KR101670318B1 - 높은 열전도율을 갖는 ｅｕｖ 레티클 기판들 - Google Patents
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Abstract
반사 레티클은 EUV 방사선의 흡수로부터 초래되는 패턴 왜곡을 실질적으로 저감시키거나 제거하는 한편, 업계 표준들과 일치하는 레티클 두께를 유지한다. 반사 레티클은, 극저팽창(ULE) 유리의 층 및 상기 ULE 유리보다 실질적으로 큰 열 전도율을 갖는 근청석의 기판을 포함한다. ULE 유리의 제 1 표면 상에는 알루미늄 층이 배치되고, ULE 유리의 제 2 표면은 실질적으로 편평하고 실질적으로 결함이 없도록 폴리싱된다. 반사 레티클을 형성하기 위하여, 근청석 기판은 양극 접합을 이용하여 알루미늄 층에 직접 접합될 수 있다. 대안적으로, 중간 제로더 층의 제 1 표면이 알루미늄 층에 접합되고, 제 2 알루미늄 층이 근청석 기판을 제로더 층의 제 2 표면에 양극 접합시키는 데 이용되어, 반사 레티클을 형성할 수도 있다.
Description
본 발명은 리소그래피 장치에 사용하기 위한 패터닝 디바이스들에 관한 것이다.
리소그래피는 집적 회로(IC)뿐만 아니라 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는 핵심 공정으로서 널리 알려져 있다. 리소그래피 장치는 기판 상에, 예컨대 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 - 리소그래피 동안에 사용되는 - 기계이다. 리소그래피 장치로 IC를 제조하는 동안에, (대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭해지는) 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성한다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(예를 들어, 레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함한다. IC의 상이한 층들의 제조는 흔히 상이한 레티클들을 갖는 상이한 층들 상에 상이한 패턴들을 이미징할 필요가 있다. 그러므로, 레티클은 리소그래피 공정 동안 변해야 한다.
기존의 극자외(EUV) 리소그래피 장치는 극저팽창(ultra-low expansion: ULE) 유리로부터 형성되는 기판들을 갖는 반사 레티클들을 포함하며, 유리-세라믹 재료는 넓은 범위의 작업 온도에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 갖는다. 기판으로서 ULE 유리의 선택은 ULE 유리의 열팽창계수, 및 EUV 리소그래피 응용예들을 위해 필요한 미세 표면 요건들(즉, 매우 작은 거칠기를 가지고, 실질적으로 결함이 없으며, 실질적으로 편평한 표면들)로 ULE 유리의 표면을 폴리싱하기 위한 능력을 토대로 한다.
일반적으로, EUV 리소그래피 장치를 위한 기존 반사 레티클들은 대략 70 %의 반사율을 보인다. 그러므로, 프린팅될 패턴에 따라, 기존 반사 레티클은 입사 EUV 방사선 빔의 대략 30% 내지 100%를 흡수할 수 있다. 이러한 흡수율은 레티클을 상당히 가열시킬 수 있으며, 이는 ULE 유리 기판의 상대적으로 작은 열팽창계수에도 불구하고 레티클 표면을 왜곡시킬 수 있고 투영되는 이미지에 오차들을 도입시킬 수 있다.
또한, 반사 레티클의 뒷면이 선택적으로 냉각되는 경우에도, EUV 방사선의 흡수율은 ULE 유리 기판을 갖는 레티클의 두께를 가로지르는 과도하게 큰 열 구배를 초래할 수 있다. 이러한 과도하게 큰 열 구배들은, ULE 유리 기판 내의, 그리고 이로 인해 레티클 내의 상대적으로 큰 열 저항을 촉진하는 ULE 유리 기판의 상대적으로 작은 열팽창계수로부터 기인할 수 있다. 레티클의 열 저항률을 저감킬 수 있는 기존 레티클 디자인들에 대한 한가지 수정안은, ULE 유리 기판을 얇게 만드는, 따라서 레티클을 얇게 만드는 것이다. 하지만, 이러한 수정안은, 패터닝된 표면을 편평하게 유지시키는 데 있어 극단적이며, 잠재적으로는 극복할 수 없는 어려움을 발생시킬 수 있다. 또한, 이러한 레티클은 EUV 반사 레티클들에 대해 허용되는 업계의 두께로부터 벗어날 것이다(예를 들어, 대략 6.35 mm ± 0.10 mm).
그러므로, EUV 방사선의 왜곡으로 인한 패턴 왜곡을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거하는 한편, 업계 표준과 일치하는 레티클 두께를 유지함으로써 종래 시스템들의 단점들을 실질적으로 제거한, EUV 리소그래피 적용예들에서 이용하기 위한 반사 레티클이 필요로 된다.
일 실시예에서, 레티클은 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 광학 층을 포함한다. 또한, 레티클은 광학 층의 열 전도율보다 실질적으로 더 큰 열 전도율을 갖는 기판을 포함한다. 광학 층과 기판 사이에는 전도 층이 배치된다. 전도 층은, (i) 기판의 표면 및 (ⅱ) 광학 층의 제 1 표면 중 1 이상에 접합된다. 예를 들어, 광학 층은 실질적으로 0의 열팽창계수를 갖는 재료일 수 있고, 기판은 실질적으로 0의 열팽창계수를 갖는 재료일 수 있으며, 전도 층은 알루미늄일 수 있다.
추가 실시예에서, 리소그래피 장치는, 방사선 빔을 생성하도록 구성되는 조명 시스템, 상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 레티클, 및 상기 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함한다. 레티클은 제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 광학 층을 포함한다. 레티클은 광학 층의 열 전도율보다 실질적으로 큰 열 전도율을 갖는 기판을 포함한다. 전도 층은, 광학 층과 기판 사이에 배치되며, (i) 상기 기판의 표면 및 (ⅱ) 상기 광학 층의 제 1 표면 중 적어도 하나에 접합된다. 예를 들어, 광학 층은 실질적으로 0의 열팽창계수를 갖는 재료일 수 있고, 기판은 실질적으로 0의 열팽창계수를 갖는 재료일 수 있으며, 전도 층은 알루미늄일 수 있다.
추가 실시예에서는, 광학 층의 제 1 표면 상에 전도 재료의 층을 배치시키는 레티클을 제조하는 방법이 제공된다. 그 다음, 전도 재료의 층은 (i) 중간 층의 제 1 표면이나 또는 (ⅱ) 광학 층의 열 전도율보다 실질적으로 큰 열 전도율을 갖는 기판의 표면 중 하나에 접합된다.
추가 실시예에서는, 극자외 리소그래피(EUVL) 시스템에서 사용하기 위한 레티클을 제조하는 방법이 제공된다. 두꺼운 기판은 제 1 열 전도율을 갖는 EUVL 레티클을 제공하기 위한 박막 다층 코팅에 접합되며, 상기 제 1 열 전도율은 단일 재료 층이 형성되는 반사 리소그래피 레티클의 제 2 열 전도율보다 상대적으로 크다.
본 발명의 추가 실시예들, 특징들, 및 장점들과 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동들에 대해서는 첨부 도면들을 참조하여 상세히 후술될 것이다.
본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 1 이상의 실시예들을 예시하며, 또한 설명부와 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자가 본 발명을 구현 및 사용할 수 있게 하는 역할을 한다.
도 1a 및 1b는 반사 리소그래피 장치 및 투과 리소그래피 장치를 각각 나타낸 도;
도 2는 EUV 리소그래피 장치의 예를 나타낸 도;
도 3은 EUV 리소그래피 장치에 사용하기 위한 기존 반사 레티클을 개략적으로 나타낸 도;
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 예시적 반사 레티클의 특징들을 개략적으로 나타낸 도;
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 예시적 반사 레티클의 특징들을 개략적으로 나타낸 도;
도 6은 도 4a, 4b, 5a 및 5b의 예시적 반사 레티클들의 추가적인 특징들을 나타낸 도;
도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 반사 레티클들을 제조하는 예시적 방법들을 나타낸 도이다.
이후, 본 발명의 1 이상의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면에서, 같은 참조 부호들은 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다.
도 1a 및 1b는 반사 리소그래피 장치 및 투과 리소그래피 장치를 각각 나타낸 도;
도 2는 EUV 리소그래피 장치의 예를 나타낸 도;
도 3은 EUV 리소그래피 장치에 사용하기 위한 기존 반사 레티클을 개략적으로 나타낸 도;
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 예시적 반사 레티클의 특징들을 개략적으로 나타낸 도;
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 예시적 반사 레티클의 특징들을 개략적으로 나타낸 도;
도 6은 도 4a, 4b, 5a 및 5b의 예시적 반사 레티클들의 추가적인 특징들을 나타낸 도;
도 7 및 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 반사 레티클들을 제조하는 예시적 방법들을 나타낸 도이다.
이후, 본 발명의 1 이상의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면에서, 같은 참조 부호들은 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다.
I. 개요
본 발명은 높은 열 전도율을 갖는 기판들을 포함하는 레티클, 및 특히 높은 열 전도율을 갖는 EUV 반사 레티클들을 위한 기판들에 관한 것이다. 본 명세서는 본 발명의 특징들을 통합한 1 이상의 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명의 예시에 지나지 않는다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로만 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
설명된 실시예(들), 및 본 명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적인 실시예" 등의 언급은, 설명된 실시예(들)가 특정한 모양, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 이 특정한 모양, 구조 또는 특성을 반드시 포함하는 것은 아닐 수 있음을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 나아가, 특정한 모양, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명될 때, 명확히 설명되는지의 여부와는 무관하게 다른 실시예들과 관련하여 이러한 모양, 구조 또는 특성을 구현하는 것이 당업자의 지식 내에 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그 여하한의 조합으로 실행될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들로서 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 및, 플래시 메모리 디바이스; 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호(예를 들어, 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다. 나아가, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어들은 본 명세서에서 소정 작업을 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 작업들은 실제로 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스들로부터 기인한다는 것을 이해하여야 한다.
다양한 실시예들에서, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 반사 레티클은 레티클이 EUV 리소그래피 장치에서 노광되는 온도의 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 갖는 광학 층을 포함한다. 상기 광학 층은 전도 층이 배치되는 제 1 표면, 및 실질적으로 편평하고 실질적으로 결함 없이 폴리싱될 수 있는 제 2 표면을 포함한다. 예를 들어, 광학 층은 극저팽창(ULE) 티타늄-실리케이트(titanium-silicate) 유리로부터 형성될 수 있으며, 전도 층은 알루미늄일 수 있다.
일 실시예에서, 전도 층은, 작동 온도의 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수 및 광학 층보다 실질적으로 높은 열 전도율을 갖는 기판의 제 1 표면에 직접적으로 접합된다. 이러한 실시예에서, 기판은 ULE 유리보다 대략 3 배 더 높은 열 전도율을 갖는 근청석(Cordierite)으로부터 형성될 수 있다. 접합된 기판과 광학 층은 EUV 리소그래피 적용들에 사용하기 적합한 레티클을 형성한다.
추가 실시예에서, 기판의 제 1 표면 상에는 제 2 전도 층이 배치될 수 있다. 또한, 그 다음으로 전도 재료의 제 1 층이 중간 층의 제 1 표면에 접합될 수 있으며, 제 2 전도 층이 중간 층의 제 2 표면에 접합될 수 있다. 예를 들어, 기판은 상술된 바와 같이 근청석으로부터 형성될 수 있으며, 중간 층은 제로더(Zerodur), 즉 비다공성의 무기 유리 세라믹 재료로부터 만들어질 수 있으며, 제 2 도전 층은 알루미늄일 수 있다. 이러한 실시예에서, 접합된 광학 층, 중간 층, 및 기판은 EUV 리소그래피 적용들에 사용하기 적합한 레티클을 형성한다.
이들 반사 레티클들은, 그들의 다양한 실시예들에서 후술되겠지만 EUV 방사선의 흡수로부터 기인하는 패턴 왜곡을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거하는 한편, 업계 표준들과 일치하는 레티클 두께를 유지한다. 이와 같이, 이들 반사 레티클들은 기존 EUV 레티클 기술들의 단점들을 실질적으로 제거한다.
하지만, 이러한 실시예들을 보다 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적 환경을 제시하는 것이 유용하다.
Ⅱ. 예시적 리소그래피 환경
A. 예시적 반사형 리소그래피 시스템 및 투과형 리소그래피 시스템
도 1a 및 도 1b는 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')를 각각 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')는 각각: 방사선 빔(B)(예를 들어, DUV 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스[예를 들어, 마스크, 레티클, 또는 동적(dynamic) 패터닝 디바이스](MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 및 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)을 포함한다. 또한, 리소그래피 장치(100 및 100')는 기판(W)의 타겟부(C)(1 이상의 다이를 포함) 상에 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 갖는다. 리소그래피 장치(100)에서 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 반사형이며, 리소그래피 장치(100')에서 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 투과형이다.
조명 시스템(IL)은 방사선(B)을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 여타의 타입의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소를 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치(100 및 100')의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스(MA)"라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C)에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부(C)에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 수 있다.
패터닝 디바이스(MA)는 [도 1b의 리소그래피 장치(100')에서와 같이] 투과형 또는 [도 1a의 리소그래피 장치(100)에서와 같이] 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스(MA)의 예로는 레티클, 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔(B)에 패턴을 부여한다.
"투영 시스템(PS)"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 그들의 여하한의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포괄할 수 있다. 여타의 가스들이 너무 많은 방사선 또는 전자들을 흡수할 수 있기 때문에, EUV 또는 전자 빔 방사선에 대해 진공 환경이 사용될 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 대해 진공 환경이 제공될 수 있다.
리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)(WT)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 기판 테이블들(WT)이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블들 상에서 준비작업 단계들이 수행되는 동안에, 1 이상의 다른 기판 테이블들(WT)이 노광에 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치들(100, 100')은 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치들(100 또는 100')의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔(B)은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)(도 1b)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 전달된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치들(100 및 100')의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정기(AD)(도 1b)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 σouter 및 σinner라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들(도 1b)을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 단면이 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 리소그래피 장치(100)에서, 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 상기 투영 시스템은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 방사선 빔(B)을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(IF1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로지른 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 상기 투영 시스템은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1b에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어, 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다.
일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 달리) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 이들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서는, 마스크 정렬 마크들이 다이들 사이에 위치될 수 있다.
리소그래피 장치들(100 및 100')은 다음의 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(또는 축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source: SO)가 채택될 수 있으며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 설명된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 EUV 리소그래피용 EUV 방사선 빔을 생성하도록 구성된 극자외(EUV) 소스를 포함한다. 일반적으로, EUV 소스는 방사선 시스템(이하 참조) 내에 구성되며, 대응하는 조명 시스템은 EUV 소스의 EUV 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된다.
B. 예시적 EUV 리소그래피 장치
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적 EUV 리소그래피 장치(200)를 개략적으로 나타내고 있다. 도 2에서, EUV 리소그래피 장치(200)는 방사선 시스템(42), 조명 광학 유닛(44) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 방사선 시스템(42)은 방전 플라즈마에 의해 형성될 수 있는 방사선 소스(SO)를 포함한다. 일 실시예에서, EUV 방사선은 전자기 스펙트럼의 EUV 범위 내에서 방사선을 방출하도록 초고온 플라즈마(very hot plasma)가 생성되는 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기에 의해 생성될 수 있다. 초고온 플라즈마는, 예를 들어 전기 방전에 의해 전체 또는 부분적으로 이온화된 플라즈마를 발생시킴으로써 생성될 수 있다. 방사선의 효율적인 발생을 위해, Xe, Li, Sn 증기 또는 여하한의 다른 적절한 가스 또는 증기의, 예를 들어 10 Pa의 분압(partial pressure)이 요구될 수 있다. 방사선 소스(SO)에 의해 방출된 방사선은, 소스 챔버(source chamber: 47) 내의 개구부(opening) 내에 또는 그 뒤에 위치되는 가스 배리어 또는 오염물 트랩(contaminant trap: 49)을 통해 소스 챔버(47)로부터 컬렉터 챔버(48)로 전달된다. 일 실시예에서, 가스 배리어(49)는 채널 구조체를 포함할 수 있다.
컬렉터 챔버(48)는 그레이징 입사 컬렉터에 의해 형성될 수 있는 방사선 컬렉터(50)(컬렉터 거울 또는 컬렉터라 칭해질 수도 있음)를 포함한다. 방사선 컬렉터(50)는 업스트림 방사선 컬렉터 측면(upstream radiation collector side: 50a) 및 다운스트림 방사선 컬렉터 측면(downstream radiation collector side: 50b)을 가지며, 컬렉터(50)에 의해 통과된 방사선은, 컬렉터 챔버(48) 내의 어퍼처(aperture)에서 가상 소스 지점(virtual source point: 52)에 포커스되도록 격자 스펙트럼 필터(grating spectral filter: 51)로 반사될 수 있다. 방사선 컬렉터(50)들은 당업자들에게 알려져 있다.
컬렉터 챔버(48)로부터, 방사선 빔(56)은 조명 광학 유닛(44) 내에서 수직 입사 반사기들(53 및 54)을 통해 레티클 또는 마스크 테이블(MT) 상에 위치된 레티클 또는 마스크(도시 안됨) 상으로 반사된다. 투영 시스템(PS)에서 반사 요소들(58 및 59)을 통해 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT) 상에 지지되는 기판(도시 안됨) 상으로 이미징되는 패터닝된 빔(57)이 형성된다. 다양한 실시예들에서는, 조명 광학 유닛(44) 및 투영 시스템(PS)은 도 2에 도시된 것보다 더 많은(또는 더 적은) 요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 격자 스펙트럼 필터(51)는 리소그래피 장치의 형태에 따라 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 일 실시예에서는, 조명 광학 유닛(44)은 도 2에 나타낸 것보다 더 많은 거울들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 투영 시스템(PS)은 반사 요소들(58 및 59) 이외에도 1 내지 4 개 더 많은 반사 요소를 포함할 수도 있다. 도 2에서, 참조 부호 180은, 2 개의 반사기들 사이의 공간, 예를 들어 반사기 142와 143 사이의 공간을 나타낸다.
일 실시예에서, 컬렉터 거울(50)은 그레이징 입사 거울 대신에 또는 그레이징 입사 거울과 더불어 수직 입사 컬렉터를 포함할 수도 있다. 또한, 컬렉터 거울(50)은 반사기들(142, 143 및 146)을 갖는 네스티드 컬렉터(nested collector)를 기준으로 설명되지만, 본 명세서에서는 일 컬렉터의 예시로서 이용된다.
또한, 도 2에 개략적으로 도시된 격자(51) 대신에, 투과 광학 필터가 적용될 수도 있다. EUV에 대해 투과적이고, UV 방사선에 대해서는 덜 투과적이거나 오히려 실질적으로 이를 흡수하는 광학 필터들이 당업자들에게 알려져 있다. 따라서, 본 명세서에서 "격자 스펙트럼 퓨리티 필터(grating spectral purity filter)"의 이용은 격자들 또는 투과 필터들을 포함하는 "스펙트럼 퓨리티 필터"와 상호교환가능하게 나타나 있다. 도 2에 도시되지 않았지만, 추가적인 광학 요소로서, 예를 들어 컬렉터 거울(50)의 상류에 구성된 EUV 투과 광학 필터들, 또는 조명 유닛(44) 및/또는 투영 시스템(PS) 내의 광학 EUV 투과 필터들이 포함될 수 있다.
광학 요소들에 대한 "상류" 및 "하류"라는 용어들은 1 이상의 추가 광학 요소들의 "광학적으로 상류" 및 "광학적으로 하류"의 1 이상의 광학 요소들의 위치들을 각각 나타낸다. 방사선 빔이 리소그래피 장치(200)를 통과하는 광 경로를 따라, 제 2 광학 요소보다 소스(SO)에 더 가까운 제 1 광학 요소들은 제 2 광학 요소의 상류에 구성되며; 상기 제 2 광학 요소는 제 1 광학 요소의 하류에 구성된다. 예를 들어, 컬렉터 거울(50)은 스펙트럼 필터(51)의 상류에 구성되는 반면, 광학 요소(53)는 스펙트럼 필터(51)의 하류에 구성된다.
도 2에 도시된 모든 광학 요소들(및 이 실시예의 개략적 도면에는 도시되지 않은 추가 광학 요소들)은 소스(SO)에 의해 생성된 오염물들, 예를 들어 Sn의 증착에 취약할 수 있다. 이는 방사선 컬렉터(50), 및 존재한다면 격자 스펙트럼 필터(51)에 대한 경우에 해당된다. 따라서, 세정 디바이스가 이 광학 요소들 중 1 이상을 세정하는데 채용될 수 있을 뿐만 아니라, 세정 방법이 이 광학 요소들에 적용될 수도 있으며, 또한 수직 입사 반사기들(53 및 54) 및 반사 요소들(58 및 59) 또는 다른 광학 요소들, 예를 들어 추가 거울, 격자 등에도 적용될 수 있다.
방사선 컬렉터(50)는 그레이징 입사 컬렉터일 수 있으며, 이러한 실시예에서 상기 컬렉터(50)는 광학 축선(O)을 따라 정렬된다. 소스(SO), 또는 그것의 이미지는 광학 축선(O)을 따라 배치될 수도 있다. 방사선 컬렉터(50)는 반사기들(142, 143 및 146)[쉘(shell) 또는 수 개의 볼터-타입 반사기들을 포함하는 볼터 타입 반사기로도 알려짐]을 포함할 수도 있다. 반사기들(142, 143 및 146)은 네스트(nest)될 수 있으며, 광학 축선(O)을 중심으로 회전 대칭(rotationally symmetric)이다. 도 2에서, 내측 반사기는 참조 부호 142로 표시되어 있고, 중간 반사기는 참조 부호 143으로 표시되어 있으며, 외측 반사기는 참조 부호 146으로 표시되어 있다. 방사선 컬렉터(50)는 소정 볼륨, 즉 외측 반사기(들)(146) 내의 볼륨을 둘러싼다. 통상적으로, 외측 반사기(들)(146) 내의 볼륨은 작은 개구부들이 존재할 수 있으나 주변방향으로 패쇄된다.
반사기들(142, 143 및 146)은, 전체 또는 일부분이 반사 층 또는 다수의 반사 층들을 포함하는 표면들을 포함한다. 따라서, 반사기들(142, 143 및 146)(또한 방사선 컬렉터들의 실시예의 추가 반사기들은 3 이상의 반사기들 또는 쉘들을 구비함)은 전체 또는 부분적으로 소스(SO)로부터 EUV 방사선을 반사하고 수집하도록 설계되며, 반사기들(142, 143, 및 146)의 전체 또는 일부분은 EUV 방사선을 반사하고 수집하도록 설계되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 반사기들의 후면(back side)의 전체 또는 일부분이 EUV 방사선을 반사하고 수집하도록 설계되지 않을 수 있다. 이 반사 층들의 표면 상에는, 추가적으로 보호를 위해, 또는 반사 층들의 전체 또는 부분적인 표면 상에 제공되는 광학 필터로서 캡 층(cap layer)이 존재할 수 있다.
방사선 컬렉터(50)는 통상적으로 소스(SO) 또는 소스(SO)의 이미지 부근에 배치된다. 각각의 반사기(142, 143, 146)는 2 이상의 인접한 반사 표면들을 포함할 수 있으며, 소스(SO)로부터의 더 먼 반사 표면들은 소스(SO)에 더 가까운 반사 표면보다 광학 축선(O)에 대해 더 작은 각도로 배치된다. 이러한 방식으로, 그레이징 입사 컬렉터(50)는 광학 축선(O)을 따라 전달되는 (E)UV 방사선 빔을 발생시키도록 구성된다. 2 이상의 반사기들은 실질적으로 공통 축을 가지고 배치될 수 있으며, 광학 축선(O)을 중심으로 실질적으로 회전 대칭하여 연장된다. 방사선 컬렉터(50)는 외측 반사기(146)의 외부 표면 상의 추가 피처들 또는 외측 반사기(146) 주위의 추가 피처들, 예를 들어 보호 홀더(protective holder), 가열기 등을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 명세서에 설명된 실시예들에서, 본 명세서가 허용하는 "렌즈" 및 "렌즈 요소"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 [예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장(λ)을 갖는] 자외(UV) 방사선, (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위, 예컨대 13.5 nm의 파장을 갖는) 극자외[EUV 또는 소프트(soft) X-레이] 방사선, 또는 5 nm 미만에서 작동하는 하드(hard) X-레이뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 일반적으로, 780 내지 3000 nm(또는 그 이상) 사이의 파장을 갖는 방사선은 IR 방사선으로 간주된다. UV는 약 100 내지 400 nm의 파장을 갖는 방사선을 일컫는다. 리소그래피 내에서, 이는 또한 수은 방전 램프에 의해 생성될 수 있는 파장들: G-라인 436 nm, H-라인 405 nm; 및/또는 I-라인 365 nm에도 통상적으로 적용된다. 진공(Vacuum) UV, 또는 VUV(즉, 공기에 의해 흡수되는 UV)는 약 100 내지 200 nm의 파장을 갖는 방사선을 일컫는다. 딥(Deep) UV(DUV)는 일반적으로 126 nm 내지 428 nm 범위의 파장을 갖는 방사선을 일컬으며, 일 실시예에서는 엑시머 레이저가 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 생성할 수 있다. 약 5 내지 20 nm 범위의 파장을 갖는 방사선은 소정의 파장 대역을 갖는, 그 중 적어도 일부분이 5 내지 20 nm 범위 내에 있는, 방사선에 관한 것임을 이해하여야 한다.
Ⅲ. 높은 열전도율들을 갖는 EUV 레티클들을 위한 예시적 기판들
도 3은 기판 재료의 단일 층으로부터 형성되는 기존의 EUV 반사 레티클(300)의 일 예를 개략적으로 나타내고 있다. 도 3에서, 레티클(300)은 고-반사 재료로 된 1 이상의 층들이 반사 층(304)을 형성하도록 배치된 기판(302)을 포함한다. 패턴(도시 안됨)은 레지스트의 패터닝된 층의 화학적 에칭을 통해서나, 추가적으로 또는 대안적으로 당업자들에게 알려진 여하한의 다른 기술을 통해서 층(304)의 반사 표면(304a) 상에 형성될 수 있다.
기존 EUV 반사 레티클들의 기판들, 예컨대 기판(302)은 흔히, (예를 들어, 기판이 EUV 리소그래피 장치 내에서 노광되는 온도 범위를 포함하는) 넓은 범위의 온도에 걸쳐 높은 탄성계수 및 상대적으로 작은 열팽창계수를 특징으로 하는, 광학용(optical-grade) 유리, 세라믹, 유리-세라믹 재료 및 여타 재료로부터 구성된다. 예를 들어, 기판(302)은, 뉴욕주 코닝의 코닝사에 의하여 제조된 것과 같은 극저팽창(ULE) 티타늄-실리케이트 유리로부터 형성될 수 있다.
하지만, 이들 재료로부터 구성된 기판들은 또한 그들이 EUV 리소그래피 장치 내에서 노광되는 온도 범위에 걸쳐 열 전도율의 상대적으로 작은 값을 나타낸다. 예를 들어, ULE 유리의 평균 열 전도율은 25 ℃에서 대략 1.31 W/(m - ℃)인 한편, 알루미늄의 평균 열 전도율은 25 ℃에서 대략 250 W/(m - ℃)이다. 열 전도율의 이러한 값들은 기판의 두께를 가로지르는 상대적으로 큰 열 저항[즉, 기판 두께와 그것의 열 전도율의 비(quotient)]을 유도하며, 이에 의하여 기판으로부터, 레티클을 지지하는 1 이상의 디바이스들을 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 EUV 리소그래피 장치의 주변 부분들로의 열 전도 및 기판의 열 스루풋의 균일한 분포를 억제할 수 있다.
상술된 바와 같이, 기존 EUV 레티클들은 입사 EUV 방사선 빔 에너지의 대략 30 % 내지 100 %를 흡수한다. 레티클에 의한 EUV방사선의 이러한 흡수는 기판의 기계적 특성들로 인해 흔히 기판 전체를 통해 확산되거나 기판으로부터 먼 쪽으로 전도될 수 없는 기판의 국부화된 가열을 초래할 수 있다. 이러한 상황에서, 이 가열은 기판을 국부적으로 변형시킬 수 있으며, 따라서 대응되는 반사 층의 패터닝된 표면[예를 들어, 도 3에서 반사 층(308)의 표면(308a)]을 국부적으로 변형시킬 수 있다. 또한, 패턴 표면의 열적으로 유도된 왜곡은 입사 방사선 빔 상에 부여된 패턴을 왜곡시키고 EUV 리소그래피 장치에 의하여 기판 상으로 투영된 이미지에 오차들을 도입시킬 수 있다.
일반적으로, 기존 EUV 리소그래피 장치는 패터닝 표면의 열적 왜곡에 의하여 패터닝된 이미지로 도입된 오차들의 작은 부분 이상을 보상할 수가 없다. 이와 같이, 패터닝된 이미지 및 패터닝 표면 둘 모두의 열적 왜곡은 기존 EUV 리소그래피 장치에서의 이미징 성능을 제한하는 인자이다. 또한, EUV 리소그래피 장치에서 양산의 증대된 스루풋 요건들을 충족시키기 위해 반사 레티클들로 보다 많은 에너지가 전달되어야 하기 때문에 레티클 가열로 인한 패턴 왜곡의 문제는 악화되기 쉽다.
일 실시예에서, 방사선 왜곡으로 인한 국부화된 레티클 가열의 영향들은 반사 레티클에서 기판의 열 전도율을 증가시킴으로써 완화될 수 있다. 기판의 열 전도율을 증가시키고 (일정한 두께의) 기판의 열 저항을 낮춤으로써, 흡수된 방사선으로 인한 국부화된 가열은, 기판 전체에 걸쳐 보다 균일하게 분포될 수 있으며, 기판으로부터 레티클 척 또는 마스크를 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 주변 지지 디바이스들로 보다 효율적으로 멀리 전도될 수 있다. 그러므로, 레티클 기판의 열 전도율의 증가는 패터닝 표면의 유발된 왜곡, 및 이에 따른 패터닝된 이미지에서 유발된 오차들을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거할 수 있다.
EUV 리소그래피 장치를 위한 반사 레티클 내에 포함시키기에 적합한 한 가지 기판 재료로는 근청석, 즉 뉴욕주 태리타운의 Hitachi Metals America Ltd.를 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 다수의 공급업체들로부터 이용가능한 세라믹 재료가 있다. 근청석은 EUV 레티클들에 의해 겪게 되는 작동 온도의 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 갖는 한편, 기존 레티클 기판 재료들보다 대략 3 배 더 큰 열 전도율을 갖는다. 예를 들어, ULE 유리는 25 ℃에서 대략 1.31 W/(m - ℃)의 열 전도율을 갖지만, 25 ℃에서 근청석의 열 전도율은 대략 3.0 W/(m - ℃)이다.
하지만, 고체 근청석의 미소구조는 기존 반사 레티클들에서 기판으로 사용하기에 재료로서 부적합하다. 고체 근청석은 미세한 공동(void)들을 포함하고 있으며, 이들은 폴리싱시 폴리싱된 근청석 표면에 구멍들 및 다른 결함들을 형성한다. 레티클의 반사 층, 예를 들어 도 3에서의 레티클(300)의 반사 층(308)을 형성하기 위한 반사 재료들의 적용에 있어 이들 표면 결함들의 존재는 폴리싱된 근청석 표면을 부적합하게 만든다.
일 실시예에서, 근청석을 기존 반사 층의 기판으로서 이용하기에 부적합하게 만드는 미소구조의 결함들은 근청성 기판의 표면으로 상대적으로 얇은 광학 층의 재료를 접합시킴으로써 나아질 수 있다. 이러한 실시예에서 그리고 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 얇은 광학 층이 처리되어(예를 들어, 폴리싱되어) 폴리싱된 근청석 표면들의 상술된 결함 특성들이 없고 반사 재료들에 적용하기 적합한 실질적으로-편평한 표면을 생성시킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 광학 층은 작은 열 저항을 제공하기 위해 충분히 얇은 한편, 표면 폴리싱, 막 적용 및 패터닝을 수행하는 종래의 유리 표면을 제공한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 예시적 반사 레티클(400)의 분해 개략도이다. 도 3에 도시된 것과 같은 EUV 리소그래피 장치를 위한 기존 반사 레티클 기술들과는 대조적으로, 레티클(400)은 기판(402), 광학 층(404), 및 기판(402)과 광학 층(404) 사이에 배치되는 전도 층(406)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 레티클(400)의 혼합 특성(composite nature)은 기존 EUV 반사 레티클들의 특성인 방사선 흡수로 인한 패터닝된 이미지에서의 오차들의 도입 및 레티클 표면의 왜곡을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거한다.
도 4a에서, 광학 층은 제 1 표면(404a) 및 제 2 표면(404b)을 가지며, 기판(402)은 제 1 표면(402a) 및 제 2 표면(402b)을 가진다. 이러한 실시예에서, 광학 층(404)의 제 1 표면(404a)과 전도 층(406)의 제 1 표면(402a) 사이에는 전도 층(406)이 배치된다. 또한, 일 실시예에서, 전도 층(406)은 광학 층(404)의 제 1 표면(404a) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 전도 층(406)은 알루미늄을 포함하지만 이것으로만 제한되지 않는 금속 층, 및 흑연과 같은 비금속 전도 재료, 또는 그들의 여하한의 조합일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전도 층(406)은 당업자에게 알려져 있고 상기 재료들에 적합한 다수의 증착 기술들 중 여하한의 기술을 통해 광학 층(404)의 제 1 표면(404a) 상에 증착될 수 있다. 예를 들어, 스퍼터(sputter) 증착 또는 스프레이 증착을 이용하여 광학 층(404)의 제 1 표면(404a) 상에 전도 층(406)이 증착될 수 있다. 추가 실시예들에서는, 전도 층(406) 및 광학 층(404)에 적절한 여하한의 추가적 또는 대안적 기술을 이용하여 광학 층(404)의 제 1 표면(404a)에 전도 층(406)이 사전-제조되고 접합될 수 있다.
도 4b는 도 4a에 도시된 예시적 레티클(400)의 추가적인 특징들을 개략적으로 나타내고 있다. 도 4b에서는, 레티클(400)을 형성하기 위하여 표면(404a) 상에 배치되는 전도 층(406)을 기판(402)의 제 1 표면(402a)에 접합함으로써 레티클(400)이 형성되었다. 일 실시예에서, 양극접합(anodic bonding)을 포함하지만 이것으로만 제한되지 않는, 당업자에게 알려진 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여 전도 층(406)이 제 1 표면(402a)에 접합될 수 있다.
일 실시예에서, [기판(402) 및] 레티클(400)의 제 2 표면(402b)은 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 EUV 리소그래피 장치 내의 여타 디바이스에 의하여 지지될 수 있다. 이러한 실시예에서, 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 여타 디바이스는 레티클(400)에 대한 히트 싱크(heat sink)로서 작용하여, EUV 리소그래피 장치의 다양한 구성요소들로 레티클(400)로부터의 열이 원활히 전달되게 할 수 있다.
일 실시예에서 그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 광학 층(404)의 제 1 층(404a)이 기판(402)의 제 1 표면(402a)과 실질적으로 평행하도록 광학 층(404)이 기판(402)에 접합되거나, 또는 그렇지 않으면 부착될 수 있다. 나아가, 광학 층(404)의 제 2 표면(404b) 또한 제 1 표면(404a)과 실질적으로 평행하고, 이와 유사하게 기판(402)의 제 2 표면(402b)도 제 1 표면(402a)과 실질적으로 평행하다. 하지만, 본 발명은 이러한 구조로 접합되거나 또는 그렇지 않으면 부착되는 기판들 및 광학 층들로만 제한되지 않는다. 추가 실시예에서는, 본 발명의 기술적 사상이나 범위를 벗어나지 않고, 기판(402) 및 광학 층(404)의 각각의 제 1 표면 및 제 2 표면이 서로에 대한 여하한의 각(이를 포함하지만 이것으로만 제한되지 않음)으로 각각 배향될 수 있다.
일 실시예에서, 그리고 상술된 바와 같이, 광학 층(404)은 레티클(400)에 의하여 겪게 되는 온도 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 갖는 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 광학 층(404)은 뉴욕주 코닝의 코닝사에 의하여 제조된 것과 같은 극저팽창(ULE) 티타늄-실리케이트 유리로부터 형성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 광학 층(404)의 두께는 상대적으로 작은 열 저항을 유지하도록 선택되는 한편, 폴리싱 및 각각의 막들의 적용을 돕기 위한 충분한 완전성(integrity)의 표면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 광학 층(404)의 두께는 대략 0.025 mm 만큼 얇은 두께도 가능할 수는 있으나, 대략 0.1 mm 내지 대략 0.5 mm의 범위에 있을 수 있다.
또한, 그리고 상술된 바와 같이, 기판(402)은 근청석으로부터 형성될 수 있으며, 상기 근청석은 온도의 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 가지며, 상기 광학 층보다 대략 3 배 더 큰 열 전도율을 갖는다[예를 들어, 근청석은 25 ℃에서 대략 3.0 W/(m - ℃)의 열 전도율을 가지며, ULE 유리는 25 ℃에서 대략 1.31 W/(m - ℃)의 열 전도율을 가진다]. 일 실시예에서, 기판(402)의 두께는 대략 5.25 mm에서 대략 6.25 mm의 범위에 있을 수 있다
상술된 바와 같이, 레티클(400)은 EUV 리소그래피 장치 내에 포함될 경우 입사 EUV 방사선 빔의 대략 30 % 내지 100 %를 흡수할 수 있다. 하지만, 도 4a 및 도 4b의 실시예에서, EUV 방사선의 흡수로부터 초래될 수 있는 광학 층(404)의 국부화된 가열은 낮은 열 저항성으로 인해 광학 층(404)을 통해 그리고 전도 층(406)을 통해 기판(402)으로 급속하게 확산되거나 전도된다. 또한, 기판(402)의 열 전도율은 기존 EUV 레티클들의 기판들의 열 전도율보다 실질적으로 더 크고, EUV 방사선의 흡수로 인한 국부적인 가열은 기판 전체를 통해 균일하게 확산되며, 기판을 통해, 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 EUV 리소그래피 장치 내에서 레티클(400)을 지지하는 여타 구조체 내로 급속하게 소산된다. 그러므로, 그리고 도 3에 도시된 기존 EUV 레티클과는 대조적으로, 레티클(400)은 흡수된 EUV 방사선으로부터의 국부화된 가열로 인한, 레티클 표면의 여하한의 왜곡, 및 이에 따라 유발된 여하한의 패턴 오차들을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거한다.
도 4a 및 도 4b의 실시예들에서는, 전도 층(406)이 광학 층(404)의 제 1 표면(404a) 상에 배치되고, 순차적으로 기판(402)의 제 1 표면(402a)에 접합된다. 하지만, 추가 실시예들에서는, 재료의 중간 층이 기판(402)으로부터 광학 층(404)을 더 절연시킬 수도 있다. 예를 들어, 근청석으로부터 형성된 기판은 전도 층(406)에 양극 접합되기에는 전기적 전도성이 충분하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서는, 양극 접합을 원활히 하기 위해 기판(402)과 광학 층(404) 사이에 중간 층이 위치될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 추가 실시예에 따른, EUV 리소그래피 시스템에 사용하기 위한 예시적 반사 레티클의 분해 개략도이다. 도 4의 실시예와는 대조적으로, 레티클(500)은 기판(502)을 광학 층(504)으로부터 분리시키는 중간 층(530)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 중간 층(530)은 광학 층(504)과 기판(502) 간의 접합을 촉진한다.
도 4a 및 도 4b의 실시예와 유사하게, 광학 층(504)은 제 1 표면(504a) 및 제 2 표면(504b)을 갖는다. 일 실시예에서, 제 2 표면(504b)은 다양한 연마 혼합물을 포함하는(그러나 이것으로 제한되지는 않음), 당업자들에게 알려진 여러 기술 중 여하한의 기술을 통해 실질적으로 편평하고 결함 없이 처리될 수 있다.
광학 층(504)의 제 1 표면(504a)과 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a) 사이에는 전도 층(506)이 배치된다. 도 5a의 실시예에서, 전도 층(506)은 제 1 표면(504a) 상에 배치된다. 하지만, 본 발명은 이러한 구조로만 제한되지 않으며, 추가 실시예들에서는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않게 전도 층(506)이 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a) 상에 배치될 수도 있다.
이러한 실시예들에서, 전도 층(506)은 알루미늄을 포함하지만 이것으로만 제한되지 않는 금속 층, 및 흑연과 같은 비금속 전도 재료, 또는 그들의 여하한의 조합일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전도 층(506)은 당업자에게 알려져 있고 상기 재료들에 적합한 다수의 증착 기술들 중 여하한의 기술을 통해 광학 층(504)의 제 1 표면(504a) 상에[또는 대안적으로 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a) 상에] 증착될 수 있다. 예를 들어, 스퍼터 증착이나, 스프레이 증착, 또는 물리적 증기 증착 기술을 이용하여 제 1 표면(504a) 또는 제 1 중간 표면(530a) 상에 전도 층(506)이 증착될 수 있다.
추가 실시예들에서, 전도 층(506)은 전도 재료의 사전-제조된 층일 수 있다. 이러한 실시예들에서, 사전-제조된 전도 층(506)은 당업자들에게 알려져 있고 상기 재료들에 대해 적절한 광학 층(504)의 제 1 표면(504a) 또는 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a)에 접합될 수 있다.
도 4a 및 도 4b의 실시예들과는 또한 대조적으로, 중간 층(530)과 기판(502) 사이에 제 2 전도 층(516)이 배치된다. 도 5a의 실시예에서, 제 2 전도 층(516)은 기판(502)의 제 1 표면(502a) 상에 배치된다. 하지만, 본 발명은 이러한 구조로만 제한되지 않으며, 추가 실시예에서는 본 발명의 기술적 사상 또는 범위를 벗어나지 않게 전도 층(516)이 중간 층(530)의 제 2 중간 표면(530b) 상에 배치될 수 있다.
이러한 실시예들에서, 그리고 상술된 것들과 유사하게, 전도 층(516)은 알루미늄을 포함하지만 이것으로만 제한되지 않는 금속 층, 및 흑연과 같은 비금속 전도 재료, 또는 그들의 여하한의 조합일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전도 층(516)은 당업자에게 알려져 있고 상기 재료들에 적합한 다수의 증착 기술들 중 여하한의 기술을 통해 기판(502)의 제 1 표면(502a) 상에[또는 대안적으로 중간 층(530)의 제 2 중간 표면(530b) 상에] 증착될 수 있다. 예를 들어, 스퍼터 증착이나, 스프레이 증착, 또는 물리적 증기 증착 기술을 이용하여 제 1 표면(502a) 또는 제 2 중간 표면(530b) 상에 전도 층(516)이 증착될 수 있다.
도 5b는 도 5a에 도시된 레티클(500)의 추가적인 특징들을 개략적으로 나타내고 있다. 도 5b에서는, 먼저 광학 층(504)의 제 1 표면(504a) 상에 배치된 전도 층(506)을 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a)에 접합한 다음, 기판(502)의 제 1 표면(502a) 상에 배치된 전도 층(516)을 중간 층(530)의 제 2 중간 표면(530b)에 접합함으로써 레티클(500)이 형성되었다. 일 실시예에서, 전도 층들(506 및 513)은, 제 1 중간 표면(530a) 및 제 2 중간 표면(530b)에 각각 양극 접합될 수 있다. 하지만, 본 발명은 양극 접합으로만 제한되지 않으며, 추가 실시예에서는 당업자에게 알려져 있고 중간 층(530) 및 전도 층들(506 및 516)에 적절한 다수의 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여, 전도 층들(506 및 516) 중 1 이상이 대응되는 제 1 중간 표면(530a) 및 제 2 중간 표면(530b)에 각각 접합되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 기판(502)의 제 2 표면(502b)[및 이에 따른 레티클(500)]은 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 EUV 리소그래피 장치 내에서 레티클(500)을 지지하도록 구성되는 여타 디바이스에 의하여 지지될 수 있다. 이러한 실시예에서, 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 여타 디바이스는 레티클(500)에 대한 히트 싱크로서 작용하여, EUV 리소그래피 장치의 다양한 구성요소들로 레티클(500)로부터의 열이 원활히 전달되게 할 수 있다.
도 5a 및 도 5b의 실시예에서, 광학 층(504)의 제 1 표면(504a) 및 제 2 표면(504b), 기판(502)의 제 1 표면(502a) 및 제 2 표면(502b), 그리고 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a) 및 제 2 중간 표면(530b) 모두는, 각각 실질적으로 상호 평행하다. 하지만, 본 발명은 이러한 구조들로 접합되거나 그렇지 않으면 부착되는 기판 및 광학 층들로만 제한되지 않는다. 추가 실시예들에서는, 광학 층(504)의 제 1 표면(504a) 및 제 2 표면(504b), 기판(502)의 제 1 표면(502a) 및 제 2 표면(502b), 그리고 중간 층(530)의 제 1 중간 표면(530a) 및 제 2 중간 표면(530b) 중 1 이상이 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않게 당업자들에게 알려지고 레티클(500)에 대해 적절한 다른 표면에 대하여 여하한의 각으로 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 그리고 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상술된 바와 같이, 광학 층(504)은 극저팽창(ULE) 티타늄 실리케이트 유리를 포함하는(그러나 이것으로만 제한되지 않는) 레티클(500)에 의하여 겪게 되는 온도 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 갖는 재료로부터 형성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 광학 층(504)의 두께는 상대적으로 작은 열 저항을 유지하고, 폴리싱 돕기 위한 충분한 완전성의 표면을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 광학 층(504)의 두께는 대략 0.025 mm 만큼 얇은 두께도 가능할 수는 있으나, 대략 0.1 mm 내지 대략 0.5 mm의 범위에 있을 수 있다.
또한, 그리고 상술된 바와 같이, 기판(502)은 근청석으로부터 형성될 수 있으며, 상기 근청석은 작업 온도의 범위에 걸쳐 실질적으로 0인 열팽창계수를 가지며, 상기 광학 층보다 대략 3 배 더 큰 열 전도율을 갖는다[예를 들어, 근청석은 25 ℃에서 대략 3.0 W/(m - ℃)의 열 전도율을 가지며, ULE 유리는 25 ℃에서 대략 1.31 W/(m - ℃)의 열 전도율을 가진다]. 일 실시예에서, 기판(502)의 두께는 대략 5.25 mm에서 대략 6.25 mm의 범위에 있을 수 있다
또한, 도 5a 및 도 5b의 실시예에서, 중간 층(530)은 실질적으로 0인 열팽창계수를 갖는 유리 재료나, 세라믹 재료, 또는 유리-세라믹 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 중간 층(530)은 뉴욕주 엘름스퍼드의 Schott North America, Inc.에 의하여 제조된 제로더, 즉 비다공성의 무기 유리-세라믹 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 중간 층(530)의 두께는 기판(502)의 두께보다는 실질적으로 얇고, 상기 중간 층의 열 저항이 광학 층(504)의 열 저항과 실질적으로 같거나 그보다 작도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 제로더로부터 형성된 중간 층의 두께는 대략 0.025 mm 만큼 얇은 두께도 가능할 수는 있으나, 대략 0.1 mm 내지 대략 0.5 mm의 범위에 있을 수 있다.
하지만, 본 발명은 제로더로 형성된 중간 층으로만 제한되지 않으며, 추가 실시예들에서는, 중간 층(530)이 적절한 기계적 특성(예를 들어 작동 온도의 범위에 걸쳐 실질적으로 0의 열팽창계수)을 가지고, 광학 층(504) 및 기판(502)과 양극 접합을 원활히 할 수 있는 다수의 재료들 중 여하한의 재료로 형성될 수 있다.
상술된 바와 같이, 레티클(500)은 EUV 리소그래피 장치에 포함될 경우 입사 EUV 방사선 빔의 대략 30 % 내지 100 %를 흡수할 수 있다. 하지만, 그리고 도 4a 및 도 4b의 실시예와 유사하게, EUV 방사선의 흡수로부터 초래될 수 있는 광학 층(504)의 국부화된 가열은 낮은 열 저항성으로 인해 광학 층(504)과, 전도 층(506)을 통해 중간 층(530)으로, 그리고 순차적으로 제 2 전도 층(516)을 통해 기판(502)으로 급속하게 확산(예를 들어, 전도)된다. 또한, 기판(502)의 열 전도율은 기존 EUV 레티클들의 기판들의 열 전도율보다 실질적으로 더 크기 때문에, EUV 방사선의 흡수로 인한 국부적인 가열은 기판 전체를 통해 확산되며, 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 EUV 리소그래피 장치 내에서 레티클(500)을 지지하는 여타 구조체를 통해 소산된다. 그러므로, 그리고 도 3에 도시된 기존 EUV 레티클과는 대조적으로, 레티클(500)은 흡수된 EUV 방사선으로부터의 국부화된 가열로 인한, 레티클 표면의 여하한의 왜곡, 및 이에 따라 유발된 여하한의 패턴 오차들을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적인 처리 및 패터닝 후의 [도 4a 내지 도 4b 및 도 5a 내지 도 5b에 도시된 것과 같은] 예시적 레티클(600)의 일 부분을 개략적으로 도시하고 있다. 도 6에서, 레티클(600)의 광학 층(604)은 전도 코팅(606)이 배치되는 제 1 표면(604a), 및 제 2 표면(604b)을 갖는다. 도 6의 실시예에서, 제 2 표면(604b)은 실질적으로 어떠한 결함도 없는 실질적으로 편평한 표면을 생성하기 위하여 당업자에게 알려진 다수의 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여 처리된다. 이러한 실시예에서는, EUV 방사선에 대해 반사율이 큰 재료의 층(608)이 폴리싱된 표면(604b)에 적용될 수 있으며, 반사 층 내에 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 레지스트의 층은 층 608에 적용될 수 있고, 상기 레지스트 층은 적절한 파장의 방사선에 노광될 수 있으며, 노광된 레지스트 층은 층 608 상에 패턴을 형성하기 위하여 당업자에게 알려진 여하한의 기술을 이용하여 에칭될 수 있다.
일 실시예에서, 레티클의 제조업자는 광학 층(604)의 표면(604b)에 고-반사성 층(608)을 적용할 수 있다. 하지만, 추가 실시예들에서는, 레티클(600)의 최종 사용자가 레티클(600)이 자신에게 전달된 후에 광학 층(604)의 제 2 표면(604b)에 고-반사성 층(608)을 적용할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 레티클의 최종 사용자는 상술된 바와 같은 전달 후에 고-반사성 층(608)을 패터닝할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 도 4a 및 도 4b의 레티클(400)과 같은 레티클을 제조하는 예시적 방법(700)의 플로우차트이다. 단계 702에서는, 알루미늄을 포함하는(그러나 이것으로 제한되지 않는) 전도 재료의 층이 극저팽창(ULE) 티타늄-실리케이트 유리 층의 제 1 표면 상에 배치된다. 이러한 실시예에서, ULE 유리의 층 두께는 ULE 유리 층의 열 저항이 온도 범위를 가로질러 상대적으로 작도록 선택된다.
일 실시예에서, 전도 층은 당업자에게 알려져 있고 상기 재료들에 적절한 다수의 증착 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여 ULE 유리 층의 제 1 표면 상에 증착될 수 있다. 예를 들어, 단계 702는 여하한의 스퍼터 증착, 스프레이 증착, 또는 물리적 증기 증착 기술을 이용하여 ULE 유리의 제 1 표면 상에 전도 층을 증착시킬 수 있다.
레티클을 형성하기 위하여 ULE 유리의 층 상에 배치되는 전도 층은 단계 704에서 근청석 기판의 제 1 표면에 순차적으로 접합된다. 일 실시예에서, 단계 704는 근청석 기판의 제 1 표면을 전도 층에 양극 접합시킨다. 하지만, 추가 실시예들에서, 근청석 기판의 제 1 표면은 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않게, 당업자에게 알려져 있고 근청석 기판 및 전도 층에 대해 적절한 다수의 기술들을 이용하여 상기 전도 층에 접합되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다.
그 다음, 실질적으로 결함들이 없는 실질적으로-편평한 표면을 형성하기 위하여, ULE 유리의 제 2 표면이 단계 706에서 처리된다. 일 실시예에서, ULE 유리 층의 제 2 표면은 실질적으로 편평하고 실질적으로 결함 없는 표면을 생성하기 위하여 단계 706에서 폴리싱될 수 있다. 하지만, 추가 또는 대안 실시예에서, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는, 당업자에게 알려진 여하한의 기술을 이용하여 제 2 표면이 단계 706에서 처리될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, EUV 리소그래피 장치에 사용하기 적합한 도 5a 및 도 5b의 레티클(500)과 같은 레티클을 제조하는 예시적 방법(800)의 플로우차트이다. 단계 802에서는, 알루미늄을 포함하는(그러나 이것으로 제한되지 않는) 전도 재료의 층이 (i) 극저팽창(ULE) 티타늄-실리케이트 유리 층의 제 1 표면과 (ⅱ) 근청석 기판의 제 1 표면 상에 배치된다. 일 실시예에서, ULE 유리(또는 다른 광학 층)의 두께는 ULE 유리(또는 다른 광학 층)의 열 저항이 온도의 적용 범위를 가로질러 상대적으로 작도록 선택된다.
일 실시예에서, 전도 층은 당업자에게 알려져 있고 상기 재료들에 적절한 다수의 증착 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여, ULE 유리 층의 제 1 표면 및 근청석 기판의 1 표면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단계 802는 여하한의 스퍼터 증착, 스프레이 증착, 또는 물리적 증기 증착 기술을 이용하여 ULE 유리 및 근청석 기판의 층의 제 1 표면들 상에 전도 층을 증착시킬 수 있다.
근청석 기판 상에 배치되는 전도 층은 순차적으로 단계 804에서 제로더의 중간 층[예를 들어, 도 5a 및 도 5b의 층(530)]의 제 1 표면에 접합된다. 나아가, 단계 806에서는, ULE 유리 층 상에 배치되는 전도 층이 제로더 층의 제 2 표면에 접합되어 레티클을 형성한다.
일 실시예에서는, 1 이상의 전도층들이 단계 804 및 806에서 제로더 층의 각각의 표면에 양극 접합될 수 있다. 하지만, 추가 실시예들에서는, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않게, 당업자에게 알려져 있고 상기 근청석 기판 및 제로더 층에 대해 적절한 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여, 단계 804 및 806에서 제로더 층의 각각의 표면에 전도 층들이 접합되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다.
그 다음, 실질적으로 결함이 없는 실질적으로 편평한 표면을 형성하기 위하여 ULE 유리 층의 제 2 표면이 단계 808에서 처리된다. 일 실시예에서는, 실질적으로 편평하고 실질적으로 결함 없는 표면을 생성하기 위하여 ULE 유리 층의 제 2 표면이 단계 808에서 폴리싱될 수 있다. 하지만, 추가 또는 대안 실시예에서, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는, 당업자에게 알려진 여하한의 다른 기술을 이용하여 제 2 표면이 단계 808에서 처리될 수도 있다.
추가 실시예(도시 안됨)에서는, EUV 방사선에 대해 고-반사성인 재료의 층이 도 7 및 도 8의 예시적 방법들에 의하여 생성되는 레티클들의 폴리싱된 표면에 적용될 수 있다. 또한, 당업자라면 이해할 수 있듯이, 반사 재료 및 EUV 리소그래피 공정에 대해 적절한 다수의 기술들 중 여하한의 기술을 이용하여, 적용되는 반사 층 상에 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 레지스트의 층이 폴리싱된 표면에 적용될 수 있고, 상기 레지스트 층은 적절한 파장의 방사선에 노광될 수 있으며, 노광된 레지스트 층은 폴리싱된 표면 상에 패턴을 형성하기 위하여 에칭될 수 있다. 또한, 추가 실시예들에서는, 최종 소비자에게 전달되기 전에 레티클들의 제조업자에 의하여 이러한 추가적인 응용 및 패터닝 단계들이 수행될 수 있다. 대안적으로, 레티클은 도 7 및 8의 방법들을 이용하여 제조될 수 있으며, 최종 소비자가 반사 코팅을 적용하고 패터닝할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 상술된 바와 같이, 본 발명은 제로더로부터 형성된 중간 층으로만 제한되지 않는다. 추가 실시예들에서, 중간 층은 적절한 기계적 특성들(예를 들어, 작업 온도 범위에 걸쳐 실질적으로 0의 열팽창계수)을 가지며, ULE 유리 및 근청석 기판 층과의 양극 접합을 원활히 할 수 있는 다수의 재료들 중 여하한의 재료로부터 형성될 수 있다.
상술된 실시예들에서는, 반사 레티클들이 극저팽창(ULE) 티타늄-실리케이트 유리로부터 형성된 광학 층의 관점에서 기술되었다. 하지만, 본 발명의 광학 층들은 이러한 재료들로만 제한되지 않는다. 추가 실시예들에서, 본 명세서에서 기술되는 반사 레티클들은, (i) EUV 리소그래피 장치의 작업 온도 특성의 범위를 가로질러 실질적으로 0인 열팽창계수를 가지며, (ⅱ) 실질적으로 결함이 없고 반사 재료의 1 이상의 층들의 적용이 용이한 실질적으로 편평한 표면을 생성하도록 처리될 수 있는 여하한의 재료로부터 형성되는 광학 층을 포함할 수 있다.
또한, 상술된 실시예들에서, 레티클 기판들은 근청석 세라믹 재료의 관점에서 기술되었다. 하지만, 본 발명의 레티클 기판들은 이러한 재료들로만 제한되지 않는다. 추가 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 레티클들은, (i) EUV 리소그래피 장치의 작업 온도 특성의 범위를 가로질러 실질적으로 0인 열팽창계수를 가지고; (ⅱ) 상기 온도 범위에 걸쳐 상대적으로 큰 탄성계수를 가지며, (ⅲ) 상기 온도 범위에 걸쳐 광학 층의 열 전도율보다 실질적으로 큰 열 전도율을 갖는 여하한의 재료로부터 형성되는 기판을 포함할 수 있다.
본 발명의 반사 레티클들은 본 명세서에서 다양한 실시예들을 통해 기술된 바와 같이, 흡수된 EUV 방사선으로부터의 국부화된 가열로 인해 레티클 표면의 여하한의 왜곡과, 그에 따라 유발된 패턴 오차들을 실질적으로 저감시키거나 제거한다. 광학 층의 어떠한 국부화된 가열도, 그것의 낮은 열 저항성으로 인해 광학 층을 통해 기판 내로 빠르게 확산된다. 또한, 기판의 열 전도율이 기존 EUV 레티클들의 기판들의 열 전도율보다 실질적으로 크기 때문에, EUV 방사선의 흡수로 인해 기판에서 수용되는 어떠한 국부화된 열 플럭스(heat flux)도 기판을 통해 확산되며, 상기 기판을 통해 그리고 레티클 척, 마스크 테이블, 또는 EUV 리소그래피 장치 내에 레티클을 지지하는 다른 구조체들 내로 소산된다. 그러므로, 그리고 도 3에 도시된 기존 EUV 레티클과는 대조적으로, 본 발명의 레티클들은 흡수된 EUV 방사선으로 인한 패터닝 표면의 열적 왜곡을 실질적으로 저감시키거나 또는 제거하는 한편, 업계의 표준들과 일치하는 레티클 두께를 유지한다.
결론
본 발명의 다양한 실시예들에 대해 상술되었으나, 그들은 예시에 지나지 않으며 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다. 당업자라면, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않게 본 명세서 내에서 형태 및 세부사항의 다양한 변경들이 가해질 수도 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭과 범위는 상술된 실시예들 중 어떠한 실시예에 의해서도 제한되지 않으며, 후속 청구범위들과 그들의 등가적 사상에 따라서만 정의되어야 한다.
요약 및 초록 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 발명의 상세한 설명 부분(Detailed Description section)이 청구항을 해석하는 데 사용되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 요약 및 초록 부분은 발명자(들)에 의해 의도된 본 발명의 예시적인 실시예들 중 1 이상을 설명할 수 있지만, 모든 예시적인 실시예들을 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하지는 않는다.
Claims (39)
- 레티클로서,
제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 광학 층;
기판 - 상기 기판의 열 전도율은 상기 광학 층의 열 전도율보다 큼 - ; 및
상기 광학 층과 상기 기판 사이에 배치되는 전도 층을 포함하며,
상기 전도 층은 (i) 상기 기판의 표면 및 (ⅱ) 상기 광학 층의 제 1 표면 중 하나 또는 그 이상에 접합되며,
상기 광학 층은 극저팽창(ULE) 유리를 포함하고;
상기 기판은 근청석(Cordierite)을 포함하며;
상기 전도 층은 알루미늄을 포함하는 레티클. - 제 1 항에 있어서,
상기 광학 층은 0의 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하며,
상기 기판은 0의 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하는 레티클. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 전도 층은 상기 광학 층의 제 1 표면 상에 배치되는 레티클. - 제 4 항에 있어서,
상기 기판의 표면 상에 배치되는 제 2 전도 층; 및
상기 전도 층과 상기 제 2 전도 층 사이에 배치되는 중간 층을 포함하며,
상기 전도 층은 상기 중간 층의 제 1 표면에 접합되고;
상기 제 2 전도 층은 상기 중간 층의 제 2 표면에 접합되는 레티클. - 제 1 항에 있어서,
상기 광학 층의 제 2 표면은 편평하고 결함들이 없는 레티클. - 제 6 항에 있어서,
상기 광학 층의 제 2 표면 상에 배치되는 반사 층을 더 포함하는 레티클. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판의 두께는 상기 광학 층의 두께보다 두꺼운 레티클. - 리소그래피 장치에 있어서,
방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 레티클을 위하여 방사선 빔을 생성하도록 구성되는 조명 시스템; 및
상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하며,
상기 레티클은:
제 1 표면 및 제 2 표면을 갖는 광학 층;
기판 - 상기 기판의 열 전도율은 상기 광학 층의 열 전도율보다 큼 - ; 및
상기 광학 층과 상기 기판 사이에 배치되는 전도 층을 포함하며,
상기 전도 층은 (i) 상기 기판의 표면 및 (ⅱ) 상기 광학 층의 제 1 표면 중 하나 또는 그 이상에 접합되며,
상기 광학 층은 극저팽창(ULE) 유리를 포함하고;
상기 기판은 근청석을 포함하며;
상기 전도 층은 알루미늄을 포함하는 리소그래피 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 광학 층은 0의 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하며;
상기 기판은 0의 열팽창계수를 갖는 재료를 포함하는 리소그래피 장치. - 삭제
- 제 9 항에 있어서,
상기 전도 층은 상기 광학 층의 제 1 표면 상에 배치되는 리소그래피 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 기판의 표면 상에 배치되는 제 2 전도 층; 및
상기 전도 층과 상기 제 2 전도 층 사이에 배치되는 중간 층을 포함하며,
상기 전도 층은 상기 중간 층의 제 1 표면에 접합되고;
상기 제 2 전도 층은 상기 중간 층의 제 2 표면에 접합되는 리소그래피 장치. - 레티클 제조 방법에 있어서,
광학 층의 제 1 표면 상에 전도 재료의 층을 배치시키는 단계; 및
(i) 중간 층의 제 1 표면 또는 (ⅱ) 상기 광학 층의 열 전도율보다 큰 열 전도율을 갖는 기판의 표면 중 하나에 상기 전도 재료의 층을 접합시키는 단계를 포함하는 레티클 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 접합시키는 단계는:
상기 전도 재료의 층을 상기 중간 층의 제 1 표면에 접합시키는 단계;
상기 기판의 표면 상에 전도 재료의 제 2 층을 배치시키는 단계; 및
상기 전도 재료의 제 2 층을 상기 중간 층의 제 2 표면에 접합시키는 단계를 포함하는 레티클 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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