JP2011082551A - 放電発生器を備えたリソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の素子を洗浄する方法 - Google Patents
放電発生器を備えたリソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の素子を洗浄する方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】リソグラフィ装置の例えば集光鏡といった光学素子などの素子を洗浄する方法
【解決手段】窒素を含むガス１５５を供給するステップと、当該ガスの少なくとも一部から窒素ラジカルを生成することにより、ラジカル含有ガス１６５を形成するステップと、当該ラジカル含有ガスの少なくとも一部をリソグラフィ装置の１つ以上の素子１００に供給するステップとを備える。リソグラフィ装置は、ソースと、光学素子１００と、高周波放電を発生するように配置された放電発生器２００とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】窒素を含むガス１５５を供給するステップと、当該ガスの少なくとも一部から窒素ラジカルを生成することにより、ラジカル含有ガス１６５を形成するステップと、当該ラジカル含有ガスの少なくとも一部をリソグラフィ装置の１つ以上の素子１００に供給するステップとを備える。リソグラフィ装置は、ソースと、光学素子１００と、高周波放電を発生するように配置された放電発生器２００とを備える。
【選択図】図３
Description
本発明は、放電発生器を備えたリソグラフィ装置と、リソグラフィ装置の素子を洗浄する方法、特にリソグラフィ装置の１つ以上の光学素子を洗浄する方法に関する。
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に与える機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において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呼ばれるパターン形成体（パターニングデバイス paterning device）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）に転写される。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射線感応性材料（レジスト）層上での結像を介してなされる。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回路網（ネットワーク network）を含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、およびある特定の方向（「スキャン」方向）の照射ビームによってパターンをスキャンすると同時にこの方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターン形成体から基板にパターンを転写することも可能である。
リソグラフィ装置では、基板上に結像され得るフィーチャ(features)のサイズは、投射放射線（projection radiation）の波長によって制限される。高密度デバイスを有し、よってより高い運転速度(operating speed)を有する集積回路を生産するためには、より小さい特徴を結像できることが望ましい。最新のリソグラフィ投射装置は、水銀灯またはエキシマレーザによって生成された紫外線を用いているが、例えば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線と呼ばれるもので、用い得る放射線源としては、例えばレーザー生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子貯蔵リングからのシンクロトロン放射がある。
ＥＵＶ放射源は一般的に、例えばレーザー生成プラズマや放電源などのプラズマ源である。あらゆるプラズマ源の共通フィーチャは、プラズマからすべての方向に放出される高速イオンおよび原子の生成である。これらの粒子は、一般に脆い表面を有する多層膜反射鏡または斜入射鏡である集光鏡およびコンデンサミラーにとって有害となり得る。この表面は、プラズマから放出された当該粒子の衝撃またはスパッタリングによって徐々に劣化し、よってミラーの寿命は短縮される。スパッタリング効果は特に放射線コレクタ（radiation collector）にとって問題となる。このミラーの目的は、プラズマ源によってすべての方向に放出される放射線を集め、その集めた放射線を照明システム(illumination system)内の他のミラーに向けて誘導することである。放射線コレクタは、プラズマ源の非常に近くでかつプラズマ源との視線上に（line-of-sight）位置するため、当該プラズマから高速粒子の大きい束を受ける。システム内のその他のミラーは、ある程度遮蔽されているため、プラズマから放出された粒子のスパッタリングによるダメージは一般により少ない。
いくらかの量（少量）の炭化水素が存在するため、炭素(炭素を含む化合物を含む)が、光学素子またはリソグラフィ装置のその他の素子(element)（例えば壁）に堆積するかもしれない。光学的性質にとって堆積は有害であるため、特に光学素子上への堆積は望ましくない。
本発明の目的は、リソグラフィ装置の素子を洗浄する方法、特にリソグラフィ装置の１つ以上の光学素子を洗浄する方法を提供することである。本発明の他の目的は、放電をもたらすように配置された放電発生器を備えたリソグラフィ装置を提供することである。
本発明の第一の態様に従い、ソースと、１つ以上の素子、特に１つ以上の光学素子とを備えるリソグラフィ装置であって、放電、特に高周波放電を発生するように配置されている放電発生器をさらに備えるリソグラフィ装置が提供される。この高周波放電は、窒素ラジカルを含むガス、水素ラジカルを含むガス、および水素ラジカルと窒素ラジカルを含むガスからなる群から選択される、１つ以上のラジカル含有ガスを生成するために用いることができ、当該ラジカルは、リソグラフィ装置の１つ以上の素子、特に１つ以上の光学素子を洗浄するために使用することができる。
本発明の他の態様に従い、リソグラフィ装置の１つ以上の素子を洗浄する方法が提供される。この方法は、窒素含有ガスを供給するステップと、当該ガスの少なくとも一部から窒素ラジカルを生成することによって、ラジカル含有ガスを形成するステップと、リソグラフィ装置の当該１つ以上の素子に、ラジカル含有ガスの少なくとも一部を供給するステップとを備える。
本発明のさらに他の態様に従い、リソグラフィ装置の１つ以上の素子を洗浄する方法が提供される。この方法は、窒素と水素からなる群から選択される１つ以上を含むガスを供給するステップと、当該ガスの少なくとも一部から、窒素ラジカルまたは水素ラジカル、または窒素ラジカルと水素ラジカルの両方を生成することにより、ラジカル含有ガスを形成するステップと、リソグラフィ装置の１つ以上の素子に、ラジカル含有ガスの少なくとも一部を供給するステップとを備える。
図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。リソグラフィ装置は、放射線ビームＢ（たとえば紫外線（ＵＶ）または極紫外線（ＥＵＶ））を調整することができるように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬを備える。支持部材（たとえばマスクテーブル）ＭＴは、パターン形成体（たとえばマスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターン形成体を正確に位置付けることができるように構成された第１位置決め装置ＰＭに連結されている。基板テーブル（たとえばウェーハテーブル）ＷＴは、基板（たとえばレジスト塗布ウェハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けることができるように構成された第２位置決め装置ＰＷに連結されている。投影システム（たとえば屈折投影レンズシステム）ＰＳは、パターン形成体ＭＡによって放射線ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（たとえば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成されている。
照明システムとしては、放射線を誘導し、形成し、あるいは制御するために、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学部品、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学部品を含むことができる。
支持部材は、パターン形成体の重量を支持するものすなわち支えるものである。支持部材は、パターン形成体の配向、リソグラフィ装置の設計、および、パターン形成体が真空環境内で保持されているかいないかなどといった他の条件に応じた態様で、パターン形成体を保持する。支持部材は、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、パターン形成体を保持することができる。支持部材は、たとえば、必要に応じて固定または可動式にすることができる架台またはテーブルであってもよい。支持部材は、パターン形成体を、たとえば、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。本明細書において使われる「レチクル」(“reticle”)または「マスク」(“mask”)という用語はすべて、より一般的な「パターン形成体」(“patterning device”)という用語と同義であると考えるとよい。
本明細書において使われる「パターン形成体」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線ビームの断面にパターンを付けるために使うことが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。なお、放射線ビームに付けたパターンは、たとえば、そのパターンが位相シフト特性(phase-shifting features)またはいわゆるアシスト特性(assist features)を含む場合、基板のターゲット部分内の任意のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射線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機能層に対応することになる。
パターン形成体は、透過型であっても、反射型であってもよい。パターン形成体の例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラムマブル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、alternating位相シフト(alternating phase-shift)、および減衰型位相シフト(attenuated phase-shift)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、入射する放射線ビームがさまざまな方向に反射するように、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線ビームにパターンを付ける。
本明細書において使われる「投影システム」(“projection system”)という用語は、使われている露光放射線にとって、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、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆるタイプの投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使われる「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な用語「投影システム」と同義であると考えるとよい。
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（たとえば、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（たとえば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
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）を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」(“multiple stage”)機構においては、追加のテーブルを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。
また、リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間を満たすように、比較的高屈折率を有する液体、たとえば水、によって基板の少なくとも一部を覆うことができるタイプのものであってもよい。さらに、リソグラフィ装置内の、たとえばマスクと投影システムとの間の別の空間に液浸液を加えてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数を増加させるための技術においてよく知られている。
本明細書において使われている「液浸」(“immersion”)という用語は、基板のような構造物を液体内に沈めなければならないという意味ではなく、単に、露光中、投影システムと基板との間に液体があるということを意味するものである。
図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射線源ＳＯから放射線を受ける。たとえば、放射線源がエキシマレーザである場合、放射線源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、放射線源は、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、放射線は、放射線源ＳＯからイルミネータＩＬへ、たと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、たとえば、放射線源が水銀灯である場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射線源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射線システムと呼んでもよい。
イルミネータＩＬは、放射線ビームの角度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／または内側径方向範囲（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構成要素を含むことができる。イルミネータを使って放射線ビームを調整すれば、放射線ビームの断面に任意の均一性および強度分布をもたせることができる。
放射線ビームＢは、支持部材（たとえばマスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターン形成体（たとえばマスクＭＡ）上に入射して、パターン形成体によってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射線ビーム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位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ２（たとえば、干渉装置、リニアエンコーダ、または容量センサ）を使って、たとえば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射線ビームＢの経路内に位置付けるように、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位置決め装置ＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、たとえば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射線ビームＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗位置決め）およびショートストロークモジュール（微細位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（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のみに連結されてもよく、または固定されてもよい。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。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間（これらは、けがき線位置合わせマーク(scribe-lane alignment mark)として公知である）内に置くこともできる。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
例示の装置は、以下のモードの少なくとも１つで使うことができると考えられる。
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を基本的に静止状態に保ちつつ、放射線ビームに付けられたパターン全体を一度に（すなわち、単一静止露光）ターゲット部分Ｃ上に投影する。基板テーブルＷＴは、つぎに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が照射されることが可能になる。ステップモードにおいては、露光領域の最大サイズよって、単一静止露光時に投影されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
２． スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射線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）。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）拡大率および画像反転特性によって決めるとよい。スキャンモードにおいては、露光領域の最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
３． 別のモードにおいては、プログラマブルパターン形成体を保持しつつ、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を動かし、すなわちスキャンする一方で、放射線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、パルス放射線源が採用されており、さらにプログラマブルパターン形成体は、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線パルスと放射線パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプ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ン形成体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。
上述の使用モードの組合せおよび／または変形物、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。
よって、本発明にかかる一実施形態では、ソース（source）と、(放射線源から放射線を受けるとともに)放射線ビームを調節するように構成された照明システムと、放射線ビームの断面にパターンをつけて、パターン化放射線ビーム（patterned radiation beam）を形成するように構成されているパターン形成体を支持するように構成されている支持部材と、基板を保持するように構成されている基板テーブルと、当該基板のターゲット部分上にパターン化放射線ビームを投影するように構成された投影システムと、本発明に従った洗浄装置とを備えるリソグラフィ装置が提供される。
「ハロゲン含有ガス」(“halogen containing gas”)または「ハロゲンを含むガス」(“gas comprising a halogen”)、「水素含有ガス」(“hydrogen containing gas”)または「ハロゲンを含むガス」(“gas comprising halogen”)、および「窒素含有ガス」(“nitrogen containing gas”)または 「窒素を含むガス」(“gas comprising nitrogen”)という用語は、少なくともハロゲン含有化合物、水素含有化合物、および窒素含有化合物をそれぞれ含むガスまたはガス混合物のことをいう。
「ハロゲン」(“halogen”)という用語は、一実施形態において、原子（ラジカル）としてかまたは化合物としてかを問わず、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択される少なくとも１つ以上を指し、例えば、Ｆ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、ハロゲン間化合物（例えばＣｌＦ３）、またはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩから選択される１つ以上を含むその他の化合物を指す。一実施形態において、Ｆ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２、Ｉ２のうちから１つ以上（特にI２）をハロゲンとして使用してよい。
「水素」(“hydrogen”)および「水素ラジカル」(“hydrogen radicals”)という用語は、それらのアイソトープ（特にジュウテリウム）を含むことを意味している。よって、「水素含有ガス」(“hydrogen containing gas”)という用語は、Ｈ２またはそのジュウテリウムまたはトリチウム類似体を含むガスのことをいう。一実施形態では、水素含有ガスは、Ｈ２、ＨＤ、Ｄ２、ＨＴ、ＤＴ、Ｔ２からなる群から選択される１つ以上を含む。変形例としては、当該ガスは、Ｈ２、ＨＤ、Ｄ２、ＨＴ、ＤＴ、Ｔ２からなる群から選択される１つ以上から構成される。
「窒素」(“nitrogen”)および「窒素ラジカル」(“nitrogen radicals”)という用語は、一実施形態においてそれぞれＮ２とＮ原子のことを指す。よって、「窒素」および「窒素含有ガス」(“gas containing nitrogen”)という用語は、Ｎ２ (二窒素)およびＮ２含有ガスを含む。他の実施形態において、当該ガスはＮ２を含み、またはさらに変形例では、当該ガスはＮ２から構成される。他の実施形態では、当該ガスはＮＨ３などの窒素含有化合物を含み、これはまたＮラジカルまたはＨラジカル、またはこれら両方を生成するために用いてもよい。さらに他の実施形態では、窒素化合物を含むガスは、ＮＨ３、ＨＤ３、Ｎ２Ｃ２、Ｎ２Ｈ４、Ｎ２Ｈ４*Ｈ２Ｏ、Ｎ２Ｏ、ＮＯおよびＮＯ２からなる群から選択される１つ以上のものなどの窒素化合物を含む。さらに他の実施形態では、窒素含有ガスは、Ｎ２もしくＮＨ３、またはこれら両方を含む。
「ラジカル含有ガス」(“radical containing gas”)という用語は、「ラジカルを含むガス」(“a gas containing radicals”)を含み、水素ラジカルまたは窒素ラジカル、またはこれら両方が存在するガスのことをいう。通常、このようなガスは、水素分子(Ｈ２、ＨＤ、Ｄ２、ＨＴ、ＤＴ、Ｔ２のうちの１つ以上)およびＮ２もそれぞれ含むものである。なぜならば、すべての水素そしてすべての窒素がそれぞれラジカルに変換するわけではないからであり、かつラジカル再結合があるからでもある。「水素ラジカル含有ガス」(“hydrogen radical containing gas”)という用語は、水素ラジカルまたはこのジュウテリウムまたはトリチウム類似体を含むガスのことをいう。当該ガスは、水素ラジカルから解離されていないかまたは水素ラジカルから再結合された、Ｈ２などのその他の化合物をさらに含んでもよい。同様に、「窒素ラジカル含有ガス」(“nitrogen radical containing gas”)という用語は、窒素ラジカルを含むガスのことをいう。当該ガスは、水素ラジカルから解離されていないかまたは水素ラジカルから再結合された、Ｎ２などのその他の化合物をさらに含んでもよい。
ハロゲン含有ガスまたは水素含有ガスまたは窒素含有ガスまたはラジカル含有ガスは、Ａｒ、Ｈｅなどのバッファガスのような追加成分をさらに含んでもよく、これらのガスは最高約２００℃の温度で使用される。
本明細書において「炭素」(“carbon”Ｃ)または 「炭素析出」(“carbon deposition”)とは、炭化水素を含む炭素含有化合物(例えばプラスチックチューブのガス抜け、ポンプからの油などによって、リソグラフィ装置の光学素子などの素子上に堆積し得るもの)のことをいう。
「レンズ」(“lens”)という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光学部品を含むさまざまな種類の光学部品のどれか１つまたは組合せを指すことができる。
本明細書で使われている「放射線」(“radiation”)および「ビーム」(“beam”)という用語は、紫外線（ＵＶ）放射線（たとえば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長λを有する）、および極紫外線（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）放射線（たとえば、１３.５ｎｍのような５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射線を包含している。一般に、７８０〜３０００ｎｍの波長（またはこの範囲を超える波長）を有する放射線は、赤外線（ＩＲ）とみなされる。紫外線（ＵＶ）とは、約１００〜４００ｎｍの波長を有する放射線のことをいう。リソグラフィにおいて、これは通常、水銀放電灯によって生成できる波長、すなわちｇ線４３６ｎｍ、ｈ線４０５ｎｍ、および／またはｉ線３６５ｎｍにも適用される。ＶＵＶは真空紫外線（すなわち空気によって吸収された紫外線)であり、約１００〜２００ｎｍの波長をいう。ＤＵＶとは遠紫外線であり、通常は、リソグラフィにおいて１２６ｎｍ〜２４８ｎｍなどのキシマレーザによって発生される波長について使用される。当業者は、例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する放射線が、少なくとも一部が５〜２０ｎｍの範囲内にある特定の波長域の放射線に関するものであることを理解している。一実施形態において、ソースＳＯは、特にＥＵＶリソグラフィで使用するために、５〜２０ｎｍのＥＵＶ放射線を発生するように配置されている。
「放電発生器」(“electrical discharge generator”)および「洗浄方法」(“cleaning method”)という用語は、洗浄プロセスで用いられる装置および方法を指す。上述のとおり、水素ラジカルの供給は、Ｓｎ酸化物のような酸化物の還元に使用することができ、次にハロゲン(例えばＩ２)はＳｎのような金属を取り除くことができる(ハロゲン化物の形成によって)。従って、この文脈での「洗浄」とは、望ましくない堆積を完全にまたは部分的に除去することを意味するが、また還元（実質的に堆積を除去することなしに）のような洗浄プロセスの一部をも意味し得る。従って、洗浄という用語は、洗浄プロセスの過程における（ガスを用いた）処理も含む。それでもなお、一実施形態では、堆積を除去するために水素ラジカルを使用することができる。
上記放電発生器は、「追加の」(“additional”)放電発生器である。例えば、ソースＳＯが放電をもたらしてもよいが、当然のことながら他のソースを使用してもよい。ソースＳＯが放電発生源を含むか否かにかかわらず、本明細書における放電発生器は、最先端のリソグラフィ装置に追加されるという意味で、追加の放電発生器である。また、本発明で用いる放電発生器は、リソグラフィ装置で使用する（ＥＵＶ）放射線を発生するように配置または設計されてはおらず、ソースＳＯを含むチャンバの外側にあるリソグラフィ装置の素子(element)、特に光学素子を洗浄するための放電を発生するように配置かつ設計されている。一実施形態では、放電発生器は赤外線放電を発生するように設計かつ配置されている。この放電発生器は、チャンバ壁または集光鏡のような光学素子などの洗浄すべき素子の１００ｃｍ以内に放電を発生するように、特に配置されている。一実施形態では、素子（光学素子など）の６０ｃｍ以内に放電を発生するように、放電発生器は配置されている。さらに他の実施形態では、素子（光学素子など）の４０ｃｍ以内に放電を発生するように、放電発生器は配置されている。さらに他の実施形態では、素子の２０ｃｍ以内に放電を発生するように、放電発生器は配置されている。
一実施形態では、コイルの少なくとも一部または導電板の少なくとも一部が、光学素子と一体化されている。このようにして本発明は、放電をもたらすように配置された放電発生器を提供し、当該放電は、窒素ラジカルを含むガス(a gas containing nitrogen radicals)、水素ラジカルを含むガス(a gas containing hydrogen radicals)、および水素ラジカルと窒素ラジカルを含むガス(a gas containing hydrogen and nitrogen radicals)からなる群から選択される、１つ以上のラジカル含有ガス(radical containing gasses)を生成するために用いられ、当該ラジカルは、リソグラフィ装置の１つ以上の素子を洗浄するため、特に１つ以上の光学素子を洗浄するために用いられる。
本明細書上「〜と一体化される」(“integrated with”)という用語は、（光学）素子の少なくとも一部が導電性であり、かつ誘導発生放電を発生するためのコイルとして使用されるか、または容量発生放電を発生するための導電板または棒などとして使用されるという実施形態も含む。また、壁または壁の一部を、ＲＦ放電を発生するためのプレートまたはコイルとして使うこともできる。「〜と一体化される」という用語は、例えば壁などの素子の一部が導電性であり、かつ放電を発生するためのコイルまたはプレートとして使用できるという実施形態も含む。例えば、リフレクタやミラーなどは、導電性部分を備えた支持部材を有してもよい。当然ながら、コイルを配置したり、または電極および対向電極をそれぞれ配置したりするための別の方法は多くある。
上述のとおり、放電発生器は、水素含有ガスから水素ラジカルを発生するために使用できるが、あるいは他に、または追加として、窒素含有ガスから窒素ラジカルを発生するためにも使用でき、当該ラジカルは、例えば炭素析出のある光学素子の表面を洗浄するために使用できる。よって、一実施形態では、本発明の方法で使用される放電発生器は、水素含有ガス（の少なくとも一部）から水素ラジカルを生成するように配置かつ設計されており、また他の実施形態では、放電発生器は、窒素含有ガス（の少なくとも一部）から窒素ラジカルを発生するように配置かつ設計されている。さらに他の実施形態では、放電発生器は、水素と窒素を含むガス（の少なくとも一部）から水素ラジカルおよび窒素ラジカルを発生するように設計かつ配置されている。
窒素原子のフィーチャ(feature)は比較的大きいサイズで結合されており、このことは、例えば、窒素原子が例えばミラー上のＲｕ（ルテニウム）キャップ層を通り抜けることができない、もしくは容易に通り抜けることはできないという意味である。これとは対照的に、例えばＨ原子は、薄いＲｕ層を比較的容易に通り抜けて、集光鏡などの多層（ＭＬ）ミラーに損傷を与え得る。Ｎ原子は炭素とともに(ＣＮ、Ｃ２Ｎ２)、または酸素とともに(ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５など)安定したガス物質を形成するので、大気に露出された後にＭＬミラーの洗浄とチャンバ壁の洗浄の両方にＮ原子を使用することが可能になる。さらに、窒素原子は水素原子よりも非常に「強い」ラジカルである。窒素原子は、１原子につき約５ｅＶの化学エネルギーを有するが、水素は１原子につき２.２５ｅＶの化学エネルギーを有する。その結果、窒素原子は、ＭＬミラー上およびチャンバ壁上の主な不純物源と思われるより多数の複合炭化水素分子（complex hydrocarbon molecules） を分割することができる。窒素の高い解離ポテンシャルは、高周波（ＲＦ）放電発生器を用いることで満たされる。よって、炭素のみが窒素ラジカルまたは原子によって除去されるのではなく、本発明の方法も酸素を除去するために用いることができる。
窒素解離の適切な条件は公知である。一実施形態では、ラジカル発生器によって窒素ラジカルを発生させるために、約０.００１〜１０バール（０.１〜１０６パスカル)の圧力の窒素と貴ガスとの混合気体(例えば、Ａｒ中に１〜３０ｖｏｌ.％ のＮ２など、しかし純窒素（Ｎ２）も使うことができる)使用することができる。一実施形態では、約０.０１〜１ミリバール(１〜１００パスカル)の圧力が使用される。一実施形態における窒素を含むガス、特にＮ2の分圧は、全圧力の約０.１％〜１００％の範囲となり得る。一実施形態では、Ｎ２分圧は少なくとも０.００１バールである。
水素ラジカルも、炭素析出を除去するために、かつ／または酸素を除去するために使用することができるが、Ｓｎなどの堆積（例えば錫（Ｓｎ）ＥＵＶ源からのＳｎの堆積による）を除去するためにも、水素ラジカルを使用することができる。さらに、水素ラジカルは、酸化錫などの酸化物を金属種（Ｓｎ）に還元するためにも使用することができ、この後、還元されたＳｎは、水素化物を形成する水素ラジカル (ＳＮＨ４など)および／または ハロゲン化物を形成するハロゲン (ＳｎＩ４など)によって除去され得る。
水素解離の適切な条件は公知である。一実施形態では、ラジカル発生器によって水素ラジカルを発生させるために、約０.００１ミリバール〜１０バール（０.１〜１０６パスカル)の圧力の水素と貴ガスとの混合気体(例えば、Ａｒ中に１〜３０ｖｏｌ.％ のＨ２など、しかし純水素（Ｈ２）も使うことができる)使用することができる。一実施形態では、約０.０１ミリバール〜１バール(１〜１０５パスカル)の圧力が使用される。一実施形態における水素を含むガス、特にＨ2（またはＤ２やＨＤなどの類似体）の分圧は、全圧力の約０.１％〜１００％の範囲となり得る。一実施形態では、Ｈ２分圧は少なくとも０.００１バールである。
よって、一般に約０.００１ミリバール〜１０バールの圧力が使用される。本発明上「圧力」(“pressur”)という用語は、「分圧」(“partial pressure”)と区別して全圧力のことを指す。
本明細書において、「放電」(“electrical discharge”)または「ガス放電」(“electrical gas discharge”）という用語は公知であり、イオン化気体すなわちプラズマによる放電のことを指す。
放電を発生するために適用される電位は、一般的に約８０Ｖ〜１００,０００Ｖとなる。一実施形態では、１〜１０００ＭＨｚのＲＦ周波数の高周波（ＲＦ）放電を用いて、ラジカルが発生される。変形例では、印加される電圧は約１００Ｖ〜５０００Ｖである(一般にＲＦ放電は、ＥＵＶソースＳＯのパルス直流放電（pulsed DC discharge）が生じる低電圧で得られる）。さらに他の変形例では、ＲＦ放電の周波数は約１０〜３００ＭＨｚであり、例えば１４０〜１８０ＭＨｚである。当然の事ながら、水素または窒素の圧力、または水素と窒素の両方の圧力に応じて、ならびに放電が発生されるべき場所の全圧力（局部圧力）に応じて、様々な周波数および電圧な可能である。また当然の事ながら、印加される圧力は、ＲＦパワー（RF power）、周波数およびＮ２、ならびにオプション充填ガス圧（optional fill gas pressure） (またはＨ２とオプション充填ガス圧、またはＨ２とＮ２の両方とオプション充填ガス圧)の一機能であり得る。その振幅は、約１００Ｖから数キロボルト(２０００Ｖなど)まで様々であり得る。一般に、高周波および低ＲＦパワーでは、電圧は低い。例えば、全圧力０.１ミリバールのＡｒ中１ｖｏｌ.％ のＮ２を用いると、約１００ＭＨｚかつ電力束（power flux）が約０.０１ W/cm２で、電圧は１００Ｖである。より低い周波数でより高い圧力では、電圧はより高くなり得る。例えば、１０ ＭＨｚ、電力束約０.１ W/cm２、１ミリバールでは、電圧は約１０００Ｖである。より高いＮ２濃度については、より高い電圧が印加され得る。しかしながら、当業者はいかにして放電を発生するかを知っている。一実施形態において、約１ｍＷ／ｃｍ２〜１００Ｗ／ｃｍ２の電力束が適用され得る。
よって、本発明の方法では、例えばＳｎソースからのＳｎ堆積、またはプラスチックチューブなどのガス抜けによる炭素（炭化水素を含む）堆積のある表面を洗浄するために、水素ラジカルを用いることができる。しかし、水素ラジカルは、例えば酸化錫を錫（Ｓｎ）に還元するなど、酸化物の還元のために使用することもでき、当該還元された酸化物は、その後、揮発性水素化錫を形成する水素ラジカルによって、または揮発性ハロゲン化錫を形成するハロゲン化物によって除去することができる。
窒素ラジカルは、炭素析出を除去するために使用することができ、またはリソグラフィ装置中に残った酸素（すくなくともその一部）を除去するために使用することができる。よって本発明は一実施形態において、光学素子から炭素析出を除去するために窒素ラジカルの使用（および窒素ラジカルを使用する方法）を提供するものである。同様に、本発明の他の実施形態では、リソグラフィ装置から酸素を除去するために窒素ラジカルの使用（および窒素ラジカルを使用する方法）を提供する。
従って一態様では、本発明は、リソグラフィ装置の１つ以上の（洗浄すべき）素子を洗浄する方法を対象としており、この方法は、窒素を含むガスを供給するステップと、当該ガスの少なくとも一部から窒素ラジカルを生成することによって、ラジカル含有ガスを形成するステップと、リソグラフィ装置の当該１つ以上の素子に、ラジカル含有ガスの少なくとも一部を供給するステップとを備える。他の態様において、本発明は、リソグラフィ装置の１つ以上の（洗浄すべき）素子を洗浄する方法を対象とするものであり、この方法は、窒素と水素からなる群から選択される１つ以上を含むガスを供給するステップと、当該ガスの少なくとも一部から、窒素ラジカルまたは水素ラジカル、または窒素ラジカルと水素ラジカルの両方を生成することにより、ラジカル含有ガスを形成するステップと、リソグラフィ装置の１つ以上の素子に、ラジカル含有ガスの少なくとも一部を供給するステップとを備える。本発明の方法のこれらの実施形態は、本発明のリソグラフィ装置において実施することができる。
また一実施形態において、前記ガスは上述のとおりハロゲンをさらに含んでもよい。他の実施形態では、水素ラジカル含有ガスを前記１つ以上の素子に供給し、その後、窒素ラジカル含有ガスを前記１つ以上の素子に供給することにより、前記１つ以上の素子を洗浄する。
本発明のさらに他の態様に従い、本発明は、リソグラフィ装置の１つ以上の（洗浄すべき）素子を洗浄する方法を対象とし、この方法は、水素含有ガスを供給するステップと、前記ガスの少なくとも一部から水素ラジカルを生成することにより、ラジカル含有ガスを形成するステップと、ラジカル含有ガスの少なくとも一部をリソグラフィ装置の前記１つ以上の素子に供給するステップとを備える。この方法は、本発明のリソグラフィ装置において実施され得る。
本発明の方法は、一実施形態において、ミラー、回折格子、レチクル、センサ、支持部材、リソグラフィ装置チャンバ、およびリソグラフィ装置（チャンバ）壁からなる群から選択される１つ以上の素子を洗浄するのに特に適している。一実施形態において、当該方法は１つ以上の光学素子の洗浄に適用され、当該光学素子は、多層膜反射鏡、直入射鏡、斜入射鏡、集光鏡、レチクル、フィルター、開口、マスキングブレード（masking blades）、回折格子、および光センサからなる群から選択される。
図２は投影装置１を詳細に示しており、投影装置１は、放射線システム４２と、照明光学ユニット４４と、投影システムＰＳとを備える。放射線システム４２は、放電プラズマによって形成され得る放射線源ＳＯを備える。ＥＵＶ放射線は、気体または蒸気によって、例えばＸｅガス、Ｌｉ蒸気またはＳｎ蒸気によって生成され、当該気体または蒸気の中で非常に熱い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。非常に熱いプラズマは、例えば放電によって少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じさせることによって生成される。例えば１０パスカルのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気またはその他の適切な気体もしくは蒸気の分圧が、放射線の効率的な生成のために必要とされる場合もある。放射線源ＳＯから放出された放射線は、ソースチャンバ４７からガスバリヤもしくは汚染物トラップ（contaminant trap）４９を介してコレクタチャンバ４８へと通る。このガスバリヤもしくは汚染物トラップ４９は、ソースチャンバ ４７の開口部の中または裏側に位置している。ガスバリヤ４９はチャネル構造を備えてもよい。
コレクタチャンバ４８は、斜入射コレクタによって形成され得る放射線コレクタ５０を備える。放射線コレクタ５０は、上流放射線コレクタ側５０ａと、下流放射線コレクタ側５０ｂとを有する。コレクタ５０を通過した放射線は、回折格子スペクトルフィルタ５１に反射して、コレクタチャンバ４８の開口部にある虚光源ポイント（virtual source point） ５２で合焦され得る。放射線ビーム５６はコレクタチャンバ４８から、照明光学ユニット４４中の直入射リフレクタ５３および５４を介して、レチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置するレチクルまたはマスクへと反射される。パターン化されたビーム５７が形成されて、投影システムＰＳ中の反射素子（reflective elements）５８および５９を介してウェーハステージもしくは基板テーブルＷＴ上に結像される。照明光学ユニット４４および投影システムＰＳの中には、一般的に図示されているよりも多くの素子が存在してよい。回折格子スペクトルフィルタ５１は、リソグラフィ装置のタイプに応じて、オプションで存在してもよい。さらに、図示されているよりも多くのミラーがあってもよく、例えば、反射素子５８および５９よりも１枚〜４枚多く反射素子があってもよい。放射線コレクタ５０は公知である。符号１８０は、２つのリフレクタの間の空間、例えばリフレクタ１４２と１４３との間の空間を示す。
図２に示されるすべての光学素子(および本実施形態の模式図に示されていない光学素子) は、ソースＳＯによって生成された汚染物（例えばＳｎ）の堆積により、または炭素析出により損傷を受け易い。これは放射線コレクタ５０および（もしも存在すれば）回折格子スペクトルフィルタ５１の場合である。よって、放電発生器(図３〜図５に示され、以下により詳細に記載される)は、これら１つ以上の光学素子を洗浄するために使用することができ、かつ本発明の洗浄方法はこれらの光学素子に適用することができ、さらに直入射リフレクタ５３および５４ならびに反射素子５８および５９、または例えば追加のミラーや回折格子などのその他の光学素子にも適用することができる。しかし、放電発生器は、放射線システム４２(ソースチャンバ４７を含まない)、コレクタチャンバ４８、照明光学ユニット４４(ＩＬ)および投影システムＰＳ、またはこれらのチャンバ内にあるその他の素子の１つ以上の壁（内壁）を洗浄するためにも使用することができる。
放射線コレクタ５０は斜入射コレクタでもよい。コレクタ５０は光軸Ｏに沿って位置合わせされる。ソースＳＯまたはその像は光軸Ｏ上に配される。放射線コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３、１４６を含んでよい。これらは「シェル」と呼ばれる場合もある。これらのリフレクタ１４２、１４３、１４６は、入れ子状に組み込まれ（nested）かつ光軸Ｏに対して回転対称であってよい。図２(およびその他の図)において、内部リフレクタは符号１４２で示され、中間リフレクタは符号１４３で示され、外部リフレクタは符号１４６で示される。放射線コレクタ５０は特定の体積、すなわち外部リフレクタ１４６（複数可）内の体積を密閉する。通常、外部リフレクタ１４６内の体積は円周に沿って閉じられるが、小さい開口があってもよい。すべてのリフレクタ１４２、１４３、１４６は、その表面の少なくとも一部に、１つの反射層または多くの反射層を含んでいる。よって、リフレクタ１４２、１４３、１４６(より多くのリフレクタがあってもよく、かつ本明細書においては含まれている)は、ソースＳＯからのＥＵＶ放射線を反射し集光するように設計された少なくとも一部を含み、かつリフレクタの少なくとも一部は、ＥＵＶ放射線を反射して集光するように設計されなくてもよい。例えば、リフレクタの裏側の少なくとも一部は、ＥＵＶ放射線を反射して集光するように設計されなくてもよい。後者の部分は裏側(back side)と呼ぶ場合もある。これらの反射層の表面上には、保護のため、または反射層の表面の少なくとも一部の上に設けられた光フィルタとして、キャップ層 (例えばＲｕ) がさらにあってもよい。
放射線コレクタ５０は通常、ソースＳＯまたはソースＳＯの像の近傍に配される。各リフレクタ１４２、１４３、１４６は、少なくも２つの隣接する反射面を有してよく、ソースＳＯから離れた反射面は、ソースＳＯに近い反射面よりも光軸Ｏに対して小さい角度で配される。このようにして、斜入射コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝播する（Ｅ）ＵＶ放射線ビームを生成するように構成されている。少なくとも２つのリフレクタがほぼ同軸上に配され、かつ光軸Ｏに対して略回転対称に延在してよい。当然の事ながら、放射線コレクタ５０は、外部リフレクタ１４６の外表面上に、または外部リフレクタ１４６のまわりに、追加のフィーチャ（例えば保護ホルダーやヒーターなど）を有してもよい。
使用中に、外部リフレクタ１４６および内部リフレクタ１４２／１４３のうちの１つ以上のリフレクタ上に、堆積（ＳｎソースＳＯが使用される場合には、特にＳｎの堆積）が生じる場合がある。少数の単層の後の例えばＳｎソースによるＳｎの堆積は、放射線コレクタ５０またはその他の光学素子の反射にとって有害となる場合があり、当該光学素子の洗浄が必要となる。本発明上、有害(detrimental)とは、放射線を反射（かつ／または集光する）ように設計されたリフレクタまたはミラーの反射面の反射率の低下および損失を意味する。堆積はまた、例えば光センサの（感知するように設計された）表面にとっても有害となり得る。さらに、前述したように上記の場合の他に、またはこれに加えて、炭素析出 (炭化水素を含む)が生じる場合もある。
堆積（特にＳｎを含む堆積）は、一実施形態においてＦ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２およびＩ２などのハロゲン(気体として)によって除去され、また他の実施形態では水素ラジカルによって除去され、さらに他の実施形態では水素ラジカルと１つ以上のハロゲンの組み合わせによって（同時に適用されるか、引き続いて適用されるかを問わず）除去され得る。少量の酸素が存在するために例えばＳｎの堆積がある場合、通常はある程度、酸化錫も存在することになる。酸化錫を除去するために、一実施形態において、ハロゲン化物の形成によりハロゲンガスでＳｎ要素（elemental Sn）が除去される前に、または一実施形態において、水素化物の形成によって水素ラジカルで還元酸化物を除去することによってＳｎ要素が除去される前に、還元ステップが必要となる場合もある。
炭素析出を除去するために窒素ラジカルを使用してもよい。よって、一実施形態において、集光鏡５０の表面の少なくとも一部に、またはその他の（光学）素子の洗浄すべき表面の少なくとも一部に、水素ラジカルまたは窒素ラジカル、または水素ラジカルと窒素ラジカルの両方を提供してよい。当該表面とは、例えばＳｎやＣなどの堆積で汚染され得るリフレクタ１４２、１４３、１４６のＥＵＶ反射面、またはチャンバ４２、４８、４４(ＩＬ)およびＰＳの内表面である。「圧力」(“pressure”)という用語は、例えば洗浄すべき素子が位置しているリソグラフィ装置のチャンバまたはその他の体積内における圧力を特に指す。例えば照明光学ユニットＩＬまたはチャンバ４２、４８、４４ (ＩＬ)およびＰＳ、または集光鏡５０内で受ける（experienced）圧力を指す。
図３は、放電が誘導的に発生される一実施形態を概略的に示している(誘導放電の操作にとって暗黙的な素子（電圧源など）は本模式図には含まれていない)。例えばチャンバ４２、４８、４４(ＩＬ)およびＰＳそれぞれのうちの１つであり得るチャンバ３００が示されており、このチャンバは光学素子１００を備える。この模式図において、ミラーまたは回折格子が光学素子１００として示されており、これは特に上記光学素子のいずれかを表す。例えば水素または窒素、または水素と窒素の両方を含むガス流１５５が、このチャンバに提供される。ガス１５５の少なくとも一部が、放電発生器２００によって生成される放電に晒される。この実施形態では、 放電発生器２００は、コイル２１０を用いて誘導放電を発生する。また一実施形態においては、放電発生器２００はＲＦ誘導放電を発生するように配置されている。よって、放電発生器２００を通った後のガスは、ラジカルを含むガス１６５である。このラジカルを含むガス１６５は、チャンバ３００の壁を洗浄するため、かつ／または光学素子 １００または前述のその他の素子（但し、本模式図には示されていない）を洗浄するために使用することができる。一実施形態において、形成された生成物１７０を取り除くための排気手段２２があってもよい。当該生成物１７０は、例えば、水素化物(水素含有ガスが使用される場合)、ハロゲン化物(ハロゲン化物が使用される場合)、窒化物(窒素含有ガスが使用される場合)、またはこれらの２つ以上の組み合わせ（これらガスの２つ以上の組み合わせが使用される場合）を含み得る。最初の水素ラジカルおよび／または窒素ラジカル洗浄または処理の後、ハロゲン洗浄を行ってよい。
図４は、放電が容量的に発生される一実施形態を概略的に示している(容量放電の操作にとって暗黙的な素子は本模式図には含まれていない)。例えばチャンバ４２、４４(ＩＬ)およびＰＳそれぞれのうちの１つであり得るチャンバ３００が示されており、このチャンバは光学素子１００を備える。この模式図において、ミラーまたは回折格子が光学素子１００として示されており、これは特に上記光学素子のいずれかを表す。例えば水素または窒素、または水素と窒素の両方を含むガス流１５５が、このチャンバに提供される。ガス１５５の少なくとも一部が、放電発生器２００によって生成される放電に晒される。この実施形態において、放電発生器２００は、荷電プレートなどの荷電表面２２１および２２２を用いて容量放電を発生するが、当該プレートは壁の一部を含んでもよく、当該部分は導電性である(すなわち、当該プレートは当該壁と一体化されている)。コンデンサとは、一対の導体（荷電表面またはプレートまたは電極）の間で発生される電界においてエネルギーを蓄える装置である。これら二枚のプレート(表面または電極)は導電性であり、かつ絶縁体または誘導体によって分離されている。本明細書において「プレート」(“plate”)という用語が用いられる。また「プレート」という用語は、(荷電)電極(charged electrodes)または(荷電)表面(charged surfaces)も指す。これらプレートまたは表面２２１および２２２は互いに電気絶縁されており、かつ電極と対向電極として使用される。また一実施形態においては、放電発生器２００はＲＦ容量放電を発生するように配置されている。よって、放電発生器２００を通った後のガスは、ラジカルを含むガス１６５である。このラジカルを含むガス１６５は、チャンバ３００の壁を洗浄するため、かつ／または光学素子 １００または前述のその他の素子（但し、本模式図には示されていない）を洗浄するために使用することができる。一実施形態において、形成された生成物１７０を取り除くための排気管２２があってもよい。当該生成物１７０は、例えば、水素化物(水素含有ガスが使用される場合)、ハロゲン化物(ハロゲン化物が使用される場合)、窒化物(窒素含有ガスが使用される場合)、またはこれらの２つ以上の組み合わせ（これらガスの２つ以上の組み合わせが使用される場合）を含み得る。最初の水素ラジカルおよび／または窒素ラジカル洗浄または処理の後、ハロゲン洗浄を行ってよい。
本明細書において、電極と対向電極として使用される荷電表面、プレートまたは物体２２１および２２２は、さらに「プレート」として示される。これらのプレート２２１および２２２は、両者の間で容量的に誘発された放電（特にＲＦ放電）を発生するように配される。一実施形態において、プレートまたは物体２２１および２２２は、電極の電食を防ぐためにアイソレータ最上層で覆ってもよく、これによって、（洗浄された）体積内の追加不純物の発生を減少させまたは防止する。
当然の事ながら、コイル２１０またはプレートもしくは物体２２１（および２４０（以下参照））に印加される電圧や周波数などが、ＲＦ放電を発生するために選ばれてもよい。
「放電を発生するように配置された放電発生器」(“electrical discharge generator arranged to generate an electrical discharge”)とは、放電発生器２００がコイル ２１０を含み、かつ誘導放電を発生するように配置されている場合に、コイル２０１を介して電流を供給する電源（source）を備えていることを意味し、または、放電発生器２００が電極および対向電極(かつプレートまたは物体２２１および２２２(ならびに２４０（以下参照）として示されている))を備え、かつ容量放電を発生するように配置されている場合、電極および対向電極 (例えばプレートまたは物体２２１および２２２(ならびに２４０（以下参照）)に電圧を印加するための電源（source）を備えていることを意味する。放電発生器２００は、ラジカルを発生するように配置されており、かつ処理すべき素子の表面を処理するためにラジカルを使用できるように配置されている。
よって、本発明の一態様に従い、ソースＳＯと１つ以上の光学素子とを備えるリソグラフィ装置１が提供され、当該リソグラフィ装置１は、放電を発生するように、特に高周波放電を発生するように配置された放電発生器２００をさらに備える。一実施形態では、 放電発生器２００は誘導または容量ＲＦ放電を発生するように配置されている。放電発生器２００は、ラジカル含有ガス１６５の少なくとも一部が、洗浄すべき素子（の表面）に衝突するように、リソグラフィ装置１内に配置される。このことは、例えば、洗浄すべき素子（の表面）の放電２３０の距離が１ｍ以下で、かつガス流を使用することを意味する。よって一実施形態では、放電発生器２００は、洗浄すべき素子から１ｍ以下離れて放電を発生するように配置される。これは、洗浄すべき素子（の表面）から１ｍ以下離れて水素ラジカルが発生されるという意味である。よって、放電発生器２００は、放電発生器２００によってガス１５５(特にＨ２、Ｎ２、またはＮ２とＨ２の両方（但し、例えばＮ２に加えて、またはＮ２の代わりに、ＮＨ３が適用され得る)から発生されたラジカルによって処理または洗浄すべき素子、特に光学素子の処理または洗浄を可能にするように配置されている。
図５ａは、集光鏡５０と一体化された放電発生器２００の一実施形態および変形例を概略的に示している。図５ａにおいて、リソグラフィ装置１(図示されていないが、例えば図２を参照)は集光鏡５０を備えており、集光鏡５０は多くのリフレクタ１４２、１４３、１４６を含み、かつ放電発生器２００は集光鏡５０と一体化され、かつ少なくとも２つのリフレクタの間で１回以上の放電２３０を発生するように配置されている。放電２３０は、斜線部分２３０として概略的に示されている。集光鏡５０は、図示されているよりも多い（または少ない）リフレクタを備えてもよく、また図示されているよりも多い放電２３０が発生されてもよい。例えば、放電２３０は中心リフレクタ１４２内で発生されてもよい。もちろん、放電２３０の実際の形態および形状は、当該模式図とは異なってもよく、リフレクタ(１４２、１４３、１４６)の幾何学的配置、ならびに放電発生器２００の電圧および幾何学的配置によって左右される。
図５ａは、放電発生器２００の組み込み（incorporation）の２つの可能な変形例を示している。一実施形態では、リソグラフィ装置１(図示されていないが、例えば図２を参照)は集光鏡５０を備え、集光鏡５０は１つ以上の電導コイル２１０を備える。当該コイルは、少なくとも部分的にリフレクタを包囲してよい。よって、放電発生器２００は１つ以上の電導コイル２１０を含み、当該コイル２１０は、誘導発生ＲＦ放電を発生するために使うことができる。他の実施形態では、リソグラフィ装置１は集光鏡５０を備え、当該集光鏡５０は多くのリフレクタ(１４２、１４３、１４６)を備え、かつ当該リフレクタ(１４２、１４３、１４６など) (光軸Ｏに対して回転対称に（図２参照）)は１つ以上の導電板(２２１、２２２など)を備え、かつ１つのリフレクタ上の導電板とその隣接するリフレクタ上の導電板は互いに分離されている。概略的に２つの導電板２２１および２２２のみが示されており、これらの導電板２２１および２２２は隣接するリフレクタ１４６および１４３上に配置されている。しかしながら、各リフレクタは１つ以上の導電板を備えてよい。これらの導電板は、特に２つのリフレクタの間で容量放電を発生するように配置されている。互いに対向して配置された多くの導電板は、２つのリフレクタの間で何回も放電２３０を発生させるために使用してよい。一実施形態では、水素および／または窒素含有ガス１５５は、５０ｂ(下流)側、すなわちソースＳＯから最も遠い集光鏡５０の開口部 (図２も参照)から入り、ソースＳＯの方向に向けてコレクタ５０内を流れる。その後、水素化物および／または窒化物を含むガス１７０は、ソースＳＯに最も近い開口部５０ａから流出する。一実施形態では、反射損失を避けるために、コイル２１０は１つ以上のリフレクタ(１４２、１４３、１４６など)と一体化される。さらに他の実施形態では、コイル２１０は、例えばコイル２１０のように、ソースＳＯ（影（shadow））の直接放射を受けない位置にある１つ以上のリフレクタ(１４２、１４３、１４６など)上に配置される。これは例えば、図５ａにおけるリフレクタのエッジの右側でもよい。
他の実施形態では、図５ｂに示されるように、少なくとも部分的に中心空間１８０を貫通し、かつ一実施形態では光軸Ｏと一致する中心軸を有する中心構造体(central structure)(またはその他の物体、特に中心シリンダ)２３０を用いて、中心リフレクタ１４２内で放電２３０を発生させてもよい。当該中心構造体２４０、または中心構造体２４０の１つ以上の部分は、コレクタ１４２(対電極２２１)内で、すなわち空間１８０内でＲＦ容量放電を発生させるために、導電板または物体２２２(電極)として使用してよい。この中心構造体２４０は図５ａには示されていないが、図５ｂの集光鏡５０の正面図には示されている。
よって、リフレクタまたはリフレクタの一部１４２、１４３、１４６および中心構造体または中心構造体の一部２４０は、容量誘発ＲＦ放電を発生するようにそれぞれ配置された電極および対電極(２２１／２２２)として使用できる。中心構造体２４０は、集光鏡５０の支持体としておよび／または汚染物バリヤ４９の支持体として存在し得る。一実施形態では、中心構造体２４０、特に中心シリンダは、汚染物トラップ４９を回転させるための回転部材を含んでよい。よって、一実施形態では、集光鏡５０を含むリソグラフィ装置１が提供され、当該集光鏡５０は多くのリフレクタ(１４２、１４３、１４６など)を含み、光軸Ｏに対して回転対称に入れ子状になった(nested rotationally symmetric)当該リフレクタは、中心構造体２４０をさらに含み、中心構造体２４０の少なくとも一部は、中心構造体２３０とその隣接するリフレクタ １４２との間に容量放電 ２３０を発生するように配置される。
よって、リフレクタ(１４２、１４３、１４６など)および中心構造体２４０などの、集光鏡５０の多くの素子を使うことができる。容量誘発ＲＦ放電を発生するためには、これらのうちの２つの素子またはこれらの素子の２つの導電性部分が選ばれ、電極と対向電極として、これらの２つの素子または素子の２つの部分の間に電圧を印加する。その間に放電が発生されるこれらの２つの素子または素子の２つの部分は、互いに電気絶縁される。
放電を発生するために使用できる、配置されたコイルまたはプレートまたは棒などのために使用してもよい集光鏡５０内のその他の物体、またはそれ自体が放電（当該物体に電圧が印加された時）を発生するために使用してもよい物体を、「スパイダーホイール」(“spider wheels”)といい、これらはミラー１４２、１４３、１４６を支持するための支持体である。
従って、放電発生器２００は、放電(放電２３０（模式図５ａおよび５ｂを参照）)、特にＲＦ放電、より特にＲＦ誘導放電または容量放電を提供するように配置されており、当該放電は、窒素ラジカル含有ガス、水素ラジカル含有ガス、および水素ラジカルおよび窒素ラジカル含有ガスからなる群から選択される１つ以上のラジカル含有ガス１６５を生成するために使用され、当該ラジカル１６５は、リソグラフィ装置１の１つ以上の素子を洗浄するため、特に１つ以上の光学素子１００を洗浄するために使用することができる。よって、放電発生器２００は、窒素と水素からなる群から選択される１つ以上を含むガス１５５の少なくとも一部から、窒素ラジカルまたは水素ラジカル、または窒素ラジカルと水素ラジカルの両方を生成することにより、ラジカル含有ガス１６５を形成するように配置され、かつリソグラフィ装置の１つ以上の素子、特に光学素子１００（集光鏡５０など）（の表面）を洗浄するために、当該素子へのラジカル含有ガス１６５の提供を可能にするように配置される。
これに代わる他の実施形態では、放電発生器は、直流放電、交流放電、マイクロ波放電、およびヘリコン波放電からなる群から選択される放電を発生するために提供され配置される。また、このようにして、炭素析出の除去、Ｓｎ堆積の除去、酸化錫堆積の還元、または酸素の除去のために使用できるラジカルを生成することができる。
よって、一実施形態において、ホットＷワイヤを用いることによってではなく、ＲＦ誘導放電または容量放電を適用することによって、Ｈ２からＨラジカルが発生される。これによって、Ｗ蒸発（および／またはその他のワイヤ素材）の可能性、よってミラーまたはその他の光学素子の損傷の可能性をなくす。一実施形態において、ＲＦ放電は集光鏡５０の中で発生される。この場合、リフレクタ(シェル)(１４２、１４３、１４６など)は一実施形態において、互いに交互に分離され、かつそれぞれのリフレクタ（シェル）の間でＲＦ放電が発生され得る。Ｈ２またはＮ２、またはＨ２とＮ２の両方がシェルの中に流入され、よってシェル(１４２、１４３、１４６など)の各場所で局所的にＨまたはＮ、またはＨとＮの両方が生成されることになる。そして、さらにハロゲン洗浄するためのＳｎＯｘ(酸化錫)の還元と、Ｈによる直接Ｓｎ洗浄との両方に、Ｈを使用することができ、また炭素析出の除去または酸素の除去（例えばシステム中に残った酸素の除去）のために、Ｈを使用することもできる。後者の２つのプロセスについては、窒素も使用することができる。なぜならば、窒素ラジカルは、揮発性窒化物を形成する炭素析出（carbon deposition forming volatile nitrides）と、かつ酸化窒素化合物を形成する酸素(oxygen forming nitrogen oxide compounds)と反応できるからである。上記のような局所的生成によって、集光鏡においてより低くかつ均一なＨ濃度が提供され、よってＨミラー損傷（H mirror damage）の可能性が低下する。
さらに、還元およびＳｎ洗浄反応を促すＨ２(または類似体)が存在している場合、ＲＦ放電においてＨ+、Ｈ２ +およびＨ３ +が生成されるかもしれない。
原子水素とは対照的に、原子窒素は、例えばＥＵＶミラー(ＥＵＶリソグラフィ装置内の集光鏡５０など)のＲｕキャップ層を実質的に通過できないので、ＥＵＶミラーに損傷を与えることはできない。さらに、原子窒素は、水素よりも、炭素のみならず酸素と共に安定したガス状物質を形成できる化学ポテンシャルおよび可能性がより高いために、ＭＬミラーなどのＥＵＶチャンバの洗浄においてより大きい化学効率（chemical efficiency）を有すると考えられている。その結果、洗浄率（cleaning rate）がより高くなり得る。Ｎの可能濃度（possible concentration）が高くなると(Ｒｕキャップ層内への拡散がないため)、洗浄率も高くなり得る。
一実施形態において、リソグラフィ装置はＥＵＶリソグラフィ装置を備える。しかしながら、本発明はＥＵＶ放射線のみに限らず、上記のとおり、その他の放射線を用いるリソグラフィ装置にも使用することができる。
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）、薄膜磁気ヘッドといった他の用途を有することは、明らかである。当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使われている「ウェハ」(“wafer”)または「ダイ」(“die”)という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」(“substrate”)または「ターゲット部分」(“target portion”)という用語と同義であると考えればよい。本明細書に記載した基板は、照射の前後を問わず、たとえば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、測定ツール、および／または検査ツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板処理ツールおよびその他の基板処理ツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、積層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使われる基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
光学リソグラフィの分野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、言うまでもなく、本発明は、他の用途、たとえば、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、光学リソグラフィに限定されることはない。インプリントリソグラフィにおいては、パターン形成体内のトポグラフィによって基板上に創出されたパターンが定義される。パターン形成体のトポグラフィは、基板に供給されたレジスト層の中にプレス加工され、基板上では、電磁放射、熱、圧力、またはそれらの組合せによってレジストを硬化させることができる。パターン形成体は、レジストが硬化した後、レジスト内にパターンを残してレジストの外へ移動される。
以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、説明された方法以外の別の方法で実行することが可能であることが明らかである。たとえば、本発明は、前述の開示された方法を記載した機械可読命令の１つ以上のシーケンスを包含するコンピュータプログラムの形式、またはコンピュータプログラムを格納したデータ記憶媒体（たとえば、半導体メモリ、磁気または光学ディスク）を採用することもできる。
上記の説明は、制限ではなく例示を目的とし、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ることもできる。
「備える」(“to comprise”)という動詞およびその活用形の使用は、請求項に記載されている以外の構成要素またはステップの存在を排除するものではない。構成要素の前の冠詞「a」または「an」は、当該構成要素が複数存在することを除外するものではない。本発明は、いくつかの別個の構成要素を備えるハードウェアによって、かつ適切にプログラムされたコンピュータによって実施されてもよい。数個の装置を列挙している装置クレームにおいて、これら装置のうちのいくつかは、ハードウェアのうちの同一品目によって具現化されてもよい。互いに異なる従属クレームにおいて特定の複数の手段が記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用することはできないということを示すものではない。
Claims (31)
- リソグラフィ装置の素子を洗浄する方法であって、
窒素を含むガスを供給するステップと、
当該ガスの少なくとも一部から窒素ラジカルを生成することにより、ラジカル含有ガスを形成するステップと、
当該ラジカル含有ガスの少なくとも一部をリソグラフィ装置の１つ以上の素子に供給するステップと
を備える方法。 - 前記リソグラフィ装置がＥＵＶリソグラフィ装置を備える、請求項１に記載の方法。
- 前記ガスがＮ２を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記ガスがＨ２をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記ラジカルが放電を用いて前記ガスから生成される、請求項１に記載の方法。
- 前記ラジカルが高周波放電を用いて前記ガスから生成される、請求項１に記載の方法。
- 前記放電が誘導放電または容量放電を含む、請求項６に記載の方法。
- 前記リソグラフィ装置の素子が、ミラー、回折格子、レチクル、センサ、支持部材、リソグラフィ装置チャンバ、およびリソグラフィ装置壁からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
- 前記ガスがハロゲンをさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 水素ラジカル含有ガスを前記１つ以上の素子に供給し、続いて窒素ラジカル含有ガスを前記素子に供給することにより、前記素子を洗浄する、請求項１に記載の方法。
- ラジカル含有ガスを前記素子に供給し、続いてハロゲン含有ガスを前記素子に供給することにより、前記素子を洗浄する、請求項１に記載の方法。
- リソグラフィ装置の素子を洗浄する方法であって、
窒素と水素からなる群から選択される１つ以上を含むガスを供給するステップと、
前記ガスの少なくとも一部から窒素ラジカルおよび／または水素ラジカルを生成することによって、ラジカル含有ガスを形成するステップと、
前記ラジカル含有ガスの少なくとも一部をリソグラフィ装置の前記素子に供給するステップと
を備える方法。 - 前記リソグラフィ装置がＥＵＶリソグラフィ装置を備える、請求項１２に記載の方法。
- 前記ガスがＮ２を含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記ガスがＨ２を含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記ラジカルが放電を用いて前記ガスから生成される、請求項１２に記載の方法。
- 前記ラジカルが高周波放電を用いて前記ガスから生成される、請求項１２に記載の方法。
- 前記放電が誘導放電または容量放電を含む、請求項１７に記載の方法。
- 前記リソグラフィ装置の素子が、ミラー、回折格子、レチクル、センサ、支持部材、リソグラフィ装置チャンバ、およびリソグラフィ装置壁からなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。
- 前記ガスがハロゲンをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
- 水素ラジカル含有ガスを前記１つ以上の素子に供給し、続いて窒素ラジカル含有ガスを前記１つ以上の素子に供給することにより、前記素子を洗浄する、請求項１２に記載の方法。
- 水素ラジカルと窒素ラジカルからなる群から選択されたラジカルを含むラジカル含有ガスを前記１つ以上の素子に供給し、続いてハロゲン含有ガスを前記１つ以上の素子に供給することにより、前記素子を洗浄する、請求項１２に記載の方法。
- ソースと、
光学素子と、
高周波放電を発生するように構成された放電発生器と
を備えるリソグラフィ装置。 - 前記放電発生器が誘導放電または容量放電を発生するように配置されている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
- 前記リソグラフィ装置がＥＵＶリソグラフィ装置である、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
- 前記放電発生器が集光鏡と一体化されている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
- 集光鏡をさらに備えており、当該集光鏡は多くのリフレクタを備え、前記放電発生器は当該集光鏡と一体化されかつ２つのリフレクタの間に放電を発生するように構成されている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
- 集光鏡をさらに備えており、当該集光鏡は１つ以上の電導コイルを備えている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
- 集光鏡をさらに備えており、当該集光鏡は複数のリフレクタを備え、当該リフレクタは複数の導電板を備え、１つのリフレクタ上の導電板とその隣接するリフレクタ上の導電板とは互いに分離されている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
- 集光鏡をさらに備えており、当該集光鏡は複数のリフレクタを備え、当該リフレクタは光軸に対して回転対称に入れ子状になっており、
中心構造体をさらに備えており、少なくとも当該中心構造体の一部は当該中心構造体とその隣接するリフレクタとの間で容量放電を発生するように構成されている、
請求項２３に記載のリソグラフィ装置。 - 前記放電発生器は１〜１０００ＭＨｚの高周波放電を発生するように構成されている、請求項２３に記載のリソグラフィ装置。
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