(57)【要約】【課題】光学要素、このような光学要素を備えたリソグラフィ装置及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択された材料層が配置された少なくとも１つの表面を有する基板を備えた光学要素である。材料表面には、直径が１〜５００ｎｍの範囲の粒子が含まれており、また、材料層は、１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有している。望ましくない放射、たとえばＵＶ放射及びＤＵＶ放射が、散乱、たとえばミー散乱及び／又はレイリー散乱によって、且つ／又は粒子による吸収によって実質的に減少するか、或いは除去され、一方、望ましい放射が光学要素の表面へ透過する。【選択図】図１
2005210127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択された材料層が配置された少なくとも１つの表面を有する基板を備え、
前記材料層が、直径１〜５００ｎｍの範囲の粒子を含み、１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有する光学要素。
【請求項２】
前記粒子がＥＵＶ放射に対して少なくとも部分的に透過性である、請求項１に記載の光学要素。
【請求項３】
前記粒子が、所定の波長λにおける複素屈折率が１に近い材料を含む、請求項１に記載の光学要素。
【請求項４】
前記粒子が、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐａ及びＵのうちの少なくとも１つから選択される材料を含む、請求項１に記載の光学要素。
【請求項５】
前記光学要素が、光フィルタ、光回折格子、ミラー及びレンズから選択される要素である、請求項１に記載の光学要素。
【請求項６】
前記材料層が、前記材料層中に空胴及び高所を形成する突起を備えた、請求項１に記載の光学要素。
【請求項７】
前記空胴及び前記高所が所定の最大高低差を有する、請求項１に記載の光学要素。
【請求項８】
前記突起が周期的に配列され、その周期が２００〜５０００ｎｍの範囲である、請求項６に記載の光学要素。
【請求項９】
前記高低差の範囲が１０〜５００ｎｍである、請求項７に記載の光学要素。
【請求項１０】
前記材料層が１０〜５００ｎｍの範囲の層厚を有する、請求項１に記載の光学要素。
【請求項１１】
前記突起が、積層鋸歯プロファイル、方形波プロファイル及び矩形波プロファイルから選択されるプロファイルを有する、請求項６に記載の光学要素。
【請求項１２】
前記突起が、一次元回折格子を形成するように１方向で、又は、二次元回折格子を形成するように２方向で周期的に配列された、請求項６に記載の光学要素。
【請求項１３】
前記材料層が不連続層である、請求項６に記載の光学要素。
【請求項１４】
前記突起と突起の間に空の空間が提供された、請求項１３に記載の光学要素。
【請求項１５】
前記突起が、前記突起を透過する望ましくない放射に対して１８０°の移相を生み出すように構成された、請求項１４に記載の光学要素。
【請求項１６】
前記材料層の厚さが、
【数１】
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に実質的に等しく、ただし、λｕｎが望ましくない放射の波長であり、ｎｅｆｆが前記材料層の平均屈折率であり、αが放射の入射角である、
請求項１に記載の光学要素。
【請求項１７】
光学系の放射ビーム中のＶＵＶ、ＤＵＶ、ＵＶ、ＶＩＳ及びＩＲ放射のうちの１つ又は複数から選択される放射の強度を小さくするための方法であって、所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択された材料層が配置された少なくとも１つの表面を有する基板を備えた少なくとも１つの光学要素に前記放射ビームを投射するステップを含み、材料表面が直径１〜５００ｎｍの範囲の粒子を含み、前記材料層が１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有する方法。
【請求項１８】
デバイス製造方法であって、
放射ビームを提供するステップと、
前記放射ビームをパターン形成するステップと、
パターン形成された放射ビームを感放射線性材料の層の目標部分に投射するステップと、
放射を少なくとも１つの光学要素上に配置された材料層を透過させるステップであって、前記材料層が所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択され、材料表面が直径１〜５００ｎｍの範囲の粒子を含み、前記材料層が１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有するステップとを含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法に従って製造されたデバイス。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの光学要素がレンズである、請求項１８に記載のデバイス製造方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの光学要素がミラーである、請求項１８に記載のデバイス製造方法。
【請求項２２】
放射ビームを提供するように構築及び配置された放射システムと、
所望のパターンに従って前記放射ビームをパターン形成するように構築及び配置されたパターン形成構造を支持するように構築及び配置された支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン形成されたビームを前記基板の目標部分に投射するように構築及び配置された投影システムと、
放射経路内の、所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択された材料層が配置された少なくとも１つの表面を有する基板を備えた少なくとも１つの光学要素であって、材料表面が直径１〜５００ｎｍの範囲の粒子を含み、前記材料層が１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有する光学要素とを備えたリソグラフィ投影装置。
【請求項２３】
デバイス製造方法であって、
ＥＵＶ放射の波長及び少なくとも１つの望ましくない放射の波長を含んだ放射ビームを提供するステップと、
前記放射ビームをパターン形成するステップと、
パターン形成された放射ビームを感放射線性材料の層の目標部分に投射するステップと、
前記少なくとも１つの望ましくない放射を選択的にフィルタ除去するために、前記放射ビームを少なくとも１つの光学要素上に配置された材料層を透過させるステップとを含む方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの光学要素がミラーである、請求項２３に記載のデバイス製造方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの光学要素がレンズである、請求項２３に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学要素、このような光学要素を備えたリソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板の目標部分に所望のパターンを適用する機械である。リソグラフィ装置は、たとえば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。この場合、マスクなどのパターン形成構造を使用して、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンが生成され、このパターンが、感放射線性材料（レジスト）の層を有する基板（たとえばシリコン・ウェハ）上の目標部分（たとえば１つ又は複数のダイ部分からなる）に結像される。通常、１枚の基板には、順次露光される、隣接する目標部分のネットワークが含まれている。知られているリソグラフィ装置には、パターン全体を１回で目標部分に露光することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームで所与の方向（「走査」方向）に走査し、且つ、基板をこの方向に平行に、或いは非平行に同期走査することによって目標部分の各々が照射される、いわゆるスキャナがある。
【０００３】
リソグラフィ装置では、基板上に結像することができるフィーチャのサイズは、投影放射の波長によって制限されている。デバイス密度がより高く、したがって動作速度がより速い集積回路を製造するためには、より小さいフィーチャを結像することができることが望ましい。現在使用されているほとんどのリソグラフィ投影装置には、水銀灯又はエキシマ・レーザによって生成される紫外光が使用されているが、より短い波長放射、たとえば約１３ｎｍの波長放射の使用が提案されている。このような放射は、極紫外線（ＥＵＶ）又は軟ｘ線と呼ばれており、可能な放射源には、たとえばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子蓄積リングからのシンクロトロン放射がある。
【０００４】
極紫外線源、特にプラズマ源の中には、広範囲の周波数に渡って放射線を放出するものがあり、これらの放射線には、赤外線（ＩＲ）、可視光、紫外線（ＵＶ）及び遠紫外線なども含まれている。望ましくないこれらの周波数が伝搬し、照明システム及び投影システムにおける加熱の問題をもたらし、また、遮断されていない場合、レジストの不要な露光の原因になっている。照明システム及び投影システムの多層膜反射鏡が、所望の波長、たとえば１３ｎｍの波長の反射に対して最適化されている場合であっても、それらは光学的にフラットであり、ＩＲ、可視光及びＵＶ波長に対して極めて高い反射率を有している。したがって、比較的狭い周波数帯域の投影ビームを放射源から選択することが望ましい。放射源が比較的狭い輝線を有している場合であっても、その輝線からの、とりわけより長い波長の放射を阻止することが望ましい。この機能を実行するためのフィルタとして薄膜の使用が提案されているが、このような膜は極めて華奢であり、また、非常に熱くなり、たとえば２００〜３００℃又はそれ以上になるため、高い熱応力及びクラックの原因になり、また、リソグラフィ投影装置に必要な高出力レベルにおける昇華及び酸化の原因になっている。また、通常、所望する放射の少なくとも５０％が膜フィルタによって吸収される。
【０００５】
リソグラフィ投影装置の放射システムに回折格子スペクトル・フィルタを使用したリソグラフィ投影装置がＥＰ１１９７８０３号に記述されている。この回折格子スペクトル・フィルタは、投影ビームを形成するように所望の波長の放射を通過させ、望ましくない波長の放射を偏向させるように設計されている。回折格子スペクトル・フィルタは、所望の波長に対して１に近い複素屈折率を有する材料で実質的に形成されており、シリコン突起を備えている（この構造は、ＥＵＶ放射には「見えない」構造である）。このシリコン突起は、積層鋸歯プロファイル又は積層方形波プロファイル（それぞれＥＰ１１９７８０３号の図３及び４に示すプロファイル）を有している。
【０００６】
しかしながらこの構造の場合、ＥＰ１１９７８０３号のスペクトル・フィルタのＳｉ突起が容易に損傷し、光フィルタの特性に好ましくない影響を及ぼしている。また、ＥＰ１１９７８０３号の光学要素では、赤外（ＩＲ）放射を有効に阻止することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の一態様によれば、所望の波長を有する放射（たとえばＥＵＶのような放射）を実質的に透過又は反射することができ、或いはその両方が可能で、且つ、望ましくない波長を有する放射（たとえばＶＵＶ、ＤＵＶ、ＵＶ、ＶＩＳ及びＩＲ放射のうちの１つ又は複数からなるグループから選択される放射）を実質的に減少させ、或いは除去することができる代替光学要素が提供される。また、本発明の他の態様によれば、基板に到達する、ＶＵＶ、ＤＵＶ、ＵＶ、ＶＩＳ及びＩＲ放射のうちの１つ又は複数から選択される放射の強度が小さいリソグラフィ装置が提供される。さらに、本発明の一態様によれば、光学系の放射ビーム中の、ＶＵＶ、ＤＵＶ、ＶＩＳ及びＩＲ放射のうちの１つ又は複数から選択される放射の強度を小さくする方法が提供される。また、本発明のさらに他の態様によれば、デバイス製造方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によれば、所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択された材料層が配置された少なくとも１つの表面を有する基板を備えた光学要素が提供される。材料層には直径が１〜５００ｎｍの範囲の粒子が含まれており、また、材料層は、１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有している。
【０００９】
このような光学要素を使用することにより、散乱、たとえば粒子による放射のミー散乱及び／又はレイリー散乱のため、或いは粒子による吸収のため、或いは望ましくない放射の散乱と吸収の両方が生じるため、放射ビーム（たとえば特定の入射角で投射されるビーム）中の望ましくない放射、たとえばＵＶ放射及びＤＵＶ放射の強度を小さくすることができる。また、これとは対照的に、光学要素の表面層はＥＵＶ放射に対して透過性であるため、このような光学要素を使用することにより、望ましい放射、たとえばとりわけＥＵＶ放射を実質的に透過させることができ、それにより所望の放射を光学要素の表面に到達させることができる。
【００１０】
本発明による材料層すなわち表面層は、たとえば被覆（浸漬被覆のような）、噴霧などによって光学要素上に提供することができる。表面層はすべて粒子からなっているため、層が多少損傷しても、たとえば多数の粒子が移動する（除去される）だけであり、光学要素の光学特性には大きな影響はない。
【００１１】
本発明の一実施例では、粒子は、波長λの放射に対する複素屈折率の虚数部が比較的小さい材料から構成されている。複素屈折率は、
【００１２】
【数１】
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で定義される。ｎは複素屈折率の実数部であり、ｋは虚数部である。たとえばＥＵＶアプリケーション（粒子がＵＥＶ放射に対して少なくとも部分的に透過性であるアプリケーション）の場合、光学要素の表面層は、粒子がＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｂｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐａ及びＵのうちの少なくとも１つから選択される材料を含んだ層にすることができる。本発明の一実施例では、Ｂ４Ｃ或いはＳｉＣのような材料の組合せを選択することも可能である。
【００１３】
本発明の一実施例では、粒子が、所定の波長λにおける複素屈折率が１に近い材料を含んだ光学要素が提供される。本発明の他の実施例では、これらの要素の複素屈折率が他の要素に対して比較的１に近いため、粒子は、Ｓｉ、Ｋ及びＲｂ（ＥＵＶ放射に対してｎ−１≦０．０１）のうちの少なくとも１から選択される材料を含んでいる。たとえば光学要素は、粒子がＳｉを含んだ光学要素にすることができる。Ｓｉを使用する利点の１つは、ＳｉがＥＵＶ放射に対して透過性であり、且つ、ＥＵＶ放射（たとえば約１３．５ｎｍのＥＵＶ放射）には「見えない」ことである。これは、Ｓｉの複素屈折率が１に近く、且つ、複素屈折率が１に近いＫ或いはＲｂよりもさらに１に近いことによるものである。本発明の他の実施例では、粒子は、Ｂｅ、Ｐ、Ｋ、Ｓ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａ（ＥＵＶ放射に対してｎ−１≦０．０２）のうちの少なくとも１つから選択される材料を含んでおり、本発明のさらに他の実施例では、粒子は、Ｂ、Ｃ、Ｓｃ、Ｙ及びＺｒ（ＥＵＶ放射に対してｎ−１≦０．０５）のうちの少なくとも１つから選択される材料を含んでいる。したがって本発明の他の実施例では、粒子は、ＥＵＶ放射に対する複素屈折率がｎ−１≦０．０５、たとえばｎ−１≦０．０２又はｎ−１≦０．０１で定義される材料を含んでいる。有利なことにはこのような材料は、所望の波長λを有する放射には「見えない」（したがって所望の波長を有する放射は、散乱、反射、屈折又は回折しない）。
【００１４】
また、層の厚さは、表面層の効果に影響を及ぼし得るパラメータであり、たとえば光学要素上の粒子の数が多いほど表面層の効果が大きいことが立証されている（たとえばＤＵＶ放射のような望ましくない波長の放射を吸収することによって望ましくない波長がフィルタ除去される）。
【００１５】
本発明による光学要素は、光フィルタ、光回折格子、ミラー及びレンズから選択される１つ（又は複数）の光学要素であることを理解されたい。
【００１６】
本発明の一実施例では、表面層は、直径が１ｎｍと１００ｎｍの間の粒子からなっている。
【００１７】
本発明の他の実施例では、表面層は、１０〜５００ｎｍの範囲の層厚を有しており、さらに分厚い層厚を持たせることも可能である。この範囲の層厚を選択し、且つ、一定の入射角を選択することによって弱め合う干渉が生じるため、放射ビームの反射放射及び／又は透過放射中のＩＲ放射が少なくなる。また、本発明によれば、表面層が分厚いほどＶＵＶ、ＵＶ、ＤＵＶ及びＶＩＳの吸収が強化される。本発明の他の実施例では、表面層は、１０〜２００ｎｍの範囲の層厚を有している。
【００１８】
本発明の一実施例では、材料層に空胴及び高所が形成されるよう、材料表面が突起を備えた光学要素が提供される。このような突起を使用して回折格子構造を生成することができる。この方法によれば、ＩＲ放射を少なくすることができる光学要素を有利に提供することが可能である。これは、放射ビームの特定の入射角を選択し、且つ、最大高低差、突起の周期及び突起の幅並びに形状を選択することによって達成される。たとえば本発明の一実施例では、突起が周期的に配列され、且つ、突起の周期が２００〜５０００ｎｍの範囲で高低差が１０〜５００ｎｍの範囲の光学要素が提供される。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、本発明による少なくとも１つの光学要素を備えたリソグラフィ装置が提供される。このようなリソグラフィ装置は、放射ビームを提供するように構築及び配置された放射システムと、所望のパターンに従って放射ビームをパターン形成するように構築及び配置されたパターン形成構造を支持するように構築及び配置された支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成されたビームを基板の目標部分に投射するように構築及び配置された投影システムと、放射経路内の、所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択された材料層が配置された少なくとも１つの表面を有する基板を備えた少なくとも１つの光学要素であって、材料表面が１〜５００ｎｍの範囲の直径を有する粒子を含み、且つ、材料層が１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有する光学要素とを備えている。
【００２０】
本発明のさらに他の態様では、光学系の放射ビーム中のＶＵＶ、ＤＵＶ、ＵＶ、ＶＩＳ及びＩＲ放射のうちの１つ又は複数から選択される放射の強度を小さくするための方法が提供される。この方法には、本発明による少なくとも１つの光学要素に放射ビームを投射するステップが含まれている。
【００２１】
本発明の他の態様では、本発明は、本発明による光学要素を使用したデバイス製造方法を対象としている。このような方法には、放射ビームを提供するステップと、放射ビームをパターン形成するステップと、パターン形成された放射ビームを感放射線性材料の層の目標部分に投射するステップと、放射を少なくとも１つの光学要素上に配置された材料層を透過させるステップであって、前記材料層が所定の波長λの放射に対して少なくとも部分的に透過性になるように選択され、材料表面が１〜５００ｎｍの範囲の直径を有する粒子を含み、且つ、材料層が１０〜２０００ｎｍの範囲の層厚を有するステップが含まれている。
【００２２】
本発明の他の実施例では、多数の異なる光学要素を提供する方法が提供される。たとえば、層の厚さが異なる光フィルタ或いは突起の周期配列が異なる光フィルタ又はそれらの組合せが提供される。この方法によれば、たとえばＩＲにおけるより広い範囲の波長をフィルタ除去することができる。
【００２３】
本発明のさらに他の態様によれば、本発明による方法に従って、或いは本発明による装置を使用して製造されるデバイスが提供される。
【００２４】
本発明のコンテキストにおいては、「光学要素」には、光フィルタ、光回折格子、ミラー及びレンズから選択される１つ又は複数の要素が含まれている。このような光学要素は、フィルタ、回折格子、ミラー或いはレンズのように、平らにすることも或いは湾曲させることもでき、また、層、箔、デバイス等として提供することができる。本発明の一実施例では、これらの光学要素は、たとえば所定の波長λの放射に対してブレーズ化又は最適化することができる。また、光学要素は、たとえばレンズの場合、波長がλの放射に対して透過性にすることができ、或いはたとえばミラーの場合であれば反射性にすることができ、さらにはたとえば回折格子の場合であれば回折性にすることができる。光学要素の中には、これらの光効果のうちの１つ又は複数を提供することができるものもあり、たとえば欧州特許出願第０３０７７１５５号及び欧州特許出願第０３０７７８５０号を参照されたい。本発明による光学要素は、少なくとも、粒子を含んだ材料表面を備えている。また、光学要素は、他の層、フィーチャ、手段等を備えることも可能である。また、これらの追加層を本発明による光学要素の表面と表面層の間に配置することも可能であることに留意されたい。
【００２５】
本明細書に使用されている「透過性」或いは「実質的に透過性」という用語は、透過性の層、たとえばＥＵＶ透過性の層を介した透過率がゼロより大きく、好ましくはたとえば少なくとも３０％或いは少なくとも５０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、たとえば少なくとも９０％又は少なくとも９５％であり、より好ましくは少なくとも９８％であることを意味している。
【００２６】
本明細書に使用されている「吸収されない」或いは「実質的に吸収されない」という用語、放射の吸収が１００％未満であり、好ましくはたとえば７０％未満、或いは５０％未満又は３０％未満、２０％未満であり、たとえば１０％未満又は５％未満であり、より好ましくは２％未満であることを意味している。「透過性」及び「吸収されない」という用語は、材料の透過率又は吸光度のみに依存しているのではなく、たとえば層の厚さなどの他の要因にも依存している。本発明のコンテキストにおいては、「見える」という用語は、複素屈折率
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が１に近いこと（たとえばｎ−１≦０．０５及びｋ≦０．０１であること）を意味している。
【００２７】
本明細書に使用されている「望ましくない放射」或いは「望ましくない波長」という用語は、使用を意図した波長より長い（或いは短い）波長を放射が有していることを意味している。つまり、たとえば波長λが約１３．５ｎｍのＥＵＶ放射が望ましい場合、波長が約１０ｎｍより短い放射或いは約２０ｎｍより長い放射は望ましくない放射である。これは、「波長λの放射」という語句が無限微小帯域幅λの放射への制限を意図するものではないことを意味している。光学要素は、１つの特定の波長λに対して設計することも、或いは一定の範囲の波長に対して設計することもできることを理解されたい。また、光学要素は、たとえば二次効果等により、異なる波長で使用することも可能であることを理解されたい。
【００２８】
本明細書に使用されている「層」という用語は、他の層及び／又は真空（使用中の）のような他の媒体との間に１つ又は複数の境界表面を有する層を表しているが、「層」が構造の中間部分でもあることを理解されたい。また、「層」という用語は、多数の層を表している。これらの層は、たとえば互いに隣接させることができ、或いは積み重ねることができる。これらの層には、単一の材料を使用することも、或いは複数の材料を組み合わせて使用することも可能である。また、本明細書に使用されている「層」という用語は、連続層或いは不連続層を表していることに留意されたい。たとえば表面の突起も、個別の層或いは不連続層と見なすことができる。
【００２９】
本明細書に使用されている「パッキング」という用語は、充填体積の量として記述することができる。このコンテキストにおいては、１００％パッキングとは、連続した層であり、１つ又は複数の空の空間が存在しないことを表している（たとえばＳｉ層のように）。これとは対照的に、Ｓｉ粒子を含んだ層は、粒子と粒子の間のすべての空間が必ずしも充填されていない層である。このアセンブリの場合、１００％未満のパッキングを得ることができる。本発明による表面層には、実質的に粒子が含まれている。本明細書に使用されている「表面密度」という用語は、特定の表面の上方の層中の１平方メートル当たりの粒子数を表している。
【００３０】
本発明の一実施例では、粒子を含んだ表面層の「高さ」は、微小な局部高低差のため、このような層の表面全体に渡って変化しており、したがって本明細書に使用されている「高さ」という用語は、平均の高さを表している。層の厚さすなわち層の高さは、たとえばパッキング及び表面密度から誘導することができる（突起のない連続層と仮定して）ことに留意されたい。
【００３１】
本発明の一実施例では、表面層が「突起」を備えており、また、本発明の他の実施例では、光学要素が「突起」を備えている。このような突起は、特定の高さ、幅及び長さを備えた構造物であることを理解されたい。表面に配置されるこれらの突起には、積層鋸歯プロファイルを持たせることができる。この構造の場合、突起は、（鏡映）表面に積層配列された鋸歯プロファイルを有している。本発明の一実施例では、このプロファイルは、特定の本数の平行線を備えた（ブレーズド）一次元回折格子を形成するように配列されている（積層鋸歯突起）。本発明の他の実施例では、突起は、同じく積層方形波プロファイルを有している。この突起は、表面に積層配列された正方形又は長方形の構造を有している。プロファイルは、特定の本数の平行線を備えた一次元回折格子を形成するように配列することができることを理解されたい（積層方形波突起）。
【００３２】
また、突起は、周期的に２方向に配列することも可能であることを理解されたい。たとえば、周期的に構造化された鋸歯プロファイルを突起に持たせることができる。この構造の場合、突起は、たとえば、市松模様のように周期的に配列された鋸歯プロファイルを一方の方向に有する立方体又は長方形にすることができる。本発明の一実施例では、このプロファイルは、周期的に配列された特定の数の構造を備えた（ブレーズド）二次元回折格子を形成するように配列されている（周期鋸歯突起）。本発明の他の実施例では、２方向に周期的に配列されたプロファイルが提供される。この構造は、周期的に構造化された方形波プロファイルを有する構造に対応している。この構造の場合、突起は、たとえば、市松模様のように周期的に配列された立方体又は長方形にすることができる。本発明の一実施例では、このプロファイルは、周期的に配列された特定の数の立方体又は長方形を備えた（ブレーズド）二次元回折格子を形成するように配列されている（周期方形波突起）。このような二次元プロファイルを使用する場合、突起は、たとえばＵＳ  ６４６９８２７号或いはＥ．Ｈｅｃｈｔ著「Ｏｐｔｉｃｓ」（第２版、４３０頁（段落１０．２．７）に開示されているように、一種のブロック構造の鋸歯突起（自立型周期鋸歯突起）に配列されるか、或いはブロック突起（立方体又は長方形の自立型周期方形波突起）に配列される。
【００３３】
これらの突起すなわち高所は、「プロファイル」、たとえば規則的なプロファイル（回折格子のような）を形成しており、このような光学要素の表面に「空胴」（隣接する領域に対してより深い領域）を提供している。これらの空胴は、突起すなわち高所（隣接する領域に対してより高い領域）と高所の間の領域（二次元表現）と見なすことができる。本発明の一実施例では、突起は平らであり、同じ高さを有している。また、本発明のこの実施例では、空胴も同じく平らであり、同じ深さを有している（通常、空胴の深と突起の高さが同じであるため）。これは、突起の高さが所定の最大高低差であることを意味している。突起及び空胴が平らでない場合、空胴の底部（表面）と高所の頂部（表面）の間の最大高低差が所定の最大高さである。高所（の頂部表面）と空胴（の底部表面）の間の最大高低差を決定することが可能であり、それが「所定の最大高低差」であることを理解されたい。
【００３４】
本発明においては、本明細書に使用されている「材料」という用語は、複数の材料の組合せとして解釈することも可能である。
【００３５】
「１ｎｍと５００ｎｍの間の直径を有する粒子」という語句は、このような直径の粒子が多数存在していることを意味しているが、この範囲外の直径を有する粒子が存在することも可能であることを理解されたい。また、本発明による表面層は、粒子サイズの範囲が異なる粒子の組合せ、たとえば直径の範囲が１ｎｍと２０ｎｍの間の多数の粒子及び直径の範囲が５０ｎｍと５００ｎｍの間の多数の粒子を含むことも可能であることを理解されたい。このような粒子の組合せにより、より良好なパッキングが提供される。また、粒子には無作為の形状を持たせることができる。また、「直径」という用語の参照は、これらの粒子の形状を必ずしも球面にしなければならないことを意味するものではないことに留意されたい。
【００３６】
本明細書においては、リソグラフィ装置のとりわけＩＣの製造における使用が参照されているが、本明細書において説明するリソグラフィ装置は、集積光学系、磁気領域メモリのための誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。このような代替アプリケーションのコンテキストにおいては、本明細書における「ウェハ」或いは「ダイ」という用語の使用はすべて、それぞれより一般的な「基板」或いは「目標部分」という用語の同義語と見なすことができることを理解されたい。本明細書において参照されている基板は、たとえばトラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、露光済みレジストを現像するツール）或いは計測ツール又は検査ツール中で、露光前又は露光後に処理することができる。適用可能である場合、本明細書における開示は、このような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用することができる。また、基板は、たとえば多層ＩＣを生成するために複数回に渡って処理することができるため、本明細書に使用されている「基板」という用語は、処理済みの複数の層が既に含まれている基板を指している場合もある。
【００３７】
本明細書に使用されている「放射」及び「ビーム」という用語には、紫外（ＵＶ）放射（たとえば、波長λが３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ又は１２６ｎｍの放射）、極紫外（ＥＵＶ）放射（たとえば、波長の範囲が５〜２０ｎｍの放射）、及びイオン・ビーム或いは電子ビームなどの粒子線を含むあらゆるタイプの電磁放射が包含されている。通常、波長が約７８０ｎｍと３０００ｎｍ（又はそれ以上）の間の放射はＩＲ放射と見なされている。ＵＶは、波長が約１００〜４００ｎｍの放射を意味している。また、リソグラフィにおいては、ＵＶは、通常、水銀放電灯によって生成されるＧライン４３６ｎｍ、Ｈライン４０５ｎｍ及び／又はＩライン３６５ｎｍの波長にも適用されている。ＶＵＶは、真空ＵＶ（つまり空気によって吸収されるＵＶ）であり、約１００〜２００ｎｍの波長を意味している。ＤＵＶは遠ＵＶであり、通常、エキシマ・レーザによって生成される、たとえば１２６ｎｍ〜２４８ｎｍの波長のリソグラフィに使用されている。
【００３８】
本明細書に使用されている「パターン形成構造」という用語は、投影ビームの断面にパターンを付与し、それにより基板の目標部分にパターンを生成するために使用することができる構造を意味するものとして広義に解釈されたい。また、投影ビームに付与されるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに必ずしも厳密に対応している必要はないことに留意されたい。通常、投影ビームに付与されるパターンは、目標部分に生成されるデバイス、たとえば集積回路中の特定の機能層に対応している。
【００３９】
パターン形成構造は、透過型であっても或いは反射型であっても良い。パターン形成構造の実施例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ及びプログラム可能ＬＣＤパネルがある。マスクについてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、レベンソン型位相シフト、ハーフトーン型位相シフト、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプなどのマスク・タイプが知られている。プログラム可能ミラー・アレイの実施例には、マトリックスに配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、入射する放射ビームが異なる方向に反射するよう、個々に傾斜させることができるため、この方法によって反射ビームがパターン形成される。
【００４０】
支持構造は、パターン形成構造を支持している。つまり、支持構造は、パターン形成構造の重量を支えている。支持構造は、パターン形成構造の配向、リソグラフィ装置の設計及び他の条件、たとえばパターン形成構造が真空環境中で保持されているか否か等に応じた方法でパターン形成構造を保持している。パターン形成構造の支持には、機械式締付け技法、真空締付け技法又は他の締付け技法、たとえば真空条件下における静電締付け技法を使用することができる。支持構造は、たとえば必要に応じて固定又は移動させることができ、且つ、たとえば投影システムに対してパターン形成手段を確実に所望の位置に配置することができるフレームであっても、或いはテーブルであっても良い。本明細書における「レチクル」或いは「マスク」という用語の使用はすべて、より一般的な「パターン形成構造」という用語の同義語と見なすことができる。
【００４１】
本明細書に使用されている「投影システム」という用語には、たとえば使用する露光放射に適した、或いは液浸液の使用又は真空の使用などの他の要因に適した、屈折光学系、反射光学系及びカタディオプトリック光学系を始めとする様々なタイプの投影システムが包含されているものとして広義に解釈されたい。本明細書における「レンズ」という用語の使用はすべて、より一般的な「投影システム」という用語の同義語と見なすことができる。
【００４２】
また、照明システムには、投影放射ビームを導き、整形し、或いは制御するための屈折光学コンポーネント、反射光学コンポーネント及びカタディオプトリック光学コンポーネントを始めとする様々なタイプの光学コンポーネントが包含されており、このようなコンポーネントについても、以下、集合的又は個々に「レンズ」と呼ぶ。
【００４３】
リソグラフィ装置は、場合によっては２つ（二重ステージ）以上の基板テーブル（及び／又は複数のマスク・テーブル）を有するタイプの装置であり、このような「多重ステージ」マシンの場合、追加テーブルを並列に使用することができ、或いは１つ又は複数の他のテーブルを露光のために使用している間、１つ又は複数のテーブルに対して予備ステップを実行することができる。
【００４４】
また、リソグラフィ装置は、基板が比較的屈折率の大きい液体中、たとえば水中に浸され、それにより投影システムの最終要素と基板の間の空間が充填されるタイプの装置であっても良い。また、リソグラフィ装置内の他の空間、たとえばマスクと投影システムの第１の要素の間に液浸液を充填することも可能である。液浸技法は、当分野においては、投影システムの開口数を大きくすることで良く知られている。
【００４５】
以下、本発明の実施例について、単なる実施例に過ぎないが、添付の略図を参照して説明する。図において、対応する参照記号は、対応する部品を表している。
【実施例】
【００４６】
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略図で示したものである。この装置は、投影放射ビームＰＢ（たとえばＵＶ放射又はＥＵＶ放射）を提供するようになされた照明システム（イルミネータ）ＩＬを備えている。第１の支持構造（たとえばマスク・テーブル）ＭＴは、パターン形成構造（たとえばマスク）ＭＡを支持するようになされ、パターン形成構造を投影システム（「レンズ」）ＰＬに対して正確に配置する第１の位置決めデバイスＰＭに接続されている。基板テーブル（たとえばウェハ・テーブル）ＷＴは、基板（たとえばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するようになされ、基板を投影システムＰＬに対して正確に配置する第２の位置決めデバイスＰＷに接続されている。投影システム（たとえば反射型投影レンズ）ＰＬは、パターン形成構造ＭＡによって投影ビームＰＢに付与されるパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（たとえば１つ又は複数のダイを含む）に結像している。
【００４７】
図に示すように、このリソグラフィ装置は、反射型（たとえば反射型マスク又は上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを使用した）タイプの装置である。別法としては、このリソグラフィ装置は、透過型（たとえば透過型マスクを使用した）タイプの装置であっても良い。
【００４８】
イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取っている。放射源がたとえばプラズマ放電源である場合、放射源及びリソグラフィ装置は、個別の構成要素にすることができる。その場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、放射ビームは、通常、たとえば適切な集光ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタを備えた放射コレクタを使用して放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ引き渡される。それ以外のたとえば放射源が水銀灯などの場合、放射源はリソグラフィ装置の一構成要素である。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、放射システムと呼ぶことができる。
【００４９】
イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するようになされた調整デバイスを備えることができる。通常、イルミネータのひとみ平面内における強度分布の少なくとも外部及び／又は内部ラジアル・エクステント（一般に、それぞれσ−外部及びσ−内部と呼ばれている）は調整が可能である。イルミネータは、投影ビームＰＢと呼んでいる、所望する一様な強度分布をその断面に有する調節済み放射ビームを提供している。
【００５０】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。マスクＭＡで反射した投影ビームＰＢは、ビームを基板Ｗの目標部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。基板テーブルＷＴは、第２の位置決め構造ＰＷ及び位置センサＩＦ２（たとえば干渉デバイス）を使用して正確に移動させることができ、それによりたとえば異なる目標部分Ｃを投影ビームＰＢの光路内に配置することができる。同様に、第１の位置決め構造ＰＭ及び位置センサＩＦ１を使用して、たとえばマスク・ライブラリから機械的に検索した後、又は走査中に、マスクＭＡを投影ビームＰＢの光路に対して正確に配置することができる。通常、対物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め構造ＰＭ及びＰＷの一部を形成している長ストローク・モジュール（粗位置決め）及び短ストローク・モジュール（精密位置決め）を使用して実現されているが、ステッパ（スキャナではなく）の場合、マスク・テーブルＭＴは、短ストローク・アクチュエータのみに接続することができ、或いは固定することも可能である。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合せマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合せマークＰ１、Ｐ２を使用して整列させることができる。
【００５１】
図に示す装置は、以下に示す好ましいモードで使用することができる。
【００５２】
ステップ・モードでは、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、投影ビームに付与されたパターン全体が目標部分Ｃに単一「フラッシュ」（すなわち単一静止露光）で投影される。次に、基板テーブルＷＴがＸ及び／又はＹ方向にシフトされ、異なる目標部分Ｃが露光される。ステップ・モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一静止露光で結像される目標部分Ｃのサイズが制限される。
【００５３】
走査モードでは、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期走査される（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の速度及び方向は、投影システムＰＬの倍率及び画像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光視野の最大サイズによって、単一動的露光における目標部分の幅（非走査方向の）が制限され、また、走査運動の長さによって目標部分の高さ（走査方向の）が左右される。
【００５４】
他モードでは、プログラム可能パターン形成構造を保持してマスク・テーブルＭＴが基本的に静止状態に維持され、投影ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影されている間、基板テーブルＷＴが移動又は走査される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、走査中、基板テーブルＷＴが移動する毎に、或いは連続する放射パルスと放射パルスの間に、必要に応じてプログラム可能パターン形成構造が更新される。この動作モードは、上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどのプログラム可能パターン形成構造を利用しているマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００５５】
上で説明した使用モードの組合せ及び／又はその変形形態、或いは全く異なる使用モードを使用することも可能である。
【００５６】
図２は、本発明の一実施例による投影装置１をより詳細に示したものである。投影装置は、放射システム４２、照明光学系ユニット４４及び投影システムＰＬを備えている。放射システム４２は、放電プラズマを使用して形成することができる放射源ＳＯを備えている。ＥＵＶ放射は、Ｘｅガス又はＬｉ蒸気などのガス又は蒸気によって生成され、これらのガス又は蒸気中に極めて熱いプラズマが生成され、それにより電磁スペクトルのＥＵＶレンジの放射が放出される。この極めて熱いプラズマは、電気放電によって生成される部分的にイオン化したプラズマを光軸Ｏ上に崩壊させることによって生成される。効率良く放射を生成するためには、たとえば１０ＰａのＸｅ又はＬｉ蒸気、或いは他の任意の適切なガス又は蒸気の分圧が必要である。放射源ＳＯによって放出される放射は、ガス障壁構造すなわち汚染トラップ４９を介してソース・チャンバ４７からコレクタ・チャンバ４８へ引き渡される。ガス障壁構造４９は、たとえば、参照により本明細書に組み込まれている欧州特許出願ＥＰ  １  ０５７  ０７９号及びＥＰ  １  ２２３  ４６８号に詳細に記載されているようなチャネル構造を備えている。
【００５７】
コレクタ・チャンバ４８は、すれすれ入射コレクタを使用して形成することができる放射コレクタ５０を備えている。コレクタ５０によって引き渡された放射は、回折格子スペクトル・フィルタ５１で反射し、コレクタ・チャンバ４８の開口で仮想ソース・ポイント５２に集束する。コレクタ・チャンバ４８から入射した投影ビーム５６は、照明光学系ユニット４４内で、垂直入射リフレクタ５３、５４を介して、レチクルすなわちマスク・テーブルＭＴ上に配置されたレチクルすなわちマスク上へ反射する。パターン形成されたビーム５７が形成され、投影光学系ＰＬ内で反射要素５８、５９を介してウェハ・ステージすなわち基板テーブルＷＴ上に結像される。図２には示されていないが、照明光学系ユニット４４及び投影システムＰＬ内に追加要素を提供することができることを理解されたい。
【００５８】
図２に示す放射コレクタ５０には、当業界で従来使用されている放射コレクタを使用することができることに留意されたい。たとえば特許出願ＥＰ１１８６９５７号に、本発明に使用することができる放射コレクタの実施例の１つが記載されている（とりわけ図３及び４を参照されたい）。
【００５９】
図３は、本発明による光学要素を示したものである。図３に示す光学要素３００は、たとえばミラーであるが、この光学要素３００は、本発明による他の光学要素であっても良い。光学要素がミラーである場合、このミラーは、たとえばすれすれ入射ミラー、垂直入射ミラー或いは多層膜反射鏡である。
【００６０】
この実施例、すなわち光学要素がミラーである実施例では、光学要素は、たとえば図２に示すミラー５１、ミラー５３、ミラー５４、ミラー５８又はミラー５９である。光学要素がミラーを備えた本発明による光学要素は、多数のこれらの位置に同時に使用することも可能であることに留意されたい。図３から分かるように、高さすなわち厚さｈｓｌの表面層ＳＬすなわち材料層が、ミラー３００の基板３０２の上部表面に提供されている。この表面層ＳＬは、直径４０１の粒子４００からなっている。
【００６１】
下の表は、粒子として使用することができる非排他的範囲の材料を示したものである。この表には、２つの異なる厚さ、すなわち１０ｎｍ及び１００ｎｍの厚さに対するこれらの材料の透過率が示されている。この表に列挙されているすべての材料のＥＵＶレンジにおける複素屈折率が１に極めて近いことに留意されたい。したがってこれらの粒子によるＥＵＶ放射の散乱を無視することができるため、透過率の推定値にはこの散乱は含まれていない。表１に列挙されている材料の透過率は、それぞれ厚さ１０ｎｍ及び１００ｎｍの理論シートに対するものである。したがってこの表に示されている数字は、直径がそれぞれ１０ｎｍ及び１００ｎｍの粒子の透過率に対する良好な第１推定値と見なすことができる。
【００６２】
【表１】
2005210127.tif 000005
【００６３】
表１には、厚さ１０ｎｍ及び１００ｎｍのバルク材料の透過率が示されている。この透過率は、直径が１０ｎｍ及び１００ｎｍの同じ材料の粒子の透過率の近似値として使用することができる。この表は、１０ｎｍの粒子の透過率の方が１００ｎｍの粒子の透過率より大きいことを示している。したがって微小粒子の方が有利である。
【００６４】
次の表は、半径が１〜１０ｎｍの粒子を含んだ層の透過率を推定したもので、層にはＳｉ、Ｃ、Ｍｏ又はＡｕが含まれている。表面密度は、ｍ２当たりの粒子数を表しており、表面密度（ｍ−２の）が示されている。
【００６５】
【表２】
2005210127.tif 000006
【００６６】
この推定透過率から、パラメータのこれらの組合せが、シリコンを使用する場合、コントラスト（透過率１３．５ｎｍ及び透過率１００ｎｍ）が最良であることを示していることは明らかである。
【００６７】
図３は、放射ビームに対する表面層の効果を一例として放射ビームＰＢを使用して示したものである。基板３０２の上部表面の法線に対するこの放射ビームの入射角はαである。たとえば粒子４００が、直径が１ｎｍと５００ｎｍの間、たとえば１〜１００ｎｍの粒子であり、たとえばＳｉを含んでいる場合、ＥＵＶ放射を含んだ放射ビームＰＢは実質的に表面層ＳＬを透過し、ミラー３００の表面で反射する（角度ベータで）。図３では、これは、光線ｒ２として反射する光線ｒ１で示されている。
【００６８】
放射ビームＰＢの一部には、望ましくない波長の放射、たとえばＤＵＶ、ＵＶ、ＶＩＳ及び／又はＩＲ放射が含まれている可能性があるが、粒子４００による散乱、たとえばミー散乱及び／又はレイリー散乱により、望ましくない波長の放射の少なくとも一部が散乱するため、ミラー３００の表面には到達しない。
【００６９】
本発明の一実施例では、粒子４００は、ＥＵＶ放射に対して１に近い複素屈折率を有するように設計されており、したがってＥＵＶ放射は、実質的に吸収されることなく、且つ／又は実質的に散乱することなく粒子４００を透過して伝搬する。しかし、本発明の他の実施例では、粒子４００は、他の波長の放射に対して１に近くない複素屈折率を有するように設計されており、したがってこの実施例では、望ましくない波長の放射の一部が屈折及び／又は散乱し、且つ／又は粒子４００によって吸収される。この方法によれば、図３の光線ｒ２で示す反射放射に含まれる望ましくない波長の放射が少なくなる。
【００７０】
したがって、本発明の一実施例では、ミラー３００は、たとえばリソグラフィ装置に有利に使用することができるフィルタ機能を提供し、ＶＵＶ、ＤＵＶ、ＵＶ、ＶＩＳ及びＩＲ放射のうちの１つ又は複数から選択される放射を最小化又はフィルタ除去し、且つ、ＥＵＶ放射を通過させている。この（追加）フィルタ機能は、ミラー以外の他の光学要素にも適用することができることを理解されたい。
【００７１】
本発明の一実施例では、たとえば被覆（浸漬被覆のような）、噴霧などによって光学要素上に表面層が提供されている。本発明によれば、粒子が単純に移動し、除去され、或いは部分的に再編成されるため、層が多少損傷しても大きな影響はないことに留意されたい。層が多少損傷しても、光学要素のフィルタ機能が無視可能な程度にごくわずかに低下するだけである。これとは対照的に、ＥＰ  １１９７８０３号のＳｉ突起が損傷すると、フィルタ機能が著しく低下することになる。
【００７２】
図４ａは、本発明の一実施例による光学要素を略図で示したものである。参照番号３００は、実施例１の場合と同様、ここでもミラーを表しているが、本発明による他の光学要素であっても良い。
【００７３】
図４ａから分かるように、光学要素３００の基板３０２の上部表面に、粒子４００を含んだ表面層すなわち材料層ＳＬが配置されているが、この表面層ＳＬは、図４ａでは突起３０１を備えており、それにより突起３０１（同じくＬで示されている）及び空胴Ｇ（溝）を備えたプロファイルを提供している。また、突起３０１には、本発明による粒子４００が含まれている。図４ａの参照記号ｈは、突起３０１（Ｌ）と空胴Ｇの間の所定の最大高低差を表している。また、ｈｓｌは表面層ＳＬの高さを表し、参照記号ｈｓｌ’は、実質的に連続した表面層を提供している表面層部分の高さ（突起３０１の高さｈを含まない）を表している。参照記号３８０は突起３０１の幅を表している。図４ａから分かるように、突起は、突起３０１の周期がｐである規則的なプロファイルを形成している。図４ａでは、粒子４００の直径は４０１である。
【００７４】
本発明の一実施例では、表面層ＳＬには、たとえば直径が１ｎｍと５００ｎｍの間、層の厚さｈｓｌ’が約５０ｎｍ、所定の最大高低差ｈが約５００ｎｍのＳｉ粒子が含まれている。
【００７５】
たとえば２００ｎｍと５００ｎｍの間の周期ｐを選択することにより、回折格子プロファイルを提供することができることに留意されたい。また、このような回折格子プロファイルを備えた表面層ＳＬを備えた光学要素３００にフィルタ機能を追加することができることに留意されたい。したがって、粒子による放射の散乱及び吸収によってＤＵＶ、ＵＶ及びＶＩＳをフィルタ除去することができるばかりでなく、回折格子プロファイルによってＩＲ放射を部分的にフィルタ除去することができ、或いはより効果的にフィルタ除去することができる（突起３０１のないこのような表面層ＳＬに関しては）。図４ｂは、一例としてこれをより詳細に示したもので、本発明の他の実施例による光学要素を示したものである。
【００７６】
図４ｂは、図４ａに示す実施例の変形例に対応しているが、表面層すなわち材料層ＳＬには突起３０１のみが提供されている。この実施例では、表面層ＳＬは不連続層である。図４ｂでは、高さｈｓｌが突起の（平均）高さであることに留意されたい。
【００７７】
図４ｂから分かるように、放射ビームＰＢは、光線ｒ１と光線ｒ１’の２本の光線からなっている。光線ｒ１は突起３０１を透過して伝搬し、光学要素３００の表面に到達する。光線ｒ１’は、突起３０１を透過して伝搬することなく表面層ＳＬの表面に到達する。図４ｂでは、入射角α’（すなわち光線ｒ１及びｒ１’）は、光学要素３００の表面に対して画定されており、９０°である。図４ｂに示す実施例では、所望の波長を有する放射（たとえばＥＵＶ放射）は、実質的に吸収されることなく、また、実質的な位相変化を伴うことなく突起３０１を透過して伝搬する。これは、表面層ＳＬに、ＥＵＶ放射に対して少なくとも部分的に透過性の材料、より詳細にはＥＵＶに対して１に近い複素屈折率を有する材料が含まれていることによるものである。これとは対照的に、この実施例では、他の波長の放射（望ましくない波長の放射）は、表面層ＳＬによって吸収され、且つ／又は散乱する。
【００７８】
図４ｂの光線ｒ３は、散乱光線を示している。また、突起３０１を透過する、たとえば光線ｒ１のような望ましくない波長を有する放射の位相は、光線ｒ１’の位相とは異なっていることに留意されたい。干渉によって望ましくない波長の放射を少なくし、或いは少なくとも部分的に除去することができるため、高さｈｓｌ、幅３８０、周期ｐ、表面層ＳＬの材料及び入射角α’を選択することにより、望ましくない波長の放射、たとえばＩＲ放射をフィルタ除去するための光フィルタを提供することができる。
【００７９】
たとえば、幅２００ｎｍ、高さ４００ｎｍ、周期１０００ｎｍの突起を１００ｎｍの薄いシリコン・フィルタの上に備えた単純な突起構造によって、１５００ｎｍから２０００ｎｍまでの波長範囲におけるこのようなフィルタの透過率を４％より小さい値に小さくすることができる。シリコンは、約１３．５ｎｍのＥＵＶ放射に対して光学的にはほとんど真空に等しいことに留意されたい。したがって、シリコン突起構造によってＥＵＶ投影ビームが重大な影響を受けることはない。１３．５ｎｍの放射の場合、ビームの約７５．３％がゼロ番目の次数で透過し、ビームの１．２％がより高い干渉次数で透過することが立証されている（１００％パッキングと仮定して）。
【００８０】
他の構造、たとえば二次元回折格子、チャープ・グレーティング、ブレーズド格子及び他のバー構造を本発明の他の実施例に使用することも可能であることを理解されたい。
【００８１】
図３に示す表面層すなわち材料層ＳＬの高さ、高さｈｓｌ及び図４ａに示す表面層ＳＬの高さ、高さｈｓｌ’は、閉曲面層を光学要素３００の基板３０２の上部表面に実質的に提供している表面層ＳＬ部分の（平均）高さであることに留意されたい。これとは対照的に、図４ｂに示す光学要素は、非閉曲面を光学要素３００に提供している半連続層を備えていることに留意されたい。図４ａの高さｈｓｌ’は、連続する表面層の実効高さであり、突起３０１の高さｈは含まれていない。
【００８２】
次に、図３及び４ａに略図で示す実施例を参照すると、光学要素３００上の連続層の高さ（図３の高さｈｓｌ又は４ａの高さｈｓｌ’）は、たとえばＩＲ放射をより効果的に阻止するように選択することができる。これは、この高さ（図３の高さｈｓｌ、図４ａの高さｈｓｌ’）が、
【００８３】
【数２】
2005210127.tif 000007
に等しくなるように選択することによって実施される。
【００８４】
この実施例では、
【００８５】
【数３】
2005210127.tif 000008
は、波長λｕｎの放射に対する表面層の実効複素屈折率である。λｕｎは、望ましくない波長の放射、とりわけＩＲ放射を表している。ＩＲ放射の波長は粒子のサイズよりはるかに長いため、ＩＲ放射には個々の粒子を区別することができない。したがってＩＲ放射にとっては、表面層は、平均屈折率すなわち実効複素屈折率（パックされた表面層ＳＬ部分の屈折率とパックされていない（ボイド）表面層部分の屈折率を平均したもの）を有するバルク材料である。放射ビームＰＢが表面に垂直に到達する場合、入射角α＝０であり、高さは、
【００８６】
【数４】
2005210127.tif 000009
に等しい。
【００８７】
層の厚さｈｓｌ（ｈｓｌ’）が１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の表面層ＳＬは、たとえば弱め合う干渉によってＩＲ放射をより効果的にフィルタ除去するため、層の厚さｈｓｌ’を１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で選択することによって追加フィルタ機能を付与することができる。
【００８８】
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、説明した以外の方法で本発明を実践することができることは理解されよう。実施例についての以上の説明は、本発明を制限することを意図したものではない。
【００８９】
また、実施例のいくつかは、とりわけＥＵＶアプリケーション及びＥＵＶ光学要素について記述されているが、本発明は、たとえばＤＵＶ、ＶＵＶ、ＵＶ或いはＶＩＳなどの他のスペクトル・レンジで動作するように構成された光学要素にも適用することができることを理解されたい。また、本発明は、リソグラフィ装置に限定されない。図面には本発明を理解する上で必要な構成要素及び特徴が示されていること、また、本発明がこれらの構成要素に何ら限定されないことに留意されたい。たとえば光学要素の基板に追加層を提供することができること、また、光学要素の追加表面を材料層で覆うことができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施例によるリソグラフィ装置の略図である。
【図２】本発明の一実施例による、図１に示すリソグラフィ投影装置のＥＵＶ照明システム及び投影光学系の略側面図である。
【図３】本発明の一実施例による粒子を含んだ表面層を備えた光学要素の略図である。
【図４ａ】本発明の一実施例による、粒子を含み、さらに突起を備えた表面層を備えた光学要素の略図である。
【図４ｂ】本発明の一実施例による、粒子を含み、且つ、突起を備えた表面層を備えた光学要素の略図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  投影装置
４２  放射システム
４４  照明光学系ユニット
４７  ソース・チャンバ
４８  コレクタ・チャンバ
４９  汚染トラップ
５０  放射コレクタ
５１  回折格子スペクトル・フィルタ（ミラー）
５２  仮想ソース・ポイント
５３、５４  垂直入射リフレクタ（ミラー）
５７  パターン形成されたビーム
５８、５９  反射要素（ミラー）
３００  光学要素（ミラー）
３０１、Ｌ  突起
３０２、Ｗ  基板
３８０  突起の幅
４００  粒子
４０１  粒子の直径
α、α’  放射ビームＰＢの入射角
β  放射ビームＰＢの反射角
Ｃ  目標部分
Ｇ  空胴
ｈ  突起と空胴の間の所定の最大高低差
ｈｓｌ  表面層ＳＬの高さ（厚さ）
ｈｓｌ’  表面層の実質的に連続した部分を提供している部分の高さ（層の厚さ）
ＩＦ１、ＩＦ２  位置センサ
ＩＬ  照明システム（イルミネータ）
Ｍ１、Ｍ２  マスク位置合せマーク
ＭＡ  パターン形成構造（マスク）
ＭＴ  第１の支持構造（マスク・テーブル）
Ｏ  光軸
ｐ  突起の周期
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合せマーク
ＰＢ  投影放射ビーム（投影ビーム）
ＰＬ  投影システム（レンズ、投影光学系）
ＰＭ  第１の位置決めデバイス
ＰＷ  第２の位置決めデバイス
ｒ１、ｒ１’、ｒ２、ｒ３  光線
ＳＬ  表面層（材料層）
ＳＯ  放射源
ＷＴ  基板テーブル
【図１】
2005210127.tif 000011
【図２】
2005210127.tif 000012
【図３】
2005210127.tif 000013
【図４ａ】
2005210127.tif 000014
【図４ｂ】
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