(57)【要約】【課題】消耗作用物質の消費を回復し得る上述のプラズマ放射源を提供すること。【解決手段】アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードを含み、アノードおよびカソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、カソードは、液体金属を保持するように配置される、放射源が開示される。当該放射源は、液体金属上にエネルギービームを方向づけて液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および追加液体金属を供給して液体金属の蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダをさらに含む。【選択図】図４
2010512021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射源であって、
アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、
前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および、
追加液体金属を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダ、
を含む、放射源。
【請求項２】
前記液体金属プロバイダは、前記アノードに前記追加液体金属を供給するように配置され、前記放射源の使用中に、前記追加液体金属の一部は、遠心力によって、前記アノードの周縁面（peripheral surface）から前記カソードの内面に移動する、請求項１に記載の放射源。
【請求項３】
前記アノードは、傾斜したリムを有するディスクを含み、前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を前記リム上に供給するように配置される、請求項２に記載の放射源。
【請求項４】
前記アノードは、前記アノードの上側（top side）に中空部分を含み、前記液体金属プロバイダは、前記中空部分内に前記追加液体金属を供給するように配置され、前記アノードは、遠心力によって、前記中空部分から前記アノードのボディを介して前記周縁面へと前記追加液体金属を輸送するように配置される、請求項２に記載の放射源。
【請求項５】
前記アノードボディは、略多孔質である、請求項４に記載の放射源。
【請求項６】
前記アノードボディは、略層状である、請求項４に記載の放射源。
【請求項７】
前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を小滴の形で供給するように配置される、請求項１に記載の放射源。
【請求項８】
リソグラフィ装置であって、
放射源であって、
アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、
前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および、
追加液体金属を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダ、
を含む放射源、
放射ビームを調整するように構成された照明システム、
前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するサポート、
基板を保持するように構成された基板テーブル、および、
前記基板のターゲット部分に前記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、
を含む、リソグラフィ装置。
【請求項９】
前記液体金属プロバイダは、前記アノードに前記追加液体金属を供給するように配置され、前記放射源の使用中に、前記追加液体金属の一部は、遠心力によって、前記アノードの周縁面（peripheral surface）から前記カソードの内面に移動する、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記アノードは、傾斜したリムを有するディスクを含み、前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を前記リム上に供給するように配置される、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記アノードは、前記アノードの上側（top side）に中空部分を含み、前記液体金属プロバイダは、前記中空部分内に前記追加液体金属を供給するように配置され、前記アノードは、遠心力によって、前記中空部分から前記アノードのボディを介して前記周縁面へと前記追加液体金属を輸送するように配置される、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記アノードボディは、略多孔質である、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記アノードボディは、略層状である、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を小滴の形で供給するように配置される、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
アノードおよびカソードにわたって放電電圧を生成することであって、前記アノードは前記カソードの内側に取り付けられ、前記カソードは液体金属を保持すること、
前記アノードおよび前記カソードを回転させること、
前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記アノードと前記カソードとの間の放電空間内の蒸気中で放電を形成する前記液体金属の一部を蒸発させて、プラズマを形成し、電磁放射を発生させること、および、
前記液体金属に追加液体金属を供給して前記液体金属の蒸発部分を補償すること、
を含む、放射生成方法。
【請求項１６】
前記アノードに前記追加液体金属を供給すること、および遠心力によって、前記アノードの周縁面（peripheral surface）から前記カソードの内面に前記追加液体金属の一部を移動させることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記アノードは、傾斜したリムを有するディスクを含み、前記追加液体金属を前記リム上に供給することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記アノードの上側の前記アノードの中空部分内に前記追加液体金属を供給すること、および、遠心力によって、前記中空部分から前記アノードのボディを介して前記アノードの周縁面へと前記追加液体金属を輸送すること、
を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記アノードボディは、略多孔質である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記アノードボディは、略層状である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記追加液体金属を小滴の形で供給することを含む、請求項１５に記載の方法。
【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リソグラフィ装置用のプラズマ放射源に関する。
【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いわゆるステッパ、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、いわゆ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]  デバイスのクリティカルディメンジョンを小さくするために、リソグラフィ投影装置には、ＥＵＶ放射用の放射源を配置し得る。ＥＵＶ放射源は、例えば、アノードとカソードとの間の物質（例えば、ガスや蒸気）内にプラズマを発生させる、および、プラズマ内を流れる（パルス）電流により引き起こされるオーム加熱により高温放電プラズマを生成し得る、放電プラズマ放射源とすることができる。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  ＥＵＶ放射源は、回転電極を含むことができ、回転電極において、カソードは、カソードの内側のディスク状アノードとともに消耗作用物質（consumable working substance）として使用される液層（例えば、スズ）で部分的に覆われる。レーザビームは、スズ層に方向づけられて、放電を引き起こす気化スズ（vaporized tin）を形成する。カソード上のスズ層は、気化が原因で徐々に劣化することになる。スズの消費は、自動的に回復することができない。        
【０００５】
[0005]  従って、例えば、消耗作用物質の消費を回復し得る上述のプラズマ放射源を提供することが望ましい。
【０００６】
[0006]  本発明の一態様に従い、放射源であって、アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および、追加液体金属（additional liquid metal）を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダを含む、放射源が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の一態様に従い、リソグラフィ装置であって、放射源であって、アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および追加液体金属を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダ、を含む放射源、放射ビームを調整するように構成された照明システム、前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するサポート、基板を保持するように構成された基板テーブル、および前記基板のターゲット部分に前記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を含む、リソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
[0008]  本発明の一態様に従い、アノードおよびカソードにわたって放電電圧を生成することであって、前記アノードは前記カソードの内側に取り付けられ、前記カソードは液体金属を保持すること、前記アノードおよび前記カソードを回転させること、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記アノードと前記カソードとの間の放電空間内の蒸気中で放電を形成する前記液体金属の一部を蒸発させて、プラズマを形成し、電磁放射を発生させること、および前記液体金属に追加液体金属を供給して前記液体金属の蒸発部分を補償することを含む、放射生成方法。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
[0009]  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。
【００１０】
【図１】[0010]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0011]  図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図３】[0012]  図３は、本発明の他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図４】[0013]  図４は、本発明のさらに他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図５】[0014]  図５は、本発明のさらに他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図６】[0015]  図６は、図４および図５のプラズマ放射源の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0016]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。装置は、
【００１２】
[0017]  −放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または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と、
【００１３】
[0018]  −パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支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を正確に位置付けるように構成された第１のポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
【００１４】
[0019]  −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を正確に位置付けるように構成された第２のポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
【００１５】
[0020]  −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た投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００１６】
[0021]  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などのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１７】
[0022]  サポート構造は、パターニングデバイスの配向、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。サポート構造は、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。サポート構造は、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。
【００１８】
[0023]  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機能層に対応することになる。
【００１９】
[0024]  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。
【００２０】
[0025]  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。
【００２１】
[0026]  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。
【００２２】
[0027]  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「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルおよび／またはサポート構造は、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／またはサポート構造上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルおよび／またはサポート構造を露光用に使うこともできる。
【００２３】
[0028]  また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための技術においてよく知られている。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００２４】
[0029]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、プラズマ放射源ＳＯから放射ビームを受ける。プラズマ放射源ＳＯ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、プラズマ放射源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。プラズマ放射源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とともに、「放射システム」と呼んでもよい。
【００２５】
[0030]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタ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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざま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。
【００２６】
[0031]  放射ビームＢは、サポート構造（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を通り抜けた後、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上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナ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、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを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付けることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナ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ポジショナ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およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１および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空間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、パターニングデバイス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。
【００２７】
[0032]  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】
[0033]  １．  ステップモードにおいては、サポート構造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、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。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、単一静止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】
[0034]  ２．  スキャンモードにおいては、サポート構造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）。サポート構造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。
【００３０】
[0035]  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、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、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、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。
【００３１】
[0036]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、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】
[0037]  一実施形態に係る放射源ＳＯは、アノードおよびカソードを含み、アノードとカソードは、これらの間の放電空間内の物質中で放電を形成するように構成されかつ配置される。プラズマは形成され、これにより電磁放射が発生する。アノードおよびカソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられる。
【００３３】
[0038]  図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。プラズマ放射源ＳＯは、ロッド２２を中心に回転可能に取り付けられた中空ディスク状カソード２０を含む。プラズマ放射源ＳＯは、中空カソードの内側にディスク状アノード２４をさらに含む。また、アノード２４は、カソード２０とともに回転するようにロッド２２に対して取り付けられる。また、プラズマ放射源ＳＯは、レーザビーム源２８などのエネルギービーム源２８を含む、またはエネルギービーム源２８に接続され、このエネルギービーム源２８は、エネルギービーム３０をカソード２０の内面に対して方向づける。液体金属プロバイダ３２は、中空カソード２０の内側の液体金属槽３４に液体金属（例えば、スズ）の小滴を生成するように配置される。槽３４に小滴を提供することによって、液体金属の消費を回復する。適切な量の液体金属を提供することによって、カソード２０内の液体金属量は、放電作用下で略安定した状態を保つ。高速回転カソード２０内に液体金属を滴下することで、液体金属層／槽３４の表面上にリプル（リップル：rippling）が生じ得る。
【００３４】
[0039]  図３は、本発明の他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。ディスク状アノード２４は、アノード２４が置かれている平面に対して傾斜されたリム２６を有する。液体金属プロバイダ３２は、回転アノード２４の傾斜リム２６に対して液体金属（例えば、スズ）の小滴を提供するように、アノード２４の真上に配置される。リム２６上に液体小滴を落下させることによって、アノードのアクティブ面、すなわちリム２６は濡れ、アノード２４とカソード２０との間に存在する気化性液（vapor liquid）の放電によって引き起こされる腐食から保護される。アノード２４の回転運動に起因して、リム２６に存在する余分な液体金属は、リム２６から取り去られて（swept）カソード２０の内面に液体金属層および／または液体金属槽が生成される。アノードのリム２６から離れる液体金属３３は、カソード速度に非常に近い速度で極小滴の形でカソード２０の内面または槽３４に当たる。これにより、図２の実施形態と比較してリプル効果が減少することになり、これによってＥＵＶ放射収率安定性は向上し得る。
【００３５】
[0040]  さらに、アノード表面も濡らすことによって、アノード表面は、放電作用下でより安定した状態を保つ。これによって腐食作用が減少し、従って放射源全体の寿命が延びる。
【００３６】
[0041]  アノード２４の半径Ｒが、例えばＲ＝２０ｃｍで、かつアノード２４とカソード２０との間のギャップがΔＲ＝０．２ｃｍである場合、アノード２４からカソード２０に到達する小滴の相対速度は、以下のように示すことができる。
【数１】
2010512021.tif 000003
【数２】
2010512021.tif 000004
ここで、ＶΦは面に対して接線方向にある要素、Ｖｒは面に対して垂直な要素、そしてＶ０は回転アノード２４のリム２６の線速度である。
【００３７】
[0042]  他の実施形態において、図４を参照すると、液体金属３８の小滴は、プラズマ放射源ＳＯのアノード２４の中空部分４０内に供給される。アノード２４は、作業アノード表面、すなわちリム２６に液体金属が浸透する多孔質体（ボディ）を備える。これによってリム２６が濡れ、従って放電作用下の液体金属の蒸発から保護される。再び、余分な液体金属はアノード表面２６から取り去られて、カソード速度に非常に近い速度でカソード槽３４またはカソード２０に極小滴３３が形成される。これは、リプル効果の最小化に役立つ。
【００３８】
[0043]  液体金属は、遠心力によって多孔質のアノードボディを通過し、これは以下に定義される範囲の遠心加速度に対応する。
【数３】
2010512021.tif 000005
【００３９】
[0044]  アノードのリム２６の出口において、液体金属は、カソード２０の速度に近い、適切な方位速度をすでに有している。大きな遠心力により、以下の特性半径（characteristic radius）ｒ、
【数４】
2010512021.tif 000006
および体積Ｖ、
【数５】
2010512021.tif 000007
を有する小滴が形成される。
ここで、σは表面張力（スズに対して０．５Ｎ／ｍ）、ρは特定密度（液体スズに対して７・１０３ｋｇ／ｍ３）、Ｒは回転半径、そしてｖ０は回転するアノード−カソード対の線速度である。
【００４０】
[0045]  なお、「大きな」遠心力は、１０２〜１０３Ｎの値を有する力として定義される。体積Ｖは、線速度ｖ０に強く依存し、Ｒ＝１５ｃｍでのｖ０＝３０ｍ／ｓという典型的な値については、スズ小滴の体積Ｖは１０−５ｃｍ３または０．１ミリグラムのオーダーとなる。
【００４１】
[0046]  図５は、本発明の他の一実施形態を示し、この実施形態において、アノード２４は、層状アノードボディを含む。図５に示す実施形態におけるプラズマ放射源の機能は、液体金属が層状体のチャネルを通過するという点を除いて図４の機能と同様である。アノードのリム２６に到達すると、液体金属は取り去られて、カソードの内面または槽に小滴が形成されることになる。
【００４２】
[0047]  比較的低い速度に起因して、数式（１）および（２）を参照すると、小滴は、カソード２０に対して比較的低い速度で、カソード２０の内面、および／または（存在する際に）液体金属槽３４に当たることになる。従って、カソード槽３４内のリプルは起きないはずである。さらに、アノード表面は、アノードのリム表面に液体薄層が形成されることによって保護される。
【００４３】
[0048]  図６は、図４および図５の実施形態におけるプラズマ放射源の上面図である。図６は、カソード２０の内側のアノード２４を示す。小滴３３が取り去られるリム２６が示されている。さらに、ロッド２２の周りのアノード２４の中空部分４０が見える。
【００４４】
[0049]  理解されるように、いずれの消耗作用物質も使用することができる。例えば、Ｓｎ（スズ）を使用する代わりに、スズおよびガリウムの合金、インジウム、スズおよびインジウムの合金、またはＥＵＶ放射を生成するものとして知られている別の金属といった別の金属を使用することができる。さらに、本発明は、ＥＵＶ放射のみに限定されない。
【００４５】
[0050]  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）、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。当業者にとっては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。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およ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。
【００４６】
[0051]  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。
【００４７】
[0052]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００４８】
[0053]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００４９】
[0054]  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明らかである。
【００５０】
[0055]  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。
【図１】
2010512021.tif 000008
【図２】
2010512021.tif 000009
【図３】
2010512021.tif 000010
【図４】
2010512021.tif 000011
【図５】
2010512021.tif 000012
【図６】
2010512021.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月15日(2009.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射源であって、
アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、
前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および、
追加液体金属を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダ、
を含む、放射源。
【請求項２】
前記液体金属プロバイダは、前記アノードに前記追加液体金属を供給するように配置され、前記放射源の使用中に、前記追加液体金属の一部は、遠心力によって、前記アノードの周縁面（peripheral surface）から前記カソードの内面に移動する、請求項１に記載の放射源。
【請求項３】
前記アノードは、傾斜したリムを有するディスクを含み、前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を前記リム上に供給するように配置される、請求項２に記載の放射源。
【請求項４】
前記アノードは、前記アノードの上側（top side）に中空部分を含み、前記液体金属プロバイダは、前記中空部分内に前記追加液体金属を供給するように配置され、前記アノードは、遠心力によって、前記中空部分から前記アノードのボディを介して前記周縁面へと前記追加液体金属を輸送するように配置される、請求項２に記載の放射源。
【請求項５】
前記アノードボディは、略多孔質である、請求項４に記載の放射源。
【請求項６】
前記アノードボディは、略層状である、請求項４に記載の放射源。
【請求項７】
前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を小滴の形で供給するように配置される、請求項１に記載の放射源。
【請求項８】
リソグラフィ装置であって、
放射源であって、
アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、
前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および、
追加液体金属を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダ、
を含む放射源、
放射ビームを調整するように構成された照明システム、
前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するサポート、
基板を保持するように構成された基板テーブル、および、
前記基板のターゲット部分に前記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、
を含む、リソグラフィ装置。
【請求項９】
前記液体金属プロバイダは、前記アノードに前記追加液体金属を供給するように配置され、前記放射源の使用中に、前記追加液体金属の一部は、遠心力によって、前記アノードの周縁面（peripheral surface）から前記カソードの内面に移動する、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記アノードは、傾斜したリムを有するディスクを含み、前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を前記リム上に供給するように配置される、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１１】
前記アノードは、前記アノードの上側（top side）に中空部分を含み、前記液体金属プロバイダは、前記中空部分内に前記追加液体金属を供給するように配置され、前記アノードは、遠心力によって、前記中空部分から前記アノードのボディを介して前記周縁面へと前記追加液体金属を輸送するように配置される、請求項９に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１２】
前記アノードボディは、略多孔質である、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１３】
前記アノードボディは、略層状である、請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１４】
前記液体金属プロバイダは、前記追加液体金属を小滴の形で供給するように配置される、請求項８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１５】
アノードおよびカソードにわたって放電電圧を生成することであって、前記アノードは前記カソードの内側に取り付けられ、前記カソードは液体金属を保持すること、
前記アノードおよび前記カソードを回転させること、
前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記アノードと前記カソードとの間の放電空間内の蒸気中で放電を形成する前記液体金属の一部を蒸発させて、プラズマを形成し、電磁放射を発生させること、および、
前記液体金属に追加液体金属を供給して前記液体金属の蒸発部分を補償すること、
を含む、放射生成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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リソグラフィ装置用のプラズマ放射源に関する。
【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いわゆるステッパ、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、いわゆ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]  デバイスのクリティカルディメンジョンを小さくするために、リソグラフィ投影装置には、ＥＵＶ放射用の放射源を配置し得る。ＥＵＶ放射源は、例えば、アノードとカソードとの間の物質（例えば、ガスや蒸気）内にプラズマを発生させる、および、プラズマ内を流れる（パルス）電流により引き起こされるオーム加熱により高温放電プラズマを生成し得る、放電プラズマ放射源とすることができる。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  ＥＵＶ放射源は、回転電極を含むことができ、回転電極において、カソードは、カソードの内側のディスク状アノードとともに消耗作用物質（consumable working substance）として使用される液層（例えば、スズ）で部分的に覆われる。レーザビームは、スズ層に方向づけられて、放電を引き起こす気化スズ（vaporized tin）を形成する。カソード上のスズ層は、気化が原因で徐々に劣化することになる。スズの消費は、自動的に回復することができない。        
【０００５】
[0005]  従って、例えば、消耗作用物質の消費を回復し得る上述のプラズマ放射源を提供することが望ましい。
【０００６】
[0006]  本発明の一態様に従い、放射源であって、アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および、追加液体金属（additional liquid metal）を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダを含む、放射源が提供される。
【０００７】
[0007]  本発明の一態様に従い、リソグラフィ装置であって、放射源であって、アノードとカソードとの間の放電空間内の物質中で放電を形成し、プラズマを形成して電磁放射を発生させるように構成および配置されたアノードおよびカソードであって、前記アノードおよび前記カソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、前記カソードは、液体金属を保持するように配置される、アノードおよびカソード、前記放電のための物質を生成するために、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記液体金属の一部を蒸発させるように配置された活性化源、および追加液体金属を供給して前記液体金属の前記蒸発部分を補償するように配置された液体金属プロバイダ、を含む放射源、放射ビームを調整するように構成された照明システム、前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するサポート、基板を保持するように構成された基板テーブル、および前記基板のターゲット部分に前記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を含む、リソグラフィ装置が提供される。
【０００８】
[0008]  本発明の一態様に従い、アノードおよびカソードにわたって放電電圧を生成することであって、前記アノードは前記カソードの内側に取り付けられ、前記カソードは液体金属を保持すること、前記アノードおよび前記カソードを回転させること、前記液体金属上にエネルギービームを方向づけて前記アノードと前記カソードとの間の放電空間内の蒸気中で放電を形成する前記液体金属の一部を蒸発させて、プラズマを形成し、電磁放射を発生させること、および前記液体金属に追加液体金属を供給して前記液体金属の蒸発部分を補償することを含む、放射生成方法。
【０００９】
［0009］  また、前記アノードに前記追加液体金属を供給すること、および遠心力によって、前記アノードの周縁面（peripheral surface）から前記カソードの内面に前記追加液体金属の一部を移動させることを含んでもよい。
【００１０】
［0010］  或いは、前記アノードは、傾斜したリムを有するディスクを含み、前記追加液体金属を前記リム上に供給することを含んでもよい。そして、前記アノードボディは、略多孔質、及び／又は、略層状であってもよい。
【００１１】
[0011]  さらに、前記アノードの上側の前記アノードの中空部分内に前記追加液体金属を供給すること、および、遠心力によって、前記中空部分から前記アノードのボディを介して前記アノードの周縁面へと前記追加液体金属を輸送することを含んでもよい。
【００１２】
[0012]  それらに代えて、或いは、それらに付加して、前記追加液体金属を小滴の形で供給することを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
[0013]  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。
【００１４】
【図１】[0014]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0015]  図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図３】[0016]  図３は、本発明の他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図４】[0017]  図４は、本発明のさらに他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図５】[0018]  図５は、本発明のさらに他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。
【図６】[0019]  図６は、図４および図５のプラズマ放射源の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0020]  図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。装置は、
【００１６】
[0021]  −放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または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と、
【００１７】
[0022]  −パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支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を正確に位置付けるように構成された第１のポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
【００１８】
[0023]  −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を正確に位置付けるように構成された第２のポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
【００１９】
[0024]  −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た投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。
【００２０】
[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などのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００２１】
[0026]  サポート構造は、パターニングデバイスの配向、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。サポート構造は、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。サポート構造は、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。
【００２２】
[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機能層に対応することになる。
【００２３】
[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。
【００２４】
[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。
【００２５】
[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。
【００２６】
[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「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルおよび／またはサポート構造は、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／またはサポート構造上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルおよび／またはサポート構造を露光用に使うこともできる。
【００２７】
[0032]  また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体（例えば水）によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。また、リソグラフィ装置内の別の空間（例えば、マスクと投影システムとの間）に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための技術においてよく知られている。本明細書において使用される「液浸」という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
【００２８】
[0033]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、プラズマ放射源ＳＯから放射ビームを受ける。プラズマ放射源ＳＯ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、プラズマ放射源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。プラズマ放射源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とともに、「放射システム」と呼んでもよい。
【００２９】
[0034]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタ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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざま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。
【００３０】
[0035]  放射ビームＢは、サポート構造（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を通り抜けた後、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上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナ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、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置付けるように、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ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを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付けることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナ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ポジショナ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およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１および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空間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、パターニングデバイス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。
【００３１】
[0036]  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。
【００３２】
[0037]  １．  ステップモードにおいては、サポート構造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、放射ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。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、単一静止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。
【００３３】
[0038]  ２．  スキャンモードにおいては、サポート構造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）。サポート構造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。
【００３４】
[0039]  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、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、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、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。
【００３５】
[0040]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、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。
【００３６】
[0041]  一実施形態に係る放射源ＳＯは、アノードおよびカソードを含み、アノードとカソードは、これらの間の放電空間内の物質中で放電を形成するように構成されかつ配置される。プラズマは形成され、これにより電磁放射が発生する。アノードおよびカソードは、回転軸を中心に回転可能に取り付けられる。
【００３７】
[0042]  図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。プラズマ放射源ＳＯは、ロッド２２を中心に回転可能に取り付けられた中空ディスク状カソード２０を含む。プラズマ放射源ＳＯは、中空カソードの内側にディスク状アノード２４をさらに含む。また、アノード２４は、カソード２０とともに回転するようにロッド２２に対して取り付けられる。また、プラズマ放射源ＳＯは、レーザビーム源２８などのエネルギービーム源２８を含む、またはエネルギービーム源２８に接続され、このエネルギービーム源２８は、エネルギービーム３０をカソード２０の内面に対して方向づける。液体金属プロバイダ３２は、中空カソード２０の内側の液体金属槽３４に液体金属（例えば、スズ）の小滴を生成するように配置される。槽３４に小滴を提供することによって、液体金属の消費を回復する。適切な量の液体金属を提供することによって、カソード２０内の液体金属量は、放電作用下で略安定した状態を保つ。高速回転カソード２０内に液体金属を滴下することで、液体金属層／槽３４の表面上にリプル（リップル：rippling）が生じ得る。
【００３８】
[0043]  図３は、本発明の他の一実施形態に係るプラズマ放射源ＳＯを示す。ディスク状アノード２４は、アノード２４が置かれている平面に対して傾斜されたリム２６を有する。液体金属プロバイダ３２は、回転アノード２４の傾斜リム２６に対して液体金属（例えば、スズ）の小滴を提供するように、アノード２４の真上に配置される。リム２６上に液体小滴を落下させることによって、アノードのアクティブ面、すなわちリム２６は濡れ、アノード２４とカソード２０との間に存在する気化性液（vapor liquid）の放電によって引き起こされる腐食から保護される。アノード２４の回転運動に起因して、リム２６に存在する余分な液体金属は、リム２６から取り去られて（swept）カソード２０の内面に液体金属層および／または液体金属槽が生成される。アノードのリム２６から離れる液体金属３３は、カソード速度に非常に近い速度で極小滴の形でカソード２０の内面または槽３４に当たる。これにより、図２の実施形態と比較してリプル効果が減少することになり、これによってＥＵＶ放射収率安定性は向上し得る。
【００３９】
[0044]  さらに、アノード表面も濡らすことによって、アノード表面は、放電作用下でより安定した状態を保つ。これによって腐食作用が減少し、従って放射源全体の寿命が延びる。
【００４０】
[0045]  アノード２４の半径Ｒが、例えばＲ＝２０ｃｍで、かつアノード２４とカソード２０との間のギャップがΔＲ＝０．２ｃｍである場合、アノード２４からカソード２０に到達する小滴の相対速度は、以下のように示すことができる。
【数１】
2010512021.tif 000014
【数２】
2010512021.tif 000015
ここで、ＶΦは面に対して接線方向にある要素、Ｖｒは面に対して垂直な要素、そしてＶ０は回転アノード２４のリム２６の線速度である。
【００４１】
[0046]  他の実施形態において、図４を参照すると、液体金属３８の小滴は、プラズマ放射源ＳＯのアノード２４の中空部分４０内に供給される。アノード２４は、作業アノード表面、すなわちリム２６に液体金属が浸透する多孔質体（ボディ）を備える。これによってリム２６が濡れ、従って放電作用下の液体金属の蒸発から保護される。再び、余分な液体金属はアノード表面２６から取り去られて、カソード速度に非常に近い速度でカソード槽３４またはカソード２０に極小滴３３が形成される。これは、リプル効果の最小化に役立つ。
【００４２】
[0047]  液体金属は、遠心力によって多孔質のアノードボディを通過し、これは以下に定義される範囲の遠心加速度に対応する。
【数３】
2010512021.tif 000016
【００４３】
[0048]  アノードのリム２６の出口において、液体金属は、カソード２０の速度に近い、適切な方位速度をすでに有している。大きな遠心力により、以下の特性半径（characteristic radius）ｒ、
【数４】
2010512021.tif 000017
および体積Ｖ、
【数５】
2010512021.tif 000018
を有する小滴が形成される。
ここで、σは表面張力（スズに対して０．５Ｎ／ｍ）、ρは特定密度（液体スズに対して７・１０３ｋｇ／ｍ３）、Ｒは回転半径、そしてｖ０は回転するアノード−カソード対の線速度である。
【００４４】
[0049]  なお、「大きな」遠心力は、１０２〜１０３Ｎの値を有する力として定義される。体積Ｖは、線速度ｖ０に強く依存し、Ｒ＝１５ｃｍでのｖ０＝３０ｍ／ｓという典型的な値については、スズ小滴の体積Ｖは１０−５ｃｍ３または０．１ミリグラムのオーダーとなる。
【００４５】
[0050]  図５は、本発明の他の一実施形態を示し、この実施形態において、アノード２４は、層状アノードボディを含む。図５に示す実施形態におけるプラズマ放射源の機能は、液体金属が層状体のチャネルを通過するという点を除いて図４の機能と同様である。アノードのリム２６に到達すると、液体金属は取り去られて、カソードの内面または槽に小滴が形成されることになる。
【００４６】
[0051]  比較的低い速度に起因して、数式（１）および（２）を参照すると、小滴は、カソード２０に対して比較的低い速度で、カソード２０の内面、および／または（存在する際に）液体金属槽３４に当たることになる。従って、カソード槽３４内のリプルは起きないはずである。さらに、アノード表面は、アノードのリム表面に液体薄層が形成されることによって保護される。
【００４７】
[0052]  図６は、図４および図５の実施形態におけるプラズマ放射源の上面図である。図６は、カソード２０の内側のアノード２４を示す。小滴３３が取り去られるリム２６が示されている。さらに、ロッド２２の周りのアノード２４の中空部分４０が見える。
【００４８】
[0053]  理解されるように、いずれの消耗作用物質も使用することができる。例えば、Ｓｎ（スズ）を使用する代わりに、スズおよびガリウムの合金、インジウム、スズおよびインジウムの合金、またはＥＵＶ放射を生成するものとして知られている別の金属といった別の金属を使用することができる。さらに、本発明は、ＥＵＶ放射のみに限定されない。
【００４９】
[0054]  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）、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。当業者にとっては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。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およ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。
【００５０】
[0055]  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。
【００５１】
[0056]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００５２】
[0057]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００５３】
[0058]  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明らかである。
【００５４】
[0059]  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。
【国際調査報告】
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