ＧＩＣミラー及びキセノンアイスＥＵＶ・ＬＰＰターゲットシステムを備える光源集光モジュール
【課題】単純で費用対効果の高いＬＰＰ方式のＥＵＶ光源の実現。
【解決手段】ＬＰＰは、光源部およびターゲット部を備えるＬＰＰターゲットシステムを使用して形成される。光源部からのパルスレーザ光線１３は、ターゲット部によって照射位置に供給されるキセノンアイス１３２Ｆを照射する。ＧＩＣミラーは、ＬＰＰに相対配置され、入射端でＥＵＶを受光し、受光したＥＵＶを、出射端に隣接する中間焦点に集束する。中間焦点に供給され、さらに／または、下流のイルミネータに導かれるＥＵＶの量を増加させるために、少なくとも一つの漏斗部を有する放射集光強化装置を使用してもよい。また、ＳＯＣＯＭＯを利用するＥＵＶリソグラフィシステムについても開示される。
【解決手段】ＬＰＰは、光源部およびターゲット部を備えるＬＰＰターゲットシステムを使用して形成される。光源部からのパルスレーザ光線１３は、ターゲット部によって照射位置に供給されるキセノンアイス１３２Ｆを照射する。ＧＩＣミラーは、ＬＰＰに相対配置され、入射端でＥＵＶを受光し、受光したＥＵＶを、出射端に隣接する中間焦点に集束する。中間焦点に供給され、さらに／または、下流のイルミネータに導かれるＥＵＶの量を増加させるために、少なくとも一つの漏斗部を有する放射集光強化装置を使用してもよい。また、ＳＯＣＯＭＯを利用するＥＵＶリソグラフィシステムについても開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、斜入射集光器（ＧＩＣ）に関し、特に、キセノンアイスを使用して極端紫外光（ＥＵＶ）を生成するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ターゲットシステムを採用する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムにおいて使用される光源集光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）は、例えば、Ｓｎ液滴に集束レーザ光線を照射して形成される。ＬＰＰは、電磁スペクトルの極端紫外光（ＥＵＶ）の範囲において放射する。このため、ＬＰＰは、ＥＵＶリソグラフィシステムにとって有望なＥＵＶ放射源として期待されている。
【０００３】
図１は、直入射集光器（ＮＩＣ）ミラーＭＮを利用する従前のＬＰＰ方式の光源集光モジュール（ＳＯＣＯＭＯ）１０の一般構成の概略図である。一方、図２は、図１の「ＬＰＰ・ＮＩＣ」型ＳＯＣＯＭＯ１０のより具体的な例の構成図である。ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、高出力レーザ光源１２を備えている。高出力レーザ光源１２は、焦点Ｆ１３を有する高出力で高反復率のレーザ光線１３を生成する。また、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、光学軸Ａ１に沿って、折り返しミラーＦＭと、大型の（例えば、径が６００ｍｍ以下の）楕円形ＮＩＣミラーＭＮとを備えている。ＮＩＣミラーＭＮは、多層コーティング１８を含む表面１６を有する。多層コーティング１８は、ＥＵＶの波長において良好な反射率を確保するために不可欠である。また、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、スズ（Ｓｎ）供給源２０を備えている。Ｓｎ供給源２０は、レーザ光線の焦点Ｆ１３にＳｎペレット（液滴）２２を通過させる。
【０００４】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の動作時、Ｓｎペレット２２がレーザ光線の焦点Ｆ１３を通過する際、レーザ光線１３がＳｎペレット２２を照射し、これにより高出力ＬＰＰ２４が生成される。ＬＰＰ２４は、典型的には、ＮＩＣミラーＭＮから約数百ミリメートルの距離に位置し、エネルギーＳｎイオン、粒子、中性原子、赤外線（ＩＲ）とともにＥＵＶ３０を発する。ＥＵＶ３０の一部は、ＮＩＣミラーＭＮに導かれ、ＮＩＣミラーＭＮによって集光され、中間焦点ＩＦに導かれ（焦点が合わせられ）る。その結果、焦点スポットＦＳが形成される。中間焦点ＩＦは、開口絞りＡＳ上または開口絞りＡＳに隣接して配置される。開口絞りＡＳを通過するＥＵＶ３０の一部のみが中間スポットＦＳを形成する。なお、中間スポットＦＳは、中間焦点ＩＦの直上に配置される極めて小さな点というよりは、中間焦点ＩＦをほぼ中心とするＥＵＶ３０の分布である。
【０００５】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、光学設計が簡素であること（即ち、単一の楕円形ＮＩＣミラーが使用されている）に利点があると共に、ＮＩＣミラーＭＮが、ＬＰＰ２４から放出されたＥＵＶ３０を広角度で集光するように設計可能であるため、理論上、集光率を高くすることができることに利点がある。なお、ＬＰＰ２４の反対側に配置される単反射型ＮＩＣミラーＭＮを使用することにより、中間焦点ＩＦが形成され、幾何学的に便利であるものの、ＮＩＣミラーＭＮから中間焦点ＩＦに送られるＥＵＶ３０をＳｎ供給源２０が著しく妨げないようにする必要がある。したがって、例えば、Ｓｎペレット２２のペレット流の吐出に器材が必要となることを除き、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０には、一般的に障害は存在しない。
【０００６】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、実験室および実験装置において良好に動作し、こうした環境ではＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の寿命や交換コストは問題視されない。しかし、商業的に利用されるＥＵＶリソグラフィシステムには、長寿命のＳＯＣＯＭＯが必要とされる。残念ながら、ＮＩＣミラーＭＮの表面１６およびその表面上の多層コーティング１８からＬＰＰ２４までの距離が短いため、放射線集光プロセスのほぼ通常の入射特性が加わると、典型的なＥＵＶ方式の半導体製造条件では、多層コーティング１８を妥当な時間、損傷なく維持することは極めて困難である。
【０００７】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０には、塵埃軽減装置と連動させることができないというさらなる問題点がある。なお、塵埃軽減装置は、複数の放射ラメラに基づくものであり、放射ラメラにガスを通過させることにより、ＬＰＰ２４から放出されたイオンや中性原子がＮＩＣミラーＭＮに到達するのを効果的に阻止する。ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０を塵埃軽減装置と連動させることができないのは、ＮＩＣミラーＭＮによるＥＵＶ３０の反射も放射ラメラにより妨げられるからである。
【０００８】
また、多層コーティング１８にＳｎが堆積すると、コーティングに入射して反射されるＥＵＶ３０をＳｎが著しく吸収してしまうため、多層コーティング１８の性能が著しく低下しやすく、多層コーティングされた楕円形ミラーの反射効率が低下する。また、ＬＰＰ２４によって生成される上記のエネルギーイオン、原子、粒子は、多層コーティング１８に衝突し、多層コーティング１８の上層を順に破壊する。さらに、エネルギーイオン、原子および粒子は、多層コーティング１８を侵食する。また、ＩＲの生成時に発生する熱により、多層コーティング１８の層が混合したり相互拡散したりする場合もある。
【０００９】
上述のＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の問題を解消するために、様々な解決策が提案されているが、これらの解決策は、全て、商業ベースのＥＵＶリソグラフィシステムにＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０を組み込むことが非現実的になる程度までＳＯＣＯＭＯの費用および複雑性を増大させる。さらに、Ｓｎ液滴型ＬＰＰ・ＥＵＶ光源は、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の複雑で高価な部分である。したがって、より単純で費用対効果の高いＬＰＰ方式のＥＵＶ源を利用するＥＵＶリソグラフィシステムには、より安価で、より単純で、より堅牢で、一般的に商業的に実現可能なＳＯＣＯＭＯが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許仮出願第６１／３４１，８０６号
【特許文献２】米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号
【特許文献３】米国特許出願第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号
【特許文献４】米国特許出願第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号
【特許文献５】米国特許出願第１２／５９２，７３５号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、一般に、斜入射集光器（ＧＩＣ）に関し、特に、ＥＵＶリソグラフィシステムで使用される光源集光モジュール（ＳＯＣＯＭＯ）を形成するために使用されるＧＩＣミラーに関する。ここで、ＳＯＣＯＭＯは、ＥＵＶを生成するためにキセノンアイスとレーザ光源とを使用するＬＰＰターゲットシステムを備える。
【００１２】
本発明の一態様は、極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムのＳＯＣＯＭＯである。ここで、ＳＯＣＯＭＯは、レーザ光源と折り返しミラーとを備える。レーザ光源は、パルスレーザ光線を生成する。折り返しミラーは、光源集光モジュール軸に沿って配置され、パルスレーザ光線を受光して光源集光モジュール軸の第１方向にパルスレーザ光線を反射するように構成されている。また、ＳＯＣＯＭＯは、キセノンアイス源を備える。キセノンアイス源は、キセノンアイスがパルスレーザ光線によって照射される照射位置にキセノンアイスを供給させるように構成されている。そして、これにより、第１方向とほぼ反対の第２方向にＥＵＶを放射するＬＰＰが生成される。また、ＳＯＣＯＭＯは、ＧＩＣミラーを備える。ＧＩＣミラーは、入射端および出射端を有する。そして、ＧＩＣミラーは、入射端においてＥＵＶを受光し、出射端に隣接する中間焦点において、受光したＥＵＶを集束するように配置されている。
上述のＳＯＣＯＭＯは、回転可能な格納容器をさらに備えることが好ましい。回転可能な格納容器は、中心軸、凝縮面および内部を有する。内部には、コールドフィンガーと単離ガスが収容され、凝縮面上を流れる気体キセノンが凝縮面上に凝縮してキセノンアイスが形成される。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、凝縮面は、少なくとも部分的に熱シールドに囲まれることが好ましい。熱シールドは、レーザ光線がキセノンアイスに入射可能な照射位置に開口を有する。
上述のＳＯＣＯＭＯは、回転駆動部をさらに備えることが好ましい。回転駆動部は、回転可能な格納容器に機械接続されている。また、この回転駆動部は、回転可能な格納容器を当該格納容器の中心軸周りに回転させるように構成されている。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、キセノンアイスは、凝縮面の周囲に帯状に形成されることが好ましい。さらに、回転可能な格納容器の回転により、帯状のキセノンアイスが照射位置を通過するように回転する。
上述のＳＯＣＯＭＯは、放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）をさらに備えることが好ましい。ＲＣＥＤは、中間焦点に隣接して配置される。ＲＣＥＤは、少なくとも一つの漏斗部を有する。少なくとも一つの漏斗部は、軸方向において中間焦点の少なくとも片側に配置される。また、少なくとも一つの漏斗部は、中間焦点に近接する幅狭端を有する。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＲＣＥＤは、第１漏斗部と第２漏斗部とを備えることが好ましい。第１漏斗部と第２漏斗部とは、中間焦点の各側に配置される。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＧＩＣミラーは、多層コーティングを含まない第１反射面を有することが好ましい。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＧＩＣミラーは、Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有することが好ましい。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＧＩＣミラーは、少なくとも一つの区分化ＧＩＣシェルを備えることが好ましい。少なくとも一つの区分化ＧＩＣシェルは、多層コーティングを含まない第１反射面と、多層コーティングを含む第２反射面とを有する。
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムである。このＥＵＶリソグラフィシステムは、上述の光源集光モジュールと、イルミネータとを備える。このイルミネータは、中間焦点に形成された集束ＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、その凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射するように構成される。
上述のＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであることが好ましい。このＥＵＶリソグラフィシステムは、投影光学システムをさらに備えることが好ましい。この投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置される。また、この投影光学システムは、反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するように構成される。
【００１３】
本発明の他の態様は、ＬＰＰからＥＵＶを集光する方法である。この方法は、入射端および出射端を有するＧＩＣミラーを軸方向に配置することを備える。また、この方法は、キセノンアイスを供給するように構成されるＬＰＰターゲットシステムをＧＩＣミラーの入射端に隣接して配置し、照射位置を通過するようにキセノンアイスを移動させることを備える。また、この方法は、ＧＩＣミラーの軸方向にパルスレーザ光線を照射し、パルスレーザ光をＧＩＣミラーの出射端からＧＩＣミラーを介して入射端まで通過させ、照射位置のキセノンアイスに到達させることにより、ＥＵＶを放射するＬＰＰを形成することをさらに備える。また、この方法は、ＧＩＣミラーを使用して、ＬＰＰからのＥＵＶの一部をＧＩＣミラーの入射端で集光し、集光したＥＵＶをＧＩＣミラーの出射端から出射し、中間焦点に焦点スポットを形成することを備える。
上述の方法は、中間焦点に近傍に放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）を配置することをさらに備えることが好ましい。ＲＣＥＤは、少なくとも一つの漏斗部を有する。少なくとも一つの漏斗部は、軸方向において中間焦点の少なくとも片側に配置される。また、少なくとも一つの漏斗部は、中間焦点に近接した幅狭端を有する。
上述の方法は、ＧＩＣミラーの出射端と中間焦点との間に上流漏斗部を設けると共に、上流漏斗部を使用して、通常は中間焦点に導かれないＥＵＶの一部を中間焦点に導くことと、中間焦点からＥＵＶを集光し、集光したＥＵＶを下流位置に導くように、ＧＩＣミラーとは反対側の中間焦点に隣接する位置に下流漏斗部を設けることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、凝縮面上にキセノンアイスを帯状に形成し、凝縮面を回転させることにより、キセノンアイスを移動させることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、多層コーティングを含まない第１反射面を有するＧＩＣミラーを設けることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有するＧＩＣミラーを設けることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、第１反射面と第２反射面とを有する少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを備えるＧＩＣミラーを設けることをさらに備えることが好ましい。ここで、第２反射面は多層コーティングを有する。
上述の方法は、中間焦点においてＥＵＶから凝縮ＥＵＶを形成し、凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射することをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから投影光学システムを使用して感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成することをさらに備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の他の態様は、ＬＰＰターゲットシステムである。ＬＰＰターゲットシステムは、レーザ光源と、凝縮面とを備える。レーザ光源は、パルスレーザ光線を生成する。凝縮面は、帯状のキセノンアイスを凝縮するために冷却される。また、ＬＰＰターゲットシステムは、回転駆動部を備える。回転駆動部は、凝縮面に機械接続される。また、この回転駆動部は、パルスレーザ光線がキセノンアイスに入射する照射位置を通過するように、凝縮面に形成される帯状のキセノンアイスを回転させるように構成されている。
【００１５】
本発明のさらなる特徴および利点は、下記の詳細な説明（発明を実施するための形態）に明記されている。また、それらの一部は、詳細な説明の記載内容から当業者にとって直ちに明白となるか、下記の詳細な説明、特許請求の範囲、添付図面を含む、ここに記載された発明を実施することによって認識される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従前のＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯの一般例の概略図である。
【図２】図１に係る従前のＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯの特定例の概略図である。
【図３Ａ】ＬＰＰ源用のＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ（ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ）の一例の一般概略図である。本図では、ＬＰＰ及び中間焦点は、ＧＩＣミラーの反対側に位置する。
【図３Ｂ】図３Ａと同様の図である。本図では、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯが、ＧＩＣミラーと中間焦点との間に配置された放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）をさらに選択的に備え、ＲＣＥＤが中間焦点の両側にそれぞれ上流漏斗部と下流漏斗部とを有することが示されている。
【図４】図３Ｂの一般構成に基づくＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯの一例の概略図であり、ＬＰＰターゲットシステムの光源部およびターゲット部を示す図である。
【図５Ａ】ＥＵＶを生成するキセノンアイス源を構成する図４のＬＰＰターゲットシステムのターゲット部の一例を示す概略側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａのターゲット部の一実施形態のさらに詳細な概略図である。
【図６】ＥＵＶの第１反射および第２反射を実現する第１面および第２面をそれぞれ有する２つの区画を備えるＧＩＣミラーの一例の断面図である。
【図７】ＧＩＣミラーの一例の概略部分断面図であって、ＧＩＣミラーの外側部分において使用される２つの区画を有する複数のＧＩＣシェルのうちの２つのシェルを示す図である。
【図８】図７のＧＩＣミラーの概略部分断面図であって、全８つのＧＩＣシェルとＬＰＰとを示す図である。
【図９Ａ】複数のＧＩＣシェルに対して多項式表面形状補正を適用せずに遠隔フィールド像の均一性を向上させる場合における、正規化遠隔フィールド位置に対する強度（任意の単位）のプロット図である。
【図９Ｂ】図９Ａと同様のプロット図であって、遠隔フィールド像の均一性を向上させる多項式表面形状補正が実行された場合のプロット図である。
【図１０】本発明に係るＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを利用するＥＵＶリソグラフィシステムの概略図である。
【００１７】
図中の様々な構成要素は単に図示されたに過ぎず、必ずしも実際の縮尺通りに図示されている訳ではない。これらの構成要素のうち、ある部分は誇張して図示され、ある部分は最小化して図示されている場合もある。本図面は、当業者によって理解され、適切に実行され得る本発明の実施形態の一例を図示することを意図するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本願では、一般に、ＧＩＣが開示され、特に、ＥＵＶリソグラフィシステムに利用される光源集光モジュール（ＳＯＣＯＭＯ）を形成するために使用されるＧＩＣミラーが開示される。なお、ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＬＬＰ方式のＥＵＶ光源を有する。
【００１９】
図３Ａ及び図３Ｂは、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の一般例の概略図である。本図では、ＬＰＰ２４及び中間焦点ＩＦはＧＩＣミラーＭＧの反対側に位置する。ＧＩＣミラーＭＧは、入射端３および出射端５を有する。ＬＰＰ２４を生成するＬＰＰターゲットシステム４０についても図示されており、以下、ＬＰＰターゲットシステム４０の例について詳細に議論する。図３Ｂにおいて、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、さらに放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）１１０を選択的に備えている。ＲＣＥＤ１１０については米国特許仮出願第６１／３４１，８０６号（発明の名称：ＥＵＶの集光を強化したＥＵＶ集光システム）に記載されており、当該仮出願は本出願に援用される。ＲＣＥＤ１１０は、光学軸Ａ１に沿って、ＧＩＣミラーＭＧ側で中間焦点ＩＦおよび開口絞りＡＳに隣接して配置される。ＲＣＥＤ１１０は、開口絞りＡＳを通過して中間焦点ＩＦに達し焦点スポットＦＳを形成するＥＵＶ３０の光量を増大させるように構成されている。この構成は、ＲＣＥＤ１１０により方向転換され、開口絞りＡＳを通過して中間スポットＦＳを形成する屈折ＥＵＶ光線３０Ｓにより図示されている。
【００２０】
実施形態の一例では、ＲＣＥＤ１１０は、逆漏斗状部（下流漏斗部）１１１Ｄを備える。逆漏斗状部１１１Ｄは、中間焦点ＩＦの下流に配置され、ＥＵＶ３０を中間焦点ＩＦから下流位置（例えば、後述の図１０に示す照明光学系）に導くように構成されている。こうした実施形態は、下流のイルミネータで投影されたＥＵＶ３０をより均一な状態にし、レチクル面で良好に利用する際に有効となる。ＲＣＥＤ１１０は、上流漏斗部１１１Ｕおよび下流漏斗部１１１Ｄを備えてもよい。なお、ここに記載する「上流」および「下流」は、中間画像ＩＦの位置を基準に定義されている。ＲＣＥＤ１１０は、上流漏斗部１１１Ｕ（例えば図４を参照）および下流漏斗部１１１Ｄのいずれかを備えてもよい。他の例では、ＲＣＥＤ１１０は、別個の構成要素ではなく、連続型（一体型）の構成要素であり、上流漏斗部１１１Ｕと下流漏斗部１１１Ｄとを結合して、上流漏斗部と下流漏斗部とを有する一つの漏斗部１１１を形成する。一つの漏斗部１１１を使用する場合、漏斗部１１１を単純にＲＣＥＤ１１０と称する。
【００２１】
図４は、図３Ｂの一般構成に基づくＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の一例の概略図である。図４のＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、光源部４１およびターゲット部４２を備えるＬＰＰターゲットシステム４０を利用する。光源部４１は、光学軸Ａ１に垂直な軸Ａ２に沿ってレーザ光線１３を発するレーザ光源１２を備える。また、光源部４１は、光学軸Ａ１及び軸Ａ２の交点に光学軸Ａ１に沿って配置される折り返しミラーＦＭを備える。なお、交点は、ＧＩＣミラーＭＧと中間焦点ＩＦとの間（例えば、ＧＩＣミラーＭＧとＲＣＥＤ１１０との間）に位置する。これにより、マルチシェル型ＧＩＣミラーＭＧ（図４の一例では、２つのＧＩＣシェルＭ１及びＭ２を有する）が、光学軸１に沿ってＬＰＰ２４と中間焦点ＩＦとの間に配置される構成が実現する。詳細は後述するが、レーザ光線１３をターゲット部４２の焦点Ｆ１３に焦点合わせし、ＬＰＰ２４を形成する際に、レーザ光源１２に隣接するレンズ１７がこれを補助する。一実施形態において、ＧＩＣシェルＭ１及びＭ２は、各反射面にＲｕコーティング（図示せず）を有する。
【００２２】
ターゲット部４２は、光学軸Ａ１に沿って−Ｘ方向にＧＩＣミラーＭＧを進行するレーザ光線１３によって照射される。これにより、ほぼ＋Ｘ方向に放射されるＥＵＶ３０が生成される。折り返しミラーＦＭによる軸方向の広がりは最小となっている。したがって、レーザ光線１３は、ほぼ光学軸Ａ１に沿ってＧＩＣミラーＭＧを一方向（即ち、−Ｘ方向）に進行し、ＥＵＶ３０はほぼ反対方向（即ち、＋Ｘ方向）にＧＩＣミラーＭＧ、ＲＣＥＤ１１０を進行し、中間焦点ＩＦに到達する。
【００２３】
（ＬＰＰターゲットシステム）
図５Ａは、ＥＵＶ３０を生成するキセノンアイス源を構成するターゲット部４２の一例の概略側面図である。図５Ｂは、ターゲット部４２の実施形態の一例のより詳細な概略図である。ターゲット部４２は、内部空間１２２を有する真空チャンバ１２０を備える。真空システム１２６は、真空チャンバ１２０の内部空間１２２に空気圧接続されており、内部空間１２２を真空状態にするように動作可能である。
【００２４】
図中、ターゲット部４２は、典型的には真空チャンバ１２０の外側に配置されるキセノンガスフローシステム１３０を有する。キセノンガスフローシステム１３０は、測定流量のキセノンガス１３２Ｇをガス流管１３４に供給するように構成されている。後述するように、ターゲット部４２は、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０を冷蔵する密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０をさらに備える。
【００２５】
内部空間１２２には、キセノンアイス部１５０が配置されている。キセノンアイス部１５０は、ガス流管１３４を介してキセノンガスフローシステム１３０に流体接続され、管１４４を介して密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に流体接続されている。後述の通り、キセノンアイス部１５０は、凍結キセノン（キセノンアイス）１３２Ｆを照射位置、即ち、集束レーザ光線１３が凍結キセノン１３２Ｆ（即ち、キセノンアイス）に入射し、ＥＵＶ３０が形成される照射位置１５８に供給するように構成されている。
【００２６】
図５Ｂを参照すると、キセノンアイス部１５０の一例は、開放内部領域１６２を規定する熱シールド１６０を備える。熱シールド１６０は、開放底部１６５および開口１６４を有する。また、キセノンアイス部１５０は、開放内部領域１６２内に回転可能な格納容器１７０を備える。回転可能な格納容器１７０は、中心軸ＡＬを有し、密閉内部１７２を規定する。また、回転可能な格納容器１７０は、外側凝縮面１７４および底面１７８を有する。回転可能な格納容器１７０の密閉内部１７２内には、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０が配置されている。二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０は、内部空間（図示せず）、第１冷却段１８４および第２冷却段１８６を有する。詳細は後述するが、密閉内部１７２には、伝熱ガスの役割を果たすヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳが充填される。二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０は、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に密閉接続されている。
【００２７】
図５Ｂを参照すると、一例では、真空チャンバ１２０および回転可能な格納容器１７０には、開口１９０が形成されている。一例では、開口１９０は幅狭端１９２および幅広端１９４を有する円錐形状であり、幅狭端１９２が上述の開口１６４を規定する。一例では、幅広端１９４は、フランジ（図示せず）を有し、このフランジを介して、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の他の構成要素に関連する隣接の真空チャンバ（図示せず）に接続される。
【００２８】
一例では、真空チャンバ１２０には、少なくとも一つの温度センサＴＳおよび少なくとも一つの圧力センサＰＳが備えられている。これらのセンサにより、真空チャンバ１２０の内部空間１２２、特に、熱シールド１６０内の開放内部領域１６２の温度および圧力がそれぞれ監視される。
【００２９】
また、キセノンアイス部１５０は、回転駆動部１９６を備える。回転駆動部１９６は、回転可能な格納容器１７０に底面１７８で機械接続され、外側凝縮面１７４を回転させる。
【００３０】
また、ターゲット部４２は、制御部２００を備えている。制御部２００は、真空システム１２６、キセノンガスフローシステム１３０、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０、第１冷却段１８４、第２冷却段１８６、温度センサＴＳ、圧力センサＰＳ、回転駆動部１９６、ＬＰＰターゲットシステム４０の光源部４１のレーザ光源１２（図４参照）に動作可能に接続されている。一例において、制御部２００は、コンピュータ読み込み可能な媒体（メモリ）に指示（ソフトウェア）を保存可能なパーソナルコンピュータを備え、コンピュータに（搭載されたプロセッサを介して）当該指示を実行させ、ＬＰＰターゲットシステム４０がＬＰＰ２４を生成するように動作させる。
【００３１】
図５Ａ、５Ｂを参照すると、ターゲット部４２の動作時、制御部２００は、真空システム１２６に信号Ｓｇ０を送信する。これにより、真空システム１２６は、真空チャンバ１２０の内部空間１２２を真空状態にする。ここで、真空チャンバ１２０は、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００を収容するより大型の真空チャンバ（図示せず）に接続されるか、その一部であることが想定されている。また、制御部２００は、キセノンガスフローシステム１３０に信号Ｓｇ１を送信し、気体キセノンフローシステム１３０は、ガス流管１３４を介して熱シールド１６０内の開放内部領域１６２に測定流量のキセノンガス１３２Ｇを供給する。これにより、外側凝縮面１７４の周囲にキセノンガス１３２Ｇが流れる。
【００３２】
また、制御部２００は、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に信号Ｓｇ２を送信して、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０へのヘリウムガス１４２Ｇを供給し始める。さらに、制御部２００は、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を第１冷却段１８４および第２冷却段１８６にそれぞれ送信して、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に流れるヘリウムガス１４２Ｇを極低温（例えば、約４ケルビン）に冷却させる。これにより、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０は、回転可能な格納容器１７０の密閉内部１７２においてヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳを冷却する過冷却クライオチップとして機能する。
【００３３】
ヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳの圧力は、制御部２００によってマスフローバルブ（図示せず）を介して制御される。これにより、容器内部に含まれるヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳは、外側凝縮面１７４から二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０への熱伝達を制御する圧力を有する。ヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳは、外側凝縮面１７４を冷却するように作用する。これにより、外側凝縮面１７４の周囲を流れるキセノンガス１３２Ｇを冷却する役割を果たす。こうした冷却は、クライオチップの端部位置および開口１６４に対応する位置の外側凝縮面１７４上において、凍結キセノン１３２Ｆが帯状に形成されるまで実行される。一例では、凍結キセノン１３２Ｆは１ｍｍの厚みを有する。
【００３４】
また、制御部２００は、回転駆動部１９６に制御信号Ｓｇ３を送信して、外側凝縮面１７４を回転させ始める。この回転により帯状の凍結キセノン１３２Ｆも回転し、凍結キセノン１３２Ｆは連続して開口１６４を通過する（即ち、帯状の凍結キセノン１３２Ｆは照射位置１５８を通過して回転し、帯状の凍結キセノン１３２Ｆの一部が常に照射位置１５８に位置する）。一例では、回転可能な格納容器１７０の回転速度は、典型的には６０から１００ｒｐｍであり、１Ｋｈｚのレーザ光線１３に対して未使用のアイス面を供給するように構成されている。
【００３５】
キセノンは、１６１．４ケルビンで凍結する。この温度は、さらに低温な状態（例えば１２ケルビン）を生成可能な密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０の凍結能力の十分範囲内にある。ヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳの圧力を制御部２００の動作（後述する）を通じて管理することにより、外側凝縮面１７４から密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０までの「熱漏洩」が制御され、外側凝縮面１７４が確実にキセノンガス１３２Ｇの凝固点以下になる。
【００３６】
さらに、制御部２００は、光源部４１（図４）内のレーザ光源１２に信号Ｓｇ４を送信して、レーザ光線１３を形成し始めさせる。また、制御部２００は、密閉内部１７２のヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳを単離するための温度情報および圧力情報をそれぞれ含む温度信号ＳＴおよび圧力信号ＳＰを、温度センサＴＳおよび圧力センサＰＳから受信する。実施形態の一例では、このような温度・圧力情報は、第１冷却段１８４および第２冷却段１８６の動作を制御するために使用される。第１冷却段１８４、第２冷却段１８６および二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０によって、密閉内部１７２に過冷却シリンダを提供する冷却装置が規定される。
【００３７】
凍結キセノン１３２Ｆが開口１６４を通過する際、集束レーザ光線１３が凍結キセノン１３２Ｆを照射し、ＬＰＰ２４（透過図として図示）が形成される。ＬＰＰ２４は、ほぼ＋Ｘ方向にＥＵＶ３０を放出する。実施形態の一例では、凍結キセノン１３２Ｆの任意の一地点が、レーザ光線１３の複数パルスによって照射される。これにより、回転可能な格納容器１７０を低速で回転させることができる。
【００３８】
凍結キセノン１３２Ｆが連続的に開口１６４を通過することにより、ＬＰＰ２４の繰り返し率が高くなると共に生成時間が長くなる。
【００３９】
本発明のキセノン型ＬＰＰターゲットシステム４０は、凍結キセノン１３２Ｆから形成される塵埃の量が最小であること、動作時間が比較的長いこと、機械的に簡素でありコンパクトであること等の利点を有する。
【００４０】
（多層第１ミラーのないＳＯＣＯＭＯ）
ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の一構成例では、多層コートが設けられていない「第１ミラー」が設けられている。即ち、ＥＵＶ３０が最初に入射する（最初に反射する）ミラーまたはミラー部が、多層コーティング１８を有していない。ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の他の構成例では、第１ミラーは、実質的に斜入射ミラーである。また、他の実施形態では、第１ミラーが多層コーティング１８を有してもよい。
【００４１】
ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の主な利点は、その性能が多層被覆反射面の残存に依存しない点にある。一実施形態例に係るＧＩＣミラーＭＧは、例えば、図６に示されるＧＩＣシェルＭ１等のような、少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを有している。ＧＩＣシェルＭ１は、２つのミラー区画、即ち、第１面Ｓｆ１を有するミラー区画Ｍ１Ａと、第２面Ｓｆ２を有するミラー区画Ｍ１Ｂとを有することが示されている。第１面Ｓｆ１により第１反射が行われ（したがって、「第１ミラー」であり）、第２面Ｓｆ２により第２反射が行われる。なお、第２反射はＬＰＰ２４の目標線上に位置しない。一実施形態例では、第２面Ｓｆ２が、多層コーティング１８を支持する。これは、ＥＵＶ３０が一旦反射されると、その強度が相当弱められると共に、通常はＬＰＰ２４が目標線上に位置しないため、多層コーティング１８に入射するイオン及び中性原子の量が最小になるからである。
【００４２】
（ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ対ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ）
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０とＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００とには、あるトレードオフの関係が成立する。例えば、ＬＰＰ２４からのＥＵＶ３０の特定の集光角度に関しては、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００よりもコンパクトに設計することができる。
【００４３】
また、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、原則、（光学軸Ａ１に対して）９０°を超える角度で、光源から放射されたＥＵＶ３０を集光するように設計することができ、集光効率をより高めることができる。しかし、ＮＩＣの径が過度に大きくなる、または、ＥＵＶ３０が中間焦点ＩＦにおいて光学軸Ａ１となす角度が過度に大きくなるので、通常、上記の利点が実際に利用されることはない。
【００４４】
また、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００により生成される遠隔フィールドの強度分布は、ＧＩＣシェルＭ１及びＭ２の厚みの影と、複数のＧＩＣミラーＭＧを支持する機械的構造体の厚みの影とが原因でさらに広がる。しかし、本発明において以下議論する実施形態では、ＧＩＣの表面が、表面補正機能を有している。この表面補正機能により、ＧＩＣの複数のシェルの厚みによる陰影効果が低減され、中間焦点ＩＦにおける中間スポットＦＳの均一性が向上する。
【００４５】
さらに、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０に比べて、中間焦点ＩＦにおいて一般的により大きな中間スポットＦＳを形成する。こうした大きさの相違は、主としてＧＩＣミラーの形状誤差に関係があり、技術進歩に伴い低減されつつある。
【００４６】
全体としては、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００から得られる利益、即ち、より長い動作寿命、費用の低減、簡素であること、維持費用および問題の低減が、上記のトレードオフを上回るものであると一般に考えられている。
【００４７】
（ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ用ＧＩＣミラーの一例）
図７は、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００用のＧＩＣミラーＭＧの一例の概略部分側面図である。一例として、光学設計上、図７のＧＩＣミラーＭＧは、実際には、図８に示されるように、光学軸Ａ１周りに対称な円筒状の８つの入れ子状ＧＩＣシェル２５０から構成されている。この例では、ＧＩＣシェル２５０の数を最小化するために、３つの最内部ＧＩＣシェル２５０は楕円形を有し、残りの５つの最外部ＧＩＣシェル２５０は、楕円形かつ双曲線状の断面を有する軸外し二重反射設計に基づいている。なお、このようなＧＩＣミラーＭＧは、欧州特許出願公報第ＥＰ１９０１１２６Ａ１（発明の名称：コレクタ光学システム）等に記載されており、当該公報は本出願に援用される。図７は、２つの最外部ＧＩＣシェル２５０を図示している。当該最外部ＧＩＣシェル２５０は、それぞれ、楕円形部２５０Ｅおよび双曲線部２５０Ｈを有する。また、図７には、光源焦点ＳＦ、仮想共通焦点ＣＦおよび中間焦点ＩＦに加えて、ＧＩＣシェル２５０の楕円形部２５０Ｅおよび双曲線部２５０Ｈそれぞれの軸ＡＥおよび軸ＡＨが図示されている。仮想共通焦点ＣＦと中間焦点ＩＦとの間の距離は、ΔＬである。仮想共通焦点ＣＦは、光学軸Ａ１から距離Δｒ分だけオフセットされている。光学軸Ａ１周りに楕円形部２５０Ｅおよび双曲線部２５０Ｈの断面を１回転させることで、光学面全体が得られる。
【００４８】
ＧＩＣミラーＭＧの一例の設計例が、下記の表１及び表２に掲載されている。当該設計の主な光学パラメータは、ａ）ＬＰＰ２４と中間焦点ＩＦとの間の距離ΔＬ＝２４００ｍｍ、ｂ）ＬＰＰ側の最大集光角度＝７０．７°である。一実施形態例では、各ＧＩＣシェル２５０はＲｕコーティングを有し、各ＥＵＶ波長での反射率が改善される。複数のＧＩＣシェル２５０の光学面がＲｕで被覆された場合、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ３０に対するＧＩＣミラーＭＧの理論上の集光効率は、ＬＰＰ２４からの２πステラジアン放射に対して３７．６％となる。
【００４９】
ＬＰＰ・ＥＵＶ光源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）ＥＵＶ光源に比べて随分小型（典型的には、約１０分の１の面積）である。このため、ＬＰＰ２４を使用すれば、ＧＩＣミラーＭＧの出射とイルミネータ入射との間の面積効率（ｅｔｅｎｄｕｅ）を良好に一致させることができる。特に、ＬＰＰ２４における集光角度は、ＧＩＣミラーＭＧとイルミネータの面積効率との不一致による効率損失が無視できる程度の状態または極めて限定的な状態で、極めて大きな値に増加し得る。一実施形態例において、集光半角は約７０度であるか７０度を超える。
【００５０】
特定の集光器の光学設計に関して、遠隔フィールドにおける強度分布の均一性がＤＰＰ源よりも劣る傾向にあるという点で、ＬＰＰ２４の寸法には問題がある。事実、ＬＰＰ２４は、小型であるため、ＤＰＰ源に比べて、複数のＧＩＣシェル２５０の厚みによる遠隔フィールドの影がよりくっきりとする傾向がある。
【００５１】
こうした効果を少なくとも部分的に相殺するために、各ＧＩＣシェル２５０に対して表面形状（即ち光学プロファイル）補正が加えられ、遠隔フィールドにおける強度分布の均一性が改善されている（例えば、国際特許出願公報第ＷＯ２００９−０９５２１９Ａ１号（発明の名称：ＥＵＶ及びＸ線を適用する改良型斜入射集光器光学システム）を参照。なお、当該公報は本出願に援用される。）。このように、ＧＩＣミラーＭＧの一実施形態例では、各ＧＩＣシェル２５０は、ＧＩＣシェルの２つの縁において、ゼロに等しい多項式補正（放物線補正）が重畳されている。なお、その値は、最大でも０．０１ｍｍである。
【００５２】
表１および表２には、図１０に示されるＧＩＣミラーＭＧの一設計例が示されている。「ミラー番号」は、特定のＧＩＣシェル２５０の番号であり、最内部ＧＩＣシェル２５０から順に最外部ＧＩＣシェル２５０まで付与されている。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
図９Ａは、ＧＩＣシェルのプロファイルを補正しない場合における、中間焦点ＩＦにおける正規化遠隔フィールド位置と、そこに入射する光線の強度（任意の単位）との関係を表すプロットである。当該プロットは、中間焦点ＩＦにおいて形成されるＬＰＰ２４の中間画像（即ち、「中間スポット」ＦＳ）の均一性に関する測定値である。ＬＰＰ２４は、０．２ｍｍの径を有する球体としてモデル化されている。
【００５６】
図９Ｂは、複数のＧＩＣシェル２５０に上記補正を適用したことを除いて、先と同様のプロットである。図９Ａのプロットと図９Ｂのプロットとを比較すると、図９Ｂの強度においては振幅が相当低減されており、複数のＧＩＣシェル２５０の表面形状を補正した結果、中間焦点ＩＦにおける中間スポットＦＳでの遠隔フィールド均一性が著しく改善されていることがわかる。
【００５７】
（ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを備えるＥＵＶリソグラフィシステム）
図１０は、本発明に係るＥＵＶリソグラフィシステム（以下、リソグラフィシステムと称す）３００の一例である。リソグラフィシステム３００は、例えば、米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号、第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号、第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号に開示されており、当該出願は本出願に援用される。
【００５８】
リソグラフィシステム３００は、システム軸Ａ３およびＥＵＶ光源ＬＳを備えている。ＥＵＶ光源ＬＳは、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを備えている。ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯは、光学軸Ａ１を有し、上述のキセノンアイス方式のＬＰＰターゲットシステム４０を備えている。ＬＰＰターゲットシステム４０は、λ＝１３．５ｎｍの作用ＥＵＶ３０を放出するＬＰＰ２４を生成する。
【００５９】
ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、上述の通り、ＧＩＣミラーＭＧを備え、ＲＣＥＤ１１０を選択的に備えている。一実施形態例において、ＧＩＣミラーＭＧは、米国特許出願第１２／５９２，７３５号に記載されるように冷却される。なお、当該米国特許出願は、本出願に援用される。また、一例においては、ＲＣＥＤ１１０が冷却される。
【００６０】
ＧＩＣミラーＭＧは、ＥＵＶ光源ＬＳの下流側の近傍に配置されており、光学（集光器）軸Ａ１がシステム軸Ａ３に沿うようにして配置されている。ＧＩＣミラーＭＧは、光源焦点ＳＦに位置するＥＵＶ光源ＬＳからの作用ＥＵＶ３０（即ち、光線ＬＲ）を集光する。そして、集光された放射光線は、中間焦点ＩＦに中間光源像ＩＳ（即ち、焦点スポット）を結像する。ＲＣＥＤ１１０は、中間焦点ＩＦに通常は到達しないＥＵＶ３０を中間焦点ＩＦに到達させることにより、ＥＵＶ３０の集光を強化する。ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、一例において、ＬＰＰターゲットシステム４０、ＧＩＣミラーＭＧ及びＲＣＥＤ１１０を備えている。
【００６１】
図３Ｂに関連して上述したＲＣＥＤ１１０の実施形態では、少なくとも一つの漏斗部１１１が備えられている。一例では、漏斗部１１１は、下流漏斗部１１１Ｄあり、ＥＵＶ３０を中間焦点ＩＦの中間焦点（焦点スポット）ＦＳから、下流位置（例えば、中間焦点ＩＦの下流に位置する照明光学系（イルミネータ）の位置）に導くように構成されている。他の例では、漏斗部１１１は、上流漏斗部１１１Ｕであり、中間焦点ＩＦに中間焦点（焦点スポット）ＦＳを形成するようにＥＵＶ３０を導く。このとき、通常は中間焦点（焦点スポット）ＦＳの形成に寄与しない放射線を集光することも含まれる。一例では、ＲＣＥＤ１１０は、上流漏斗部１１１Ｕおよび下流漏斗部１１１Ｄの両方を備える。ＲＣＥＤ１１０は、イルミネータで投影された放射線をより均一にし、レチクル面で良好に利用する役割を果たす。
【００６２】
照明システム３１６は、入射端３１７および出射端３１８を有する。また、照明システム３１６は、入射端３１７がＧＩＣミラーＭＧ側に配置された状態で、システム軸Ａ３に沿ってＧＩＣミラーＭＧの下流側の近傍に配置されている。照明システム３１６は、入射端３１７において中間光源像ＩＳからのＥＵＶ３０を受け、出射端３１８において略均一なＥＵＶビーム３２０（即ち、凝縮ＥＵＶ）を出射する。リソグラフィシステムシステム３００が走査型システムである場合、ＥＵＶビーム３２０は、典型的には、反射レチクル３３６を走査する略均一なライン状のＥＵＶ３０として、反射レチクル３３６上に形成される。
【００６３】
投影光学システム３２６は、（屈折した）システム軸Ａ３に沿って、照明システム３１６の下流および反射レチクル３３６の下流に配置されている。投影光学システム３２６は、照明システム３１６の出射端３１８に対向する入射端３２７と、反対側の出射端３２８とを有する。反射レチクル３３６は投影光学システム３２６の入射端３２７に隣接して配置されており、半導体ウエハ３４０は投影光学システム３２６の出射端３２８に隣接して配置されている。反射レチクル３３６は、半導体ウエハ３４０に転写されるパターン（図示せず）を有し、半導体ウエハ３４０は感光性コーティング（例えば、フォトレジスト層）３４２を有する。動作時において、均一化されたＥＵＶビーム３２０は、反射レチクル３３６を照射し、レチクル３３６によって反射される。そして、投影光学システム３２６によって、半導体ウエハ３４０の感光性コーティング３４２の表面上に、レチクル３３６上のパターンが結像される。走査型リソグラフィシステムシステム３００では、反射レチクル像が感光性コーティング３４２の表面上を走査し、露光フィールド上にパターンが形成される。典型的には、反射レチクル３３６と半導体ウエハ３４０とを同期させて移動させることにより、走査が実行される。
【００６４】
一旦、レチクルパターンが半導体ウエハ３４０に結像されて記録されると、パターン化された半導体ウエハ３４０は、標準的なフォトリソグラフィ技術および半導体プロセス技術を使用して処理される。その結果、複数の集積回路（ＩＣ）チップが形成される。
【００６５】
なお、一般的にリソグラフィシステム３００の構成要素は、図１０に図示されるように、共通の屈折したシステム軸Ａ３に沿って配置される。当業者であれば、例えば、照明システム３１６や投影光学システム３２６の様々な構成要素の入口軸および出口軸がオフセットされる場合もあり得ることは、理解される。
【００６６】
当業者には明白であるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明に対して様々な修正および変更を加えることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等範囲内において本発明の修正および変更を包含する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、斜入射集光器（ＧＩＣ）に関し、特に、キセノンアイスを使用して極端紫外光（ＥＵＶ）を生成するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ターゲットシステムを採用する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムにおいて使用される光源集光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）は、例えば、Ｓｎ液滴に集束レーザ光線を照射して形成される。ＬＰＰは、電磁スペクトルの極端紫外光（ＥＵＶ）の範囲において放射する。このため、ＬＰＰは、ＥＵＶリソグラフィシステムにとって有望なＥＵＶ放射源として期待されている。
【０００３】
図１は、直入射集光器（ＮＩＣ）ミラーＭＮを利用する従前のＬＰＰ方式の光源集光モジュール（ＳＯＣＯＭＯ）１０の一般構成の概略図である。一方、図２は、図１の「ＬＰＰ・ＮＩＣ」型ＳＯＣＯＭＯ１０のより具体的な例の構成図である。ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、高出力レーザ光源１２を備えている。高出力レーザ光源１２は、焦点Ｆ１３を有する高出力で高反復率のレーザ光線１３を生成する。また、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、光学軸Ａ１に沿って、折り返しミラーＦＭと、大型の（例えば、径が６００ｍｍ以下の）楕円形ＮＩＣミラーＭＮとを備えている。ＮＩＣミラーＭＮは、多層コーティング１８を含む表面１６を有する。多層コーティング１８は、ＥＵＶの波長において良好な反射率を確保するために不可欠である。また、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、スズ（Ｓｎ）供給源２０を備えている。Ｓｎ供給源２０は、レーザ光線の焦点Ｆ１３にＳｎペレット（液滴）２２を通過させる。
【０００４】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の動作時、Ｓｎペレット２２がレーザ光線の焦点Ｆ１３を通過する際、レーザ光線１３がＳｎペレット２２を照射し、これにより高出力ＬＰＰ２４が生成される。ＬＰＰ２４は、典型的には、ＮＩＣミラーＭＮから約数百ミリメートルの距離に位置し、エネルギーＳｎイオン、粒子、中性原子、赤外線（ＩＲ）とともにＥＵＶ３０を発する。ＥＵＶ３０の一部は、ＮＩＣミラーＭＮに導かれ、ＮＩＣミラーＭＮによって集光され、中間焦点ＩＦに導かれ（焦点が合わせられ）る。その結果、焦点スポットＦＳが形成される。中間焦点ＩＦは、開口絞りＡＳ上または開口絞りＡＳに隣接して配置される。開口絞りＡＳを通過するＥＵＶ３０の一部のみが中間スポットＦＳを形成する。なお、中間スポットＦＳは、中間焦点ＩＦの直上に配置される極めて小さな点というよりは、中間焦点ＩＦをほぼ中心とするＥＵＶ３０の分布である。
【０００５】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、光学設計が簡素であること（即ち、単一の楕円形ＮＩＣミラーが使用されている）に利点があると共に、ＮＩＣミラーＭＮが、ＬＰＰ２４から放出されたＥＵＶ３０を広角度で集光するように設計可能であるため、理論上、集光率を高くすることができることに利点がある。なお、ＬＰＰ２４の反対側に配置される単反射型ＮＩＣミラーＭＮを使用することにより、中間焦点ＩＦが形成され、幾何学的に便利であるものの、ＮＩＣミラーＭＮから中間焦点ＩＦに送られるＥＵＶ３０をＳｎ供給源２０が著しく妨げないようにする必要がある。したがって、例えば、Ｓｎペレット２２のペレット流の吐出に器材が必要となることを除き、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０には、一般的に障害は存在しない。
【０００６】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、実験室および実験装置において良好に動作し、こうした環境ではＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の寿命や交換コストは問題視されない。しかし、商業的に利用されるＥＵＶリソグラフィシステムには、長寿命のＳＯＣＯＭＯが必要とされる。残念ながら、ＮＩＣミラーＭＮの表面１６およびその表面上の多層コーティング１８からＬＰＰ２４までの距離が短いため、放射線集光プロセスのほぼ通常の入射特性が加わると、典型的なＥＵＶ方式の半導体製造条件では、多層コーティング１８を妥当な時間、損傷なく維持することは極めて困難である。
【０００７】
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０には、塵埃軽減装置と連動させることができないというさらなる問題点がある。なお、塵埃軽減装置は、複数の放射ラメラに基づくものであり、放射ラメラにガスを通過させることにより、ＬＰＰ２４から放出されたイオンや中性原子がＮＩＣミラーＭＮに到達するのを効果的に阻止する。ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０を塵埃軽減装置と連動させることができないのは、ＮＩＣミラーＭＮによるＥＵＶ３０の反射も放射ラメラにより妨げられるからである。
【０００８】
また、多層コーティング１８にＳｎが堆積すると、コーティングに入射して反射されるＥＵＶ３０をＳｎが著しく吸収してしまうため、多層コーティング１８の性能が著しく低下しやすく、多層コーティングされた楕円形ミラーの反射効率が低下する。また、ＬＰＰ２４によって生成される上記のエネルギーイオン、原子、粒子は、多層コーティング１８に衝突し、多層コーティング１８の上層を順に破壊する。さらに、エネルギーイオン、原子および粒子は、多層コーティング１８を侵食する。また、ＩＲの生成時に発生する熱により、多層コーティング１８の層が混合したり相互拡散したりする場合もある。
【０００９】
上述のＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の問題を解消するために、様々な解決策が提案されているが、これらの解決策は、全て、商業ベースのＥＵＶリソグラフィシステムにＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０を組み込むことが非現実的になる程度までＳＯＣＯＭＯの費用および複雑性を増大させる。さらに、Ｓｎ液滴型ＬＰＰ・ＥＵＶ光源は、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０の複雑で高価な部分である。したがって、より単純で費用対効果の高いＬＰＰ方式のＥＵＶ源を利用するＥＵＶリソグラフィシステムには、より安価で、より単純で、より堅牢で、一般的に商業的に実現可能なＳＯＣＯＭＯが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許仮出願第６１／３４１，８０６号
【特許文献２】米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号
【特許文献３】米国特許出願第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号
【特許文献４】米国特許出願第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号
【特許文献５】米国特許出願第１２／５９２，７３５号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、一般に、斜入射集光器（ＧＩＣ）に関し、特に、ＥＵＶリソグラフィシステムで使用される光源集光モジュール（ＳＯＣＯＭＯ）を形成するために使用されるＧＩＣミラーに関する。ここで、ＳＯＣＯＭＯは、ＥＵＶを生成するためにキセノンアイスとレーザ光源とを使用するＬＰＰターゲットシステムを備える。
【００１２】
本発明の一態様は、極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムのＳＯＣＯＭＯである。ここで、ＳＯＣＯＭＯは、レーザ光源と折り返しミラーとを備える。レーザ光源は、パルスレーザ光線を生成する。折り返しミラーは、光源集光モジュール軸に沿って配置され、パルスレーザ光線を受光して光源集光モジュール軸の第１方向にパルスレーザ光線を反射するように構成されている。また、ＳＯＣＯＭＯは、キセノンアイス源を備える。キセノンアイス源は、キセノンアイスがパルスレーザ光線によって照射される照射位置にキセノンアイスを供給させるように構成されている。そして、これにより、第１方向とほぼ反対の第２方向にＥＵＶを放射するＬＰＰが生成される。また、ＳＯＣＯＭＯは、ＧＩＣミラーを備える。ＧＩＣミラーは、入射端および出射端を有する。そして、ＧＩＣミラーは、入射端においてＥＵＶを受光し、出射端に隣接する中間焦点において、受光したＥＵＶを集束するように配置されている。
上述のＳＯＣＯＭＯは、回転可能な格納容器をさらに備えることが好ましい。回転可能な格納容器は、中心軸、凝縮面および内部を有する。内部には、コールドフィンガーと単離ガスが収容され、凝縮面上を流れる気体キセノンが凝縮面上に凝縮してキセノンアイスが形成される。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、凝縮面は、少なくとも部分的に熱シールドに囲まれることが好ましい。熱シールドは、レーザ光線がキセノンアイスに入射可能な照射位置に開口を有する。
上述のＳＯＣＯＭＯは、回転駆動部をさらに備えることが好ましい。回転駆動部は、回転可能な格納容器に機械接続されている。また、この回転駆動部は、回転可能な格納容器を当該格納容器の中心軸周りに回転させるように構成されている。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、キセノンアイスは、凝縮面の周囲に帯状に形成されることが好ましい。さらに、回転可能な格納容器の回転により、帯状のキセノンアイスが照射位置を通過するように回転する。
上述のＳＯＣＯＭＯは、放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）をさらに備えることが好ましい。ＲＣＥＤは、中間焦点に隣接して配置される。ＲＣＥＤは、少なくとも一つの漏斗部を有する。少なくとも一つの漏斗部は、軸方向において中間焦点の少なくとも片側に配置される。また、少なくとも一つの漏斗部は、中間焦点に近接する幅狭端を有する。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＲＣＥＤは、第１漏斗部と第２漏斗部とを備えることが好ましい。第１漏斗部と第２漏斗部とは、中間焦点の各側に配置される。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＧＩＣミラーは、多層コーティングを含まない第１反射面を有することが好ましい。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＧＩＣミラーは、Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有することが好ましい。
上述のＳＯＣＯＭＯにおいて、ＧＩＣミラーは、少なくとも一つの区分化ＧＩＣシェルを備えることが好ましい。少なくとも一つの区分化ＧＩＣシェルは、多層コーティングを含まない第１反射面と、多層コーティングを含む第２反射面とを有する。
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムである。このＥＵＶリソグラフィシステムは、上述の光源集光モジュールと、イルミネータとを備える。このイルミネータは、中間焦点に形成された集束ＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、その凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射するように構成される。
上述のＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであることが好ましい。このＥＵＶリソグラフィシステムは、投影光学システムをさらに備えることが好ましい。この投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置される。また、この投影光学システムは、反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するように構成される。
【００１３】
本発明の他の態様は、ＬＰＰからＥＵＶを集光する方法である。この方法は、入射端および出射端を有するＧＩＣミラーを軸方向に配置することを備える。また、この方法は、キセノンアイスを供給するように構成されるＬＰＰターゲットシステムをＧＩＣミラーの入射端に隣接して配置し、照射位置を通過するようにキセノンアイスを移動させることを備える。また、この方法は、ＧＩＣミラーの軸方向にパルスレーザ光線を照射し、パルスレーザ光をＧＩＣミラーの出射端からＧＩＣミラーを介して入射端まで通過させ、照射位置のキセノンアイスに到達させることにより、ＥＵＶを放射するＬＰＰを形成することをさらに備える。また、この方法は、ＧＩＣミラーを使用して、ＬＰＰからのＥＵＶの一部をＧＩＣミラーの入射端で集光し、集光したＥＵＶをＧＩＣミラーの出射端から出射し、中間焦点に焦点スポットを形成することを備える。
上述の方法は、中間焦点に近傍に放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）を配置することをさらに備えることが好ましい。ＲＣＥＤは、少なくとも一つの漏斗部を有する。少なくとも一つの漏斗部は、軸方向において中間焦点の少なくとも片側に配置される。また、少なくとも一つの漏斗部は、中間焦点に近接した幅狭端を有する。
上述の方法は、ＧＩＣミラーの出射端と中間焦点との間に上流漏斗部を設けると共に、上流漏斗部を使用して、通常は中間焦点に導かれないＥＵＶの一部を中間焦点に導くことと、中間焦点からＥＵＶを集光し、集光したＥＵＶを下流位置に導くように、ＧＩＣミラーとは反対側の中間焦点に隣接する位置に下流漏斗部を設けることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、凝縮面上にキセノンアイスを帯状に形成し、凝縮面を回転させることにより、キセノンアイスを移動させることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、多層コーティングを含まない第１反射面を有するＧＩＣミラーを設けることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有するＧＩＣミラーを設けることをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、第１反射面と第２反射面とを有する少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを備えるＧＩＣミラーを設けることをさらに備えることが好ましい。ここで、第２反射面は多層コーティングを有する。
上述の方法は、中間焦点においてＥＵＶから凝縮ＥＵＶを形成し、凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射することをさらに備えることが好ましい。
上述の方法は、反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから投影光学システムを使用して感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成することをさらに備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の他の態様は、ＬＰＰターゲットシステムである。ＬＰＰターゲットシステムは、レーザ光源と、凝縮面とを備える。レーザ光源は、パルスレーザ光線を生成する。凝縮面は、帯状のキセノンアイスを凝縮するために冷却される。また、ＬＰＰターゲットシステムは、回転駆動部を備える。回転駆動部は、凝縮面に機械接続される。また、この回転駆動部は、パルスレーザ光線がキセノンアイスに入射する照射位置を通過するように、凝縮面に形成される帯状のキセノンアイスを回転させるように構成されている。
【００１５】
本発明のさらなる特徴および利点は、下記の詳細な説明（発明を実施するための形態）に明記されている。また、それらの一部は、詳細な説明の記載内容から当業者にとって直ちに明白となるか、下記の詳細な説明、特許請求の範囲、添付図面を含む、ここに記載された発明を実施することによって認識される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従前のＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯの一般例の概略図である。
【図２】図１に係る従前のＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯの特定例の概略図である。
【図３Ａ】ＬＰＰ源用のＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ（ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ）の一例の一般概略図である。本図では、ＬＰＰ及び中間焦点は、ＧＩＣミラーの反対側に位置する。
【図３Ｂ】図３Ａと同様の図である。本図では、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯが、ＧＩＣミラーと中間焦点との間に配置された放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）をさらに選択的に備え、ＲＣＥＤが中間焦点の両側にそれぞれ上流漏斗部と下流漏斗部とを有することが示されている。
【図４】図３Ｂの一般構成に基づくＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯの一例の概略図であり、ＬＰＰターゲットシステムの光源部およびターゲット部を示す図である。
【図５Ａ】ＥＵＶを生成するキセノンアイス源を構成する図４のＬＰＰターゲットシステムのターゲット部の一例を示す概略側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａのターゲット部の一実施形態のさらに詳細な概略図である。
【図６】ＥＵＶの第１反射および第２反射を実現する第１面および第２面をそれぞれ有する２つの区画を備えるＧＩＣミラーの一例の断面図である。
【図７】ＧＩＣミラーの一例の概略部分断面図であって、ＧＩＣミラーの外側部分において使用される２つの区画を有する複数のＧＩＣシェルのうちの２つのシェルを示す図である。
【図８】図７のＧＩＣミラーの概略部分断面図であって、全８つのＧＩＣシェルとＬＰＰとを示す図である。
【図９Ａ】複数のＧＩＣシェルに対して多項式表面形状補正を適用せずに遠隔フィールド像の均一性を向上させる場合における、正規化遠隔フィールド位置に対する強度（任意の単位）のプロット図である。
【図９Ｂ】図９Ａと同様のプロット図であって、遠隔フィールド像の均一性を向上させる多項式表面形状補正が実行された場合のプロット図である。
【図１０】本発明に係るＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを利用するＥＵＶリソグラフィシステムの概略図である。
【００１７】
図中の様々な構成要素は単に図示されたに過ぎず、必ずしも実際の縮尺通りに図示されている訳ではない。これらの構成要素のうち、ある部分は誇張して図示され、ある部分は最小化して図示されている場合もある。本図面は、当業者によって理解され、適切に実行され得る本発明の実施形態の一例を図示することを意図するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本願では、一般に、ＧＩＣが開示され、特に、ＥＵＶリソグラフィシステムに利用される光源集光モジュール（ＳＯＣＯＭＯ）を形成するために使用されるＧＩＣミラーが開示される。なお、ＥＵＶリソグラフィシステムは、ＬＬＰ方式のＥＵＶ光源を有する。
【００１９】
図３Ａ及び図３Ｂは、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の一般例の概略図である。本図では、ＬＰＰ２４及び中間焦点ＩＦはＧＩＣミラーＭＧの反対側に位置する。ＧＩＣミラーＭＧは、入射端３および出射端５を有する。ＬＰＰ２４を生成するＬＰＰターゲットシステム４０についても図示されており、以下、ＬＰＰターゲットシステム４０の例について詳細に議論する。図３Ｂにおいて、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、さらに放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）１１０を選択的に備えている。ＲＣＥＤ１１０については米国特許仮出願第６１／３４１，８０６号（発明の名称：ＥＵＶの集光を強化したＥＵＶ集光システム）に記載されており、当該仮出願は本出願に援用される。ＲＣＥＤ１１０は、光学軸Ａ１に沿って、ＧＩＣミラーＭＧ側で中間焦点ＩＦおよび開口絞りＡＳに隣接して配置される。ＲＣＥＤ１１０は、開口絞りＡＳを通過して中間焦点ＩＦに達し焦点スポットＦＳを形成するＥＵＶ３０の光量を増大させるように構成されている。この構成は、ＲＣＥＤ１１０により方向転換され、開口絞りＡＳを通過して中間スポットＦＳを形成する屈折ＥＵＶ光線３０Ｓにより図示されている。
【００２０】
実施形態の一例では、ＲＣＥＤ１１０は、逆漏斗状部（下流漏斗部）１１１Ｄを備える。逆漏斗状部１１１Ｄは、中間焦点ＩＦの下流に配置され、ＥＵＶ３０を中間焦点ＩＦから下流位置（例えば、後述の図１０に示す照明光学系）に導くように構成されている。こうした実施形態は、下流のイルミネータで投影されたＥＵＶ３０をより均一な状態にし、レチクル面で良好に利用する際に有効となる。ＲＣＥＤ１１０は、上流漏斗部１１１Ｕおよび下流漏斗部１１１Ｄを備えてもよい。なお、ここに記載する「上流」および「下流」は、中間画像ＩＦの位置を基準に定義されている。ＲＣＥＤ１１０は、上流漏斗部１１１Ｕ（例えば図４を参照）および下流漏斗部１１１Ｄのいずれかを備えてもよい。他の例では、ＲＣＥＤ１１０は、別個の構成要素ではなく、連続型（一体型）の構成要素であり、上流漏斗部１１１Ｕと下流漏斗部１１１Ｄとを結合して、上流漏斗部と下流漏斗部とを有する一つの漏斗部１１１を形成する。一つの漏斗部１１１を使用する場合、漏斗部１１１を単純にＲＣＥＤ１１０と称する。
【００２１】
図４は、図３Ｂの一般構成に基づくＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の一例の概略図である。図４のＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、光源部４１およびターゲット部４２を備えるＬＰＰターゲットシステム４０を利用する。光源部４１は、光学軸Ａ１に垂直な軸Ａ２に沿ってレーザ光線１３を発するレーザ光源１２を備える。また、光源部４１は、光学軸Ａ１及び軸Ａ２の交点に光学軸Ａ１に沿って配置される折り返しミラーＦＭを備える。なお、交点は、ＧＩＣミラーＭＧと中間焦点ＩＦとの間（例えば、ＧＩＣミラーＭＧとＲＣＥＤ１１０との間）に位置する。これにより、マルチシェル型ＧＩＣミラーＭＧ（図４の一例では、２つのＧＩＣシェルＭ１及びＭ２を有する）が、光学軸１に沿ってＬＰＰ２４と中間焦点ＩＦとの間に配置される構成が実現する。詳細は後述するが、レーザ光線１３をターゲット部４２の焦点Ｆ１３に焦点合わせし、ＬＰＰ２４を形成する際に、レーザ光源１２に隣接するレンズ１７がこれを補助する。一実施形態において、ＧＩＣシェルＭ１及びＭ２は、各反射面にＲｕコーティング（図示せず）を有する。
【００２２】
ターゲット部４２は、光学軸Ａ１に沿って−Ｘ方向にＧＩＣミラーＭＧを進行するレーザ光線１３によって照射される。これにより、ほぼ＋Ｘ方向に放射されるＥＵＶ３０が生成される。折り返しミラーＦＭによる軸方向の広がりは最小となっている。したがって、レーザ光線１３は、ほぼ光学軸Ａ１に沿ってＧＩＣミラーＭＧを一方向（即ち、−Ｘ方向）に進行し、ＥＵＶ３０はほぼ反対方向（即ち、＋Ｘ方向）にＧＩＣミラーＭＧ、ＲＣＥＤ１１０を進行し、中間焦点ＩＦに到達する。
【００２３】
（ＬＰＰターゲットシステム）
図５Ａは、ＥＵＶ３０を生成するキセノンアイス源を構成するターゲット部４２の一例の概略側面図である。図５Ｂは、ターゲット部４２の実施形態の一例のより詳細な概略図である。ターゲット部４２は、内部空間１２２を有する真空チャンバ１２０を備える。真空システム１２６は、真空チャンバ１２０の内部空間１２２に空気圧接続されており、内部空間１２２を真空状態にするように動作可能である。
【００２４】
図中、ターゲット部４２は、典型的には真空チャンバ１２０の外側に配置されるキセノンガスフローシステム１３０を有する。キセノンガスフローシステム１３０は、測定流量のキセノンガス１３２Ｇをガス流管１３４に供給するように構成されている。後述するように、ターゲット部４２は、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０を冷蔵する密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０をさらに備える。
【００２５】
内部空間１２２には、キセノンアイス部１５０が配置されている。キセノンアイス部１５０は、ガス流管１３４を介してキセノンガスフローシステム１３０に流体接続され、管１４４を介して密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に流体接続されている。後述の通り、キセノンアイス部１５０は、凍結キセノン（キセノンアイス）１３２Ｆを照射位置、即ち、集束レーザ光線１３が凍結キセノン１３２Ｆ（即ち、キセノンアイス）に入射し、ＥＵＶ３０が形成される照射位置１５８に供給するように構成されている。
【００２６】
図５Ｂを参照すると、キセノンアイス部１５０の一例は、開放内部領域１６２を規定する熱シールド１６０を備える。熱シールド１６０は、開放底部１６５および開口１６４を有する。また、キセノンアイス部１５０は、開放内部領域１６２内に回転可能な格納容器１７０を備える。回転可能な格納容器１７０は、中心軸ＡＬを有し、密閉内部１７２を規定する。また、回転可能な格納容器１７０は、外側凝縮面１７４および底面１７８を有する。回転可能な格納容器１７０の密閉内部１７２内には、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０が配置されている。二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０は、内部空間（図示せず）、第１冷却段１８４および第２冷却段１８６を有する。詳細は後述するが、密閉内部１７２には、伝熱ガスの役割を果たすヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳが充填される。二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０は、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に密閉接続されている。
【００２７】
図５Ｂを参照すると、一例では、真空チャンバ１２０および回転可能な格納容器１７０には、開口１９０が形成されている。一例では、開口１９０は幅狭端１９２および幅広端１９４を有する円錐形状であり、幅狭端１９２が上述の開口１６４を規定する。一例では、幅広端１９４は、フランジ（図示せず）を有し、このフランジを介して、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の他の構成要素に関連する隣接の真空チャンバ（図示せず）に接続される。
【００２８】
一例では、真空チャンバ１２０には、少なくとも一つの温度センサＴＳおよび少なくとも一つの圧力センサＰＳが備えられている。これらのセンサにより、真空チャンバ１２０の内部空間１２２、特に、熱シールド１６０内の開放内部領域１６２の温度および圧力がそれぞれ監視される。
【００２９】
また、キセノンアイス部１５０は、回転駆動部１９６を備える。回転駆動部１９６は、回転可能な格納容器１７０に底面１７８で機械接続され、外側凝縮面１７４を回転させる。
【００３０】
また、ターゲット部４２は、制御部２００を備えている。制御部２００は、真空システム１２６、キセノンガスフローシステム１３０、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０、第１冷却段１８４、第２冷却段１８６、温度センサＴＳ、圧力センサＰＳ、回転駆動部１９６、ＬＰＰターゲットシステム４０の光源部４１のレーザ光源１２（図４参照）に動作可能に接続されている。一例において、制御部２００は、コンピュータ読み込み可能な媒体（メモリ）に指示（ソフトウェア）を保存可能なパーソナルコンピュータを備え、コンピュータに（搭載されたプロセッサを介して）当該指示を実行させ、ＬＰＰターゲットシステム４０がＬＰＰ２４を生成するように動作させる。
【００３１】
図５Ａ、５Ｂを参照すると、ターゲット部４２の動作時、制御部２００は、真空システム１２６に信号Ｓｇ０を送信する。これにより、真空システム１２６は、真空チャンバ１２０の内部空間１２２を真空状態にする。ここで、真空チャンバ１２０は、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００を収容するより大型の真空チャンバ（図示せず）に接続されるか、その一部であることが想定されている。また、制御部２００は、キセノンガスフローシステム１３０に信号Ｓｇ１を送信し、気体キセノンフローシステム１３０は、ガス流管１３４を介して熱シールド１６０内の開放内部領域１６２に測定流量のキセノンガス１３２Ｇを供給する。これにより、外側凝縮面１７４の周囲にキセノンガス１３２Ｇが流れる。
【００３２】
また、制御部２００は、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に信号Ｓｇ２を送信して、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０へのヘリウムガス１４２Ｇを供給し始める。さらに、制御部２００は、制御信号ＳＣ１，ＳＣ２を第１冷却段１８４および第２冷却段１８６にそれぞれ送信して、密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０に流れるヘリウムガス１４２Ｇを極低温（例えば、約４ケルビン）に冷却させる。これにより、二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０は、回転可能な格納容器１７０の密閉内部１７２においてヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳを冷却する過冷却クライオチップとして機能する。
【００３３】
ヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳの圧力は、制御部２００によってマスフローバルブ（図示せず）を介して制御される。これにより、容器内部に含まれるヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳは、外側凝縮面１７４から二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０への熱伝達を制御する圧力を有する。ヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳは、外側凝縮面１７４を冷却するように作用する。これにより、外側凝縮面１７４の周囲を流れるキセノンガス１３２Ｇを冷却する役割を果たす。こうした冷却は、クライオチップの端部位置および開口１６４に対応する位置の外側凝縮面１７４上において、凍結キセノン１３２Ｆが帯状に形成されるまで実行される。一例では、凍結キセノン１３２Ｆは１ｍｍの厚みを有する。
【００３４】
また、制御部２００は、回転駆動部１９６に制御信号Ｓｇ３を送信して、外側凝縮面１７４を回転させ始める。この回転により帯状の凍結キセノン１３２Ｆも回転し、凍結キセノン１３２Ｆは連続して開口１６４を通過する（即ち、帯状の凍結キセノン１３２Ｆは照射位置１５８を通過して回転し、帯状の凍結キセノン１３２Ｆの一部が常に照射位置１５８に位置する）。一例では、回転可能な格納容器１７０の回転速度は、典型的には６０から１００ｒｐｍであり、１Ｋｈｚのレーザ光線１３に対して未使用のアイス面を供給するように構成されている。
【００３５】
キセノンは、１６１．４ケルビンで凍結する。この温度は、さらに低温な状態（例えば１２ケルビン）を生成可能な密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０の凍結能力の十分範囲内にある。ヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳの圧力を制御部２００の動作（後述する）を通じて管理することにより、外側凝縮面１７４から密閉サイクル式ヘリウムクライオスタット１４０までの「熱漏洩」が制御され、外側凝縮面１７４が確実にキセノンガス１３２Ｇの凝固点以下になる。
【００３６】
さらに、制御部２００は、光源部４１（図４）内のレーザ光源１２に信号Ｓｇ４を送信して、レーザ光線１３を形成し始めさせる。また、制御部２００は、密閉内部１７２のヘリウム伝熱ガス１４２ＧＳを単離するための温度情報および圧力情報をそれぞれ含む温度信号ＳＴおよび圧力信号ＳＰを、温度センサＴＳおよび圧力センサＰＳから受信する。実施形態の一例では、このような温度・圧力情報は、第１冷却段１８４および第２冷却段１８６の動作を制御するために使用される。第１冷却段１８４、第２冷却段１８６および二段階クライオスタットコールドフィンガー１８０によって、密閉内部１７２に過冷却シリンダを提供する冷却装置が規定される。
【００３７】
凍結キセノン１３２Ｆが開口１６４を通過する際、集束レーザ光線１３が凍結キセノン１３２Ｆを照射し、ＬＰＰ２４（透過図として図示）が形成される。ＬＰＰ２４は、ほぼ＋Ｘ方向にＥＵＶ３０を放出する。実施形態の一例では、凍結キセノン１３２Ｆの任意の一地点が、レーザ光線１３の複数パルスによって照射される。これにより、回転可能な格納容器１７０を低速で回転させることができる。
【００３８】
凍結キセノン１３２Ｆが連続的に開口１６４を通過することにより、ＬＰＰ２４の繰り返し率が高くなると共に生成時間が長くなる。
【００３９】
本発明のキセノン型ＬＰＰターゲットシステム４０は、凍結キセノン１３２Ｆから形成される塵埃の量が最小であること、動作時間が比較的長いこと、機械的に簡素でありコンパクトであること等の利点を有する。
【００４０】
（多層第１ミラーのないＳＯＣＯＭＯ）
ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の一構成例では、多層コートが設けられていない「第１ミラー」が設けられている。即ち、ＥＵＶ３０が最初に入射する（最初に反射する）ミラーまたはミラー部が、多層コーティング１８を有していない。ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の他の構成例では、第１ミラーは、実質的に斜入射ミラーである。また、他の実施形態では、第１ミラーが多層コーティング１８を有してもよい。
【００４１】
ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００の主な利点は、その性能が多層被覆反射面の残存に依存しない点にある。一実施形態例に係るＧＩＣミラーＭＧは、例えば、図６に示されるＧＩＣシェルＭ１等のような、少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを有している。ＧＩＣシェルＭ１は、２つのミラー区画、即ち、第１面Ｓｆ１を有するミラー区画Ｍ１Ａと、第２面Ｓｆ２を有するミラー区画Ｍ１Ｂとを有することが示されている。第１面Ｓｆ１により第１反射が行われ（したがって、「第１ミラー」であり）、第２面Ｓｆ２により第２反射が行われる。なお、第２反射はＬＰＰ２４の目標線上に位置しない。一実施形態例では、第２面Ｓｆ２が、多層コーティング１８を支持する。これは、ＥＵＶ３０が一旦反射されると、その強度が相当弱められると共に、通常はＬＰＰ２４が目標線上に位置しないため、多層コーティング１８に入射するイオン及び中性原子の量が最小になるからである。
【００４２】
（ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ対ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ）
ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０とＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００とには、あるトレードオフの関係が成立する。例えば、ＬＰＰ２４からのＥＵＶ３０の特定の集光角度に関しては、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００よりもコンパクトに設計することができる。
【００４３】
また、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０は、原則、（光学軸Ａ１に対して）９０°を超える角度で、光源から放射されたＥＵＶ３０を集光するように設計することができ、集光効率をより高めることができる。しかし、ＮＩＣの径が過度に大きくなる、または、ＥＵＶ３０が中間焦点ＩＦにおいて光学軸Ａ１となす角度が過度に大きくなるので、通常、上記の利点が実際に利用されることはない。
【００４４】
また、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００により生成される遠隔フィールドの強度分布は、ＧＩＣシェルＭ１及びＭ２の厚みの影と、複数のＧＩＣミラーＭＧを支持する機械的構造体の厚みの影とが原因でさらに広がる。しかし、本発明において以下議論する実施形態では、ＧＩＣの表面が、表面補正機能を有している。この表面補正機能により、ＧＩＣの複数のシェルの厚みによる陰影効果が低減され、中間焦点ＩＦにおける中間スポットＦＳの均一性が向上する。
【００４５】
さらに、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、ＬＰＰ・ＮＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１０に比べて、中間焦点ＩＦにおいて一般的により大きな中間スポットＦＳを形成する。こうした大きさの相違は、主としてＧＩＣミラーの形状誤差に関係があり、技術進歩に伴い低減されつつある。
【００４６】
全体としては、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００から得られる利益、即ち、より長い動作寿命、費用の低減、簡素であること、維持費用および問題の低減が、上記のトレードオフを上回るものであると一般に考えられている。
【００４７】
（ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ用ＧＩＣミラーの一例）
図７は、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００用のＧＩＣミラーＭＧの一例の概略部分側面図である。一例として、光学設計上、図７のＧＩＣミラーＭＧは、実際には、図８に示されるように、光学軸Ａ１周りに対称な円筒状の８つの入れ子状ＧＩＣシェル２５０から構成されている。この例では、ＧＩＣシェル２５０の数を最小化するために、３つの最内部ＧＩＣシェル２５０は楕円形を有し、残りの５つの最外部ＧＩＣシェル２５０は、楕円形かつ双曲線状の断面を有する軸外し二重反射設計に基づいている。なお、このようなＧＩＣミラーＭＧは、欧州特許出願公報第ＥＰ１９０１１２６Ａ１（発明の名称：コレクタ光学システム）等に記載されており、当該公報は本出願に援用される。図７は、２つの最外部ＧＩＣシェル２５０を図示している。当該最外部ＧＩＣシェル２５０は、それぞれ、楕円形部２５０Ｅおよび双曲線部２５０Ｈを有する。また、図７には、光源焦点ＳＦ、仮想共通焦点ＣＦおよび中間焦点ＩＦに加えて、ＧＩＣシェル２５０の楕円形部２５０Ｅおよび双曲線部２５０Ｈそれぞれの軸ＡＥおよび軸ＡＨが図示されている。仮想共通焦点ＣＦと中間焦点ＩＦとの間の距離は、ΔＬである。仮想共通焦点ＣＦは、光学軸Ａ１から距離Δｒ分だけオフセットされている。光学軸Ａ１周りに楕円形部２５０Ｅおよび双曲線部２５０Ｈの断面を１回転させることで、光学面全体が得られる。
【００４８】
ＧＩＣミラーＭＧの一例の設計例が、下記の表１及び表２に掲載されている。当該設計の主な光学パラメータは、ａ）ＬＰＰ２４と中間焦点ＩＦとの間の距離ΔＬ＝２４００ｍｍ、ｂ）ＬＰＰ側の最大集光角度＝７０．７°である。一実施形態例では、各ＧＩＣシェル２５０はＲｕコーティングを有し、各ＥＵＶ波長での反射率が改善される。複数のＧＩＣシェル２５０の光学面がＲｕで被覆された場合、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ３０に対するＧＩＣミラーＭＧの理論上の集光効率は、ＬＰＰ２４からの２πステラジアン放射に対して３７．６％となる。
【００４９】
ＬＰＰ・ＥＵＶ光源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）ＥＵＶ光源に比べて随分小型（典型的には、約１０分の１の面積）である。このため、ＬＰＰ２４を使用すれば、ＧＩＣミラーＭＧの出射とイルミネータ入射との間の面積効率（ｅｔｅｎｄｕｅ）を良好に一致させることができる。特に、ＬＰＰ２４における集光角度は、ＧＩＣミラーＭＧとイルミネータの面積効率との不一致による効率損失が無視できる程度の状態または極めて限定的な状態で、極めて大きな値に増加し得る。一実施形態例において、集光半角は約７０度であるか７０度を超える。
【００５０】
特定の集光器の光学設計に関して、遠隔フィールドにおける強度分布の均一性がＤＰＰ源よりも劣る傾向にあるという点で、ＬＰＰ２４の寸法には問題がある。事実、ＬＰＰ２４は、小型であるため、ＤＰＰ源に比べて、複数のＧＩＣシェル２５０の厚みによる遠隔フィールドの影がよりくっきりとする傾向がある。
【００５１】
こうした効果を少なくとも部分的に相殺するために、各ＧＩＣシェル２５０に対して表面形状（即ち光学プロファイル）補正が加えられ、遠隔フィールドにおける強度分布の均一性が改善されている（例えば、国際特許出願公報第ＷＯ２００９−０９５２１９Ａ１号（発明の名称：ＥＵＶ及びＸ線を適用する改良型斜入射集光器光学システム）を参照。なお、当該公報は本出願に援用される。）。このように、ＧＩＣミラーＭＧの一実施形態例では、各ＧＩＣシェル２５０は、ＧＩＣシェルの２つの縁において、ゼロに等しい多項式補正（放物線補正）が重畳されている。なお、その値は、最大でも０．０１ｍｍである。
【００５２】
表１および表２には、図１０に示されるＧＩＣミラーＭＧの一設計例が示されている。「ミラー番号」は、特定のＧＩＣシェル２５０の番号であり、最内部ＧＩＣシェル２５０から順に最外部ＧＩＣシェル２５０まで付与されている。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
図９Ａは、ＧＩＣシェルのプロファイルを補正しない場合における、中間焦点ＩＦにおける正規化遠隔フィールド位置と、そこに入射する光線の強度（任意の単位）との関係を表すプロットである。当該プロットは、中間焦点ＩＦにおいて形成されるＬＰＰ２４の中間画像（即ち、「中間スポット」ＦＳ）の均一性に関する測定値である。ＬＰＰ２４は、０．２ｍｍの径を有する球体としてモデル化されている。
【００５６】
図９Ｂは、複数のＧＩＣシェル２５０に上記補正を適用したことを除いて、先と同様のプロットである。図９Ａのプロットと図９Ｂのプロットとを比較すると、図９Ｂの強度においては振幅が相当低減されており、複数のＧＩＣシェル２５０の表面形状を補正した結果、中間焦点ＩＦにおける中間スポットＦＳでの遠隔フィールド均一性が著しく改善されていることがわかる。
【００５７】
（ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを備えるＥＵＶリソグラフィシステム）
図１０は、本発明に係るＥＵＶリソグラフィシステム（以下、リソグラフィシステムと称す）３００の一例である。リソグラフィシステム３００は、例えば、米国特許出願第ＵＳ２００４／０２６５７１２Ａ１号、第ＵＳ２００５／００１６６７９Ａ１号、第ＵＳ２００５／０１５５６２４Ａ１号に開示されており、当該出願は本出願に援用される。
【００５８】
リソグラフィシステム３００は、システム軸Ａ３およびＥＵＶ光源ＬＳを備えている。ＥＵＶ光源ＬＳは、ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯを備えている。ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯは、光学軸Ａ１を有し、上述のキセノンアイス方式のＬＰＰターゲットシステム４０を備えている。ＬＰＰターゲットシステム４０は、λ＝１３．５ｎｍの作用ＥＵＶ３０を放出するＬＰＰ２４を生成する。
【００５９】
ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、上述の通り、ＧＩＣミラーＭＧを備え、ＲＣＥＤ１１０を選択的に備えている。一実施形態例において、ＧＩＣミラーＭＧは、米国特許出願第１２／５９２，７３５号に記載されるように冷却される。なお、当該米国特許出願は、本出願に援用される。また、一例においては、ＲＣＥＤ１１０が冷却される。
【００６０】
ＧＩＣミラーＭＧは、ＥＵＶ光源ＬＳの下流側の近傍に配置されており、光学（集光器）軸Ａ１がシステム軸Ａ３に沿うようにして配置されている。ＧＩＣミラーＭＧは、光源焦点ＳＦに位置するＥＵＶ光源ＬＳからの作用ＥＵＶ３０（即ち、光線ＬＲ）を集光する。そして、集光された放射光線は、中間焦点ＩＦに中間光源像ＩＳ（即ち、焦点スポット）を結像する。ＲＣＥＤ１１０は、中間焦点ＩＦに通常は到達しないＥＵＶ３０を中間焦点ＩＦに到達させることにより、ＥＵＶ３０の集光を強化する。ＬＰＰ・ＧＩＣ型ＳＯＣＯＭＯ１００は、一例において、ＬＰＰターゲットシステム４０、ＧＩＣミラーＭＧ及びＲＣＥＤ１１０を備えている。
【００６１】
図３Ｂに関連して上述したＲＣＥＤ１１０の実施形態では、少なくとも一つの漏斗部１１１が備えられている。一例では、漏斗部１１１は、下流漏斗部１１１Ｄあり、ＥＵＶ３０を中間焦点ＩＦの中間焦点（焦点スポット）ＦＳから、下流位置（例えば、中間焦点ＩＦの下流に位置する照明光学系（イルミネータ）の位置）に導くように構成されている。他の例では、漏斗部１１１は、上流漏斗部１１１Ｕであり、中間焦点ＩＦに中間焦点（焦点スポット）ＦＳを形成するようにＥＵＶ３０を導く。このとき、通常は中間焦点（焦点スポット）ＦＳの形成に寄与しない放射線を集光することも含まれる。一例では、ＲＣＥＤ１１０は、上流漏斗部１１１Ｕおよび下流漏斗部１１１Ｄの両方を備える。ＲＣＥＤ１１０は、イルミネータで投影された放射線をより均一にし、レチクル面で良好に利用する役割を果たす。
【００６２】
照明システム３１６は、入射端３１７および出射端３１８を有する。また、照明システム３１６は、入射端３１７がＧＩＣミラーＭＧ側に配置された状態で、システム軸Ａ３に沿ってＧＩＣミラーＭＧの下流側の近傍に配置されている。照明システム３１６は、入射端３１７において中間光源像ＩＳからのＥＵＶ３０を受け、出射端３１８において略均一なＥＵＶビーム３２０（即ち、凝縮ＥＵＶ）を出射する。リソグラフィシステムシステム３００が走査型システムである場合、ＥＵＶビーム３２０は、典型的には、反射レチクル３３６を走査する略均一なライン状のＥＵＶ３０として、反射レチクル３３６上に形成される。
【００６３】
投影光学システム３２６は、（屈折した）システム軸Ａ３に沿って、照明システム３１６の下流および反射レチクル３３６の下流に配置されている。投影光学システム３２６は、照明システム３１６の出射端３１８に対向する入射端３２７と、反対側の出射端３２８とを有する。反射レチクル３３６は投影光学システム３２６の入射端３２７に隣接して配置されており、半導体ウエハ３４０は投影光学システム３２６の出射端３２８に隣接して配置されている。反射レチクル３３６は、半導体ウエハ３４０に転写されるパターン（図示せず）を有し、半導体ウエハ３４０は感光性コーティング（例えば、フォトレジスト層）３４２を有する。動作時において、均一化されたＥＵＶビーム３２０は、反射レチクル３３６を照射し、レチクル３３６によって反射される。そして、投影光学システム３２６によって、半導体ウエハ３４０の感光性コーティング３４２の表面上に、レチクル３３６上のパターンが結像される。走査型リソグラフィシステムシステム３００では、反射レチクル像が感光性コーティング３４２の表面上を走査し、露光フィールド上にパターンが形成される。典型的には、反射レチクル３３６と半導体ウエハ３４０とを同期させて移動させることにより、走査が実行される。
【００６４】
一旦、レチクルパターンが半導体ウエハ３４０に結像されて記録されると、パターン化された半導体ウエハ３４０は、標準的なフォトリソグラフィ技術および半導体プロセス技術を使用して処理される。その結果、複数の集積回路（ＩＣ）チップが形成される。
【００６５】
なお、一般的にリソグラフィシステム３００の構成要素は、図１０に図示されるように、共通の屈折したシステム軸Ａ３に沿って配置される。当業者であれば、例えば、照明システム３１６や投影光学システム３２６の様々な構成要素の入口軸および出口軸がオフセットされる場合もあり得ることは、理解される。
【００６６】
当業者には明白であるが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明に対して様々な修正および変更を加えることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等範囲内において本発明の修正および変更を包含する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムの光源集光モジュールであって、
パルスレーザ光線を生成するレーザ光源と、
光源集光モジュール軸に沿って配置され、前記パルスレーザ光線を受光して前記光源集光モジュール軸の第１方向に前記パルスレーザ光線を反射するように構成される折り返しミラーと、
キセノンアイスが前記パルスレーザ光線に照射される照射位置に前記キセノンアイスを供給するように構成され、前記第１方向とほぼ反対の第２方向にＥＵＶを生成するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）を形成するキセノンアイス源と、
入射端および出射端を有し、前記入射端において前記ＥＵＶを受光し、前記出射端に隣接する中間焦点において、受光した前記ＥＵＶを集束するように配置される斜入射集光器（ＧＩＣ）ミラーと
を備える、光源集光モジュール。
【請求項２】
中心軸と、凝縮面と、コールドフィンガーおよび単離ガスを収容する内部空間とを有し、前記凝縮面上を流れるキセノンガスが前記凝縮面上に凝縮してキセノンアイスが形成される回転可能な格納容器をさらに備える
請求項１に記載の光源集光モジュール。
【請求項３】
前記凝縮面は、前記レーザ光線が前記キセノンアイスに入射可能な前記照射位置に開口を有する熱シールドによって少なくとも部分的に囲まれている
請求項２に記載の光源集光モジュール。
【請求項４】
前記回転可能な格納容器に機械接続され、前記回転可能な格納容器を当該格納容器の中心軸周りに回転させるように構成される回転駆動部をさらに備える
請求項２または３に記載の光源集光モジュール。
【請求項５】
前記キセノンアイスは、前記凝縮面の周囲に帯状に形成され、
前記回転可能な格納容器の回転により、前記帯状のキセノンアイスが前記照射位置を通過するように回転する
請求項４に記載の光源集光モジュール。
【請求項６】
前記中間焦点に隣接して配置される放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）をさらに備え、
ＲＣＥＤは、軸方向において前記中間焦点の少なくとも片側に配置される少なくとも一つの漏斗部を有し、
前記少なくとも一つの漏斗部は、前記中間焦点に近接する幅狭端を有する
請求項１から５のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項７】
前記ＲＣＥＤは、前記中間焦点の各側に配置される第１漏斗部と第２漏斗部とを備える
請求項６に記載の光源集光モジュール。
【請求項８】
前記ＧＩＣミラーは、多層コーティングを含まない第１反射面を有する
請求項１から７のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項９】
前記ＧＩＣミラーは、Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有する
請求項１から７のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項１０】
前記ＧＩＣミラーは、少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを有し、
前記区画化ＧＩＣシェルは、多層コーティングを含まない第１反射面と、多層コーティングを含む第２反射面とを有する
請求項１から７のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項１１】
反射レチクルに光を照射する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
請求項１から１０のいずれかに記載の光源集光モジュールと、
前記中間焦点に形成された前記集束ＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、前記凝縮ＥＵＶを前記反射レチクルに照射するように構成されるイルミネータと
を備える、ＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１２】
前記ＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであり、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成するように構成される投影光学システムをさらに備える
請求項１１に記載のＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１３】
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）から極端紫外光（ＥＵＶ）を集光する方法であって、
入射端および出射端を有する斜入射集光器（ＧＩＣ）ミラーを軸方向に配置することと、
キセノンアイスを供給するように構成されるＬＰＰターゲットシステムを前記ＧＩＣミラーの入射端に隣接して配置し、照射位置を通過するように前記キセノンアイスを移動させることと、
前記ＧＩＣミラーの軸方向にパルスレーザ光線を照射し、前記パルスレーザ光を前記ＧＩＣミラーの前記出射端から前記ＧＩＣミラーを介して前記入射端まで通過させ、前記パルスレーザ光を前記照射位置の前記キセノンアイスに到達させることにより、前記ＥＵＶを放射する前記ＬＰＰを形成することと、
前記ＧＩＣミラーを使用して、前記ＬＰＰからのＥＵＶの一部を前記ＧＩＣミラーの入射端で集光し、集光した前記ＥＵＶを前記ＧＩＣミラーの出射端から出射し、中間焦点に焦点スポットを形成することと
を備える方法。
【請求項１４】
前記中間焦点の近傍に放射集光強化装置（ＲＣＥＤ）を配置することをさらに備え、
ＲＣＥＤは、軸方向において前記中間焦点の少なくとも片側に配置される少なくとも一つの漏斗部を有し、
前記少なくとも一つの漏斗部は、前記中間焦点に近接する幅狭端を有する
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＧＩＣミラーの出射端と前記中間焦点との間に上流漏斗部を設けると共に、前記上流漏斗部を使用して、通常は前記中間焦点に導かれない前記ＥＵＶの一部を前記中間焦点に導くことと、
前記中間焦点からＥＵＶを集光し、前記集光したＥＵＶを下流位置に導くように、前記ＧＩＣミラーとは反対側の前記中間焦点に隣接する位置に下流漏斗部を設けることと
をさらに備える、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
凝縮面上に前記キセノンアイスを帯状に形成し、前記凝縮面を回転させることにより、前記キセノンアイスを移動させることをさらに備える
請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
多層コーティングを含まない第１反射面を有する前記ＧＩＣミラーを設けることをさらに備える
請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有する前記ＧＩＣミラーを設けることをさらに備える
請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
第１反射面と、前記多層コーティングを有する第２反射面とを有する少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを有する前記ＧＩＣミラーを設けることをさらに備える
請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記中間焦点においてＥＵＶから凝縮ＥＵＶを形成し、前記凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射することをさらに備える
請求項１３から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから投影光学システムを使用して前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成することをさらに備える
請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
パルスレーザ光線を生成するレーザ光源と、
帯状のキセノンアイスを凝縮するために冷却される凝縮面と、
前記凝縮面に機械接続され、パルスレーザ光線が前記キセノンアイスに入射する照射位置を通過するように、凝縮面に形成された前記帯状のキセノンアイスを回転させるように構成された回転駆動部と
を備える、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ターゲットシステム。
【請求項１】
極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムの光源集光モジュールであって、
パルスレーザ光線を生成するレーザ光源と、
光源集光モジュール軸に沿って配置され、前記パルスレーザ光線を受光して前記光源集光モジュール軸の第１方向に前記パルスレーザ光線を反射するように構成される折り返しミラーと、
キセノンアイスが前記パルスレーザ光線に照射される照射位置に前記キセノンアイスを供給するように構成され、前記第１方向とほぼ反対の第２方向にＥＵＶを生成するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）を形成するキセノンアイス源と、
入射端および出射端を有し、前記入射端において前記ＥＵＶを受光し、前記出射端に隣接する中間焦点において、受光した前記ＥＵＶを集束するように配置される斜入射集光器（ＧＩＣ）ミラーと
を備える、光源集光モジュール。
【請求項２】
中心軸と、凝縮面と、コールドフィンガーおよび単離ガスを収容する内部空間とを有し、前記凝縮面上を流れるキセノンガスが前記凝縮面上に凝縮してキセノンアイスが形成される回転可能な格納容器をさらに備える
請求項１に記載の光源集光モジュール。
【請求項３】
前記凝縮面は、前記レーザ光線が前記キセノンアイスに入射可能な前記照射位置に開口を有する熱シールドによって少なくとも部分的に囲まれている
請求項２に記載の光源集光モジュール。
【請求項４】
前記回転可能な格納容器に機械接続され、前記回転可能な格納容器を当該格納容器の中心軸周りに回転させるように構成される回転駆動部をさらに備える
請求項２または３に記載の光源集光モジュール。
【請求項５】
前記キセノンアイスは、前記凝縮面の周囲に帯状に形成され、
前記回転可能な格納容器の回転により、前記帯状のキセノンアイスが前記照射位置を通過するように回転する
請求項４に記載の光源集光モジュール。
【請求項６】
前記中間焦点に隣接して配置される放射線集光強化装置（ＲＣＥＤ）をさらに備え、
ＲＣＥＤは、軸方向において前記中間焦点の少なくとも片側に配置される少なくとも一つの漏斗部を有し、
前記少なくとも一つの漏斗部は、前記中間焦点に近接する幅狭端を有する
請求項１から５のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項７】
前記ＲＣＥＤは、前記中間焦点の各側に配置される第１漏斗部と第２漏斗部とを備える
請求項６に記載の光源集光モジュール。
【請求項８】
前記ＧＩＣミラーは、多層コーティングを含まない第１反射面を有する
請求項１から７のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項９】
前記ＧＩＣミラーは、Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有する
請求項１から７のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項１０】
前記ＧＩＣミラーは、少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを有し、
前記区画化ＧＩＣシェルは、多層コーティングを含まない第１反射面と、多層コーティングを含む第２反射面とを有する
請求項１から７のいずれかに記載の光源集光モジュール。
【請求項１１】
反射レチクルに光を照射する極端紫外光（ＥＵＶ）リソグラフィシステムであって、
請求項１から１０のいずれかに記載の光源集光モジュールと、
前記中間焦点に形成された前記集束ＥＵＶを受光して凝縮ＥＵＶを形成し、前記凝縮ＥＵＶを前記反射レチクルに照射するように構成されるイルミネータと
を備える、ＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１２】
前記ＥＵＶリソグラフィシステムは、感光性半導体ウエハ上にパターン像を形成するためのＥＵＶリソグラフィシステムであり、
前記反射レチクルの下流に配置され、前記反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成するように構成される投影光学システムをさらに備える
請求項１１に記載のＥＵＶリソグラフィシステム。
【請求項１３】
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）から極端紫外光（ＥＵＶ）を集光する方法であって、
入射端および出射端を有する斜入射集光器（ＧＩＣ）ミラーを軸方向に配置することと、
キセノンアイスを供給するように構成されるＬＰＰターゲットシステムを前記ＧＩＣミラーの入射端に隣接して配置し、照射位置を通過するように前記キセノンアイスを移動させることと、
前記ＧＩＣミラーの軸方向にパルスレーザ光線を照射し、前記パルスレーザ光を前記ＧＩＣミラーの前記出射端から前記ＧＩＣミラーを介して前記入射端まで通過させ、前記パルスレーザ光を前記照射位置の前記キセノンアイスに到達させることにより、前記ＥＵＶを放射する前記ＬＰＰを形成することと、
前記ＧＩＣミラーを使用して、前記ＬＰＰからのＥＵＶの一部を前記ＧＩＣミラーの入射端で集光し、集光した前記ＥＵＶを前記ＧＩＣミラーの出射端から出射し、中間焦点に焦点スポットを形成することと
を備える方法。
【請求項１４】
前記中間焦点の近傍に放射集光強化装置（ＲＣＥＤ）を配置することをさらに備え、
ＲＣＥＤは、軸方向において前記中間焦点の少なくとも片側に配置される少なくとも一つの漏斗部を有し、
前記少なくとも一つの漏斗部は、前記中間焦点に近接する幅狭端を有する
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＧＩＣミラーの出射端と前記中間焦点との間に上流漏斗部を設けると共に、前記上流漏斗部を使用して、通常は前記中間焦点に導かれない前記ＥＵＶの一部を前記中間焦点に導くことと、
前記中間焦点からＥＵＶを集光し、前記集光したＥＵＶを下流位置に導くように、前記ＧＩＣミラーとは反対側の前記中間焦点に隣接する位置に下流漏斗部を設けることと
をさらに備える、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
凝縮面上に前記キセノンアイスを帯状に形成し、前記凝縮面を回転させることにより、前記キセノンアイスを移動させることをさらに備える
請求項１３から１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
多層コーティングを含まない第１反射面を有する前記ＧＩＣミラーを設けることをさらに備える
請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
Ｒｕコーティング及び多層コーティングのいずれかを有する前記ＧＩＣミラーを設けることをさらに備える
請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
第１反射面と、前記多層コーティングを有する第２反射面とを有する少なくとも一つの区画化ＧＩＣシェルを有する前記ＧＩＣミラーを設けることをさらに備える
請求項１３から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記中間焦点においてＥＵＶから凝縮ＥＵＶを形成し、前記凝縮ＥＵＶを反射レチクルに照射することをさらに備える
請求項１３から１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記反射レチクルによって反射されたＥＵＶを受光し、そこから投影光学システムを使用して前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン像を形成することをさらに備える
請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
パルスレーザ光線を生成するレーザ光源と、
帯状のキセノンアイスを凝縮するために冷却される凝縮面と、
前記凝縮面に機械接続され、パルスレーザ光線が前記キセノンアイスに入射する照射位置を通過するように、凝縮面に形成された前記帯状のキセノンアイスを回転させるように構成された回転駆動部と
を備える、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ターゲットシステム。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−５４５５１（Ｐ２０１２−５４５５１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−１８５２６１（Ｐ２０１１−１８５２６１）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（５０９１０５２３７）メディア ラリオ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ (18)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＡ ＬＡＲＩＯ Ｓ．Ｒ．Ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｌｏｃａｌｉｔａ Ｐａｓｃｏｌｏ，Ｉ−２３８４２ Ｂｏｓｉｓｉｏ Ｐａｒｉｎｉ，Ｌｅｃｃｏ，Ｒｅｐｕｂｂｌｉｃａ Ｉｔａｌｉａｎａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５２６１（Ｐ２０１１−１８５２６１）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（５０９１０５２３７）メディア ラリオ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ (18)
【氏名又は名称原語表記】ＭＥＤＩＡ ＬＡＲＩＯ Ｓ．Ｒ．Ｌ．
【住所又は居所原語表記】Ｌｏｃａｌｉｔａ Ｐａｓｃｏｌｏ，Ｉ−２３８４２ Ｂｏｓｉｓｉｏ Ｐａｒｉｎｉ，Ｌｅｃｃｏ，Ｒｅｐｕｂｂｌｉｃａ Ｉｔａｌｉａｎａ
【Ｆターム（参考）】
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