JP4384082B2 - かすめ入射ミラー、かすめ入射ミラーを含むリソグラフィ装置、かすめ入射ミラーを提供する方法、かすめ入射ミラーのｅｕｖ反射を強化する方法、デバイス製造方法およびそれによって製造したデバイス - Google Patents

Description

本発明はかすめ入射ミラー、このようなかすめ入射ミラーを含むリソグラフィ装置、このようなかすめ入射ミラーを提供する方法およびデバイス製造方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板の目標部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用可能である。この状況で、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスは、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンの生成に使用することができ、このパターンを、放射線感光原料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコンウェハ）上の目標部分（例えば１つあるいは幾つかのダイの一部を有する）に描像することができる。一般的に、１枚の基板は、順次照射される近接目標部分の全体ネットワークを含んでいる。既知のリソグラフィ装置は、全体マスクパターンを目標部分に１回の作動にて露光することによって各目標部分が照射される、いわゆるステッパと、所定の基準方向（「走査」方向）にマスクパターンを投影ビームで徐々に走査し、これと同時に基板テーブルをこの方向と平行に、あるいは反平行に走査することにより、各目標部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。

リソグラフィ装置では、基板に描像できる形体のサイズは、投影放射線の波長によって制限される。デバイスの密度がより高く、したがって動作速度が上がった集積回路を生産するために、より小さい形体を描像できることが望ましい。最新のリソグラフィ投影装置は、水銀ランプまたはエキシマレーザによって精製された紫外線光を使用するが、例えば約１３ｎｍなどの、より短い波長の放射線を使用することが提案されている。このような放射線は、極紫外線（ＥＵＶ）または軟Ｘ線と呼ばれ、それに可能なソースは、例えばレーザ生成プラズマソース、放電プラズマソース、または電子保存リングからのシンクロトロン放射線を含む。

リソグラフィ装置などの光学システムは、かすめ入射ミラーを含むことがあり、これはルテニウムのミラー表面層を有する。しかし、このかすめ入射ミラーは、反射性および所望の放射線の大きい損失を引き起こすことがある。ＥＵＶ波長での反射率は既に、より長い波長の反射体と比較すると低く、これは典型的なＥＵＶリソグラフィシステムが幾つかのミラーを有することがあるので、特に問題である。例えば、ＥＵＶリソグラフィシステムが９枚のミラーを有し、照明光学系で２枚、描像光学系で６枚とこれに反射マスクが加えられる。したがって、単一ミラーのピーク反射率が１〜２％と小さく増加しても、光学システムの光のスループットに大幅な削減を引き起こす。

最新技術のかすめ入射ミラーと同等か、それより高い良好な反射率を有するかすめ入射ミラーを提供することが、本発明の態様である。このようなかすめ入射ミラーを含むリソグラフィ装置を提供することが、別の態様である。このようなかすめ入射ミラーを提供する方法を提供することが、さらなる態様である。かすめ入射ミラーのＥＵＶ反射を強化する方法を提供することが、さらなる態様である。本発明によるかすめ入射ミラーを使用するデバイス製造方法を提供することが、さらなる態様である。

本発明の第一の態様によると、かすめ入射ミラーは、１３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射し、ミラー基質およびミラー表面層を含み、ミラー表面層は少なくとも第一層および第二層を含み、第一層はミラー基質と第二層との間に位置決めされ、第一層は、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第二層は、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層である。

本発明の第二の態様では、リソグラフィ装置は、放射線のビームを供給するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構成された支持体とを含み、パターニングデバイスは、ビームの断面にパターンを与えるように構成され、さらに、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、１３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーとを含み、かすめ入射ミラーは、ミラー基質およびミラー表面層を含み、ミラー表面層は、少なくとも第一層および第二層を含み、第一層は、ミラー基質と第二層の間に位置決めされ、第一層は、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第二層は、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層である。

本発明によるかすめ入射ミラーは、Ｒｕ（ルテニウム）に基づき、Ｒｕ層をミラー表面層として有する最新技術のかすめ入射ミラーに対して、強化されたＥＵＶ反射を提供する。リソグラフィ装置に本発明のかすめ入射ミラー使用すると、さらに比較的有用であるか、望ましい放射線、特にＥＵＶ放射線が反射し、所望の放射線の損失が減少する。

本発明のかすめ入射ミラーは、デバイス製造方法にも使用することができる。本発明のさらなる態様では、デバイス製造方法は、パターン形成した放射線のビームを基板の目標部分に投影することと、本発明によるかすめ入射ミラーを提供することとを含む。このような方法を使用することにより、それほど望ましくない放射線、特にＥＵＶ放射線がデバイス製造時に失われ、それによって出力が大きくなる。

本発明のさらなる態様では、１３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーを提供する方法は、ミラー基質を提供することと、ミラー基質上に第一層を提供することとを含み、第一層は、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、さらに第一層の上に台に層を提供することを含み、第二層は、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層である。

本発明の別の態様では、かすめ入射ミラーのＥＵＶ反射を強化する方法は、本発明による少なくとも１つのかすめ入射ミラーを提供することを含む。かすめ入射ミラーは、リソグラフィ装置ばかりでなく、ＥＵＶ放射線を適用し、かすめ入射ミラーを使用する他の光学装置にも使用することができる。このようなかすめ入射ミラーを使用すると、それほど望ましくない放射線が失われるので、このような装置の出力および／またはスループットが向上する。

本発明のさらに別の態様によると、デバイスは、本発明のデバイス製造方法により、または本発明によるリソグラフィ装置で製造される。

本発明の実施形態によると、かすめ入射ミラーは、少なくとも５ｎｍの厚さを有する第一層を含む。別の態様によると、第一層は１０〜１００ｎｍの厚さを有する。このような層の厚さは、本発明のかすめ入射ミラーに良好なミラー特性を提供する。

第一層は基質上にあり、これはミラー層に装着される。ミラー基質、第一層および第二層の積み重ねが形成される。実施形態によると、第二層は０ｎｍより大きく、１０ｎｍ以下の厚さを有する。別の実施形態によると、第二層は０．１〜５ｎｍの厚さを有する。さらに別の実施形態によると、第二層は０．５〜３ｎｍの厚さを有する。さらなる実施形態によると、第二層は１〜２．５ｎｍ、例えば１．５〜２．５ｎｍの厚さを有する。

別の実施形態では、第二層は、約０．５〜３ｎｍの厚さを有するＢ_４Ｃ、例えば１．５〜２．５ｎｍのＢ_４Ｃを有する。さらに別の実施形態では、第二層は約０．５〜３ｎｍの厚さを有するＢ、例えば１．５〜２．５ｎｍのＢを含む。さらなる実施形態では、第二層は約０．５〜３ｎｍの厚さを有するＳｉＣ、例えば１．５〜２．５ｎｍのＳｉＣを含む。さらに別の実施形態では、第二層は約０．５〜３ｎｍの厚さを有するＣ、例えば１．５〜２．５ｎｍのＣを含む。

別の実施形態では、第一層または第二層または両層は、材料の組み合わせを含む。例えば、第一層は、Ｍｏ（モリブデン）とＮｂ（ニオブ）の組み合わせを含み、第二層はＢ（硼素）とＣ（炭素）の組み合わせ、例えばＢ_４Ｃを含むことができる。さらに別の実施形態では、層は複数の層を含むことができ、例えば第二層は複数の層を含み、各層が、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含む。

上述した実施形態は、本発明によるかすめ入射ミラーに関するが、本発明のかすめ入射ミラーを例えばリソグラフィ装置に、または本発明によるデバイス製造方法に、または本発明によりＥＵＶ放射線を強化する方法に使用する実施形態にも関する。

リソグラフィ装置は当技術分野で知られ、本発明による１つまたは複数のかすめ入射ミラーを含むことができる。

本発明の実施形態では、リソグラフィ装置は、放射線のビームを供給するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構成された支持体とを含み、パターニングデバイスは、ビームの断面にパターンを与えるように構成され、さらに基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、１３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーとを含み、かすめ入射ミラーは、ミラー基質およびミラー表面層を含み、ミラー表面層は少なくとも第一層および第二層を含み、第一層はミラー基質と第二層の間に位置決めされ、第一層は、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、さらに第一層の上に台に層を提供することを含み、第二層は、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層である。

別の実施形態では、リソグラフィ装置は集光ミラーを含み、集光ミラーは本発明によるかすめ入射ミラーを含む。別の実施形態では、照明システムは本発明によるかすめ入射ミラーを含む。

本発明のさらなる実施形態では、デバイス製造方法は、パターン形成した放射線のビームを基板の目標部分に投影することと、本発明によるかすめ入射ミラーを提供することとを含む。

本発明のさらなる実施形態では、かすめ入射ミラーのＥＵＶ反射を強化する方法は、本発明によるかすめ入射ミラーを提供することを含む。

さらなる実施形態では、デバイス製造方法または、放射線のビームが供給されるかすめ入射ミラーのＥＵＶ反射を強化する方法は、かすめ入射角度αでかすめ入射ミラーにて反射することを含み、ここでαは０°より大きいが２１°以下である。かしめ入射角度と第二層の材料と層の厚さとの望ましい組み合わせを選択することができる。例えば、これらのパラメータの特定の組み合わせを選択することにより、Ｒｕに基づく最新技術のかしめ入射ミラーに対する反射の増加は、２％より大きくするか、あるいは４％よりも大きくすることができる。その結果、装置が少なくとも１つのかすめ入射ミラーを含む本発明によるリソグラフィ装置の実施形態では、かすめ入射ミラーは、放射線のビームがかすめ入射ミラーでかすめ入射角度αを有するように位置決めすることができ、αは０°より大きいが、２１°以下である。これらの実施形態は、第一層がＭｏを含む本発明によるかすめ入射ミラーに特に適用可能である。

さらなる実施形態では、デバイス製造方法、または放射線のビームが供給されるかすめ入射ミラーのＥＵＶ反射を強化する方法は、かすめ入射角度αでかすめ入射ミラーにて反射することを含み、ここでαは０°より大きいが、１７°以下である。かすめ入射角度と第二層の材料と層の厚さとの望ましい組み合わせを選択することができる。例えば、これらのパラメータの特定の組み合わせを選択することにより、Ｒｕに基づく最新技術のかしめ入射ミラーに対する反射の増加は、２％より大きくするか、あるいは４％よりも大きくすることができる。その結果、装置が少なくとも１つのかすめ入射ミラーを含む本発明によるリソグラフィ装置の実施形態では、かすめ入射ミラーは、放射線のビームがかすめ入射ミラーでかすめ入射角度αを有するように位置決めすることができ、αは０°より大きいが、１７°以下である。これらの実施形態は、第一層がＮｂを含む本発明によるかすめ入射ミラーに特に適用可能である。

さらに別の実施形態では、デバイス製造方法は、放射線システムを提供することと、放射線システム内に集光ミラーを提供することとを含み、集光ミラーは、本発明によるかすめ入射ミラーを含む。別の実施形態では、方法は、照明システムを提供することを含み、照明システムは、本発明によるかすめ入射ミラーを含む。

上述したように、本発明は、かすめ入射ミラーを提供する方法も指向する。本発明のかすめ入射ミラーを提供する方法の実施形態では、第一および第二層を、電子ビーム蒸着、化学蒸着およびスパッタリングのグループから選択した方法によって提供する。他の方法を使用して、第一および第二層を提供することができる。

本発明はかすめ入射ミラー、および本発明の方法でこのようなかすめ入射ミラーを使用することも指向し、かすめ入射ミラーのミラー基質は第一層を含む。第一層は基質として（または基質を第一層として）使用する。ミラー基質の厚さ、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含むミラー基質は、用途に応じて選択し、変更することができる。

本発明の文脈では、「光学システム」または「光学装置」はリソグラフィ装置を含む。

本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置が他の多くの用途においても使用可能であることは明確に理解されるべきである。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用され得る。こうした代替的な用途においては、本文にて使用した「ウェハ」または「ダイ」といった用語は、それぞれ「基板」または「目標部分」といった、より一般的な用語に置き換えて使用され得ることが当業者には理解される。本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）または計測または検査ツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指す。

本明細書では、「放射線」および「ビーム」という用語は、イオンビームあるいは電子ビームといったような粒子ビームのみならず、紫外線（ＵＶ）放射線（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、あるいは１２６ｎｍの波長を有する）および超紫外線（ＥＵＶ）放射線（例えば、５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆるタイプの電磁放射線を網羅するものとして使用される。本明細書では、「望ましくない放射線」または「望ましくない波長」とは、使用するよう意図される波長より大きい、または小さい波長を有する放射線を指す。例えば、約１３．５ｎｍの波長λのＥＵＶ放射線が望ましい場合、約１０ｎｍより小さいか、約２０ｎｍより大きい波長の放射線は望ましくない。特に、約１３．５ｎｍ±２％の範囲の波長を有さない放射線は、一般的に望ましくない放射線と見なすことができる。「波長λの放射線」という句は、λという有限の小さい帯域の放射線に制限されるものではないことを理解されたい。光学素子、特にかすめ入射ミラーは、１つの特定の波長λ、またはある波長の範囲のために設計することができ、例えば約１２〜１４ｎｍの範囲の予め定義された帯域内波長の放射線用に設計することができる。

本明細書において使用する「パターニングデバイス」なる用語は、入射する放射線ビームに、基板の目標部分にパターンを生成するよう、投影ビームの断面にパターンを与えるために使用し得るデバイスまたは構造を指すものとして広義に解釈されるべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。一般的に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路などの目標部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。

パターニングデバイスは透過性または反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、様々なハイブリッドマスクタイプのみならず、バイナリマスク、レベンソンマスク、減衰位相シフトマスクといったようなマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例は小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、異なる方向に入射の放射線ビームを反射するよう個々に傾斜することができる。このようにして、反射されたビームはパターン形成される。

支持構造は、パターニングデバイスを支持し、例えばその重量を担持する。これは、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計、および他の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。支持は、機械的締め付け、真空、または他の締め付け技術、例えば真空状態での静電締め付けを使用することができる。支持構造は、例えばフレームもしくはテーブルでよく、これは必要に応じて、固定式となるか、もしくは可動式となり、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して所望の位置にあることを保証することができる。本明細書において使用する「レチクル」または「マスク」なる用語は、より一般的な「パターニングデバイス」なる用途と同義と見なすことができる。

本明細書において使用する「投影システム」なる用語は、例えば使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、および反射屈折光学システムを含むさまざまなタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「レンズ」なる用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」なる用語と同義と見なされる。

照明システムは、放射線の投影ビームの誘導、成形、あるいは制御を行う屈折、反射、および反射屈折光学構成要素などの様々なタイプの光学構成要素も含むことができ、こうした構成要素もまた以降において集約的に、あるいは単独的に「レンズ」と称する。

リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）あるいはそれ以上の基板テーブル（および／または２つもしくはそれ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものである。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、１つ以上の他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が１つ以上のテーブルにて実行される。

リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するよう、基板を水などの比較的高い屈折率を有する液体に浸漬するタイプでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムの第一要素との間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影システムの開口数を増加させるため、当技術分野で周知である。

本発明の実施形態を添付の略図を参照に、例示の方法においてのみ説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示すものとする。

図１は、本発明の実施形態によるリソグラフィ装置１を概略的に示したものであり、放射線（例えばＵＶまたはＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを供給する照明システム（照明装置）ＩＬを含む。第一支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴは、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持し、かつ、投影システム（「レンズ」）ＰＬに対して正確にパターニングデバイスの位置決めを行う第一位置決めデバイスＰＭに連結を行う。基板テーブル（例えばウェハテーブル）ＷＴは、基板（例えばレジスト塗布したシリコンウェハ）を支持し、かつ投影システムＰＬに対して正確に基板の位置決めを行う第二位置決めデバイスＰＷに連結を行う。投影システム（例えば反射性投影レンズ）ＰＬは、パターニングデバイスＭＡによってビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗの目標部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）に描像する。

ここで示しているように、本装置は反射タイプである（例えば反射マスクまたは上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する）。あるいは、装置は透過タイプでもよい（例えば透過マスクを使用する）。

照明装置ＩＬは放射線ソースＳＯから放射線を受け取る。ソースとリソグラフィ装置とは、例えばソースがプラズマ放電ソースである場合に、別個の存在でよい。このような場合、ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線は一般的に、例えば適切な集光ミラーおよび／またはスペクトル純度フィルタなどを有する放射線集光器の助けにより、ソースＳＯから照明装置ＩＬへと渡される。他の場合、例えばソースが水銀ランプの場合は、ソースが装置の一体部品でもよい。ソースＳＯおよび照明装置ＩＬは、放射線システムと呼ぶことができる。

照明装置ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節する調節デバイスを有してよい。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の外部および／あるいは内部放射範囲（一般的にそれぞれ、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。照明装置は、投影ビームＰＢと呼ばれ、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有する、調整された投影ビームを提供する。

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。ビームＰＢはマスクＭＡで反射して、基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームを集束するレンズＰＬを通過する。ベースプレートＢＰ上に支持された第二位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば干渉計デバイス）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なる目標部分Ｃに位置を合わせるために正確に運動可能である。同様に、第一位置決めデバイスＰＭおよび位置センサＩＦ１（例えば干渉計デバイス）を使用して、例えばマスクライブラリから機械的に検索した後に、あるいは走査運動の間に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴおよびＷＴの運動は、位置決めデバイスＰＭおよびＰＷの部分を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）にて行われる。しかし、ステッパの場合、スキャナとは対照的に、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に連結されるだけであるか、あるいは固定される。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。

ここに表した装置は以下の好ましいモードにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは基本的に静止状態に保たれている。そして、投影ビームに与えたパターン全体が１回の作動（すなわち１回の静止露光）で目標部分Ｃに投影される。次に基板テーブルＷＴがＸ方向および／あるいはＹ方向にシフトされ、異なる目標部分ＣがビームＰＢにより照射され得る。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の静止露光で描像される目標部分Ｃのサイズを制限する。
２．走査モードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期走査する一方、投影ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する（つまり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の速度および方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、１回の動的露光で目標部分の非走査方向における幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の走査方向における高さを決定する。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴが基本的に静止状態に維持されて、プログラマブルパターニングデバイスを保持し、投影ビームに与えられたパターンを目標部分Ｃに投影する間に、基板テーブルＷＴが動作するか、走査される。このモードでは、一般的にパルス状放射線ソースを使用して、基板テーブルＷＴを動作させるごとに、または走査中に連続する放射線パルス間に、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。

上述した使用モードの組合せおよび／または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。

図２は、放射線システム４２、照明光学ユニット４４、および投影システムＰＬを含む投影装置１をさらに詳細に示す。放射線システム４２は、放電プラズマによって形成された放射線ソースＳＯを含む。ＥＵＶ放射線は気体または蒸気によって生成することができ、これは例えばＸｅガスまたはＬｉ蒸気で、その中で非常に高温のプラズマが生成されて、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲の放射線を放出する。非常に高温のプラズマは、放電の部分的に電離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。放射線を効率的に生成するために、ＸｅまたはＬｉ蒸気または他の適切な気体または蒸気の１０Ｐａなどの分圧が必要である。放射線ソースＳＯが放出する放射線は、ソース室４７から、例えばソース室４７の開口内またはその背後に配置される気体遮断構造または汚染物質トラップ４９などを介して集光室４８へと渡される。気体遮断構造４９は、例えば参照により本明細書に組み込まれる欧州特許出願公報第１０５７０７９号および第１２２３４６８号に記載されたようなチャネル構造を含む。

集光室４８は、かすめ入射集光器によって形成することができる放射線集光器５０を含む。集光器５０によって渡された放射線は、かすめスペクトルフィルタ５１で反射して、集光室４８の口４０１にある仮想ソースポイント５２に集束する。集光室４８から、ビーム５６は垂直入射反射器５３、５４を介して照明光学ユニット４４内で反射し、レチクルまたはレチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたマスクへと至る。パターン形成されたビーム５７が形成され、これは反射要素５８、５９を介して投影システムＰＬ内で描像され、ウェハステージまたは基板テーブルＷＴへと至る。照明光学ユニット４４および投影システムＰＬ内には、一般的に図示より多くの要素が存在してよい。

図３ａおよび図３ｂを参照すると、本発明によるかすめ入射ミラーが図示されている。図３ａで示すように、ミラー基質ＭＳは、ミラー層ＭＬ１としての第一層および第二層ＭＬ２を搭載する。第一層ＭＬ１は５〜１０ｎｍの厚さまたは高さｈ１を有して、Ｎｂ、Ｍｏまたはその組み合わせを含み、第二層ＭＬ２は例えば１．５〜２．５ｎｍなど、０．５〜３ｎｍの厚さまたは高さｈ２を有して、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４ＣまたはＳｉＣを含む。

Ｒｕ層がある最新技術のかすめ入射ミラーに対する、１３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を使用した反射率の増加の値を、図４および図５で％単位にて示す。

本発明のかすめ入射ミラーは、湾曲してもよい。この実施形態は、図３ｂの層構造を有するかすめ入射ミラーも指向する。

リソグラフィ装置１では、放射線集光ミラー５０は本発明によるかすめ入射ミラーを含んでよい。照明光学ユニット４４、投影システムＰＬ、またはその両方も、本発明によるかすめ入射ミラーを含んでよい。放射線集光器５０、投影システムＰＬおよび／または照明光学ユニット４４のミラーの数、ミラーの種類またはミラーの位置は、装置１の望ましい動作特性に従って決定してよい。

再び図３ａを参照すると、かすめ入射ミラーは、約５〜１００ｎｍの厚さｈ１を有して、ＭｏまたはＮｂまたはその組み合わせを含む第一層ＭＬ１と、約２ｎｍの厚さｈ２を有して、Ｂ_４Ｃを含む第二層ＭＬ２とを含む。

再び図３ｂを参照すると、かすめ入射ミラーは、ＭｏまたはＮｂまたはその組み合わせを含むミラー基質を含む。第二層ＭＬ２は、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせから選択した材料を含み、第二層ＭＬ２は、２ｎｍなど、約０．５〜３ｎｍの厚さｈ２を有する。例えば、この第二層はＢ_４Ｃを含む。ＭｏまたはＮｂ上のＢ_４Ｃは、従来のＲｕのかすめ入射ミラーに対して反射率の利得を増加させる。

かすめ入射ミラーの第一および第二層ＭＬ１およびＭＬ２は、電子ビーム蒸着、化学蒸着およびスパッタリングから選択した方法によって提供することができる。層の成長、層の厚さの制御、ミラー基質の材料は、かすめ入射ミラーの望ましい特性に従って選択することができる。

本発明によるかすめ入射ミラーは、例えばデバイス製造方法、またはＥＵＶ放射線およびかすめ入射ミラーを使用する方法で使用することができる。

図４および図５で示すような入射角αは、第二層として使用できる様々な材料で、異な反射率の増加を引き起こす。下表では、１３．５のＥＵＶ放射線、およびＭｏの第一層ＭＬ１を有するかすめ入射ミラーを使用する。第二層ＭＬ２の材料および層の厚さｈ２が変化した場合に、かすめ入射角度αの個々の範囲が与えられている。

例えば、１ｎｍの厚さｈ２のＢを使用すると、かすめ入射角度が０°より大きく、２１°以下になる。別の例として、４ｎｍの厚さｈ２のＢ_４Ｃを使用すると、かすめ入射角度は０°より大きく、１５°以下になる。図４および図５に基づき、反射率の大きい増加を獲得できるように、パラメータ（第二層ＭＬ２の材料、層の厚さｈ２、および個々のαの角度）の他の組み合わせを選択することができる。

本発明によるかすめ入射ミラーは、例えばデバイス製造方法、またはＥＵＶ放射線およびかすめ入射ミラーを使用する他の方法などにも使用することができる。

図６および図７で示すような入射角αは、第二層として使用できる様々な材料で、異な反射率の増加を引き起こす。下表では、１３．５のＥＵＶ放射線、およびＮｂの第一層ＭＬ１を有するかすめ入射ミラーを使用する。第二層ＭＬ２の材料および層の厚さｈ２が変化した場合に、かすめ入射角度αの個々の範囲が与えられている。

例えば、１ｎｍの厚さｈ２のＢを使用すると、かすめ入射角度が０°より大きく、１７°以下になる。別の例として、２ｎｍの厚さｈ２のＢ_４Ｃを使用すると、かすめ入射角度は０°より大きく、１６°以下になる。図６および図７に基づき、反射率の大きい増加を獲得できるように、パラメータ（第二層ＭＬ２の材料、層の厚さｈ２、および個々のαの角度）の他の組み合わせを選択することができる。

実施形態の幾つかは、特にＥＵＶ（または軟Ｘ線）の用途およびＥＵＶ光学要素について述べている。しかし、本発明は例えばＤＵＶ、ＶＵＶ、ＵＶまたはＶＩＳなど、他のスペクトル範囲の光学システムにも適用することができる。本発明は、複数の実施形態で述べているようなリソグラフィ装置の用途またはリソグラフィ装置での使用に制限されない。さらに、図面は概ね、本発明を理解するために必要な要素および形体を含む。それ以外に、図面は概略的であり、同じ縮尺ではない。本発明は、例えば図示のミラーの数など、概略図に示したこれらの要素に制限されない。また、本発明は、記載されたようなリソグラフィ装置に制限されない。上述した実施形態を組み合わせてよいことも理解されたい。

本発明の実施形態によるリソグラフィ装置を示したものである。 ＥＵＶ照明システムおよび図１によるリソグラフィ投影装置の投影光学系の側面図を概略的に示したものである。 基質、第一層および第二層を含むかすめ入射ミラーの側面図。 基質（第一層を含む）および第二層（図３ｂ）を含むかすめ入射ミラーの側面図。 異なる第二層（ＢまたはＣ）および第一層としてのＭｏを有する本発明のかすめ入射ミラーの反射を概略的に示したものである。 異なる第二層（Ｂ_４ＣまたはＳｉＣ）および第一層としてのＭｏを有する本発明のかすめ入射ミラーの反射を概略的に示したものである。 異なる第二層（ＢまたはＣ）および第一層としてのＮｂを有する本発明のかすめ入射ミラーの反射を概略的に示したものである。 異なる第二層（Ｂ_４ＣまたはＳｉＣ）および第一層としてのＮｂを有する本発明のかすめ入射ミラーの反射を概略的に示したものである。

Claims (46)

1. １３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーであって、
   ミラー基質と、
   ミラー表面層とを含み、ミラー表面層は第一層および第二層を有し、第一層はミラー基質と第二層との間に位置決めされ、第一層が、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を有し、第二層が、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を有し、第一層がミラー基質の最近接の層であるかすめ入射ミラー。
2. 第一層が少なくとも約５ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
3. 第一層が約１０〜１００ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
4. ミラー基質が第一層を有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
5. 第二層が０より大きく、約１０ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
6. 第二層が約０．１〜５ｎｍの層厚さを有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
7. 第二層が約０．５〜３ｎｍの層厚さを有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
8. 第二層がＢ_４Ｃを有する、請求項１に記載のかすめ入射ミラー。
9. １３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーを有するリソグラフィ装置であって、かすめ入射ミラーがミラー基質およびミラー表面層を有し、ミラー表面層が第一層および第二層を有し、第一層が、ミラー基質と第二層との間に位置決めされ、第一層が、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を有し、第二層が、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を有し、第一層がミラー基質の最近接の層であるリソグラフィ装置。
10. リソグラフィ装置であって、
    放射線のビームを供給するように構成された照明システムと、
    パターニングデバイスを支持するように構成された支持体とを含み、パターニングデバイスは、ビームの断面にパターンを与えるように構成され、さらに、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    パターン形成したビームを基板の目標部分に投影するように構成された投影システムと、
    １３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーとを含み、かすめ入射ミラーがミラー基質およびミラー表面層を含み、ミラー表面層が第一層および第二層を含み、第一層がミラー基質と第二層の間に位置決めされ、第一層が、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第二層が、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層であるリソグラフィ装置。
11. さらに、
    集光ミラーを有し、集光ミラーがかすめ入射ミラーを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
12. 照明システムがかすめ入射ミラーを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
13. 第一層が少なくとも約５ｎｍの厚さを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
14. 第一層が約１０〜１００ｎｍの厚さを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
15. ミラー基質が第一層を有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
16. 第二層が０ｎｍより大きく、約１０ｎｍ以下の厚さを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
17. 第二層が約０．１〜５ｎｍの厚さを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
18. 第二層が約０．５〜３ｎｍの厚さを有する、請求項１０に記載のリソグラフィ装置。
19. 第二層がＢ_４Ｃを有する、請求項１に記載のリソグラフィ装置。
20. １３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーを提供する方法であって、
    ミラー基質を提供することと、
    ミラー基質上に第一層を提供することとを含み、第一層は、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を有し、さらに、
    第一層上に第二層を提供することを含み、第二層は、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせから選択した材料を有し、第一層がミラー基質の最近接の層である方法。
21. 第一および第二層が、電子ビーム蒸着、化学蒸着またはスパッタリングから選択した方法によって提供される、請求項２０に記載の方法。
22. ミラー基質が第一層を有する、請求項２０に記載の方法。
23. デバイス製造方法であって、
    パターン形成した放射線のビームを基板の目標部分に投影することと、
    １３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーを提供することとを含み、かすめ入射ミラーはミラー基質およびミラー表面層を有し、ミラー表面層が第一層および第二層を含み、第一層がミラー基質と第二層の間に位置決めされ、第一層が、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第二層が、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層である方法。
24. さらに、
    放射線システムを提供することと、
    放射線システム内に集光ミラーを提供することとを含み、集光ミラーがかすめ入射ミラーを有する、請求項２３に記載の方法。
25. 放射線システムが照明システムを有し、照明システムがかすめ入射ミラーを有する、請求項２４に記載の方法。
26. ミラー基質が第一層を有する、請求項２３に記載の方法。
27. 第一層が少なくとも約５ｎｍの厚さを有する、請求項２３に記載の方法。
28. 第一層が約１０〜１００ｎｍの厚さを有する、請求項２３に記載の方法。
29. 第二層が０ｎｍより大きく、約１０ｎｍ以下の厚さを有する、請求項２３に記載の方法。
30. 第二層が約０．１〜５ｎｍの厚さを有する、請求項２３に記載の方法。
31. 第二層が約０．５〜３ｎｍの厚さを有する、請求項２３に記載の方法。
32. 第二層がＢ_４Ｃを有する、請求項２３に記載の方法。
33. 第一層がＭｏを有する、請求項２３に記載の方法。
34. かすめ入射角度が０°より大きいが、１７°以下である、請求項２３に記載の方法。
35. 第一層がＮｂを有する、請求項３４に記載の方法。
36. １３．５ｎｍのＥＵＶ放射線を、０°より大きく、２１°以下の入射角度で反射するかすめ入射ミラーのＥＵＶ反射を強化する方法であって、
    少なくとも１つのかすめ入射ミラーを提供することを含み、かすめ入射ミラーはミラー基質およびミラー表面層を有し、ミラー表面層が第一層および第二層を含み、第一層がミラー基質と第二層の間に位置決めされ、第一層が、Ｍｏ、Ｎｂおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第二層が、Ｂ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣおよびその組み合わせのグループから選択した材料を含み、第一層がミラー基質の最近接の層である方法。
37. ミラー基質が第一層を有する、請求項３６に記載の方法。
38. 第一層が少なくとも約５ｎｍの厚さを有する、請求項３６に記載の方法。
39. 第一層が約１０〜１００ｎｍの厚さを有する、請求項３６に記載の方法。
40. 第二層が０ｎｍより大きく、約１０ｎｍ以下の厚さを有する、請求項３６に記載の方法。
41. 第二層が約０．１〜５ｎｍの厚さを有する、請求項３６に記載の方法。
42. 第二層が約０．５〜３ｎｍの厚さを有する、請求項３６に記載の方法。
43. 第二層がＢ_４Ｃを有する、請求項３６に記載の方法。
44. 第一層がＭｏを有する、請求項３６に記載の方法。
45. かすめ入射角度が０°より大きいが、１７°以下である、請求項３６に記載の方法。
46. 第一層がＮｂを有する、請求項４５に記載の方法。