(57)【要約】  【課題】  本発明は、燃料含有の毛細管と、圧電アクチュエータ（５００）とを備える放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法を提供する。  【解決手段】  方法は、燃料含有の毛細管と、毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータとを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析して、特に調査を必要とするシステムの特性の変化を示し得る音響システムの共振周波数の変化を探索することを含む。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料含有の毛細管と、前記毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータとを備える放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法であって、前記燃料含有の毛細管及び前記圧電アクチュエータを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析することを含む方法。
【請求項２】
前記共振周波数スペクトルの変化を検出することをさらに含む、請求項１に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項３】
前記共振周波数スペクトルを分析して、前記ジェネレータの振動に起因する前記スペクトルの変化を検知することをさらに含む、請求項２に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項４】
前記共振周波数スペクトルを分析して、前記毛細管の出口ノズルの少なくとも部分的な詰まりに起因する前記スペクトルの変化を検出することをさらに含む、請求項２に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項５】
前記共振周波数スペクトルを分析して、前記毛細管への損傷に起因する前記スペクトルの変化を検出することをさらに含む、請求項２に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項６】
前記共振周波数スペクトルを分析して、前記毛細管への前記圧電アクチュエータの前記取り付けの強度の変化に起因する前記スペクトルの変化を検出することをさらに含む、請求項２に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項７】
前記圧電アクチュエータの駆動回路内の信号をサンプリングすることをさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項８】
前記信号が、前記駆動回路の駆動側でサンプリングされる、請求項７に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項９】
前記信号が、前記駆動回路の共通側でサンプリングされる、請求項７に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項１０】
前記共振周波数スペクトルが、断続的に分析される、請求項２に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項１１】
前記共振周波数スペクトルが、継続的に分析される、請求項１〜１０のいずれかに記載の放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法。
【請求項１２】
放射源燃料小滴流ジェネレータであって、燃料を含む毛細管と、前記毛細管に固着された圧電アクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する回路と、前記燃料含有の毛細管及び前記圧電アクチュエータを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析するアナライザとを備える放射源燃料小滴流ジェネレータ。
【請求項１３】
前記アナライザが、前記回路内の信号をサンプリングするサンプラーを備える、請求項１２に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータ。
【請求項１４】
前記サンプラーが、周波数応答アナライザを備える、請求項１３に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータ。
【請求項１５】
前記サンプラーが、前記回路の駆動側に位置する、請求項１３又は１４に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータ。
【請求項１６】
前記サンプラーが、前記回路の共通側に位置する、請求項１３又は１４に記載の放射源燃料小滴流ジェネレータ。
【請求項１７】
リソグラフィ投影装置であって、
請求項１２〜１６のいずれかに記載されている放射源燃料小滴流ジェネレータと、
燃料小滴流から放射を生成する放射ジェネレータと、
放射ビームを調整する照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターニングされた放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持する支持体と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターニングされた放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影する投影システムと
を備えるリソグラフィ投影装置。
【請求項１８】
デバイス製造方法であって、
燃料を含む毛細管と、前記毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する回路と、前記燃料含有の毛細管及び前記圧電アクチュエータを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析するアナライザとを有する燃料小滴ジェネレータを使用して燃料小滴流を生成することと、
前記燃料小滴流から放射を生成することと、
パターニングされた放射ビームを投影システムの開口を通して基板上に投影することと
を含む方法。
【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、２０１２年３月７日出願の米国仮出願第６１／６０７，７４５号の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
[0002]  本発明は、放射源及びリソグラフィ装置に関する。
【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に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。この場合、代替的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使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、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１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、連続してパターンが与えら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。
【０００４】
[0004]  リソグラフィは、ＩＣ及びその他のデバイス及び／又は構造の製造の主要なステップの１つとして広く認識されている。しかしながら、リソグラフィを用いて製造されるフィーチャの寸法が微細になるにつれ、リソグラフィは小型ＩＣ又はその他のデバイス及び／又は構造の製造を可能にするためのより決定的な要因になってきている。
【０００５】
[0005]  パターン印刷の限界の理論的な推定値は式（１）に示すようなレイリーの解像基準によって得られる。
【数１】
2015511054.tif 000003
但し、λは使用される放射の波長、ＮＡはパターンを印刷するために使用される投影システムの開口数、ｋ１はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（すなわちクリティカルディメンション）である。式（１）から、フィーチャの印刷可能な最小サイズの縮小は３つの方法で達成できることが分かる。すなわち、露光波長λの短縮によるもの、開口数ＮＡの増加によるもの、又はｋ１の値の減少によるものである。
【０００６】
[0006]  露光波長を短縮し、印刷可能な最小サイズを縮小するため、極紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されてきた。ＥＵＶ放射は５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなどの５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。可能な放射源には例えば、レーザ生成プラズマ放射源、放電プラズマ放射源、又は電子蓄積リングにより与えられるシンクロトロン放射に基づく放射源が含まれる。
【０００７】
[0007]  ＥＵＶ放射はプラズマを使用して生成することができる。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、燃料を励起してプラズマを提供するレーザ、及びプラズマを封じ込めるための放射源コレクタモジュールを含んでもよい。プラズマは例えば、適切な材料（例えばスズ）の小滴などの燃料にレーザビーム、又はＸｅガス又はＬｉ蒸気などの適切なガス又は蒸気の流れを向けることによって生成することができる。その結果生ずるプラズマは例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、これは放射コレクタを使用して収集される。放射コレクタは、放射を受け、放射をビームに合焦する鏡像化垂直入射放射コレクタであってもよい。放射源コレクタモジュールは、プラズマを支える真空環境を提供する閉鎖構造又はチャンバを含んでもよい。このような放射システムは通常レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源と呼ばれる。
【０００８】
[0008]  別の公知のＥＵＶ放射の生成方法は、デュアルレーザパルシング（ＤＬＰ）として知られている。ＤＬＰ法では、小滴がＮｄ：ＹＡＧレーザによって予熱されて小滴（例えばスズの小滴）を蒸気と小粒子とに分解し、小粒子は次にＣＯ２レーザによって極めて高温に加熱される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
[0009]  ＬＰＰ及びＤＬＰ法などの公知の方法では、小滴流が生成されなければならない。小滴は、連続流、又はパルス流のいずれとして生成されてもよい。
【００１０】
[0010]  例えば、特にＬＰＰ法に用いられる１つの公知の方法では、溶融スズが加熱された容器に充填され、これは容器からフィルタと圧電アクチュエータとを介して毛細管へと送られる。圧電アクチュエータによって速度変調された連続噴射が、毛細管の端部から流出する。飛翔中、この噴射は小滴に分解され、速度変調によりこれらのより小さい小滴はより大きい間隔で離間されたより大きい小滴に融合する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
[0011]  本発明によれば、燃料含有の毛細管と、毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータとを備える放射源燃料小滴流ジェネレータの動作を監視する方法が提供され、該方法は、燃料含有の毛細管と、毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータとを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析することを含む。
【００１２】
[0012]  本発明の一実施形態では、上記方法は共振周波数スペクトルの変化を検出することを含む。これらのスペクトル変化は、例えば燃料小滴ジェネレータに伝達される振動、毛細管の出口ノズルの少なくとも部分的な閉塞（例えば詰まり）、毛細管の損傷（例えば毛細管の亀裂）、又はノズルへのアクチュエータの取り付けの強度の変化から生じることがある。
【００１３】
[0013]  本発明の別の実施形態では、上記方法は圧電アクチュエータの駆動回路内の信号をサンプリングすることを含む。信号は、アクチュエータの駆動側、又はアクチュエータの共通側のいずれかでサンプリングしてもよい。
【００１４】
[0014]  共振周波数スペクトルは、例えばスケジュールに基づいて、又は必要に応じて断続的に分析してもよく、又は継続的に分析してもよい。
【００１５】
[0015]  本発明の一態様によれば、燃料を含むための毛細管と、該毛細管を囲み、これに固定された圧電アクチュエータと、該アクチュエータを駆動するように構成された回路と、燃料含有の毛細管及び圧電アクチュエータを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析するように構成されたアナライザとを備える放射源燃料小滴流ジェネレータが提供される。
【００１６】
[0016]  好ましくは、アナライザは駆動回路内の信号をサンプリングするように構成されたサンプラーを備える。サンプラーは周波数応答アナライザを備えてもよく、サンプラーは駆動回路の駆動側に位置してもよく、又は上記駆動回路の共通側に位置してもよい。
【００１７】
[0017]  本発明の別の態様によれば、燃料を含むための毛細管と、該毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータと、該アクチュエータを駆動するように構成された回路と、燃料含有の毛細管及び圧電アクチュエータを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析するように構成されたアナライザとを備える放射源燃料小滴流ジェネレータと、燃料小滴流から放射を生成するように構成された放射ジェネレータと、さらに、放射ビームを調整するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与してパターニングされた放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムとを備えるリソグラフィ装置が提供される。
【００１８】
[0018]  本発明のさらに別の態様によれば、デバイス製造方法が提供され、該方法は、燃料を含むように構成された毛細管と、毛細管に取り付けられた圧電アクチュエータと、アクチュエータを駆動するように構成された回路と、燃料含有の毛細管及び圧電アクチュエータを備えるシステムの共振周波数スペクトルを分析するように構成されたアナライザとを備える燃料小滴ジェネレータにより燃料小滴流を生成することと、燃料小滴流から放射を生成することと、パターニングされた放射ビームを投影システムの開口を通して基板上に投影することとを含む。
【００１９】
[0019]  別の特徴及び利点並びに様々な実施形態の構造及び動作は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者はさらなる実施形態を容易に思い付くであろう。
【００２０】
[0020]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】[0021]本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。
【図２】[0022]図１の装置のより詳細な図である。
【図３】[0023]図１及び図２に示すリソグラフィ装置の一部を形成する燃料小滴エミッタを概略的に示す。
【図４】[0024]毛細管を囲む圧電材料をより詳細に概略的に示す。
【図５】[0025]図５ａは周波数応答情報を入手する第１の方法を概略的に示し、図５ｂは周波数応答情報を入手する第２の方法を概略的に示す。
【００２２】
[0026]  実施形態について添付の図面を参照しながら以下に説明する。図面では、一般に、同様の参照番号は、同一又は機能的に同様の要素を示す。さらに、参照番号の左端の１つ又は複数の数字は一般に、参照番号が最初に出てくる図面を識別する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0027]  本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などに言及した場合、それは記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることに留意されたい。さらに、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか、記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあるとされる。
【００２４】
[0028]  図１は、本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置１００を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、本発明のある実施形態によるＥＵＶ放射源を含む。この装置は、
−放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調節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、マスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構築され、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のポジショナＰＭに接続された支持構造（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築され、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
−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）上にパターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢへ与えられたパターンを投影するように構成された投影システム（例えば、反射投影システム）ＰＳと
を備える。
【００２５】
[0029]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００２６】
[0030]  支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
【００２７】
[0031]  「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にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００２８】
[0032]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００２９】
[0033]  照明システムのような投影システムは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。したがって、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に真空環境を設けてもよい。
【００３０】
[0034]  本明細書で示すように、装置は反射型である（例えば反射型マスクを使用する）。
【００３１】
[0035]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００３２】
[0036]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源コレクタモジュールＳＯから極紫外線（ＥＵＶ）放射ビームを受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法は、物質を、少なくとも１つの元素、例えば、キセノン、リチウム又はスズを有し、ＥＵＶ範囲の１つ以上の輝線を有するプラズマ状態に変換するステップを含むが、これに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような１つの方法では、必要な輝線放出元素を有する物質の小滴などの燃料をレーザビームで照射することで必要なプラズマを生成できる。放射源コレクタモジュール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には示さず）を含むＥＵＶ放射源の一部であってもよい。結果として得られるプラズマは、放射源コレクタモジュール内に配置された放射コレクタを用いて収集される出力放射、例えば、ＥＵＶ放射を放出する。
【００３３】
[0037]  レーザ及び放射源コレクタモジュールは、例えば、ＣＯ２レーザを用いて燃料励起のためのレーザビームを提供する場合のように、別々の構成要素であってもよい。このような場合は、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、放射ビームはレーザから放射源コレクタモジュールへ渡される。レーザ及び燃料供給は、ＥＵＶ放射源を備えると見なすことができる。
【００３４】
[0038]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。通常、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、イルミネータＩＬ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種々のコンポーネントを備えてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調節し、その断面に所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００３５】
[0039]  放射ビームＢ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Ｂ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と位置検知システムＰＳ２を用いて（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Ｂの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置検知システムＰＳ１を用いて、放射ビームＢ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を使用して位置合わせすることができる。
【００３６】
[0040]  図示の装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
[0041]  １．ステップモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
[0042]  ２．スキャンモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）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の拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。
[0043]  ３．別のモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどの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できる。
【００３７】
[0044]  上述した使用モードの組合せ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００３８】
[0045]  図２は、放射源コレクタモジュールＳＯと、照明システムＩＬと、投影システムＰＳとを含むリソグラフィ装置１００を詳細に示している。放射源コレクタモジュールＳＯは、真空環境を放射源コレクタモジュールの閉鎖構造２２０内に維持できるように構築され、構成される。
【００３９】
[0046]  レーザＬＡは、レーザビーム２０５を介してレーザエネルギーを燃料小滴流ジェネレータ２００から供給されるキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料に蓄えるように構成される。これによって、電子温度が数十ｅＶである高電離プラズマ２１０がプラズマ形成位置２１１で生成される。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、垂直に近い入射放射コレクタＣＯによって集光され、合焦される。レーザＬＡと燃料小滴流ジェネレータ２００とが共にＥＵＶ放射源を構成すると見なしてもよい。ＥＵＶ放射源は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源と呼んでもよい。
【００４０】
[0047]  第２のレーザ（図示せず）を備えてもよく、第２のレーザは、レーザビーム２０５が燃料に入射する前に燃料を予熱するように構成される。この方法を使用するＬＰＰ放射源はデュアルレーザパルシング（ＤＬＰ）放射源と呼んでもよい。
【００４１】
[0048]  放射コレクタＣＯによって反射される放射は、仮想放射源ポイントＩＦに合焦される。仮想放射源ポイントＩＦは一般に中間焦点と呼ばれ、放射源コレクタモジュールＳＯは、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０内の開口２２１に、又はその近傍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２１０の像である。
【００４２】
[0049]  その後、放射は照明システムＩＬを横切る。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡでの放射ビーム２１の所望の角度分布並びにパターニングデバイスＭＡでの放射強度の所望の均一性を提供するように構成されたファセット型フィールドミラーデバイス２２及びファセット型瞳ミラーデバイス２４を含んでもよい。支持構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡにて放射ビーム２１が反射すると、パターン付ビーム２６が形成され、パターン付ビーム２６は、投影システムＰＳによって、反射要素２８、３０を介して、ウェーハステージ又は基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗ上に結像される。
【００４３】
[0050]  照明システムＩＬ及び投影システムＰＳ内には、一般に、図示するよりも多くの要素が存在していてもよい。さらに、図に示すよりも多くのミラーが存在してもよく、例えば、投影システムＰＳ内には、図２に示す他に１〜６個の追加の反射要素があってもよい。注目に値する放射源コレクタモジュールＳＯの１つの特徴は、レーザ光源が角度をなしていることであり、それはすなわち、燃料小滴がコレクタＣＯに当たることを避けるため、レーザ光源ＬＡに供給される燃料小滴流は実質的に水平である必要があることを意味する。
【００４４】
[0051]  図３は、燃料小滴流ジェネレータの燃料小滴エミッタ３１０を概略的に示す。燃料小滴エミッタ３１０は、燃料液３０２（例えば液体スズ）を含むリザーバ３００を備える。リザーバ３００は、圧電アクチュエータ３０６によって囲まれた毛細管３０４に接続される。圧電アクチュエータ３０６と毛細管３０４との間に強固な接合部が設けられることによって（例えば高温接着剤などの適宜な接合材料を使用して）、振動は圧電アクチュエータから毛細管へと伝達され得る。毛細管３０４は、リザーバ３００に面する１つの端部開口を有し、他端にはノズル３０８が備えられ、そこから燃料が矢印Ａの方向に噴出される。通常、中央では、毛管作用が重要な役割を果たすために十分に小さい断面を有する流体を搬送するために特に使用される中空の細長体として毛管又は毛細管が画定されてもよい。
【００４５】
[0052]  ある実施形態では、ノズル３０８は３〜５ミクロンの最小内径を有してもよい。毛細管３０４の長さは例えば２５ミリメートルでよく、内径は０．７ミリメートル、壁厚は０．１５ミリメートルでよい。圧電アクチュエータ３０６は、例えば長さが約１０ｍｍであってもよく、高温接着剤、すなわち燃料供給源３００の動作温度で接着力が緩まない接着剤を使用して毛細管３０４に固着されてもよい。もちろん、これらの寸法は例示であるにすぎないことを理解されたい。圧電アクチュエータと毛細管との間の良好な機械的結合を確実にするため、接着層はできるだけ薄くする必要があり、場合によっては、接着剤はガラス温度を上昇させ、音響伝達を向上させるためにセラミック粒子を含んでもよい。駆動電子回路（図示せず）を有する圧電アクチュエータ３０６は、毛細管３０４を所望の変調周波数で狭圧することによって、毛細管内の圧力を変調し、流れの速度が以下により詳細に記載するように変化し得る効果が得られるようにしてもよい。
【００４６】
[0053]  図４は、ガラス毛細管３０４を囲む圧電アクチュエータ３０６をより詳細に示している。圧電アクチュエータ３０６は、圧電セラミック材料の管として構成されている。セラミック管の内表面には電極４００が備えられ、セラミック管の外表面には別の電極４０１が備えられている。変調信号がこれらの電極に印加されると、セラミック管は径方向に伸縮することで、毛細管、及び毛細管内の燃料に径方向の圧力を加える。
【００４７】
[0054]  使用時には、液体燃料３０２はリザーバ３００内の圧力に保たれる。これは例えば、ガスによって液体燃料に圧力が加わるように、これもリザーバ３００内にある加圧ガス（図示せず）によって達成されてもよい。圧力の結果、燃料の流れはノズル３０８から流出する。圧電アクチュエータ３０６がないと、流れはノズル３０８からある距離（距離は例えばノズル径の１００〜１０００倍）だけ進むと自然に分裂し、それによって小滴の流れを形成する。これはレイリー分裂と呼ばれる。レイリー分裂が生じると、直径がノズル３０８の直径の約２倍、又はそれよりもやや小さく、離間距離がノズル径の約４．５倍の燃料小滴が形成される。燃料液の流れのレイリー分裂は圧電アクチュエータ３０６が作動しなくても生じるが、圧電アクチュエータ３０６を使用して毛細管３０４内の圧力を変調することによりレイリー分裂を制御してもよい。毛細管内の圧力を変調することによって、ノズルからの燃料の出射速度が変調され、流れはノズルを出た直後に制御されて分裂する。レイリー分裂付近の周波数では、小滴が平均出射速度と印加周波数とによって制御された距離だけ離間して形成されるため（小滴は）分裂する。レイリー周波数よりも大幅に低い周波数では、平均噴射速度に対する高速小滴と低速小滴の交互のクラウドで単一の小さい小滴が形成される。高速小滴は低速小滴を追い越し、ノズルからある距離を置いて融合して、対応して大きい小滴間距離だけ離間した大きい小滴になる。
【００４８】
[0055]  現在の設計には幾つかの問題点がある。所与の容積、及び必要な速度で、小滴間の距離はできるだけ大きくなければならず、これは極めて小さい小滴の合体を引き起こす。思考を導くため、以下のように見積もる。直径２０ミクロン（容積４．１９ｐｌ）、速度１００ｍ／秒、繰り返し率、１ｍｍの離間で１００ｋＨｚの小滴に至るには、容積流量Ｑは、
Ｑ＝小滴容積＊周波数＝４．１９ｐｌ＊１００ｋＨｚ＝４．１９＊１０−１０ｍ３／ｓ
でなければならない。
【００４９】
[0056]  この容積流量は、規定の小滴速度：
πｒ２＝Ｑ／速度
でノズル（半径ｒ）を通して押し流されなければならない。
この式から、ｒ＝１．１５５ミクロン（直径２．３１ミクロン、小滴の基本サイズ４４ｆｌ）となる。この値は極めて小さく、システムに汚染物が生じやすい。ノズルは実際にスズの槽内を流れる粒子の最終的なふるいである。放射源の適切な動作のために現在は１ｍｍの小滴距離が指定されているが、さらに大きい距離が好ましい。このことは、より大きい小滴間間隔に影響する唯一のパラメータが速度であるためノズルがより小さくなることを意味する。より小さい小滴のクラウドから大きい小滴を製造するためには、約１００個の小さい小滴の合体が必要であり、小滴流の外乱（例えば光路内のミラー及びその他の部品の汚染を避けるための真空チャンバ内のガス流に起因する）は合体プロセスを乱すことがある。主要な関心事は、噴射の変調に及ぼす圧電アクチュエータの作用である。この作用が小さいほど合体プロセスが生じ、完全に合体するにはノズルから測定した距離がより長いことが必要であった。
【００５０】
[0057]  小滴の形成に用いられる約１００ｋＨｚの駆動周波数は、レイリー分裂の固有周波数よりも大幅に低い。このことは、ノズルにより近い分裂を促進するためにより高い周波数が生成されなければならないことを意味し、これは圧電アクチュエータに正弦波信号ではなくブロックパルスを印加することによって行ってもよい。ブロックパルスは、より高い周波数で振幅が減少する倍音を含むが、これらの高周波成分が毛細管に到達し、小滴形成に影響を及ぼす程度は、毛細管、リザーバ及び毛細管内の燃料、及び圧電アクチュエータの毛細管への固着の物理的特性によって左右される。
【００５１】
[0058]  したがって、毛細管／圧電アクチュエータシステムの物理的特性（毛細管内の燃料を含む）は、小滴ジェネレータの適正な機能にとって重要であり、例えば汚染物による毛細管及び／又はノズルの詰まり、毛細管の亀裂又はその他の物理的損傷、及び毛細管と圧電アクチュエータとの間の結合部の弱体化など、小滴ジェネレータの性能に悪影響を及ぼすことがある幾つかの問題が生じる可能性があることが理解されよう。圧電アクチュエータを駆動するパワー及び制御エレクトロニクスの性能不良は小滴形成にも影響する。燃料小滴エミッタは高真空でリソグラフィ装置内に位置し、したがって一旦所定位置に配置されると容易には検査できないことも理解されよう。
【００５２】
[0059]  本発明の実施形態では、小滴ジェネレータの性能は、信号をサンプリングし、圧電アクチュエータと、毛細管と、毛細管内の燃料とを備えるシステムの周波数スペクトルを分析することによって遠隔監視してもよい。
【００５３】
[0060]  図５（ａ）は、これを行う態様の第１の実施形態を示す。図５（ａ）は圧電アクチュエータ５００、及び圧電アクチュエータ用のコントローラ５０１を概略的に示す。コントローラ５０１はパルス増幅器電圧源５０２に出力を提供し、この電圧源は圧電アクチュエータ５００を駆動するパルスを生成するためにパルス増幅器５０３に信号を送信する。この実施形態では、周波数応答アナライザ５０４を使用し、これはこの実施形態では電圧プローブ５０５を使用して圧電アクチュエータ５００の両端間の信号をサンプリングする。信号の例は、図５（ａ）の右上隅に示されている。信号の基本形状はコントローラ５０１、電圧源５０２、及びパルス増幅器５０３によって印加されるパルス状である。しかし、パルスの形状は、圧電アクチュエータ、毛細管、及び毛細管内の燃料を備えるシステムの共振特性によって修正される。これは、信号が高状態から低状態に切り換わる際に信号の変動によって表されることが分かる。
【００５４】
[0061]  図５（ｂ）は、信号が圧電アクチュエータに印加された後、圧電アクチュエータとアースとの間に位置する抵抗Ｒの両端間の電圧を測定することによって信号が検出される代替実施形態を示している。図５（ａ）の実施形態はパルスの形状を検討することを可能にするが、その欠点は、パルスがシステムの共振に誘発される振動よりも大幅に大きい振幅を有するため、これらの共振ピークを識別することが困難になることがあり、信号の増幅ができないことである。これに対して図５（ｂ）の実施形態では、パルスは除去されており（図５（ｂ）の右上の概略的信号プロットに示されるように）、それによってサンプリングされた信号を増幅することが可能になるため、さらなる細部及び情報を抽出できる。
【００５５】
[0062]  図５（ａ）及び図５（ｂ）に、サンプリングした信号の概略的なアナログプロットを示しており、基本的にこのようなアナログプロットは表示可能であるが、実際には、信号内の成分を判定し、共振ピークを正確に測定できるディジタル信号アナライザを使用してパルスの形状を分析することがより有用であろう。このようにして入手されたデータをコンピュータ内に記憶してもよく、システムの共振周波数が変化した場合にそれを判定するため、コンピュータによってその燃料小滴ジェネレータの過去の履歴データ、又は予測データと比較してもよい。幾つかの実施形態では、コンピュータは、共振周波数が所定範囲を超えて変化した場合にアラームを発するように構成してもよい。コンピュータはまた、例えば印加されるパルスを変更することによって圧電アクチュエータの動作条件を変更して、このような変化を補正するように構成してもよい。
【００５６】
[0063]  いずれの実施形態でも、信号は継続的に、又は定常的なスケジュールに基づいて、又は単に必要時の需要に応じてサンプリングされてもよいことが理解されよう。
【００５７】
[0064]  圧電アクチュエータと、毛細管と、毛細管内の燃料とを備える音響システムの複雑さから見て、単一の周波数スペクトルの検査からは少ない情報しか得られないことに留意されたい。より実際的な利用はスペクトルの変化を探索することであるが、それはこのような変化が、調査を必要とする何かがシステムに発生したことの指標になるからである。例えば、毛細管の亀裂は毛細管の有効長さ（音響に関する）を短縮させ、それが共振周波数を上昇させる作用を有することがある。以下は、システムの変化（この場合は毛細管の軽い詰まり）をいかにして共振周波数の変化として検出できるかの例である。
【００５８】
[0065]  毛細管内の流体は、４分の１波長共振子であると見なすことができる。基本周波数と倍音とは、
【数２】
2015511054.tif 000004
によって得られる。但し、ｃは毛細管の可撓性に対して補正された流体中の音速であり、Ｌは毛細管内の流体柱の長さである。ノズルのサイズへの依存度が、目下の検討にとって無視できるわけではないが、低いため、これらの数式は近似的なものである。音速が１５００ｍ／秒（スズ中の音速は２５００ｍ／秒であるが、毛細管の可撓性のために低減する）、毛細管の長さが２５ｍｍの図３に示すタイプの小滴ジェネレータの場合、基本周波数は１５ｋＨｚであり、第１の倍音は４５ｋＨｚである。
【００５９】
[0066]  詰まりによる影響は以下のように概算することができる。長さがＬ、断面積がＡで、一端が開放され、他端が長さＬ１、断面積Ａ１の穴によってほとんど閉じている管について検討する。これはノズルを有する毛細管と類似していることが理解されよう。共振周波数を見出すには、所与の境界条件を受ける波動方程式の解を考慮に入れる必要がある。
【数３】
2015511054.tif 000005
但し、ｐは周囲圧に対する過剰圧力を示し、ｚは管の軸に沿った座標であり、ｔは時間であり、ｃは補正された音速であり、ρは濃度である。これから特性方程式が導かれる。
【数４】
2015511054.tif 000006
ωがこの超越方程式平方根である場合だけ、波動方程式の非ゼロ解が見出される。断面積がゼロである場合は、４分の１波長の解が探索される。断面積が極めて小さい場合；
【数５】
2015511054.tif 000007
例として、長さ２５ｍｍ、内半径が０．５ｍｍの管に取り付けた長さ０．１ｍｍ、半径２ミクロンのノズルを検討する。その場合、４分の１λ解に対する相対的変化は０．１６２％である。上記の方程式で計算したように、基調周波数は１５ｋＨｚに等しいため周波数変化は２４Ｈｚの上昇になる。ノズルがその内面に沿ってちょうど０．１ミクロンだけ詰まったものと想定すると、標準解からの偏差は０．１４６％、すなわち２２Ｈｚである。やや詰まった状態と詰まっていない状態との共振周波数の差は２Ｈｚであり、これは容易に検出できる値である。低周波では音響システムはほとんど減衰されないため（溶融スズの粘性は１．８ｍＰａｓと低い）、より一層検出しやすい。
【００６０】
[0067]  少なくとも好ましい形態では、本発明は、例えばノズルの詰まり、毛細管の亀裂、又は毛細管への圧電アクチュエータの固着特性の変化に起因する（例えば接着剤の特性の劣化による）システムの音響特性の変化を検出することができることが理解されよう。本発明はまた、リソグラフィ装置の別の部品の振動に起因し、小滴ジェネレータの性能に悪影響を及ぼすことがあるシステム内の振動を検出することもできる。
【００６１】
[0068]  発生したシステムの共振周波数の変化から、ノズルの詰まり、毛細管の亀裂、又はその他の何らかの事象があるか否かが即座に明らかになるわけではないが、調査する必要がある何かが発生したこと、及び小滴ジェネレータを点検する必要があることは明らかになることが理解されよう。ある時間及び所定期間の使用実験の証拠、及び経験は、特定のタイプの共振周波数シフトが特性のタイプの問題点を示すことを示している。共振周波数を分析するための信号のサンプリングは、場合に応じて、又はスケジュールに基づいて行ってもよく、又は継続的に行ってもよく、その場合には、いずれかの共振周波数が所定量以上ずれている場合はアラームが発せられてもよい。
【００６２】
[0069]  本発明の実施形態は、新規の小滴ジェネレータが据え付けられる際に周波数スペクトルを期待周波数スペクトルと比較することによって、その小滴ジェネレータが適正に動作しているかを確認するために使用されてもよい。
【００６３】
[0070]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、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、ＬＥＤ、太陽電池、光素子などの製造である。このような代替的用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光し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することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００６４】
[0071]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はそれらの組合せを指すことができる。
【００６５】
[0072]  以上、本発明の具体的な実施形態について説明してきたが、本発明は上記以外の方法でも実施できることを理解されたい。上記説明は例示するものであって限定するものではない。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく上記の本発明を様々に修正できることは当業者には明らかであろう。
【図１】
2015511054.tif 000008
【図２】
2015511054.tif 000009
【図３】
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【図４】
2015511054.tif 000011
【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【国際調査報告】
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2015511054.tif 000015
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