(57)【要約】  ＥＵＶリソグラフィ装置内の光学系構成部品（35）を穏やかな方法で洗浄することを可能とするため，分子状水素の供給管と，洗浄目的で原子状水素及び水素イオンを生成する加熱フィラメントとを備えるＥＵＶリソグラフィ装置のための洗浄モジュールを提供する。前記モジュールは，水素の流れの方向（31,32）において加熱フィラメント（29）の下流に配置される電場及び／又は磁場を付与する手段を備える。前記手段は，イオンビーム（32）のための偏向ユニットとして，またフィルタユニット及び／又は加速ユニットとして構成することができる。
2011514687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶリソグラフィ装置の構成部品を洗浄するための洗浄モジュールであって，
分子状ガスを流して通過させることにより，前記分子状ガスを少なくとも部分的にイオンに変換することができる加熱ユニットと，
イオンが移動する方向を変化させる少なくとも一つの電磁偏向ユニット（53,55）とを備えた洗浄モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄モジュールであって，前記ガスから特定の質量範囲のイオンをフィルタリングにより取り出す少なくとも１つの電磁フィルタユニット（54）を備えた洗浄モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の洗浄モジュールであって，イオンの運動エネルギーを変化させる少なくとも１つの電磁加速ユニット（56）を備えた洗浄モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄モジュールであって，少なくとも１つのラジカル発生ユニット（58）を備えた洗浄モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の洗浄モジュールであって，前記ラジカル発生ユニットが電子源（59）を備えた洗浄モジュール。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の洗浄モジュールであって，前記イオンの流れの方向において，前記ラジカル発生ユニット（58）が，前記偏向ユニット（53,55）の下流に配置されており，さらに場合によっては前記フィルタユニット（54）及び／又は前記加速ユニット（56）の下流に配置される洗浄モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の洗浄モジュールであって，ハウジング（60）を備え，
該ハウジング（60）の内部には，少なくとも前記加熱ユニット（52）と前記偏向ユニット（53,55）とが配置され，
該ハウジング（60）は，予め調整した前記ガスが脱出する出口（61）を有する洗浄モジュール。
【請求項８】
分子状ガスの供給管と，洗浄目的で原子状ガスを生成する加熱フィラメントとを備えた，ＥＵＶリソグラフィ装置のための洗浄モジュールであって，電場（38）及び／又は磁場（39）を付与する手段（33,37）が，前記ガス（31,32）の流れの方向において前記加熱フィラメント（29）の下流に配置されている洗浄モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の洗浄モジュールであって，イオン化装置（36）が，前記ガスの流れの方向において前記加熱フィラメント（29）の下流に配置されている洗浄モジュール。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の洗浄モジュールであって，
電場を付与する手段として，偏向素子（33）が，前記ガスの流れの方向において前記加熱フィラメント（29）の下流に配置されており，
前記偏向素子はプラスの電位を有する洗浄モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の洗浄モジュールであって，冷却装置（34）が前記偏向素子（33）に接触させて配置されている洗浄モジュール。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の洗浄モジュールであって，前記偏向素子（33）が移動可能に配置されている洗浄モジュール。
【請求項１３】
請求項１〜12のいずれかに記載の，少なくとも１つの洗浄モジュール（25,26,27）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置。
【請求項１４】
請求項１〜12のいずれかに記載の，少なくとも１つの洗浄モジュール（27）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置のための投影システム。
【請求項１５】
請求項１〜12のいずれかに記載の，少なくとも１つの洗浄モジュール（26）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置のための照射システム。
【請求項１６】
ＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄方法であって，
分子状ガスをイオン化するステップと，
イオンを他の方向へ偏向させるステップと，
洗浄すべき構成部品を予め調整したガスにさらすステップとを含む方法。
【請求項１７】
請求項16に記載の方法であって，前記分子状ガスから，特定の質量範囲の質量を有するイオンをフィルタリングにより取り出すステップをさらに含む方法。
【請求項１８】
請求項16又は17に記載の方法であって，イオンの運動エネルギーに影響を与えるステップをさらに含む方法。
【請求項１９】
請求項16〜18のいずれかに記載の方法であって，イオンをラジカルに変換するステップをさらに含む方法。
【請求項２０】
請求項19に記載の方法であって，電子を供給することによりイオンをラジカルに変換する方法。
【請求項２１】
請求項16〜20のいずれかに記載の方法であって，水素，重水素，三重水素，希ガス，ハロゲンガス，酸素及び窒素を含む群から選択したガスを予め調整する方法。
【請求項２２】
請求項16〜21のいずれかに記載の方法であって，前記洗浄すべき構成部品を，前記予め調整した洗浄ガスにパルス状の態様でさらす方法。
【請求項２３】
ＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄方法であって，
加熱フィラメント上で原子状の洗浄ガスを発生させるステップと，
前記原子状の洗浄ガスを，電場及び／又は磁場を用いて，洗浄すべき前記構成部品の方向へ偏向させるステップとを含む方法。
【請求項２４】
請求項23に記載の方法であって，前記偏向に先立ち，前記洗浄ガスをさらにイオン化させる方法。
【請求項２５】
請求項23又は24に記載の方法であって，前記洗浄すべき構成部品が目標とする方法で走査されるように前記洗浄ガスを偏向させる方法。
【請求項２６】
請求項23〜25のいずれかに記載の方法であって，イオンを電磁場を用いてフィルタリングする方法。
【請求項２７】
請求項23〜26のいずれかに記載の方法であって，原子状水素を発生させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，加熱ユニットを備えたＥＵＶリソグラフィ装置の構成部品を洗浄するための洗浄モジュールに関し，また，分子状水素の供給管と洗浄目的で原子状水素を生成する加熱フィラメントとを備えた，ＥＵＶリソグラフィ装置のための洗浄モジュールに関し，さらに，そのような洗浄モジュールを備えたＥＵＶリソグラフィ装置又はＥＵＶリソグラフィ装置のための投影システム若しくは照射システムに関する。加えて，本発明は，ＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＵＶリソグラフィ装置において，例えばフォトマスク及び多層ミラー等の，極紫外線（ＥＵＶ）又は軟Ｘ線波長域（例えば，約５ nm 〜20 nm の波長）のための反射性光学素子が，半導体部品のリソグラフィに用いられる。ＥＵＶリソグラフィ装置は通常，複数の反射性光学素子を有するため，後者は，全体として十分高い反射率を確実にするため，できるだけ高い反射率を有しなければならない。反射性光学素子の反射性及び耐用年数は，反射性光学素子の光学的に使用される反射領域の汚染によって低減されるおそれがあり，この汚染は，短波照射に起因し，作動雰囲気中の残余ガスとともに生じる。複数の反射性光学素子は通常，ＥＵＶリソグラフィ装置内で直列に並べられるため，個々の反射性光学素子のそれぞれの汚染がたとえごく低い水準であっても，全体としての反射特性への影響は非常に大きなものとなる。
【０００３】
特に，ＥＵＶリソグラフィ装置の光学素子は，そのままの位置で，例えば，特に炭素を含む汚染物質と反応して揮発性化合物を形成する原子状水素を利用して洗浄することができる。原子状水素を得るため，多くの場合，分子状水素が加熱フィラメント上に送られる。特に融点の高い金属又は金属合金が加熱フィラメントに用いられる。水素供給管と白熱フィラメントとを備えたいわゆる洗浄ヘッドが，ミラー表面の近傍に，それらを洗浄して汚染を除去するため配置される。原子状水素が，特に炭素を含有する汚染と反応する際形成される揮発性化合物は，普通の真空システムを用いて吸引により除去される。
【０００４】
従来の手法における問題は，一方では，洗浄ヘッドを，高い洗浄効率を達成するためミラーの比較的近くに配置しなければならないことであり，他方では，ＥＵＶ又は軟Ｘ線波長域のために正確に最適化された反射性光学素子が，多くの場合，熱の影響を受けやすいことである。洗浄の際，ミラーを過度に加熱すると，その光学特性を損なう原因となる。したがって，従来から，洗浄の際ミラーを冷却したり，洗浄を，冷却段階を有するパルス状の洗浄として実行したりしている。さらには，白熱又は加熱フィラメント等からの熱電子を用いて原子状水素を生成すると，フィラメント材料により，洗浄すべき表面が汚染され得るという問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は，公知の洗浄ヘッドを改良して光学素子の穏やかな洗浄を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は，ＥＵＶリソグラフィ装置の構成部品を洗浄するための洗浄モジュールであって，分子状ガスを流して通過させることにより，前記分子状ガスを少なくとも部分的にイオンに変換することができる加熱ユニットと，イオンが移動する方向を変化させる少なくとも一つの電磁偏向ユニットとを備えた洗浄モジュールによって達成される。
【０００７】
上記目的はまた，分子状ガスの供給管と，洗浄目的で原子状ガスを生成する加熱フィラメントとを備えた，ＥＵＶリソグラフィ装置のための洗浄モジュールであって，電場及び／又は磁場を付与する手段が，前記水素の流れの方向において前記加熱フィラメントの下流に配置されている洗浄モジュールによって達成される。
【０００８】
いずれも電磁偏向ユニットである電場及び／又は磁場を付与する手段により，生成された原子状ガス，好ましくは生成された原子状水素を，それがイオン化した状態にあり，又はイオン化したガスである限り空間的に偏向させることが可能となる。したがって，原子状ガス，好ましくは原子状水素を生成するための加熱フィラメント，又は分子状ガスをイオン化するための加熱ユニットを，加熱フィラメント又は加熱ユニットと，洗浄すべき構成部品又は洗浄すべき領域との間に妨害されない視線が形成されないように配置することができる。それどころか，イオンとして現れた水素原子，又は他のイオンを電場及び／又は磁場を用い，洗浄すべき場所へと偏向させることができる。したがって，洗浄すべき領域が，加熱フィラメント又は加熱ユニットの熱の輻射に，又は加熱フィラメント又は加熱ユニットの材料による汚染に直接さらされることがなくなり，これは特にＥＵＶ又は軟Ｘ線波長域のためのミラーに対して顕著に有利である。これは，前記ミラーには多くの場合，当該ミラーにその光学性能を与える，熱の影響を受け易い多層システムが設けられるためである。ＥＵＶ又は軟Ｘ線波長のためのミラーの多層コーティングが温度の影響を受け易いことにより，洗浄時間が制限され，そのため洗浄サイクル毎の洗浄効率が制限される。したがって，必要となる洗浄時間が増大し，これにより生産時間が減少する。従来の洗浄モジュールを用いた洗浄効率は，洗浄すべき表面が，フィラメント又は加熱ユニットから加熱の際に放出される材料により汚染される場合があることによっても低減している。穏やかであると同時に目標志向の洗浄を可能とした結果，必要となる洗浄時間を短縮することができ，付加的な汚染を回避することができ，したがって生産時間を延長することができる。
【０００９】
さらに，上記目的は，少なくとも１つのそのような洗浄モジュールを備えたＥＵＶリソグラフィ装置又はＥＵＶリソグラフィ装置のための投影システム若しくは照射システムによって達成される。
【００１０】
加えて，上記目的は，ＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄方法であって，分子状ガスをイオン化するステップと，イオンを他の方向へ偏向させるステップと，洗浄すべき構成部品を予め調整したガスにさらすステップとを含む方法によって達成される。
【００１１】
さらには，上記目的は，ＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄方法であって，加熱フィラメント上で原子状の洗浄ガスを生成するステップと，前記原子状の洗浄ガスを，電場及び／又は磁場を用いて，洗浄すべき前記構成部品の方向へ偏向させるステップとを含む方法によって達成される。
【００１２】
原子状の洗浄ガス，好ましくは原子状水素の一部であって，イオン化した状態で現れる，それぞれ洗浄ガス中でイオンが占める部分を，電場及び／又は磁場を用いて，洗浄すべき構成部品の方向へ偏向させることにより，加熱フィラメントと洗浄すべき構成部品とを相対的に，洗浄すべき構成部品を加熱フィラメントの熱の輻射に直接さらさないように配置することが可能となる。この配置により，熱の入力が低減し，したがって構成部品の耐用寿命が延長することになる。
【００１３】
イオン化水素の他にも，特に他のイオン化された洗浄ガス中の任意の荷電粒子が，とりわけ，除去すべき汚染と反応して揮発性化合物を形成する原子若しくは分子のイオン，又は主にスパッタリング効果により表面を洗浄することのできる希ガスのイオンが，本明細書で説明した穏やかで目標志向の洗浄に適していることに留意されたい。
【００１４】
本発明の有利な実施形態は，従属請求項に記載したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＥＵＶリソグラフィ装置の実施形態を示す概略図である。
【図２ａ】洗浄モジュールの第１実施形態を示す概略図である。
【図２ｂ】洗浄モジュールの第１実施形態の変形例を示す概略図である。
【図３】洗浄モジュールの第２実施形態を示す概略図である。
【図４ａ】洗浄方法を示す概略図である。
【図４ｂ】洗浄方法を示す概略図である。
【図５】洗浄方法の第１実施形態に関するフローチャートである。
【図６】洗浄モジュールの第３実施形態の第１変形例を示す概略図である。
【図７】洗浄モジュールの第３実施形態の第２変形例を示す概略図である。
【図８】洗浄方法の第２実施形態に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を，実施形態の好ましい例を参照し，より詳細に説明する。
【００１７】
ＥＵＶリソグラフィ装置10を図１に概略的に示す。基幹的な構成部品は，ビーム成形システム11，照射システム14，フォトマスク17及び投影システム20である。ＥＵＶリソグラフィ装置10は，その内部でのＥＵＶ放射線の吸収又は散乱をできるだけ少なくするため，真空状態，又はガス若しくはガスの組合せの分圧が低い特別な雰囲気下で作動させられる。本例では，約10-4 mbar 以下の圧力がこの目的に，また特別な雰囲気にも適合する。
【００１８】
例えばプラズマ源又はシンクロトロンも，放射線源12として用いることができる。約５ nm 〜20 nm の波長域で生じた放射線が，まずコリメータ13bで収束させられる。さらに，望ましい作動波長が，モノクロメータ13aを利用して入射角を変化させることで，フィルタリングされて得られる。前述の波長域では，コリメータ13b及びモノクロメータ13aは，通常，反射性光学素子として構成される。コリメータは，多くの場合，収束ないしコリメート効果を達成するためボウル形状に構成された反射性光学素子である。放射線は，くぼんだ表面で反射され，多層システムは多くの場合用いられない。それは，できるだけ広い波長域がくぼんだ表面で反射されるようにするためである。狭い波長帯のフィルタリングは，モノクロメータでの反射により，多くの場合格子構造または多層システムを利用して行われる。
【００１９】
次に，ビーム成形システム11内で波長及び空間的分配に関して下処理された作業ビームは，照射システム14内へ入射される。図１に示す実施形態では，照射システム14は，本実施形態では多層ミラーとして構成された２枚のミラー15,16を有する。ミラー15,16は，ビームを，ウェーハ21上に再生されるべき構造を有するフォトマスク17上へ導く。フォトマスク17は，同様に，ＥＵＶ及び軟Ｘ線波長域のための反射性光学素子であり，生産プロセスに応じて交換することができる。フォトマスク17によって反射されたビームは，投影システム20を利用しウェーハ21上に投影され，したがって，フォトマスクの構成が前述のウェーハ21上に再生される。図示した実施形態では，投影システム20は，本実施形態では同様に多層ミラーとして構成された２枚のミラー18,19を有する。投影システム20と照射システム14との双方は，それぞれ同様に，１枚だけ，又は３，４，５枚以上のミラーを有することができることに留意されたい。
【００２０】
特に多層ミラー15，16，18，19が真空又は特別な雰囲気下でしか機能することができないため，ビーム成形システム11も照明システム14も投影システム20も，真空室22,23,24として構成される。さもなければ，過度の汚染がその反射性表面に堆積し，その反射性の深刻な機能障害を引き起こすことになる。したがって，フォトマスク17も，真空又は特別な雰囲気下に配置される。この目的のため，フォトマスク17を，それ自体の真空室内に配置することができ，又は他の真空室23,24内に統合することができる。
【００２１】
図１に示した例では，特に反射性光学素子の洗浄のため，洗浄モジュール25,26,27を設ける。洗浄モジュールは，洗浄モジュール26,27をいずれも真空室23,24内に配置した照射システム23及び投影システム20の例のように，いずれかを真空室内に設けることができる。洗浄モジュールは，洗浄モジュール25を真空室22の外側に配置した本例でのビーム成形システム11の例のように真空室外に設けることもできる。この場合には，洗浄に必要となる原子状水素が通過することができる通路を洗浄モジュールと真空室22の間に設ける。ミラー15,16,18,19，モノクロメータ13a又はコリメータ13b等の，個々の又は複数の光学素子を，真空システムを有するハウジングで個別に包囲する場合には，洗浄モジュールもそのようなハウジング内に配置することができる。洗浄モジュールをフォトマスク17のために設けることもできる。
【００２２】
本例では，洗浄モジュール25,26,27は，ミラー表面の洗浄のために用いる。しかしながら，洗浄モジュール25,26,27は，ＥＵＶリソグラフィ装置10内の他の任意の構成部品の洗浄にも適する。
【００２３】
第１実施形態によれば，分子状水素を加熱フィラメント上へ導くため，水素供給管を洗浄モジュール25,26,27内に設ける。さらなる変形例では，水素以外のガスの供給管を洗浄目的で設けることができる。原子状水素への高い分解速度を達成するため2000℃まで加熱し得るタングステン製フィラメントを加熱フィラメントとして用いることが好ましい。生成された原子状水素は，部分的にイオン化された形態で現れる。これを利用し，イオン化された原子状水素を，電場，磁場又は電磁場を用いて，いずれの場合もイオン化された原子状水素を洗浄すべき領域上へ導くため目標とする方法で偏向させる。したがって，例えばミラー15,16,18,19，モノクロメータ13a及びコリメータ13b等の洗浄すべき構成部品がもはやタングステン製フィラメントの熱の輻射に直接さらされることがない方法で，洗浄モジュール25,26,27をＥＵＶリソグラフィ装置10内に配置することが可能となる。水素ビームを制御することが可能であることから，洗浄すべき種々の光学素子のため洗浄モジュールを設けることも可能となる。洗浄効率の要件に応じ，且つ，ＥＵＶリソグラフィ装置又はその投影システム若しくは照射システム内の幾何学的形状に応じ，１つ以上の別の洗浄モジュールを，洗浄すべき各対象物又は洗浄すべき各領域のために設けることもできる。
【００２４】
洗浄モジュールの第１の好ましい実施形態を図2a,2bに概略的に示す。加熱フィラメントがハウジング30内に配置されている。分子状水素が水素供給管28を通じ，この加熱フィラメント29へ送給され，前述した分子状水素は加熱フィラメント29の加熱効果により分解されて原子状水素となる。よって，分解していない分子状水素とイオン化させられていない原子状水素とから一部が構成され，且つ，実質的に水素イオンからなる部分的流れ32を含む，水素の部分的な流れ31が生じる。２つの部分的流れ31,32は，それらが偏向素子33に向かって流れるようにハウジング30から出現する。本例では，偏向素子33は，板形状を成す。偏向素子33は，プラスに帯電することで，水素イオンを含む部分的流れ32を偏向させる影響力をもつ。これは，水素イオンがプラスに帯電しており，偏向素子33によって遠ざけられるからである。したがって，イオンビーム32は洗浄すべき構成部品35の表面上へ導かれる。基本的な構成の結果として，イオンビーム32の方向を，イオン化させられていない水素31のビームの方向と合致する熱的ビームの方向から分離する効果を達成することが可能となる。したがって，ミラー表面の場合においては結像特性に悪影響を及ぼす光学ミラー表面の変形又は変化につながる，洗浄すべき構成部品35の表面の加熱が回避される。
【００２５】
偏向素子33は，例えば金属からなり，特に好ましくは黒ずんだ，又は暗色の金属からなることができる。さらに好ましくは陽極酸化アルミニウムを用いる。これは，水素イオンビーム32から熱を吸収する役割を果たす。図2aに示した例では，より一層この効果を強化するため，偏向素子33と熱的に接触する冷却装置34を追加的に設けている。冷却装置34は，水素イオンビーム32からの熱を吸収することができる蓄熱器として機能する。したがって，構成部品35への熱の入力はさらに低減する。加えて，偏向素子33を継続してプラスの電位に維持するため，偏向板33を例えば電圧源の形態をとる蓄電手段に接続する。水素イオンビーム32は，電位を変化させることで制御することができる。
【００２６】
図2bに示した例は，イオン化装置36を加熱フィラメント29と偏向素子33の間にさらに設けた点で，図2aに示した例と異なる。イオン化装置36はイオン化水素の比率を増加させる役割を果たす。イオン化は，衝突イオン化又は電場イオン化により実行するのが好ましい。衝突イオン化は，特に，紫外線又はＸ線波長域等の高エネルギー光子を用いたイオン化とすることもできる。所望の洗浄効率に応じ，より多い，又はより少ないイオン化水素を，構成部品35の洗浄に用いる水素イオンビーム32中に含むことが必要となる。これはイオン化装置36を用いて調整することができる。
【００２７】
さらに，偏向素子33を移動可能に配置する。本例では，偏向素子33は矢印で表した軸の周りを回転することができる。偏向要素33の回転により，水素イオンビーム32が両矢印で示すように，洗浄すべき構成部品35の領域に対し相対的に上方又は下方へ移動するという効果が得られる。これにより，洗浄すべき表面の目標とする走査が可能となる。偏向素子33は，偏向素子33が空間内を自由に移動することができ，したがって，水素イオンビーム32が，洗浄すべき領域に適宜位置することができるように，６自由度を有することが特に好ましい。
【００２８】
図３に示す実施形態の例では，ハウジング30内に配置された，図３には示されていない加熱フィラメントの下流の流れ方向に，電場38を付与することができるように板37を，またさらに，磁場39を付与するため図３には示されていない磁石を配置する。電場38及び磁場39の双方は，互いに垂直な方向を向いた実質的に均一な場である。この空間的配置は，ウィーナーフィルタとも呼ばれ，水素ビーム31から特定のエネルギー域の水素イオン32をフィルタリングして取り出す役割を果たす。スパッタリング効果を生じない小さなエネルギーを水素イオンが有するようにエネルギー域を選択することが好ましい。これは，スパッタリングは洗浄している表面の破壊を引き起こすおそれがあるためであり，スパッタリングは特に多層ミラーを洗浄する場合に望ましくないためである。しかしながら，除去すべき汚染の性質によっては，また，洗浄すべき表面によっては，汚染の除去が化学反応を通じてのみならず，スパッタリングを通じて機械的にももたらされる高いエネルギー域を選択することも有利である。
【００２９】
さらに，板37は，原子状水素を発生させるため加熱フィラメントから放出される熱の輻射に対し，洗浄すべき領域又は構成部品を遮蔽する役割も果たす。
【００３０】
電場38及び磁場39を付与するための図３に示した手段は，図2a,2bに示した実施形態の例における偏向素子33等と組み合わせることができ，偏向素子は，ウィーナーフィルタの前方に配置することも，ウィーナーフィルタの後方に配置することもできる。電気的なレンズ等の電場及び／又は磁場を付与するためのさらなる手段を，イオンビーム32を形成するために，及び／又は洗浄すべき構成部品の表面をビーム32でより一層目標どおりに走査するために設けることもできる。イオンの質量に応じてイオンをフィルタリングする手段を追加的に用いることもできる。
【００３１】
次に，第１実施形態に従うＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄の実行について，図4a,4b及び図５を参照し，幾分，より詳しく説明する。ＥＵＶリソグラフィ装置又はＥＵＶリソグラフィ装置のための投影システム若しくは照射システムの内部では限られた空間しか利用できないため，異なる構成部品41,40が，図4aに示すように互いに部分的に影にする状況が生じることが多い。図4aに示した状況では，構成部品41が，表面の洗浄を意図されている構成部品40の，水素の流れ方向の上流に配置されている。生成された原子状水素が洗浄すべき領域に真直ぐ衝突することができるように，加熱フィラメントを洗浄すべき構成部品の近傍に配置した従来の洗浄モジュールを用いた場合には，全体領域42が原子状水素にさらされる。しかしながら，構成部品41が水素の円錐状領域内へ突き出るため，構成部品41は部分的に原子状水素にさらされるが，これは，原子状水素と構成部品41の材料との反応が生じるおそれがあるため望ましくない。さらには，水素原子が構成部品40の，構成部品41の下流に位置する領域に到達しないため，この領域を適切に洗浄することができない。
【００３２】
本明細書において提案した洗浄モジュールを用いると，構成部品40の領域を目標どおりに，構成部品41を実質的に原子状水素と接触させることなく洗浄することが可能となる。この目的のため，原子状水素はまず，従来同様，加熱フィラメントで発生する（図５，ステップ101参照）。次に，本例では原子状水素がイオン化される（ステップ103）。これは，好ましくは，衝突イオン化又は電場イオン化により行われる。衝突イオン化の場合，衝突イオン化は特に，紫外線又はＸ線波長域等の高エネルギー光子を用いたイオン化を伴っても良い。高い比率の水素イオンを含む水素ビームを，冷却された偏向素子を用いて，ビームの冷却及び偏向の目的で，偏向素子をプラスに帯電させて，洗浄すべき領域の方向へ向ける（ステップ105）。次に，洗浄すべき表面に応じ，且つ，除去すべき汚染に応じ，洗浄すべき領域の化学的及び／又は機械的な洗浄を実行するため，特定のエネルギーを有するイオンを電磁場を用いてフィルタリングにより取り出す（ステップ107）。したがって，加熱フィラメントの汚染物質の侵入を付加的に抑制することができる。この特別に予め調整された水素イオンビームを用い，ＥＵＶリソグラフィ装置内の洗浄すべき構成部品の領域を特定のエネルギーを有するイオンで走査する（ステップ109）。
【００３３】
これは，図4bに構成部品41,40を用いて示されている。本明細書で説明した方法により,個々の領域43〜47を目標とする方法で走査することが可能となる。走査方向は，矢印で示され，任意である。構成部品41は，本方法では水素イオンにさらされない。さらに，追加的に磁場を付与することで，構成部品41によって影となる範囲内に位置する，領域の範囲に到達することができる。予め調整され，且つ，偏向可能な水素イオンビームを利用した各場合において，洗浄を，実際の洗浄要件に適合させることができる。領域の広い範囲を満遍なく洗浄する代わりに，水素ビームを，除去すべき汚染を有する領域の範囲43〜47のみに向ける。さらに，水素ビームを，求める洗浄性能を達成するように，エネルギーの観点から予め調整する。洗浄性能は，水素イオンのエネルギーからだけでなく，領域の範囲43〜47を走査する速度からも決まる。
【００３４】
イオン化された水素のみならず，除去すべき汚染と反応して揮発性化合物を形成する任意の荷電粒子，特に原子又は分子のイオンも，本明細書で説明した穏やかで目標志向の洗浄に適することに留意されたい。したがって，さらなる実施形態では，水素に代えて他の洗浄ガスを供給し，原子状洗浄ガスに変換することができる。
【００３５】
任意のガスＧＧを表面の洗浄のために予め調整する，洗浄モジュール50のさらなる実施形態の例を図６に示す。ガスＧＧは，ガス供給管51を通じてハウジング60内へ導入され，加熱ユニット52の近傍へ運ばれる。本例では，加熱ユニット52は，ガスＧＧをイオン化して少なくとも部分的に陽イオンＧ+と陰イオンＧ-とを形成する熱電子を放出する加熱フィラメントとして構成される。さらなる実施形態では，加熱ユニットをプラズマ源とすることもでき，又は加熱ユニットが，任意の異なる態様で構成された加熱素子を含むこともできる。
【００３６】
加熱ユニット52の種類は，イオン化させるガス及び所望のイオン化速度に応じて選択する。加熱フィラメントとしての実施形態の場合には，加熱フィラメントの材料も，洗浄ガス及びイオン化速度に関連して選択することができる。好ましい材料は，例えば，タングステン，オスミウム，イリジウム及びレニウムである。加熱フィラメントに付与する電圧又は電流によって，イオン化速度に或る程度まで影響を与えることができる。より小さい原子半径のガスの場合，より大きい原子半径のガスの場合よりも，イオン化を達成するため供給すべきエネルギーが少ないことに留意されたい。これは特に希ガスを使用する場合に当てはまる。
【００３７】
ハウジング60は，とりわけ洗浄モジュール50の内側と外側との雰囲気を互いに分離する機能を有する。したがって，確実にイオンを安定して発生させるため，洗浄モジュール50の外側の圧力変動を洗浄モジュール50の内側で相殺することができる。そのような圧力変動は，例えば，ＥＵＶリソグラフィ装置の内部，又は例えば照射システム又は投影システム等の，ＥＵＶリソグラフィ装置の光学システムの一つが，汚染リスクの上昇を理由にポンプで吸引されている際に生じ得る。前述した機能を支持する目的で，ハウジング60内の容積を周辺から分離するため隔膜を出口61に配置することができ，及び／又は洗浄モジュール50を吸引力調節器を有するポンプを備えたものとすることができる。隔膜は，洗浄モジュール50から抜け出て，洗浄すべき構成部品63を汚染する汚染物質をできるだけ少なくすることを確実にするため役立つこともできる。イオンの自由工程の長さを，洗浄モジュール50内の圧力を用いて調整することもできる。したがって，イオンの運動エネルギー，及びイオンがハウジング60から脱出する確率に影響を与えることができる。
【００３８】
加熱ユニット52で形成されたイオンは，とりわけ，電磁偏向ユニット53に向かって移動し，電磁偏向ユニット53内でその極性に応じ，電場及び／又は磁場によって異なる方向へ偏向させられる。この目的のため，偏向ユニット53は，図６に概略的に示すように，例えば偏向電極64を備えることができる。
【００３９】
明瞭にするため，陽イオンＧ+のみを図６に示している。不所望のイオン又は分子を遮断するため，ハウジング60内で仕切り壁62を，加熱ユニット52と，洗浄のため予め調整した，洗浄ガスの粒子が脱出する出口61との間に設ける。
【００４０】
イオンの偏向の結果，洗浄すべき構成部品63への熱的負荷をできるだけ低く保つため，加熱ユニット52と洗浄すべき構成要素63の間の視線を確実に遮断することができる。イオンは，好ましくは60°〜120°，特に好ましくは80°〜100°，さらに好ましくは約90°の角度だけ偏向させる。追加の手段として，構成部品63を，予め調整した洗浄ガスにパルス状の態様で，すなわち，構成部品63を再び冷却することができる中断を伴って，及び／又は構成部品63を洗浄ガスにさらす際に許容できる温度範囲内のみで加熱する短い時間にわたってさらすこともできる。この目的のため，ガス供給管51，及び／又は１つ以上の電磁ユニット53,54,55,56をパルス状の態様で作動させることができる。
【００４１】
次に，陽イオンは電磁フィルタユニット54を通過するが，その磁場及び／又は電場は，特定の質量の範囲内の質量を有するイオンのみがフィルタユニット54を通過するように調整されている。質量フィルタリングの精度を増大させるため，図６に概略的に示すとおり，ピンホール65を偏向ユニット53とフィルタユニット54の間に配置することができる。フィルタユニット54の作動の方法は，実質的に質量分析計の作動方法に相当するものである。ガス混合物が洗浄ガスとして利用可能となり，且つ，ガス混合物の或る成分又は他の成分をそれぞれ異なった時間に用いて洗浄を行うことが意図される場合，フィルタユニット54は特に有利である。さらには，フィルタユニット54により，加熱ユニット52，ハウジング60又は仕切り壁62の材料等の汚染イオンを阻止することが可能となるため，汚染イオンによって，洗浄すべき構成部品53の表面が汚染されることがなくなる。フィルタユニット54は，例えば四重極磁石66を備えることができる。
【００４２】
本例では，フィルタユニット54から脱出するイオンを再び，さらなる偏向ユニット55内で偏向させ，電磁加速ユニット56へ送る。図６に概略的に示す例では，偏向ユニット55も偏向電極68を備え，ピンホール67がフィルタユニット54と偏向ユニット55の間に配置されている。加速ユニット56では，前述のとおり選択したイオンを，好ましくは，図示しない加速電極等により発生させることができる電場を用いて，構成部品63の表面の洗浄に用いる運動エネルギーを有する状態に至らせる。運動エネルギーは，洗浄プロセスの間，変化させることもできる。除去すべき汚染によっては，例えば最初は高エネルギーの粒子を用いて作動させ，洗浄プロセスの最終段階では，汚染の下層に存在する表面が損傷等しないようにするため，より穏やかに進行させるようエネルギーを低減させると有利である。加えて，加熱ユニット52を調整することにより，イオン化速度を低減し，及び／又は他のイオンを偏向及び／又はフィルタリングで取り出し，及び／又は他の洗浄ガスを供給することも可能である。さらに，洗浄すべき領域を，偏向ユニット55を利用してイオンビームで走査することができる。
【００４３】
図６に示した実施態様の変形例を図７に示す。これは，図６に示した実施形態と対比して，ラジカル発生ユニット58を，イオンの流れ方向における偏向ユニット53,55，フィルタユニット54及び加速ユニット56の下流に配置した点で相違する。洗浄すべき表面又は除去すべき汚染によっては，洗浄ガスのイオンを用いる代わりに洗浄ガスのラジカルを用いて作動させると有利である。
【００４４】
さらに，偏向ユニット，フィルタユニット，加速ユニット及び任意的なラジカル発生ユニットのそれぞれを洗浄モジュール内に単独で，又は重複して設けることができ，偏向ユニット，フィルタユニット及び加速ユニット等の電磁ユニットの配置は自由であることに留意されたい。さらに，各ユニットに，電場，磁場又は電磁場を発生させる手段を備えさせることができ，この手段は，当業者が例えば，モジュール及びそれを使用しようとしている場所の周辺物の形状に従って，又は所望の洗浄粒子に従って選択することができる。ラジカル発生ユニットは，好ましくは，図７に示した例のように，電磁ユニットの後方に配置する。これは，ラジカルは電磁ユニットによって影響を与えることがほとんどできないためである。
【００４５】
図７に示したラジカル発生ユニットの例は電子源59を備える。電子ｅ-は，陽イオンＧ+を，洗浄すべき構成部品63の汚染に作用する非帯電のラジカルＧに変換するため陽イオンＧ+と相互作用する。ラジカル又はイオンは，好ましくは，それらが汚染と反応して揮発性化合物を形成するように選択する。ラジカル又はイオンのエネルギーは，スパッタリング効果等により物理的に汚染の除去が進むように調整することができる。化学的な洗浄と物理的な洗浄とを同時に実行することも望ましい。特に影響を受け易い表面を有する構成部品63の場合には，最初は主に物理的に洗浄し，徐々に化学的洗浄の比率を増加させると有利である。これは，運動エネルギー，粒子濃度及び／又は粒子の種類によって影響を与えることができる。
【００４６】
洗浄方法のさらなる実施形態の例を図８のフローチャートに示す。この方法は，好ましくは，図６，７に関連して説明したような洗浄モジュールを用いて実施される。
【００４７】
ガスはまず，加熱装置を用いてイオン化される（ステップ201）。水素，重水素，三重水素，希ガス，ハロゲンガス，酸素，窒素又はこれらガス２種類以上の混合気をガスとして用いることが好ましい。水素，窒素及び希ガスが特に好ましい。還元することで作用するガスが化学的洗浄効果を得るのに特に有利である。希ガスは物理的洗浄効果を得るのに好ましい。
【００４８】
加熱装置で得られたイオンを，洗浄のため望ましいイオンのみを得るためにその質量に従いフィルタリングし（ステップ203），洗浄すべき表面を加熱装置の熱の輻射に直接さらさないように偏向させる（ステップ205）。次に，イオンを，所定の洗浄ステップのための所望の運動エネルギーを有する状態に至るまで加速させる（ステップ207）。このステップは，場合によっては，イオンの運動エネルギーを減少させるため負の加速も含む。
【００４９】
このようにして得られたイオンを電子の照射によりラジカルに変換し（ステップ209），洗浄すべき表面をラジカルにさらす（ステップ211）。
【００５０】
ステップ209は，この実施形態の変形例を用いて実施することもでき，そうした場合，洗浄すべき表面を，選択し，所望のエネルギー状態に至らせたイオンにさらす。
【符号の説明】
【００５１】
10  ＥＵＶリソグラフィ装置
11  ビーム成形システム
12  ＥＵＶ放射線源
13a  モノクロメータ
13b  コリメータ
14  加速システム
15  第１ミラー
16  第２ミラー
17  フォトマスク
18  第３ミラー
19  第４ミラー
20  投影システム
21  ウェーハ
22-24  真空室
25-27  洗浄モジュール
28  水素供給管
29  加熱フィラメント
30  ハウジング
31,32  水素流
33  偏向素子
34  冷却装置
35  構成部品
36  イオン化装置
37  板
38  電場
39  磁場
40,41  構成部品
42-48  領域
50  洗浄モジュール
51  ガス供給管
52  加熱ユニット
53  偏向ユニット
54  フィルタユニット
55  偏向ユニット
56  加速ユニット
58  ラジカル発生ユニット
59  電子源
60  ハウジング
61  出口
62  仕切り壁
63  構成部品
64  偏向電極
65  ピンホール
66  四重極磁石
67  ピンホール
68  偏向電極
101-109  プロセスステップ
201-211  プロセスステップ
【図１】
2011514687.tif 000003
【図２ａ】
2011514687.tif 000004
【図２ｂ】
2011514687.tif 000005
【図３】
2011514687.tif 000006
【図４ａ】
2011514687.tif 000007
【図４ｂ】
2011514687.tif 000008
【図５】
2011514687.tif 000009
【図６】
2011514687.tif 000010
【図７】
2011514687.tif 000011
【図８】
2011514687.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月17日(2010.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子状ガスの供給管と，洗浄目的で原子状水素を生成する加熱フィラメントとを備えた，ＥＵＶリソグラフィ装置のための洗浄モジュールであって，電場（38）及び／又は磁場（39）を付与する手段（33,37）が，前記水素（31,32）の流れの方向において前記加熱フィラメント（29）の下流に配置されている洗浄モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄モジュールであって，イオン化装置（36）が，前記水素の流れの方向において前記加熱フィラメント（29）の下流に配置されている洗浄モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の洗浄モジュールであって，電場を付与する手段として，偏向素子（33）が，前記水素の流れの方向において前記加熱フィラメント（29）の下流に配置されており，
前記偏向素子はプラスの電位を有する洗浄モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の洗浄モジュールであって，冷却装置（34）が前記偏向素子（33）に接触させて配置されている洗浄モジュール。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の洗浄モジュールであって，前記偏向素子（33）が移動可能に配置されている洗浄モジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の，少なくとも１つの洗浄モジュール（25,26,27）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の，少なくとも１つの洗浄モジュール（27）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置のための投影システム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の，少なくとも１つの洗浄モジュール（26）を備えたＥＵＶリソグラフィ装置のための照射システム。
【請求項９】
ＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の洗浄方法であって，
加熱フィラメント上で原子状水素を発生させるステップと，
前記原子状水素を，電場及び／又は磁場を用いて，洗浄すべき前記構成部品の方向へ偏向させるステップとを含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって，前記偏向に先立ち，前記水素をさらにイオン化させる方法。
【請求項１１】
請求項９又は10に記載の方法であって，前記洗浄すべき構成部品が目標とする方法で走査されるように前記水素を偏向させる方法。
【国際調査報告】
2011514687.tif 000013
2011514687.tif 000014
2011514687.tif 000015
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