(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出口開口を有するソースチャンバと、
前記ソースチャンバに燃料を提供する燃料ソースユニットと、
前記燃料を励起してプラズマを形成する励起ユニットと、
前記プラズマにより放出された少なくとも所望の波長の放射を収集し、収集された前記放射ビームをビームパスに沿って前記ソースチャンバの前記出口開口の外へ誘導するコレクタと、
前記ソースチャンバに緩衝ガスを供給する緩衝ガスユニットと、
前記ビームパスの外側に位置し、前記コレクタ及び／又は前記出口開口から離れて前記緩衝ガスの流れを生成するように構成されるファンユニットと、を備え、
前記ファンユニットは、環状配置に取り付けられて前記ビームパスの光軸の周りを回転可能な複数のブレードを有するブレードアセンブリを備える、
放射源デバイス。
【請求項２】
前記ブレード又は各ブレードは湾曲している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ブレードの前記数及び曲率は、前記光軸から前記ファンユニットを通過する直線経路がないように選択される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ブレードの前記曲率は、ブレード上の所定の地点への前記光軸から延在し前記光軸に垂直な仮想線は、前記ブレードの前記表面の法線に対して４５°より大きい角度で前記ブレードに交差するように選択される、請求項２又は３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ファンユニットは複数の同心ブレードアセンブリを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ファンユニットは、前記同心ブレードアセンブリの隣接するものを異なる角速度で回転させるように配置された駆動ユニットを備える、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記コレクタは、前記出口開口の近くの中間焦点に前記放射を誘導し、
各ブレードは、前記ビームパスに最も近い端部である前記ブレードの遠位端の所定部分と前記中間焦点との間の全ての直線が前記複数のブレードのいずれかによって妨害されるように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記ファンユニットは、前記ファンユニットのブレードを回転可能に支持するように配置された非接触型軸受を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記ファンユニットは、前記ブレード又は各ブレードを前記燃料の融点よりも高い温度まで加熱するように配置された加熱ユニットをさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射源デバイスと、
前記放射源から放出された放射をオブジェクト上に誘導する光学システムと、を備えるリソグラフィツール。
【請求項１１】
プラズマを形成するように燃料を励起することと、
前記プラズマにより放出された放射を収集し前記放射をビーム中に誘導することと、
前記ビームをパターニングデバイス上に誘導することと、
前記パターニングデバイスによってパターン付与された前記ビームを基板上に誘導することと、
前記プラズマを含むチャンバに緩衝ガスを供給することと、
前記ビームの外に前記緩衝ガス流を生成するように前記ビームパスの外側に位置するファンユニットを動作させることと、を含み、
前記ファンユニットは、環状配置に取り付けられて前記ビームパスの光軸の周りを回転可能な複数のブレードを有するブレードアセンブリを備える、
デバイス製造方法。
【請求項１２】
前記燃料の前記融点よりも高い温度に前記ファンのブレードを加熱することをさらに含む、請求項１１に記載のデバイス製造方法。
【請求項１３】
前記加熱することは断続的に実施される、請求項１２に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
[0001]  本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年１０月１６日に出願された米国特許仮出願第６１／８９１，７４９号、２０１４年６月３日に出願された欧州特許出願第１４１７０９２８．７号及び２０１４年８月７日に出願された欧州特許出願第１４１８０１２２．５号の利益を主張する。
【０００２】
[0002]  本発明は、放射源、リソグラフィ装置、デバイス製造方法、センサシステム及びセンシング方法に関する。特に、本発明は、リソグラフィ装置用にＥＵＶ放射を生成するようにプラズマを使用する放射源に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、及び放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。
【０００４】
[0004]  回路パターンのフィーチャのサイズを縮小するためには、結合放射の波長を短縮する必要がある。この目的を果たすために、例えば約５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲における波長を有するＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置が開発中である。ＥＵＶ放射は、ほぼ全ての材料によって強く吸収されるため、光学システム及びマスクは反射性のものであり装置は低圧又は真空下で保持されなくてはいけない。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  ＥＵＶ放射は、自由電子とプラズマ内の正イオンとが再結合することで結果として所望の波長の放射が放出されるように、適切な材料のプラズマを形成することにより生成可能である。プラズマは、燃料のレーザ照射又は放電により生成可能である。例えば放物面鏡の形態のコレクタは、所望の放射の収集し放射を照明システムへの入り口における中間焦点に誘導するために使用される。
【０００６】
[0006]  所望の放射と共に、プラズマ源はその他の波長の放射ならびにイオン、蒸気及び燃料液滴などの物理的なデブリを放出する。プラズマ源からの物理的なデブリは、コレクタを汚染することができ、それによりコレクタの反射性を減少させ、結果として結像に利用可能な放射の量を減少させる。物理的なデブリが、マスクを照射するように放射ビームを形成する照明システムに入ることが許可された場合には、物理的デブリは照明システムのミラーを汚染するなどの種々の望ましくない効果を引き起こす可能性がある。そのようなゴミの一切は、照明システムの透過率を著しく低減させ、装置のスループットの低減及び照明システムの耐用年数の減少をもたらす。
【０００７】
[0007]  プラズマからのデブリが、コレクタを汚染し照明システムに入ることを防ぐ２つの異なる対策が公知である。１つ目は、コレクタの周りに、アルゴン、窒素又は水素（Ｈ２）などの低圧ガス流を提供することでコレクタ上にデブリが積もることを防ぐ。２つ目は、中間焦点上のプラズマとコレクタとの間の放射ビーム内に位置する回転する羽根一式である。例えば米国特許出願公開第２００９／０２７２９１６Ａ号を参照されたい。羽根は薄く、ソースモジュールの光軸に対して実質的に平行に方向づけられることによって、ビームの妨害が最小限となる。羽根は、光軸に実質的に平行な軸の周りを物理的デブリが羽根に掃き上げられる前に中間焦点まで通過することができないほどの速さの速度で回転する。しかしながら、本発明者らはこれらの対策はデブリがコレクタ上に蓄積すること及び／又は照明システムに入ることを防ぐのに十分に効果的ではないと断定した。また、光学システムのゴミを監視することは、装置の電源を切って検査のために装置が開放されることを必要とする。このことは、装置の可用性を低減する。また羽根上に集められたデブリは、羽根が頻繁に交換されることを必要とする。さらには、そのような回転する羽根は通常は、コレクタとプラズマ形成部との間のプラズマ位置に対して比較的短距離に位置し、このためプラズマからの高熱負荷は羽根の材料を溶かし得、それにより羽根は将来的に予測される高ＥＵＶ電力に耐えることができなくなる。
【０００８】
[0008]  別のデメリットは、先行技術では回転する羽根又はフォイルは放射ビーム内に位置していることから、回転する羽根又はフォイルはプラズマにより生成された放射を受ける点である。そのため放射源の出口開口を出る放射の量は低減され、それにより羽根は冷却を必要とし得るほど放射により加熱される。それにより放射源の働きは劣化する及び／又は複雑となる。
【０００９】
[0009]  そのため、プラズマにより放出されたデブリの有害効果を防ぐ又は改善するための新しいアプローチを提供することが望ましい。
【００１０】
[0010]  本発明の一態様によると、出口開口を有するソースチャンバと、ソースチャンバに燃料を提供するように構成される燃料ソースユニットと、プラズマを形成するように前記燃料を励起するように構成される励起ユニットと、プラズマにより放出された少なくとも所望の波長の放射を収集し、収集された放射ビームをビームパスに沿ってソースチャンバの出口開口の外へ誘導するように構成されるコレクタと、ソースチャンバに緩衝ガスを供給するように構成される緩衝ガスユニットと、ビームパスの外側に位置し、コレクタ及び／又は出口開口から離れて緩衝ガスの流れを生成するように構成されるファンユニットと、を備える放射源デバイスが提供される。所望の波長は、例えば約５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有するＥＵＶ放射であってよい。
【００１１】
[0011]  本発明の一態様によると、出口開口を有するソースチャンバと、ソースチャンバに燃料を提供するように構成される燃料ソースユニットと、プラズマを形成するように燃料を励起するように構成される励起ユニットと、プラズマにより放出された少なくとも所望の波長の放射を収集し、収集された放射ビームをビームパスに沿ってソースチャンバの出口開口の外へ誘導するように構成されるコレクタと、コレクタと出口開口との間に位置する粒子トラップと、を備える放射源デバイスであり、粒子トラップは羽根一式を備え、羽根一式は、各羽根の少なくとも一部がビームパス内に存在し、各羽根の一部はビームパスの光軸を含む平面上に実質的に存在し、各羽根の一部は光軸に向かって延在するが光軸に辿りつかない、放射源デバイスが提供される。
【００１２】
[0012]  本発明の一態様によると、上述の放射源デバイスと、放射源から放出された放射をオブジェクト上に誘導するように配置された光学システムと、を備えるリソグラフィツールが提供される。
【００１３】
[0013]  本発明の一態様によると、プラズマを形成するように燃料を励起することと、
プラズマにより放出された放射を収集し放射をビーム中に誘導することと、ビームをパターニングデバイス上に誘導することと、パターニングデバイスによってパターン付与されたビームを基板上に誘導することと、プラズマを含むチャンバに緩衝ガスを供給することと、ビームの外に緩衝ガス流を生成するようにビームパスの外側に位置するファンを動作させること、を含むデバイス製造方法が提供される。
【００１４】
[0014]  本発明の一実施形態によると、弾道粒子束を測定するためのセンサシステムが提供され、センサシステムは、センサデバイス上に入射する弾道粒子及び環境ゴミを測定するように構成されるセンサデバイスと、弾道粒子束がセンサデバイスにたどり着くことを選択的に防ぐが、環境ゴミがセンサデバイスにたどり着くことを可能にするように構成されるシールドと、を備える。
【００１５】
[0015]  本発明の一実施形態によると、環境ゴミを受ける場所において弾道粒子束を感知する方法であって、方法は、弾道粒子束及び環境ゴミから生じる物質のセンサデバイス上の蓄積を示すセンサ信号を生成することと、環境ゴミから生じるが弾道粒子束からは生じない物質のセンサデバイス上の蓄積を示す基準信号を生成することと、センサ信号及び基準信号から弾道粒子束を示す値を取得することと、を含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
[0016]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【図１】[0017]  本発明の一実施形態で使用されるリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0018]  図１のより詳細な図である。
【図３】[0019]  図１及び２の装置のソースコレクタ装置のより詳細な図である。
【図４】[0020]  本発明の一実施形態による放射源デバイスを示す。
【図５】[0021]  本発明の一実施形態によるファンユニットの平面図を示す。
【図６】[0022]  本発明の一実施形態によるファンユニットの寸法を説明する図を示す。
【図７】[0023]  本発明の一実施形態における圧力差及びガス流の計算を説明する図を示す。
【図８】[0024]  本発明の一実施形態におけるファンユニットの回転数の異なる値の半径に関する圧力差を示す。
【図９】[0025]  本発明の一実施形態によるファンユニットの異なる回転数での半径に関する放射状ガス流速度を示す。
【図１０】[0026]  本発明の一実施形態におけるスズ層の流速の計算の説明に使用される図である。
【図１１】[0027]  スピッティングにより生じるデブリの捕捉の説明に使用される図である。
【図１２】[0028]  平刃を使用したデブリの捕捉の説明に使用される図である。
【図１３】[0029]  本発明の一実施形態によるファンユニットの平面図である。
【図１４】[0030]  図１３の実施形態におけるブレード曲率の説明に使用される図である。
【図１５】[0031]  同心ファンユニットを有する本発明の一実施形態の平面図である。
【図１６】[0032]  軸受を示す本発明の一実施形態によるファンユニットを示す。
【図１７】[0033]  本発明の一実施形態を示す。
【図１８】[0034]  本発明の一実施形態を示す。
【図１９】[0035]  本発明の一実施形態による放射源デバイスの一部の部品を示す。
【図２０】[0036]  本発明の一実施形態による粒子トラップの断面を示す。
【図２１】[0037]  図２０の粒子トラップの端面図である。
【図２２】[0038]  図２０の実施形態の変形例による粒子トラップの一部を示す。
【図２３】[0039]  図２２の粒子トラップの一部の平面図を示す。
【図２４】[0040]  本発明の一実施形態によるセンサシステムを示す。
【図２５】[0041]  本発明の一実施形態によるセンサデバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0042]  図１は、ソースコレクタ装置ＳＯ（本明細書では放射源デバイスとも呼ばれる）を含むＥＵＶリソグラフィ装置４１００を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、
放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＥＩＬと、
パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構成され、かつパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＥＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成されている投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００１８】
[0043]  サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴ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、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１９】
[0044]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、その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、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。
【００２０】
[0045]  パターニングデバイスの例としては、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、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型（alternating）位相シフト、及びハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００２１】
[0046]  リソグラフィ装置は、２つ以上の基板サポート構造（基板ステージ又は基板テーブルなど）及び／又は２つ以上のパターニングデバイス用サポート構造を有する型のものであってもよい。そのような複数の基板ステージを有する装置では、全ての基板ステージは、同等かつ交換可能であり得る。一実施形態において、複数の基板ステージのうちの少なくとも１つは特に露光工程に適応し、複数の基板ステージのうち少なくとも１つは特に測定又は準備工程に適応する。本発明の一実施形態では、複数の基板ステージのうちの１つ以上は測定ステージと置き換えられる。測定ステージは、センサディテクタなどの１つ以上のセンサシステム及び／又はセンサシステムのターゲットの少なくとも一部を含むが、基板は支持しない。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サポート構造の代わりに投影ビーム内に位置決め可能である。このような装置において、追加のステージは並行して使うことができ、又は予備工程を１つ以上のステージ上で実行しつつ、別の１つ以上のステージを露光用に使うこともできる。
【００２２】
[0047]  ＥＵＶリソグラフィ装置では、ガスが過剰な放射を吸収することがあるため、真空又は低圧環境で使用することが望ましい。従って、真空壁及び１つ以上の真空ポンプを用いてビームパス全体に真空環境を提供することができる。
【００２３】
[0048]  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から極紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法には、例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの少なくとも１つの元素を有する材料をＥＵＶ範囲内の１つ以上の放出線を有するプラズマ状態に変換するステップが含まれるが、必ずしもそれに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いこのような方法の１つでは、プラズマは所望の輝線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することによって生成可能である。ソースコレクタ装置ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するレーザ（図１には図示せず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として生じるプラズマは、例えばソースコレクタ装置内に配置される放射コレクタを使用して収集されるＥＵＶ放射などの出力放射を放出する。レーザ及びソースコレクタ装置は、例えば燃料を励起するためのレーザビームを提供するためにＣＯ２レーザが使用される場合には別個の要素であってもよい。
【００２４】
[0049]  このような場合には、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステムを用いてレーザからソースコレクタ装置へと送られる。別の場合は、例えば放射源がＤＰＰ放射源と呼ばれることが多い放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合には、放射源はソースコレクタ装置の一体部品であってもよい。
【００２５】
[0050]  ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、放射ビームＥＢの角度強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般に、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及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調整することができる。さらに、ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、ファセット型フィールド及び瞳ミラーデバイスなどの他の様々なコンポーネントを備えてもよい。ＥＵＶイルミネータＥＩＬを使用して放射ビームＥＢを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とを有するようにしてもよい。
【００２６】
[0051]  放射ビームＥＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに反射した後、放射ビームＥＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＥＢの経路内に位置決めできるように正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサ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を正確に位置決めすることができる。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を用いて位置合わせしてもよい。
【００２７】
[0052]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
【００２８】
[0053]  １．ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２９】
[0054]  ２．スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造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（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００３０】
[0055]  ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３１】
[0056]  上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３２】
[0057]  制御システム（図示されず）は、リソグラフィ装置の全体的な動作を制御し、特に以下でさらに説明される最適化処理を実施する。制御システムは、中央処理装置ならびに揮発性記憶装置及び不揮発性記憶装置を備える適切にプログラミングされた汎用コンピュータとして具体化されることができる。
【００３３】
[0058]  図２は、ソースコレクタ装置ＳＯと、ＥＵＶ照明システムＥＩＬと、投影システムＰＳと、を含むＥＵＶ装置４１００をより詳細に示している。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置ＳＯの閉鎖構造４２２０内に真空環境を維持することができるように構築及び配置される。ＥＵＶ放射放出プラズマ４２１０は、放電生成プラズマ放射源によって形成されてもよい。ＥＵＶ放射は、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気などのガス又は蒸気によって生成されてもよく、その際、プラズマ４２１０が生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内で放射を放出する。プラズマ４２１０は、例えば少なくとも部分的に電離したプラズマを生じる放電によって生成される。放射を効率的に生成するには、Ｘｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気又はその他の任意の適切なガス又は蒸気の、例えば１０Ｐａの分圧が必要である場合がある。ある実施形態では、ＥＵＶ放射を生成するために励起したスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。
【００３４】
[0059]  プラズマ４２１０によって放出された放射は、放射源チャンバ４２１１から、放射源チャンバ４２１１内の開口内、又はその裏側に位置決めされた任意選択のガスバリア及び／又はゴミトラップ４２３０（場合によってはゴミバリア又はフォイルトラップとも呼ばれる）を介してコレクタチャンバ４２１２内に送られる。ゴミトラップ４２３０はチャネル構造を含んでもよい。ゴミトラップ４２３０はまた、ガスバリア、又はガスバリアとチャネル構造との組み合わせを含んでもよい。少なくとも本明細書でさらに示されるゴミトラップ又はゴミバリア４２３０は、少なくとも当技術分野で公知のようにチャネル構造を含んでいる。
【００３５】
[0060]  コレクタチャンバ４２１２は、いわゆるかすめ入射コレクタであってよい放射コレクタＣＯを含んでもよい。放射コレクタＣＯは、上流放射コレクタ側４２５１と、下流放射コレクタ側４２５２と、を有する。コレクタＣＯを横切る放射は、格子スペクトルフィルタ４２４０から反射して仮想放射源ポイントＩＦに集束することができる。仮想放射源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、ソースコレクタ装置は、中間焦点ＩＦが閉鎖構造４２２０内の開口４２２１に、又はその付近に位置するように配置される。仮想放射源ポイントＩＦは、放射放出プラズマ４２１０の像である。
【００３６】
[0061]  その後、放射は照明システムＥＩＬを横切り、照明システムＥＩＬはパターニングデバイスＭＡで放射ビーム４２１の所望の角度分布、並びにパターニングデバイスＭＡで放射強度の所望の均一性を与えるように配置されたファセット型フィールドミラーデバイス４２２と、ファセット型瞳ミラーデバイス４２４と、を含んでもよい。放射ビーム４２１が、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で反射すると、パターン付ビーム４２６が形成され、パターン付ビーム４２６は投影システムＰＳによって、反射要素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。
【００３７】
[0062]  一般に、照明光学ユニットＩＬ及び投影システムＰＳ内には図示した要素よりも多くの要素が存在してもよい。リソグラフィ装置のタイプによっては、任意選択として格子スペクトルフィルタ４２４０が存在してもよい。図示したミラーより多くのミラーが存在してもよく、例えば、図２に示した投影システムＰＳ内にある反射要素よりも１個から６個多い追加の反射要素があってもよい。
【００３８】
[0063]  図２に示すコレクタ光学系ＣＯは、コレクタ（又はコレクタミラー）の単なる一例として、かすめ入射リフレクタ４２５３、４２５４、及び４２５５を有する入れ子状コレクタとして示されている。かすめ入射リフレクタ４２５３、４２５４、及び４２５５は光軸Ｏの周囲に軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは好適には、ＤＰＰ放射源と呼ばれることが多い放電生成プラズマ放射源と組み合わせて使用される。
【００３９】
[0064]  代替的には、ソースコレクタ装置ＳＯは、図３に示すようにＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザエネルギーを付与して、電子温度が電子ボルト（ｅＶ）の数１０倍の高電離プラズマ４２１０を生成するように配置されている。これらのイオンの脱励起、及び再結合中に生成されるエネルギー放射は、プラズマから放出され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって収集され、ソースチャンバとも呼ばれる閉鎖構造４２２０内の開口４２２１へと集束される。
【００４０】
[0065]  放射システムでは、プラズマ４２１０は、バンド放射及び燃料のイオンと原子及び大きい液滴などの物理的デブリならびにその他の所望のＥＵＶ放射を放出する。コレクタ上に材料が累積することを防ぐことならびに物理的なデブリがソースチャンバ４２２０を出て照明システムに入ることを防ぐことも必要である。公知の提案は、放射源からの高速なデブリ粒子の移動を阻害しながら、所望のＥＵＶ放射の吸収を最小化するのに十分なほど希薄な、ソースチャンバ４２２０内の低圧なガス雰囲気を提供することを含む。また、プラズマ４２１０とコレクタＣＯ間に回転するフォイルの配置を提供することが提案されている。フォイルは、ビーム軸と概ね一致する回転軸と平行に配置され、所望のＥＵＶ放射の吸収を最小化するように薄い。フォイルは、デブリ粒子がフォイル羽根の1つにより掃き上げられずにフォイルトラップを通過することができないほど十分な速度で回転するように駆動される。しかしながらこれらの配置は、装置のスループットの増加に望ましい増加した電力の電力源に対する十分な保護を提供しない。そのため、代替的な手法が必要とされる。
【００４１】
[0066]  図４は、新規のデブリを軽減する配置を含む発明の一実施形態による放射源デバイスを示す。放射源では、（Ｓｎ）スズなどの燃料の液滴が、燃料ソースユニットとして機能する液滴ジェネレータ１から放出され、プラズマ４２１０を生成するためにレーザＬＡからの光パルスにより照射される。プラズマ４２１０は、上述のように他の放射及び物理的デブリと共に所望のＥＵＶ放射を放出する。燃料材料の大部分は、液滴キャッチャ２により収集されるが、その他の方向に放出された物理的なデブリは、コレクタの耐用年数を減少させ照明システムを汚染するのに十分なままである。これを軽減するために、緩衝ガス５は、燃料にレーザパルスが送るコレクタＣＯの開口を通じて緩衝ガス供給源５１（これは緩衝ガスユニットとして機能する）から供給される。一実施形態では、緩衝ガスはＨ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ又はその他の不活性ガスである。例えば洗浄を目的とするＨラジカルもまた提供可能である、あるいは緩衝ガスのイオン化により生成可能である。緩衝ガスは、コレクタのその他の開口（図示されず）を通じて及び／又はコレクタの縁の周りに提供可能である。
【００４２】
[0067]  本発明者らは、コレクタを通じた緩衝ガスの供給自体は、高電源にとって許容可能なレベルまでコレクタ上のデブリの累積を減少させるのに十分ではなく、照明システム内へのデブリの移送を十分に抑制しないということを発見した。本発明によると、コレクタ及び照明システム上のデブリの悪影響を軽減するのに十分な流れを緩衝ガスに作り出すように、放射ビームの外側にファンユニットが提供される。本発明のファンユニットは以下の機能のうちの少なくとも１つを実施するように配置される：ソースモジュールの光軸から離れてガス流を生成することと、ガスをくみ出すことと、粒子を導く又は収集することと、ゴミが粒子をスピッティングすることを低減する又は防ぐことと、コレクタに向かうガス流を低減する又は防ぐこと。特に、コレクタの周りに緩衝ガス流を有する装置においては、最初はコレクタの中央からゴミを取り除くが、実際にはコレクタの縁にゴミを運ぶ循環流が起こり得る。本発明の一実施形態は、そのような再循環又は逆流が起こらず、コレクタの近くからのガス流が十分遠くに誘導されることを確実にするように配置される。
【００４３】
[0068]  図４の実施形態ではファンユニット６は、図５に平面図として示されるように、ビームパスの光軸の周りで回転可能なブレードアセンブリを形成する複数のブレード６１の環状配置を備える。光軸Ｏから離れた緩衝ガスの流れが作り出されるように、ファンユニット６は、光軸Ｏの周りを角速度ωで回転するように駆動される。ブレード６１は、半径方向に光軸Ｏに対して平行に取り付けられる。一実施形態では選択的に、ブレードは全体として平ら、すなわち平面である。各ブレードの内端６１ａは、光軸Ｏに対して角度をなし、それによりファンユニット６は円錐台の形状を有し、コレクタＣＯにより収集され、中間焦点ＩＦに向けて誘導された放射８を密接に囲むが妨害しない空の中央空間を規定する。各ブレードの外側端６１ｂも、ファンユニット全体が円錐台形であるか、又はその他の形状（例えばファンユニット全体が円筒形であるように光軸に対して平行である）を有し得るように角度をなすことができる。
【００４４】
[0069]  光軸Ｏの周りにおけるファンユニットの回転は、遠心効果を通じて緩衝ガスに外向き流を作り出す。ファンユニットが駆動される回転数ωは、装置の大きさ、所望の流れ、及びチャンバ内のガスの密度により決定される。図６及び７を参照するに、適切な回転数は以下に記載のごとく計算可能である。
【００４５】
[0070]  図６に示されるように、ブレード６１は光軸Ｏに対して平行な方向における高さＨ、ブレード６１の内側端における隔たりＬ１及びブレード６１の外側端における隔たりＬ２を有する。距離Ｌ１及びＬ２は、本実施形態におけるように、間隔が均一である場合にはブレード数Ｎ、ファンユニット６の内側半径Ｒ１及びファンユニット６の外側半径Ｒ２により決定される。しかしながら、本発明にはブレードの間隔が均一であることは必須ではない。光軸Ｏから距離Ｒにおける２つのブレード６１−１と６１−２との間の厚みΔＲのガスの体積は以下の数式で求められる質量ｍを有する。
【数１】
0006435338.tif 000002
【００４６】
[0071]  ｐがチャンバ内におけるガスの密度であるときは、遠心力Ｆｘは以下の数式で求められる。
【数２】
0006435338.tif 000003
この体積に付与された圧力差は以下の数式で求められる。
【数３】
0006435338.tif 000004
ファンユニット中央の体積とファンユニットの外側の体積との間の合計の圧力差ΔPは以下の数式で求められる。
【数４】
0006435338.tif 000005
【００４７】
[0072]  ５４０ＫにおけるＨ２の圧力が１２０Ｐａであることから、ガス密度は５×１０−５ｋｇ．ｍ−３である。半径の内径が０．３ｍである場合には、ｍで表される異なる外側半径とＨｚで表される異なる回転数のＰａで表される圧力差は図８に示される。図８では、波線は１００ヘルツの回転数を示し、鎖線は１５０ヘルツの回転数を示し、実線は２００ヘルツの回転数を示す。圧力差は半径と共に直線よりも多く上昇し、回転数が高いほどより急勾配で上昇することが分かる。ブレード間の空間に入るガス流の速度Ｖ１と、ブレードの外側端から出るガス流の速度Ｖ２は、圧力差によって決定され以下の数式５によってそれに関連付けられる。
【数５】
0006435338.tif 000006
【００４８】
[0073]  回転速度により決定された圧力差は、高さにより決定された圧力差よりも非常に速い一方で、流れ抵抗もまた無視できるほどであることから数式５はＶ１に換算してＶ２の値を得るために以下のように単純化できる。
【数６】
0006435338.tif 000007
【００４９】
[0074]  原点における半径流速度が無視できるほどであると推定すると、ｍで表される異なる半径におけるガスのｍｓ−１で表される速度プロフィール及びＨｚで表される異なる回転数が図９に示される。大量のガス流が簡単に達成できることがわかる。
【００５０】
[0075]  先行技術におけるデブリ軽減システムでは、燃料デブリの大部分は放射源デバイス内に保持される。本発明では、粒子、蒸気、イオン（例えばスズデブリ）の形態で在るデブリ及びその他のデブリは、放射源デバイスからくみ出される。ガス流によってビームから引き離される燃料デブリのいくらかは、ファンユニットのブレード６１の表面上に収集される。その他のデブリは、緩衝ガスと共にチャンバから除去され、その緩衝ガスはくみ出され、いくつかの実施形態では洗浄して再循環される。いくらかのデブリは、ファンユニットから半径方向外側に推進され、真空チャンバの壁上に集まる。燃料デブリを収集するための特定の構造が提供可能である。収集された燃料は、再生利用可能である。
【００５１】
[0076]  燃料デブリは時間と共にブレード上に集積する。適切な回転スピード（すなわち回転速度）の選択により、ブレード上に落ちる燃料デブリが遠心力によって取り除かれる配置が可能である。このことは、テイラー数Ｔａが１よりも大きい場合に起こる。Ｔａは以下の数式により求められる。
【数７】
0006435338.tif 000008
【００５２】
[0077]  μが燃料の粘度であるところ、例えば液体スズは０．００１８Ｐａ．ｓであり、ρが燃料の密度であるところ、例えば液体スズは６９９０ｋｇ．ｍ-３であり、ω＝２πｆが角速度であり、Ｒは回転半径である。燃料がスズである場合には、５０Ｈｚの回転数はブレード６１の外向きにスズの流れを引き起こすのに十分すぎるほどである。図１０に示されるような厚さｈの溶融スズの層を想定するに、スズの表面の速度ｕは、以下として計算可能である。
【数８】
0006435338.tif 000009
【００５３】
[0078]  １０−６ｍの厚さの薄膜、５０Ｈｚの回転数、及びＲ＝０．３ｍでは、自由表面速度は１９１ｍｓ−１である。これは、ブレードの表面上へのスズの累積の防止に十分である。
【００５４】
[0079]  スズの場合においては通常のケースであるが、燃料が装置の動作温度においては固形である場合には、燃料が依然溶融されたままであることを確実とするためにブレードを加熱するように加熱ユニット（図示されず）が提供可能である。加熱ユニットは、ブレードに電流を流す又はブレードに取り付けられた加熱要素に電流を流す電流源を備え得る。代替的に又は付加的に、加熱ユニットはマイクロ波源又は放射加熱デバイスを備えることができる。加熱ユニットは、例えばタイマシステム、サーモスタット又は機械オペレータにより制御され、連続的に又は断続的に動作可能である。一実施形態では、固形燃料は所定の期間又は所定の量が集積されるまで累積可能であり、その後加熱ユニットはファンユニットが累積された固形燃料を溶融し除去するように回転している間に動作する。ブレード上に累積された燃料の量は、公知の駆動力の適用に対するブレードユニットの加速度を測定することにより測定可能である。累積された燃料の除去は、デバイス製造のために装置が動作している間、マスク及び／又は基板の交換処理の間ならびに／あるいは装置のメンテナンスの間に実施され得る。
【００５５】
[0080]  スピッティングとして知られる現象は、溶融燃料の液滴７１がブレード上に累積した場合に起こり得る。緩衝ガスは、液滴内に拡散し液滴内に気泡を形成し得る。これらの気泡は、液滴の表面に移り破裂し、燃料の小さな粒子又は液滴７２を吐き出す可能性がある。そのような粒子又は液滴７２の一切がファンユニットの別のブレードによって捕捉されることを確実にするために、回転数ｆは以下の数式のように選択されるべきである。
【数９】
0006435338.tif 000010
数式では、図１１に示されるように、ｖは粒子又は液滴の最大速度でありＲは、スピッティングの事象が起こった半径である。これは、ブレード６１−１及び６１−２の時間ｔ１でのそれぞれの位置（実線）から時間ｔ２でのそれぞれの位置（破線）への動きを考慮にいれている。不等式１０を逆にすると以下の数式が得られる。
【数１０】
0006435338.tif 000011
半径０．３ｍで１００ｍｓ−１のスピッティング速度を得るためには、５３Ｈｚの回転数が必要であり、これは簡単に達成可能である。
【００５６】
[0081]  ファンユニットの回転数及びファンユニットにおけるブレード数の選択において他に考慮すべき点は、高速のデブリがファンユニットを通過するのではなく、ブレードにより捕捉されることを確実にすることである。そのようなデブリの捕捉は望ましく、そうしなければ、元々デブリがコレクタに向かっていなかったとしても、真空チャンバ内で弾き飛ばされコレクタに影響を与え得ることから、望ましい。速度Ｕｄｅｂｒｉｓのデブリの捕捉を確実とするために、ファンユニットにおける図１２に示されるＡからＢへのデブリの移動時間は、ブレード回転周期と称される、連続的なブレードが所定の地点を素早く通りぬける時間間隔よりも長くなくてはならない。図１２を参照するに、デブリの移動時間は以下の数式で求められ、
【数１１】
0006435338.tif 000012
ブレード回転周期は以下の数式で求められ、
【数１２】
0006435338.tif 000013
式ではＮはブレード数である。すなわち以下の不等式を有する。
【数１３】
0006435338.tif 000014
６００ｍｓ−１の速度及び長さ０．２ｍのブレードを有するデブリについては、捕捉を確実とするために１５０Ｈｚ以上の回転数及び２００よりも多いブレード数が選択可能である。多くの場合、デブリ速度は６００ｍｓ−１よりもはるかに遅いため、より低い回転数及び／又はより短いブレードが採用可能である。
【００５７】
[0082]  本発明の一実施形態で使用可能な別のファンユニットが図１３に示される。これは、ブレード６２が実質的に平面であるというよりも湾曲しているという点で上述のファンユニットとは異なる。ファンユニットのその他の特徴、寸法及び材料は、上述のその他の実施形態におけるファンユニットと同じである。ブレードの曲率は、生成されたガス流及び／又は微粒子デブリの制御を増進することができる。湾曲したブレードの使用は、ファンユニットがより低いスピードで回転することを可能にするかつ／又はファンユニットのサイズを小さくすることを可能にする。
【００５８】
[0083]  図１４に示されるように、ブレード６２の曲率は、ブレード６２−１又はブレード６２−２のうちの少なくとも１つに接触することなくファンユニットを通過する光軸Ｏからの光軸Ｏに垂直な直線経路が存在しないように、選択されることが望ましい。これにより、プラズマからの速い粒子が、少なくとも１度はファンユニットのブレードに接触せずに、ファンユニットを通過することが可能ではないことを確実にする。デブリ粒子がファンのブレードに接触した場合には、デブリ粒子は捕捉される確率が高く、例え捕捉されなくても減速される。
【００５９】
[0084]  ブレードの曲率の形状を選択する際にさらに考慮する点は、ブレードと衝突して跳ね返る高速粒子は光学コラムに反射し戻ることはないことを確実にする点である。これを達成するために、ブレードの形状は、各ブレードの凹面上の所定の地点においては、ブレード表面の法線とその地点からの光軸への光軸に垂直な線との間の角度は４５°未満ではないように選択されることが望ましい。
【００６０】
[0085]  図１４に示されるように、実線で示される時点ｔ１における位置から破線で示される時点ｔ２における位置へ移動する湾曲したブレード６２−１及び６２−２を有する一実施形態では、光軸Ｏを後にする粒子は、隣接するブレードの前面及び後面と地点０１、０２及び０３において複数回衝突を起こす可能性がある。
【００６１】
[0086]  図１５は、ファンユニット６のさらなる実施形態を示す。本実施形態には、光軸の周りに同心配置された２つのブレードユニット６Ａ及び６Ｂがある。そのような配置では、内側及び外側ファンユニットは角速度ω１及びω２で回転するように駆動可能である。一実施形態では、ω１及びω２は異なる。一実施形態では、内側及び外側ファンユニット６Ａ、６Ｂは、反対方向に回転するように駆動される。一実施形態では、複数の同心ブレードアセンブリなどの２つ以上の同心ファンユニットが提供される。複数の同心のファンユニットの使用は、振動を最小化する一方でガス流及びデブリ収集をさらに向上させる。
【００６２】
[0087]  湾曲したブレードを使用する本発明の一実施形態では、ブレードの曲率は均一又は連続的である必要性はない。「湾曲した」という用語は、急な曲がり又は段差と共に連続的又は緩やかな曲率を有する構造を包含すると解釈されたい。
【００６３】
[0088]  図１６は、上述のいずれの実施形態に適用可能な軸受システム１０を図示する。望ましくは、軸受システム１０はその両端においてファンユニット６を支持する。本発明の一実施形態は、一端でのみファンユニットを支持する軸受システムを有する。本発明の一実施形態では、軸受システムは望ましくは非接触型、例えば磁気軸受又はガス軸受である。ガス軸受は、緩衝ガス又はその他のＨｅ又はＡｒなどの不活性ガスを採用可能である。軸受システム１０は、真空チャンバの壁に取り付けられた本発明の一実施形態内にある。本発明の一実施形態では、ファンユニットは、回転するファンユニット内に永久磁石が組み入れられ軸受システムに磁気コイルユニットが取り付けられた電気モータで回転するように駆動される。モータシステムと軸受のコンポーネントは、放射ビームパスの外側に位置する。望ましくはファンユニットは、装置内での振動を最小化するために、一定のスピードで回転するように駆動される。ファンユニットの加速及び減速は、振動を最小化し、露光中の振動が最小化されるように装置上のその他の活動と協調した時点で実施されるように制御可能である。
【００６４】
[0089]  図１７は、本発明のさらなる実施形態を示す。本実施形態では、複数の非同心ファンユニット６ｃは、集光された放射ビーム８の周りに配置される。ファンユニット６ｃは、光軸Ｏと平行しない又は一致しないが、むしろ集光された放射ビーム８の縁に対して概して垂直に誘導される回転軸を有する。プラズマ４２１０からのデブリの分布が不均一な本発明の一実施形態では、ファンユニット６ｃの大きさ及び位置は、デブリが最も多い領域にファンユニット６ｃが位置決め可能なように選択することができる。
【００６５】
[0090]  図１８は、本発明のさらなる実施形態を示す。本実施形態は、複数のファンユニット６ｄ、６ｅの列を備え、いくつかのファンユニット６ｄは中間焦点ＩＦの近くに配置され、いくつかのファンユニット６ｅはプラズマ４２１０の近くに配置される。
【００６６】
[0091]  上記検討を考慮するに、本発明の一実施形態ではファンの回転数は５０〜２００ヘルツ、好ましくは６０〜１５０ヘルツ、より好ましくは７０〜１００ヘルツの範囲内にあることが望ましい。
【００６７】
[0092]  プラズマ生成の地点に最も近い端部におけるファンの内側半径は、０．１〜０．５ｍの範囲、望ましくは０．２ｍ〜０．４ｍの範囲内にあってよい。プラズマ生成の地点に最も近い端部のファンユニットの外径は、０．４ｍ〜０．８ｍの範囲、望ましくは０．４ｍ〜０．６ｍの範囲にあってよい。
【００６８】
[0093]  図１９は、本発明のさらなる実施形態を示し、それは放射源デバイスの選択された部分のみを示す。図１９に示されていない又は以下に記載されていないその他のコンポーネントは、上述の実施形態の関連するコンポーネントと同じであってよい。
【００６９】
[0094]  図１９は、本発明の一実施形態によるファンユニット６及びソースチャンバ４２２０の出口コーン９５を示す。出口コーン９５は、出口開口４２２１に向かって先細る円錐形の形を有し、出口開口４２２１のすぐ外側には中間焦点ＩＦが位置する。コレクタＣＯにより収集された放射は、上述のように中間焦点ＩＦに誘導される。出口コーン９５は、ファンユニット６を通過し得た一切のデブリが放射源デバイスを出ることを防ぐことを補佐する付加的デブリ軽減要素を含む。そのような付加的デブリ軽減要素は、出口コーン９５の内側壁上に設けられたリブ９２を含み得る。リブ９２は、出口コーン９５の内側壁と衝突する全ての高速に動いている粒子が出口開口４２２１に向かって弾き飛ばされることを防ぐように構成される。付加的デブリ軽減要素は、出口コーン９５のより広い端部の付近に横断的にかかるクロスバー９３をも含み得る。クロスバー９３は、プラズマ４２１０及び中間焦点ＩＦとの間の直接的な飛行線を妨害するように構成及び配置され、それによりプラズマ４２１０により放出された粒子が直接出口開口４２２１に移動することを妨害する。クロスバー９３は、クロスバー９３が妨害する有用な放射の量を最小化するためにプラズマ４２１０の可能な限り近くに位置することが望ましい。
【００７０】
[0095]  本発明のファンユニット及び出口コーン内に配置された付加的デブリ軽減手段があるにもかかわらず、プラズマ４２１０からのいくらかのデブリは未だ放射源デバイスを後にしリソグラフィ装置の他の部分に入ることができる。本発明者らによる詳細な調査により、放射源デバイスを後にする少なくともいくらかの微粒子デブリのあり得るソースは、ファンユニット６の羽根６１の最内端６１ａから跳ね返った又は弾き飛ばされた粒子であることが特定された。遠位端とも呼ばれ得る羽根６１の最内端は、コレクタＣＯにより中間焦点ＩＦに向けて誘導された放射ビームＥＢの光軸に最も近い端部である。遠位端６１ａは細いが、全てのブレードの全ての端部の組み合わさった表面積は、弾き飛ばされた粒子がコーンを出るデブリに対して著しい寄与を生じさせることができるほど十分に大きい。
【００７１】
[0096]  特に、発明者らは出口開口を後にする粒子の大部分は、本明細書では偏向領域９７と称される特定の領域から偏向されていると特定した。偏向領域の位置は、特定の実施形態において、プラズマと出口開口４２２１の相対的な大きさ及び配置ならびに燃料の照射方法に依存する。装置の使用中、ファンユニット６は高速で回転することを考慮するに、偏向領域９７は回転するブレード６１の遠位端６１ａ及びブレード１の軌跡である仮想表面の領域と見なすことができる。偏向領域は、プラズマから直接入射する粒子が、粒子を出口開口４２２１から取り出す軌道上に偏向される、仮想表面の領域に対応するあるいは仮想表面の領域を含む。つまり、出口開口を目指す軌道上にプラズマから放出された粒子を誘導するには、一度ブレードの端部から跳ね返るあるいは弾き飛ばされるだけで十分である。しかしながら、出口開口を通って出る前に粒子が複数回跳ねることも可能である。そのため、偏向領域は一度跳ねた粒子の発生源の領域よりも大きくてよい。
【００７２】
[0097]  一実施形態では、ファンユニットに向けてプラズマが生成された領域を後にする直線を考慮し、仮想表面における鏡面反射は出口開口４２２１を出る直線経路に向かって出発するかどうか決定することにより、偏向領域９７は幾何学的に近似できる。ブレードは、ブレードの遠位端の特定の部位と中間焦点と間の全ての直線が妨害されるように構成され得、遠位端はビームパスに最も近い端部である。遠位端の所定部分は、プラズマから直接入射する粒子が出口開口を目指す軌道上に偏向される端部の全ての部分を含み得る。一例では、所定部分は遠位端の全体を含む。この処理は、従来の光線追跡プログラムを使用して自動的に実施することが可能である。仮想円筒又は円錐における鏡面反射の仮定は、粒子及びブレード間の衝突は完全に弾性であるという仮定と同じである。非弾性衝突は仮想表面における回折に相当する、偏向領域における非鏡面反射を仮定することによりモデリング可能である。
【００７３】
[0098]  本発明の一実施形態では、放射源デバイス、特にファンユニットは、偏向領域９７からの出口開口４２２１への全ての直線経路が妨害されるように構成される。そのような経路は、本明細書で粒子出口経路と称される。そのような条件が満たされた場合には、偏向領域９７は中間焦点ＩＦからは見られない。そのような妨害は、クロスバー９３などの存在するデブリ軽減要素又は出口コーンの形状により達成可能である。一実施形態では、全ての粒子出口経路の妨害はファンユニット６の内径の適切な選択により達成可能である。全ての粒子出口経路の妨害を確実にすることは、この制約が考慮に入れられない場合には、最適条件と考えられる以上のファンユニット６の内径の増加が必要とされ得る。
【００７４】
[0099]  本発明の一実施形態では、ブレードの端部の形状は、１つ及び／又は複数の跳ね返り経路が出口開口４２２１から導き出されないことを確実にするために決定される。このことは、ブレードの端部が湾曲した形状を有することに繋がり、それによりブレードの端部の回転の軌跡はもはや円筒形又は円錐形ではない。代替的に又は付加的に、端部はそこから跳ね返る粒子を分散させるために波状又はのこぎりの刃状の外形を与えられ得る。
【００７５】
[00100]  本発明の一実施形態では、環状遮断部材９１はファンユニット６と出口開口４２２１との間に提供される。環状遮断部材は、遠位端の少なくとも一部と中間焦点との間の少なくとも直線を妨害するように構成され得る。環状遮断部材９１は、光円錐又はビームパスの外周に可能な限り近い内径を有する。環状遮断部材９１は、ファンユニットのブレードからの出口開口４２２１への直線を妨害するためにファンユニット６の下流端におけるファンユニット６の内径よりも大きい直径に向かい外側方向に延在する。遮断部材９１は、放射源デバイスの環境に耐えるためにモリブデンなどの高い融点を有する材料から作られ得る。遮断部材９１は、その上に燃料デブリが累積することを防ぐために加熱され得、その場合には燃料デブリを収集するために環状遮断部材９１の下流領域において排液管の提供が可能である。代替的には、環状遮断部材９１は燃料デブリがその上で固形化するように冷却され得、その場合遮断部材９１は洗浄目的のために除去可能又は交換可能であることが望ましい。
【００７６】
[00101]  本発明の一実施形態では、ブレード６１ａの遠位端の全ての部分から出口開口４２２１までの全ての直線経路が（すなわち偏向領域からの経路に留まらない）遮断されることを確実にするために、上述のごとき妨害手段は拡張可能である。このことは、１度以上の跳ね返った粒子が開口を出ることを防ぐことにより、微粒子デブリが出口開口４２２１から漏れることをさらに減らす。そのような複数回跳ね返る粒子は、ファンユニット６のブレードから跳ね返る前に、１つ以上のブレード、ファンユニット、又は放射源デバイスのその他の部分からから跳ね返っている可能性がある。さもなければ粒子が一度の跳ね返りで放射源を出るために辿ることができるいかなる経路に障害物が配置されるという本実施形態の基本原理は、例えばファンユニット６を使用しないその他の放射源デバイスに適用可能である。
【００７７】
[00102]  図１９及び２０は、本発明のさらなる実施形態を示す。本実施形態は、放射源デバイスの出口コーン９５に提供された付加的デブリ軽減要素に関係する。放射源デバイスのその他のコンポーネントは、上述の実施形態の対応するコンポーネントと同じであってよい。図２０は、投影ビームＰＢの光軸ＯＡを通る断面におけるさらなる実施形態を示す一方で、図２１は装置の部品の中間焦点の方を見る線Ａ−Ａに沿った断面を示す。
【００７８】
[00103]  図１９の実施形態に関連して説明されたように、プラズマ４２２０により放出されたいくつかの粒子及びその他のデブリはファンユニット６を通過することができ、出口開口４２２１を通って放射源デバイスを出ることができる。これは望ましくない。本発明者らは、リソグラフィ装置のその他の部分において検出されたデブリの分析を通して、ファンユニット６を通過するデブリの大部分が出口コーン９５の端部の近くを移動することを割り出した。出口開口４２２１の近くに提供された動的ガスロック１１０は、出口開口４２２１を出るそのような粒子を防ぐのに十分ではない。動的ガスロックは、出口開口４２２１内又はその近くに提供されたガスアウトレット１１１及び出口コーン９５内に提供されたガスアウトレット１１２を備える。そのため、投影ビームＰＢの伝播とは逆方向における水素又は不活性ガスなどの緩衝ガスの流れが確立される。このガス流１１３は、出口コーンの中央において最も強力である傾向にあるため、出口コーン９５の壁の近くを移動する微粒子及びデブリの通過の阻害には不十分である。
【００７９】
[00104]  そのため、本実施形態によると、逆付け回転式フォイルトラップ１００は動的ガスロック１１０の上流の出口コーン内に提供される。
【００８０】
[00105]  逆付け回転式フォイルトラップは、円錐台形支持フレーム１０３から半径方向内側に突出する複数の羽根１０１を備える。羽根１０１は薄く細長い。羽根１０１は、それらの長手軸が光軸ＯＡに対して平行であるように位置合わせされ、それにより羽根１０１は投影ビームＰＢに対する可能な最小の断面積を示す。羽根１０１は、光軸ＯＡに向かって投影ビームＥＢ内に突出するが、光軸までは延在しない。一実施形態では、逆付け回転式フォイルトラップ１００の中核は空洞である。空洞のコアは望ましくは、動的ガスロック１１０により出口開口４２２１から出ることを効果的に防がれた粒子の軌道に対応する。逆付け回転式フォイルトラップの核が空であることが望ましいが、いくつかの実施形態では逆付け回転式フォイルトラップの強度及び硬さを増加させるためにクロスバー又はスポークが提供され得る。
【００８１】
[00106]  逆付け回転式フォイルトラップ１００は駆動ユニット１０２により回転するように駆動される。逆付け回転式フォイルトラップ１００の回転速度は、その軸方向長及び羽根１０１間の間隔に関連して決定され、それにより所定の最大粒子スピードで移動している粒子が羽根１０１のうちの１つにより掃き上げられずに逆付け回転式フォイルトラップを横切ることができないことを確実にする。光軸ＯＡに平行な方向に５０ｍｍの長さを有しかつ１０ｍｍの最大周方向間隔を有するブレードで、最大スピード５００ｍｓ−１で移動している粒子を掃き上げるには、逆付け回転式フォイルトラップの外径における線速度（直線速度）は１００ｍｓ−１以上でなくてはならない。約０．３ｍの外径については、これは約１００ヘルツ程度の回転スピードに相当する。
【００８２】
[00107]  逆付け回転式フォイルトラップ１００の目的は、出口コーンの端部の近くを移動する粒子を捕えることであるから、回転式フォイルトラップ１００の核を空洞に残すことは投影ビームＰＢにおける所望の放射の妨害が最小限のものとなることを確実とする。捕えられる粒子のうちのわずかは、投影ビームＰＢの外側縁及び出口コーン９５間の空間内を移動する。そのため、投影ビームＰＢに突出する羽根１０１ａに加えて、逆付け回転式フォイルトラップ１００は投影ビームＰＢの外側縁まで延在するが外側縁を越えない付加的羽根１０１ｂを提供し得る。羽根間の空間は、逆付け回転式フォイルトラップ１００の外側縁において最大であることから、付加的羽根１０１ｂの提供は逆付け回転式フォイルトラップ１００の回転スピードが低減される一方で、それにもかかわらず最大スピードの粒子を捕捉することを可能にする。同時に、これらの付加的ブレードは投影ブームＰＢの光の一切を妨害しない。付加的に、投影ビームＰＢと交差する羽根１０１ａのうち、いくつかの羽根は他の羽根よりも長くてよい。望ましくは、所定の半径で光軸を中心とする円と交差するいくつかの羽根１０１ａは、半径が減少するにつれて減少する。本発明の一実施形態では、羽根１０１の軸方向長は光軸に向かって減少する。例えば、羽根は平面図では三角形又は台形又は不等辺四辺形であり得る。
【００８３】
[00108]  図２０及び２１の実施形態の変形例が、図２２及び２３に示される。図２２及び２３は、回転式フォイルトラップ１００の一部の部品を示し、本変形例のその他の部品は図２０及び２１の実施形態と同じである。図２２は、部分的な斜視図である。図２３は、フォイルトラップの一部が平らになった場合の羽根の見た目を示す。投影ビームＥＢ内の羽根１０１ａの一部が放射の吸収を最小化するために光軸ＯＡに平行に位置合わせされることが望ましいが、投影ビームＥＢの外側にある羽根の一部についてはこの限りではない。そのため図２２及び２３に示されるように、変形例は投影ビームＥＢの外側に位置する湾曲した又は光軸ＯＡに対して角度をなす傾斜した羽根１０５を提供する。
【００８４】
[00109]  傾斜した羽根１０５の曲率又は傾斜度の方向は、望ましい方向、例えば出口開口４２２１から離れた方向にデブリ又は緩衝ガスを誘導するために逆付け回転式フォイルトラップ１００の回転方向に関連して決定される。投影ビームＥＢの外側に位置する傾斜した羽根１０５は、交点１０６において投影ビームＥＢ内にあるブレード１０１Ａを支持するように配置可能である。代替的に又は付加的に、羽根１０１ａのための個別のサポートが提供され得る。
【００８５】
[00110]  本発明の一実施形態では、１つ以上の羽根１０１及び／又は傾斜した羽根１０５は、投影ビームＰＢの光軸に垂直な平面において湾曲した断面を有する。この曲率は、所望の方向、例えば出口コーン９５の壁に向かって粒子及びその他のデブリを誘導するように逆付け回転式フォイルトラップの回転の方向に対して配置される。粒子及びその他のデブリがコレクタＣＯ又は出口開口４２２１のいずれかに向かって誘導されないことが望ましい。
【００８６】
[00111]  図２０から２３までの逆付け回転式フォイルトラップ１００は、その他のデブリ軽減配置又は上述のもとは異なるデブリ軽減配置を有さない放射源又はその他の装置においてデブリ制御に使用可能であることを留意されたい。逆付け回転式フォイルトラップは、中間焦点の放射源側の任意の都合のよい位置に配置可能である。
【００８７】
[00112]  本発明の実施形態は、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｇｄ、Ｔｂ及びこれらの混合物又は組み合わせからなる群から選択された燃料を使用するいかなる形態のプラズマベースの放射源とともに採用可能である。上述のファンユニットも、ゴミを局所的に制御又は除去するために、照明システム又は投影システムなどの装置の別のモジュールにおいて採用可能である。
【００８８】
[00113]  本発明によるファンユニットのブレードは、適切なフレームにプレートを固定すること、又はレーザ焼結などの積層造形技術によって製造可能である。ブレードは、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒならびにこれらの混合物及び合金からなる群から選択される材料から製造可能である。ブレードは、その他の材料から製造可能であり、これらの材料のコーティングが提供され得る。これらの材料は、高強度、低体重及び緩衝ガス（例えば、Ｈ２）及び燃料（例えば、Ｓｎ）に対する抵抗力の望ましい組み合わせを提供する。同じ材料及び技術が、逆付け回転式フォイルトラップの製造に使用できる。本発明の一実施形態では、ブレード数Ｎは、５０以上、望ましくは１００以上、さらに望ましくは２００以上である。
【００８９】
[00114]  プラズマにより放出された粒子がイルミネータ内に伝播することを防ぐ上述及びその他の方法にもかかわらず、粒子は完全に除去できずいくつかの粒子はイルミネータにたどり着く。粒子束の検知及び／又は測定は困難である。粒子画像流速測定法（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｒｙ（ＰＩＶ））として公知の技術は、空間の領域を高出力レーザで照射し、粒子の軌道が検知及び測定できるように高解像度カメラで大量の画像を撮影することを含む。しかしながらＰＩＶはいくつかのデメリットを有する。ＰＩＶのために必要な器具はかなりの容積を必要としかつ高価である。ＰＩＶは最小及び最速の粒子の検知に困難を有し、リソグラフィ装置の動作をかなりの期間一時停止することを必要とする。そのため、この技術はイルミネータ内の粒子の検知に適切ではない。
【００９０】
[00115]  イルミネータ内への粒子束を測定するためのその他の技術は、イルミネータのミラー上に累積したゴミの量の定期的な測定、又は粒子を途中で捕まえるようにビームパス内に配置されるいわゆるウィットネスウェハ（ｗｉｔｎｅｓｓ  ｗａｆｅｒ）を含む。一定期間の後、ウィットネスウェハは取り除かれその上の粒子の累積が測定される。これらの技術は双方とも、リソグラフィ装置の生産運転中は使用不可であることと粒子束の変動性などの情報を示さないことといった著しい欠点を有し、これらの技術は長期間にわたる平均値を示すに留まる。また、一定期間にわたり累積したゴミの測定は、ゴミの発生源を区別しない。特に、本明細書では弾道粒子と称されるプラズマから放出され弾道軌道に沿って移動する高速粒子と、本明細書では環境ゴミと称されるその他の形態のゴミとを区別することが望ましい。弾道粒子はパターニングデバイスの汚染リスクを示す一方で、環境ゴミがパターニング手段にたどり着くことはより容易に防ぐことができる。
【００９１】
[00116]  環境ゴミは、イルミネータ内を動きまわる、いかなる発生源からの粒子及び蒸気（分子ゴミ）を含む。そのような粒子は、例えば以下の種々の作用により推進され得る：重力；電気泳動法（電荷誘起輸送）；イルミネータ内に存在する低圧力ガス流からのけん引力；温度拡散（より冷たい側に向かう正味運動に繋がる局所的な温度差に基づく束）；ガスにおける対流；及び／又はブラウン運動。そのため環境ゴミの経路は、実質的な直線運動が短期間しかなく、実質的にランダムであるか、又は流れで方向付けられている。
【００９２】
[00117]  一方で、弾道粒子は１００ｍｓ−１は又は実質的にそれ以上の速さを有し得、そのため原則的に直線的な軌道を有する。イルミネータ内の低圧力環境内では、弾道粒子の運きはその推進力によって支配される。弾道粒子の本源的な発生源は、公知かつ実質的に一定の位置におけるプラズマである。弾道粒子は、イルミネータに入る前に1度以上衝突し得るが、ソースコレクタ装置ＳＯの閉鎖構造４２２０とイルミネータＥＩＬを囲む真空チャンバ間の開口部４２２１は小さい。そのため、イルミネータに入る弾道粒子の全てが相当に小さい領域から発生し、比較的狭い角度範囲内に軌道を有するように見える。
【００９３】
[00118]  本発明の一実施形態によると、センサデバイスはａ）弾道粒子束及び環境ゴミの双方による物質の累積及び、ｂ）弾道粒子束がセンサデバイスにたどり着くことをシールドを用いて防ぐことによる環境ゴミのみによる物質の累積を感知する。弾道粒子束は２つの測定値から導き出すことができる、例えば基準信号と称される環境ゴミの測定値を、センサ信号と称される弾道粒子束及び環境ゴミによる累計から減算することにより導き出すことができる。基準信号及びセンサ信号は、個別のセンサユニットを用いることにより取得可能であり、センサユニットの１つは開放されておりもう一方のセンサユニットはシールドにより弾道粒子束から防護されている。
【００９４】
[00119]  代替的に、又は付加的に、シールドは可動シャッタの形態をとってよく、それにより基準信号は可動シャッタがセンサデバイスを弾道粒子束から防護する開放位置にあることで取得され、センサ信号は可動シャッタがセンサデバイスを防護しない閉鎖位置にあることで取得される。可動シャッタは、開放位置と閉鎖位置を定期的に切り替えるためにシャッタアクチュエータにより駆動可動である。
【００９５】
[00120]  図２５は、本発明の一実施形態によるセンサデバイスを示す。センサシステム２４０は、いずれもセンササポート部材２４４に取り付けられた第１センサユニット２４１及び第２センサユニット２４２を備える。第１センサ２４１及び第２センサ２４２は、その表面上の材料の累積を測定することができるように構成されている。以下にさらに説明されるように、いくつかの異なる種類のセンサが、第１センサユニット２４１及び第２センサユニット２４２に使用可能である。
【００９６】
[00121]  弾道粒子２４６の束が第２センサユニット２４２に辿りつくことを防ぐように、シールド２４３が設けられている。シールド２４３は、距離ｄ２で弾道粒子２４６の発生源の方向におけるセンサ２４２から離される。距離ｄ２は、センサシステム２４０の付近における環境ゴミの流れを実質的に阻害しないほどに十分に大きいように選択される。例えば、ｄ２は環境ゴミからのゴミ堆積が著しく阻害されないほど十分に大きい。望ましい最短のｄ２は、センサの付近で環境ゴミの動きを駆動している作用に依存し得る。弾道粒子２４６の入射方向に実質的に垂直な方向におけるシールド２４３の幅ｄ５は、第２センサ２４２の幅ｄ４よりも大きい。望ましくは、ｄ５は単に弾道粒子２４６が第２センサ２４２に辿りつかないことを確実にするのに十分であるようにｄ４よりも大きく、それ以上大きくはない。第２センサ２４２による保護を確実にするために必要な幅ｄ５は、弾道粒子発生源と相対的なセンサシステム２４０の位置及び弾道粒子の軌道の範囲に基づき計算可能である。
【００９７】
[00122]  第１センサ２４１は、望ましくは第２センサ２４２の幅ｄ４と同等である幅ｄ３を有する。第１センサ２４１及び第２センサ２４２は幅ｄ１により分けられている。第１センサ２４１及び第２センサ２４２が実質的に同じ割合の環境ゴミの累積を経験することを確実にするためには、ｄ１は第２センサ２４２がシールド２４３により弾道粒子２４６から確実に保護可能であるように必要な限りの大きさであるが、それ以上ではないことが望ましい。
【００９８】
[00123]  リソグラフィ装置の使用中に、弾道粒子２４６及び環境ゴミ２４７は第１センサ２４１上に入射する。第１センサ２４１は、その上の物質の累積を示すセンサ信号を出力する。環境ゴミ２４７のみが、第２センサ２４２上に入射する。第２センサ２４２は、その上の物質の累積を示す基準信号を出力し、物質は実質的に環境ゴミ２４７からのみ生じる。コンパレータ２４５は、第１センサ２４１からのセンサ信号と第２センサ２４２からの基準信号とを比較し、弾道粒子束を示す磁束信号を出力する。一実施形態では、第１センサ２４１と第２センサ２４２は実質的に同一であり、同じ面積を有することを含み、そのため磁束信号はセンサ信号から基準信号を差し引くことにより取得される。代替的な実施形態では、第１センサ及び第２センサの大きさは異なり、センサ信号及び基準信号のいずれか又は双方に、基準信号がセンサ信号から差し引かれる前にスケーリング係数を乗じる。
【００９９】
[00124]  センサ信号及び基準信号は、材料の総累積又は材料の累積速度を示す信号であってよいことに留意されたい。前者の場合、センサ信号及び基準信号は累積速度を示す信号を導き出すために区別され得る。後者の場合、センサ信号及び基準信号は材料の総累積を示す信号を提供するように統合され得る。
【０１００】
[00125]  一実施形態では、センサ信号からイルミネータ内への総弾道粒子束の絶対測定を導き出すようにセンサ信号を確実に較正することが不可能あるいは不必要である可能性がある。イルミネータ内への総フラックス粒子はかなり小さくかつ可変的であってよく、第１センサ２４１の領域はかなり小さくてよい。弾道粒子束の角度分布は、一定ではない可能性がある。そのため、弾道粒子からの物質の累積は可変的であり断続的である。しかしながら、総粒子束の正確な測定値が得られない場合であっても、センサ信号は短期間にわたるイルミネータにおける材料の累積をよく示すことができ、それによりゴミの有無に関してイルミネータの要素の状態の定期的な検査が必要とされることを回避する。さらには、磁束信号の急激な増加は、異常なほど高い弾道粒子束を生成しているソースコレクタにおける事象を示し得る。磁束信号は、そのような事象においてイルミネータの光学要素のさらなる汚染を防ぐために行われる是正措置を可能にする。是正措置は、例えば放射源のパラメータを調整すること又は装置の動作を停止することを含み得る。本発明の一実施形態では、磁束信号は定期的に記録され、ごみの発生源の分析を支援するように事象の後に使用可能である。
【０１０１】
[00126]  シールド２４３は、真空適合可能な種々の材料から作成可能である、例えば：ステンレス鋼やアルミニウムなどの金属；セラミック；又は半導体。イルミネータ内におけるセンサ信号２４０の位置に依り、シールド２４３が上昇した温度に耐えることが可能であることが望ましい。シールド２４３は任意の好都合な配置、例えば１つ以上の小さなブラケット又は支柱により支持されることができる。シールド２４３は、使用中はシールド２４３自体の重量以外の著しい負荷を経験するべきではなく、かなりの正確さで位置決めされる必要はない。
【０１０２】
[00127]  センササポート部材２４４は、例えば銅又はステンレス鋼などの金属といった、高熱伝導性の材料で形成されることが望ましい。高熱伝導性は、第１センサ２４１及び第２センサ２４２を実質的に同等の温度で維持するために望ましい。それにより、第１センサ２４１と第２センサ２４２のいかなる温度依存性は、測定信号と基準信号の比較を通じて除去可能である。センサシステム２４０が投影ビームＢ内又は投影ビームＢの近くに位置決めされた場合には、センサシステム２４０は赤外線放射及びＥＵＶ放射の形態で著しい熱負荷を受け得る。弾道粒子２４６は投影ビームの中間焦点ＩＦの近くに明らかな発生源を有することから、シールド２４３はセンサシステム２４０が投影ビームＢ内にある場合には投影ビームのＥＵＶ放射及び赤外線放射からセンサ２４０を保護する。これにより第１センサ２４１と第２センサ２４２間の温度差が生じ得る。そのためその場合には、一切の温度差を低減するためのセンササポート２４４の高熱伝導性が特に望ましい。一実施形態では、シールド２４３は、第１センサ２４１と第２センサ２４２間の熱負荷の差を低減するために、赤外線放射に対して透過的である材料、例えばシリコンから作られる。
【０１０３】
[00128]  上述のように、第１センサ２４１及び第２センサ２４２として種々の異なるタイプのセンサが使用可能である。特に、水晶振動子マイクロバランス又は圧電センサなどの共鳴センサが使用可能である。水晶振動子マイクロバランスは、測定される材料の累積（今回の場合には弾道粒子束及び／又は環境ゴミ）にさらされた測定表面を有する水晶振動子を備える。水晶振動子の機械共振周波数が測定され、共振周波数における変化は測定表面上に蓄積された質量を決定するために使用することができる。水晶振動子マイクロバランスは、約１μｇｃｍ−２まで質量密度を測定可能である。そのため、本発明の一実施形態では、例えば、水晶マイクロバランスを用いて高時間分解、例えば約１ヘルツで低いレベルの粒子束を測定することが可能である。その他の圧電材料を用いたその他の形態の圧電バランスも使用可能である。
【０１０４】
[00129]  第１センサ２４１及び第２センサ２４２に使用可能なその他の形態のセンサは、図２５においてその一例が示される抵抗ベースのセンサを含む。図２５のセンサは、物質の累積にさらされた導電グリッドを備える。導電グリッドは、幅ｄ８及び空間ｄ６を有する行コンダクタ２４１２と相互に連結する幅ｄ９及び空間ｄ７を有する列コンダクタ２４１１を備える。一実施形態では、幅ｄ８及びｄ９は５ｎｍ以上である。一実施形態では、幅ｄ８及びｄ９は５０ｎｍ以下、望ましくは２０以下であり、センサの機能はコンダクタに関しては正確な幅に依るものではないが、狭いコンダクタはより高い感度を提供し得る。一実施形態では、第１センサ２４１及び第２センサ２４２は、導電グリッドのアレイを備える。空間ｄ６、ｄ７は、弾道粒子束における平均的な期待される粒子サイズよりもわずかに小さくあるように、期待される粒子サイズを基に選択される。空間ｄ６、ｄ７は、２０ｎｍから１００ｎｍの範囲内にあってよい。例示を目的として、導電グリッドには一部の列及び行コンダクタが示されていることに留意されたく、一実施形態は数千個の列コンダクタ及び行コンダクタならびに数平方センチメートルの総面積を有し得る。導電グリッドは、例えばシリコンなどの適切な基板上にリソグラフィ技術によって製造可能である。
【０１０５】
[00130]  導電グリッドは、導電グリッドを電源２４１５及び基準抵抗器２４１６の一連の回路に接続するように使用される端子２４１３、２４１４を有する。容積計２４１７は、導電グリッドにわたる電圧を測定する。使用中、環境ゴミ又は弾道粒子束のいずれかにかかわらず、粒子２４６がグリッド上に落ちた場合には、それはグリッドの実効抵抗を変更し、実効抵抗は容積計２４１７により測定される電圧における変化を通じて検出可能である。
【０１０６】
[00131]  この形態のセンサの変形も可能である。例えば、導電グリッドは、列コンダクタとが互いに接続し行コンダクタが互いに接続するが、列コンダクタは行コンダクタから孤立するように配置可能である。その後粒子２４６は、列及び行コンダクタ間を架橋することにより、より大きい抵抗変化をもたらし得る。同様に、コンダクタはゴミが非導電性の隙間を架橋し、導電グリッドの抵抗を低減させるように、非導電性の隙間を有し得る。ホイーストーンブリッジが、導電グリッドの抵抗の測定に使用可能である。第１センサ及び第２センサの導電グリッドは、二つの導電グリッド間の抵抗の差を直接測定するように単一のブリッジ回路内に含まれ得る。
【０１０７】
[00132]  同様の形態のセンサが、容量の原理に基づき構築可能である。容量センサは、導電パッドのグリッドを備え得る。望ましくは導電パッドは、その上に累積すると期待される粒子のサイズと同等又はそれより小さいピッチ、すなわち中心から中心への距離を有する。代替的パッドは、絡み合うキャパシタプレートを形成するように互いに接続される。チェス盤に例えると、黒い四角は互いに繋がっているが白い四角から絶縁されており、逆もまた然りである。センサは絶縁層、例えば保護層を導電パッド上にさらに備える。絶縁層上のデブリ粒子、特に導電材料のデブリ粒子は、センサの容量をある程度変える。
【０１０８】
[00133]  その他の形態のセンサは、測定される弾道粒子及び環境ゴミの性質に従って使用可能である。例えば、弾道粒子及び環境ゴミがスズである場合には、ルテニウム層に基づくセンサが使用可能である。ルテニウム層は、検出できる形で、その抵抗を変更するようにスズに反応する。
【０１０９】
[00134]  上述のタイプのセンサは、緩やかに材料を累積するが、累積した量の比較的高頻度な測定を提供可能である。そのため、例えば約０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの範囲における時間分解能を有する材料累積速度のリアルタイム測定の提供が可能である。材料を継続的に累積するセンサは、その精度が劣化する又は一度特定の量の材料が累積すると完全に機能しなくなるという点で寿命が限られている可能性がある。その場合センサは、例えばリソグラフィ装置の定期メンテナンス中に交換又は洗浄可能である。本発明の一実施形態によるセンサは比較的安価で、正確に配置又は較正されることを必要としない。そのため、その交換は経済的でありメンテナンスのためのリソグラフィ装置の作動中止時間を著しく増やすことはない。
【０１１０】
[00135]  リソグラフィ装置には、イルミネータ内の光学要素を洗浄するための手段、例えば低圧Ｈガスの使用が提供され得る。そのような洗浄手段は、第１センサ２４１及び第２センサ２４２の洗浄にも有効であり得る。このことは、センサの定期的な交換を未然に防ぐ又は減少し得る。洗浄が定期的なものである場合には、測定信号及び基準信号は洗浄処理の終わりに効果的に再設定される必要がある可能性がある。継続的な洗浄処理に関しては、磁束信号は洗浄処理の効果の測定に使用可能である。
【０１１１】
[00136]  センサシステム２４０は、イルミネータ内の任意の好都合な位置に位置することができる。複数のセンサシステム２４０は、安価であることからイルミネータ内に設置可能である。１つ以上のセンサシステム４０は、イルミネータの入口において中間焦点の近くに提供可能である。基板の露光に使用可能な放射量を減少させることなく粒子束の最良の測定を提供するために、センサシステム２４０を投影ビームＥＢの光円錐の近くであるが、光円錐のすぐ外側に位置決めすることが望ましい。１つ以上のセンサシステム２４０も通常は、各光学要素上に最良の累積の測定を提供するためにイルミネータの光学要素に隣接して配置可能である。
【０１１２】
[00137]  ソースコレクタモジュールにおけるデブリ軽減手段は、イルミネータ内、すなわち弾道粒子束が低い又は無いイルミネータの領域に影を落とし得る。センサシステム２４０をそのような影に入らない位置に位置決めすることが望ましい。
【０１１３】
[00138]  上記から分かるように、前述の任意の特徴は他の任意の特徴と使用可能であり、それらの組み合わせは本願にて網羅され明示的に記述されたもののみではない。
【０１１４】
[00139]  本明細書において、ＩＣ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、本明細書記載のリソグラフィ装置が、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マイクロスケール又はナノスケールの特徴をも有する要素の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「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）、メトロロジーツール、及び／又はインスペクション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プロセシングツール及びその他の基板プロセシング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ので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【０１１５】
[00140]  リソグラフィ装置の関連での本発明の実施形態について本文において具体的な言及がなされ得るが、本発明の実施形態は他の装置において使用可能である。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、あるいはウェーハ（又はその他の基板）又はマスク（又はその他のパターニングデバイス）などのオブジェクトの測定又は処理を行うその他の装置の一部を形成し得る。これらの装置は概してリソグラフィツールと称される。そのようなリソグラフィツールは、真空条件、大気圧未満条件又は周囲（非真空）条件を使用し得る。
【０１１６】
[00141]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、少なくとも本明細書で記載されたような装置の動作方法の形態での本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、少なくとも装置の動作方法の形態での本発明の実施形態は、上述した装置の動作方法を表す１つ以上の機械読取可能命令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の形態、又はこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態であってもよい。さらには、機械読取可能命令は２つ以上のコンピュータプログラムにおいて具現化可能である。２つ以上のコンピュータプログラムは、１つ以上の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体上に記憶され得る。
【０１１７】
[00142]  本明細書に記載されたあらゆるコントローラは、それぞれ又は組み合わせで、リソグラフィ装置の少なくとも１つの要素内に位置する１つ以上のコンピュータプロセッサにより１つ以上のコンピュータプログラムが読み取られた場合に動作可能である。コントローラのそれぞれ又は組み合わせは、信号を受信、処理及び送信するための任意の適切な構成を有する。１つ以上のプロセッサは、少なくとも１つのコントローラを通信するように構成される。例えば各コントローラは、上述の装置の動作方法に関する機械読取可能命令を含むコンピュータプログラムを実行するために１つ以上のプロセッサを含み得る。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ためのデータ記憶媒体及び／又はそのような媒体を受容するためのハードウェアを含み得る。そのためコントローラは、１つ以上のコンピュータプログラムの機械可読命令に従って動作し得る。
【０１１８】
[00143]  本発明の一実施形態は、３００ｍｍ又は４５０ｍｍ又はその他の任意の大きさの幅（例えば直径）を有する基板に適用され得る。
【０１１９】
[00144]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。従って、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲及び以下の条項を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
条項
１．  出口開口を有するソースチャンバと、
前記ソースチャンバに燃料を提供する燃料ソースユニットと、
前記燃料を励起してプラズマを形成する励起ユニットと、
前記プラズマにより放出された少なくとも所望の波長の放射を収集し、収集された前記放射ビームをビームパスに沿って前記ソースチャンバの前記出口開口の外へ誘導するコレクタと、
前記ソースチャンバに緩衝ガスを供給する緩衝ガスユニットと、
前記ビームパスの外側に位置し、前記コレクタ及び／又は前記出口開口から離れて前記緩衝ガスの流れを生成するように構成されるファンユニットと、を備える放射源デバイス。
２．  前記ファンユニットは少なくとも１つのブレードを備える、条項１に記載のデバイス。
３．  前記ファンユニットは、環状配置に取り付けられて前記ビームパスの光軸の周りを回転可能な複数のブレードを有するブレードアセンブリを備える、条項２に記載のデバイス。
４．  前記ブレード又は各ブレードは実質的に平面である、条項２又は３に記載のデバイス。
５．  前記ブレード又は各ブレードは湾曲している、条項２又は３に記載のデバイス。
６．  前記ブレードの前記数及び曲率は、前記光軸から前記ファンユニットを通過する直線経路がないように選択される、条項５に記載のデバイス。
７．  前記ブレードの前記曲率は、ブレード上の所定の地点への前記光軸から延在し前記光軸に垂直な仮想線は、前記ブレードの前記表面の法線に対して４５°より大きい角度で前記ブレードに交差するように選択される、条項５又は６に記載のデバイス。
８．  前記ファンユニットは複数の同心ブレードアセンブリを含む、条項３〜７に記載のデバイス。
９．  前記ファンユニットは、前記同心ブレードアセンブリの隣接するものを異なる角速度で回転させるように配置された駆動ユニットを備える、条項８に記載のデバイス。
１０．  前記コレクタは、前記出口開口の近くの中間焦点に前記放射を誘導し、
各ブレードは、前記ビームパスに最も近い前記端部である前記ブレードの遠位端の所定部分と前記中間焦点との間の全ての直線が妨害されるように構成される、条項２〜９のいずれか１項に記載のデバイス。
１１．  前記遠位端の前記所定部分は、前記プラズマからの粒子が直接入射し前記出口開口を目指す軌道上に偏向される前記端部の全ての部分を含む、条項１０に記載のデバイス。
１２．  前記所定部分は前記遠位端の前記全体を含む、条項１０に記載のデバイス。
１３．  前記ファンユニットと前記中間焦点との間に位置する環状遮断部材をさらに備え、前記遠位端の少なくとも一部と前記中間焦点との間の少なくとも１つの直線を妨害するように構成される、条項１０、１１又は１２に記載のデバイス。
１４．  前記ソースチャンバは壁を備え、前記壁の一部は前記遠位端の少なくとも一部と前記中間焦点との間の少なくとも１つの直線を妨害するように構成される、条項１０〜１３のいずれか１項に記載のデバイス。
１５．  前記中間焦点は、前記ソースチャンバの外側にあり、前記出口開口は前記遠位端の少なくとも一部と前記中間焦点との間の少なくとも１つの直線を妨害するように構成される、条項１０〜１４のいずれか１項に記載のデバイス。
１６．  前記ファンユニットは、前記ファンユニットのブレードの一部が１００ｍｓ−１より大きい直線速度を有するように前記ファンユニットを駆動するように配置された駆動ユニットを備える、条項１〜１５のいずれか１項に記載のデバイス。
１７．  前記ファンユニットは、前記ファンユニットのブレードが５０〜２００Ｈｚ、望ましくは７０〜１００Ｈｚの範囲の回転速度を有するように前記ファンユニットを駆動するように配置された駆動ユニットを備える、条項１〜１６のいずれか１項に記載のデバイス。
１８．  前記ファンユニットは、前記ファンユニットのブレードを回転可能に支持するように配置された非接触型軸受を備える、条項１〜１７のいずれか１項に記載のデバイス。
１９．  前記又は各ブレードは、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒならびにこれらの混合物及び合金からなる前記群から選択される材料から作られる、条項１〜１８のいずれか１項に記載のデバイス。
２０．  前記又は各ブレードは、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｒならびにこれらの混合物及び合金からなる前記群から選択される材料から作られた表面コーティングを有する、条項１〜１９のいずれか１項に記載のデバイス。
２１．  前記ファンユニットは、前記ブレード又は各ブレードを前記燃料の融点よりも高い温度まで加熱するように配置された加熱ユニットをさらに備える、条項１〜２０のいずれか１項に記載のデバイス。
２２．  前記ファンユニットと前記出口開口との間に位置する粒子トラップをさらに備え、前記粒子トラップは一連の羽根を備え、一連の前記羽根は、
各羽根の少なくとも一部が前記ビームパス内にあり、
各羽根の前記一部は細長く、前記ビームパスの光軸に実質的に平行な縦軸を有し、
各羽根の前記一部は前記光軸に向かって延在するが前記光軸に辿りつかない、条項１〜２１のいずれか１項に記載のデバイス。
２３．  各羽根の第二部分は前記ビームパスの外側にある、条項２２に記載のデバイス。
２４．  前記少なくとも１つの羽根は、別の羽根コーンとは異なる距離で前記光軸に向かって延在する、条項２２又は２３に記載のデバイス。
２５．  前記粒子トラップは、前記光軸と実質的に一致する前記回転軸の周りを回転するように一連の前記羽根を駆動するように配置された駆動手段をさらに備える、条項２２〜２４のいずれか１項に記載のデバイス。
２６．  前記粒子トラップは、一連の第２羽根をさらに備え、一連の前記第２羽根は完全に前記ビームパスの外側にある、条項２２〜２５のいずれか１項に記載のデバイス。
２７．  前記第２の一連の前記羽根は前記光軸に対して湾曲又は傾斜している、条項２６に記載のデバイス。
２８．  出口開口を有するソースチャンバと、
前記ソースチャンバに燃料を提供する燃料ソースユニットと、
プラズマを形成するように前記燃料を励起する励起ユニットと、
前記プラズマにより放出された少なくとも所望の波長の放射を収集し、収集された前記放射ビームをビームパスに沿って前記ソースチャンバの前記出口開口の外へ誘導するコレクタと、
コレクタと前記出口開口との間に位置する粒子トラップと、を備える放射源デバイスであり、
前記粒子トラップは一連の羽根を備え、一連の前記羽根は、
各羽根の少なくとも一部が前記ビームパス内に存在し、
各羽根の前記一部は、細長く、かつ、前記ビームパスの光軸に実質的に平行な縦軸を有し、
各羽根の前記一部は前記光軸に向かって延在するが前記光軸に辿りつかない、放射源デバイス。
２９．  条項１〜２８のいずれか１項に記載の放射源デバイスと、
前記放射源から放出された放射をオブジェクト上に誘導する光学システムと、を備えるリソグラフィツール。
３０．  前記光学システムは、前記放射源から放出された放射をパターニングデバイス上に誘導する照明システムを備える、条項２９に記載のリソグラフィツールであって、前記ツールは、
パターニングデバイスを支持するサポートシステムと、
前記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誘導する投影システムと、
基板を支持する基板ホルダと、をさらに備える、条項２９に記載のリソグラフィツール。
３１．  プラズマを形成するように燃料を励起することと、
前記プラズマにより放出された放射を収集し前記放射をビーム中に誘導することと、
前記ビームをパターニングデバイス上に誘導することと、
前記パターニングデバイスによってパターン付与された前記ビームを基板上に誘導することと、
前記プラズマを含むチャンバに緩衝ガスを供給することと、
前記ビームの外に前記緩衝ガス流を生成するように前記ビームパスの外側に位置するファンを動作させることと、を含むデバイス製造方法。
３２．  前記燃料の前記融点よりも高い温度に前記ファンのブレードを加熱することをさらに含む、条項３１に記載のデバイス製造方法。
３３．  前記加熱することは断続的に実施される、条項３２に記載のデバイス製造方法。
３４．  弾道粒子束を測定するためのセンサシステムであって、前記センサシステムは、
センサデバイス上に入射する弾道粒子及び環境ゴミを測定するセンサデバイスと、
前記弾道粒子束が前記センサデバイスにたどり着くことを選択的に防ぐが、前記環境ゴミが前記センサデバイスにたどり着くことを可能にするシールドと、を備える。
３５．  前記センサデバイスは、
前記弾道粒子束及び前記環境ゴミを受容するように開放している第１センサユニットと、
前記弾道粒子束は受容しないが前記環境ゴミのみを受容するように前記シールドにより防護される第２センサユニットと、を備える、条項３４に記載のセンサシステム。
３６．  前記シールドは、前記弾道粒子束のソースの方向に前記第２センサから離されるプレートを備える、条項３５に記載のセンサシステム。
３７．  熱伝導性基板をさらに備え、前記第１センサ及び前記第２センサはいずれも前記熱伝導性基板と熱接触する、条項３５又は３６に記載のセンサシステム。
３８．  前記第１センサ及び前記第２センサは、それぞれ水晶振動子マイクロバランス又は圧電センサなどの共鳴センサを備える、条項３５、３６又は３７に記載のセンサシステム。
３９．  前記第１センサ及び前記第２センサはそれぞれ抵抗センサ又は容量センサを備える、条項３５、３６又は３７に記載のセンサシステム。
４０．  前記第１センサ及び前記第２センサは実質的に同一である、条項３５〜３９のいずれか１項に記載のセンサシステム。
４１．  前記シールドは、可動シャッタと、前記シャッタが前記弾道粒子束が前記センサデバイスにたどり着くことを防がない開放位置と前記シャッタが前記弾道粒子束が前記センサデバイスにたどり着くことを防ぐ閉鎖位置との間で前記シャッタを移動させるシャッタアクチュエータと、を備える、条項３４に記載のセンサシステム。
４２．  放射を放出するように構成される放射源デバイスと、
前記放射源から放出された放射をオブジェクト上に誘導する光学システムと、
条項３４〜４１のいずれか１項に記載のセンサシステムと、を備えるリソグラフィツール。
４３．  前記光学システムを収容する光学チャンバをさらに備え、前記センサシステムは前記光学チャンバ内に位置する、条項４２に記載のリソグラフィツール。
４４．  前記センサシステムは、前記放射源により放出された前記放射が前記センサシステム上に入射しないような位置に位置する、条項４２又は４３に記載のリソグラフィツール。
４５．  条項３４〜４１のいずれか１項に記載の複数のセンサシステムを備える、条項４２、４３又は４４に記載のリソグラフィツール。
４６．  前記放射源は条項１〜２８にいずれか１項に記載される、条項４２〜４５のいずれか１項に記載のリソグラフィツール。
４７．  環境ゴミを受ける場所において弾道粒子束を感知する方法であって、前記方法は、
前記弾道粒子束及び前記環境ゴミから生じる物質のセンサデバイス上の蓄積を示すセンサ信号を生成することと、
環境ゴミから生じるが前記弾道粒子束からは生じない物質のセンサデバイス上の蓄積を示す基準信号を生成することと、
前記センサ信号及び前記基準信号から前記弾道粒子束を示す値を取得することと、を含む方法。
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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