(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ放射線を照射すると二次電子を放出する高反射性コーティングを有する基板を含む反射光学素子と、荷電粒子を前記反射光学素子（２）に付与できるよう配置した荷電粒子源（３）とを備え、該荷電粒子源（３）は、電荷キャリアを補償する唯一の手段として電子を前記反射光学素子（２）に付与するフラッドガンであり、該フラッドガン（３）を、表面法線に対して４５°よりも大きな角度で前記反射光学素子（２）の表面に電子を付与するよう配置した、ＥＵＶリソグラフィ用の光学システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光学システムにおいて、前記フラッドガン（３）を、前記反射光学素子（２）の前記高反射性コーティング（２２）の前記ＥＵＶ放射線が照射される領域の外側のみに電子を付与するよう配置した光学システム。
【請求項３】
請求項１に記載の光学システムにおいて、前記フラッドガン（３）を、前記反射光学素子（２）の前記高反射性コーティング（２２）の前記ＥＵＶ放射線が照射される領域の外側全体のみに電子を付与するよう配置した光学システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学システムにおいて、前記フラッドガンは、発熱体（３１、３１’）を有する熱電子フラッドガン（３、３’、３’’）であり、前記発熱体は面状素子（３１’）である光学システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学システムにおいて、前記高反射性コーティング（２２）は多層系に基づく光学システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学システムにおいて、少なくとも１つのさらなる反射光学素子（１２２）及び／又は少なくとも１つのさらなるフラッドガン（３ａ）を含む光学システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学システム（１）を備えるＥＵＶリソグラフィ用の照明システム。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学システム（１）を備えるＥＵＶリソグラフィ用の投影システム。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学システム（１）を備えるＥＵＶリソグラフィ用のＥＵＶリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＵＶ放射線を照射すると二次電子を放出する高反射性コーティングを有する基板を含む反射光学素子と、荷電粒子を反射光学素子に付与できるよう配置した荷電粒子源とを備える、ＥＵＶリソグラフィ用の光学システムに関する。さらに、本発明は、当該光学システムを有するＥＵＶリソグラフィ用の照明システム、ＥＵＶリソグラフィ用の投影システム、及びＥＵＶリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶリソグラフィでは、半導体素子のリソグラフィ処理のために、軟Ｘ線〜極紫外線（ＥＵＶ）の波長範囲（例えば、約５ｎｍ〜２０ｎｍの波長）用の反射光学素子がフォトマスク又は多層膜ミラー等に用いられる。ＥＵＶリソグラフィ装置は、通常は複数の光学素子を有するので、十分な全体的反射率を確保するために最大限の反射率を有さなければならない。複数の光学素子は、通常はＥＵＶリソグラフィ装置内に直列に配置されるので、いずれか１つの光学素子の反射率が少しでも低下すれば、ＥＵＶリソグラフィ装置内の全体的反射率に深刻な影響がある。
【０００３】
ＥＵＶリソグラフィ装置の動作において、反射光学素子は、露光時間を最低限に保つために最大限に強いＥＵＶ放射線に曝される。ＥＵＶリソグラフィ装置の内部、特に照明システム及び投影システムの内部は、真空条件下にある。しかしながら、ごく僅かな水、酸素、及び炭化水素を残留ガス雰囲気中で完全に排除することができない。これらの残留ガスは、反応性断片（reactive fragments）に分裂し得ることで、反射光学素子の高反射性コーティングの表面の汚染及び劣化につながり得る。これらの反応性断片は、ＥＵＶ放射線により直接、又はＥＵＶ放射線が発生した二次電子により発生され得る。反射光学素子の表面を腐食させる２つの重要なプロセスは、吸着水分子の解離に起因した酸化、及び吸着炭化水素分子の解離に起因した炭素層の成長である。いずれのプロセスも、放出二次電子により生じ得る。反射光学素子それぞれの実際の最大反射率は、上層の汚染又は酸化により低下し得る。
【０００４】
反射光学素子の汚染表面を洗浄する一般的な方法は、この表面に水素ラジカル及びイオンを与えることである。特許文献１から、反射光学素子の表面に電子を浴びせて電荷を与え、静電素子によって反射面から電子を引き離すことにより、反射光学素子の表面から粒子を除去することが知られている。
【０００５】
二次電子の影響を減らすために、反射光学素子を第１電極として接続し、第２電極を反射光学素子の照射面から離して配置して、生じた二次電子が反射光学素子の炭素汚染又は酸化に寄与する前にそれらを除去する、電極装置が知られている。
【０００６】
二次電子の影響を減らす別の手法は、反射光学素子を接地して、反射光学素子の表面の制御不能な帯電を防止することである。帯電の欠点は、帯電した表面が逆の電荷を有する荷電断片を引き付け、これが反射光学素子の表面に対するスパッタリング効果につながり得ることである。基板に高反射性コーティングを設けたＥＵＶリソグラフィ用の反射光学素子の接地を達成するために、高反射性コーティング又は基板のいずれかを接触させて電荷キャリア補償を達成することができる。しかしながら、基板が部分的又は完全に絶縁材料又は導電性の低い材料からなる場合、光学面の帯電を回避するのに十分な電荷キャリア補償は起こり得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，６４２，５３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、長期間に及ぶ使用で十分に高い最大反射率を確保する、ＥＵＶリソグラフィ用の光学システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、ＥＵＶ放射線を照射すると二次電子を放出する高反射性コーティングを有する基板を含む反射光学素子と、荷電粒子を反射光学素子に付与できるよう配置した荷電粒子源とを備え、荷電粒子源が、唯一の電荷キャリア補償手段として電子を反射光学素子に付与するフラッドガンである、ＥＵＶリソグラフィ用の光学システムにより達成される。
【００１０】
電荷キャリア源は、いわゆるフラッドガンであり、フラッドソースと呼ばれることもあり、ＥＵＶ放射線の影響下で反射光学素子の照射面が放出する二次電子により生じる電荷差を補償する。フラッドガンは、様々な形態で市販されている特殊構成の電子源であり、電子エネルギー及び電子流の両方を全体として０ｅＶ〜１００ｅＶの範囲で、場合によってはそれを超えて非常に精密に調整することができる。さらに、フラッドガンは、ＥＵＶ放射線で照明した表面にできる限り完全且つ均一に荷電粒子を付与するために、非集束電子ビームを放出する。これらの手段により、表面に引き付けられるか又は表面に向けて加速される荷電反応性断片に起因した局所帯電効果、したがって局所スパッタリング効果を効果的に防止できることで、ＥＵＶ放射線での照射時に反応光学素子から放出される二次電子のさらなる電荷キャリア補償手段が必要ない。
【００１１】
電荷キャリア源は、低エネルギー荷電粒子源として構成されるので、これは、導入された荷電粒子がそれを付与される反射光学素子の表面に衝突した際に荷電粒子自体がスパッタリング効果をもたらし得る可能性を減らす。
【００１２】
フラッドガンにより供給された電子のエネルギーは、最大限でそれぞれの場合に用いられるＥＵＶ放射線のエネルギーに対応するよう調整されることが有利である。０ｅＶ〜１００ｅＶの範囲のエネルギーは、約１３．５ｎｍの領域、すなわちＥＵＶリソグラフィで最も一般に用いられる波長範囲でのＥＵＶ放射線の使用に対応する。したがって、エネルギー範囲は、例えば約７ｎｍ等のより短い波長にも許容可能である。好ましくは、荷電粒子は、スパッタリング効果を効果的に低減すると同時に十分な電荷キャリア補償を提供するために、約１０ｅＶ〜４０ｅＶ又はそれ以下の範囲のエネルギーを有する。
【００１３】
荷電粒子源としてフラッドガンを用いる主な利点は、非集束粒子ビームを提供することである。好ましくは、粒子ビームは、電荷キャリア補償のために、荷電粒子を反射光学素子のＥＵＶ放射線を照射した表面の最大限の部分に付与できるよう拡大される。さらに別の変形形態では、表面にわたってできる限り均一な電荷キャリア補償を達成するために、照射面を粒子により走査する。これらの手段により、そうしなければ反応性断片に起因したスパッタリング効果につながり得る局所電荷を回避することができる。
【００１４】
フラッドガン等の専用の荷電粒子源を設けることで、荷電粒子を反射光学素子に制御下で適時に付与することが可能となることが分かった。特に二次電子及び／又は残留ガス雰囲気中の荷電反応性断片に起因した帯電プロセスを、こうして打ち消すことができる。ＥＵＶ放射線の照射と同時又はほぼ同時に、制御下で反射光学素子に電子を付与することにより、電子の付与は、反射光学素子の表面に対するイオン化残留ガス等の荷電断片によるスパッタリング効果を防止するのに十分な電荷キャリア補償を確保することができる。反射光学素子の高く均一な反射率を、ＥＵＶリソグラフィプロセスに関する長い動作期間にわたりこうして確保することができる。本明細書中、電荷キャリア補償は、基板又は高反射性コーティングの材料特性とは無関係である。したがって、提案する光学システムは、特に、１ｋΩよりも高い抵抗率の材料の基板を有する反射光学素子を有することができ、この抵抗率は、例えば、ガラスセラミック又はチタンドープ石英ガラスに基づく幅広く用いられる基板材料の場合と同様である。特に、例えば電気接地等のさらなる電荷キャリア補償手段が不要であるので、様々なＥＵＶリソグラフィ装置に取り付けやすい極めて単純で小型の光学システムが提供される。
【００１５】
好ましい実施形態では、高反射性コーティングは多層系に基づく。高反射性コーティングは、５ｎｍ〜２０ｎｍの波長範囲のサブレンジに対して５０％以上の最大反射率を提供する一方で、上記サブレンジ内にない５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長に対しては実質的により小さな最大反射率を示すコーティングであることに留意されたい。特に、約１３．５ｎｍのサブレンジでは、ＥＵＶ放射線の垂直入射に最適化した、また多層系、例えばシリコン及びモリブデンを繰り返し交互に配置した層に基づく高反射性コーティングで、６０％よりも高い、特に６５％よりも高い最大反射率にさえ達するのが一般的である。１ｎｍ〜１２．５ｎｍ又は１５ｎｍ及び２０ｎｍの波長では、高反射性コーティングが示す最大反射率はゼロに近い。多層系は本質的に、ＥＵＶリソグラフィを実行する波長において、屈折率の実部が大きい材料のいわゆるスペーサ層と、屈折率の実部が小さい材料のいわゆるアブソーバ層との複数の反復スタックからなる。これは本質的に結晶を模倣したものであり、アブソーバ層が結晶内の格子面に相当し、アブソーバ層間の距離は各スペーサ層により画定され、ここで入射ＥＵＶ放射線のブラッグ反射が生じる。材料の様々な組み合わせを有する多層系を利用することで、ＥＵＶ波長範囲内の任意の波長に最適化した高反射性コーティングを提供することができる。
【００１６】
好ましくは、フラッドガンを、ＥＵＶ放射線に主に曝される反射光学素子の高反射性コーティングの境界のみに電子が付与されるよう配置する。例えば放射線の効果により二次電子を放出し得る高反射コーティングを有する反射光学素子の表面の境界に電子を付与することにより、すでにリソグラフィプロセス中にＥＵＶ照射を妨げることのない弱い粒子流で、効率的な荷電キャリア補償を達成することができる。さらに、フラッドガンが供給した電子で高反射性コーティングを劣化させる危険がさらに最小化される。
【００１７】
有利には、フラッドガンを、反射光学システムの高反射性コーティングの境界のみに完全に電子を付与して、高反射性コーティングに関して最も効率的で迅速且つ均一な電荷キャリア補償を提供するよう配置する。
【００１８】
好ましい実施形態では、フラッドガンを、表面法線に対して４５°よりも大きな角度で反射光学システムの表面に電子を付与するよう配置する。電子のこの斜入射により、電子を付与される表面に大きな照射領域（footprint）を発生させることができる。これにより、フラッドガンが供給する非集束電子ビームの効果が高くなる。さらに、非集束ビームは、必要であれば、ＥＵＶ放射線で照明した表面にできる限り完全且つ均一に荷電粒子を付与するために、例えば電磁場によりさらに拡大することができる。
【００１９】
フラッドガンは、２つの異なる原理に基づいて電子ビームを生成することができる。熱電子フラッドガンは、発熱体、例えばタングステン又は六ホウ化ランタン等の耐火材料のフィラメントの加熱により電子放出を示す。電界放出フラッドガンは、引出電圧を何らかの材料に印加することにより電子放出を示す。好ましい実施形態では、フラッドガンは、発熱体を有する熱電子フラッドガンであり、発熱体は面状素子である。２次元に延びる発熱体を設けることで、電子を均一に反射光学素子に付与する可能性が高まる。
【００２０】
有利には、光学システムは、好ましくは粒子源からの荷電粒子を同じく付与されることができる少なくとも１つのさらなる光学素子、及び／又は電子をより均一に反射光学素子に付与する少なくとも１つのさらなる反射光学素子を備える。
【００２１】
さらに、上述したもの等の光学システムを有するＥＵＶリソグラフィ用の照明システム又はＥＵＶリソグラフィ用の投影システムにより、またＥＵＶリソグラフィ装置により、目的が達成される。これらには、効果的な電荷キャリア補償を提供することによりその反射光学素子の１つ又は複数の帯電を防止し、且つ反射光学素子の表面に対するスパッタリング効果の危険を大幅に低減する光学システムが設けられるので、これらが示す光学機能の安定性は、特に反射光学素子の反射率に関して、長い動作期間にわたってより良好である。これらの手段により、関連のリソグラフィプロセスの処理量を、より長い動作期間にわたってより高いレベルに保つことができる。
【００２２】
有利な実施形態を従属請求項に記載する。
【００２３】
本発明を、好ましい例示的な実施形態を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】光学システムを備えるＥＵＶリソグラフィ装置の実施形態を概略的に示す。
【図２ａ】光学システムの第１実施形態の構造を概略的に示す。
【図２ｂ】光学システムの第２実施形態の構造を概略的に示す。
【図２ｃ】光学システムの第２実施形態の構造を概略的に示す。
【図３ａ】フラッドガンの構造の一例を概略的に示す。
【図３ｂ】フラッドガンの構造の一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、ＥＵＶリソグラフィ装置１００の例を概略的に示す。重要なコンポーネントは、ビーム整形システム１１０、照明システム１２０、フォトマスク１３０、及び投影システム１４０である。さらに他の変形形態では、ビーム整形システム１１０は、照明システム１２０に完全に又は部分的に組み込むことができる。
【００２６】
プラズマ源又はシンクロトロンが、５ｎｍ〜２０ｎｍの波長範囲のビーム源１１１として働き得る。放出された放射線を、最初にコレクタミラー１１２により集束させる。さらに、所望の作動波長を、モノクロメータ１１３を用いて入射角を変えることにより除去する。上述の波長範囲では、コレクタミラー１１２及びモノクロメータ１１３を通常は反射光学素子として形成する。
【００２７】
ビーム整形システム１１０において波長及び空間分布に関して処理した作動ビームを、照明システム１２０に導入する。図１に示す実施例では、照明システム１２０は、本実施例では多層系に基づく高反射性コーティングを基板上に備える多層膜ミラーとして形成した２つのミラー１２１、１２２を有する。ミラー１２１、１２２は、ウェーハ１５０に結像される構造を有するフォトマスク１３０へビームを案内する。フォトマスク１３０も、ＥＵＶ波長範囲用の反射光学素子であり、製造プロセスに応じて交換される。投影システム１４０を用いて、フォトマスク１３０が反射したビームをウェーハ１４０に投影することで、フォトマスクの構造をウェーハに結像する。図示の実施例における投影システム１４０は、本実施例では同じく多層膜ミラーとして形成した２つのミラー１４１、１４２を有する。投影システム１４０及び照明システム１２０の両方が、１つ、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上の数のミラーを有することもできることに留意されたい。
【００２８】
図１に示す実施例では、照明システム１２０及び投影システム１４０の両方がＥＵＶリソグラフィ用の光学システムを備え、該光学システムは、高反射性コーティングを有する基板を備える光学素子と、荷電粒子を反射光学素子に付与できるよう配置した荷電粒子源とを有し、荷電粒子源は、唯一の電荷キャリア補償手段として電子を反射光学素子に付与するフラッドガンである。
【００２９】
図１に示す実施例では、照明システム１２０は、粒子源としてのフラッドガン１２３、１２４と反射光学素子１２１、１２２とを備える２つの光学システムを有する。ここに示す実施例では、粒子源１２３を、電荷キャリア補償のためにＥＵＶ放射線で照明したミラー１２１の表面に電子等の荷電粒子を付与できるよう配置する一方で、粒子源１２４を、ミラー１２２に荷電粒子を付与できるよう配置する。本実施例では、粒子源１２３、１２４を、１０ｅＶ〜４０ｅＶ又はそれ以下の範囲のエネルギーを有する低エネルギー電子を供給するフラッドガンとして構成する。電荷状態を測定するためのセンサが、ミラー１２１、１２２にあり得る。これらのセンサを粒子源１２３、１２４に結合できることにより、放出電子の流れを各ミラー１２１、１２２の電荷状態に応じて変えることができる。これらの手段により、そうしなければ多少の二次電子又は光電子の発生につながり得るＥＵＶビームの強度変動を補償することができる。これにより、電子を付与され得るミラー１２１、１２２において、各フラッドガン１２３、１２４のみにより特に制御下で適時の電荷キャリア補償が得られる。
【００３０】
ここに示す実施例における投影システム１４０では、粒子源１４３としてのフラッドガンを設け、これは、荷電粒子としての電子を放出してＥＵＶ放射線で照明したミラー１４１の表面に衝突させるよう配置する。ここに示す実施例では、粒子源１４３が可動に配置したフラッドガンであることにより、必要であればミラー１４２に対する電荷キャリア補償も達成するために、粒子源１４３の向きを必要に応じて変えて荷電粒子をミラー１４２の照明面にも付与できるようにすることができる。粒子源１４３及び２つのミラー１４１、１４２を備える光学システムのこの特殊変形形態の機能を最適化するために、ミラー１４１、１４２それぞれの現電荷状態を判定するためのセンサを各ミラー１４１、１４２に取り付けることができ、このセンサを粒子源１４３の制御装置に結合し、制御装置は、所定の電荷閾値を超えるミラー１４１、１４２に荷電粒子を選択的に付与するよう粒子源１４３の向きを調整する。衝突するＥＵＶ放射線強度は、図１に示す実施例におけるビーム経路で１つのミラーから次のミラーへ進むにつれて低下するので、ミラー１４２よりもビーム経路の上流のミラー１４１によって早くこのような閾値に達する。したがって、粒子源１４３からの粒子流が一定であれば、平均してミラー１４１の方に長く荷電粒子が付与される。
【００３１】
照明システム及び投影システムの両方において、各ミラーに独自のフラッドガンを任意に設けて、これを用いて電子を２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の数のミラーに付与してもよく、又はここで述べた光学システムに加えてビーム経路に配置されるが荷電粒子を付与されないミラーを設けてもよいことに留意されたい。さらに、ビーム整形システム１１０の光学素子１１２、１１３、又はマスク１３０にも、１つ又は複数の粒子源を設けて電荷キャリア補償を提供することができる。また、特に大きな照明面積を有するミラーに２つ以上の粒子源を設けて、表面にできる限り均一に荷電粒子を供給することを確実にすることができる。
【００３２】
図２ａは、反射光学素子２と、本実施例では電子源として形成した荷電粒子源３とを備える、光学システム１を例示的に示す。反射光学素子２は、１ｋΩよりも高い抵抗率の特に低い熱膨張係数を有するガラスセラミックの基板２１を備える。この基板２１において、ＥＵＶリソグラフィに関してＥＵＶ放射線４に主に曝される側には、多層系に基づく高反射性コーティング２２を設ける。
【００３３】
高反射性コーティング２２の多層系は、ＥＵＶリソグラフィを実行する波長において、屈折率の実部が大きい材料のいわゆるスペーサ層と、屈折率の実部が小さい材料のいわゆるアブソーバ層との複数の反復スタックからなる。これは本質的に結晶を模倣したものであり、アブソーバ層が結晶内の格子面に相当し、アブソーバ層間の距離は各スペーサ層により画定され、ここで入射ＥＵＶ放射線のブラッグ反射が生じる。
【００３４】
図２ａに示す実施例では、高反射性コーティング２２は、衝突する放射線４に面した反射光学素子２の全表面にわたって延びる。変形形態では、図２ｃに示すように、この表面の一部のみに反射光学コーティング２２を設けてもよい。有利には、高反射性コーティング２２の表面積は、ＥＵＶ放射線で照明される面積と少なくとも同じ大きさである。
【００３５】
制御下での電荷キャリア補償を達成するために、本実施例では図２ａに示す光学システム１は電子源３を有し、電子源３は、ＥＵＶ放射線４を照射した高反射性コーティング２２に電子源３からの電子を付与するよう反射光学素子２に対して配置する。好ましくは、電子源３が放出した電子ビームを、放出二次電子又は光電子により生じる帯電を最高精度で補償するよう調整する。これに必要な電子ビームは、特に二次電子の発生のためのＥＵＶ放射線強度及び有効断面積を考慮して、試験測定及び／又は計算から得ることができる。照射面にわたってできる限り均一な電荷キャリア補償を達成するために、電子ビームを、ここに示す実施例では拡大し、高反射性コーティング２２の表面法線に対して４５°よりも大きな角度で付与する。場合によっては、第２電子源３ａ（点線）を追加して、高反射性コーティング２２に対する電子の付与の均一性を改善することができる。
【００３６】
電荷状態を確かめるために、図２ａに示す実施例では、電荷状態を測定するためのセンサを反射光学素子に設け、これは例えば、反射光学素子のＥＵＶ放射線４に曝される高反射性コーティング２２を有する表面が基板２１に対して帯電する強度を測定するための、電圧計２３の形態である。電圧計２３は、電子源３からの電子流を現電荷状態に応じて増減させるために、電子源３の制御デバイス（図示せず）に結合することができる。このようにして電荷状態を監視する利点は、特に、そうしなければ光電子の放出速度の相違につながり得るＥＵＶ放射線の強度変動をよりよく補償できることである。
【００３７】
電子源３は、いわゆるフラッドガンであり、フラッドソースと呼ばれることもある。これらは、様々な形態で市販されている特殊構成の電子源であり、電子エネルギー及び電子流の両方を全体として０ｅＶ〜１００ｅＶの範囲で、場合によってはそれを超えて非常に精密に調整することができる。さらに、これらは、ＥＵＶ放射線で照明した表面にできる限り完全且つ均一に荷電粒子を付与するために、必要であれば例えば電磁場によりさらに拡大することができる非集束電子ビームを放出する。これらの手段により、表面に引き付けられるか又は表面に向けて加速される荷電反応性断片に起因した局所帯電効果、したがって局所スパッタリング効果を、フラッドガン３のみによって防止することができる。
【００３８】
図２ｂ及び図２ｃは、光学システム１の実施形態の第２実施例を側部（図２ｂ）及び上部（図２ｃ）から見た断面図として示す。本実施例のフラッドガン３’は、従来の熱フィラメント又は面状熱フィラメントを反射光学素子２の周りにリングとして配置し、グレージング角で基板２１上の高反射性コーティング２２の境界２４のみに完全に電子を付与するよう最適化した、熱電子フラッドガンである。したがって、電子は、ＥＵＶ放射線４での高反射性コーティング２２の照明を妨げることなく最も均一に付与される。
【００３９】
図２ｃに示す変形形態では、高反射性コーティング２２は基板２１を完全に覆わない。したがって、フラッドガン３’から電子を付与される境界２４は、部分的に基板２１であり部分的に高反射性コーティング２２である。
【００４０】
図３ａ及び図３ｂは、フラッドガンとして構成した電子源３の可能な構造の第１実施例を示す。図示の実施例では、電子をフィラメント３１によって白熱発光により発生させる。電子ビームの強度に影響を及ぼすために、円筒電極３２を白熱フィラメント３１の極近傍に配置し、フィラメント３１に関して負の電位を与える。フィラメント３１に対するこの電圧を調整することにより、電位差を埋める（bridge the potential）ことができる電子の数が変わる。これらの手段により、電子ビームの強度を制御することができる。負電極３２が放出した電子は、フィラメント３１及び第１電極３２に対して正の電位を有するさらに別の電極３３により加速されることにより、接地したハウジング３４から所定のエネルギーで放出される。正電極３３も円筒形とすることができる。
【００４１】
最初に負電極２１、続いて正電極３３という順序は、電子ビームを集束させないことを確実にする。正電極３３に続いて付加的な電場及び／又は磁場を印加することにより、必要であれば電子ビームをさらに広げることができるので、電子を最大限の表面積に付与できる。さらに、電子流の強度は、フィラメント３１における温度又は電圧により影響を及ぼすこともできる。
【００４２】
内部の上面図として示す図３ｂに示すフラッドガン３’’の実施例では、フィラメント３１’を２次元に延びる面状発熱体を形成するような形状にする。面状発熱体の形状を、電子を付与される反射光学素子又は高反射性素子の形状に適合させて、最も効果的な電荷キャリア補償を達成するために大きな照射領域で電子の非常に均一な付与を行うことができる。
【００４３】
好ましくは、電極３２、３３及びフィラメント３１を、０ｅＶ〜１００ｅＶ、いくつかの好ましい実施形態では好ましくは１０ｅＶ〜４０ｅＶの特に強いＥＵＶ放射線強度で、電子ビームが約１μＡ〜１０μＡ又は最大５００μＡとなるよう駆動する。他の好ましい実施形態では、例えば、約１μＡの最大電流及び約３ｅＶ〜４ｅＶの電子エネルギーを提供するタングステンフィラメントを有する熱電子フラッドガン、又は約０．５μＡの最大電流及び約１．５ｅＶ〜３ｅＶの電子エネルギーを提供する六ホウ化ランタンフィラメントを有する熱電子フラットガン、又は０．３μＡの最大電流及び約０．４ｅＶ〜１．５ｅＶの電子エネルギーを提供する電界放出フラッドガンを用いることができる。有利には、これら後者のフラッドガンの２つ以上を１つの反射光学素子への電子の付与に用いる。
【００４４】
電子ビームは、例えばハウジング３４からの出口から４０ｍｍの距離で１５ｍｍ〜２５ｍｍの直径を有するよう広げることができる。反射光学素子においてさらにより大きな表面がＥＵＶ放射線で照明され、したがって二次電子を放出する場合、この表面にわたってできる限り均一な電荷キャリア補償を達成するために、この表面を広がった電子ビームで走査することができる。他に可能なのは、入射角を大きくし、任意に面状発熱体を有する２つ、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上の数のフラッドガンを利用することである。フラッドガンは、反射光学素子又は高反射性コーティングの周りのリングとして配置することが有利である。これらの可能性の全てを相互に組み合わせることができる。電子を高反射性コーティングの周りの境界のみに付与する場合、電子を高反射性コーティングの表面全体に付与する場合よりも小さな照射領域で十分である。
【００４５】
必要であれば、例示的に図３ａ又は図３ｂに示すような電子源を、電子からの衝撃によりイオン化したガスをハウジング３４へ導入することによる他の荷電粒子源に変更することもできる。適当な電場及び／又は磁場で、電子のみ又はイオン化粒子のみ又は両方をハウジング３４から放出させることを確実にすることができる。
【００４６】
さらに、従来の電子ガンを、照明面を走査して均一な電荷キャリア補償を達成できることが有利である電子源又は荷電粒子源として、又は場合によっては、特に低エネルギー電子又は他の荷電粒子を放出する場合に、イオン化されるガスを有する放射性源として用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  光学システム
２、２’  反射光学素子
３、３’、３’’、３ａ  電子源
４  ＥＵＶ放射線
５  境界
２１  基板
２２  高反射性コーティング
２３  電圧源
３１、３１’  フィラメント
３２  電極
３３  電極
３４、３４’  ハウジング
１００  ＥＵＶリソグラフィ装置
１１０  ビーム整形システム
１１１  放射線源
１１２  コレクタミラー
１１３  モノクロメータ
１２０  照明システム
１２１、１２２  ミラー
１２３、１２４  荷電粒子源
１３０  フォトマスク
１４０  投影システム
１４１、１４２  ミラー
１４３  荷電粒子源
１５０  ウェーハ
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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