(57)【要約】スペクトル純度フィルタが、基板と、基板を通る複数の開口と、複数の壁とを備える。壁は、基板を通る複数の開口を規定する。また、スペクトル純度フィルタは、第１波長の放射を反射させるように基板上に形成される第１層と、第１層の酸化を防止するように第１層上に形成される第２層とを備える。開口は、第２波長の放射の少なくとも一部を透過させることができるように構成かつ配置される。【選択図】図５【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトル純度フィルタであって、
基板と、
基板を通る複数の開口と、
前記基板を通る前記複数の開口を規定する複数の壁と、
第１波長の放射を反射させるように前記基板上に形成される第１層と、
前記第１層の酸化を防止するように前記第１層上に形成される第２層と、を備え、
前記開口は、第２波長の放射の少なくとも一部を透過させることができるように構成される、スペクトル純度フィルタ。
【請求項２】
前記開口は、パターン形成されたアレイを形成する、請求項１に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項３】
前記開口は円形断面を有する、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】
前記開口は六角形断面を有する、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５】
前記第１層は、前記基板の前面から前記開口の前記壁に沿って同一垂直レベルまで延在する、請求項１〜４のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項６】
前記第１層は、ＭｏおよびＷからなる群から選択された材料から形成される、請求項１〜５のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項７】
前記第１層は、Ｗおよび金属の混合物から形成され、前記混合物のＷの原子率は約７０％より高い、請求項１〜５のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項８】
前記第１層は、金属シリサイドから形成される、請求項１〜７のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項９】
前記第２層は、ＭｏＳｉ２およびＷＳｉ２からなる群から選択された材料から形成される、請求項１〜８のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１０】
前記第２層は、高温での剥離が防止される程度に薄い、請求項１〜９のいずれかのいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１１】
前記第２層は最高１４００℃での前記第１層の酸化を防止する、請求項１〜１０のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを備える、リソグラフィ装置。
【請求項１３】
スペクトル純度フィルタを製造する方法であって、
エッチングプロセスを用いて基板の複数の開口をエッチングして格子状フィルタ部を形成することであって、前記開口は、抑制される放射の第１波長以下であり、かつ透過する放射の第２波長より大きいサイズを有することと、
反射層を設けて前記第１波長の放射を実質的に反射させることと、
保護層を設けて前記反射層の酸化を防止することであって、ＭｏＳｉ２またはＷＳｉ２から形成された保護層などの前記保護層は、前記反射層の実質的にすべての露光面にわたって設けられることと、を含む、方法。
【請求項１４】
リソグラフィ装置を用いるデバイスを製造する方法であって、
放射ビームを提供することと、
前記放射ビームにパターン形成することと、
前記パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、
請求項１〜１１のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを用いて前記放射ビームのスペクトル純度を向上させることと、を含む、方法。
【請求項１５】
リソグラフィ装置を用いるデバイスを製造する方法であって、
基板と、
前記基板を通る複数の開口と、
前記基板を通る前記複数の開口を規定する複数の壁と、
第１波長の放射を反射させるように前記基板上に形成される第１層と、
前記第１層の酸化を防止するように前記第１層上に形成される第２層と、を備え、第２波長の放射の少なくとも一部は前記開口を透過する、スペクトル純度フィルタを用いて放射ビームのスペクトル純度を向上させることと、
前記放射ビームにパターン形成することと、
前記パターン形成された放射ビームを第２基板のターゲット部分上に投影することと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
[0001]  本出願は、２００９年９月１６日に出願された米国仮出願第６１／２４２，９８７号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、スペクトル純度フィルタ、そのようなスペクトル純度フィルタを備えるリソグラフィ装置、スペクトル純度フィルタの製造方法、およびリソグラフィ装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  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。
【０００４】
[0004]  パターンプリンティングを限定する重要な要因は、使用される放射の波長λである。今まで以上に小さい構造を基板上に投影することを可能にするために、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内、例えば、１３ｎｍ〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用することが提案されている。さらに、１０ｎｍ未満、例えば、６．７ｎｍまたは６．８ｎｍなどの５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内の波長を有するＥＵＶ放射を使用してよいことも提案されている。そのようなＥＵＶ放射は、軟Ｘ線と呼ばれることがある。可能な放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングからのシンクロトロン放射が挙げられる。
【０００５】
[0005]  スズ（Ｓｎ）プラズマをベースとするＥＵＶ源は、所望の帯域内ＥＵＶ放射だけでなく、帯域外放射、とりわけ深ＵＶ（ＤＵＶ）範囲（１００ｎｍ〜４００ｎｍ）の放射を放出する。さらに、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ源の場合、レーザからの通常１０．６μｍの赤外（ＩＲ）放射が、かなりの量の望ましくない放射を示す。ＥＵＶリソグラフィシステムの光学系は、通常、これらの波長においてかなりの反射率を有するので、いかなる手段も採られない場合、望ましくない放射がかなりのパワーでリソグラフィツール内に伝搬する。
【０００６】
[0006]  リソグラフィ装置において、帯域外放射は、いくつかの理由により最小化されるべきである。第一に、レジストは帯域外波長に影響されやすく、従って像質が悪化するおそれがある。第二に、望ましくない放射、特にＬＰＰ源の１０．６μｍ放射は、マスク、ウェーハ、および光学系の望ましくない加熱につながる。望ましくない波長を特定の範囲内に収めるために、スペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）が開発されている。
【０００７】
[0007]  スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射に対して反射型または透過型とすることができる。反射型スペクトル純度フィルタの実施には、既存のミラーの変更または追加の反射エレメントの検査が含まれる。反射型ＳＰＦは、米国特許第７，０５０，２３７号に開示されている。透過型ＳＰＦは、通常、コレクタとイルミネータとの間に配置され、原則的に少なくとも放射経路には影響を及ぼさない。これは、他のＳＰＦとの融通性および互換性をもたらすことができるという理由から、利点であり得る。
【０００８】
[0008]  格子ＳＰＦは、望ましくない放射がＥＵＶ放射と比較してかなり長い波長を有する場合、例えば、ＬＰＰ源の１０．６μｍ放射の場合に使用することができる透過型ＳＰＦの部類である。格子ＳＰＦは、抑制される波長程度のサイズの開口を含む。抑制のメカニズムは、従来技術に記載されるように、さまざまなタイプの格子ＳＰＦの間で異なり得る。ＥＵＶ放射の波長（１３．５ｎｍ）は開口のサイズ（典型的に、＞３μｍ）よりかなり小さいので、ＥＵＶ放射は実質的な回折なしに開口を通過する。
【０００９】
[0009]  ＳＰＦは、放射源からの望ましくない放射を反射させる材料によって被覆することができる。そのようなコーティングには、特にＩＲ放射に対して反射性を示す金属を含むことができる。しかし、使用中、ＳＰＦは、８００℃を越える高温まで温度上昇することがある。酸化環境でのそのような高温は、反射率低下につながる反射コーティングの酸化を引き起こすことがある。
【発明の概要】
【００１０】
[0010]  放射ビームのスペクトル純度を改善し、かつ高温の酸化環境での使用に適切なスペクトル純度フィルタなどを提供することなどが望ましい。
【００１１】
[0011]  本発明の一態様によれば、スペクトル純度フィルタであって、基板と、基板を通る複数の開口と、基板を通る複数の開口を規定する複数の壁と、第１波長の放射を反射させるように基板上に形成される第１層と、第１層の酸化を防止するように第１層上に形成される第２層と、を備え、開口は、第２波長の放射の少なくとも一部を透過させることができるように構成かつ配置される、スペクトル純度フィルタが提供される。基板はシリコンから形成することができる。第１層は基板の前面を覆うことができ、第２層は第１層を完全に覆うことができる。第１層は基板を完全に覆うことができ、第２層は、第１層を完全に覆うことができる。開口は、細長いスリットとすることができる。
【００１２】
[0012]  複数の開口は、スペクトル純度フィルタの第１領域内に形成することができ、かつ、第１領域に隣接するスペクトル純度フィルタの第２領域をさらに含むことができる。ここで、第２領域は壁を支持するように構成することができる。第１領域および第２領域は基板から形成することができ、第２領域の基板の厚さは、第１領域の基板の厚さより大きくすることができる。
【００１３】
[0013]  スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射を透過させることが望ましい。第２波長放射の波長は、約５ｎｍと２０ｎｍとの間とすることができる。一実施形態において、第２波長は、約１３．５ｎｍとすることができる。
【００１４】
[0014]  スペクトル純度フィルタは、少なくとも赤外（ＩＲ）放射を減衰するように構成されることが望ましい。第１波長放射の波長は、約７５０ｎｍと１００μｍとの間、より具体的には、約１μｍと２０μｍとの間とすることができる。第１波長放射の波長は、特に約１０．６μｍとすることができる。というのは、これはＣＯ２レーザの代表的な波長であるからである。
【００１５】
[0015]  第２層の厚さは、約０．５ｎｍと２０ｎｍとの間とすることができる。第２層の厚さは、約５ｎｍとすることができる。
【００１６】
[0016]  本発明の一態様によれば、スペクトル純度フィルタを備えるリソグラフィ装置が提供される。スペクトル純度フィルタは、複数の開口を備え、また、基板と、基板を通る複数の開口を規定する複数の壁と、第１波長の放射を反射させるように基板上に形成される第１層と、第１層の酸化を防止するように第１層上に形成される第２層と、を備え、開口は、第２波長の放射の少なくとも一部を透過させることができるように構成かつ配置される。リソグラフィ装置は、放射ビームを調整するように構成された照明システムをさらに備えることができる。リソグラフィ装置は、放射ビームにパターン形成してパターン形成された放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートをさらに備えることができる。リソグラフィ装置は、パターン形成された放射ビームを第２基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムをさらに備えることができる。
【００１７】
[0017]  本発明の一態様によれば、上記のようなスペクトル純度フィルタを製造する方法が提供される。
【００１８】
[0018]  本発明の一態様によれば、エッチングプロセスを用いて基板の複数の開口をエッチングして格子状フィルタ部を形成することであって、開口は、抑制される放射の第１波長以下であり、かつ透過する放射の第２波長より大きいサイズを有することと、反射層を設けて第１波長の放射を実質的に反射させることと、保護層を設けて反射層の酸化を防止することであって、保護層は、反射層の実質的にすべての露光面にわたって設けられることと、を含む、方法が提供される。
【００１９】
[0019]  本発明の一態様によれば、上記のようなスペクトル純度フィルタを備えるリソグラフィ装置を用いるデバイスを製造する方法が提供される。
【００２０】
[0020]  本発明の一態様によれば、リソグラフィ装置を用いてデバイスを製造する方法が提供される。この方法は、放射ビームを提供することと、放射ビームにパターン形成することと、パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分上に投影することと、上記のようなスペクトル純度フィルタを用いて放射ビームのスペクトル純度を向上させることと、を含む。
【００２１】
[0021]  本発明の一態様によれば、ＥＵＶ放射を反射させるように構成および配置された多層ミラーであって、多層スタックと、多層ミラーの付近の粒子から多層スタックを保護するように配置されたキャッピング層と、多層スタックとキャッピング層との間の混合を防止するように構成および配置された拡散防止層とを含む、多層ミラーが提供される。キャッピング層は、ＭｏＳｉ２から形成することができる。拡散防止層は、ＳｉＣから形成することができる。多層スタックは、交互のＭｏ層およびＳｉ層を含むスタックとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
[0022]  本発明のさまざまな態様の実施形態を、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。
【００２３】
【図１】[0023]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0024]  図２は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置のレイアウトを示す。
【図３】[0025]  図３は、本発明の一実施形態に係るスペクトル純度フィルタの正面図である。
【図４】[0026]  図４は、本発明の一実施形態に係るスペクトル純度フィルタの変形例の詳細を示す。
【図５】[0027]  図５は、本発明の一実施形態に係るスペクトル純度フィルタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
[0028]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば紫外線または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決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（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決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（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、を備える。
【００２５】
[0029]  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の、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。
【００２６】
[0030]  サポート構造は、パターニングデバイスを支持、すなわちパターニングデバイスの重量を支える。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、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など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。
【００２７】
[0031]  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、放射ビームに形成されたパターンは、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。
【００２８】
[0032]  パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。ＥＵＶリソグラフィについての本提案では、図１に示すような反射型パターニングデバイスが採用される。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。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ており、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。
【００２９】
[0033]  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、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含む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。
【００３０】
[0034]  本明細書において使用される「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。ＥＵＶ波長に対して、透過型材料は容易に利用可能でない。従って、ＥＵＶシステムにおける照明および投影用の「レンズ」は通常、反射型、すなわち、曲面ミラーになる。
【００３１】
[0035]  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、追加のテーブルは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。
【００３２】
[0036]  また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させることで当技術分野において周知である。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００３３】
[0037]  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。例えば、放射源が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、また放射ビームは、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、例えば、放射源が水銀ランプである場合、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、必要ならば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。
【００３４】
[0038]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成された調整デバイス（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むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００３５】
[0039]  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を通り抜けた後、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合わせる。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。
【００３６】
[0040]  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。
【００３７】
[0041]  例示の装置は、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。
【００３８】
[0042]  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ターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。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、単一静的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。
【００３９】
[0043]  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によって、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。
【００４０】
[0044]  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。
【００４１】
[0045]  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。
【００４２】
[0046]  図２は、実際のＥＵＶリソグラフィ装置の概略側面図である。物理的構成は図１に示す装置の物理的構成と異なるものの、動作原理は同様であることに留意されたい。この装置は、放射源−コレクタモジュールまたは放射ユニット３と、照明システムＩＬと、投影システムＰＳとを備える。放射ユニット３には、放射源７、ＳＯが設けられる。放射源７、ＳＯは、非常に高温の放電プラズマが生成されて電磁放射スペクトルのＥＵＶ範囲の放射を放出するガスまたは蒸気、例えば、ＸｅガスまたはＬｉ、Ｇｄ、またはＳｎの蒸気を用いることができる。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上で崩壊させることによって生成される。放射を効率よく生成するために、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｇｄ、Ｓｎ蒸気または他の適切なガスまたは蒸気の分圧、例えば１０Ｐａまたは０．１ｍｂａｒが望ましい場合がある。一実施形態において、ＥＵＶ放射源としてＳｎ放射源が使用される。
【００４３】
[0047]  図２の主要部は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）の形態をとる放射源７を示している。当該図の左下における別の詳細部分はレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）を用いる放射源の別の形態を示している。ＬＰＰ型の放射源では、点火領域７ａに、燃料デリバリシステム７ｂから、溶融Ｓｎの液滴などのプラズマ燃料が供給される。レーザビームジェネレータ７ｃおよび関連する光学システムが、放射ビームを点火領域に供給する。ジェネレータ７ｃは、１０．６マイクロメータまたは９．４マイクロメータなどの赤外波長を有するＣＯ２レーザとすることができる。あるいは、例えば、１〜１１マイクロメータの範囲の波長を有する他の適切なレーザを用いることができる。レーザビームとの相互作用の際に、燃料液滴は、例えば、６．７ｎｍ放射、または５〜２０ｎｍの範囲から選択される他のＥＵＶ放射を放出し得るプラズマ状態に転換される。ＥＵＶはここでの考慮事項の例であるが、他の用途において、異なるタイプの放射を生成することができる。プラズマで生成された放射は、楕円または他の適切なコレクタ７ｄによって集められて中間焦点１２を有する放射ビームを生成する。
【００４４】
[0048]  図２の主要部に戻り、放射源ＳＯによって放出された放射は、ＤＰＰ放射源チャンバ７から、ガスバリアまたは「フォイルトラップ」の形態をとる汚染物質トラップ９を介してコレクタチャンバ８内に送られる。これは以下でさらに説明する。コレクタチャンバ８は、例えば、いわゆるかすめ入射リフレクタの入れ子式アレイを備えるかすめ入射コレクタである放射コレクタ１０を含むことができる。この目的に対して適切な放射コレクタは、従来技術から公知である。コレクタ１０から生じるＥＵＶ放射ビームは、おそらく光軸Ｏの両側で１０度もの、特定の角度の広がりを有することになる。左下に示すＬＰＰ源において、放射源からの放射を集光するための法線入射コレクタ７ｄが設けられる。コレクタ１０によって送られた放射は、本発明の実施形態に係るスペクトル純度フィルタ１１を通過する。反射型格子スペクトル純度フィルタとは異なり、透過型スペクトル純度フィルタ１１は放射ビームの方向を変化させないことに留意されたい。フィルタ１１の実施形態は以下に説明する。集光チャンバ８の開口から仮想放射源点１２（すなわち、中間焦点）に、放射を集束させる。チャンバ８から、放射ビーム１６が、照明システムＩＬ内で法線入射リフレクタ１３および１４を介し、レチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたレチクルまたはマスク上で反射される。パターン形成されたビーム１７が形成され、投影システムＰＳによって反射エレメント１８および１９を介して、ウェーハステージまたは基板テーブルＷＴに載置されたウェーハＷ上に結像される。図示されたエレメントより数の多いエレメントが、通常、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳに存在し得る。反射エレメント１９の１つは、その前方に開口２１を有するＮＡディスク２０を有してよい。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に当たる際にこの放射ビーム１７によって定められる角度αｉを決定する。
【００４５】
[0049]  図２は、仮想放射源点１２の上流に接近して位置決めされたスペクトル純度フィルタ１１を示している。図示しない別の実施形態において、スペクトル純度フィルタ１１は、仮想放射源点１２、またはコレクタ１０と仮想放射源点１２との間の任意の点に位置決めすることができる。フィルタは、例えば、仮想放射源点１２の下流の、放射経路の他の位置に配置することができる。複数のフィルタを配置することができる。
【００４６】
[0050]  汚染物トラップは、光学システムのエレメントに衝突し、徐々にその性能を低下させる燃料材料または副生成物の発生を防止または少なくとも低減させる。エレメントとしては、コレクタ１０およびスペクトル純度フィルタ１１が含まれる。図２の左下に詳細に示すＬＰＰ源の場合、汚染物質トラップは、楕円コレクタ７ｄを保護する第１トラップ構成９ａと、任意に、９ｂで示すような、さらなるトラップ構成を備える。上述の通り、汚染物トラップ９は、ガスバリアの形態をとることができる。ガスバリアは、例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，６１４，５０５号および米国特許第６，３５９，９６９号に詳細に記載されているチャネル構造を備える。ガスバリアは、汚染物質との化学的相互作用によって、および／または荷電粒子の静的または電磁偏向によって、（流体逆流による）物理的バリアとして機能することができる。実際には、これらの方法の組合せを採用して、最大限にプラズマ材料を阻止しつつ、放射の照明システムへの伝達を可能にする。上記の米国特許に説明されている通り、Ｓｎまたは他のプラズマ材料を化学的に変更するために、特に水素ラジカルを水素源ＨＳによって注入することができる。
【００４７】
[0051]  図３は、リソグラフィ装置の上記フィルタ１１として使用することができる、スペクトル純度フィルタ１００の一実施形態の概略正面図である。フィルタ１００は、極端紫外線（ＥＵＶ）放射を透過させるように構成される。さらなる実施形態において、フィルタ１００は、放射源から生成される第２のタイプの放射、例えば、赤外（ＩＲ）放射、例えば、約１μｍより長い、特に約１０μｍより長い波長の赤外線を実質的に遮断する。特に、透過するＥＵＶ放射および（遮断される）第２タイプの放射は、同一の放射源、例えば、リソグラフィ装置のＬＰＰ源ＳＯから生じる場合がある。
【００４８】
[0052]  説明する実施形態のスペクトル純度フィルタ１００は、スペクトル純度フィルタの第１領域に実質的に平面のフィルタ部１０２を備える。フィルタ部１０２は、極端紫外線を透過させ、かつ第２のタイプの放射の透過を抑制する複数の（好ましくは平行の）開口１０４を有する。放射源ＳＯから放射が衝突する面は前面と呼ぶことができ、放射が照明システムＩＬの方へ出る面は後面と呼ぶことができる。上記の通り、例えば、ＥＵＶ放射は、放射の方向が変化せずにスペクトル純度フィルタを透過することができる。一実施形態において、各開口１０４は、開口１０４を規定し、かつ前面から後面に完全に延在する側壁１０６を有する。
【００４９】
[0053]  スペクトル純度フィルタ１００は、第１領域に隣接するスペクトル純度フィルタの第２領域に、サポートフレーム１０８を備えることができる。サポートフレーム１０８は、フィルタ部１０２の構造サポートを提供するように構成することができる。サポートフレーム１０８は、スペクトル純度フィルタ１００が使用される装置にスペクトル純度フィルタ１００を設置するための部材を備えることができる。特定の配置において、サポートフレーム１０８はフィルタ部１００を取り囲むことができる。
【００５０】
[0054]  フィルタ１００は、前面の表面に実質的に垂直な側壁１０６を有する開口１０４のアレイを備えることができる。実質的な回折なしにＥＵＶ放射がスペクトル純度フィルタ１００を通過することを可能にするために、開口のサイズ（すなわち、開口の前面にわたる最短距離）は、望ましくは約１００ｎｍより長く、より望ましくは約１μｍより長い。開口サイズは、望ましくは、開口を通過する放射の波長の１０倍より長く、より望ましくは、開口を通過する放射の波長の１００倍より長い。開口１０４は円形断面を有するとして概略的に示されているが（図３）、他の形状（例えば、細長いスリット、長方形、正方形）も可能であり、望ましい場合がある。例えば、図４に示すような六角形開口は、機械的安定性の観点から有利であり得る。
【００５１】
[0055]  フィルタ１００によって抑制される波長は、透過するＥＵＶ波長の少なくとも１０倍とすることができる。特に、フィルタ１００は、（約１００〜４００ｎｍの範囲の波長を有する）ＤＵＶ放射、および／または、（例えば、１〜１１ミクロンの範囲の）１μｍより長い波長を有する赤外放射の透過を抑制するように構成することができる。
【００５２】
[0056]  一実施形態において、有意の角度の広がりを伴うＥＵＶ透過を可能にするのに十分に低い開口のアスペクト比を維持するために、好ましくは比較的薄いフィルタ１００を利用してＥＵＶ放射を開口１０４に直接に通過させる。フィルタ部１０２の厚さ（すなわち、開口１０４の各々の長さ）は、例えば、約２０μｍより小さく、例えば、約２μｍから約１０μｍの範囲である。また、一実施形態において、開口１０４の各々は、約１００ｎｍから約１０μｍの範囲の開口サイズを有することができる。開口１０４は、例えば、それぞれ約１μｍから約５μｍの範囲の開口サイズを有することができる。
【００５３】
[0057]  フィルタの開口１０４と開口１０４との間の壁１０５の厚さＱ１は、１μｍ未満、例えば、約０．１μｍから約０．５μｍの範囲、特に約０．４μｍとすることができる。通常、開口のアスペクト比、すなわち、フィルタの開口１０４と開口１０４との間の壁の厚さに対するフィルタ部１０２の厚さの比率は、２０：１から４：１の範囲とすることができる。ＥＵＶ透過型フィルタ１００の開口は、約１μｍから約１０μｍの範囲、特に約１μｍから約５μｍ、例えば、約５μｍの周期Ｑ２（図４に示す）を有することができる。従って、開口は、全フィルタ前面の約５０％から９０％の孔面積をもたらすことができる。
【００５４】
[0058]  フィルタ１００は、多くて０．０１％の赤外（ＩＲ）透過をもたらすように構成することができる。また、フィルタ１００は、法線入射で入射するＥＵＶ放射の少なくとも１０％を透過させるように構成することができる。
【００５５】
[0059]  スペクトル純度フィルタを被覆して少なくとも１つの範囲の望ましくない波長、例えば、赤外波長の反射を最大化することが望ましい。例えば、スペクトル純度フィルタをモリブデン（Ｍｏ）で被覆することができる。しかし、一部の材料に、高温および酸化環境による酸化が生じることがある。これは、コーティングの反射特性の低下につながる。例えば、Ｍｏから形成された反射コーティングに６００℃を超える温度で酸化が生じることがある。また、モリブデンの酸化物は金属と比較してかなり低い融点を有するため、Ｍｏコーティングに蒸発が生じることがある。また、反射コーティングの酸化は、放射係数の低下につながる場合があり、それがスペクトル純度フィルタの冷却効率の低下につながる。従って、反射コーティングを酸化から保護することが望ましい。
【００５６】
[0060]  本発明の一実施形態において、赤外反射層の保護コーティングを備えるスペクトル純度フィルタが設けられる。保護コーティングは、ＭｏＳｉ２またはＷＳｉ２などの金属シリサイドの薄層である。金属シリサイドは、赤外放射の良好なリフレクタである。従って、赤外線反射コーティング上の金属シリサイドコーティングは、スペクトル純度フィルタの赤外反射率を著しく低下させることはない。例えば、およそ５０〜１００ｎｍの厚さのＭｏＳｉ２コーティングは、Ｍｏ反射コーティングの赤外反射率を約９５％から約８５％に低減させる。およそ５ｎｍの厚さのＭｏＳｉ２コーティングは、Ｍｏ反射コーティングの赤外反射率に対してほとんど影響を及ぼさない。金属シリサイドは、（６００℃を超える）高温で高放射率を有し、それによってスペクトル純度フィルタの冷却が向上する。
【００５７】
[0061]  図５は、本発明の一実施形態に係るスペクトル純度フィルタの断面を示している。スペクトル純度フィルタ１００は、開口１０４を備える。スペクトル純度フィルタ１００は、基板１１１を備える。基板１１１は、Ｓｉなどから形成することができる。
【００５８】
[0062]  反射層１１２を基板１１１の表面上に形成することができる。図５に示すように、反射層は、基板１１１を完全に覆うように、フィルタ部１０２の前面、側壁、および後面上に形成することができる。反射層１１２は、サポートフレーム部１０８の基板の前面にも形成することができる。反射層１１２は、必要な深さまでサポート部の基板１１１の側壁に沿って延在する。必要に応じて、図５に示すように、サポート部における基板１１１の側壁上の反射層の深さは、フィルタ部１０２における基板１１１の後面上の反射層１１２の表面と垂直に同じ高さである。反射層１１２の厚さは、例えば、約１０ｎｍから約２００ｎｍとすることができる。反射層は、例えば、ＭｏまたはＷから形成することができる。また、反射コーティングは、ＭｏおよびＷの混合物から形成することができる。反射コーティングは、Ｗと別の金属の混合物からも形成することができる。混合物中のＷの原子率は、約７０％以上とすることができる。
【００５９】
[0063]  保護層１１３が反射層１１２の表面上に形成される。図５に示すように、保護層１１３は、反射層１１２を完全に覆う。保護層は、ＭｏＳｉ２またはＷＳｉ２などの金属シリサイドから形成することができる。通常、基板１１１の膨張係数および金属シリサイド保護層１１３の膨張係数は、２倍から３倍異なる。高温において、これは金属シリサイド保護層１１３の剥離につながることがある。従って、金属シリサイド保護層１１３は、剥離が防止されるように薄く形成される。保護層１１３は、例えば、約０．５ｎｍから約２０ｎｍの範囲、さらに例えば、約５〜約１０ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００６０】
[0064]  スペクトル純度フィルタ１００は、多数の方法で製造することができる。例えば、基板１１１の開口は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許仮出願第６１／１９３，７６９号、第６１／２２２，００１号、第６１／２２２，０１０号、第６１／２３７，６１４号、および第６１／２３７，６１０号に記載のプロセスによって形成することができる。
【００６１】
[0065]  反射層１１２は、原子層堆積（ＡＬＤ）などによって基板１１１上に施すことができる。このように、均一なコーティング厚さを実現することができる。コーティングの厚さが均一であるので、余分なコーティング厚さによるＥＵＶ透過率の損失を最小限に抑えて所望の赤外反射率を実現することができる。特に、ＡＬＤを利用することによって、側壁に沿って十分なコーティング厚さを維持しながら、格子の上面の余分なコーティング厚さを回避することができる。また、コーティングは、フィルタ部１０２の基板１１１の後面にも施すことができる。ＡＬＤは、自己限定的表面反応の交互の工程を用いて１層ずつ原子層を堆積する。堆積される材料は、前駆体により設けられる。ＡＬＤ方法は、ＭｏおよびＷなどを含むいくつかの金属について知られている。
【００６２】
[0066]  ＡＬＤの代わりに、電解成長（電気堆積）を用いて反射層１１２を堆積することができる。また、蒸発またはスパッタ堆積などによって基板１１１上に金属を堆積することができる。
【００６３】
[0067]  保護層１１３は、例えば、ＣＶＤ堆積またはスパッタリングによって反射層１１２上に堆積することができる。例えば、ＭｏＳｉ２層を、Ｍｏ層およびＳｉ層の熱アニーリングによって形成することができる。
【００６４】
[0068]  あるいは、ＭｏＳｉ２層は、多層ミラーのキャッピング層として使用することができる。一実施形態を図６に示す。図６は、Ｍｏ層２０４および厚いＳｉ層２０６を有する多層スタック２０２を含む多層ミラー２００を示している。Ｍｏ層のうちの１つ以上が約２．７６ｎｍの厚さを有することができる。Ｓｉ層の１つ以上が約４．１４ｎｍの厚さを有することができる。キャッピング層２０８とも呼ばれる最上層は、ＭｏＳｉ２で形成された層である。多層スタック２０２とキャッピング層２０８との間の酸素拡散などの混合を回避するために、キャッピング層２０８と多層スタック２０２との間に、いわゆる下層２１０を設けることができる。
【００６５】
[0069]  キャッピング層２０８は、多層スタック２０２を、その付近に存在し得る粒子から保護する役割を果たす。そのような粒子は、例えば、分子形態、原子形態、または両方の形態である水素粒子および／または酸素粒子であり得る。ＭｏＳｉ２キャッピング層２０８は、１６００℃まで酸化に対し耐性があるので、特に酸素粒子だけでなく水素粒子に対して適切な耐性を有する。ＭｏＳｉ２は、２０３０℃の融点および低密度を有する。酸化物の単一層以外、体積酸化は発生しない。
【００６６】
[0070]  ＭｏＳｉ２の代わりに、ＲｕまたはＳｉＣなどの他の材料をキャッピング層として使用することができる。ＳｉＣの代わりに、Ｓｉ３Ｎ、Ｂ４Ｃ、またはＭｏＳｉ２のなどの他の材料を下層として使用することができる。
【００６７】
[0071]  表１は、約５０層の厚さ２．７６ｎｍのＭｏ層と、厚さ４．１４ｎｍのＳｉ層とによって形成された上記多層スタックとの組合せにおける異なるキャッピング層および下層の計算反射率を示している。
【表１】
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【００６８】
[0072]  表から分かるように、下層２１０としてのＳｉＣとの組合せにおけるキャッピング層２０８としてのＭｏＳｉ２の計算反射率は、Ｒｕのキャッピング層２０８よりかろうじて低い反射性を示すことのみが予想される。
【００６９】
[0073]  多層ミラー２００は、イルミネータＩＬまたは投影システムＰＳに含むことができる。その代わりに、または、それに加えて、多層ミラー２００は、コレクタ７ｄとすることができる。
【００７０】
[0074]  また、多層スタック２０２を変更することができる。多層スタック２０２は、一部またはすべてのＳｉ層２０４と一部またはすべてのＭｏ層２０６との間に拡散防止バリアを備えることができる。そのような拡散防止バリアに適切な材料は、Ｂ４ＣまたはＢ９Ｃとすることができる。さらに、層２０４および２０６は、ＳｉおよびＭｏ以外の材料によって形成することができる。
【００７１】
[0075]  リソグラフィ製造プロセスにおいて、スペクトル純度フィルタを実装する図１および図２の装置を使用することができることが理解されるであろう。そのようなリソグラフィ装置は、ＩＣ、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、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において使用することができる。当然のことながら、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００７２】
[0076]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。従って、当然のことながら、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。
【００７３】
[0077]  本発明の実施形態は、放電生成プラズマ源（ＤＰＰ源）またはレーザ生成プラズマ源（ＬＰＰ源）を含むがこれらに限定されないあらゆるタイプのＥＵＶ源に対して用いることが可能であることが明らかである。しかし、本発明の一実施形態は、通常は、レーザ生成プラズマ源の一部を形成するレーザ源からの放射を抑制するのに特に適している。というのは、そのようなプラズマ源は、レーザから発生する二次放射を出力することが多いからである。
【００７４】
[0078]  スペクトル純度フィルタは、放射経路内の任意の箇所に実用上配置することができる。一実施形態において、スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射源からのＥＵＶを含む放射を受ける領域に配置され、ＥＵＶ放射を適切な下流のＥＵＶ放射光学システムに供給する。ここで、ＥＵＶ放射源からの放射は、光学システムに入る前にスペクトル純度フィルタを通過するように配置される。一実施形態において、スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射源内にある。一実施形態において、スペクトル純度フィルタは、照明システムや投影システム内などのＥＵＶリソグラフィ装置内にある。一実施形態において、スペクトル純度フィルタは、プラズマの後方であるがコレクタの前方で、放射経路内に配置される。
【００７５】
[0079]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、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といった、マイクロスケール、さらにはナノスケールのフィーチャを有するコンポーネントを製造する際の他の用途を有し得ることが理解されるべきである。
【００７６】
[0080]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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