(57)【要約】【課題】リソグラフィ装置用の放射を発生させるように構成された放射源を提供する。【解決手段】放射源は、アノードとカソードとを含む。カソードとアノードは、プラズマを発生させるためにアノードとカソードとの間の放電空間における燃料中に放電を生成するように構成され、カソードとアノードは、カソードまたはアノードの上面に近接する領域においてのみプラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際にアノードとカソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、互いに対して位置決めされている。【選択図】  図３
2010536166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ装置のために放射を発生させる放射源であって、
アノードと、
カソードと、
を含み、
前記カソードと前記アノードは、プラズマを発生させるために前記アノードと前記カソードとの間の放電空間における燃料中に放電を生成し、前記カソードと前記アノードは、前記カソードまたは前記アノードの上面に近接する領域においてのみ前記プラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際に前記アノードと前記カソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、互いに対して位置決めされている、放射源。
【請求項２】
前記力は、前記上面に対して実質的に垂直な方向に沿って、また前記上面に近接する前記領域の外側で、前記プラズマの膨張を実質的に引き起こす、請求項１に記載の放射源。
【請求項３】
前記上面に対して実質的に平行な方向に沿って前記カソードと前記アノードとを隔てる距離Ｌが、前記上面に対して実質的に垂直な方向に沿って前記カソードと前記アノードとを隔てる距離ｌよりも大きい、請求項１または請求項２に記載の放射源。
【請求項４】
Ｌ＞２*ｌである、請求項３に記載の放射源。
【請求項５】
前記上面は、前記アノードまたは前記カソードのもう一方の上面と実質的に同一平面上にある、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項６】
前記カソードおよび前記アノードは回転対称である、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項７】
前記燃料は前記上面上に配置されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項８】
前記燃料はＳｎ、ＸｅまたはＬｉのうち少なくとも１つを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項９】
前記放射源のエタンデュが、前記リソグラフィ装置のエタンデュと実質的に一致する、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１０】
前記放射源の前記エタンデュは約０．０３ｍｍ２ステラジアン未満である、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１１】
前記カソードまたは前記アノードは、第１部分および第２部分を含み、前記カソードまたは前記アノードのもう一方は前記第１部分と前記第２部分との間に位置決めされる、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１２】
前記放射は、極端紫外線範囲内の波長を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１３】
放射ビームを出力する放射源と、前記上面上に前記放射ビームを向ける光学システムとを更に含み、前記上面は前記光学システムの焦点面中に実質的に位置決めされる、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１４】
前記上面上の前記放射ビームのスポットサイズが約３０μｍと約５０μｍとの間の範囲内である、請求項１３に記載の放射源。
【請求項１５】
前記上面に近接する前記領域における前記プラズマの前記圧縮は、前記放電中に単一放射放出スポットを生成する、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１６】
前記上面は前記カソードの前記上面である、先行する請求項のいずれか１項に記載の放射源。
【請求項１７】
リソグラフィ装置のために放射を発生させる放射源であって、
アノードと、
カソードと、
を含み、
前記カソードと前記アノードは、プラズマを発生させるために前記アノードと前記カソードとの間の放電空間における燃料中に放電を生成し、前記カソードと前記アノードは、前記カソードまたは前記アノードの上面に近接する領域中においてのみ前記プラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際に前記アノードと前記カソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、互いに対して位置決めされている、放射源と、
前記放射にパターン付けしてパターン付き放射ビームを形成するパターニングデバイスを保持するパターンサポートと、
基板を支持する基板サポートと、
前記基板上に前記パターン付き放射ビームを投影する投影システムと、
を含む、リソグラフィシステム。
【請求項１８】
前記力は、前記上面に対して実質的に垂直な方向に沿って、また前記上面に近接する前記領域の外側で、前記プラズマの膨張を実質的に引き起こす、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記上面に対して実質的に平行な方向に沿って前記カソードと前記アノードとを隔てる距離Ｌが、前記上面に対して実質的に垂直な方向に沿って前記カソードと前記アノードとを隔てる距離ｌよりも大きい、請求項１７または請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
Ｌ＞２*ｌである、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記上面は、前記カソードおよび前記アノードのもう一方の上面と実質的に同一平面上にある、請求項１７から２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記上面に近接する前記領域における前記プラズマの前記圧縮は、前記放電中に単一放射放出スポットを生成する、請求項１７から２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記燃料は、前記上面上に配置されている、請求項１７から２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記燃料はＳｎ、ＸｅまたはＬｉのうち少なくとも１つを含む、請求項１７から２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記放射源のエタンデュが、前記リソグラフィ装置のエタンデュと実質的に一致する、請求項１７から２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前記上面は前記カソードの前記上面である、請求項１７から２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
リソグラフィ装置内で使用する放射を発生させる方法であって、
カソードとアノードとの間に位置する放電空間に燃料を供給することと、
前記燃料中で前記カソードと前記アノードとの間に放電を生成して前記放射を放出するように適応されたプラズマを形成することと、
前記カソードまたは前記アノードの前記上面に近接する領域においてのみ前記プラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際に前記アノードと前記カソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、前記カソードと前記アノードとを互いに対して位置決めすることと、
を含む、方法。
【請求項２８】
前記力は、前記上面に対して実質的に垂直な方向に沿って、また前記上面に近接する前記領域の外側で、前記プラズマの膨張を実質的に引き起こす、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記上面に対して実質的に平行な方向に沿って前記カソードと前記アノードとを隔てる距離Ｌが、前記上面に対して実質的に垂直な方向に沿って前記カソードと前記アノードとを隔てる距離ｌよりも大きい、請求項２７または請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
Ｌ＞２*ｌである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記上面は、前記カソードおよび前記アノードのもう一方の上面と実質的に同一平面上にある、請求項２７から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記上面に近接する前記領域における前記プラズマの前記圧縮は、前記放電中に単一放射放出スポットを生成する、請求項２７から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記燃料は、前記上面上に配置されている、請求項２７から３２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記燃料はＳｎ、ＸｅまたはＬｉのうち少なくとも１つを含む、請求項２７から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記位置決めすることは、前記プラズマを発生させる放射源のエタンデュが、前記リソグラフィ装置のエタンデュと実質的に一致するように、前記カソードと前記アノードを互いに対して位置決めすることを含む、請求項２７から３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
放射ビームを発生させることであって、
カソードとアノードとの間に位置する放電空間に燃料を供給することと、
前記燃料中で前記カソードと前記アノードとの間に放電を生成して前記放射を放出するように適応されたプラズマを形成することと、
前記アノードまたは前記カソードの前記上面に近接する領域においてのみ前記プラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際に前記アノードと前記カソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、前記カソードと前記アノードとを互いに対して位置決めすることと、を含む、放射ビームを発生させることと、
前記放射ビームにパターン付けし、パターン付き放射ビームを形成することと、
前記パターン付き放射ビームを基板上に投影することと、
を含む、デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  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、マスクまた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、または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ステッパ、およ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、この方向に平行また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スキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  フォトリソグラフィは、ＩＣおよび他のデバイスおよび／または構造の製造における重要なステップの１つとして広く認識されている。現在、同様の精度、速度、および経済的な生産性で所望のパターンアーキテクチャを提供する代替技術はないようである。しかしながら、フォトリソグラフィを使用して作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれて、フォトリソグラフィは小型ＩＣまたは他のデバイスおよび／または構造を非常に大量に製造可能にするには、最も重大な、最もでないにしても重大な障害の１つになりつつある。
【０００４】
[0004]  パターン印刷の限界の理論的推定値は、式（１）に示される解像度についてのレイリー（Rayleigh）基準によって与えられることができる。
【０００５】
【数１】
2010536166.tif 000003
ここで、λは、使用される放射の波長であり、ＮＡＰＳは、パターンを印刷するのに使用される投影システムの開口数であり、ｋ１は、プロセス依存調節係数であり、レイリー定数とも呼ばれ、ＣＤは、印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンション）である。
【０００６】
[0005]  式（１）から判断すると、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小が、３つの方法：露光波長λを短くすることによって、開口数ＮＡＰＳを増加させることによって、または、ｋ１の値を減少させることによって、達成することができる、と言える。
【０００７】
[0006]  露光波長を顕著に短くするため、そしてそれにより、最小印刷可能ピッチを縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されてきている。従来の紫外線源が、約１５７ｎｍ以上の放射波長を出力するように構成されているのとは対照的に、ＥＵＶ放射源は約１３ｎｍの放射波長を出力するように構成されている。したがって、ＥＵＶ放射源は極小フィーチャ印刷を達成するための重要なステップを構成し得る。このような放射は、極端紫外線または軟Ｘ線と称され、可能な放射源には、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングからのシンクロトロン放射が挙げられる。
【発明の概要】
【０００８】
[0007]  ＥＵＶ放射源により放射されるパワーは、放射源サイズに依存する。通常、放射源により放射されるパワーを可能な限り多く集めることが望ましく、これは放射されたパワーの高い収集効率は、放射源に与えられるパワーを減少させることができ、放射源の寿命に有益になることを意味するからである。放射源サイズは、集束角度と共に放射源のエタンデュを形成する。放射源のエタンデュ内で放出された放射のみが、パターニングデバイスを照明するために考慮されて使用され得る。
【０００９】
[0008]  本発明の一態様において、リソグラフィ装置のために放射を発生させるように構成された放射源が提供され、この放射源は、アノードとカソードとを含み、カソードとアノードは、プラズマを発生させるためにアノードとカソードとの間の放電空間における燃料中に放電を生成するように構成され、カソードとアノードは、カソードまたはアノードの上面に近接する領域においてのみプラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際にアノードとカソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、互いに対して位置決めされている。
【００１０】
[0009]  本発明の一態様において、リソグラフィ装置のために放射を発生させるように構成された放射源であって、放射源は、アノードとカソードとを含み、カソードとアノードは、プラズマを発生させるためにアノードとカソードとの間の放電空間における燃料中に放電を生成するように構成され、カソードとアノードは、カソードまたはアノードの上面に近接する領域においてのみプラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際に、アノードとカソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、互いに対して位置決めされている、放射源と、放射にパターン付けしてパターン付き放射ビームを形成するパターニングデバイスを保持するように構成されたパターンサポートと、基板を支持するように構成された基板サポートと、基板上にパターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムとを含む、リソグラフィシステムが提供される。
【００１１】
[0010]  本発明の一態様において、リソグラフィ装置内で使用する放射を発生させる方法が提供され、この方法は、カソードとアノードとの間に位置する放電空間に燃料を供給することと、燃料中でカソードとアノードとの間に放電を生成して放射を放出するように適応されたプラズマを形成することと、カソードとアノードは、カソードまたはアノードの上面に近接する領域においてのみプラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際にアノードとカソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、カソードとアノードとを互いに対して位置決めすることと、を含む。
【００１２】
[0011]  本発明の一態様において、放射ビームを発生させることであって、発生させることは、カソードとアノードとの間に位置する放電空間に燃料を供給することと、燃料中でカソードとアノードとの間に放電を生成して放射を放出するように適応されたプラズマを形成することと、アノードまたはカソードの上面に近接する領域においてのみプラズマを実質的に半径方向に圧縮する力を生成するために、使用の際にアノードとカソードとの間に延在する電流線が実質的に湾曲するように、カソードとアノードとを互いに対して位置決めすることと、を含む、放射ビームを発生させることと、放射ビームにパターン付けし、パターン付き放射ビームを形成することと、パターン付き放射ビームを基板上に投影することと、を含む、デバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
[0012]  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】[0013]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図２】[0014]  図２は、図１によるリソグラフィ投影装置のＥＵＶ照明システムおよび投影光学系の側面図を概略的に示す。
【図３ａ】[0015]  図３ａは、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源の略図である。
【図３ｂ】[0015]  図３ｂは、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源の略図である。
【図４ａ】[0016]  図４ａは、プラズマ中の粒子密度の分布を概略的に示す。
【図４ｂ】[0017]  図４ｂは、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源を概略的に示す。
【図４ｃ】[0018]  図４ｃは、本発明の一実施形態によるプラズマ中の粒子密度の分布を概略的に示す。
【図５】[0019]  図５は、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源を概略的に示す。
【図６】[0020]  図６は、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源を概略的に示す。
【図７】[0021]  図７は、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源を概略的に示す。
【図８】[0022]  図８は、本発明の一実施形態によるＥＵＶプラズマ源を概略的に示す。
【図９】[0023]  図９は、本発明の一実施形態による、放射ビームによる燃料物質のアブレーションを概略的に示す。
【詳細な説明】
【００１４】
[0024]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１を概略的に示している。このリソグラフィ装置１は、放射を発生するように構成された放射源ＳＯ、および放射源ＳＯから受けた放射から放射ビーム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）ＩＬを備える。放射源ＳＯは独立したユニットとして設けられてよい。サポート（例えばマスクテーブル）ＭＴは、パターンサポートとも呼ばれ、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１位置決めデバイスＰＭに連結されている。基板テーブルまたは基板サポート（例えばウェーハテーブル）ＷＴが、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、かつ特定のパラメータに従って基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２位置決めデバイスＰＷに連結されている。投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳが、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢ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。
【００１５】
[0025]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せ等の様々なタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１６】
[0026]  サポート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、および、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等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。サポートは、機械式、真空式、静電式また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。サポートは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポートは、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」または「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。
【００１７】
[0027]  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また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、放射ビームに付与されたパターンは、集積回路等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。
【００１８】
[0028]  パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフト等のマスク型、ならびに様々な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。
【００１９】
[0029]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２０】
[0030]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００２１】
[0031]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または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。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルおよび／または支持構造は並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブルおよび／または支持構造上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルおよび／または支持構造を露光用に使うこともできる。
【００２２】
[0032]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射は、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステム（図１では図示せず）とともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２３】
[0033]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成された調節デバイスを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。更に、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサ（図１では図示せず）といった様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２４】
[0034]  放射ビームＢは、サポート（例えばマスクテーブル）ＭＴ上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上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭＡにより反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームを投影する。第２位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１位置決めグデバイスＰＭおよび別の位置センサＩＦ１（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後またはスキャン中に、パターニングデバイスＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポートＭＴの移動は、第１位置決めデバイスＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２位置決めデバイスＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は、スキャナとは対照的に、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間のスペース内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングイデバイスマスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
【００２５】
[0035]  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。
【００２６】
[0036]  ステップモードにおいては、サポートＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付与さ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および／または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。
【００２７】
[0037]  スキャンモードにおいては、サポートＭＴおよび基板テーブル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ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率およ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。
【００２８】
[0038]  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、また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、更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、また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。
【００２９】
[0039]  上述の使用モードの組合せおよび／もしくはバリエーション、または完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３０】
[0040]  図２は、放射システム４２、照明光学ユニット４４、および投影システムＰＳを含む投影装置１を詳細に示す。放射システム４２は、放電プラズマにより形成され得る放射源ＳＯを含む。ＥＵＶ放射が、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気、またはＳｎ蒸気等のガスまたは蒸気により生成され、ガスまたは蒸気内で非常に高温のプラズマが生成されて電磁スペクトルのＥＵＶ範囲の放射が放出され得る。この非常に高温のプラズマは、例えば放電により少なくとも部分的にイオン化されたプラズマをもたらすことにより、生成される。例えば、１０Ｐａの分圧のＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはあらゆる他の適したガスまたは蒸気が、放射の効率的な発生に必要とされ得る。放射源ＳＯにより放出された放射は、放射源チャンバ４７からコレクタチャンバ４８へ、ガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を介して通過し、ガスバリアまたは汚染物質トラップ４９は放射チャンバ４７の開口内、または開口の後ろに位置決めされている。汚染物質トラップ４９は、チャネル構造を含んでよい。汚染物質トラップ４９はさらに、ガスバリア、または、ガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含んでよい。一実施形態においては、図３において説明されるように、Ｓｎ源がＥＵＶ源として適用されている。
【００３１】
[0041]  コレクタチャンバ４８は、かすめ入射コレクタにより形成され得る放射コレクタ５０を含む。放射コレクタ５０は、上流放射コレクタ側５０ａと下流放射コレクタ側５０ｂとを有する。放射コレクタ５０は、図２において示されるように、リフレクタ１４２、１４３、および外側リフレクタ１４６を含む。コレクタ５０を通過した放射は、格子スペクトルフィルタ５１で反射され、コレクタチャンバ４８のアパーチャの仮想放射源点５２に集束することができる。コレクタチャンバ４８から、放射ビーム５６が、照明光学ユニット４４内で法線入射リフレクタ５３、５４を介して、サポートＭＴ上に位置決めされたパターニングデバイスＭＡ上に反射する。パターン付きビーム５７が形成され、このビームは、投影システムＰＳ内で反射要素５８、５９を介して基板テーブルＷＴ上に結像される。図示されるよりも多くの要素が、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳ内に通常存在してよい。格子スペクトルフィルタ５１は、リソグラフィ装置の型によって任意選択的に存在してよい。さらに、図２において示されるよりも多くのミラーが存在してよく、例えば、反射要素５８、５９以外に１〜４個多い反射要素が存在してよい。
【００３２】
[0042]  放射コレクタ５０は、例えば保護ホルダ、ヒータ等の、外側リフレクタ１４６の外面上の更なる特徴、または、外側リフレクタ１４６の周りの更なる特徴を有してよいことが理解されるべきである。参照番号１８０は、例えばリフレクタ１４２と１４３との間など、２つのリフレクタの間の空間を示す。リフレクタ１４２、１４３、１４６のそれぞれは、少なくとも２つの隣接する反射面を有し、放射源ＳＯからより離れている反射面は、放射源ＳＯにより近い反射面よりも光軸Ｏに対して小さい角度で置かれる。この様にして、かすめ入射コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝播する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを発生させるように構成されている。
【００３３】
[0043]  コレクタミラー５０としてかすめ入射ミラーを使用する代わりに、法線入射コレクタを適用してもよい。コレクタミラー５０は、リフレクタ１４２、１４３、および１４６を有する入れ子コレクタとして本明細書の一実施形態において詳細に記載され、かつ、とりわけ図２において概略的に示される様に、本明細書中でコレクタ（またはコレクタミラー）の例としてさらに使用される。したがって、適用可能な場合には、かすめ入射コレクタとしてのコレクタミラー５０は、一般的にコレクタとして、および、具体的な実施形態において法線コレクタとしても解釈され得る。
【００３４】
[0044]  さらに、格子５１の代わりに、図２において概略的に示されるように、透過型光学フィルタを適用してもよい。ＥＵＶを透過し、かつＵＶ放射をあまり透過しないかまたはＵＶ放射を実質的に吸収さえする光学フィルタは、当技術において知られている。したがって、「格子スペクトル純度フィルタ」は、本明細書中で「スペクトル純度フィルタ」としてさらに示され、「スペクトル純度フィルタ」は格子、または、透過型フィルタを含む。図２においては示されていないが、任意選択の光学素子として、例えばコレクトミラー５０の上流に配置されたＥＵＶ透過型光学フィルタ、または、照明ユニット４４および／または投影システムＰＳ中の光学ＥＵＶ透過型フィルタが含まれてよい。
【００３５】
[0045]  当然のことではあるが、汚染物質トラップ４９、および／または放射コレクタ５０および／またはスペクトル純度フィルタ５１は、照明光学系４４の一部であってよい。同様に、反射要素５３および５４は、放射システム４２の一部であってよい。
【００３６】
[0046]  図１および図２の実施形態では、リソグラフィ装置１はマスクレス装置であり、この装置ではパターニングデバイスＭＡはプログラマブルミラーアレイである。このようなアレイの一例は、粘弾性制御層と反射面とを有するマトリックスアドレス指定可能面である。このような装置の基本原理は、例えば、反射面のアドレス指定された領域は、入射放射を回折放射として反射する。それに対して、アドレス指定されていない領域は、入射放射を非回折放射として反射する。適切なフィルタを使用することにより、非回折放射は反射ビームから除去され、回折放射のみを残すことができる。この様にして、ビームはマトリックスアドレス指定可能面のアドレス指定パターンに従ってパターン付けされる。プログラマブルミラーアレイの代替実施形態は、小型ミラーのマトリックス配置を採用しており、小型ミラーのそれぞれは、適当な局所電場を与えることにより、またはピエゾアクチュエータを採用することにより、軸について傾けることができる。前と同様に、ミラーはマトリックスアドレス指定可能であり、それによりアドレス指定されたミラーは、到来する放射ビームをアドレス指定されてないミラーとは異なる方向に反射する。この様にして、反射ビームは、マトリックスアドレス指定可能ミラーのアドレス指定パターンに従ってパターン付けされる。必要なマトリックスアドレス指定は、適当な電子機器を使用して行うことができる。上記記載のどちらの状況においても、パターニングデバイスは１つ以上のプログラマブルミラーアレイを含むことができる。ここで言及されるミラーアレイに関する更なる情報は、例えば、米国特許第５、２９６、８９１号および第５、５２３、１９３号、また、ＰＣＴ公開番号ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０９６から得ることができる。プログラマブルミラーアレイの場合には、サポート構造は、例えば必要に応じて固定、または可動式になり得るフレームまたはテーブルとして具体化されてよい。
【００３７】
[0047]  プログラマブルミラーアレイのミラーのサイズは、従来の（反射または透過型）マスクにあるパターンのクリティカルディメンションよりも通常大きい。したがって、マスクレスリソグラフィ装置は、非マスクレスリソグラフィの縮小率よりも高い縮小率を有する投影レンズを通常必要とする。例えば、マスクレスリソグラフィ装置の縮小率は約１００である。それに対して非マスクレスリソグラフィ装置の縮小率は約４である。したがって、投影システムの所与の開口数に対して、マスクレス装置の投影システムＰＳにより集められたパターン付き放射ビームは、従来の（反射または透過型）マスクを使用するリソグラフィ装置のパターン付き放射ビームよりもかなり小さい。これにより、マスクレス装置のエタンデュが制限される。
【００３８】
[0048]  従来のパターニングデバイス用途に対して開発された既存のＥＵＶ源は、マスクレスリソグラフィ装置のエタンデュよりも相当大きい放射源エタンデュを有し得る。放射源のエタンデュがリソグラフィ装置のエタンデュよりも大きい場合、放射は失われ得る。結果として、各基板の露光時間は長くなり得る。これは基板のスループットに影響を及ぼし得る。
【００３９】
[0049]  マスクレス装置のエタンデュが小さいため、放射源ＳＯから放出された全ての放射をリソグラフィ装置１により集めて、放射の損失を制限することが望ましい。放射源ＳＯから放出されたほぼ全ての放射が確実に、パターニングデバイスＭＡを照明し、投影システムＰＳにより集められるために、放射源ＳＯのエタンデュと、リソグラフィ装置１のエタンデュを一致させることが望ましい。例えば、図１および図２の実施形態においては、放射源のエタンデュを０．０３ｍｍ２ステラジアン未満に制限することが望ましい。
【００４０】
[0050]  プラズマの軸方向の実効サイズは、放射源のエタンデュに影響を及ぼす。プラズマ放射源ＳＯのエタンデュを調節し（例えば減少させて）、それにより放射源のエタンデュをリソグラフィ装置１のエタンデュと一致させるために、放射源ＳＯは放電中にプラズマの半径方向または／および軸方向のサイズを減少するように構成されている。
【００４１】
[0051]  図３ａ−ｂは、本発明の一実施形態による図１および図２のリソグラフィ装置内で使用されるプラズマ源３００を示す。図３ａは、ｘ−ｚ平面のプラズマ源３００の概略断面図を示す。図３ｂは、ｘ−ｙ平面のプラズマ源３００の概略上面図を示す。プラズマ源３００は、図３ａ−ｂにおいて示される例に限定されないことは理解されよう。プラズマ放射源ＳＯは、本発明の他の実施形態において異なって構成され得る。例えば、プラズマ源は、本発明の別の実施形態において非軸対称であり得ることは理解されよう。
【００４２】
[0052]  図３ａ−ｂにおいて示されるように、プラズマ源３００は、カソード３０５、アノード３１０、およびアノードとカソードとの間に位置する放電空間３１５を含む。カソード３０５およびアノード３１０のそれぞれは、共通のｚ軸を実質的に中心とするほぼ円筒状の形状を有する。図３ａでは、ｚ軸は放電軸を指す。アノード３１０およびカソード３０５は、電源に接続され、動作中に高電圧が電極間に印加されるようにする。当然のことではあるが、示されるカソード３０５およびアノード３１０の位置は、この実施形態、または他の実施形態において逆にされてよい。
【００４３】
[0053]  動作中に、カソード３０５とアノード３１０との間に、例えば燃料などの作業物質中に放電を印加することにより、高温放電プラズマが発生する。プラズマを発生させるために使用される作業物質または燃料は、放電空間３１５内に位置する。初めは、作業物質は、固体、液体、または気体であってよい。例えば、図３ａ−ｂの実施においては、作業物質（燃料）は、カソード３０５の上面３０７上に位置するスズ（Ｓｎ）の薄層３０６から構成されてよい。カソード３０５の上面３０７は、ｚ軸に対して実質的に垂直である。一実施では、作業物質はＸｅなどのガスを含んでよい。一実施では、リチウムまたはインジウムなど異なる物質が使用されてよい。
【００４４】
[0054]  プラズマ放電の点火は、レーザ源３２５を使用して行われてよい。レーザ源３２５により出力された放射ビーム３３０は、開口３３５を通ってカソード３０５の上部３０７上に集束する。光学システム（図３ａでは図示せず）を使用して放射ビーム３３０を上面３０７上に集束させ得る。薄層３０６においてレーザエネルギーが吸収されるため、Ｓｎは蒸発し、部分的にイオン化されてプラズマ３２０を形成する。
【００４５】
[0055]  プラズマ３２０は、放電中にカソード３０５とアノード３１０との間で膨張し、カソードとアノードとの間の燃料物質により画定される容積を充填する。具体的には、レーザアブレーション後の数十ナノ秒で、燃料蒸気は膨張し、アノード３１０の端に到達し、カソード３０５とアノード３１０との間に伝導路を形成する。プラズマ３２０中の粒子密度は、ｚ軸方向に沿って変化する。レーザアブレーションの直後に、プラズマ３２０中の粒子は、カソード３０５に近接して位置する小さい領域内に閉じ込められる。燃料蒸気が膨張するにつれて、プラズマ３２０中の粒子濃度は減少し、プラズマ３２０を含むエンベロープの（ｘ−ｙ平面における）半径ｒは増加する。通常、プラズマ３２０を含むエンベロープの半径ｒは、ｚ方向におけるカソードからの距離の関数として実質的に直線的に増加する。
【００４６】
[0056]  一旦伝導路が形成されると、アノード３１０とカソード３０５との間の放電がトリガされ、それによりプラズマ３２０中の更なるイオン化と加熱が引き起こされる。プラズマ点火後、プラズマ３２０はオーム加熱により維持され、プラズマ中の更なるイオン化が生じる。磁場が、アノード３１０とカソード３０５との間を流れる電流により発生させされる。磁場は、プラズマ３２０の粒子にローレンツ（Lorentz）力Ｆを作用させる。磁場により生成された磁気圧力は、半径方向に沿ってプラズマ３２０を圧縮し、ｚ方向（ピンチ軸）に沿って細長くされたプラズマピンチを形成する。これをピンチ効果と呼ぶ。
【００４７】
[0057]  プラズマ３２０の磁気圧縮は、プラズマ中の熱圧力によってプラズマに作用する磁気圧縮が釣り合わされる平衡状態に達するまで続く。この圧縮（つまりピンチ効果）の結果、放電軸（つまりｚ軸）に沿ってプラズマカラムが生成される。照射された電極（つまり図３ａ−ｂにおけるカソード３０５）から所与の距離にあるプラズマカラムの断面中の粒子（原子およびイオン）数は、プラズマカラムの断面の半径に亘って積分された初期燃料（作業物質）密度に対応する。プラズマ中のこの粒子密度は、カソードからの距離が増加するにつれて減少する。
【００４８】
[0058]  更なる磁気圧縮、つまりプラズマのサイズ縮小は、プラズマに作用する磁気圧縮と、プラズマ中の熱圧力との平衡を乱すことによって局所的にのみ生じ得る。平衡の乱れは、「ネック」(“neck”）型不安定性の発生をもたらす。実際には、平衡の乱れは、ネックからのプラズマ流出、または／および、プラズマからの強力な放射放出により生成され得る。プラズマは、ネック不安定性から生じ、複数のプラズマポイントまたはマイクロピンチを含み、複数のプラズマポイントまたはマイクロピンチは、その発生の初期段階においてＥＵＶスペクトル領域内で放射することが可能である。ＥＵＶ範囲内で集中的に放射するマイクロピンチの発生は、一次プラズマカラムにおいて形成される特定の初期条件に対して可能であり得る。例えば、これらの初期条件の１つが満たされ得るのは、プラズマ中の粒子の初期線密度が、以下ＮＭＩＮおよびＮＭＡＸとして定義される特定の上限と下限内にある場合である。
【００４９】
[0059]  図４ａを参照すると、この図は、ｚ方向に沿った放電中のプラズマ３２０中の粒子密度分布を概略的に示す。前述のように、ＥＵＶレジームは粒子密度の限られた領域（ＮＭＩＮとＮＭＡＸとの間）に対してのみ発生し、この領域は図４ａにおいて概略的に表される。放電軸（ｚ軸）に沿った粒子密度のこの領域に対応する長さは、Ｄ１として示される。Ｄ１は、ＥＵＶ放射マイクロピンチが発生するピンチの長さに対応する。
【００５０】
[0060]  実質的には、Ｄ１に沿ったピンチは、複数のエレメンタリ放射源、または、プラズマポイント、スポット、もしくはマイクロピンチを含む。Ｄ１により画定されたこの領域においてのみ、これらマイクロピンチは発生し得る。これらエレメンタリ放射源の特性は、例えば、プラズマを生成するために使用された燃料（Ｓｎ、Ｘｅ等）、放射源のジオメトリ（例えばカソードおよびアノードのサイズ、カソードとアノードとの間の距離）、および放射源に供給されるパワーに依存してよい。これらエレメンタリ放射源の半径方向および軸方向のサイズは、通常互いに比例する。例えば、プラズマ燃料がスズ（Ｓｎ）から構成される場合、ＥＵＶ放射ポイントの半径方向および軸方向のサイズは、それぞれ、約０．０２ｃｍと約０．０５ｃｍであってよい。
【００５１】
[0061]  図４ｂを参照すると、この図はプラズマ放電中に距離Ｄ１に亘って発生し得る様々なエレメンタリ放射源３４０ａ−ｄの略図を示す。図４ｂは、図４ａにおいて表された粒子密度の分布も示す。複数のエレメンタリ放射源３４０ａ−ｄの集合効果により、時間と共にプラズマ源３００の軸方向の実効サイズが決まる。放射源ＳＯの軸方向の実効サイズは、放射源のエタンデュに影響を与える。エレメンタリ放射源が多いほどエタンデュは高くなる。
【００５２】
[0062]  プラズマ源３００のエタンデュをリソグラフィ装置１のエタンデュと一致させるために、プラズマ中の粒子密度の分布は新しい分布へと変更させられ、新しい分布に対してピンチの長さＤは減少している。例えば、図４ｃを参照すると、図４ａの緩やかな分布から、図４ｃの急激な分布へ変更することで、ｚ軸方向に沿ったピンチ長さを顕著に減少させ得る。同じ粒子密度に対して、ピンチ長さＤ２はピンチ長さＤ１よりも小さい。
【００５３】
[0063]  プラズマ中の粒子密度の変更、ひいてはピンチ長さの減少は、本発明の一実施形態において、初期プラズマパラメータの強い勾配を生成することにより行われる。
【００５４】
[0064]  図３ａ−ｂを再び参照すると、カソード３０５は、初期圧縮の後、プラズマカラム中でプラズマパラメータの強い勾配が発生するようにアノード３１０に対して位置決めされている。初期プラズマパラメータのこの強い勾配は、放電が開始されたときにアノード３１０とカソード３０５との間で流れている電流線の強い湾曲から生じる。そのような条件で、カソード３０５に近接する電流線は、従来のｚピンチにおけるように、放電軸ｚに沿って向けられ、そして磁気圧力はプラズマ半径に沿って向けられる力Ｆを生成し、それにより放電軸の方へプラズマを圧縮する。カソード３０５からある距離をおいて、電流線は強い湾曲を有する。電流線のこの強い湾曲は、軸方向に沿ったプラズマの追加的な膨張を引き起こし、したがってカソード３０５の表面に近接する領域の外側の予圧縮されたプラズマカラム中の粒子数を減少させる。
【００５５】
[0065]  図５を参照すると、この図は、初期プラズマパラメータの強い勾配を生成するために、カソード３０５がアノード３１０に対して位置決めされたときのプラズマ３２０の膨張を概略的に示す。プラズマ放電の点火は、レーザ源３２５を使用して行われる。レーザ源３２５により出力された放射ビーム３３０は、開口３３５を通ってカソード３０５の上部３０７上に集束する。薄層３０６においてレーザエネルギーが吸収されるため、Ｓｎは蒸発し、部分的にイオン化されてプラズマ３２０を形成する。
【００５６】
[0066]  レーザアブレーション後の数十ナノ秒で、燃料蒸気は膨張し、アノード３１０の端に到達し、カソード３０５とアノード３１０との間に伝導路を形成する。一旦伝導路が形成されると、アノード３１０とカソード３０５との間の放電がトリガされ、それによりプラズマ３２０中の更なるイオン化と加熱が引き起こされる。図５は、燃料蒸気の膨張中にカソード３０５とアノード３１０との間で発生する電流線３６０ａ−ｄを示す。電流線３６０ａ−ｄは、磁場Ｂおよびローレンツ力Ｆを生成する。図５において見られるように、電流線３６０ａ−ｄは、プラズマ源３００の左領域３６５ａおよびプラズマ源３００の右領域３６５ｂに強く向けられ、それにより、これら領域においてｚ軸方向に実質的に沿って向けられるローレンツ力Ｆを生成する。結果として、電流線３６０ａ−ｄの強い湾曲、および、ローレンツ力Ｆの方向により、プラズマ３２０の圧縮は、カソード３０５に近接する非常に限られたエリアまたは領域３７０においてのみ発生し得る。カソード３０５の表面に近接するエリア３７０においては、ローレンツ力はｚ方向にほぼ垂直な方向に実質的に沿って向けられ、かつｚ方向に沿った短い距離に亘ってプラズマ３２０を半径方向に圧縮する。この構造においては、単一のマイクロピンチまたはＥＵＶホットスポットのみが、ｚ方向に沿って発生し得る。エリアまたは領域３７０の外側において、電流線の強い湾曲は軸方向に沿ったプラズマの追加的な膨張を引き起こし、従って予圧縮されたプラズマカラム中の粒子数を減少させる。
【００５７】
[0067]  本発明の一実施形態においては、初期プラズマパラメータの強い勾配は、アノード３１０を、ｘ方向（つまり放電軸またはｚ方向にほぼ垂直な方向）に沿ってカソード３０５とアノード３１０とを隔てる距離Ｌを、ｚ方向に沿ってカソード３０５とアノード３１０とを隔てる距離lよりも大きく、また好ましくは実質的に大きくなるようにカソード３０５に近接して位置決めすることにより得ることができる。したがって、次の条件、Ｌ＞＞ｌが満たされるべきである。一実施形態においては、距離Ｌは距離ｌより少なくとも５０％大きい。別の実施形態においては、Ｌ＝２*ｌである。
【００５８】
[0068]  アノードとカソードとの間の距離は、ピンチまたはプラズマカラムの所望の軸方向のサイズに基づいて決定され、また調節され得る。一実施形態においては、アノード３１０とカソード３０５との間の距離は、プラズマ源３００の組立て中にあらかじめセットされ、また固定されて放射源ＳＯのエタンデュはリソグラフィ装置のエタンデュと一致するようにされてよい。当業者には理解されるように、この距離は、キャリブレーションに基づき決定されてよい。
【００５９】
[0069]  あるいは、アノード３１０およびカソード３０５は、ピンチの軸方向のサイズを調節するために、例えば、放電軸（ｚ方向）に沿って、互いに対して移動させられてよい。例えば、一実施形態においては、アノード３１０は、例えば軸方向に沿ってアノードを動かすように構成された駆動ユニットに接続し得る。駆動ユニットは、コントローラと通信してアノードの位置を調節し得る。コントローラは、放電中にプラズマピンチをモニタリングするように構成されたモニタリングユニット（例えばカメラ）に動作可能に接続し得る。例えば、モニタリングユニットは、初期のカソード−アノード構造は１つ以上のＥＵＶ放射ポイントを有するプラズマピンチを生成することを決定し得る。モニタリングユニットの結果に基づいて、コントローラは、アノードに対するカソードの位置（例えば軸方向の位置）を調節するように駆動ユニットを制御し、それによりＥＵＶ放射ポイントまたはホットポイントの数を減少または増加させ、したがってプラズマ源３００のエタンデュを調節するように構成され得る。
【００６０】
[0070]  図６を参照すると、この図は本発明の一実施形態によるプラズマ源６００を示す。プラズマ源６００は、カソード６０５、アノード６１０、およびアノードとカソードとの間に位置する放射空間６１５を含む。カソード６０５およびアノード６１０は、ほぼ円筒状の形状を有し、放電軸またはｚ軸に対して回転対称である。アノード６１０は、カソードの上面６２０とアノードの上面６２５は実質的に同一平面にあるようにカソードに対して位置決めされている。この電極構造は、オープン型電極ジオメトリと呼ばれ、オープン型電極ジオメトリにおいては
【００６１】
【数２】
2010536166.tif 000004
である。
【００６２】
[0071]  プラズマ源６００は、プラズマを点火するためのレーザ源６３０をさらに含んでよい。このような構造では、スズ（Ｓｎ）の層が、カソード６０５の上面６２０に配置され得る。図３ａ−ｂの実施形態において示されるように、レーザ源６３０により出力された放射ビーム６３５は、カソード６０５の上面６２０上に集束する。レーザエネルギーが吸収されるため、Ｓｎは蒸発し、部分的にイオン化される。
【００６３】
[0072]  動作中、カソード６０５とアノード６１０との間に高電圧が印加される。燃料（例えばＳｎ）のイオン化により生成された電子およびイオンは、カソード６０５とアノード６１０との間のブレイクスルーを開始し、プラズマ６４０を発生させる。カソード６０５とアノード６１０との間に発生した高電流、およびカソード６０５における電流線６５０の集中のため、プラズマ６４０は、カソード６０５の上面６２０において、または上面６２０近くでピンチする。
【００６４】
[0073]  図６の実施形態においては、カソードの上面６２０およびアノードの上面６２５は、例えば同一平面上など、実質的に同じ平面上にある。図５の実施形態において説明されるように、上面６２０、６２５がｚ軸に沿って短い距離により隔てられる場合に、放電軸（軸方向またはｚ軸）に沿ってピンチの膨張をさらに縮小させ得ることは理解されよう。
【００６５】
[0074]  図３ａ−図６におけるＥＵＶ源は、完全な軸対称を有する電極システムを用いて説明されてきた。一方で、ＥＵＶ放射プラズマの軸方向サイズの調整は、軸対称を有さない電極システムを用いても行うことができることは理解されよう。放射ビームにより蒸発させられた初期プラズマの回転対称により、プラズマピンチの位置安定性は、例えば図７において概略的に示されるシステムに類似の、回転対称を有さないシステムにおいてでさえ、実質的に改善し得る。
【００６６】
[0075]  図７は、本発明の一実施形態によるプラズマ源７００を示す。プラズマ源７００は、カソード７０５、アノード７１０、およびアノードとカソードとの間に位置する放電空間７１５を含む。アノード７１０は、カソード７０５に近接して位置決めされた第１部分７１０ａおよび第２部分７１０ｂを有する。アノード７１０の第１および第２部分７１０ａ−ｂは、カソード７０５の一部を囲む実質的に湾曲した形状を有する。第１および第２部分７１０ａ−ｂは、図７において示されるように、カソード７０５から実質的に同じ距離に位置決めされてよい。しかし、カソード７０５と第１部分７１０ａとの間の距離、およびカソード７０５と第２部分７１０ｂとの間の距離は、本発明の一実施形態において異なってもよいことは理解されよう。
【００６７】
[0076]  図７においては、ｚ方向に沿ったアノード７１０の上面７１１ａ−ｂとカソード７０５との間の距離ｌが、ｘ−ｙ平面におけるカソード７０５とアノード７１０とを隔てる距離Ｌよりも小さく、また好ましくは実質的に小さくなるように、第１および第２部分７１０ａ−ｂはカソード７０５に対して位置決めされる。距離ｌは、正数または負数、つまりアノード７１０の上面７１１ａ−ｂはカソード７０５の上面のより上または下であってよい。
【００６８】
[0077]  図６と同様に、プラズマ源７００はプラズマ７４０を点火するためのレーザ源７３０を含んでよい。このような構造では、スズ（Ｓｎ）の層が、カソードの上面に配置され得る。図３ａ−ｂの実施形態において示されるように、レーザ源７３０により出力された放射ビーム７３５は、カソード７０５の上面上に集束する。レーザエネルギーが吸収されるため、Ｓｎは蒸発し、部分的にイオン化される。図７はカソード７０５における電流線の集中を示す。
【００６９】
[0078]  図８は、本発明の実施形態によるプラズマ源８００を示す。プラズマ源８００は、カソード８０５、アノード８１０、およびアノードとカソードとの間に位置する放電空間８１５を含む。アノード８１０は、カソード８０５に近接して位置決めされた第１プレート８１０ａと第２プレート８１０ｂを含む。第１および第２プレート８１０ａ−ｂは、カソード８０５に対して実質的に平行であり、カソード８０８から実質的に同じ距離に位置決めされている。カソード８０５と第１部分８１０ａとの間の距離、およびカソード８０５と第２部分８１０ｂとの距離は、本発明の別の実施形態において異なってよいことは理解されよう。
【００７０】
[0079]  図７において示されるように、ｚ方向に沿ったアノード８１０の上面８１１ａ−ｂとカソード８０５との間の距離ｌが、ｘ−ｙ平面におけるカソード８０５とアノード８１０とを隔てる距離Ｌよりも小さく、また好ましくは実質的に小さくなるように、第１および第２プレート８１０ａ−ｂはカソード８０５に対して位置決めされる。距離ｌは、正数または負数、つまりアノード８１０の上面８１１ａ−ｂはカソード８０５の上面のより上または下であってよい。
【００７１】
[0080]  さらに、図６と同様に、プラズマ源８００はプラズマ８４０を点火するためのレーザ源８３０を含んでよい。このような構造では、スズ（Ｓｎ）の層が、カソードの上面に配置され得る。図３ａ−ｂの実施形態において示されるように、レーザ源８３０により出力された放射ビーム８３５は、カソード８０５の上面上に集束する。レーザエネルギーが吸収されるため、Ｓｎは蒸発し、部分的にイオン化される。図８は、カソード８０５における電流線８５０の集中を示す。
【００７２】
[0081]  図６−８において示されるシステムは本発明の他の実施形態において変更され得ることは理解されよう。加えて、図５−８におけるアノードはプラズマピンチにより放出された放射をブロックしないという事実を考慮すると、ＥＵＶ放射の集束角度を実質的に増加させることは可能である。
【００７３】
[0082]  さらに、または、あるいは、初期プラズマパラメータの強い勾配は、本発明の一実施形態において、放射ビームを使用したカソードの表面上への作業物質のアブレーションを制御することにより生成されてもよい。放射ビームとカソード上の作業物質（燃料）との間での相互作用により発生した初期プラズマおよび燃料蒸気の膨張は、放射ビームの焦点条件とカソード上の放射ビームのスポットサイズに依存し得る。
【００７４】
[0083]  例えば、図９を参照すると、カソード９１０の上面は、カソードの上面上に放射ビーム９３５を向ける光学システム９３６の焦点面内に実質的に位置決めされ得る。この実施形態においては、カソードの上面における放射ビームの半径スポットは実質的に減少する。この構造は、図９において概略的に示されるように、実質的に等方向に膨張する初期プラズマ９４０を生成する。レーザアブレーションによるイオン化されたガスの蒸気膨張は、図９における矢印９２０により概略的に表される。初期プラズマにおけるｚ軸に沿った粒子密度は、ｚ軸に実質的に沿って膨張する非等方性プラズマにおける粒子密度よりも小さいことが理解されよう。結果として、図９の実施形態におけるプラズマ圧縮、およびそれによるマイクロピンチの形成は、カソード９１０の表面に近接するエリアにおいてのみ発生し得る。一実施形態においては、放射ビーム９３５のスポットサイズ（例えば直径）は、約５０μｍより小さい。一実施形態においては、スポットサイズは約３０μｍと５０μｍとの間の範囲から選択される。
【００７５】
[0084]  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および検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むフラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッド等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。当然のことであるが、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」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「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、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。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。
【００７６】
[0085]  光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターニングデバイス内のトポグラフィによって、基板上に創出されるパターンが定義される。パターニングデバイスのトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストは硬化される。パターニングデバイスは、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
【００７７】
[0086]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが理解されるべきである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、また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、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００７８】
[0087]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲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。
【００７９】
[0088]  本発明は、実施形態において説明されたリソグラフィ装置の適用またはリソグラフィ装置における使用に限定されない。さらに、添付の図面は、本発明を理解するために必要な要素および特徴を含む。それ以外の点については、リソグラフィ装置の図は概略的であり、原寸に比例していない。本発明は、概略図に示される要素（例えば概略図に示されるミラーの数）に限定されない。さらに、本発明は、図１および図２に関して説明されるリソグラフィ装置に限定されない。
【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４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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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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【国際調査報告】
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