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JP6420864B2 - スペクトル純度フィルタ、放射システム、及びコレクタ - Google Patents

スペクトル純度フィルタ、放射システム、及びコレクタ Download PDF

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Description

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２０１１年３月４日に出願した米国仮出願第６１／４４９，３８１号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。
[0002] 本発明は、リソグラフィ装置、スペクトル純度フィルタおよびデバイス製造方法に関する。
[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。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、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、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を用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。
[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重要なステップの１つとして広く認識されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれ、リソグラフィは、小型ＩＣあるいは他のデバイスおよび／または構造を製造できるようにするためのより一層重要な要因になりつつある。
[0005] パターン印刷の限界の理論推定値を、式（１）に示す解像度に関するレイリー基準によって得ることができる。
Figure 0006420864
 上の式で、λは使用される放射の波長であり、ＮＡＰＳはパターンを印刷するために使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンジョン）である。式（１）から、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、以下の３つの方法、露光波長λを短縮することによって、開口数ＮＡＰＳを増加させることによって、あるいはｋ１の値を低下させることによって達成することができる、と言える。
[0006] 露光波長を短縮するため、したがって、最小印刷可能サイズを縮小するためには、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射源は、約１３ｎｍの放射波長を出力するように構成される。したがって、ＥＵＶ放射源は、小さいフィーチャ印刷を達成するための重要なステップを構成し得る。そのような放射を極端紫外線または軟Ｘ線と呼ぶこともでき、可能な放射源としては、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のシンクロトロン放射が挙げられる。有用なＥＵＶ帯域内放射と共に、ＥＵＶ放射源は、ほぼ同等（時々それ以上）の望ましくない帯域外赤外線（「ＩＲ」）および深紫外線（「ＤＵＶ」）を生成し得る。
[0007] スペクトル純度フィルタは、露光に使用される放射ビームから非ＥＵＶ放射をフィルタリングするために開発された。
[0008] しかしながら、開発されたスペクトル純度フィルタは、高い熱負荷に耐えることができず、大きさが限定され、かつ所望のフィルタリングを提供できないことがある。したがって、改良された放射システムを提供することが望ましい。さらに、リソグラフィで使用されるスペクトル的に十分に純粋な放射ビームを生成することができる放射システムを提供することが望ましい。さらに、不要な放射の経路を放射ビームの外に変更することによって極端紫外線（ＥＵＶ）の純粋なビームを生成することができる耐久性を有する放射システムを提供することが望ましい。
[0009] 本発明の一実施形態によると、放射ビームをパターニングし、該放射ビームを基板上に投影するように構成されたリソグラフィ装置であって、各々が少なくとも１つの望ましくない範囲の放射波長における放射ビームの放射の強度を減少させるように構成された、少なくとも２つのスペクトル純度フィルタを備え、該少なくとも２つのスペクトル純度フィルタは、互いに異なる放射フィルタリング構造を持つ、リソグラフィ装置が提供される。
[0010] 本発明の一実施形態によると、放射ビームをパターニングすることと、放射ビームを基板上に投影することとを含むデバイス製造方法であって、少なくとも１つの望ましくない範囲の放射波長における放射ビームの放射の強度を減少させるために少なくとも２つのスペクトル純度フィルタを用いることを含み、少なくとも２つのスペクトル純度フィルタは互いに異なる放射フィルタリング構造を持つ、デバイス製造方法が提供される。
[0011] 本発明の一実施形態によると、交互層の多層スタックであって、多層スタックに対して第１方向に第１波長の放射を反射するように構成された、交互層の多層スタックと、多層スタックの頂面における第１複数の凹所であって、第２波長の放射が第１方向とは異なる多層スタックに対して第２方向に反射するように配置された第１格子を形成するように構成された、第１複数の凹所と、第１複数の凹所より小さい第２複数の凹所であって、第２複数の凹所は第１複数の凹所のうちの凹所と凹所との間の多層スタックの頂面および第１複数の凹所のうちの凹所の下面に形成され、第２複数の凹所は、第３波長の放射が第１方向とは異なる多層スタックに対して第３方向に反射するように配置された少なくとも１つの第２格子を形成するように構成された、第２複数の凹所とを備える、スペクトル純度フィルタが提供される。
[0012]本発明の様々な特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作を、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されない。このような実施形態は、本明細書では例示のためにのみ提示されている。本明細書に含まれる教示に基づき、当業者には追加の実施形態が明白になるであろう。
[0013] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0014] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0015] 図２は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0016] 図３は、本発明の一実施形態による放射源および法線入射コレクタを示す。 [0017] 図４は、本発明の一実施形態による放射源およびシュヴァルツシルト型法線入射コレクタを示す。 [0018] 図５は、図１のリソグラフィ装置で使用することができるスペクトル純度フィルタの実施形態を示す。 [0019] 図６は、本発明によるスペクトル純度フィルタを用いる放射ビーム調節システムの構成を示す。 [0020] 図７は、図６に示す構成の変形体を示す。 [0021] 図８ａは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0021] 図８ｂは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0021] 図８ｃは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0021] 図８ｄは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0021] 図８ｅは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0021] 図８ｆは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0021] 図８ｇは、スペクトル純度フィルタを形成する方法を示す。 [0022] 図９は、図８ａ〜図８に示す方法で使用するターゲット上に放射の干渉パターンを投影するためのシステムを示す。 [0023] 図１０は、本発明で使用することができるスペクトル純度フィルタの構成を概略的に示す。 [0023] 図１１は、本発明で使用することができるスペクトル純度フィルタの構成を概略的に示す。 [0024] 図１２は、本発明で使用することができるスペクトル純度フィルタの構成を示す。 [0025] 図１３は、本発明で使用することができるスペクトル純度フィルタの構成を示す。 [0026] 図１４は、本発明で使用することができるスペクトル純度フィルタの構成を示す。
[0027] 本発明の特徴および利点は、以下に述べる詳細な説明を図面と組み合わせて考慮することによりさらに明白になるであろう。ここで、同様の参照文字は全体を通して対応する要素を識別する。図面では、同様の参照番号は全体的に同一、機能的に類似する、および／または構造的に類似する要素を示す。要素が最初に現れた図面を、対応する参照番号の最も左側の（１つ以上の）桁で示す。
[0028] 図１は、本発明の一実施形態となり得るまたはそれを含むリソグラフィ装置の一実施形態を概略的に示す。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構築され、かつパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造またはパターニングデバイスサポート（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射投影レンズシステム）ＰＳとを備える。
[0029] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
[0030] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。
[0031] 「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することができる。
[0032] パターニングデバイスは、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の例としては、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パネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
[0033] 「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含し得る。ガスは放射または電子を吸収しすぎることがあるので、ＥＵＶまたは電子ビーム放射に対しては真空を使用することが望ましい場合がある。したがって、真空壁および真空ポンプを用いてビームパス全体に真空環境を提供することができる。
[0034] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
[0035] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
[0036] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源ＳＯは、放射システム３（すなわち、放射生成ユニット３）の一部であってもよい。放射システム３とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射システム３は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射システム３の放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。
[0037] 放射システム３の放射源ＳＯは、様々な方法によって構成されてよい。例えば、放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ源（ＬＰＰ源）、例えばスズＬＰＰ源（そのようなＬＰＰ源自体は知られている）または放電生成プラズマ源（ＤＰＰ源）であってもよい。放射源ＳＯは異なるタイプの放射源であってもよい。
[0038] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、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。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
[0039] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＰＳ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。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およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。
[0040] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
[0041] １．ステップモードにおいては、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を基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。
[0042] ２．スキャンモードにおいては、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を同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。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（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。
[0043] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用す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。
[0044] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[0045] 図２は、図１の実施形態に示す装置の動作と同様の動作の原理を有するＥＵＶリソグラフィ装置のさらなる実施形態を概略的に示している。図２の実施形態では、装置は、放射源コレクタモジュールまたは放射ユニット３（本明細書中、放射システムとも呼ぶ）、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳを含む。一実施形態によると、放射ユニット３には放射源ＳＯ、好ましくは、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）源が設けられている。本実施形態では、放射源ＳＯによって放出される放射を、放射源チャンバ７からガスバリアまたは「フォイルトラップ」９を介してチャンバ８内へと送ることができる。図２では、チャンバ８は放射コレクタ１０を含む。
[0046] 図２は、かすめ入射コレクタ１０の適用を示しているが、特に放射源がＬＰＰ源であった場合、コレクタは法線入射コレクタであってもよい。さらなる別の実施形態では、コレクタはシュヴァルツシルトコレクタ（図４を参照）であってもよく、放射源はＤＰＰ源であってもよい。
[0047] 放射は、チャンバ８内のアパーチャから仮想光源点１２（すなわち、中間焦点ＩＦ）に合焦されてよい。放射ビーム１６はチャンバ８から照明システムＩＬにおいて法線入射リフレクタ１３，１４を介してサポート構造またはパターニングデバイスサポート（例えば、レチクルまたはマスクテーブル）ＭＴ上に位置決めされたパターニングデバイス（例えば、レチクルまたはマスク）へと反射する。投影システムＰＳによって反射要素１８，１９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴ上に結像されるパターン付きビーム１７が形成される。図示されているより多くの要素が通常照明システムＩＬおよび投影システムＰＳに存在し得る。
[0048] １つの反射要素１９は、その前方に、アパーチャ２１が中を通る開口数（ＮＡ）ディスク２０を有してよい。アパーチャ２１のサイズは、パターン付き放射ビーム１７が基板テーブルＷＴに衝突するときにそのビーム１７によって定められる角度αｉを決定する。
[0049] 他の実施形態では、放射コレクタは、集光した放射を放射ビーム放出アパーチャへと合焦させるように構成されたコレクタ、放射源と一致する第１焦点および放射ビーム放出アパーチャと一致する第２焦点を有するコレクタ、法線入射コレクタ、単一の実質的に楕円の放射集光面部分を有するコレクタ、２つの放射集光面を有するシュヴァルツシルトコレクタのうちの１つ以上である。
[0050] さらに、別の実施形態では、放射源ＳＯは、所定の波長を有するコヒーレント光ビームを燃料に合焦させるように構成された光源を含むレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源であってもよい。
[0051] 例えば、図３は、法線入射コレクタ７０を含む放射源ユニット３の実施形態を断面図で示している。コレクタ７０は、２つの自然な楕円の焦点Ｆ１，Ｆ２を有する楕円形構成を有する。特に、法線入射コレクタは、楕円体の断面の外形を有する単一の放射集光面７０を有するコレクタを含む。言い換えると、楕円放射集光面部は仮想の楕円体（図面において点線Ｅで示されている部分）に沿って延在する。
[0052] 当業者に理解されるように、集光ミラー７０が楕円体（すなわち、楕円体に沿って延在する反射面７０を含む）であった場合、ミラーは放射を１つの焦点Ｆ１から別の焦点Ｆ２へと合焦させる。焦点は楕円体の長軸上に、楕円の中心からｆ＝（ａ２−ｂ２）１／２の距離に配置されており、２ａおよび２ｂはそれぞれ主軸および短軸の長さである。図１に示す実施形態がＬＰＰ放射源ＳＯを含む場合、コレクタは図３に示すような単一の楕円面鏡であってよく、ここでは光源ＳＯが１つの焦点（Ｆ１）に位置決めされ、中間焦点ＩＦがミラーの他方の焦点（Ｆ２）で確立される。反射面７０に向かう第１焦点（Ｆ１）に配置された放射源から発出する放射、およびその表面から反射して第２焦点Ｆ２に向かう反射放射は、図面においてラインｒで示している。例えば、一実施形態によると、言及した中間焦点ＩＦは、リソグラフィ装置のコレクタと照明システムＩＬ（図１および図２を参照）との間に配置されるか、または望ましい場合、照明システムＩＬ内に配置されてもよい。
[0053] 図４は、コレクタ１７０を含む本発明の一実施形態による放射源ユニット３’を断面図で概略的に示している。この場合、コレクタは、２つの法線入射コレクタ部分１７０ａ，１７０ｂを含み、１７０ａ，１７０ｂの各部分は、実質的に楕円の放射集光面部分を有することが（必ずしもではないが）好ましい。特に、図４の実施形態は、２つのミラー１７０ａ，１７０ｂから成ることが好ましいシュヴァルツシルトコレクタ設計を含む。放射源ＳＯは第１焦点Ｆ１に配置されてよい。例えば、第１集光ミラー部分１７０ａは、第１焦点Ｆ１から第２集光ミラー部分１７０ｂに向かって、特に第２焦点Ｆ２に向かって発出する放射を合焦させるように構成された凹状反射面（例えば、楕円または放物形）を有してよい。第２ミラー部分１７０ｂは、第１ミラー部分１７０ａによって第２焦点Ｆ２に向かって、さらに焦点ＩＦ（例えば、中間焦点）に向かって誘導される放射を合焦させるように構成されてよい。第１ミラー部分１７０ａは、（第２ミラー１７０ｂによって反射される）放射がさらなる焦点ＩＦに向かって透過し得るアパーチャ１７２を含む。例えば、図４の実施形態は、ＤＰＰ放射源と上手く組み合わせて使用することもできる。
[0054] 本実施形態では、放射源ＳＯはＬＰＰ源であって、このＬＰＰ源は、所定の波長を有するコヒーレント光のレーザビームを生成するように構成されたレーザ源と関連している。レーザ光は、レーザ生成プラズマプロセスにおいて燃料から放射ビームを生成するために燃料（例えば、燃料供給元によって供給される燃料、例えば、燃料小滴を含む燃料）に合焦される。この実施形態では、結果として生じる放射はＥＵＶ放射であってよい。非限定的な実施形態では、レーザ光の所定の波長は１０．６ミクロン（すなわち、μｍ）である。当業者には明らかであるように、燃料は、例えば、スズ（Ｓｎ）であっても異なる種類の燃料であってもよい。
[0055] 放射コレクタ７０は、放射源によって生成された放射を集光し、かつ集光した放射をチャンバ３の下流の放射ビーム放出アパーチャ６０に合焦されるように構成されてよい。
[0056] 例えば、放射源ＳＯは発散放射を放出するように構成されてよく、コレクタ７０はその発散放射を反射させて放出アパーチャ６０に向かって集束する（図３および図４のように）集束放射ビームを提供するように配置されてよい。特に、コレクタ７０は、システムの光軸Ｏ上の焦点ＩＦに放射を合焦させてよく（図２を参照）、この焦点ＩＦは放出アパーチャ６０に配置されている。
[0057] 放出アパーチャ６０は、円形のアパーチャまたは別の形状（例えば、楕円形、四角形または他の形状）を有してよい。放出アパーチャ６０は小さいことが好ましく、例えば約１０ｃｍより小さい、好ましくは１ｃｍより小さい（放射透過方向Ｔと横方向の方向、例えばアパーチャ６０が円形の断面を有する場合に半径方向で測定された）直径を有する。光軸ＯＸはアパーチャ６０を介して中心に延在することが好ましいがこれは必須ではない。
[0058] 放射源ＳＯによって生成され得る赤外線（「ＩＲ」）はコレクタの下流のミラーとともにレチクルステージの加熱をもたらし得るため、ＩＲを、パターニングデバイスＭＡに提供されている所望のＥＵＶ放射からフィルタリングすることが望ましい。深紫外線（「ＤＵＶ」）（例えば、約１９０〜２５０ｎｍの範囲内の波長を有する）をＥＵＶからフィルタリングすることも望ましい場合がある。なぜなら、ＤＵＶは基板Ｗ上のレジスト内のＥＵＶイメージのボケをもたらし得るからである。
[0059] したがって、スペクトル純度フィルタがリソグラフィ装置内の放射ビームパス内に設けられてよい。そのようなスペクトル純度フィルタは、例えば、ＥＵＶ放射を通過させるが他の波長（特に、望ましくない場合がある波長）の放射を遮断または再誘導するように配置されてよい。
[0060] そのようなスペクトル純度フィルタは望ましくない波長の放射を完全に遮断または再誘導することができないことが理解されるであろう。さらに、スペクトル純度フィルタは、望ましくない波長の異なる範囲における放射を遮断または再誘導できない場合がある。さらに、スペクトル純度フィルタは、放射ビーム内のＥＵＶ放射の強度を望ましくなく低減し得る。さらに、スペクトル純度フィルタは、そのフィルタが動作し得る条件によってある期間の後に劣化または破壊し得る。例えば、放射ビーム内の放射の全体的な強度により、スペクトル純度フィルタのかなりの加熱が生じ得る。さらに、放射ビームはパルス状になることがあり、これは、かなりの物理的ストレスを含む、スペクトル純度フィルタの一部の構成の変動する温度という結果となり得る。
[0061] リソグラフィ装置に対する全ての所望の条件、すなわち、多数の異なる範囲の望ましくない波長を含む望ましくない放射波長の十分な減衰、所望の波長の十分な透過およびリソグラフィ装置内の十分な耐久性などを満たすことができる単一のスペクトル純度フィルタはないことが分かった。しかしながら、ＥＵＶ放射などの所望の放射波長の結果として生じる複合減衰により、任意の既知の構成を有する多数のスペクトル純度フィルタを含むことは以前から望ましくなかった。リソグラフィ装置における放射ビーム内の所望の放射波長の減衰は望ましくない。なぜなら、これは基板上の所望のパターンを形成するための時間を増やし、結果的に装置の減少したスループットとなり得るからである。
[0062] 本発明の一実施形態によると、リソグラフィ装置において２つの異なる構成のスペクトル純度フィルタが使用されている。２つの異なる構成のスペクトル純度フィルタを用いることによって、１つの形態のスペクトル純度フィルタの欠損を別の形態のスペクトル純度フィルタの使用によって補償することが可能となることが好ましい。
[0063] 例えば、以下にさらに詳細に説明するように、第１形態のスペクトル純度フィルタの使用は第２スペクトル純度フィルタの加熱を減少することができ、第２スペクトル純度フィルタに対するパラメータの選択を、例えば、第２フィルタの耐久性に対してあまり制約を受けずに特定の波長の放射のフィルタリングを最適化することを可能にする。したがって、単一の設計の２つのスペクトル純度フィルタを用いるリソグラフィ装置を提供することと比較して２つの異なるタイプまたは構成のスペクトル純度フィルタを選択することにかなりの利点があり得る。
[0064] 本発明の実施形態では、以下に説明するように、２つの異なるスペクトル純度フィルタは、少なくとも、格子スペクトル純度フィルタ、膜スペクトル純度フィルタ、グリッドスペクトル純度フィルタおよび反射防止コーティングから選択することができる。２つ以上の異なるタイプのスペクトル純度フィルタを使用してもよいことが理解されるであろう。
[0065] 格子スペクトル純度フィルタ１１の非限定的な実施形態を図５に示しており、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤとして表されている。以下にさらに詳細に説明するように、格子スペクトル純度フィルタは、上記した任意のコレクタのミラー上に設けられてよく、また、図２に示すミラー１８または１９あるいはリソグラフィ装置内の任意のリフレクタなどの照明システムＩＬにおけるミラーに設けられてもよい。
[0066] 必ずしもではないが、スペクトル純度フィルタ１１が以下の仕様を満たすことが望ましい。
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[0067] コレクタが１３．５ｎｍの波長を有する放射（ＥＵＶ）に対して反射し続けるためには、格子スペクトル純度フィルタ１１は、コレクタのために通常使用される平滑な（例えば、研磨された）基板に塗布されたコーティングを含む。コーティングは、平滑な基板上にいわゆる多層スタック１００を作成するために材料が交替する複数の層を含んでよい（図５を参照）。一実施形態では、多層スタック１００は、約１０００枚の複数の交互する層を含み、かつ約７μｍの全体的な厚さを有してよい。当該技術分野で知られている交互する層のための材料のあらゆる適切な組み合わせが使用されてよい。
[0068] 多層スタック１００が平滑な基板に適用された後、多層スタックの頂部側をエッチングし、例えば、ランダムな四角形（図５のＡを参照）、ランダムな鋸（図５のＤを参照）またはランダムな波形のパターン（図５のＢおよびＣを参照）にダイヤモンド切削またはスパッタリングを用いて機械的処理をして多層スタック１００の頂部側に複数の凹所１００を作成することによって格子スペクトルフィルタ１１を形成する。
[0069] 一実施形態では、凹所１１０は、例えば図５に示すように、対称的な断面を有してよい。
[0070] 一実施形態では、凹所１１０は、望ましくない放射の波長の約四分の一（すなわち、／４）の深さ、および、凹所が０オーダの望ましくない放射（例えば、ＩＲおよび／またはＤＵＶ）を散乱（約５０ｘ）または所望のＥＵＶ放射が反射される方向とは異なる方向に反射することを可能にする適切なプロフィール（図５を参照）を有し得る。同時に、当該技術分野では周知であるように、ＥＵＶコントラストは多層スタックにおける複数の交互する層によって決定されてもよい。所望のＥＵＶ放射は、直接的または追加のミラーの使用によって中間焦点ＩＦに反射されてよい。
[0071] 図５の格子スペクトルフィルタ１１は、アパーチャ６０を介して放出される放射のスペクトル純度を向上させるように構成される（図３および図４に示す）。一実施形態では、フィルタ１１は、アパーチャ６０に向かう放射の所望のスペクトル部分のみを透過するように構成される。例えば、フィルタ１１は、放射の他の「望ましくない」スペクトル部分を反射、遮断または再誘導するように構成されてよい。フィルタ１１は、放射の他の「望ましくない」スペクトル部分の遮断、再誘導および反射のうちの１つ以上の組み合わせを提供するように構成されることが好ましい。
[0072] 一実施形態によると、所望のスペクトル部分（すなわち、アパーチャ６０を介して放出される）はＥＵＶ放射である（例えば、２０ｎｍより低い波長、例えば、１３．５ｎｍの波長を有する）。フィルタ１１は、その所望のスペクトル部分の入射放射（すなわち、放射源ＳＯからフィルタに向かう放射）の少なくとも５０％、好ましくは８０％より多くを透過するように構成されてよい。例えば、約１０μｍの波長λを有する放射をフィルタリングするために、多層スタックの頂部側における凹所は深さ約２．５μｍであってよい。
[0073] 一実施形態において、スペクトル純度フィルタは、凹所が作成された後に多層スタックの頂部側に設けられる薄いコーティングを含んでもよい。コーティングの厚さは約０．２ｎｍ〜約１ｎｍであってよい。コーティングは、高い導電率を示しかつ酸化しない金属を含んでよい。例えば、金属は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＺｎおよびＡｇからなる群から選択されてよい。一実施形態では、金属は、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｏ、ＴｉおよびＡｕからなる群から選択されてよい。
[0074] 一実施形態では、反射型多層スタックは、研磨された集光ミラーに堆積されてよい。反射型多層スタックには、ウェットエッチング、ドライエッチング、スクラッチングまたは他の機械的プロセスによっておよび／または所望のスペクトル純度フィルタをリフレクタ表面に移すためのあらゆる適切なリソグラフィ技術を用いて格子スペクトル純度フィルタが設けられてよい。
[0075] 一実施形態では、反射型多層スタックは、上記で形成されたように、基板および格子スペクトル純度フィルタ上に堆積されてよい。次いで、多層リフレクタおよび格子スペクトル純度フィルタを含む基板は、例えば、適切な接着剤によって研磨された集光ミラーに取り付けられてよい。
[0076] 図８ａ〜図８ｇは、本発明で使用する格子スペクトル純度フィルタが形成され得るプロセスを示している。図示したように、プロセスは、例えば、研磨された集光ミラーである基板３００から開始する。
[0077] 反射型多層スタック３０１が、基板３００の表面上に形成される。レジスト３０２などの放射感光性材料の層が、反射型多層スタック３０１の上に堆積される。その後、放射３０３の干渉パターンが放射感応性層３０２上に投影される。その後、放射感応性層３０１の材料は、反射型多層スタック３０１の表面上にパターン付きマスク３０４を生成するために展開される。表面は次いでエッチング（例えば、化学的エッチング）され、それによって、パターン付きマスク３０４は、エッチの影響の下、模様付き表面３０５を反射型多層スタック３０１の表面上に作り出し、スペクトル純度フィルタを形成する。最後に、必要に応じて、薄いコーティング３０６は、上記したように多層スタックの頂部側に形成されてよい。
[0078] 上記したように、基板３００は、リフレクタなどの格子スペクトルフィルタを上に形成することが望ましいコンポーネントであり得ることが理解されるであろう。あるいは、基板は、スペクトル純度フィルタが上に形成された別個のコンポーネントであって、その後、スペクトル純度フィルタが配置されることが望ましいコンポーネントに取り付けられてもよい。
[0079] 図９は、図８ａ〜図８ｇで示す方法を用いて格子スペクトル純度フィルタの形成中に放射の干渉パターンを基板上に投影するために用いることができるシステムを概略的に示している。しかしながら、放射の干渉パターンを格子スペクトル純度フィルタが形成される表面上に投影するために、別のシステムを提供してもよいことが理解されるであろう。
[0080] 図９に示すように、システムは、狭帯域の放射源３５０を含んでよい。例えば、狭帯域の放射源３５０は、ＵＶ源３５１および狭帯域フィルタ３５２を含んでよい。システムは、干渉パターンを、狭帯域の放射源３５０によって生成される放射ビームに導入するための構成をさらに含む。例えば、図９に示すように、エタロン３５３が設けられてもよい（ファブリー−ペロー干渉計としても知られている）。さらに、干渉パターンをターゲット３５４上に適切に投影するために光コンポーネントが設けられてもよい。例えば、示されるように、非球面のビームエキスパンダ光学系３５５が放射源３５０とエタロン３５３との間に設けられてよく、また、フィールドレンズ３５６がエタロンとターゲット３５４との間に設けられてもよい。
[0081] 図９に示すような構成が使用された場合、ターゲット３５４上に投影される放射の干渉パターンは、使用される放射の波長、放射ビームの強度および／またはエタロンスペーシングの調整によって調整することができると理解されるであろう。
[0082] 上記したような格子スペクトル純度フィルタを形成する方法、特に、放射の干渉パターンを基板上に投影するために図９に示すような構成を用いて形成する方法は、必要な模様付き表面の形成を上記した集光ミラーなどの比較的大きいコンポーネントの上で行うことを可能にすることも理解されたい。さらに、そのようなシステムは、曲面上への模様付き表面の形成、したがって、上記したようなスペクトル純度フィルタの形成に適用できるため、好都合であり得る。
[0083] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置は２つの格子スペクトル純度フィルタを使用してもよく、各フィルタには互いに異なる放射フィルタリング構造が提供される。
[0084] 一実施形態では、２つの異なる格子スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置内の異なるリフレクタ上に設けられてよい。したがって、上述したように、両方とも、頂面に形成された複数の凹所を有する多層スタックから形成されてよい。両方の格子スペクトル純度フィルタに対して、多層スタックは、ＥＵＶ放射などの第１波長の放射が多層スタックに対して第１方向に反射されるように構成されてよい。凹所は、望ましくない放射波長をフィルタリングするために第１波長とは異なる波長の放射が第１方向とは異なる方向に反射されるように構成されてよい。
[0085] 本発明の一実施形態では、第１格子スペクトル純度フィルタの凹所は第２格子スペクトル純度フィルタの凹所とは異なる寸法を有しており、すなわち、異なる放射フィルタリング構造を有する。したがって、２つの格子スペクトル純度フィルタを使用して光路からの異なる波長の放射をフィルタリングすることができる。例えば、１つの格子スペクトル純度フィルタは、赤外線（例えば、約１０．６μｍの波長を有する）を抑制するために構成され、第２格子スペクトル純度フィルタは、ＤＵＶ放射を抑制または除去するように構成されてよい。
[0086] 本発明の一実施形態では、第１スペクトル純度フィルタおよび第２スペクトル純度フィルタの両方をリソグラフィ装置内の１つのリフレクタ上に一緒に設けられてよい。図１０および図１１は、２つの格子スペクトル純度フィルタの可能な組み合わせのうちの２つの構成を概略的に示している。示されるように、上記した格子スペクトル純度フィルタと同様に、図１０および図１１に示す格子スペクトル純度フィルタは、第１複数の凹所１１０が形成される多層スタック１００から形成される。上記したスペクトル純度フィルタと同様に、多層スタック１００は、多層スタック１００に対して第１方向における第１波長の放射を反射するように構成されてよく、第１複数の凹所１１０は、第１方向とは異なる多層スタック１００に対して第２方向の第２波長の放射を反射するように構成されてもよい。
[0087] 第１複数の凹所１１０に加えて、第２複数の凹所１２０，１２１が形成される。図１０および図１１に示すように、第２複数の凹所１２０，１２１は第１複数の凹所１１０より小さく、第１複数の凹所のうちの凹所１１０間の多層スタック１００の残りの頂面１００ａ上および各々の凹所１１０の下面１１０ａ上に形成される。
[0088] 第２複数の凹所１２０，１２１は、第１波長および第２波長の放射とは異なる第３波長の放射を、第１方向とも異なる方向に反射するように構成されてよい。
[0089] したがって、例えば、多層スタック１００を用いてリソグラフィ装置の光路に沿って第１波長の放射を透過してもよく、第１複数の凹所１１０を用いて光路における第２放射波長を除去または抑制してもよく、さらに、第２複数の凹所１２０，１２１を用いて光路から第３放射波長を除去または抑制してもよい。
[0090] 図５に示す格子スペクトル純度フィルタと同様に、第１複数の凹所および第２複数の凹所は、任意の所望の断面を有してよく、特に、対称的な断面を有してもよい。図１０および図１１に示す例では、第１複数の凹所１１０は長方形の断面を有してよく、「バイナリ格子」とも呼ばれる。第１のより大きい複数の凹所１１０に対する長方形の断面の利点としては、凹所がダイヤモンド切削などの機械的処理によって形成することができるということである。これは、第１格子スペクトル純度フィルタと第２格子スペクトル純度フィルタとの組み合わせを有するリフレクタを生成するコストを削減することができる。
[0091] 図１０に示す例では、第２複数の凹所１２０も長方形の断面を有している。そのような構成の利点としては、多層スタックの露出面の大部分が多層スタックの単一の層であり得ることである。したがって、多層スタックが２層の交互層（そのうち一方は他方よりリフレクタが使用される環境において劣化しやすい）から形成された場合、組み合わされた格子スペクトル純度フィルタは、主に露出されている最上層が劣化しにくい多層スタックの２つの材料のうちの１つから形成されるように構成されてよい。したがって、組み合わされた格子スペクトル純度フィルタの寿命を増大させることができる。
[0092] 図１１に示す例では、第２複数の凹所１２１はブレーズド、すなわち、三角形の断面を有する。ブレーズド格子を用いることの利点としては、ブレーズド格子は第１方向においてより幅広い範囲の波長を反射することができ、したがって、バイナリ格子を用いたときよりも光路からその波長を抑制または除去するために使用できることである。これは、大幅な範囲の波長にわたって存在し得るＤＵＶ放射を除去または抑制するための場合に特に好都合である。
[0093] 上記したように、凹所１１０、１２０および１２１の深さの選択は、２つの格子スペクトル純度フィルタがリソグラフィ装置の光路から除去または抑制する放射波長を選択するために使用されてよい。凹所１１０、１２０および１２１のピッチは、第１方向、すなわち、多層スタック１００によって反射される放射の方向と、第２および第３方向、すなわち、第１および第２複数の凹所１１０、１２０および１２１によって反射される放射の方向との間の発散度を制御するために使用されてよい。したがって、望ましくない放射は、軸に残っている所望の放射である放射ビームの光軸を囲う円錐を効果的に形成することができる。したがって、放射ビームが格子スペクトル純度フィルタからアパーチャを通って、例えば、放射源と照明システムとの間の中間焦点に誘導された場合、望ましくない放射はアパーチャを通らず、放射源および／または照明システムが配置され得る排気チャンバの壁などのシステムの壁に入射しかつその壁によって吸収され得る。
[0094] 望ましい場合、２つの複数の凹所のピッチは、第２および第３方向が同じであるように選択されてよい。そのような構成では、光路から除去または抑制される両方の放射波長は、リソグラフィ装置の光路から共通の放射シンクに共通の方向において反射することができる。
[0095] あるいは、第２方向および第３方向が異なってもよく、かつ別の放射シンクが光路から抑制または除去される２つの放射波長のために提供されてもよい。
[0096] 一実施形態では、第１複数の凹所１１０は、約１．５μｍ〜３μｍの間、望ましくは約２．６５μｍの深さを有してよい。第１複数の凹所１１０のピッチは約２ｍｍであってよい。そのような構成を用いて赤外線、特に波長１０．６μｍの放射をリソグラフィ装置の光路から除去または抑制することができる。
[0097] 第２複数の凹所１２０，１２１は、例えば、約２５ｎｍ〜７５ｎｍの間、望ましくは約５０ｎｍの深さを有してよく、さらに、例えば０．０４ｎｍのピッチを有してよい。したがって、第２複数の凹所１２０，１２２は、リソグラフィ装置の光路からＤＵＶ放射を除去または抑制するのに適した第２格子スペクトル純度フィルタを形成してよい。
[0098] 一実施形態によると、上記した格子スペクトル純度フィルタは、放射源からのコヒーレントレーザ光の所定の波長を有する放射の少なくとも一部を、放出される放射からフィルタリングするように構成されてよい。特に、放出される放射の望ましい部分は、コヒーレントレーザ光よりかなり低い波長を有する。コヒーレントレーザ光の波長は、例えば、１０ミクロンより大きくてもよい。一実施形態では、フィルタリングされるコヒーレントレーザ光は、１０．６ミクロンの波長を有する。
[0099] 上記では、格子スペクトル純度フィルタは、放射コレクタを含む放射システムに適用された。一実施形態では、上記したあらゆる構成の格子スペクトル純度フィルタは、リソグラフィ装置の照明システムＩＬにおけるミラーまたはリソグラフィ装置内の他のリフレクタに適用されてもよい。
[00100] 格子スペクトル純度フィルタを集光ミラーと組み合わせることによって、帯域外放射をその放射源のより近くで対処することができ、それによって、追加のＥＵＶ（または最小の）損失がいわゆる光学カラムより上流のフィルタリング技術の実施によって実現されない。格子スペクトルフィルタが光学カラムの最も大きい表面に位置決めされるため、比較的低いパワー負荷を有し得る。さらに、中間焦点ＩＦまでの長い光路が可能であり、これは、小さい迂回角度を用いて望ましくない放射が放射源ＳＯから出てイルミネータＩＬに入ることを防ぐことを可能にする。本発明の実施形態の格子スペクトル純度フィルタは、好ましくない環境下で作業し続けることができ、結果的に、高価なフィルタに置き換える必要がなく、それによって潜在的に節約することができる。
[00101] 図６は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置で使用するために提供され得る照明システムの一部を概略的に示している。特に、図６に示す構成は、放射ビームを少なくとも部分的に調節するために提供されてよい。
[00102] 図６に示すように、放射は中間焦点２００から第１リフレクタアレイ２０１に提供され、各リフレクタは放射ビームの一部を第２反射要素アレイ２０２におけるそれぞれの反射要素に合焦させる。第２反射要素アレイ２０２におけるそれぞれの反射要素は、第２リフレクタアレイ２０２のうちのリフレクタに入射する放射を放射ビーム調節デバイスによって提供される調整された放射ビーム２０３へと誘導するように構成される。
[0100] 調節放射ビーム２０３は、例えば、リソグラフィプロセスの一部としてパターンを放射ビームに付与するために使用されるパターニングデバイス上に誘導されてよい。そのような構成では、第２リフレクタアレイ２０２における各リフレクタは、第１リフレクタアレイ２０１における関連要素のフィールドがパターニングデバイス上に結像されるように構成されてよい。そのような構成は、一般的に「フライアイインテグレータ」として知られている。そのような構成では、第１リフレクタアレイ２０１のリフレクタを通常視野ファセットミラーと呼び、第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタを通常瞳ファセットミラーと呼ぶ。当然のことながら、そのような構成は、パターニングデバイス（または放射ビーム調節デバイスの出口）におけるフィールドが第１リフレクタアレイ２０１の複数の重なるイメージからなるように構成される。これは、中間焦点２００からの放射、すなわち、放射源によって放出される放射の混合を提供し、改善された照明均一性を提供する。
[0101] 図６に示す構成では、第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタには、上記した構成のうちの１つによる格子スペクトル純度フィルタが設けられる。
[0102] さらに、第１リフレクタアレイ２０１および第２リフレクタアレイ２０２は、所望の波長を有する放射が第１リフレクタアレイ２０１のうちの各リフレクタから第２リフレクタアレイ２０２のそれぞれのリフレクタに反射されるように構成される。第２リフレクタアレイ２０２のそれぞれのリフレクタは、所望の波長の放射を反射して調節放射ビーム２０３の一部を形成するように適切に構成される。その一方、望ましくない波長の放射は、第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタから異なる方向に反射し、したがって、第２リフレクタアレイ２０２のうちの異なるリフレクタに入射する。この場合、望ましくない波長の放射は、調節放射ビーム２０３の一部を形成しないように、入射する第２リフレクタアレイ２０２のうちのリフレクタから反射する。
[0103] 好ましい構成では、図６に示すように、放射吸収器２０４が設けられており、この吸収器は、望ましくない波長の放射が調節放射ビーム２０３の一部を形成しないような方向に反射されるその放射を吸収するように構成される。例えば、放射吸収器２０４は、第１方向に反射した所望の波長の放射が通り抜けて調節放射ビーム２０３を形成するが異なる方向に反射する望ましくない波長の放射を吸収することを可能とするアパーチャの形態で配置されてもよい。
[0104] 図６に示すような構成では、望ましくない波長を有する放射が第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタによって第２リフレクタアレイ２０２の複数のリフレクタ上に反射し得ることが理解されたい。さらに、第２リフレクタアレイ２０２の各リフレクタは、所望の波長を有する第１リフレクタアレイ２０１における第１リフレクタから放射を受けてそのような所望の放射が調節放射ビーム２０３に含まれるように反射し、かつ望ましくない波長を有する第１リフレクタアレイ２０１のうちの１つ以上の他のリフレクタから放射を受けてそのような望ましくない放射が調節放射ビーム２０３の一部を形成しないように反射することができる。
[0105] 図７は、図６に示す構成と類似する構成を概略的に示している。したがって、対応するフィーチャの説明は簡略化のために省略される。図７に示す構成と図６に示す構成との差は、第１リフレクタアレイ２０１および第２リフレクタアレイ２０２が、望ましくない波長の放射が第１リフレクタアレイ２０１の各リフレクタから反射されることにより放射が第２リフレクタアレイ２０２のうちの２つのリフレクタ間の空間に誘導されるように構成されるということである。したがって、所望の波長の放射のみが第１リフレクタアレイ２０１のリフレクタによって第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタ上に反射されて、その後調整された放射ビーム２０３の一部を形成する。図７に示すように、放射吸収器２０５は、第１リフレクタアレイ２０１に対して第２リフレクタアレイ２０２の反対側に設けられてよい。放射吸収器２０５は、第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタ間を通過する望ましくない波長の放射を吸収するように構成されてよい。
[0106] 図６および図７に示す構成で示される構成の放射吸収器２０４，２０５には、望ましくない波長の放射の吸収により生じる熱を放散するために冷却システムが設けられてよい。
[0107] 図６および図７に示す構成では、格子スペクトル純度フィルタが第１リフレクタアレイ２０１のリフレクタ上に設けられるように構成されているが、格子スペクトル純度フィルタが代替としてまたはさらに第２リフレクタアレイ２０２のリフレクタ上に設けられる別の構成が提供されてもよいことが理解されたい。いずれの場合においても、格子スペクトル純度フィルタは、所望の波長の放射が調節放射ビームを形成する一方望ましくない波長を有する放射が１つ以上の異なる方向に誘導されて適切な放射吸収器によって吸収することができるように誘導されるように配置されてよい。
[0108] 図６および図７の構成は、望ましくない波長の放射がリソグラフィ装置の残りの部分へと入ることを好都合に防ぐことができる。さらに、放射ビーム調節システムで使用されるリフレクタアレイのリフレクタ上に格子スペクトル純度フィルタを形成することが、例えば上記したように集光ミラー上に格子スペクトル純度フィルタを形成するより容易であり得る。さらに、集光ミラーが動作する環境は、集光ミラー上に形成される格子スペクトル純度フィルタの有用な寿命が、図６および図７に示す放射ビーム調節システムのリフレクタ上に形成されたときの格子スペクトル純度フィルタの有用な寿命より短い場合がある。
[0109] 膜スペクトル純度フィルタ１３０の例を図１２に示している。示されているように、膜スペクトル純度フィルタ１３０は、フレーム１３２によって支持することができる薄膜材料１３１から形成される。フィルタリングされる放射ビーム１３３は、薄膜材料１３１へと誘導されてそこを通り抜ける。薄膜材料１３１は、望ましい波長の放射をできる限り透過しかつ望ましくない放射波長を透過しないように選択される。例えば、薄膜１３１は、ＺｒおよびＳｉの層から形成されてよい。薄膜は、例えば、約５０ｎｍ〜約２５０ｎｍの範囲の厚さを有してよい。
[0110] 薄膜１３１を支持するためにサポートメッシュを設けてもよい。メッシュは、膜スペクトル純度フィルタ１３０の耐久性を強めるが望ましい放射波長に対するその透過性を低下し得る。本発明があらゆる既知の膜格子スペクトル純度フィルタと実施されてもよいことが理解されるであろう。
[0111] 膜格子スペクトル純度フィルタ１３０は、リソグラフィ装置内の様々なあらゆる配置で使用されてもよい。しかしながら、放射ビームが薄膜材料１３１を一度のみ通過するように選択された配置に膜スペクトル純度フィルタ１３０を配置することが好ましい場合がある。これは、薄膜材料１３１がＥＵＶ放射などの望ましい放射波長をできる限る透過するように選択されるが、放射ビーム１３３が膜スペクトル純度フィルタ１３０を通過する度に望ましい放射波長の強度は減衰するからである。したがって、放射ビームが薄膜材料１３１を通り抜ける複合作用は、望ましい波長の放射の強度の許容できない減衰という結果となる。したがって、放射ビームの光路が実質的にそれ自体に対して後に曲げられているリソグラフィ装置内の折り畳みミラーに隣接して膜スペクトル純度フィルタ１３０を用いることは適切ではない場合がある。
[0112] 一実施形態では、膜スペクトル純度フィルタ１３０を上記した中間焦点１２０の近く、すなわち、照明システムＩＬ内へと入るために放射ビームに提供され得る仮想光源点の近くに配置されることが望ましい場合がある。したがって、例えば、膜スペクトル純度フィルタ１３０は、中間焦点１２の前の最終要素または中間焦点１２の後の第１要素として設けられてもよい。いずれの場合においても、膜スペクトル純度フィルタ１３０が放射システムの一部または照明システムの一部として設けられてもよいことが理解されるであろう。そうような構成は、配置が放射源に比較的近いリソグラフィ装置の光路に提供されるため、好都合であり得る。通常、光路に沿って放射源に近いほど、放射ビームの幅が広く、したがって、薄膜材料１３１の所定の領域に入射する放射強度は低い。
[0113] 本発明の一実施形態によると、照明システムＩＬは、格子入射リフレクタを含んでよい。特に、格子入射リフレクタは、イルミネータにおける最終光学要素であってよい。膜スペクトル純度フィルタ１３０は、格子入射リフレクタに隣接して配置されてよい。なぜなら、そのような配置では、フィルタは、放射ビームが薄膜材料１３１を一度のみ通過するように構成され得るからである。
[0114] したがって、例えば、膜スペクトル純度フィルタ１３０は、格子入射リフレクタの前の光路内の最終要素または格子入射リフレクタの後の光路内の第１要素として配置されてよい。
[0115] 膜スペクトル純度フィルタは、薄膜材料１３１の表面が放射ビームの光軸に対して実質的に垂直であるように配置されてよい。あるいは、フィルタは斜角で配置されてもよい。例えば、膜スペクトル純度フィルタ１３０が中間焦点１２に隣接して配置された場合、フィルタは、約１℃〜３０℃、例えば約１５℃の角度で配置されてよい。膜スペクトル純度フィルタ１３０が格子入射リフレクタに隣接している場合、フィルタは、約２０℃〜６５℃の角度で配置されてよい。
[0116] 膜スペクトル純度フィルタに対して他の配置および／または構成も考慮されてもよいことが理解されるであろう。
[0117] グリッドスペクトル純度フィルタ１４０の例が図１３に概略的に示されている。図示するように、グリッドスペクトル純度フィルタ１４０は、基板１４２内に形成される１つ以上のアパーチャ１４１から形成されてよい。１つ以上のアパーチャ１４１は、図１３に示すように、ピンホールアレイであってもよいが、これは絶対的ではなく（１つ以上の）アパーチャは、例えば、所定の幅のスリットを含む任意の適切な断面を有してよい。各アパーチャ１４１は、アパーチャ幅が回折限界より低い波長を有する実質的に全ての放射を反射する。ここで、回折限界は、アパーチャ１４１（真空であり得る）を満たす媒体における波長の半分である。回折限界より上のアパーチャの幅に対しては、放射のかなりの部分がアパーチャを透過する。
[0118] 例えば、幅１００ｎｍのスリットに対しては、２００ｎｍより大きい波長を有する実質的に全ての光が反射される。
[0119] したがって、１つ以上のアパーチャ１４１の幅の適切な選択により、グリッドスペクトル純度フィルタ１４０は、ＥＵＶ放射などの所望の放射波長を透過しかつより長い波長を有する放射を反射するように構成されてよい。
[0120] 所望の波長の放射に対するグリッドスペクトル純度フィルタ１４０の透過性は、放射ビーム１４３が入射する開口領域の比率に依存することが理解されるであろう。したがって、１つ以上のアパーチャ１４１の幅が小さい場合があるため、特に、ＥＵＶを透過することが望ましい場合、図１３に示すように、複数のアパーチャ１４１が設けられてもよい。
[0121] 図１３は周期的なアパーチャアレイ１４１を示しているが、規則的または不規則なパターンを形成するあらゆる適切なアレイを使用してもよい。ある特定の状況下では、アパーチャ１４１間の一定の間隔の周期性による望ましくない回折効果を回避するためにアパーチャ１４１間の間隔を変更することが望ましい場合がある。
[0122] アパーチャ１４１は、リソグラフィおよび／またはマイクロマシニング技術を用いて形成されてよい。例えば、マイクロマシニング技術は、フォトリソグラフィによってシリコンウェーハの上の層におけるアパーチャを画定し、その後シリコンウェーハへと
深くエッチングすることを含む。アパーチャ１４１を空けるために、例えばＫＯＨエッチング技術を用いて窓がシリコンウェーハの裏側へとエッチングされる。しかしながら、あらゆる既知のグリッドスペクトル純度フィルタが本発明で使用されてもよいことが理解されるであろう。
[0123] グリッドスペクトルフィルタ１４０はリソグラフィ装置内のあらゆる所望の配置で使用されてもよいが、上記した膜スペクトル純度フィルタのように、グリッドスペクトル純度フィルタを、放射ビーム１４３が単一方向でのみグリッドスペクトル純度フィルタ１４０を通過する位置に配置することが好ましい場合がある。膜スペクトル純度フィルタ１３０と同様に、これは、放射ビームにおける所望の放射波長の望ましくない減衰を減少することができる。
[0124] さらに、放射源に比較的近い配置にグリッドスペクトル純度フィルタ１４０を配置することが望ましい場合がある。なぜなら、放射が角度をなしてアパーチャ１４１に入射すると望ましい放射波長の減衰はより大きくなるからである。
[0125] 一実施形態では、グリッドスペクトル純度フィルタ１４０は、放射ビームが照明システムＩＬ内へと入るために提供される上記の中間焦点１２の近くに配置されてよい。例えば、膜スペクトル純度フィルタ１３０のように、グリッドスペクトル純度フィルタ１３０は、中間焦点１２の前の最終要素または中間焦点１２の後の第１構成要素として設けられてもよい。同様に、グリッドスペクトル純度フィルタ１４０は、放射システムの一部または照明システムの一部として設けられてもよい。
[0126] 図１４は、本発明においてスペクトル純度フィルタとして使用することができる反射防止コーティング１５０の構成を概略的に示している。図示するように、これは、リソグラフィ装置内でリフレクタ１５２の表面上に形成される薄膜材料１５１から形成されてもよい。薄膜１５１はリソグラフィ装置内のいずれのリフレクタ上に設けられてもよいことが理解されるであろう。さらに、薄膜は、リソグラフィ装置内の複数のリフレクタ上に設けられてもよい。薄膜１５１は、放射ビーム１５３の望ましい放射波長に対してリフレクタ１５２の反射性質を実質的に影響しないが１つ以上の望ましくない放射波長の反射を妨げるように選択されてよい。
[0127] 薄膜１５１は、誘電体コーティングから形成されてよく、例えば、窒化ケイ素、酸化ケイ素または他の適切な材料から形成されてよい。本発明においてあらゆる既知の反射防止コーティングがスペクトル純度フィルタとして使用されてもよいことが理解されるであろう。
[0128] 上記したように、本発明の一実施形態では、２つの異なるスペクトル純度フィルタが使用されている。２つの異なるスペクトル純度フィルタの組み合わせは、特定の利点を提供することができる。
[0129] 例えば、上記したように、格子スペクトル純度フィルタをコレクタ上に設けることが望ましい場合がある。しかしながら、これは赤外線の十分な除去を提供しない場合がある。特に、例えば、格子スペクトル純度フィルタの構成は、放射ビーム内の赤外線の強度をその初期値の約２％に減少し得るが、赤外線をその初期値の０．０２％に減少させることが望ましい場合がある。
[0130] したがって、一実施形態では、リソグラフィ装置は、膜スペクトル純度フィルタと組み合わされた格子スペクトル純度フィルタを含んでよい。例えば、膜スペクトル純度フィルタは、放射ビーム内の赤外線の強度をその受け取られる強度の１％に減少し得る。したがって、両方のスペクトル純度フィルタの組み合わせは、赤外線の強度をその初期の強度の０．０２％に減少させることができる。
[0131] これら２つの異なるスペクトル純度フィルタを用いることはさらなる利点を提供する。特に、例えば、赤外線を除去するように構成された単一の格子スペクトル純度フィルタは、放射ビームにおけるＤＵＶ放射の強度を減少しないかもしれないが膜スペクトル純度フィルタはＤＵＶ放射における所要の減少を提供することができる。
[0132] さらに、ＥＵＶリソグラフィ装置のいくつかの構成に対する課題は、放射源から装置の残りの部分へのＳｎ粒子の透過である。これは、リソグラフィ装置内の光学要素の性質を低下するか、または、もっと重要なことに、パターニングデバイスに損害を与え得る。上記したように、例えば中間焦点１２に隣接する膜スペクトル純度フィルタの供給は、膜スペクトル純度フィルタの性質のかなりの低下を伴うことなくＳｎ粒子の透過をかなり減少することができる。しかしながら、膜スペクトル純度フィルタの耐久性の欠乏により、膜スペクトル純度フィルタを常に提供することは可能ではないが、格子スペクトル純度フィルタの使用は、膜スペクトル純度フィルタを効果的に保護し、その使用を可能にする。
[0133] 格子スペクトル純度フィルタの供給は、特に、膜スペクトル純度フィルタを望ましい形態および／または望ましい配置で使用することを可能にする。例えば、具体的には膜スペクトル純度フィルタより放射源の近くに配置される格子スペクトル純度フィルタなしでは、膜スペクトル純度フィルタへの熱負荷は大きすぎ、特定の配置での使用を防ぐかまたは膜スペクトル純度フィルタを取り替える必要がある前にて許容できない短時間の使用という結果となる。格子スペクトル純度フィルタの供給は、膜スペクトル純度フィルタへの熱負荷をかなり減少させることができる。
[0134] さらに、膜スペクトル純度フィルタへの赤外線の負荷を減少させることによって、フィルタは赤外線を比較的吸収する材料からなってよい。これは、結果的に、赤外線の上昇した放射率を有し、よってより早く冷却されて好都合である。
[0135] さらに、格子スペクトル純度フィルタの供給は、膜スペクトル純度フィルタに必要な耐久性および／または特定の望ましくない放射波長のフィルタリング効果に関して、膜スペクトル純度フィルタの設計基準が緩められ得る膜スペクトル純度フィルタの要件を十分に減少することができ、さらなる利点を提供する。例えば、膜スペクトル純度フィルタに対する耐久性要件を減少させることは、薄膜材料のためのサポートグリッドを含まない膜スペクトル純度フィルタの使用を可能にし得る。これは、ＥＵＶ放射などの所望の放射波長に対する膜スペクトル純度フィルタの透過性を高めることができる。
[0136] 別の実施形態では、リソグラフィ装置は、格子スペクトル純度フィルタの使用をグリッドスペクトル純度フィルタと組み合わせてもよい。膜スペクトル純度フィルタを用いる上記した組み合わせのように、グリッドスペクトル純度フィルタの使用は、上記したように、特にグリッドスペクトル純度フィルタが中間焦点１２の近くに設けられた場合に装置の残りの部分へのＳｎ粒子の透過を減少することができる。
[0137] さらに、２つの異なるスペクトル純度フィルタの使用は、一方または両方のフィルタの要件を減少し得る。例えば、格子スペクトル純度フィルタは、赤外線またはＤＵＶのいずれかまたはその両方のパワーをかなり減少し得る。したがって、後続のグリッドスペクトル純度フィルタは、格子スペクトル純度フィルタが存在しない場合に必要となるときより薄い、例えば１μｍ〜３μｍ、好ましくは２μｍであり、所望の放射の吸収度のより低い角度変化を表す。これは、結果的に、グリッドスペクトル純度フィルタの配置の選択においてより高い柔軟性を可能にする。
[0138] しかしながら、グリッドスペクトル純度フィルタは、装置の残りの部分へのＳｎ粒子の透過を上記した膜スペクトル純度フィルタほど効果的に減少することができない場合がある。なぜなら、グリッドスペクトル純度フィルタは、比較的大きいＳｎ粒子（例えば、約３〜５μｍより大きい）の透過のみを防ぐことができるからである。さらに、単一の格子スペクトル純度フィルタとグリッドスペクトル純度フィルタとの組み合わせは、ＤＵＶ放射を十分に抑制しない場合がある。
[0139] したがって、例えば、上記したような組み合わされた格子スペクトル純度フィルタは、グリッドスペクトル純度フィルタを組み合わせて使用されてよく、第１格子スペクトル純度フィルタは赤外線を抑制するように構成されかつ第２スペクトル純度フィルタはＤＵＶ放射を抑制するために提供される。代替としてまたは加えて、反射防止コーティングが、ＤＵＶ放射の透過を減少させるためにリソグラフィ装置内の１つ以上のリフレクタ上に提供されてよい。
[0140] 異なるスペクトル純度フィルタの他の組み合わせも考慮してもよいことが理解されるであろう。例えば、リソグラフィ装置は、格子スペクトル純度フィルタと反射防止コーティングとの組み合わせをリソグラフィ装置内の１つ以上のリフレクタ上で使用してもよい。同様に、リソグラフィ装置は、グリッドスペクトル純度フィルタを膜スペクトル純度フィルタと組み合わせて使用してよい。
[0141] 同様に、リソグラフィ装置は、３つ以上のスペクトル純度フィルタを組み合わせて使用することができることが理解されたい。例えば、リソグラフィ装置は、格子スペクトル純度フィルタ、グリッドスペクトル純度フィルタおよび膜スペクトル純度フィルタの組み合わせを含んでよい。そのような組み合わせは、任意選択として、リソグラフィ装置内の１つ以上のリフレクタ上への反射防止コーティングの使用も含んでよい。
[0142] 通常、第１スペクトル純度フィルタがビームにおける望ましくない放射のパワーをかなり減少する、例えば、赤外線を減衰するように選択されることが望ましい場合がある。第２スペクトル純度フィルタは、ＤＵＶ放射を減少するように選択されてよい。
[0143] 一構成では、一方のスペクトル純度フィルタを放射源内に設けかつ他方を放射源の外、例えば、照明システム内に設けてもよい。放射源は、一部の装置では、放射源と照明システムとの間の中間焦点で終わるとみなされてよい。
[0144] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス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）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。
[0145] 光リソグラフィの関連での本発明の実施形態の使用について上述のとおり具体的な言及がなされたが、当然のことながら、本発明は、他の用途、例えば、インプリントリソグラフィに使われてもよく、さらに状況が許すのであれば、光リソグラフィに限定されることはない。
[0146] 本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射、ならびにイオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを包含している。
[0147] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
[0148] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
[0149] 本願において、「含む」という用語は他の要素または工程を排除しないことを理解されたい。さらに、「ａ」および「ａｎ」という各用語は、複数状態を排除しない。クレーム内のあらゆる（１つ以上）参照記号は、クレームの範囲を限定すると解釈されるべきではない。

Claims (7)

  1. 交互層の多層スタックであって、該多層スタックに対して第１方向に第１波長の放射を反射する、交互層の多層スタックと、
    前記多層スタックの頂面における第１複数の凹所であって、前記多層スタックに対して前記第１方向とは異なる第２方向に第２波長の放射が反射するように配置された第１格子を形成する第１複数の凹所と、
    前記第１複数の凹所より小さい第２複数の凹所であって、前記第１複数の凹所のうちの凹所と凹所と間の前記多層スタックの頂面および前記第１複数の凹所のうちの前記凹所の下面に形成され、また、前記多層スタックに対して前記第１方向とは異なる第３方向に第３波長の放射が反射するように配置された少なくとも１つの第２格子を形成する、第２複数の凹所と、を備える、スペクトル純度フィルタ。
  2. 前記第１複数の凹所は、１．５μｍ〜３μｍの間の深さを有する、請求項１に記載のスペクトル純度フィルタ。
  3. 前記第２複数の凹所は、２５ｎｍ〜７５ｎｍの間の深さを有する、請求項１又は２に記載のスペクトル純度フィルタ。
  4. 前記第２複数の凹所は、長方形および三角形のうちのいずれかである断面を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタ。
  5. 前記第２方向および前記第３方向は同じである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスペクトル純度フィルタ。
  6. 放射ビームを提供する放射システムであって、
    請求項１〜５のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタを備え、
    前記スペクトル純度フィルタは前記放射システムのコレクタの少なくとも一部の各反射面上に形成される、
    放射システム。
  7. 放射システムに使用されるためのコレクタであって、反射面と、該反射面上に形成された請求項１〜５のいずれかに記載のスペクトル純度フィルタとを備える、コレクタ。
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