特許 7102218 リソグラフィ装置及び方法

(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】

(24)【登録日】2022-07-08

(45)【発行日】2022-07-19

(54)【発明の名称】リソグラフィ装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20220711BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 503

G03F7/20 521

【請求項の数】 18

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018090435

(22)【出願日】2018-05-09

(65)【公開番号】P2019197127

(43)【公開日】2019-11-14

【審査請求日】2021-04-30

(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】ヴァン オーステン，アントン，ベルンハルト

【審査官】植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３８４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０６０１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１８４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０３１８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

波長λを有する放射ビームを調節するように構成された照明システムを備え、
前記照明システムは反射性の光学要素を備え、
前記光学要素は第１の層及び第２の層を有する二層を備え、
前記二層は、入射角（ａｏｉ）で前記二層に入射する放射が前記二層から反射されて、前記反射放射のｓ偏光成分が前記入射放射のｓ偏光成分に対して増大するように構成されており、
前記二層から反射された前記ｓ偏光放射の反射率が前記ａｏｉについて最大となるように、前記二層の厚さはλ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））に実質的に等しい、
リソグラフィ装置。

【請求項2】

前記二層は、ブルースター角に相当する入射角（ａｏｉ）で前記二層に入射する放射が前記二層から反射されて前記反射放射が実質的に完全にｓ偏光されるように構成されている、請求項１に記載のリソグラフィ装置。

【請求項3】

前記二層の前記厚さは、前記二層から反射された前記ｓ偏光放射の前記反射率がブルースター角において最大となるように構成されている、請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。

【請求項4】

前記第１及び第２の層の厚さの比は少なくとも１：１．５であり、最大で１．５：１である、請求項１から３のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項5】

前記二層における前記第１の層の前記厚さと前記第２の層の前記厚さとの前記比は実質的に１：１．５である、請求項４に記載のリソグラフィ装置。

【請求項6】

前記光学要素は複数の二層を含む多層を備える、請求項１から５のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項7】

前記光学要素は少なくとも１０の二層を含む、請求項６に記載のリソグラフィ装置。

【請求項8】

前記二層はＭｏＳｉ又はＲｕＳｉを含む、請求項１から７のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項9】

前記照明システムは、前記光学要素の入射面に対して垂直な面内に実質的に配置されたリフレクタを備え、前記光学要素を通って透過されたｐ偏光放射が前記リフレクタの面に対してｓ偏光されるようになっており、前記リフレクタは前記放射を反射するように構成されている、請求項１から８のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項10】

前記光学要素は前記照明システムのフィールド面に位置決めされている、請求項１から９のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項11】

前記照明システムは複数の光学要素を備える、請求項１から１０のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項12】

前記リソグラフィ装置はＥＵＶリソグラフィ装置である、請求項１から１１のいずれかに記載のリソグラフィ装置。

【請求項13】

反射性の光学要素を備えた照明システムを有するリソグラフィ装置のために放射を偏光する方法であって、
波長λを有する放射を、第１の層及び第２の層を有する二層を備えた前記光学要素に入射角（ａｏｉ）で入射するように誘導することと、
前記二層から放射を反射させて、前記反射放射のｓ偏光成分が前記入射放射のｓ偏光成分に対して増大するようにすることと、
を含み、
前記二層から反射された前記ｓ偏光放射の反射率が前記ａｏｉについて最大となるように、λ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））に実質的に等しい厚さを有する前記二層から放射を反射させる
方法。

【請求項14】

ブルースター角に相当する入射角（ａｏｉ）で前記二層から放射を反射させて前記反射放射が実質的に完全にｓ偏光されるようにすることを更に含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

ブルースター角に相当する入射角（ａｏｉ）で前記二層から放射を反射させることを更に含み、前記二層の前記厚さは、前記二層から反射された前記ｓ偏光放射の前記反射率がブルースター角において最大となるように構成されている、請求項１３又は１４に記載の方法。

【請求項16】

複数の二層を含む多層から放射を反射させることを更に含む、請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。

【請求項17】

前記光学要素の入射面に対して垂直な面内に実質的に配置されたリフレクタから前記光学要素を通って透過された放射を反射させて、前記光学要素を通って透過されたｐ偏光放射が前記リフレクタの面に対してｓ偏光放射として反射されるようにすることを更に含む、請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。

【請求項18】

前記放射はＥＵＶ放射である、請求項１３から１７のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001] 本発明は、リソグラフィ装置、及び、リソグラフィ装置において放射を偏光させるための方法に関する。更に特定すれば、リソグラフィ装置においてＥＵＶ放射を偏光させることである。

【背景技術】

【0002】

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に適用するように構成された機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えばマスク）におけるパターンを、基板上に設けた放射感応性材料（レジスト）の層に投影することができる。

【0003】

[0003] 基板にパターンを投影するため、リソグラフィ装置は電磁放射を用いることができる。この放射の波長は、基板上に形成できるフィーチャの最小サイズを決定する。４～２０ｎｍの範囲内の波長、例えば６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置を用いて、例えば１９３ｎｍの波長の放射を使用するリソグラフィ装置よりも小さいフィーチャを基板上に形成することができる。

【0004】

[0004] プラズマ源からのＥＵＶ放射はインコヒーレントであるので、ＥＵＶ放射は一般に偏光状態で生成されない。これは、例えば、放射源からすでに偏光状態で生成できる深紫外線（ＤＵＶ）放射とは対照的である。リソグラフィ装置で使用するため、ＥＵＶ放射を偏光することが望まれている。ＥＵＶ放射は物質によって比較的大きく吸収され（例えば透過のために真空が必要である）、このため、ＥＵＶ放射の大部分が失われる際に偏光ＥＵＶ放射を得ることは問題である。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 本発明の第１の態様によれば、波長λを有する放射ビームを調節するように構成された照明システムを備えるリソグラフィ装置が提供される。照明システムは光学要素を備え、光学要素は第１の層及び第２の層を有する二層を備え、二層は、入射角（ａｏｉ）で二層に入射する放射が二層から反射されて、反射放射のｓ偏光成分が入射放射のｓ偏光成分に対して増大するように構成されている。

【0006】

[0006] 二層から反射されたｓ偏光放射の反射率がａｏｉについて最大となるように、二層の厚さはλ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））に実質的に等しくすることができる。

【0007】

[0007] 二層は、ブルースター角に相当する入射角（ａｏｉ）で二層に入射する放射が二層から反射されて反射放射が実質的に完全にｓ偏光されるように構成され得る。

【0008】

[0008] 二層の厚さは、二層から反射されたｓ偏光放射の反射率がブルースター角において最大となるように構成され得る。

【0009】

[0009] 第１及び第２の層の厚さの比は少なくとも１：１．５であり、最大で１．５：１であり得る。

【0010】

[00010] 二層における第１の層の厚さと第２の層の厚さとの比は実質的に１：１．５であり得る。

【0011】

[00011] 光学要素は複数の二層を含む多層を備え得る。

【0012】

[00012] 光学要素は少なくとも１０の二層を含み得る。

【0013】

[00013] 二層はＭｏＳｉ又はＲｕＳｉを含み得る。

【0014】

[00014] 照明システムは、光学要素の入射面に対して垂直な面内に実質的に配置されたリフレクタを備え、光学要素を通って透過されたｐ偏光放射がリフレクタの面に対してｓ偏光されるようになっており、リフレクタは放射を反射するように構成され得る。

【0015】

[00015] 光学要素は照明システムのフィールド面に位置決めされ得る。

【0016】

[00016] 照明システムは複数の光学要素を備え得る。

【0017】

[00017] リソグラフィ装置はＥＵＶリソグラフィ装置であり得る。

【0018】

[00018] 本発明の第２の態様によれば、光学要素を備えた照明システムを有するリソグラフィ装置のために放射を偏光する方法が提供される。この方法は、波長λを有する放射を、第１の層及び第２の層を有する二層を備えた光学要素に入射角（ａｏｉ）で入射するように誘導することと、二層から放射を反射させて、反射放射のｓ偏光成分が入射放射のｓ偏光成分に対して増大するようにすることと、を含む。

【0019】

[00019] 方法は、二層から反射されたｓ偏光放射の反射率がａｏｉについて最大となるように、λ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））に実質的に等しい厚さを有する二層から放射を反射させることを更に含み得る。

【0020】

[00020] 方法は、ブルースター角に相当する入射角（ａｏｉ）で二層から放射を反射させて反射放射が実質的に完全にｓ偏光されるようにすることを更に含み得る。

【0021】

[00021] 方法は、ブルースター角に相当する入射角（ａｏｉ）で二層から放射を反射させることを更に含むことができ、二層の厚さは、二層から反射されたｓ偏光放射の反射率がブルースター角において最大となるように構成され得る。

【0022】

[00022] 方法は、複数の二層を含む多層から放射を反射させることを更に含み得る。

【0023】

[00023] 方法は、光学要素の入射面に対して垂直な面内に実質的に配置されたリフレクタから光学要素を通って透過された放射を反射させて、光学要素を通って透過されたｐ偏光放射がリフレクタの面に対してｓ偏光放射として反射されるようにすることを更に含み得る。

【0024】

[00024] 放射はＥＵＶ放射であり得る。

【図面の簡単な説明】

【0025】

[00025] 以下で、添付の概略図を参照して、一例としてのみ本発明の実施形態について説明する。

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に従ったリソグラフィ装置及び放射源を備えたリソグラフィシステムを示す。

【図2】レンズを通過して基板上に至る放射ビームを示す。

【図3】本発明の一実施形態に従った多層を示す。

【図4】本発明の一実施形態に従った、多層に関連した反射、透過、及び放射損失のグラフを示す。

【図5】本発明の一実施形態に従った、多層に関連した反射、透過、及び放射損失のグラフを示す。

【図6】本発明の一実施形態に従った、多層に関連した反射、透過、及び放射損失のグラフを示す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

[00026] 図１は、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置ＬＡを備えたリソグラフィシステムを示す。放射源ＳＯは、ＥＵＶ放射ビームＢを生成し、このＥＵＶ放射ビームＢをリソグラフィ装置ＬＡに供給するように構成されている。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成された支持構造ＭＴと、投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴと、を備えている。

【0028】

[00027] 照明システムＩＬは、ＥＵＶ放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡに入射する前にＥＵＶ放射ビームＢを調節するように構成されている。そのため、照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を含むことができる。ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は共に、ＥＵＶ放射ビームＢに所望の断面形状と所望の強度分布を与える。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて又はこれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含むことができる。この例では、ファセットフィールドミラーデバイスは、少なくとも部分的に偏光されている反射ＥＵＶ放射ビームＢを生成するために少なくとも１つの多層３０（すなわち光学要素）を含む。これについては、後で更に詳しく説明する。

【0029】

[00028] このように調節された後、ＥＵＶ放射ビームＢはパターニングデバイスＭＡと相互作用する。この相互作用の結果、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’が生成される。投影システムＰＳは、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’を基板Ｗに投影するように構成されている。この目的のため、投影システムＰＳは、基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗにパターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’を投影するように構成された複数のミラー１３、１４を備えることができる。投影システムＰＳは、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’に縮小係数を適用し、これによって、パターニングデバイスＭＡにおける対応するフィーチャよりも小さいフィーチャの像を形成できる。例えば、４又は８の縮小係数を適用できる。投影システムＰＳは、図１では２つのミラー１３、１４のみを有するように図示されているが、投影システムＰＳは異なる数のミラー（例えば６又は８のミラー）を含み得る。

【0030】

[00029] 基板Ｗは、前もって形成されたパターンを含み得る。これが当てはまる場合、リソグラフィ装置ＬＡは、パターン付きＥＵＶ放射ビームＢ’によって形成される像を、基板Ｗ上に前もって形成されたパターンとアライメントを行う。

【0031】

[00030] 相対真空（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖａｃｕｕｍ）、すなわち大気圧を大きく下回る圧力の少量のガス（例えば水素）を、放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び／又は投影システムＰＳ内に提供することができる。

【0032】

[00031] 放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源、自由電子レーザ（ＦＥＬ）、又はＥＵＶ放射を生成できる他の任意の放射源とすればよい。

【0033】

[00032] 図２は、パターン１８を用いて提供された放射ビーム１６を示す。放射ビーム１６はレンズ２０によって基板Ｗ上に屈折される。放射ビーム１６は、図示のように、ｐ偏光成分（レンズ２０の入射面に対して平行に偏光された放射）を有する。具体的には、放射ビーム１６は、入射面に対して平行な面内に波動ベクトルｋ_１及び電場ベクトルＥ_１を有する光線と、入射面に対して平行な面内に波動ベクトルｋ_２及び電場ベクトルＥ_２を有する光線とによって示されている。

【0034】

[00033] レンズ２０は比較的大きい開口数（ＮＡ）を有する。これは、電場ベクトルＥ_１及びＥ_２を有する光線が双方ともレンズ２０から比較的大きい角度で屈折することを意味する。これは、光線がウェーハＷに到達する際に（部分的な楕円２２の部分を参照のこと）、光線がほぼ反対方向であることを意味する。更に、電場ベクトルＥ_１及びＥ_２は、ほぼ反対方向である（図２の下部の部分的な楕円２２の拡大図を参照のこと）。これは、ｐ偏光放射（波動）が基板Ｗにおいて相互に打ち消し合う傾向があることを意味する。これは、大きい伝搬角度差ではｐ偏光放射波の干渉が不完全であるからである。従って、高ＮＡ系には何らかの形態の偏光制御が必要である。ＤＵＶ高ＮＡ系は一般に、これを回避するため高度に偏光された放射を使用する。しかしながら上述のように、高度に偏光されたＥＵＶ放射を得ることは問題である（ＥＵＶプラズマ源がインコヒーレントな放射を生成し、ＥＵＶ放射の吸収が大きいため）。

【0035】

[00034] 図３は、多層３０（すなわち光学要素）を示し、入射ＥＵＶ放射ビームＢは波長λを有し、反射ＥＵＶ放射ビームＢ’は多層３０から反射されている。この点で、多層３０は多層ミラーであると考えられる。多層ミラーは、異なる屈折率の層材料が交互に配置された周期的スタックである。各界面において、入射した放射の一部が反射され、残りはスタック内に深く浸透して部分的に他の界面で反射される。部分的に反射されたコヒーレントビームは全て相互に干渉する。多層３０は、図示しない膜（すなわち基板）上に配置するか又はそれによって支持することができる。膜の大きさ及び厚さは、以下で更に詳しく説明するように、特定の状況（多層内の層の数等）によって異なる可能性がある。

【0036】

[00035] 入射放射ビームＢは、図示のように、多層３０に対する入射角（ａｏｉ）を有する。ａｏｉは、多層３０の面法線と入射放射ビームＢの伝搬方向との間の角度である。多層３０の入射面は、多層３０の面法線３１及び入射放射ビームＢの波動ベクトル（ｋ）を含む面である。反射放射ビームＢ’の位相、すなわち、位相Φが０の波動と位相Φが１８０の波動が示されている。入射放射ビームＢも同様に示されている。

【0037】

[00036] 多層は複数の二層３２を備えている。二層３２は第１の層３４及び第２の層３６を含み、放射は第１の層３４に入射した後、第２の層３６に入射する。図示のように、二層３２は相互に隣接し、多層３０全体を通して第１の層３４及び第２の層３６が交互になっている。

【0038】

[00037] この例では、第１の層３４はモリブデンから作製され、第２の層はシリコンから作製される。すなわち、二層３２はＭｏＳｉである。ＭｏＳｉ多層３０は、ルテニウムのキャッピング層で開始し、その後にシリコンがある。他の例では、二層（第１及び第２の層）は、ＲｕＳｉ（ルテニウムシリコン）のような他の材料から作製することができる。ＲｕＳｉ多層はＲｕから開始する。Ｒｕはキャッピング層であるが、Ｍｏとほぼ同じように機能する。Ｒｕは、ＳｉＲｕ界面においてＭｏよりも反射が大きいが、Ｍｏより吸収も大きいので、トレードオフとなる。Ｍｏから作製された第１の層３４は、ＥＵＶ放射に対して１よりも小さい屈折率を有する。Ｓｉから作製された第２の層３６は、ＥＵＶ放射に対してほぼ１に等しい屈折率を有する。従って、Ｓｉの第２の層３６は真空の屈折率に近い屈折率を有する。Ｓｉの第２の層３６は、Ｍｏの第１の層３４を離間するため使用されるスペーサであると考えることができ、Ｓｉの第２の層３６は比較的小さい放射吸収を与える。第１の層３４と第２の層３６との間の屈折率の差が、ＥＵＶ放射の所望の反射と透過を与える。

【0039】

[00038] 第１の層３４は厚さｄ１を有する。第２の層３６は厚さｄ２を有する。第１の層３４及び第２の層３６の合計の厚さはＤである。従って、二層３２の合計の厚さはＤである。すなわち、Ｄ＝ｄ１＋ｄ２である。これらの層の厚さはｚ方向で測定される。また、多層３０の層はｘ方向及びｙ方向に延出している。多層３０は、上方から、すなわちｚ方向で見た場合、方形又は矩形の形状を形成し得る。現実には、実際のミラーは、キャッピング層と、第１の層及び第２の層の間の急激な遷移の代わりの中間層とを有し得るが、動作原理はこれによって影響を受けない。

【0040】

[00039] 図３に示されているように、入射放射ビームＢは多層３０の二層３２によって部分的に反射及び透過される。具体的には、反射は、二層３２の第１の層３４と第２の層３６との間の界面で発生し得る。また、反射は、ある二層３２の第２の層３６と隣接する二層３２の第１の層との間の界面等でも発生し得る。

【0041】

[00040] 入射放射ビームＢは非偏光放射であり得る。非偏光放射は、放射波の伝搬方向に対して垂直な全ての方向の偏光成分から成る。偏光方向の各々を、相互に垂直な方向に沿った成分に分解すると、非偏光放射は、大きさの等しい２つの垂直な平面偏光ビームと見なすことができる。このため、入射放射ビームＢは、ｐ偏光成分（多層３０の入射面に対して平行に偏光された放射）と、ｓ偏光成分（多層３０の入射面に対して垂直に偏光された放射）を有すると考えられ得る。

【0042】

[00041] 多層３０からの反射後、反射放射ビームＢ’のｓ偏光成分は、入射放射ビームＢのｓ偏光成分に対して増大する。換言すると、多層３０からの反射後、反射放射は入射放射よりも更に偏光される。これは、ｓ偏光成分の比較的多くの量が多層３０から反射されると共に、ｐ偏光成分の比較的多くの量が多層３０内に透過されるからである。いくつかの例では、入射放射は多層３０に入射する前に部分的に偏光され得る（例えば部分的にｓ偏光される）が、多層３０からの反射後、反射放射は入射放射よりも更に偏光され得る。

【0043】

[00042] 条件ｋ_ｚ（ｄ１＋ｄ２）＝πにおいて、放射の最大反射に到達する。ここで、ｋ_ｚ＝ｋｃｏｓ（ａｏｉ）である。波数式ｋ＝２π／λを使用すると、ｄ１＋ｄ２≒λ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））である。従って、二層３２の厚さＤはλ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））に実質的に等しい。すなわち、Ｄ≒λ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））である。これは、二層３２から反射されたｓ偏光放射の反射率がａｏｉについて最大となることを意味する。式Ｄ≒λ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））を用いて二層がａｏｉに適合される限り、多層から反射された最大ｓ偏光放射はａｏｉに依存する。厚さを低減させるために、反射率はゼロまで低下する。ｓ偏光放射では、二層３２の厚さが１／ｃｏｓ（ａｏｉ）としてスケーリングされるならば、最大反射は任意の入射角で発生させ得る。

【0044】

[00043] 図４は、ｄ１（Ｍｏの第１の層３４）が３．９２ｎｍであると共にｄ２（Ｓｉの第２の層３６）が５．８８ｎｍであるＭｏＳｉ二層３２を５０層有する多層に関連した、単一の平面波についての反射、透過、及び放射損失のグラフを示す。入射ＥＵＶ放射ビームＢは、実質的に１３．５ｎｍから１４ｎｍの範囲内の波長を有し得る。他の例では、ＥＵＶ放射の波長は異なる場合があり、二層の厚さはこれに応じてスケーリングされ得る。

【0045】

[00044] 図４の反射グラフに示されているように、多層３０から反射された放射は、約４４度のａｏｉにおいて実質的に完全にｓ偏光であり（ＴＥ：ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ）、反射されるｐ偏光放射（ＴＭ：ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ）は実質的に存在しない。従って、４４度のａｏｉは多層３０のブルースター角と見なすことができる。このため、二層３２（従って多層３０）は、ブルースター角（ここでは≒４４度）に相当するａｏｉで入射する放射が多層から反射されて、この反射された放射が実質的に完全にｓ偏光であるように構成されている。これは、多層ミラー３０が、ＥＵＶ放射用の偏光ミラーを生成するため使用できるブルースター角を有することを意味する。多層３０が配置されている膜は、純粋に反射性のデバイスの場合は比較的厚い可能性がある。この場合、膜は全ての透過放射を吸収し得る。

【0046】

[00045] この例では、二層における第１の層３４の厚さと第２の層３６の厚さとの比は１：１．５である。すなわち、第１の層３４は二層３２全体の厚さの４０％である。Ｓｉの方がＭｏよりも吸収が少ないので、Ｍｏ層の厚さが小さくなればなるほど、放射の吸収は少なくなる。しかしながら、Ｓｉ／Ｍｏ界面において充分な反射を有するため、この比は５０％の近くに維持するべきである。反射が小さくなることは、多層３０内への浸透が深くなること、従って吸収が大きくなることを意味する。このため、矛盾する効果が存在する。Ｍｏ層が二層の合計の厚さの４０％であることは最適な値と見なされ得る。いくつかの例では、第１及び第２の層の厚さの比は少なくとも１：１．５、最大で１．５：１であり得る。すなわち、第１の層の厚さは、二層の合計の厚さの４０％の厚さから二層の合計の厚さの６０％の厚さまでの範囲内であり得る。

【0047】

[00046] 二層３２の厚さＤ（すなわちｄ１＋ｄ２）は、入射放射の入射角がブルースター角である場合に、二層３２から反射されたｓ偏光放射の反射率が最大となるように選択される。図４の反射グラフに示されているように、ｓ偏光放射の反射率は、多層３０に入射するｓ偏光放射の全量の約７５％である。従って、ブルースター角での多層３０からの反射では、（理想的には）ｓ偏光放射の損失は２５％である。これに対して、ｐ偏光放射の反射率は、多層３０に入射するｐ偏光放射の全量の０％である。従って、ブルースター角での多層３０からの反射では、（理想的には）ｐ偏光放射の損失は１００％である。

【0048】

[00047] 図４の透過グラフは、ブルースター角ではｓ偏光放射の透過が存在しないこと、及び、ｐ偏光放射のある程度の透過が存在することを示している。図４の損失グラフは、多層３０において、ｓ偏光放射の比較的小さい、約２５％の吸収が存在するが、ｐ偏光放射の比較的大きい吸収が存在することを示している。

【0049】

[00048] ｓ偏光放射の損失が２５％であること、並びにｐ偏光放射全体の損失及び透過は、ほぼ６度のａｏｉで動作する「標準的な」多層ミラーに対する全体的な効率が約５０％であることを意味する。標準的な瞳ミラーの代わりに多層３０を使用すると、ＥＵＶ放射では比較的高い効率である全入射放射の５０％で偏光放射を提供する。放射入射角（ａｏｉ）が６度でなく約４４度のブルースター角である多層ミラー３０を使用するには、ＥＵＶリソグラフィ装置ＬＡの光学設計を変更することが必要であり得る。

【0050】

[00049] ５０の二層３２を選択したのは、これが放射の最大反射を与える、すなわちｓ偏光放射の最大限７５％を与えるからである。この例では、二層を５０より多くしても、ｓ偏光放射の更なる反射は与えられず、単に放射損失を増大させると共に多層３０の複雑さを増すだけである。別の例では、多層３０はより少ない数、すなわち５０未満の二層３２を有し得る。いくつかの例では、多層は１０の二層を有し得る。他の例では、多層は１０未満のＭｏＳｉ二層を有し得る。他の例では、光学要素は単一の二層を有し得る。他の例では、１以上の二層を有する複数の光学要素を、相互に隣接させて位置決めすることも可能である。例えば、各々が１つの二層を有する１０の平行なミラーは、反射光の正の干渉のために正しいミラー間距離で位置決めされた場合、１０の二層を有する単一の多層ミラーと同じ効果を有し得る。実際は、そのようなデバイスにはスペーサが必要である。

【0051】

[00050] 図５は、１０のＭｏＳｉ二層３２を有する多層３０について、ある範囲のａｏｉでの反射、透過、及び損失の結果を示している。単一の平面波について、ＭｏＳｉ二層３２の厚さは図４のものと同じである、すなわち、ｄ１は３．９２ｎｍであると共にｄ２は５．８８ｎｍである。図４と同様に、放射が≒４４度のブルースター角で入射する場合、多層３０から反射された放射は完全にｓ偏光放射であるが、反射率はより低い、すなわち約６５％である。放射が≒４４度のブルースター角で入射する場合、１０のＭｏＳｉ二層３２を有する多層３０から反射されるｐ偏光放射は実質的に存在しない。

【0052】

[00051] いくつかの例では、多層３０を通るｐ偏光放射の透過は、ｓ偏光放射として使用されるように回収され得る。この回収された放射は、次いでリソグラフィ装置ＬＡにおいて使用できる。例えばこれは、多層３０から反射されたｓ偏光放射と組み合わせることができる。照明システムＩＬは、多層３０の入射面に対して垂直な面内に実質的に配置されたリフレクタ（図示せず）を含むことができ、光学要素を通って透過されたｐ偏光放射がリフレクタ面に対してｓ偏光されるようになっている。リフレクタは放射を反射するように構成されている。換言すると、多層を通って透過されたｐ偏光放射は、多層３０の入射面に対してｐ偏光される。このｐ偏光放射は、多層３０の入射面に垂直な面に対してｓ偏光放射であると見なされ得る。ｓ偏光放射は、理想的には７５％の透過で、任意の角度において反射させることができる。このため、リフレクタを用いてこのｓ偏光放射（多層３０の入射面に垂直な面に対して）を反射させることで、より多くの量のＥＵＶ放射を、リソグラフィ装置ＬＡにおいて使用するためｓ偏光させることが可能となる。

【0053】

[00052] 多層３０が配置されている膜は、放射を透過させることができる厚さを有し得る。例えば膜は、基板Ｗを粒子等の汚染から保護するため使用されるペリクルと同様、比較的薄いシリコンのスライスであり得る。例えば膜は、４０ｎｍの厚さのシリコンと、腐食に対するＳｉ_３Ｎ_４の１０ｎｍのキャッピングとを有し得る。膜は、ペリクルよりも小型とすることができ、フィールドミラーと同様の大きさ、例えば２０ｃｍ^２であり得る。膜は、透過における追加の損失を引き起こす。

【0054】

[00053] 上述のように、他の例では異なる数の二層を使用できる。例えば１つの二層は、１００％反射されたｓ偏光放射を与え得るが、反射率は１０％よりも低い可能性がある。５つの二層は、４１％のｓ偏光放射反射率を与え得る。１５の二層は、７２％のｓ偏光反射率を与え得るが、ｐ偏光放射透過はわずか４５％であり得る。従って、１０又は約１０の二層の数を有すると、ｓ偏光放射の反射率とｐ偏光放射の透過との良好なトレードオフを与えることができる。

【0055】

[00054] 図６は、３４度のａｏｉで最適に反射するように多層３０の厚さが選択されている場合の、ある範囲のａｏｉでの反射、透過、及び損失の結果をグラフで示している。この例では、ｄ１＝５．０４ｎｍであると共にｄ２＝３．３６ｎｍである。この多層３０には５０のＭｏＳｉ二層３２が存在する。他の例では、５０よりも多いか又は少ない二層が存在し得る。この例では、３４度はブルースター角でないので、多層３０からある程度のｐ偏光放射が反射される。この例では、１／ｃｏｓ（ａｏｉ）＝１．２である。従って、式ｄ１＋ｄ２≒λ／（２ｃｏｓ（ａｏｉ））を用いると、（ｓ偏光放射とｐ偏光放射の双方について）最大の反射率を与えるａｏｉは３４度である。

【0056】

[00055] ３４度の最適なａｏｉにおいて、ｓ偏光放射の反射率は７５％であり、ｐ偏光放射の反射率は３８％である。従って、反射放射は完全には偏光されていない。しかしながら、反射放射の反射率は比較的高く（すなわち、このａｏｉについて最適化されている）、反射放射は部分的に偏光されている（すなわち、反射放射のｓ偏光成分は反射放射のｐ偏光成分よりも大きい）。このため、この部分的に偏光された放射はリソグラフィ装置ＬＡにおいて依然として有用であり得る。３４度のａｏｉでは、ｐ偏光放射のわずか２．５％のみが透過され、ｓ偏光放射の０％が透過される。

【0057】

[00056] 多層３０は照明システムＩＬの一部とすることができる。いくつかの例では、多層３０は、照明システムＩＬにおけるファセットフィールドミラーデバイス１０の１つ以上を置き換えることができる。すなわち、多層３０は照明システムＩＬのフィールド面に位置決めされ得る。他の例では、多層３０は、照明システムＩＬにおけるファセット瞳ミラーデバイス１１の１つ以上を置き換えることができる。いくつかの例では、照明システムＩＬは複数の多層３０を含み得る。

【0058】

[00057] 本文では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が、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解するべきである。他の可能な用途には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、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が含まれる。

【0059】

[00058] 本文ではリソグラフィ装置の文脈において本発明の実施形態に特に言及しているが、本明細書の実施形態は他の装置でも使用することができる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、又は、ウェーハ（もしくは他の基板）もしくはマスク（もしくは他のパターニングデバイス）等の物体を測定もしくは処理する任意の装置の一部を形成し得る。これらの装置は一般にリソグラフィツールと呼ぶことができる。そのようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用し得る。

【0060】

[00059] 上記では光学リソグラフィの文脈において本発明の実施形態の使用に特に言及しているが、本発明は、文脈上許される場合は光学リソグラフィに限定されず、例えばインプリントリソグラフィのような他の用途にも使用できることは認められよう。

【0061】

[00060] 文脈上許される場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせにおいて実装することができる。本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサによって読み取られて実行され得る、機械読み取り可能媒体に記憶された命令として実装することも可能である。機械読み取り可能媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態で情報を記憶又は伝送するための任意の機構を含み得る。例えば機械読み取り可能媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響、又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外信号、デジタル信号等）、及び他のものを含み得る。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定のアクションを実行するものとして本明細書で記載され得る。しかしながら、そのような記載は単に便宜上のものであり、そのようなアクションは実際には、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行するコンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又は他のデバイスから生じ、実行する際、アクチュエータ又は他のデバイスが物質世界と相互作用し得ることは認められよう。

【0062】

[00061] 本発明の具体的な実施形態を上述したが、本発明は記載したもの以外でも実施され得ることは認められよう。上記の記載は限定でなく例示を意図している。従って、以下に示す特許請求の範囲から逸脱することなく、記載された本発明に対して変更を加え得ることは、当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】