(57)【要約】  本発明は、出力開口（５）を介して出力放射線を生成するための生成装置（１０）に関し、同生成装置（１０）は、複数の放射線源（１１〜１４）と、放射線源（１１〜１４）を一時的に多重化するための一時的マルチプレクサ（１５）を有している。各放射線源はプラズマ（２１１）を有し、プラズマ内では、基本放射線が生成されると共に、その基本放射線の光線がそれらの波長に応じて選択的に偏向される。そのような放射線源は、小さいサイズと、小さいエテンデュとを有している。生成装置は、例えば１００個以上の放射線源を備えることができる。各放射線源は、動的に変更される放射線パターン（２４，２５，２６）を生成するために使用することができ、或いは、故障した放射線源に代わる予備放射線源として使用することができ、或いは、出力放射線の電力が最小閾値を下回る場合にだけ放射線を生成する補助放射線源として使用することができる。また、本発明は、上記装置によって実施される方法及び同装置を備えたフォトリソグラフィ機器に関する。
2011514510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力開口（５）を介して出力放射線を生成するための方法であって、
（ｉ）夫々、波長が所望の範囲を有するパルス基本放射線をプラズマ（２１１）内に生成させて、（ｉｉ）前記基本放射線の光源を前記出力開口（５）の方向へ向けさせるようになっている複数の放射線源（１１〜１４，２０）によってパルス放射線を生成する工程と、
放射線源毎に、基本放射線の光線を前記波長に応じて選択的に偏向させるために、放射線源の夫々のプラズマ（２１１）内に位置し且つ放射線源の夫々の基本放射線が通過する夫々の制御領域内で光線の屈折率を分布させる工程と、
前記出力開口（５）で前記出力放射線を得るために前記放射線源を一時的に多重化する工程を含んでいる方法。
【請求項２】
前記放射線源（１１〜１４，２０）のうちの一つの故障を検出し、その故障した放射線源と置き換えられる予備放射線源によって基本放射線を生成する工程を更に含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
出力放射線の電力の測定する工程と、その出力放射線の電力の測定に従って一時的多重化を制御する工程を更に含んでいる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
パルス放射線を生成する前記工程が、放射線源を作動させることによって基本放射線を順次に生成し、その動作している放射線源によって生成される出力放射線の電力が最小閾値を下回る場合には少なくとも一つの補助放射線源によって少なくとも一つの基本放射線を生成することを含んでいる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
所望の放射線パターン（２４，２５，２６）を形成するために複数の基本放射線を同時に生成する工程を含んでいる、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記所望のパターンを経時的に動的変化させる工程を更に含んでいる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
放射線パターンの動的変化させる前記工程が、前記放射線源（１４）のうちの少なくとも一つに関して、その放射線源によって生成される光線を前記出力開口へと反射させる少なくとも一つのミラー（２３）の角度位置を変更させることを含んでいる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
出力放射線の平均周波数が各放射線源の最大周波数よりも高い、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
出力開口（５）を介して出力放射線を生成するための生成装置であって、
夫々所望の範囲を有する波長のパルス基本放射線を夫々発生させるための手段を有する複数の放射線源（１１〜１４，２０）と、前記出力開口（５）で出力放射線を得るために放射線源を一時的に多重化するための一時的マルチプレクサを有し、前記放射線源の各々が、基本放射線の光線を前記出力開口（５）へと向けさせるように構成されていると共に、夫々の基本放射線が内部で発生させられる夫々のプラズマと、放射線源の夫々の基本放射線の光線をそれらの波長に応じて選択的に偏向させるために、放射線源の夫々のプラズマ内に位置し且つ放射線源の夫々の基本放射線が通過する夫々の制御領域内で光線の屈折率の制御された分布を設定するための手段を備えた偏向手段（２１２，２１２１，２１２２）を有している装置。
【請求項１０】
パルス放射線源のうちの少なくとも一つの故障を検出するための手段を更に有し、前記複数の放射線源が、少なくとも一つの故障した放射線源の代わりに放射線を生成するようになっている少なくとも一つの予備放射線源から成る予備放射線源グループを有している請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
出力放射線の電力を測定するための手段と、出力放射線の電力の測定に従って
前記一時的マルチプレクサを制御するための手段を更に有している、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
複数の放射線源が、
放射線を順次生成するようになっている放射線源から成る動作グループと、
前記動作グループによって生成される出力放射線の電力が最小閾値を下回る場合に放射線を生成するようになっている少なくとも一つの補助放射線源から成る補助グループを有している、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記一時的マルチプレクサが、所望の放射線パターンを形成するために、複数の放射線源による放射線の同時生成を指示するようになっている、請求項９〜１２の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
放射線パターンを動的に変えるための手段を更に有している、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
放射線源のうちの少なくとも一つに関して、その放射線源によって生成される光線を前記出力開口へと反射させる少なくとも一つのミラー（２３）を含んでいる、請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
放射線源のうちの少なくとも一つが、光線が前記出力開口（５）に到達し且つその放射線源から前記出力開口へと反射されない基本放射線を生成するようになっている、請求項９〜１４の何れか一項に記載の装置。
【請求項１７】
各放射線源が、夫々の放射線源開口（２１０）を介して夫々の基本放射線を生成し、それら放射線源開口２１０が一つの表面（１６）上でグループ化され、当該表面（１６）が平面又は球面部であり、各開口（２１０）が、第一の方向に沿って前記表面上でグループ化された少なくとも一つの他の開口に隣接すると共に、第一の方向とは異なる第二の方向に沿って前記表面上でグループ化された少なくとも一つの他の開口に隣接している、請求項９〜１６の何れか一項に記載の装置。
【請求項１８】
各放射線源が基本放射線のそれぞれの最大生成周波数を有し、前記一時的マルチプレクサが、放射線源の全ての最大周波数よりも高い平均周波数を出力放射線に対して与えるようになっている、請求項９〜請求項１７の何れか一項に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも一つの放射線源に関して、その放射線源の制御領域の下流側に夫々のフィルタリング窓（２２）を更に含み、前記フィルタリング窓が、その放射線源によって生成され且つその放射線源の所望の波長範囲内にある光線を通過させ、その放射線源によって生成され且つその放射線源の所望の範囲外の光線が前記出力開口へ到達しないようにさせるようになっている、請求項９〜１８の何れか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記フィルタリング窓が、放射線源のうちの幾つかに関して、ほぼ同じ窓、或いは前記出力開口であること、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
屈折率の制御された分布を設定するための前記手段が、前記制御領域内の電子密度分布を制御するための手段を含んでいる、請求項９〜２０の何れか一項に記載の装置。
【請求項２２】
少なくとも一つの所望の範囲が、０ナノメートル〜１００ナノメートルの波長区間内にあり、又は、極端ＵＶスペクトル又は軟Ｘ線スペクトル内にある、請求項９〜２１の何れか一項に記載の装置。
【請求項２３】
請求項９〜２２の何れか一項に記載の生成装置を備えたリソグラフィ機器。
【請求項２４】
請求項２３に記載のリソグラフィ機器を使用して、マイクロ電子部品、特に半導体部品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力開口を介して出力放射線を生成するための方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、この方法を実施する装置及び該装置を有するフォトリソグラフィ機器に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
パルス放射線を生成するための方法及び装置は既に知られている。これらの方法及び装置は、例えば、感光性ウエハのフォトリソグラフィの分野で光学チェーン（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｉｎ）のための放射線を生成するために使用されている。そのような光学チェーンは、所望の波長範囲の放射線を発生させるパルス源と、パルス源から放射線を受けてそれを処理する（例えば、放射線をコリメートする及び／又は放射線を収束させることにより処理する）光学系と、光学系から放射線を受けるとともに、伝送パターンの前方にある放射光線だけを通過させ、残りの放射線を遮断するマスクと、マスクによって遮断されなかった光線を受けるウエハを有している。
【０００４】
放射線に晒されるウエハの表面は、フォトレジスト又は感光性物質によって被覆されている。ウエハに衝突する光線は、前記物質と反応して、マスクの伝送パターンに対応するパターンをウエハの表面上に形成する。
【０００５】
ＥＵＶフォトリソグラフィのためのパルス源の望ましい平均電力は１００Ｗ程度、例えば１５０Ｗであるが、可能な限り高いことが有利である。電力が高ければ高いほど、良好となる。高電力の場合には、プロセスの高いスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を可能にさせる。
【０００６】
ＥＵＶフォトリソグラフィのためのパルス源のパルス放射線の望ましい周波数は１０ｋＨｚ程度、例えば７ｋＨｚであるが、可能な限り高いことが有利である。周波数が高ければ高いほど、良好となる。高い周波数の場合には、ウエハを走査しつつウエハ上に到達する光線の粒度の統計的均一性を可能にさせる。
【０００７】
特許文献１は、極端紫外光及び軟Ｘ線リソグラフィシステムで用いられる高光度ＥＵＶ源装置を開示している。この装置は、高電力及び高周波数を有する出力放射線を生成することができ、複数のパルスＥＵＶ光源を有している。各パルス光源は光パルスを放射し、各光パルスは関連する平面ミラー（ｐｌａｎａｒ  ｍｉｒｒｏｒ）によって反射される。特許文献１の図７ａ及び図７ｂに示されているように、これらのパルス光源は、ほぼ連続する複合発光を得るために時間多重化することができる。それにもかかわらず、特許文献１に記載の時間多重化は、平面ミラーの角度位置を同時に変更させることを必要とするため、実施することが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，８６１，６５６号
【特許文献２】欧州特許第１，６７３，７８５Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高電力及び／又は高周波数を有する出力放射線を生成する方法であって、従来技術よりも容易に実施することのできる方法及びこの方法を実施する装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、出力開口を介して出力放射線を生成するための方法に関するものであって、この方法は、
（ｉ）夫々、波長が所望の範囲を有するパルス基本放射線をプラズマ内に生成して、（ｉｉ）前記基本放射線の光源を前記出力開口の方向へ向けさせるようになっている複数の放射線源によってパルス放射線を生成する工程と、
放射線源毎に、基本放射線の光線を前記波長に応じて選択的に偏向させるために、放射線源の夫々のプラズマ内に位置し且つ放射線源の夫々の基本放射線が通過する夫々の制御領域内で光線の屈折率を分布させる工程と、
前記出力開口で前記出力放射線を得るために前記放射線源を一時的に多重化する工程を含んでいる。
【００１１】
一時的な多重化とは、一般に、一時的マルチプレクサによる放射線の順次生成を適時にコーディネイトすることを意味する。
【００１２】
本発明に係る方法は、放射線源のうちの一つの故障を検出し、その故障した放射線源に代わる予備放射線源によって基本放射線を生成することを更に含んでいてもよい。
【００１３】
本発明による方法は、出力放射線の電力を測定する工程と、その出力放射線の電力の測定に従って一時的多重化を制御する工程を更に含んでいてもよい。パルス放射線を生成する工程は、放射線源を作動させることによって基本放射線を順次に生成し、その動作している放射線源によって生成される出力放射線の電力が最小閾値を下回る場合には少なくとも一つの補助放射線源によって少なくとも一つの基本放射線を生成することを含んでいてもよい。
【００１４】
所望の放射線パターンを形成するために複数の基本放射線を同時に生成させてもよい。本発明による方法は、その所望のパターンを経時的に動的変化させる工程を更に含んでいてもよい。放射線パターンを動的変化させる工程は、放射線源のうちの少なくとも一つに関して、その放射線源によって生成される光線を出力開口へと反射させる少なくとも一つのミラーの角度位置を変更させることを含んでいてもよい。
【００１５】
出力放射線の平均周波数は、各放射線源の最大周波数よりも高いものであってもよい。各放射線源は、異なった最大周波数を有していてもよい。
【００１６】
本発明の別の態様は、出力開口を介して出力放射線を生成するための生成装置に関し、この生成装置は、夫々所望の範囲を有する波長のパルス基本放射線を夫々生成するための手段を有する複数の放射線源と、出力開口で出力放射線を得るために放射線源を一時的に多重化するための一時的マルチプレクサを有している。前記放射線源の各々は、基本放射線の光線を前記出力開口へと向けさせるように構成されていると共に、夫々の基本放射線が内部で発生させられる夫々のプラズマと、放射線源の夫々の基本放射線の光線をそれらの波長に応じて選択的に偏向させるために、放射線源の夫々のプラズマ内に位置し且つ放射線源の夫々の基本放射線が通過する夫々の制御領域内で光線の屈折率の制御された分布を設定するための手段を有する偏向手段を有している。
【００１７】
本発明による生成装置は、パルス放射線源のうちの少なくとも一つの故障を検出するための手段を更に有していてもよく、前記複数の放射線源が、少なくとも一つの故障した放射線源の代わりに放射線を生成するようになっている少なくとも一つの予備放射線源から成る予備放射線源グループを有している。その予備放射線源グループは、複数の予備放射線源から成るのが好ましく、各予備放射線源は、故障した放射線源のうちの一つの代わりに放射線を生成するようになっている。
【００１８】
本発明による生成装置は、出力放射線の電力を測定するための手段と、出力放射線の電力の測定に従って一時的マルチプレクサを制御するための手段を更に有していてもよい。出力放射線の測定された電力は時間平均電力であってもよい。出力放射線の電力を測定するための手段は、放射線源毎に、その放射線源によって生成されるパルス放射線の電力を測定するための手段を含んでいてもよい。複数の放射線源は、放射線を順次生成するようになっている放射線源から成る動作グループと、動作グループによって生成される出力放射線の電力が最小閾値を下回る場合に放射線を生成するようになっている少なくとも一つの補助放射線源から成る補助グループ（補助グループは、複数の補助放射線源から成ることが好ましい）を有していてもよい。
【００１９】
一時的マルチプレクサは、所望の放射線パターンを形成するために、複数の放射線源による放射線の同時生成を指示するように構成されていてもよい。本発明による生成装置は、放射線パターンを動的に変えるための手段を更に有していてもよい。放射線パターンを動的に変えるための手段は、放射線源のうちの少なくとも一つに関して（好ましくは、複数の放射線源に関して、又は、各放射線源に関して）、その放射線源によって生成される光線を出力開口へと反射させる少なくとも一つのミラーを含んでいてもよい。
【００２０】
それにもかかわらず、放射線源のうちの少なくとも一つ（好ましくは、複数の放射線源、又は、各放射線源）は、光線が出力開口に到達し且つその放射線源から出力開口へと反射されない基本放射線を生成するようになっていてもよい。
【００２１】
各放射線源は、夫々の放射線源開口を介して夫々の基本放射線を生成し、それら放射線源開口が一つの表面上でグループ化され、当該表面が好ましくは平面又は球面部であり、当該表面上でグループ化された各開口が、第一の方向に沿って前記表面上でグループ化された少なくとも一つの他の開口に隣接すると共に、第一の方向とは異なる第二の方向に沿って前記表面上でグループ化された少なくとも一つの他の開口に隣接していてもよい。
【００２２】
各放射線源は、基本放射線のそれぞれの最大生成周波数を有し、一時的マルチプレクサが、放射線源の全ての最大周波数よりも高い平均周波数を出力放射線に対して与えるようになっていてもよい。
【００２３】
本発明による生成装置は、少なくとも一つの放射線源に関して（好ましくは、複数の放射線源に関して、又は、各放射線源に関して）、その放射線源の制御領域の下流側に夫々のフィルタリング窓を更に含んでいてもよい。そのフィルタリング窓は、その放射線源によって生成され且つその放射線源の所望の波長範囲内にある光線を通過させ、その放射線源によって生成され且つその放射線源の所望の範囲外の光線が前記出力開口へ到達しないようにさせるようになっている。
【００２４】
フィルタリング窓は、放射線源のうちの幾つかに関して（好ましくは、放射線源の全てに関して）、実質的に同じ窓であってもよく、好ましくは出力開口である。
【００２５】
屈折率の制御された分布を設定するための手段は、放射線源の一つ又は幾つか或いは全てに関して、制御領域内の電子密度分布を制御するための手段を含んでいてもよい。
【００２６】
少なくとも一つの所望の範囲（好ましくは、各範囲）は、０ナノメートル〜１００ナノメートルの波長区間内にあってもよく、好ましくは、極端ＵＶスペクトル又は軟Ｘ線スペクトル内にある。
【００２７】
本発明の別の態様は、本発明による生成装置を備えたリソグラフィ機器に関するものである。
【００２８】
本発明の更に別の態様は、本発明によるリソグラフィ機器を使用して、マイクロ電子部品、特に半導体部品を製造する方法に関するものである。
【００２９】
本発明の他の利点及び特徴は、決して限定的ではない実施形態についての詳細な説明及び添付図面を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、従来技術に係る放射線源を示した図である。
【図２】図２は、本発明に係るリソグラフィ機器の第一の実施形態の第一の概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るリソグラフィ機器の第一の実施形態の第二の概略図である。
【図４】図４は、本発明に係るリソグラフィ機器の第二の実施形態の第一の概略図である。
【図５】図５は、本発明に係るリソグラフィ機器の第二の実施形態の第二の概略図である。
【図６】図６は、図２〜図５に示したリソグラフィ機器の複数のパルス源のうちの一つを示した概略図である。
【図７】図７は、図２及び図３に示したリソグラフィ機器のパルス源の開口の配列を示した図である。
【図８】図８は、図２〜図５に示したリソグラフィ機器の複数のパルス源による放射線の同時生成によって得られる放射線パターンの一タイプを示した図である。
【図９】図９は、図２〜図５に示したリソグラフィ機器の複数のパルス源による放射線の同時生成によって得られる放射線パターンの別のタイプを示した図である。
【図１０】図１０は、図２〜図５に示したリソグラフィ機器の複数のパルス源による放射線の同時生成によって得られる放射線パターンの更に別のタイプを示した図である。
【図１１】図１１は、図２〜図５に示したリソグラフィ機器の複数のパルス源による放射線の同時生成によって得られる放射線パターンの更に別のタイプを示した図である。
【図１２】図１２は、放射線パターンの動的変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
従来技術に係る典型的な放射線源が図１に示されている。この放射線源は発光部１とレンズ２とを有している。
【００３２】
発光部１によって放出される光は発散的である。レンズ２は、発光部１によって放出される光線を焦点合わせさせるために発光部１の前方に配置されている。リソグラフィ機器においては、上述したように、発光部１によって放出される電力が高い値を有する。レンズ２は、損傷されないようにするために、発光部１の近傍に配置されない。レンズ２と発光部１との間の距離３が長ければ長いほど、レンズ２の直径４は大きくなる。これは、レンズ２が発光部１によって放出される光線の全てを受けなければならないからである。
【００３３】
茲で、エテンデュが、光源によって発生させられる電磁ビームの量とそれらのビームがどのように放出されるのかとを評価するためのパラメータであることが想起される。エテンデュは、光源の不変量であり、光源の表面と光源表面がビームを放出する立体角との積に比例する。従って、エテンデュの単位はｍｍ２．ｓｒ（ミリメートル２．ステラジアン）である。簡単な例として、完全なレーザは、光源表面がどんなに大きくても、ゼロに等しい理論上のエテンデュを有する。これは、レーザが理論的に放射する場合における立体角がゼロだからである。
【００３４】
レンズ組立体１００は、レンズ２からの光線を処理して、これらの光線をマスク及びウエハへと向けさせる。ＥＵＶフォトリソグラフィのための現行の機器のレンズ組立体１００は、１〜３ｍｍ２／ｓｒの最大エテンデュにしか対応できない。光源１のエテンデュがより大きい場合には、放射線の一部がレンズ組立体１００によって集められないので、フォトリソグラフィ機器の効率が低下する。
【００３５】
レンズ２は大きい直径４を有している。従って、光源１とレンズ２との組み合わせは大きい体積を有し、少ない数の光源１（通常、二つの光源）だけしか組み合わせることができない。このことは、各光源１が高い電力、従って、大きい直径及び大きいエテンデュを有さなければならず、そのため、光源１をほとんど多重化することができないことを意味する。この問題を解決するために、特許文献１に記載の装置は、複数のコーディネイトされたミラーを含んでいる。
【００３６】
茲で、図２〜図６を参照して、本発明に係るリソグラフィ機器について説明する。このリソグラフィ機器は、本発明に係る方法を実施するものであって、出力開口５を介して出力放射線を生成するための装置１０と、少なくとも一つのレンズを有する光学系６と、平面マスク７と、ウエハ９を支持するようになっている支持体８を有している。
【００３７】
出力放射線を生成るための装置１０は、夫々所望の範囲を有する波長のパルス基本放射線を夫々発生する複数の放射線源１１〜１４と、出力開口５で出力放射線を得るために放射線源を一時的に多重化するための一時的マルチプレクサ（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１５を有している。各放射線源は、基本放射線の光線を出力開口５へと向けさせるように配列されている。また、各放射線源は、夫々の基本放射線が内部で発生させられる夫々のプラズマと、放射線源の夫々の基本放射線の光線をそれらの波長に応じて選択的に偏向させるために、放射線源の夫々のプラズマ内に位置し且つ放射線源の夫々の基本放射線が通過する夫々の制御領域内で光線の屈折率の制御された分布を設定するための手段を備えた偏向手段２１２，２１２１，２１２２を有している。
【００３８】
光学系６は、パルス源１１〜１４によって放出され且つフィルタリング窓２２２によって遮断されない基本放射線の光線を出力開口５から受けて、これらの光線をウエハ９上に向けさせるために光線をコリメート及び／又は収束させることにより処理する。マスク７は、光学系６から光線を受けて、伝送パターンの前方にある光線だけをウエハへ通し、残りの光線を遮断する。マスク７の平面は、光線を受けるウエハの平面と光学的に共役されている。一般的には、図２〜図５に示されているように、各基本放射線の光線は、マスク７の平面上に焦点合わせされると共に、ウエハ上にも焦点合わせされる。これは、少なくとも一つのレンズを備え且つマスク７と支持体８との間に配置されるレンズ組立体１６によって行なうことができる。
【００３９】
一時的マルチプレクサ１５は、制御信号を放射線源１１〜１４へ送るように構成されている。制御信号は、制御信号を受ける放射線源による基本放射線の生成を引き起こさせる。一時的マルチプレクサは、放射線源１１〜１４による基本放射線の各生成を制御して、管理すると共に、互いに適時にコーディネイトさせるようになっている。一時的マルチプレクサは、一般に、アナログ又はデジタル回路、マイクロプロセッサ又はコンピュータを有している。ユーザは、マルチプレクサに接続された取り込み手段（一般的には、一組のボタン及び／又はキーボード）により、放射線源１１〜１４の所望のコーディネーションを選択することができる。
【００４０】
図２〜図５に示した本発明に係る機器の全ての放射線源１１〜１４は、図６を参照して後述する共通の特徴を有しており、この図は本発明に係る装置の放射線源２０のうちの一つを示している。この放射線源２０は特許文献２に開示されているようなタイプのものである。
【００４１】
この放射線源２０はチャンバ２１を備えており、該チャンバは、略閉じられているが、その一方側２１０はチャンバからの光線の通過を許容するように開放されている。チャンバ２１は、基本放射線Ｒ０を生成できるプラズマ２１１を有している。
【００４２】
基本放射線は、その波長が所望の波長範囲に対応する光線を有している。本発明の好ましいが非限定的な適用においては、所望の波長範囲は区間［０〜１００ｎｍ］内に含まれる。従って、所望波長のこの範囲は、極端紫外光スペクトル（ＥＵＶスペクトル）又は軟Ｘ線スペクトル内に含まれるものであってもよい。
【００４３】
従って、チャンバ２１は、基本放射線を生成することができ、その基本放射線の可なりの量の光線は、所望の波長範囲に対応する。然しながら、基本放射線が、波長が所望範囲と正確に対応していない光線を含んでいる可能性があり、及び／又は、放射線源２０が基本放射線と共に特定の残骸（ｄｅｂｒｉｓ）を放射する可能性がある。これらの望ましくない結果を防止するために、放射線源２０は基本放射線をフィルタリングするための手段を有しており、そのフィルタリング手段は、基本放射線の光線をそれらの波長に応じて選択的に偏向するために、基本放射線が通過する制御領域２１２内で光線の屈折率の制御された分布を設定することができる。その制御領域はチャンバ２１自体の内部に位置している。制御領域での屈折率の分布の制御は、特許文献２に開示されているように、制御領域内の電子密度の分布を制御することによって行うことができる。
【００４４】
制御領域２１２はこのようにチャンバ２１内に位置しているので、この制御領域は放射線源２０と関連付けられるプラズマ２１１中にある。制御領域内での電子密度分布を制御することによって、基本放射線の異なる光線の軌道に、それらの光線の波長に応じて影響を及ぼさせることができる。これが、以下の二つのタイプの光線の二つの一般的な軌道を示した図６に図示されている。
第一の波長λ１を有する光線（これらの光線は軌道Ｒ１を有している。）。
第一の波長λ１よりも短い第二の波長λ２を有する光線（これらの光線は軌道Ｒ２を有している。）。
【００４５】
電子密度分布は、電子密度が基本放射線の放射の正中ラインＡから離れた場所の方で基本放射線の放射の前記正中ラインにおいてよりも大きくなるように制御領域内で定められる。なお、ここで示したケースでは、チャンバが一般に円筒状の形状を有しており、基本放射線がラインＡの周囲で略軸対称な光線分布を伴って放射される。
【００４６】
制御領域内でそのような電子密度分布を作り出すため、エネルギーが前記ラインＡに沿ってチャンバ２１のプラズマに対して供給される。このエネルギー供給は、例えば、ラインＡによって定められる軸に沿って制御領域へと向けられる電子ビーム又はレーザ放射線によって行なうことができる。それにより、プラズマをラインＡに沿って制御領域内でイオン化させることができる。このエネルギー供給の前に、プラズマを含んでいるチャンバの端子２１２１，２１２２に電圧が加えられる。これら端子は、基本放射線の正中放射ラインによって一般に定められる方向で離間されている。
【００４７】
フィルタリング窓２２２は、軌道Ｒ２の光線の焦点に配置されている。この窓は、基本放射線の光線のうちで所望の波長を有する光線を集める手段に相当する。基本放射線ＲＯからくる異なった光線は、制御領域に存在する電子密度分布により、それらの波長に応じて別様に偏向されることが分かった。この選択的偏向は、所定の波長と関連付けられる光線をラインＡの特定点へ向けて収束させる（この特定点を「焦点」と言う。）。従って、ラインＡ上の焦点の位置（ラインＡに関連する基準マークの曲線横座標によって定めることのできる位置）は、この焦点と関連付けられる波長によって決まる。軌道Ｒ１，Ｒ２の光線とそれぞれ関連付けられる焦点Ｆ１，Ｆ２が図６に示されている。従って、窓２２２は焦点Ｆ２に配置される。この窓は、焦点Ｆ２のレベルでほぼラインＡ上に到達する光線（即ち、波長λ２の光線）のみを通過させることができる機能を有する。この目的のため、窓２２２は、ラインＡ上に中心付けられることが好ましい開口２２２０を有している。このように、窓は、分離することが望ましい波長に応じて、ラインＡの任意の望ましい位置に配置することができる。
【００４８】
上述したように、図１に示した大きい強力な放射線源は、通常は１〜３ｍｍ２．ｓｒ要件を上回る大きいエテンデュを有している。
【００４９】
本発明に係るリソグラフィ機器の各放射線源２０は、組み合わさって、基本放射線とレンズの役割を果たす制御領域とを生成するための同じプラズマ手段となっている。放射線源は、基本放射線を焦点合わせさせるために開口２１０の前方に何らかのレンズを配置することを必要としない。各放射線源２０の放射線収集光学素子は、プラズマ２１１から離間する物理的なレンズ又はミラーではなく、プラズマ自体である。このことは、各放射線源２０によって生成される放射線をプラズマが良好に集めることができ、それにより、各放射線源２０のエテンデュが小さくなるとともに、装置１０全体のエテンデュが小さくなることを意味する。各放射線源２０は、図１に示した放射線源と比べて非常に小さいサイズ及びエテンデュを有している。従って、エテンデュ要件が本発明に係る装置１０によって容易に満たされる。複数の放射線源の集まりのエテンデュが放射線源の数に比例する場合であっても、１〜３ｍｍ２．ｓｒの全エテンデュ要件は本発明に係る装置で満たされる。これは、各放射線源２０が０．００１〜０．１ｍｍ２．ｓｒの間のエテンデュ、一般的には０．０１ｍｍ２．ｓｒのエテンデュを有するからである。従って、例えば、装置１０が１００個の放射線源２０を備える場合には、装置１０は１ｍｍ２．ｓｒのエテンデュを有し、即ち、要件を満たす。小さいコンパクトな放射線源２０を有する装置１０はコンパクトである。
【００５０】
装置１０の全ての放射線源は、これらの全ての放射線源がそれぞれの基本放射線を同時に生成する場合に、それらのそれぞれの放射線の光線が出力開口５に同時に到達し且つウエハ９にも同時に到達するように配置されている。このことは、本発明に係る機器が特許文献１に開示されているような複雑なミラーセットアップを必要としないことを意味する。
【００５１】
典型的には、装置１０は約１００個又はそれ以上の放射線源２０を備えている。図２及び図３に示したリソグラフィ機器の第一の実施形態では、放射線源の線源開口２１０が一つの表面１６上でグループ化される。この表面１６は平面又は球面部であることが好ましく、各開口２１０は、第一の方向１７に沿って少なくとも一つの他の開口２１０に隣接するとともに、第一の方向１７とは異なる第二の方向１８に沿って少なくとも一つの他の開口２１０に隣接している。第一の方向１７は第二の方向１８に対して垂直となる方向である。図７において、各円は、放射線源２０のうちの一つの開口２１０を示している。このように、全ての放射線源の総和は非常にコンパクトであり、装置１０は小さい。
【００５２】
図４及び図５に示したリソグラフィ機器の第二の実施形態でも、放射線源の線源開口２１０が一つの表面上でグループ化されている。各開口２１０は、第一の方向に沿って少なくとも一つの他の開口２１０に隣接するとともに、第一の方向とは異なる第二の方向に沿って少なくとも一つの他の開口２１０に隣接している。放射線源１１，１３，１４は出力開口５とは反対の方向に向けられており、上記表面は、放射線を放射線源から出力窓へと通過させるために開口２１０を伴わない中央部分を有している。
【００５３】
図２と図３は、夫々、本発明に係るリソグラフィ機器の第一の実施形態の、第一の概略図と第二の概略図を示している。図２には、この第一の実施形態の放射線源の一部だけが示されている。図２に示した放射線源１１，１２，１３は、一つの基本放射線を他の基本放射線の後に生成し、それの光線はマスク７の同じ領域に到達する。図３には、第一の実施形態の放射線源の他の部分だけが示されている。図３に示した放射線源１４は基本放射線を同時に生成し、それらの光線は、所望の放射線パターンを形成するためにマスク７の異なる領域に到達する。実際には、第一の実施形態は、図示の放射線源１１，１２，１３のように或いは図示の放射線源１４のようにコーディネイトさせることのできる１００個を超える放射線源を備えている。所定の放射線源は、それがマルチプレクサによってどのように制御されるかに応じて、放射線源１１〜１３のように、又は、放射線源１４のように、又は、予備放射線源のように、又は、補助放射線源のように機能することさえできる。この第一の実施形態では、放射線源毎に、その放射線源から出力開口まで、その放射線源によって生成されて出力開口に達する光線が何らの反射にも晒されない。このことは、装置１０が放射線源と出力開口５との間にミラーを必要としないことを意味し、従って、装置１０が小型であることを意味する。それにもかかわらず、この第一の実施形態は、少なくとも一つの放射線源２０に関して、その少なくとも一つの放射線源と出力開口との間に配置される、その少なくとも一つの放射線源によって生成される光線を反射するミラー又はビームスプリッタを含んでいてもよく、それらの反射された光線は出力開口５に到達しない。例えば、これらの反射された光線は、電力測定又は波長測定のために使用できる。
【００５４】
図４と図５は、夫々、本発明に係るリソグラフィ機器の第二の実施形態の、第一の概略図と第二の概略図を示している。図４には、この第二の実施形態の放射線源の一部だけが示されている。図４に示した放射線源１１，１３は、一つの基本放射線を他の基本放射線の後に生成し、その光線はマスク７の同じ領域に到達する。図５には、この第二の実施形態の放射線源の他の部分だけが示されている。図５に示した放射線源１４は基本放射線を同時に生成し、それらの光線は、所望の放射線パターンを形成するためにマスク７の異なる領域に到達する。実際には、第二の実施形態は、図示の放射線源１１，１２，１３のように或いは図示の放射線源１４のようにコーディネイトすることのできる１００個を超える放射線源を有している。所定の放射線源２０は、それがマルチプレクサによってどのように制御されるかに応じて、放射線源１１〜１３のように、又は、放射線源１４のように、又は、予備放射線源のように、又は、補助放射線源のように機能することができる。
【００５５】
図２〜図５を参照すると、装置１０は、出力放射線の電力を測定するための手段１９と、出力放射線の電力の測定に従って一時的マルチプレクサを制御するようになっているコントローラ２２を更に有している。出力放射線の測定された電力は、時間平均電力である。出力放射線の電力を測定するための手段は、放射線源毎に、その放射線源の開口２１０とフィルタリング窓２２２との間に配置されるプローブ１９を有しており、このプローブは、その放射線源によって生成されるパルス放射線の電力を測定するようになっている。出力放射線の電力は、その放射線源によって生成されるパルス放射線の電力の経時的な平均値に等しい。図２〜図５には、プローブのうちの一つだけが示されている。コントローラ２２は、測定の値をプローブから受けるもので、マルチプレクサ１５に接続されている。コントローラ２２は、一般に、アナログ又はデジタル回路と、マイクロプロセッサ又はコンピュータを有している。
【００５６】
リソグラフィ機器の第一又は第二の実施形態によって実施される本発明に係る方法においては、一時的マルチプレクサ１５は、放射線源を下記のようにコーディネイトさせることができる。即ち、放射線源が、
基本放射線を順次に生成するようになっていて且つ好ましくは基本放射線を周期的に生成するようになっている放射線源を含んだ動作グループと、
その動作グループによって生成される出力放射線の電力が最小閾値を下回る場合にだけ基本放射線を生成するようになっている補助放射線源を含む補助グループを有するように一時的マルチプレクサ１５が放射線源をコーディネイトさせることができる。
【００５７】
動作グループによって生成される出力放射線が最小閾値を下回る場合には、コントローラ２２がその情報をマルチプレクサ１５へ送り、マルチプレクサは、出力放射線の電力を最小閾値まで増大させるために補助グループのうちの一つ以上の放射線源を作動させる。
【００５８】
同様に、動作グループによって生成される出力放射線が最大閾値を越える場合には、コントローラ２２がその情報をマルチプレクサ１５へ送り、マルチプレクサは、出力放射線の電力を最大閾値まで減少させるために、動作グループのうちの一つ以上の放射線源の動作を停止させる。動作停止された放射線源はもはや基本放射線を生成しない。
【００５９】
図２及び図４に示されているように、動作グループ及び補助グループの放射線源１１〜１３は、出力開口５の同じ領域，マスク７の同じ領域及びウエハ９の同じ領域に到達する光線を生成するようになっていることが好ましい。
【００６０】
多数の放射線源及びマルチプレクサにより、装置１０は、出力放射線の非常に広範囲の電力及び出力周波数に到達することができる。各放射線源２０が、それを超えるとパルス放射線を生成できなくなる夫々の最大パルス生成周波数を有する場合には、一時的マルチプレクサは、全ての放射線源の最大周波数よりも高い平均周波数を出力放射線に対して与えるために放射線源をコーディネイトさせるようになっていてもよい。一例として、本発明に係るリソグラフィ機器が１００個の放射線源２０を集めていて、各放射線源が２Ｗの電力と２ｋＨｚの最大周波数とを有する場合に、多重化された放射線源は、２００Ｗの電力と、２００ｋＨｚの周波数とを有する。従来技術では、２００Ｗの電力と２００ｋＨｚの周波数とを有する単一の放射線源を形成することは困難であるが、２Ｗの電力と２ｋＨｚの周波数とを有する放射線源を形成するのは非常に簡単である。
【００６１】
更に、コントローラ２２により、電力が非常に安定する。
【００６２】
図３及び図５に示したように、本発明に係る方法においては、一時的マルチプレクサ１５は、複数の放射線源１４による基本放射線の同時生成を指示して、所望パターンの同時放射線を生み出すために放射線源をコーディネイトさせることができる。同時放射線のパターンは、そのパターンを描いて、出力開口に同時に到達した後、マスク７に同時に到達してからウエハ９に同時に到達する一組の放射線である。その放射線パターンを周期的に生成することができる。
【００６３】
図８〜図１１はそのような放射線パターンの例を示しており、それら図中の各円は、放射線源のうちの一つによって生成されてマスク７に到達する、マスク７の面内での放射線を示している。図８は、複数の放射線源によって生成される複数の重ね合わされた放射線により得られるパターンを示している。図９は双極子パターンを示している。図１０は垂直線パターンを示している。図１１は、リング形状を有するパターンを示している。マスク７は様々な伝送パターンを有することができる。マスクの伝送パターンは、装置１０によって生成される放射線を回折することができる。放射線パターンは、伝送パターンの回折効果を補償することができるのが有益である。例えば、伝送パターンが放射線を水平に回折する場合には、図１０の垂直線パターンがこの回折を補償する。
【００６４】
リソグラフィ機器の第一又は第二の実施形態によって実施される本発明に係る方法においては、一時的マルチプレクサ１５は、放射線源が以下の複数の放射線グループを有するように放射線源をコーディネイトさせることができる。即ち、各放射線グループは、夫々の放射線パターンを形成するために基本放射線を同時に生成する複数の放射線源２０を有し、それら放射線グループは、それらの夫々の放射線パターンを順次に生成する。
【００６５】
これは、上述した利点を以下のように組み合わせることを可能にさせる。即ち、マスク７の回折を補償し、出力放射線の広範囲の平均周波数を可能にし、及び／又は、出力放射線の広範囲の平均電力を可能にし、及び／又は、コントローラ２２により、出力放射線の平均周波数及び／又は電力を安定させる。
【００６６】
本発明に係る方法の一実施形態においては、夫々の放射線パターンの全てを同一にすることができる。
【００６７】
本発明に係る別の実施形態では、夫々の放射線パターンを相違させることができる。放射線パターンは、それらが連続して生成されるにつれて一つの形状から他の形状へと徐々に推移することができる。このように、マスクによって受けられる放射線パターンは動的に変えられる。
【００６８】
図４及び図５に示したように、リソグラフィ機器の第二の実施形態は、放射線源毎に、その放射線源によって生成される光線を出力開口へ反射させる少なくとも一つのミラー２３を有している。この第二の実施形態は、ミラー２３の角度位置を変更するための変更手段を更に有している。ミラー２３の角度位置は、二つの異なる角度の自由度に従って回転できる。一般に、ミラー２３は、マルチプレクサ１５によって制御されるモータに装着される。この変更手段は、図５に示したように、各放射線源１４によって光線が到達されるマスク７の夫々の領域及びウエハ９の夫々の領域を動的に且つ連続的に変えるためにユーザによって使用できる。このように、マスクによって受けられる放射線パターンは、動的に且つ連続的に変えることができる。このことは、ウエハ９の露光中にマスク７の瞳開口率（ｐｕｐｉｌ  ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）が動的に可変であることを意味する。図４及び図５を明瞭にするために、放射線源１４毎の一つのミラー２３だけが示されている。本発明に係る装置１０の最良の実施形態は、放射線源１４毎に、その放射線源によって生成される光線を出力開口５へ順次に反射させる少なくとも二つのミラー２３を有している。このように、放射線源１４によって生成され且つこの放射線源１４の少なくとも二つのミラー２３によって反射される光線は、これらの少なくとも二つのミラー２３の角度位置を変えることにより、マスク７及びウエハ９の任意の点又は領域に到達することができる。図１２は、垂直線形状２４からリング形状２６へと動的に変えられる放射線パターンの三つの連続したステップ２４，２５，２６を示しており、同図中の各円は、放射線源のうちの一つによって生成されてマスク７に到達する、マスク７の面内での放射線を示したものである。
【００６９】
装置１０において、測定手段１９は、パルス放射線源のうちの少なくとも一つの故障又は破損を検出するようになっており、複数の放射線源は、故障した或いは欠陥のある放射線源の代わりに放射線を生成するようになっている複数の予備放射線源から成る予備放射線源グループを含んでいる。このように、一つの放射線源が問題を有する場合、技術者は、リソグラフィ機器が依然として作動している間、即ち、リソグラフィ機器が所望の出力，所望の周波数及び所望のパターンを有する出力放射線を生成している間、問題のある放射線源を修理し或いは交換することができる。
【００７０】
勿論、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に対して様々な修正を加えることができる。
【００７１】
特に、フィルタリング窓２２２は、全ての放射線源に関して同じ窓であってもよく、好ましくは出力開口５であってもよい。この変形例では、各基本放射線の一部が出力窓に焦点合わせされる。
【００７２】
また、所望の範囲を放射線源毎に変えることができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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