(57)【要約】【課題】スペクトル純度フィルタ、このようなスペクトル純度フィルタを備えたリソグラフィ装置、デバイス製造方法及びこのようなデバイス製造方法によって製造されたデバイスを提供すること。【解決手段】スペクトル純度フィルタは、一定の直径を有する開口を備えており、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を開口を通して透過させ、第１の波長が第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されている。このスペクトル純度フィルタを使用して、極紫外（ＥＵＶ）放射ビームのスペクトル純度を改善することができる。【選択図】図４
2006191090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を備えたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタであって、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を前記開口を通して透過させ、前記第１の波長が前記第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２】
前記スペクトル純度フィルタが、前記開口の直径の約２倍より長い波長の放射を反射し、且つ、より短い波長放射の少なくとも一部を前記開口を通して透過させるように構成された、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項３】
開口が１つだけである、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項４】
少なくとも１つの追加開口をさらに備え、したがって少なくとも複数の開口がある、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項５】
パターン形成されたアレイを形成する複数の開口がある、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項６】
前記開口が細長いスリットである、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項７】
前記開口がほぼ円形である、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項８】
前記開口の直径が約１〜２μｍである、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項９】
前記スペクトル純度フィルタの厚さが約１０μｍである、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１０】
前記開口の直径が約１００ｎｍである、請求項５に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１１】
前記スペクトル純度フィルタの厚さが約１０μｍである、請求項５に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの開口によって形成される面積と前記スペクトル純度フィルタの残りの表面積との間で形成されるアスペクト比が約３０％より大きい、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１３】
前記スペクトル純度フィルタのＥＵＶ放射の透過率が約８０％である、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１４】
前記スペクトル純度フィルタが、ＤＵＶ、ＵＶ、可視光及びＩＲ放射の任意の組合せをフィルタリングするように構成された、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１５】
ＥＵＶ導波管をさらに備えた、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１６】
前記導波管のＥＵＶの透過率が約９０％である、請求項１５に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１７】
前記開口の直径が約１μｍである、請求項１５に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１８】
前記導波管が、抑制すべき波長範囲の放射を吸収することができる材料製である、請求項１５に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項１９】
前記材料がＳｉ３Ｎ４である、請求項１８に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２０】
前記導波管の長さが約１００μｍである、請求項１５に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２１】
少なくとも１つのパターン形成された層と少なくとも１つのパターン形成されていない層の組合せがあり、前記パターン形成された層が前記開口を備えた、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２２】
前記パターン形成された層が複数の開口を備えた、請求項２１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２３】
前記複数の開口の直径が約１μｍである、請求項２１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２４】
少なくとも１つのかすり入射ミラーと組み合わせた、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２５】
前記スペクトル純度フィルタが、約５〜２０ｎｍの波長のＥＵＶ放射をフィルタリングするように構成された、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２６】
前記スペクトル純度フィルタが、約１３．５ｎｍの波長のＥＵＶ放射をフィルタリングするように構成された、請求項１に記載のリソグラフィ・スペクトル純度フィルタ。
【請求項２７】
リソグラフィ装置であって、
放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
パターン形成された放射ビームを形成するために前記放射ビームの断面にパターンを付与するように構成されたパターン形成装置を支持するように構成された支持体と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン形成された放射ビームを前記基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、
少なくとも１つの開口を備えたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタであって、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を前記少なくとも１つの開口を通して透過させ、前記第１の波長が前記第２の波長より長いことによって前記放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタとを備えたリソグラフィ装置。
【請求項２８】
少なくとも１つの開口を備えたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタを備えたリソグラフィ装置であって、前記スペクトル純度フィルタが、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を前記少なくとも１つの開口を通して透過させ、前記第１の波長が前記第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されたリソグラフィ装置。
【請求項２９】
デバイス製造方法であって、
放射ビームを提供する工程と、
前記放射ビームをパターン形成する工程と、
パターン形成された放射ビームを基板の目標部分に投影する工程と、
第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を少なくとも１つの開口を通して透過させ、前記第１の波長が前記第２の波長より長いことによって前記放射ビームのスペクトル純度を高くする工程とを含むデバイス製造方法。
【請求項３０】
放射ビームを提供する工程と、
前記放射ビームをパターン形成する工程と、
パターン形成された放射ビームを基板に投影する工程とを含み、
スペクトル純度フィルタが、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を少なくとも１つの開口を通して透過させることによって前記放射ビームのスペクトル純度を高くすることができ、前記第１の波長の放射の方が前記第２の波長の放射より波長が長い方法に従って製造されたデバイス。
【請求項３１】
前記デバイスが、集積回路、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ及び薄膜磁気ヘッドを含むグループから選択される、請求項３０に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトル純度フィルタ、このようなスペクトル純度フィルタを備えたリソグラフィ装置、デバイス製造方法及びこのようなデバイス製造方法によって製造されたデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板、一般的には基板の目標部分に所望のパターンを与える機械である。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスク又はレチクルとも呼ばれているパターン形成装置を使用してＩＣの個々の層に形成すべき回路パターンが生成され、生成されたパターンが基板（たとえばシリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば部分的に１つ又は複数のダイが含まれている）にインプリントされる。パターンのインプリントは、通常、基板の上に提供されている放射感応材料（レジスト）の層への結像を介して実施される。通常、１枚の基板には、順次パターン形成される、隣接する目標部分のネットワークが含まれる。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射されるステッパと、パターンを放射ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、基板をこの方向に平行に、又は逆平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射されるスキャナがある。パターンを基板上にインプリントすることによってパターン形成装置から基板へパターンをインプリントすることも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
極紫外（ＥＵＶ）源は、ＥＵＶ放射だけでなく、多くの異なる波長の光及び破片を放出している。この非ＥＵＶ放射は、ＥＵＶリソグラフィ・システムにとって有害であるため、スペクトル純度フィルタによって除去されなければならない。現在のスペクトル純度フィルタは、ブレーズド回折格子に基づいている。これらブレーズド回折格子は、三角形パターンの表面品質を極めて高い品質にしなければならないため、その製造が困難である。表面の粗さは、１ｎｍＲＭＳ未満であるべきである。また、破片を抑制するための破片抑制仕組みが適用されているが、箔トラップ及びガス・バッファを備えた破片抑制方法では、有効な破片防護が保証されないため、破片抑制は問題である。また、壊れ易く、且つ、熱負荷閾値が小さいため、ＥＵＶに対して透過性の通常の薄い（たとえばＺｒの）フィルタを使用することは困難である。その上、メッシュ上のフィルタに使用される接着剤は、高真空システムにとって望ましくない。
【０００４】
既存のスペクトル純度フィルタが抱えているもう１つの問題は、ＥＵＶ源からの光の方向がスペクトル純度フィルタによって変化することである。したがってＥＵＶリソグラフィ装置からスペクトル純度フィルタが除去される場合、代わりのスペクトル純度フィルタを追加するか、又は適切な角度の付いたミラーを導入しなければならず、追加されたミラーによって望ましくない損失がシステムに導入されることになる。
【０００５】
参照により本明細書に援用されている米国特許第６，４５６，３６２号に、ＥＵＶリソグラフィ投影装置に使用するための導波管が開示されており、導波管に基づく積分器が記述されている。
【０００６】
参照により本明細書に援用されている米国特許第６，８０９，３２７号に、ＥＵＶ放射を含んだ放射のスペクトルを生成するためのプラズマ源、放射のスペクトルからＥＵＶ放射のビームを生成するための反射器、及びＥＵＶ放射の少なくとも一部を通過させるための薄い膜を備えた装置が開示されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様により、放射ビームのスペクトル純度を改善するＥＵＶスペクトル純度フィルタが提供される。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、リソグラフィ・スペクトル純度フィルタは、一定の直径を有する開口を備えており、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部が開口を通過することを許し、第１の波長が第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されている。
【０００９】
本発明は、主として２つのタイプのスペクトル純度フィルタに関している。第１のタイプのスペクトル純度フィルタでは、開口（たとえばピンホール又はスリット）は、抑制すべき波長を有する放射を反射し、且つ、ＥＵＶなどの十分に波長の短い放射を透過させることができる。開口の直径は、抑制すべき波長範囲に対する回折限界より小さく、且つ、ＥＵＶなどの透過させるべき放射の回折限界より十分に大きくすることができる。この第２のケースの場合、開口の直径によって抑制が制御される。第２のタイプのスペクトル純度フィルタでは、導波を使用して望ましくない範囲の波長が抑制される。この場合、開口の直径を回折限界より大きくすることができ、また、開口の直径及び深さの両方を使用して抑制を制御することができる。
【００１０】
スペクトル純度フィルタは、開口の直径の約２倍より長い波長の光を反射し、且つ、より短い波長放射の少なくとも一部を少なくとも１つの開口を通して透過させるように構成することができる。
【００１１】
したがって、本発明は、波長未満の開口をスペクトル純度フィルタとして使用することができる。このスペクトル純度フィルタは、開口の直径の２倍より長い波長の光を反射することができる。
【００１２】
ただ１つの開口であっても良い。
【００１３】
別法としては、少なくとも２つ以上の開口であってもよく、又はパターン形成アレイを形成する複数の開口であってもよい。開口は、スペクトル純度フィルタ上に高度に対称な規則的なパターンを形成してもよく、又は不規則なパターンを形成してもよい。開口は、スペクトル純度フィルタの一方の側からもう一方の側へ延在してもよい。
【００１４】
開口の形状は、異なる波長の光に適合されてもよい。開口は、たとえば細長いスリットの形態であっても、又は実質的に円形（たとえばピンホール）であっても良い。通常、複数のスリットがあってもよく、又は実質的に円形の複数の開口（たとえばピンホール）があってもよい。
【００１５】
ただ１つの開口がある実施例の場合、開口が約０．１〜１０μｍの直径、たとえば約１〜２μｍの直径を有しても良い。また、スペクトル純度フィルタが約１〜２０μｍの厚さ、たとえば約１０μｍの厚さを有しても良い。これらの実施例には導波は実質的にない。
【００１６】
複数の開口がある実施例の場合、開口の直径が約１０〜５００ｎｍの範囲、約５０〜２００ｎｍの範囲又は約１００ｎｍであってもよい。これらの実施例の場合、スペクトル純度フィルタが約１〜５０μｍの厚さ、たとえば約１０μｍの厚さを有しても良い。
【００１７】
複数の開口がある実施例の場合、開口によって形成される面積（たとえばスペクトル純度フィルタの孔を備えた部分）とスペクトル純度フィルタの残りの表面積の間のアスペクト比によって、異なる波長に対するスペクトル純度フィルタの透明度が決定されても良い。表面積は、開口の約２０〜６０％を占めてもよく、たとえば約５０％を占めてもよい。
【００１８】
スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射の少なくとも５０％、たとえば少なくとも約９０％を透過させるように構成されても良い。スペクトル純度フィルタは、ＤＵＶ、ＵＶ、ＩＲ及び可視光に対する実効フィルタとして作用しても良い。スペクトル純度フィルタを透過するＤＵＶ、ＵＶ、ＩＲ及び可視光の量は、約５％未満、約１％未満又は約０．５％未満であっても良い。
【００１９】
スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ源からの光の方向が変化しないインライン光学エレメントであっても良い。したがって、たとえばミラーに置き換える必要なくリソグラフィ装置からスペクトル純度フィルタが除去されても良い。
【００２０】
超微小機械加工技法を使用して、スペクトル純度フィルタの少なくとも１つの開口が形成されても良い。
【００２１】
他の実施例によれば、リソグラフィ・スペクトル純度フィルタは、導波管、たとえばＥＵＶ導波管と結合されている。導波管を備えたスペクトル純度フィルタは、ＥＵＶに対する高い透過率を有しても良く、一方、より長い波長に対する透過率は小さくて良い。この場合も、このスペクトル純度フィルタは、たとえばミラーに置き換える必要なくリソグラフィ装置からスペクトル純度フィルタを除去することができるインライン光学エレメントであっても良い。開口は、導波管の前に、約０．１μｍから２０μｍの直径、たとえば約１μｍ直径を有しても良い。
【００２２】
導波管は、抑制すべき波長を吸収する材料から作られても良く。導波管はＥＵＶより長い波長の光を抑制するのに使用されても良い。たとえば、導波管は、ＤＵＶに対して高吸収、たとえば１５０ｎｍの波長に対して４００ｄＢ／ｃｍの高吸収であるＳｉ３Ｎ４から作られても良い。
【００２３】
導波管は、約５０〜５００μｍの長さ、１００〜２００μｍの長さ又は約１５０μｍの長さを有しても良い。既に説明したように、１つの開口又はパターン形成アレイを形成する複数の開口があっても良い。開口は、適切な任意の形状であって良い。
【００２４】
導波管を備えたスペクトル純度フィルタの性能は、開口の直径及び導波管の長さを変更し、且つ、適合させることによって改善されても良い。導波管構造の空洞の形状は、開口の形状と同じ形状を有しても良く、又はフィルタ除去される放射の波長に応じて異なる形状及びサイズを有するように適合されても良い。
【００２５】
スペクトル純度フィルタの機械強度を改善するために及びＥＵＶ透過率を犠牲にすることなく、パターン形成された少なくとも１つの層及びパターン形成されていない少なくとも１つの層を組み合わせて使用されて良い。パターン形成されていない層は、開口が穿たれていない連続したシートの形態であって良い。パターン形成された層は、複数の開口を備えて良い。この複数の開口は、規則的なパターンの形態であっても、又は不規則なパターンの形態であっても良い。開口の直径は約０．１〜１０μｍであっても良い、たとえば約１μｍの直径であっても良い。パターン形成されていない層の厚さは約１０〜５００ｎｍであっても良く、たとえば約５０ｎｍであっても良い。パターン形成された層の厚さは約１０〜５００μｍであっても良く、たとえば約１００μｍであっても良い。
【００２６】
パターン形成された層は、パターン形成されていない層の支持体として作用しても良く、また、パターン形成されていない層は、パターン形成された層の基板／支持体として作用しても良い。パターン形成された層及びパターン形成されていない層は、単一片の材料から形成されても良い。別法としては、パターン形成された層及びパターン形成されていない層が別々に形成され、後で互いに接着されても良い。
【００２７】
パターン形成された層とパターン形成されていない層の組合せによるＥＵＶ透過率の減少はわずかにすぎない。パターン形成された層とパターン形成されていない層の組み合わせは、パターン形成されていない層より大きいＩＲ抑制を有して良い。パターン形成されていない層とパターン形成された層の両方がスペクトル純度フィルタとして作用するため、フィルタの光学性能が改善される。
【００２８】
スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置の他の任意のタイプのミラー又はかすり入射ミラーと組み合わせて使用されても良い。
【００２９】
スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置のコレクタとコレクタの後の放射ビーム焦点との間の任意の位置に配置されて良い。あるいは、照明システム又は投影システム内の適切な任意の位置にスペクトル純度フィルタが配置されて良い。
【００３０】
本発明の他の実施例によれば、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、パターン形成された放射ビームを形成するために放射ビームの断面にパターンを付与するように構成されたパターン形成装置を支持するように構成された支持体と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、一定の直径を有する開口を備えたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタであって、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を開口を通して透過させ、第１の波長が第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタとを備えたリソグラフィ装置が提供される。
【００３１】
スペクトル純度フィルタは、開口の直径の約２倍より長い波長の光を反射し、且つ、より短い波長放射の少なくとも一部を開口を通して透過させるように構成されて良い。
【００３２】
スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内のコレクタの後段に配置されて良い。
【００３３】
また、少なくとも１つのかすり入射フィルタがリソグラフィ装置内に設けられて良い。
【００３４】
本発明の他の実施例によれば、リソグラフィ装置は、一定の直径を有する開口を備えたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタであって、第１の波長の放射を反射し、且つ、第１の波長より短い第２の波長の放射の少なくとも一部を開口を通して透過させ、第１の波長が第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くするように構成されたリソグラフィ・スペクトル純度フィルタを備えている。
【００３５】
スペクトル純度フィルタは、開口の直径の約２倍より長い波長の光を反射し、且つ、より短い波長放射の少なくとも一部を開口を通して透過させるように構成されて良い。
【００３６】
スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内のコレクタの後段に配置されて良い。
【００３７】
また、少なくとも１つのかすり入射フィルタがリソグラフィ装置内に設けられて良い。
【００３８】
本発明の他の実施例によれば、デバイス製造方法は、放射ビームを提供する工程と、放射ビームをパターン形成する工程と、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分に投影する工程と、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を開口を通して透過させ、第１の波長が第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くする工程を含んでいる。
【００３９】
スペクトル純度フィルタは、開口の直径の約２倍より長い波長の光を反射し、且つ、より短い波長放射の少なくとも一部を開口を通して透過させるように構成されて良い。
【００４０】
本発明の他の実施例によれば、放射ビームを提供する工程と、放射ビームをパターン形成する工程と、パターン形成された放射ビームを基板の目標部分に投影する工程と、第１の波長の放射を反射し、且つ、第２の波長の放射の少なくとも一部を開口を通して透過させ、第１の波長が第２の波長より長いことによって放射ビームのスペクトル純度を高くする工程とを含む方法に従ってデバイスが製造される。
【００４１】
スペクトル純度フィルタは、開口の直径の約２倍より長い波長の光を反射し、且つ、より短い波長放射の少なくとも一部を開口を通して透過させるように構成されて良い。
【００４２】
製造されるデバイスは、集積回路、集積光学系、磁区メモリのための誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ又は薄膜磁気ヘッドであっても良い。
【００４３】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例にすぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は対応する部品を表している。
【実施例】
【００４４】
図１は、リソグラフィ装置を略図で示したものである。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（たとえばＵＶ放射又は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を備えている。支持体（たとえばマスク・テーブル）ＭＴは、パターン形成装置（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構成されており、特定のパラメータに従って該パターン形成装置を正確に位置決めするように構成された第１の位置決め機器ＰＭに接続されている。基板テーブル（たとえばウェハ・テーブル）ＷＴは、基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するように構成されており、特定のパラメータに従って該基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決め機器ＰＷに接続されている。投影システム（たとえば屈折投影レンズ系）ＰＳは、パターン形成装置ＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１つ又は複数のダイが含まれている）に投影するように構成されている。
【００４５】
照明システムは、放射を導き、整形し、又は制御するための屈折光学要素、反射光学要素、磁気光学要素、電磁光学要素、静電光学要素又は他のタイプの光学要素、或いはそれらの任意の組合せなどの様々なタイプの光学要素を備えることができる。
【００４６】
支持体は、パターン形成装置を支持しており、たとえばパターン形成装置の重量を支えている。支持体は、パターン形成装置の配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、たとえばパターン形成装置が真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターン形成装置を保持している。支持体には、パターン形成装置を保持するための機械式クランプ技法、真空クランプ技法、静電クランプ技法又は他のクランプ技法を使用可である。支持体は、たとえば必要に応じて固定又は移動させることができるフレームであっても、テーブルであっても良い。支持体は、たとえば投影システムに対してパターン形成装置が所望の位置にあることを確実にすることができる。本明細書における「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン形成装置」という用語の同義語と見なすことができる。
【００４７】
本明細書に使用されている「パターン形成装置」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するために使用することができる任意の装置を意味するものとして広義に解釈されたい。放射ビームに付与されるパターンは、たとえばそのパターンが移相フィーチャ又はいわゆる補助フィーチャを備えている場合、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。放射ビームに付与されるパターンは、通常、目標部分に生成される、たとえば集積回路などのデバイス中の特定の機能層に対応している。
【００４８】
パターン形成装置は、透過型であっても又は反射型であっても良い。パターン形成装置の実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができる。この傾斜したミラーによって、ミラー・マトリックスで反射する放射ビームにパターンが付与される。
【００４９】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、使用する露光放射に適した、又は液浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系、カタディオプトリック光学系、磁気光学系、電磁光学系及び静電光学系、又はそれらの任意の組合せを始めとする任意のタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００５０】
図に示すように、この装置は透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置である。別法としては、この装置は、反射型（たとえば上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した、又は反射型マスクを使用した）タイプの装置であっても良い。
【００５１】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」機械の場合、追加テーブルが並行して使用されて良く、或いは１つ又は複数の他のテーブルが露光のために使用されている間、１つ又は複数のテーブルに対して予備工程が実行されて良い。
【００５２】
また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の大きい液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムと基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの間の空間に液浸液が充填されても良い。液浸技法は、当分野においては、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。本明細書に使用されている「液浸」という用語は、基板などの構造を液体中に浸すことを意味しているのではなく、単に、露光の間、たとえば投影システムと基板の間に液体が充填されることを意味しているにすぎない。
【００５３】
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受け取っている。放射源がたとえばエキシマ・レーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別体にすることができる。その場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成するとは見なされず、放射は、たとえば適切な誘導ミラー及び／又はビーム・エキスパンダを備えたビーム伝達システムＢＤを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ伝達される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源は、リソグラフィ装置の一構成部品であって良い。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビーム引渡しシステムＢＤと共に放射システムと呼ばれて良い。
【００５４】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するように構成された調整機器ＡＤを備えて良い。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部径方向範囲（一般に、それぞれσ−アウター及びσ−インナーと呼ばれている）は調整が可能である。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の様々な構成要素を備えて良い。イルミネータは放射ビームを調整し、所望する一様な強度分布をその断面に持たせるように使用されて良い。
【００５５】
支持体（たとえばマスク・テーブルＭＴ）上に保持されているパターン形成装置（たとえばマスクＭＡ）に放射ビームＢが入射し、パターン形成装置によってパターン形成される。マスクＭＡを透過した放射ビームＢは、放射ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに投影する投影システムＰＳを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決め機器ＰＷ及び位置センサＩＦ（たとえば干渉機器、直線エンコーダ又は容量センサ）を用いて正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを放射ビームＢの光路内に配置することができる。同様に、第１の位置決め機器ＰＭ及びもう１つの位置センサ（図１には明確に示されていないが、同じく干渉機器、直線エンコーダ又は容量センサを使用することができる）を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、又は走査中に、マスクＭＡを放射ビームＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、マスク・テーブルＭＴの移動は、第１の位置決め機器ＰＭの一部を形成する長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されて良い。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め機器ＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールを使用して実現されて良い。スキャナではなくステッパの場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続されて良く、又は固定されて良い。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク・アライメント・マークＭ１、Ｍ２及び基板アライメント・マークＰ１、Ｐ２を使用して整列されて良い。図には、専用目標部分を占有している基板アライメント・マークが示されているが、基板アライメント・マークは、目標部分と目標部分の間の空間に配置されて良い（このような基板アライメント・マークは、スクライブ・レーン・アライメント・マークとして知られている）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に提供される場合、ダイとダイの間にマスク・アライメント・マークが配置されて良い。
【００５６】
図に示す装置は、以下に示すモードのうちの少なくとも１つのモードで使用可である。
１．ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに１回で投影される（即ち単一静止露光）。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で結像される目標部分Ｃのサイズが制限される。
２．走査モード：放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（即ち単一動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの倍率（縮小率）及び画像反転特性によって決まる。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の幅）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の高さ）が決まる。
３．その他のモード：プログラム可能パターン形成装置を保持するためにマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動又は走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、又は連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン形成装置が更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン形成装置を利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００５７】
上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態或いは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００５８】
図２は、本発明の一実施例によるＥＵＶリソグラフィ装置の側面図を示したものである。この構造は、図１に示す装置の構造とは異なっているが、動作原理は同様であることに留意されたい。この装置は、ソース−コレクタ・モジュール即ち放射ユニット３、照明システムＩＬ及び投影システムＰＬを備えている。放射ユニット３は、たとえばＸｅガス又はＬｉ蒸気などのガス又は蒸気を使用することができる放射源ＬＡを備えている。このガス又は蒸気中で極めて熱い放電プラズマが生成され、それにより電磁放射スペクトルのＥＵＶレンジの放射が放出される。放電プラズマは、電気放電の部分的にイオン化されたプラズマを光軸Ｏ上に崩壊させることによって生成される。放射を有効に生成するためには、分圧が１０パスカル（０．１ｍｂａｒ）のＸｅガス、Ｌｉ蒸気又は適切な他の任意のガス又は蒸気が必要である。放射源ＬＡによって放出された放射は、ソース・チャンバ７からガス障壁即ち「箔トラップ」９を介してコレクタ・チャンバ８へ引き渡される。ガス障壁は、たとえば、参照により本明細書に援用されている米国特許第６，６１４，５０５号及び第６，３５９，９６９号に詳細に記載されているようなチャネル構造を備えている。コレクタ・チャンバ８は、たとえばかすり入射コレクタによって形成される放射コレクタ１０を備えている。コレクタ１０によって引き渡された放射は、本発明によるスペクトル純度フィルタ１１を通って透過する。ブレーズド・スペクトル純度フィルタとは対照的に、スペクトル純度フィルタ１１の場合、放射ビームの方向が変化することはないことに留意されたい。図には示されていないが、代替実施例では、スペクトル純度フィルタ１１は、かすり入射ミラーの形態で実施されて良く、又はコレクタ１０上に実施されて良いため、放射ビームを反射して良い。放射は、コレクタ・チャンバ８内の開口から仮想ソース・ポイント１２（つまり中間焦点）に集束する。コレクタ・チャンバ８から入射した放射ビーム１６は、照明システムＩＬ内で、垂直入射リフレクタ１３、１４を介して、レチクル即ちマスク・テーブルＭＴ上に配置されているレチクル即ちマスクに向かって反射する。パターン形成されたビーム１７が形成され、投影システムＰＬによって、反射エレメント１８、１９を介してウェハ・ステージ即ち基板テーブルＷＴ上に結像される。通常、照明システムＩＬ及び投影システムＰＬ内には、図に示すエレメントよりもっと多くのエレメントがあって良い
【００５９】
一方の反射エレメント１９は、開口２１が穿たれたＮＡディスク２０をその前面に有している。開口２１のサイズは、パターン形成された放射ビーム１７が基板テーブルＷＴに当たる際に抱える角度αｉを決定している。
【００６０】
図２には、コレクタ１０の下流側で、且つ、仮想ソース・ポイント１２の上流側に配置された本発明によるスペクトル純度フィルタ１１が示されている。図には示されていないが、代替実施例では、仮想ソース・ポイント１２の位置、又はコレクタ１０と仮想ソース・ポイント１２の間の任意の位置にスペクトル純度フィルタ１１が配置されて良い。
【００６１】
図３は、本発明によるスペクトル純度フィルタ１００を示したものである。このスペクトル純度フィルタ１００は、外部壁１０４と外部壁１０４の間に画定された、波長未満開口１０２を有している。開口１０２は、スリット又はピンホール（つまり実質的に円形の開口）であっても良い。開口は直径ｄと、高さＨを有している。高さＨは、スペクトル純度フィルタ１００の動作原理には無関係である。
【００６２】
開口１０２は、その波長に対して開口直径が回折限界以下である波長を有した放射の全てを実質的に反射する。前記回折限界は開口１０２を充填している媒体中の波長の半分である。媒体は真空であっても良い。開口の直径が回折限界より大きい場合、放射の大部分が開口を通って透過される。
【００６３】
一例として直径が１００ｎｍのスリットの場合、波長が２００ｎｍより長い実質的にすべての光が反射される。
【００６４】
ＥＵＶ（１３．５ｎｍ）の場合、約１００ｎｍの直径ｄは依然として波長の約７倍である。数値解析を使用すると、厚さ１０μｍの材料製であるスリットの場合、予測されるＥＵＶ透過率は約９０％である。この透過率の値は、開口の「開いた」面積に入射する放射の一部分を意味している。開口と周囲の材料の間の比率に応じて透過率を修正しなければならない。一例として開いた面積と閉じた面積の比率が１：１のスリットの場合、透過率は５０％×９０％＝４５％である。
【００６５】
したがって、波長が直径の２倍より長い実質的にすべての光を遮断する、波長以下直径スリットなどの開口サイズを使用することにより、追加抑制のための導波管構造を必要とすることなく光が抑制される。
【００６６】
図４は、本発明の特定の実施例に関するもので、複数の細長いスリット２０２を備えたスペクトル純度フィルタ２００を示したものである。図４では、スリット２０２は、スリット２０２とスリット２０２の間の間隔ｄ２を有した直径ｄ１である。また、スリット２０２は深さＬと高さＨを有している。
【００６７】
図４には周期アレイ（つまりｄ１及びｄ２が一定の値のアレイ）が示されているが、ＥＵＶの伝搬損失を低減するためには、規則的なパターン又は不規則なパターンを形成する適切な任意のアレイが使用されて良い。
【００６８】
特定の状況では、スリットとスリットの間の一定の間隔の周期性による望ましくない回折効果を回避するために、スリットとスリットの間の間隔を変化させることが推奨される。
【００６９】
約１〜２μｍ直径の単一スリットを使用することにより、可視赤外波長が数桁抑制され、且つ、依然として−３ｄＢ（５０％）のＥＵＶ透過率を有する。また、同じくＵＶ波長を抑制することができるが、スリットの直径をさらに小さくする必要があり、そのためにＥＵＶの伝搬損失が大きくなる。スリットの幅が１μｍの場合、−３ｄＢのＥＵＶ透過率で−１０ｄＢより良好なＵＶ抑制が得られる。もっと大きい損失が許容される場合、−４０ｄＢより良好なＵＶ抑制が得られる。
【００７０】
スリットは回折エレメントとして作用し、したがって（かすり）入射角が大きくなり、延いては真空材料界面における反射が減少するため、スリットの長さ及び深さは考慮すべきパラメータである。スリットの高さＨによって所与のかすり入射角に対する反射の数が制御されるため、したがってスリットの長さＬが抑制を制御することができる。スリットの長さＬは、所望する抑制及びスリットの直径によって決まる。
【００７１】
反射によってＤＵＶを抑制するフィルタの場合、ピンホール／スリットの直径はＤＵＶ光の回折限度より小さく、典型的には１００ｎｍである。導波によってＤＵＶを抑制するフィルタの場合（導波管は、ＤＵＶ光を大きく減衰させる）、ピンホール／スリットの直径は回折限度より大きく、また、スリットの深さＬによって抑制を制御することも可能である。直径は、通常、１〜２μｍであり、スリットの深さは１００μｍ程度である。
【００７２】
しかしながら、単一スリットよりも図４に示すスリットのアレイの方がより実際的である。
【００７３】
図５は、図４に示すスペクトル純度フィルタ２００の細長いスリットのアレイとは対照的に、多数のピンホール３０２を備えたスペクトル純度フィルタ３００を示したものである。図５には、幾何学的に規則的なパターンのピンホール３０２が示されているが、ピンホールは、不規則なパターンであっても良いことを理解されたい。ピンホール３０２の直径は約１００ｎｍであって良い。ピンホール３０２とピンホール３０２の間の間隔は、概ねピンホール３０２の直径であって良い。実際には、リソグラフィ装置の中間焦点の画像の直径が１０ｍｍ程度であるため、ＥＵＶの伝搬損失を小さくするためには、ピンホールのアレイが使用されることが好ましいことに留意されたい。
【００７４】
熱負荷及び製造可能性について言及すると、本発明によるスペクトル純度フィルタはほとんどの放射を反射するため、フィルタの温度に対する熱負荷の影響は小さい。
【００７５】
図３、図４及び図５に示すスペクトル純度フィルタのスリット及びピンホールは、リソグラフィ及び／又はマイクロマシニング技術を使用して製造される。たとえば、マイクロマシニング技術には、フォトリソグラフィとそれに続くシリコン・ウェハ中への深いエッチングによってシリコン・ウェハの頂部層にスリットを画定する必要がある。スリットを開けるために、たとえばＫＯＨエッチング技法を使用してウェハの裏面に窓がエッチングされる。
【００７６】
図６は、ＵＶ及びＥＵＶに対する計算透過率曲線と幅が１μｍの単一スリットに対する得られたＵＶ抑制を示したものである。図６から次のように結論付けることができる。
１．１５０ミクロンの長さを伝搬した後に−３ｄＢ（５０％）のＥＵＶ透過率が生じる。
２．１５０ミクロンの長さを伝搬した後に−１０ｄＢより良好なＵＶ抑制が得られる。
３．もっと大きいＥＵＶ損失が許容される場合、−５．４ｄＢ（２９％）のＥＵＶ透過率で−４０ｄＢより良好なＵＶ抑制が得られる。
【００７７】
図６は、伝搬する長さが１５０μｍより長くなると、ＥＵＶが透過する量に悪影響が及ぶことを示している。伝搬する長さは、導波管を形成する開口の深さで決まる。導波管を使用することにより、導波管を備えていないスペクトル純度フィルタと比較すると、より大きい直径の開口を使用することができる。
【００７８】
考慮すべき他のパラメータは、図４及び図５に示す透明領域と不透明領域の間のアスペクト比である。スリット／ピンホールのアレイを備えたスペクトル純度フィルタの総合透明度は、スペクトル純度フィルタの透明領域と不透明領域の間のアスペクト比で決まるため、スペクトル純度フィルタを設計する場合、このアスペクト比を考慮しなければならない。
【００７９】
（図４に示すような）スリットのアレイ及び（図５に示すような）複数のピンホールを使用する場合、いくつかの問題を考慮しなければならない。たとえば多数のスリットを備えたスペクトル純度フィルタと比較すると、以下に示す理由により、多数のピンホールを備えたスペクトル純度フィルタの使用は、その推奨性が劣っている。
１．所与の直径のピンホール／スリットの場合、ピンホールを備えたスペクトル純度フィルタの透明領域（つまり、ホール又はスリットで覆われている総面積）が、スリットを備えたスペクトル純度フィルタの透明領域より狭いため、ピンホールを備えたスペクトル純度フィルタは、スリットを備えたスペクトル純度フィルタよりＥＵＶに対する透明度が劣る。
２．ピンホール（つまり二次元アレイ）を備えたスペクトル純度フィルタは、スリット（つまり一次元アレイ）を備えたスペクトル純度フィルタより複雑であり、したがって製造がより困難である。
【００８０】
以下の理由により、多数のピンホールを備えたスペクトル純度フィルタの使用がより望ましい。
１．破片に対して構造がより閉鎖的である。
２．多数のピンホールを備えたスペクトル純度フィルタは、多数のスリットを備えた構造より流動抵抗が大きく、したがって流動抵抗を誘発するため、スペクトル純度フィルタを差動ポンピングに使用することができる。
【００８１】
図４及び図５に示すスペクトル純度フィルタの代替は、図７に示すスペクトル純度フィルタを使用することである。図７に示すスペクトル純度フィルタ４００は、真空の両側のクラッド４０４によって形成されたＥＵＶ導波管に接続された微小開口４０２を備えている。微小開口４０２は、スリット又はピンホールなどの適切な任意の形態の開口にすることができる。図７に示すように、開口４０２の背後の導波管は、開口４０２自体の直径と同じ直径の導波管である。開口４０２より小さい直径又は開口４０２より大きい直径の導波管を使用することも可能であるが、そのために望ましくない波長の抑制がより大きくなるか又はより小さくなり、また、ＥＵＶの透過率がより小さくなるか又はより大きくなる。
【００８２】
したがって図７に示すスペクトル純度フィルタ４００は、導波管を形成する２つのクラッド層４０４の間に薄い真空層が挟まれた３層スタックである。
【００８３】
スペクトル純度フィルタ４００を適切に動作させるためには、導波管の材料は、スペクトル純度フィルタを使用して抑制すべき波長を吸収する材料でなければならない。材料のＥＵＶ透過率に対する特別な要求事項はない。
【００８４】
一例として、ＤＵＶ波長を抑制するために使用されるフィルタの場合、ＤＵＶを大量に吸収し、１５０ｎｍの波長に対して−４００ｄＢ／ｃｍであるＳｉ３Ｎ４は、良好な候補材料の１つである。
【００８５】
単一スリット／ピンホールの場合、厚さは原理的には無限である。スリット／ピンホールのアレイの場合、隣接するピンホール／スリット中の光の光結合を回避するためには、厚さは、吸収クラッド材料中における光の崩壊長より長くすることが好ましく、十分に吸収する材料の場合、数百ｎｍ程度である。
【００８６】
図７は、スペクトル純度フィルタ４００の動作原理を示しており、導波管に沿ってＥＵＶ放射が移動し、ＵＶ放射及びＩＲ放射は、導波管のクラッド４０４を透過している。スペクトル純度フィルタ４００の波長選択性は、入力開口における、真空界面におけるより大きいかすり入射角に対する反射の減少と相俟った波長選択回折によるものである。回折理論から、狭い開口（たとえばピンホール／スリット）における回折による発散角は、波長／直径の比率に比例することが知られている。したがって、真空クラッド界面におけるかすり入射角は、より長い波長の方がより短い波長より大きい。かすり入射角がブルースター角より小さいような場合、かすり入射角が大きくなるにつれて界面におけるフレネル反射が減少し、また、かすり入射角が大きくなるにつれて、導波管内の単位伝搬長当たりの反射数が増加する。したがって、スペクトル純度フィルタの透過率は、波長が長くなるにつれて減少する、と言える。
【００８７】
開口のサイズが異なるこの実施例には、図４及び図５に示すスペクトル純度フィルタ２００及び３００のパターンが使用されて良い。図７に示すスリット又はピンホールの開口サイズは、直径が約１μｍであり、ＥＵＶより長い波長の光を抑制するために使用される導波管が後続していることが好ましい。スペクトル純度フィルタの性能は、スリットの直径及び導波管の長さを変更することによって改善することができる。
【００８８】
開口の直径は、通常、約１μｍである。一例として、一定の長さを有する幅１μｍのスリット及び実際的な角度の広がりが±７°の入力ビームの場合の透過率を考察すると、導波管に沿って１５０μｍだけ伝搬した後のＥＵＶ透過率は５０％であり、ＥＵＶに対するＵＶ抑制は、−１０ｄＢより良好である。可視赤外波長は、それらの波長のため、さらに抑制される。
【００８９】
実際には、リソグラフィ装置の中間焦点の画像の直径が１０ｍｍ程度であることを考慮すると、ＥＵＶの伝搬損失を小さくするためには、開口のアレイ、たとえば周期光線を使用しなければならない、と言える。
【００９０】
スリット及び／又はピンホールのアレイからなるスペクトル純度フィルタの総合透明度は、フィルタの透明領域と不透明領域の比率で決まる。一例として、幅が１μｍであり、スリット当たりのＥＵＶ透過率が−３ｄＢ（５０％）の長さ１５０μｍのスリットを考察すると、この場合、スペクトル純度フィルタ領域の８０％が透明であり、４０％の総合透過率が得られる。
【００９１】
図６に示す、導波管を備えたスペクトル純度フィルタに対する熱負荷解析を実行することができるが、それによれば、温度が約２２００℃で高すぎるため、中間焦点への導波管スペクトル純度フィルタの適用は実行不可能であることを示している。約２６０℃の温度は極めて低いため、スペクトル純度フィルタをリソグラフィ装置内のコレクタの直後に適用することがより実行可能であることが分かる。また、フィルタを高められた温度、たとえば４５０℃に加熱することにより、フィルタの照明領域と非照明領域の間の温度差を、４５０℃のフィルタの場合、約１４０℃の実際的な値まで下げることができ、それにより熱膨張による影響が著しく軽減され、また、スペクトル純度フィルタを損傷する危険が著しく軽減される。
【００９２】
熱負荷を考慮すると、コレクタの後段の高められた温度のスペクトル純度フィルタは望ましい構成である、と結論付けることができる。
【００９３】
他の実施例では、機械強度が改善されたスペクトル純度フィルタが提供される。スペクトル純度フィルタの機械強度の改善に際しては、ＥＵＶ透過率が犠牲にならないことが望ましい。開口のない薄いＳｉ３Ｎ４スラブをスペクトル純度フィルタとして使用することができることが分かっているが、ＥＵＶ透過率を許容可能なものにするためには、厚さの薄い層、たとえば約１００ｎｍの厚さの層のスタックが必要であり、この厚さが構造を垂直方向（つまり光軸に平行の方向）の曲げに対して壊れ易くしており、延いては層にひび割れが生じる原因になっている。しかし、図４及び図５に示す実施例によればスペクトル純度フィルタをもっと厚くすることができ、たとえば約１００μｍのパターン形成層にすることができる。許容可能な透過率を達成するためには、可能な限り狭い間隔（たとえば図４のｄ２）を維持しなければならず、そのためにスペクトル純度フィルタが水平方向（つまり光軸に直角の方向）の曲げに対して壊れ易くなっている。
【００９４】
図８は、スペクトル純度フィルタ５００の機械強度を増すためのパターン形成されたスタックとパターン形成されていないスタックの組合せを示したものである。図８の矢印は、ＥＵＶ光の方向を示している。図８の下側の部分は、スペクトル純度フィルタ５００の平面図であり、上側の部分は、線Ａ−Ａに沿った断面である。
【００９５】
図８に示すパターン形成された層５０２とパターン形成されていない層５０４の組合せにより、スペクトル純度フィルタ５００の機械強度が増している。パターン形成されていない層５０４は、スペクトル純度フィルタ５００内に開口５０６を形成する。図８にはパターン形成された層５０２及びパターン形成されていない層５０４がそれぞれ１つしか示されていないが、他の実施例では、それぞれ複数のパターン形成された層及びパターン形成されていない層があって良い。
【００９６】
パターン形成された層５０２及びパターン形成されていない層５０４を使用することにより、開口５０６を使用して、たとえば赤外などのより長い波長を抑制することができ、また、パターン形成されていない層を使用してＵＶ波長を抑制することができることに留意されたい。
【００９７】
この実施例では、パターン形成された層５０２は、パターン形成されていない層５０４の基板／支持体として作用している。また、スペクトル純度フィルタは、パターン形成されていないフィルタとパターン形成されたフィルタのカスケードとして作用している。したがって、抑制は、パターン形成されていないフィルタの抑制より良好であり、パターン形成された層が十分にまばらである場合、ＥＵＶ透過率の減少もごくわずかである。パターン形成されたフィルタによる抑制は、幾何学的効果であり、波長が長くなるにつれて向上する。したがってパターン形成された層／スタックとパターン形成されていない層／スタックの組合せは、パターン形成されていない層／スタックより優れたＩＲ抑制能力を有している。赤外波長を抑制するために、開口５０６は約１μｍの直径を有することができる。パターン形成されていない層５０４の厚さは約５０〜１００ｎｍで良く、また、パターン形成された層の厚さは導波管効果を使用するか否かに応じて約１μｍと１００μｍの間で変化して良い。
【００９８】
したがってパターン形成されていない層及びパターン形成された層を使用することにより、パターン形成されていない層のみであるスペクトル純度フィルタ（たとえば薄いスラブ）、又はパターン形成された層のみであるスペクトル純度フィルタ（たとえば図４及び図５に示すスペクトル純度フィルタ）と比較して機械強度が改善される。
【００９９】
図８に示すスペクトル純度フィルタは強度が改善されているため、パターン形成されていない層／スタックの厚さが薄くされて良く、それによりＥＵＶ透過率が改善される。この厚さは、約５０〜１００ｎｍまで薄くされて良い。一例としてＳｉ３Ｎ４のスタックを使用し、且つ、パターン形成されていないＳｉ３Ｎ４のスタックの厚さを５０ｎｍまで薄くすると、６５％のＥＵＶ透過率が得られ、また、依然として１．６％のＤＵＶ透過率（１５７ｎｍの波長）が得られる。パターン形成されたスタックによるＥＵＶ損失は、パターン形成されたスタックを適切に設計し、比較的まばらなメッシュを使用することによって最小化される。パターン形成されていないスタック及びパターン形成されたスタックは、いずれもスペクトル純度フィルタとして作用するため、スペクトル純度フィルタの光学性能が改善される。
【０１００】
既に説明したように、フィルタは、知られているリソグラフィ及び／又はマイクロマシニング技術によって製造することができる。一例として頂部がＳｉ３Ｎ４層のＳｉウェハが使用されて良い。パターン形成された層は、Ｓｉウェハの裏面からＳｉ３Ｎ４層までエッチングを施すことによって画定することができる。パターン形成された層及びパターン形成されていない層は、同じ材料片から形成されることも、又は別々に形成し、後で互いに結合されても良い。
【０１０１】
上で説明したスペクトル純度フィルタは、適切な任意のタイプのリソグラフィ装置に使用されて良い。また、本発明によるスペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内の少なくとも１つのかすり入射ミラーと組み合わせて使用されて良い。
【０１０２】
本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が言及されているが、本明細書において説明したリソグラフィ装置は、集積光学系、磁区メモリのための誘導及び検出パターン、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などの他の適用を有していることを理解されたい。このような代替適用の状況においては、本明細書における「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることを理解されたい。本明細書において言及されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、且つ、露光済みレジストを現像するツール）、計測ツール及び／又は検査ツール中で、露光前又は露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回に渡って処理することができるため、本明細書において使用されている基板という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【０１０３】
以上の説明は、本発明の例証を意図したものであり、本発明を何ら制限するものではない。したがって、特許請求の範囲に示す各請求項の範囲を逸脱することなく、上で説明した本発明に改変を加えることができることを理解されたい。
【０１０４】
本発明による実施例の使用について、とりわけ光リソグラフィの状況の中で言及したが、本発明は、他の適用、たとえばインプリントリソグラフィに使用することができ、状況が許容する場合、光リソグラフィに限定されないことは理解されよう。インプリントリソグラフィの場合、基板に生成されるパターンは、パターン形成装置のトポグラフィによって画定される。パターン形成装置のトポグラフィが、基板に供給されたレジストの層にプレスされ、次に、レジストを硬化させるために、電磁放射、熱、圧力又はそれらの組合せが印加される。レジストが硬化すると、パターン形成装置がレジストから除去され、後にパターンが残る。
【０１０５】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば波長が３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの放射、或いはその近辺の波長の放射）、Ｘ線、極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、及びイオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。
【０１０６】
状況が許容する場合、「レンズ」という用語は、屈折光学要素、反射光学要素、磁気光学要素、電磁光学要素及び静電光学要素を始めとする様々なタイプの光学要素のうちの任意の１つ又は組合せを意味している。
【０１０７】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることを理解されたい。たとえば、本発明は、上で開示した方法を装置に実行させるための実行可能な１つ又は複数の機械可読命令シーケンスを含んだコンピュータ・プログラムの形態を取ることができ、又はこのようなコンピュータ・プログラムが記憶されているデータ記憶媒体（たとえば半導体記憶装置、磁気ディスク又は光ディスク）の形態を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による、２つのクラッド層の間に挟まれた薄い真空層の３層スタックを示す図である。
【図４】本発明の一実施例による、複数のスリットからなるスペクトル純度フィルタを示す図である。
【図５】本発明の一実施例による、複数のピンホールを備えたスペクトル純度フィルタを示す図である。
【図６】本発明の一実施例による、ＵＶ及びＥＵＶに対する計算透過率と幅が１μｍのスリットに対する得られたＵＶ抑制を示す図である。
【図７】本発明の一実施例による、２つのクラッド層の間に開口及び導波管を備えた３層スタックを示す図である。
【図８】本発明の一実施例による、スペクトル純度フィルタの機械強度を増すためのパターン形成されたスタック及びパターン形成されていないスタックの組合せを示す図である。
【図１】
2006191090.tif 000003
【図２】
2006191090.tif 000004
【図７】
2006191090.tif 000005
【図３】
2006191090.tif 000006
【図４】
2006191090.tif 000007
【図５】
2006191090.tif 000008
【図６】
2006191090.tif 000009
【図８】
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【外国語明細書】
2006191090000001.pdf