(57)【要約】【課題】従来技術に対して新規性および進歩性を有する放射コレクタを提供する。【解決手段】放射コレクタは、複数の反射面を備える。複数の反射面のそれぞれが複数の楕円の一つの一部と一致している。複数の楕円は、共通の第１焦点および第２焦点を有し、複数の反射面のそれぞれは、複数の楕円の異なる一つと一致しており、複数の反射面は、第１焦点から生じる放射を受け、第２焦点に放射を反射するよう構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反射面を備える放射コレクタであって、
前記複数の反射面のそれぞれが複数の楕円の一つの一部と一致しており、
前記複数の楕円は、共通の第１焦点および第２焦点を有し、
前記複数の反射面のそれぞれは、前記複数の楕円の異なる一つと一致しており、
前記複数の反射面は、前記第１焦点から生じる放射を受け、前記第２焦点に放射を反射するよう構成される、放射コレクタ。
【請求項２】
前記反射面は、前記放射コレクタの光軸の周囲に配置される、請求項１に記載の放射コレクタ。
【請求項３】
前記反射面は、光軸の周囲に円周方向に延在している、請求項１または２に記載の放射コレクタ。
【請求項４】
前記複数の反射面は、放射コレクタを赤外線放射に対して回折格子として機能させる長さを有する、請求項１から３のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項５】
前記反射面はそれぞれ、０．１ｍｍから５ｍｍの範囲の長さを有する、請求項４に記載の放射コレクタ。
【請求項６】
前記複数の反射面は、一つ以上の中間面により結合される、請求項１から５のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項７】
前記中間面はそれぞれ、略ｃｏｓθ（ｎ＋１／４）λＩＲの長さを有し、ｎは整数であり、λＩＲは放射コレクタが回折格子として機能する赤外線放射の波長であり、θは前記放射コレクタの反射面への赤外線放射の入射角である、請求項６に記載の放射コレクタ。
【請求項８】
前記中間面はそれぞれ、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲の長さを有する、請求項６または７に記載の放射コレクタ。
【請求項９】
各中間面は、前記第１焦点から対応する中間面への方向に対して実質的に平行に配置される、請求項６から８のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１０】
前記中間面は、前記反射面の後ろでアンダーカットされている、請求項６から９のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１１】
一つ以上の孔が前記一つ以上の中間面のうち少なくとも一つに設けられている、請求項６から１０のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１２】
前記複数の反射面は、１０を超える反射面を備える、請求項１から１１のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１３】
前記複数の反射面の内側反射面は、前記複数の楕円の内側楕円と一致している、請求項１から１２のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１４】
前記複数の反射面のそれぞれの光軸からの距離は、各反射面が一致している楕円のサイズとともに増大する、請求項２から１３のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１５】
前記放射コレクタは、汚染物質トラップを配置可能な光軸に沿った有効長さが前記放射コレクタと前記第１および第２焦点の中間に設けられるように構成される、請求項２から１４のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１６】
前記汚染物質トラップは、回転フォイルトラップである、請求項１５に記載の放射コレクタ。
【請求項１７】
冷却システムおよびリフレクタを備える装置であって、前記冷却システムは前記リフレクタを冷却するよう構成され、前記冷却システムは、
放射コレクタと熱的接触した状態にある多孔質構造であって、液相状態のクーラントを受けるよう構成された多孔質構造と、
気相状態の前記多孔質構造からのクーラントを受け、クーラントを凝縮してそれによりクーラントを液相に位相変化させ、凝縮された液相状態のクーラントを前記多孔質構造中への入口に対して出力するよう構成されたコンデンサと、を備える装置。
【請求項１８】
前記多孔質構造は、それを通って毛細管構造が延びる材料から成る、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記多孔質構造は金属から成る、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記金属は銅から成る、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記冷却システムは、クーラントが毛細管現象により多孔質構造を通って分布するよう構成される、請求項１８から２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記クーラントはメタノールから成る、請求項１７から２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記多孔質構造を前記リフレクタからシールするよう構成された非多孔質シートをさらに備える、請求項１７から２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記非多孔質シートは、銅の非多孔質シートから成る、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記冷却システムは、リソグラフィ装置の一部を形成するリフレクタを冷却するよう構成される、請求項１７から２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記冷却システムは、リソグラフィ装置用の放射源の放射コレクタを冷却するよう構成される、請求項１７から２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記リフレクタは基板を備え、前記冷却システムは前記基板に接触するよう構成される、請求項１７から２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記基板はＡｌＳｉ−４０から成る、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
多孔質層から最も遠い基板の面は、平滑面を提供するよう構成された平滑化層が設けられている、請求項１７から２８のいずれかに記載の装置。
【請求項３０】
前記平滑化層は、リン酸ニッケルから成る、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
リフレクタは、請求項１から１６のいずれかに記載の放射コレクタを備える、請求項１７から３０のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年４月１７日に出願された米国仮出願第６１／８１２，９６１号の利益を主張し、その全体が本書に援用される。
【０００２】
本発明は、放射コレクタ、放射源およびリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、たいていは基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。その場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスがＩＣの個々の層に形成される回路パターンを生成するために使用されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えばダイの一部、一つのダイ、またはいくつかのダイを備える）目標部分に転写されることができる。パターンは典型的に基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像により転写される。一般に、一枚の基板にはネットワーク状に隣接する目標部分が含まれ、これらは連続してパターン付与される。
【０００４】
リソグラフィはＩＣや他のデバイスおよび／または構造の製造における主要な工程のひとつとして広く認知されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作成されるフィーチャの寸法が小さくなるにつれて、リソグラフィは小型のＩＣや他のデバイスおよび／または構造を製造可能とするためのよりクリティカルな要因となってきている。
【０００５】
パターン印刷の限界の理論推定値は、分解能に関するレイリー基準によって以下に示される式（１）で与えられる。
【数１】
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ここでλは使用される放射の波長であり、ＮＡはパターン印刷に使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はプロセスに依存する調整係数でありレイリー定数とも呼ばれ、ＣＤは印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（または限界寸法）である。式（１）から導かれるのは、印刷可能なフィーチャサイズの最小値を小さくすることができる３つの方法があるということである。すなわち、露光波長λを短くすることによって、開口数ＮＡを大きくすることによって、またはｋ１の値を小さくすることによってである。
【０００６】
露光波長を短くしそれによって印刷可能な最小サイズを小さくするために、極端紫外（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５ｎｍから２０ｎｍの範囲内、例えば１３ｎｍから１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。そのような放射は極端紫外放射または軟Ｘ線放射と呼ばれる。実現可能なソースは例えばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングから供給されるシンクロトロン放射に基づくソースを含む。
【０００７】
ＥＵＶ放射は、プラズマを用いて生成されてもよい。ＥＵＶ放射を生成するための放射源は、ＥＵＶ放射を放出するプラズマを発生する燃料を励起してよい。プラズマは例えば、適切な材料（例えばスズ）の液滴、または、適切な気体または蒸気（例えばＸｅガスやＬｉ蒸気など）の流れ等の燃料にレーザビームを導くことにより生成されてもよい。プラズマにより放出されたＥＵＶ放射は、放射コレクタを用いて集められる。放射コレクタは、ＥＵＶ放射を受けてそのＥＵＶ放射をビームに集中させる。放射源は、プラズマのための真空環境を提供するよう構成された包囲ハウジングまたはチャンバを含んでもよい。このようにしてレーザを使用する放射源は、典型的にレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる。他の放射源では、プラズマは、スズなどの塩嶺が位置するギャップを横切って放電を与えることにより生成される。このような放射源は、典型的に放電生成プラズマ（ＤＰＰ）源と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術に対して新規性および進歩性を有する放射コレクタを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様によれば、複数の反射面を備える放射コレクタであって、複数の反射面のそれぞれが複数の楕円の一つの一部と一致しており、複数の楕円は、共通の第１焦点および第２焦点を有し、複数の反射面のそれぞれは、複数の楕円の異なる一つと一致しており、複数の反射面は、第１焦点から生じる放射を受け、第２焦点に放射を反射するよう構成される、放射コレクタが提供される。
【００１０】
放射コレクタは、垂直入射コレクタであってよい。放射コレクタは、ＥＵＶ放射を反射するための多層構造を有してもよい。
【００１１】
本発明の利点は、放射コレクタの構成の設計柔軟性を可能とする。
【００１２】
反射面は、放射コレクタの光軸の周囲に配置されてよい。
【００１３】
反射面は、光軸の周囲に円周方向に延在してよい。
【００１４】
複数の反射面は、一つ以上の中間面により結合されてよい。複数の反射面の一部も、一つ以上の中間面によってのみ結合されてよく、一方で残りの反射面は、中間面によって互いに結合されずに、フレームまたはサポートなどの結合手段によって結合されてもよい。また、複数の反射面は、このような結合手段のみによって全て結合されてもよい。
【００１５】
各中間面は、第１焦点から対応する中間面への方向に対して実質的に平行に配置されてもよい。
【００１６】
中間面は、反射面の後ろでアンダーカットされてもよい。
【００１７】
一つ以上の孔（すなわち開口）が一つ以上の中間面のうち少なくとも一つに設けられてもよい。
【００１８】
複数の反射面の内側反射面は、複数の楕円の内側楕円と一致していてもよい。
【００１９】
複数の反射面のそれぞれの光軸からの距離は、各反射面が一致している楕円のサイズとともに増大してもよい。
【００２０】
放射コレクタは、汚染物質トラップを配置可能な光軸に沿った有効長さが放射コレクタと第１および第２焦点の中間に、すなわち放射コレクタと第１焦点の間または放射コレクタと第２焦点の間に設けられるように構成されてもよい。
【００２１】
汚染物質トラップは、回転フォイルトラップであってもよい。回転フォイルトラップを設けられる有効長さを設けることは有利である。それは放射コレクタに入射する汚染物質の量を減らすことを可能とするからである（回転フォイルトラップが存在しない場合と比較して）。
【００２２】
複数の反射面は、放射コレクタを赤外線放射または所定の波長の別の放射に対して回折格子として機能させる長さを有してもよい。
【００２３】
反射面はそれぞれ、例えば略１ｍｍの長さなど、０．１ｍｍから５ｍｍの範囲の長さを有してもよい。
【００２４】
中間面はそれぞれ、略ｃｏｓθ（ｎ＋１／４）λＩＲの長さを有してよい。ｎは整数であり、λＩＲは放射コレクタが回折格子として機能する赤外線放射の波長であり、θは放射コレクタの反射面への赤外線放射の入射角である。
【００２５】
中間面はそれぞれ、例えば略０．５ｍｍの長さなど、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲の長さを有してもよい。
【００２６】
複数の反射面は、１０を超える反射面、好ましくは５０を超える反射面、さらに好ましくは１００を超える反射面、最も好ましくは２００を超える反射面を備えてもよい。
【００２７】
各中間面は、第２焦点から中間面への方向に対して実質的に平行に配置されてもよい。
【００２８】
内側反射面は、外側楕円と一致してもよい。ここで、内側反射面は複数の反射面のうち光軸に最も近く、外側楕円は複数の楕円のうち最も大きい。
【００２９】
複数の反射面のそれぞれの光軸からの距離は、各反射面が一致する楕円のサイズとともに減少してもよい。
【００３０】
本発明の第２の態様によると、放射コレクタを備える放射源が提供される。放射コレクタは、複数の反射面を備える。複数の反射面のそれぞれが複数の楕円の一つの一部と一致している。複数の楕円は、共通の第１焦点および第２焦点を有する。複数の反射面のそれぞれは、複数の楕円の異なる一つと一致している。複数の反射面は、第１焦点から生じる放射を受け、第２焦点に放射を反射するよう構成される。
【００３１】
複数の反射面は、一つ以上の中間面により結合され、一つ以上の孔が一つ以上の中間面に設けられてもよい。
【００３２】
放射源は、一つ以上の孔を通ってガスを供給するよう構成されたガス源をさらに備えてもよい。
【００３３】
汚染物質トラップが第１焦点と第２焦点の中間に配置されてもよい。
【００３４】
汚染物質トラップは、回転フォイルトラップであってもよい。
【００３５】
本発明の第１の態様の特徴は、本発明の第２の態様の特徴と組み合わされてよい。
【００３６】
本発明の第３の態様によると、放射源から基板上にＥＵＶ放射を投影するよう配置されたリソグラフィ装置が提供される。放射源は、放射コレクタを備える。放射コレクタを備える放射源が提供される。放射コレクタは、複数の反射面を備える。複数の反射面のそれぞれが複数の楕円の一つの一部と一致している。複数の楕円は、共通の第１焦点および第２焦点を有する。複数の反射面のそれぞれは、複数の楕円の異なる一つと一致している。複数の反射面は、第１焦点から生じる放射を受け、第２焦点に放射を反射するよう構成される。
【００３７】
本発明の第４の態様によると、リフレクタを冷却するよう構成された冷却システムが提供される。この冷却システムは、放射コレクタと熱的接触した状態にある多孔質構造と、気相状態の多孔質構造からのクーラントを受け、クーラントを凝縮してそれによりクーラントを液相に位相変化させ、凝縮された液相状態のクーラントを多孔質構造中への入口に対して出力するよう構成されたコンデンサと、を備える。
【００３８】
多孔質構造は、それを通って毛細管構造が延びる材料から成ってもよい。
【００３９】
多孔質構造は金属から成ってもよい。
【００４０】
金属は銅から成ってもよい。
【００４１】
冷却システムは、クーラントが毛細管現象により多孔質構造を通って分布するよう構成されてもよい。
【００４２】
クーラントはメタノールから成ってもよい。
【００４３】
冷却システムは、多孔質構造をリフレクタからシールするよう構成された非多孔質シートをさらに備えてもよい。
【００４４】
非多孔質シートは、銅の非多孔質シートから成ってもよい。
【００４５】
冷却システムは、リソグラフィ装置の一部を形成するリフレクタを冷却するよう構成されてもよい。
【００４６】
冷却システムは、リソグラフィ装置用の放射源の放射コレクタを冷却するよう構成されてもよい。
【００４７】
本発明の第５の態様によると、第４の態様に係る冷却システムと、リフレクタとを備える装置が提供される。冷却システムはリフレクタを冷却するよう構成される。
【００４８】
リフレクタは基板を備え、冷却システムは基板に接触するよう構成されてもよい。
【００４９】
基板は銅から成ってもよい。
【００５０】
基板はＡｌＳｉ−４０から成ってもよい。
【００５１】
多孔質層から最も遠い基板の面は、平滑面を提供するよう構成された平滑化層が設けられてもよい。
【００５２】
平滑化層は、リン酸ニッケルから成ってもよい。
【００５３】
リフレクタは、リソグラフィ装置の一部を形成してもよい。
【００５４】
リフレクタは、第１の態様に係る放射コレクタを備えてもよい。
【００５５】
本発明の第３の態様は、本発明の第１および／または第２の態様の特徴と組み合わされてもよい。
【００５６】
本発明の第４の態様は、本発明の第１、第２または第３の態様の特徴と組み合わされてもよい。
【００５７】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の様々な実施の形態の構造および作用とともに、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される。本発明は、本書で説明される特定の実施の形態に限定されないことに注意する。このような実施の形態は、例示を目的として本書に提示されているに過ぎない。本書に含まれる教示に基づけば、さらなる実施の形態は関連分野の当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
本発明の実施の形態は、添付の模式的な図面を参照して以下に示されるがこれらは例示に過ぎない。
【００５９】
【図１】本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。
【００６０】
【図２】リソグラフィ装置の詳細図である。
【００６１】
【図３】放射コレクタを含む放射源の模式図である。
【００６２】
【図４】図３の放射コレクタの正面図である。
【００６３】
【図５】ファーフィールド位置に入射する、図３および図４の放射コレクタにより反射される放射を模式的に示す図である。
【００６４】
【図６ａ】図５のＣ−Ｄ線に入射する、図３および図４の放射コレクタから反射した放射の強度の模式グラフ図である。
【００６５】
【図６ｂ】放射コレクタが逸脱を含んでいるときの、図５のＣ−Ｄ線に入射する、図３および図４の放射コレクタから反射した放射の強度の模式グラフ図である。
【００６６】
【図７】図７は、６つの反射面を備える放射コレクタを含む放射源の模式図である。
【００６７】
【図８】Ｃ−Ｄ線に入射する、図７の放射コレクタから反射した放射の強度の模式グラフ図である。
【００６８】
【図９】図９は、放射コレクタの別の実施形態を含む放射源の模式図である。
【００６９】
【図１０ａ】本発明の実施形態に係る放射コレクタの一部の模式図である。
【００７０】
【図１０ｂ】従来の放射コレクタの一部を示す模式図である。
【００７１】
【図１０ｃ】本発明の別の実施形態に係る放射コレクタの一部の模式図である。
【００７２】
【図１１】放射コレクタを冷却するよう構成された冷却システムの模式図である。
【００７３】
本発明の特徴および優位性は、図面を併用する場合に、以下の詳細な記載がより明らかになるであろう。図面において、同様の符号はたいていの場合、同一、機能的に同様および／または構造的に同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
本明細書は、本発明の特徴を包含する一つ以上の実施の形態を開示する。開示される実施の形態は、本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は、開示される実施の形態に限定されない。本発明は、添付の請求項により規定される。
【００７５】
図１は、本発明の一実施形態に係る放射源ＳＯを含むリソグラフィ装置ＬＡを模式的に示す。本装置はさらに以下の構成要素を備える。
【００７６】
放射ビームＢ（例えば極端紫外（ＥＵＶ）放射）を調整するよう構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬ。
【００７７】
パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを支持するよう構築され、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成された第１位置決め部ＰＭに接続されたサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ。
【００７８】
基板（例えば、レジストで覆われたウエハ）Ｗを保持するよう構築され、基板を正確に位置決めするよう構成された第２位置決め部ＰＷに接続される基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴ。
【００７９】
パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されるパターンを基板Ｗの（例えば一以上のダイを備える）目標部分Ｃに投影するよう構成された投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳ。
【００８０】
照明システムＩＬは、放射を方向付け、成形し、又は制御するための屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型、あるいは他の種類の光学素子といった各種光学素子またはこれらの任意の組合せを含んでもよい。
【００８１】
サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置ＬＡのデザイン、および、パターニングデバイスが真空環境で保持されるか否かといった他の条件に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式またはパターニングデバイスＭＡを保持する他の固定技術を用いてもよい。サポート構造ＭＴは、フレームまたはテーブルであってもよく、例えば、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。サポート構造ＭＴは、例えば投影システムＰＳに対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。
【００８２】
「パターニングデバイス」ＭＡなる用語は、例えば基板の目標部分にパターンを生成するために放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用可能な何らかのデバイスを指し示すものと広義に解釈されるであろう。放射ビームに付与されるパターンは、目標部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。
【００８３】
パターニングデバイスＭＡ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には例えば、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の分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、さらに各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例は、マトリックス状に配列される小型のミラーを採用し、各ミラーは入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜できる。傾斜されるミラーは、ミラーマトリックスにより反射される放射ビームにパターンを付与する。
【００８４】
投影システムＰＳは、照明システムＩＬと同様、使用される露光放射に応じて、または真空の使用といった他の要因に応じて適切である限り、屈折型、反射型、磁気型、電磁気型、静電型あるいは他の種類の光学素子といった各種光学素子、またはこれらの任意の組合せを含みうる。ガスはかなりの量のＥＵＶ放射を吸収する可能性があるので、ＥＵＶ放射については真空を使用することが望ましい。したがって、真空壁および真空ポンプの助けにより投影システム中のビームＢの実質的に全ての経路に真空環境が与えられてもよい。
【００８５】
図示されるように、本装置は（例えば反射型マスクを採用する）反射型の形式であってよい。
【００８６】
リソグラフィ装置ＬＡは二つ（デュアルステージ）またはそれより多数の基板テーブルＷＴ（および／または二以上のパターニングデバイスサポート構造ＭＴ）を有する形式であってもよい。このような「多重ステージ」型の装置においては、一以上の他の基板テーブルが露光に使用されている間に、一以上の基板テーブルＷＴで準備工程が実行されてもよい。
【００８７】
図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯからＥＵＶ放射ビームを受ける。ＥＵＶ放射を生成する方法は、必ずしもそれに限定されるわけではないが、ＥＵＶ範囲に一以上の輝線を有する例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの少なくとも一つの元素を有する物質をプラズマ状態に変換することを含む。こうした一つの方法（これは多くの場合レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と称される）においては、要求される輝線を放出する元素を有する物質の液滴、流れ、又はクラスタなどの燃料にレーザビームを照射することによって、要求されるプラズマを生成することができる。放射源ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザ（図１に図示せず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として得られるプラズマは出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出する。この出力放射は、放射源内に設けられる放射コレクタを使用して集められる。例えば燃料励起のためのレーザビームを提供するのにＣＯ２レーザが使用される場合には、レーザおよび放射源は別体であってもよい。こうした場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、レーザビームはレーザからビーム搬送系を介して放射源へと通過していく。ビーム搬送系は例えば適切な方向変更用ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含む。
【００８８】
他の方法では、放電を用いて燃料を気化することにより、よく放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれるＥＵＶ放出プラズマが生成される。燃料は、ＥＵＶ帯に一つ以上の輝線を有するキセノン、リチウムまたはスズなどの元素であってよい。放電は、放射源の一部を形成する電源装置により生成されてもよく、または、放射源への電気的接続によって接続された別体であってもよい。
【００８９】
イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常それぞれσアウタ、σインナと呼ばれる）が調整されうる。加えてイルミネータＩＬは、ファセットフィールドおよび瞳ミラーデバイスなどの様々な他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性および照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられてもよい。
【００９０】
放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）とにより基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように、正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭと別の位置センサＰＳ１を使用して、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および基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。
【００９１】
図示される装置は以下のモードのうち少なくとも一つで使用することができる。
【００９２】
１．ステップモードにおいて、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で一つの目標部分Ｃに投影される間、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向および／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。
【００９３】
２．スキャンモードにおいて、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性および像反転特性により定められてもよい。
【００９４】
３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、サポート構造（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実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラマブルパターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、また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更新される。この動作モードは、上述の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使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。
【００９５】
上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。
【００９６】
図２は、放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、および投影システムＰＳを含む、リソグラフィ装置ＬＡをより詳細に示す。放射源ＳＯは、放射源ＳＯのハウジング２内に真空環境が維持されるように構築および配置される。
【００９７】
レーザ４は、流体エミッタ８から与えられるスズ（Ｓｎ）またはリチウム（Ｌｉ）などの燃料にレーザビーム６を介してレーザエネルギを与えるように構成される。液体（つまり溶融）スズ（これは液滴の形態であってよい）もしくは別の液状金属は、現在のところ、ＥＵＶ放射源の燃料に最も有望であり、従って可能性のある選択と考えられている。燃料へのレーザエネルギの蓄積は、プラズマ形成領域１２において、数十ｅＶの電子温度を有する高度にイオン化されたプラズマを生成する。これらイオンの脱励起および再結合の間に生成される強力な放射はプラズマ１０から放出され、近法線入射放射コレクタ１４（より一般的に垂直入射放射コレクタと呼ばれることもある）によって集められ集束される。図２に示す放射コレクタ１４は、放射コレクタがとることのできる形の一例である。放射コレクタ１４の他の実施形態は、図２に示す放射コレクタと異なる形であってもよい。放射コレクタ１４の実施形態は、以下に詳細に説明される。放射コレクタ１４は、多層構造を有してもよい。放射コレクタ１４は、複数の楕円に従って形成されてよい。楕円は２つの焦点を有する。後述されるように、一方の第１焦点はプラズマ形成領域１２にあってよく、他方の第２焦点は中間焦点１６にあってよい。
【００９８】
第２レーザ（不図示）が提供されてもよく、第２レーザはレーザビーム６が入射する前の燃料を予熱するように構成されてもよい。このアプローチを使用するＬＰＰ源は、デュアルレーザパルス（ＤＬＰ）源と称されうる。このような第２レーザは、燃料ターゲットに入射する先行パルス（pre-pulse）を与えるものとして記載されてもよく、例えば改質されたターゲットを提供するためにターゲットの特性を変化させてもよい。この特性変化は例えば温度、サイズまたは形状などの変化であり、主にターゲットの加熱により生じるであろう。
【００９９】
図１に示していないが、燃料エミッタは、プラズマ形成領域１２に向かう軌道に沿って燃料の液滴を向かわせるように構成されるノズルを備える、もしくは、そのノズルと接続されてよい。
【０１００】
放射コレクタ１４によって反射された放射Ｂは点１６に集束されてプラズマ形成領域１２の像を形成する。この像は、今度はイルミネータＩＬの放射源としての機能を果たす。放射Ｂは、複数のサブビームを備えてよい。放射Ｂが集束する点１６は一般に中間焦点と称され、放射源ＳＯは中間焦点１６が包囲構造２の開口１８またはその近くに位置するように構成される。放射放出プラズマ１０の像は中間焦点１６に形成される。
【０１０１】
つづいて、放射Ｂは照明システムＩＬを通過する。照明システムＩＬはファセットフィールドミラーデバイス２０とファセット瞳ミラーデバイス２２とを含んでもよい。それらのミラーデバイスは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビームＢに所望の角度分布を提供し、かつ、パターニングデバイスＭＡにおいて所望の放射強度の一様性を提供するよう構成される。サポート構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにおいて放射ビームが反射されると、パターンが付与されたビーム２４が形成され、そのパターンが付与されたビーム２４は、投影システムＰＳによって反射性要素２６、２８を介して、ウエハステージまたは基板テーブルＷＴにより保持される基板Ｗ上に結像される。
【０１０２】
照明システムＩＬおよび投影システムＰＳには、図示されるよりも多くの要素が一般に存在してもよい。また、図示される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には、図２に示されるよりも１〜６個の追加の反射性要素が存在してもよい。
【０１０３】
あるいは、ＥＵＶ放射は例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気などのガスまたは蒸気によって生成されてもよい。ガスまたは蒸気は、電磁スペクトルのＥＵＶ帯の放射を放出するプラズマ１０に変換される。プラズマ１０は、例えば、少なくとも不完全電離プラズマを生じさせる放電により生成される。例えばＸｅ，Ｌｉ，Ｓｎ蒸気またはその他の適切なガスまたは蒸気の１０Ｐａの分圧が放射の効率的な発生をもたらすために用いられてよい。ある実施形態では、励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマがＥＵＶ放射を生成するために供給される。
【０１０４】
図３は、例えばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源である放射源ＳＯの実施形態を模式的に示す。放射源ＳＯは、放射コレクタ１４および汚染物質トラップ３５を備えるが、汚染物質トラップの存在は任意であってよい。ＥＵＶ放射はプラズマ形成領域１２から放出される。放射コレクタ１４は、放射コレクタ１４により向けられた放射が中間焦点１６に実質的に集束するように、プラズマ形成領域１２から中間焦点１６に向かって放出されたＥＵＶ放射を反射する反射面を備える。反射面は、放射コレクタの光軸Ｏの周りに配置される。中間焦点１６から見た放射コレクタ１４の模式図が図４に示されている。
【０１０５】
放射コレクタ１４は、放射コレクタの光軸Ｏの周囲に配置された面４００，４０５および４１０を備える。本実施形態では、面４００，４０５および４１０は光軸Ｏの周りに円周方向に延在する。放射コレクタ１４の中心には孔４５０が存在している。燃料をＥＵＶ放出プラズマ１０に変換するために、（図２に示すように）一つ以上のレーザビーム６が孔４５０を通過してよい。放射コレクタ１４の内側面４００（すなわち光軸Ｏに最も近い面）および外側面４０５（すなわち光軸Ｏから最も遠い面）は、それぞれ内側楕円４０および外側楕円４５に従って形成されている。内側楕円４０および外側楕円４５はそれぞれ、共通の第１焦点および第２焦点を有する。いずれの場合も、第１焦点はプラズマ形成領域１２またはその近傍にあり、第２焦点は中間焦点１６の位置またはその近傍にある。
【０１０６】
プラズマ形成領域１２またはその近傍の第１焦点および中間焦点１６の位置またはその近傍に符号が付されているが、プラズマ形成領域１２および中間焦点１６は正確な点ではなく、その中心から一次元以上に延在していてよいことを理解されたい。例えば、プラズマ形成領域１２は、約６００ミクロンの直径を有してよい（ＥＵＶ放出プラズマは約６００ミクロンの直径を有する可能性がある）。中間焦点１６の範囲は、包囲構造２（図２参照）の開口１８のサイズにより制限される。中間焦点１６における実質的に全てのＥＵＶ放射が開口１８通過してイルミネータＩＬに入るように、中間焦点１６におけるＥＵＶ放射は、開口１８の直径以下のビームウェストを有してよい。これによりＥＵＶ放射がイルミネータＩＬに入る際のＥＵＶ放射の大きなロスを避けることができる。開口１８は、約６ｍｍの直径を有してよい。放射コレクタ１４１は、中間焦点１６に形成されるＥＵＶ放出プラズマの像が約６ｍｍの直径を有するように構成されてよい。像の直径は、放射コレクタ１４１により与えられる倍率に依存し、これは例えばｓｉｎ（角度５８２）／ｓｉｎ（角度５８０）またはｓｉｎ（角度５８３）／ｓｉｎ（角度５８１）として計算されてよい。像の直径は、例えば中間焦点で異なる直径の開口１８（図２参照）を確保するために、放射コレクタにより与えられる倍率を調整することにより調整されてよい。
【０１０７】
内側面４００は、内側楕円４０の外周の一部と一致している。内側面４００および外側面４０５は、反射面であり、プラズマ形成領域１２から中間焦点１６に向けてＥＵＶ放射を反射する。内側反射面４００は、ＥＵＶ放射を反射して内側放射サブビーム５００を形成し、外側反射面４０５は、ＥＵＶ放射を反射して外側放射サブビーム５０５を形成する。サブビーム５００，５０５は共に図２に示される放射ビームＢを形成する。
【０１０８】
内側反射面４００および外側反射面４０５は、中間面４１０により結合される。中間面４１０は、プラズマ形成位置１２から中間面４１０の方向に対して実質的に平行に配置される、（図３の断面に示すように）例えばプラズマ形成位置１２および反射面の端部と交差する面により形成される。中間面４１０は、従って、プラズマ形成領域１２からのＥＵＶ放射の伝搬方向と実質的に平行である。従って、中間面４１０に入射するＥＵＶ放射は実質的にない。中間面４１０は、放射源ＳＯに導入されるガスが通る一つ以上の孔（図３に示す）を備えてよい。ガスは、ガス源から導入されてよい。例えば、ガス源は、一つ以上の孔を通ってガスを供給するよう構成されてよい。ガス源は、中間面４１０から放射コレクタ１４のＥＵＶ反射面に向かってガスを供給してよい。ガスは、例えば水素ガス、ラジカルを含むガス、ハロゲンガスまたは不活性ガスであってよい。ガスは、放射コレクタとプラズマ形成位置１２との間にガスバッファを形成してよい。このガスバッファは、燃料およびプラズマ形成領域１２から生じる汚染物質から放射コレクタを保護する役割を果たしてよい。例えば、汚染物質は、汚染物質が放射コレクタ１４に到達するのを防ぐガスの微粒子と衝突する可能性がある。ガスは、これに加えてまたは代えて、放射コレクタ１４の面からの汚染物質を除去する役割を果たしてよい。
【０１０９】
放射サブビーム５００および５０５は、中間焦点１６を通過してファーフィールド位置２００に向かう。ファーフィールド位置２００は、例えば、中間焦点１６から約１メートルの距離に位置してよい。図２に示すようなファセットフィールドミラーデバイスは、例えば、  ファーフィールド位置２００に設けられてよい。図５は、ファーフィールド位置２００に入射するＥＵＶ放射を模式的に示す。放射サブビーム５００および５０５は、ファーフィールド位置２００において実質的に円形の内部および外部範囲を有し、光軸Ｏに関して実質的に同心である。放射サブビーム５００および５０５は、光軸Ｏに対して内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１を形成する（図３参照）。内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１は、ファーフィールド位置２００に入射するＥＵＶ放射の内側および外側範囲を規定する。上述したように、ファセットフィールドミラーデバイス２０はファーフィールド位置２００に設けられてよい。ファセット瞳ミラーデバイス２２とともにファセットフィールドミラーデバイス２０は、所望の放射強度の均一性だけでなく、所望の角度分布を有する放射ビームを提供するために、ＥＵＶ放射を反射するよう構成される。ファセットフィールドミラーデバイス２０は、特定の内側ビーム角５８０および特定の外側ビーム角５８１を有するＥＵＶ放射を受けるよう構成されてよい。一般的に、内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１は、放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬのデザイン制約により決定されてよい。
【０１１０】
実質的にＥＵＶ放射が存在しない暗リング５１０は、放射サブビーム５００と５０５の間に延びている。実質的にＥＵＶ放射が存在しない中央暗領域５５０は、内側放射サブビーム５００の内側範囲により取り囲まれている。
【０１１１】
図６ａは、図５に示すＣ−Ｄ線に沿った、ファーフィールド位置２００に入射するＥＵＶ放射の強度の模式グラフ図である。ファーフィールド位置２００に入射する放射サブビーム５００および５０５の強度は、光軸Ｏに向かうほど増大する。これは、プラズマ形成位置１２からのＥＵＶ放射の非等方性放射のためである。例えば、プラズマ形成位置１２内側放射コレクタ角５８２に沿って放出されたＥＵＶ放射の強度は、外側放射コレクタ角５８３に沿って放出されたＥＵＶ放射の強度よりも大きい。放射サブビーム５００および５０５の間の境界並びにファーフィールド位置２００での暗リング５１０が、大きなＥＵＶ放射強度から実質的にＥＵＶ放射がないところまでの突然の転換（逆の場合も同じ）として、図５および図６ａに示されている。しかしながら、実際には、反射面４００および４０５は、楕円４０および４５の楕円形状からの逸脱を含んでいてよい。反射面４００および４０５の逸脱により、いくらかのＥＵＶ放射が暗リング５１０中における１０のエッジ近傍に反射する可能性がある。図６ｂは、反射面４００および４０５の逸脱によりいくらかのＥＵＶ放射が暗リング５１０中に反射したときの、Ｃ−Ｄ線（図５に示す）に沿った、ファーフィールド位置２００に入射する放射の強度の模式グラフ図である。
【０１１２】
再度図３を参照すると、プラズマ形成位置１２と放射コレクタ１４の間に汚染物質トラップ３５が位置している。図３に示し下記に述べる汚染物質トラップ３５は回転フォイルトラップであるが、別の構造の汚染物質トラップが用いられてもよい。図３に示すように、汚染物質トラップ３５は実質的に円形の外周を有してよく、その中心を通って広がる孔を有してよい。この孔は、燃料をＥＵＶ放出プラズマ１０に変換するために、一つ以上のレーザビーム６が汚染物質トラップ３５を通過することを可能とする。汚染物質トラップ３５は、孔の外周から汚染物質トラップ３５の外周かけて半径方向外側に延びる一連のフォイルブレードを備える。汚染物質トラップ３５は、フォイルブレードが汚染物質トラップを通過する汚染物質と衝突し、それにより汚染物質を捉えるように回転する。
【０１１３】
汚染物質トラップ３５は、燃料およびプラズマ形成位置１２からの汚染物質を捉えるよう構成され、捉えられた汚染物質が放射コレクタ１４に到達するのを防止する。プラズマ形成位置１２からの汚染物質は、燃料の原子、イオンおよび粒子を含んでよい。放射コレクタ１４に到達する汚染物質は、放射コレクタ１４の反射面４００および４０５上に堆積し、反射面の反射率を減少させ、従って、放射コレクタ１４により反射するＥＵＶ放射の総量を減少させる可能性がある。汚染物質トラップ３５のフォイルブレードの断面積は十分小さいため、放射コレクタ１４を通過するＥＵＶ放射が汚染物質トラップ３５により著しく遮られない。汚染物質トラップ３５は、従って、中間焦点１６およびファーフィールド位置２００に反射するＥＵＶ放射の総量を著しく減少させない。しかしながら、汚染物質トラップ３５は、ＥＵＶ放射をさえビル内側部分３５１を有してよい。内側部分３５１は、例えば、汚染物質トラップ３５を回転するよう構成されたモータまたは他の駆動手段を含んでよい。内側部分３５１は、プラズマ形成位置１２から放出されたＥＵＶ放射が放射コレクタ１４により集められ中間焦点１６に反射する最小角度である内側放射コレクタ角５８２を規定する。内側放射コレクタ角は、例えば、約１５度であってよい。内側反射面４００は、内側放射コレクタ角５８２で放射を集め、内側ビーム角５８０に沿って中間焦点１６に放射を向けるために、プラズマ形成位置１２の十分近くに位置する。反射面４０５の外側範囲は、外側放射コレクタ角５８３を規定する。外側放射コレクタ角は、プラズマ形成位置１２から放出されたＥＵＶ放射が放射コレクタ１４により集められ、中間焦点１６に反射する最大角度である。
【０１１４】
プラズマ１０は、非常に高温、例えば１０００℃超に到達する可能性がある。従って、汚染物質トラップ３５がプラズマ形成位置１２からの高熱負荷にさらされないように、汚染物質トラップ３５をプラズマ形成位置１２から十分な距離に配置することが望ましい。高熱負荷は、汚染物質トラップ３５に損傷を与える可能性がある。
【０１１５】
汚染物質トラップ３５により捉えられた一部の汚染物質は、その後、汚染物質トラップ３５からはじき出される。汚染物質は、どの方向へもはじき出される、特に汚染物質トラップ３５から半径方向外側にはじき出される（汚染物質トラップの回転運動による）。従って、汚染物質トラップ３５からはじき出される汚染物質が実質的に放射コレクタ１４に到達しないほど放射コレクタ１４から十分な距離に汚染物質トラップ３５を配置することが望ましい。特に、光軸Ｏに沿った放射コレクタの範囲と光軸Ｏに沿った汚染物質トラップ３５の範囲との間の軸方向のオーバーラップがほとんどないことが望ましい（これにより半径方向にはじき出された汚染物質が放射コレクタに直接入射する）。従って、放射コレクタとプラズマ形成位置１２の中間に、汚染物質トラップ３５を配置可能な光軸Ｏに沿った有効長さ（available length）を設けることが望ましい。
【０１１６】
汚染物質トラップを配置可能な有効長さ（汚染物質トラップと放射コレクタの軸方向のオーバーラップが存在しない）は、放射コレクタ１４の形状および位置調整によって決まり、特に光軸Ｏに沿った放射コレクタ１４の深さ２３０によって決まる。例えば、図３に示す放射コレクタ１４と、楕円４０および４５に従った形状は、プラズマ形成位置１２と放射コレクタ１４の間に汚染物質トラップ３５が配置可能な有効長さ２２０を提供する。従って、図３に示すように、放射コレクタ１４と汚染物質トラップ３５との間の軸方向のオーバーラップは存在しない。
【０１１７】
有害なプラズマ１０からの熱負荷を避けるのに十分なプラズマ形成位置１２からの距離であり、且つ放射コレクタ１４と汚染物質トラップ３５との間の軸方向のオーバーラップが存在しないほど十分な放射コレクタ１４からの距離に、汚染物質トラップ３５が位置するように、放射コレクタ１４とプラズマ形成位置１２との間に十分な有効長さを設けることが望ましい。図３に示す、２つの楕円４０および４５に従って形成された放射コレクタ１４は、従って、内側および外側ビーム角５８０および５８１を維持し且つ内側放射コレクタ角５８２の放射を集めながら、プラズマ形成位置１２と放射コレクタ１４の間に十分な有効長さ２２０をもたらす点で有利である。
【０１１８】
図３に示す実施形態により提供される有効長さ２２０は、ただ一つの反射面を備える従来の放射コレクタと比較したときに有利である。このような従来の放射コレクタは、ただ一つの楕円に従って形成され、本発明の実施形態に係る放射コレクタよりも大きい光軸Ｏに沿った深さを有する。このような従来の放射コレクタは、プラズマ形成位置１２と汚染物質トラップが位置する放射コレクタとの間に十分な有効長さを有していない可能性がある。例えば、ただ一つの反射面を備える放射コレクタは、図３に示す放射コレクタ１４と同じ角度範囲を超えるＥＵＶ放射を集めるよう構成される。このような放射コレクタは、例えば、楕円４０に従って形成されたただ一つの反射面を備える。しかしながら、このような放射コレクタは、同じ角度範囲を超える放射を集めるために、光軸Ｏから離れて楕円４０の周囲に広がっており、それにより放射コレクタの深さ２３０が増大し、有効長さ２２０が減少する。放射コレクタが図３に示す内側ビーム角５８１と等しい外側ビーム角を有するＥＵＶ放射を提供するために、反射面４００は、光軸Ｏに沿ってプラズマ形成位置１２を超えて広がるように、楕円４０の周囲に広がる必要がある。従って、放射コレクタ１４と汚染物質トラップ３５を配置するプラズマ形成位置１２との間に長さは与えられない。汚染物質トラップが設けられる場合、放射コレクタ１４と汚染物質トラップ３５との間の軸方向のオーバーラップが存在する。これにより、汚染物質トラップから半径方向にはき出された汚染物質がコレクタに入射する。この問題は、本発明の実施形態により回避される。
【０１１９】
本発明の実施形態に係る放射コレクタは、２つより多くの反射面を有する。２つより多くの反射面のそれぞれは、異なる楕円の一部と一致する。図７は、放射コレクタ１４１を備える本発明の実施形態に係る放射源ＳＯを模式的に示す。放射コレクタ１４１は、反射面４００〜４０５のそれぞれが６つの楕円４０〜４５のうち一つと一致するよう形成された６つの反射面４００〜４０５を備える。ある実施形態では、楕円４０〜４５は全て、共通の第１楕円焦点および第２楕円焦点を有する。いずれの場合も、第１焦点はプラズマ形成位置１２またはその近傍にあり、第２焦点は中間焦点１６の位置またはその近傍にある。反射面は、放射コレクタの光軸Ｏの周囲に配置される。反射面４００〜４０５は、光軸Ｏの周囲に実質的に円周方向に延在している。
【０１２０】
反射面４００〜４０５は、一連の中間面４１０により結合される。各中間面４１０は、プラズマ形成位置１２から中間面４１０に向かう方向に対して実質的に平行に配置される。中間面４１０は、従って、プラズマ形成領域１２からのＥＵＶ放射の伝播方向に対して実質的に平行である。従って、中間面４１０に入射するＥＵＶ放射は実質的にない。ガスを導入可能な一つ以上の孔が一つ以上の中間面４１０に設けられてもよい（図７参照）。ガスは、燃料およびプラズマ形成領域１２から生じる汚染物質から放射コレクタ１４１を保護する役割を果たす水素ガスであってよい。ガスは、加えて又は代えて、放射コレクタ１４１の表面からの任意の汚染物質を除去する役割を果たしてもよい。ガスは、ガス源（図示せず）により一つ以上の孔を通って供給されてよい。ガス源は、一つ以上の孔を通ってガスを供給するよう構成される。
【０１２１】
反射面４００〜４０５は、ＥＵＶ放射を反射してそれぞれ放射サブビーム５００〜５０５を形成する。放射サブビーム５００〜５０５は、中間焦点１６を通過し、ファーフィールド位置２００に入射する。放射サブビーム５００〜５０５は、光軸Ｏに対して内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１を形成する。内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１は、ファーフィールド位置２００に入射するＥＵＶ放射の内側および外側範囲を規定する。
【０１２２】
図７に示す放射コレクタ１４１は、図３に示す放射コレクタ１４と同じ角度範囲（内側放射コレクタ角５８２および外側放射コレクタ角５８３の間）を超えるＥＵＶ放射を集める。また、放射コレクタ１４１は、ＥＵＶ放射を反射して、放射コレクタ１４により形成される放射サブビーム５００、５０５と同じ、光軸Ｏに対する内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１を形成する放射サブビーム５００〜５０５を形成する。従って、放射コレクタ１４１により集められるＥＵＶ放射は、放射コレクタ１４により集められるＥＵＶ放射と同じ、ファーフィールド位置２００における内側および外側範囲を有する。しかしながら、放射コレクタ１４１は、放射コレクタ１４よりも小さい光軸Ｏに沿った深さを有する。
【０１２３】
図８は、Ｃ−Ｄ線（図５参照）に沿った、ファーフィールド位置２００に入射する、放射コレクタ１４１により集められたＥＵＶ放射の強度の模式グラフ図である。この放射強度分布は、実質的にＥＵＶ放射が存在しない中央暗領域５５０を含む。暗リング５１０は、放射サブビーム５００〜５０５の間に延びている。暗リング５１０は、放射コレクタ１４１の中間面４１０により生じる。中間面４１０に入射するＥＵＶ放射は実質的になく、従って中間面４１０から反射するＥＵＶ放射は実質的にない。図８から分かるように、暗リング５１０は、ＥＵＶ放射強度に溝を生じさせる。しかしながら、反射面の逸脱により、一部のＥＵＶ放射が暗リング５１０中に反射する。放射コレクタ１４１の中間面は十分に短く、従って暗リング５１０は十分に小さい半径範囲を有するので、暗リング５１０中に反射するＥＵＶ放射がＥＵＶ放射強度に、暗リング５１０により生じるゼロまでは低下しない溝を生じさせる。
【０１２４】
一般的に、放射コレクタから反射した放射強度の溝の幅および深さは、放射コレクタの反射面を結合する放射コレクタの中間面の長さを短くすることにより小さくなる。中間面の長さは、放射コレクタを形成する反射面の数を増大することにより、従って放射コレクタの反射面が一致する楕円の数を増やすことにより短くなる。
【０１２５】
例えば、放射コレクタ１４（図３に示す）は、２つの反射面４００および４０５を備える、これらは、それぞれ２つの楕円４０および４５の一方と一致する。反射面４００、４０５を結合する中間面４１０は、放射コレクタ１４に起因して放射強度分布中に大きな溝が生じるほど十分に大きい半径範囲を有する暗リング５１０を生じさせる。それに対して、放射コレクタ１４１（図７に示す）は、６つの反射面４００〜４０５を備える。これらはそれぞれ６つの楕円４０〜４５の一つと一致する。放射コレクタ１４１の反射面４００〜４０５を結合する中間面４１０は、従って、放射コレクタ１４の反射面４００、４０５を結合する中間面４１０よりも短い。その結果、放射コレクタ１４１により形成される暗リング５１０は、放射コレクタ１４により形成される暗リングよりも小さい半径範囲を有する。放射コレクタ１４１から反射した放射強度の溝は、従って、放射コレクタ１４から反射した放射強度分布の溝よりも狭く且つ浅い。
【０１２６】
ファーフィールド位置２００において実質的に滑らかな放射強度分布（中央暗領域の両側）を有するＥＵＶ放射を有するＥＵＶ放射を提供することが望ましい。これにより、例えば、ファセットフィールドミラーデバイス２０およびファセット瞳ミラーデバイス２２は、放射強度の所望の均一性だけでなく所望の角度分布を有する放射ビームを提供することが可能となる。放射コレクタの反射面の数を増やすこと、それ故放射コレクタの形状が従う楕円の数を増やすことは、放射コレクタから反射する放射強度分布の溝の幅および深さを最終的に小さくし、その結果、溝は無視してよくなる。大きな溝を含まない実質的に滑らかな放射強度分布は、従って、多くの楕円に従って形成された多くの反射面から放射コレクタを形成することにより達成される。例えば、放射コレクタは、６個より多い楕円（すなわち図７に示すよりも多い）に従って形成された、６個より多い反射面を備えてよい。ある実施形態の放射コレクタは、例えば、１０個より多いの楕円に従って形成された１０個より多い反射面を備えてもよい。ある実施形態の放射コレクタは、例えば、３０個より多いの楕円に従って形成された３０個より多い反射面を備えてもよい。上述したように、反射面の数を増やすことは、反射面からの放射間の溝が小さくなる利点をもたらす。反射面の数に対する実際的な限界は、特定の角度範囲を超えて与えられる反射面の数に対する製造限界と組み合わされて、放射コレクタ１４１が放射を受ける最大角度（これは放射コレクタの開口角５８３と称される）に起因する。
【０１２７】
ＥＵＶ放射に加えて、放射コレクタは、赤外線放射または（Ｄ）ＵＶ放射にさらされてもよい。赤外線放射は、燃料をＥＵＶ放出プラズマ１０に変換するために用いられる一つ以上の赤外線レーザから発せられてよい。赤外線放射は、放射コレクタにより反射され、中間焦点１６を通ってファーフィールド位置２００に導かれる。ファーフィールド位置２００に到達する赤外線放射は、リソグラフィ装置の部品の望ましくない加熱を生じさせる可能性がある。従って、放射コレクタにより反射し、中間焦点１６に向かって導かれる赤外線放射を減らすことが望ましい。これは、放射コレクタの反射面に溝または突起を形成することにより達成され得る。反射面が赤外線放射に対して回折格子として機能し、従って、実質的に中間焦点１６に向かって赤外線放射を反射しない。
【０１２８】
本発明の実施形態に係る放射コレクタの反射面は、放射コレクタが赤外線放射に対して回折格子として機能する長さを有してよい。反射面の長さが赤外線放射の波長のオーダである場合、放射コレクタは赤外線放射に対して回折格子として機能する。ＥＵＶ放射の波長は赤外線放射の波長よりも実質的に短いので、反射面および中間面の長さは、放射コレクタがＥＵＶ放射を中間焦点１６に向かって反射するが、赤外線放射に対して回折格子として機能し、従って実質的に赤外線放射を中間焦点１６に向かって反射しないようにされる。このような放射コレクタは、例えば、赤外線放射の波長のオーダの長さを有する反射面を備えてよい。また中間面も赤外線放射の波長のオーダの長さを有してよい。
【０１２９】
図３および図７に示す放射コレクタ１４および１４１はそれぞれ、複数の反射面４００〜４０５を備える。複数の反射面のそれぞれは、複数の楕円４０〜４５の一つに一致する。複数の楕円４０〜４５は、共通の第１および第２焦点を有する。第１焦点は、プラズマ形成位置１２またはその近傍にあり、第２焦点は、中間焦点１６またはその金蔵にある。複数の反射面４００〜４０５は、第１焦点から放射を受け、第２焦点に放射を反射するよう構成される。複数の反射面４００〜４０５は、一つ以上の中間面４１０により結合される。各中間面４１０は、第１焦点から中間面４１０への方向に対して実質的に平行に配置される。複数の反射面の光軸Ｏからの距離は、各反射面が一致する楕円のサイズと共に増大する。複数の反射面の内側反射面４００は、従って、複数の楕円のうち内側楕円４０と一致する。
【０１３０】
放射コレクタ１４および１４１は、光軸Ｏに沿った深さ２３０を有する。放射コレクタ１４および１４１は、放射コレクタの深さ２３０を小さくするよう形成されている。放射コレクタ１４および１４１は、その結果として、一つの楕円に従って形成された一つの反射面を備える放射コレクタよりもフラットなプロファイルを有する。放射コレクタ１４および１４１は、汚染物質トラップ３５を配置可能な光軸Ｏに沿った有効長さ２２０が放射コレクタと第１及び第２焦点との中間に設けられるよう構成される。一般的に、放射コレクタが備える反射面の数が多くなるほど、達成可能な放射コレクタの深さ２３０は小さくなり、そのプロファイルはフラットになる（所与の放射コレクタおよびビーム角に対し）。一般的に達成可能な深さ２３０が小さくなるほど、有効長さ２２０は大きくなる。
【０１３１】
しかしながら、本発明の実施形態に係る放射コレクタは、実質的にフラットではないプロファイルを有するよう形成されてよい。
【０１３２】
図９は、実質的にフラットではないプロファイルを有する放射コレクタ２４１を備える放射源ＳＯの実施形態を模式的に示す。放射コレクタ２４１は、楕円６０〜６５に従って形成されている。ある実施形態では、楕円６０〜６５は全て、共通の第１焦点および第２焦点を有し、いずれの場合にも第１焦点はプラズマ形成位置１２またはその近傍にあり、第２焦点は中間焦点１６またはその近傍にある。放射コレクタ２４１は、それぞれ楕円６０〜６５と一致する反射面６００〜６０５を備える。
【０１３３】
反射面６００〜６０５はそれぞれＥＵＶ放射を反射して、放射サブビーム７００〜７０５をそれぞれ形成する。放射サブビーム７００〜７０５は、中間焦点１６を通過して、ファーフィールド位置２００に入射する。放射サブビーム７００〜７０５は、光軸Ｏに対して内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１を形成する。
【０１３４】
図９に示す実施形態では、楕円９５は、図３および図７に示す楕円４０と同じである。従って、反射面６００は、反射面４００と同じ内側放射コレクタ角５８２で放射を集める。内側放射サブビーム７００も光軸に対して放射サブビーム５００と同じ内側ビーム角５８０を形成する。放射コレクタ２４１は、外側放射サブビーム７０５が光軸に対して外側放射サブビーム５０５と同じ外側ビーム角５８１を形成するように、ＥＵＶ放射を外側放射コレクタ角５８４を含むそれ以下まで集めるよう延びている。従って、放射コレクタ２４１は、放射コレクタ１４および１４１により形成された放射サブビーム５００〜５０５と同じファーフィールド位置２００における内側および外側範囲を有する放射サブビーム７００〜７０５を形成する。
【０１３５】
反射面は、一連の中間面６１０により結合される。各中間面６１０は、中間焦点１６から中間面６１０への方向に対して実質的に平行である。各中間面は、従って、反射面６００〜６０５から中間焦点１６に向かって反射されたＥＵＶ放射の伝搬方向に対して実質的に平行である。中間面６１０は、従って、プラズマ形成位置１２から中間面６１０に入射し、その後、中間焦点１６に反射しないＥＵＶ放射を有する。これは、放射コレクタ１４および１４１から中間焦点１６に反射するＥＵＶ放射と比較して、中間焦点１６におけるＥＵＶ放射のいくらかの損失を生じさせる。しかしながら、放射コレクタ２４１は、放射コレクタ１４および１４１より大きい角度範囲を超えるプラズマ形成領域１２からの放射を集める。放射コレクタ２４１の収集の大きな角度範囲は、放射コレクタ２４１の中間面６１０に起因するＥＵＶ放射損失を補償する。
【０１３６】
中間面６１０は、それを通ってガスが導入される一つ以上の孔を中間面６１０に備えてよい（図９に示すように）。ガスは、燃料およびプラズマ形成位置１２から生じる汚染物質から放射コレクタ２４１を保護する役割を果たす水素ガスであってよい。ガスは、加えてまたは代えて、放射コレクタ２４１の表面からの任意の汚染物質を除去する役割を果たしてよい。ガスは、ガス源により一つ以上の孔を通って供給されてよい。
【０１３７】
中間面６１０は、反射面６００〜６０５から反射するＥＵＶ放射の伝搬方向と実質的に平行であるため、放射サブビーム７００〜７０５は、実質的にそれらの間に暗リングを有さない。ファーフィールド位置２００におけるＥＵＶ放射の強度分布（中温暗領域７５０の両側）は、従って、実質的に連続的である。
【０１３８】
放射コレクタ２４１は、放射コレクタ１４および１４１に対して異なる形状を有する。各中間面６１０は、第２焦点（中間焦点の位置またはその近傍）から中間面６１０への方向に実質的に平行に配置される。複数の反射面６００〜６０５の光軸Ｏからの距離は、各反射面が一致する楕円のサイズとともに小さくなる。複数の反射面のうち内側反射面６００（すなわち、最も光軸Ｏに近いもの）は、従って、複数の楕円のうち外側の楕円６５と一致する。
【０１３９】
放射コレクタ１４および１４１に対して実質的に異なる放射コレクタ２４１の形状は、実質的に異なる入射角度および反射角度をもたらす。入射角度および反射角度は、プラズマ形成領域１２からのＥＵＶ放射が各放射コレクタの反射面で形成する。反射面の反射率は、反射面に入射する放射の入射角度に応じて変化する。例えば、入射角度が垂直に近いとき、反射面は最も反射する。ＥＵＶ放射が放射コレクタ１４および１４１の反射面で形成する入射角は、ＥＵＶ放射が放射コレクタ２４１の反射面で形成する入射角よりも垂直に近くてよい。放射コレクタ１４および１４１の形状と等しい形状の放射コレクタは、従って、放射コレクタ２４１の形状と等しい形状の放射コレクタよりも多くのプラズマ形成領域１２からのＥＵＶ放射を反射してよい。
【０１４０】
放射コレクタ１４および１４１は、プラズマ形成領域１２と放射コレクタ１４および１４１との間に、汚染物質トラップ３５を配置可能な有効長さ２２０を許容する。しかしながら、放射コレクタ２４１は、プラズマ形成領域１２と放射コレクタ２４１との間に有効長さを許容しない。従って、仮に汚染物質トラップがプラズマ形成領域１２と放射コレクタ２４１の中間に位置する場合、汚染物質トラップは軸方向において放射コレクタ２４１と重なる。その結果、汚染物質トラップにより半径方向に放出された汚染物質（これは汚染物質トラップの回転に起因して生じる）は、放射コレクタ２４１に入射してしまう。
【０１４１】
説明した本発明の実施形態は、内側放射コレクタ角５８２と外側放射コレクタ角５８３、５８４との間のＥＵＶ放射を集め、ＥＵＶ放射を反射して光軸Ｏに対して内側ビーム角５８０および外側ビーム角５８１を形成する放射サブビームとする。しかしながら、本発明の他の実施形態は、上述し且つ図に示した以外の内側および外側放射コレクタ角並びに内側および外側ビーム角を有してよい。これらの角度は、ファーフィールド位置２００に入射する放射の所望の内側および外側範囲に従い、且つ放射コレクタ、中間焦点１６およびファーフィールド位置２００の相対的な配置に従って、決定されてよい。例えば、ファーフィールド位置２００および／または中間焦点１６が放射コレクタに対して光軸Ｏに沿って移動する場合、ファーフィールド位置２００に入射する放射の内側および外側範囲を維持するために、内側および外側ビーム角を変更することが望ましい。加えてまたは代えて、本発明のある実施形態では、ファーフィールド位置２００の配置に応じてファーフィールド位置２００に入射する放射の内側および外側範囲を変更することが望ましい。一般的に、内側ビーム角５８０、外側ビーム角５８１、内側放射コレクタ角５８２および外側放射コレクタ角５８３、５８４は、放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬの設計により決定および限定される。従って、これらの角度は、放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬの設計制約を満たすために、放射コレクタの設計を変えることにより変更されてよい。
【０１４２】
上述したように、赤外線放射は、ＥＵＶ放射源ＳＯ中の放射コレクタ（例えば、図２，３，７および９に示す放射コレクタ１４，１４１，２４１）に入射してよい。例えば、一つ以上の赤外線レーザ（例えばＣＯ２レーザ）が燃料を励起してＥＵＶ放出プラズマを形成するためにプラズマ形成位置１２に入射してよい。一つ以上の赤外線レーザからの赤外線放射の一部は、放射コレクタに入射するよう、プラズマ形成位置１２でプラズマおよび／または燃料により反射されてよい。放射コレクタに入射する赤外線放射の一部は、中間焦点１６に向かって放射コレクタにより反射されてよい。中間焦点１６に向かって反射した赤外線放射は、イルミネータＩＬ（図２参照）に入射し、その後さらなるリソグラフィ装置ＬＡの光学部品に反射されてよい。
【０１４３】
中間焦点１６に向かって反射し、照明システムＩＬに入射する赤外線放射は、照明システムＩＬ中の光学部品によりおよび／またはリソグラフィ装置ＬＡの光学部品により吸収されてよい。光学部品による赤外線放射の吸収により、光学部品が赤外線放射により加熱される。光学部品の加熱により、全てまたは一部の光学部品が膨張し、光学部品の光学特性が変化する可能性がある。光学部品の光学特性の変化は、リソグラフィ装置を通って伝搬するＥＵＶ放射ビームに影響を及ぼし、最終的にはパターン形成されたＥＵＶ放射ビームにより基板Ｗに付与されるパターンに影響を及ぼす。
【０１４４】
従って、リソグラフィ装置の光学部品に入射する赤外線放射の量が減少するように、放射コレクタにより中間焦点１６に向かって反射する赤外線放射の量を減らすことが望ましい。図２，３，７および９に示す放射コレクタ１４，１４１，２４１の実施形態では、中間焦点１６に向かって反射する赤外線放射の量は、赤外線放射に対して回折格子として機能するよう放射コレクタ１４，１４１，２４１を構成することにより低減されてよい。例えば、放射コレクタを構成する複数の反射面は、中間焦点１６に反射するのとは対照的に放射コレクタにより回折されるように、赤外線放射の波長のオーダの長さを有してよい。
【０１４５】
図１０ａは、本発明の実施形態に係る放射コレクタ３４１の一部を詳細に示す模式図である。放射コレクタ３４１は、複数の反射面８０１を備え、そのそれぞれは、複数の楕円８００の一つの部分と一致している。複数の楕円８００は、それぞれ共通の第１焦点および第２焦点を有する（図示せず）第１焦点は、放射コレクタ３４１が一部を形成する放射源ＳＯのプラズマ形成位置１２またはその近傍にある。第２焦点は、放射源ＳＯの中間焦点１６の位置またはその近傍にある。反射面８０１は、プラズマ形成領域１２からのＥＵＶ放射（矢印８０５で示す）を反射し、放射を中間焦点１６に反射する。
【０１４６】
複数の反射面８０１は、複数の中間面８０２により結合される。中間面８０２は、例えば、孔（図示せず）を含んでよい。例えば図３を参照して説明したように、その孔を通ってガス流（例えば水素ガス流）が導入される。
【０１４７】
反射面８０１および中間面８０２の配置は、ピッチ８０３と深さＤにより特徴付けられる周期的構造を有する放射コレクタ３４１をもたらす。ピッチ８０３は、各反射面８０１の長さと等しく、深さＤは中間面８０２の長さと等しい。放射コレクタ３４１のピッチ８０３および深さＤは、放射コレクタ３４１の全放射範囲にわたっておおよそ同じであってよい。これは、特に、放射コレクタが赤外線放射に対して回折格子として機能するようピッチ８０３および深さＤが構成されるときの場合である。これは有利に、中間焦点１６に反射する赤外線放射の量を減らし、従って、リソグラフィ装置ＬＡの光学部品に入射する赤外線放射の量を減少させる。
【０１４８】
波長λＩＲを有する赤外線放射に対して回折格子として機能するよう放射コレクタ３４１を構成するために、放射コレクタ３４１の周期的構造の深さＤは式（２）に従って設定されてよい。
【数２】
2016522431.tif 000004
ここで、ｎは整数であり、θは放射コレクタ３４１の反射面８０１への放射（波長λＩＲを有する）の入射角である。これにより、隣接する反射面８０１から反射する赤外線放射ビームは、およそ（ｎ＋１／２）λＩＲの経路長の差を有する。隣接する反射面８０１から反射する赤外線放射は、従って、互いに位相がずれ、互いに破壊的に干渉し合い、それにより中間焦点１６に反射される赤外線放射の量が減少する。その代わりとして、赤外線放射が回折されて、中間焦点１６に向かって伝搬しない高次の干渉縞を形成する。
【０１４９】
ある実施形態では、放射コレクタ３４１は、例えば、約１０μｍ（例えば１０．６μｍ）の波長λＩＲを有する赤外線放射に対する回折格子として機能するよう構成されてよい。赤外線放射は、放射コレクタ３４１に垂直に入射してよい。この実施形態では、式（２）を満たす最小深さＤ（式（２）でｎ＝０のとき）は、約２．６５μｍである。式（２）でｎ＝５０の値に対し、深さＤは約０．５３ｍｍに等しい。
【０１５０】
別の実施形態では、約１０μｍの波長を有する赤外線放射が約２０°の入射角で放射コレクタ３４１に入射してよい。この実施形態では、式（２）を満たす最小深さＤ（式（２）でｎ＝０のとき）は、約２．５μｍである。式（２）でｎ＝５０の値に対し、深さＤは約０．５ｍｍに等しい。
【０１５１】
ある実施形態では、放射コレクタ３４１は約１ｍｍに等しいピッチ８０３を有してよい。放射コレクタ３４１は、例えば、約０．５ｍｍに等しい深さＤを有してよい。このような放射コレクタ３４１は、赤外線放射（例えば約１０μｍの波長を有する放射）に対して回折格子として機能してよい。放射コレクタ３４１は、例えば２００を超える反射面を備えてよい。例えば、放射コレクタ３４１は、約２４０の反射面８０１を備えてよい。これらはそれぞれ約２４０の楕円の異なる一つと一致する。
【０１５２】
上述したように赤外線放射に対して回折格子として機能するよう放射コレクタ３４１を構成することは、赤外線放射に対して回折格子として機能する従来の放射コレクタに対して有利である。図１０ｂは、従来の放射コレクタ８１０の一部を詳細に示す模式図である。放射コレクタ８１０は、放射コレクタ８１０に入射したＥＵＶ放射８１５を反射するよう構成された反射面８１１を備える。反射面８１１は、反射面に一連の溝８１２を備える。溝８１２は、反射面が赤外線放射に対して回折格子として機能するよう構成される。
【０１５３】
ＥＵＶ放射を反射するよう構成された放射コレクタ８１０の製造の間、放射コレクタの反射面８１１は面の反射率を増すために磨かれてよい。図１０ｂに示す反射面８１１を磨く間に、反射面８１１の溝８１２の一部の領域には、反射面８１１を磨くために用いられる装置が到達しない可能性がある。その結果、溝８１２を形成する反射面８１１の一部は磨かれない可能性がある。例えば、溝８１２のコーナーが磨かれない可能性がある。これにより、例えば反射面８１１の約１０％が放射コレクタ８１０を磨く間に磨かれない可能性がある。その結果、反射面８１１の磨かれていない領域の反射率が低下し、従って少ないＥＵＶ放射しか放射コレクタによって集められず、リソグラフィ装置ＬＡに供給されないことになる。
【０１５４】
図１０ｂに示す従来の放射コレクタ８１０と対照的に、図１０ａに示す放射コレクタ３４１の反射面８０１の実質的に全範囲は、放射コレクタ３４１を磨く間にアクセスしやすい。これにより、反射面８０１の反射率を高めることができ、より多くのＥＵＶ放射を放射源ＳＯの中間焦点１６に反射させることが可能となる。放射コレクタ８１０を磨く間の反射面８０１のアクセス性は、例えば中間面８０２の後ろで中間面８０２をアンダーカットすることにより改善されてよい。図１０ｃは、中間面８０２の後ろで中間面８０２がアンダーカットされた放射コレクタ３４１の模式図である。これは、放射コレクタ３４１を磨く間に中間面８０２のアクセス性を改善し、従って放射コレクタ３４１の反射率を高める。
【０１５５】
放射コレクタの反射面（例えば図１０ａに示す放射コレクタ３４１の反射面８０１）は、所定の波長範囲の放射を反射するよう構成される。例えば、ＥＵＶ放射源ＳＯの放射コレクタは、ＥＵＶ放射を反射するよう構成された反射面を備える。放射コレクタに入射する赤外線放射の一部は、従って、放射コレクタにより反射されるのとは対照的に、放射コレクタにより吸収される（放射コレクタの反射面が赤外線放射を反射するよう構成されていないため）。例えば、ＥＵＶ放射源ＳＯ中では、放射コレクタは約１７ｋＷのパワーを吸収する可能性がある。放射コレクタによる赤外線放射の吸収により、放射コレクタが加熱される。放射コレクタの過度の加熱を避けるために放射コレクタを冷却することが望ましい。例えば、放射コレクタに設けられたコーティングが閾値温度を超えて損傷する可能性がある。従って、放射コレクタに対する損傷を避けるために、放射コレクタの温度を閾値温度未満に維持し、それにより放射コレクタの有用なライフタイムを延ばすことが望ましい。放射コレクタを維持するのに望ましい閾値温度は、例えば約６０℃であってよい。
【０１５６】
図１１は、冷却システム８３２が設けられた放射コレクタ８２０の模式図である。放射コレクタ８２０は、入射するＥＵＶ放射８３５を反射するよう構成されたミラー構造８３１を備える。ミラー構造８３１は、基板８２２と平滑化層８２１と、多層構造８２８とを備える。基板８２２は、例えば、ミラー構造８３１が赤外線放射に対して回折格子として機能するよう溝（図示せず）を含むよう機械加工されてよい。基板８２２が溝を含む実施形態では、平滑化層８２１および多層構造８２８の一部が基板８２２の溝に位置しており、従って平滑化層８２１および多層構造８２８も溝（図示せず）を含んでいることを理解されたい。このような構成は、例えば、図１０ｂに示す放射コレクタに類似の放射コレクタを構築するのに用いられてよい。しかしながら、回折格子が複数の楕円（例えば図１０ａおよび図１０ｃに示す放射コレクタ３４１）と一致する複数の反射面から形成される実施形態では、赤外線放射に対して回折格子を形成する複数の反射面の組み合わせのため、個々の反射面に溝が設けられていない。このような図１１に示す放射コレクタの一部は、複数の反射面から単一の反射面の一部を意味しており、それ故、基板８２２、平滑化層８２１および多層構造８２８には溝が設けられなくてよい。
【０１５７】
基板８２２は、例えば、ＳｉＳｉＣから成ってよい。ＳｉＳｉＣは、低熱膨張係数（例えば＜５μｍ／ｍＫ）を有し、高熱伝導性（例えば１５０Ｗ／ｍＫ）を有する。ＳｉＳｉＣは、従って、加熱されたときに比較的小さな膨張しかせず、効果的にミラー構造８３１を放熱する（例えば冷却システム８３２への伝熱により）。
【０１５８】
基板８２２には平滑化層８２１が設けられている。平滑化層８２１は、多層構造８２８が蒸着される面の品質を改善する（例えば表面粗さを低下させる）。これは、基板８２２に溝が設けられた実施形態で特に重要である。しかしながら、基板８２２に溝が設けられていない実施形態では、平滑化層８２１は、多層構造が直接基板８２２に設けられるよう、随意に含まれなくてもよい。
【０１５９】
平滑化層８２１は、例えば、リン酸ニッケルから成ってよい。リン酸ニッケルは、約１３μｍ／ｍＫの熱膨張係数を有する。基板８２２がＳｉＳｉＣから成り且つ平滑化層８２１がリン酸ニッケルから成る実施形態では、従って、基板８２２の熱膨張係数と平滑化層８２１の熱膨張係数との間に比較的大きな差がある。これにより、ミラー構造８３１が加熱された際に（例えば赤外線放射の吸収により）、基板８２２および平滑化層８２１が異なる量だけ膨張する。これは、ミラー構造８３１に望ましくない応力を生じさせる。この応力は、ミラー構造８３１を損傷する可能性がある。従って、ミラー構造８３１中の誘発応力を低減するために熱膨張係数がより厳密に適合した基板８２２の材料および平滑化層８２１の材料を用いることが望ましい。
【０１６０】
例えば、基板８２２は銅から成り、平滑化層８２１はリン酸ニッケルから成ってよい。銅は、約１６μｍ／ｍＫの熱膨張係数を有する。従って、銅の熱膨張係数とリン酸ニッケルの熱膨張係数の差は、約３μｍ／ｍＫだけである（基板８２２がＳｉＳｉＣから成る実施形態の＞８μｍ／ｍＫと比較して）。加えて、銅は、約３９０Ｗ／ｍＫの高い熱伝導率を有するため、基板８２２として用いるのに有利である。
【０１６１】
別の実施形態では、基板８２２は例えばＡｌＳｉ−４０から成り、平滑化層８２１は例えばリン酸ニッケルから成ってよい。この実施形態では、基板８２２の熱膨張係数と平滑化層８２１の熱膨張係数の差は例えば０．５μｍ／ｍＫ未満である。
【０１６２】
多層構造８２８は、例えば、複数の交互の、異なる屈折率を有する第１および第２材料の組から成ってよい。第１および第２材料の交互層の屈折率および厚さは、多層構造がＥＵＶ放射に対してブラッグ反射として機能するよう構成されてよい。第１および第２材料は、例えば、モリブデンおよびシリコンから成ってよい。
【０１６３】
ミラー構造８３１を冷却するよう構成される冷却システム８３２は、液相状態と気相状態の間でクーラントが移行する二相冷却システムである。クーラントは、例えばメタノールから成ってよい。冷却システム８３２は、液相状態のクーラントを受けるよう構成された多孔質構造を備えてよい。多孔質構造８２３は、高熱伝導性の材料から成ってよい。多孔質構造８２３は、例えば、それを通って毛細管構造が延びる銅層を備える多孔質銅から成ってよい。それに代えて、多孔質構造８２３は、それを通って毛細管構造が延びる別の材料（例えば異なる金属）から成ってもよい。多孔質構造８２３は、例えば、液相クーラントが多孔質構造８２３から漏れるのを防ぐために多孔質構造の基板８２２側面にシールがなされてもよい。多孔質構造８２３は、例えば、銅シートでシールされてもよい。多孔質構造８２３およびシーリング銅シートは、例えば、３Ｄ印刷技術を用いて製造されてもよい。
【０１６４】
多孔質構造８２３の高熱伝導性は、熱が効率的にミラー構造８３１から液相クーラントに伝導するように、多孔質構造８２３中のミラー構造８３１と液相クーラントとの間の伝熱長さを低減する。液相クーラントに伝導された熱は、クーラントの気相状態への位相変化を生じさせる。液相状態から気相状態へのクーラントの位相変化は、熱エネルギーを吸収し、従ってミラー構造８３１を冷却する役割を果たす。
【０１６５】
液相状態から気相状態に位相変化するクーラントは、冷却システム８３２の遷移領域８２４に移動する。気相クーラントは、遷移領域８２４を通ってコンデンサ８２５に移動する。遷移領域８２４を通る気相クーラントの移動は、図１１で矢印８２６により示されている。コンデンサ８２５は、気相クーラントを液相状態に位相変化させるために、気相クーラントを凝縮する。コンデンサは、位相変化の間に放出された熱エネルギーを吸収し、ミラー構造８３１から離れるよう熱を運ぶ。
【０１６６】
コンデンサ８２５中で液相状態に凝縮されたクーラントは、コンデンサ８２５から多孔質構造８２３中への入口に対して出力される（図１１に矢印８２７で表す）。遷移領域８２４は、例えば、それを通って液相クーラントがコンデンサ８２５から多孔質構造８２３に運ばれる一つ以上のチャネルを備えてよい。
【０１６７】
多孔質構造８２３、遷移領域８２４およびコンデンサ８２５を通るクーラントの移動は、ミラー構造８３１からコンデンサ８２５に熱を移動させる二相冷却サイクルを形成し、従ってミラー構造８３１を冷却する役割を果たす。
【０１６８】
冷却システム８３２中の毛細管現象により、確実に、液相クーラントが多孔質構造８２３の間中に実質的に均等に分布し、これにより実質的に均一な冷却がミラー構造８３１に与えられる。これは、ミラー構造８３１中の大きな温度勾配形成を低減するため、有利である。ミラー構造８３１中の温度勾配は、ミラー構造８３１の周囲領域よりも高い温度の局所的な高温スポットをもたらす可能性がある。これは、ミラー構造８３１の一部領域がミラー構造８３１の他の領域よりも大きな範囲に膨張する可能性がある。これは、ミラー構造８３１中に応力を生じさせ、ミラー構造８３１の形状を変形させる可能性がある。
【０１６９】
この点において、上述の冷却システム８３２は、例えば、ミラー構造８３１と熱的接触した状態にある冷却チャネルを通して液体クーラント（例えば水）を流すことによりミラー構造に冷却を与えることと比較して、特に有利である。このような配置は、ミラー構造８３１の部分とクーラントチャネルとの間に一貫性のない伝熱長さをもたらし、これがミラー構造８３１中に望ましくない温度勾配を生じさせる。
【０１７０】
上述の冷却システム８３２は、冷却システム８３２中のクーラントの圧力が液体クーラントチャネルの液体クーラントの圧力よりも低くてよいので、液体クーラントチャネルを設けることよりもさらに有利である。例えば、クーラントがメタノールから成る実施形態においては、冷却システム８３２中のメタノールの圧力は、約０．２ｂａｒであってよい。このような圧力は、十分に低いため、ミラー構造８３１の変形を引き起こす可能性のある、メタノールによるミラー構造８３１への圧力による力は実質的にない。対照的に、クーラントチャネル内の液体クーラントの圧力は、実質的に高く、クーラントチャネル内の圧ｒｙくによりミラー構造の領域の変形を引き起こす可能性がある。加えて、冷却システム８３２での二相クーラント（例えばメタノール）の使用は、例えばクーラントチャネルを流れる水と比較したとき、冷却システムの部品の腐食および／または冷却システムからのクーラントの漏れのリスクを低減する。
【０１７１】
上述の理由のため、冷却システム８３２等の二相冷却システムは、放射コレクタ８２０に有効な冷却を有利に提供するために用いられてよい。このような冷却システムは、放射コレクタのミラー構造の変形を低減し、従って放射コレクタにより集められる放射量を増加させる。加えて、二相冷却システムは、放射コレクタへの損傷を低減し、従って放射コレクタの有用なライフタイムをのばし、それによりコストを低減する。
【０１７２】
二相冷却システムは、例えば、上述し且つ図示した放射コレクタのどの実施形態を冷却するのに用いられてもよい。加えて、二相冷却システムは、単一の楕円に従って形成された放射コレクタなどの従来の放射コレクタを冷却するために有利に用いられてよい。二相冷却システムは、また、動作中に加熱の影響を受けやすいリソグラフィ装置の他の光学部品を冷却するために有利に用いられてよい。
【０１７３】
「ＥＵＶ放射」という用語は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を包含するものと見なされてよい。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満、例えば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍ等の５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有してよい。
【０１７４】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本書に説明したリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内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）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された基板は露光前または露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、および／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は既に処理されている多数の処理層を含む基板をも意味しうる。
【０１７５】
開示される実施の形態および明細書にて参照される「一実施形態」、「ある実施形態」、「実施形態の一実施例」などは、開示される実施の形態が具体的特徴、構造または特性を含んでもよいことを示すが、必ずしも全ての実施の形態がその具体的特徴、構造または特性を含まなければならないことを示すものではない。またこのような表現は、必ずしも同じ実施の形態を指すものではない。さらにある具体的特徴、構造または特性がある実施の形態に関連して記載されるとき、明示されているか否かにかかわらず、このような特徴、構造または性質と別の実施の形態との関連をもたらすことが当業者の知識の範囲内であることが理解されよう。
【０１７６】
本発明の特定の実施の形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよいことが理解されよう。上述の説明は例示であり限定することを意図していない。よって、当業者であれば以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく本発明の変形例を実施することが可能であろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月1日(2016.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反射面を備える放射コレクタであって、
前記複数の反射面のそれぞれが複数の楕円の一つの一部と一致しており、
前記複数の楕円は、共通の第１焦点および第２焦点を有し、
前記複数の反射面のそれぞれは、前記複数の楕円の異なる一つと一致しており、
前記複数の反射面は、前記第１焦点から生じる放射を受け、前記第２焦点に放射を反射するよう構成される、放射コレクタ。
【請求項２】
前記反射面は、前記放射コレクタの光軸の周囲に配置される、請求項１に記載の放射コレクタ。
【請求項３】
前記複数の反射面は、放射コレクタを赤外線放射に対して回折格子として機能させる長さを有する、請求項１または２に記載の放射コレクタ。
【請求項４】
前記複数の反射面は、一つ以上の中間面により結合される、請求項１から３のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項５】
前記中間面はそれぞれ、略ｃｏｓθ（ｎ＋１／４）λＩＲの長さを有し、ｎは整数であり、λＩＲは放射コレクタが回折格子として機能する赤外線放射の波長であり、θは前記放射コレクタの反射面への赤外線放射の入射角である、請求項４に記載の放射コレクタ。
【請求項６】
各中間面は、前記第１焦点から対応する中間面への方向に対して実質的に平行に配置される、請求項４または５に記載の放射コレクタ。
【請求項７】
前記中間面は、前記反射面の後ろでアンダーカットされている、請求項４から６のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項８】
一つ以上の孔が前記一つ以上の中間面のうち少なくとも一つに設けられている、請求項４から７のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項９】
前記複数の反射面の内側反射面は、前記複数の楕円の内側楕円と一致している、請求項１から８のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１０】
前記複数の反射面のそれぞれの光軸からの距離は、各反射面が一致している楕円のサイズとともに増大する、請求項２から９のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１１】
前記放射コレクタは、汚染物質トラップを配置可能な光軸に沿った有効長さが前記放射コレクタと前記第１および第２焦点の中間に設けられるように構成される、請求項２から１０のいずれかに記載の放射コレクタ。
【請求項１２】
冷却システムおよびリフレクタを備える装置であって、前記冷却システムは前記リフレクタを冷却するよう構成され、前記冷却システムは、
放射コレクタと熱的接触した状態にある多孔質構造であって、液相状態のクーラントを受けるよう構成された多孔質構造と、
気相状態の前記多孔質構造からのクーラントを受け、クーラントを凝縮してそれによりクーラントを液相に位相変化させ、凝縮された液相状態のクーラントを前記多孔質構造中への入口に対して出力するよう構成されたコンデンサと、を備える装置。
【請求項１３】
前記多孔質構造は、それを通って毛細管構造が延びる材料から成る、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記冷却システムは、クーラントが毛細管現象により多孔質構造を通って分布するよう構成される、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
リフレクタは、請求項１から１１のいずれかに記載の放射コレクタを備える、請求項１２から１４のいずれかに記載の装置。
【国際調査報告】
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