KR100795139B1 - 거울 및 거울을 구비한 리소그래피 장치 - Google Patents

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바커레비누스피에터
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 거울면을 가지는 거울에 관한 것으로서, 상기 거울면은 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 돌출부를 포함하여 이루어지거나, 상기 거울면은, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 제 1 돌출부, 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않다. 본 발명은 또한 이러한 거울을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 리소그래피 장치를 사용하는 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

Description

거울 및 거울을 구비한 리소그래피 장치{MIRROR AND LITHOGRAPHIC APPARATUS WITH MIRROR}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한 도면;
도 2는 도 1에 따른 리소그래피 투영장치의 투영광학기 및 EUV 조명시스템의 측면도를 개략적으로 도시한 도면;
도 3은 거울면 상에 박판형 톱니 프로파일(laminar sawtooth profile) 형태의 돌출부가 있는 거울을 개략적으로 도시한 도면;
도 4는 거울면 상에 박판형 방형파 프로파일 형태의 돌출부가 있는 거울을 개략적으로 도시한 도면;
도 5는 EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 EUV 방사선의 일부만이 하나의 돌출부를 지나가도록 상기 돌출부들이 배치된, 도 4에 도시된 것과 유사한 거울을 개략적으로 도시한 도면;
도 6은 박판형 톱니 프로파일을 갖는 EUV 방사선용 회절격자(블레이즈 격자(blazed grating))를 형성하도록 돌출부들이 배치된, 도 3에 도시된 것과 동일한 거울을 개략적으로 도시한 도면;
도 7은 박판형 방형파 프로파일을 갖는 EUV 방사선용 회절격자를 형성하도록 돌출부들이 배치된, 도 4에 도시된 것과 동일한 거울을 개략적으로 도시한 도면;
도 8은 거울면 상에 서로의 최상부 상에 두 물질로 이루어진 박판형 톱니 프로파일 형태의 돌출부가 있는 거울을 개략적으로 도시한 도면; 및
도 9는 거울면 상에 서로 이웃한 두 물질로 이루어진 박판형 방형파 프로파일 형태의 돌출부가 있는 거울을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 거울면(mirroring surface)을 가지는 거울에 관한 것이다. 본 발명은 또한,
- 방사선의 투영빔을 공급하는 방사선 시스템;
- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하기 위한 지지구조체;
- 기판을 잡아주기 위한 기판 테이블;
- 상기 기판의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영하기 위한 투영시스템; 및
- 각각 거울면을 갖는 하나 이상의 거울을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기한 리소그래피 장치를 사용하는 디바이스 제조방법 및 이러한 방법 및 장치에 의해 제조된 디바이스에 관한 것이다.
리소그래피 장치에 있어서 기판상에 묘화될 수 있는 피처의 크기는 투영 방 사선의 파장에 의하여 제한된다. 디바이스의 밀도가 더욱 높은, 따라서 동작 속도가 더욱 높은 집적회로를 생산하기 위해서는, 더욱 작은 피처를 묘화할 수 있는 것이 바람직하다. 대부분의 현재의 리소그래피 투영장치는 수은 램프나 엑시머 레이저에 의하여 생성된 자외광을 채용하는 한편, 더욱 작은 파장, 예를 들면 약 13nm의 파장을 사용하는 것이 제안되었다. 이러한 방사선은 극자외선(extreme ultraviolet; EUV) 또는 소프트 엑스선(soft x-ray)라고 칭해지며, 가능한 소스들은, 예를 들면 레이저-생성 플라즈마 소스(laser-produced plasma source), 방전 플라즈마 소스, 또는 전자 스토리지 링(electron storage ring)으로부터의 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)을 포함한다.
몇몇 극자외선 소스들, 특히 플라즈마 소스들은 넓은 주파수 범위에 걸치는 방사선을 방출하며, 심지어는 자외선(IR), 가시광선(VIS), 적외선(UV) 및 딥 적외선(deep ultraviolet)를 포함하기도 한다. 이러한 원하지 않는 주파수들은 전파(propagate)되어 조명 및 투영 시스템 내의 가열문제(heating problem)를 야기시키고 만약 차단되지 않는다면 레지스트의 원하지 않는 노광을 야기시키게 될 것이다; 조명 및 투영 시스템의 다중 거울들이 원하는 파장, 예를 들면 13nm의 파장의 반사에 최적화되더라도, 이들은 광학적으로 평탄(flat)하고, IR, 가시광선, UV 파장에서는 상당히 높은 반사율을 가진다. 따라서, 투영빔을 위해 소스로부터 상대적으로 좁은 대역의 주파수를 선택하는 것이 필요하다. 비록 소스가 상대적으로 좁은 방출 라인(emission line)을 갖는 경우라도, 그 라인 밖의 방사선, 특히 더욱 긴 파장의 방사선을 배제시킬 필요가 있다. 이 기능을 수행하는 필터로서 얇은 멤브레인(thin membrane)을 사용하는 것이 제안되었다. 그러나, 이러한 막은 매우 셈세하고 200 내지 300℃ 이상으로 매우 뜨거워져서, 리소그래피 투영장치에 필요한 높은 파워레벨에서 높은 열적 응력 및 크래킹(cracking), 승화(sublimation) 및 산화가 나타나게 된다. 멤브레인 필터는 또한 일반적으로 원하는 방사선의 적어도 50%를 흡수한다.
유럽특허 EP1197803호에는 리소그래피 투영장치의 방사선 시스템내에 격자 스펙트럼 필터(grating spectral filter)가 사용되는 리소그래피 투영장치가 개시된다. 이 격자 스펙트럼 필터는 투영빔을 형성하는 원하는 파장들의 방사선은 지나가게 하고 원하지 않는 파장들의 방사선을 편향(deflect)시키도록 디자인된다. 이 격자 스펙트럼 필터는 원하는 파장들에서 1(unity)에 가까운 복소 굴절 지수(complex refractive index)를 갖는 물질로 실질적으로 형성되며 실리콘 돌출부(protrusion)들을 포함하여 이루어진다. 이러한 돌출부들은 박판형 톱니 프로파일(laminar sawtooth profile) 또는 박판형 방형파 프로파일(laminar square wave profile)(각각 EP1197803호의 도 3 및 도 4)을 가지며, 거울면을 가지는 거울상에 존재한다.
미합중국 2003/0058529 A1은 회절을 일으키는 격자 주기를 갖도록 에칭된 거울 기판상의 격자 구조체, 및 이 격자 구조체상에 증착된 다중층 코팅이 개시된다. 또한, 미합중국 6469827 B1은 일련의 램프를 포함하는 블레이즈 격자(blazed gratings)가 개시된다. 일 실시예에서는 블레이즈 격자가 기판상에 구성된 후 반사성의 다중층, 예를 들면 교번의 Si 및 Mo층이 그 격자상에 증착된다.
불리한 점은 Si가 IR 방사선을 그리 잘 차단시키지 않는다는 점이다. 따라서, 본 발명의 목적은, 리소그래피 투영장치에서 사용되어 넓은 대역 소스로부터 EUV 방사선을 선택하고/선택하거나 원하지 않는 주파수들을 거부(reject)할 수 있고, 예를 들면 IR 방사선을 더욱 효과적으로 차단시키는 광학 필터로서 사용될 수 있는 개선된 거울을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 서문에 따른 거울이 제공되는데, 상기 거울면은 제 1 물질을 포함하는 1 이상의 제 1 돌출부들을 포함하고, 제 2 물질을 포함하는 1 이상의 제 2 돌출부들을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않는 것을 특징으로 한다. 이러한 거울은, 원하는 파장들을 반사시키나 원하지 않는 파장들을 차단시키기 위하여, 예를 들면 법선 입사 거울(normal incidence mirror) 또는 그레이징 입사 거울(grazing incidence mirror)로서 사용될 수 있다. 이는, 예를 들면, 박판형 돌출부 프로파일이 존재하는 경우, 그리고 돌출부를 통하여 전파되는 방사선의 광학 경로 길이들 사이의 가능한 차이를 보상하기 원하는 경우, 유리할 수 있다. 따라서, 본 발명은 제 1 및 제 2 돌출부들을 포함하는 거울면을 갖는 거울을 포함하는 일실시예도 포함하는데, 원하는 방사선에 대해서는 거울면에 걸쳐 변하지 않는 광학 경로 길이 차이(optical path length difference)가 생성되는 방식으로 상기 제 1 돌출부들은 및 제 2 돌출부들이 배열되는 것을 특징으로 한다. 이는 거울면을 걸친 광학 경로 길이 차이가 영(0)이거나 파장의 정수배만큼만 변한다는 것 을 의미한다. 박판형 돌출부 프로파일은 원하는 파장에 대한 블레이즈 격자를 형성할 수 있고/있거나 원하는 파장에 대하여 최적화될 수 있고, 돌출부들의 물질들은 원하는 파장에 대하여 투과되거나 실질적으로 투과될 것이다.
따라서, 일 특정 실시예에서 본 발명은 또한 거울면을 갖는 거울을 포함하고, 상기 거울면은 제 1 물질을 포함하는 하나 이상의 제 1 돌출부를 포함하고 제 2 물질을 포함하는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하며, 상기 물질들은 원하는 방사선에 실질적으로 투과되고 상기 돌출부들은 격자를 형성하도록 배열된다. 예를 들면, 물질들(굴절지수), 높이 및/또는 형태, 제 1 및 제 2 돌출부들의 거리(주기), 및 거울상의 투영빔의 소정 입사각과 같은 파라미터들을 선택함으로써, 거울면에 걸쳐 광학 경로 길이 차이가 변하지 않도록, 원하는 파장(들)의 전파하는 방사선의 광학 경로 길이 차이를 상이한 물질들에 의하여 보정하는 한편 원하는 방사선을 반사하는 거울이 획득될 수 있다. 또 다른 실시예에서 이 격자는 블레이즈 격자이다.
일 특정 실시예에서, 거울이 제공되며, 거울면은, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하는 하나 이상의 제 1 돌출부, 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않다. 이러한 거울은 방사선의 빔으로부터 원하는 EUV 파장들을 선택하는데 유리하고, UV, 가시광선 또는 IR과 같은 원하지 않는 파 장들의 방사선을 편향시키거나 흡수하는데 유리하다.
이들 (제 1 및 제 2) 물질들은 일실시예에서, 예를 들면 약 13.5nm의 EUV 방사선에 대해 실질적으로 투과된다. 이 물질들은 상이한 방식으로 배열될 수 있는데, 예를 들면 상이한 물질들이 서로의 상부에 있는 톱니 프로파일로서, 또는 이 물질들이 서로 이웃하여 배열되는 블록 프로파일로 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 물질들의 상이한 높이는, 소정 각도 하에서, 모든 위치에서 그 물질들에 의하여 유도된 위상 시프트의 합이 전달되어야 할 방사선에 대해 동일(또는 실질적으로 동일)하게 되는 방식으로 선택될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한, 제 1 및 제 2 돌출부들을 포함하는 거울면을 포함하는 거울을 포함하는데, 상기 제 1 및 제 2 돌출부들은 EUV에 대하여 거울면에 걸쳐 변하지 않는 광학 경로 길이 차이가 생성되는 방식으로 배열되는 실시예를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 물질들은 Si, Be 및 Zr 중 하나 이상으로부터 선택된다. 다른 실시예에서, 제 1 돌출부의 물질 및 제 2 돌출부의 물질은 Si, Be 및 Zr 중 하나 이상으로부터 선택된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 돌출부의 물질들은, 예를 들면 Mo 및 Si와 같이 굴절지수에 있어서 상대적으로 큰 차이를 갖는다.
일 실시예에서, 본 발명의 거울은 또한 하나 이상의 거울면을 가지는 거울로 기술될 수 있는데, 상기 거울면은, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하는 하나 이상의 제 1 돌출부, 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않고, 상기 돌출부들은 상이한 물질들을 포함하며, 상기 돌출부들은 a) 제 1 및 제 2 돌출부들이 소정 주기를 가지는 하나의 돌출부를 함께 형성하도록 배열되는 톱니 프로파일, b) 제 1 및 제 2 돌출부들이 서로 이웃하여 배열되고 소정 주기를 가지는 2개의 상이한 돌출부를 함께 형성하도록 배열되는 방형파 프로파일 중 하나를 가진다. 투영빔의 소정 각도 하에서 모든 위치에서 그 물질들에 의하여 유도된 위상 시프트의 합이 전달되어야 할 방사선에 대해 동일(또는 실질적으로 동일)한 것이 유리하다. 따라서, 제 1 돌출부들 및 제 2 돌출부들은 EUV에 대하여 거울면에 걸쳐 변하지 않는 광학 경로 길이 차이가 생성되는 방식으로 배열된다.
일 실시예에서, 본 발명의 거울은 또한 거울면을 갖는 거울로 기술될 수 있는데, 상기 거울면은, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하는 하나 이상의 제 1 돌출부, 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않으며, 상기 제 1 및 제 2 돌출부들은 주기를 가지며, 및 투영빔의 소정 각도 하에서 모든 위치에서 그 물질들에 의하여 유도된 위상 시프트의 합이 전달되어야 할 방사선에 대해 동일(또는 실질적으로 동일)하도록, 상기 주기 내에서, 물질 구성에서의 차이, 예를 들면 그레디언트(gradient)가 존재한다. 따라서, 제 1 돌출부들 및 제 2 돌출부들은 EUV에 대하여 거울면에 걸쳐 변하지 않는 광학 경로 길이 차이가 생성되는 방식으로 배열된다.
일 실시예에서 본 발명은 거울에 관한 것이고, 돌출부들은, 방사선의 빔이 거울상에서 방사(radiate)되는 경우 상기 방사선의 빔 중 원하는 파장들은 지나가게 하고 원하지 않는 파장들은 다른 방향들로 편향되고/편향되거나 흡수되는 방식으로 배열된다. 따른 실시예에서, 본 발명은 거울에 관한 것이고, 돌출부들은, 방사선의 빔이 상기 거울상에 입사되는 경우, 상기 방사선의 빔 중 원하는 파장들은 사전결정된 방향으로 지나가게 하고 원하지 않는 파장들은 다른 방향들로 편향되고/편향되거나 흡수되는 방식으로 배열된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 서두에 따른 리소그래피 장치가 제공되는데, 하나 이상의 거울면이, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하는 하나 이상의 제 1 돌출부, 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않는 것을 특징으로 한다. 이러한 거울을 포함하는 리소그래피 장치의 장점은, 원하지 않는 파장들을 갖는 더욱 많은 방사선 또는 원하지 않는 파장들을 갖는 보다 넓은 스펙트럼의 방사선이 이 거울에 의하여 차단될 수 있다는 점이다.
일 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 거울이 방사선 시스템에 가깝게, 예를 들면, 방사선 소스 다음에 위치된, 방사선 콜렉터의 표면상에, 또는 그레이징 입사 거울상에, 또는 다중층 거울상에 배열되는 리소그래피 장치를 포함한다.
본 발명은 또한 이러한 거울이 하나 이상 사용되는 방법을 포함한다. 다른 실시예에서, 본 발명은, 0° 내지 90°사이의 입사각을 가지며 EUV 방사선을 포함하는 투영빔내에, 상기 EUV 방사선의 일부만이 하나의 제 1 돌출부 및 하나의 제 2 돌출부를 지나가게 하는 방식으로 하나 이상의 거울이 제공된다. 또 다른 실시예에서 EUV 방사선에 대하여 거울면에 걸쳐 변하지 않는 광학 경로 길이 차이가 생성되도록 하는 방식으로 상기 제 1 돌출부들 및 제 2 돌출부들이 배열된다. 이는 투영빔 내의 원하는 방사선의 가능한 광학 경로 길이 차이가 영이거나 파장의 정수배인다는 것을 의미한다. 또 다른 실시예에서, EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 일부가 60° 내지 90°사이의 입사각을 가지며, 상기 EUV 방사선의 일부만이 하나의 제 1 돌출부 및 하나의 제 2 돌출부를 지나가게 하는 방식으로 상기 돌출부들이 배열된다. 특성각(characteristic angle)은, 예를 들면 그레이징 입사(GI) 거울에 대해 약 75° 내지 85°사이이다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 서두에 따른 거울이 제공되는데, 거울면은 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함하는 하나 이상의 돌출부를 포함한다. 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 서두에 따른 리소그래피 투영장치가 제공되는데, 하나 이상의 거울은 본 발명에 따른 거울, 즉, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함하는 하나 이상의 돌출부를 포함하는 거울면을 포함하는 거울을 포 함한다. 물질들의 조합이 또한 선택될 수 있고, 또한 EUV 방사선에 대해 투과되는 또 다른 물질들도 선택될 수 있다.
이러한 거울 또는 이러한 상치의 장점은, EUV 방사선이 예를 들어 일정 각도 하에서 상기 거울에 의하여 반사되는 경우, 오직 원하는 EUV 방사선만이 이 각도록 반사되는 한편, 예를 들면 IR 방사선과 같은 원하지 않는 방사선은 상술한 물질에 의하여 흡수되거나 실질적으로 흡수되고/되거나 다른 방향으로 편향되거나 굴절된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 거울은 돌출부들을 구비한 거울면을 가지는데, 상기 돌출부들은 규칙적인 패턴으로 배열된다. 이는, 예를 들면 (블레이즈) 격자, 예를 들면 1D 격자(예를 들면 박판형 배열 라인들 또는 톱니 프로파일(laminar arranged lines or sawtooth profile)) 또는 2D 격자(예를 들면 규칙적 배열 정육면체(regular arranged cubes))를 형성하도록 돌출부들이 배열된 거울면일 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 (블레이즈) 격자 프로파일을 형성하도록 돌출부들이 배열된 거울면을 갖는 거울을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 (거울면을 갖는) 거울을 포함하며, 상기 거울은 그레이징 입사 거울이거나, 또는 EP 1197803에 기대된 바와 같은 다중층 거울이다.
본 발명의 일 실시예에서, 0° 내지 90°사이의 입사각을 가지고, EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 EUV 방사선의 일부가 하나의 돌출부만을 지나가게 하도록 돌출부들이 배열된다. 이는 원하는 방사선의 최소한의 손실에 이르게 하는 한편, 덜 바람직한 파장들을 가지는 방사선은 상기 돌출부들에 의한 이 방사선의 흡수, 굴절 또는 편향에 의하여 실질적으로 차단된다. 특성각은 예를 들면 그레이징 입사(GI) 거울에 대하여 75° 내지 85°사이이다. 입사각은 거울면의 법선에 대하여 측정된다. 또 다른 실시예에 의하면, EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 EUV 방사선의 일부가 60° 내지 90°사이의 입사각을 가지고, EUV 방사선의 일부만이 하나의 돌출부를 지나가게 하는 방식으로 상기 돌출부들이 배열된다.
또 다른 실시예에 의하면, 0° 내지 90°사이의 입사각을 가지고, EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 EUV 방사선의 일부가 하나의 돌출부만을 지나가게 하도록 돌출부들이 배열되는데, 돌출부들의 길이 ≪돌출부들의 주기(돌출부의 길이는 주기보다 상당히 작다)인 방식으로 소정 길이와 소정 주기를 갖는 돌출부들이 배열된다. 예를 들면, 돌출부의 길이 : 주기의 비율은 1:5와 같거나 작고(주기가 돌출부의 길이의 5배), 또는 예를 들면 1:10과 같거나 작고, 또는 1:20과 같거나 작다. 이러한 방식으로, 돌출부들의 최상면에서의 원하는 방사선의 가능한 회절 손실이 최소화되고, 투영빔은 정확히 하나의 돌출부만을 지나간다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 거울이 방사선 시스템에 가깝게, 예를 들면, 방사선 소스 다음에 위치된, 방사선 콜렉터의 표면상에, 또는 그레이징 입사 거울상에, 또는 다중층 거울상에 배열되는 리소그래피 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
- 방사선 감응재 층에 의하여 적어도 부분적으로 도포된 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔에 단면 패턴을 제공하는 단계; 및
- 각각 거울면을 가지는 하나 이상의 거울을 제공하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되는데, 본 발명에 따른 거울, 즉 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함하는 하나 이상의 돌출부를 포함하는 거울면을 가지는 거울을 포함하여 이루어지는 상기 거울들 중 하나 이상을 상기 투영빔(PB)내에 제공하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다. 이 방법의 장점은, 방사선이 예를 들면 소정 각도 하에서 상기 거울에 의하여 반사되는 경우, 오직 원하는 방사선만이 이 각도로 반사되는 한편, 예를 들면 IR 방사선과 같은 원하지 않는 방사선은 상술한 물질들에 의하여 흡수되거나 및/또는 다른 방향들로 반사되거나 굴절된다는 점이다. 이는, 예를 들면 상기 방사선 감응재층상의 투영빔의 공간분해능(spatial resolution)에 대하여 더 나은 결과를 가져온다. 또 다른 이점은, 돌출부를 이루는 물질들이 EP 1197803에서와 같이 (예를 들면 약 13nm의) EUV 방사선에 대하여 1(unity)(EUV 방사선에 대한 Si)에 가까운 굴절지수의 실수부를 가지는 물질들에 한정되지 않는다는 점이다. EP 1197803은 돌출부들이 불가시적(invisible)임을 요구하고, 즉 진공으로부터 돌출부내로의(및 그 반대로의) 굴절지수의 변화가 없음을 요구하고, 따라서 돌출부들은 1에 가까운 굴절지수를 가져야 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명에 따른 방법에 따라 또는 본 발명에 따른 장치로 제조된 디바이스가 제공된다.
본 발명에서, 거울면 상에 존재하는 "돌출부(protrusion)들"은, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있는 거울면으로부터 연장된 구조체들로 정의된다. 거울면이, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하는 하나 이상의 제 1 돌출부를 포함하고, Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하는 경우에, 거울면 상에 존재하는"돌출부들"은 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있는 거울면으로부터 연장된 구조체들로 정의된다. 이러한 돌출부들은 예를 들면 리소그래피 기술을 통하여 만들어질 수 있다. 이러한 기술에서, 상부면은 아주 양호한 거칠기(roughness)에 이를 때까지 폴리싱되고 그루브들이 포토레지스트 패턴에 의해 정의된 랜드(land)들로 에칭된다. 이러한 방식으로, 소정 프로파일, 예를 들면 박판형 블록 또는 박판형 톱니 프로파일이 얻어진다. 상기 프로파일은 또한 다이어몬드 툴(diamond tool)로 (제 1) 물질의 층을 룰링(ruling)함(라인을 스크래칭함)으로써 제공될 수도 있다.
돌출부들은 하나의 물질을 포함할 수 있으나, 돌출부들은 또한 SiC, B4C 등과 같은 물질의 조합을 포함할 수도 있다. 따라서 "제 1 물질과 제 2 물질이 동일 하지 않다"는 문구는 예를 들면, 박판형 방형파 프로파일의 경우를 예로 들면 나란히 있는 2개의 돌출부들이 Mo 및 Si 돌출부와 같은 서로 다른 물질을 포함하고 상이한 높이를 가질 수도 있다는 것을 의미하나, 이 문구는 박판형 톱니 프로파일의 경우를 예로 들면 서로의 상부상에 있는 2개의 돌출부들이 하나의 주기를 형성하고, 하나의 돌출부(제 1 돌출부)는 예를 들면 Mo를 포함하고 다른 하나의 돌출부(제 2 돌출부)는 Si를 포함하는 것을 의미할 수도 있다. 그러나 이 문구는 또한 예를 들면 제 1 돌출부는 Si를 포함하고 제 2 돌출부는 SiC를 포함하는 것과 같이 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부가 상이한 구성을 가질 수도 있음(그리고 따라서 상이한 위상 시프트 및 광학 경로 길이가 야기됨)을 의미한다. 이 문구는 또한 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부 모두가 예를 들면 Si 및 Mo층을 포함하나 상이한 층 높이를 가져서, 당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 이 돌출부들이 서로 상이하고 이 돌출부들이 상이한 구성을 포함할 수도 있다.
돌출부들은 박판형 톱니 프로파일을 포함할 수도 있으며, 이 경우에 돌출부들은 (거울)면 상에 박판형으로(laminally) 배열된 톱니 프로파일을 갖는다. 이 프로파일은 소정 개수의 평행 라인을 갖는 (블레이즈) 1D 격자를 형성하도록 배열될 수 있다(박판형 톱니 돌출부). 이 돌출부들은 또한 박판형 방형파 프로파일을 포함할 수도 있으며, 이 경우에 돌출부들은 (거울)면 상에 박판형으로 배열된 정사각형 또는 직사각형 구조를 갖는다. 이 프로파일은 소정 개수의 평행 라인을 갖는 1D 격자를 형성하도록 배열될 수 있다(박판형 방형파 돌출부).
돌출부들은 2개의 방향으로 주기적으로 배열될 수도 있다. 예를 들면, 돌출 부들은 주기적 구조의 톱니 프로파일을 가질 수 있으며, 이 경우에 돌출부들은 예를 들면, 서양 장기판(dneckerboard)과 같이 주기적으로 배열된, 한 방향으로 톱니 프로파일을 갖는 직사각형들 또는 정육면체들을 가질 수 있다. 이 프로파일은 소정 개수의 주기적 배열의 구조체를 갖는 (블레이즈) 2D 격자를 형성하도록 배열될 수 있다(주기적 톱니 돌출부). 2개의 방향으로 주기적으로 배열된 프로파일의 또 다른 실시예는 주기적 구조의 방형파 프로파일을 갖는 구조체인데, 이 경우에 돌출부들은 서양 장기판과 같이 주기적으로 배열된 직사각형들 또는 정육면체들일 수 있다. 이 프로파일은 소정 개수의 주기적 배열의 정육면체 또는 직사각형을 갖는 (블레이즈) 2D 격자를 형성하도록 배열될 수 있다(주기적 방형파 돌출부). 이러한 2D 프로파일을 사용하는 경우, 본 발명이 속하는 기술분야(예를 들면, 미합중국 특허번호 제6469827호 또는 E. Hecht저, "Optics" 제 2 판, 430페이지(10.2.7절))의 당업자에게는 자명한 바와 같이, 일종의 톱니 돌출부들(자립성 주기적 톱니 돌출부들(free standing periodical sawtooth protusions))또는 블록 돌출부들(자립성 주기적 방형파 돌출부들(free standing periodical square wave protusions); 정육면체들 또는 직사각형들을 가짐)의 블록 구조로 상기 돌출부들이 배열된다.
일 실시예에서 제 1 및 제 2 돌출부들은 박판형 톱니 프로파일을 가지는데, 이 경우에 돌출부들은 (거울)면상에 박판형으로 배열된 톱니 프로파일을 가지고 상기 돌출부들은 약 100nm 내지 10㎛의 주기(제 1 및 제 2 돌출부의 주기이며, 둘 모두 톱니 프로파일을 가짐)를 가지며, 돌출부들의 높이는 약 5 - 500nm이다(제 1 돌출부). 또 다른 실시예에서는 이 높이가 약 10 - 100nm이다. 상기 프로파일은 소정 개수의 평행 라인들을 가진 (블레이즈) 1D 격자를 형성하도록 배열될 수 있다(박판형 톱니 돌출부들). 블레이즈 각(및 이에 의한 제 2 돌출부의 높이)은, 소정의 입사각에서, 예를 들면 법선 입사에서 광학 경로 길이가 상기 면 전체에 걸쳐 일정하도록(혹은 파장의 정수배의 양만큼만 변화하도록) 선택될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 돌출부들은 역시 박판형 방형파 프로바일을 가지는데, 이 경우에 상기 돌출부들은 (거울)면 상에 박판형으로 배열된 정사각형 또는 직사각형 구조를 가지며, 상기 돌출부들은 약 100nm 내지 10㎛의 주기(제 1 및 제 2 돌출부의 주기이며, 둘 모두 방형파 프로파일을 가짐)를 가지며, 돌출부들의 높이는 약 5 - 500nm이다(제 1 돌출부). 또 다른 실시예에서는 이 높이가 약 10 - 100nm이다. 제 2 돌출부의 높이는, 소정의 입사각에서, 예를 들면 법선 입사에서 광학 경로 길이가 상기 면 전체에 걸쳐 일정하도록(혹은 파장의 정수배의 양만큼만 변화할하도록) 선택될 수 있다. 상기 프로파일은 소정 개수의 평행 라인들을 가진 (블레이즈) 1D 격자를 형성하도록 배열될 수 있다(박판형 방형파 돌출부들).
본 명세서에서 "투과되는(transmissive)" 또는 "실질적으로 투과되는(substantially transmitive)" 의미는 돌출부를 통한 전달이 최소한 70%, 바람직하게는 최소한 80%, 최소한 90% 또는 최소한 95%이고, 더욱 바람직하게는 최소한 98%이다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 "흡수되지 않음" 또는 "실질적으로 흡수되지 않음"은 방사선의 흡수가 30%이하, 바람직하게는 20%이하, 10%이하 또는 5%이하이고, 더욱 바람직하게는 2%이하이다는 것을 의미한다.
"원하지 않는 방사선" 또는 "원하지 않는 파장"은 사용되는 것으로 의도된 파장보다 더욱 큰(또는 더욱 작은) 파장들을 갖는 방사선을 지칭하는 것이다. 예를 들어, 약 13.5nm의 파장을 갖는 EUV 방사선이 요구되는 경우, 약 10nm 보다 작거나 약 20nm 보다 큰 파장을 가지는 방사선은 원하지 않는 것이다. 또 다른 실시예에서, 약 13.5nm의 파장을 갖는 EUV 방사선이 요구되는 경우, 약 13nm 보다 작거나 약 14nm 보다 큰 파장을 가지는 방사선은 원하지 않는 것이고, 따라서 13 내지 14nm사이의 파장이 원하는 파장이다. 스펙트럼 분리(spectral separation)가 더욱 양호할 수록, 본 발명에 따른 거울을 포함하는 리소그래피 장치로 더 나은 결과 및 생산물이 얻어질 수 있다. 본 명세서에서, "필요로 하지 않는 파장들을 반사시킴" 또는 "원하지 않는 파장들을 반사시킴", 또는 이와 등가의 표현은 필요로 하지 않는(원하지 않는) 파장들을 가지는 방사선이 반사되는 것을 의미한다.
본 명세서에서 돌출부를 "제 1" 및 "제 2" 돌출부라고 칭하는 것은 단지 상이한 물질의 상이한 돌출부들을 가리키는 방법에 지나지 않는다. 이러한 용어는 소정의 순서를 함축하는 것은 아니다.
"하나의 돌출부를 지나감(passing one protrusion)" 또는 "정확히 하나의 돌출부를 지나감(passing exactly one protrusion)"이라는 문구는 투영빔의 실질적으로 모든 방사선, 특히 원하는 파장들을 가지는 방사선이 하나의 돌출부를 지나가는 상황을 지칭하는 것이다. 그러나, 빔의 어느 정도의 발산에 기인하여, 몇몇 방사선이 하나의 돌출부(만)를 지나가지는 않는다는 점을 배제할 수는 없다. 방사선이 하나의 제 1 및 하나의 제 2 돌출부를 지나가는 실시예에서도 동일한 내용이 적용된다.
"~ 중 하나 이상으로부터 선택된"이라는 문구는 또한 "~으로 구성된 그룹으로부터 선택된"으로 이해될 수 있고, 또한 이러한 그룹의 물질들의 조합들을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면, "0˚ 내지 90˚사이의 입사각"이라는 문구는 0˚보다 크거나 90˚보다 작은 입사각을 의미한다는 것을 이해할 것이다. 본 발명에 따른 장치의 사용에 관하여 본 명세서에서는 IC의 제조에 대해 특별히 언급되었으나, 이러한 장치는 다른 많은 가능한 응용예를 가지고 있음이 명백히 이해되어야만 한다. 예를 들면, 집적 광학시스템, 자기 도메인 메모리를 위한 가이던스 및 검출 패턴, 액정 디스플레이 패널, 박막 자기 헤드 등의 제조에 사용될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는, 이러한 대안적인 응용례에서, 본 명세서에의 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 사용은 각각 "마스크", "기판" 또는 "타겟부"라는 좀더 일반적인 용어들로 대체되는 것으로 간주되어야 함을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 "방사선" 또는 "빔"이라는 용어는, (예를 들면 365, 248, 193, 157, 또는 126의 파장을 가지거나, 적용될 수 있다면 더욱 짧은 파장을 가진) 자외선(UV) 방사선을 포함하는 전자기 방사선의 모든 형태를 포함하도록 사용되나, 특히 20nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 13.5nm의 파장을 가진 방사선을 포함하도록 사용된다.
이하, 대응하는 참조 부호를 대응하는 부분들을 가리키는 개략적인 도면들을 참조로 하여 본 발명의 실시예들이 오직 예시적으로만 기재될 것이다.
본 명세서에서 채용하고 있는 "패터닝수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 형성될 디바이스 내의 특정기능층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 마스크. 이 마스크의 개념은 리소그래피분야에서 이미 잘 알려져 있고, 바이너리(binary)형, 교번위상-시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠위상-시프트형과 같은 마스크형식과 다양한 하이브리드 마스크형식을 포함한다. 방사빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크의 패턴에 따라 마스크로 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우에는, 일반적으로 마스크테이블이 지지구조체가 되고, 상기 마스크테이블은 입사되는 투영빔내의 소정위치에 마스크가 고정될 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크를 상기 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있도록 한다.
- 프로그램가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 반면, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 상기 비회절광 을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 거울배열의 대안적인 실시예는 작은 거울의 매트릭스 배치를 채택하는 것인데, 상기 각각의 작은 거울은 적당하게 국부적으로 치우친 전기장을 가하거나 또는 압전작동수단(piezoelectric actuation means)을 채택하여 축에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 또한, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이고, 이러한 어드레싱된 거울은 입사하는 방사빔을 어드레싱되지 않은 거울에 대하여 다른 방향으로 반사할 것이다. 이러한 방식으로, 반사된 빔은 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적당한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상술된 두가지 상황 모두에 있어서, 패터닝수단은 1이상의 프로그램가능한 거울배열로 이루어질 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호와 PCT 특허출원 WO 98/38597호 및 WO 98/33096호로부터 얻을 수 있다. 프로그램가능한 거울배열의 경우에, 상기 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
- 프로그램가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 경우에서의 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크와 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 특정적으로 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다.이 경우에, 패터닝수단은 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 형성할 수 있으며, 이 패턴은 이후에 방사선 감응재(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(1이상의 다이로 구성되는)상으로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 인접해 있는 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함하고, 이들 타겟부는 투영시스템에 의하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에 있어서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 상이한 형식의 기계로 구분이 가능하다. 어느 한 형식의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상으로 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상적으로 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체 장치에서는 소정의 기준 방향("스캐닝 방향")으로 투영빔 하의 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로, 투영시스템은 배율인자 M(일반적으로 < 1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 M배가 된다. 본 명세서에 참고자료로 채택되고, 여기서 서술된 리소그래피 장치에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 미국특허 US 6,046,792호 에서 찾을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선 감응재(레지스트)층에 의하여 적어도 부분적으로 도포되는 기판상으로 묘화된다. 이 묘화 단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피처(imaged feature)의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 디바이스, 예를 들어 IC의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같이, 모두가 각각의 층을 완성하기 위하여 의도된 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 집적회로 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 집적회로 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 집적회로 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 이와 같은 공정에 관한 추가정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급 될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학기, 반사광학기, 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭 넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사선시스템은 방사선투영빔의 지향, 성형 또는 제어하는 이들 설계형식 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후에 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 나아가, 상기 리소그래피 장치는 2이상의 기판테이블 (및/또는 2이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 장치에서, 추가테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 스테이지가 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 스테이지에서는 준비작업단계가 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택되는 미국특허 US 5,969,441호 및 국제특허출원 WO 98/40791호에는 듀얼스테이지 리소그래피 장치가 개시되어 있다.
제1 실시예
본 실시예에서, 리소그래피 장치는 일반적으로 도 1 및 도 2를 참조하여 기술되며; 본 발명의 거울은 일반적으로 도 3 및 도 4를 참조하여 기술된다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치(1)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
- 방사선(예를 들어 157nm 방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선 시스템(LA)(방사선 소스 포함), 빔 익스팬더(Ex) 및 조명시스템(IL);
- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크 홀더가 제공되며, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결되는 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트가 도포된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판 홀더가 제공되며, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단 (PW)에 연결되는 제2대물테이블(기판테이블)(WT);
- 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 1이상의 다이를 포함)상으로 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화시키는 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 굴절형, 카타디옵트릭 또는 반사형 광학기)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (즉, 반사마스크를 구비한) 반사형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어(투과마스크를 구비한) 투과형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 형식의 프로그래밍 가능한 거울배열과 같은, 다른 종류의 패터닝수단을 채택할 수도 있다.
상기 소스(LA)(예를 들어, EUV 엑시머 소스 또는 플라즈마 방전 소스)는 방사선의 빔을 생성한다. 이러한 빔은 직접적으로 조명시스템(일루미네이터)(IL)으로 들어가거나 또는 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 후에 조명시스템으로 공급된다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔 세기 분포의 외측 및/또는 내측 반지름 크기(통상 각각 σ-외측 및 σ-내측이라고 함)를 설정하는 조정 수단(AM)을 포함할 수 있다. 또한, 그것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 기타 구성요소를 포함한다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사되는 빔(PB)은 그 단면이 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.
도 1과 관련하여, 상기 소스(LA)는 리소그래피 투영장치의 하우징내에 놓이지만, 상기 소스가 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어질 수 있고, 소스가 만들 어낸 방사빔이 (예를 들어, 적당한 지향거울에 의하여) 장치 내부로 들어오게 할 수 있다. 후자의 경우, 소스(LA)가 레이저인 경우가 흔히 있다. 본 발명과 청구범위는 이들 시나리오를 모두 포함하고 있다.
계속하여, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 고정되는 마스크(MA)를 인터셉트한다. 마스크(MA)를 통과한 투영빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 빔(PB)의 초점을 맞춘다. 제2위치설정수단(PW)(및 간섭계 측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM)은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캐닝하는 동안에 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시킬 수 있도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)에 의하여 행해진다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로)웨이퍼 스테퍼의 경우에서는, 마스크테이블(MT)이 다만 짧은 행정 액추에이터에 단지 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.
상술된 장치는 다음의 두 가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)로 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부(C)가 투영빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
2. 스캔 모드에서는, 소정의 타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는, 실질적으로 스텝 모드와 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 ν의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동할 수 있어, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하게 되고, 동시에, 기판테이블(WT)은 속도 V=Mν로 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동한다. 이때 M 은 렌즈(PL)의 배율(통상 M = 1/4 또는 1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고 상대적으로 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
방사선소스를 포함하는 상기 방사선 소스(LA), 조명시스템(IL) 및 투영시스템(PL)은, 투영빔의 방사선에 투명한 가스로 배기 또는 플러시되는 각각의 격실("박스") 내에 포함될 수 있다. 상기 투영빔은 상이한 격실들 사이에서 그들의 벽에 있는 개구들을 통과한다. 상기 투영빔(PB)을 방사선소스(LA)로부터 조명시스템(IL)으로 통과시키는 형태의 일 예시가 도 2에 보다 상세히 도시되어 있다.
도 2는 방사선시스템(3)(즉, "소스-콜렉터 모듈"), 조명시스템(IL) 및 투영시스템(PL)을 포함하는, 도 1의 리소그래피 투영장치(1)의 실시예를 보여준다. 상기 방사선시스템(3)에는 방전 플라즈마 소스를 포함할 수 있는 방사선소스(LA)가 제공된다. 상기 방사선소스(LA)는, 매우 고온의 플라즈마가 방사선소스의 전극들 사이에서 방전에 의해 생성되어 전자기 스펙트럼의 EUV 범위의 방사선을 방출할 수 있는 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은, 가스 또는 증기를 채택할 수도 있다. 상기 매 우 고온의 플라즈마는, 전기 방전의 부분적으로 이온화된 플라즈마가 광학 축선 O 상으로 붕괴되도록 함으로써 생성된다. 방사선의 효율적인 생성을 위하여, 부분압이 0.1 mbar인 Xe, Li 증기 또는 여타의 적절한 가스 또는 증기가 요구될 수도 있다.
크세논이 사용되는 경우, 상기 플라즈마는 13.5 nm 정도의 EUV 범위에서 방사될 수 있다. 상기 방사선은, 소스 챔버(7)로부터 오염물 배리어(9)로 유도될 수 있는 방사선소스(LA)에 의해 방출된다. 상기 오염물 배리어(9)는 예컨대 유럽특허출원 EP-A-1 057 079호에 상세히 설명된 바와 같은 채널 구조체를 포함할 수도 있다.
방사선시스템(3)(즉, "소스-콜렉터 모듈")은, 그레이징 입사 콜렉터로 형성될 수 있는 방사선콜렉터(10)를 포함한다. 상기 방사선콜렉터(10)를 통과한 방사선은 격자 스펙트럼 필터 또는 거울(11)에 반사되어 어퍼처에 있는 가상 소스 포인트(12)에서 포커싱되게 된다. 상기 투영빔(PB)은 조명시스템(IL)에서 보통의 입사 반사기(13, 14)를 거쳐 레티클 또는 마스크테이블(MT) 상에 위치한 레티클 또는 마스크 상으로 반사된다. 패터닝된 빔(17)이 형성되어, 투영광학시스템(PL)에서 반사형 요소(18, 19)를 거쳐 웨이퍼 스테이지 또는 기판테이블(WT) 상에 묘화된다. 일반적으로 조명시스템(IL) 및 투영시스템(PL)에는 도시된 것보다 많은 요소들이 존재할 수도 있다.
도 2의 1 이상의 거울, 예컨대 위치(11) 상의 스펙트럼 필터 또는 거울과, 도 2의 방사선 콜렉터(10) 또는 보통의 입사 반사기(13, 14)는 본 발명에 따른 거 울일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 예컨대 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U, Mo 중 적어도 하나로부터 선택된 물질을 포함하는 거울면 상의 돌출부들을 구비한 1D 프로파일과 같은 박판형 돌출부 프로파일을 가진다.
본 발명에 따른 거울의 실시예가 도 3에 도시되어 있는데, 일종의 박판형 톱니 프로파일이 도시되어 있고, 돌출부들은 주기 p, 길이 380, 높이 h 및 각도 ba를 가진다. 도 4에는 박판형 방형파 프로파일을 갖는 돌출부 프로파일을 구비한 또 다른 실시예가 도시되어 있으며, 돌출부들은 주기 p, 길이 380, 높이 h를 가진다. 도면부호 L은 "랜드(land)"를 가리키고, 도면부호 G는 "그루브(groove)"를 가리킨다. 상기 돌출부들은 거울(300)의 거울면 상에 배치된다.
이러한 거울 또는 상기 거울을 포함하는 장치의 장점은, EUV 방사선이 예컨대 소정의 각도 하에서 거울(300)에 의해 반사되는 경우에는, 단지 원하는 EUV 방사선만이 상기 각도로 반사되는 반면, 원하지 않는 방사선, 예컨대 IR 방사선은 상술된 물질에 의해 흡수되고 및/또는 다른 방향들로 편향되거나 굴절된다는 점이다. 이것은 예시의 방법을 통하여 도 4에 예시되어 있다. 입사각이 α인 투영빔(PB)이 돌출부(LP1)(박판형 돌출부 1)의 표면을 히트(hit)한다. 광의 일부분이 반사될 수 있고(도시안됨), 광의 일부 또는 모든 광이 돌출부로 들어갈 수 있다. 돌출부는 EUV 방사선에 대해 투과되기 때문에, 상기 방사선은 흡수되지 않은 상태로 또는 거의 흡수되지 않은 상태로 전파되는 반면, UV 또는 IR과 같은 원하지 않는 파장을 가진 방사선은 거의 흡수된다. 상기 빔은 또한 박판형 돌출부(LP2)로 표시된 바와 같이 다음 돌출부(제2돌출부)로 전파될 수 있다. 상기 돌출부(LP2)의 (좌측) 표면에 도달하면, 방사선의 일부분이 다시 반사될 수 있고(도시안됨), 상기 방사선의 일부분은 돌출부(LP2)를 통해 전파될 것이다. 또한, 상기 돌출부(LP2)는 EUV 방사선과 다른 파장을 갖는 방사선을 식별할 것이다. 투영빔(PB)이 위치 305에서 거울(300)(예컨대, 다중층 거울)의 표면에 도달하면, 상기 투영빔(PB)은 각도 β로 반사된다(β는 거울(300)의 표면 상의 정반사(specular reflection)인 경우에는 α일 수 있음). 상기 투영빔(PB)은 돌출부(LP2, LP3)를 통해 더욱 전파될 수 있다. 이 때, 상기 투영빔(PB)은 거울에 입사하기 전 보다 본 발명에 따른 거울에 의한 반사 후에 보다 높은 EUV/non-EUV 방사선 비율을 포함할 것이다. 투영빔(PB)의 전파에 대하여 도 4에 예시된 것은 도 3에도 적용가능한데, 도 4에서와 같이 박판형 방형파 프로파일을 형성하는 박판형 돌출부들 대신에, 박판형 톱니 프로파일이 사용된다.
도 3 및 도 4(및 추후 도 5 및 도 9)에는 투영빔(PB)의 굴절이 도시되지 않았음을 유의한다. 상술된 비율은 블레이즈된 또는 최적화된 격자를 이용하여 더 개선될 수 있다(제3실시예 참조). 상술된 돌출부들이 있는 거울은, 예컨대 UV 파장들에서 최적화되거나 블레이즈되는 경우에도, (IR과 같은) 원하지 않는 파장들을 차단하지만, EUV 방사선을 투과시키는데, 그 이유는 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U가 EUV 방사선에 대해 거의 투과되지만, EUV 방사선과 다른 파장들을 갖는 방사선에 대해 거의 투과되지 않기 때문이다. 또한, 이러한 Si를 포함하는 모든 물질들은 13.5nm 방사선에 대하여 100nm 보 다 긴 흡수 길이를 가진다. 상기 돌출부들은 예를 들어 B4C 또는 SiC와 같은 물질들의 조합을 포함할 수도 있다.
본 실시예의 거울(300) 상의 돌출부들은 주로 EUV 방사선에 대해 투과되는 광학 필터로서 존재하고, 가능한 격자 또는 회절 구조체는 투영빔(PB)의 EUV 방사선에 대해 거의 투과된다. 하지만, EUV 방사선이 들어가 상기 돌출부에 머무는 경우에는 굴절률의 차이로 인하여, 투영빔(PB)의 EUV 방사선의 일부 회절 손실이 있을 수 있다. 이는 예를 들어 제3실시예, 제4실시예 및 제7실시예와 같은 여타의 실시예들로 해결될 수 있다.
제2 실시예
제2실시예에서는, 0 내지 90°사이의 입사각을 갖는 EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 EUV 방사선의 일부분만이 하나의 돌출부를 지나가거나(도 5 참조), 상기 투영빔(PB)의 거의 모든 부분이 단지 하나의 돌출부만을 지나가도록 돌출부들이 배치된다.
(대략 13.5nm 정도의 EUV 파장들에서 회절되고 최적화될 수 있는) 프로파일은, 방사선 빔(PB)에 포함된 원하는 방사선만이 상기 프로파일의 일 주기 p를 지나고, 예를 들어 위치 305에서 거울 또는 거울면(300)에서 반사되도록 구성된다. 거울(300)에 의한 투영빔(PB)의 입사각은 도면부호 α로 표시되는 반면, 돌출부의 측면에 의한 투영빔(PB)의 입사각은 α'1로 도시되어 있다. 입사각 α'1은 투영빔(PB)의 반사를 최소화하도록 작게 유지될 수 있다. 또한, 프로파일의 돌출부들의 상부 면은 블레이즈된 격자에서와 같이 각을 이룰 수 있으므로, 상기 돌출부 표면 상의 (예를 들어, UV, VIS 및 IR 등의 EUV보다 큰 파장들을 갖는) 원하지 않는 방사선의 반사가 원하는 방사선과 상이한 방향으로 지향되도록 한다. 상기 돌출부들의 길이 380 및 높이 h, 상기 돌출부들이 배치되는 주기 p 뿐만 아니라 입사각 α는, 투영빔(PB)만이 하나의 돌출부를 지나가도록 선택될 수 있다.
거울 상의 프로파일은 다이아몬드 툴에 의한 룰링(ruling)(라인을 스크래칭함)에 의해 생성될 수 있다. 또한, 사인곡선형 구조체의 이온 에칭에 의해 프로파일을 생성하는 것도 가능하다. 리소그래피 기술들을 이용하여 그레이징 입사-거울 상의 블록 프로파일을 생성하는 것도 후속 이온 에칭과 함께 실행가능한 옵션이다. 도 5에 도시된 프로파일이 일 예시로서 주어지는데; EUV 방사선이 거의 흡수되지 않고(즉, 거의 투과되고), EUV 방사선의 회절이 작다면(예컨대, 대략 30% 보다 적은 회절), 여타의 프로파일들도 가능하다.
도 5는 예시를 통한 박판형 방형파 프로파일을 보여준다. 하지만, 본 실시예 또한 박판형 톱니 프로파일이 사용되는 구성 또는 주기적 구조의 톱니 프로파일이나 주기적 구조의 방형파 프로파일이 사용되는 구성을 포함할 수도 있다.
박판형 톱니 프로파일이 사용되는 경우, 돌출부들의 길이 380 및 높이 h, 상기 돌출부들이 배치되는 주기 p 및 각도 ba 뿐만 아니라 입사각 α는, 투영빔(PB)만이 하나의 돌출부를 지나가도록 선택될 수 있다.
이와 유사하게, 상술한 바는 주기적으로 구조화된 프로파일들에 적용되지만, 상기 실시예에서, 주기 p는 두 가지 주기를 포함하는데, 그 이유는 2D 구조체가 형 성되기 때문이다.
본 실시예는 또한 돌출부들이 주기 p의 절반보다 작은 길이 380을 가지는 프로파일을 포함할 수도 있다(도 5에는 박판형으로 배치된 방형파 프로파일이 도시되어 있지만, 톱니 프로파일 및 2D 프로파일에 대해서도 적용할 수 있음).
본 실시예의 거울 상의 돌출부들은 주로 EUV 방사선에 대해 투과되는 광학 필터로서 존재한다.
제3 실시예
제3실시예에서는, 돌출부들의 프로파일이 예를 들어 13.5nm 또는 또 다른 EUV 파장의 원하는 방사선에서 최적화되거나 블레이즈될 수 있는 격자를 형성하며, 이를 도 6 및 도 7를 참조하여 설명한다. 대안적으로, 상기 격자는 예컨대 UV, VIS 또는 IR의 파장들과 같은 여타의 파장들에서 최적화되거나 블레이즈될 수 있다.
도 6에서, 블레이즈된 격자는 톱니 프로파일 또는 거울(300)을 가지며, 상기 격자 상수 p는 상기 톱니 주기의 길이 380과 같다. α 및 β는 방사선 빔(PB)이 표면 상의 돌출부들의 표면에 도달하여 각각 상기 표면에 의해 반사될 수 있는 각도이다. 이들 각도는 거울의 표면에 수직인 법선 n에 대하여 정의된다. 블레이즈 각도는 0차 격자가 원하지 않는 방사선에 대해 최소화되도록 선택될 수 있다. 나아가, 원하는 방사선의 회절 효율성이 최대화되도록 선택될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 이론적으로는 100%의 회절 효율성이 가능하다(예컨대, 참고문헌으로 채택된 EP 1197803 참조). 돌출부들의 높이 h 및 길이 380은 13.5nm 투과의 효율성을 결정한다. 격자 상수 p는 도 2의 어퍼처(12)를 통해 투과되는 파장 범위를 결정한 다(제1실시예 참조).
블레이즈된 격자의 대안예로서, 도 7에 도시된 타입의 박판형 격자가 사용될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 박판형 격자는 방형파 표면 프로파일을 가지며, 상기 격자 상수 p는 방형파의 일 주기 p와 같고, 돌출부의 길이 380의 2배와 같다. 이러한 격자는 예컨대 리소그래피 기술들을 이용하여 만들어질 수 있다. 이러한 기술에서, 상부면은 매우 양호한 표면 거칠기로 폴리싱되고, 그루브들은 포토레지스트 패턴에 의해 정의된 랜드 L로 에칭된다.
(원하는 EUV 방사선의 파장보다 긴) 원하지 않는 보다 긴-파장의 방사선을 추출하기 위하여, 도 7에 도시된 위상 격자로 이루어진 회절 격자 구조체가 예컨대 거울(300)에 적용된다. 상기 격자는 격자의 "랜드"(L)와 "그루브"(G) 부분들에 의해 반사된 광선들 사이의 광학 경로차(OPD)가 원하는 파장의 정수배의 파장이도록 배치된다. 즉,
OPD = m.λeuv
여기서, n은 정수이고, λeuv는 예컨대 13.5nm와 같은 원하는 방사선의 파장이다. 이와 동시에, 여타의 방사선(원하지 않는 방사선)에 대한 OPD에 있어서는, 수학식 1이 일반적으로 유지되지 않는다. 예를 들어, 일부 파장들에 있어서는, (본 기술 분야에 공지된 바와 같이) OPD가 (정수 + 1/2) x 원하지 않는 방사선 범위의 파장이다. 즉,
OPD = (m + 1/2).λud
여기서, m은 정수이고, λud는 원하지 않는 파장의 파장이다.
수학식 1을 만족하면, 상기 격자는 거울(300)에 의해 의도된 대로 반사되는 원하는 방사선을 왜란(disturb)시키지 않고, 유효적으로 모든 원하는 방사선 또는 거의 모든 원하는 방사선이 0차 빔으로 회절되는데, 그 이유는 상기 격자가 원하는 방사선에 대해 투과되기 때문이다(도 4 또는 도 5 참조). 하지만, 원하는 방사선은 격자 수학식에 의해 결정된 바와 같이 회절되고, 수학식 2를 정확히 만족하는 파장들에 대해서는, 회절 효율성이 0차 빔으로 회절된 모든 에너지에 의해 최대가 된다(예를 들어, EP 1197803 참조). 이 때, 원하지 않는 방사선은 투영빔(PB)을 형성하는 원하는 방사선으로부터 공간적으로 분리되고, 적절한 히트 싱크(heat sink) 또는 빔 덤프(beam dump)에 의해 흡수될 수 있다.
격자 구조체를 갖는 프로파일이 선택되는 경우, 바람직한 또 다른 실시예에 있어서, 돌출부들의 프로파일은 원하지 않는 방사선의 편향(deflection)에 대해 최적화되는 톱니 프로파일을 갖는 격자를 형성한다. 또 다른 실시예에 있어서, 격자 구조체를 갖는 프로파일이 선택되는 경우, 돌출부들의 프로파일은 예를 들어 13.5nm의 EUV 파장들에서 최적화되는 방형파 프로파일을 갖는 격자를 형성한다.
제4 실시예
상기 실시예들에서는, 리소그래피 장치가 일반적으로 기술되었고, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 중 적어도 하나로부터 선택된 물질을 포함하는 1 이상의 돌출부들을 포함하는 거울들이 기술되었다. 제4실시예에서는, 2 이상의 상이한 물질들을 포함하는 2 이상의 상이한 돌출부들을 포함하는 거울이 기술되며, 이는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된다. 본 명세서에서, 거울(300)은 상이한 돌출부(즉, 제1돌출부 및 제2돌출부)들을 구비한 거울면들을 포함한다.
본 실시예에서는, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 중 적어도 하나로부터 선택된 제1물질(m1)을 포함하는 1 이상의 제1돌출부(LP1a, LP1b)(돌출부 LP1a)를 포함하고, Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 중 적어도 하나로부터 선택된 제2물질(m2)을 포함하는 1 이상의 제2돌출부(돌출부 LP1b)를 포함하는 거울(300)이 존재하고, 상기 제1 및 제2물질은 동일하지 않으며, 즉 제1돌출부(LP1a) 및 제2돌출부(LP1b)는 상이한 물질 또는 상이한 물질 조성, 예컨대 Si와 Mo, Mo와 Zr, C와 Si, Be와 Zr 등을 포함한다. 또 다른 예시에서, m1은 Be 또는 Zr이고, m2는 Si3N4 또는 SiO2이다. 원한다면, m1 및 m2 보다 많은 물질 및/또는 제1 및 제2돌출부 보다 많은 돌출부들이 거울(300)에 적용될 수도 있다.
도 8에, 본 실시예의 구성이 보다 상세히 도시되어 있다. 거울(300) 상의 박판형 톱니 프로파일이 도시되어 있다. 도 3 및 도 6에 도시된 톱니 프로파일과는 대조적으로, 여기서의 박판형 톱니 프로파일은 두가지 물질의 구조체들을 포함한 다. 상기 구조체는 높이 h1을 가지고, 블레이즈 각도 ba2와 높이 h1을 갖는 제1물질(m1)의 제1돌출부(LP1a) 및 높이 h2와 각도 ba3을 갖는 제2물질(m2)의 제2돌출부(LP1b)를 포함한다. 이들 돌출부(2 이상의 물질로 됨)들은 함께 블레이즈 각도 ba를 갖는 하나의 돌출부 또는 구조체를 형성한다. 상기 돌출부들은 주기 p를 갖는 규칙적인 구조체를 형성할 수도 있다. 도 8에 도시된 거울(300) 상의 돌출부들은 EUV 파장들에서 블레이즈될 수 있는 격자를 형성할 수 있지만, 또 다른 실시예에서는 예컨대 UV, VIS 또는 IR 파장들과 같은 여타의 파장들에서 블레이즈될 수도 있다.
상기 블레이즈 각도 ba는, 원하지 않는 방사선이 원하는 방사선의 방향으로부터 편향되도록 선택될 수 있다(상기 제3실시예(도 6) 참조). 상기 블레이즈 각도 ba는 돌출부(LP1a)(제1돌출부)의 물질 m1의 각도 ba2, 돌출부(LP1b)(제2돌출부)의 물질 m2의 각도 ba3 및 상기 돌출부(LP1a, LP1b)들의 높이 h1와 h2에 좌우되며, 이들은 본 경우에 있어서 서로의 최상부에 있다.
블레이즈된 프로파일의 대안으로서, 도 9에 도시된 타입의 박판형 프로파일이 사용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 박판형 프로파일은 도 8에 도시된 박판형 톱니 프로파일의 일 주기 p와 같은 상수 p를 갖는 방형파 표면 프로파일을 가진다. 돌출부들은 교대로 또 다른 것에 이웃하여 위치하고, 상이한 높이를 가진다. 즉, 물질 m1의 돌출부(LP1a)는 높이 h1을 가지며, 물질 m2의 돌출부(LP1b)는 높이 h2를 가진다. 상기 돌출부들의 길이는 본 도면에서 물질 m1의 돌출부(LP1a)(제1돌출부)에 대해서는 도면부호 380a로, 물질 m2의 돌출부(LP1b)에 대해서는 도면 부호 380b로 도시되어 있다. 도 9에서, 길이 380a 및 380b는 동일하며, 그 둘을 더한 길이는 주기 p와 같다.
물질들의 굴절률, 높이 h1과 h2 및 적용가능한 길이 380a와 380b 또는 각도 ba, ba2, ba3이면, 제1 및 제2돌출부의 거리(주기 p) 및 거울 상의 투영빔의 소정 입사각에 기초하여 그들을 선택하면, 광학 경로 길이 차이를 상이한 물질들로 보정하면서, 원하는 방사선을 소정 각도로 반사시키는 거울이 얻어질 수 있어, 거울면 전반에 걸쳐 변경되지 않도록 하는 반면, 원하지 않는 파장의 광은 여타의 각도들로 흡수 및/또는 편향된다.
이는 도 9에 예시의 방법을 통해 도시되어 있다. 여기서, 투영빔(PB)의 광선 r1은 물질 m1의 제1돌출부(LP1a)로 들어가서, 상기 돌출부를 통해 거의 투과되고 위치 305 상의 거울 또는 거울면(300)에서 반사될 수 있다. 반사 후, 광선 r1은 상기 돌출부를 떠난다. 투영빔(PB)에 포함된 광선 r2 또한 물질 m2의 제2돌출부(LP1b)로 들어가서, 위치 306 상의 거울 또는 거울면(300)에서 반사된다. 상기 제2돌출부(LP1b)가 존재하지 않는다면, (제1 및 제2돌출부와 진공을 통한) 광학 경로 길이는 상이한 광선에 대해 상이하다. 이러한 광학 경로 길이의 차이를 보상하기 위하여, 물질 m2의 제2돌출부(LP1b)가 존재한다. 상기 물질 m2는 또 다른 굴절률을 가진다. 적절한 돌출부들의 치수 및 입사각을 선택하면, 상술된 바와 같이, 물질 m2의 제2돌출부(LP1b)는 투영빔(PB)(의 상이한 광선)에 대한 광학 경로 차이를 보상할 수 있어서, 거울면 전반에 걸쳐 변경되지 않는 광학 경로 길이 차이를 제공할 수 있게 된다. 이것은 광학 경로 길이 차이가 제로이거나 정수배의 파장이라는 것 을 의미한다. 광학 경로 길이 (차이)의 결정을 위해서는 돌출부들 위쪽의 진공 또한 고려되어야만 한다. 이 때, 광학 경로 길이들, 즉 경로길이 x 굴절률은, 돌출부(LP1a, LP1b)에 들어가기 전의 파면(WFb)에서 시작하여, 돌출부(LP1a, LP1b)를 나온 후의 파면(WFa)까지의 광선 r1 및 r2에 대해 동일하거나 또는 광선 r1 및 r2에 대한 광학 경로 길이들간의 차이가 정수배의 파장(예컨대, 13.5nm 방사선)이다. 따라서, 본 명세서에서는, 광학 경로 길이 차이가 거울면 전반에 걸쳐 변경되지 않는 EUV 방사선에 대해 생성된다.
EUV 방사선에 대해 1에 가까운 굴절률을 갖는 Si에 대해서는, 상기 보상하는 제2돌출부들의 존재가 덜 필요할 수도 있다. 하지만, 여타의 물질들 가운데 하나를 적용하는 경우에는, 제2돌출부(LP1b)의 존재가 특히 유용할 수 있다. 그럼에도 불구하고, Si는 또한 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U의 제2돌출부(LP1b)의 존재로 보상될 수 있는 투영빔(PB) 내의 (도 9에서 r1 및 r2로 도시된 것과 같은) 상이한 광선들간의 작은 광학 경로길이 차이를 생성할 수도 있다.
본 실시예는 또한 (예를 들면, 리소그래피 장치에서) 거울면을 갖는 거울을 포함할 수도 있는데, 여기서 돌출부들은 제2실시예와 유사하게, 0 내지 90°사이의 입사각을 갖는 EUV 방사선을 포함하는 투영빔의 EUV 방사선의 일부분만이 일 주기 p에서 하나의 (물질 m1의) 제1돌출부(LP1a) 및 하나의 (물질 m2의) 제2돌출부(LP1b)를 지나가도록 배치된다. 이것은 돌출부들의 길이 380a 및 380b가 주기 p보 다 짧다는 것을 의미한다(제2실시예 또는 제7실시예와 유사하게, 돌출부의 길이 l은 주기 p의 절반보다 짧음(그루브 G 및 랜드 L은 제2실시예에서 하나의 주기를 형성함)).
본 실시예는 돌출부들의 프로파일이, 예컨대 13.5nm 혹은 또 다른 파장을 갖는 원하는 방사선에서 블레이즈되거나(톱니) 또는 최적화되는(방형파) 격자를 형성하는 거울을 더 포함한다. 거울 상의 상기 타입의 프로파일들은 1D 또는 2D 캐릭터를 가질 수 있다. 이들 돌출부들은 EUV 방사선에 대해 투명하기 때문에, 원하는 파장들이 거울(300)에 의해 반사되고, 상기 방사선의 원하지 않는 파장들이 흡수, 굴절 및/또는 편향된다.
일반적으로, 본 실시예는 1 이상의 거울면(300)을 갖는 거울을 기술하는데, 상기 거울면(300)은 제1물질(m1)을 포함하는 1 이상의 돌출부(LP1a)(제1돌출부)를 포함하고, 제2물질(m2)를 포함하는 1 이상의 돌출부(LP1b)를 포함하며, 상기 제1 및 제2물질은 동일하지 않다. 이러한 거울(300)은, 사용되는 물질들이 원하는 파장에 대해 투명하거나(transparent) 또는 원하는 파장들에 대해 투명하도록 최적화되는 경우에, 광학 필터로서 사용될 수 있다. 원하는 파장이 아닌 여타의 파장들이 상기 물질들에 의해 흡수될 수 있으며, 원하는 파장을 위한 격자가 선택되는 경우에는(격자 또는 블레이즈된 격자), 원하지 않는 파장들이 (부분적으로) 편향될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에서 본 발명에 따른 거울(300)은 또한 1 이상의 거울면을 갖는 거울(300)로 기술될 수도 있는데, 거울면은 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 가운데 적어도 하나로부터 선택된 제1물질(m1)을 포함하는 1 이상의 제1돌출부(LP1a) 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 가운데 적어도 하나로부터 선택된 제2물질(m2)를 포함하는 1 이상의 제2돌출부(LP1b)를 포함하고, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)의 제1 및 제2물질(각각 m1 및 m2)은 동일하지 않으며, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)는 상이한 물질(m1 및 m2)을 포함하고, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)는 톱니 프로파일을 가지며, 제1돌출부(LP1a) 및 제2돌출부(LP1b)는, 그들이 함께 소정 주기 p를 갖는 하나의 돌출부를 형성하도록 배치된다. 따라서, (거울(300)의 표면을 따른) 주기 p 내에는, 예컨대 그레디언트와 같은 물질들의 차이가 있다. 이는 도 8에서 볼 수 있으며, 돌출부(LP1a, LP1b)에 의해 형성된 돌출부의 좌측(h2)에는, 상기 돌출부가 비교적 많은 물질 m2를 포함하는 반면, 돌출부의 우측(h1)에는, 상기 돌출부가 비교적 많은 물질 m1을 포함한다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에서 본 발명에 따른 거울(300)은 또한 1 이상의 거울면을 갖는 거울(300)로 기술될 수도 있는데, 거울면은 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 가운데 적어도 하나로부터 선택된 제1물질(m1)을 포함하는 1 이상의 제1돌출부(LP1a) 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 가운데 적어도 하나로부터 선택된 제2물질(m2)를 포함하는 1 이상의 제2돌출부(LP1b)를 포함하고, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)의 제1 및 제2물질(m1 및 m2 각각)은 동일하지 않으며, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)는 상이한 물질(m1 및 m2)을 포함하고, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)는 방형파 프로파일을 가지며, 제1 및 제2돌출부(LP1a, LP1b)는 서로 이웃하여 배치되고, 함께 소정 주기 p(380a, 380b)를 갖는 2개의 상이한 돌출부(LP1a, LP1b)를 형성한다. 따라서, (거울(300)의 표면을 따른) 주기 p 내에는, 예컨대 그레디언트와 같은 물질들의 차이가 있다. 이는 도 9에서 볼 수 있으며, 돌출부(LP1a)(높이 h1, 폭 380a)는 물질 m1을 포함하고, 돌출부(LP1b)(높이 h2, 폭 380b)은 물질 m2를 포함하여, 상기 주기의 일측에는 비교적 많은 물질 m1을 갖고, 거울(300)을 따르는 상기 주기의 타측에는 많은 물질 m2를 갖는 주기 p를 따른 그레디언트를 형성시킨다.
따라서, 도 8(본 도면에는 도시안됨) 및 도 9 양자 모두를 참조하면, 투영빔(PB)의 소정 각도 하에서는, 모든 위치에서, 투과되어야만 하는 방사선에 대한, 상이한 물질들에 의해 유도되는 위상 시프트들의 합이 동일(또는 거의 동일)하다. 따라서, 제1돌출부 및 제2돌출부(LP1a, LP1b)는, EUV 방사선을 위하여 생성되는 광학 경로 길이 차이가 거울면 전반에 걸쳐 변경되지 않도록 배치된다.
본 실시예는 또한 상기 실시예에 기술된 거울을 포함하는 리소그래피 장치(예컨대, 제1실시예 참조)도 포함한다.
상기 기술된 구조체들을 제공하기 위해서는, 다이아몬드 툴을 이용하여 물질 m1의 층을 룰링하고, 물질 m2를 증착시키며, 두번째로 다이아몬드 툴을 이용하여 룰링함으로써, 블레이즈된 구조체가 제공될 수 있다. 정방형 모양의 구조체를 위하여, 리소그래피 공정이 이용될 수도 있다.
다음 실시예들, 즉 제5실시예 내지 제11실시예는, 상기 실시예들에 기술된 거울에 포함될 수 있는 소정의 또 다른 특징 또는 특정 특징들을 설명한다.
제5실시예
본 실시예에서, (예컨대, 상술된 실시예들 가운데 하나에 기술된) 본 발명에 따른 거울(300)에는, 상기 거울과 열접촉되어 있는 냉각요소가 제공된다(EP 1197803의 도 2 참조). 사용 시, 앞선 실시예들 중 어느 하나의 거울을 냉각하기 위하여, 냉각 채널들이 상기 거울들의 뒷면 상에 제공되거나 또는 상기 거울의 몸체에 통합될 수 있다. 적절한 냉각유체가 상기 냉각 채널들을 통과하여, 상기 거울을 소정 온도로 유지시킨다.
제6실시예
본 실시예에서, 본 발명에 따른 거울(300)은 제4실시예에 따른 상이한 물질들의 돌출부들을 구비한 다중층 거울이다.
제7실시예
본 실시예에서, 본 발명에 따른 거울(300)은 (여타의 실시예 가운데, 도 5) 제2실시예에 기술된 거울을 포함하지만, 여기서는 돌출부(도 4에서는 도면부호 LP1, LP2 등; 도 5에서는 도면부호 301)들의 길이 380 << 돌출부들의 주기 p 이다. 이 때, 상기 돌출부들의 최상면에서의 원하는 방사선의 가능한 회절 손실이 최소화된다. 예를 들어, 길이 380 : p 의 비율은 1:5 보다 작거나 같은데, 예컨대 돌출부의 길이 380이 150nm이면, 주기 p는 1250nm이다. 또 다른 실시예에서, 투영빔은 정확하게 단 하나의 돌출부만을 지나간다. 도 5의 돌출부(301)의 물질들은 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa, U 로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, B, C, Mo, Nb 또는 Si가 선택될 수 있지만, Si3N4도 가능하다. 예컨대, B4C 또는 SiC와 같은 물질들의 조합들도 선택 가능하다.
제8실시예
본 실시예에서, 본 발명에 따른 거울(300)은 그레이징 입사 반사기이다. 거울면에 대한 입사각은 75 내지 85°정도일 수 있다(예를 들면, 도 6의 α참조). 본 실시예에서, 돌출부(단일 돌출부 또는 제1 및 제2돌출부)들은 방사선 콜렉터(10) 상에 존재한다(도 2 참조). 일반적으로, 본 발명에 따른 광학 필터에 있어서는, 빔이 포커싱되기 전에 상기 돌출부들이 있는 거울을 구비하는 것이 좋은데, 그 이유는 그것이 가상 소스 포인트(12) 내에 있기 때문이다(제1실시예, 도 2 참조).
제9실시예
본 실시예에서, 돌출부(단일 돌출부 또는 제1 및 제2돌출부)들은 도 2의 거울(11) 상에 존재한다.
제10실시예
본 실시예에서, 돌출부(단일 돌출부 또는 제1 및 제2돌출부)들은 보통의 입사 거울(13 또는 14) 상에 존재한다.
제11실시예
본 실시예에서, 예컨대 리소그래피 장치의 투영빔(PB)에서 사용되는 방사선은, 예를 들어 8 내지 20nm, 특히 9 내지 16nm(예를 들면, 13.5nm) 범위의 파장을 갖는 극자외선을 포함한다.
제12실시예
도 8을 참조하면, 본 실시예는 거울(300)을 설명하는데, 돌출부(LP1a, LP1b)들은 대략 100nm 내지 10㎛의 주기 p(제1 및 제2돌출부의 주기, 양자 모두는 톱니 프로파일을 형성함)를 가지며, 상기 돌출부들의 높이 h1은 대략 10~500nm(제1돌출부(LP1a)), 예를 들면 10~100nm 정도이다. 블레이즈 각도(및 이에 따른 제2돌출부의 높이)는, 소정 입사각, 예를 들면 수직 입사각에서, 광학 경로 길이가 표면 전반에 걸쳐 일정하도록(또는 파장의 정수배 만큼만 변경되도록) 선택될 수 있다. 다시 말해, 예: h2*n2+(h1-h2)*1=h1*n1. 예를 들어, 굴절률 n1 또는 물질 m1이 0.96(Zr), 굴절률 n2 또는 물질 m2는 0.92(Mo) 및 높이 h1은 100이라 가정하면, 높이 h2는 50nm일 수 있다. 높이, 주기 및 물질들은 적용될 입사각에 따라 선택 가능하다.
제13실시예
도 9를 참조하면, 돌출부(LP1a, LP1b)들은 박판형 방형파 프로파일을 가질 수 있고, 상기 돌출부들은 거울(300) 상에 박판형으로 배치되는 정방형 혹은 직사각형 구조체를 가지며, 상기 돌출부(LP1a, LP1b)들은 대략 100nm 내지 10㎛의 주기 p(제1 및 제2돌출부(LP1a, LP1b)의 주기, 양자 모두는 방형파 프로파일을 형성함)를 가지고, 상기 돌출부들의 높이(h1)는 10~500nm(제1돌출부(LP1a)) 정도이다. 또 다른 실시예에서, 상기 높이 h1은 10~100nm 정도일 수 있다. 제2돌출부(LP1a)의 높이 h2는, 소정의 입사각, 예를 들면 수직 입사각에서, 광학 경로 길이가 표면 전반에 걸쳐 일정하도록(또는 파장의 정수배 만큼만 변경되도록) 선택될 수 있다. 높이 h2는 예컨대 50nm일 수 있다.
제14실시예
본 실시예에서, 물질들은 Si, Be, Zr 중 적어도 하나로부터 선택된다(하지만, 제1 및 제2돌출부에 대해서는 상이함).
제15실시예
본 실시예에서, 제1돌출부(LP1a)의 물질 또는 제2돌출부(LP1b)의 물질은 Si, Be, Zr 중 적어도 하나로부터 선택된 물질을 포함한다.
제16실시예
본 발명의 본 실시예에서, 제1 및 제2돌출부(LP1a, LP1b)의 물질(m1, m2)들은 예컨대 Mo와 Si와 같이 굴절률의 차이가 비교적 크다. 예를 들어, 물질 m1을 포함하는 돌출부(LP1a)는 Mo이고, 물질 m2를 포함하는 돌출부(LP1b)는 Si이며, 그 역도 가능하다.
지금까지 본 발명의 특정 실시예들을 기술하였지만, 본 발명은 상술된 것 이외의 방법으로도 실시될 수 있음은 자명하다. 상기 실시예 및 도면들의 기술은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어, 본 발명은 제1실시예에 기술된 리소그래피 장치에 국한되지 않는다.
본 발명에 따르면, 리소그래피 투영장치에서 사용되어 넓은 대역 소스로부터 EUV 방사선을 선택하고/선택하거나 원하지 않는 주파수들을 거부할 수 있고, 예를 들면 IR 방사선을 더욱 효과적으로 차단시키는 광학 필터로서 사용될 수 있는 개선 된 거울을 제공할 수 있다.

Claims (22)

  1. 거울면을 포함하는 거울로서,
    상기 거울면은, 제 1 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 제 1 돌출부 및 제 2 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하여 이루어고,
    상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않는 것이며,
    상기 제 1 및 제 2 돌출부는, 상기 제 1 및 제 2 돌출부를 관통하여 전파되어 상기 거울면에 의하여 반사되는 방사선 빔에 대하여 상기 거울면에 걸쳐 변하지 않는 광학 경로 길이 차이가 생성되는 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 거울.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 거울면을 가지며,
    상기 거울면은, Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 1 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 제 1 돌출부, 및 Be, B, C, Si, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 제 2 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 제 2 돌출부를 포함하여 이루어지고, 상기 제 1 및 제 2 물질은 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 거울.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방사선 빔은 EUV 방사선을 포함하는 것을 특징으로 하는 거울.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 거울은 그레이징 입사거울 또는 다중층 거울인 것을 특징으로 하는 거울.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부들은, 상기 거울상에 방사선 빔이 입사되는 경우, 상기 방사선 빔의 원하는 파장들은 사전결정된 방향으로 지나가게 되고 원하지 않는 파장들은 다른 방향들로 편향되고 및/또는 흡수되는 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 거울.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부들은 블레이즈 격자를 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 거울.
  7. - 방사선의 투영빔을 공급하기 위한 방사선 시스템;
    - 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하기 위한 지지구조체;
    - 기판을 잡아주기 위한 기판테이블;
    - 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하기 위한 투영시스템; 및
    - 각각 거울면을 가지는 하나 이상의 거울을 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영장치에 있어서,
    상기 하나 이상의 거울은 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 거울을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 거울이 방사선 소스 다음에 위치되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  10. - 부분적 또는 전체적으로 방사선 감응재층으로 도포된 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔에 단면 패턴을 제공하는 단계;
    - 상기 패터닝된 빔을 상기 방사선 감응재층의 타겟부상으로 투영하는 단계; 및
    - 거울면을 가지는 하나 이상의 거울을 제공하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조방법에 있어서,
    상기 투영빔(PB) 내에 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 하나 이상의 거울을 제공하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  11. 삭제
  12. 거울면을 가지는 거울에 있어서,
    상기 거울면은 Be, B, C, P, S, K, Ca, Sc, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Pa 및 U 중 하나 이상으로부터 선택된 물질을 포함하여 이루어지는 하나 이상의 돌출부를 포함하여 이루어지고,
    상기 돌출부들은, 0˚를 초과하고 90˚ 미만의 범위의 입사각을 가지며 EUV 방사선을 포함하여 이루어지는 투영빔의 EUV 방사선의 일부가 하나의 돌출부만을 지나가는 것을 특징으로 하는 거울.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 돌출부들은, 60˚ 이상 90˚ 미만의 범위의 입사각을 가지며, EUV 방사선을 포함하여 이루어지는 투영빔의 EUV 방사선의 일부가 하나의 돌출부만을 지나가는 것을 특징으로 하는 거울.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 돌출부들은 길이 및 주기를 가지며, 상기 돌출부들은 돌출부 길이:주기가 1:5 내지 1:20의 범위가 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 거울.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 따른 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  16. - 부분적 또는 전체적으로 방사선 감응재층으로 도포된 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔에 단면 패턴을 제공하는 단계;
    - 상기 패터닝된 빔을 상기 방사선 감응재층의 타겟부상으로 투영하는 단계; 및
    - 거울면을 가지는 하나 이상의 거울을 제공하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조방법에 있어서,
    상기 투영빔(PB) 내에 제 12 항 또는 제 13 항에 따른 하나 이상의 거울을 제공하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
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  21. 삭제
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG112034A1 (en) * 2003-11-06 2005-06-29 Asml Netherlands Bv Optical element, lithographic apparatus comprising such optical element and device manufacturing method
WO2006064363A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-22 Radove Gmbh Process and apparatus for the production of collimated uv rays for photolithographic transfer
US7330239B2 (en) * 2005-04-08 2008-02-12 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing a blazing portion of a contrast device
EP3264444A1 (en) * 2006-03-10 2018-01-03 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus and method for manufacuring semiconductor device
WO2007119681A1 (ja) * 2006-04-13 2007-10-25 Panasonic Corporation 回折光学素子及びその製造方法
US20090250637A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Cymer, Inc. System and methods for filtering out-of-band radiation in EUV exposure tools
NL1036891A1 (nl) * 2008-05-02 2009-11-03 Asml Netherlands Bv Dichroic mirror, method for manufacturing a dichroic mirror, lithographic apparatus, semiconductor device and method of manufacturing therefor.
JP5061069B2 (ja) * 2008-05-20 2012-10-31 ギガフォトン株式会社 極端紫外光を用いる半導体露光装置
US8227778B2 (en) * 2008-05-20 2012-07-24 Komatsu Ltd. Semiconductor exposure device using extreme ultra violet radiation
JP5061063B2 (ja) * 2008-05-20 2012-10-31 ギガフォトン株式会社 極端紫外光用ミラーおよび極端紫外光源装置
US20110080573A1 (en) * 2008-06-04 2011-04-07 Asml Netherlands B.V. Multilayer mirror and lithographic apparatus
NL2002990A1 (nl) 2008-06-30 2009-12-31 Asml Netherlands Bv Method for removing a deposition on an uncapped multilayer mirror of a lithographic apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method.
US20100033704A1 (en) * 2008-08-11 2010-02-11 Masayuki Shiraishi Deformable mirror, mirror apparatus, and exposure apparatus
CN102105837B (zh) * 2008-08-15 2014-04-30 Asml荷兰有限公司 反射镜、光刻设备以及器件制造方法
NL2004081A (en) * 2009-02-13 2010-08-16 Asml Netherlands Bv Multilayer mirror and lithographic apparatus.
DE102009044462A1 (de) * 2009-11-06 2011-01-05 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element, Beleuchtungssystem und Projektionsbelichtungsanlage
TWI596384B (zh) 2012-01-18 2017-08-21 Ａｓｍｌ荷蘭公司 光源收集器元件、微影裝置及元件製造方法
DE102012201075A1 (de) 2012-01-25 2013-07-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung, EUV-Lithographieanlage und Verfahren zum Konfigurieren einer optischen Anordnung
DE102012010093A1 (de) 2012-05-23 2013-11-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel
DE102012220465A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor
US9151881B2 (en) * 2012-11-12 2015-10-06 Kla-Tencor Corporation Phase grating for mask inspection system
KR102390697B1 (ko) * 2013-01-28 2022-04-26 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치를 위한 방사선 소스, 거울 및 투영 시스템
DE102013202948A1 (de) 2013-02-22 2014-09-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem für eine EUV-Lithographievorrichtung und Facettenspiegel dafür
US10401723B2 (en) * 2013-06-03 2019-09-03 Asml Netherlands B.V. Patterning device
US9529249B2 (en) 2013-11-15 2016-12-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extreme ultraviolet lithography process and mask
DE102013223935A1 (de) * 2013-11-22 2015-05-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem für die EUV-Belichtungslithographie
NL2015639A (en) * 2014-11-28 2016-09-20 Asml Netherlands Bv Encoder, position measurement system and lithographic apparatus.
CN114791653A (zh) * 2015-03-24 2022-07-26 申泰公司 具有纹理化表面的光学块
WO2017036720A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 Asml Netherlands B.V. Attenuation apparatus and method
KR102390742B1 (ko) * 2017-10-24 2022-04-26 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 마크, 오버레이 타겟, 및 정렬 및 오버레이 방법
CN110632687B (zh) * 2018-06-22 2021-07-27 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 可调控电磁波吸收的超材料晶体结构及其制备方法
CN114791640B (zh) * 2021-01-25 2024-04-09 华为技术有限公司 闪耀光栅及闪耀光栅的制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3045532A (en) 1958-05-19 1962-07-24 Coleman Instr Inc Diffraction grating having a plurality of blaze angles
US4915463A (en) 1988-10-18 1990-04-10 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Multilayer diffraction grating

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3046839A (en) * 1959-01-12 1962-07-31 Polaroid Corp Processes for preparing light polarizing materials
JPS5092148A (ko) * 1973-12-14 1975-07-23
US6118577A (en) * 1998-08-06 2000-09-12 Euv, L.L.C Diffractive element in extreme-UV lithography condenser
US6469827B1 (en) * 1998-08-06 2002-10-22 Euv Llc Diffraction spectral filter for use in extreme-UV lithography condenser
TW561279B (en) * 1999-07-02 2003-11-11 Asml Netherlands Bv Reflector for reflecting radiation in a desired wavelength range, lithographic projection apparatus containing the same and method for their preparation
TW538256B (en) 2000-01-14 2003-06-21 Zeiss Stiftung Microlithographic reduction projection catadioptric objective
US6449096B1 (en) * 2000-07-13 2002-09-10 Network Photonics, Inc. Diffraction grating with reduced polarization-dependent loss
US6510200B1 (en) * 2001-06-29 2003-01-21 Osmic, Inc. Multi-layer structure with variable bandpass for monochromatization and spectroscopy
EP1282011B1 (de) 2001-08-01 2006-11-22 Carl Zeiss SMT AG Reflektives Projektionsobjektiv für EUV-Photolithographie
US7027226B2 (en) * 2001-09-17 2006-04-11 Euv Llc Diffractive optical element for extreme ultraviolet wavefront control
US6577442B2 (en) * 2001-09-27 2003-06-10 Intel Corporation Reflective spectral filtering of high power extreme ultra-violet radiation
JP4310080B2 (ja) * 2002-06-17 2009-08-05 キヤノン株式会社 回折光学素子およびこれを備えた光学系、光学装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3045532A (en) 1958-05-19 1962-07-24 Coleman Instr Inc Diffraction grating having a plurality of blaze angles
US4915463A (en) 1988-10-18 1990-04-10 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Multilayer diffraction grating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. Prince, "Semiconductor memories", 2nd Ed., Wiley (1991), p.9 and pp.90-91

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Publication number Publication date
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