(57)【要約】      （修正有）【課題】スペクトル純度フィルタの機械的ロバスト性を保持し、製作費用の低減が可能なスペクトル純度フィルタを提供する。【解決手段】従来のスペクトル純度フィルタの問題は、あまりにも小型であるため、アパーチャの作成に利用可能な製造オプションが限られているおよび／または高価であるということである。本発明の一態様では、アパーチャを含を含むスペクトル純度フィルタであって、アパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過することを可能にするように構成され、第２の波長の放射は第１の波長の放射より短く、アパーチャは２０μｍより大きい直径を有する、スペクトル純度フィルタを提供する。【選択図】図３
2010021550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アパーチャを含むスペクトル純度フィルタであって、
前記アパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短く、
前記アパーチャの側壁に、コーティングが設けられる、スペクトル純度フィルタ。
【請求項２】
前記コーティングは、前記第１の波長の放射の少なくとも一部を吸収する、請求項１に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項３】
前記コーティングは、前記第１の波長の放射の少なくとも一部の反射を阻止する、請求項１または２に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項４】
前記コーティングは、前記第２の波長の少なくとも一部の反射を促進する、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項５】
前記コーティングは、前記アパーチャに対する劣化または環境による損傷を阻止する、請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項６】
前記アパーチャは、２０μｍより大きい直径を有する、請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項７】
第１の直径を有する第１のアパーチャを含むスペクトル純度フィルタであって、
前記第１のアパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短く、
前記スペクトル純度フィルタは更に、
第２の直径を有する第２のアパーチャを備え、前記第２の直径は前記第１の直径より小さく、
前記第２の直径は、前記第１の波長の放射の回折を阻止する一方で、前記第２の波長の放射の少なくとも一部の透過を可能にするよう十分に小さい、スペクトル純度フィルタ。
【請求項８】
第１の直径を有する第１のアパーチャを有する材料層であって、前記第１のアパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短い、材料層と、
前記材料層における、前記第１の直径より小さい第２の直径を有する第２のアパーチャであって、前記第２のアパーチャは、前記第１の波長の放射の回折を阻止する一方で、前記第２の波長の放射の少なくとも一部の透過を可能にするよう十分に小さい、第２のアパーチャと、
放射ビームを調整する照明システムであって、前記放射ビームは前記第１の波長の放射および前記第２の波長の放射のうち少なくとも一方を含む、照明システムと、
前記放射ビームの断面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が可能なパターニングデバイスを支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影させる投影システムと、
を含むリソグラフィ装置。
【請求項９】
１つ以上のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタであって、前記１つ以上のアパーチャは、第１の波長の放射を透過および回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記１つ以上のアパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短く、前記スペクトル純度フィルタを形成する材料は前記第１の波長の放射の透過に対して実質的に透明であり、前記スペクトル純度フィルタは、前記第１の波長の放射の０次回折の相殺的干渉が、前記材料を通過する前記第１の波長の放射と、前記１つ以上のアパーチャを通過する前記第１の波長の放射との間で生じるように構成される、スペクトル純度フィルタと、
更なるアパーチャを有する構造であって、前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造は、前記第２の波長の放射の少なくとも一部が前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であるように互いに対して配置され、前記スペクトル純度フィルタの前記１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、前記第１の波長の放射の５０％未満の放射が前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であることを確実にするように構成される、構造と、
放射ビームを調整する照明システムであって、前記放射ビームは前記第１の波長の放射および前記第２の波長の放射のうち少なくとも一方を含む、照明システムと、
前記放射ビームの断面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が可能なパターニングデバイスを支持するサポートと、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影させる投影システムと、
を含むリソグラフィ装置。
【請求項１０】
第１の直径を有する第１のアパーチャを有する材料層であって、前記第１のアパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短い、材料層と、
前記材料層における、前記第１の直径より小さい第２の直径を有する第２のアパーチャであって、前記第２のアパーチャは、前記第１の波長の放射の回折を阻止する一方で、前記第２の波長の放射の少なくとも一部の透過を可能にするよう十分に小さい、第２のアパーチャと、
放射ビームを調整する照明システムであって、前記放射ビームは前記第１の波長の放射および前記第２の波長の放射のうちの少なくとも一方を含む、照明システムと、
を含む放射源。
【請求項１１】
１つ以上のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタであって、前記１つ以上のアパーチャは、第１の波長の放射を透過および回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記１つ以上のアパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短く、前記スペクトル純度フィルタを形成する材料は前記第１の波長の放射の透過に対して実質的に透明であり、前記スペクトル純度フィルタは、前記第１の波長の放射の０次回折の相殺的干渉が、前記材料と通過するように構成される前記第１の波長の放射と、前記１つ以上アパーチャを通過するように構成される第１の波長の放射との間で生じるように構成される、スペクトル純度フィルタと、
更なるアパーチャを有する構造であって、前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造は、前記第２の波長の放射の少なくとも一部が前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であるように互いに対して配置され、前記スペクトル純度フィルタの前記１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、前記第１の波長の放射の５０％未満の放射が前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であることを確実にするように構成される、構造と、
放射ビームを調整する照明システムであって、前記放射ビームは前記第１の波長の放射および前記第２の波長の放射のうち少なくとも一方を含む、照明システムと、
を含む放射源。
【請求項１２】
第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームのスペクトル純度に作用を及ぼす方法であって、
前記放射ビームをスペクトル純度フィルタに向けることを含み、前記スペクトル純度フィルタは、
第１の直径を有する第１のアパーチャを有する材料層であって、前記第１のアパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短い、材料層と、
前記材料層における、前記第１の直径より小さい第２の直径を有する第２のアパーチャであって、前記第２のアパーチャは、前記第１の波長の放射の回折を阻止する一方で、前記第２の波長の放射の少なくとも一部の透過を可能にするよう十分に小さい、第２のアパーチャとを含む、方法。
【請求項１３】
第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームのスペクトル純度に作用を及ぼす方法であって、
前記放射ビームをスペクトル純度配置に向けることを含み、前記スペクトル純度配置は、
１つ以上のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタであって、前記１つ以上のアパーチャは、第１の波長の放射を透過および回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記１つ以上のアパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短く、前記スペクトル純度フィルタを形成する材料は前記第１の波長の放射の透過に対して実質的に透明であり、前記スペクトル純度フィルタは、前記第１の波長の放射の０次回折の相殺的干渉が、前記材料と通過するように構成される前記第１の波長の放射と、前記１つ以上アパーチャを通過するように構成される第１の波長の放射との間で生じるように構成される、スペクトル純度フィルタと、
更なるアパーチャを有する構造であって、前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造は、前記第２の波長の放射の少なくとも一部が前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であるように互いに対して配置され、前記スペクトル純度フィルタの前記１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、前記第１の波長の放射の５０％未満の放射が前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であることを確実にするように構成される、構造とを含む、方法。
【請求項１４】
リソグラフィ方法であって、
前記方法は、第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームをスペクトル純度フィルタ配置に向けることを含み、前記スペクトル純度フィルタ配置は、
第１の直径を有する第１のアパーチャを有するフィルタであって、前記第１のアパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記アパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短い、フィルタと、
前記フィルタにおける、前記第１の直径より小さい第２の直径を有する第２のアパーチャであって、前記第２のアパーチャは、前記第１の波長の放射の回折を阻止する一方で、前記第２の波長の放射の少なくとも一部の透過を可能にするよう十分に小さい、第２のアパーチャと、を含み、
前記方法は、前記スペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置により透過された放射を用いて放射感応性材料で被覆された基板にパターンを付けることを含む、リソグラフィ方法。
【請求項１５】
リソグラフィ方法であって、
前記方法は、第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームをスペクトル純度フィルタ配置に向けることを含み、前記スペクトル純度フィルタ配置は、
１つ以上のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタであって、前記１つ以上のアパーチャは、第１の波長の放射を透過および回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が前記１つ以上のアパーチャを透過することを可能にするように構成され、前記第２の波長の放射は前記第１の波長の放射より短く、前記スペクトル純度フィルタを形成する材料は前記第１の波長の放射の透過に対して実質的に透明であり、前記スペクトル純度フィルタは、前記第１の波長の放射の０次回折の相殺的干渉が、前記材料を通過するように構成される前記第１の波長の放射と、前記１つ以上のアパーチャを通過するように構成される前記第１の波長の放射との間で生じるように構成される、スペクトル純度フィルタと、
更なるアパーチャを有する構造であって、前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造は、前記第２の波長の放射の少なくとも一部が前記スペクトル純度フィルタおよび前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であるように互いに対して配置され、前記スペクトル純度フィルタの前記１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、前記第１の波長の放射の５０％未満の放射が前記構造に設けられた前記更なるアパーチャを通過可能であることを確実にするように構成される、構造とを含み、
前記方法は、前記スペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置により透過された放射を用いて放射感応性材料で被覆された基板にパターンを付けることを含む、リソグラフィ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明の実施形態は、スペクトル純度フィルタ（spectral purity filter ＳＰＦ）に関し、特に、これに制限されないが、リソグラフィ装置における使用のためのスペクトル純度フィルタに関する。
【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。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  小型化が進む構造を基板上に投影可能とするために、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば、１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する極端紫外線（ＥＵＶ）を使用することが提案されている。更に、例えば、６．７ｎｍまたは６．８ｎｍといった１０ｎｍ未満の波長を有する放射を用いることも提案されている。リソグラフィの関連では、１０ｎｍ未満の波長は、時に、「ｂｅｙｏｎｄ  ＥＵＶ（超ＥＵＶ）」または「軟Ｘ線」とも呼ばれる。
【０００４】
[0004]  極端紫外線および超ＥＵＶ放射は、例えば、プラズマを用いて生成されうる。プラズマは、例えば、好適な材料（例えば、スズ）の粒子に向けてレーザを誘導することによって、または、ＸｅガスまたはＬｉ蒸気といった好適なガスまたは蒸気のストリームに向けてレーザを誘導することによって作成されうる。結果として得られるプラズマは、極端紫外線（または超ＥＵＶ放射）を放出し、この極端紫外線は、極端紫外線を受け取り、放射をビームへと集束するミラー付きかすめ入射コレクタといったコレクタを用いて集められる。
【０００５】
[0005]  プラズマを用いてＥＵＶ放射を発生するＥＵＶ源といった実際のＥＵＶ源は、所望する「帯域内」('in-band')ＥＵＶ放射だけでなく、所望しない「帯域外」('out-of-band')放射も放出する。この帯域外放射は、深紫外線（ＤＵＶ）放射範囲（１００〜４００ｎｍ）において最も顕著である。更に、例えば、レーザ生成プラズマＥＵＶ源といった一部のＥＵＶ源の場合、通常は１０．６μｍであるレーザからの放射は、相当量の帯域外放射がある。
【０００６】
[0006]  リソグラフィ装置では、スペクトル純度が、幾つかの理由から必要となっている。１つの理由は、レジストが帯域外波長の放射に感応するため、レジストがそのような帯域外放射に露光されると、レジストに付けられるパターンの像品質が劣化してしまうことがあることである。更に、一部のレーザ生成プラズマ源における、例えば、１０．６μｍ放射である帯域外赤外線放射は、リソグラフィ装置内のパターニングデバイス、基板、および光学部品を望ましくなく且つ不必要に加熱してしまう。このような加熱は、これらの素子に損傷を与え、これらの素子の寿命を低下させ、および／または、レジストコートされた基板上に投影され且つ付けられるパターンに欠陥またはディストーションをもたらしてしまう。
【０００７】
[0007]  これらの問題を解決することを目的として、赤外線放射の透過を実質的に阻止し、同時にＥＵＶ放射の透過を可能にする、幾つか異なる透過型スペクトル純度フィルタが提案されてきている。これらの提案されているスペクトル純度フィルタの一部は、例えば、赤外線放射に対して実質的に不透明であり、同時に、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性である薄金属層またはホイルを含む。これらのおよび他のスペクトル純度フィルタには更に、１つ以上のアパーチャが設けられてもよい。アパーチャのサイズおよび間隔は、赤外線放射がアパーチャによって回折され、一方でＥＵＶ放射がアパーチャを通り透過されるように選択されうる。アパーチャが設けられたスペクトル純度フィルタは、アパーチャが設けられていないスペクトル純度フィルタより高いＥＵＶ透過率を有しうる。これは、ＥＵＶ放射は、所与の厚さを有する金属ホイルなどを通過するよりも容易にアパーチャを通過することが可能となるからである。
【０００８】
[0008]  アパーチャが設けられたスペクトル純度フィルタに関連付けられる１つの問題は、これらのアパーチャはあまりにも小型であるため、アパーチャの作成に利用可能な製造オプションが限られているおよび／または高価であるということである。更に、アパーチャの直径が小さいことにより、スペクトル純度フィルタの機械的ロバスト性が低減してしまう。
【０００９】
[0009]  リソグラフィ装置では、レジストコート基板にパターンを付けるために用いられる放射の強度の損失を最小限にすることが望ましい。この理由の１つは、例えば、露光時間を低減しスループットを増加するために、理想的には、基板にパターンを付けるために最大限の放射が利用可能であるべきであるということである。同時に、リソグラフィ装置を通過し基板上に入射する不所望の（例えば帯域外）放射量を最小限にすることが望ましい。
【００１０】
[0010]  したがって、本発明の実施形態は、改善型または代替型のスペクトル純度フィルタを提供することを目的とする。例えば、本発明の実施形態は、製造がより容易であり、および／または、公知のまたは提案されているスペクトル純度フィルタよりも機械的によりロバストである、少なくとも１つのアパーチャが設けられたスペクトル純度フィルタを提供することを目的とする。更に、本発明の実施形態は、代替のスペクトル純度フィルタ配置を提供することを目的とする。本発明の実施形態は、赤外線放射といった不所望の（例えば帯域外）放射の改善された抑制を有するスペクトル純度フィルタを提供することを更なる目的とする。
【発明の概要】
【００１１】
[0011]  本発明の第１の態様では、アパーチャを含むスペクトル純度フィルタであって、アパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過することを可能にするように構成され、第２の波長の放射は第１の波長の放射より短く、アパーチャは２０μｍより大きい直径を有する、スペクトル純度フィルタを提供する。
【００１２】
[0012]  本発明の第２の態様では、アパーチャを含むスペクトル純度フィルタであって、アパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過することを可能にするように構成され、第２の波長の放射は第１の波長の放射より短く、アパーチャの側壁に、コーティングが設けられる、スペクトル純度フィルタを提供する。
【００１３】
[0013]  コーティングは、第１の波長の放射の少なくとも一部を吸収するように構成されることができる。コーティングは、第１の波長の放射の少なくとも一部の反射を阻止するように構成されることができる。コーティングは、第２の波長の少なくとも一部の反射を促進するように構成されることができる。コーティングは、アパーチャに対する劣化または環境による損傷を阻止するように構成されることができる。
【００１４】
[0014]  アパーチャは、２０μｍより大きい直径を有していてもよい。
【００１５】
[0015]  本発明の第１または第２の態様では、アパーチャは、２０μｍより大きく２００μｍ以下の直径を有していてもよい。
【００１６】
[0016]  本発明の第１または第２の態様では、スペクトル純度フィルタには、複数のアパーチャが設けられてよい。スペクトル純度フィルタには、アパーチャの周期的なアレイが設けられてよい。スペクトル純度フィルタには、アパーチャの非周期的なアレイが設けられてもよい。
【００１７】
[0017]  本発明の第３の態様では、第１の直径を有する第１のアパーチャを含むスペクトル純度フィルタであって、第１のアパーチャは、第１の波長の放射を回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部がアパーチャを透過することを可能にするように構成され、第２の波長の放射は第１の波長の放射より短く、スペクトル純度フィルタは更に、第２の直径を有する第２のアパーチャを備え、第２の直径は第１の直径より小さく、第２の直径は、第１の波長の放射の回折を阻止する一方で、第２の波長の放射の少なくとも一部の透過を可能にするよう十分に小さい、スペクトル純度フィルタを提供する。
【００１８】
[0018]  第１のアパーチャは、２０μｍより大きい直径を有する。第１のアパーチャは、２０μｍより大きく２００μｍ以下の直径を有してよい。第２のアパーチャは、第１の波長の放射の波長の半分以下である直径を有してよい。
【００１９】
[0019]  スペクトル純度フィルタには、複数の第１のアパーチャが設けられてよい。スペクトル純度フィルタには、第１のアパーチャの周期的なアレイが設けられてよい。スペクトル純度フィルタには、第１のアパーチャの非周期的なアレイが設けられてもよい。
【００２０】
[0020]  スペクトル純度フィルタには、複数の第２のアパーチャが設けられてよい。スペクトル純度フィルタは、第２のアパーチャの周期的なアレイが設けられてよい。スペクトル純度フィルタには、第２のアパーチャの非周期的なアレイが設けられてもよい。
【００２１】
[0021]  本発明の第１、第２、または第３の態様では、スペクトル純度フィルタを形成する材料は、第２の波長の放射の透過に対して実質的に透明であってよい。スペクトル純度フィルタを形成する材料は、第１の波長の放射の透過に対して実質的に不透明であってよい。スペクトル純度フィルタを形成する材料は、第１の波長の放射を吸収または反射するように構成されることができる。
【００２２】
[0022]  本発明の第３の態様では、スペクトル純度フィルタを形成する材料は、第１の波長の放射の透過に対して実質的に透明であってよい。スペクトル純度フィルタは、材料を通過するように構成される第１の波長の放射と、第１のアパーチャを通過する（且つ第１のアパーチャによって回折される）ように構成される第１の波長の放射との間に位相差導入されるように構成されることができる。スペクトル純度フィルタは、第１の波長の放射の０次回折の相殺的干渉が、材料を通過する（且つ材料によって回折される）ように構成される第１の波長の放射と、第１のアパーチャを通過し且つ第１のアパーチャによって回折されるように構成される第１の波長の放射との間で生じるように構成されることができる。スペクトル純度フィルタは、相殺的干渉をもたらす厚さを有してよい。
【００２３】
[0023]  本発明の第４の態様では、１つ以上のアパーチャが設けられたスペクトル純度フィルタであって、１つ以上のアパーチャは、第１の波長の放射を透過および回折し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が１つ以上のアパーチャを透過することを可能にするように構成され、第２の波長の放射は第１の波長の放射より短く、スペクトル純度フィルタを形成する材料は第１の波長の放射の透過に対して実質的に透明であり、スペクトル純度フィルタは、第１の波長の放射の０次回折の相殺的干渉が、材料を通過するように構成される第１の波長の放射と、１つ以上のアパーチャを通過するように構成される第１の波長の放射との間で生じるように構成される、スペクトル純度フィルタを含むスペクトル純度配置であって、スペクトル純度配置は更に、更なるアパーチャが設けられた構造であって、スペクトル純度フィルタおよび構造は、第２の波長の放射の少なくとも一部がスペクトル純度フィルタおよび構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であるように互いに対して配置され、スペクトル純度フィルタの１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、第１の波長の放射の５０％未満の放射が構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であることを確実にするように構成される、構造を含む、スペクトル純度配置を提供する。
【００２４】
[0024]  スペクトル純度フィルタは、材料を透過する第１の波長の放射と、１つ以上のアパーチャを通過する第１の波長の放射との間に位相差が導入され、それにより相殺的干渉をもたらすように構成されることができる。スペクトル純度フィルタは、相殺的干渉をもたらす厚さを有してよい。
【００２５】
[0025]  スペクトル純度フィルタの１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、第１の波長の放射の１次回折が構造に入射し、構造の更なるアパーチャを透過しないことを確実にするように構成されることができる。
【００２６】
[0026]  構造はプレートであってよい。
【００２７】
[0027]  構造は、放射源、照明システム、または投影システムの少なくとも一部とすることができる。構造は、リソグラフィ装置の放射源、照明システム、または投影システムの少なくとも一部とすることができる。構造は、放射源のハウジングの少なくとも一部、照明システムのハウジングの少なくとも一部、または、投影システムのハウジングの少なくとも一部とすることができる。
【００２８】
[0028]  スペクトル純度フィルタには、複数のアパーチャが設けられてよい。スペクトル純度フィルタには、アパーチャの周期的なアレイ、または、アパーチャの非周期的なアレイが設けられてよい。
【００２９】
[0029]  スペクトル純度フィルタの１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、第１の波長の放射の１０％未満の放射が、構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であることを確実にするよう、または、第１の波長の放射の５％未満の放射が、構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であるよう構成されることができる。
【００３０】
[0030]  本発明の第１、第２、第３、または第４の態様では、第１の波長の放射は、電磁スペクトルの赤外線部分にある波長を有することができる。第１の波長の放射は、約１０．６μｍである波長を有することができる。第２の波長の放射は、電磁スペクトルのＥＵＶ部分にあるまたはそれより短い波長を有することができる。
【００３１】
[0031]  本発明の第５の態様では、本発明の第１、第２、第３、または第４の態様によるスペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置が設けられたリソグラフィ装置を提供する。
【００３２】
[0032]  このリソグラフィ装置は更に、第１の波長の放射、第２の波長の放射、または第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームを調整する照明システムと、放射ビームの断面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ができるパターニングデバイスを支持するサポートと、基板を保持する基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影する投影システムとを含みうる。
【００３３】
[0033]  本発明の第６の態様では、本発明の第１、第２、第３、または第４の態様によるスペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置が設けられた放射源を提供する。
【００３４】
[0034]  本発明の第７の態様では、第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームのスペクトル純度に作用を及ぼす方法であって、かかる放射ビームを、本発明の第１、第２、第３、または第４の態様によるスペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置に向けることを含む方法を提供する。
【００３５】
[0035]  本発明の第８の態様では、第１の波長の放射および第２の波長の放射を含む放射ビームを、本発明の第１、第２、第３、または第４の態様によるスペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置に向けることと、そのスペクトル純度フィルタまたはスペクトル純度配置によって透過された放射を用いて放射感応性材料が被覆された基板にパターンを付けることとを含むリソグラフィ方法を提供する。
【００３６】
[0036]  本発明の実施形態の説明において、「実質的に透明」および「実質的に不透明」という言葉を用いた。「実質的に透明」とは、問題の放射の５０％より大きい透過率、特に、８０％乃至１００％の透過率を有する材料または対象物として定義することができる。「実質的に不透明」とは、問題の放射の５０％未満の透過率、特に、０％乃至２０％の透過率を有する材料または対象物として定義することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
[0037]  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。
【図１】[0038]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図２】[0039]  図２は、図１に示すリソグラフィ装置のより詳細ではあるが概略的な図である。
【図３】[0040]  図３は、本発明の第１の実施形態によるスペクトル純度フィルタを概略的に示す。
【図４】[0041]  図４は、本発明の別の実施形態によるスペクトル純度フィルタを概略的に示す。
【図５】[0042]  図５は、図３および４に示す実施形態に関連付けられる動作原理を概略的に示すグラフである。
【図６】[0043]  図６は、図３および図４に示し且つこれらを参照して説明する実施形態に関連付けられる更なる動作原理を概略的に示すグラフである。
【図７】[0044]  図７は、図３および図４に示す実施形態に関連付けられるさらに別の動作原理を概略的に示す。
【図８】[0045]  図８は、本発明の別の実施形態によるスペクトル純度フィルタのアパーチャの側壁のコーティングを概略的に示す。
【図９】[0046]  図９は、本発明の別の実施形態による位相格子スペクトル純度フィルタを概略的に示す。
【図１０】[0047]  図１０は、図９に示す位相格子スペクトル純度フィルタに関連付けられる動作原理を概略的に示す。
【図１１】[0048]  図１１は、図９に示す位相格子スペクトル純度フィルタに関連付けられる更なる動作原理を概略的に示す。
【図１２】[0049]  図１２は、図９に示す位相格子スペクトル純度フィルタに関連付けられる更に別の動作原理を概略的に示す。
【図１３】[0050]  図１３は、図９に示し且つ図９を参照して説明する実施形態に関連付けられる更なる動作原理を概略的に示すグラフである。
【図１４】[0051]  図１４は、図９乃至１３の実施形態に関連付けられる動作原理を概略的に示し且つ集約している。
【図１５】[0052]  図１５は、図９乃至１４に示し且つこれらを参照して説明する実施形態の用途を概略的に示す。
【図１６】[0053]  図１６は、本発明の更に別の実施形態によるスペクトル純度フィルタを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
[0054]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置２を概略的に示している。このリソグラフィ装置２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）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（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、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２ポジショナＰＷに連結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、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００３９】
[0055]  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に、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コンポーネントを含むことができる。
【００４０】
[0056]  サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置２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等の他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。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。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。 
【００４１】
[0057]  本明細書において使用される「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。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、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ことになる。
【００４２】
[0058]  パターニングデバイスの例としては、マスクおよびプログラマブルミラーアレイが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、ＥＵＶ放射（または超ＥＵＶ）リソグラフィ装置では、通常、反射型である。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、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。
【００４３】
[0059]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、あらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。通常、ＥＵＶ（または超ＥＵＶ）放射リソグラフィ装置では、光学素子は反射型である。しかし、他の型の光学素子を用いてもよい。光学素子は真空中にあってもよい。「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００４４】
[0060]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置２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。
【００４５】
[0061]  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。 
【００４６】
[0062]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、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、また放射は、放射源ＳＯからイルミネータＩＬ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、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００４７】
[0063]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度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、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含んでもよい。イルミネータＩＬを使って放射ビームＢを調整すれば、放射ビームＢの断面に所望の均一性および強度分布を持たせることができる。
【００４８】
[0064]  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。マスクＭＡによって反射されると、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ＩＦ２（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の経路内に位置付けるように、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ＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。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。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。 
【００４９】
[0065]  例示の装置２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。 
【００５０】
[0066]  １．ステップモードにおいては、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（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。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。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静止露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００５１】
[0067]  ２．  スキャンモードにおいては、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）。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。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００５２】
[0068]  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、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。
【００５３】
[0069]  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。
【００５４】
[0070]  図２は、放射源ＳＯ、イルミネータＩＬ（時に照明システムとも呼ぶ）、および投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置２をより詳細に示す。放射源ＳＯは、放電プラズマを含みうる放射エミッタ４を含む。ＥＵＶ放射は、ＸｅガスまたはＬｉ蒸気といったガスまたは蒸気によって生成されうる。これらのガスまたは蒸気中では、非常に高温のプラズマが作成されて、電磁スペクトルのＥＵＶ放射範囲内の放射が放出される。この非常に高温のプラズマは、放電の部分的にイオン化されたプラズマを光軸６上に崩壊させることによって作成される。放射を効率よく生成するためには、例えば、分圧が１０ＰａのＸｅまたはＬｉ蒸気、または、任意の他の好適なガスまたは蒸気の分圧が必要である。一部の実施形態では、スズが用いられうる。図２は、放電生成プラズマ（discharge produced plasma ＤＰＰ）放射源ＳＯを示す。例えば、レーザ生成プラズマ（laser produced plasma ＬＰＰ）放射源といった他の放射源も用いてもよいことは理解できよう。
【００５５】
[0071]  放射エミッタ４から放出される放射は、放射源チャンバ８からコレクタチャンバ１０へと渡される。コレクタチャンバ１０は、汚染トラップ１２とかすめ入射コレクタ１４（図には概略的に矩形で示す）を含む。コレクタ１４を通過可能とされた放射は、格子スペクトルフィルタ１６から反射して、コレクタチャンバ１０内のアパーチャ２０における仮想放射源点１８内に焦点が合わされる。放射は、アパーチャ２０を通過する前に、スペクトル純度フィルタＳＰＦを通過する。スペクトル純度フィルタＳＰＦは以下により詳細に説明する。放射ビーム２１は、コレクタチャンバ１０から、イルミネータＩＬ内で、第１のリフレクタ２２および第２のリフレクタ２４を介してレチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置付けられたレチクルまたはマスクＭＡへと反射される。パターン付き放射ビーム２６が形成され、このビームは、第１の反射素子２８および第２の反射素子３０を介して投影システムＰＳ内で基板テーブルＷＴ上に保持される基板Ｗ上に結像される。
【００５６】
[0072]  なお、放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、および投影システムＰＳ内には、一般に、図２に示すものより多いまたは少ない素子があってもよいことは理解されよう。例えば、一部の実施形態では、照明システムＩＬおよび／または投影システムＰＳは、より大きいまたはより小さい数の反射素子、即ち、リフレクタを含んでもよい。
【００５７】
[0073]  リソグラフィ装置においてスペクトル純度フィルタを用いて、放射ビームの不所望（例えば帯域外）の波長成分を除去することは知られている。例えば、１つ以上のアパーチャを含むスペクトル純度フィルタを設けることが知られている。各アパーチャの直径は、各アパーチャが１つ以上の不所望の波長を有する放射を回折する一方で、１つ以上の異なる波長を有する所望の放射はアパーチャを通過可能とするように選択される。例えば、不所望の放射には、赤外線放射が含まれうる。一方で、所望の放射には、ＥＵＶまたは超ＥＵＶ放射が含まれうる。
【００５８】
[0074]  提案する、アパーチャを含むスペクトル純度フィルタ（時に、アパーチャスペクトル純度フィルタとも呼ばれる）には、最大２０μｍの直径を有するアパーチャが設けられる。これらのアパーチャの直径が小さいことによって、これらのアパーチャの形成に利用可能な製造オプションが限られ、また、スペクトル純度フィルタの機械的ロバスト性も低減してしまう。本発明の一実施形態では、スペクトル純度フィルタには、１つ以上のアパーチャが設けられ、これらのアパーチャは２０μｍより大きい直径を有する。これらのアパーチャは、その直径が２０μｍより大きいので、２０μｍより小さい直径を有するアパーチャよりも簡単にスペクトル純度フィルタに設けられうる。例えば、２０μｍより大きい直径を有するアパーチャは、既知のレーザドリル装置および技術を用いて設けられうる。２０μｍより大きい直径を有するアパーチャは、例えば、上述した１０．６μｍの帯域外赤外線放射の抑制に適している。より大きい直径を有するアパーチャはさらに、より高い波長を有する赤外線放射を抑制しうる。アパーチャは、例えば、赤外線放射の回折をもたらすことで赤外線放射を抑制するために、例えば、２０μｍより大きく２００μｍ以下の直径を有しうる。
【００５９】
[0075]  ２０μｍより大きい直径のアパーチャの使用は、２０μｍ未満の直径のアパーチャを有する提案するスペクトル純度フィルタと比較して、関連付けられる多くの利点を有する。例えば、レーザカッティング（時に、レーザドリリングとも呼ばれる）が、金属プレートや他の材料から形成されるプレートに１つ以上の穴（例えばアレイ）を設けて、アパーチャスペクトル純度フィルタを形成するのに非常に適している。現在利用できるレーザマイクロマシニングシステム（例えば、レーザドリル装置）の最小直径は約２０μｍである。これは、このようなマイクロマシニングシステムが、本発明の実施形態と組み合わされた使用に特に適していることを意味する。対照的に、このようなマイクロマシニングシステムは、アパーチャが２０μｍ未満の直径を有する、提案するアパーチャスペクトル純度フィルタにおける使用には適していない。別の利点は、スペクトル純度フィルタの機械的ロバスト性が、フィルタにおけるアパーチャの直径が２０μｍより大きい場合に増加することである。これは、所与の充填比（即ち、アパーチャ空間とプレートまたは非アパーチャ空間との比）に対して、隣接するアパーチャ間の壁厚が、アパーチャの直径が２０μｍ未満である場合よりも、アパーチャの直径が２０μｍより大きい場合の方が大きいことによる。このことは、スペクトル純度フィルタが、例えば、亀裂伝播を阻止するために大きい応力の集中に耐えなければならない場合に特に有利である。別の利点は、２０μｍより大きい直径のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタでは、アパーチャの側壁におけるＥＵＶ光学損失は、小さい直径のアパーチャの場合よりも小さい（同じ所与の厚さを有するスペクトル純度フィルタに対して）。このような損失は、スペクトル純度フィルタまたはフィルタのアパーチャの小さな位置ずれ、または、スペクトル純度フィルタにおける厚さの変動により生じうる。例えば、ＥＵＶ放射ビームといった、スペクトル純度フィルタ上に入射する放射ビームが発散する場合、損失はより大きくなる。２０μｍより大きい直径を有するアパーチャを用いることの更に別の利点は、アパーチャの側壁にコーティングを塗布することが容易になるということである。赤外線放射の抑制を最大限にするために、例えば、赤外線吸収および／または反射防止コーティングを側壁に塗布するか、または、ＥＵＶ反射を促進し、それによりアパーチャを透過させるためにコーティングを設けることが望ましい場合がある。
【００６０】
[0076]  上述した利点を、本発明の具体的な実施形態を参照して以下により詳細に説明する。
【００６１】
[0077]  図３は、本発明の第１の実施形態によるスペクトル純度フィルタＳＰＦを概略的に示す。スペクトル純度フィルタＳＰＦは、プレート５０を含み、このプレートには、円形アパーチャ５２の周期的なアレイが設けられる。アパーチャ５２の直径Ｄは、抑制されるべき第１の波長の放射が各アパーチャ５２の入り口において実質的に回折され、同時に第２の、短い波長の放射がアパーチャ５２を透過するように選択される。アパーチャ５２の直径は、２０μｍより大きい。特に、２０μｍより僅かに大きい直径が、ＥＵＶリソグラフィ装置の放射源によって大抵の場合発生される１０．６μｍの赤外線放射の回折および抑制に適している。アパーチャ５２は、長波長の赤外線放射を回折によって抑制するために、２０μｍより大きく２００μｍ以下の直径を有してよい。
【００６２】
[0078]  プレート５０は、任意の好適な材料から形成することができる。プレート５０は、スペクトル純度フィルタＳＰＦが抑制するように設計されている第１の波長または波長範囲に対して実質的に不透明であるべきである。例えば、プレート５０は、電磁スペクトルの赤外線範囲における波長といった第１の波長を反射または吸収しうる。プレート５０は更に、スペクトル純度フィルタＳＰＦが透過させるように設計されている、例えば、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲における波長である１つ以上の第２の波長の放射に対しても実質的に不透明でありうる。しかし、スペクトル純度フィルタＳＰＦは、かかるスペクトル純度フィルタＳＰＦが透過させるように設計されている１つ以上の波長に対して実質的に透過性であるプレート５０から形成することもできる。これは、スペクトル純度フィルタＳＰＦが透過させるように設計されている１つ以上の波長についてスペクトル純度フィルタの透過率を増加しうる。スペクトル純度フィルタＳＰＦのプレート５０を形成しうる材料の一例としては金属がある。別の例としてはＥＵＶ放射に対して実質的に透過性の薄箔がある。
【００６３】
[0079]  スペクトル純度フィルタＳＰＦにおけるアパーチャ５２は、六角形パターンに配置される。本実施形態は、円形アパーチャの最密充填を与え、したがって、スペクトル純度フィルタに最も高い透過率を与える。しかし、四角形といった他のアパーチャの配置も可能であり、また、矩形または周期的あるいは非周期的な配置を用いてもよい。例えば、非周期的アレイの場合は、ランダムパターンを採用してもよい。
【００６４】
[0080]  図４は、本発明の別の実施形態によるスペクトル純度フィルタＳＰＦの概略図である。本実施形態では、スペクトル純度フィルタＳＰＦにはアパーチャ５４が設けられているのが分かる。アパーチャ５４は円形ではなく、細長いスロットまたはスリットである。アパーチャ５４の短い寸法ＳＤは、２０μｍより大きく２００μｍ以下の長さを有することが分かる。アパーチャ５４の長い寸法ＬＤは任意の長さであってよい。なお、図４に示す細長いアパーチャ５４は、アパーチャに入射し且つ回折されることが望まれる放射が、長い寸法ＬＤと実質的に平行な方向に実質的に偏光される場合にのみ適していることは理解されよう。
【００６５】
[0081]  図５は、図３のスペクトル純度フィルタの幾何学的透過率を示し、また、それが、アパーチャ間の壁厚とこれらのアパーチャ（即ち、換言すれば、スペクトル純度フィルタにおける穴）の直径との比に応じてどのように変化するのかを示すグラフである。幾何学的透過率は、図３に示すようにスペクトル純度フィルタを真横から見た場合にアパーチャ全体が画定する面積に比例する。図５からは、アパーチャ直径の１０分の１である典型的な壁厚では、スペクトル純度フィルタの幾何学的透過率は約７５％であることが分かる。幾何学的透過率は、アパーチャの直径を増加することによって更に増加できることが分かるが、これは、アパーチャ間の壁厚の低減によってスペクトル純度フィルタのロバスト性の低下に恐らくつながるであろう。
【００６６】
[0082]  スペクトル純度フィルタの最小厚は、スペクトル純度フィルタのアパーチャの側壁において回折放射を吸収することが望まれるのか、または、スペクトル純度フィルタの下流で回折放射を吸収することが望まれるのかに依存する。スペクトル純度フィルタが十分に厚い場合、回折放射の多くは、アパーチャの側壁において吸収されうる。（放射ビームの）入射パワーの僅かな一部しかアパーチャの出口に到達しないので、異なるアパーチャ間の干渉の影響は無視してよい。したがって、赤外線放射の抑制は、同じ寸法を有する単一のアパーチャの赤外線放射の抑制とほぼ等しい。
【００６７】
[0083]  単一の円形アパーチャからの回折のフラウンホーファー(Fraunhofer)（遠視野）近似では、回折角θの関数としての強度分布は、次の通りに与えられる：
【００６８】
【数１】
2010021550.tif 000003
ただし、ｋ＝２π／λは波数であり、ａはアパーチャ半径であり、Ｊ１は第１種の１次ベッセル関数である。
【００６９】
[0084]  上述したように、赤外線放射の透過を抑制することが望ましい。問題の用途に応じて、１００倍以上で、または、他の用途では、約１０倍で赤外線放射を抑制することが望ましい場合がある。一部の用途では、２０倍の抑制が望ましい場合がある。これは、スペクトル純度フィルタに入射する赤外線放射の５％だけスペクトル純度フィルタによって透過されるということを意味する。
【００７０】
[0085]  図６は、５％の赤外線放射（パワーに関して、または言い換えると強度）がその中に含まれる角度を、アパーチャの直径（アパーチャの直径は、アパーチャ半径の２倍である、即ち、２ａ）の関数として示す。図６は、３０μｍの直径を有するアパーチャが用いられる場合、５％の透過放射を含む角度は、２．９°となることを示す。所望の２０倍の抑制を達成するために（即ち、５％の入射赤外線放射の透過を達成するために）、２．９°を超えて回折された放射は全て吸収されなければならない。このような吸収は、スペクトル純度フィルタ内で行われることが可能である。したがって、スペクトル純度フィルタの最小厚は、アパーチャ直径と最小回折角とによって決定され、この最小回折角以外では、全ての放射が吸収される。例えば、上述した３０μｍの直径を有するアパーチャでは、５％の透過放射を含む角度は、２．９°であると説明した。したがって、この回折角以外の全ての放射がアパーチャの側壁により吸収されることを確実にするためには、スペクトル純度フィルタは、
【数２】
2010021550.tif 000004
の最小厚を有さなければならない。
【００７１】
[0086]  スペクトル純度フィルタの厚さを増加することによって、１０．６μｍの波長を有する赤外線放射をより多く抑制することができる。しかし、より短い波長を有する放射（例えば、ＥＵＶ放射）の透過率が、アパーチャのアスペクト比が高くなることによって低減してしまう。
【００７２】
[0087]  薄型のスペクトル純度フィルタでは、入射パワーの相当な割合が、スペクトル純度フィルタを透過させられる。アパーチャを透過する放射間の干渉の度合いは、放射のコヒーレンスに依存する。例えば、入射放射が非常に非コヒーレントである場合、アパーチャ間には干渉が実質的になく、回折パターンは、上述した単一アパーチャの近似によって記述される。この場合、スペクトル純度フィルタの背後（即ち、下流）の位置で赤外線放射を吸収することができる。例えば、スペクトル純度フィルタが、リソグラフィ装置の中間焦点（例えば、図２に示し且つ図２を参照して説明した仮想放射源点１８）の０．５ｍ前に配置される場合、回折放射は、中間焦点にあるプレートなどによって吸収されることができる。プレートには、例えば、ＥＵＶ放射を透過させるために８ｍｍの直径を有するアパーチャが設けられる。この場合、０．９°で回折された放射は全て、アパーチャを通過できないようにされる。図６から分かるように、スペクトル純度フィルタにおけるアパーチャは、５％の透過放射を含む角度が０．９°であることを確実にする（つまり、抑制の倍率がおよそ２０であることを確実にする）ために最大１００μｍの直径を有することができる。本実施形態におけるスペクトル純度フィルタは、放射を吸収するのではなく放射を回折するようにのみ作用するので、スペクトル純度フィルタは、機械的安定性に最小限必要とされる薄さ、例えば、０．１ｍｍの厚さであってよい。
【００７３】
[0088]  図３および図４では、スペクトル純度フィルタのアパーチャを図示し、また、アパーチャの周期的アレイの一部であることを説明した。周期的なアパーチャアレイと組み合わされたスペクトル純度フィルタに入射するコヒーレントな赤外線放射の源は、非常に鋭角（例えば、０．５°未満）な中心最大値を有する遠視野回折パターンを生じさせる。この中心最大値に、８０〜９０％の赤外線放射強度が含まれる。このような遠視野回折パターンを有する透過プロファイルが確立される場合、遠視野において、ＥＵＶ放射から赤外線放射を分離させることは困難または不可能となる。したがって、実質的にコヒーレントな放射源の場合、回折パターンに影響を与える他の方法を用いうる。例えば、アパーチャの非周期的アレイは、結果として得られる回折パターンの中心最大値を広げ、非常に鋭角にはならないことを確実にする。これにより、遠視野において、ＥＵＶ放射から赤外線放射を、例えば、上述したようなアパーチャが設けられたプレートを用いて、分離させることを容易にする。
【００７４】
[0089]  図７は、図３乃至図６に示し、且つこれらの図面を参照して説明した実施形態を概略的に示し且つまとめたものである。ＥＵＶ放射５２および赤外線放射６４を含む放射ビーム６０が、例えば、図３に関連して説明したようなスペクトル純度フィルタＳＰＦ上に入射する。スペクトル純度フィルタＳＰＦの下流には、赤外線放射６４を吸収可能なプレート６６が位置付けられる。プレート６６には、アパーチャ７０が設けられ、また、中間焦点６８がアパーチャ７０内に位置付けられるように放射ビーム６０の中間焦点６８に隣接して位置付けられる。放射ビーム６０が、スペクトル純度フィルタＳＰＦ上に入射すると、放射ビームのＥＵＶ部分６２が、回折されることなく、スペクトル純度フィルタＳＰＦを通過する。同時に、放射ビームの赤外線部分６４が、上述したように、スペクトル純度フィルタＳＰＦのアパーチャによって回折される。したがって、プレート６６の位置では、放射ビームのＥＵＶ部５２がアパーチャ７０を通過する一方で、放射ビームの回折された赤外線部分６４の大部分が、プレート６６に向けられ且つそれによって吸収されることが分かる。プレート６６の下流には、放射ビームの赤外線部分６４が低減されるまたは実質的に除去されて、実質的にＥＵＶ放射を含む放射ビーム７２が残ることが理解できよう。
【００７５】
[0090]  上述の実施形態では、アパーチャは、円形、または、スロット若しくはスリット状であるとして説明した。しかし、アパーチャは、例えば、矩形、六角形、五角形などの他の形状を有することができる。
【００７６】
[0091]  上述したスペクトル純度フィルタは、プレートから形成されるものとして説明した。本願に記載するスペクトル純度フィルタは、メッシュ、または、２つの重ねあわされた直交ワイヤグリッドから形成されることも可能である。プレートにドリルで穴をあけることよりもメッシュを製造することの方が容易でありうる。ワイヤグリッドも、プレートにおける円形アパーチャのアレイよりも製造が容易でありうる。例えば、各ワイヤグリッドは、例えば、レーザ干渉リソグラフィを用いて形成することができる。これは、各アパーチャをレーザマシニングツールを用いて個別にあけることが必要な、ドリルによって開けられたアパーチャのアレイをスペクトル純度フィルタに設けるよりも迅速且つ容易に行うことができる。
【００７７】
[0092]  上述の実施形態では、スペクトル純度フィルタのアパーチャの側壁における吸収を説明した。スペクトル純度フィルタは、１つ以上の波長の放射の吸収に適した材料から形成されうる。例えば、スペクトル純度フィルタは、高い赤外線放射吸収率を有する材料から形成されうる。例えば、多くのガラス（例えば、溶解石英）やセラミックス（例えば、ＴｉＯ２）がこの範疇に含まれる。上述したように、２０μｍより大きい直径を有するアパーチャを使用することによって、アパーチャの側壁にコーティングを塗布することが容易になる。これは、アパーチャの側壁に、特定波長の放射の反射を吸収または抑止する材料であるまたはその材料を含むコーティングを設けうることを意味する。例えば、赤外線放射の吸収の場合、上述したガラスやセラミックスといった材料から形成されるまたはこれらの材料を含むコーティングが設けられうる。あるいはまたは追加的に、例えば、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＧａＡｓ、およびＧｅといったＣＯ２レーザ窓材料、および／または、ＴｈＦ４およびＹＦ３といった屈折率が低いハロゲン化合物を含む、反射防止コーティングをアパーチャの側壁に塗布してもよい。コーティングは、追加的にまたはあるいは、例えば、ＥＵＶ放射といった１つ以上の波長の放射の反射を促進してもよい。
【００７８】
[0093]  図８は、スペクトル純度フィルタの一実施形態を示す。本実施形態では、コーティング（上述したようなもの）が、スペクトル純度フィルタのアパーチャの側壁に塗布されている。図８は、スペクトル純度フィルタＳＰＦを断面図で示す。スペクトル純度フィルタＳＰＦのプレート８２に設けられているアパーチャ８０を示す。アパーチャ８０の側壁には、赤外線吸収材８２が設けられている。
【００７９】
[0094]  スペクトル純度フィルタＳＰＦとスペクトル純度フィルタＳＰＦのアパーチャ８０上に入射しているＥＵＶ放射８４と赤外線放射８６を示す。赤外線放射８６は、アパーチャ８０に入るに従って回折され、アパーチャ８０の側壁上のコーティング８２によって吸収される。スペクトル純度フィルタＳＰＦによって透過される放射は、主に、ＥＵＶ放射８４を含むことが分かるであろう。
【００８０】
[0095]  アパーチャ８０の側壁に設けられたコーティング８２は、１つ以上の波長の放射の反射を促進または抑制する必要がない。コーティング８２は、代わりに、劣化または環境による損傷からアパーチャ８０を保護するために用いることもできる。
【００８１】
[0096]  上記実施形態のスペクトル純度フィルタは、例えば、赤外線放射である不所望の波長の放射に対して実質的に不透明であるプレート（など）から形成されるとして説明している。上述したスペクトル純度フィルタには、不所望の波長の放射を回折する一方で、所望の波長の放射がアパーチャによって透過されることを可能とするアパーチャが設けられる。したがって、上述のスペクトル純度フィルタは、不所望の波長が入射するスペクトル純度フィルタのアパーチャの側壁において、または、スペクトル純度フィルタの一部においてまたは一部（例えば、アパーチャを画定しないスペクトル純度フィルタの一部）から、不所望の波長を有する放射を反射または吸収する。不所望の波長の吸収によって、スペクトル純度フィルタが加熱してしまう。このような加熱は、スペクトル純度フィルタの損傷、および／または、スペクトル純度フィルタのディストーションを結果として生じさせてしまうことがある。このようなディストーションまたは損傷は、スペクトル純度フィルタの機能性に不利な影響を与えうる。
【００８２】
[0097]  したがって、上述の理由から、一部の用途では、スペクトル純度フィルタへの熱負荷を低減することが望ましい。本発明の一実施形態では、熱負荷の低減は、不所望の１つ以上の波長を有する放射に対して位相格子として作用するスペクトル純度フィルタを用いることによって達成しうる。位相格子スペクトル純度フィルタは、不所望の放射に対して実質的に透過性である（理想的には完全に透過性である）材料を含む。更に、位相格子スペクトル純度フィルタには、不所望の放射の大部分が０次以外の回折次数に回折されるように構成される（例えば、そのようになる間隔または直径を有する）アパーチャが設けられる。この解決策の１つの利点は、不所望の放射がスペクトル純度フィルタによって吸収されず、したがって、スペクトル純度フィルタを加熱しないということである。別の利点は、不所望の放射の大部分は０次に回折されないので、０次と位置合わせされた位置に配置されるアパーチャが設けられた構造は、所望の（且つ非回折）放射がアパーチャを通過することを可能にする一方で、不所望の放射は、アパーチャを囲む材料（例えば、プレート）によってブロックされることである。アパーチャの非周期的なアレイの場合、このような「次数」がない場合がある。したがって、本発明のより一般的な実施形態では、スペクトル純度フィルタの１つ以上のアパーチャの間隔または直径が、第１の波長を有する放射（例えば、赤外線放射）の５０％未満の放射が構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であるように構成されうる。スペクトル純度フィルタの１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、第１の波長を有する放射（例えば、赤外線放射）の１０％未満の放射が構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であるように構成されうる。スペクトル純度フィルタの１つ以上のアパーチャの間隔または直径は、第１の波長を有する放射（例えば、赤外線放射）の５％未満の放射が構造に設けられた更なるアパーチャを通過可能であるように構成されうる。
【００８３】
[0098]  図９は、本発明の一実施形態による位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを概略的に示す。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦは、不所望の（例えば、「第１の」）波長の放射に対して実質的に透過性であるプレート９０を含む。例えば、不所望の放射が１０．６μｍの放射を含む場合、プレート９０は、ケイ素、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＧａＡｓ、Ｇｅ、ダイアモンド、またはダイアモンド状炭素から形成されうる。
【００８４】
[0099]  プレート９０には、アパーチャ９２のアレイが設けられる。アパーチャ直径ＡＤは、不所望の波長の放射がアパーチャ９２に入射するとその放射を回折するように選択される。例えば、アパーチャ９２の直径は、上述したような製造の容易さから、２０μｍより大きいことが好都合でありうる。アパーチャ９２のアレイは、回折された不所望の波長を有する放射の１次回折が、０次回折から実質的に分離されるように選択される周期性ＰＥを有する。この配置の意義を、以下により詳細に説明する。一般に、周期性ＰＥは、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦが回折するように設計されている放射の波長と同じ桁である。しかし、他の実施形態では、周期性ＰＥは、この波長よりも最大２桁大きくてもよい（例えば、不所望の波長を有する放射の回折が非常に小さい度合いしか求められていない場合）。
【００８５】
[0100]  ここまでは、アパーチャ９２を組み込んだことによる、不所望の波長を有する放射の回折に関連して図９を説明した。上述したように、このスペクトル純度フィルタは、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦである。次に、接頭辞「位相格子」の意義について説明する。
【００８６】
[0101]  図１０は、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを断面図で示す。図１０は、アパーチャ９２と、これらのアパーチャ９２を囲むプレート９０を形成する材料を示す。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦに入射する不所望の放射９４（例えば、赤外線放射）を示す。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦは、プレートを通過する放射９６と、アパーチャを通過する放射の位相差がπラジアンであるように選択される厚さＨを有する。換言すれば、アパーチャから放出される放射９８は、プレートから放出される放射９６と１８０°位相がずれている。アパーチャの直径が不所望の放射の波長より実質的に大きいと仮定すると、回折効果は小さいと仮定でき、したがって、位相シフトは、平面波面に基づいて計算することができる。
【００８７】
[0102]  プレートを通過する放射と、アパーチャを通過する放射との間の位相差Δφは、次のように与えられる：
【００８８】
【数３】
2010021550.tif 000005
ただし、ｎ１は、プレートの材料の屈折率であり、ｎ０＝１は、真空の屈折率である。
【００８９】
[0103]  したがって、πの位相差を与える厚さは、次のように与えられる：
【００９０】
【数４】
2010021550.tif 000006
ただし、ｍ＝０，１，２，…は負ではない整数である。
【００９１】
[0104]  ケイ素を選択して材料またはプレート９０を形成する場合、πの位相差を与える厚さＨ（単位：μｍ）は次のように与えられる。
【数５】
2010021550.tif 000007
【００９２】
[0105]  当該技術において知られているように、位相格子スペクトル純度フィルタの厚さが、プレートを通過する放射とアパーチャを通過する放射との間の位相差がπラジアンであるような厚さである場合、不所望の波長を有する放射の相殺的干渉が発生する。
【００９３】
[0106]  図１１および図１２は、図９および図１０の位相格子スペクトル純度フィルタの、不所望の波長を有する放射を含む入射放射ビームへの影響を示す。不所望の波長を有する放射９４が、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦに入射するものとして示す。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦのアパーチャの直径および周期性は、不所望の波長を有する放射が回折されるように選択され、また、１次回折１００が０次回折１０２から実質的に分離されるように回折される。しかし、図１１は、上述した相殺的干渉の０次１０２への影響は表さない。
【００９４】
[0107]  図１２は、０次回折１０２から１次回折１００を分離することの累積的影響と、上述した相殺的干渉の０回折への影響をより正確に示す。０次回折１０２は、不所望の波長を有する放射９４の入射強度のほんの僅かしか含まない（一般に１０％未満）。不所望の放射の大部分は、１次またはそれより高次の高い次数に回折される。不所望の波長を有する放射９４の入射強度の大部分が、高回折次数に回折されることを確実にするために、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦのフィルファクタ（fill factor）は、５０％以上のオーダーのフィルファクタを有すべきである（フィルファクタは、アパーチャによって残された空間ではなくプレートを形成する材料によって占有される部分面積として定義される）。
【００９５】
[0108]  １次回折および高次数回折を吸収するようプレート１０４が設けられうる。アパーチャ１０６がプレート１０４内に設けられて、例えば、非回折放射（例えば、ＥＵＶ放射）が通過可能としうる。０次回折１０２もアパーチャを通過可能であるが、この次数は（上述したように）、一般に、入射強度の１０％未満である。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦ、プレート１０４、およびアパーチャ１０６は、不所望の放射の少なくとも９０％が、例えば、リソグラフィ装置の一部内または一部を通過して更に奥へと通過することを阻止する。
【００９６】
[0109]  フィルファクタが５０％であるので、これは、プレートによってブロックされる放射（例えば、ＥＵＶ放射）の透過率も５０％のオーダーであることを意味する。プレートによってブロックされない放射の透過率は、フィルファクタを低減することによって増加することができるが、これは、不所望の放射（例えば、赤外線放射）の抑制が低減することになる。
【００９７】
[0110]  図１３は、５０％から１００％へのＥＵＶの透過率の増加（これは、フィルファクタが５０％から０％に低減されたことに対応する）に対する、上述した位相格子スペクトル純度フィルタの赤外線放射の透過率における増加を示す。グラフは、例えば、単一のアパーチャ行または列を含む格子である１次元位相格子についての関係を表す。例えば、６０％のＥＵＶ透過率では、赤外線透過率は４％であることが分かり、したがって、赤外線放射の相対的な抑制率は、１５である（即ち、フィルタは、赤外線放射のＥＵＶ放射に対する比率を、１５倍で減少する）。
【００９８】
[0111]  図１４は、図９乃至図１３に関連して説明した原理を概略的にまとめたものである。ＥＵＶ成分１０８と赤外線成分１１０を含む放射ビームが、上述したように位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦに入射する。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦは、アパーチャ１１４が設けられたプレート１１２と関連して示す。ＥＵＶ成分１０８は、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦのアパーチャ（図示せず）を通過して、プレート１１２のアパーチャ１１４に向かい該アパーチャを通過することが分かる。対照的に、赤外線成分１１０は、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦによって破壊的に干渉され、更に該フィルタによって回折される。この結果、赤外線成分１１０の１次回折は、０次から、１次回折および高次数回折がプレート１１２によってブロックされ、また、例えば、リソグラフィ装置内の奥へ進むことが阻止される程度に分離される。０次回折は実質的に低減または除去される。
【００９９】
[0112]  図１５は、一実施形態を概略的に示す。上述したような位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦは、例えば、図２に図示し且つ図２を参照して説明した仮想放射源点１８である、リソグラフィ装置の中間焦点１２０の前に（即ち、上流に）配置される。図１５を再び参照すると、中間焦点１２０は、プレート１２４のアパーチャ１２２内に位置付けられる。プレートは、例えば、放射源、または、イルミネータハウジングの一部を形成しうる。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦに入射する放射ビーム１２６は、ＥＵＶ成分１２８と赤外線成分１３０とを含む。上述したように、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦは、赤外線成分１３０の大部分が、アパーチャ１２２を通過可能でなくなる程度にまで破壊的に干渉されるかまたは回折されるよう赤外線成分１３０を回折するまたは赤外線成分１３０の破壊的干渉をもたらすように構成される。例えば、赤外線成分１３０の１次回折および高次数回折１３２は、それらがアパーチャ１２２を通過できないように回折されることが分かる。赤外線成分１３０の小さい割合の０次回折１３４がアパーチャ１２２を通過可能である。しかし、この小さい割合の０次回折１３４は、赤外線成分１３０のほんの一部であり、例えば、入射強度の１０％未満であってよい。
【０１００】
[0113]  中間焦点１２０（例えば、イルミネータの入射瞳）におけるアパーチャ１２２の一般的な直径は８ｍｍである。したがって、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦから中間焦点１２０への距離が０．１ｍである場合、０次から２．３°（ａｒｃｔａｎ（０．００４／０．１））を超えて分離される回折次数が抑制される。２．３°を超えて回折されるべき１次回折（したがって高次数回折）について、上述した位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦのアパーチャの周期性は、２６４μｍ未満（λ／ｓｉｎθ＝２６４μｍ、ただし、λ＝１０．６μｍ、θ＝２．３°）であるべきである。
【０１０１】
[0114]  図９乃至図１５に関連して上述した実施形態では、最大５０％のＥＵＶ放射が、位相格子スペクトル純度フィルタのプレートを形成する材料によってブロックされる。ＥＵＶ透過率を増加する一方で、破壊的干渉および回折によって赤外線放射を抑制することが好適である。本発明の更なる実施形態では、位相格子スペクトル純度フィルタを形成する材料は、第１のアパーチャアレイおよび第２のアパーチャアレイを含み、第２のアパーチャアレイは、第１のアパーチャアレイの周りに分散配置され、第１のアパーチャアレイの直径よりも小さい直径を有する。第１のアパーチャアレイは、抑制すべき放射（例えば、赤外線放射）の回折を引き起こすのに十分な直径を有する。第２の（または更なる）アパーチャアレイは、抑制されることが望まれる放射の波長より小さい直径を有する。これは、第２のアパーチャ（サブ波長アパーチャとも呼ぶ）アレイは、抑制したい放射の回折に影響を与えないが、より短い波長（例えば、ＥＵＶ）の放射が位相格子スペクトル純度フィルタを通過可能にするということを意味する。
【０１０２】
[0115]  位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦのアパーチャおよび材料などを通過する放射の位相差を決定する目的で、サブ波長のアパーチャを有する材料の屈折率を、例えば、材料と真空（位相格子スペクトル純度フィルタが真空中で用いられる場合）の誘電率の加重平均に基づいて、いわゆる有効媒質近似によって近似されうる。したがって、サブ波長アパーチャの組み込みを考慮するために、位相格子スペクトル純度フィルタの厚さは、所望の位相シフトと、後に続く、大きいアパーチャと位相格子スペクトル純度フィルタを形成する材料とを通過する不所望の放射の破壊的干渉とが依然として得られるように適宜変更されなければならない。
【０１０３】
[0116]  図１６は、サブ波長アパーチャが設けられた位相格子スペクトル純度フィルタの一実施形態を示す。図１６は、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを概略的に示す。位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを形成する材料１４４には、第１のアパーチャ１４０のアレイが設けられる。この第１のアパーチャアレイは、例えば、赤外線放射といった不所望の波長を有する放射である第１の波長を有する放射の僅かな回折を引き起こすように配置される（例えば、その僅かな回折を引き起こすのに十分な直径を有する）。第１のアパーチャアレイは更に、例えば、ＥＵＶ放射といった所望の波長を有する放射である第２の波長を有する放射の透過を可能にするように配置される（例えば、透過を可能にするのに十分な直径を有する）。第２の波長を有する放射の波長は、第１の波長を有する放射の波長よりも短い。
【０１０４】
[0117]  第２の（即ち、更なる）アパーチャ１４２のアレイも、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを形成する材料１４４に設けられる。第２のアパーチャ１４２のアレイの直径は、第１のアレイを形成するアパーチャ１４０の直径より小さい。第２のアレイのアパーチャ１４２の直径は、位相格子スペクトル純度フィルタが回折し且つ破壊的干渉を引き起こすように構成される対象である放射の第１の波長より小さい。第２のアレイのアパーチャ１４２の直径は、上述したような有効媒質近似の有効性を確実にするために、第１の波長を有する放射の波長の半分未満であることが好適である。第２のアレイのアパーチャ１４２の直径は、位相格子スペクトル純度フィルタが通過させるように構成される対象である放射の第２の波長より大きい。これは、更なるアパーチャアレイを設けることによって、第１の波長を有する放射（例えば、赤外線放射）の回折が影響を受けない一方で、第２の波長を有する放射（例えば、ＥＵＶ放射）の透過が増加されることを意味する。
【０１０５】
[0118]  本発明の本実施形態によるケイ素位相格子スペクトル純度フィルタは、１００μｍの直径と５０％のフィルファクタを有する大きいアパーチャの２次元アレイを含みうる。大きいアパーチャ間の材料（即ち、ケイ素）には、４μｍの直径と、例えば、５０％のフィルファクタを有する小直径アパーチャの更なるアレイが設けられうる。大きいアパーチャ間の材料の有効屈折率は、誘電率（屈折率の二乗に略等しい）の加重平均に応じて計算され、√（０．５×３．４２２＋０．５×１２）＝２．５２の値が得られる。したがって、（破壊的干渉を達成するために）第１の波長を有する放射が位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを通過する際にπである位相シフトを達成するためには、位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦの厚さを決定すべく行う必要のある計算は、この有効屈折率を考慮するために変更されなければならない。ケイ素位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦの厚さは、
【数６】
2010021550.tif 000008
を用いて計算されるべきである。
【０１０６】
[0119]  ただし、ｍは、正の整数またはゼロである。例えば、Ｈは、６．９８μｍであってよい。なお、この計算は、ケイ素の屈折率とは異なる屈折率を有する材料を用いて位相格子スペクトル純度フィルタＰＧＳＰＦを形成する場合には、異なってくることは理解できよう。
【０１０７】
[0120]  ここでの位相格子スペクトル純度フィルタでは、赤外線透過率はゼロに近い（例えば、図１３のグラフを参照）。全体のフィルファクタが２５％の場合、位相格子スペクトル純度フィルタのＥＵＶ透過率は、約７５％である。
【０１０８】
[0121]  なお、（スペクトル純度フィルタの大きいアパーチャによって回折されるべき波長に対して）サブ波長のアパーチャの使用は、位相格子スペクトル純度フィルタにおける使用に制限されないことは理解されよう。このようなサブ波長アパーチャは、スペクトル純度フィルタの１つ以上の波長を有する放射に対する透過率を増加するために、任意のスペクトル純度フィルタに設けてよい。
【０１０９】
[0122]  上述した実施形態では、「所望の」波長を有する放射は、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内またはＥＵＶ範囲より下方の波長を有する放射であるとして説明した。更に、「不所望の」波長は、電磁スペクトルの赤外線部分における波長を有する放射として説明した。なお、本発明は、他の波長を有する放射にも適用可能であることは理解できるであろう。例えば、図９乃至図１５に関連して上述した実施形態（１次回折がスペクトル純度フィルタの下流に設けられたアパーチャを通過しないように、１次回折が０次から分離される実施形態）は、ＥＵＶ放射および赤外線放射以外の波長を有する放射にも適用可能である。同様に、図１６に関連して上述した実施形態（サブ波長アパーチャを用いて所望の波長を有する放射に対する位相格子スペクトル純度フィルタの透過率を向上させる実施形態）を、ＥＵＶ放射以外の波長の放射と共に用いてもよい。
【０１１０】
[0123]  本発明の実施形態の上述の説明は、ＥＵＶ放射（例えば、５〜２０ｎｍ）を発生する放射源に関するが、本発明は、１０ｎｍ未満の波長を有する放射である「超ＥＵＶ」放射を発生する放射源においても具現化されうる。「超ＥＵＶ」放射は、例えば、６．７ｎｍまたは６．８ｎｍの波長を有しうる。「超ＥＵＶ」放射を発生する放射源は、上述した放射源と同様に動作しうる。本発明は、１つ以上の波長を有する放射を別の１つ以上の波長を有する放射から分離する、抽出する、フィルタリングすることが望まれる任意の波長の放射を用いるリソグラフィ装置にも適用することができる。記載したスペクトル純度フィルタは、例えば、リソグラフィ装置または放射源（リソグラフィ装置用であってよい）において用いてよい。本発明は、リソグラフィ以外の分野において用いられるフィールドおよび装置にも適用してよい。
【０１１１】
[0124]  上述の説明は、例示的であって限定することを意図していない。したがって、当業者には、特許請求の範囲から逸脱することなく記載した発明に変更をなしうることは明らかであろう。
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。
【図１】
2010021550.tif 000009
【図２】
2010021550.tif 000010
【図３】
2010021550.tif 000011
【図４】
2010021550.tif 000012
【図５】
2010021550.tif 000013
【図６】
2010021550.tif 000014
【図７】
2010021550.tif 000015
【図８】
2010021550.tif 000016
【図９】
2010021550.tif 000017
【図１０】
2010021550.tif 000018
【図１１】
2010021550.tif 000019
【図１２】
2010021550.tif 000020
【図１３】
2010021550.tif 000021
【図１４】
2010021550.tif 000022
【図１５】
2010021550.tif 000023
【図１６】
2010021550.tif 000024
【外国語明細書】
2010021550000001.pdf