(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１ビーム中の第１放射を前記燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
前記第２放射を集光し、第２ビーム中の前記第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備え、
前記燃料軌道は、前記第１ビームと実質的に平行である、放射源。
【請求項２】
前記ビーム誘導システムは、前記第１放射を方向付けて前記第１焦点に集光するよう構成され、前記燃料軌道の末端部は前記第１ビーム内である、請求項１に記載の放射源。
【請求項３】
前記燃料軌道の前記末端部は、前記第１ビームの光軸と実質的に共線である、請求項２に記載の放射源。
【請求項４】
前記燃料軌道および前記第１放射は、前記コレクタのアパーチャを通過する、請求項１に記載の放射源。
【請求項５】
前記ビーム誘導システムは、前記燃料軌道に対し斜めに向けられたミラーを備え、前記燃料軌道は、前記ミラーの第２アパーチャを通過する、請求項４に記載の放射源。
【請求項６】
前記第２ビームは、前記第１ビームと実質的に平行である、請求項１に記載の放射源。
【請求項７】
前記燃料軌道は垂直上向きである、請求項１に記載の放射源。
【請求項８】
前記燃料ディスペンサーは液滴発生器である、請求項１に記載の放射源。
【請求項９】
前記液滴発生器は溶融スズの液滴を発生するよう構成される、請求項８に記載の放射源。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の放射源と、
前記第２放射をパターニングデバイスに向かわせるよう構成されたイルミネータと、
パターニングデバイスを支持するよう構成された支持テーブルと、
パターニングデバイスによりパターン付与された放射を基板上に投影するよう構成された投影システムと、
を備える、リソグラフィ装置。
【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、２０１３年１２月９日に出願された欧州特許出願第１３１９６３０９．２号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、放射源装置、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関する。特に、本発明は、リソグラフィ装置のためにＥＵＶ放射を生成する放射源に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板の目標部分に与える機械である。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。その場合、マスク又はレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣの個々の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えばダイの一部、１つのダイ、又はいくつかのダイを備える）目標部分に転写することができる。パターンの転写は、通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上に結像することによりなされる。一般に、一枚の基板にはネットワーク状に隣接する目標部分が含まれ、これらは連続的にパターン形成される。公知のリソグラフィ装置には、パターン全体を目標部分に一度に露光することによって目標部分のそれぞれが照射されるいわゆるステッパと、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームでパターンを走査すると同時に基板をこの方向と平行または逆平行に走査することによって目標部分のそれぞれが照射されるいわゆるスキャナとが含まれる。
【０００４】
回路パターンのフィーチャのサイズを低減するためには、結像放射の波長を小さくすることが必要である。そのため、例えば約５ｎｍから２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ放射を用いるリソグラフィ装置が開発されている。ＥＵＶ放射は、殆ど全ての物質により強く吸収されるので、光学系およびマスクは反射性でなければならず、装置は低圧または真空に保たれる必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
リソグラフィ装置での使用に対して十分な強度とスペクトル純度のＥＵＶ放射を生成することは難しい。考えられる放射源は、シンクロトロン放射源、自由電子レーザおよび各種タイプのプラズマ放射源を含む。現在、最も有望な放射源のタイプは、レーザ生成プラズマ放射源（laser- produced plasma source）である。このような放射源では、例えば液体スズの液滴などの少量の燃料が、プラズマを形成するために、強力なレーザで照射される。プラズマ中の自由電子がスズイオンと再結合するとき、波長１３．５ｎｍの放射が放出される。機能的なスズに基づくＬＰＰ放射源が開発されているが、それらは様々な課題、特に、生成される大量のデブリに関する課題を提起する。大量のデブリは、放射源モジュールを汚染し、また、リソグラフィ装置の他の部分に移動する可能性がある。さらに、放射源位置および出力パワーにおける大きなパルス間変動のために、レーザを液滴に正確に狙うことが難しい。ＥＵＶビームのそれぞれの反射で生じる大きな損失を考えると、所望の波長での十分なパワーの発生もまた大きな懸案事項である。
【０００６】
従って、上記課題の少なくとも一部を回避または改善する、ＥＵＶ放射用の改善された放射源を提供することが望ましい。
【０００７】
本発明のある態様によると、放射源が提供される。この放射源は、
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１ビーム中の第１放射を燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
第２放射を集光し、第２ビーム中の第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備え、
燃料軌道は、第１ビームと実質的に平行である。
【０００８】
本発明のある態様によると、放射源が提供される。この放射源は、
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１放射を燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
第２放射を集光し、第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備え、
コレクタは、第１ビームが通過するよう向かわせられるアパーチャと、アパーチャを取り囲み且つ第１焦点に向かって延びる円錐壁を有する。
【０００９】
本発明のある態様によると、放射源が提供される。この放射源は、
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１放射を燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
第２放射を集光し、第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備え、
燃料軌道は、垂直であり、コレクタ中のアパーチャを通過する。
【００１０】
本発明のある態様によると、リソグラフィ装置が提供される。このリソグラフィ装置は、
上述の放射源と、
第２放射をパターニングデバイスに向かわせるよう構成されたイルミネータと、
パターニングデバイスを支持するよう構成された支持テーブルと、
パターニングデバイスによりパターン付与された放射を基板上に投影するよう構成された投影システムと、
を備える。
【００１１】
本発明のある態様によると、デバイス製造方法が提供される。この方法は、
燃料を燃料軌道に放出することと、
第１ビーム中の第１放射で燃料を照射して、燃料をプラズマに励起することと、
コレクタを用いて、プラズマにより放出された放射を集光することと、
パターニングデバイスを照明するよう集光された放射を方向付けることと、
パターニングデバイスによりパターン付与された放射を基板上に投影することと、
を備え、
燃料軌道は、第１ビームと実質的に平行である。
【００１２】
本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な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。対応する参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のある実施の形態で用いられるリソグラフィ装置を示す図である。
【００１４】
【図２】図１のリソグラフィ装置の主な光学経路をより詳細に示す図である。
【００１５】
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、図１および図２の装置におけるソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００１６】
【図４】図３Ａおよび図３Ｂの装置のソースコレクタ装置におけるＥＵＶ放射のビーム経路を示す図である。
【００１７】
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００１８】
【図６】図５Ａおよび図５Ｂのソースコレクタ装置におけるガス流を示す図である。
【００１９】
【図７】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００２０】
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００２１】
【図９】図８Ａおよび図８Ｂのソースコレクタ装置の一部を拡大した図である。
【００２２】
【図１０】本発明のある実施形態のソースコレクタ装置におけるガス流を示す図である。
【００２３】
【図１１】本発明のある実施形態のソースコレクタ装置におけるガス流の効果を示す図である。
【００２４】
【図１２】本発明のある実施形態のソースコレクタ装置のノズルユニットを示す図である。
【００２５】
【図１３】図１２のノズルユニットを用いたソースコレクタ装置におけるガス流を示す図である。
【００２６】
【図１４】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００２７】
【図１５】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００２８】
【図１６】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００２９】
【図１７】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す図である。
【００３０】
【図１８】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す部分的に切り欠かれた図である。
【図１９】本発明のある実施形態に係る別のソースコレクタ装置の重要な構成要素を示す部分的に切り欠かれた図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、ソースコレクタ装置ＳＯを含むＥＵＶリソグラフィ装置４１００を概略的に示す。本装置は、以下を備える。
放射ビームＥＢ（例えばＥＵＶ放射）を調整するよう構成される照明システム（イルミネータ）ＥＩＬ。
パターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するよう構築される支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴであって、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成される第１位置決め部ＰＭに接続される支持構造ＭＴ。
基板（例えば、レジストで覆われたウェーハ）Ｗを保持するよう構築される基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴであって、基板を正確に位置決めするよう構成される第２位置決め部ＰＷに接続される基板テーブルＷＴ。
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＥＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ以上のダイを備える）目標部分Ｃに投影するよう構成される投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳ。
【００３２】
支持構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持する。支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の設計、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否か等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ＭＴは、機械的固定、真空固定、静電固定、又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ることができる。支持構造ＭＴは例えばフレーム又はテーブルであってよく、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ＭＴは、パターニングデバイスが例えば投影システム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「レチクル」または「マスク」という用語の使用は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同じ意味と見なしてよい。
【００３３】
本明細書で使用される「パターニングデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するよう放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用可能な何らかのデバイスを指し示すものと広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００３４】
パターニングデバイスには例えば、マスク及びプログラマブルミラーアレイが含まれる。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクといったマスク形式が含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射された放射ビームにパターンを付与する。
【００３５】
リソグラフィ装置は、基板ステージ又は基板テーブルなどの２つ以上の基板支持構造、及び／又はパターニングデバイス用の２つ以上の支持構造を有するタイプのものであってもよい。複数の基板ステージを有する装置では、すべての基板ステージは同等のものでもよく、互換性がある。ある実施形態では、複数の基板ステージの少なくとも１つは特に露光ステップに適合しており、複数の基板ステージの少なくとも１つは特に測定又は予備工程に適合している。本発明のある実施形態では、複数の基板ステージの１つ以上が測定ステージに置き換えられる。測定ステージは、センサ検出器及び／又はセンサシステムのターゲットなどの１つ以上のセンサシステムの少なくとも一部を含むが、基板を支持しない。測定ステージは、基板ステージ又はパターニングデバイス用の支持構造の代わりに投影ビーム内で位置決め可能である。このような装置では、追加のステージを併用してもよく、又は１つ以上の別のステージを露光用に使用している間に１つ以上のステージで予備工程を実行してもよい。
【００３６】
ＥＵＶリソグラフィ装置では、ガスが非常に多くの放射を吸収する可能性があるため、真空または低圧環境を用いるのが望ましい。従って、真空壁および１つ以上の真空ポンプを用いて、ビーム経路全体に真空環境を提供することができる。
【００３７】
図１を参照すると、ＥＵＶイルミネータＥＩＬはソースコレクタ装置ＳＯから極端紫外線放射ビームを受け取る。ソースコレクタ装置ＳＯは、以下において詳細に説明される。概要を述べると、ＥＵＶ範囲に１つ以上の輝線を有する例えばキセノン（Ｘｅ）、リチウム（Ｌｉ）、又はスズ（Ｓｎ）などの少なくともひとつの元素を有する物質（燃料とも称される）は、プラズマ状態に変換される。これは、燃料の液滴、上記、またはクラスタをレーザビームで照射することによって達成される。結果として得られるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出する。この出力放射は、ソースコレクタ装置内に設けられる放射コレクタを使用して集められる。
【００３８】
放射システムの部分の異なる構成が可能である。例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するのにＣＯ２レーザが使用される場合には、レーザとソースコレクタ装置とは別体であってもよい。こうした場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームはレーザからビーム搬送システムを介してソースコレクタ装置へと通過していく。ビーム搬送システムは例えば適切な方向変更用ミラー及び／又はビームエキスパンダを備える。
【００３９】
ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、放射ビームＥＢの角強度分布を調整する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外側半径範囲及び／又は内側半径範囲（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）が調整されうる。加えて、ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、ファセットフィールド及び瞳ミラーデバイスなどの種々の他の構成要素を備えてもよい。ＥＵＶイルミネータＥＩＬ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ＥＢを調整するために用いられてもよい。
【００４０】
放射ビームＥＢ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、パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＥＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）とにより基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＥＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃを位置決めするように、正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭと別の位置センサＰＳ１を使用して、放射ビームＥＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めできる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。
【００４１】
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。
【００４２】
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回で目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一静的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズは、単一静的露光で結像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
【００４３】
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目標部分Ｃに投影される間（すなわち単一動的露光の間）、支持構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される。支持構造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の拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められうる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光における目標部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによって目標部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。
【００４４】
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目標部分Ｃに投影される間、支持構造ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、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、プログラマブルパターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、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更新される。この動作モードは、上述の形式のプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブル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可能である。
【００４５】
上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも使用できる。
【００４６】
制御システム（図示せず）は、リソグラフィ装置の全体的作動を制御し、特に以下でさらに説明する最適化プロセスを実行する。制御システムは、適切にプログラムし、中央処理装置、揮発性及び不揮発性記憶手段を備えた汎用コンピュータとして実現することができる。任意選択として、制御システムはさらにキーボード及び画面のような１つ以上の入出力デバイス、１つ以上のネットワーク接続、及び／又はリソグラフィ装置の様々な部品との１つ以上のインターフェイスを備えてもよい。制御するコンピュータとリソグラフィ装置との間に１対１の関係は必要ないことが理解される。本発明のある実施形態では、１つのコンピュータが複数のリソグラフィ装置を制御することができる。本発明のある実施形態では、ネットワークで接続した複数のコンピュータを使用して、１つのリソグラフィ装置を制御することができる。制御システムは、リソグラフィ装置が一部となるリソセル又はクラスタ内で１つ以上の関連するプロセスデバイス及び基板ハンドリングデバイスを制御するように構成することもできる。制御システムは、リソセル又はクラスタの監視制御システム及び／又は工場の全体的な制御システムに従属するように構成することもできる。
【００４７】
図２は、ソースコレクタ装置ＳＯ、ＥＵＶ照明システムＥＩＬ、及び投影システムＰＳを含むＥＵＶ装置４１００の光路および関連部分をより詳細に示す。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置ＳＯの囲み構造４２２０内で真空環境が維持されるように構築および配置される。ＥＵＶ放射を生成するために、例えば励起されたスズ（Ｓｎ）等のＥＵＶ放射放出プラズマ４２１０がレーザ照射により生成される
【００４８】
放射コレクタＣＯは、プラズマ４２１０により放出されたＥＵＶ放射を集光し、それを仮想ソース点ＩＦに集束する。仮想ソース点ＩＦは多くの場合中間フォーカスと称され、ソースコレクタ装置は、中間フォーカスＩＦが囲み構造４２２０の開口４２２１に又はその近くに配置されるように、構成される。仮想ソース点ＩＦは放射放出プラズマ４２１０の像である。
【００４９】
次に、放射は照明システムＩＬを通過する。照明システムＩＬはファセットフィールドミラーデバイス４２２とファセット瞳ミラーデバイス４２４とを含んでもよい。それらのミラーデバイスは、パターニングデバイスＭＡにて放射ビーム４２１に所望の角度分布を提供するとともに、パターニングデバイスＭＡにて所望の放射強度の一様性を提供するよう構成される。支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにて放射ビーム４２１が反射されると、パターンが付与されたビーム４２６が形成され、そのパターンが付与されたビーム４２６は、投影システムＰＳによって反射性要素４２８、４３０を介して、基板ステージ又は基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に結像される。
【００５０】
照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳには、図示されるよりも多くの要素が一般に存在してもよい。リソグラフィ装置のタイプに応じて、スペクトルフィルタ（図示せず）が選択的に存在してよい。図示されるよりも多くのミラーが存在してもよく、例えば、投影システムＰＳには、図２に示されるよりも多くの１〜６個の追加の反射性要素が存在してもよい。
【００５１】
周知の放射源では、燃料としての溶融スズの液滴が反射コレクタの第１焦点を通る水平またはほぼ水平の軌道で放射される。高出力レーザビームは、コレクタの中央に位置しているアパーチャを通過するよう向けられ、第１焦点に集光する。レーザはパルス状であり、パルスタイミングは、パルスが第１焦点に到達するときに、パルスが燃料の一つ一つの液滴で導かれるように制御される。これにより、燃料がＵＶ放射を放出するプラズマを形成する。ＵＶ放射は、コレクタにより集光され、例えばリソグラフィ装置などのそれが用いられるべき装置に導かれる。
【００５２】
大量のデブリ（debris）が生成され、測定は、デブリが装置の他の部分に入ってコレクタを汚染するのを防ぐようにしなければならない。デブリによる汚染は、コレクタの反射率を低下させ、放射源の効率を低下させる。装置の他の部分へのデブリのマイグレーションを最小限にするために様々な構成が開発されてきたが、これらはすぐに汚染され、かなりの量の有効な放射を吸収する。
【００５３】
他の汚染緩和戦略は、例えば水素などのバッファガスの提供を含む。これは、デブリの移動速度を落とし、汚染表面を化学的に洗浄する役割を果たす。しかしながら、バッファガスの流れは、第１焦点への軌道上の燃料の液滴を偏向させる可能性があり、これは第１放射で液滴を狙うのを難しくし、放射源内の位置不安定性（positional instability）をもたらす。バッファガスの影響から液滴の軌道の一部を保護するためにシュラウド（shroud：覆い）を設けることができる。しかしながら、シュラウドは、軌道全体を保護することはできず、有効な放射ビームの一部を遮る。既存の放射源設計での汚染問題およびその制限されたライフタイムはもちろん、リソグラフィ装置のスループットを向上するために、有効放射ビームパワーを増大させることが非常に望ましい。
【００５４】
本発明の第１実施形態は、放射源である。この放射源は、
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１ビーム中の第１放射を燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
第２放射を集光し、第２ビーム中の第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備える。
燃料軌道は、第１ビームと実質的に平行である。
【００５５】
燃料軌道を第１ビームと実質的に平行にすることにより、燃料の液滴を目標とする精度を改善でき、放射源の構成を改善できる。例えば、デブリ緩和装置を、デブリの発生点に近い、第１焦点の後ろに配置することが可能となる。
【００５６】
第２実施形態は、第１実施形態に基づいている。ビーム誘導システムは、第１放射を方向付けて第１焦点に集光するよう構成される。燃料軌道の末端部は第１ビーム内である。この構成は、目標精度を改善するのに特に便利であり、第１焦点に到達する前に燃料を第１ビームで予熱することが可能となる。
【００５７】
第３実施形態は、第２実施形態に基づいている。燃料軌道の末端部は、第１ビームの光軸と実質的に共線（collinear）である。この構成は、目標精度を改善するのに最も好適である。
【００５８】
第４実施形態は、第１〜第３実施形態に基づいている。燃料軌道および第１放射は、コレクタのアパーチャを通過する。単一のアパーチャを用いて燃料と第１放射の両方がコレクタを通るようにすることにより、有効な放射を集光するのに使用可能なリフレクタの面積を最大化することができる。
【００５９】
第５実施形態は、第４実施形態に基づいている。ビーム誘導システムは、燃料軌道に対し斜めに向けられたミラーを備える。燃料軌道は、ミラーの第２アパーチャを通過する。この構成では、第１放射は、燃料軌道に共線となるように容易に結合できる。
【００６０】
第６実施形態は、第１〜第５実施形態のいずれかに基づいている。第６実施形態では、第２ビームは第１ビームと実質的に平行である。燃料軌道だけでなく、第１ビームと第２ビームを互いに平行にすることにより、所望の放射の集光および第２（出力）ビーム中へのその放射の結合を最大化するよう放射源を構成できる。
【００６１】
第７実施形態は、第１〜第６実施形態のいずれかに基づいている。第７実施形態は、コレクタから見て第１焦点の後ろに位置するデブリトラップを備える。デブリトラップが第１焦点の後ろに位置しているので、燃料の勢い（モメンタム）によりデブリがトラップ中に運ばれる。デブリトラップに入る前にデブリが分散する時間が殆ど無いように、デブリトラップは第１焦点の非常に近くに位置することができる。まさに最初に、装置におけるデブリの量はそれによって低減される。
【００６２】
第８実施形態は、第７実施形態に基づいている。第７実施形態では、デブリトラップは、コレクタにより第２焦点に向かわせられる第２放射により横断されないボリューム内に実質的に位置している。このデブリトラップの位置により、デブリトラップが有効放射を遮ることなく、従って効率的な放射源パワーを減らさないようにできる。コレクタ中のアパーチャは、必然的に、デブリトラップを設置可能なコレクタにより集光される第２放射中に影の錐体を形成する。
【００６３】
第９実施形態は、第８実施形態に基づいている。第９実施形態では、デブリトラップは、細長く、長手方向軸を有している。この長手方向軸は、実質的に第２ビームの光軸上にある。このような構成によれば、第２ビーム中の所望の放射の障害を最小限にするようにデブリトラップを配置できる。
【００６４】
本発明の第１０実施形態は、第８または第９実施形態に基づいている。第１０実施形態は、デブリトラップからデブリを取り除くためにドレインをさらに備えている。デブリトラップを空にする中断時間を必要とすることなく、ドレインを介して絶えず容易にデブリトラップ中の燃料デブリを取り除くことができる。
【００６５】
本発明の第１１実施形態は、第１から第１０実施形態に基づいている。第１１実施形態は、コレクタを含むチャンバにガスを供給するよう構成されたガス供給装置と、デブリトラップからガスを取り除くよう構成されたガス排出装置とをさらに備える。バッファガスなどのガスは、放射源の他の部分または連結された装置中へのデブリの移動を減らすのに役立つことができる、および／または、その表面の汚染物質を洗浄するのに役立つことができる。コレクタを含むチャンバにガスを供給して、デブリトラップからガスを除去することにより、デブリトラップ中へのガスの流れが作り出され、これはトラップにより捕らえられるデブリの量を増大させる。
【００６６】
第１２実施形態は、第１１実施形態に基づいている。ガス供給装置は、使用時にアパーチャを通るガスの流れが確立されるように、第１焦点から見てコレクタの後ろのスペースにガスを供給するように構成される。アパーチャを通るガスの流れ（すなわち軌道と平行または共線）は、燃料を正しい方向に維持するのに役立ち、燃料を所望の軌道から外れさせる可能性のあるバフェッティング（buffeting）を回避する。
【００６７】
第１３実施形態は、第１１または第１２実施形態に基づいている。ガス供給装置は、アパーチャの周囲にノズル部材を含む。ノズル部材は、ガスを第１焦点に向けて放出するよう構成された少なくとも一つのノズルアパーチャを有する。第１焦点に向けて放出されたガスは、確実に燃料が所望の軌道から外れないようにするのにさらに役立ち、もっと言えば正しい軌道から外れた燃料の方向を変えることのできるガスの流れを作り出す。
【００６８】
第１４実施形態は、第１３実施形態に基づいている。ノズル部材は、複数のノズルアパーチャを有する。各ノズルアパーチャは、第１焦点に隣接した各点に向けられたガス流を放出するよう構成される。それにより、第１焦点を取り囲むガスの渦流れを確立することができる。渦流れは、正しい燃料の軌道を確実にし、デブリをデブリトラップに運ぶのに特に効果的である。
【００６９】
第１５実施形態は、第１３または第１４実施形態に基づいている。ノズル部材は、コレクタに取り付けられる。
【００７０】
第１６実施形態は、前述の実施形態のいずれかに基づいている。第１６実施形態は、第１焦点を過ぎた燃料軌道上に配置された蓄熱素子をさらに備える。この蓄熱素子は、近づいてくる燃料の液滴を加熱し、それらを膨張させ、それによって第１放射のより大きな目標を提供することができる。あるいは、蓄熱素子との接触により、第１放射により照射される領域を最大化するよう燃料の液滴を形成することができる。蓄熱素子により、燃料の液滴を膨張させるためのプレパルスの必要性をなくすことができる。
【００７１】
第１７実施形態は、第１６実施形態に基づいている。蓄熱素子は、デブリトラップ内に位置する。蓄熱素子をデブリトラップ内に配置することにより、有効な放射が遮られるのが回避され、トラップ中のデブリの収集を増やす。
【００７２】
第１８実施形態は、第１６または第１７実施形態に基づいている。第１８実施形態は、蓄熱素子の温度が燃料の溶融点よりも高くなるよう制御する温度制御システムを備える。この温度制御システムは、確実に蓄熱素子が効果的な運転に対し的確な温度となるように、蓄熱素子を加熱または冷却することができる。
【００７３】
第１９実施形態は、前述の実施形態のいずれかに基づいている。第１９実施形態は、コレクタのアパーチャの周囲に設けられ、第１焦点に向かって延びる壁をさらに備える。この壁は、コレクタの後ろのチャンバをコレクタの前のチャンバから隔離するのに役立ち、さらにデブリのマイグレーションを制御するのに有益である。
【００７４】
第２０実施形態は、前述の実施形態のいずれかに基づいている。第２０実施形態では、燃料軌道は垂直上向きである。上向きの燃料軌道により、放射源の出力ビームを上方に向かわせることができる。これは、出力ビームが供給される装置の構成にとって都合がよい。
【００７５】
第２１実施形態は、前述の実施形態のいずれかに基づいている。第２１実施形態では、燃料ディスペンサーは液滴発生器である。
【００７６】
第２２実施形態は、前述の実施形態のいずれかに基づいている。第２２実施形態では、液滴発生器は溶融スズの液滴を発生するよう構成される。
【００７７】
本発明の第２３実施形態は、放射源である。この放射源は、
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１放射を燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
第２放射を集光し、第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備える。
コレクタは、第１ビームが通過するよう向けられるアパーチャと、アパーチャを取り囲み且つ第１焦点に向かって延びる円錐形の壁を有する。
【００７８】
アパーチャの周囲の円錐形の壁は、コレクタの後ろのスペースをコレクタの前のスペースから隔離するのに役立ち、従って、デブリのマイグレーションを制御するのに役立つ。
【００７９】
本発明の第２４実施形態は、放射源である。この放射源は、
燃料軌道に沿って燃料を放出する燃料ディスペンサーと、
第１放射を燃料軌道上に位置する第１焦点に向かわせるビーム誘導システムであって、焦点において燃料が第２放射を放出するプラズマに励起される、ビーム誘導システムと、
第２放射を集光し、第２放射を第２焦点に向かわせるよう構成されたコレクタと、
を備える。
燃料軌道は、垂直であり、コレクタ中のアパーチャを通過する。
【００８０】
垂直な燃料軌道を提供することにより、重力およびガス流による逸脱が減少するので、第１焦点への燃料の搬送精度を改善することができる。
【００８１】
第２５実施形態は、リソグラフィ装置である。この装置は、
上述のいずれかの実施形態に係る放射源と、
第２放射をパターニングデバイスに向かわせるよう構成されたイルミネータと、
パターニングデバイスを支持するよう構成された支持テーブルと、
パターニングデバイスによりパターン付与された放射を基板上に投影するよう構成された投影システムと、
を備える。
【００８２】
第２６実施形態は、デバイス製造方法である。この方法は、
燃料を垂直な軌道に放出することと、
第１放射で燃料を照射して、燃料をプラズマに励起することと、
燃料軌道が通過するアパーチャを有するコレクタを用いてプラズマにより放出された放射を集光することと、
パターニングデバイスを照明するよう集光された放射を方向付けることと、
パターニングデバイスによりパターン付与された放射を基板上に投影することと、
を備える。
【００８３】
これから、本発明の典型的な実施形態について詳細に説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、ソースコレクタ装置ＳＯの主要部分を詳細に示す。液滴発生器１０は、燃料（例えば溶融スズ）の液滴を軌道１１に放出する。軌道１１は、望ましくは垂直または略垂直（例えば垂直から１０度以内、より望ましくは垂直から５度以内）である。ある実施形態では、液滴は、軌道１１に沿って上方へ、すなわち重力Ｇに逆らって移動する。液滴の上方移動により、リソグラフィ装置の他の部分にとってより都合のよいようにソースコレクタ装置ＳＯを配置することが可能となる。本装置のある実施形態では、液滴は下方に、すなわち重力とともに移動する。下方移動により、液滴を低い初期速度で放出することが可能となり、以下で更に述べるように、デブリの収集を改善することができる。液滴は、１０ｍｓ−１から２００ｍｓ−１の範囲の初期速度で、望ましくは約３０ｍｓ−１から約１５０ｍｓ−１の範囲の初期速度で放出される。各液滴は、望ましくは、１０μｍから５０μｍの範囲の直径を有し、望ましくは約３０μｍである。適切な液滴発生器は当技術分野において周知であり、液滴を所望の軌道に放出するよう容易に構成することができる。
【００８４】
燃料液滴の軌道１１は、コレクタＣＯのアパーチャ３１を通過し、第１焦点ＰＦに到達する。第１焦点ＰＦにおいて、燃料の液滴は、第１放射（例えばＣＯ２エキシマレーザ（図３Ａには図示せず）により放出された光）により照射される。ミラー５０は、第１放射の集束ビームを、第１焦点ＰＦに集光するように向かわせる。ミラー５０は、集束ビームを生成するために設けられた他の光学装置とともにフラットにでき、第１放射を集束するのに役立つ屈折力を有することができる。ミラー５０には、燃料の液滴が通過するためのアパーチャ５１が設けられている。軌道１１は、ミラー５０の脇に移動する又はミラー５０の端のノッチを通過するように位置することができる。第１放射は、パルス放射源により生成される。液滴の第１焦点への到達と一致した適切なタイミングで第１放射のパルスが発生する構成は、周知である。
【００８５】
第１焦点において第１放射により照射された燃料の液滴は、プラズマ状態に励起されるのに十分なエネルギーを受ける。その後、プラズマ状態は、電子とイオンの再結合によって、所望の波長のＥＵＶ放射を含む放射を放出する。ＥＵＶ放射は、四方八方に放出される。放出された放射の一部は、コレクタＣＯにより集光される。ある実施形態では、コレクタＣＯは、湾曲基板に適切に設けられた、分布ブラッグリフレクタとして機能する多層スタックにより形成される正常に近いリフレクタである。コレクタＣＯにより集光された放射は、第２焦点（中間焦点ＩＦと称される）に向けられる。
【００８６】
軌道１１に沿って第１焦点を超えたところには、デブリトラップ２０が設けられている。デブリトラップ２０は、第１焦点に隣接した開口部２１を有する。燃料液滴の照射により発生したプラズマは、自由電子、イオン、中性原子、および、ＥＵＶ放出後に再凝縮したか、あるいは完全にはイオン化されなかった、大きな燃料物質の粒子の形をした大量の物理的なデブリを発生させる。この拡大する大群のデブリは、全体的に見て、元の燃料液滴の勢い（モメンタム）を保持しており、デブリの大部分はデブリトラップ２０に入る。デブリは、デブリトラップ内で、例えばその内壁で、凝縮し、底面に向かって流れ落ちる。ドレイン２２は、デブリトラップ２０の下端に設けられており、凝縮したデブリを排出する。デブリの排出を助けるために、デブリトラップ２０およびドレイン２２の内部は、燃料の溶融点を超える温度に維持される。ある実施形態では、これは、第１放射から入力された熱によって達成することができる。ある実施形態では、デブリトラップ２０およびドレイン２２の内部を必要な温度に維持するために、ヒーター（例えば電気ヒーター）が設けられる。
【００８７】
デブリトラップは、コレクタＣＯにより集光され、中間焦点ＩＦに向けられるＥＵＶ放射を遮らないこと、または、ほんの僅かしか遮らないことが望ましい。この目的のために、デブリトラップ２０は、実質的に第２放射の錐体の中心のスペース内に配置される。このスペースは、事実上、コレクタＣＯのアパーチャ３１の陰になっている。陰は、図４にハッチングで図示されている。ある実施形態では、デブリトラップ２０は、中間焦点ＩＦに向かって先細り（テーパー）する錐体形状（例えば円錐台）を有する。ある実施形態では、デブリトラップは、細長く、コレクタＣＯの光軸および中間焦点ＩＦに向けられたＥＵＶ放射ビームと共線の長手方向軸を有している。
【００８８】
ドレイン２２は、コレクタにより集光され、中間焦点に向けられる放射の経路を横切っている。従って、第２放射の光軸に垂直な面におけるドレインの幅は、出来るだけ小さいことが望ましい。ある実施形態では、ドレイン２２はさらに、デブリトラップ２０を支持する働きをする。ある実施形態では、デブリトラップ２０の追加的な支持は、ドレイン２２に隠れて設けられる。
【００８９】
円錐壁３０は、アパーチャ３１の周囲に設けられており、第１焦点ＰＦに向けて突出している。円錐壁３０は、第１焦点ＰＦに向かって先細り（テーパー）しており、ある実施形態では、その厚さも第１焦点ＰＦに向かって減少する。円錐壁３０は、コレクタＣＯより下または後ろのスペースから、プラズマが形成されるコレクタより上のスペースを分離する働きをする。従って、円錐壁３０は、コレクタＣＯの後ろのチャンバへのデブリのマイグレーションを減らすのに役立つとともに、ミラー５０および他の部品の汚染を低減するのに役立つ。コレクタＣＯの後ろのスペースは、ソースチャンバと称することができる。コレクタＣＯより上のスペースは、コレクタチャンバと見なすことができる。コレクタチャンバの外側の汚染を最小限にするために、これらの２つのチャンバは、互いにできるだけ遠くに分離されることが望ましい。プラズマは、ＥＵＶを放出する際に小さな体積（例えば約１００μｍまたは２００μｍ未満）しか場所をとらないので、ＥＵＶ放射がコレクタＣＯに到達できるためには、円錐壁３０とデブリトラップ２０の間に狭い環状のギャップしか必要としない。デブリおよび装置の他の部分に到達する不要な放射の量を最小限にするために、円錐壁３０とデブリトラップ２０の間のギャップは、有効なＥＵＶ放射を遮ることなくできるだけ小さいことが望ましい。円錐壁３０は、本発明の他の特徴とは独立して有益である。
【００９０】
図５Ａ、図５Ｂおよび図６は、本発明のソースコレクタ装置の第２実施形態を示す。第１実施形態の部分と同一または対応する第２実施形態の部分は、同様の符号で特定される。第１実施形態と異なる第２実施形態の特徴のみが以下に説明されている。
【００９１】
第２実施形態では、デブリの輸送の緩和および／またはコレクタＣＯの反射面などの汚染表面の洗浄に役立つよう、ガスがソースチャンバおよび／またはコレクタチャンバに供給される。ガスは、水素（特に洗浄機能が望まれる場合）、ヘリウム、アルゴンまたは他の不活性ガスとすることができる。水素は、第１および第２放射によりＨラジカルに変換されるＨ２ガスの形で与えることができる。図５Ａは、ソースチャンバにガスを供給するガス供給装置６０と、コレクタチャンバにガスを供給するガス供給装置６１を示す。ある実施形態では、単一のガス供給装置が２つのチャンバの一つのみにガスを供給する。ある実施形態では、単一のガス供給装置が両方のガスチャンバにガスを供給する。
【００９２】
排気管２３は、デブリトラップ２０の内部からガスを取り除くために設けられている。排気管２３は、実質的にドレイン２２に隠れて設けられることが望ましい。排気管２３は、さらに、デブリトラップ２０を支持する働きをできる。ある実施形態では、排気管２３およびドレイン２２は、組み合わされる。ある実施形態では、ドレイン２２および排気管２３は、デブリトラップから燃料デブリを排出させるのに役立つよう垂直に方向付けられる。
【００９３】
ガスは、１０から２５０スタンダード・リットル毎分（ｓＬ／ｍｉｎ）の範囲内、望ましくは１００ｓＬ／ｍｉｎ未満、さらに望ましくは５０ｓＬ／ｍｉｎ未満の総量で、一方または両方のチャンバに供給することができる。適切なガス供給速度は、デブリトラップに対する開口部およびその開口部のサイズで達成されるべき所望のガス流速により決定される。コレクタチャンバ中のガス圧力が約１００Ｐａから２００Ｐａの範囲内に維持されるように、ガスは供給されるのと実質的に同じ速度で排気管２３を通って排出される。上記の数字は、ガスが水素である場合に特に適しており、他のガスに対しては異なる値が適切な可能性がある。
【００９４】
第２実施形態のガス供給および排気構成は、図６に示されるようなガス流をもたらす。ガス流６２は、軌道１１に沿ってソースチャンバからコレクタチャンバに円錐壁３０の内部を通って通過する。ガスは、第１焦点を通過し、デブリトラップ２０に入り、排気管２３を通ってデブリトラップ２０から排出される。コレクタチャンバに供給されるガスは、コレクタＣＯの反射面に行き渡り、ガス流６３を形成する。ガス流６３は、円錐壁３０とデブリトラップ２０の間の環状ギャップを通ってデブリトラップ２０に入る。本発明のある実施形態では、ガス流速および装置のジオメトリは、ガス流６２および／またはガス流６３のガス流速が５０ｍｓ−１を超える、望ましくは７５ｍｓ−１を超える、望ましくは１００ｍｓ−１を超えるように、構成される。デブリトラップ２０中へのガス流は、プラズマからのデブリの収集に役立つよう機能し、実質的に、コレクタチャンバに入るデブリの量を低減する。ガス流６２は、ソースチャンバとコレクタチャンバまたはデブリトラップ間の圧力差、または、コレクタチャンバからデブリトラップ内へのガス流れに伴うエントレインメント（entrainment）、または両方の影響の組み合わせにより、生じうる。
【００９５】
図７は、本発明の第３実施形態を示す。第１および第２実施形態の部分と同一または対応する第３実施形態の部分は、同様の符号で特定される。相違点のみが以下に説明されている。
【００９６】
第３実施形態は、垂直に対してある角度をなして出力ビームを提供するよう傾斜している。これにより、装置の他の部分のレイアウトを有利にできる。ソースコレクタ装置の他の部分が第１および第２実施形態と比較して傾斜しているが、軌道１１は垂直のままである。燃料が通過するための小さいアパーチャ１２がコレクタＣＯに設けられている。このアパーチャは、非常に小さくする必要があり、出力ビーム中に集光される放射を著しく減らすことはない。必要であれば、円錐壁３０の一部をデブリトラップ２０の近傍で切り取ることができる。
【００９７】
図８Ａ、図８Ｂおよび図９は、本発明の第４実施形態を示す。前述の実施形態の部分と同一または対応する第４実施形態の部分は、同様の符号で特定される。相違点のみが以下に説明されている。
【００９８】
第４実施形態では、蓄熱素子７０がデブリトラップ２０内に設けられている。蓄熱素子７０は、デブリトラップ２０の入口および第１焦点ＰＦの近くに先端部分７１を有する。ある実施形態では、先端部分７１は、第１焦点に置かれる。蓄熱素子７０の先端部分７１は、第１放射により加熱され、望ましくは、実質的に燃料の溶融点を超える温度に達する。ある実施形態では、追加の加熱機構、例えば電気ヒーターが設けられ、蓄熱素子７０を所望の温度に加熱する。第１放射により伝達される熱が、定常状態運転の間に蓄熱素子を的確な温度に維持するのに十分な場合でも、ヒーターは、起動時に蓄熱素子を素早く的確な温度にするのに役立つことができる。本発明のある実施形態では、蓄熱素子の先端部分７１に近づいてくる燃料の液滴１３は加熱されている。
【００９９】
近づく液滴１３を加熱するためにいくつかの機構を採用できる。一つの機構は、前の液滴から先端部分７１に蓄積した燃料からの粒子１４をスパッタリングまたはスピッティングすることである。燃料としてスズおよびバッファガスとして水素ガスの場合、水素は、先端部分７１に凝縮した燃料内に泡立ちを生じさせ、それらの泡が破裂したときにホット・パーティクルが放出されることが見いだされている。近づいてくる燃料液滴１３を加熱する他の機構は、先端部分７１により放出される赤外線放射である。燃料液滴１３が第１焦点に近づくときにそれらを加熱することは、液滴を潜在的には霧状に膨張させる効果がある。膨張した液滴は、第１放射のパルスに対して大きな目標を形成し、燃料中へのエネルギー伝達を増加させ、それにより効率を高める。本発明のある実施形態では、液滴１３の予熱は、従来の設計で用いられてきたような、主プラズマ形成パルスより前に液滴を加熱および形成するためのプレパルス（pre-pulse）の必要性をなくすことができる。
【０１００】
本発明のある実施形態における燃料液滴１３を予熱するために別の機構は、液滴列中の前の方の液滴を対象としたパルスからの第１放射の部分的な吸収である。軌道１１の大部分において、燃料の液滴１３は、軌道１１が通過するミラー５０のアパーチャの陰の中である。しかしながら、第１放射の収束率を適切に選択することにより、近づいてくる燃料液滴１３が、第１焦点に到達する前に部分的に集束ビーム５１の中になり、従って、パルス列のさらに先の液滴を対象としたパルスにより部分的に照射される。
【０１０１】
蓄熱素子７０の先端部分７１は、その下端において円錐形状を有するものとして図示されている。二つ以上の円錐角を備える錐体、平坦化された点を備える錐体（円錐台）、異なる曲率半径を有する形状を含む各種タイプのドーム形、逆円錐形か湾曲しているかにかかわらず凹面形状、フラットトップ、ギザギザのカップを含む、他の形状も可能である。
【０１０２】
第４実施形態の変形例では、蓄熱素子７０は、燃料の溶融点またはそれを僅かに超える低温に維持される。所望の温度を維持するために、冷却システム（図示せず）を設けることができる。ある実施形態では、蓄熱素子７０用の冷却システムは、内部の導管を通って、または蓄熱素子７０と熱的接触して、例えば水などの冷媒を循環させる。冷媒は、排気管２３内またはその陰に隠れて位置する導管により、蓄熱素子７０に供給およびそこから除去することができる。この第４実施形態の変形例では、蓄熱素子７０は、近づいてくるデブリ粒子１３を加熱する働きではなく、むしろ蓄熱素子の表面においてデブリ粒子をディスク形状またはパンケーキ形状に平坦化させる形状をもたらす。これは再度、エネルギー吸収を高めるために、第１放射に大きな目標を提供するのに役立つ。
【０１０３】
第４実施形態のどちらの変形例においても、蓄熱素子は、燃料液滴の有効サイズを２倍または３倍またはそれ以上に増大する働きをできる。ある実施形態では、第１放射の光軸に対して垂直な平面における断面の初期の３０μｍの直径は、１００μｍまたはそれ以上に増大する。
【０１０４】
図１０〜図１３に示す本発明の第５実施形態では、円錐壁３０が燃料液滴の軌道およびプラズマデブリの移動を制御するための追加のガス流を提供するよう修正されている。図１０に示すように、ノズル部材８０が円錐壁３０と置き換えられているまたは円錐壁３０に組み込まれている。ノズル部材８０は、バッファバスを供給され、第１焦点ＰＦに向かって方向付けられるガス流６５を生成するよう構成される少なくとも一つのノズルアパーチャを有する。図１１に示すように、ガス流６５は、最適な軌道から外れた液滴１３の液滴の軌道を修正し、それを第１焦点または蓄熱素子７０の先端部分７１に届けることができる。当然のことながら、ノズル部材８０は上述したいずれの実施形態にも採用することができる。
【０１０５】
ノズル部材の変形例が図１２および図１３に示されている。ノズル部材８１は、その上面の周囲に間隔をあけて配置された複数のアパーチャ８２を有する円錐形のリングを備える。ノズル８２は、それぞれガス噴射６６を発生させるよう構成される。各ガス噴射は、必ずしも第１焦点ＰＦを対象としているのではなく、僅かに片側の各ポイントを対象としており、第１焦点の周囲にリング状に配置される。ガス噴射６６は、第１放射の光軸に対し傾斜している。図１３に示すように、これは、第１焦点の周囲に渦流れを作る。この渦流れは、燃料液滴を第１焦点に向かわせることとデブリをデブリトラップ２０（図示せず）中に向かわせることの両方に役立つ。それに代えて又は加えて、渦流れは、放射源の他の場所に、例えばコレクタを保護するためにガス流６３中に用いることができる。渦流れは、適切に方向付けられたノズルおよび／または羽根により確立することができる。例えば、接線方向に方向付けられたノズルは、コレクタの周辺に設けることができ、バッファガスが供給される。
【０１０６】
本発明の実施形態は、燃料導管を有する蓄熱要素を備える放射源である。燃料導管は、蓄熱素子の標的表面に燃料出射孔を有する。燃料供給装置は、燃料が燃料出射孔を通って出射するように燃料を燃料導管に供給するよう構成される。ビーム誘導システムは、第１放射を燃料出射孔を通って出射する燃料に向かわせるよう構成され、第１放射は、燃料に第２放射を放出するプラズマを形成させる。コレクタは、第２放射を集光し、第２放射を露光放射ビーム中に向かわせるよう構成される。この構成によれば、燃料導管を通って供給される燃料が蓄熱素子中にたまった熱により予熱されるので、プラズマを形成するのに必要なエネルギを少なくできる。蓄熱素子は、第１放射および／または凝縮プラズマからの廃熱により加熱される。本発明に係る放射源は、従って、従来の装置よりもより効率的である。また、燃料出射孔から出射する燃料は既知の定位置であり、これは、第１放射の燃料へのターゲティングを簡略化する。
【０１０７】
上記実施形態の変形例では、燃料供給装置は、固体燃料を燃料導管中に供給するための固体燃料供給装置を備える。例えば、固体燃料はスズワイヤーとすることができる。固体燃料供給装置は、燃料を所望の速度で正確に供給するよう容易に構成することが可能である。
【０１０８】
上記実施形態の変形例では、燃料導管は液体状態の燃料が蓄積されるバッファチャンバを含む。バッファチャンバは、確実に液体燃料が所望の温度に到達するようにするために例えば気体または液体の流体燃料を蓄積することを可能とし、確実に燃料が所望の速度で燃料出射孔から出射するよう役立つことができる。
【０１０９】
上記実施形態の変形例では、蓄熱素子の標的表面は、凸面または凹面である。標的表面の形状は、励起燃料およびその後の除去を制御するために決定することができる。凹面は、励起前に燃料の霧または蒸気を局部にとどめるのに役立つことができる。凸面は、使用済みの燃料の除去の誘導に役立つことができる。
【０１１０】
上記実施形態の変形例では、ビーム誘導システムは、標的表面から間隔をおいた第１焦点で第１放射を焦点合わせするよう構成される。この構成により確実に、局部的なプラズマは、第２放射が最大限集光するよう選択された点で生じる。
【０１１１】
上記実施形態の変形例では、蓄熱素子は、蓄熱素子周囲のガスの流れを制御するのに役立つために、標的表面以外の表面に、少なくとも一つのスルーホール、少なくとも一つのフィンおよび／または少なくとも一つの溝を備える。スルーホール、フィンまたは溝は、蓄熱素子周囲のガス流れへの熱移動に役立つことができる。
【０１１２】
図１４は、上記実施形態の具体例の概略図である。蓄熱素子７２ａは、デブリトラップ２０内に位置している。デブリトラップ２０は概して上記実施形態と同じであるので、詳細な説明は行わない。上記実施形態と類似する他の要素についても再度説明は行わない。蓄熱素子７２ａは、凸面である標的表面７３ａを形成するために、細長く、第１端（この図では下端）に向かって先細り（テーパー）している。導管７４は、蓄熱素子７２ａを貫いて設けられており、標的表面７３ａ内に燃料出射孔７５を形成する。液滴供給装置１３は、燃料１２を所望の速度で導管７４に供給する。燃料１２は、例えばワイヤや他の部材などの固体の状態で燃料導管に供給されてよい。液滴供給装置１３は、正確に制御された速度でスズワイヤーを供給するスプーラー（spooler）の形をとることができる。
【０１１３】
燃料が導管７４を通過するとき、燃料は蓄熱素子７２ａにより加熱される。燃料出射孔７５から出射する燃料１２ａは、依然として固体または液体若しくは蒸気などの流体であってよい。燃料出射孔７５を通って出射する燃料は、霧または蒸気１２ｃを形成するために、もしそうでなく既に蒸気の場合にはその後プラズマを形成するために、ビーム誘導システム（図示せず）により方向付けられる第１放射５１によりさらに加熱される。第１放射は、当技術分野において周知のＣＯ２レーザにより提供されてよい。この実施形態では、第１放射のパルスと同期して燃料を燃料出射孔から出射させる必要はない。連続的な燃料の流れを用いることができる。
【０１１４】
ビーム誘導システムは、第１放射を蓄熱要素７２の標的表面７３ａ上に、または標的表面７３ａから間隔をおいた第１焦点に焦点合わせするよう構成することができる。標的表面から間隔をおいた点への第１放射の焦点合わせは、確実に燃料のプラズマが空間における所望の位置で生じるように役立つことができる。プラズマ中の電子およびイオンの再結合は、所望の波長のＥＵＶ放射を含む放射の放出をもたらす。プラズマを静止位置で形成することは、プラズマにより放出される第２放射を集光するとともに、確実にパターニングデバイスなどのターゲットを均一且つ一貫して照明するのに役立つ。
【０１１５】
プラズマを閉じ込めるとともにプラズマにより生じたデブリをデブリトラップ２０中に誘導するために、水素などのガスの円錐状の流れ６４が提供される。ガス流６４は、成就ししたのと同じ構成により提供することができる。
【０１１６】
装置の動作の間、蓄熱素子７２ａは、第１放射５１および燃料蒸気およびプラズマからのエネルギーの吸収により加熱される。凝縮された燃料１２ｂの層が標的表面７３ａ上に生じ、熱を蓄熱素子７２ａに移動する可能性がある。蓄熱素子は、その表面上のガスの流れおよび放射により冷却される。蓄熱素子表面からの燃料の蒸発ににる冷却効果が存在してもよい。冷却速度は、動作の間に蓄熱素子が所定の温度を維持するように、必要であれば別の冷却システムの追加により、決定および制御される。蓄熱素子の所定の温度は、望ましくは燃料の溶融点（例えば約５００Ｋより上）を超え、より望ましくは、燃料の蒸発点（例えば約３０００Ｋより上）を超える。蓄熱素子は、従って、タングステンまたはタンタルなどの非常に高い溶融点を有する物質から形成されることが望ましい。しかしながら、モリブデン、チタニウムまたはプラチナ等の他の物質を用いることも可能である。
【０１１７】
蓄熱素子は、望ましくは、例えば約１００Ｗ／ｍＫを超える高熱伝導性を有する物質から形成される。蓄熱素子が水素環境で非常に高温となるので、浸食が生じる可能性がある。蓄熱素子を保護するためにコーティングが施されてもよい。
【０１１８】
燃料からのデブリは、ガス流６４によりデブリトラップ２０中に一掃され、除去される。しかしながら、蓄熱要素の表面上の凝縮した燃料１２ｂは、ガスの存在によって泡立ちまたはスピッティングを受ける可能性がある。この現象は、水素雰囲気中の液体スズに特に見られる。燃料のスピッティングは、第１放射によりプラズマに励起された霧または蒸気を生成するのに有利である。このような霧または蒸気は、かなりの量の第１放射を反射する可能性のある反射面を与えないので、第１放射に対し良好なターゲットを形成する。このような反射は、反射した放射が第１放射の放射源に戻るように向かう場合には特に問題となる。燃料の供給速度は、プラズマに励起された一部の燃料が蓄熱素子上で再凝縮し、その後再び蒸発する気化することを考慮に入れて決定することができる。
【０１１９】
図１５は、図１４に示す実施形態の変形例である。これは、燃料出射孔７５から出射する燃料の局在化に役立つよう蓄熱素子７２ｂの標的表面７３ｂが凹面に形成されている点のみが異なる。その他の点では、図１５の実施形態は図１４の実施形態と同じである。
【０１２０】
図１６は、上記実施形態の更なる具体例を示す。これは、蓄熱要素７２ｃの導管７４にバッファチャンバ７６が設けられている点を除いて、基本的に図１４の実施形態と同じである。バッファチャンバ７６は、確実に燃料１２が燃料出射孔７５から出射する前に所望の温度に到達するようにでき、確実に燃料出射孔から出射する燃料の速度が一定となるようにできる。バッファチャンバ７６の形状、サイズおよび位置は、蓄熱要素の期待される作動温度およびそこを通る熱流量の要求速度に応じて決定することができる。図１６の実施形態は、凸面の標的表面７３ｃを有する。
【０１２１】
図１７は、更なる変形例を示す。これは、基本的に図１５の実施形態と同じであるが、図１６の実施形態のバッファチャンバ７６が設けられている。従って、蓄熱要素７２ｃは、凹面の標的表面７３ｃを有する。
【０１２２】
図１８および図１９は、上記実施形態の更なる具体例を示す。図１８および図１９は、装置のいくつか部分を、一部を切り欠いて示している。蓄熱素子７２ｅは、概して円錐形であり、標的表面を形成する平らな先端を有する。この先端は、凹面または凸面であってもよい。蓄熱素子７２ｅ周囲にガスの流れ６４を誘導するために、蓄熱素子７２ｅの湾曲側面には一つ以上の溝７７が設けられている。また、同じ目的のために一つ以上のスルーホール７８が設けられている。スルーホール７８は、蓄熱素子７２ｅの円錐状側面からその後面に蓄熱素子（７２ｅ）の軸と概して平行に延びている。スルーホールおよび溝は、ガスの流れ６４と熱を交換できる蓄熱素子の表面積を増大させる。
【０１２３】
図１４から図１９の実施形態の変形が可能である。蓄熱素子の形状およびサイズは、図示したものと異なることができる。複数の蓄熱素子を設けることが可能である。一つの蓄熱素子に複数の燃料導管を設けることが可能である。燃料導管は、複数の入口または出口を提供するために分岐することができる。必要であれば確実に燃料が所望の温度に到達するように、燃料導管は、蓄熱素子中に複雑な曲がりくねった経路をもたせ、蓄熱素子中を燃料が流れるのにかかる時間を増大してもよい。
【０１２４】
蓄熱素子は、鋳造やフライス加工などの従来技術により製造することができる。燃料導管および任意のスルーホールはドリル加工可能である。複雑な内部ボイドが望まれる場合、蓄熱素子は、溶接または融合される複数のパーツで形成することができる。追加的な製造技術を用いることが可能である。
【０１２５】
上記から分かるように、上述の任意の特徴は任意の他の特徴と共に用いることが可能であり、それは、本明細書でカバーされている明示的に記載された組合せに限られない。
【０１２６】
本発明に係る放射源は、リソグラフィ以外の他の目的およびリソグラフィ装置以外の他の装置に用いることができる。例えば、本発明に係る放射源は、計測装置または検査装置用の照明光源として用いることができる。
【０１２７】
本書ではＩＣの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、ここに説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内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といったマイクロスケールやさらにはナノスケールフィーチャを伴う部品を製造する他の用途を有しうるものと理解されたい。これらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされる。本書に言及された基板は露光前または露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／又はインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらの又は他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は、処理された多数の層を既に含む基板をも意味し得る。
【０１２８】
これまで本発明の特定の実施形態を記載したが、少なくとも本明細書に記載の装置の動作方法の形態については、記載した以外の別の態様で本発明を実施してもよいことを理解されたい。例えば、少なくとも本明細書に記載の装置の動作方法の形態については、本発明の実施形態は、上記のような装置の動作方法を記載する機械読み取り式命令の１つ以上のシーケンスを含む１つ以上のコンピュータプログラム、又は、このようなコンピュータプログラムを内蔵するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気、又は光ディスク）の形態をとってもよい。さらに、機械読み取り式命令を２つ以上のコンピュータプログラムで実施してもよい。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ以上の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に格納してもよい。
【０１２９】
１つ以上のコンピュータプログラムがリソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネント内にある１つ以上のコンピュータプロセッサによって読み出される時に、本明細書に記載するあらゆるコントローラは各々、又は組み合わせて動作可能になる。コントローラは各々、又は組み合わせて、信号を受信、処理、送信するのに適した任意の構成を有する。１つ以上のプロセッサは、コントローラの少なくとも１つと通信するように構成されている。例えば、各コントローラは、上記方法のための機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプロセッサを含むことができる。コントローラは、そのようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はそのような媒体を収容するハードウェアを含むことができる。したがって、コントローラは、１つ以上のコンピュータプログラムの機械読み取り式命令に従って動作することができる。
【０１３０】
本発明は、幅（例えば直径）が３００ｍｍ、４５０ｍｍ又はその他の任意のサイズの基板に適用し得る。
【０１３１】
本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。本説明は本発明を限定することを意図しない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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