(57)【要約】【課題】複数のＥＵＶ放射源の出力を組み合わせることによってＥＵＶ放射源の出力を高めるリソグラフィ装置の提供。【解決手段】本発明のリソグラフィ装置は、放射ビームを提供するように構成された照明系、パターン形成装置を支持するように構成された支持体、基板テーブル及び投影システムを含む。さらに本リソグラフィ装置は、照明系にＥＵＶ放射を提供するための複数のＥＵＶ放射源、及び各ＥＵＶ放射源からのＥＵＶ放射を放射の中間ビームに変換するように構成された分配手段を含む。放射の中間ビームは、ミラー表面によって分配手段から第１の方向に向けられる。分配手段は回転駆動式ミラー配列をさらに含み、その回転軸はミラー表面に対して非平行である。【選択図】図２
2005322904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームを提供するように構成された照明系と、
パターン形成装置を支持するように構成された支持体であって、前記パターン形成装置がビームの断面にパターンを与えるように構成された支持体と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
パターンの形成されたビームを前記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、
前記照明系にＥＵＶ放射を提供するように構成された複数のＥＵＶ放射源と、
前記複数のＥＵＶ放射源のそれぞれからのＥＵＶ放射を、放射の中間ビームに変換するように構成された分配器であって、前記放射の中間ビームがミラー表面によって前記分配器から第１の方向に向けられ、前記分配器が前記ミラー表面に対して非平行な回転軸を有する回転駆動式ミラー配列を含む分配器とを含むリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記複数のＥＵＶ放射源がパルス式ＥＵＶ放射源であり、複数のパルス式ＥＵＶ放射源及び前記分配器が連続したパルスを第１の方向に提供するように構成されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記複数のＥＵＶ放射源が、円形配列で配置されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記回転駆動式ミラー配列の回転軸が実質的に第１の方向に一致している請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記分配器が平坦なミラー組立体を含み、ミラー表面が回転軸と交差している請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記分配器が複数のミラー表面を有する回転ドラムを含み、前記ミラー表面のそれぞれが、前記複数のＥＵＶ放射源のうちの１つからのＥＵＶ放射を第１の方向に転換するように位置調整されている請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記複数のミラー表面が、前記回転ドラムの回転軸から所定の距離に配置されている請求項６に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記ミラー表面が多層ミラーを含む請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項９】
前記ミラー表面が斜入射ミラーを含む請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１０】
前記ＥＵＶ放射源のそれぞれに対して提供されるコレクタであって、ＥＵＶ放射源からの放射を前記ミラー表面上の中間焦点に集めるように構成されたコレクタをさらに有する請求項１に記載されたリソグラフィ装置。
【請求項１１】
基板を提供する段階と、
照明系を用いて放射ビームを提供する段階と、
パターン形成手段を用いて投影ビームの断面にパターンを与える段階と、
パターンの形成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段階と、
複数のＥＵＶ放射源を用いて前記照明系にＥＵＶ放射を提供する段階と、
前記複数のＥＵＶ放射源のそれぞれからのＥＵＶ放射を、放射の中間ビームに分配する段階であって、前記放射の中間ビームを第１の方向に向ける段階と、
回転駆動式ミラー配列に配置されたミラー表面によって各ＥＵＶ放射源からのＥＵＶ放射を分配する段階であって、前記回転駆動式ミラー配列が前記ミラー表面に対して非平行な回転軸を有する段階とを含むデバイス製造方法。
【請求項１２】
前記ＥＵＶ放射源がパルス式ＥＵＶ放射源であり、前記パルス式ＥＵＶ放射源に同期させた前記回転駆動式ミラー配列を駆動して、連続したパルスを第１の方向に提供する段階をさらに含む請求項１１に記載されたデバイス製造方法。
【請求項１３】
実質的に第１の方向に一致する回転軸を中心にして、前記回転駆動式ミラー配列を回転させる段階をさらに含む請求項１２に記載されたデバイス製造方法。
【請求項１４】
各ＥＵＶ放射源からのＥＵＶ放射を複数のミラー表面を有する回転ドラムによって分配する段階であって、前記ミラー表面のそれぞれが前記複数のＥＵＶ放射源のうちの１つからのＥＵＶ放射を第１の方向に転換する段階をさらに含む請求項１１に記載されたデバイス製造方法。
【請求項１５】
各ＥＵＶ放射源からの放射を前記ミラー表面上の中間焦点に集束させる段階をさらに含む請求項１１に記載されたデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板のターゲット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、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、マスクなどのパターン形成装置を用いてＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することが可能であり、このパターンを、放射感応材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば、１つ又は複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に結像させることができる。一般に、単一の基板は連続的に露光される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームによって所与の方向（「走査」方向）に走査し、それと同時にこの方向に対して平行又は逆平行に基板を同期して走査することによって各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナとが含まれる。
【０００３】
電子装置などに適した高解像度のパターンを生成することのできるリソグラフィ装置で使用するため、現在、５〜２０ｎｍのＥＵＶ（極紫外）範囲の波長を有する光源が開発されている。ＥＵＶ放射源としてＳＲ（シンクロトロン放射）源が研究されてきたが、その出力はＥＵＶリソグラフィで使用するには不十分である。さらに、それらは比較的大きく高価であるため、実際に適用するには魅力に欠ける。このため、相当の努力がＬＰ（レーザ・プラズマ）ＥＵＶ放射源、及びＤＰ（放電プラズマ）ＥＵＶ放射源の開発に向けられている。ＤＰ・ＥＵＶ放射源の場合、ターゲット基板は、その間で放電を発生させる電極の近くに位置付け又は配置される。これによってＥＵＶ放射を発生させるプラズマが生じる。現在のところ、ＤＰ・ＥＵＶ放射源は、ＬＰ・ＥＵＶ放射源及びＳＲ・ＥＵＶ放射源に比べると構造が単純で小型であり、低コスト、且つ比較的高効率であるため、魅力的な解決策である。ＤＰ・ＥＵＶ放射源の達成可能な出力はシステムの熱負荷によって制限され、その熱負荷は３つの加熱作用によって支配される。まず、プラズマ及び電極を通過する大電流と、ゼロではない電極の電気抵抗の組合せによって電極が加熱される。さらに、電極の近くでＤＰによって発生した熱が電極に放射され、その温度を上昇させる。最後に、ＥＵＶ放射の損失を最小限に抑えるために、高レベルの真空中でＤＰを発生させる。その結果、発生した熱がガスの熱伝導によってシステムの外へ伝達されることはない。これら３つの要因によってＤＰ・ＥＵＶ放射源の熱負荷が制限される。したがって、達成可能な出力は約２０〜３０Ｗまでであり、これはＥＵＶリソグラフィに必要な出力レベルである５０〜１５０Ｗより低い。ＥＵＶ出力を高めるために実施可能な１つの方法は、複数の別々のＥＵＶ放射源からのＥＵＶ放射を束ねることによるものである。
【０００４】
こうした束ねられたＥＵＶ放射源は、例えば、複数のＥＵＶ放射源を含む、ＥＵＶ放射源を用いたリソグラフィ装置について記載する米国特許出願公開２００３／０２２３５４４から知ることができる。その装置では、可変角の傾斜ミラーを用いて、複数のＥＵＶパルス源からのＥＵＶ放射を組み合わせる。この可変角ミラーは集束光学系の下流に配置され、ミラー傾斜機構に結合されている。ミラー傾斜機構は、個々のＥＵＶ放射源の１つからの特定のビームに対応するそれぞれの角度だけミラーを傾斜させる。複合されたビームのＥＵＶ放射のエタンデュは、個々のＥＵＶ放射源のエタンデュと同じである。このシステムは必要なＥＵＶ出力レベルを提供することができるが、ＥＵＶ放射源が１０ｋＨｚ程度の繰り返し率で動作するパルス式の放射源であるため、複数のパルス源に同期させる可変角ミラーの実現は難しい課題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の観点は、複数のＥＵＶ放射源の出力を組み合わせることによってＥＵＶ放射源の出力を高める、簡単且つ経済的な解決策を含むリソグラフィ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、リソグラフィ装置は、放射ビームを提供するように構成された照明系と、パターン形成装置を支持するように構成された支持体であって、パターン形成装置がビームの断面にパターンを与えるように構成された支持体と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターンの形成された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、照明系に放射を提供するように構成された複数の放射源と、複数の放射源のそれぞれからの放射を放射の中間ビームに変換するように構成された分配器であって、放射の中間ビームがミラー表面によって分配器から第１の方向に向けられ、分配器が、ミラー表面に対して非平行な回転軸を含む回転駆動式ミラー配列を含む分配器とを含む。
【０００７】
本発明による分配器は、きわめて経済的且つきわめて信頼性の高い方法で実装することのできる回転駆動式ミラー配列により、複数のパルス式ＥＵＶ放射源からのＥＵＶ出力を組み合わせることを可能にする。
【０００８】
他の例示的具体例においては、放射源はパルス式ＥＵＶ放射源であり、複数のＥＵＶ放射源及び分配器が、連続したパルスを第１の方向に提供するように配置される。この例示的具体例では、回転駆動式ミラー配列を用いて、複数の異なるパルス式ＥＵＶ放射源からのＥＵＶパルスを一時的に多重化し、全体のＥＵＶ出力を高める。
【０００９】
本発明の他の例示的具体例では、パルス式ＥＵＶ放射源が回転駆動式ミラー配列の周りに円形に配置され、同様の光学的な位置調整システムを用いて複数のパルス式ＥＵＶ放射源の位置を調整することが可能であり、したがってリソグラフィ装置の物理的サイズの最小化が容易になる。
【００１０】
他の例示的具体例では、回転駆動式ミラー配列の回転軸が実質的に第１の方向に一致している。これにより、リソグラフィ装置内の放射源が利用可能な空間を効率的に使用することが可能になる。
【００１１】
他の例示的具体例では、分配器は平坦なミラー組立体を含み、そのミラー表面は回転軸と交差している。この場合、１つのミラーのみが２つ以上の異なるＥＵＶパルス源を連携させて、エタンデュを変えずに照明系に提供される全体出力を高めることを可能にする。これは、例えば回転駆動式ミラー配列が回転プリズムに配置されたミラー、又は回転プリズムによって形成されたミラーである場合に実施可能である。
【００１２】
本発明の他の例示的具体例では、分配器は、回転ドラムに取り付けられた複数のミラーを含む。このような複数のミラーを備えたドラムによって、パルス式ＥＵＶ放射源の繰り返し率に比べて回転駆動式ミラー配列の回転速度を著しく小さくすることが可能になり、例えば、パルス式ＥＵＶ放射源に対応する各ミラーの位置をより簡単に同期させることができるようになる。
【００１３】
他の具体例では、回転駆動式ミラー配列は、回転ドラムの回転軸から所定の距離に取り付けられた複数のミラーを含む。この複数のミラーは、例えば硬質のディスクの外表面、又は２つの平坦なディスクの間に取り付けることができる。
【００１４】
他の具体例では、ミラー表面は多層ミラーを含む。多層ミラーは、周知で広く用いられており、したがって実用的なリソグラフィ向けのミラー技術である。
【００１５】
或いは、より大きな最大受光角とより大きな反射率の両方を提供する他の具体例として、ミラー表面は斜入射ミラーを含み、これによってＥＵＶ光パルスのより効率的な組合せがもたらされる。
【００１６】
他の具体例では、ＥＵＶ放射源のそれぞれに対してコレクタ（集光器）が提供される。このコレクタは、ＥＵＶ放射源からの放射をミラー表面上の中間焦点に集めるように構成される。これにより、個々のパルス式ＥＵＶ放射源のそれぞれのエタンデュに比べて複合されたパルス式ＥＵＶ放射源のエタンデュを増加させることなく、個々のパルス式ＥＵＶ放射源の出力を組み合わせることが可能になる。これは、空間的に多重化され、エタンデュが増加するＥＵＶ放射源に比べて望ましい。さらにこの具体例では、ミラーのサイズ、したがってミラー配列のサイズを最小限に抑えることができる。
【００１７】
本発明の他の観点によれば、基板を提供する段階と、照明系を用いて放射ビームを提供する段階と、パターン形成装置を用いてビームの断面にパターンを与える段階と、パターンの形成された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する段階と、複数の放射源を用いて照明系に放射を提供する段階と、複数のＥＵＶ放射源のそれぞれからの放射を放射の中間ビームに分配する段階であって、放射の中間ビームを第１の方向に向ける段階と、回転駆動式ミラー配列に配置されたミラー表面によって各放射源からの放射を分配する段階であって、回転駆動式ミラー配列がミラー表面に対して非平行な回転軸を含む段階とを含むデバイス製造方法が提供される。
【００１８】
他の具体例では、放射源はパルス式ＥＵＶ放射源であり、前記方法はさらに、パルス式ＥＵＶ放射源と同期させた回転駆動式ミラー配列を駆動して連続したパルスを第１の方向に提供する段階を含む。この方法は、エタンデュを増加させずに個々のパルス式ＥＵＶ放射源の出力を時間多重化することにより、全体のＥＵＶ出力を高めることができる。
【００１９】
他の具体例では、前記方法は、実質的に第１の方向に一致している回転軸を中心に回転駆動式ミラー配列を回転させる段階を含む。これにより、ミラー配列は一定の回転速度で回転することが可能になり、それにより、駆動の制御、及びパルス式ＥＵＶ放射源の繰り返し率に対するミラー配列の同期化が容易になる。
【００２０】
他の具体例では、前記方法は、各ＥＵＶ放射源からのＥＵＶ放射を複数のミラー表面を有する回転ドラムによって分配する段階であって、ミラー表面のそれぞれが、複数のＥＵＶ放射源のうちの１つからのＥＵＶ放射を第１の方向に転換する段階を含む。この方法により、パルス式ＥＵＶ放射源の繰り返し率に対して回転駆動式ミラー配列の回転速度を著しく小さくすることが可能になり、例えば、パルス式ＥＵＶ放射源に対応する各ミラーの位置をより簡単に同期させることができるようになる。
【００２１】
他の具体例では、前記方法は、各ＥＵＶ放射源からの放射をミラー表面上の中間焦点に集束させる段階を含む。この方法により、ミラー配列のサイズを最小限に抑えることができる。
【００２２】
本明細書では、リソグラフィ装置をＩＣの製造に用いることについて特に言及することがあるが、本明細書で記載するリソグラフィ装置は、一体型光学システム、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドその他の製造など、他の用途にも使用可能であることを理解すべきである。こうした別の用途についての文脈では、本明細書中の「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、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であると考えられることを理解すべきである。本明細書で言及する基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジストの層を施し、露光されたレジストを現像するツール）や計測又は検査ツールで処理することができる。該当する場合には、本明細書の開示をこうしたツールや他の基板処理ツールに適用してもよい。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために、基板を２回以上処理することも可能である。したがって、本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理が施された層を含む基板を指すこともある。
【００２３】
本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射を含むあらゆる種類の電磁放射、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを包含している。
【００２４】
本明細書で使用する「パターン形成装置」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ためなど、投影ビームの断面にパターンを与えるために用いることができる装置を指すものとして広く解釈すべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分における所望のパターンとは厳密に一致しない可能性があることに留意すべきである。一般に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路など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対応している。
【００２５】
パターン形成装置は、透過式でも反射式でもよい。パターン形成装置の例には、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ（配列）及びプログラム可能ＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、それにはバイナリ・マスク、レベンソン型位相シフト・マスク（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ＰＳＭ）及びハーフトーン型位相シフト・マスク（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ  ＰＳＭ）などのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド型のマスク・タイプが含まれる。プログラム可能ミラー・アレイの一例は、小さいミラーのマトリクス（行列）状の配列を使用するものであり、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように、それぞれのミラーを別々に傾斜させることができる。このようにして、反射ビームにパターンが形成される。
【００２６】
支持体は、例えばパターン形成装置の重量を負担するなど、パターン形成装置を支持するものである。それは、パターン形成装置の向き、リソグラフィ装置の設計、並びに、例えばパターン形成装置が真空環境内に保持されているかどうかなどの他の条件に応じた方法でパターン形成装置を保持する。支持体は、機械的クランプ、真空、又は例えば真空条件下での静電的クランプなどの他の取り付け技術を用いることができる。支持体を、例えばフレーム又はテーブルとすることが可能であり、これらは必要に応じて固定することも移動させることもでき、またパターン形成装置が、例えば投影システムに対してなど所望の位置にあることを保証することができる。本明細書中の「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はいずれも、「パターン形成手段」というより一般的な用語と同義であると考えられる。
【００２７】
本明細書で使用する「投影システム」という用語は、適宜、例えば使用される露光放射向け、又は浸漬液の使用や真空の使用など他の要素向けの屈折光学系、反射光学系及び反射屈折光学系を含めて様々な種類の投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書中の「レンズ」という用語の使用はいずれも、「投影システム」というより一般的な用語と同義であると考えられる。
【００２８】
照明系も、放射の投影ビームの方向付け、成形又は制御のための屈折式、反射式及び反射屈折式の光学要素を含めて様々な種類の光学要素を包含することが可能であり、こうした構成要素も以下では一括して、又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。
【００２９】
リソグラフィ装置は、２（デュアル・ステージ）又は３以上の基板テーブル（及び／又は２以上のマスク・テーブル）を有する種類のものでもよい。こうした「マルチ・ステージ」装置では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、或いは１つ又は複数のテーブル上で予備段階を実施し、それと同時に１つ又は複数の他のテーブルを露光に用いてもよい。
【００３０】
リソグラフィ装置は、投影システムの最後の要素と基板との間の空間を満たすように、例えば水など比較的高屈折率を有する液体に基板を浸す種類のものでもよい。浸漬液を、例えばマスクと投影システムの第１の要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。投影システムの開口数を高めるための浸漬技術は、当技術分野では周知である。
【００３１】
次に本発明の実施例を、添付の概略図を参照して例示のみの目的で説明するが、図中において同じ参照記号は同じ部品を指すものであることに留意されたい。
【実施例】
【００３２】
図１は、放射（例えばＵＶ又はＥＵＶ放射）ビームＰＢを提供するように構成された照明系（照明器）ＩＬを含む、本発明の代表的な実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示している。第１の支持構造体（例えばマスク・テーブル）ＭＴは、パターン形成装置（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、投影システム（「レンズ」）ＰＬに対してパターン形成装置を正確に位置決めする第１の位置決め装置ＰＭに接続されている。基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴは、基板（例えば、レジストの塗布されたウェハ）Ｗを保持するように構成され、投影システムＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め装置ＰＷに接続されている。投影システム（例えば反射投影レンズ）ＰＬは、パターン形成装置ＭＡによってビームＰＢに与えられたパターンを、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に結像させるように構成されている。
【００３３】
本明細書で図示する装置は、（例えば反射性マスク、又は先に言及した種類のプログラム可能ミラー・アレイを使用する）反射型のものである。或いは、この装置は（例えば透過性マスクを使用する）透過型のものでもよい。
【００３４】
照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射を受け取る。例えば放射源がプラズマ放電源である場合、放射源とリソグラフィ装置とを別々の構成要素にすることができる。その場合には、放射源がリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射は一般に、例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含む放射コレクタ（集光器）を用いて、放射源ＳＯから照明器ＩＬへ送られる。他の場合、例えば放射源が水銀ランプである場合には、放射源を装置の一部とすることができる。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬを放射システムと呼ぶことがある。
【００３５】
照明器ＩＬは、ビームの角強度分布を調整するための調整装置を含むことができる。一般に、照明器の瞳面内における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の半径方向範囲（それぞれ一般にσ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）、σ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）と呼ばれる）を調整することができる。照明器は、所望される均一性及び強度分布をその断面に有する調節された放射ビームＰＢを提供する。
【００３６】
ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴに保持されているマスクＭＡに入射する。マスクＭＡによって反射されたビームＰＢは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束させる投影システムＰＬを通過する。第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば干渉測定装置）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動させて、例えば異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めできる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭ及び位置センサＩＦ１（例えば干渉測定装置）を用いて、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後、又は走査中に、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、オブジェクト・テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め装置ＰＭ及びＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール（粗い位置決め）及び短ストローク・モジュール（細かい位置決め）を用いて実現される。しかし（スキャナではなく）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータに接続するだけでもよいし、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置調整用マークＭ１、Ｍ２、及び基板位置調整用マークＰ１、Ｐ２を用いて位置を調整することができる。
【００３７】
図示した装置は、以下の好ましいモードで使用できる。
（１）ステップ・モードでは、投影ビームに与えられたパターン全体を１回でターゲット部分Ｃに投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを本質的に静止した状態に保つ（すなわち、ただ１回の静止露光）。次に、異なるターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴをＸ及び／又はＹ方向に移動させる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズによって１回の静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
（２）走査モードでは、ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期して走査する（すなわち、ただ１回の動的露光）。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の拡大（縮小）率、及び像の反転特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズによって１回の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向の）幅が制限され、走査移動の長さによってターゲット部分の（走査方向の）高さが決定される。
（３）他のモードでは、ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する間、プログラム可能なパターン形成装置を保持しながらマスク・テーブルＭＴを本質的に静止した状態に保ち、基板テーブルＷＴを移動又は走査させる。このモードでは、一般にパルス式の放射源が使用され、基板テーブルＷＴが移動するたびに、又は走査中の連続する放射パルスの合間に、プログラム可能なパターン形成装置が必要に応じて更新される。この動作モードは、先に言及した種類のプログラム可能ミラー・アレイなど、プログラム可能なパターン形成装置を利用するマスクレス・リソグラフィに簡単に適用することができる。
【００３８】
前記の使用モードの組合せ及び／又は変形形態、或いはまったく異なる使用モードを採用することもできる。
【００３９】
図２は、本発明の代表的な実施例によるＥＵＶ放射源用分配器の光学配置についての概略的な２次元図面である。２つのＥＵＶパルス源１及び２は、ＥＵＶパルスを照明系ＩＬへ向けて反射するように構成された回転駆動式ミラー配列３の方へ伝わるＥＵＶ光パルスを交互に発生させる。ＥＵＶ光源１及び２は、例えばＥＵＶ光パルスを交互に発生させるＥＵＶ点光源とすることができる。ＥＵＶ放射源１及び２からの放射はそれぞれ、例えば適切な集光ミラーである放射コレクタ４及び５へ伝わり、回転駆動式ミラー配列３の近くに放射源の中間像を生成する。個々の放射源１及び２からのＥＵＶ放射が回転駆動式ミラー配列３による反射後に照明系ＩＬへ伝わるように、回転駆動式ミラー配列３は軸線６を中心に回転する。図示した構成では、この軸線６は照明系ＩＬの受光軸線に一致している。回転駆動式ミラー配列３が、適時適切な瞬間にＥＵＶ放射源１及び２から得られる各ＥＵＶ光パルスを照明系ＩＬの方向に反射するように、回転駆動式ミラー配列３の回転速度及び位相を放射源１及び２の繰り返し率に同期させる。放射源１からの光パルスの間、入射する光パルスを確実に照明系ＩＬの方向に反射するために、放射源１から得られるパルスの経路７と回転駆動式ミラー配列３の法線８との間の角度αｉを、回転駆動式ミラー配列３の法線８と回転軸６との間の角度αｒに等しくする。同様に、放射源２からの光パルスの間、回転駆動式ミラー配列３を、軸線６を中心に図２に示した位置に対して１８０°回転させ、パルス源２からのＥＵＶパルスを照明器ＩＬへ反射させる。
【００４０】
本発明の他の実施例では、回転駆動式ミラー配列の周りに配置された２つ以上の放射源からのＥＵＶパルスが、組み合わされる。この方法の利点は、照明系ＩＬの入力時にある一定の全体出力を達成するために要求される、個々の放射源の必要なＥＵＶ出力を小さくできることにある。これにより、個々のＥＵＶパルス源の熱負荷が緩和される。その光学的特性が周知である平坦なＭＬ（多層）ミラーを、回転駆動式ミラー配列３に用いることができる。最新式の平坦なＭＬミラーは、ＥＵＶ放射に対して６０％の反射率を示す。しかし、平坦なＭＬミラーを用いてＥＵＶ光パルスを反射する場合、最新式のＥＵＶ放射用コレクタの出力が１４°の先端の角度（トップ・アングル）を有する円錐形であり、この円錐の大部分がＭＬの反射率の高い−７°〜７°の領域の外側にあるため、かなりの損失の生じる可能性がある。
【００４１】
前記の理由により、本発明の他の実施例では、回転駆動式ミラー配列３としてＧＩ（斜入射）ミラーを用いることができる。ＧＩミラーは、より大きい最大受光角（一般的に約２０°）、およびより大きい反射率（一般的に約８０％）の両方を示し、これによってＥＵＶ光パルスのより効率的な組合せ（すなわち、より少ない損失）がもたらされる。しかし、ＧＩミラー上のビームの輪郭（プロファイル）がＭＬミラー上のビーム・プロファイルより大きいため、ＧＩミラーはＭＬミラーより大きくなければならないことに留意することが重要である。
【００４２】
図３ａは、分配器がミラー１０〜１７をその周囲に有する回転ドラム９を含む光学システムの他の代表的な実施例の簡易図面を示し、図３ｂは、回転ドラム９の回転軸２７に垂直な回転ドラム９を示している。３つのＥＵＶパルス源１８〜２０がＥＵＶ光パルスを交互に発生させ、ミラー１０〜１７をその周囲に取り付けられた回転ドラム９に向けて伝播し、ミラーにより照明系ＩＬへ向けて反射される。ＥＵＶパルス源１８〜２０には、例えば、ＥＵＶ光パルスを交互に発生させるＥＵＶ点光源が含まれる。ＥＵＶ放射源１８、１９及び２０からの放射は、それぞれ放射コレクタ２１、２２及び２３へ伝わり、回転ドラム９の周囲近くに、それぞれＥＵＶ放射源１８、１９及び２０の中間像を生成する。ＥＵＶ放射源１９からの光パルスの間、ミラー１０は、ドラム９の外表面２４と、好ましくはドラム９の回転軸２７と角度εをなすように放射源１９のＩＦ点（中間焦点）に配置され、これにより、放射源からミラー１０への光線経路２５とミラー表面の法線２６との間の角度αｉが、ミラー１０から照明系ＩＬへの反射光線経路２７とミラーの法線２６との間の角度αｒに確実に等しくなる。ドラム９が回転するたびに、ミラー１０〜１７がコレクタ２１〜２３の１つのＩＦ点に来ることになる。ドラム上のミラーが、適時適切な瞬間にＥＵＶ放射源１８〜２０から得られる各ＥＵＶ光パルスを照明系ＩＬの方向に反射するように、ドラム９の回転速度及び位相を放射源１８〜２０の繰り返し率に同期させる。簡単にするために図３ａは２次元であるが、本発明の他の実施例では、３次元配置で構成される複数の放射源、例えば３×３行列の形の９つの放射源からのＥＵＶパルスが、回転ドラム上のミラーによって照明系ＩＬへ反射される。さらに、図３ａではミラー１０〜１７が対応するコレクタ２１〜２３のＩＦ点に配置されているが、他の実施例では、ミラーを放射源のＩＦ点の前方に、又はＩＦ点を超えて配置することもできる。
【００４３】
図３ａに示した角度εは、正でも負でもよいことにも留意されたい。負の場合、放射源は回転ドラム９のもう一方の側に配置される。この形で回転ドラムを図２に示した構成に用いることも可能であり、その場合、回転駆動式ミラー配列３は、回転ドラム９の外表面のミラー１０〜１７のうちの１つになる。
【００４４】
本発明の他の実施例では、回転ドラム上のミラーの数が放射源の数の倍数になるように、ドラム上の複数のミラーをＥＵＶ放射源のそれぞれに関連付ける。こうすることにより、ドラムの回転周波数を放射源の繰り返し率より小さくすることができる。例えば、２つのＥＵＶ放射源が、面積１０×１０ｍｍ２のミラー及び半径１００ｍｍの回転ドラムを用いると、その場合には、ドラムの周りに６０個のミラーを配置することができる。放射源の全体の繰り返し率が１０ｋＨｚの場合、回転周波数は１６７Ｈｚになるが、これは達成が容易であり、またパルス源とミラー配列との正確な同期を可能にする。
【００４５】
本発明の他の実施例では、ＥＵＶ光を反射するためのミラーを、開放されたドラムの内部に側面から取り付けることができる。ミラーは、その特性が周知であるため、ＭＬミラーにすることができる。入射角度が約７°の受光角の範囲内であれば、最新式のＭＬミラーの反射率は約６０％である。しかし、ＥＵＶ光を反射させるために平坦なＭＬミラーを用いた場合、最新式のＥＵＶ放射用コレクタの出力が１４°のトップ・アングルを有する円錐形であり、この円錐の大部分が多層反射率の大きい−７°〜７°の領域の外側にあるため、かなりの損失が生じる。このため、ミラーをＭＬミラーに比べて大きな最大受光角（一般的に約２０°）、及び大きな反射率（一般的に約８０％）を有するＧＩミラーとして、ＥＵＶ光の損失を小さくすることができる。これにより、全体出力を高める、又はある一定の所定の全体出力を達成するために必要な個々のＥＵＶ放射源の出力を小さくすることが可能になる。しかし、ミラー表面とミラー表面に入射する放射ビームの経路との間の角度が浅いため、ＩＦ点のＧＩミラー上での断面積はＭＬミラー上での断面積より大きくなる。ただし、ＧＩミラー及び回転軸に平行な面を用いることにより、これを防止することができる。
【００４６】
図４は、図３ａに示した対応するＥＵＶ放射源１８〜２０の３つのコレクタ２１〜２３によって回転ドラム９の周りに生じた、ＩＦ点の断面を重ねた図（オーバーレイ）２４を示している。例えば、ＧＩミラーの代わりにＭＬミラーを用いた場合、相互に７°傾斜させると、ミラーの幅を２．４ｃｍから１ｃｍに減少させることができる。その結果、回転ドラム９の半径を小さくすることが可能になり、それによって回転ドラムの構造をより経済的なものにできる。この実施例でのサイズは、比較的大きいホット・スポットのサイズを有する放電源にも有効であることを理解すべきである。ＬＰパルスではその値をさらに小さくすることが可能であり、例えば、ＭＬミラーでは０．５ｃｍ、ＧＩミラーでは１．９ｃｍである。
【００４７】
ここまで本発明の特定の実施例について説明してきたが、本発明は記載したものとは別の方法で実施できることが理解されよう。前記説明は本発明を限定するものではない。例えば、前記の各実施例では、平坦な表面のミラーを使用しているが、例えば湾曲した表面を有するミラーを使用することも可能であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の代表的な実施例によるリソグラフィ装置を概略的に示す図。
【図２】本発明の代表的な実施例によるＥＵＶ放射源用分配器の光学配置の概略的な２次元図面。
【図３ａ】分配器が複数のミラーをその周りに有する回転ドラムを含む光学システムの代表的な実施例の概略図。
【図３ｂ】その回転軸に垂直な図３ａのドラムの概略図。
【図４】図３ａの回転ドラム上の３つのＥＵＶ放射源からの中間焦点についての概略的な断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【外国語明細書】
2005322904000001.pdf