(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク内のマスク・パターンを基板上に結像するためのリソグラフィ投影装置であって：
投影ビームを供給するように構成され配置された放射システムと；
マスクを保持するように構成された第１の物体テーブルと；
基板を保持するように構成された第２の物体テーブルと；
前記マスクの照射部分を前記基板の対象部分上に結像するように構成および配置された投影システムと；を備え、
前記放射システムは、
前記放射ビームを作るように構成および配置された放射源と、
前記放射ビームの少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成および配置された照射システムとを有し、
前記投影装置はさらに、前記放射ビームが横断する領域内に供給される気体をイオン化するイオン化手段を含む汚染物質バリアを有し、
前記汚染物質バリアはさらに、前記放射ビームが横切る領域を取り囲み且つ前記気体を含む管状体を有し、前記イオン化手段は少なくとも前記管状体内の前記気体の部分をイオン化するように構成されていることを特徴とする、リソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記イオン化手段は電子源を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記イオン化手段はプラズマを、前記管状体の中に閉じ込めるようプラズマを発生するように構成および配置され、前記管状体は該管状体の直径よりも大きな長さを有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記プラズマは容量的もしくは誘導的ＲＦ放電または交流放電によって発生することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記プラズマは、１０ないし２０ｅＶの範囲の電子エネルギによって生成されることを特徴とする、請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記汚染物質バリアは、更に、ゲッター板と、前記ゲッター板を前記イオン化手段に対して負に帯電させるための電圧源とを備え、前記ゲッター板は、前記放射ビームの伝搬方向に対して、前記イオン化手段の上流に位置していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記汚染物質バリアは、更に、前記放射ビームの伝搬方向に対して、前記ゲッター板の上流に位置しているリペラ板と、前記リペラ板を前記ゲッター板に対して正に帯電させるための第２の電圧源とを備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記汚染物質バリアは、更に、磁界を発生させて自由電子を閉じ込めるための磁界発生手段を備え、前記磁界発生手段は、前記放射ビームの伝搬方向に対して、前記イオン化手段の下流に位置していることを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記気体は希ガスであることを特徴とする、請求項1〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記希ガスはＨｅまたはＡｒであることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記汚染物質バリアは、前記照射システムに対する前記放射ビームの入力位置に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記汚染物質バリアは、前記照射システムと前記投影システムとの間に位置していることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記汚染物質バリアは、前記第２の物体テーブルと前記投影システムとの間に位置していることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記汚染物質バリアは、更に、前記放射ビームが横断する前記領域に前記気体の流れを供給するように構成および配置された気体供給手段を備え、前記気体流は汚染物質粒子の伝搬方向とは反対の方向に実質的に送出されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記気体供給手段は使用に際して前記管状体へ気体を供給し、前記汚染物質バリアはさらに、放射ビームの伝搬方向に対して上流側に位置し、前記放射投影ビームが横断する前記領域から前記パージ・ガスを除去するための排気手段を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記放射ビームは更に、レーザ生成または放電プラズマ放射源を備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記放射ビームは、例えば８ないし２０ｎｍの範囲、特に９ないし１６ｎｍの範囲の波長を有する超紫外線放射から成ることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
放射ビームを供給するように構成され配置された放射システムと；
マスクを保持するように構成された第１の物体テーブルと；
基板を保持するように構成された第２の物体テーブルと；
前記マスクの照射部分を前記基板の対象部分上に結像するように構成および配置された投影システムと；を有し、
前記放射システムは、
前記放射ビームを作るように構成および配置された放射源と、
前記放射ビームの少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成および配置された照射システムとを有し、
前記投影装置はさらに、前記放射ビームが横断する領域内に供給される気体をイオン化するイオン化手段を含む汚染物質バリアを有するリソグラフィ装置を用いた素子製造方法であって：
パターンを含むマスクを前記第１の物体テーブルに供給するステップと；
エネルギ感知物質の層によって少なくとも部分的に被覆された基板を前記第２の物体テーブルに供給するステップと；
前記マスクの部分を照射し、前記マスクの前記照射部分を前記基板の前記対象部分上に結像するステップと；
前記投影ビームが横断する領域において気体をイオン化するステップとを備え、
前記イオン化するステップは、前記放射ビームが横断する領域を包囲し、前記気体を含む管状体内で実行されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソグラフィ投影装置に関する。この装置は：
放射の投影ビームを供給する放射システムと；
所望のパターンに従って投影ビームをパターニングするように機能するパターニング手段を支持する支持構造と；
基板を保持する基板テーブルと；
パターニングされたビームを基板の対象位置に投影する投影システムと；
を備える。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
ここで用いる場合、「パターニング手段」という用語は、基板の対象部分に生成されるパターンに対応してパターニングした断面を入射する放射ビームに与えるために使用可能な手段を指すものとして広く解釈されるものとする。また、この文脈において、「光弁」という用語も使用可能である。一般に、前記パターンは、集積回路または他の素子（以下を参照のこと）等、対象部分に生成される素子内の特定の機能層に対応する。かかるパターニング手段の例には、以下のものが含まれる。
【０００３】
マスク。マスクの概念はリソグラフィにおいて周知であり、これは、２値、交番移相、減衰移相、および様々なハイブリッド・マスク・タイプ等のマスク・タイプを含む。かかるマスクを放射ビーム内に配置すると、マスクに入射する放射は、マスク上のパターンに従って、選択的に透過（透過型マスクの場合）または反射（反射型マスクの場合）する。マスクの場合、支持構造は一般にマスク・テーブルであり、これによって、入射する放射ビーム内の所望の位置にマスクを確実に保持することができ、更に、所望の場合にはビームに相対的とマスクを動かすことも可能となる。
【０００４】
プログラム可能ミラー・アレイ。かかる素子の一例は、粘弾性制御層および反射面を含むマトリクス・アドレス可能面である。かかる素子の基本的な原理は、（例えば）反射面のアドレスされた領域が入射光を回折光として反射する一方、アドレスされていない領域が入射光を非回折光として反射するものである。適切なフィルタを用いて、反射ビームから前記非回折光を除去し、回折光のみを残す。このようにして、マトリクス・アドレス可能面のアドレッシング・パターンに従って、ビームをパターニングする。プログラム可能ミラー・アレイの代替的な実施形態では、マトリクスに配置した小さなミラーを用いる。適切な局所電界を印加することで、または圧電作動手段を用いることで、各ミラーは、軸を中心に個別に傾けることができる。この場合も、ミラーはマトリクス・アドレス可能であり、アドレスされたミラーが、アドレスされていないミラーとは異なる方向に入射放射ビームを反射させるようになっている。このようにして、マトリクス・アドレス可能ミラーのアドレッシング・パターンに従って、反射ビームをパターニングする。必要なマトリクス・アドレッシングは、適切な電子手段を用いて行うことができる。上述の状況の双方において、パターニング手段は、１つ以上のプログラム可能ミラー・アレイから成るものとすることができる。ここで参照したミラー・アレイに関する更に詳しい情報は、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号および第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号およびＷＯ９８／３３０９６号から得ることができる。これらは、引用により本願にも含まれるものとする。プログラム可能ミラー・アレイの場合、前記支持構造は、フレームまたはテーブルとして具現化し、例えば、必要に応じて固定または可動とすることができる。
【０００５】
プログラム可能ＬＣＤアレイ。かかる構造の一例は、米国特許第５，２２９，８７２号に開示されているので詳細は、この文献を参照されたい。上述のように、この場合の支持構造はフレームまたはテーブルとして具現化し、例えば必要に応じて固定または可動とすることができる。
【０００６】
簡略化のために、本文の以下の説明では、マスクおよびマスク・テーブルを伴う例を特定的に扱うことがこともある。しかしながら、かかる例で論じる一般的な原理は、上述のパターニング手段の更に広い文脈で理解するものとする。
【０００７】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において用いることができる。かかる場合、パターニング手段は、ＩＣの個々の層に対応した回路パターンを発生することができ、このパターンを、放射感知物質（レジスト）の層によって被覆されている基板（シリコン・ウエハ）上の対象の部分（例えば１つ以上のダイから成る）上に結像することができる。一般に、単一のウエハは、投影システムによって一度に１つずつ連続的に照射された隣接する対象部分から成る全体的なネットワークを含む。マスク・テーブル上のマスクによるパターニングを用いた現在の装置では、２つの異なるタイプの機械を区別することができる。一方のタイプのリソグラフィ投影装置では、各対象部分を照射する際に、一度でマスク・パターン全体を対象部分上に露出する。かかる装置は、一般にウエハ・ステッパと呼ばれる。一般にステップ・アンド・スキャン装置と呼ばれる他方の装置では、各対象部分を照射する際に、投影ビーム下のマスク・パターンを所与の基準方向（「走査」方向）に徐々に走査し、これに同期して、この方向に対して平行または非平行に基板テーブルを走査する。一般に、投影システムはある倍率Ｍ（一般に＜１）を有するので、基板テーブルを走査する速度Ｖは、倍率Ｍに、マスク・テーブルを走査する速度を掛けたものである。ここで述べるリソグラフィ装置に関する更に詳しい情報は、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号に開示されているので参照されたい。
【０００８】
リソグラフィ投影装置を用いた製造プロセスでは、放射感知物質（レジスト）の層によって少なくとも部分的に被覆された基板上に、（例えばマスク内の）パターンを結像する。この結像ステップに先立って、基板は、プライミング、レジスト被覆、およびソフトベーク等の様々な手順を施される場合がある。露光後、基板は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、および結像したフィーチャの測定／検査等の他の手順を施される場合がある。この手順の配列は、例えばＩＣのような素子の個々の層をパターニングするための基礎として用いられる。かかるパターニングされた層は、次いで、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等の様々なプロセスを経る場合がある。これらは全て、個々の層を完成させるためのものである。いくつかの層が必要である場合には、手順全体またはその変形を、新たな各層ごとに繰り返す必要がある。最終的に、基板（ウエハ）上には、素子のアレイが存在することになる。これらの素子は、次いで、ダイシングまたはのこ引き等の技法によって互いに切り離され、そこから個々の素子を、ピン等に接続されたキャリア上に搭載することができる。かかるプロセスに関する更に詳細な情報は、例えば、Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．１９９７年、ＩＳＢＮ  ０−０７−０６７２５０−４の書籍「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：  Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチップの製造：  半導体処理のための実用的な手引き）」第３版に開示されているので、詳細についてはこの文献を参照されたい。
【０００９】
簡略化のために、投影システムは、以降、「レンズ」と呼ぶ場合がある。しかしながら、この用語は、例えば屈折光学部品、反射光学部品、および反射屈折光学系を含む様々なタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈されるものとする。また、放射システムは、放射の投影ビームを方向付け、整形し、または制御するためにこれらの設計タイプのいずれかに従って動作する構成要素を含むことができ、以下では、かかる構成要素のことを、まとめてまたは単独で「レンズ」と呼ぶ場合がある。更に、リソグラフィ装置は、２つ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である場合がある。かかる「多数ステージ」の装置では、平行な追加のテーブルを用いる場合があり、または、１つ以上のテーブル上で準備ステップを実行しながら、１つ以上の他のテーブルを露出のために用いることも可能である。２ステージのリソグラフィ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，４４１号およびＷＯ９８／４０７９１号に開示されているので詳細についてはこの文献を参照されたい。
【００１０】
リソグラフィ装置では、基板上に結像可能なフィーチャのサイズは、投影放射の波長によって制限される。素子の密度の高い、従って動作速度の速い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可能であると望ましい。最新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する紫外線光を用いるが、約１３ｎｍの更に短い波長の放射を用いることが提案されている。かかる放射は、超紫外線（ＥＵＶ）または軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射源には、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子ストレイジ・リングからのシンクロトロン放射が含まれる。
【００１１】
超紫外線源のあるものは、特にプラズマ源は、相当な量の汚染物質分子、イオン、およびその他の（高速）粒子を放出する。かかる粒子が、放射源の下流または装置内の更に下流に当然存在する照射システムに達するならば、壊れやすい反射器および他の要素に損傷を与え、光学要素の表面に吸収層の堆積を生じる恐れがある。かかる損傷および堆積層は、ビーム強度の望ましくない損失を引き起こし、必要な露光時間を増大させ、従って機械のスループットを低下させ、更に、除去または修復することが難しい可能性がある。汚染物質粒子が照射システムに達することを防ぐために、放射システムの出口または照射システムの入口に物理的なバリアまたはウインドウを設けることが提案されている。しかしながら、かかるウインドウは、それ自体、汚染物質粒子および吸収層の堆積による損傷を受けやすい。また、ほとんどの物質は、リソグラフィで用いるために提案された波長の超紫外線放射を吸収するので、ウインドウは、新しくてきれいであっても、ビーム・エネルギの相当な割合を吸収し、スループットを低下させる。この吸収は、ウインドウにおいて熱応力を生じ、ウインドウを破壊させることもある。
【００１２】
ＥＰ−Ａ−０９５７４０２号は、投影システムの最後の固体表面と基板との間に配置され、基板に向けて流れる気体で清掃する中空管を用いて、レジストから放出された汚染物質が投影レンズ上に堆積するのを防ぐ汚染物質バリアを開示する。
【００１３】
本発明の目的は、例えば放射源によって生成された望ましくない汚染物質を除去するために、リソグラフィ投影装置において使用可能な改良された汚染物質バリアを設けることである。
【００１４】
上記およびその他の目的は、冒頭のパラグラフにおいて特定したようなリソグラフィ装置において、前記放射システムは、前記放射ビームを作るように構成および配置された放射源と、前記放射ビームの少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成および配置された照射システムとを有し、前記投影装置はさらに、前記放射ビームが横断する領域内に供給される気体をイオン化するイオン化手段を含む汚染物質バリアを有し、前記汚染物質バリアはさらに、前記放射ビームが横切る領域を取り囲み且つ前記気体を含む管状体を有し、前記イオン化手段は少なくとも前記管状体内の前記気体の部分をイオン化するように構成されていることを特徴とする、本発明に従って達成される。イオン化手段は、電子発生源か容量性又は誘導性ＲＦ放電あるいはＡＣ放電により発生するプラズマで達成される。
【００１５】
本発明の好適な実施形態では、イオン化手段の上流（ここでは、文脈上、特に必要がない限り、上流および下流という語は、投影ビームの伝搬方向に対する方向を示すために用いる）に、ゲッター板を設ける。イオン化した気体および汚染物質は、負に帯電したゲッター板に引き付けられ、このため汚染物質の除去が強化される。かかる汚染物質は、例えば、投影ビームを形成する所望の放射と共に放射源から放出されるイオンおよび荷電粒子である場合がある。パージ・ガス供給源の下流に、自由電子を閉じ込めるための磁気トラップを設けることによって、イオン化効果を向上させることができる。
【００１６】
更に別の好適な実施形態では、幅よりも大きな長さを有する管内に、発生させたプラズマを閉じ込める。プラズマ内に発生したイオンは電子よりも質量がはるかに大きいので、その温度は電子のものよりはるかに低い。粒子の拡散率は温度によって決定するので、電子はプラズマから急速に拡散する。プラズマを閉じ込める管の長さ対幅比のために、電子は、管の端部よりも管の壁の方向へと優先的に移動する。プラズマ量内の電子不足によって荷電の二極化が起こり、放射源のものとプラズマのものと双方のイオンが電子に追従し、プラズマから出て管の壁へと向かい、閉じ込められる。従って、この両極性拡散は、投影ビームからの汚染物質の除去に役立つ。このため、汚染物質バリアは、放射源が放出する粒子から、照射および投影システムの壊れやすい光学部品を有効に保護することができる。
【００１７】
本発明の更に別の実施形態では、装置は、更に、投影ビームが横切る領域にパージ・ガス流を発生させるためのガス供給手段を備える。前記パージ・ガス流は、投影ビームの伝搬方向とは反対の方向に実質的に送出される。汚染物質バリア内のガス流は、大部分は伝搬ビームの方向とは反対方向であるので、前記パージ・ガスは、投影ビームと共に移動する汚染物質を効果的に妨げる。
【００１８】
本発明の汚染物質バリアは、上述のＥＰ−Ａ−０９５７４０２号の汚染バリアと共に用いると有利である。
【００１９】
本発明の更に別の態様によれば、素子製造方法が提供される。この方法は：パターンを含むマスクを前記第１の物体テーブルに供給するステップと；エネルギ感知物質の層によって少なくとも部分的に被覆された基板を前記第２の物体テーブルに供給するステップと；前記マスクの部分を照射し、前記マスクの前記照射部分を前記基板の前記対象部分上に結像するステップと；前記投影ビームが横断する領域において気体をイオン化するステップとを備え前記イオン化するステップは、前記放射ビームが横断する領域を包囲し、前記気体を含む管状体内で実行されることを特徴とする。
【００２０】
この文書において、本発明による装置をＩＣの製造に用いることに特に言及することができるが、かかる装置は多くの他の可能な用途を有することは明示的に理解されよう。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメイン・メモリ用の誘導および検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いることができる。かかる代替的な用途の状況においては、この文書における「レチクル」、「ウエハ」、または「ダイ」という用語のいかなる使用も、より一般的な用語「マスク」、「基板」、および「対象位置」によってそれぞれ置換されるものとして見なされることは、当業者には認められよう。
【００２１】
本文書において、「放射」、および「ビーム」という用語は、紫外線放射（例えば３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長を有する）およびＥＵＶ（例えば５ないし２０ｎｍの範囲の波長を有する超紫外線放射）を含む全てのタイプの電磁放射を包含するために用いられる。
【００２２】
本発明の実施形態について、添付の概略図面を参照し、一例としてのみ、以下に説明する。
【００２３】
図面において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１は、本発明の特定の実施形態によるリソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は以下のものを備える。
【００２５】
放射（例えばＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給する放射システムＬＡ、ＩＬ。この特定の例では、放射源ＬＡも備える。
【００２６】
マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するためのマスク・ホルダが設けられ、要素ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続された、第１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴ。
【００２７】
基板Ｗ（例えばレジストで被覆されたシリコン・ウエハ）を保持するための基板ホルダが設けられ、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続された、第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴ。
【００２８】
マスクＭＡの照射部分を、基板Ｗの対象部分Ｃ（例えば１つ以上のダイから成る）上に結像するための、投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、屈折系、反射屈折系、または反射系）。
【００２９】
ここで述べるように、この装置は反射タイプ（すなわち反射型マスクを有する）である。しかしながら、一般に、これは、例えば透過型（透過型マスクを有する）とすることも可能である。あるいは、この装置は、上述のようなタイプのプログラム可能ミラー・アレイ等、他の種類のパターニング手段を用いることも可能である。
【００３０】
放射源ＬＡ（例えばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、またはストレイジ・リングもしくはシンクロトロン内の電子ビーム経路の周囲に設けられたアンジュレータまたはウィグラー）は、放射ビームを生成する。このビームは、直接、または例えばビーム拡大器Ｅｘ等のコンディショニング手段を通過した後に、照射システム（照射装置）ＩＬに供給される。照射装置ＩＬは、ビーム内の強度分布の外側および／または内側の半径方向の広がり（一般に、それぞれσアウタおよびσインナと呼ばれる）を設定するための調整手段ＡＭを備える場合がある。更に、照射装置ＩＬは、一般に、積分器ＩＮおよび集光レンズＣＯ等、他の様々な構成要素を備える。このようにして、マスクＭＡに入射するビームＰＢは、その断面において所望の均一性および強度分布を有する。
【００３１】
図１を参照すると、放射源ＬＡは、リソグラフィ投影装置の筐体内に存在する場合がある（例えば放射源ＬＡが水銀ランプである場合に多い）が、これは、リソグラフィ投影装置から離して配置して、生成された放射ビームを（例えば適切な方向付けミラーを利用して）装置内に導くことも可能であることを注記しておく。この後者のケースは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合に当てはまることが多い。本発明および請求の範囲は、これらのケースの双方を包含する。
【００３２】
投影ビームＰＢは、続いて、マスク・テーブルＭＴに保持されたマスクＭＡを横断する。マスクＭＡによって選択的に反射された後、投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過する。レンズＰＬは、投影ビームＰＢを、基板Ｗの対象部分Ｃ上に合焦する。第２の位置決め手段ＰＷ（および干渉測定手段ＩＦ）を利用して、基板テーブルＷＴを精度高く移動させて、例えば投影ビームＰＢの経路内で異なる対象位置Ｃを位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段ＰＭを用いて、例えばマスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後、または走査の間に、投影ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを精度高く位置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、ＷＴの動きは、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（細かい位置決め）を用いて実現する。これらのモジュールは、図１には明示的に示していない。しかしながら、（ステップ・アンド・スキャン装置に対して）ウエハ・ステッパの場合は、マスク・テーブルＭＴは、単に短行程アクチュエータに接続するか、または固定とすることができる。
【００３３】
図示した装置は、２つの異なるモードで使用可能である。
【００３４】
ステップ・モード。このモードでは、マスク・テーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、マスク像全体を、一度で（すなわち単一の「フラッシュ」で）対象部分Ｃ上に投影する。次いで、基板テーブルＷＴをｘおよび／またはｙ方向に移動させて、投影ビームＰＢによって異なる対象部分Ｃを照射可能とする。
【００３５】
スキャン・モード。このモードでは、基本的に同じ事柄が当てはまるが、所与の対象部分Ｃを単一の「フラッシュ」で露光しない点が異なる。代わりに、マスク・テーブルＭＴを、所要の方向に（いわゆる「スキャン方向」例えばｙ方向に）速度ｖで移動させることができ、投影ビームＰＢをマスク像上で走査させる。これと共に、基板テーブルＷＴを、同時に速度Ｖ＝Ｍｖで、同じまたは反対の方向に動かす。ここで、Ｍは、レンズＰＬの倍率である（通例、Ｍ１／４または１／５である）。このようにして、解像度に関して妥協することなく、比較的大きな対象部分Ｃを露光することができる。
【００３６】
放射源ＬＡ、照射システムＩＬ、および投影システムＰＬは、それぞれの区画（「筐体」）内に収容し、投影ビーム放射に透過な気体によって排気または洗浄することも可能である。異なる区画の壁の開口を介して、それらの間に投影ビームを通過させる。図２に、放射源ＬＡから照射システムＩＬまで投影ビームＰＢを通過させるための構成を更に詳細に示す。
【００３７】
放射源ＬＡ内の放出源１０は、特に放電またはレーザ生成プラズマ源を用いる場合、所望の放射の投影ビームＰＢだけでなく、汚染物質粒子１１のビームも放出する。放射源ＬＡおよび照射システムＩＬの区画に、位置合わせした開口を設けて、投影ビームＰＢを放射源ＬＡから照射システムＩＬまで通過可能とする。汚染物質粒子ビーム１１は、必然的に投影ビームＰＢと共に移動するが、照射システムＩＬ内に入るのを防がなければならない。このために、照射システムＩＬの区画の壁１２から、投射ビームＰＢの入来を可能とする開口の周りに管１３０が突出している。
【００３８】
管１３０は、気体が充填されており、照射システム区画１２の開口を包囲している。照射システム区画１２は、投影ビームＰＢの吸収を減じるように排気される。管１３０の下流端（すなわち照射システムＩＬ付近）に、例えば電子源１３２のようなイオン化手段を設ける。
【００３９】
電子源１３２によって放出される電子は、気体およびあらゆる汚染物質粒子をイオン化する。次いで、正に帯電したイオンおよび粒子１５０は、負に帯電したコレクタ板１３３によって引き付けられるので、気体は照射システム区画１２から外側に流れ、有効な気体バリアを生成する。
【００４０】
コレクタ板１３３の上流に、正に帯電したリペラ板１３５を設けて、コレクタ板１３３を通り過ぎたあらゆるイオンまたは帯電粒子１５１をはね返し、コレクタ板１３３へと送り返す。
【００４１】
コレクタ板１３３およびリペラ板１３５を電子源１３２に対して適切な電位に帯電させるために、適切な電圧源１３４、１３６を設ける。正確な電位は、装置の寸法、ならびに、投影ビームＰＢに付随する汚染物質粒子の比率および速度等のファクタに依存する。例えば、電子源１３２は約＋１００Ｖの電位とし、コレクタ板は約−１ｋＶ、リペラ板は＋１ｋＶとすることができる。
【００４２】
気体のイオン化を改善するために、管１３０のきれいな（照射システムの）側に、コイル１３７によって形成した磁気トラップを設けることができる。コイル１３７は、磁界を発生し、これが自由電子を閉じ込めて、粒子トラップのきれいな側に移動するあらゆる気体のイオン化を増大させる。次いで、イオン化気体は、再びコレクタ板１３３に引き付けられて、気体の逆流を引き起こす。電子のトラッピングに役立てるために、電子源１３２よりもわずかに高い電位、例えば１３０Ｖを与えることも可能である。また、放射源１０から放出された負に帯電した粒子も、電子トラップに閉じ込められて、気体のイオン化に寄与する。これによって、例えばミラーＭＲのような、照射システムにおける光学要素に対する損傷および光学要素上の堆積が回避される。
【００４３】
イオン化される気体は、放射源の動作のため、もしくはいずれかの他の理由のために存在し、または、供給手段１４を介して本目的のために供給することができる。
【００４４】
実施形態２
本発明の第２の実施形態は、プラズマを発生させることで気体をイオン化し、両極性拡散を用いて汚染物質を除去すること以外は、第１の実施形態と同様である。図３は、図２に示すイオン化手段の代わりに用いる、プラズマを発生させるための構成を示す。
【００４５】
この実施形態では希ガスであるプラズマ５６は、プラズマ発生手段５１によって発生する。プラズマ発生手段５１は、例えば、周波数範囲１０ｋＨｚないし２０ＭＨｚにおいて容量的または誘導的に結合したＲＦ放電または交流放電を用いる。プラズマ５６内の電子エネルギは、好ましくは１０ないし２０ｅＶとし、高レベル準安定状態において高濃度の電子がなければならない。プラズマ５６においては、他の気体も使用可能であるが、希ガスが好ましく、特にＨｅおよびＡｒによって効果的なイオン化が得られる。
【００４６】
図３に示すように、プラズマ５６は、幅Ｄよりも大きい長さＬを有する管５２の内部にある。高温のために、電子は急速に拡散し、管５２の壁によって閉じ込められる。従って、電子が不足しているプラズマ５６と管５２の電子が大量にある壁との間で荷電の二極化が生じ、プラズマ５６内に残っているイオンは、管５２の壁に引き付けられ、投影ビームＰＢから出る。このように生成されたプラズマ５６は、例えば汚染物質流に存在するＬｉおよび他の金属のようないかなる汚染物質も有効にイオン化し、次いで、説明したように、管５２の壁に向かって、優先的に、極めて有効に拡散する。
【００４７】
第１の実施形態のゲッター板およびリペラ板を、第２の実施形態のプラズマ・イオン化装置と共に用いることができるが、これは必須ではなく、汚染物質を除去するためには両極性拡散で十分とすることができる。
【００４８】
実施形態３
以下に述べることを除いて本発明の第１または第２の実施形態と同一とすることができる本発明の第３の実施形態では、照射システムに向かう汚染物質流を妨げるために、パージ・ガス流を供給する。
【００４９】
パージ・ガス供給源１４は、管１３の内壁の出口（図示せず）に、きれいな乾性パージ・ガスを供給し、管を通って放射源ＬＡに向かうパージ・ガス流１５を生成する。パージ・ガスは、例えば、投影ビームの放射に対して最小の吸収係数を有する純粋な不活性または希ガスまたはかかる気体の混合物とすることができる。
【００５０】
パージ・ガス流１５は、汚染物質粒子ビーム１１の粒子を遮断し、押し流して、それらを照射システムＩＬから運び去る。放射源ＬＡと照射システムＩＬとの間の投影ビームＰＢの両側に排気システム１６を設けて、パージ・ガス流および同伴する汚染物質粒子を除去する。排気システム１６の真空ポンプによって、十分なレートでパージ・ガスを抽出して、投影ビームが横切る領域における気体の圧力が十分に低く、投影ビームの望ましくない減衰を回避できる一方で、パージ・ガス流が汚染物質粒子を押し流して抽出するのに十分であることを保証する。排気システム１６は、放射源チャンバの一部とするか、このチャンバに取り付けるか、またはこれとは別個のものとすることができる。これによって、より効果的な汚染物質バリアを形成する。
【００５１】
上述の実施形態では、粒子トラップとも呼ぶ汚染物質バリアは、放射源ＬＡおよび照射システムＩＬの区画間に示したが、この代わりに、またはこれに加えて、照射システムＩＬと投影システムＰＬ、照射装置の別個の区画間、基板と投影システムとの間に、レジスト気体放出によるごみを減らすために、または、一般に、リソグラフィ装置内の、いずれかの「汚染物質」と「きれいな」環境との間に、粒子トラップを設けることも可能であることは認められよう。
【００５２】
本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明は、上述のものとは異なる方法で実現することも可能であることは認められよう。ここでの説明は、本発明を限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるリソグラフィ投影装置を示す。
【図２】第１の実施形態における汚染物質バリアを示す。
【図３】本発明の第２の実施形態による汚染物質バリアを示す。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す。
【図１】
0003696163.tif 000002
【図２】
0003696163.tif 000003
【図３】
0003696163.tif 000004
【図４】
0003696163.tif 000005