KR101679893B1 - Ｅｕｖ 파장 범위를 위한 미러, 이러한 미러를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부 그리고 이러한 투영 대물부를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치 - Google Patents

Ｅｕｖ 파장 범위를 위한 미러, 이러한 미러를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부 그리고 이러한 투영 대물부를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판 상에 가해지는 층 배열부를 포함하는 EUV 파장 범위를 위한 미러로서, 층 배열부는 개별 층의 주기적인 순서의 적어도 1개의 주기부(P2, P3)로 각각 구성되는 복수개의 층 서브시스템(P'', P''')을 포함하고, 주기부(P2, P3)는 고굴절률 층(H'', H''') 및 저굴절률 층(L'', L''')을 위한 상이한 재료로 구성되는 2개의 개별 층을 포함하고, 각각의 층 서브시스템(P'', P''') 내에서 인접한 층 서브시스템의 주기부의 두께로부터 벗어나는 일정한 두께(d2, d3)를 갖는, EUV 파장 범위를 위한 미러에 관한 것이다. 미러는 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')이 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 개수(N2)보다 큰 주기부(P3)의 개수(N3)를 갖고 및/또는 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')이 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께로부터 0.1 ㎚ 초과만큼 벗어나는 고굴절률 층(H''')의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 나아가 이러한 미러를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부에 그리고 이러한 투영 대물부를 포함하는 투영 노광 장치에 관한 것이다.

Description

ＥＵＶ 파장 범위를 위한 미러, 이러한 미러를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부 그리고 이러한 투영 대물부를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치{MIRROR FOR THE EUV WAVELENGTH RANGE, PROJECTION OBJECTIVE FOR MICROLITHOGRAPHY COMPRISING SUCH A MIRROR, AND PROJECTION EXPOSURE APPARATUS FOR MICROLITHOGRAPHY COMPRISING SUCH A PROJECTION OBJECTIVE}
본 발명은 EUV 파장 범위를 위한 미러에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이러한 미러를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 투영 대물부를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치에 관한 것이다.
EUV 파장 범위를 위한 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치는 우선 개별 미러의 반사율 수치의 곱이 투영 노광 장치의 총 전달률(total transmission)을 결정하므로 둘째로 EUV 광원의 광 출력이 제한되므로 결상 평면(image plane) 내로의 마스크(mask)의 노광 또는 결상에 사용되는 미러가 높은 반사율을 가져야 한다는 가정에 의존한다.
높은 반사율 수치를 갖는 약 13 ㎚의 EUV 파장 범위를 위한 미러가 예컨대 제DE 101 55 711 A1호로부터 공지되어 있다. 여기에서 설명된 미러는 기판 상에 가해지고 어떤 순서의 개별 층을 갖는 층 배열부(layer arrangement)로 구성되고, 층 배열부는 주기부를 형성하는 상이한 재료의 주기적인 순서의 적어도 2개의 개별 층을 각각 갖는 복수개의 층 서브시스템(layer subsystem)을 포함하고, 개별 서브시스템의 주기부의 개수 그리고 주기부의 두께는 기판으로부터 표면을 향해 감소된다. 이러한 미러는 0˚ 내지 20˚의 입사 각도 간격(angle of incidence interval)의 경우에 30% 초과의 반사율을 갖는다.
그러나, 이들 층은 특정된 입사 각도 간격에서의 그 반사율이 일정하지 않고 오히려 크게 변동된다는 단점을 갖는다. 그러나, 입사 각도에 대한 미러의 높은 반사율 변동이 예컨대 이러한 투영 대물부 또는 이러한 투영 노광 장치의 과도하게 큰 동공 변조(pupil apodization) 변동을 유발하므로 이러한 변동은 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부 또는 투영 노광 장치 내의 높은 입사 각도를 갖는 그리고 높은 입사 각도 변화를 갖는 위치에서의 이러한 미러의 사용에 불리하다. 이러한 경우에, 동공 변조는 투영 대물부의 출사 동공(exit pupil)에 대한 세기 변동(intensity fluctuation)의 측정치이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 투영 대물부 또는 투영 노광 장치 내의 높은 입사 각도 및 높은 입사 각도 변화를 갖는 위치에서 사용될 수 있고 동시에 종래 기술의 전술된 단점을 피하는 EUV 파장 범위를 위한 미러를 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 기판 상에 가해지는 층 배열부를 포함하는 EUV 파장 범위를 위한 미러로서, 층 배열부는 복수개의 층 서브시스템을 포함하는, EUV 파장 범위를 위한 본 발명에 따른 미러에 의해 성취된다. 이러한 경우에, 각각의 층 서브시스템은 개별 층의 주기적인 순서의 적어도 1개의 주기부로 구성된다. 이러한 경우에, 주기부는 고굴절률 층 및 저굴절률 층을 위한 상이한 재료로 구성되는 2개의 개별 층을 포함하고, 각각의 층 서브시스템 내에서 인접한 층 서브시스템의 주기부의 두께로부터 벗어나는 일정한 두께를 갖는다. 이러한 경우에, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 개수보다 큰 주기부의 개수를 갖고 및/또는 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템의 고굴절률 층의 두께로부터 0.1 ㎚ 초과만큼 벗어나는 고굴절률 층의 두께를 갖는다. 이러한 경우에, 본 발명에 따른 미러의 층 배열부의 층 서브시스템은 직접적으로 서로를 따르고, 추가의 층 서브시스템에 의해 분리되지 않는다. 그러나, 개별 중간층(individual interlayer)에 의한 층 서브시스템의 분리가 서로에 대해 층 서브시스템을 조정하거나 층 배열부의 광학적 성질을 최적화하도록 고려될 수 있다.
본 발명에 따르면, 큰 입사 각도 간격을 횡단하여 높고 균일한 반사율을 성취하기 위해 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 개수가 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 개수보다 커야 한다는 것이 인정되었다. 이것에 추가로 또는 이것을 대신하여, 큰 입사 각도 간격을 횡단하여 높고 균일한 반사율을 성취하기 위해, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 고굴절률 층의 두께는 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 고굴절률 층의 두께로부터 0.1 ㎚ 초과만큼 벗어나야 한다.
이러한 경우에, 층 서브시스템이 이러한 경우에 모두가 동일한 재료로부터 구성되면 이것이 이러한 미러의 제조를 단순화하므로 생산 공학적 이유(production engineering reason)로 유리하다.
나아가, 이러한 경우에 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템이 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템의 고굴절률 층의 두께의 2배 초과에 도달되는 고굴절률 층의 두께를 가지면 소수의 층 서브시스템의 경우에 특히 높은 반사율 수치를 성취하는 것이 가능하다.
나아가, 본 발명의 목적은, 기판 상에 가해지는 층 배열부를 포함하는 EUV 파장 범위를 위한 미러로서, 층 배열부는 복수개의 층 서브시스템을 포함하는, EUV 파장 범위를 위한 본 발명에 따른 미러에 의해 성취된다. 이러한 경우에, 각각의 층 서브시스템은 개별 층의 주기적인 순서의 적어도 1개의 주기부로 구성된다. 이러한 경우에, 주기부는 고굴절률 층 및 저굴절률 층을 위한 상이한 재료로 구성되는 2개의 개별 층을 포함하고, 각각의 층 서브시스템 내에서 인접한 층 서브시스템의 주기부의 두께로부터 벗어나는 일정한 두께를 갖는다. 이러한 경우에, 미러는 13.5 ㎚의 파장에서 입사 각도 간격의 그룹 즉 0˚ 내지 30˚, 17.8˚ 내지 27.2˚, 14.1˚ 내지 25.7˚, 8.7˚ 내지 21.4˚ 그리고 2.5˚ 내지 7.3˚로부터 입사 각도 간격으로서 선택되는 입사 각도 간격에 대해 35% 초과의 반사율 그리고 0.25 이하 구체적으로 0.23 이하의 PV 수치로서의 반사율의 변동을 갖는다.
이러한 경우에, PV 수치는 고려 중인 입사 각도 간격에서의 평균 반사율(R평균)에 의해 나뉜 고려 중인 입사 각도 간격에서의 최대 반사율(R최대)과 최소 반사율(R최소) 사이의 차이로서 정의된다. 결국, PV=(R최대-R최소)/R평균이 성립된다. 이러한 경우에, 입사 각도 간격은 광학 설계로 인해 광축으로부터의 주어진 거리에 대해 층 설계에 의해 보증되어야 하는 최대 입사 각도와 최소 입사 각도 사이의 각도 범위인 것으로 간주된다. 이러한 입사 각도 간격은 AOI 간격으로 또한 축약될 것이다.
본 발명에 따르면, 투영 대물부 내의 높은 입사 각도 그리고 높은 입사 각도 변동을 갖는 위치에서 사용되는 EUV 파장 범위를 위한 미러를 포함하는 투영 대물부의 낮은 동공 변조를 성취하기 위해 이러한 미러의 입사 각도에 대한 반사율의 변동의 측정치로서의 반사율의 소위 PV 수치가 어떤 입사 각도 간격에 대해 어떤 수치를 초과하지 않아야 한다는 것이 인정되었다.
이러한 경우에, 높은 입사 각도 및 높은 입사 각도 변동을 갖는 위치에서 사용되는 투영 대물부의 미러의 높은 PV 수치에 대해 투영 대물부의 동공 변조의 결상 수차(imaging aberration)와 1:1 상관 관계가 있도록 이들 미러의 높은 PV 수치가 다른 수차 원인에 비해 투영 대물부의 동공 변조의 결상 수차를 지배한다는 것이 고려되어야 한다. 이러한 상관 관계는 EUV 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부 내의 이러한 미러의 PV 수치에 대해 대략 0.25의 수치로부터 일어난다.
유리하게는, 본 발명에 따른 미러의 층 배열부는 적어도 3개의 층 서브시스템을 포함하고, 기판에 가장 근접하게 위치된 층 서브시스템의 주기부의 개수는 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 개수보다 크다. 나아가, 층 배열부가 적어도 3개의 층 서브시스템을 포함하고 기판에 가장 근접하게 위치된 층 서브시스템의 주기부의 개수가 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 개수보다 크면 유리하다. 이들 측정치는 미러의 층 배열부 아래에서 다른 기능 성질 또는 다른 기판 재료를 갖는 다른 층을 사용하는 것이 가능하도록 더 깊은 층 또는 기판으로부터의 미러의 반사 성질의 디커플링(decoupling)을 발생시킨다.
기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템의 주기부의 개수가 9 내지 16의 수치에 대응하는 EUV 파장 범위를 위한 미러 그리고 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템의 주기부의 개수가 2 내지 12의 수치에 대응하는 EUV 파장 범위를 위한 미러는 미러에 대해 전체적으로 요구되는 층의 제한 그에 따라 미러의 제조 중의 복잡성 및 위험성의 감소를 발생시킨다.
기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 두께가 7.2 ㎚ 내지 7.7 ㎚에 도달되면 EUV 파장 범위를 위한 미러에 유리하다. 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 고굴절률 층의 두께가 3.4 ㎚ 초과이면 마찬가지로 유리하다. 큰 입사 각도 간격에 대해 특히 높고 균일한 반사율 수치를 구현하는 것이 그에 의해 가능하다.
기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 저굴절률 층의 두께가 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 저굴절률 층의 두께의 2/3 미만인 EUV 파장 범위를 위한 미러 그리고 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템에 대한 주기부의 저굴절률 층의 두께가 5 ㎚ 초과인 EUV 파장 범위를 위한 미러는 층 설계가 추구되는 입사 각도 간격에 대해 반사율 그 자체에 대해 그리고 또한 s-편광의 반사율에 대해 그리고 p-편광의 반사율에 대해 조정될 수 있다는 장점을 제공한다.
나아가, 주기부를 형성하는 2개의 개별 층이 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si) 또는 루테늄(Ru) 및 실리콘(Si)으로 구성되면 본 발명에 따른 미러에 유리하다. 단지 2개의 상이한 재료가 미러의 층 배열부의 층 서브시스템을 생성하는 데 사용되므로 특히 높은 반사율 수치를 성취하는 것 그리고 동시에 생산 공학적 장점을 구현하는 것이 그에 의해 가능하다. 이러한 경우에, 개별 층이 적어도 1개의 배리어 층(barrier layer)에 의해 분리되고 배리어 층이 재료의 그룹 즉 B4C, C, Si 질화물, Si 탄화물, Si 붕소화물, Mo 질화물, Mo 탄화물, Mo 붕소화물, Ru 질화물, Ru 탄화물 및 Ru 붕소화물로부터 선택되거나 이러한 재료의 그룹으로 구성되는 재료 또는 화합물로 구성되면 유리하다. 이러한 배리어 층은 주기부의 2개의 개별 층 사이에서의 상호 확산을 억제하고, 그에 의해 2개의 개별 층의 전이부 내에서의 광학 콘트라스트(optical contrast)를 증가시킨다. 주기부의 2개의 개별 층에 대한 재료 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si)의 사용으로써, Mo 층과 Si 층 사이의 1개의 배리어 층이 충분한 콘트라스트를 제공할 정도로 충분하다. 하나의 주기부의 Si 층과 인접한 주기부의 Mo 층 사이의 제2 배리어 층은 이러한 경우에 생략될 수 있다. 이러한 관점에서, 주기부의 2개의 개별 층을 분리하는 적어도 1개의 배리어 층이 제공되어야 하고, 적어도 1개의 배리어 층은 위에서-언급된 재료 또는 그 화합물들 중 다양한 재료 또는 그 화합물로부터 완전히 양호하게 구성될 수 있고, 상이한 재료 또는 화합물의 적층 구조를 이러한 경우에 또한 나타낼 수 있다.
유리하게는, 본 발명에 따른 미러는 미러의 층 배열부를 종료시키는 화학적으로 불활성인 재료로 구성되는 적어도 1개의 층을 포함하는 커버링 층 시스템(covering layer system)을 포함한다. 미러는 주위 영향에 대해 그에 의해 보호된다.
더욱이, 본 발명에 따른 미러가 0.9 내지 1.05의 수치를 갖는 구체적으로 0.933 내지 1.018의 수치를 갖는 미러 표면을 따른 층 배열부의 두께 인자(thickness factor)를 취하면 유리하다. 미러 표면의 상이한 위치가 그곳에서 보증되어야 하는 상이한 입사 각도에 대해 더욱 목표 지향적인 방식(more targeted fashion)으로 조정되는 것이 그에 의해 가능하다.
이러한 경우에, 두께 인자는 주어진 층 설계의 층의 두께가 기판 상의 위치에서 다중 방식으로 구현되는 인자이다. 1의 두께 인자는 명목 층 설계(nominal layer design)에 이처럼 대응한다.
추가의 자유도로서의 두께 인자는 미러 그 자체의 층 설계가 변화될 필요 없이 미러의 상이한 위치가 그곳에서 일어나는 상이한 입사 각도 간격에 대해 더욱 목표 지향적인 방식으로 조정되는 것을 가능케 하고, 그 결과로써 미러는 결국 미러 상의 상이한 위치를 횡단한 더 높은 입사 각도 간격에 대해 관련된 층 설계 그 자체에 의해 허용되는 것보다 높은 반사율 수치를 발생시킨다. 두께 인자를 조정함으로써, 입사 각도에 대해 본 발명에 따른 미러의 반사율의 변동의 추가 감소를 성취하는 것이 높은 입사 각도를 보증하는 것에 추가하여 이처럼 또한 가능하다.
이러한 경우에, 보증될 더 높은 최대 입사 각도에 대해 더 큰 두께 인자가 조정에 필요하므로 미러 표면의 위치에서의 층 배열부의 두께 인자가 그곳에서 보증되어야 하는 최대 입사 각도와 상호 관련되면 유리하다.
나아가, 본 발명의 목적은 본 발명에 따른 적어도 1개의 미러를 포함하는 투영 대물부에 의해 성취된다.
더욱이, 본 발명의 목적은 이러한 투영 대물부를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 본 발명에 따른 투영 노광 장치에 의해 성취된다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 본 발명에 필수적인 세부 사항을 도시하는 도면을 참조하여 본 발명의 예시 실시예의 다음 설명으로부터 그리고 특허청구범위로부터 명확해질 것이다. 개별 특징은 본 발명의 변형예에서 임의의 요구 조합으로 단독으로 또는 복수개로서 개별적으로 각각의 경우에 구현될 수 있다.
본 발명의 예시 실시예가 도면을 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 미러의 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 추가의 미러의 개략도이다.
도3은 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치를 위한 본 발명에 따른 투영 대물부의 개략도이다.
도4는 투영 대물부의 결상 필드(image field)의 개략도이다.
도5는 투영 대물부의 광축에 대한 본 발명에 따른 미러의 위치에 거리에 대한 최대 입사 각도 그리고 입사 각도 간격의 간격 길이의 예시도이다.
도6은 본 발명에 따른 미러의 기판 상의 광학 이용 영역(optically utilized region)(해칭부)의 개략도이다.
도7은 입사 각도에 대한 제1 예시 실시예에 따른 미러의 일부 반사율 수치의 개략도이다.
도8은 입사 각도에 대한 제1 예시 실시예에 따른 미러의 추가 반사율 수치의 개략도이다.
도9는 입사 각도에 대한 제2 예시 실시예에 따른 미러의 일부 반사율 수치의 개략도이다.
도10은 입사 각도에 대한 제2 예시 실시예에 따른 미러의 추가 반사율 수치의 개략도이다.
도1은 기판(S) 상에 가해지고 어떤 순서의 개별 층을 갖는 층 배열부를 포함하는 EUV 파장 범위를 위한 본 발명에 따른 미러(1)의 개략도이다. 이러한 경우에, 층 배열부는 상이한 재료(H', L'; H'', L''; H''', L''')의 주기적인 순서의-주기부(P1, P2, P3)를 형성하는-적어도 2개의 개별 층을 각각 갖는 복수개의 층 서브시스템(P', P'', P''')을 포함한다. 나아가, 주기부(P1, P2, P3)는 도1의 각각의 층 서브시스템(P', P'', P''') 내에서 인접한 층 서브시스템의 주기부의 두께로부터 벗어나는 일정한 두께(d1, d2, d3)를 갖는다. 이러한 경우에, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 개수(N2)보다 큰 주기부(P3)의 개수(N3)를 갖는다.
도2는 기판(S) 상에 가해지고 어떤 순서의 개별 층을 갖는 층 배열부를 포함하는 EUV 파장 범위를 위한 본 발명에 따른 추가의 미러(1)의 개략도이다. 이러한 경우에, 층 배열부는 상이한 재료(H'', L''; H''', L''')의 주기적인 순서의-주기부(P2, P3)를 형성하는-적어도 2개의 개별 층을 각각 갖는 복수개의 층 서브시스템(P'', P''')을 포함한다. 나아가, 주기부(P2, P3)는 도1의 각각의 층 서브시스템(P'', P''') 내에서 인접한 층 서브시스템의 주기부의 두께로부터 벗어나는 일정한 두께(d2, d3)를 갖는다. 이러한 경우에, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 개수(N2)보다 큰 주기부(P3)의 개수(N3)를 갖는다. 그 대신에 또는 동시에, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께로부터 0.1 ㎚ 초과만큼 벗어나는 고굴절률 층(H''')의 두께를 갖는다. 구체적으로, 단지 2개의 소수의 층 서브시스템의 경우에, 예컨대, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')이 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께의 2배 초과에 도달되는 고굴절률 층(H''')의 두께를 가지면 높은 반사율 수치가 성취된다는 것이 밝혀졌다.
도1 및 도2와 관련된 본 발명에 따른 미러의 층 배열부의 층 서브시스템은 직접적으로 서로를 따르고, 추가의 층 서브시스템에 의해 분리되지 않는다. 그러나, 개별 중간층에 의한 층 서브시스템의 분리가 서로에 대해 층 서브시스템을 조정하거나 층 배열부의 광학적 성질을 최적화하도록 고려될 수 있다.
도1 및 도2의 층(H, H', H'', H''')은 EUV 파장 범위 내에서 동일한 층 서브시스템의 층(L, L', L'', L''')에 비해 높은 굴절률 층으로서 표시될 수 있는 재료로 구성되는 층이다(표2의 재료의 복잡한 굴절률 참조). 역으로, 도1 및 도2의 층(L, L', L'', L''')은 EUV 파장 범위 내에서 동일한 층 서브시스템의 층(H, H', H'', H''')에 비해 낮은 굴절률 층으로서 표시될 수 있는 재료로 구성되는 층이다. 결국, 용어 EUV 파장 범위 내에서의 고굴절률 및 저굴절률은 층 서브시스템의 주기부 내의 각각의 파트너 층(partner layer)에 대한 상대적인 용어이다. 층 서브시스템은 일반적으로 높은 굴절률로써 광학적으로 작용되는 층이 광학적으로 그에 비해 더 낮은 굴절률을 갖는 층과 조합되어야만 EUV 파장 범위 내에서 층 서브시스템의 주기부의 주요 구성 요소로서 기능한다. 재료 실리콘이 고굴절률 층에 일반적으로 사용된다. 실리콘과 조합하여, 재료 몰리브덴 및 루테늄이 저굴절률 층으로서 지정되어야 한다(표2의 재료의 복잡한 굴절률 참조).
도1 및 도2에서, 배리어 층(B)이 각각 실리콘(Si) 및 몰리브덴(Mo) 그리고 실리콘(Si) 및 루테늄(Ru)으로 구성된 개별 층들 사이에 각각의 경우에 위치된다. 이러한 경우에, 배리어 층이 재료의 그룹 즉 B4C, C, Si 질화물, Si 탄화물, Si 붕소화물, Mo 질화물, Mo 탄화물, Mo 붕소화물, Ru 질화물, Ru 탄화물 및 Ru 붕소화물로부터 선택되거나 이러한 재료의 그룹으로 구성되는 재료 또는 화합물로 구성되면 유리하다. 이러한 배리어 층은 주기부의 2개의 개별 층 사이에서의 상호 확산을 억제하고, 그에 의해 2개의 개별 층의 전이부 내에서의 광학 콘트라스트를 증가시킨다. 주기부의 2개의 개별 층에 대한 재료 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si)의 사용으로써, Mo 층과 Si 층 사이의 1개의 배리어 층이 충분한 콘트라스트를 제공할 정도로 충분하다. 하나의 주기부의 Si 층 그리고 인접한 주기부의 Mo 층 사이의 제2 배리어 층은 이러한 경우에 생략될 수 있다. 이러한 관점에서, 주기부의 2개의 개별 층을 분리하는 적어도 1개의 배리어 층이 제공되어야 하고, 적어도 1개의 배리어 층은 위에서-언급된 재료 또는 그 화합물들 중 다양한 재료 또는 그 화합물로부터 완전히 양호하게 구성될 수 있고, 상이한 재료 또는 화합물의 적층 구조를 이러한 경우에 또한 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 미러(1)의 경우에, 층 서브시스템(P', P'', P''')의 주기부(P1, P2, P3)의 개수(N1, N2, N3)는 각각의 경우에 최대 100개까지 도1 및 도2에 도시된 개별 주기부(P1, P2, P3)를 포함할 수 있다. 나아가, 도1 및 도2에 도시된 층 배열부와 기판(S) 사이에, 층 배열부의 응력 보상을 수행하는 중간층 또는 중간층 배열부가 제공될 수 있다. 층 배열부 자체와 동일한 재료가 중간층 또는 중간층 배열부를 위한 재료로서 사용될 수 있다. 중간층 배열부의 경우에, 중간층 또는 중간층 배열부가 일반적으로 미러의 반사율에 거의 기여하지 못하고 그에 따라 배리어 층에 의한 콘트라스트 면에서의 증가의 문제가 이러한 경우에 중요하지 않으므로 개별 층들 사이에서 배리어 층을 생략하는 것이 가능하다. Cr/Sc 다층 배열부 또는 비정질 Mo 또는 Ru 층이 중간층 또는 중간층 배열부로서 마찬가지로 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 미러(1)의 층 배열부는 도1 및 도2에서 종료 층(M)으로서 Rh, Pt, Ru, Pd, Au, SiO2 등의 화학적으로 불활성인 재료로 구성되는 적어도 1개의 층을 포함하는 커버링 층 시스템(C)에 의해 종료된다. 종료 층(M)은 주위 영향으로 인한 미러 표면의 화학적 변화(chemical alteration)를 이처럼 방지한다.
주기부(P1, P2, P3) 중 하나의 두께는 도1 및 도2에서 대응 주기부의 개별 층의 두께 고굴절률 층의 두께, 저굴절률 층의 두께 그리고 2개의 배리어 층의 두께의 합계로부터 기인한다. 결국, 도1 및 도2의 층 서브시스템(P', P'', P''')은 그 주기부(P1, P2, P3)가 상이한 두께(d1, d2, d3)를 갖는다는 사실에 의해 서로로부터 구별될 수 있다. 결국, 본 발명과 관련하여, 상이한 층 서브시스템(P', P'', P''')은 층 서브시스템의 상이한 광학적 효과가 0.1 ㎚의 차이 이하에서 더 이상 나타날 수 없으므로 그 주기부(P1, P2, P3)가 그 두께(d1, d2, d3) 면에서 0.1 ㎚ 초과만큼 상이한 층 서브시스템인 것으로 이해된다. 나아가, 일관되게 동일한 층 서브시스템은 상이한 제조 장치에서의 그 생성 중에 그 주기부 두께 면에서의 이러한 절대 수치만큼 변동될 수 있다. 몰리브덴 및 실리콘으로 구성되는 주기부를 갖는 층 서브시스템(P', P'', P''')의 경우에 대해, 위에서 이미 설명된 것과 같이 이러한 경우에 주기부(P1, P2, P3)의 두께가 고굴절률 층의 두께, 저굴절률 층의 두께 그리고 배리어 층의 두께로부터 기인하도록 주기부(P1, P2, P3) 내의 제2 배리어 층을 생략하는 것이 또한 가능하다.
도3은 본 발명에 따른 적어도 1개의 미러(1)를 포함하는 6개의 미러(1, 11)를 갖는 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치를 위한 본 발명에 따른 투영 대물부(2)의 개략도이다. 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치의 역할은 결상 평면 내의 소위 웨이퍼 상으로 리소그래피 방식으로 레티클(reticle)로서 또한 불리는 마스크 상의 구조 패턴을 결상하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 도3의 본 발명에 따른 투영 대물부(2)가 결상 평면(7) 내의 결상 필드 내로 객체 평면(object plane)(5) 내에 배열되는 객체 필드(object field)(3)를 결상한다. 명료화를 위해 도면에 도시되지 않은 구조 패턴-보유 마스크는 객체 평면(5) 내의 객체 필드(3)의 위치에 배열될 수 있다. 배향 목적을 위해, 도3은 그 x-축이 도면의 평면 내로 지향되는 직교 좌표계(system of Cartesian coordinate)를 도시하고 있다. 이러한 경우에, x-y 좌표 평면은 객체 평면(5)과 일치되고, z-축은 객체 평면(5)에 직각이고 하향으로 지향된다. 투영 대물부는 객체 필드(3)를 통해 진행되지 않는 광축(9)을 갖는다. 투영 대물부(2)의 미러(1, 11)는 광축에 대해 회전 대칭인 설계 표면을 갖는다. 이러한 경우에, 물리 표면이 미러를 지나는 광의 통과를 보증하도록 설계 표면에 대해 트리밍되므로, 설계 표면은 완성된 미러의 물리 표면과 혼동되지 않아야 한다. 이러한 예시 실시예에서, 개구 조리개(aperture stop)(13)는 객체 평면(5)으로부터 결상 평면(7)으로의 광 경로 내의 제2 미러(11) 상에 배열된다. 투영 대물부(2)의 효과는 모두가 객체 필드(3)의 중심 내에서 유래되는 3개의 광선 즉 주요 광선(15) 그리고 2개의 개구 여유 광선(aperture marginal ray)(17, 19)의 도움으로써 도시되어 있다. 객체 평면의 수직선에 대해 6˚의 각도로 진행되는 주요 광선(15)은 개구 조리개(13)의 평면 내에서 광축(9)과 교차된다. 객체 평면(5)으로부터 관찰될 때에, 주요 광선(15)은 입사 동공 평면(entrance pupil plane)(21) 내에서 광축과 교차되는 것처럼 보인다. 이것은 제1 미러(11)를 통한 주요 광선(15)의 점선 연장부에 의해 도3에 표시되어 있다. 결국, 개구 조리개(13)의 가상 결상부 즉 입사 동공은 입사 동공 평면(21) 내에 위치된다. 투영 대물부의 출사 동공은 결상 평면(7)으로부터 진행되는 주요 광선(15)의 후향 연장부 내에서 동일한 구조를 갖는 것으로 마찬가지로 밝혀질 수 있다. 그러나, 결상 평면(7) 내에서, 주요 광선(15)은 광축(9)에 평행하고, 이것으로부터 이들 2개의 광선의 후향 투영이 투영 대물부(2)의 전방에 무한 교차 지점을 생성하고 투영 대물부(2)의 출사 동공이 이처럼 무한대라는 결과를 초래한다. 그러므로, 이러한 투영 대물부(2)는 소위 결상측 상에 수직 입사(telecentric)되는 대물부이다. 객체 필드(3)의 중심은 광축(9)으로부터 거리(R)에 있고, 결상 필드(7)의 중심은 광축(9)으로부터 거리(r)에 있고, 그 결과 객체 필드로부터 출현되는 복사선의 어떠한 바람직하지 않은 비네팅(vignetting)도 투영 대물부의 반사 구성의 경우에 일어나지 않는다.
도4는 도3 그리고 그 축이 도3으로부터의 축에 대응하는 직교 좌표계에 도시된 투영 대물부(2) 내에서 일어나는 것과 같은 아치형 결상 평면(7a)의 평면도이다. 결상 필드(7a)는 그 중심이 객체 평면과 광축(9)의 교차 지점을 관통하는 환형부(annulus)의 섹터이다. 평균 반경(r)은 도시된 경우에 34 ㎜이다. y-방향으로의 필드의 폭(d)은 여기에서 2 ㎜이다. 결상 필드(7a)의 중심 필드 지점은 결상 필드(7a) 내에 작은 원으로서 표시되어 있다. 그 대신에, 곡면형 결상 필드가 동일한 반경을 갖고 y-방향으로 서로에 대해 변위되는 2개의 원호에 의해 또한 한정될 수 있다. 투영 노광 장치가 스캐너로서 동작되면, 스캐닝 방향이 객체 필드의 더 짧은 크기의 방향으로 즉 y-방향의 방향으로 진행된다.
도5는 도3으로부터의 투영 대물부(2)의 객체 평면(5)으로부터 결상 평면(7)으로의 광 경로 내의 끝에서 두 번째 미러(penultimate mirror)(1)의 위치와 광축 사이의 상이한 반경 또는 거리(단위: ㎜)에 대한 최대 입사 각도(직사각형)의 그리고 입사 각도 간격의 간격 길이(원)(단위: ˚)의 예시도이다. 미러(1)는 EUV 파장 범위를 위한 6개의 미러(1, 11)를 갖는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부(2)의 경우에 일반적으로 최대 입사 각도 및 최대 입사 각도 간격 또는 최대 입사 각도 변동을 보증하여야 하는 미러이다. 본 출원과 관련하여, 입사 각도 변동의 측정치로서의 입사 각도 간격의 간격 길이는 미러의 코팅이 광학 설계의 요건으로 인해 광축으로부터의 주어진 거리에 대해 보증하여야 하는 최대 및 최소 입사 각도 사이의 그 각도 범위의 각도(단위: ˚)인 것으로 이해된다.
표1에 따른 투영 대물부의 광학 데이터는 도5가 기초로 하는 미러(1)의 경우에 적용 가능하다. 이러한 경우에, 광학 설계의 미러(1, 11)의 비구면(asphere)[Z(h)]은 방정식에 따라 개별 미러의 비구면 지점과 광축 사이의 거리(h)(단위: ㎜)의 함수로서 주어진다. 즉,
Z(h)=(rho*h2)/(1+[1-(1+ky)*(rho*h)2]0.5)+c1*h4+c2*h6+c3*h8+c4*h10+c5*h12+c6*h14
이 때에, 미러의 반경(R=1/rho) 그리고 파라미터(ky, c1, c2, c3, c4, c5 및 c6)는 다음과 같다. 이러한 경우에, 파라미터(cn)는 거리(h)의 함수로서 비구면[Z(h)](단위: ㎜)을 발생시키는 방식으로 [1/㎜2n+2]에 따라 단위 [㎜]에 대해 정규화 처리된다.
[표 1] 도2를 기초로 하는 설계의 개략도에 따른 도5에서의 미러(1)의 입사 각도에 대한 광학 설계의 데이터
Figure 112011079917616-pct00001
Figure 112011079917616-pct00002
24˚의 최대 입사 각도 그리고 11˚의 간격 길이가 미러(1)의 상이한 위치에서 일어날 수 있다는 것이 도5로부터 파악될 수 있다. 결국, 미러(1)의 층 배열부는 상이한 입사 각도 그리고 상이한 입사 각도 간격에 대해 이들 상이한 위치에서 높고 균일한 반사율 수치를 발생시켜야 한다. 그렇지 않으면 투영 대물부(2)의 높은 총 전달률 그리고 수용 가능한 동공 변조가 보증될 수 없기 때문이다. 이러한 경우에, 도2 그리고 표1의 설계에 따른 결상 평면(7) 앞에서 마지막 두 번째의 미러로서의 투영 대물부(2)의 미러(1)에 대한 높은 PV 수치가 동공 변조에 대한 높은 수치를 발생시킨다는 것이 고려되어야 한다. 이러한 경우에, 0.25 초과의 높은 PV 수치에 대해 미러(1)의 PV 수치와 투영 대물부(2)의 동공 변조의 결상 수차 사이에는 1:1 상관 관계가 있다.
도5에서, 바(bar)(23)가 광축에 대해 대략 21˚의 관련된 최대 입사 각도 그리고 11˚의 관련된 간격 길이를 갖는 미러(1)의 위치의 특정 반경 또는 특정 거리를 예로서 표시하는 데 사용된다. 표시된 반경은 도6에서 미러(1)의 광학 이용 영역(20)을 나타내는 해칭 영역(20) 내의-점선 방식으로 도시된-원(23a) 상의 위치에 대응한다.
도6은 평면도로 광축(9)에 대해 중심을 갖는 실선 원으로서 도3으로부터의 투영 대물부(2)의 객체 평면(5)으로부터 결상 평면(7)으로의 광 경로 내의 끝에서 두 번째 미러(1)의 완성된 기판(S)을 도시하고 있다. 이러한 경우에, 투영 대물부(2)의 광축(9)은 기판의 대칭 축(9)에 대응한다. 나아가, 도6에서, 광축에 대해 오프셋되는 미러(1)의 광학 이용 영역(20)은 해칭 방식으로 도시되어 있고, 원(23a)이 점선 방식으로 도시되어 있다.
이러한 경우에, 광학 이용 영역 내의 점선 원(23a)의 부분은 도5에 도시된 바(23)에 의해 식별되는 미러(1)의 위치에 대응한다. 결국, 광학 이용 영역(20) 내의 점선 원(23a)의 부분 영역을 따른 미러(1)의 층 배열부는 도5로부터의 데이터에 따라 21˚의 최대 입사 각도 그리고 대략 10˚의 최소 입사 각도의 양쪽 모두에 대해 높은 반사율 수치를 보증하여야 한다. 이러한 경우에, 대략 10˚의 최소 입사 각도는 11˚의 간격 길이로 인해 도5로부터 21˚의 최대 입사 각도로부터 기인한다. 2개의 위에서-언급된 극단 수치의 입사 각도가 일어나는 점선 원 상의 위치는 10˚의 입사 각도에 대해 화살표(26)의 팁에 의해 그리고 21˚의 입사 각도에 대해 화살표(25)의 팁에 의해 도6에서 강조되어 있다.
층 배열부가 높은 기술적 비용 없이 기판(S)의 위치에 대해 국부적으로 변동될 수 없고 층 배열부가 일반적으로 기판의 대칭 축(9)에 대해 회전 대칭으로 가해지므로, 도6의 점선 원(23a)의 위치를 따른 층 배열부는 도1 또는 도2에서 그 기본 구성 면에서 도시되고 도7 내지 도10과 관련된 특정 예시 실시예의 형태로 설명되는 것과 완전히 동일한 층 배열부를 포함한다. 이러한 경우에, 층 배열부와 기판(S)의 대칭 축(9)에 대한 기판(S)의 회전 대칭 코팅은 층 배열부의 층 서브시스템(P', P'', P''')의 주기적인 순서가 미러의 모든 위치에서 유지되고 단지 대칭 축으로부터의 거리에 따른 층 배열부의 주기부의 두께가 기판(S)에 대한 회전 대칭 프로파일을 획득한다는 효과를 갖는다는 것이 고려되어야 한다.
기판에 대한 코팅의 두께의 회전 대칭 반경 방향 프로파일을 조정하는 것이 적절한 코팅 기술에 의해 예컨대 분배 다이어프램(distribution diaphragm)의 사용에 의해 가능하다는 것이 고려되어야 한다. 결국, 코팅 그 자체의 설계에 추가하여, 기판에 대한 코팅 설계의 소위 두께 인자의 반경 방향 프로파일로써, 코팅 설계를 최적화하는 추가의 자유도가 이용 가능하다.
도7 내지 도10에 도시된 반사율 수치는 13.5 ㎚의 파장에서 이용된 재료에 대한 표2에 표시된 복잡한 굴절률(η=n-i*k)을 사용하여 계산된다. 이러한 경우에, 특히 실제로 얇은 층의 굴절률이 표2에서 언급된 문헌 수치로부터 벗어날 수 있으므로, 실제의 미러의 반사율 수치가 도7 내지 도10에 도시된 이론적인 반사율 수치보다 낮은 것으로 입증되었다는 것이 고려되어야 한다.
[표 2] 13.5 ㎚에 대한 채용된 굴절률(η=n-i*k)
Figure 112011079917616-pct00003
더욱이, 도1 및 도2와 관련된 층 순서에 따른 다음의 짧은 표기 방식이 도7 내지 도10과 관련된 층 설계에 대해 특정된다. 즉,
기판/…/(P1)*N1/(P2)*N2/(P3)*N3/커버링 층 시스템(C)
여기에서,
P1=H'BL'B; P2=H''BL''B; P3=H'''BL'''B; C=HBLM
이러한 경우에, 단위 [㎚]가 괄호들 사이에 특정되는 개별 층의 두께에 적용된다. 도7 및 도8과 관련하여 사용된 층 설계는 짧은 표기 방식으로 후속되는 것과 같이 이처럼 특정될 수 있다. 즉,
기판/…/(4.737 Si 0.4 B4C 2.342 Mo 0.4 B4C)*28/(3.443 Si 0.4 B4C 2.153 Mo 0.4 B4C)*5/(3.523 Si 0.4 B4C 3.193 Mo 0.4 B4C)*15/2.918 Si 0.4 B4C 2 Mo 1.5 Ru
이러한 예에서의 배리어 층(B4C)은 항상 0.4 ㎚의 두께를 가지므로, B4C로 구성되는 0.4 ㎚ 두께의 배리어 층이 이후에서 특정되는 Mo 및 Si 층의 각각 사이에 위치된다는 공표로써 또한 생략될 수 있다. 결국, 도7 및 도8과 관련된 층 설계는 다음과 같이 단축된 표기 방식으로 특정될 수 있다. 즉,
기판/…/(4.737 Si 2.342 Mo)*28/(3.443 Si 2.153 Mo)*5/(3.523 Si 3.193 Mo)*15/2.918 Si 2 Mo 1.5 Ru
그에 대응하여, 도9 및 도10과 관련되어 사용된 층 설계는 다음과 같이 짧은 표기 방식으로 특정될 수 있다. 즉,
기판/…/(1.678 Si 0.4 B4C 5.665 Mo 0.4 B4C)*27/(3.798 Si 0.4 B4C 2.855 Mo 0.4 B4C)*14/1.499 Si 0.4 B4C 2 Mo 1.5 Ru
배리어 층(B4C)은 결국 이러한 층 설계의 경우에 항상 0.4 ㎚의 두께를 가지므로, 위에서 공표된 단축된 짧은 표기 방식이 이러한 층 설계에 대해 또한 사용될 수 있다. 즉,
기판/…/(1.678 Si 5.665 Mo)*27/(3.798 Si 2.855 Mo)*14/1.499 Si 2 Mo 1.5 Ru
도7은 입사 각도(단위: ˚)에 대해 플롯 처리된 도1에 따른 본 발명에 따른 미러(1)의 제1 예시 실시예의 무편광 복사선에 대한 반사율 수치(단위: %)를 도시하고 있다. 이러한 경우에, 미러(1)의 층 배열부의 제1 층 서브시스템(P')은 N1=28개의 주기부(P1)로 구성되고, 주기부(P1)는 고굴절률 층으로서의 4.737 ㎚ Si 그리고 저굴절률 층으로서의 2.342 ㎚ Mo로 그리고 또한 0.4 ㎚ B4C를 각각 포함하는 2개의 배리어 층으로 구성된다. 주기부(P1)는 결국 7.879 ㎚의 두께(d1)를 갖는다. 미러(1)의 층 배열부의 제2 층 서브시스템(P'')은 N2=5개의 주기부(P2)로 구성되고, 주기부(P2)는 고굴절률 층으로서의 3.443 ㎚ Si 그리고 저굴절률 층으로서의 2.153 ㎚ Mo로 그리고 또한 0.4 ㎚ B4C를 각각 포함하는 2개의 배리어 층으로 구성된다. 주기부(P2)는 결국 6.396 ㎚의 두께(d2)를 갖는다. 미러(1)의 층 배열부의 제3 층 서브시스템(P''')은 N3=15개의 주기부(P3)로 구성되고, 주기부(P3)는 고굴절률 층으로서의 3.523 ㎚ Si 그리고 저굴절률 층으로서의 3.193 ㎚ Mo로 그리고 또한 0.4 ㎚ B4C를 각각 포함하는 2개의 배리어 층으로 구성된다. 주기부(P3)는 결국 7.516 ㎚의 두께(d3)를 갖는다. 미러(1)의 층 배열부는 특정된 순서로 2.918 ㎚ Si, 0.4 ㎚ B4C, 2 ㎚ Mo 및 1.5 ㎚ Ru으로 구성되는 커버링 층 시스템(C)에 의해 종료된다. 결국, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 개수(N2)보다 큰 주기부(P3)의 개수(N3)를 갖는다.
13.5 ㎚의 파장에서 두께 인자 1을 갖는 이러한 명목 층 설계의 반사율 수치(단위: %)는 도7에서 입사 각도(단위: ˚)에 대해 실선으로서 도시되어 있다. 더욱이, 14.1˚ 내지 25.7˚의 입사 각도 간격에 대한 이러한 명목 층 설계의 평균 반사율은 실선 수평 바로서 도시되어 있다. 나아가, 도7은 그에 대응하여 입사 각도에 대한 반사율 수치를 점선으로서 그리고 2.5˚ 내지 7.3˚의 입사 각도 간격에 대한 위에서-특정된 층 설계의 평균 반사율을 점선 바로서 13.5 ㎚의 파장에서 그리고 0.933의 두께 인자를 고려하여 특정한다. 결국, 도7에서 점선으로서 도시된 반사율 수치와 관련된 층 배열부의 주기부의 두께는 명목 층 설계의 주기부의 대응 두께의 단지 93.3%에 도달된다. 바꿔 말하면, 층 배열부는 2.5˚ 내지 7.3˚의 입사 각도가 보증되어야 하는 위치에서의 미러(1)의 미러 표면에서 6.7%만큼 명목 층 설계보다 얇다.
도8은 17.8˚ 내지 27.2˚의 입사 각도 간격에 대한 위에서-특정된 층 설계의 평균 반사율을 얇은 바로서 13.5 ㎚의 파장에서 그리고 1.018의 두께 인자를 고려하여 도7에 대응하는 방식으로, 그리고 또한 14.1˚ 내지 25.7˚의 입사 각도 간격에 대한 위에서-특정된 층 설계의 입사 각도에 대한 반사율 수치를 두꺼운 선으로서 그리고 그 평균 반사율을 두꺼운 바로서 대응하는 방식으로 0.972의 두께 인자를 고려하여 도시하고 있다. 결국, 층 배열부는 17.8˚ 내지 27.2˚의 입사 각도가 보증되어야 하는 위치에서의 미러(1)의 미러 표면에서 1.8%만큼 명목 층 설계보다 두껍고, 그에 대응하여 14.1˚ 내지 25.7˚의 입사 각도가 보증되어야 하는 위치에서 2.8%만큼 명목 층 설계보다 얇다.
도7 및 도8과 관련된 층 배열부에 의해 성취될 수 있는 평균 반사율 및 PV 수치는 표3의 입사 각도 간격 및 두께 인자에 대해 순응된다. 위에서 특정된 층 배열부를 포함하는 미러(1)는 2.5˚ 내지 27.2˚의 입사 각도에 대한 13.5 ㎚의 파장에서 45% 초과의 평균 반사율 그리고 0.23 이하의 PV 수치로서의 반사율의 변동을 갖는다는 것이 파악될 수 있다.
[표 3] 선택된 입사 각도 간격(단위: ˚) 및 두께 인자에 대한 도7 및 도8과 관련된 층 설계의 평균 반사율 및 PV 수치
Figure 112011079917616-pct00004
도9는 입사 각도(단위: ˚)에 대해 플롯 처리된 도2에 따른 본 발명에 따른 미러(1)의 제2 예시 실시예의 무편광 복사선에 대한 반사율 수치(단위: %)를 도시하고 있다. 이러한 경우에, 미러(1)의 층 배열부의 층 서브시스템(P'')은 N2=27개의 주기부(P2)로 구성되고, 주기부(P2)는 고굴절률 층으로서의 1.678 ㎚ Si 그리고 저굴절률 층으로서의 5.665 ㎚ Mo로 그리고 또한 0.4 ㎚ B4C를 각각 포함하는 2개의 배리어 층으로 구성된다. 주기부(P2)는 결국 8.143 ㎚의 두께(d2)를 갖는다. 미러(1)의 층 배열부의 층 서브시스템(P''')은 N3=14개의 주기부(P3)로 구성되고, 주기부(P3)는 고굴절률 층으로서의 3.798 ㎚ Si 그리고 저굴절률 층으로서의 2.855 ㎚ Mo로 그리고 또한 0.4 ㎚ B4C를 각각 포함하는 2개의 배리어 층으로 구성된다. 주기부(P3)는 결국 7.453 ㎚의 두께(d3)를 갖는다. 미러(1)의 층 배열부는 특정된 순서로 1.499 ㎚ Si, 0.4 ㎚ B4C, 2 ㎚ Mo 및 1.5 ㎚ Ru으로 구성되는 커버링 층 시스템(C)에 의해 종료된다. 결국, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께로부터 0.1 ㎚ 초과만큼 벗어나는 고굴절률 층(H''')의 두께를 갖는다. 구체적으로, 이러한 경우에, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께의 2배 초과에 도달되는 고굴절률 층(H''')의 두께를 갖는다.
13.5 ㎚의 파장에서 두께 인자 1을 갖는 이러한 명목 층 설계의 반사율 수치(단위: %)는 도9에서 입사 각도(단위: ˚)에 대해 실선으로서 도시되어 있다. 더욱이, 14.1˚ 내지 25.7˚의 입사 각도 간격에 대한 이러한 명목 층 설계의 평균 반사율은 실선 수평 바로서 도시되어 있다. 나아가, 도9는 그에 대응하여 입사 각도에 대한 반사율 수치를 점선으로서 그리고 2.5˚ 내지 7.3˚의 입사 각도 간격에 대한 위에서-특정된 층 설계의 평균 반사율을 점선 바로서 13.5 ㎚의 파장에서 그리고 0.933의 두께 인자를 고려하여 특정한다. 결국, 도9에서 점선으로서 도시된 반사율 수치에 대한 층 배열부의 주기부의 두께는 명목 층 설계의 주기부의 대응 두께의 단지 93.3%에 도달된다. 바꿔 말하면, 층 배열부는 2.5˚ 내지 7.3˚의 입사 각도가 보증되어야 하는 위치에서의 미러(1)의 미러 표면에서 6.7%만큼 명목 층 설계보다 얇다.
도10은 17.8˚ 내지 27.2˚의 입사 각도 간격에 대한 위에서-특정된 층 설계의 평균 반사율을 얇은 바로서 13.5 ㎚의 파장에서 그리고 1.018의 두께 인자를 고려하여 도9에 대응하는 방식으로, 그리고 또한 14.1˚ 내지 25.7˚의 입사 각도 간격에 대한 위에서-특정된 층 설계의 입사 각도에 대한 반사율 수치를 두꺼운 선으로서 그리고 그 평균 반사율을 두꺼운 바로서 대응하는 방식으로 0.972의 두께 인자를 고려하여 도시하고 있다. 결국, 층 배열부는 17.8˚ 내지 27.2˚의 입사 각도가 보증되어야 하는 위치에서의 미러(1)의 미러 표면에서 1.8%만큼 명목 층 설계보다 두껍고, 그에 대응하여 14.1˚ 내지 25.7˚의 입사 각도가 보증되어야 하는 위치에서 2.8%만큼 명목 층 설계보다 얇다.
도9 및 도10과 관련된 층 배열부에 의해 성취될 수 있는 평균 반사율 및 PV 수치는 표4의 입사 각도 간격 및 두께 인자에 대해 순응된다. 위에서 특정된 층 배열부를 포함하는 미러(1)는 2.5˚ 내지 27.2˚의 입사 각도에 대한 13.5 ㎚의 파장에서 39% 초과의 평균 반사율 그리고 0.22 이하의 PV 수치로서의 반사율의 변동을 갖는다는 것이 파악될 수 있다.
[표 4] 선택된 입사 각도 간격(단위: ˚) 및 두께 인자에 대한 도9 및 도10과 관련된 층 설계의 평균 반사율 및 PV 수치
Figure 112011079917616-pct00005

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 기판 상에 가해지는 층 배열부를 포함하는 EUV 파장 범위를 위한 미러로서, 층 배열부는 개별 층의 주기적인 순서의 적어도 1개의 주기부(P2, P3)로 각각 구성되는 복수개의 층 서브시스템(P'', P''')을 포함하고, 주기부(P2, P3)는 고굴절률 층(H'', H''') 및 저굴절률 층(L'', L''')을 위한 상이한 재료로 구성되는 2개의 개별 층을 포함하고, 각각의 층 서브시스템(P'', P''') 내에서 인접한 층 서브시스템의 주기부의 두께로부터 벗어나는 일정한 두께(d2, d3)를 갖는, EUV 파장 범위를 위한 미러에 있어서,
    기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 개수(N2)보다 큰 주기부(P3)의 개수(N3)를 갖고 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께로부터 0.1 ㎚ 초과만큼 벗어나는 고굴절률 층(H''')의 두께를 갖고,
    기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')에 대한 주기부(P3)의 저굴절률 층(L''')의 두께는 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 저굴절률 층(L'')의 두께의 2/3 미만이고,
    층 배열부는 적어도 3개의 층 서브시스템(P', P'', P''')을 포함하고, 기판에 가장 근접하게 위치된 층 서브시스템(P')의 주기부(P1)의 개수(N1)는 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')에 대한 주기부의 개수보다 크거나 또는 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부의 개수보다 큰 것을 특징으로 하는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  3. 제2항에 있어서, 층 서브시스템(P'', P''')은 다른 층 서브 시스템과 동일한 재료로부터 구성되는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  4. 제2항에 있어서, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')은 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 고굴절률 층(H'')의 두께의 2배 초과에 도달되는 고굴절률 층(H''')의 두께를 갖는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')의 주기부(P3)의 개수(N3)는 9 내지 16의 수치에 대응하는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  7. 제2항에 있어서, 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')의 주기부(P2)의 개수(N2)는 2 내지 12의 수치에 대응하는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  8. 제2항에 있어서, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')에 대한 주기부(P3)의 두께(d3)는 7.2 ㎚ 내지 7.7 ㎚에 도달되는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  9. 제2항에 있어서, 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층 서브시스템(P''')에 대한 주기부(P3)의 고굴절률 층(H''')의 두께는 3.4 ㎚ 초과인 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  10. 삭제
  11. 제2항에 있어서, 기판으로부터 두 번째로 멀리 떨어진 층 서브시스템(P'')에 대한 주기부(P2)의 저굴절률 층(L'')의 두께는 5 ㎚ 초과인 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  12. 제2항에 있어서, 주기부를 형성하는 2개의 개별 층의 재료는 몰리브덴 및 실리콘 또는 루테늄 및 실리콘이고, 개별 층은 적어도 1개의 배리어 층에 의해 분리되고, 배리어 층은 B4C, C, Si 질화물, Si 탄화물, Si 붕소화물, Mo 질화물, Mo 탄화물, Mo 붕소화물, Ru 질화물, Ru 탄화물 및 Ru 붕소화물로 이루어진 재료의 그룹으로부터 선택되거나 이러한 재료의 그룹으로 구성되는 재료 또는 화합물로 구성되는, EUV 파장 범위를 위한 미러.
  13. 제2항에 있어서, 커버링 층 시스템이 화학적으로 불활성인 재료로 구성되는 적어도 1개의 층(M)을 포함하고, 미러의 층 배열부를 종료시키는, EUV 파장 범위를 위한 미러.
  14. 제2항에 있어서, 주기부(P2, P3)의 개수(N2, N3)및 두께는 미러가 0˚ 내지 30˚, 17.8˚ 내지 27.2˚, 14.1˚ 내지 25.7˚, 8.7˚ 내지 21.4˚ 그리고 2.5˚ 내지 7.3˚로 이루어진 입사 각도 간격의 그룹으로부터 입사 각도 간격으로서 선택되는 입사 각도 간격에 대해 35% 초과의 반사율 그리고 0.25 이하의 PV 수치로서의 반사율의 변동을 13.5 ㎚의 파장에서 갖도록 조정되고,
    PV 수치는 선택된 입사 각도 간격에서의 최대 반사율(R최대)과 최소 반사율(R최소) 사이의 반사율 차이를 선택된 입사 각도 간격에서의 평균 반사율(R평균)로 나눈 값인 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  15. 제14항에 있어서, PV 수치로서의 반사율의 변동은 0.18 이하인 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  16. 제2항에 있어서, 미러 표면을 따른 층 배열부의 두께 인자가 0.9 내지 1.05의 수치를 취하는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  17. 제16항에 있어서, 미러 표면의 위치에서의 층 배열부의 두께 인자는 그곳에서 보증되어야 하는 최대 입사 각도와 상호 관련되는 EUV 파장 범위를 위한 미러.
  18. 삭제
  19. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 EUV 파장 범위를 위한 미러를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 대물부.
  20. 제19항에 따른 투영 대물부를 포함하는 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 장치.
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