２を備え得る。ガス流導管３２は、照明モジュールＩＬ内の分子汚染を低減させるようにガスを排出させ得る。分子汚染は、リソグラフィ装置内のリフレクタ（または他の光コンポーネント）の表面上の分子の堆積（放射ビームによって引き起こされた分子の解離生成物）であり得る。分子は、リソグラフィ装置自体の内側から生じ得る。例えば、分子は、リソグラフィ装置のコンポーネントから、リソグラフィ装置内で使用された潤滑剤から、またはリソグラフィ装置内の電子システムから生じ得る。ガス流導管３２を介して排出されたガスは、原子水素であり得る。いくつかの実施形態において、ガスはガス導管３２内に排出されてパターニングデバイスＭＡに向かう方向に進み得る。この場合、ガス導管３２を通るガスの移動によって、パターニングデバイスＭＡに向けて比較的低速の汚染粒子が運ばれ得る。
【0045】
[00059] 一部のリソグラフィ装置において、（毎時間１粒子未満の小さい数であっても）汚染粒子がパターニングデバイスＭＡに到達すると、これはリソグラフィ装置の結像性能に悪影響を及ぼすおそれがある。パターニングデバイスＭＡが汚染粒子で汚染されると、パターニングデバイスＭＡを交換または洗浄する必要があり得る。パターニングデバイスＭＡを交換または洗浄するために、リソグラフィ装置の動作を停止する必要があり得る。リソグラフィ装置のいかなる休止時間もリソグラフィ装置の出力の低下を招き、従ってリソグラフィ装置の収益性を低下させるであろう。リソグラフィ装置の収益性のいかなる低下も望ましくないことが理解されよう。
【0046】
[00060] 図３は、図２の３４が示す、リソグラフィ装置の一部の概略断面を示している。図３に示すリソグラフィ装置の一部は、高速移動汚染粒子および低速移動汚染粒子がともにパターニングデバイスＭＡに到達するのを防ぐことができる。図３に示すリソグラフィ装置の一部は、ガス導管３２の一部を画定する第１壁部材３６および第２壁部材３８を備える。第１壁部材３６および第２壁部材３８は、それぞれ、開口４０、４２を備える。開口４０、４２は、リソグラフィ装置の放射ビーム２１の光軸ＯＡである共通軸を共有する。第１壁部材３６の開口４０は、開口４０にわたって固定される気密膜４４を備えて、第１壁部材３６の一方側から他方側へガスが開口４０を通過することを防止する。
【0047】
[00061] 第１壁部材３６および第２壁部材３８は、それらの間に少なくとも１つのガス流路が存在するように互いに離されている。図３に示す実施形態において、光軸ＯＡの両側に２つのガス流路４６が存在する。ガス流路４６によって、ガス導管３２の内側からガス導管３２の外側（ガス導管３２の外側は４８によっておおむね示されている）にガスが流れることが可能になる。ガス導管３２の内側からガス導管の外側４８へのガスの経路は、矢印５０によっておおむね示されている。ガス流路４６は、粒子トラップ構造５２によって画定される。粒子トラップ構造５２は、複数のプレート５２ａを備える。プレート５２ａは、光軸ＯＡに平行な方向に延在し、第１壁部材３６と第２壁部材３８とから交互に延在する。プレート５２ａは互いに離され、かつ光軸ＯＡに垂直な方向に重なるように互いにかみ合って延在する。従って、粒子トラップ構造５２のプレート５２ａによって、ガス導管３２の内側からガス導管３２の外側４８にガスが流れる通視線経路が存在しないことが確実となる。プレート５２ａは、ガスが間接的な経路をたどるように粒子トラップ構造５２を通してガス流を閉じ込める。この場合、間接的な経路は蛇行経路、すなわち、ガス導管３２の外側４８に向かって進みながら何度も方向を変える経路である。例えば、この経路は、ガス導管３２の外側４８に向かって進みながら少なくとも４回方向を変え得る。経路の方向転換は急なものであり得る。本実施形態において、蛇行経路は犂耕体的 (boustrophedonic)であり、これは、ガス導管３２の外側４８に向かって進みながらガスが１方向に流れ、次に反対方向に曲がって進むことを意味する。（使用中、光軸ＯＡに平行な）各プレート５２ａの長さが隣接するプレート５２ａとプレート５２ａとの間の間隔の約１０倍である実施形態においては、そのような隣接するプレート対は、汚染粒子の約９０％がその隣接するプレート対の間を通過することを防ぎ得る。いくつかの実施形態において、粒子トラップ構造が汚染粒子のレベルを６桁または７桁低減させることは有利であり得る。これらの実施形態において、少なくとも５つの隣接プレート対（すなわち、１０のプレート）を用いることが望ましい場合がある。あらゆる適切な数のプレートを用いてよいことが理解されよう。例えば、２〜１００のプレートであってよい。いくつかの実施形態において、曲面プレート（すなわち、隣接プレート対の間のギャップを通る通視線が存在しないプレート）の使用は、平面プレートと比較して、隣接プレート対の間を通過することが防がれる汚染粒子の割合を増加させ得る。当然ながら、所与の割合の汚染粒子が汚染トラップ構造を通過するのを防ぐために（平面プレートと比較して）少ない曲面プレートの対が必要となり得ることになる。
【0048】
[00062] 使用中、開口４０、４２は、放射ビームが開口４０、４２を通過する（膜４４の通過を含む）ようにリソグラフィ装置内に配置される。膜４４の材料および厚さは、放射ビーム２１が膜４４を通過することが可能であるように選択される。本発明のいくつかの実施形態においては、膜４４は、１００％の入射放射が膜４４を通過することを可能にしないことが理解されよう。また、膜４４の材料および厚さは、膜４４がもはや気密でない程度までの膜４４の劣化を引き起こさずに、放射ビーム２１の方向に高速で進む汚染粒子が膜４４に当たることができるように選択される。
【0049】
[00063] また、膜４４は、膜４４がもはや気密でない程度に劣化せずに、多数の高速移動汚染粒子の膜４４に対する衝突によって引き起こされた圧力に耐えることができる。例えば、膜は、Ｓｎ粒子によって生成された約１ＧＰａ〜１０ＧＰａの圧力に耐える必要があり得る。衝突頻度は、毎秒およそ１０００回の衝突であり得ると考えられる。高速移動汚染粒子のサイズは、約１５０ナノメートル〜約１μｍの範囲内であり得る。粒子は、毎秒約１００メートル〜毎秒約１０００メートルの速度で進み得る。さまざまな速度で膜４４に衝突するさまざまな異なるサイズの粒子が存在し得ることが理解されよう。さらに、膜４４への高速移動汚染粒子の衝突頻度は、時間とともに一定でない場合がある。
【0050】
[00064] ガス導管３２内で放射ビーム２１と同一方向に進んでいる高速移動汚染粒子が、５４で示されている。（５４で示されるような）放射ビームと同一方向に移動している高速移動汚染粒子は、膜４４と衝突し、（５６が示すように）膜４４にひっかかるか、膜４４から跳ね返る（図示せず）。膜４４から跳ね返る高速移動汚染粒子は、跳ね返るとエネルギーを失うことがある。このエネルギー損失によって、膜から跳ね返る高速移動汚染粒子が、ガス導管３２内で移動し続ける低速移動汚染粒子になり得る。高速移動汚染粒子が低速移動汚染粒子になると、その後、それらは粒子トラップ構造５２内に閉じ込められ得る。
【0051】
[00065] 膜の材料の例としては、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、イットリウム（Ｙ）、シリコン（Ｓｉ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ルテニウム（Ｒｕ）、およびカーボン（Ｃ）が含まれる。使用され得る膜４４の厚さ範囲の例は、約１０ナノメートル〜約５００ナノメートルである。例えば、膜４４は、約１００ナノメートルの厚さとすることができる。膜を形成するために使用され得る材料の別の例は、グラフェンである。劣化無しで高速移動汚染粒子との衝突に耐えることが求められる膜４４の少なくとも強度によるが、グラフェンの単一シートが用いられ得る。あるいは、複数のグラフェンシートを含むグラフェン層またはグラフェンフレークの複合物が用いられ得る。膜４４は特定の材料の単一層であってよく、または多数の層であってよいことが理解されよう。それらの層は異なる材料から形成され得る。
【0052】
[00066] 前述のとおり、ガスは、ガス導管３２の内部からガス導管の外部４８まで粒子トラップ構造５２を介して流れる。ガス導管３２の内部からガス導管の外部４８へのガス流は、５８が示すような低速移動汚染粒子を運び得る。ガスは粒子トラップ構造５２を介する間接的な経路をとる必要があるので、ガス導管３２の内部からガス導管の外部４８へのガス経路は、まっすぐな経路より長い。（より短く直接的なガス流路と比較して）長く間接的な経路は、間接的なガス流路４６（この場合、第１壁部材３６、第２壁部材３８、およびプレート５２ａ）を画定する壁のより大きい表面積によって画定される。この、ガスが間接的な流路に沿って進む際にさらされる間接的なガス流路４６を画定する壁のより大きい表面積によって、ガス内の低速移動汚染粒子が接触するより大きい表面積が与えられる。間接的なガス流路を画定する壁の増加した表面積によって、（直接的な流路と比較して）ガス内の低速移動汚染粒子が間接的な流路を画定する壁に接触する可能性が高まる。粒子トラップ構造５２内の間接的なガス流路４６を画定する壁の１つに低速移動汚染粒子が接触すると、低速移動汚染粒子は壁に寄りかかるようになり得る。粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６を画定する壁の１つに寄りかかることになった粒子が６０で示されている。粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６を画定する壁によって低速移動汚染粒子が捕捉されるので、粒子トラップ構造５２を通過したガスから汚染粒子が無くなる（これは矢印６２によって示されている）。
【0053】
[00067] 上述のとおり、粒子トラップ構造５２の間接的な経路は、ガス導管３２の外側４８に向かって進む間に何度も方向を変える。粒子トラップ構造の間接的な流路の方向変化は、急なものであり得る。粒子トラップ構造５２の間接的な経路の急な方向変化によって、流路の急な方向変化に起因してガスが急な方向変化をする際に、汚染粒子が間接的なガス流路４６を画定する壁に接触する可能性が高まり得る。間接的なガス流路４６を画定する壁に汚染粒子が接触する可能性を高めることによって、ガスが運ぶ低速移動汚染粒子が、粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６を画定する壁の１つに寄りかかるようになる。このように、間接的な流路の急な方向変化によって、粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６が画定する壁によって汚染粒子が捕捉される可能性が高まり得る。当然ながら、間接的な流路４６の急な方向変化によって、汚染粒子がガス導管の外側４８まで進む可能性が低くなり得ることになる。
【0054】
[00068] 高速移動汚染粒子が膜を通過することを防ぐのに十分な（また、膜が気密でなくなるのを防ぐのに十分な）材料および厚さで形成された膜と、低速移動汚染粒子を収集するように構成された粒子トラップ構造との組合せによって、高速移動汚染粒子および低速移動汚染粒子がともにパターニングデバイスＭＡに到達するのを防ぐことが可能なリソグラフィ装置がもたらされることが分かる。
【0055】
[00069] 本発明の上記実施形態は単なる例として説明され、そのような例によって本発明の範囲が限定されるべきでないことが理解されよう。さらに、発明の範囲を逸脱することなく本発明の上記実施形態にさまざまな変更を加えてもよいことが理解されよう。
【0056】
[00070] 前述のとおり、膜４４は、高速移動汚染粒子および低速移動汚染粒子を透過させないあらゆる適切な材料から形成され得る。実際には、これは、膜４４が気密であることを意味する可能性がある。しかし、汚染粒子が膜を通過できないのであれば、膜がガスを透過させ得ることは発明の範囲内にある。膜の材料は、高速移動汚染粒子および低速移動汚染粒子の両方を透過させない膜４４の能力が低下しないように、高速移動汚染粒子との多数の衝突に耐えることが可能でなければならない。膜の材料は、リソグラフィ装置の放射ビーム２１が放射源ＳＯからパターニングデバイスＭＡまで膜を通過することを可能にしなければならない。
【0057】
[00071] 説明した実施形態において、粒子トラップ構造５２のプレート５２ａは、通常平らである。プレート５２ａは、あらゆる適切な形状を有し得ることが理解されよう。例えば、プレートは、非平面であってよく、および／または湾曲していてよい。プレートは、あらゆる適切な材料から形成され得る。粒子トラップ構造が用いられる雰囲気において反応しない材料からプレート５２ａが形成されることは有利であり得る。例えば、粒子トラップ構造が高水素雰囲気において用いられる場合、適切な反応しない材料には、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が含まれる。
【0058】
[00072] 上述の実施形態の粒子トラップ構造５２によって画定された間接的なガス流路４６は蛇行している（特に、犂耕体的である）が、間接的なガス流路を形成するあらゆる適切な構造が用いられ得ることが理解されよう。例えば、経路は、迷路のようであってよい。粒子トラップ構造は、あらゆる適切な形態をとり得ることがさらに理解されよう。粒子トラップ構造は、チャンバの内側（この場合、ガス導管３２）からチャンバの外側へのガス流を可能にすると同時に、ガス内の汚染粒子がチャンバの内側からチャンバの外側まで通過することを実質的に防ぐことができる必要がある。可能な粒子トラップ構造の別の例は、ガスを透過させるもののガス内の汚染粒子は透過させないスポンジ状材料である。適切なスポンジ状材料の例としては、金属から形成されたスポンジ状材料が含まれる。スポンジ状材料を構成するために用いられる材料は、その材料が一部を成す粒子トラップ構造が使用される雰囲気において反応しないことが望ましい。例えば、粒子トラップ構造（および、従ってスポンジ状材料）が水素雰囲気で使用される場合、適切な反応しない金属としては、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、およびモリブデン（Ｍｏ）が含まれる。スポンジ状材料は、複数のキャビティを画定する格子を含む。スポンジ状材料は、ガスが間接的な経路に沿ってチャンバの内側からチャンバの外側へ流れることを可能にし得る。スポンジ状材料を通るガスの経路は間接的である。というのは、ガスは、スポンジ状材料内の一連の隣接するキャビティを通って非直線経路を進むからである。
【0059】
[00073] 上述の実施形態の粒子トラップ構造において、ガス内の低速移動汚染粒子は、粒子トラップ構造５２を介して間接的なガス流路４６を画定する壁に付着することが理解されよう。粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６を画定する壁に対する汚染粒子の付着は、汚染粒子と壁部材との間のファンデルワールス力によって引き起こされ得る。いくつかの実施形態において、粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６を画定する壁にくっつく汚染粒子の能力を向上させる物質で、粒子トラップ構造を被覆することが望ましい場合がある。例えば、壁は、接着剤などで被覆されてよい。また、いくつかの実施形態において、粒子トラップ構造は、粒子トラップ構造５２の間接的なガス流路４６を画定する壁に対するガス内の汚染粒子の付着を改善するように、加熱され得る。
【0060】
[00074] 上述の実施形態において、膜４４は、２つの別々の粒子トラップ構造５２に隣接している。本発明のリソグラフィ装置は、１つの粒子トラップ構造のみを備えてよく、あるいは、３つ以上の粒子トラップ構造を備えてもよいことが理解されよう。さらに、あらゆる粒子トラップ構造が膜から離れた位置に配置され得る。
【0061】
[00075] 別の態様によれば、放射ビームを生成するように構成された放射源と、放射ビーム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ように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、放射源とサポートと（そして、パターニングデバイスがサポートによって支持されている場合、パターニングデバイスと）の間に位置するチャンバとを含むリソグラフィ装置を提供することが可能である。チャンバは、放射ビームを反射するように構成された少なくとも１つの光コンポーネントを収容し、チャンバは、放射源からの放射が該光コンポーネントを通過してパターニングデバイスおよび膜に到達することを可能にするように構成される。膜は、放射ビームが膜を通過することを可能にするように構成され、また、汚染粒子が膜を通過することを防ぐように構成される。膜は、グラフェンを含み、またはグラフェンから形成される。膜がチャンバの一部を画定することは必要でなく、膜が放射ビームの経路に位置することも必要でない。そのような態様において、膜は、デブリを形成する粒子からパターニングデバイスを保護するように構築および配置されたペリクルを形成し得る。膜は、スペクトル純度フィルタとしても使用され得る。
【0062】
[00076] 上述の実施形態において、膜および粒子トラップ構造は、照明システムＩＬ内においてパターニングデバイスＭＡに最も近いガス導管３２の端に配置される。この場合である必要はない。例えば、膜および粒子トラップ構造は、中間焦点ＩＦに最も近いガス導管３２の端に位置決めされ得る。それに加えて、または、その代わりに、膜および粒子トラップ構造は、ソースモジュールＭＯ内、例えば、コレクタと中間焦点ＩＦとの間の位置に配置され得る。さらなる別の実施形態において、膜は、照明システムＩＬの一部（膜は、照明システム内の中間光学系、およびパターニングデバイスである）および投影システムＰＳの一部（膜は、投影システム内の中間光学系、およびパターニングデバイスでもある）の両方を形成し得る。この実施形態において、膜は、パターニングデバイスを照明システムおよび投影システムの両方から分離する。膜は、パターニングデバイスが位置するチャンバを部分的に画定し得る。この実施形態において、放射ビームは膜を２度通過することになることが理解されよう。１度は照明システムからパターニングデバイスへ進むときであり、１度はパターニングデバイスから投影システムに進むときである。照明システムおよび投影システムの各々は、膜によって部分的に画定されたチャンバを備え得る。膜は、ソースモジュールＳＯの後に、かつ照明システムＩＬの光学系の前に設けられ得る。
【0063】
[00077] また、本発明に係るリソグラフィ装置は２つ以上の膜を備え得ることが理解されよう。
【0064】
[00078] グラフェンから形成された膜は、リソグラフィ装置内のあらゆる適切な位置に設けられてよい。膜は、例えば、汚染粒子がリソグラフィ装置を通過するのを阻止するように構成され得る。
【0065】
[00079] 前述のとおり、本発明の膜を形成する際に用いる適切であり得る物質は、グラフェンとすることができる。グラフェンは、一般にハニカム結晶格子の炭素原子の平面シートである。グラフェンは、他の固体材料と比較して、極端紫外線に対して高い透過性を示す。こうした特性のために、グラフェンは、ペリクルやスペクトル純度フィルタを形成するためにも用いられ得る。
【0066】
[00080] ＥＵＶ放射とともに用いられてきた公知のペリクルには、シリコン／ルビジウム（Ｓｉ／Ｒｕ）材料から形成されたペリクルが含まれる。これらの材料は、該材料が壊れやすい（すなわち、機械的に堅牢でない）という事実によって望ましくないことが分かっており、また、かなりの透過損失を被ることが分かっている。Ｓｉ／Ｒｕ材料製のペリクルのロバスト性の欠如のために、これらの材料は脆く、従って、リソグラフィ装置において取り扱うことおよび配置することが非常に難しい。さらに、Ｓｉ／Ｒｕ材料の機械的ロバスト性の欠如は、該材料から形成されたペリクルが、デブリがレチクルに到達するのを防ぐようにその完全性を維持することができない場合がある、またはリソグラフィ装置内の環境要因に耐えることができない場合がある、ということを意味し得る。そのような環境要因には、リソグラフィ装置内の圧力傾度および／または温度変化が含まれ得る。前述のとおり、Ｓｉ／Ｒｕ材料は、かなり大きい透過損失を被ることが分かっている。こうした透過損失は、入射するＥＵＶ放射の５０％を上回り得る。ペリクルに起因するいかなる透過損失も、リソグラフィ装置内の基板に到達する放射の減少を招くことになる。これは、リソグラフィ装置の結像性能の低下の原因となり得る。
【0067】
[00081] 図４は、グラフェンペリクル６４を示している。ペリクル６４は、レチクル６８から一定の距離をおいたところでペリクル６４を保持するペリクルフレーム６６によって支持される。レチクル６８はリソグラフィ装置の焦点面に位置し、パターニングデバイスの一例である。
【0068】
[00082] ペリクルの使用は、デブリ（例えば、汚染物質または塵粒子）がレチクルに接触するのを防ぐ方法として知られている。レチクルに載るようになるいかなるデブリも、リソグラフィ装置の結像性能の大幅な低下を引き起こし得る。というのは、レチクル（および、従ってレチクルと接触しているデブリ）はリソグラフィ装置の焦点面に存在するからである。前述のとおり、ペリクルは、デブリがレチクルに到達するのを防ぐ。ペリクルに載るようになるいかなるデブリもリソグラフィ装置の焦点面に存在することにならず、従って、デブリがレチクルに載るようになった場合と比較して、リソグラフィ装置の結像性能の低下ははるかに少なくなる。
【0069】
[00083] ＥＵＶ放射とともに用いられるペリクルとしてのグラフェンの使用は、特に有利であり得る。図４に示すペリクル６４は、単一のグラフェンシートである。グラフェンシートは、機械的に堅牢であり、これは、デブリ粒子がレチクル６８に到達するのを防ぐことができることを意味する。さらに、グラフェンシートのペリクル６４は、（１３．５ナノメートルおよび６．７ナノメートルの両方の）該ペリクルに入射するＥＵＶ放射の約９９％を透過させることができると考えられている。グラフェンが炭素原子の単一原子層から形成されるという事実のために、グラフェンの特性は実質的に均一である。例えば、グラフェンシートの厚さおよび組成は、シート全体にわたって実質的に均一であり得る。これは有利であり得る。というのは、ペリクルの光学的特性は、ペリクルのいかなる一部についても実質的に同一であるからである。これは、ひいては、ペリクルを通過する放射ビームのすべての部分が同様にペリクルによって影響を受けることを意味する。当然ながら、ペリクルは放射ビームのパターニングに影響を及ぼさず、従ってペリクルが一部を形成するリソグラフィ装置の結像性能は悪影響を受けない場合がある。
【0070】
[00084] 一実施形態において、単一のグラフェンシートからペリクル６４を形成する代わりに、ペリクルは、互いの上に位置する複数のグラフェン層から形成される。これによって、ペリクル６４は、向上した強度およびロバスト性を備え得る。例えば、１１以上のグラフェン層または５１以上のグラフェン層を用いてペリクル６４を形成してよい。複数のグラフェン層から形成されたペリクルは、単一のグラフェンシートから形成されたペリクルより高い強度を有し得る。複数層から形成される場合、ペリクルの透過率は低下し得るが、それにもかかわらず、ペリクルはなお、ペリクルがＥＵＶリソグラフィ装置内で用いられることを可能にするのに十分な高透過率を有し得る。１００のグラフェン層の透過率は、１３．５ナノメートルで８５％であり、６．７ナノメートルで９５％であり得る。１００のグラフェン層の厚さは、およそ３０ナノメートルである。ペリクル６４は、単一のグラフェン層同士を積み重ねることによって、またはグラフェン層の積重ねをエピタキシャル成長させることによって形成され得る。
【0071】
[00085] ペリクル６４を形成するグラフェンの使用には、高機械的強度、（厚さと組成の両方の点での）高均一度、ＥＵＶ放射に対する高透過性、および高熱安定性（すなわち、リソグラフィ装置内で起こり得る温度変化によって実質的には影響を受けない）を含むいくつかの利点がある。加えて、グラフェンは、およそ１５００℃までの温度に耐えることができる。グラフェンの機械的強度によって、グリッドを用いてペリクルを支持する必要が回避され、従って、グリッドが生じさせるであろうＥＵＶ放射の不均一性が回避される。一実施形態において、グリッドを用いてグラフェンに対する何らかのサポートが設けられ得る。
【0072】
[00086] グラフェンの機械的強度は、ペリクルを比較的容易に扱うことができることを意味する。例えば、ペリクルの縁が取り付けられるサポート部材上に、グラフェンを含むペリクルを位置決めすることができ、該ペリクルはリソグラフィ装置内の所望の位置に置かれ得る。ペリクルは、サポート部材およびペリクルを取り外し、新しいサポート部材およびペリクルと取り替えることによって、定期的に取り替えられ得る。また、グラフェンは、均一の態様で（必要に応じて）グラフェンがドープされることを可能にする実質的に平らな面を有する。当該技術分野で知られているように、グラフェンをドープすることによってグラフェンの特定の特性が変わり得る。いくつかのペリクルにおいて、グラフェンをドープすることによって、スペクトル純度フィルタが望ましい光学的特性および／または機械的特性、例えば、より高い放射透過率および／またはより高い機械的強度を示すことが可能になり得る。
【0073】
[00087] 図５は、ペリクル６４の第２実施形態を示している。この実施形態において、ペリクル６４はグラフェンシートから形成されるのではなく、ペリクル６４を成す層を形成するグラフェンフレークの不規則配列から形成される。グラフェンフレークは、異なる形状およびサイズを有し得る（例えば、最大で約１００マイクロメートルのサイズであり得る）。グラフェンフレークは、ファンデルワールス力によって結び付く。グラフェンフレーク７０から形成されたペリクル６４は、より多いグラフェンエッジを含むので、単一のグラフェンシートより均一でない厚さおよび平らでない面を有することがあり、リソグラフィ装置において水素および酸素に対してより高い反応性を示すことがある。グラフェンフレーク７０からペリクル６４を形成する利点は、該ペリクルがグラフェンシートと同様の性能を減少したコストでもたらすことである。
【0074】
[00088] 図６に示すペリクル６４は、ペリクル６４が以下の交互の層、すなわち、サポート材料、グラフェンシート、サポート材料、グラフェンシート、サポート材料）の積重ねから形成されるように、サポート材料７４の層と層との間に挟まれた２つのグラフェンシート７２を備えている。グラフェン７２に加えてサポート材料７４を用いることによって、ペリクル６４の機械的特性が向上するという利点がもたらされ得る。グラフェンは拡散防止バリアとして機能し得る。
【0075】
[00089] サポート材料層７４は、温度および機械的応力などのリソグラフィ装置内の他の環境要因からグラフェンシートを保護し得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、サポート材料の層によってＥＵＶ放射のかなりの量がそれらの層を通過することが可能になることが望ましい場合がある。また、図６に示すペリクル６４の実施形態はサポート材料層７４間に挟まれた２つのグラフェンシートを備えるものの、あらゆる数のグラフェンシート７２およびサポート支持層７４が用いられ得ることが理解されよう。加えて、グラフェンシート７２の代わりに、（上述のとおり）グラフェンフレークも用いられ得る。
【0076】
[00090] グラフェン層またはグラフェンフレークが設けられた材料層をペリクルが備え得るということが考えられる。
【0077】
[00091] グラフェンは、スペクトル純度フィルタの構築においても用いられ得る。リソグラフィ装置内の公知の放射源（例えば、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源）は、帯域内放射（基板をパターニングするために用いられ得る）および帯域外放射を生じさせ得る。帯域内放射は、例えば、極端紫外線（ＥＵＶ）であり得る一方、帯域外放射は、赤外線であり得る。赤外線は、約０．８μｍ〜約１０００μｍの範囲の波長を有する。例えば、赤外線は、約１０μｍの波長を有し得る。帯域外放射は、帯域内放射を基板まで誘導する同一のリフレクタによって反射され得る。帯域外放射は基板に悪影響を及ぼし得るので、リソグラフィ装置によって基板上に反射されることが望ましくない場合がある。例えば、帯域外放射が赤外線である場合、赤外線は基板を加熱させ得る。基板の加熱によって基板は膨脹し得る。基板の膨張は、リソグラフィ装置の結像性能の低下を招くおそれがある。例えば、放射ビームへの基板の連続した露光は、互いにそろわないことがある。これは、オーバーレイ問題と呼ばれる場合がある。あるいは、帯域内放射がＥＵＶ放射である場合、帯域外放射は深紫外線（ＤＵＶ）であり得る。ＤＵＶ放射もまた、リソグラフィ装置の結像性能の低下を引き起こし得る。例えば、ＤＵＶ放射は、基板上に結像されたパターンをぼかし得る。
【0078】
[00092] スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置を介して基板に至る帯域外放射（例えば、赤外線および／またはＤＵＶ放射）の透過を抑制する公知の手段である。公知のスペクトル純度フィルタは、帯域外放射の透過を防ぐ（すなわち、吸収および／または反射によって）ために用いられる材料が有用な帯域内ＥＵＶ放射の透過を防ぐためにも用いられることを欠点としている。スペクトル純度フィルタによる帯域内放射の吸収量は、スペクトル純度フィルタの厚さの増加とともに増加するので、ＥＵＶ放射とともに用いられる公知のスペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射の吸収を最小限にするように薄い（厚さ５０〜１００ナノメートル）。これらのスペクトル純度フィルタが非常に薄いという事実のために、該スペクトル純度フィルタは非常に壊れやすいことがある（すなわち、低い機械的強度を有する）。従って、リソグラフィ装置においてそのようなスペクトル純度フィルタを取り扱うことおよび配置することは非常に難しい。さらに、公知のスペクトル純度フィルタの厚さの最小化にもかかわらず、公知のスペクトル純度フィルタに対するＥＵＶ放射の透過率は、約５０％未満であり得る。そのようなスペクトル純度フィルタに対するＥＵＶ放射の低透過率は望ましくないことがある。というのは、基板に到達するＥＵＶ放射の低下した強度がリソグラフィ装置の低下した結像性能の原因となり得るからである。
【0079】
[00093] 前述のとおり、グラフェンは、高い機械的強度を有し、かつかなりのＥＵＶ放射が透過することを可能にする材料である。図７は、グラフェンシート７８を含むスペクトル純度フィルタ７６を示している。グラフェンシート７８は、スペクトル純度フィルタフレーム８０上に配置される。グラフェンシート７８は、帯域外放射抑制構造８２を支持する。帯域外放射抑制構造８２は、帯域外放射がスペクトル純度フィルタを透過することを抑制できる単一層または多層構造を備え得る。図７は、スペクトル純度フィルタに入射する放射ビームＡを示している。入射する放射ビームは、帯域内放射および帯域外放射の両方を含み得る。帯域内放射Ｂは、帯域外放射抑制構造８２およびグラフェンシート７８を通過し、パターニングデバイス、そして基板まで進み得る。帯域外放射は、帯域外放射抑制構造８２によって吸収され（帯域外放射の吸収は図示せず）、またはＣが示すようにスペクトル純度フィルタ７６から反射され得る。グラフェンシート７８は、潜在的に薄い帯域外放射抑制構造８２を支持するように機能し、従って、リソグラフィ装置においてスペクトル純度フィルタをより取り扱いしやすくさせ、配置しやすくさせる。加えて、グラフェンは酸素を透過させないので、帯域外放射抑制構造８２の酸化を防ぎ得る。帯域外放射抑制構造の酸化を防ぐことが望ましい場合、帯域外放射抑制構造８２の両面は、グラフェンで被覆され得る。
【0080】
[00094] 図８は、図７に示すスペクトル純度フィルタと同様のスペクトル純度フィルタを示している。この実施形態において、図７に示すスペクトル純度フィルタのグラフェンシート７８は、グラフェンフレーク８４に取って代わられる。グラフェンフレーク８４は、異なる形状およびサイズのフレークがファンデルワールス力によって互いに結合する層を形成する不規則配列であり得る。いくつかのスペクトル純度フィルタにおいて、グラフェンフレークは、グラフェンシートと比較して有利であり得る。これは、グラフェンフレークがグラフェンシートより高価でないことがあり、より加工しやすいことがあり得るからである。
【0081】
[00095] スペクトル純度フィルタは、例えば、遮断することになっている放射の波長より小さいピッチを有するグリッドを備え得る。例えば、グリッドは、およそ５ミクロンのピッチを有してよく、およそ１０ミクロンより長い波長を有する赤外線を遮断するために用いられ得る。グリッドは、例えば、六角セル（例えば、ハニカムグリッドの形態を有する）から形成され得る。六角セルを形成するリブは、例えば、およそ５００ナノメートルの厚さであり得る。グリッドは、例えば、赤外線によって生成された実質的な熱負荷に耐えることができ、かつ高放射率を有する、タングステンなどの金属から形成され得る。タングステングリッドの外面は、大気中に存在する場合、例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置の組み立て中、酸化して酸化タングステンを形成する。ＥＵＶリソグラフィ装置が動作している場合、赤外線にさらされると、酸化タングステンはグリッドから蒸発することになる。酸化タングステンの一部は、ＥＵＶリソグラフィ装置の光学面上に堆積する場合があり、反射率が低下し、それによって基板上への投影に利用可能なＥＵＶ放射の強度が低下する。従来の洗浄技術では、光学面から酸化タングステンを除去することはできない。従って、グリッドからの酸化タングステンがＥＵＶリソグラフィ装置を汚染するのを防ぐことが望ましい。
【0082】
[00096] タングステングリッドの酸化からの保護および／またはグリッドからの酸化タングステンの脱ガスの防止のためにグラフェンが用いられ得る。図９は、スペクトル純度フィルタ７６が、タングステングリッド７７（または何らかの他の適切な金属から形成されたグリッド）と、グリッドの両面に設けられたグラフェン層７９とを備える実施形態の断面を概略的に示している。グラフェンは、タングステングリッド７７がまったく露出しないように塗布され得る。グラフェン層７９は、酸素を透過させず、従って、タングステングリッド７７の酸化を防ぐ。グラフェン層７９は、例えば、タングステングリッド７７に対するグラフェンシートとして塗布され得る。これは、タングステングリッドが真空状態にある場合（例えば、酸化タングステン層がタングステングリッド上に存在しない場合）になされ得る。グラフェン層７９が所定の位置に存在すると、スペクトル純度フィルタ７６は大気にさらされてよい。グラフェン層７９はタングステングリッド７７の酸化を防ぎ、従って、酸化タングステン層がタングステングリッド上に堆積するのを防ぐ。
【0083】
[00097] グラフェン層７９は、グリッドを構成するセル（例えば、ハニカム構造の場合、六角セル）を封止し得る。この結果、セル内の圧力は、セル外の圧力と大幅に異なり得る。例えば、セル内に真空が存在し、セル外に大気圧が存在し得る。グラフェン層７９は、圧力差から生じる力に耐えるのに十分に強いことになる（単一のグラフェン原子シートは、５ミクロンのピッチのグリッドに対して真空から気圧までの圧力差を保持し得る）。図９に概略的に示すように、グラフェン層７９は、圧力差の結果として、内側に湾曲し得る。
【0084】
[00098] 図１０に概略的に示す別の実施形態において、グラフェン層をタングステングリッドの両側に設ける代わりに、グラフェンを用いてグリッドの個別のリブを取り囲む。スペクトル純度フィルタ７６は、タングステン（または他の適切な金属）から形成されたグリッド７７を備え、該グリッドの各リブは、グラフェン８１によって取り囲まれる。グラフェン８１は、タングステングリッド７７が大気に全くさらされないように塗布され、従って、タングステングリッドの酸化を防ぎ、かつ、酸化タングステン層がタングステングリッド上に堆積するのを防ぐ。
【0085】
[00099] 図１０に示す実施形態は、例えば、グラフェンフレークをグリッド７７上にスパッタリングすることによって形成され得る。あるいは、グラフェンシートをグリッド７７上に設け、そして、グラフェンが砕けてグリッドのリブに付着するように空気を吹き付けることによってグラフェンシートを砕く。
【0086】
[000100] タングステングリッドのスペクトル純度フィルタは、限られた寿命を有し得る。限られた寿命の主な理由は、グリッドが高温である（これはリソグラフィ装置の動作中に起こる）場合にタングステン粒子が生じることである。タングステン粒子は、グリッドが最終的に砕け得る程度にグリッドを壊れやすくする。
【0087】
[000101] 一実施形態において、スペクトル純度フィルタグリッドにおけるタングステン粒子の発生は、グリッドをタングステン／グラフェン多層構造として構築することによって防止または低減され得る。そのような多層構造におけるグラフェンは、大きいタングステン粒子の発生を防ぐバリアとして機能する。グラフェンは、タングステン融解温度などのタングステンの特性に対して著しい影響を及ぼさない。タングステン／グラフェン多層構造を構成するリブ７７から形成されるグリッドを備えるスペクトル純度フィルタ７６の例が図１１に概略的に示されている。タングステン粒子がリブの幅を超えるサイズを有することができないようにタングステン粒子の発生を制限するために、スペクトル純度フィルタのタングステン層の厚さは、リブ７７の幅より小さくされ得る。例えば、リブは、５００ナノメートルの厚さであってよい。タングステン層は、１００ナノメートル以下の厚さであってよく、また、５０ナノメートル以下の厚さであってよい。グラフェン層は、例えば、１ナノメートル未満の厚さであってよい。
【0088】
[000102] グラフェンおよび他の適切な材料（例えば、レニウムなどの他の適切な金属）を含む多層グリッド構造が、スペクトル純度フィルタを形成するために用いられ得る。
【0089】
[000103] 一実施形態において、多層構造を用いてスペクトル純度フィルタグリッドを形成する代わりに、グリッドは、グラフェンおよびタングステンの混合物から形成され得る。これは、例えば、グラフェンをタングステンと混合し、そしてグラフェンおよびタングステンをともに光コンポーネント（例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置の光コンポーネント）上にスパッタリングすることによって、達成され得る。グラフェンおよびタングステンの混合物からスペクトル純度フィルタグリッドを形成することは、タングステン粒子の発生を低減するのに役立ち得る。良好な耐熱性および高放射率などのタングステンの望ましい特性を保持するために、グラフェンよりタングステンを多く用いることが望ましい場合がある。タングステンに対するグラフェンの割合は、比較的低くてよく、例えば、５％以下、また、１％以下であってよい。
【0090】
[000104] グラフェンおよび他の適切な材料（例えば、他の適切な金属）の混合物を同等の態様で用いてスペクトル純度フィルタを形成し得る。
【0091】
[000105] 場合によっては、タングステン粒子は、グリッド７７から分離し、ＥＵＶリソグラフィ装置内の汚染を引き起こし得る。例えば、図９および／または図１０に示すように、グラフェンは、グリッド７７を被覆し、またはグリッドの構成要素を取り囲むために用いられ得る。これが行われる場合、グラフェンは、タングステン粒子がＥＵＶリソグラフィ装置を汚染するのを防ぐバリアとして機能し得る。
【0092】
[000106] 図１２は、多層構造を有するスペクトル純度フィルタを備える実施形態を示している。このスペクトル純度フィルタは、６つの交互の層、すなわち、３つのグラフェンシート層７８および３つの帯域外放射抑制構造層８２を含む。従って、このスペクトル純度フィルタは、図７に示す３つのスペクトル純度フィルタの積重ねと見なすことができる。この実施形態は、図７に示す実施形態と比較して有利であり得る。というのは、帯域外放射抑制層８２の大きい総厚さを複数のグラフェンシート層７８によって支持することができるからである。多数のグラフェンシート層７８を帯域外放射抑制構造層８２の間に設けるという事実のために、スペクトル純度フィルタは、単一の帯域外放射抑制層と単一のグラフェンシート層とを有するスペクトル純度フィルタと比較して、高い機械的強度を有し得る。この実施形態において、グラフェンシート層７８は上述のとおりグラフェンフレークから形成された層に取って代わられ得ることが理解されよう。
【0093】
[000107] （例えば、図１２に示す態様で）グラフェンを用いてスペクトル純度フィルタを強化する利点は、スペクトル純度フィルタの高放射率が大きく変化しないことである。スペクトル純度フィルタの高放射率は有用である。というのは、高放射率によってスペクトル純度フィルタが効率的に熱を放射することが可能になり、従って、スペクトル純度フィルタが、そうでない場合と比較して、リソグラフィ装置の動作中、低温にとどまることが可能になるからである。
【0094】
[000108] 図１３および図１４は、グラフェンフレーク８４から形成された支持層を備える、さらなるスペクトル純度フィルタを示している。両方の場合において、グラフェンフレーク８４の層は、帯域外放射抑制構造８２上に配置される。グラフェンフレーク８４から形成された層上に配置されるのは、グリッド構造８６である。グリッドのピッチは、上述のとおり、帯域外放射（例えば、赤外線）の透過を実質的に防ぐように選択され得る。グリッドのピッチは、例えば、５ミクロンとすることができる。
【0095】
[000109] 図１３に示すスペクトル純度フィルタのグリッド８６は、（例えば、タングステンから形成された）サポート構造８８と、帯域外放射を反射する反射コーティング９０とを含む。帯域外放射が（例えば、１０．６μｍの）赤外線である場合に使用され得るコーティングの例は、モリブデン（Ｍｏ）である。反射コーティング９０は、グリッドのピッチとともに機能して赤外線を遮断し得る。グリッドは、寸法を有し得る。
【0096】
[000110] 図１１に示すスペクトル純度フィルタのグリッド構造は、帯域外放射を反射する材料から形成される。帯域外放射が（例えば、１０．６μｍの）赤外線である場合、帯域外放射を反射する材料の例は、高伝導率を有する金属である。そのような金属の例には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、およびＣｕが含まれる。
【0097】
[000111] 帯域外放射を反射する（または帯域外放射を吸収するが透過させない）グリッド構造と組み合わせて、図１２に示すスペクトル純度フィルタ構造と同様のスペクトル純度フィルタ構造が用いられ得ることが理解されよう。これは、例えば、かなりの量の赤外線が存在し得るＬＰＰ放射源において有用であり得る。図１２に示すスペクトル純度フィルタと同様のスペクトル純度フィルタが、ＤＰＰ放射源においてグリッド構造無しで用いられてよく、ここで赤外線は、ほとんど、またはまったく存在しない場合がある。例えば、帯域外放射の透過を防ぐグリッド構造が、図１２に示すスペクトル純度フィルタの上に設けられ得る。そのようなスペクトル純度フィルタの１つの可能な実施形態は、５μｍの間隔を有するグリッド（１０．６μｍの波長を有する帯域外赤外線を抑制するグリッド）を備えている。また、該スペクトル純度フィルタは、３つのグラフェン層を備え、各グラフェン層は、３つのグラフェン層の厚さのグラフェンシートである（１つのグラフェン層の厚さは約０．３４ｎｍであり、従って、３層の厚さのグラフェンシートの厚さは約１ｎｍである）。スペクトル純度フィルタは、シリコン、ジルコニウム、またはモリブデンから形成された３つの帯域外放射抑制層をさらに備え、各層は、約３ｎｍの厚さを有する。他の実施形態において、スペクトル純度フィルタは、４つ以上の（または２つの）グラフェン層および帯域外抑制層を備え得る。各グラフェン層は、４つ以上（または２つの）グラフェンシートを備え得る。
【0098】
[000112] 上述の実施形態のスペクトル純度フィルタの特徴は、組み合わせられ得る。例えば、（例えば、図１０に示すように）構成要素がグラフェンによって取り囲まれるタングステングリッドは、帯域外放射の反射率上昇をもたらすモリブデンの外層を備え得る。
【0099】
[000113] 帯域外抑制構造は、帯域外放射を吸収および／または反射すると同時に帯域内放射の透過を可能にすることができるあらゆる材料を含み得ることが理解されよう。使用され得る材料の例としては、タングステン（Ｗ）、シリコン（Ｓｉ）、およびジルコニウム（Ｚｒ）が含まれる。
【0100】
[000114] 多層ミラー、例えば、ＥＵＶリソグラフィ装置で用いられる多層ミラーを構築する際にグラフェンが用いられ得る。多層ミラーは、モリブデンまたはタングステンなどの金属の複数の交互の層、およびシリコンなどのスペーサから形成され、これらの層は、構造的サポートを提供する基板上に形成される。層の対の厚さは、反射される放射の波長（例えば、１３．５ｎｍのＥＵＶ放射）の半分に等しくてよい。各層の対から散乱する放射の強め合う干渉により、多層ミラーは放射を反射する。
【0101】
[000115] 多層ミラーにおいて、隣接する層と層との間に（例えば、モリブデン層とシリコン層との間に）明確な境界を設けることが望ましい。時間の経過に伴う拡散が、隣接する層と層との間で、それらの間の境界が明確でなくなるように起こり得る。この拡散は、リソグラフィ装置の動作中に加熱されるミラーに部分的に起因し得る。グラフェンは、隣接する層と層との間に配置された反射防止層として用いられる場合があり、グラフェンはそれら隣接する層と層との間の明確な境界を維持するように作用する。
【0102】
[000116] グラフェンは、反射防止層として用いられるのに適している。というのは、グラフェンは不透過性であり、ＥＵＶ放射をほとんど吸収しないように薄層（例えば、厚さ１ｎｍ未満）で設けられ得るからである。グラフェンは高温（例えば、約１５００℃まで）に耐えることができるので、多層ミラーが従来の多層ミラーより高い温度に耐えることを可能にし得る。従来の多層ミラーは、例えば、約１００℃の温度で破損し得る。ＥＵＶリソグラフィ装置内のスペクトル純度フィルタが故障した場合、リソグラフィ装置の多層ミラーに入射する赤外線は、１００℃を超える温度まで多層ミラーを急速に加熱する場合があり、それが、交換する必要がある程度に多層ミラーに損傷を与える。多層ミラーが耐えることができる最高温度を、グラフェンを用いて上昇させることによって、過熱による多層ミラーへの損傷の可能性が低減する。
【0103】
[000117] グラフェンを用いて多層ミラーが従来の多層ミラーより高い温度に耐えることが可能になることによって、従来は用いることができなかった位置において多層ミラーを用いることが可能になる。例えば、多層ミラーは、スペクトル純度フィルタの前方で用いられ得る。例えば、多層ミラー（またはミラー）はＥＵＶ放射源ＳＯ内のコレクタとして用いられ得る。
【0104】
[000118] 多層ミラーの一実施形態が図１５に概略的に示されている。多層ミラーは、モリブデン９４およびシリコン９６（または他の適切な材料）の交互の層が設けられる基板９２を備えている。グラフェン９８の層がモリブデン９４の各層とシリコン９６の各層との間に設けられる。グラフェン層は、例えば、厚さ１ｎｍ未満であってよく、または他の厚さを有し得る。
【0105】
[000119] 多層ミラーは、例えば、（例えば、化学気相成長を用いて）モリブデン層またはシリコン層を基板上に成長させ、グラフェンシートを該層上に手動で塗布し、次の層を成長させることなどによって構築され得る。
【0106】
[000120] 多層ミラーの外層の酸化を防ぐために多層ミラーの最外層上にルテニウム層を設けることは従来のやり方である。ルテニウム層は、大気にさらされると自然に酸化し、ＥＵＶリソグラフィ装置の動作中にも酸化する。この酸化は、約１％ミラーの反射率を低下させる場合があり、これは、リソグラフィ装置内のＥＵＶ放射強度の重大な損失を引きこすのに十分であり得る（この損失は装置の各ミラーについて累積的なものである）。酸化は、水素イオンを用いる洗浄によってミラーから除去することができる。しかし、洗浄中に除去することができない残留物がミラー上に残ることがある。この残留物は、時間とともにミラー上に堆積し、それによってミラーの寿命が縮まる。
【0107】
[000121] 一実施形態において、グラフェン層は、ルテニウム層（または他のキャッピング層）の代わりに、多層ミラーの最外層として設けられ得る。グラフェンは酸素を透過させないので、多層ミラーの外層の酸化を防ぐ。
【0108】
[000122] 多層ミラー内で（または最外層上の層と層との間で）グラフェンを用いることは、有利である。というのは、グラフェンを均一の厚さ（例えば、単一層）で設けることができ、従って、ミラーが反射した放射を歪ませないからである。同様の利点は、スペクトル純度フィルタの両側に設けられたグラフェン層に当てはまり得る（図９を参照）。
【0109】
[000123] グラフェンは、非常に薄い層（例えば、単一層で０．３４ナノメートル）として設けられ得るという利点を呈し、この場合、ＥＵＶ放射に対して高い透過性を示す（例えば、０．３４ナノメートルの厚さに対しておよそ９９．８％の透過性）。さらに、グラフェンは、ＥＵＶリソグラフィ装置で生じ得る温度まで加熱される際に安定している。さらなる利点は、グラフェンは広く利用可能であり、比較的大きい表面積にわたって塗布することができることである。
【0110】
[000124] グラフェンの別の利点は、水素イオンに対して化学的に耐性があり、それによってグラフェンが損なわれずにＥＵＶリソグラフィ装置内の洗浄を行うことが可能になる。また、ルテニウムと比較して、グラフェンは、スズや亜鉛が付着しないという利点を有する。水素イオンを用いて洗浄を行う場合、スズおよび亜鉛は、ミラーのルテニウム外層に付着する傾向があることがある（スズおよび亜鉛はリソグラフィ装置の他の部分から生じる）。これは、容易に除去することができない残留物を形成し得る。これは、ミラーの寿命を制限するおそれがある。というのは、ミラーが時間とともにより低い反射性を示し得るからである。しかし、スズおよび亜鉛は、グラフェンにくっつく傾向がない。従って、ミラーへの残留物の堆積は回避され、ミラーの寿命は延び得る。
【0111】
[000125] グラフェンを上述したが、グラフェン派生物質を、ＥＵＶリソグラフィ装置のミラー、スペクトル純度フィルタなどにおいて用いてよい。グラフェン派生物質としては、例えば、グラフェン、弗化グラフェン、臭化グラフェン、塩化グラフェン、および沃化グラフェンが含まれる。グラフェンおよびグラフェン派生物質は、すべて、炭素ＳＰ２結合塩基を有する膜であるという点で共通する。化学的特性は異なり得るものの、グラフェン派生物質の機械的特性は、グラフェンの機械的特性と同一または同様であり得る。弗化グラフェンは、ＥＵＶ放射によって照明される際にグラフェン結合より崩壊に左右されない結合を有するという利点を呈し得る。この理由から、弗化グラフェンは、グラフェンの代わりに本発明の実施形態において用いられ得る。
【0112】
[000126] グラフェンは、ＳＰ２結合炭素の単一層を含んでよく、あるいは、ＳＰ２結合炭素の積み重なった複数層、または主にＳＰ２結合炭素の積み重なった複数層を含んでよい。
【0113】
[000127] 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。
【0114】
[000128] 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。
【0115】
[000129] 「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。
【0116】
[000130] 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。