(57)【要約】  電磁放射を形成するための装置は、プラズマ放射源（２４）と、プラズマ源（２０）からの放射の方向に実質的に平行に延在する複数の薄フォイル（２０）が設けられたフォイルトラップ（２５）を含む。グリッド（２２）がプラズマ放射源（２０）とフォイルトラップ（２４）との間に配置される。グリッド（２２）とフォイルトラップ（２４）との間に空間がある。この装置は更に、グリッド（２２）がプラズマ放射源（２２）によって放出される電子を反発し、且つ、グリッド（２０）とフォイルトラップ（２４）との間に正の空間電荷を作成してプラズマ放射源（２０）によって放出されるイオンをフォイルトラップに向けて偏向させるように、グリッド（２２）に電位を印加する電位印加回路（２８）を含む。【選択図】  図２
2010518642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ放射源と、
前記プラズマ源からの放射の方向に実質的に平行に延在する複数の薄フォイルが設けられたフォイルトラップと、
前記プラズマ放射源と前記フォイルトラップとの間に配置されるグリッドであって、該グリッドと前記フォイルトラップとの間に空間がある、グリッドと、
前記グリッドが前記プラズマ放射源によって放出される電子を反発し、且つ、前記グリッドと前記フォイルトラップとの間に正の空間電荷を作成して前記プラズマ放射源によって放出されるイオンを前記フォイルトラップに向けて偏向させるように、前記グリッドに電位を印加する電位印加回路とを含む、電磁放射ビームを形成するための装置。
【請求項２】
前記電位印加回路は、前記グリッドと前記グリッドに向かう前記プラズマ放射源の少なくとも１つの面との間の電圧差に極性を与え、それにより前記グリッドが前記プラズマ放射源の前記面における電位に対して負の電位にあるようにさせる電圧源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電位印加回路は、前記グリッドと前記グリッドに向かう前記プラズマ放射源の面に、同じ電位を印加する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記グリッドは、球体のセグメントに一致する、または、仮想球体セグメントに応じて互いに分散された角度にある複数の平面セグメントに一致する湾曲形状を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記グリッドと前記フォイルトラップとの間の前記空間を複数のコンパートメントに分割する少なくとも１つの分離体を更に含み、各コンパートメントは、前記フォイルトラップの各フォイル間の空間より大きいサイズを有し、前記複数のコンパートメントは、前記グリッドから前記フォイルトラップに向かって延在する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの分離体は、前記フォイルトラップの複数の前記フォイルのうちの１つの延長部である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のコンパートメントは、前記グリッドと前記フォイルトラップとの間の距離の約半分乃至２倍の直径を有する、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの分離体は、前記プラズマ放射源から放射状に広がる複数の線から互いに角度をなして延在する複数の分離体を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記グリッドは、前記プラズマ源から前記フォイルトラップへの第１方向において、前記第１方向を横断する第２方向におけるよりも更に延在する複数の細長いグリッド素子を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記グリッドの複数のグリッド開口が、前記グリッドのプラズマ源側で前記プラズマ源によって動作中に発生されるプラズマのデバイ長を、前記グリッドの電位を前記グリッドのプラズマ源側の前記プラズマと前記プラズマ源の前記電位との電位差によって除算した比を１から減算したものの平方根によって乗算したもの以下のサイズを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記グリッドと前記フォイルトラップとの間の距離は、前記フォイルトラップの半径の半分に少なくとも等しい、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記グリッドと前記プラズマ源との間の第２グリッドと、前記電位印加回路によって前記グリッドに印加される電位より高い更なる電位を前記第２グリッドに印加する第２電位印加回路とを更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
放射ビームを形成する方法であって、
プラズマ放射源から放射を発生することと、
前記放射をフォイルトラップに通すことと、
前記フォイルトラップと前記プラズマ源との間の空間内に、前記プラズマ源と前記空間との間にあるグリッドに電位を印加することにより正に帯電されたイオンの正味の空間電荷を発生させることとを含み、前記電位のレベルは、前記グリッドが前記プラズマ放射源によって放出される電子を反発するようなレベルである、方法。
【請求項１４】
前記グリッドに、前記グリッドに向かう前記プラズマ源の面の電位に対して負の電位を印加することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記グリッドと、前記グリッドに向かう前記プラズマ源の面とに同じ電位を印加することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記グリッドと前記フォイルトラップとの間の空間電荷を、複数の分離コンパートメントにおける別個の空間電荷に分けることを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記グリッドと前記フォイルトラップとの間の距離は、前記フォイルトラップの半径の半分に少なくとも等しい、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記グリッドと前記プラズマ源との間の第２グリッドで電子を収集することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
電磁放射ビームを形成するビーム形成装置であって、    プラズマ放射源と、
前記プラズマ源からの放射の方向に実質的に平行に延在する複数の薄フォイルが設けられたフォイルトラップと、
前記プラズマ放射源と前記フォイルトラップとの間に配置されるグリッドであって、前記グリッドと前記フォイルトラップとの間に空間がある、グリッドと、
前記グリッドが前記プラズマ放射源によって放出される電子を反発し、且つ、前記グリッドと前記フォイルトラップとの間に正の空間電荷を作成して前記プラズマ放射源によって放出されるイオンを前記フォイルトラップに向けて偏向させるように、前記グリッドに電位を印加する電位印加回路とを含む、ビーム形成装置と、
前記電磁放射ビームにパターンを付けるパターニングデバイスと、
前記パターン付き電磁放射ビームを基板上に投影する投影システムとを含む、リソグラフィ装置。
【請求項２０】
放射ビームを形成する方法であって、
プラズマ放射源から放射を発生することと、
前記放射をフォイルトラップに通すことと、
前記プラズマ放射源と前記フォイルトラップとの間にあるグリッドに電位を印加することとを含み、前記電位のレベルは、前記グリッドが前記プラズマ放射源から放出される電子を反発するようなレベルであり、正に帯電されたイオンの空間電荷が前記フォイルトラップと前記プラズマ源との間の空間内に作成される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、プラズマ放射源を用いて放射ビームを形成するための装置、放射ビームを形成する方法、およびリソグラフィ装置に関する。
【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]  米国特許出願公開第２００５／０２７９９４６号には、フォトリソグラフィ用のＥＵＶ放射を生成するプラズマ源の使用が記載される。プラズマ源は、発生されたＥＵＶ放射を集めるコレクタミラーに損傷を引き起こしうる不所望のイオンおよび電子も放出しうることが記載されている。このような粒子に対処すべく様々な手段が提案されている。まず、プラズマ源とコレクタミラーとの間のＥＵＶ放射の経路における、磁場と組み合わされたフォイルトラップが提案されている。別案として、プラズマ源からコレクタミラーへのＥＵＶの経路における、磁場と組み合わされたグリッドが提案されている。グリッドは、ＥＵＶ放射の伝播方向を横断するように延在する。グリッドは、グリッドを通過するイオンの速度を落とすことでそれらの軌道が磁場の影響をより受け易くする。
【０００４】
[0004]  米国特許第６，９０６，７８８号は、放射システムと光学素子との間のビーム経路に位置付けられる第１スクリーンの使用を記載している。正の電圧が第１スクリーンに印加されて、正に帯電された粒子を光学素子から離すように反発させる。第２スクリーンが、スクリーンの少なくとも片側のビーム経路に位置付けられ、負の電圧が第２スクリーンに印加されて、負の粒子を第１スクリーンから離すように反発させる。
【０００５】
[0005]  フォイルトラップは、比較的低速なイオンに有効であることが分かっている。しかし、フォイルトラップは、非常に高速なイオン（例えば、超１０ｋｅＶに対応する運動エネルギーを有するイオン）に対してはあまり有効ではない場合がある。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  プラズマ源を用いてＥＵＶ放射を発生させるフォトリソグラフィ装置においてミラーに引き起こされる損傷を低減することが望ましい。
【０００７】
[0007]  本発明の第１の態様では、電磁放射ビームを形成するための装置が提供される。この装置は、プラズマ放射源と、プラズマ源からの放射の方向に実質的に平行に延在する複数の薄フォイルが設けられたフォイルトラップを含む。グリッドが、プラズマ放射源とフォイルトラップとの間に配置される。グリッドとフォイルトラップとの間には空間がある。この装置は更に、グリッドがプラズマ放射源によって放出される電子を反発し、且つ、グリッドとフォイルトラップとの間に正の空間電荷を作成してプラズマ放射源によって放出されるイオンをフォイルトラップに向けて偏向させるように、グリッドに電位を印加する電位印加回路を含む。
【０００８】
[0008]  本発明の別の態様では、放射ビームを形成する方法が提供される。この方法は、プラズマ放射源から放射を発生することと、放射をフォイルトラップに通すことと、フォイルトラップとプラズマ源との間の空間内に、プラズマ源と空間との間にあるグリッドに電位を印加することを含み、電位のレベルは、グリッドがプラズマ放射源によって放出される電子を反発するようなレベルであり、正に帯電されたイオンの正味の空間電荷が、フォイルトラップとプラズマ源との間の空間内に作成される。
【０００９】
[0009]  本発明の別の態様では、放射ビームを形成する方法が提供される。この方法は、プラズマ放射源から放射を発生することと、放射をフォイルトラップに通すことと、フォイルトラップとプラズマ源との間の空間内に、プラズマ源と空間との間にあるグリッドに電位を印加することにより正に帯電されたイオンの正味の空間電荷を発生させることを含み、電位のレベルは、グリッドがプラズマ放射源によって放出される電子を反発するようなレベルである。
【００１０】
[0010]  本発明の更なる態様では、プラズマ放射源と、プラズマ源からの放射の方向に実質的に平行に延在する複数の薄フォイルが設けられたフォイルトラップとを含む電磁放射ビーム形成装置を含むリソグラフィ装置が提供される。グリッドが、プラズマ放射源とフォイルトラップとの間に配置される。グリッドとフォイルトラップとの間には空間がある。電磁放射ビーム形成装置は更に、グリッドがプラズマ放射源によって放出される電子を反発し、且つ、グリッドとフォイルトラップとの間に正の空間電荷を作成してプラズマ放射源によって放出されるイオンをフォイルトラップに向けて偏向させるように、グリッドに電位を印加する電位印加回路を含む。リソグラフィ装置は更に、電磁放射ビームにパターンを付けるパターニングデバイスと、パターン付き電磁放射ビームを基板上に投影する投影システムとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]  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】[0012]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。
【図２】[0013]  図２は、本発明の一実施形態による放射ビームを形成するための装置を示す。
【図３ａ】[0014]  図３ａは、本発明の別の実施形態による放射ビームを形成するための装置を示す。
【図３ｂ】[0015]  図３ｂは、図３ａに示す装置の一部の断面を示す。
【図４】[0016]  図４は、本発明の別の実施形態による放射ビームを形成するための装置を示す。
【図５ａ】[0017]  図５ａは、本発明の別の実施形態による放射ビームを形成するための装置の一部を示す。
【図５ｂ】[0018]  図５ｂは、図５ａに示す装置の一部の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[0019]  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している。このリソグラフィ装置は、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、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、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、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とを含む。
【００１３】
[0020]  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。
【００１４】
[0021]  サポート構造は、パターニングデバイスを支持する、すなわち、その重量を支える。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。 
【００１５】
[0022]  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。
【００１６】
[0023]  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、レゼンソン型(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。
【００１７】
[0024]  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、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。
【００１８】
[0025]  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。あるいは、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。
【００１９】
[0026]  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つ以上のマスクテーブル）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つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。 
【００２０】
[0027]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含んでよい。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。イルミネータを用いて放射ビームを調整して、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。
【００２１】
[0028]  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。マスク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、マスク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、マスクテーブル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）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク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、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、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。 
【００２２】
[0029]  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。 
【００２３】
[0030]  １．ステップモードにおいては、マスクテーブル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、単一静的露光）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。
【００２４】
[0031]  ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブル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）。マスクテーブル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。
【００２５】
[0032]  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、マスクテーブル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。
【００２６】
[0033]  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。
【００２７】
[0034]  図２は、プラズマ源２０、グリッド２２、フォイルトラップ２４、およびコレクタミラー２６をこの順番で含み、本明細書では単に放射（好適にはＥＵＶ放射）と呼ぶ電磁放射がプラズマ源２０からコレクタミラー２６へ、壁２７間を通過可能とするように構成された放射源アセンブリを示す。更に、この放射源は、グリッド２２とプラズマ源２０との間に結合される電圧源２８を含む。フォイルトラップ２４は、プラズマ源２０からコレクタミラー２６への放射の１つ以上の方向に実質的に平行に延在する複数の薄フォイルを含んでよい。図示する実施形態では、フォイルトラップ２４は、プラズマ源２０からの放射の方向に沿ってそれぞれ延在する複数のフォイル２５を含み、各フォイルは、放射の方向を横断する平面における断面を有し、この断面は、放射の方向に沿ってのフォイルの長さより相当に小さく、例えば、その長さの１０分の１より小さい、または、その長さの１００分の１より小さい。フォイル２５間を、プラズマ源２０からの放射が、コレクタミラーへと伝播することができる。これらのフォイル２５は、ＥＵＶ放射の伝播方向から逸脱する進行方向を有する電荷粒子を捕捉するよう機能する。フォイルトラップに関する詳しい情報は、ＥＰ１３９１７８５から入手することができる。グリッド２２およびフォイルトラップ２４は、互いから所定の距離で配置される。この距離は、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間にイオンの正味の空間電荷が成長することを可能とするよう十分に大きいように選択され、正味の空間電荷は、高速イオンをその直線経路から偏向させてフォイルトラップ２４のフォイル上で当該イオンを捕捉するのに十分な角度で高速イオンを偏向する電界を生成するのに十分に大きい。一実施形態では、この所定距離は、約１０乃至約４０ミリメートルである。グリッド２２は、好適には、平らなプレーナグリッドであるが、代わりに、湾曲グリッドを用いてもよい。グリッド２２の少なくとも一部が、プラズマ源２０からフォイルトラップ２４への仮想線を横断する接平面を有する（すなわち、この線に対して直交または９０度とは異なる非ゼロ角度）。一実施形態では、仮想線に対して９０度とは異なる角度にある平面を有する少なくとも部分的にプレーナなグリッドを用いる。これにより、回転対称軸が回避される。軸対称がないことと、ゼロ偏向の電界を有するＥＵＶビームに沿っての方向がないことは、高速イオンを偏向するのに有用でありうる。
【００２８】
[0035]  なお、比較的簡単な構成が図示されており、これは小さい立体角にのみ対応する（よく知られているように、立体角は、３次元における複数の方向の連続的な集まりである）。実際には、より広い立体角に亘るプラズマ源２０からの放射を用いてよい。この場合、そのようにより大きい立体角に亘って延在するグリッド２２を用いてよく、このグリッドは、（例えば、極から特定の緯度といった）球面の扇形として成形される表面を有する。あるいは、複数の直線プレーナグリッドセクションから形成されるグリッドを用いてもよく、これらのセクションは、互いに対して非ゼロの角度に設けられ、それにより、セクションのセットは、球面の扇形に近似する。フォイルトラップ２４も同様に、それ自体は知られている方法で大きい立体角に亘って延在してもよい。
【００２９】
[0036]  電圧源２８は、グリッド２２に電位を印加する電位印加回路として機能する。グリッド２２は、電圧源２８によって印加された電位でプラズマ源２０からグリッド２２に到着する電子用のバリアとしてグリッド２２を機能させるサイズの複数の開口を有する。電圧源２８は、グリッド２２に結合された第１端子と、接地された第２端子を有する。プラズマ源２０の電極とフォイルトラップ２４も接地される。電圧源２８は、第１端子（したがってグリッド）の電位を、グリッド２２に向かうプラズマ源２０の面の電位より低くするように設計される。この面の電位は、時間と共に変化しうる。この場合、第１端子（したがってグリッド）の電位は、プラズマ源２０からの膨張プラズマがグリッド２２に到達するときのプラズマ源２０の面の電位より低くされる。このとき、プラズマ源のアノードおよびカソードは共に、通常、同じ電位にある。別の実施形態として、プラズマ源２０およびフォイルトラップ２４は、浮遊電位にあってもよい。
【００３０】
[0037]  上述したように、プラズマ源２０のアノード−カソードシステムの両電極は、膨張プラズマがグリッド２２に到達するときに、同じ電位を有してよい。そのときに、プラズマ源におけるメインのＥＵＶ生成放電が終了している。「プラズマ源電位」(plasma source electrical potential)と呼ぶプラズマ源２０のこの電位は、接地電位または周囲の壁２７の電位では必ずしもないことを理解されたい。代わりに、プラズマ源電位は、グリッド２２と、グリッド２２に向かうプラズマ源２０の面との電位差である。電圧源２８の第２端子、プラズマ源２０、およびフォイルトラップ２４の接地への連結は、この電位差を制御するために可能な電気的な構成の一例に過ぎないことを理解されたい。
【００３１】
[0038]  動作中、グリッド２２は、グリッド２２がプラズマ源２０からグリッド２２に導かれる正電荷に力を加える電界を発生させて、それにより、グリッドから電子を反発させ（正に帯電された）イオンを引き寄せるような電位におかれる。結果として得られる電界は、プラズマ源２０によって放出される電子の少なくとも一部がグリッド２２を通過することを阻止する。この電位は、グリッド２２に、プラズマ源２０からの正のイオンを通過させる（更には加速させる）。その結果、少なくとも、プラズマ源２０からの平均正味プラズマ電流がゼロである場合に、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間に正味の正の空間電荷が蓄積される。
【００３２】
[0039]  グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間に蓄積される正味の正の空間電荷は、プラズマ源２０からフォイルトラップ２４に向かって進行するイオンを偏向させる電界を作成する。その結果、グリッドなしの場合よりも多くのイオンがフォイルトラップ２４によって捕捉される。この効果は、先のグリッド２２のない従来のフォイルトラップでは効果的にインターセプトされない場合のある高速イオンの捕捉にも有効であることが分かっている。高速イオンは、例えば、ｚピンチプラズマ源が用いられる場合に、特に問題となりうる。偏向効果を実現するためには、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間に、空間電荷のためのスペースを与えるべく特定の最小空間量があることが望ましい。フォイルトラップの立体角が小さい場合、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の距離は、好適にはフォイルトラップ２４の直径と少なくとも同じ大きさのオーダーである、例えば、プラズマ源２０とフォイルトラップ２４との間の仮想線を横断するフォイルトラップ２４の断面の半径の少なくとも４分の１、より好適には少なくとも２分の１である。典型的な一例では、少なくとも１０ミリメートルの距離が用いられる。大きい立体角に亘って放射が集められる場合、同様の距離を用いてもよいが、フォイルトラップの連続フォイル間の距離の複数倍（例えば、１０倍）に少なくとも等しいべきである。グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の距離の上限は、通常、利用可能な空間によって決定されるのであって、偏向の有効性の考慮によっては決定されない。典型的な一例では、最大４０ミリメートルの距離を用いてよいが、空間がある場合には、より大きい距離も可能である。一実施形態では、電圧源２８は、接地に対し、または、プラズマ源２０の外部が接地電位にない場合は、プラズマ源に対し、０乃至５００ボルトの負の電位をグリッド２２に印加するように構成される。
【００３３】
[0040]  偏向電界は、グリッド２２に亘る正電荷勾配によるものである。この勾配を増加することを目的として、装置は、プラズマ源２０とグリッド２２との間の空間に隣接する複数の壁２７を含んでよい。一実施形態では、導電性の壁が用いられて、それらはグリッド２２と同じ電位に維持される。イオンの正味の空間電荷は、壁２７付近で形成する傾向があり、それにより、そこに小さい正の電荷が作成され、他のイオンに偏向効果をもたらす。壁２７の使用は、ＥＵＶ放射が大きい立体角に亘って集められる場合、より一層有利である。
【００３４】
[0041]  フォイルトラップ２４が浮遊電位を有する場合、フォイルトラップ２４も正に帯電されて、システムの有効性が増加するが、この場合は、寄生故障のリスクがある。寄生故障は、追加のタイプのデブリ粒子をもたらしてしまいうる。
【００３５】
[0042]  別の実施形態では、グリッド２２は、接地電位に（または、より一般的には、プラズマ源２０の向かう面と同じ電位に）おかれうる。この場合、電圧源２８は、接地への単純な連結とすることができる。この実施形態は、電子が正帯電されたイオンよりも周囲構造によって早く吸収される傾向にあることから、プラズマがプラズマ源２０の向かう面といった周囲構造に対して正味の正の電位を成長する傾向を持つことにより、機能する。したがって、グリッド２２は、プラズマ源２０の面と同じ電位（例えば、接地電位）にある場合でも、電子に対する反発効果（およびイオンに対する引力効果）を有する。興味深いのは、プラズマ中の電子へのグリッド２２の反発効果（および対応してそのイオンへの引力効果）である。しかし、周囲に対して負の電位をグリッド２２において使用することは、空間電荷の発生をより効果的にし、また、大きいメッシュ間隔のグリッド２２を使用することを可能ならしめる。
【００３６】
[0043]  一実施形態では、グリッド２２は、平行導電性素子の少なくとも２つのアレイから構成され、異なるアレイの素子は、互いに交差している。導電性素子は、グリッドの一体部分であっても織り込まれた素子であってもよい。あるいは、機械加工された孔がエッチングされたグリッドを用いてもよい。したがって、グリッドは、開口を有する。別の例として、平行導電性素子のみのアレイをグリッド２２に用いてもよい。大きい光透過性と、電子を妨害するように働く有限サイズの電気開口がある限り、任意の構造のグリッド２２が可能である。
【００３７】
[0044]  一実施形態では、開口のサイズ（ここでは、グリッドの（直線または湾曲）面における任意の点から、グリッド２２の導電性素子上の最近傍の点への最大距離として定義する）は、好適には、電子がグリッド２２によってあらゆるところに反発されるよう小さい。これは、サイズを、グリッド２２のプラズマ源側のプラズマのデバイ長の大きさのオーダーにおける長さ以下にすることによって達成しうる。よく知られているように、デバイ長は、プラズマの固有特性である。プラズマは、電荷からの距離が増加すると、グリッド２２の素子といった帯電領域の効果をより多くシールドする。プラズマ中の電子の拡散係数および移動度に依存するデバイ長は、このシールドが顕著になり始める特性距離を示す。
【００３８】
[0045]  更に負の電位をグリッド２２に印加すると、より大きいサイズを有し、依然として電子を反発する開口を使用することができる。より大きいサイズの開口は、より多くのＥＵＶ放射が通過するという利点を有する。負の電位は、開口の中心において電子に対するバリアを増加することを助ける。最大サイズＬは、好適には、
Ｌ＝Ｒｄ＊ｓｑｒｔ（１−Ｖｇ／Ｖｐ）
以下（および、より好適には、実質的にこれに等しい）である。ここで、「Ｒｄ」はプラズマのデバイ長であり、「ｓｑｒｔ」は平方根関数であり、Ｖｇはグリッド電位であり、Ｖｐはプラズマ電位（プラズマ電位と、プラズマ源２０の外部の電位、または、プラズマ源が関連の時点において接地電位にある実施形態において接地との差）である。したがって、ゼロ電圧と負のグリッド電圧では、最大グリッド開口は、好適には、プラズマのデバイ長（Ｒｄ）に少なくとも等しい。グリッド２２の電位がより負である場合、より大きい開口を用いることができ、これは、より多くの放射を通過可能にする。典型的な一例では、Ｌは、約０．０５乃至約１ミリメートルの範囲で選択される。これは、電子を実質的にブロックするのに十分に小さい開口と、十分に大きい光透過性を与える。
【００３９】
[0046]  使用時、高速イオンによるグリッド２２のエッチングは問題であり、この問題により、グリッド２２の定期的な交換が必要となっている。交換期間は、例えば、約１００μｍのサイズであるより大きい厚さと、グリッドを通る進行方向における約１ｍｍの長さを有するグリッド２２を用いることによって延ばすことができる。
【００４０】
[0047]  図３ａは、追加の複数の分離体３０（１つのみを示す）が、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間に含まれた実施形態を示す。好適には、分離体３０は導電性であり、また、好適には、その電位は、グリッド２２と同じ電位に維持される。図３ｂは、分離体３０を断面で示す。一実施形態では、分離体３０は、フォイルトラップ２４のフォイルの一部を、フォイルトラップ２４全体とグリッド２２との間の空間内に延在させることによって実現しうる。分離体３０は、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間における空間電荷を、個別の空間電荷に分ける。空間電荷のエッジ付近のエッジ領域は、イオンを偏向するのに最も効果的であることが分かっている。大きい空間電荷エリアが用いられる場合、空間電荷の直径はこのエッジ領域より大きく、それにより、空間電荷領域の一部が偏向に最適に寄与しない。グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間における分離体３０は、小さい空間電荷領域を作成する効果を有し、最適な偏向特性を有するエッジ領域が大部分を占めるようになる。したがって、より効率のよい偏向が実現される。好適には、分離体３０は、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間を、（グリッド２２からフォイルトラップ２４への方向における）長さと（その方向を横断する）幅がほぼ同じ複数のコンパートメントに分割する。これは、最適な結果を与えることが分かっている。一例では、分離体３０の間（分離体が放射状に設けられる場合には、分離体の放射状先端の間）に、約１０乃至約４０ミリメートルの距離が用いられる。一実施形態では、コンパートメントの直径（グリッド２２からフォイルトラップ２４への仮想線に直交する平面における隣接する分離体３０間の最長の仮想線の長さ）は、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の距離の半分から２倍の間である。
【００４１】
[0048]  フォイルトラップ２４の連続するフォイル２５間の距離は、通常、分離体３０間の距離よりも相当に小さく、したがって、フォイルトラップ２４内では、関連の偏向効果を有する空間電荷が成長しない。一例では、連続するフォイル（放射状先端）間の距離は、約１または２ミリメートルである。対照的に、分離体３０の間には、空間電荷の形成を可能にするために十分な空間があるべきである。したがって、分離体３０が、フォイルトラップ２４のフォイルの延長部によって形成される場合、一部のフォイル２５、例えば、フォイルトラップ２４の５〜３０フォイルのうちの１つが延長されて、分離体３０を形成すべきである。別案として、フォイルトラップ２４の延長部ではない分離体３０を用いてもよい。しかし、フォイルトラップ２４の延長部である分離体３０を用いると構成が単純となる。
【００４２】
[0049]  グリッド２２は、実質的に平らなグリッドであってよい（開口のサイズは、グリッドの厚さより大きい）。別の実施形態では、開口のサイズは、グリッドの厚さより小さい。したがって、開口の壁は、グリッド２２からフォイルトラップ２４の方向に、この方向に横断するそのサイズより大きい距離に亘って延在する。これは、グリッド２２の冷却を向上させる利点を有しうる。しかし、グリッド２２からフォイルトラップ２４への方向におけるグリッドの素子の範囲は、好適には、グリッド２２が、イオンを捕捉する強力なフォイルトラップとして作用してしまうことを阻止すべく制限される。グリッド２２を用いて、プラズマ源２０からグリッド２２に進行するイオンから、グリッド２２とフォイルトラップ２４との間の空間に空間電荷を作成するので、グリッド２２が多くのイオンを捕捉しすぎるのは望ましくない。グリッド２２における開口の開口直径の最大で１０倍の範囲が好適に用いられる。
【００４３】
[0050]  グリッドとフォイルトラップを有する単一の構造を図示したが、一実施形態では、ＥＵＶ源の大きい立体角に対応すべく互いに隣接して配置される、複数のこの種類の構造が連結して用いてもよいことを理解されたい。図５ａおよび図５ｂは、プラズマ源（図示せず）からフォイルトラップ（図示せず）への放射の断面に対応すべく、定間隔で配置された複数の分離体３０を有する実施形態を示す。例えば、図５ｂには、分離体３０のハニカム構造を断面で示す。他の構成を用いてグリッド２２とフォイルトラップとの間の空間を複数の２次元コンパートメントに分離することができる。図示するように、グリッド２２は、大きい立体角を含む球体の一セクションの形状を有したり、または、グリッド２２は、複数の平らなプレーナセクションから構成されたりしてよい。分離体３０は、プラズマ源から分離体３０の位置までのビームに平行に方向付けられる複数の平面のセットであってもよい。したがって、図３ｂに示すように、全ての分離体がそこから延在する単一の中心線ではなく、複数の中心線があり、各中心線は、当該の中心線から延在する複数の分離体を含むグループに対応する。中心線は、プラズマ源２０から、例えば、方向の２次元グリッド状に放射する仮想線である。図５ｂの例では、分離体間の交差点が、そのような線を形成する。
【００４４】
[0051]  一実施形態では、ガス流が、フォイルトラップ２４の中に導入され、グリッド２２およびフォイルトラップ２４からの２次的にスパッタリングされたデブリを除去する。本実施形態または別の実施形態では、追加のフォイルトラップ（図示せず）、例えば、回転フォイルトラップを、プラズマ源２０とグリッド２２との間に追加してよい。これは、イオン数とグリッドの汚染を更に減少する。
【００４５】
[0052]  図４は、追加のグリッド４０が、プラズマ源２０とグリッド２２との間に追加された実施形態を示す。追加のグリッド４０は、追加の電圧源４２を介して接地される。追加のグリッド４０は、グリッド２２によって吸収される電子数の減少に役立つ。追加のグリッド４０は、プラズマ源２０および壁よりもグリッド２２に近いプラズマ電子のシンクを形成する。これは、グリッド２２の背後の容積空間電荷を増加し、これは、偏向電界を増加することになる。追加のグリッド４０は、より効果的な電子捕捉をもたらす。追加のグリッド４０がなければ、プラズマ電子は、グリッド２２からより離れた距離、プラズマ源または壁において捕捉されるのみである。これらの構造に対する抵抗は大きくなり、これは、捕捉される電子の数と空間電荷を減少する。好適には、追加のグリッド４０は、（例えば、プラズマ源２０に向かう方向において）グリッド２２より大きい空間範囲を有し（プラズマとのより良好な接触を与え）、また、グリッド２２より大きい開口サイズを有する。
【００４６】
[0053]  本明細書にて、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は、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。
【００４７】
[0054]  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】
[0055]  「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】
[0056]  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。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。
【００５０】
[0057]  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】
2010518642.tif 000003
【図２】
2010518642.tif 000004
【図３ａ】
2010518642.tif 000005
【図３ｂ】
2010518642.tif 000006
【図４】
2010518642.tif 000007
【図５ａ】
2010518642.tif 000008
【図５ｂ】
2010518642.tif 000009
【国際調査報告】
2010518642.tif 000010
2010518642.tif 000011
2010518642.tif 000012