JP5694784B2 - Gicミラー及びlpp・euv光源を備えた光源集光モジュール - Google Patents
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Description
本出願は、米国特許法§119(e)の下、2010年1月11日に出願された米国仮特許出願第61/355700号の利益を主張するものである。また、当該仮出願を本出願に援用する。
本発明の一態様は、極端紫外光(EUV)リソグラフィシステム用の光源集光モジュールである。光源 集光モジュールは、レーザ、固体レーザ生成プラズマ(LPP)ターゲットおよび斜入射集光器(GIC)ミラーを備える。レーザは、光源集光モジュール軸に沿ってパルスレーザ光線を生成する。固体LPPターゲットは、パルスレーザ光線を受光して、EUVを生成する固体レーザ生成プラズマ(LPP)を生成するように構成された表面を有する。GICミラーは、入射端および出射端を有する。GICミラーは、入射端においてEUVを受光し、受光したEUVの焦点を、出射端に隣接する中間焦点に合わせるように配置される。
この光源集光モジュールにおいて、GICミラーは第1反射面を有するのが好ましい。第1反射面は、第1反射面の主要部分を覆う多層コーティングを有していない。
この光源集光モジュールにおいて、GICミラーはRuコーティングを有するのが好ましい。
この光源集光モジュールにおいて、GICミラーは多層コーティングを有するのが好ましい。
この光源集光モジュールにおいて、GICミラーは、第1反射面および第2反射面を有する少なくとも一つの区画化GICシェルを有するのが好ましい。第2反射面は多層コーティングを有する。
この光源集光モジュールにおいて、レーザ光線は、出射端から入射端までGICミラーを進行し、LPPターゲットの表面に達するのが好ましい。
この光源集光モジュールにおいて、LPPターゲットの表面は、基板上に形成されたLPP生成物質のコーティングを有するのが好ましい。
この光源集光モジュールにおいて、LPPターゲットの表面は、Sn及びXeのいずれかを含むのが好ましい。
光源集光モジュールは、放射線集光強化装置をさらに備えるのが好ましい。放射線集光強化装置は、GICミラーの出射端と中間焦点との間に配置され、EUVを焦点に向けるように構成されている。
本発明の他の態様は、反射レチクルに光を照射するための極端紫外光(EUV)リソグラフィシステムである。EUVリソグラフィシステムは、上述の光源集光モジュールおよびイルミネータを備えている。イルミネータは、中間焦点で焦点が合わせられたEUVを受光して凝縮EUVを形成し、凝縮EUVを反射レチクルに照射するように構成される。
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化された画像を形成するのが好ましい。そして、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のが好ましい。投影光学システムは、反射レチクルの下流に配置され、反射レチクルから反射されたEUVを受光し、そこから感光性半導体ウエハ上にパターン化された画像を形成するように構成される。
本発明の他の態様は、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る。その方法には、斜入射集光器(GIC)ミラーを軸に沿って配置することが含まれる。斜入射集光器(GIC)ミラーは、入射端及び出射端を有する。また、その方法には、ターゲット面を有する固体LPPターゲットを有する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することが含まれる。また、その方法には、LPPターゲットを移動させながら、パルスレーザ光線をGIC軸に沿って出射端から入射端までGICを通過させてターゲット面まで送信し、EUVを発するLPPを形成することが含まれる。さらに、その方法には、GICミラーの入射端において、GICミラーにより、LPPからのEUVの一部を集光し、GICミラーの出射端から出射する集光された放射線を導き、中間焦点に焦点を形成することが含まれる。
この方法には、GICミラーの出射端と中間焦点との間に放射線集光強化装置を配置し、通常はGICミラーによって焦点に導かれることのないEUVを、焦点に導くことがさらに含まれるのが好ましい。
この方法には、LPP生成材料のコーティングを有する可動基板としてターゲットを設けることがさらに含まれるのが好ましい。LPP生成材料は、SnまたはXeを含む。
この方法において、基板は表面および縁を有するのが好ましい。そして、この方法には、表面及び縁の少なくともいずれかにコーティングを施すことがさらに含まれるのが好ましい。
この方法には、多層コーティングを有していない第1反射面をGICミラーに設けることがさらに含まれるのが好ましい。
この方法において、GICミラーはRuコーティングを有するのが好ましい。
この方法において、GICミラーは多層コーティングを有するのが好ましい。
この方法において、GICミラーは少なくとも一つの区画化GICシェルを備えるのが好ましい。区画化GICシェルは、第1反射面および第2反射面を有する。第2反射面は、多層コーティングを有する。
この方法には、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がさらに含まれるのが好ましい。
この方法には、反射レチクルから反射されるEUVを受光し、そこから投影光学システムを利用して、感光性半導体ウエハ上にパターン化された画像を形成することがさらに含まれるのが好ましい。
本発明の他の態様は、入射端及び出射端を有し、極端紫外光(EUV)を発するレーザ生成プラズマ(LPP)を生成するLPPターゲットシステムと共に使用される斜入射集光器(GIC)ミラーである。GICミラーは、3つの同心円状に配置された最内部GICシェルと、5つの最外部GICシェルとを備える。3つの同心円状に配置された最内部GICシェルは、楕円形を有する。5つの最外部GICシェルは、3つの最内部GICシェルを同心円状に取り囲む。また、5つの最外部GICシェルは、EUVの二重反射を実現する。また、5つの最外部GICシェルは、それぞれが楕円形部と双曲線部とを、前記楕円形部の軸および前記双曲線部の軸に一致しない共通軸周りに回転させることにより規定される曲率を有している。そして、5つの最外部GICシェルは、入射端に入り、出射端から出るEUVを単反射させるように構成される。
このGICミラーにおいて、GICシェルは、それぞれ厚みを有している。そして、GICシェルは、GICシェルの厚みによる中間画像の変化を均一化する多項式表面形状補正を有するのが好ましい。
本発明の他の態様は、極端紫外光(EUV)リソグラフィシステム用の光源集光モジュール(SOCOMO)である。SOCOMOは、上述のGICミラーおよびLPPターゲットシステムを備える。LPPターゲットシステムは、LPPがGICミラーの入射端近傍に形成されるように構成される。
図7Aは、図6AのLPPターゲットシステムの詳細な概略側面図である。LPPターゲットシステム40は、真空チャンバ42を備えている。真空チャンバ42は、内部43及び開口部44を有する。開口部44はフランジ45に囲まれており、そのフランジ45は真空チャンバ42をLPP・GIC型SOCOMO100用の大型真空チャンバ(図示せず)に接続するために使用される。
LPP・GIC型SOCOMO100の一構成例では、多層コート「第1ミラー」が設けられていない。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、反射面の主要部分を覆う多層コーティング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。例えば、診断目的で、反射面の僅かな部分(即ち、非主要部分)のみに多層コーティング18が設けられている。
本発明に係るLPP・GIC型SOCOMO100の他の利点は、その見込み寿命が1年を超えており、半導体製造で使用されるEUVリソグラフィシステムにおいて商業的に実現可能な寿命となっている点にある。他の利点としては、LPP・GIC型SOCOMO100は、LPPターゲットシステム40が、注入されるSnペレット(液滴)22に基づく必要がなく、むしろ、固体LPPターゲット27(例えば、図6A及び図6Bを参照)を採用する実施形態をサポートしている点にある。
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に比して、よりコンパクトに設計することができる。
図10は、図3Bと同様に、LPP・GIC型SOCOMO100を一般化した一実施形態例を示している。ただし、ここでは、LPP・GIC型SOCOMO100は、塵埃低減装置(DMD)200を備えている。塵埃低減装置(DMD)200は、LPP24とGICミラーMGとの間に配置されている。DMD200は、隠れ線で図示されている。これは、典型的には、EUV30がDMD200を通過する際に、DMD200が、LPP24からの他の有害なイオン及び粒子(例えば、エネルギーSnイオン等)を遮断するという事実を示すためである。また、DMD200は、GICミラーMGに形成される塵埃(Sn等)を除去するように構成されている。また、図10には、RCED37が図示されている。
図11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。光学設計上、図11のGICミラーMGは、実際には、図12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210から構成されている。また、GICシェル210の数を最小化するために、3つの最内部GICシェル210は楕円形を有し、5つの最外部GICシェル210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。これは、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11は、2つの最外部GICシェル210を図示している。当該最外部GICシェル210は、それぞれ、楕円形部210E及び双曲線部210Hを有する。また、図11には、光源焦点SF、仮想共通焦点VCFおよび中間焦点IFに加えて、GICシェル210の楕円形部210E及び双曲線部210Hそれぞれの軸AE及び軸AHが図示されている。仮想共通焦点VCFと中間焦点IFとの間の距離は、ΔLである。仮想共通焦点VCF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210E及び双曲線部210Hの断面を1回転させることで、光学面全体が得られる。
図14は、本発明に係るEUVリソグラフィシステム300の一例である。EUV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。
Claims (24)
- 極端紫外光(EUV)リソグラフィシステム用の光源集光モジュールであって、
光源集光モジュール軸に沿ってパルスレーザ光線を生成するレーザと、
前記パルスレーザ光線を受光して、EUVを生成するレーザ生成プラズマ(LPP)を生成するように構成された表面を有する固体LPPターゲットであって、内部を冷却液が流れる内部ターゲットチャンバを有する固体LPPターゲットと、
入射端及び出射端を有し、前記入射端において前記EUVを受光し、前記受光したEUVの焦点を、前記出射端に隣接する中間焦点に合わせ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。 - 前記GICミラーは、第1反射面を有し、
前記第1反射面は、前記第1反射面の主要部分を覆う多層コーティングを有していない
請求項1に記載の光源集光モジュール。 - 前記GICミラーは、Ruコーティングを有する
請求項1または2に記載の光源集光モジュール。 - 前記GICミラーは、多層コーティングを有する
請求項2に記載の光源集光モジュール。 - 前記GICミラーは、前記第1反射面および第2反射面を有する少なくとも一つの区画化GICシェルを有しており、
前記第2反射面は、多層コーティングを有する
請求項2に記載の光源集光モジュール。 - 前記レーザ光線は、前記出射端から前記入射端まで前記GICミラーを進行し、前記LPPターゲットの前記表面に達する
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。 - 前記LPPターゲットの前記表面は、基板上に形成されたLPP生成物質のコーティングを有する
請求項6に記載の光源集光モジュール。 - 前記LPPターゲットの前記表面は、Sn及びXeのいずれかを含む
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。 - 前記GICミラーの前記出射端と前記中間焦点との間に配置され、EUVを焦点に向けるように構成される放射線集光強化装置をさらに備える
請求項1から8のいずれかに記載の光源集光モジュール。 - 反射レチクルに光を照射するための極端紫外光(EUV)リソグラフィシステムであって、
請求項1から9のいずれかに記載の光源集光モジュールと、
前記中間焦点で焦点が合わせられた前記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。 - 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化された画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、前記反射レチクルから反射された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化された画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10に記載のEUVリソグラフィシステム。 - 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、
入射端及び出射端を有する斜入射集光器(GIC)ミラーを軸に沿って配置することと、
ターゲット面を有する固体LPPターゲットを有するLPPターゲットシステムを前記GICミラーの前記入射端に隣接して配置することと、
前記LPPターゲットを移動させながら、パルスレーザ光線を前記GIC軸に沿って前記出射端から前記入射端まで前記GICを通過させて前記ターゲット面まで送信し、前記EUVを発する前記LPPを形成することと、
前記GICミラーの前記入射端において、前記GICミラーにより、前記LPPからの前記EUVの一部を集光し、前記GICミラーの前記出射端から出射する前記集光された放射線を導き、中間焦点に焦点を形成することと
を備え、
前記固体LPPターゲットは、内部ターゲットチャンバを有し、前記内部ターゲットチャンバ内には冷却液が流れる、方法。 - 前記GICミラーの前記出射端と前記中間焦点との間に放射線集光強化装置を配置し、通常は前記GICミラーによって前記焦点に導かれることのないEUVを、前記焦点に導くことをさらに備える
請求項12に記載の方法。 - LPP生成材料のコーティングを有する可動基板として前記ターゲットを設けることをさらに備え、
前記LPP生成材料は、SnまたはXeを含む
請求項12または13に記載の方法。 - 前記基板は、表面および縁を有し、
前記表面及び前記縁の少なくともいずれかに前記コーティングを施すことをさらに備える
請求項14に記載の方法。 - 多層コーティングを有していない第1反射面をGICミラーに設けることをさらに備える
請求項12から15のいずれかに記載の方法。 - 前記GICミラーは、Ruコーティングを有する
請求項12から16のいずれかに記載の方法。 - 前記GICミラーは、多層コーティングを有する
請求項12から17のいずれかに記載の方法。 - 前記GICミラーは、少なくとも一つの区画化GICシェルを備え、
前記区画化GICシェルは、前記第1反射面および第2反射面を有し、
前記第2反射面は、前記多層コーティングを有する
請求項18に記載の方法。 - 前記中間焦点において前記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12から19のいずれかに記載の方法。 - 前記反射レチクルから反射される前記EUVを受光し、そこから投影光学システムを利用して、前記感光性半導体ウエハ上に前記パターン化された画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。 - 極端紫外光(EUV)リソグラフィシステム用の光源集光モジュール(SOCOMO)であって、
光源集光モジュール軸に沿ってパルスレーザ光線を生成するレーザと、
前記パルスレーザ光線を受光して、EUVを生成するレーザ生成プラズマ(LPP)を生成するように構成された表面を有する固体LPPターゲットであって、内部を冷却液が流れる内部ターゲットチャンバを有する固体LPPターゲットと、
入射端及び出射端を有する斜入射集光器(GIC)ミラーと、を備え、
前記斜入射集光器(GIC)ミラーは、
楕円形を有する3つの同心円状に配置された最内部GICシェルと、
前記3つの最内部GICシェルを同心円状に取り囲み、前記EUVの二重反射を実現する5つの最外部GICシェルと
を備え、
前記最外部GICシェルは、
それぞれが楕円形部と双曲線部とを、前記楕円形部の軸および前記双曲線部の軸に一致しない共通軸周りに回転させることにより規定される曲率を有しており、
前記入射端に入り、前記出射端から出るEUVを単反射させるように構成される
光源集光モジュール(SOCOMO)。 - 前記GICシェルは、それぞれが厚みを有しており、前記GICシェルの厚みによる中間画像の変化を均一化する多項式表面形状補正を有する
請求項22に記載の光源集光モジュール(SOCOMO)。 - 前記レーザ生成プラズマ(LPP)が前記斜入射集光器(GIC)ミラーの前記入射端近傍に形成されるように構成される、請求項22または23に記載の光源集光モジュール(SOCOMO)。
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