(57)【要約】【課題】放射投影ビームを提供する放射システムが設けられたリソグラフィ投影装置を提供すること。【解決手段】本投影装置は、前記投影ビーム中の汚染粒子用のゲッタとしての役割を果たすようにするために前記放射投影ビーム中にゲッタ粒子を供給する粒子供給ユニット２２を備えており、前記ゲッタ粒子は、少なくとも１ｎｍであり、しかも１０００ｎｍより小さい直径を有することが好ましい。  一実施例において、本リソグラフィ投影装置は、前記投影ビーム中の汚染粒子を捕捉するためのプレート部材５２、５７、５９、６９を伴う汚染トラップ９、５０、５５、６７と、粒子が汚染粒子と衝突してこれらのプレート部材５２、５７、５９、６９に向かう追加の速度成分を汚染粒子に与えるようにこの汚染トラップから上流の空間内に粒子を提供する粒子供給ユニット２２、４５、５４、５８、６５、７１とを有する。【選択図】図３
2005150721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射投影ビームを提供するための放射システムと、
所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン化する役割を果たすパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分上に前記パターン化されたビームを投影するための投影システムと
を備えるリソグラフィ投影装置であって、
前記投影ビーム中の汚染粒子用のゲッタとしての役割を果たすようにするために前記放射投影ビーム中に少なくとも１ｎｍの直径を有するゲッタ粒子を供給するための粒子供給ユニット（２２）を備えることを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項２】
前記粒子供給ユニット（２２）が、自由に移動するゲッタ粒子として前記ゲッタ粒子を供給するように構成される、請求項１に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項３】
前記ゲッタ粒子が、１０００ｎｍの上限の直径を有する、請求項１又は２に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項４】
前記放射システムが、例えば約１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を生成する放射源を有する、請求項１から３までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項５】
前記ゲッタ粒子は、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｒｕ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ａｕ、液体Ｎ２、液体ＣＯ２、液体Ｈ２Ｏ、ＳｉＣ、Ｘｅ、Ａｒ及びＫｒを有する群から選択される、請求項１から４までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項６】
前記粒子供給ユニット（２２）が、超音波ノズルを備える、請求項１から５までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項７】
前記超音波ノズルが、前記リソグラフィ装置中に１パスカルと１０パスカルの間の圧力で前記ゲッタ粒子を供給するための出口を有する、請求項６に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項８】
前記リソグラフィ投影装置には、汚染トラップ（９）も設けられ、前記粒子供給ユニット（２２）が、前記放射投影ビームの伝播方向に対して前記汚染トラップ（９）から上流の空間内に前記ゲッタ粒子を供給するように配置されている、請求項１から７までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項９】
放射投影ビームを提供するための放射システムと、
所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン化する役割を果たすパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
前記基板のターゲット部分上に前記パターン化されたビームを投影するための投影システムと、
前記放射投影ビーム中に存在し前記汚染トラップ（９；５０；５５；６７）に向かっている汚染粒子を捕捉するための少なくとも１つのプレート部材（５２；５７、５９；６９）が設けられた汚染トラップ（９；５０；５５；６７）と、
前記放射投影ビーム中に粒子を提供する粒子供給ユニット（２２；４５、５４、５８；６５；７１）と
を備えるリソグラフィ投影装置であって、
前記粒子が前記汚染トラップ（９；５０；５５；６７）に向かう汚染粒子と衝突して前記汚染粒子に前記少なくとも１つのプレート部材（５２；５７、５９；６９）に直角な方向への速度成分を提供するように、前記粒子供給ユニットが、前記放射投影ビームの伝播方向に対して前記汚染トラップから上流にある空間内の前記放射投影ビーム中に粒子を供給するように配置されていることを特徴とするリソグラフィ投影装置。
【請求項１０】
ガス供給ユニット（６２）に接続され穴が開けられた少なくとも１つの供給管路（４５、５４、５８；６５；７１、７３、７５）を備える、請求項９に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１１】
前記粒子供給ユニット（２２）が、１〜１０００ｎｍの間の直径を有する粒子を前記放射投影ビーム中に供給するように構成される、請求項９に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１２】
前記放射システムが、例えば約１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ放射を生成する放射源を有する、請求項９から１１までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１３】
前記汚染トラップ（５０）が、各プレート部材が別個の平面内に配置され、すべての別個の平面が１本の共通の交差軸を有する１組のプレート部材（５２）を備え、前記交差軸が、前記放射投影ビームを生成する放射源（ＳＯ）と交差する光学軸（Ｏ）と一致する、請求項９から１２までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１４】
前記汚染トラップ（５５；６７）が、各プレート部材が別個の平面内に配置され、１組のうちのすべての別個の平面が１本の共通の交差軸を有する少なくとも１組のプレート部材（５９；６９）を備え、前記交差軸が、前記放射投影ビームを生成する放射源（ＳＯ）と交差し、前記放射源（ＳＯ）と交差する光学軸（Ｏ）に直角である、請求項９から１２までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１５】
前記汚染トラップ（５５）が、多角形の配列で配置される複数組のプレート部材（５９）を備える、請求項１４に記載のリソグラフィ投影装置。
【請求項１６】
放射感受性材料層によって少なくとも部分的にカバーされた基板を提供する工程と、
放射システムを使用して放射投影ビームを提供する工程と、
パターン化手段を使用して前記投影ビームにその断面内のパターンを与える工程と、
前記放射感受性材料層のターゲット部分上に前記放射パターン化ビームを投影する工程と
を含むデバイス製造方法であって、
前記放射投影ビーム中に少なくとも１ｎｍの直径を有するゲッタ粒子を供給して前記投影ビーム中の汚染粒子用のゲッタとしての役割を果たすようにすることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１から８までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置によって製造されるデバイス。
【請求項１８】
放射感受性材料層によって少なくとも部分的にカバーされた基板を提供する工程と、
放射システムを使用して放射投影ビームを提供する工程と、
前記放射投影ビーム中に存在し少なくとも１つのプレート部材（５２；５７、５９：６９）が設けられた汚染トラップ（９；５０；５５；６７）に向かっている汚染粒子を捕捉する工程と、
粒子供給ユニット（２２；４５、５４、５８；６５；７１）を用いて前記放射投影ビーム中に粒子を提供する工程と、
パターン化手段を使用して前記投影ビームにその断面内のパターンを与える工程と、
前記放射感受性材料層のターゲット部分上に前記放射パターン化ビームを投影する工程と
を含むデバイス製造方法であって、
前記粒子が前記汚染トラップに向かう汚染粒子と衝突して前記少なくとも１つのプレート部材（５２；５７、５９；６９）に直角な方向への速度成分を前記汚染粒子に提供するように、前記放射投影ビームの伝播方向に対して前記汚染トラップから上流にある空間内の前記放射投影ビームに粒子を供給することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項９から１５までのいずれかに記載のリソグラフィ投影装置によって製造されるデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
−  放射投影ビームを供給する放射システムと、
−  所望のパターンに従ってその投影ビームをパターン化する役割を果たすパターン化手段を支持する支持構造と、
−  基板を保持する基板テーブルと、
−  この基板のターゲット部分上にそのパターン化されたビームを投影するための投影システムと
を備えるリソグラフィ投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで使用される用語「パターン化手段」は、この基板のターゲット部分に作成すべきパターンに対応するパターン化された断面を有する入射放射ビームを与えるために使用することが可能な手段を意味するものと広義に解釈するべきである。したがって、用語「ライトバルブ」もまた、この文脈において使用することが可能である。一般に前記パターンは、集積回路や他のデバイス（以下を参照）などのそのターゲット部分に作成されつつあるデバイスにおける特定の機能層に対応することになる。かかるパターン化手段の実施例には、以下が含まれる。
−  マスク。マスクの概念は、リソグラフィではよく知られており、これには、バイナリ・タイプ、交互位相シフト・タイプ、減衰位相シフト・タイプなどのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド・マスク・タイプが含まれる。その放射ビーム中にかかるマスクを配置することにより、このマスク上のこのパターンに従ってこのマスクに当たるその放射の選択的な（透過型マスクの場合における）透過又は（反射型マスクの場合における）反射が引き起こされる。マスクの場合には、その支持構造は一般的にマスク・テーブルとなり、このマスク・テーブルによって、入射放射ビーム中の所望の位置にマスクを保持できるようになり、またそのように望む場合にはそのビームに対してマスクを移動できるようになる。
−  プログラマブル・ミラー・アレイ。かかるデバイスの一実施例は、粘弾性制御層及び反射性表面を有する行列アドレス指定可能表面である。かかる装置の背後にある基本原理は、（例えば）反射性表面のアドレス指定された区域が、入射光を回折光として反射するのに対して、アドレス指定されていない区域は、入射光を非回折光として反射するというものである。適切なフィルタを使用して前記非回折光をこの反射ビームからフィルタで除去し、回折光だけが後に残るようにすることが可能である。このようにして、このビームは、行列アドレス指定可能表面のアドレス指定パターンに従ってパターン化されたものになる。プログラマブル・ミラー・アレイの代替実施例では、極めて小さいミラーの行列構成が使用され、この各ミラーは、適切な局所電界を印加することによって、或いは圧電性作動手段を使用することによって軸の周りに個々に傾けることが可能である。この場合にもまた、これらミラーは、アドレス指定されたミラーがアドレス指定されていないミラーと異なる方向へ入射放射ビームを反射することになるように行列アドレス指定可能である。したがって、このようにしてこの反射ビームは、この行列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化される。この必要な行列アドレス指定は、適切な電子手段を使用して実施することができる。以上で説明した両方の状況において、このパターン化手段は１つ又は複数のプログラマブル・ミラー・アレイを備えることが可能である。ここで言及したミラー・アレイに関するさらに多くの情報については、例えば参照によって本明細書中に組み込まれている米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号、並びにＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号から収集することが可能である。プログラマブル・ミラー・アレイの場合には、前記支持構造は、必要に応じて固定し、又は移動可能にすることができるフレーム又はテーブルとして実施することができる。
−  プログラマブルＬＣＤアレイ。かかる構造の実施例は、参照によって本明細書中に組み込まれている米国特許第５，２２９，８７２号中に提供されている。以上と同様に、この場合における支持構造は、例えば、必要に応じて固定し、又は移動可能にすることができるフレーム又はテーブルとして実施することができる。
【０００３】
簡潔に説明するために、このテキストの残りではそれ自体、ある場所において、マスク及びマスク・テーブルを含む実施例を特に対象にすることもある。しかし、かかる場合において論じられる一般原理は、上述のようなパターン化手段のより広い文脈で理解すべきである。
【０００４】
リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用することができる。かかる場合には、このパターン化手段は、このＩＣの特定の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンは、放射感受性材料（レジスト）層がコーティングされた基板（シリコン・ウェハ）上の（例えば、１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分上に投影することができる。一般に１枚のウェハは、この投影システムを介して１つずつ逐次照射される隣接するターゲット部分の全体回路網を含むことになる。マスク・テーブル上のマスクによるパターン化を使用した現行の装置においては、２つの異なるタイプのマシンの区別を行うことができる。１タイプのリソグラフィ投影装置では、各ターゲット部分は、そのターゲット部分上に全体のマスク・パターンを一括して露光することによって照射される。すなわち、かかる装置は、一般にウェハ・ステッパ装置又はステップ・アンド・リピート式装置と呼ばれる。（一般にステップ・アンド・スキャン式装置と呼ばれる）代替装置においては、各ターゲット部分は、その基板テーブルをこの方向に対して平行又は反平行に同期してスキャンしながら、所与の基準方向（この「スキャン」方向）にこの投影ビーム下のこのマスク・パターンを徐々にスキャンすることによって照射される。一般にこの投影システムが倍率Ｍ（一般に＜１）を有することから、この基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、このマスク・テーブルがスキャンされる速度の倍率Ｍ倍になるはずである。ここで説明したようなリソグラフィ装置に関するさらに多くの情報は、例えば参照により本明細書中に組み込まれている米国特許第６，０４６，７９２号から収集することが可能である。
【０００５】
リソグラフィ投影装置を使用した製造プロセスにおいて、（例えば、マスク中の）パターンは、放射感受性材料（レジスト）層によって少なくとも部分的にカバーされた基板上に投影される。この投影ステップに先立って、この基板には、プライミング、レジスト・コーティング、ソフト・ベークなどの様々な工程を施すことができる。露光後に、この基板には、露光後のベーク（ＰＥＢ）、現像、ハード・ベーク、投影されたフィーチャの測定／検査など他の工程を施すことができる。この多くの工程は、デバイス、例えばＩＣの個別の層をパターン化する基礎として使用される。次いで、かかるパターン化された層には、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学的機械研磨など、すべて個別の層を完成させることを意図した様々なプロセスを施すことができる。いくつかの層が必要とされる場合には、その一連の全体の工程を、又はその変形を、各新しい層ごとに反復する必要があることになる。最終的には、デバイスのアレイがこの基板（ウェハ）上に現れることになる。次いで、これらのデバイスは、ダイシングやソーイング（ｓａｗｉｎｇ）などの技法によって互いに切り離され、そこから個々のデバイスをピンに接続されたキャリア上にマウントすることなどができる。かかるプロセスに関するさらなる情報については、例えば、参照により本明細書中に組み込まれている書籍、「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  Ｚａｎｔ著、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．、１９９７年、ＩＳＢＮ  ０−０７−０６７２５０−４から取得することが可能である。
【０００６】
簡潔に説明するために、この投影システムを以後「レンズ」と呼ぶこともある。しかし、この用語は、例えば屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系を含めて、様々なタイプの投影システムを包含するものと広義に解釈すべきである。この放射システムはまた、放射投影ビームを誘導し形成し又は制御するためのこれらどのような設計タイプに従って動作する構成要素を含むこともあり、かかる構成要素を以下では総称して又は単独で「レンズ」と呼ぶこともできる。さらに、このリソグラフィ装置は、複数の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプでもよい。かかる「複数ステージ」の装置においては、追加のテーブルを並行して使用することもでき、また１つ又は複数の他のテーブルが露光に使用されている間に準備ステップを１つ又は複数のテーブル上で実行することもできる。デュアル・ステージ・リソグラフィ装置については、例えば、参照によって本明細書中に共に組み込まれている米国特許第５，９６９，４４１号及びＷＯ９８／４０７９１号に記載されている。
【０００７】
さらに小さなフィーチャを投影できるようにするために、５ｎｍから２０ｎｍの範囲の、特に１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ（ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ極紫外線）、又は荷電粒子ビーム、例えばイオン・ビーム及び電子ビームをリソグラフィ装置における露光ビームとして使用することが提案されてきている。これらのタイプの放射では、この装置中のビーム経路を排気してビームの散乱及び吸収を回避する必要がある。ＥＵＶ用の屈折光学要素を作成するために適切な材料は知られていないので、ＥＵＶリソグラフィ装置では、この放射（照明）システム及び投影システムにおいてミラーを使用する必要がある。ＥＵＶ放射用の多層ミラーでも、比較的反射率が低く汚染の影響を非常に受けやすく、さらにその反射率と、したがってその装置のスループットが低下してしまうことになる。これによって、保持する必要がある真空レベルに対する必要性がさらに高くなり、特に炭化水素の分圧を非常に低く保つことが必要になる。
【０００８】
それと同時に、プラズマ放射源及びレジストは、この照明システム及び投影システムから締め出す必要がある実質的な汚染源である。例えば、放電プラズマ線源では、放電を使用して部分的にイオン化されたプラズマが生成され、このプラズマは、次いで崩壊してＥＵＶを放射する非常にホットなプラズマを生じる。Ｘｅであることが多いこのプラズマガス、及びこの線源からの飛散物（ｄｅｂｒｉｓ）をこの照明システムに入らないように保つ必要がある。この装置の他端では、レジストを露光するためにレジストに入射する放射は、気体放出による飛散物及び副産物の放出を引き起こす。線源からの飛散物もレジストの飛散物もこの照明システム及び投影システムに到達しないように防止する必要がある。
【０００９】
ＥＰ−Ａ−０９５７４０２は、レジストの飛散物がこの投影システムに入らないように防止するシステムを開示している。このシステムは、好ましくは円錐形の、簡単なチューブを備え、このチューブが、この投影システムの筐体とその基板の間の投影ビームを取り囲む。このチューブ内のガスの流れによってレジストの飛散物を閉じ込めて、レジストの飛散物がこの投影システムの筐体に入らないように防止する。
【００１０】
国際出願ＷＯ−Ａ−０３／０３４１５３は、プラズマ線源によって、又はＥＵＶ放射で露光されるレジストなどから放出され得る飛散物をトラップするためのさらに改善された装置について記載している。この文献は、その投影ビームの伝播方向に平行に配置された第１の組のプレート部材と、この伝播方向に平行に配置された第２の組のプレート部材を含む汚染トラップについて説明している。この第１の組及び第２の組は、この投影ビームの光学軸に沿って他方から離して置かれる。この第１の組のプレート部材と第２の組のプレート部材との間には空間がある。フラッシング・ガスがこの空間に供給されて高いガス圧力を提供してこの汚染粒子をトラップする。この２つの組のプレート部材は、ガスの漏えいが最小化され、このトラップ外部のガス圧力が低く保たれるように設計される。しかし、それでもなお、ある量のＥＵＶはやはり、比較的高圧のこのガスよって吸収される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の一目的は、飛散物、特にＥＵＶ放射を生成するプラズマ線源によって放出される飛散物のトラッピングを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的及び他の目的は、導入部で明記したように、リソグラフィ投影装置が、この放射投影ビームに少なくとも１ｎｍ以上の、しかも好ましくは１０００ｎｍよりも小さい直径を有するゲッタ粒子を供給して投影ビーム中で汚染粒子に対するゲッタとしての役割を果たすようにする粒子供給ユニットを備えることを特徴とするリソグラフィ装置における本発明に従って達成される。
【００１３】
このＥＵＶ放射投影ビーム及びこの飛散物をかかる「ナノ粒子」を有する体積を通過させることにより、この放射投影ビームからのＥＵＶフォトンの大部分は、この粒子中を透過させられ、すなわちナノ粒子と全く衝突することなく伝わって通過するのに対して、これらのナノ粒子は、飛散物に対するゲッタとしての役割を果たすことになる。
【００１４】
用語「ナノ粒子」がこの説明中で使用される場合、１〜１０００ｎｍ程度の直径をもつ粒子に対して言及していることが分かる。しかし、これらのナノ粒子が供給されるリソグラフィ投影装置の体積は、この範囲以外の直径を有する他の粒子を含んでいてもよいことが当業者には理解されよう。この範囲内の粒子だけを生成することが難しいこともある。
【００１５】
ゲッタ粒子は、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｒｕ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ａｕ、液体Ｎ２、液体ＣＯ２、液体Ｈ２Ｏ、ＳｉＣ、Ｘｅ、及びＡｒからなる群から選択することができる。これらの材料は、ナノ粒子の形態で生成されるときには、例えば１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶについて妥当な透過率を有することができる。
【００１６】
一実施例においては、この粒子供給ユニットは、超音波ノズルを備えている。
【００１７】
さらなる実施例においては、このリソグラフィ投影装置には、汚染トラップが設けられ、この粒子供給ユニットは、この放射投影ビームの伝播方向に対してこの汚染トラップから上流にある空間内にゲッタ粒子を供給するように構成されている。
【００１８】
さらなる実施例においては、本発明は、
−  放射投影ビームを提供するための放射システムと、
−  所望のパターンに従ってその投影ビームをパターン化する役割を果たすパターン化手段を支持するための支持構造と、
−  基板を保持するための基板テーブルと、
−  この基板のターゲット部分上にそのパターン化されたビームを投影するための投影システムと、
−  この放射投影ビーム中に存在しこの汚染トラップに向かっている汚染粒子を捕捉するための少なくとも１つのプレート部材が設けられた汚染トラップと、
−  その放射投影ビーム中に粒子を提供する粒子供給ユニットとを備え、
これらの粒子がこの汚染トラップに向かう汚染粒子と衝突してこの汚染粒子に少なくとも１つのプレート部材に直角な方向への速度成分を提供するように、この粒子供給ユニットがこの放射投影ビームの伝播方向に対してこの汚染トラップから上流にある空間内の放射投影ビームに粒子を供給するように配置されていることを特徴とするリソグラフィ投影装置を提供する。
【００１９】
この汚染トラップのプレート部材は、できる限りほとんど放射を遮ることがないようにするためにこの放射投影ビームの伝播方向に平行に配置される。これらの汚染粒子とこの汚染トラップ内に存在する他の任意粒子とのこの汚染トラップ内で生ずる衝突によって、多くの汚染粒子がこの汚染トラップ内で多かれ少なかれランダムな方向を取得し、その結果これらが一方のプレート部材によって捕捉されることになる。この汚染粒子と衝突するこの汚染トラップから上流にある空間内の放射投影ビームに追加の粒子を提供することにより、この汚染トラップ内の少なくとも一方のプレート部材に直角な方向への追加の速度成分をこれらの汚染粒子に提供することが可能になる。汚染粒子が一方のプレート部材によって捕捉される機会は、したがって高めることができる。さらに、かかる粒子にＷＯ−Ａ−０３／０３４１５３に記載されているよりも低い気圧を提供しながらこれを行うことができる。したがって、この汚染トラップを用いて汚染粒子を効果的に捕捉しながら、この望ましくないＥＵＶの吸収が低下する。
【００２０】
本発明のさらなる態様によれば、
−  放射感受性材料層によって少なくとも部分的にカバーされた基板を提供する工程と、
−  放射システムを使用して放射投影ビームを提供する工程と、
−  パターン化手段を使用してその投影ビームにその断面内のパターンを与える工程と、
−  その放射感受性材料層のターゲット部分上に放射パターン化ビームを投影する工程とを含み、
この放射投影ビーム中に少なくとも１ｎｍの直径を有するゲッタ粒子を供給して投影ビーム中の汚染粒子についてのゲッタとしての役割を果たすようにすることを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００２１】
本発明のさらなる態様においては、
−  放射感受性材料層によって少なくとも部分的にカバーされた基板を提供する工程と、
−  放射システムを使用して放射投影ビームを提供する工程と、
−  放射投影ビーム中に存在し少なくとも１つのプレート部材が設けられた汚染トラップに向かっている汚染粒子を捕捉する工程と、
−  粒子供給ユニットを用いてこの放射投影ビーム中に粒子を提供する工程と、
−  パターン化手段を使用してその投影ビームにその断面のパターンを与える工程と、
−  放射感受性材料層のターゲット部分上に放射のパターン化ビームを投影する工程とを含み、
これらの粒子がこの汚染トラップに向かう汚染粒子と衝突して少なくとも１つのプレート部材に直角な方向への速度成分をこの汚染粒子に提供するように、この放射投影ビームの伝播方向に対してこの汚染トラップから上流にある空間内のこの放射投影ビームに粒子を供給することを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
【００２２】
最後に、本発明は、以上で定義されるリソグラフィ投影装置によって製造されるデバイスに関する。
【００２３】
このテキストにおいては、本発明による装置をＩＣの製造に使用することについて特別に言及がなされているが、かかる装置には他にも多くの可能性のある用途があることをきちんと理解されたい。例えば、本発明は、統合化された光学系、磁気ドメイン・メモリ用の誘導パターン及び検出パターン、液晶ディスプレイ・パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造にも使用することができる。かかる代替用途の文脈においては、このテキストにおける用語「レチクル」、「ウェハ」、又は「ダイ」のどのような使用も、それぞれさらに一般的な用語「マスク」、「基板」、及び「ターゲット部分」によって置換されるものと考えるべきことが当業者には理解されよう。
【００２４】
本ドキュメントにおいては、用語「放射」及び「ビーム」を使用することにより、（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの波長の）ＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ紫外）放射、及び（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを含めてすべてのタイプの電磁放射が包含されている。
【００２５】
次に本発明の実施例を、添付の概略図を参照して一例としてのみ説明することにする。図面中で、参照記号は、対応する部品を示している。
【実施例】
【００２６】
図１は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示すものである。この装置は、
−  放射（例えば、ＵＶ放射又はＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを提供するための照明システム（照明装置）ＩＬと、
−  アイテムＰＬに関してパターン化手段を正確に位置決めする第１の位置決め手段ＰＭに接続され、パターン化手段（例えば、マスク）ＭＡを支持するための第１の支持構造（例えば、マスク・テーブル）と、
−  アイテムＰＬに関して基板を正確に位置決めする第２の位置決め手段ＰＷに接続され、基板（例えば、レジスト・コーティングされたウェハ）Ｗを保持するための基板テーブル（例えば、ウェハ・テーブル）ＷＴと、
−  この基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃ上にパターン化手段ＭＡによってこの投影ビームＰＢに与えられたパターンを投影するための投影システム（例えば、反射型投影レンズ）ＰＬと
を備えている。
【００２７】
この図に示すように、この装置は、（例えば、以上で述べたようなタイプの反射型マスク又はプログラマブル・ミラー・アレイを使用した）反射型タイプのものである。代わりにこの装置は、（例えば、透過型マスクを使用した）透過型タイプとすることもできる。
【００２８】
この照明装置ＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えばこの線源がプラズマ放電線源であるときには、この線源とこのリソグラフィ装置は、別々の物であってもよい。かかる場合には、この線源は、このリソグラフィ装置の一部分を形成しているとは考えられず、この放射ビームは、一般に例えば適切な集束ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタを含む放射コレクタ（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）の助けを借りて線源ＳＯからこの照明装置ＩＬへと渡される。他の場合、例えばこの線源が水銀ランプであるときには、この線源は、この装置の一体化部分であってもよい。この線源ＳＯ及び照明装置ＩＬは、放射システムと呼ぶこともできる。
【００２９】
この照明装置ＩＬは、このビームの角度強度分布を調整するための調整手段を含むことができる。一般的に、少なくとも、この照明装置のひとみ面の強度分布の（一般にそれぞれ外部σ（σ−ｏｕｔｅｒ）及び内部σ（σ−ｉｎｎｅｒ）と呼ばれる）外径範囲及び／又は内径範囲を調整することができる。この照明装置は、その断面に所望の一様性と強度分布を有する、投影ビームＰＢと呼ばれる調整済みの放射ビームを提供する。
【００３０】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されるマスクＭＡ上に入射する。このマスクＭＡによって反射されて、この投影ビームＰＢは、レンズＰＬを通過し、このレンズがこのビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる。第２の位置決め手段ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉デバイス）の助けを借りて、基板テーブルＷＴを正確に移動して、例えばこのビームＰＢの経路中の異なるターゲット部分Ｃを位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段ＰＭ及び位置センサＩＦ１を使用して、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後に、又はスキャン中にこのマスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、これらのオブジェクト・テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、これらの位置決め手段ＰＭ及びＰＷの一部分を形成するロング・ストローク・モジュール（粗い位置決め）及びショート・ストローク・モジュール（精細な位置決め）の助けを借りて実現されることになる。しかし、（スキャナとは逆に）ステッパの場合には、このマスク・テーブルＭＴは、ショート・ストローク・アクチュエータだけに接続することもでき、また固定することもできる。マスクＭＡと基板Ｗとは、マスク合わせマークＭ１、Ｍ２と基板合わせマークＰ１、Ｐ２とを使用して位置合わせすることができる。
【００３１】
図に示す装置は、以下の好ましいモードで使用することができる。
１．ステップ・モードにおいては、このマスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に保たれ、その間にこの投影ビームに与えられた全体パターンは、一括して（すなわち、１度の静的露光により）ターゲット部分Ｃ上に投影される。次いでこの基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向にシフトされ、その結果、異なるターゲット部分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り、１度の静的露光において投影されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
【００３２】
２．スキャン・モードにおいては、このマスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、同期してスキャンされ、その間にこの投影ビームに与えられたパターンは、ターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち、１度の動的露光）。このマスク・テーブルＭＴに対するこの基板テーブルＷＴの速度及び方向は、この投影システムＰＬの（縮小）倍率及び画像反転特性によって決定される。スキャン・モードでは、露光フィールドの最大サイズにより、１度の動的露光におけるそのターゲット部分の（非スキャン方向における）幅が制限されるのに対して、スキャン移動の距離によって、そのターゲット部分の（スキャン方向における）高さが決定される。
【００３３】
３．別のモードにおいては、このマスク・テーブルＭＴはプログラマブル・パターン化手段を保持しながら基本的に静止状態に保たれ、この基板テーブルＷＴは移動又はスキャンされ、その間に、この投影ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般的にパルス化放射源が使用され、このプログラマブル・パターン化手段は、基板テーブルＷＴの移動後ごと又はスキャン中の連続した放射パルス間で必要に応じて更新される。この動作モードは、以上で述べたようなプログラマブル・ミラー・アレイなどのプログラマブル・パターン化手段を利用したマスクレスのリソグラフィに簡単に適用することができる。
【００３４】
以上で説明した使用モード又は全く違う使用モードの組合せ及び／又は変形を使用することもできる。
【００３５】
図２は、この投影装置１をより詳細に示したものであり、この投影装置は、放射システム２、照明光学ユニット４、及び投影光学系ＰＬを備えている。この放射システム２は、線源コレクタ・モジュール、すなわち放射ユニット３を備える。放射ユニット３には、放電プラズマによって発生することができる放射源ＳＯが設けられる。ＥＵＶ放射は、Ｘｅガス又はＬｉ蒸気など、ガス又は蒸気によって生成することができ、これらのガス又は蒸気中では、非常にホットなプラズマが生成されて電磁スペクトルのＥＵＶの範囲の放射が放出される。この非常にホットなプラズマは、電気放電の部分的にイオン化したプラズマを光学軸Ｏ上で崩壊させることによって生成される。Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気又は他の任意の適切なガス又は蒸気の１０パスカルの分圧が、この放射を効率的に生成するために必要とされることもある。放射源ＳＯが放出するこの放射は、ガス・バリア構造、すなわち汚染トラップ９を介して線源チャンバ７からコレクタ・チャンバ８へと渡される。このガス・バリア構造９は、例えば、参照によって本明細書中に組み込まれているヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−１  ２３３  ４６８及びＥＰ−Ａ−１  ０５７  ０７９に詳細に記載される構造などのチャネル構造を含んでいる。
【００３６】
このコレクタ・チャンバ８は、グレージング入射コレクタによって形成することができる放射コレクタ１０を備える。コレクタ１０を通過する放射は回折格子スペクトル・フィルタ１１で反射されてこのコレクタ・チャンバ８の開口部にある仮想線源ポイント１２に集束される。コレクタ・チャンバ８から、投影ビーム１６は、照明光学ユニット４中で通常の入射反射器１３、１４を介してレチクル・テーブル又はマスク・テーブルＭＴ上に位置づけられたレチクル又はマスク上へと反射される。パターン化されたビーム１７は、投影光学系ＰＬ中で反射エレメント１８、１９を介してウェハ・ステージ又は基板テーブルＷＴ上へと投影される。この図に示されているよりも多数のエレメントが、一般に照明光学ユニット４及び投影システムＰＬ中に存在していてもよい。
【００３７】
第１の実施例において、本発明は、図３及び図４に示す構成に関する。
【００３８】
ＥＵＶ線源は、ＥＵＶフォトンとは別に、スパッタされた電極材料、ガス、蒸気、イオン、及び電子を放出する。最近では、ＥＵＶ生成媒体としての金属蒸気プラズマ（例えば、スズ）の使用が、多くの注目を集めてきている。しかし、この原理に基づくこのタイプのＥＵＶ線源の深刻な問題は、この線源によって大量のスズが生成されることであり、このスズを、このＥＵＶリソグラフィ投影装置の影響を受けやすい光学系に入る前に阻止する必要がある。可能性のあるあらゆる材料がＥＵＶ放射を強く吸収するので、十分に透明なウィンドウ材料で、使用可能なものは存在しない。薄膜フォイル・フィルタでも、やはり入射パワーの約半分を吸収してしまい、蒸着及びホールバーニング（ｈｏｌｅ−ｂｕｒｎｉｎｇ）のような厳しい熱の問題がもたらされる。理想的な場合、このフィルタが破壊されないときには、このフィルタでこの線源からのすべての飛散物を阻止することになる。
【００３９】
飛散物を抑制するための第２の選択肢は、トラップ９のような汚染トラップである。かかる汚染トラップには、可能な限りＥＵＶ放射をほとんど遮らないようにするためにこのＥＵＶ放射の経路に沿って並べられた、このＥＵＶビーム中に位置づけられたプレート部材が設けられる。かかる汚染トラップは、ＥＵＶ放射及びＥＵＶ線源によって生成された飛散物に対してかなり耐性がある。しかし、飛散物の捕捉をさらに高めてこの汚染トラップから下流にあるこのＥＵＶリソグラフィ投影装置中の第１のミラーの寿命をさらに延ばそうという要求が存在する。これは、図３及び４を参照してさらに説明する予定のナノ粒子を用いたゲッタリングによって行うことができる。
【００４０】
図３では、図１及び２と同じ参照番号は同様な構成要素を意味している。図３は、汚染トラップ９に向かうＥＵＶ放射を通過させるための開口部を有する壁２０を示している。供給ユニット２２は、この汚染トラップ９から上流にあるその投影ビームにゲッタ粒子のフロー２４を提供する。これらのゲッタ粒子は、参照番号３０で示されている。ここで、これらのゲッタ粒子は、１〜１０００ｎｍ程度の直径を有する「ナノ粒子」として定義される。これは、かかる直径を有する多数の粒子があることを意味する。しかし、この範囲外の直径を有する粒子も存在してもよい。さらに、これらのナノ粒子３０は、ランダムな形状を有していてもよい。用語「直径」を言及することが、これらの粒子が必ずしも球形をしている必要があることを意味してはいない。
【００４１】
ドレイン・ユニット２６は、矢印２８で示すようにこのリソグラフィ投影装置からゲッタ粒子３０を排出させる。
【００４２】
図３では、この構成が汚染トラップ９を含むように示しているが、本発明は、汚染トラップ９なしで使用することもできる。
【００４３】
ナノ粒子３０を使用して線源により引き起こされた飛散物が阻止される。例えば、非常に大きな熱負荷によって破壊されるはずのＥＵＶ放射中の薄膜フォイルを使用する代わりに、一種のナノ粒子３０の「メタ結晶」が使用される。サイズがさらに小さく、材料の変更が容認され、粒子の高速な回復（ｒｅｆｒｅｓｈｍｅｎｔ）が可能であるなどの理由から、これにより、あまり透明でない材料を使用して固体材料及び／又は液体材料を使用する、いくつかの新しい機会がもたらされる。汚染トラップ９に関しては、これらのゲッタ粒子が比較的透明であるので、より多くの材料表面をゲッタとして使用することができる。
【００４４】
スパッタされた電極材料、（ナノ粒子材料に応じて）水及び炭化水素、並びに他の分子／原子／粒子が、このナノ粒子３０にくっつくことになる。すなわち、これらのナノ粒子３０は、ゲッタとしての役割を果たす。さらに、これらのナノ粒子３０がこれらの汚染粒子の原子イオンに比べてかなり重いので、これらナノ粒子を使用してこの線源ＳＯによって生成された高速イオンを減速させることができる。さらに、これらのナノ粒子が帯電しているときには、これらは、この線源ＳＯが生成する高速イオンを偏向させることができる。
【００４５】
この汚染トラップ９の上流の体積中のこれらのナノ粒子３０の密度は、あらゆる汚染粒子が、それがくっつく１個のナノ粒子３０に出合えるように、また可能な限りＥＵＶフォトンがナノ粒子にほとんど出合わないように選択されることが好ましい。ナノ粒子と衝突するＥＵＶフォトンは、このナノ粒子３０によって部分的に吸収されることになる。したがって、このナノ粒子３０については比較的ＥＵＶに対して透明な材料を使用することが有利になる。以下の表は、ナノ粒子３０として使用することが可能な非排他的な材料の範囲を示すものである。この表は、これらの材料の透過率を２つの異なる厚み、すなわち１０ｎｍ及び１００ｎｍについて示している。この表にリストアップされたすべての材料のＥＵＶの領域における屈折率が１に非常に近いことに留意されたい。したがって、これらのナノ粒子３０によるこのＥＵＶ放射の散乱は無視することが可能である。この表にリストアップした材料の透過率は、それぞれ１０ｎｍ及び１００ｎｍの理論的なシートについて与えられている。したがって、この与えられた数値は、それぞれ１０ｎｍの直径の粒子及び１００ｎｍの直径の粒子の透過率についての良好な一次見積もりと見なすことができる。
【００４６】
【表１】
2005150721.tif 000003
【００４７】
このテーブルは、１０ｎｍのゲッタ粒子の透過率が１００ｎｍのゲッタ粒子の透過率よりもかなり高いことを示している。したがって、小さな粒子を有することが有利である。
【００４８】
この飛散物を阻止するために必要とされる密度を計算するために、直径Ｄ、長さＬ、粒子密度ｎ、及び直径ｄの粒子を有する円筒形の体積を想定することにする。かかるシリンダの軸に平行に見るときに、あらゆる位置に１個の粒子（別の粒子の背後には粒子が存在せず）が見られるものと想定する。すなわち、次式となる。
【００４９】
【数１】
2005150721.tif 000004
この式は、次式のように書き換えることができる。
【００５０】
【数２】
2005150721.tif 000005
【００５１】
１０ｃｍの阻止長Ｌと１０ｎｍの粒子直径では、この粒子密度ｎは、１０１７ｍ−３の程度になることが分かる。粒子がないときの体積中の飛散物の主要な自由行程λが知られているときには、必要な粒子密度の別の見積もりを見出すことができる。これらの粒子は、通り抜ける必要がある距離、すなわち長さＬのある種のファクタθ倍を移動する。この長さθＬの経路に沿っての行程中に、これらの粒子は、１個のナノ粒子に出合う必要がある。すなわち、次式となる。
【００５２】
【数３】
2005150721.tif 000006
これは、θが一般に大きいので式（２）に比べてずっと小さくすることができる。バッファ・ガスの存在がθを大きくすることに留意されたい。このナノ粒子の体積中に（好ましくは、ＥＵＶに対して透明な）バッファ・ガスを加えることが有利であり、これによって平均自由行程λが減少し、θを大きくし、したがってこの必要なナノ粒子密度が低下することに留意されたい。
【００５３】
このナノ粒子は、原位置外（ｅｘ−ｓｉｔｕ）すなわちこの真空容器外で、或いは原位置（ｉｎ−ｓｉｔｕ）すなわちこの容器内で生成することができる。原位置外で生成された粒子を液体粒子又は固体粒子［ＭｃＩ８９］の形で、システム中に噴霧することが可能である。この容器中における生成は、プラズマによって例えばアルゴン及びシラン中の高周波放電［ＳＴＯ９４、ＢＯＵ９３］として、又はガス蒸着法［ＰＥＴ００］を使用することにより、或いは他の方法によって実施することができる。粒子のリフレッシング（ｒｅｆｒｅｓｈｉｎｇ）のために重力を使用することができ、プラズマを使用してこれらの粒子を閉じ込めることもできる。さらに、ナノ粒子に磁気材料を使用して磁界を用いてナノ粒子の方向と速度を制御可能にすることが有利なこともある。
【００５４】
プラズマ生成された粒子及びプラズマに浸された粒子は、一般に負に帯電している。さらに、例えばＥＵＶとしてのＵＶ放射を用いて照射された粒子は、一般に正に帯電している。帯電粒子を用いることにより、電界を印加するというこれらの粒子の移動を操作する別の解法が提供される。
【００５５】
エーロゾルは、水を小さな水滴へと凝縮を改善する雨の生成（ｒａｉｎ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）のために使用されることに留意されたい。この原理は、金属蒸気の削除のためにも使用することができる。さらに、この材料は、炭化水素及び他の材料を収集するゲッタとしての役割を果たす。
【００５６】
図４ａ、４ｂは、ナノ粒子を生成する一実施例を詳細に示しており、すなわちそれ自体知られている超音波ノズルによる実施例を示している。この超音波ノズル２２は、入り口１７及び出口２１を備えている。この入り口１７と出口２１の間には、中間部分１９が設けられている。この出口２１は、対称軸２３と角度αで交差する外壁をもつ円錐形状を有することができる。この角度αは、１０°までとすることが可能である。
【００５７】
図４ｂは、中間部分１９を通しての、線ＩＶｂ−ＩＶｂに沿っての断面を示している。したがって、図４ｂは、中間部分１９が非常に小さなスルーホール２５が設けられた開口部３０を備えることを示している。このスルーホール２５は、例えば１０μｍの直径を有する。
【００５８】
その入り口１７で、この超音波ノズル２２は、入力ガス・フロー２７ｉを受け取る。この非常に小さなスルーホール２５から下流では、この入力ガス・フロー２７ｉが拡大される。このガス・フローは、超音波となる出力ガス・フロー２７ｏを生成し、すなわちこのガス粒子は音速を超える速度を有する。この膨張により、出力ガス・フローの温度が劇的に低下する。例えば１パスカルから１０パスカルに関連する圧力では、温度は１０Ｋ又はそれより低く下がることもある。この極端な低温に起因して、霧が生成されることもある。この霧の中で、このガスのいくつかの原子が互いにくっついて、１ｎｍと１０ｎｍの間の直径のナノ粒子を形成することが可能になる。
【００５９】
ガスとしては、例えばＸｅ、Ｎ２、Ａｒを使用することができる。これらのガスは、一緒にくっついた数千個の原子の霧粒子を形成することができる。他のガスを代わりに使用することもできる。
【００６０】
一般に、このノズル２２の出口の温度が、関係しているガスの凝固温度よりも低いときに、かかる超音波ノズル２２によってナノ粒子を生成することができる。
【００６１】
以上で説明したような実施例は、線源誘起された飛散物に関係している。リソグラフィ・ツールの他の部分、例えば投影システムＰＬにおいてこのナノ粒子を使用することも可能である。これらの粒子の高速な回復が、これらの粒子にくっついた材料が速やかに除去されるようにする。これらの粒子は、再利用することができる。しかし、再利用するためには、これらの粒子の追加の「クリーニング」が必要なこともある。
【００６２】
図５ａ及び５ｂは、図６〜図８ｂによるさらなる実施例を導入することを意図したものである。
【００６３】
一般に、汚染トラップのプレート部材は、ある焦点又は集束線方向に並べられている。低圧力では、この焦点を起源とする光学軸Ｏに沿ってこの放射源ＳＯから直線上を移動する粒子は、阻止されることなく汚染トラップ９を通って移動することになる。
【００６４】
図５ａは、２つのプレート部材２９、３１の側面図を概略形式で示すものである。一実施例として、この図はまた、位置３４における汚染粒子も示している。矢印３３、３５は、この汚染粒子の可能性のある２つの伝播方向を示している。これらの方向３３、３５は、この汚染粒子と他の粒子の間の衝突に起因してこの放射源ＳＯからの直線ＣＡからそれることもある。図５ａは、２つの斜線区域３７、４１を示している。この汚染粒子の方向がこれらの斜線区域３７、４１のうちの一方にあるとき、この汚染粒子は、最終的にこのプレート部材２９、３１のうちの一方にぶつかることになる。
【００６５】
図５ｂは、この汚染粒子が矢印３７で示される別の伝播方向を有することを示している。矢印３７の方向は、汚染粒子ごとに変化する。この伝播方向３７が図５ｂに示されるこの斜線区域４３の内部にある限り、関係しているこの汚染粒子は、これらのプレート部材２９、３１のどちらにもぶつかることなく、この汚染トラップを通過してしまうことになり、これは防止する必要がある。
【００６６】
図６〜図８ｂに示すこの実施例の一般的なアイデアは、これらの汚染粒子がこの汚染トラップのプレート部材２９、３１への方向に向けられるようにこの汚染粒子の伝播方向を少し変更することである。これを行う一方法は、方向づけられたガス・フローを有することであり、これにより、汚染粒子が放射源ＳＯから移動するときにこの汚染粒子の速度にこの汚染トラップのプレート部材２９、３１に対して直角な速度成分が追加される。この汚染粒子は、この汚染トラップのプレート部材２９、３１に向かって移動することになり、したがってこのＥＵＶビームから効果的に除去されることになる。この汚染粒子の伝播方向が、この汚染粒子が決してこの汚染トラップの端に到達することがないように変更されることが好ましい。この汚染粒子の伝播方向の変更は、この汚染トラップの上流で実施される。
【００６７】
いくつかの実施例を図６〜図８ｂを参照しながら示すことにする。
【００６８】
図６に第１の実施例を示す。図６において、他の図と同様な参照番号は、同じ構成要素について言及したものである。
【００６９】
図６は、このリソグラフィ投影装置にはガス供給機構６２が設けられていることを示している。このガス供給機構６２は、複数の穴が開けられた管路４５に接続されている。このガス供給機構６２はまた、他の２つの管路５４、５８にも接続されている。これらの管路５４、５８にも穴が開けられている。この図は、複数のプレート部材５２が設けられた汚染トラップ５０も示している。これらのプレート部材５２は、放射状に向けられており、すなわちこれらのプレート部材は、光学軸Ｏで一致する共通の交差線を共有している。したがって、その線源ＳＯで生成されるＥＵＶ放射は、隣接するプレート部材５２の間の空間を通って自由に伝播することができるのに対して、汚染粒子がこの汚染トラップ５０の内部での衝突によってさらにランダムな方向を得ることができるので、これら汚染粒子は、これらのプレート部材５２によって捕捉することができる。
【００７０】
この管路４５中の穴は、反対方向の２つのガス・フロー４７、４９が生成されるように方向づけられている。これらのガス・フロー４７、４９中のガス粒子は、その放射ビーム内に存在するこれら汚染粒子と衝突し、これらの汚染粒子が、この汚染トラップ５０に入ると矢印３３、３５で示されるような速度方向をもつ機会が高くなるような方向の速度成分をこれらの汚染粒子に提供することになる。したがって、これらのプレート部材５２のうちの１つによって捕捉される機会がさらに高くなる。これらのガス・フロー４７、４９は、ドレイン・ユニット６４によって排出されることになる。
【００７１】
図６に示すような構成では、この追加の速度成分がこの垂直なプレート部材にほぼ平行なので、このガス・フロー４７及び４９は、この汚染トラップ５０の上部又は下部に入るこれらの汚染粒子がこれらのプレート部材５２のうちの１つに衝突しないか又はほとんど衝突しないようにこれらの汚染粒子に速度成分を提供することになる。
【００７２】
したがって、一実施例において、図６による構成には、以上で言及した管路５４、５８、及びこの汚染トラップ５０の外部の追加の垂直プレート部材５３が設けられている。この追加プレート部材５３の両側では、管路５４及び５８が、この追加のプレート部材５３に直角方向にガス・フロー５６、６０をそれぞれ生成している。これらのガス・フロー５６、６０は、管路５４、５８と、この追加プレート部材５３の間の区域に存在する汚染粒子に、これらの汚染粒子がこの追加プレート部材５３にぶつかる機会が高まるように追加の速度成分を提供する。次いで、この追加プレート部材５３は、まるでプレート部材が一種の「コサイン放熱器」であるかのようにその表面上に衝突するガス粒子を散乱する。この散乱されたガス粒子は、ガス・フローの向きを変える役割を果たすことができる。
【００７３】
ガス・フロー４７、４９と同様に、このガス・フロー５６、６０もドレイン・ユニット６４によって排出される。もちろん、１つのドレイン・ユニット６４の代わりに、いくつかのドレイン・ユニットを使用することができる。同様にして、１つのガス供給機構６２の代わりにいくつかのガス供給機構を使用することもできる。
【００７４】
この追加のプレート部材５３をこの管路５４及び５８なしに使用することができることも分かる。たとえその場合でも、ガス粒子の中には、この追加プレート部材５３にぶつかり、まるでこの追加プレート部材が「コサイン放熱器」であるかのように散乱されるものがある。
【００７５】
同様に、これらの管路５４及び５８が使用されるときに、必ずしもこの垂直プレート部材５３を使用する必要があるわけではない。これらの管路５４及び５８は、この汚染トラップ５０の下部ダクト及び上部ダクトに最終的に入ることになる汚染粒子に、これら汚染粒子がこれらのプレート部材５２のうちの１つにぶつかるように追加の速度成分を与えることができる。
【００７６】
同様に、垂直プレート部材５３もこのガス・フロー５６、６０もなしにこれらのガス・フロー４７、４９を使用することもできる。
【００７７】
他の汚染トラップでは、汚染粒子の方向変更機構の実装をさらに簡単にすることができる。図７ａ〜７ｃは、代替汚染トラップ５５の異なる図を示すものである。
【００７８】
この汚染トラップ５５には、複数の組のプレート部材５９が設けられる。これらの組は、多角形に配置される。１組の内部のこれらのプレート部材５９は、放射源ＳＯと交差する交差線を有し光学軸Ｏに直角になるように配置される。隣接した組のこれらプレート部材５９は、中間壁５７によって支持される。
【００７９】
図７ａは、汚染トラップ５５の背面図、すなわちこの光学軸Ｏに沿って放射源ＳＯの方向を見た図を示している。その中心において、この汚染トラップにはシールド６１が設けられている。
【００８０】
図７ｂは、図７ａに示す装置の線ＶＩＩｃ−ＶＩＩｃに沿った断面を示しており、汚染トラップ５５の後側が上側に示されている。その前側にはその中心に位置して汚染トラップ５５にシールド６３が設けられている。これらのシールド６１、６３は、捕捉された汚染粒子によって生成された熱を簡単に排出できるように非常に良好な熱伝導率を有する材料を用いて接続されている。
【００８１】
図７ｃは、この汚染トラップ５５の３−Ｄビューを示している。この図に示すように、この汚染トラップ５５の上流にこの光学軸Ｏから放射方向にガスを供給する適切な穴が開けられた管路６５が提供されている。したがって、この管路６５が供給するガス・フローは、放射源ＳＯから発生したこれら汚染粒子の方向を変えて、トラップ５５に入ると、これらのプレート部材５９のうちの１つに衝突する機会が非常に高くなるように速度成分を与える。図７ｃから明らかなように、放射状のガス・フローは生成するのが簡単である。
【００８２】
図８ａ及び８ｂは、本発明において使用することができる汚染トラップ６７のさらなる実施例を示している。図８ａのこの汚染トラップ６７は、放射源ＳＯと交差する共通の交差線を有する１組のプレート部材６９を備えている。この点で、このプレート部材６９は、この１組が、その場合にこの汚染トラップ６７の体積全体を満たすとすれば、図７ａ〜７ｃによる構成の組のうちの１組として見ることもできる。
【００８３】
この放射源ＳＯから発生する汚染粒子は、この汚染トラップ６７に入るときにプレート部材６９のうちの１つにぶつかる機会が大きくなるように簡単に方向を変えることができる。一構成を図８ａに示しており、この構成は、適切な穴が開けられて単方向のガス・フローを提供する複数の管路７１、７３、７５を備えている。この単方向ガス・フローは、これらの管路７１、７３、７５が生成するガス・フローと衝突した後の汚染粒子が、これらのプレート部材６９のうちの１つに向かうように追加の速度成分が与えられるように方向づけられる。
【００８４】
図８ｂは、図８ａによる構成の平面図をこの汚染トラップ６７の断面と共に示している。
【００８５】
本発明の特定の実施例について以上で説明してきたが、本発明は、説明した以外の方法などでも実施することができることを理解されたい。この説明は、本発明を限定するものではない。
【００８６】
例えば、当業者には明らかなように、他の汚染トラップ設計もまた可能である。ここで本実施例に示したプレート部材は、平坦な表面を有している。しかし、本発明は平坦なプレート部材をもつ汚染トラップに限定されるものではない。これらのプレート部材は、曲がっていてもよい。
【００８７】
さらに、図７ａ〜７ｃは、８つのセグメントを有する多角形を示している。もちろん、他のセグメント数を使用することができる。
【００８８】
本発明は、適切な穴が開けられた管路を用いて方向づけられたガス・フローを生成するように示しているが、方向づけられたガス・フローは、当業者に知られているどのような方法で生成することもできる。
【００８９】
さらに、当業者には明らかなように、図面は、すべての細部を示してはいないという意味で概略的である。例えば図６におけるガス供給機構６２及びガス・ドレイン・ユニット６４は、コンピュータのような適切な制御ユニットに接続することができる。さらに、図７ｃ、図８ａ及び図８ｂに示した管路６５、７１、７３、７５は、ガス供給機構６２にも接続され、このガス供給機構は、コンピュータのような適切な制御ユニットによって制御することができる。また、図７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｂによる実施例においては、この汚染トラップから上流にある空間からガスを排出する適切なガス・ドレイン・ユニット６４が設けられることになる。
【００９０】
上述の本発明の主要な利点の１つは、汚染粒子方向変更機構を有するこの汚染トラップは、古典的な汚染トラップに対する場合よりもフォトリソグラフィ装置に対してロードされるガスを少なくすることができ、一方で汚染粒子の抑制がさらに良好になることである。さらに、比較的低いガス圧力で十分なので、フローの方向変更と汚染トラップを組み合せた場合には、フローの方向変更だけの場合に比べて有利となる。この汚染粒子では、この汚染トラップ内のこれらのプレート部材のうちの１つによって捕捉される機会が非常に高くなるために、わずかな程度で方向変更する必要があるにすぎなくなる。このガス圧力及びガス・フロー速度の実施例では、０．１〜１パスカル（１０−３〜１０−２ミリバール）の間の低圧では、ガス・フロー速度が１〜１００ｓｃｃｍであるのに対して、１０パスカル（１０−１ミリバール）の程度の高圧では、ガス・フロー速度が１００〜１０００ｓｃｃｍになることもある。
【００９１】
図３、図４ａ及び図４ｂに示す実施例は、汚染粒子がこの汚染トラップ９のこれらのプレート部材のうちの１つと衝突する機会が高まるように、ナノ粒子３０が適切な速度成分をこれらの汚染粒子に与えることもできるので、汚染粒子の方向変更機構としても使用することができることが分かる。
【００９２】
以上で提供した説明は主として、低圧型の場合、すなわち汚染粒子が大きな平均自由行程を有する場合に有効である。しかし、高圧、例えば１０パスカル（０．１ミリバール）においても、指向性フローを使用することが可能である。この場合には、この指向性フローにより、飛散物のクラスタ（より大きな汚染粒子）の方向を変えることができる。１回の衝突ではほとんど方向が変わらないさらに大きな重い粒子でも、多数回のこれらの方向を変える衝突が起こり、これら多数回の衝突の効果が累積されることにより、依然としてより高圧の指向性ガス・フローによって方向を変更することができる。
【００９３】
参考文献
［ＢＯＵ９３］Ａ．Ｂｏｕｃｈｏｕｌｅ、及びＬ．Ｂｏｕｆｅｎｄｉ、Ｐｌａｓｍａ  Ｓｏｕｒｃｅｓ  Ｓｃｉ、Ｔｅｃｈｎｏｌ．、Ｖｏｌ．２、ｐ．２０４〜２１３、（１９９３）
［ＭｃＩ８９］Ｔ．Ｊ．ＭｃＩｎｔｙｒｅ、及びＧ．Ｇ．Ｖｉａ、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ  ７（６）、ｐ．１９２７〜１９３２、（１９８９）
［ＰＥＴ００］Ｙｕ．Ｉ．Ｐｅｔｒｏｖ、及びＡ．Ｅ．Ｓｈａｆｒａｎｏｖｓｋｙ、Ｂｕｌｌ．Ｒｕｓ  Ａｃａｄ．Ｓｃｉ、Ｖｏｌ．６４、Ｎｏ．８、ｐ．１２３６〜１２４４、（２０００）
［ＳＴＯ９４］Ｅ．Ｓｔｏｆｆｅｌｓ、及びＷ．Ｗ．Ｓｔｏｆｆｅｌｓ、ｔｈｅｓｉｓ  Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、（１９９４）
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ投影装置を示す図である。
【図２】図１のリソグラフィ投影装置のある一部分をより詳細に示す図である。
【図３】ナノ粒子を用いて飛散物を捕捉するように設計された、本発明の一実施例を示す図である。
【図４ａ】図３の構成においてナノ粒子を供給する供給ユニットを示す図である。
【図４ｂ】図３の構成においてナノ粒子を供給する供給ユニットを示す図である。
【図５ａ】本発明によって解決される問題を示す、汚染粒子の伝播方向を概略的に示す図である。
【図５ｂ】本発明によって解決される問題を示す、汚染粒子の伝播方向を概略的に示す図である。
【図６】粒子フローを用いて汚染粒子の方向が変えられる、本発明による構成の第１の実施例を示す図である。
【図７ａ】図６の構成においてそこに示された汚染トラップの代わりに使用することができる汚染トラップを示す図である。
【図７ｂ】図６の構成においてそこに示された汚染トラップの代わりに使用することができる汚染トラップを示す図である。
【図７ｃ】図６の構成においてそこに示された汚染トラップの代わりに使用することができる汚染トラップを示す図である。
【図８ａ】他の粒子フローを用いて汚染粒子の方向が変えられる構成中で使用することができるさらなる代替汚染トラップの異なる表示を示す図である。
【図８ｂ】他の粒子フローを用いて汚染粒子の方向が変えられる構成中で使用することができるさらなる代替汚染トラップの異なる表示を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
Ｃ  ターゲット部分
ＩＦ１  位置センサ
ＩＦ２  位置センサ
ＩＬ  照明システム
Ｍ１  マスク合わせマーク
Ｍ２  マスク合わせマーク
ＭＡ  パターン化手段
ＭＴ  第１の支持構造
Ｏ  光学軸
Ｐ１  基板合わせマーク
Ｐ２  基板合わせマーク
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム
ＰＭ  第１の位置決め手段
ＰＷ  第２の位置決め手段
ＳＯ  放射源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
１  リソグラフィ投影装置
２  放射システム
３  放射ユニット
４  照明光学ユニット
７  線源チャンバ
８  コレクタ・チャンバ
９  ガス・バリア構造、汚染トラップ
１０  放射コレクタ
１１  回折格子スペクトル・フィルタ
１２  仮想線源ポイント
１３  入射反射器
１４  入射反射器
１６  投影ビーム
１７  パターン化ビーム
１７  入り口
１８  反射エレメント
１９  反射エレメント
１９  中間部分
２０  壁
２１  出口
２２  供給ユニット、超音波ノズル
２３  対称軸
２４  ゲッタ粒子フロー
２５  スルーホール
２６  ドレイン・ユニット
２７ｉ  入力ガス・フロー
２７ｏ  出力ガス・フロー
２８  矢印
２９  プレート部材
３０  ゲッタ粒子
３１  プレート部材
３３  可能性のある伝播方向
３４  汚染粒子
３５  可能性のある伝播方向
３７  斜線区域
３７  別の伝播方向
４１  斜線区域
４３  斜線区域
４５  管路
４７  ガス・フロー
４９  ガス・フロー
５０  汚染トラップ
５２  プレート部材
５３  追加垂直プレート部材
５４  管路
５５  汚染トラップ
５６  ガス・フロー
５７  中間壁
５８  管路
５９  プレート部材
６０  ガス・フロー
６１  シールド
６２  ガス供給機構
６３  シールド
６４  ドレイン・ユニット
６５  管路
６７  汚染トラップ
６９  プレート部材
７１  管路
７３  管路
７５  管路
【図１】
2005150721.tif 000007
【図２】
2005150721.tif 000008
【図３】
2005150721.tif 000009
【図４ａ】
2005150721.tif 000010
【図４ｂ】
2005150721.tif 000011
【図５ａ】
2005150721.tif 000012
【図５ｂ】
2005150721.tif 000013
【図６】
2005150721.tif 000014
【図７ａ】
2005150721.tif 000015
【図７ｂ】
2005150721.tif 000016
【図７ｃ】
2005150721.tif 000017
【図８ａ】
2005150721.tif 000018
【図８ｂ】
2005150721.tif 000019
【外国語明細書】
2005150721000001.pdf