(57)【要約】【課題】薄膜の不都合な変形を最低限度に低減する汚染バリヤを提供すること。【解決手段】本発明はリソグラフィ投影装置用のフォイル・トラップに関する。フォイル・トラップは、例えば、ＥＵＶ源からの放射線を妨害しないで通過させる開放構造を形成する。フォイル・トラップは、放射線源からの屑の粒子を捕捉するように配置されている薄膜を備える。薄膜はフォイル・トラップ軸から半径方向に延びる。機械的な応力を避けるために、薄膜はスライドできるようにリングの一方または両方の溝内に接続している。これにより、薄膜は容易に延びることができ、機械的応力が避けられ、その結果、薄膜は変形しない。薄膜の外端部の中の少なくとも一方は、リングに熱的接続している。このリングは冷却システムにより冷却することができる。好ましい実施形態の場合には、フォイル・トラップは、内部リングがＥＵＶビームにより照射されないようにシールドを備える。【選択図】図４
2004214656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源からの放射線は通過させるが、前記放射線源からの屑は捕捉するための汚染バリヤであって、前記汚染バリヤが、主軸から半径方向に延びる多数の薄膜を備え、前記各薄膜が前記主軸を備える各平面内に位置していて、前記汚染バリヤが内部リングおよび外部リングを備えていることと、前記各薄膜が前記内部および外部リングの中の少なくとも一方の溝内のその外端部の中の少なくとも１つのところにスライドできるように位置決めされることとを特徴とする汚染バリヤ。
【請求項２】
前記薄膜が、前記内部および外部リングの中の少なくとも一方に熱的接続していることを特徴とする、請求項１に記載の汚染バリヤ。
【請求項３】
前記汚染バリヤが、前記内部リングが前記放射線源からの放射線により照射されるのを防止するように配置されている第１のシールドを備えることを特徴とする、前記請求項の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項４】
前記汚染バリヤが、前記第１のシールドからの熱放射線を阻止するように配置されている第２のシールドを備えることを特徴とする、請求項３に記載の汚染バリヤ。
【請求項５】
前記主軸に沿って前記放射線源により放出された前記放射線の伝搬の方向に対して前記第１のシールドの上流において、第３のシールドが、前記放射線源からの直接の放射線による前記第１のシールドの加熱を低減するように供給され、構成され、配置されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の汚染バリヤ。
【請求項６】
前記第３のシールドが、前記第１のシールドに対してほぼ熱的に分離されていることを特徴とする、請求項５に記載の汚染バリヤ。
【請求項７】
前記第３のシールドが、前記第１のシールドに接続していることを特徴とする、請求項６に記載の汚染バリヤ。
【請求項８】
前記汚染バリヤが、前記第１のシールドを支持するための少なくとも１本の冷却スポークを備え、前記少なくとも１本の冷却スポークが前記外部リングに熱的接続していることを特徴とする、請求項３〜７の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項９】
前記第１のシールドが、それぞれが別の冷却スポークを通して前記外部リングに接続している多数のシールド部材を備えていることを特徴とする、請求項８に記載の汚染バリヤ。
【請求項１０】
前記汚染バリヤが、前記第１および第２のシールドの中の少なくとも一方を冷却するように配置されている第１の冷却手段を備えることを特徴とする、請求項３〜９の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項１１】
前記汚染バリヤが、前記内部リングを冷却するように配置されている第２の冷却手段を備えていることを特徴とする、前記請求項の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項１２】
前記汚染バリヤが、前記外部リングを冷却するように配置されている第３の冷却手段を備えていることを特徴とする、前記請求項の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項１３】
前記薄膜が前記各平面内で湾曲していて、前記内部および外部リングが円錐パイプの薄い切片の形をしていることを特徴とする、前記請求項の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項１４】
少なくとも前記放射線源の方に向けて使用している前記薄膜の第１の面が前記薄膜の残りの面よりも厚いことを特徴とする、前記請求項の何れかに記載の汚染バリヤ。
【請求項１５】
前記請求項の何れかに記載の汚染バリヤと、
前記汚染バリヤを通過する放射線を収集するためのコレクタとを備える放射線システム。
【請求項１６】
放射線源からの放射線は通過させるが、前記放射線源からの屑は捕捉するためのものであって、多数の薄膜を備える汚染バリヤと、
前記汚染バリヤを通過する放射線を収集するためのコレクタとを備え、
前記薄膜の表面が、前記コレクタの光学面と同じ材料で覆われていることを特徴とする放射線システム。
【請求項１７】
放射線の投影ビームをパターン化するために、放射線の前記投影ビームにより照射されるようにパターニング手段を保持するように構成され、配置されている支持構造と、
基板を保持するように構成され、配置されている基板テーブルと、
前記基板の目標部分上に前記パターニング手段の照射された部分を像形成するように構成され、配置されている投影システムとを備えるリソグラフィ投影装置であって、
前記投影装置が、請求項１５または１６に記載の放射線の投影ビームを供給するための放射線システムを備えるリソグラフィ投影装置。
【請求項１８】
放射線源が放出した放射線から放射線の投影ビームを形成するための放射線システムを供給するステップと、
請求項１５または１６に記載の放射線システムを通して前記投影ビームを放射するステップと、
前記投影ビームをパターン化するために、前記投影ビームにより照射されるパターニング手段を保持するように構成され、配置されている支持構造を供給するステップと、
基板を保持するように構成され、配置されている基板テーブルを供給するステップと、
前記基板の目標部分上に前記パターニング手段の照射された部分を像形成するように構成され、配置されている投影システムを供給するステップとを含むリソグラフィ・プロセスにより集積構造を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線源からの放射線は通過させるが、放射線源からの屑は捕捉する汚染バリヤに関する。上記汚染バリヤは、主軸から半径方向に延びる多数の薄膜を備える。各薄膜は、主軸を含む平面内に位置する。
【背景技術】
【０００２】
このような汚染バリヤについては、例えば、国際特許出願第ＷＯ０２／０５４１５３号に開示されている。汚染バリヤは、通常、リソグラフィ投影装置の放射線システムの２つの真空チャンバ間の壁部内に位置する。
【０００３】
リソグラフィ投影装置においては、基板上に像形成することができるフィーチャの大きさは、投影放射線の波長により制限される。デバイスの密度がより高い、それ故、動作速度がもっと速い集積回路を製造するには、もっと小さなフィーチャを像形成することができることが望ましい。大部分の現在のリソグラフィ投影装置は、水銀ランプが発生する紫外線またはエキシマ・レーザを使用しているが、５〜２０ｎｍの範囲内、特に約１３ｎｍのもっと短い波長の放射線の使用が提案されている。このような放射線は極紫外線（ＥＵＶ）またはソフトＸ線と呼ばれていて、実行可能な放射線源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子貯蔵リングからのシンクロトロン放射線等がある。放電プラズマ源を使用する装置については、（２０００年発行の）議事録ＳＰＩＥ３９９７、１３６〜１５６ページ掲載の、Ｗ．Ｐａｒｔｌｏ、Ｉ．Ｆｏｍｅｎｋｏｖ、Ｒ．Ｏｌｉｖｅｒ、Ｄ．Ｂｉｒｘの「リチウム蒸気内の濃いプラズマ焦点を使用するＥＵＶ（１３．５ｎｍ）光源の開発」（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｎ  ＥＵＶ  （１３．５ｎｍ）  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  ａ  Ｄｅｎｓｅ  Ｐｌａｓｍａ  Ｆｏｃｕｓ  ｉｎ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｖａｐｏｒ）；（２０００年発行の）議事録ＳＰＩＥ３９９７、８６１〜８６６ページ掲載のＭ．Ｗ．ＭｃＧｅｏｃｈの「Ｚピンチ極紫外線源の電力スケーリング」（Ｐｏｗｅｒ  Ｓｃａｌｉｎｇ  ｏｆ  ａ  Ｚ−ｐｉｎｃｈ  Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｓｏｕｒｃｅ）；（１９９９年発行の）議事録ＳＰＩＥ３６７６、２７２〜２７５ページ掲載の  Ｗ．Ｔ．Ｓｉｌｆｖａｓｔ、Ｍ．Ｋｌｏｓｎｅｒ、Ｇ．Ｓｈｉｍｋａｖｅｇ、Ｈ．Ｂｅｎｄｅｒ、Ｇ．Ｋｕｂｉａｋ、Ｎ．Ｆｏｒｎａｃｉａｒｉ  の「ＥＵＶリソグラフィ用の１３．５および１１．４ｎｍでの高電力プラズマ放電源」（Ｈｉｇｈ−Ｐｏｗｅｒ  Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｓｏｕｒｃｅ  ａｔ  １３．５  ａｎｄ  １１．４ｎｍ  ｆｏｒ  ＥＵＶ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）；（１９９９年発行の）Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ３８巻、５４１３〜５４１７ページ掲載のＫ．Ｂｅｒｇｍａｎｎ他の「ガス放電プラズマをベースとする高反復極紫外線放射線源」（Ｈｉｇｈｌｙ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ，  Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａ  Ｇａｓ−Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｌａｓｍａ）に記載されている。
【０００４】
ＥＵＶ放射線源の場合には、ＥＵＶ放射線を放射するために、上記の放電プラズマ放射線源のようなガスまたは蒸気の比較的高い分圧を使用しなければならない場合がある。例えば、放電プラズマ源においては、放電は電極間で行われ、結果として得られる部分的にイオン化されたプラズマを、その後で、ＥＵＶ範囲内の放射線を放出する非常に高温のプラズマを生成するために衝突させることができる。非常に高温のプラズマは、Ｘｅ内で非常に頻繁に発生する。何故なら、Ｘｅプラズマは、約１３．５ｎｍの極ＵＶ（ＥＵＶ）範囲内で放射されるからである。ＥＵＶを効率的に生成するためには、放射線源への電極の近くに０．１ｍｂａｒの通常の圧力を必要とする。このような比較的高いＸｅ圧力が持つ１つの欠点は、ＸｅガスがＥＵＶ放射線を吸収することである。例えば、０．１ｍｂａｒのＸｅは、１ｍ離れたところに、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射線を０．３％放射するだけである。それ故、比較的高Ｘｅ圧力を放射線源の周囲の狭い領域に閉じ込める必要がある。そうするためには、放射線源を、コレクタ・ミラーおよび照明光学系を収容しうる隣接の真空チャンバからチャンバ壁により分離されている真空チャンバ内に収容することができる。チャンバ壁部は、汚染バリヤまたは、欧州特許出願番号ＥＰ−Ａ−１  ０５７  ０７９号に記載されているような、いわゆる「フォイル・トラップ」を備える壁部内の多数のアパーチャにより、ＥＵＶ放射線に対して透明とすることができる。ＥＰ−Ａ−１  ０５７  ０７９号には、ＥＵＶ放射線と一緒に伝搬する粒子の数を低減するために、フォイル・トラップが提案されている。このフォイル・トラップは、多数の薄膜の形をしている壁部からなり、これらの壁部は流れをせき止めるために相互に接近しているが、放射線の通過を妨害するほどに近接していない。薄膜は非常に薄い金属の小さなプレートから作ることができ、放射線源の近くに配置される。薄膜は、放射線源からの分岐ＥＵＶ放射線は容易に通過することができるが、放射線源からの屑は捕捉するように配置される。屑の粒子はフォイル・トラップ内のガスと衝突し、それにより散乱し、最終的には薄膜に衝突し薄膜に付着する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、薄膜はＥＵＶ放射線および熱の一部を吸収する。さらに、薄膜は屑の粒子との衝突により加熱される。その結果、薄膜および薄膜を支持している支持構造もかなりに加熱される。リソグラフィ投影装置の場合には光学的透過が非常に重要なので、機械的な変形は許されない。それ故、本発明の１つの目的は、薄膜の不都合な変形を最低限度に低減する汚染バリヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、汚染バリヤが内部リングおよび外部リングを備えていることと、各薄膜が内部リングおよび外部リングの中の少なくとも一方の溝内のその外端部の中の少なくとも１つのところにスライドできるように位置決めされることとを特徴とする、冒頭の説明のところに記載した本発明の汚染バリヤにより達成される。
【０００７】
薄膜の外端部の中の１つをスライドできるように位置決めすることにより、薄膜を変形させる恐れがある機械的張力を生じないで、薄膜を半径方向に延ばすことができる。
【０００８】
好適には、薄膜は、内部リングおよび外部リングの中の少なくとも一方に、熱的接続することが好ましい。このようにして、熱は薄膜からリングに移動する。熱的接続は、必ずしも機械的接続ではないことに留意されたい。薄膜からリングへの熱伝導は、接続がスライド可能な場合にも可能である。さらに、薄膜とリング間に熱伝導ゲルを使用する接続も可能である。
【０００９】
ある実施形態の場合には、汚染バリヤは、内部リングが放射線源からの放射線により照射されるのを防止するように配置されている第１のシールドを備える。そのため、内部リングの加熱が制限される。好適には、汚染バリヤは、第１のシールドからの熱の放射を阻止するように配置されている第２のシールドを備えることが好ましい。第１の熱シールドからの熱の放射を阻止することにより、コレクタに行くビームは不必要な放射線により照射されなくなる。
【００１０】
他の実施形態の場合には、主軸に沿って放射線源が放射した放射線の伝搬方向に対して、第１のシールドの上流に、放射線源からの直接の放射線による第１のシールドの加熱を低減するために、第３のシールドが供給され、構成され、配置される。第３のシールドは、放射線源からの直接の放射線により第１のシールドが過度に加熱されるのを防止し、それにより第１のシールドからコレクタに放射される熱をさらに低減する。
【００１１】
好ましい実施形態の場合には、汚染バリヤは、同様に第１のシールドを支持するために、少なくとも１本の冷却スポークを備える。冷却スポークは、外部リングに熱的接続している。冷却スポークは、金属または、例えば、炭素のような任意の他の熱伝導材料から作ることができる。冷却スポークは、第１のシールドを支持するばかりでなく、第１の熱シールドから外部リングに熱を伝える。
【００１２】
ある実施形態の場合には、第１のシールドは多数のシールド部材を備えていて、各シールド部材は、別々の冷却スポークにより外部リングに接続している。
【００１３】
他の実施形態の場合には、汚染バリヤは、第１のシールドおよび第２のシールドの中の少なくとも一方を冷却するように配置されている第１の冷却手段を備える。この場合、上記冷却スポークは必要ない。冷却手段は、汚染バリヤから熱を取り除くために、冷却流体を使用している冷却システムを備えることができる。冷却手段は、コレクタで使用している冷却システムの一部であってもよい。このように、冷却手段は、熱シールドの陰に位置しているので、ＥＵＶ放射線ビームを阻止することはない。好適には、熱シールドは冷却手段により支持することが好ましい。冷却システムからの振動は、汚染バリヤの薄膜まで届かない。何故なら、内部リングが冷却システムに固定されていないからである。
【００１４】
さらに他の実施形態の場合には、汚染バリヤは、内部リングを冷却するように配置されている第２の冷却手段を備える。冷却リングが直接冷却される場合には、熱シールドは必要ない。
【００１５】
他の実施形態の場合には、汚染バリヤは、外部リングを冷却するように配置されている第３の冷却手段を備える。薄膜が内部リングにスライドできるように接続していて、外部リングに熱的接続している場合には、薄膜からの熱は外部リングに伝わる。外部リングは、例えば、水冷により容易に冷却することができる。何故なら、外部リングはＥＵＶ光路の外側に位置しているからである。
【００１６】
好適には、薄膜は各平面内で湾曲していて、内部リングおよび外部リングは、円錐形のパイプの薄い切片のような形をしていることが好ましい。外部リングおよび内部リングの表面が、ＥＵＶ源上に焦点を結ぶようになっている場合には、リングによるＥＵＶビームの阻止は可能な限り少なくなる。内部リングだけがＥＵＶビームの光路内に位置することになるが、これは避けることができない。しかし、光の損失は起こらない。何故なら、コレクタはこの立体角で放射線を収集することができないからである。
【００１７】
他の実施形態の場合には、少なくとも放射線源の方を向いている薄膜の第１の面は、薄膜の残りの面よりも厚くなっている。これにより、薄膜の僅かな湾曲の影響が軽減される。湾曲した薄膜は、薄膜の厚い前面の陰に位置させなければならない。そうすることにより、汚染バリヤの透過がより均等になる。
【００１８】
本発明は、また、上記汚染バリヤおよび汚染バリヤを通過する放射線を収集するためのコレクタを備える放射線システムに関する。
【００１９】
本発明のもう１つの目的は、放射線システムのコレクタの寿命を長くすることである。それ故、本発明は、
放射線源からの放射線を通過させ、放射線源からの屑を捕捉するための多数の薄膜を備える汚染バリヤと、
汚染バリヤを通過する放射線を収集するためのコレクタとを備え、
薄膜の一方の面がコレクタの光学面と同じ材料で覆われていることを特徴とする放射線システムに関する。
【００２０】
材料が同じであれば、材料が汚染バリヤからコレクタ上にスパッタリングされても、コレクタの寿命への影響は最小限度ですむ。
【００２１】
本発明は、また、
放射線の投影ビームをパターン化するために、放射線の投影ビームにより照射されるように、パターニング手段を保持するように構成され、配置されている支持構造と、
基板を保持するように構成され、配置されている基板テーブルと、
基板の目標部分上にパターニング手段の照射された部分を像形成するように構成され、配置されている投影システムとを備えるリソグラフィ投影装置に関する。上記投影装置は、上記のように放射線の投影ビームを供給するための放射線システムを備える。
【００２２】
最後に、本発明は、請求項１５に記載の方法に関する。
【００２３】
本明細書において使用する「パターニング手段」という用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分に形成されるパターンに対応するパターン化された断面を与えるために使用することができる手段を指すものとして広義に解釈されるべきである。「ライト・バルブ」という用語もこの意味で使用することができる。一般的に、パターンは、集積回路または他のデバイス（下記の説明を参照）などの目標部分に形成中のデバイスの特定の機能層に対応する。このようなパターニング手段としては下記のものがある。すなわち、
−  マスク。マスクの概念は、リソグラフィにおいて周知のものであり、バイナリ・マスク・タイプ、レベンソン・マスク・タイプ、減衰位相シフト・マスク・タイプおよび種々のハイブリッド・マスク・タイプ等がある。放射線ビーム内にこのようなマスクを置くと、マスク上のパターンにより、マスク上に入射する放射線が選択的に透過（透過性マスクの場合）または選択的に反射（反射性マスクの場合）される。あるマスクの場合には、支持構造は、一般的に、確実にマスクを入射放射線ビーム内の所望する位置に保持することができ、必要に応じ、ビームに対してマスクが移動することができるようなマスク・テーブルである。
−  プログラマブル・ミラー・アレイ。このようなデバイスの一例としては、粘弾性制御層および反射面を有するマトリックス・アドレス可能面がある。このような装置の基本的原理は、（例えば）反射面のアドレスされた領域が入射光を回折光として反射し、アドレスされていない領域は入射光を非回折光として反射するという原理である。適当なフィルタを使用することにより、反射ビームから非回折光をろ過して回折光だけを後に残すことができる。このようにして、ビームは、マトリックス・アドレス可能面のアドレス・パターンに従ってパターン形成される。プログラマブル・ミラー・アレイの他の実施形態は、それぞれが、適当な集中した電界を加えることにより、または圧電作動手段を使用することにより、軸を中心にして個々に傾斜することができる小さなミラーのマトリックス配置を使用する。ここでもまた、アドレスされるミラーが、アドレスされないミラーとは異なる方向に入力放射線ビームを反射するように、ミラーは、マトリックス・アドレス指定することができる。このようにして、反射したビームは、マトリックス・アドレス指定することができるミラーのアドレス・パターンに従ってパターン形成される。必要なマトリックス・アドレス指定は、適当な電子手段により行うことができる。上記両方の状況において、パターニング手段は、１つまたはそれ以上のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることができる。本明細書に記載したミラー・アレイのより詳細な情報については、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号、および米国特許第５，５２３，１９３号およびＰＣＴ特許出願第ＷＯ９８／３８５９７号およびＷＯ９８／３３０９６号を参照されたい。プログラマブル・ミラー・アレイの場合には、支持構造を、例えば、必要に応じて固定式にも移動式にもすることができるフレームまたはテーブルの形で実施することができる。
−  プログラマブルＬＣＤアレイ。このような構造の一例は、米国特許第５，２２９，８７２号に記載されている。すでに説明したように、この場合の支持構造は、例えば、必要に応じて固定式にも移動式にもすることができるフレームまたはテーブルの形で実施することができる。
【００２４】
説明を簡単にするために、本明細書の残りの部分のいくつかの箇所では、マスクおよびマスク・テーブルを含む例について集中的に説明する。しかし、このような例において説明する一般的原理は、すでに説明したように、パターニング手段の広義な意味で理解されたい。
【００２５】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造の際に使用することができる。このような場合、パターニング手段はＩＣの個々の層に対応する回路パターンを形成することができ、このパターンを、放射線感光材料（レジスト）の層でコーティングされた基板（シリコン・ウェハ）上の目標部分（例えば、１つまたはそれ以上のダイを含む）に画像として形成することができる。一般的に、１つのウェハは、１回に１つずつ、投影システムにより連続的に照射される隣接する目標部分の全ネットワークを含む。１つのマスク・テーブル上に１つのマスクによりパターン形成を行う現在の装置の場合、２つの異なるタイプの機械を区別することができる。リソグラフィ投影装置の１つのタイプの場合には、１回の動作で目標部分上に全マスク・パターンを露光することにより各目標部分を照射することができる。このような装置は、通常、ウェハ・ステッパまたはステップアンドリピート装置と呼ばれる。通常、ステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置の場合には、所与の基準方向（「走査」方向）に投影ビームの下で、マスク・パターンを順次走査し、一方この方向に平行または反平行に基板テーブルを同期状態で走査することにより、各目標部分が照射される。一般的に、投影システムは、倍率計数Ｍ（一般的に、１より小さい）を有しているので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される速度に計数Ｍを掛けたものになる。本明細書に記載するリソグラフィ・デバイスについてのより詳細な情報は、例えば、米国特許第６，０４６，７９２号を参照されたい。
【００２６】
リソグラフィ投影装置を使用する製造プロセスの場合には、パターン（例えば、マスクにおける）は、放射線感光材料（レジスト）の層で少なくとも一部が覆われている基板上に像形成される。この像形成ステップを行う前に、プライミング、レジスト・コーティングおよびソフトベークなどの種々の処理を基板に対して行うことができる。露光後、露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベークおよび像形成特性の測定／検査などの他の種々の処理を基板に対して行うことができる。このような一連の処理は、例えば、ＩＣのようなデバイスの個々の層をパターン形成する際の基準として使用される。次に、このようにパターン化された層に対して、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨などの種々のプロセスを行うことができる。これらすべてのプロセスは、個々の層を仕上げるためのものである。いくつかの層が必要な場合には、全処理またはそれを修正したものを新しい各層に対して行わなければならない。最終的に、デバイスのアレイが基板（ウェハ）上に形成される。次に、これらのデバイスは、ダイシングまたはソーイングのような技術により相互に切り離され、それにより、個々のデバイスをキャリヤ上に装着することもできるし、ピン等に接続することもできる。このようなプロセスに関するより詳細な情報は、例えば、１９９７年にマグローヒル出版社より刊行された、Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著、「マイクロチップ製造：半導体処理に対する実用ガイド」という名称の書籍（“Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ”）の第３版、ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４を参照されたい。
【００２７】
説明を簡単にするために、今後は投影システムを「レンズ」と呼ぶことにする。しかし、この用語は、例えば、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系を含む種々のタイプの投影システムを含むものと広義に解釈されるべきである。放射線システムは、また、放射線の投影ビームの誘導、成形または制御のためのこれらの設計タイプのうちのどれかにより動作する構成要素を含むこともできる。これらの構成要素も、以下の説明においては、集合的にまたは単独で「レンズ」と呼ぶことにする。さらに、リソグラフィ装置は、２つまたはそれ以上の基板テーブル（および／または２つまたはそれ以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものであってもよい。このような「多段」デバイスの場合には、追加テーブルを並列に使用することもできるし、または１つまたはそれ以上のテーブルを露光のために使用している間に、１つまたはそれ以上のテーブル上で準備ステップを実行することもできる。二段リソグラフィ装置については、米国特許第５，９６９，４４１号および国際特許出願第ＷＯ９８／４０７９１号に開示されている。
【００２８】
ＩＣ製造の際の本発明による装置の使用について、本明細書において特定の参照を行うことができるが、このような装置は、多くの他の可能な用途を有することをはっきりと理解されたい。例えば、本発明の装置は、集積光学システム、磁気領域メモリ用の案内および検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造の際に使用することができる。当業者であれば、このような別の用途の場合には、「レチクル」、「ウェハ」または「ダイ」のような用語の代わりに、それぞれ、もっと一般的な用語である「マスク」、「基板」および「目標部分」を使用することができることを理解することができるだろう。
【００２９】
本明細書においては、「放射線」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍの波長の）、および極紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長の）、およびイオン・ビームまたは電子ビームのような粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射線を含む。
【００３０】
添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明の特定の実施形態によるリソグラフィ投影装置１の略図である。この装置は、
１１〜１４ｎｍの波長を有する放射線（例えば、ＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給するための放射線システムＥｘ、ＩＬを備える。この特定の実施形態の場合には、放射線システムは、また、放射線源ＬＡと、
マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク・ホルダーを備え、品目ＰＬに対してマスクを正確に位置決めするための第１の位置決め手段ＰＭに接続している第１の対象物テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、
基板Ｗ（例えば、レジストでコーティングされたシリコン・ウェハ）を保持するための基板ホルダーを備え、品目ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め手段ＰＷに接続している第２の対象物テーブル（基板テーブル）ＷＴと、
基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば、１つまたはそれ以上のダイを備える）上にマスクＭＡの照射部分を画像形成するための投影システム（「レンズ」）ＰＬを備える。
【００３２】
本明細書で説明するように、上記装置は反射タイプのものである（すなわち、反射性マスクを有している）。しかし、一般的にいって、上記装置は、例えば、透過性タイプの（透過性マスクを有する）ものであってもよい。別の方法としては、上記装置は、上記のようなあるタイプのプログラマブル・ミラー・アレイのような他のタイプのパターニング手段を使用することもできる。
【００３３】
放射線源ＬＡ（例えば、レーザ生成プラズマまたは放電プラズマＥＵＶ放射線源）は、放射線ビームを生成する。このビームは、直接、または、例えば、ビーム・エクスパンダＥｘのようなコンディショニング手段を通過した後で、照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置ＩＬは、ビーム内の輝度分布の（通常、それぞれσアウタおよびσインナと呼ばれる）外部および／または内部の半径方向の広がりを設定するための、調整手段ＡＭを備えることができる。さらに、照明装置は、一般的に、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような種々の他の構成要素を備える。図１参照。このようにして、マスクＭＡに入射するビームＰＢは、その断面内に必要な均一性と輝度分布を有する。
【００３４】
図１の場合、放射線源ＬＡは、リソグラフィ投影装置のハウジング内に収容することができるが（例えば、放射線源ＬＡが水銀ランプの場合、多くの場合そうであるように）、リソグラフィ投影装置から離れたところに設置することもでき、放射線源ＬＡが発生する放射線ビームは装置内に導入される（例えば、適当な方向づけミラーにより）。この後者のシナリオは、多くの場合、放射線源ＬＡがエキシマ・レーザの場合に使用される。本発明および特許請求の範囲はこれらのシナリオの両方を含む。
【００３５】
その後で、ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡを照射する。マスクＭＡを横切った後で、ビームＰＢはレンズＰＬを通過する。このレンズは基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームＰＢの焦点を結ぶ。第２の位置決め手段ＰＷ（および干渉計測定手段ＩＦ）の助けにより、例えば、ビームＰＢの経路内の異なる目標部分Ｃに位置決めするために、基板テーブルＷＴを正確に移動することができる。同様に、例えば、マスク・ライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後で、または走査中に、ビームＰＢ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の位置決め手段ＰＭを使用することができる。通常、対象物テーブルＭＴ、ＷＴの運動は、図１にははっきりと示していないロング・ストローク・モジュール（粗位置決め用）、およびショート・ストローク・モジュール（微細位置決め用）の助けを借りて行われる。しかし、ウェハ・ステッパ（ステップアンドスキャン装置とは対照的な）の場合には、マスク・テーブルＭＴは、ショート・ストローク・アクチュエータに単に接続することもできるし、固定することもできる。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク整合マークＭ１、Ｍ２および基板整合マークＰ１、Ｐ２を使用して整合することができる。
【００３６】
図の装置は、下記の２つの異なるモードで使用することができる。
１．ステップ・モードの場合には、マスク・テーブルＭＴは、本質的に固定状態に維持され、全マスク画像は、１回で（すなわち、１回の「照射」で）目標部分Ｃ上に投影される。次に、異なる目標部分ＣをビームＰＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴがｘおよび／またはｙ方向にシフトされる。
２．走査モードの場合には、所与の目標部分Ｃが１回の「照射」で露光されない点を除けば、本質的には同じシナリオが適用される。代わりに、マスク・テーブルＭＴを、速度ｖで所与の方向（例えば、ｙ方向のような、いわゆる「走査方向」）に移動することができ、その結果、投影ビームＰＢはマスク画像上を走査する。同時に、基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向または反対方向に同時に移動する。ここで、Ｍは、投影システムＰＬの倍率（通常、Ｍ＝１／４または１／５）である。このようにして、解像度を犠牲にしないで比較的広い目標部分Ｃを露光することができる。
【００３７】
図２は、放射線システム３（すなわち、「ソース−コレクタ・モジュール」）、照明光学系ユニット４、および投影システムＰＬを備える、図１のリソグラフィ投影装置１の実施形態である。放射線システム３は、放電プラズマ源を備えることができる放射線源ＬＡを備える。放射線源ＬＡは、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内で放射線を放出するために、非常に高温のプラズマを生成することができるＸｅガスまたはＬｉ蒸気のようなガスまたは蒸気を使用することができる。非常に高温のプラズマは、電気放電の部分的にイオン化したプラズマを光軸２０上に崩壊させることにより生成される。放射線を効率的に発生するためには、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気または任意の他の適当なガスまたは蒸気の０．１ｍｂａｒの分圧が必要になる場合がある。放射線源ＬＡが放出した放射線は、フォイル・トラップ９を通して放射線源チャンバ７からコレクタ・チャンバ８に送られる。フォイル・トラップ９は、例えば、欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−１  ０５７  ０７９号に詳細に記載されているようなチャネル構造を備える。
【００３８】
コレクタ・チャンバ８は、かすり入射コレクタにより形成することができる放射線コレクタ１０を備える。放射線コレクタ１０を通過した放射線は、格子スペクトル・フィルタ１１またはミラーにより反射され、コレクタ・チャンバ８内のアパーチャのところの仮想放射線源点１２のところに焦点を結ぶ。チャンバ８から、投影ビーム１６は、垂直入射リフレクタ１３、１４を通して照明光学系ユニット４内でレチクルまたはマスク・テーブルＭＴ上に位置するレチクルまたはマスク上で反射する。パターン化されたビーム１７が形成され、投影光学系システムＰＬで、反射素子１８、１９を通してウェハ・ステージまたは基板テーブルＷＴ上に像形成される。照明光学系ユニット４および投影システムＰＬにおいては、通常、図に示すよりも多くの素子を使用することができる。
【００３９】
図３は、それぞれ、本発明のある実施形態による複数の薄膜３１、３２を備える、フォイル・トラップ９の下流の図面および断面図である。フォイル・トラップ９は、内部リング３３および外部リング３５を備える。好適には、内部リング３３および外部リング３５は、円錐パイプの薄い切片の形をしていることが好ましい。この場合、外部リング３５の最小の直径ｄｏは、内部リング３３の最小の直径ｄｉより大きい。好適には、両方の円錐リング３３、３５は、同じ主軸３４および焦点を共有することが好ましい。好適には、フォイル・トラップ９は、その主軸３４および放射線システム３の光軸２０が一致するように、リソグラフィ投影装置内に配置することが好ましい。図２参照。
【００４０】
図４の場合には、フォイル・トラップ９は熱シールド４１を備える。熱シールド４１は、外部リング３５に機械的にまた熱的接続している２本の冷却スポーク４４、４５により支持されている。フォイル・トラップ９の中心において、冷却スポーク４４、４５は、熱シールド４１を支持しているスピンドル４７に接続している。熱シールド４１はディスクを備えていて、このディスクが、内部リング３３が放射線源ＬＡから放出された放射線および熱により放射されるのを防止する。このように、熱シールド４１は、内部リング３３を遮蔽する。冷却スポーク４４、４５、スピンドル４７および熱シールド４１は、好適には、優れた熱導体から作ることが好ましい。このように、熱シールド４１上に生じた熱は、冷却スポーク４４、４５を通して外部リング３５に容易に伝えることができる。別の方法としては、熱シールド４１は、各ディスク部分が、１つの冷却スポーク４４、４５に接続している２つの（またはそれ以上の）ディスク部分を備えることができる。この場合、スピンドル４７も２つ（またはそれ以上）の部分に分割される。
【００４１】
図５は、本発明のある実施形態による内部リング３３の鳥瞰図である。内部リング３３は、複数の溝５１を備える。好適には、相互に向き合っている２つの溝５３は、他の溝より比較的広い幅を有することが好ましい。これらの広い方の溝５３は、冷却スポーク４４、４５を通すためのものである。本発明によれば、内部リング３３は、複数の薄膜３１、３２により機械的に支持されているだけである。内部リング３３は、薄膜３１、３２以外のものに接続していない。
【００４２】
図６は、本発明によるフォイル・トラップ９の薄膜３１、３２の詳細な例である。薄膜３１、３２は、２つの湾曲した縁部６０、６１、まっすぐな外縁部６５、および凹部６３を有する内縁部６２を有する非常に薄い小さなプレートである。薄膜３１、３２は、高さｈおよび幅ｗを有する。図６参照。外縁部６５は、機械的に外部リング３５に接続している。図４参照。内縁部６２は、内部リング３３の溝５１の１つに挿入される。好適には、薄膜３１、３２は、外部リング３５に半田付けするか溶接することが好ましい。このように、優れた熱的接触が行われ、薄膜が吸収したほぼすべての熱は外部リング３５に送られる。ある実施形態の場合には、外部リング３５は、フォイル・トラップ９から熱を除去するために、冷却手段（図示せず）により冷却される。
【００４３】
本発明のある実施形態の場合には、フォイル・トラップ９も、第１の熱シールド４１からの熱放射を阻止するために第２の熱シールドを備える。図７は、第１および第２の熱シールド４１、７１を備えるフォイル・トラップ９である。ある実施形態の場合には、第２の熱シールド７１は、内部リング３３の内部に位置していて、この内部リング３３の裏の端部（すなわち、下流側）に位置するディスクを備える。
【００４４】
他の実施形態の場合には、冷却スポーク４４、４５、４７を使用していない。この場合、第１および／または第２のシールド４１、７１は、当業者であれば周知の方法で配置されている冷却手段により冷却される。冷却手段は、水冷システムを備えることができる。この水冷システムは、放射線システム３のコレクタ１０の冷却システムの一部であってもよい。この場合、シールド４１、７１は冷却手段により支持される。
【００４５】
さらに他の実施形態の場合には、内部リング３３は冷却手段により冷却される。シールド４１、７１を冷却するための冷却手段、および内部リング３３を冷却するための冷却手段は１つの冷却手段であってもよい。フォイル・トラップ９は放射線源６上に焦点を結ぶことができる。また、実焦点なしでフォイル・トラップ９を構成することもできる。いずれの場合でも、フォイル・トラップ９内のチャネル、すなわち、隣接薄膜間の空間は、放出されたＥＵＶビームと整合していなければならない。図２の場合には、フォイル・トラップ９は、放射線源上に焦点を結ぶ。これにより、ＥＵＶ源から放出された放射線のＥＵＶ光線は、妨害を受けないで薄膜３１、３２を通過することができる。薄膜寸法の典型的な値は、高さｈ＝３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ、および幅ｗ＝５０ｍｍ（湾曲している）である。チャネル幅の典型的な値、すなわち、隣接薄膜間の距離は１ｍｍである。フォイル・トラップ９から放射線源ＬＡまでの距離は、通常、６０ｍｍ程度である。
【００４６】
図８の実施形態は、シールド４１の前面に装着されている追加の熱シールド４６を除けば、図４の実施形態に類似している。追加の熱シールド４６は、第１のシールド４１が放射線源ＬＡからの直接の放射線により過度に加熱されるのを防止し、それにより第１のシールド４１からコレクタ１０へ放射される熱を低減する。追加の熱シールド４６は、２つの熱シールド間をほぼ熱的に分離するために、専用の分離手段４８によりシールド４１上に装着することができる。分離手段４８は、例えば、追加の熱シールド４６上に入射する放射線による熱に耐えることができ、非常に低い熱伝導係数を有するセラミックで作ることができる。分離手段４８の他の実施形態の場合には、分離手段の特殊な設計により、追加のシールド４６とシールド４１との間に耐熱性を形成し、２つのシールド間の熱伝達をかなり低減することができる。
【００４７】
以上、本発明の特定の実施形態について説明してきたが、本発明は上記以外の方法でも実施することができることを理解することができるだろう。上記説明は本発明を制限するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】リソグラフィ投影装置の略図である。
【図２】ある実施形態の図１の装置の一部、すなわち、ＥＵＶ照射システムおよび投影光学系の側面図である。
【図３】本発明のある実施形態による、内部リングおよび外部リングおよび薄膜を備えるフォイル・トラップである。
【図４】冷却スポークおよび熱シールドを備えるフォイル・トラップである。
【図５】本発明のある実施形態による内部リングの三次元の図面である。
【図６】本発明によるフォイル・トラップの薄膜の詳細な一例である。
【図７】１つの冷却スポークおよび２つの熱シールドを備えるフォイル・トラップである。
【図８】１つの冷却スポークおよび２つの熱シールドを備えるフォイル・トラップの他の実施形態である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｅｘ，ＩＬ  放射線システム
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスク・テーブル
ＰＭ，ＰＷ  位置決め手段
ＷＴ  基板テーブル
ＰＬ  投影システム
ＬＡ  放射線源
ＩＬ  照明システム（照明装置）
ＩＮ  インテグレータ
ＣＯ  コンデンサ
Ｗ  基板
Ｍ１，Ｍ２  マスク整合マーク
Ｐ１，Ｐ２  基板整合マーク
ＰＢ  投影ビーム
１  リソグラフィ投影装置
３  放射線システム
４  照明光学系ユニット
７  放射線源チャンバ
８  コレクタ・チャンバ
９  フォイル・トラップ
１０  放射線コレクタ
１１  格子スペクトル・フィルタ
１２  仮想放射線源点
１３，１４  垂直入射リフレクタ
１６  投影ビーム
１８，１９  反射素子
２０  光軸
３１，３２  薄膜
３３  内部リング
３４  主軸
３５  外部リング
４１，７１  熱シールド
４４，４５  冷却スポーク
４７  スピンドル
４８  分離手段
５１  溝
【図１】
2004214656.tif 000003
【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】
2004214656.tif 000008
【図７】
2004214656.tif 000009
【図８】
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【外国語明細書】
2004214656000001.pdf