KR100718744B1 - 방사선 검출기 - Google Patents
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Abstract
방사선 플럭스가 간접적으로 검출된다, 즉, 1차 방사선 플럭스 자체가 측정되는 것이 아니라 대신에 2차 방사선 플럭스가 측정된다. 상기 2차 방사선 플럭스는 1차 방사선 플럭스의 2차 방사선 플럭스로의 변환(conversion)에 의하여 생성된다. 존재하는 측정 시스템은, 형광층에 의하여 방출된 방사선에 의하여 생성된 측정 신호로부터 다음의 물리량들을 도출할 수 있다: 도즈, EUV 방사선의 세기, 광학 구성요소의 광학층의 오염의 양.
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면;
도 3은 형광층(fluorescent layer)이 존재하는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면;
도 4는 별개의 방사선 소스와 관련되어 사용된 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 도면;
도 5a 및 도 5b는 카본층이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 다중층 스택에 대한 2개의 투과율 곡선을 나타내는 도면; 및
도 6은 도 5a에 기초하여 계산된 투과율 비율을 나타내는 도면이다.
본 발명은 검출기 및 측정 시스템을 포함하는 검출기 장치에 관한 것으로서, 상기 검출기는 상기 검출기상에 입사하는 제 1 형태의 방사선에 응답하여 상기 측정 시스템에 측정 신호를 제공하도록 배치되고, 상기 검출기는 광학 구성요소의 부근에 배치되도록 설계된다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부상으로 원하는 소정의 패턴을 적용하는 기계이다. 예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 마스크와 같은 패터닝수단은 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 생성시킬 수 있으며, 이 패턴은 이후에 방사선 감응재(레지스트)층을 가진 기판(예를 들면, 실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(예를 들어, 하나 또는 몇 개의 다이의 일부로 구성되는)상으로 묘화(imaging)될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 연속적으로 노광되는 인접해 있는 타겟부들의 네트워크를 포함한다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟부상으로 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는 소위 스테퍼(stepper)와, 투영빔을 통한 패턴을 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사되는 소위 스캐너(scanner)를 포함한다.
미합중국 공개 번호(Publication No.) 2003/0052275 A1으로부터, 캘리브레이션이 동요(fluctuate)하지 않는 EUV 방사선 플럭스 검출기가 공지되어 있다. 미합중국 공개 번호 2003/0052275 A1에 기재된 사상은 다중층 반사 스택의 후방에 일체로 된 EUV 광다이오드(integral EUV photodiode)를 내장(embed)하는 것이다. 광다이오드와 다중층 반사 스택 사이에 평탄화층(planarizing layer)이 존재한다. 이 평탄화층은 2가지의 역할을 하는데, 첫번째는 다중층 반사 스택의 성장(growth)에 적합한 극소미세 표면(micro-fine surface)을 형성하는 것이고, 두번째는 다중층 반사 스택과 그 주위(surrounding) 사이에 절연층을 제공하는 것이다. 미합중국 공 개 번호 2003/0052275 A1로부터의 검출기는, 예를 들면 센서의 표면의 오염과 같은 환경 조건의 변화에 상대적으로 덜 민감하기 때문에, 광학 구성요소(optical component)의 표면상의 오염에 대한 아이디어를 얻는데 사용될 수는 없다.
본 출원의 출원인의 이름으로 2002년 8월 30일에 출원된 유럽 특허출원 번호 제02256037.9호(P-0349.000)에는 반사기의 표면으로부터의 방출된 방사선(emitted radiation)을 검출하는 센서가 기재되어 있다. 상기 방출된 방사선은, 표면상의 입사 방사선빔에 의해 보다 높은 에너지 상태로 여기된 전자들이 보다 낮은 에너지 상태로 되돌아 가는 경우 발생된다. 이 과정 동안에는 또한 입사 방사선의 일부가 열로 변환될 것이다. 상기 방출된 방사선은 입사 방사선보다 더욱 긴 파장을 가질 것이다. 상기 방출된 방사선은 또한 냉광 방사선(luminescent radiation)이라고도 일컬어진다. 상기 센서는 상기 반사기 전방에 위치된다.
리소그래피 장치내의 EUV 방사선 플럭스를 측정하는 것은 성능을 최대화하는데 중요하다. 방사선 플럭스(radiation flux)는 단위 면적당 단위 시간당 방사선 에너지로서 단위는 J/sec/m2이다. EUV 방사선 플럭스에 대한 정보는 EUV 도즈(EUV dose) 및 세기를 결정하는데 필요하고 광학 구성요소들의 오염의 정도를 결정하는데 필요하다. EUV 방사선 손실은 가능한 낮게 유지되어야 하기 때문에, EUV 방사선 플럭스 검출기가 EUV 방사선 빔을 가능한 차단(block)시키지 않아야 한다는 것이 중요하다. EUV 방사선 플럭스를 측정하는 종래 기술들은 산란된(scattered) EUV 방사선을 측정하거나, 이와 함께 또는 대안적으로, 투영빔의 "잉여(surplus)" 방사 선, 즉 EUV 방사선 플럭스를 결정하기 위하여 리소그래피 목적에는 사용되지 않는 상기 투영빔의 일부를 사용한다. 이러한 종래 기술들은, 불행하게도, 리소그래피 장치내의 어느 위치에나 다 채용될 수는 없다. 현재에는 또한 EUV 방사선으로 조사(irradiate)되는 동안 광학 구성요소로부터 방출된 2차 전자 플럭스(secondary electron flux)가 EUV 방사선 플럭스에 대한 수단으로서 사용된다. 그러나, 이 기술과 관련하여서는 몇가지 문제점이 있다. 예를 들면, 전기장(electric field)들의 존재가 요구된다. 이들 전기장들은 양이온들을 광학 구성요소쪽으로 가속시키게 되는데, 이 때문에 결과적으로 상기 광학 구성요소의 원하지 않는 스퍼터링이 발생된다. 또한, 고 전자 흐름(high electron current)으로 인하여, 상기 2차 전자 플럭스는 EUV 방사선 플럭스의 비선형 함수이다. 2차 전자 플럭스를 측정하여 EUV 방사선 플럭스의 검출이 도대체 가능한 것인지는 현재에는 미결 문제(open question)이다.
따라서 본 발명의 목적은 현재 가능한 경우보다 더욱 편리하게 그리고 더욱 신뢰할 수 있으며 더욱 많은 광학 구성요소에서 리소그래피 투영 장치내의 EUV 방사선을 결정하기 위한 조립체(assembly)를 개시하는 것이다.
따라서 본 발명은 상기 광학 구성요소가 적어도 다음을 특징으로 한다:
- 상기 검출기 조립체가 사용되는 경우 일정량의 제 2 형태의 방사선(am amount of a second type of radiation)을 수용하는 광학층을 포함하고, 상기 일정 량의 제 2 형태의 방사선의 일부(fraction)는 상기 광학층을 통과하며,
- 상기 일부가 부딪치는 층을 포함하고, 상기 층은 상기 일부를 제 1 형태의 방사선으로 변환시키며, 및
- 상기 제 1 형태의 방사선에 실질적으로 투명한 기판을 포함하고, 상기 측정 시스템은 측정신호로부터 상기 일정량의 제 2 형태의 방사선의 도즈, 상기 일정량의 제 2 형태의 방사선의 세기 및 상기 광학층의 오염의 양 중 적어도 하나를 도출하도록 배치되어 있다.
본 발명의 장점은 여러 가지이다; 검출을 위해서, 유용성이 없는 방사선(예를 들면 반사되지 않고 어쨋든 손실되지 않을 방사선)을 이용하며, 전기장이 필요없으며, 리소그래피 투영장치내에서 현재 사용가능한 광학 구성요소들에 대한 어떠한 변경도 필요없으며, 부가의 광 소스가 필요하지 않으며, 측정된 신호들은 EUV 도즈의 선형함수이다. 방사선의 일부를 제 2 파장으로부터 제 1 파장으로 변환시키는 상기 층은 통상적으로 (넓은) 형광층일 것이다. 이러한 층은 예를 들면 넓은 광 다이오드와 비교하여 상대적으로 쉽게 생성될 수 있다. 또한, 공간적으로 분해된 방사선 측정들(spatially resolved radiation measurements)이 이러한 층과 함께라면 가능하다. 방사선 도즈 및 세기 그리고 광학 구성요소의 표면상의 오염의 양은 리소그래피 장치에서 중요한 파라미터들이다. 광학 구성요소는 일반적으로 기판상에 증착된 광학층(또는 코팅)을 포함하여 이루어진다. EUV 방사선에 대해서는 특히 문제가 되는 것은, 비록 상기 기판이 광학층을 지지하는데 필요하기는 하지만, 상기 기판은 방사선 흡수체(absorbor)라는 점이다. EUV 방사선을 상기 기판에 대해 상대적으로 투명한 방사선으로 변환시킴으로써, 본 발명에 의해 이 문제 또한 해결된다.
또다른 실시예에 의하면 본 발명은 상기 층이 호스트 격자(host lattice) 및 적어도 하나의 이온을 포함하여 이루어지고, 상기 호스트 격자는 칼슘 설파이드(CaS), 황아연(ZnS) 및 이트리움 알루미늄 가넷(yttrium aluminum garnet; YAG) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지고, 상기 이온은 Ce3+, Ag+ 및 Al3+ 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이러한 물질들은 방사선을 변환시켜야 하는 층들에 특히 적합하다는 것이 증명되었다. 이러한 물질들은 (EUV) 방사선을 보다 긴 파장 및 상대적으로 높은 효율을 갖는 방사선으로 변환시킨다.
또다른 실시예에 의하면 본 발명은 상기 검출기가 CCD 카메라, CMOS 센서 및 광다이오드 어레이 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이전 문장의 열거 내용(enumeration)은 제한되거나 완전한 것은 아니며, 대안적인 검출기들도 당업자들에게는 자명할 것이다. 이러한 검출기들의 이점은 이들을 채용함으로써 위치 종속 측정(position dependent measurement)이 가능하다는 점이다.
또다른 실시예에 의하면, 본 발명은 상기 광학 구성요소가 다중층 스택을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 예를 들면 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si)의 교번층들을 포함하여 이루어지는 이러한 형태의 거울들은 리소그래피 투영장치가 EUV 방사선 소스와 함께 작동될 때 흔히 마주치는 것들이다.
본 발명은 또한 상기한 바와 같은 검출기 장치 및 상기 검출기의 전방에 위 치된 광학 구성요소를 포함하는 측정 조립체에 관한 것이다. 이러한 셋업은 광학 구성요소들상의 도즈/세기 및/또는 오염측정에 특히 적합하다. 본 발명의 이 실시예는 상기에 열거된 장점들과 비슷한 장점들을 가진다.
또다른 실시예에 의하면, 본 발명은 제 2 형태의 방사선이 EUV 또는 IR 방사선 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 형태의 방사선에 대해서 어떤 기판들은 실질적으로 투명한데, 이는 이러한 형태가 유리하게 사용될 수 있음을 의미한다.
본 발명은 또한 광학 구성요소의 광학층의 오염의 양을 결정하기 위한 측정 조립체에 관한 것으로서, 사용시 측정빔을 상기 광학 구성요소쪽으로 제공하도록 배치된 방사선 소스, 상기 측정빔이 상기 광학 구성요소를 통과한 후에 상기 측정빔의 적어도 일부분을 수용하도록 배치된 검출기, 및 측정 신호를 수용하도록 상기 검출기에 연결된 측정 시스템을 포함하고, 상기 측정 시스템은 상기 측정 신호로부터 상기 표면의 오염의 양을 결정하도록 배치된 것을 특징으로 한다. 이 조립체는 리소그래피 장치의 방사선 소스내의 변동(variation)들을 민감하지 않는 측정값을 제공한다.
본 발명은 또한 리소그래피 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는,
- 방사선 투영빔을 제공하는 조명시스템;
- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하기 위한 지지 구조체;
- 기판을 잡아주기 위한 기판 테이블; 및
상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하기 위한 투영 시스템을 포함하고,
상기 리소그래피 투영장치는 상기한 바와 같은 측정 조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 방사선의 도즈, 방사선의 세기 및 광학층의 오염의 양 중 적어도 하나를 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,
- 검출기 및 측정 시스템을 포함하는 검출기 장치를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 검출기는 상기 검출기 상에 입사하는 방사선에 응답하여 상기 측정 시스템에 측정 신호를 제공하도록 배치되고,
- 상기 검출기를 광학 구성요소의 후방에 제공하는 단계를 포함하고, 상기 광학 구성요소는 상기 검출기 장치가 사용되는 경우 상기 방사선을 수용하는 상기 광학층을 포함하고, 상기 방사선의 일부가 상기 광학층을 통과하며,
- 상기 방사선의 도즈, 상기 방사선의 세기 및 상기 광학층의 오염의 양 중 적어도 하나에 관계된 측정 신호를 상기 방사선으로부터 도출하도록 상기 측정 시스템을 캘리브레이팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 디바이스 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,
- 기판을 제공하는 단계;
- 조명 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및
- 상기 기판의 타겟부상에 방사선의 상기 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포 함하여 이루어지고,
상기한 바와 같은 리소그래피 장치를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 광다이오드 및 측정 시스템을 포함하는 검출기 장치에 관한 것으로서, 상기 광다이오드는 상기 측정 시스템에 측정 신호를 제공하도록 배치되고, 상기 광다이오드는 광학 구성요소의 후방에 배치되도록 설계되며, 상기 광학 구성요소는 사용시 방사선의 일정량을 수용하는 광학층을 포함하고, 상기 측정 신호는 상기 광학층상의 오염의 양에 관계되는 것을 특징으로 한다. 이는 광학 구성요소의 광학층의 오염을 평가(asses)할 수 있는 가능성을 제공한다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 리소그래피 따른 장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 본 명세서에 기재된 리소그래피 장치는, 집적 광학시스템, 자기 도메인 메모리용 유도 및 검출패턴, 액정 디스플레이(LCD), 박막자기헤드 등의 제조와 같은 여러 응용례를 가질 수 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 당업자라면, 이러한 대안적인 응용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 것이라는 점을 이해할 것이다. 본 명세서에 언급된 기판은, 노광 전 또는 노광 후에, 예를 들어 트랙(track)(통상적으로 레지스트층을 기판에 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 도구)이나 메트롤로지 또는 검사도구내에서 처리될 것이다. 적용가능한 경우라면, 본 명세서의 기재내용은 상기 및 기타 기판처리도구에 적용될 수 있다. 또한, 상기 기판은 예를 들어 다중층 IC를 형성하기 위하여 2번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용된 기판이란 용어는 다중 처리된 층들을 이미 포함하는 기판을 칭할 수도 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 자외(UV)방사선 및 (예를 들어, 5~20nm 범위의 파장을 갖는) 극자외(EUV)방사선 뿐만 아니라 이온 빔이나 전자 빔과 같은 입자 빔들을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
본 명세서에 사용된 "패터닝수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 형성하기 위하여 투영빔의 단면에 패턴을 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 투영빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부내의 소정의 패턴에 꼭 정확하게 일치하지는 않을 것이라는 점을 유의하여야 한다. 일반적으로, 투영빔에 부여된 패턴은, 집적회로와 같은, 타겟부내에 형성될 디바이스내의 특정 기능층에 대응한다.
패터닝수단은 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝수단의 예로는, 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 잘 알려져 있고, 바이너리, 교번위상시프트, 감쇠위상시프트 및 다양한 하이브리드 마스크 타입과 같은 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 예로는, 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사하기 위하여 개별적으로 각각 기울어질 수 있는 매트릭스 형태의 작은 거울들을 들 수 있다; 이러한 방식으로 반사된 빔이 패터닝된다. 각각의 패터닝수단의 예에서, 지지구조체는 예를 들어 필요에 따라 고정 또는 이동될 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있으며, 이는 패터닝수단이 예컨대 투영시스템에 대하여 소정의 위치에 있도록 하는 것을 보장할 수 있다. 본 명세서에서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 좀더 일반적인 용어인 "패터닝수단"과 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 사용된 "투영시스템"이란 용어는, 예컨대 사용되고 있는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지유체(immersion fluid)나 진공의 사용과 같은 기타 요인들에 대하여 적절한 바와 같이, 굴절광학시스템, 반사광학시스템 및 카타디옵트릭(catadioptric) 광학시스템을 포함하는 여러 형태의 투영시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 이해되어야 한다. 본 명세서의 "렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 좀더 일반적인 용어인 "투영시스템"과 동의어로 간주될 수 있다.
상기 조명시스템은 또한 방사선투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위한 굴절형, 반사형 및 카타디옵트릭 광학 구성요소를 포함하는 여러 형태의 광학 구성요소를 포괄할 수도 있고, 이후에 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 칭할 수도 있다.
상기 리소그래피 장치는 2(듀얼 스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 구비한 형태일 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있거나, 1이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업단계가 수행될 수 있다.
상기 리소그래피 장치는 또한 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위하여, 예를 들어 물과 같은 비교적 높은 굴절율을 가진 액체내에 기판이 침지(immerse)되는 형태일 수도 있다. 침지액체는 또한 리소그래피 장치내의 여타의 공간, 예를 들면 마스크와 투영시스템의 최종요소 사이의 공간에 적용될 수도 있다. 침지 기술(immersion technique)들은 투영시스템의 개구수를 증가시키는 것으로 당업계에 잘 알려져 있다.
본 발명의 실시예들이 대응하는 도면부호는 대응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 단지 예시의 방법을 통하여 기술된다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝수단(MA)(예를 들어, 마스크)을 지지하고, 아이템 PL에 대하여 상기 패터닝수단을 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)을 잡아주고, 아이템 PL에 대하여 상기 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT);
- 기판(W)의 (예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C)상에 상기 패터닝수단(MA)에 의해 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 묘화(imaging)하는 투영시스템(예를 들어, 반사 투영 렌즈)(PL)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크 또는 상기 언급한 형태의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하는) 반사형이다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형일 수도 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터의 방사선 빔을 수용한다. 상기 방사선 소스 및 리소그래피 장치는, 예를 들어 방사선 소스가 플라즈마 방전 소스인 경우에, 별도의 개체(entity)들일 수 있다. 이 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며 방사선 빔은 예컨대 적절한 콜렉팅 거울(collecting mirror) 및/또는 스펙트럼 퓨리티 필터(spectral purity filter)를 포함하는 방사선 콜렉터의 도움을 받아 일반적으로 상기 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 들어간다. 다른 경우에, 상기 소스는, 예컨대 상기 소스가 수은램프인 경우에는, 장치와 일체로 된 부분일 수도 있다. 필요하다면, 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는 방사선시스템으로 명명될 수도 있다.
일루미네이터(IL)는 상기 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정수단을 포함할 수 있다. 일반적으로, 적어도 일루미네이터의 퓨필평면내의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 일반적으로 인티크레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 기타 구성요소들을 포함한다. 상기 일루미네이터는, 투영빔(PB)으로 명명되는, 그 단면에 소정의 균일성 및 세기 분포를 갖는 방사선의 컨디셔닝된 빔을 제공한다.
투영빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀있는 마스크(MA) 위에 입사된다. 마스크(MA)에 의해 반사된 후 투영빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상으로 상기 빔을 포커싱한다. 제2위치설정수단(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 예컨대 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM) 및 위치센서(IF1)는, 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 기계적으로 회수된 후 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 위치설정수단(PM, PW)의 일부를 형성하는, 장행정모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크테이블(MT)은 단지 단행정 액추에이터에 연결되거나 또는 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크정렬마크(M1, M2) 및 기판정렬마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
상술한 장치는 아래의 바람직한 모드들로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되는 한편, 투영빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C)상에 투영된다(즉, 단일 정적(static) 노광). 이후 기판테이블(WT)이 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광으로 묘화된 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은, 투영빔에 부여된 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적(dynamic) 노광). 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은, 투영시스템(PL)의 배율(축소율) 및 이미지 반전(reversal) 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광에서의 타겟부의 (비-스캐 닝(non-scanning) 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 모션의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝수단을 유지하면서 기본적으로 정지상태로 유지되며, 기판테이블(WT)은 투영빔에 부여된 패턴이 타겟부(C)상으로 투영되는 동안에 이동 또는 스캐닝된다. 이 모드에서는 일반적으로 펄스 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되고, 기판테이블(WT)의 각각의 이동 후 또는 스캔시의 연속적인 방사선 펄스들 사이에서, 프로그램가능한 패터닝수단이 필요에 따라 업데이트된다. 이러한 작동 모드는, 상기 언급된 형태의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝수단을 활용하는 무마스크 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
상술된 사용모드의 조합 및/또는 변형 또는 전반적으로 상이한 사용모드가 채택될 수도 있다.
본 발명에 따른 측정 조립체(29)가 도 2에 도시된다. 도 2에는 광학 구성요소(21)가 도시된다. 기판(27)위에 광학층(22)이 증착된 광학 구성요소(21)는 통상적으로 렌즈(렌즈의 개념에 대해서는 상기한 내용 참조) 또는 (다중층) 거울, 레티클 등일 수 있다. 본 발명은 특히 반사 광학층(22)을 갖는 광학 구성요소에 적합하다. EUV 방사선 소스(도 2에는 도시되지 않음)로부터의 방사선(35)은 상기 광학 구성요소(21)상에 입사된다. 상기 방사선의 일부는 도면부호 41로 나타낸 바와 같이 상기 광학 구성요소(21)를 투과한다. 그러나 상기 방사선(35)의 더 많은 부분은 도면부호 37로 나타낸 바와 같이 광학 구성요소(21)의 광학층(22)에 의해 반사된다. 검출기(31)는 방사선(35 및/또는 37)을 차단시키지 않는 한 광학 구성요소(21)의 광학층(22)의 부근에 존재한다. 상기 검출기(31)는 상기 검출기(31)로부터 신호를 수용하는 측정 시스템(33)에 연결된다. 측정 시스템(33)은, 예를 들어 적절하게 프로그램된 컴퓨터 또는 적절한 아날로그 및/또는 디지털 회로를 구비한 측정 장치일 수 있다. 기판(27)은 실질적으로 방사선(35)에 투명해야 한다. 200nm 두께의 실리콘(Si)층이 이 목적에 적합할 수 있다. 도 2에 도시된 광학 구성요소(21)는 기판(27)상에 증착된 광학층(22)을 적어도 포함한다는 것에 유의한다.
본 발명은 다음과 같은 방식으로 기능한다. 광학 구성요소(35)를 통한 EUV 방사선(35)의 반사가 최대이더라도, 상기 구성요소(21) 또는 상기 광학층(22)을 통과하는 EUV 방사선(35)의 소정의 일부(fraction)(41)가 항상 존재할 것이다. 이 방사선의 일부(41)는 검출기를 때린다(hit). 상기 방사선의 일부(41)가 입사할 때, 상기 검출기는 측정 시스템(33)으로의 측정 신호를 발생시킨다. 상기 측정 신호는 광학층(22)상의 EUV 도즈 및/또는 세기 및/또는 광학층(22)상의 오염의 변화를 나타내는 것이다. 측정 신호에서의 변화가 존재하지 않는다면, 도즈 및 오염 둘 모두가 변화되지 않았다는 것을 추정(assume)할 수 있다. 만약 측정 신호가 갑작스럽게 변화했다면, 이는 갑작스런 도즈 변화에 기인한 것이라고 추정할 수 있다. 그러나, 측정 신호의 느린 변화는 광학층(22)의 오염의 증가를 가리킬 것이다. 또한, 장치내의 여러 개의 거울의 후방에 센서가 제공될 수 있고, 따라서 측정 시스템(33)으로 보다 많은 측정 신호들을 보낼 수 있는 옵션이 제공될 수 있다. 그 후 측정 시스템(33)은 이러한 모든 신호들을 평가하고 여러 개의 측정값에 기초하여 도즈 및/ 또는 오염의 변화에 대해 결론지을 수 있다. 방사선 플럭스의 절대적--적절한 게이징(gauging) 후에-- 및 상대적 측정 둘 모두가 가능한데, 여기서 "상대적"이란 순간(moment) t1시 검출된 방사선의 양 및 순간 t2 시 검출된 방사선의 양의 차이를 의미하는 것으로서, 이로부터 오염/도즈 및 세기에 대한 데이터를 도출하는 것이 가능하다. 또한 (예를 들면 정렬, 또다른 광학 특성과 같은) 일반적인 (EUV) 방사선 감지 측정(sensing measurement)이 가능하다. 이 실시예에서 기판(27)은 제 2 형태의 방사선(41)에 투명하다.
도 3에 본 발명의 또다른 실시예가 도시된다. 이전에 도 2에 사용된 바와 같은 동일한 도면부호가 적용된다. 도 2와 대조시키기 위하여 도 3의 광학 구성요소는 도면부호 24로 언급된다. 또한, 형광층(25)이 기판(27)상에 존재한다. 형광층(25)은 또한 기판(27)내에 통합(incorporate)될 수 있다, 즉, 예를 들면 기판으로서 이트리움 알루미늄 가넷(YAG) 크리스탈을 사용하는 경우에 그렇다. 광학층(22)이 형광층(25)상에 증착된다. 형광층(25)으로부터 방출되는 방사선은 도면부호 39로 언급된다. 기판(27)은 이 방사선(39)에 실질적으로 투명하여야 한다. 2001년 8월 23일에 출원된 유럽특허 EP118511에 개시된 바와 같이 형광층(39)은 호스트 격자 및 적어도 하나의 이온을 포함한다. 상기 호스트 격자는 칼슘 설파이드(CaS), 황아연(ZnS) 및 이트리움 알루미늄 가넷(YAG) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어진다. 상기 이온은 Ce3+, Ag+ 및 Al3+ 중 적어도 하나를 포함하여 이루어진다. 도 3에 도시된 바와 같은 광학 구성요소(24)는 도 2에 도시된 광학 구성요소(21)와는 대조 적으로 기판(27)상에 증착된 광학층(22) 및 이들 사이에 증착된 형광층(25)을 포함하여 이루어진다.
본 실시예는 다음과 같은 방식으로 기능한다. 방사선(35)의 일부분(part)(37)은 광학 구성요소(24)의 광학층(22)에 의하여 반사된다. 도면부호 41로 언급되는 방사선(35)의 일부(fraction)는 광학 구성요소(24)를 통과하고 형광층(25)을 때린다. 상기 형광층(25)은 도면부호 41의 방사선을 도면부호 39의 방사선으로 변환시키는데, 도면부호 39의 방사선의 적어도 부분적으로 검출기상에 부딪친다. 상기 변환은 반드시 100% 변환(또는 100%에 가까운 변환)을 의미하지는 않는다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로 말하면, 도면부호 39의 방사선의 파장은 도면부호 35, 37 또는 41의 방사선의 파장과는 다를 것이다. 당업자에게는 이해되는 바와 같이, 기판(27)은 도면부호 39의 파장에 실질적으로 투명하여야 한다. 검출기(31)는 도면부호 39의 방사선의 양을 측정하도록 배치된다. 이 방사선은 여러 개의 변환 인자(conversion factor)들에 의하여 도면부호 35의 방사선의 양과 상관(correlate)될 것이다. 이러한 변환 인자들이 알려진다면, 도면부호 35의 방사선의 양이 결정될 수 있다. 형광층(25)은 넓을 수도 있다. 이러한 층은 예를 들면 넓은 광다이오드와 비교하여 비교적 쉽게 생성될 수 있다. 또한, 이러한 층과 함께 라면 공간적으로 분해된 방사선 측정들이 가능하다. 본 실시예에서 기판(27)은 도면부호 39의 방사선에 투명하다.
도 4에 본 발명의 또다른 실시예가 도시된다. 도 2 및 도 3에서와 동일한 도면부호가 사용된 도 4에서는, 레이저와 같은 별개의 방사선 소스(40)가 사용된다. 상기 방사선 소스(40)는 측정빔(43)을 제공한다. 측정빔(43)의 제 1 부분(portion)(34)은 광학 구성요소(21)를 통과할 것이다. 제 2 부분(32)은 반사될 것이다. 여기서 "별개의"라는 것은, 도 2 및 도 3에서의 측정들은 "온 라인으로(on line)"(즉, 리소그래피 투영장치의 작동시) 실행되고 리소그래피 투영장치 내에 존재하는 방사선 소스(SO)의 방사선의 투영빔을 사용하는 반면, 방사선 소스(40)는 오직 측정 목적을 위해서만 사용된다는 것을 의미함이 이해되어야 할 것이다. 소스(40)로부터의 방사선에 의하여 제공된 측정빔(43)의 파장 및 투영빔(PB)과 방사선 소스(40)으로부터의 측정빔(43)과의(또는 사실 투영빔(PB)과 측정빔(43)의 제 1 부분(34)과의) 간섭의 양에 의존하여, "온 라인" 또는 "오프 라인" 측정이 행해질 수 있다. 방사선 소스(40)에 의한 측정빔(43)은 통상적으로 (저전력의 Nd:YAG 레이저와 같은) 레이저 또는 다른 적외선(IR) 방사선 소스에 의해 생성된 방사선을 포함한다. 본 실시예에서는 광학 구성요소를 정확히 스캐닝하도록 사용될 수 있다. 또다른 장점들은 "독립적인" 오염 측정(즉, 도즈 측정에 의해 흐려지거나(blurred)/방해받지 않는 오염 측정)이 가능하다는 점이다. 본 실시예에서는, 다중층 스택이 상대적으로 투명한 경우에 그 스택의 투과 스펙트럼에는 파장 간격(wavelength interval)들이 존재하지 않는다는 사실이 이용되었다. 이러한 간격 중 하나는 약 13. 5nm(전자기 스펙트럼의 EUV 범위내)에 위치되고 하나의 간격은 약 1000nm(전자기 스펙트럼의 IR 범위내)에 위치한다. 이는 첨부된 도 5a 및 도 5b로부터 이해될 것이다. 본 실시예에서 기판(27)은 방사선 34(43)에 투명하다. 여기서의 설명은 도 2에 도시된 광학 구성요소와 유사한 광학 구성요소(21)에 대한 것이지만, 당업자라 면, 본 발명의 범위를 실질적으로 벗어나지 않고 본 발명의 본 실시예가 도 3에 도시된 바와 같은 광학 구성요소(24)와 결합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 5a 및 도 5b는 2.5nm의 Mo 및 4.4nm의 Si의 이중층(bi-layer)에 대해 계산된 투과율을 도시한다. 이러한 범위의 방사선은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 스택을 상대적으로 쉽게 투과한다. 투과율은 다중층 스택상의 1nm 두께의 탄소(C)층을 오염시키는 것에 의해 영향을 받는다(곡선 B). 탄화수소 분자 또는 물 증기(water vapor)와 같은 오염 입자들이 리소그래피 투영장치내에 존재한다는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 오염 분자들은, 예를 들면 EUV 방사선에 의하여 스퍼터링되어 기판으로부터 유리된 데브리스(debris) 및 부산물(by-product)들을 포함할 수도 있다. 상기 입자들은 또한 액추에이터, 도관 케이블 등에서 자유롭게 된 오염물, EUV 소스로부터의 데브리스 등을 포함할 수도 있다. 방사선 시스템 및 투영 시스템과 같은 리소그래피 투영장치의 일부분들은 일반적으로 적어도 부분적으로 배기되기 때문에, 이러한 오염 입자들은 상기한 영역들로 이동(migrate)되는 경향이 있다. 따라서 상기 입자들은 이러한 영역들에 위치된 광학 구성요소들의 표면들에 흡착(adsorb)된다. 광학 구성요소의 이러한 오염 때문에 반사율의 손실이 야기되는데, 이는 장치의 정확성 및 효율에 악영향을 미칠 수 있으며 또한 구성요소들의 표면들을 등급저하시킬 수 있고, 따라서 그들의 유용 수명을 단축시킬 수 있다. (도면의 축적에 비교하여 차이가 작기 때문에) 도 5a로부터는 분명하게 보이지 않지만, 투과율이 항상 다르다; 즉, 1nm의 탄소층이 없거나 있는 경우 보다 크거나 보다 작다. (1nm의 탄소층이 없는 경우의 투과율-1nm의 탄소층이 있는 경우의 투과 율)/(1nm의 탄소층이 없는 경우의 투과율)의 비율은 1% 내지 -3%에서 변할 것이다. 이 비율은 도 6에 도시된다. 다중층 스택을 통하여 방사선을 검출함으로써 세기/도즈 및/또는 스택상의 오염이 도출될 수 있다. 다시 말하면: 다중층을 통한 방사선의 투과율을 측정한다면, 탄소 오염의 양의 아이디어가 얻어질 것이다. 방사선의 투과율은 파장 종속적이다.
이상 본 발명의 특정 실시예가 기재되었으나, 본 발명은 상술된 바와 다른 방법으로 실행될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 도 4의 셋업에서 광학 구성요소(21)에 기판(27) 및 형광층(25)이 또한 제공될 수도 있다. 본 명세서의 상세한 설명은 본 발명을 제한하도록 의도된 것은 아니다.
본 발명에 의하면 현재 가능한 경우보다 더욱 편리하게 그리고 더욱 신뢰할 수 있으며 더욱 많은 광학 구성요소에서 리소그래피 투영 장치내의 EUV 방사선을 결정할 수 있다.
Claims (21)
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- 리소그래피 장치에 있어서,- 제1 형태의 방사선의 투영빔을 제공하고, 사용시 상기 투영빔을 형성하는 1 이상의 광학 구성요소를 포함하는 조명 시스템;- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하기 위한 지지구조체;- 기판을 유지하기 위한 기판 테이블;- 상기 기판의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영하기 위한 투영시스템; 및- 검출기(detector) 및 측정 시스템을 포함하여 이루어지고, 상기 검출기는 상기 검출기로 입사하는 제2 형태의 방사선에 응답하여 상기 측정 시스템에 측정신호를 제공하기 위하여 구성되는 검출기 장치(detector arrangement)를 포함하여 이루어지고,상기 검출기 장치는 상기 광학 구성요소의 근방에 배치되고, 상기 광학 구성요소는:상기 제1 형태의 방사선의 일정량을 수용하여, 상기 투영빔을 형성하기 위하여 상기 제1 형태의 방사선의 일정량 중 많은 부분을 반사하고, 상기 제1 형태의 방사선의 일정량 중 일부를 투과시키도록 배치된 반사형 광학층;상기 제1 형태의 방사선의 일정량 중 상기 일부를 상기 제2 형태의 방사선으로 변환시키도록 배치된 형광층; 및상기 제2 형태의 방사선에 대하여 투과성인 기판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,상기 측정 시스템은 상기 측정 신호로부터 상기 측정 시스템은 상기 측정 신호로부터 상기 일정량의 제1 형태의 방사선의 도즈와, 상기 일정량의 제1 형태의 방사선의 세기 및 상기 반사 광학층의 오염의 양 중 하나 이상을 도출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제1 형태의 방사선의 투영빔을 통하여 기판의 타겟부 상에 패턴을 투영하기 위하여 배치되는 리소그래피 장치 내에서, 상기 제1 형태의 방사선의 도즈와, 상기 제1 형태의 방사선의 세기, 및 광학 구성요소의 반사형 광학층의 오염의 양 중 하나 이상을 결정하는 방법에 있어서,- 검출기 및 측정 시스템을 포함하여 이루어지는 검출기 장치를 제공하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 검출기는 상기 검출기 상에 입사하는 제2 형태의 방사선에 응답하여 상기 측정 시스템에 측정 신호를 제공하도록 배치되며;- 상기 광학 구성요소의 근방에 상기 검출기를 제공하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 광학 구성요소는, 상기 제1 형태의 방사선의 일정량을 수용하여, 상기 투영빔을 형성하기 위하여 상기 제1 형태의 방사선의 일정량 중 많은 부분을 반사하고, 상기 제1 형태의 방사선의 일정량 중 일부를 투과시키도록 배치된 반사형 광학층; 상기 제1 형태의 방사선의 일정량 중 상기 일부를 상기 제2 형태의 방사선으로 변환시키도록 배치된 형광층; 및 상기 제2 형태의 방사선에 대하여 투과성인 기판을 포함하여 이루어지고; 및- 상기 제1 형태의 방사선의 도즈와, 상기 제1 형태의 방사선의 세기, 및 상기 반사형 광학층의 오염의 양 중 하나 이상에 관계된 측정신호를 상기 제2 형태의 방사선으로부터 도출하도록 상기 측정 시스템을 캘리브레이팅(calibrating)하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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- 제 11 항에 있어서,상기 형광층은 호스트 격자 및 하나 이상의 이온을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 호스트 격자는 칼슘 설파이드(CaS), 황아연(ZnS) 및 이트리움 알루미늄 가넷(YAG) 중 하나 이상을 포함하여 이루어지고, 상기 이온은 Ce3+, Ag+ 및 Al3+ 중 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 리소그래피 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 검출기는 CCD 카메라, CMOS 센서, 및 광다이오드 어레이 중 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 광학 구성요소는 다중층 스택을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 다중층은 하나 이상의 실리콘(Si)층 및 하나 이상의 몰리브덴(Mo)층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 제1 형태의 방사선은 EUV 방사선 및 IR 방사선 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 디바이스 제조 방법에 있어서,- 기판을 제공하는 단계;- 조명 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;- 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및- 상기 기판의 타겟부상에 방사선의 상기 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하여 이루어지고,제 11, 15 내지 20 항 중 어느 한 항에 따른 리소그래피 장치를 사용하는 것을 특징으로 디바이스 제조 방법.
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| DE102009046098A1 (de) * | 2009-10-28 | 2011-05-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Katadioptrisches Projektionsobjektiv mit einer reflektiven optischen Komponente und einer Messeinrichtung |
| DE102010006326A1 (de) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Asml Netherlands B.V. | Anordnung zur Verwendung in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem reflektiven optischen Element |
| DE102011085132A1 (de) * | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Baugruppe für die Projektionslithografie |
| US8770813B2 (en) | 2010-12-23 | 2014-07-08 | Microsoft Corporation | Transparent display backlight assembly |
| US9325948B2 (en) * | 2012-11-13 | 2016-04-26 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Real-time compensation for blue shift of electromechanical systems display devices |
| CN103162848A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-06-19 | 哈尔滨工业大学 | YAG:Ce荧光屏实现毛细管放电极紫外光刻光源等离子体状态检测系统 |
| CN103198995A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 采用LuAG-Ce荧光屏实现的毛细管放电极紫外光刻光源等离子体状态检测系统 |
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| CN106483547B (zh) * | 2016-09-23 | 2018-12-11 | 河南师范大学 | 基于cmos和arm的伽马辐射探测器 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270690A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 露光用ｘ線の強度測定方法 |
| KR20040089692A (ko) * | 2002-03-01 | 2004-10-21 | 에이지에이 메디칼 코포레이션 | 혈관내 유동 제한기 |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000346817A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-15 | Nikon Corp | 測定装置、照射装置および露光方法 |
| KR100586913B1 (ko) * | 2000-08-25 | 2006-06-07 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 이것에 의해제조된 디바이스 |
| US20020171922A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-11-21 | Nikon Corporation | Multilayer reflective mirrors for EUV, wavefront-aberration-correction methods for same, and EUV optical systems comprising same |
| JP2002246229A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-30 | Max Co Ltd | ソレノイド駆動回路 |
| US6710351B2 (en) * | 2001-09-18 | 2004-03-23 | Euv, Llc | EUV mirror based absolute incident flux detector |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01270690A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | 露光用ｘ線の強度測定方法 |
| KR20040089692A (ko) * | 2002-03-01 | 2004-10-21 | 에이지에이 메디칼 코포레이션 | 혈관내 유동 제한기 |
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