(57)【要約】【課題】所望の放射の透過率を改善するスペクトル純度フィルタを提供する。【解決手段】特に投影ビームとしてＥＵＶ放射を用いるリソグラフィ装置で用いるスペクトル純度フィルタは、基板に複数のアパーチャを含む。このアパーチャは、側面を有する壁により画定されている。側面は、基板の前面の法線に対して傾斜している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数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、
第１表面を含む基板と、
前記基板を貫通する前記複数のアパーチャを画定する側面を有する複数の壁と、
を備え、
前記側面は、前記第１表面の法線に対して傾斜していることを特徴とするスペクトル純度フィルタ。
【請求項２】
前記側面は、前記第１表面の法線に対して約１°から約５°の範囲の角度で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項３】
前記側面は、前記アパーチャの幅が前記第１表面から離れるにつれて増加するように傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項４】
前記側面は、前記アパーチャの幅が前記第１表面から離れるにつれて減少するように傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項５】
前記壁は、前記第１表面に対して垂直な平面内で三角形の断面を有することを特徴とする請求項１から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】
前記壁の断面は、二等辺三角形であることを特徴とする請求項５に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項７】
前記側面のそれぞれは、アパーチャの幅が前記第１表面から離れるにつれて減少するよう傾斜した前記第１表面に近い第１部分と、アパーチャの幅が前記第１表面から離れるにつれて増加するよう傾斜した前記第１表面から遠い第２部分とを有することを特徴とする請求項１に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項８】
前記壁は、前記第１表面に対して垂直な平面内で菱形またはカイト形状の断面を有することを特徴とする請求項７に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項９】
前記壁の少なくとも一つの側面は、前記第１表面の法線に対し、前記壁の他の一つの側面とは異なる角度で傾斜していることを特徴とする請求項１から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】
前記側面は、前記第１表面の法線に対し、当該スペクトル純度フィルタの中央からの前記側面の距離が増大するにつれて大きくなる角度で傾斜していることを特徴とする請求項９に記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１１】
前記アパーチャは、前記第１表面に対して垂直な平面内で六角形の断面を有することを特徴とする請求項１から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】
第１波長の放射を反射するために前記基板上に第１の層をさらに備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１４】
放射ビームを調整するよう構成された照明系と、
前記放射ビームにパターンを付与するよう構成されたパターニングデバイスを支持する支持部と、
基板を保持するよう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ターゲット部分に投影するよう構成された投影系と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
放射ビームを提供するステップと、
放射ビームをパターニングするステップと、
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に投影するステップと、
請求項１から１２のいずれかに記載の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高めるステップと、
を備えることを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年９月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／２４５，１３６号の利益を主張し、参照によりそれら両出願の全体が本明細書に引用される。
【０００２】
（分野）
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含むリソグラフィ装置、及びデバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の個々の層に形成されるべき回路パターンを形成するために使用されうる。このパターンが基板（例えばシリコンウエハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的に露光される。公知のリソグラフィ装置には所謂ステッパと所謂スキャナとがある。ステッパにおいては、ターゲット部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各ターゲット部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査するようにして各ターゲット部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。
【０００４】
パターン印刷を制限する重要な要因は、使用される放射の波長λである。さらに小さな構造を基板上に投影できるようにするために、１０〜２０ｎｍの範囲、例えば１３〜１４ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射である極端紫外（ＥＵＶ）放射を使用することが提案されている。さらに、１０ｎｍより小さい波長、例えば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍといったように５〜１０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ放射が使用されてもよいことが提案されている。このようなＥＵＶ放射を軟Ｘ線と呼ぶことがある。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】
錫（Ｓｎ）プラズマに基づくＥＵＶ源は、所望の帯域内ＥＵＶ放射だけでなく、帯域外放射、特に深ＵＶ（ＤＵＶ）範囲（１００〜４００ｎｍ）内の放射も放出する。さらに、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ源の場合、通常１０．６μｍのレーザからの赤外（ＩＲ）放射は、かなりの量の望ましくない放射を表す。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ため、何らかの手段がとられない場合、望ましくない放射はかなりのパワーを有してリソグラフィツールへと伝搬する。
【０００６】
リソグラフィ装置においては、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１に、レジストは帯域外波長に対して敏感であり、よって画像品質が低下し得る。第２に、望ましくない放射、特にＬＰＰ源における１０．６μｍの放射は、マスク、ウェハおよび光学系の望ましくない加熱を引き起こす可能性がある。望ましくない放射を特定の範囲内とするために、スペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）が開発されている。
【０００７】
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のいずれかであってよい。反射型ＳＰＦの実施は、典型的には、既存のミラーの変形または追加の反射要素の挿入を必要とする。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、典型的には、コレクタとイルミネータとの間に配置され、原理上、少なくとも放射経路に影響を与えない。これは、他のＳＰＦとの柔軟性および互換性という結果をもたらす可能性があるので、利点になり得る。
【０００８】
グリッドＳＰＦは、望ましくない放射がＥＵＶ放射よりかなり大きい波長を有する場合、例えばＬＰＰ源における１０．６μｍの放射であった場合に使用され得る透過型ＳＰＦの種類を形成する。グリッドＳＰＦは、抑制される波長程度のサイズを有するアパーチャを含む。抑制のメカニズムは、従来技術においてさらに説明されるように、種々のタイプのグリッドＳＰＦの間で異なり得る。ＥＵＶ放射の波長（１３．５ｎｍ）はアパーチャのサイズ（典型的には、＞３μｍ）よりかなり小さいため、ＥＵＶ放射は実質的な回折なしにアパーチャを通過する。
【０００９】
ＳＰＦは、放射源からの不要な放射を反射する材料によりコーティングされてもよい。このようなコーティングは、特にＩＲ放射を反射する金属を含んでもよい。しかしながら、使用時において、ＳＰＦは、約〜８００℃の高温まで熱くなる可能性がある。酸化性環境におけるこのような高温は、反射コーティングを酸化させ、その結果反射コーティングの反射率を低下させる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
例えば、所望の放射の透過率を改善するスペクトル純度フィルタを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、複数のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタが提供される。このフィルタは、第１表面を含む基板と、複数の壁とを含む。壁は、基板を貫通する複数のアパーチャを画定する側面を有する。側面は、第１表面の法線に対して傾斜している。第１表面の面内において、アパーチャは円形、六角形または他の断面を有してもよい。アパーチャは、細長いスリットであってもよい。スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶ放射、例えば約５ｎｍから約２０ｎｍの間の波長の放射、を透過させてもよい。スペクトル純度フィルタは、約１３．５ｎｍの第２波長の放射を透過させてもよい。これに代えてまたは加えて、スペクトル純度フィルタは、少なくともＩＲ放射を減衰するよう構成されてもよい。スペクトル純度フィルタは、約７５０ｎｍから１００μｍの間、またはさらに１μｍから１１μｍの間の波長の放射を減衰するよう構成されてもよい。
【００１２】
本発明の一態様によれば、上記の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。
【００１３】
本発明の一態様によれば、上記のスペクトル純度フィルタを製造する方法が提供される。
【００１４】
本発明の一態様によれば、上記のスペクトル純度フィルタを用いたデバイス製造方法が提供される。
【００１５】
本発明の一態様によれば、複数のアパーチャを有するスペクトル純度フィルタを含むリソグラフィ装置が提供される。このフィルタは、第１表面を含む基板と、基板を貫通する複数のアパーチャを画定する側面を有する複数の壁とを含む。側面は、第１表面の法線に対して傾斜している。この装置はまた、放射ビームを調整するよう構成された照明系と、パターニングデバイスを支持するよう構成された支持部とを備える。パターニングデバイスは、放射ビームにパターンを付与するよう構成されている。この装置はまた、第２の基板を保持するよう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第２の基板のターゲット部分に投影するよう構成された投影系とを含む。
【００１６】
本発明の一態様によれば、放射ビームを提供するステップと、放射ビームをパターニングするステップと、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に投影するステップと、複数のアパーチャを有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高めるステップとを含むデバイス製造方法が提供される。このフィルタは、第１表面を含む基板と、複数の壁とを含む。壁は、基板を貫通する複数のアパーチャを画定する側面を有する。側面は、第１表面の法線に対して傾斜している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明の実施形態が付属の図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。各図面において対応する参照符号は対応する部分を指し示す。
【００１８】
【図１】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す図である。
【００１９】
【図２】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である。
【００２０】
【図３】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。
【００２１】
【図４】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の詳細を示す図である。
【００２２】
【図５】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。
【００２３】
【図６】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。
【００２４】
【図７】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】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す。リソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するよう構成された照明系（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を支持するよう構成されるとともに、パターニングデバイスを特定のパラメータに従って正確に位置決めするよう構成された第１位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコーティングされたウェハ）Ｗを保持するとともに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構成された第２位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成された投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳとを備える。
【００２６】
照明系は、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含み得るものであり、放射の向きや形状を整え、あるいは放射を制御するためのものである。
【００２７】
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを支持する、すなわち、パターニングデバイスの重みを支える。支持構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等のその他の条件に応じた方式で、パターニングデバイスを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造は、例えばフレームまたはテーブルであってよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影系に対して所望の位置にあることを保証してもよい。本明細書で使用される「レチクル」または「マスク」という用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義であると見なしてよい。
【００２８】
本明細書で用いられる「パターニングデバイス」なる用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するために放射ビーム断面にパターンを与えるのに使用される何らかのデバイスを表すと広義に解釈すべきである。放射ビームに付与されたパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ、すなわち所謂アシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分の所望のパターンに厳密に対応していなくてもよいことを留意されたい。通常、放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応している。
【００２９】
パターニングデバイスは、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。ＥＵＶリソグラフィに対する本提案は、図１に示されるような反射型のパターニングデバイスを採用している。パターニングデバイスにはマスクやプログラム可能ミラーアレイ、プログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知であり、バイナリマスク、レベンソン型位相シフトマスク、減衰型位相シフトマスク、さらには多様なハイブリッド型マスクが含まれる。プログラム可能ミラーアレイは例えば、小型ミラーのマトリックス配列で構成される。各ミラーは、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個別的に傾斜可能である。ミラーマトリックスにより反射された放射ビームには、傾斜されたミラーによってパターンが付与されている。
【００３０】
本明細書で用いられる「投影系」なる用語は、使用される露光放射に応じて、あるいは浸液の使用や真空の使用等のその他の要因に応じて適切とされる、屈折光学素子、反射光学素子、反射屈折光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、またはこれらの組合せを含む何らかの投影系であると広義に解釈されるべきである。
【００３１】
本明細書において「投影レンズ」なる用語の使用は、より一般的な「投影系」なる用語と同じ意味であると見なしてよい。ＥＵＶ波長に対し、透過性材料は容易には利用できない。従って、ＥＵＶシステムにおける照明及び投影用の「レンズ」は通常、反射型、すなわちカーブミラーである。
【００３２】
リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブル（及び／または２つ以上のマスクテーブル）を備えてもよい。こうした多重ステージ型の装置においては、複数のテーブルは並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルが露光のために使用されている間に、１以上の他のテーブルで準備工程が実行されるようにしてもよい。
【００３３】
図１に示されるように、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば放射源がエキシマレーザである場合には、放射源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされず、放射ビームは放射源ＳＯからイルミネータＩＬへとビーム搬送系を介して受け渡される。ビーム搬送系は、例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを備える。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には、放射源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。放射源ＳＯとイルミネータＩＬとは、またビーム搬送系が必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。
【００３４】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するための調整装置（アジャスタ）を備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えてイルミネータＩＬは、インテグレータ及びコンデンサなどの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータは、ビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。
【００３５】
放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブルＭＴ）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）に入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。マスクＭＡを横切った後、放射ビームＢは、投影系ＰＳを通過する。投影系ＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦させる。第２位置決め装置ＰＷと位置センサＩＦ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により、基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数のターゲット部分Ｃを位置決めするように正確に移動される。同様に、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするために、第１位置決め装置ＰＭと別の位置センサＩＦ１が使用されてもよい。この位置決めは、例えばマスクライブラリからのマスクの機械検索後や走査中に行われる。
【００３６】
一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現されうる。同様に基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使用して実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、マスクテーブルＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。マスクＭＡと基板Ｗとは、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を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占拠しているが、アライメントマークはターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（これ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、マスクＭＡに複数のダイがある場合には、マスクアライメントマークをダイ間に配置してもよい。
【００３７】
図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。
【００３８】
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つのターゲット部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一の静的露光で転写されるターゲット部分Ｃのサイズを制限することになる。
【００３９】
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。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、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズが単一の動的露光でのターゲット部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。
【００４０】
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、マスクテーブルＭＴはプログラム可能パターニングデバイスＭＡを実質的に静止状態で保持し続け、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは１回の走査中において基板テーブルＷＴが移動するたびに、または１回の走査中において連続するパルスとパルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上述の形式のプログラム可能ミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用できる。
【００４１】
上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。
【００４２】
図２は、ＥＵＶリソグラフィ装置の実施形態の概略側面図を示す。物理的な配置は図１に示す装置と異なるが、動作原理は同様であることを留意されたい。この装置は、ソースコレクタモジュールまたは放射ユニット３と、照明系ＩＬと、投影系ＰＳとを備える。放射ユニット３は、例えばキセノン（Ｘｅ）ガスやリチウム（Ｌｉ）、ガドリニウム（Ｇｄ）または錫（Ｓｎ）の蒸気などのガスまたは蒸気を用いた放射源ＳＯを備える。この放射源では、電磁放射スペクトルのＥＵＶ範囲の放射を放出するよう非常に高温の放電プラズマが生成される。放電プラズマは、電気放電の一部イオン化したプラズマを光軸Ｏ上に崩壊させることにより生成される。Ｘｅ，Ｌｉ，Ｇｄ，Ｓｎ蒸気またはその他の適切なガスまたは蒸気の例えば１０Ｐａ０．１ｍｂａｒの分圧が、放射の効率的な発生に望ましい。一実施形態においては、ＥＵＶ源としてＳｎ源が適用される。
【００４３】
図２の主要部は、放電形成プラズマ（ＤＰＰ）形式の放射源７を示している。図面の左下の代替的な詳細図は、レーザ形成プラズマ（ＬＰＰ）を用いた放射源の代替形態を示している。ＬＰＰ型の放射源では、着火領域７ａは、燃料供給系７ｂからの例えば溶解したＳｎの液滴などのプラズマ燃料で満たされている。レーザビーム生成部７ｃ及び関連する光学系は、放射ビームを着火領域に供給する。生成部７ｃは、例えば１０．６マイクロメートルまたは９．４マイクロメートルの赤外線波長を有するＣＯ２レーザであってよい。あるいは、例えば１〜１１マイクロメートルの範囲の個別の波長を有する他の適切なレーザが用いられてもよい。レーザビームとの相互作用により、燃料の液滴は、例えば６．７ｎｍの放射または５〜２０ｎｍの範囲から選択された他のＥＵＶ放射を放出することのできるプラズマ状態に転移する。ここではＥＵＶが関連する実施例であるが、異なるタイプの放射が他のアプリケーションで生成されてもよい。プラズマで生成された放射は、楕円形または他の適切なコレクタ７ｄにより集められ、中間焦点１２を有する放射ビーム源を生成する。
【００４４】
図２の主要部に戻り、放射源ＳＯにより放出された放射は、ＤＰＰ源チャンバ７からガス・バリアまたは「フォイル・トラップ」形式の汚染物質トラップ（contaminant trap）９を経由してコレクタ・チャンバ８内に通過する。これは、以下でさらに説明される。コレクタ・チャンバ８は、放射コレクタ１０を含んでもよい。放射コレクタ１０は、例えば、所謂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。この目的に適した放射コレクタは、従来より知られている。コレクタ１０から放出されるＥＵＶ放射ビームは、光軸Ｏのどちらかの側に恐らく１０度程度の一定の角拡散を有する左下に示すＬＰＰ源においては、放射源からの放射を集めるために垂直入射コレクタ７ｄが設けられている。
【００４５】
コレクタ１０を通過した放射は、本発明の実施形態に係るスペクトル純度フィルタ１１を通り抜けて伝搬する。反射型格子スペクトル純度フィルタとは対照的に、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えないことに留意されたい。フィルタ１１の実施形態を以下に説明する。放射は、コレクションチャンバ８内のアパーチャから仮想源点１２（すなわち、中間焦点）に合焦される。放射ビーム１６は、チャンバ８から照明系ＩＬ内で垂直入射リフレクタ１３、１４を介して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へと反射される。パターン付けされたビーム１７が形成され、投影系ＰＳによって反射エレメント１８、１９を介してウェハステージまたは基板テーブルＷＴに搭載されたウェハＷ上へと結像される。図示されたものより多いエレメントが照明系ＩＬ及び投影系ＰＳの中に通常存在してもよい。反射エレメント１９のうちの１つは、その前にＮＡディスク２０を有しており、ＮＡディスク２０はそこを通るアパーチャ２１を有する。アパーチャ２１のサイズは、ビームが基板テーブルＷＴに当たるときにパターン付けされた放射ビーム１７によって定められる角度αｉを決定する。
【００４６】
図２は、仮想源点１２の上流近傍に位置決めされたスペクトル純度フィルタ１１を示す。図示されていないが別の実施形態では、スペクトル純度フィルタ１１は、仮想源点１２に位置決めされてもよく、またはコレクタ１０と仮想源点１２との間のあらゆる箇所に位置決めされてもよい。このフィルタは、例えば仮想原点１２の下流など放射経路における他の位置に配置されてもよい。複数のフィルタが配置されてもよい。
【００４７】
汚染物質トラップは、光学システムのエレメント上に衝突する燃料材料または副生成物の入射、及び時間にわたるその性能の低下を防ぐか、または少なくとも減少させる。これらのエレメントは、コレクタ１０と、スペクトル純度フィルタ１１とを含む。図２の左下に詳細に説明される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を含み、さらに任意選択として符号９ｂで示される更なるトラップ構成を含む。上述したように、汚染物質トラップ９は、ガス・バリア形式であってもよい。ガス・バリアは、本明細書に参照により援用される例えば米国特許第６，６１４，５０５号及び米国特許第６，３５９，９６９号に詳細に説明されるチャネル構造を含む。ガス・バリアは、汚染物質との化学的相互作用によって、及び／または荷電粒子の静電または電磁偏向によって（流体逆流によって）物理的バリアとして機能することができる。実際、できる限り大きな範囲でプラズマ材料を遮断する一方、照明系への放射の移動を可能とするためにこれらの方法の組み合わせが採用されてもよい。上記の米国特許で説明されるように、Ｓｎまたは他のプラズマ材料を化学修飾するために、特に水素ラジカルが水素源ＨＳにより注入されてもよい。
【００４８】
図３は、例えばリソグラフィ装置の上記のフィルタ１１として適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（ＥＵＶ）放射を透過させるように構成されている。更なる実施形態では、フィルタ１００は、放射源によって生成される第２のタイプの放射（例えば、赤外（ＩＲ）放射、例えば約１μｍより大きい、特に１０μｍより大きい波長の赤外放射）を実質的に遮断する。特に、透過されるＥＵＶ放射及び（遮断される）第２のタイプの放射は、同じ放射源、例えばリソグラフィ装置のＬＰＰ源ＳＯから発せられていてもよい。
【００４９】
後述の実施形態における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領域に略平面フィルタ部分１０２を備える。フィルタ部分１０２は、極端紫外放射を透過させ、かつ第２のタイプの放射の透過を抑制するために複数（好ましくは平行の）アパーチャ１０４を有する。放射源ＳＯから放射が衝突する面を前面と呼ぶ一方、放射が照明系ＩＬへと出る面を後面と呼ぶことができる。上述したように、例えば、ＥＵＶ放射は、放射の方向を変化することなくスペクトル純度フィルタによって透過される。一実施形態では、各アパーチャ１０４は、アパーチャ１０４を画定して前面から後面へと完全に延在する側壁１０６を有する。
【００５０】
スペクトル純度フィルタ１００は、第１領域に隣接したスペクトル純度フィルタの第２領域に、支持フレーム１０８を含んでもよい。支持フレーム１０８は、フィルタ部分１０２への構造的な支持を与えるよう構成されてよい。支持フレーム１０８は、スペクトル純度フィルタ１００を使用される装置に取り付けるための部材を含んでもよい。特定の構成において、支持フレーム１０８はフィルタ部分１００を囲んでいてもよい。
【００５１】
アパーチャ１０４のアパーチャサイズ（すなわち、アパーチャの前面を横断する最小距離）は、ＥＵＶ放射が実質的な回折を伴わずにスペクトル純度フィルタ１００を通り抜けることを可能とするために、望ましくは約１００ｎｍより大きい、さらに望ましくは約１μｍより大きい。アパーチャサイズは、アパーチャを通過すべき放射の波長の１０倍大きいことが望ましく、アパーチャを通過すべき放射の波長の１００倍大きいことがさらに望ましい。アパーチャ１０４は、円形断面を有するように概略的に示されているが（図３）、他の形状も可能であり、好適である。例えば、機械的安定性の観点から、図４に示すような六角形のアパーチャが有利であり得る。
【００５２】
フィルタ１００によって抑制される波長は、透過されるＥＵＶ波長の少なくとも１０倍であってもよい。特に、フィルタ１００は、（約１００〜４００ｎｍの範囲の波長を有する）ＤＵＶ放射及び／または１μｍより大きい（例えば、１〜１１ミクロンの範囲）の波長を有する赤外放射の透過を抑制するように構成されてよい。
【００５３】
一実施形態においては、大きな角拡散を有するＥＵＶ透過を可能とするのに十分なほどアパーチャのアスペクト比を低く保つために、ＥＵＶ放射は、好ましくは比較的薄いフィルタ１００を利用して、アパーチャ１０４を直接通過する。フィルタ部分１０２の厚さ（すなわち、各アパーチャ１０４の長さ）は、例えば約２０μｍより小さく、例えば約２μｍ〜約１０μｍの範囲である。また、一実施形態において、各アパーチャ１０４は、約１００ｎｍ〜約１０μｍの範囲のアパーチャサイズを有してよい。アパーチャ１０４は、例えば、それぞれ約１μｍ〜約５μｍの範囲のアパーチャサイズを有してよい。
【００５４】
フィルタアパーチャ１０４間の壁１０５の厚さＱ１は、約１μｍより小さくてもよく、例えば約０．１μｍ〜約０．５μｍの範囲、特に約０．４μｍであってよい。一般的に、アパーチャのアスペクト比は、すなわちフィルタアパーチャ１０４間の壁の厚さに対するフィルタ部分１０２の厚さの比は、２０：１から４：１の範囲であってよい。ＥＵＶ透過型フィルタ１００のアパーチャは、約１μｍ〜約１０μｍの範囲、特に約１μｍ〜約５μｍの範囲、例えば約５μｍの周期Ｑ２（図４に示す）を有してもよい。その結果、アパーチャは、フィルタ前面全体の約５０％の開口領域（open area）を提供し得る。
【００５５】
フィルタ１００は、多くて０．０１％の赤外光（ＩＲ）透過を提供するように構成されてよい。また、フィルタ１００は、法線入射で入射したＥＵＶ放射の少なくとも約１０％を透過させるように構成されてもよい。
【００５６】
望ましくは、スペクトル純度フィルタは、不要な波長、例えばＩＲ波長の少なくとも一つの範囲の反射を最大にするようコーティングされる。例えば、ＳＰＦは、モリブデン（Ｍｏ）でコーティングされてもよい。しかしながら、いくつかの材料は、高温および酸化性環境によって酸化される可能性がある。これは、コーティングの反射特性および放射特性の減少につながる可能性がある。例えば、モリブデンで形成された反射コーティングは、６００℃を超える温度で酸化する可能性がある。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる２００９年９月１６日に出願された米国特許仮出願第６１／２４２，９８７号に記載されるように、反射コーティングの酸化を防止することが望ましい。そのために、上述の出願に記載されるように、ＩＲ反射層の保護コーティング、例えばＭｏＳｉ２またはＷＳｉ２などの金属シリサイドの薄層が設けられる。
【００５７】
図５は、本発明の実施形態に係るスペクトル純度フィルタの断面図を示す。スペクトル純度フィルタ１００は、アパーチャ１０４を備える。スペクトル純度フィルタ１００は、基板層または基層１１１を備える。基層は、Ｓｉから形成することができる。ＭｏやＷ、またはＭｏＳｉＯ２などのシリサイドなどの耐熱金属から形成することができる。基層１１１の表面上には、反射層１１２が形成されている。
【００５８】
図５に示すように、壁１０５の側面１０６は、フィルタ１００の前面の法線に対して傾斜している。特に、側壁１０６は、スペクトル純度フィルタ１００の前面からの距離が増加するにつれてアパーチャ１０４の幅が増加するように、傾斜している。特定の実施形態において、側面１０６とスペクトル純度フィルタ１００の前面の法線ｎとの間の角度αは、所望の放射ビームの広がり角の半分である。角度αは、所望の放射のビーム広がり角の半分未満であってもよいが、所望の放射のビーム広がり角の半分より大きい角度αには特別な利点はない。一実施形態では、角度αは約１°から約５°の範囲、特に約１°、約２°、約３°、約４°または約５°である。図５に示すように、アパーチャ１０４を画定する壁１０５の断面は、三角形、特に二等辺三角形である。壁１０５はまた、その断面が台形、特に等脚台形であるように、先端を切り取ったような形状であってもよい。
【００５９】
側面１０６を傾斜させることにより、所望の放射に対するスペクトル純度フィルタの透過率を増大することができる。達成可能な利得の量は、とりわけ、所望の放射のビーム広がり角および壁の傾斜角に依存する。しかしながら、１５％までの透過率の増加が達成可能である。一実施形態では、側壁１０６の傾斜角は、フィルタにわたって変化する。特に、側壁は、中央のフィルタ面に対して垂直または略垂直であるが、仮に側壁が引き伸ばされた場合に側壁がＥＵＶ放射の放射源またはその近傍と交差するように、中央から離れるにつれて増加する傾斜角を有する。側壁角の変動は、製造プロセスの不完全性によっても生じる可能性がある。
【００６０】
図６は、本発明の別の実施形態に係るスペクトル純度フィルタ１００’の断面である。この実施形態において、側壁１０６は、フィルタ１００’の前面１０２から離れるにつれてアパーチャ１０４の幅が減少するように傾斜している。この構成の利点は、反射コーティング１１２がアパーチャ１０４の有効サイズを減少させず、それ故反射コーティングを設けたことに起因する所望の放射の透過率の低下がないということである。
【００６１】
図７は、本発明の一実施形態に係る別のスペクトル純度フィルタ１００”の断面である。この実施形態において、壁１０５の断面は、図５および図６の実施形態両方の潜在的な利点を得られるように、菱形（ダイヤモンド形）またはカイト形（kite-shaped）となっている。壁１０５の深さに起因し、且つ反射コーティング１１２を設けたことに起因する所望のＥＵＶ放射の吸収は、最小限に抑えられる。つまり、最大幅の点より上方の側壁１０６ａの傾斜角は最大幅の点より下方の側壁１０６ｂの傾斜角と等しくない。
【００６２】
図７では、上方の側壁１０６ａと同様に下方の側壁１０６ｂにも反射コーティング１１２が付けられている。反射コーティングは、下方の側壁１０６ｂから除かれてもよいし、または異なるコーティングがそこに与えられてもよい。例えば赤外線などの不要な放射を反射するためには、反射コーティング１１２は、上方の側壁１０６ａ上において効果的である。菱形断面の壁１０５の実施形態において、傾斜角は第１実施形態のようにフィルタにわたって変化してもよい。
【００６３】
スペクトル純度フィルタ１００は、多数の方法で製造可能である。例えば、基板１１１のアパーチャは、米国特許仮出願第６１／１９３，７６９号、米国特許仮出願第６１／２２２，００１号、米国特許仮出願第６１／２２２，０１０号、米国特許仮出願第６１／２３７，６１４号、および米国特許仮出願第６１／２３７，６１０号に記載されたプロセスにより形成可能であり、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００６４】
スペクトル純度フィルタを組み込んだ図１及び図２の装置は、リソグラフィ製造プロセスに使用されてもよいことが理解されるであろう。こ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に使用されてもよい。当然のことであるが、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）、計測ツール、及び／または検査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処理ツール及びその他の基板処理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。従って、本明細書で使用される基板という用語は、すでに複数の処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００６５】
上記の説明は、限定することを意図するものではなく、例示を意図したものである。従って、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が加えられてもよいことを理解されたい。
【００６６】
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）を含むがそれらに限定されない、あらゆるタイプのＥＵＶ源に対して使用されてもよいことが理解されるであろう。しかしながら、本発明の一実施形態は、典型的に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てもよい。これは、そのようなプラズマ源が、多くの場合、レーザから発生する二次放射を出力するからである。
【００６７】
スペクトル純度フィルタは、実際には放射経路の任意の位置に配置されてもよい。一実施形態では、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、ＥＵＶ放射を適切な下流のＥＵＶ放射光学系へと運ぶ領域内に配置されている。ここで、ＥＵＶ放射源からの放射は、光学系に入る前にスペクトル純度フィルタを通るように構成されている。一実施形態では、スペクトル純度フィルタはＥＵＶ放射源内にある。一実施形態では、スペクトル純度フィルタは、ＥＵＶリソグラフィ装置内、例えば照明系または投影系内にある。一実施形態では、スペクトル純度フィルタは、プラズマの後ではあるがコレクタの前の放射経路に配置される。
【００６８】
以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は説明したものとは別の方法で行われてもよいことを理解されたい。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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