KR101819053B1 - 극자외 방사선을 생성하는 컬렉터 거울 조립체 및 방법 - Google Patents

극자외 방사선을 생성하는 컬렉터 거울 조립체 및 방법 Download PDF

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Abstract

컬렉터 거울 조립체(302)는 반사면(304) 및 에지(308)를 갖는 홀(306)을 포함하는 컬렉터 거울(CO')을 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장된다. 또한, 조립체는 내측면(312) 및 외측면(314)을 갖는 관상 몸체(310)를 포함한다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 가스 유동(GF)를 안내하도록 구성되고 배치된다. 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향의 가스 유동에 대해 분기되는 가스 유동(GF')을 안내하도록 배치되는 개구부(316)를 형성한다.

Description

극자외 방사선을 생성하는 컬렉터 거울 조립체 및 방법{COLLECTOR MIRROR ASSEMBLY AND METHOD FOR PRODUCING EXTREME ULTRAVIOLET RADIATION}
관련 출원들에 대한 원용
본 출원은 2010년 4월 22일에 출원된 미국 가출원 61/326,965, 및 6월 30일에 출원된 미국 가출원 61/360,089의 우선권을 주장한다. 이들 가출원 모두는 본 명세서에서 인용 참조된다.
본 발명은 극자외 방사선을 생성하는 리소그래피용 컬렉터 거울 조립체 및 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에 이용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로는 마스크 또는 레티클이라 언급되는 패터닝 디바이스는 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는 데 이용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟부(예를 들어, 다이의 일부, 하나의 다이, 또는 수 개의 다이를 포함함) 상으로 전사될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공되는 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징을 통해 이루어진다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함한다.
리소그래피는 IC 및 다른 디바이스들 및/또는 구조체들의 제조에 있어서 핵심 단계들 중 하나로서 널리 인식된다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 구성되는 피처들의 치수들이 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들을 제조하는 데 있어 보다 결정적인 인자가 되고 있다.
패턴 프린팅의 한계들의 이론적 추정은 수학식(1)에 나타낸 바와 같은 분해능에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 주어질 수 있다:
Figure 112012095963122-pct00001
이때, λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 프린트(즉, 적용)하는 데 사용된 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)이고, k1은 레일리 상수라고도 칭하는 공정 의존성 조정 인자(process dependent adjustment factor)이며, CD는 프린트된 피처의 피처 크기(또는 임계 치수)이다. 수학식(1)에 따르면, 피처들의 프린트가능한(즉, 적용가능한) 최소 크기의 감소는 세 가지 방식으로: 즉, 노광 파장 λ를 단축하거나, 개구수 NA를 증가시키거나, 또는 k1의 값을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다.
노광 파장을 단축시키고, 이로 인해 최소 프린트가능한 피처 크기를 줄이기 위하여, 극자외(EUV) 방사선 소스의 사용이 제안되어 왔다. EUV 방사선은 5 내지 20 nm 범위 내의 파장, 예를 들어 13 내지 14 nm 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 또한, 10 nm보다 작은 파장을 갖는, 예를 들어 5 내지 10 nm 내, 예컨대 6.7 nm 또는 6.8 nm의 파장을 갖는 EUV 방사선의 이용이 제안되어 왔다. 이러한 방사선은 극자외 방사선 또는 연질 X-레이 방사선(soft x-ray radiation)이라 언급된다. 가능한 소스들에는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스들, 방전 플라즈마 소스들, 또는 전자 저장 링에 의해 제공되는 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)을 기반으로 하는 소스들이 포함된다.
EUV 방사선은 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 방사선 시스템은 플라즈마를 제공하기 위한 연료를 활성화(excite)시키기 위한 레이저, 및 플라즈마를 포함시키기 위한 소스 컬렉터 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마는, 예를 들어 적합한 재료(예를 들어, 주석)의 입자와 같은 연료, 또는 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은 적합한 가스 또는 증기의 스트림에 레이저 빔을 지향시킴으로써 생성될 수 있다. 이로 인해 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 방사선 컬렉터는 방사선을 수용하고 상기 방사선을 빔으로 포커스하는 거울 수직 입사 방사선 컬렉터(mirrored normal incidence radiation collector)일 수 있다. 소스 컬렉터 모듈은 플라즈마를 지지하기 위한 진공 환경을 제공하도록 배치되는 인클로징 구조체(enclosing structure) 또는 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 방사선 시스템은 통상적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라 지칭된다.
극자외 방사선과 더불어, 플라즈마는 일반적으로, 열중성자화된 원자들, 이온들, 뉴트럴들(neutrals), 나노클러스터들, 또는 마이크로입자들과 같은 입자 형태의 데브리(debris)를 생성한다. 데브리들은 컬렉터 거울 및 다른 광학기에 손상을 야기할 수 있다. 데브리가 손상을 야기하는 것을 방지하기 위하여, 플라즈마의 부근에 버퍼 가스(buffer gas)가 이용되어 데브리를 완화시킬 수 있다. 하지만, 버퍼 가스를 제공하는 현재의 방법 및 장치는 만족할만한 수준이 아니다.
적어도 본 명세서나 그 밖의 자료에서 확인된, 종래 기술의 적어도 하나의 결함을 회피 또는 완화시키거나, 기존 조립체들에 대안을 제공하는 컬렉터 거울 조립체를 제공하는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 따르면, 에지를 갖는 홀 및 반사면을 갖는 컬렉터 거울을 포함하는 컬렉터 거울 조립체가 제공된다. 상기 홀을 반사면을 통해 연장된다. 상기 조립체는 홀을 통해 연장되는 관상(tubular) 몸체를 포함한다. 관상 몸체는 내측면과 외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 또한, 조립체는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이에 개구부를 포함한다. 상기 개구부는 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다. 관상 몸체의 외측면 및 홀의 에지는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향인 가스 유동에 대하여 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 형성한다.
개구부는 실질적으로 반사면을 따르는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치될 수 있다.
관상 몸체의 내측면과 외측면 중 하나 또는 둘 모두의 적어도 일부는 가스 유동에 대한 방향으로 가늘어질(taper) 수 있다.
관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이에는 (예를 들어, 1 이상의 추가 관상 몸체 형태의) 1 이상의 벽들이 제공될 수 있는데, 상기 1 이상의 벽들은 추가 가스 유동을 1 이상의 하위-유동들로 나누도록 구성되고 배치된다.
컬렉터 거울은 제 1 초점에서 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성될 수 있다.
가스 유동은 반사면으로부터 제 1 초점 및 제 2 초점 중 하나 또는 둘 모두로 지향될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 모듈이 제공되며, 상기 모듈은 점화 물질의 1 이상의 액적들(droplets)을 사전설정된 타겟 점화 위치로 공급하도록 구성되는 공급부, 상기 사전설정된 타겟 점화 위치 상에 포커스되도록 배치되는 레이저 빔을 공급하고 상기 사전설정된 타겟 점화 위치에 배치되는 액적을 히팅(hitting)하여 상기 액적을 극자외선 생성 플라즈마로 변환시키는 플라즈마를 생성하도록 구성되는 방사선 소스, 및 반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울을 포함하는 컬렉터 거울 조립체를 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장된다. 컬렉터 거울 조립체는 홀을 통해 연장되는 관상 몸체를 포함한다. 관상 몸체는 내측면 및 외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 개구부는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이에 배치되며, 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다.
컬렉터 거울은 제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성될 수 있다.
주 가스 유동은 반사면으로부터 제 1 초점 및 제 2 초점 중 하나 또는 둘 모두로 지향될 수 있다.
타겟 점화 위치는 제 1 초점일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하도록 배치되는 리소그래피 투영 장치가 제공된다. 상기 장치는 반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울을 포함하는 컬렉터 거울 조립체를 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장된다. 상기 조립체는 홀을 통해 연장되는 관상 몸체를 포함한다. 관상 몸체는 내측면 및 `외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 개구부는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이에 배치된다. 개구부는 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다. 관상 몸체의 외측면 및 홀의 에지는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하도록 배치되는 리소그래피 투영 장치가 제공된다. 상기 장치는 점화 물질의 1 이상의 액적들을 사전설정된 타겟 점화 위치로 공급하도록 구성되는 공급부, 상기 사전설정된 타겟 점화 위치 상에 포커스되도록 배치되는 레이저 빔을 공급하고 상기 액적을 극자외선 생성 플라즈마로 변환시키기 위해 상기 사전설정된 타겟 점화 위치에 배치되는 액적을 히팅하여 플라즈마를 생성하도록 구성되는 방사선 소스, 및 반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울을 포함하는 컬렉터 거울 조립체를 포함하는 모듈을 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장된다. 상기 조립체는 홀을 통해 연장되는 관상 몸체를 갖는다. 상기 관상 몸체는 내측면 및 외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 또한, 상기 조립체는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이의 개구부를 포함한다. 상기 개구부는 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다. 관상 몸체의 외측면 및 홀의 에지는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극자외 방사선을 생성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 방사선 빔, 예를 들어 레이저 빔을 점화 물질의 액적 상으로 지향시키는 단계를 포함하며, 상기 액적은 사전설정된 타겟 점화 위치에 배치되어, 상기 액적을 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 플라즈마로 변환시킨다. 상기 방법은 본 발명의 일 실시형태에 따른 컬렉터 거울 조립체, 모듈, 및/또는 리소그래피 투영 장치를 이용하여 방사선을 반사시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 모듈이 제공된다. 상기 모듈은 점화 물질의 1 이상의 액적들을 사전설정된 타겟 점화 위치로 공급하도록 구성되는 공급부, 상기 사전설정된 타겟 점화 위치 상에 포커스되도록 배치되는 레이저 빔을 공급하고 상기 액적을 극자외선 생성 플라즈마로 변환시키기 위해 상기 사전설정된 타겟 점화 위치에 배치되는 액적을 히팅하여 플라즈마를 생성하도록 구성되는 방사선 소스, 및 컬렉터 거울 조립체를 포함한다. 상기 컬렉터 거울 조립체는 반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울을 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장된다. 상기 조립체는 홀을 통해 연장되는 관상 몸체를 포함한다. 상기 관상 몸체는 내측면 및 외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 개구부는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이에 있다. 상기 개구부는 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다. 관상 몸체의 외측면 및 홀의 에지는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 컬렉터 거울 조립체를 포함하는 리소그래피 투영 장치가 제공된다. 컬렉터 거울 조립체는 제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성되는 반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울을 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장되며, 관상 몸체는 상기 홀을 통해 연장된다. 관상 몸체는 내측면 및 외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 또한, 상기 장치는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이의 개구부를 포함한다. 상기 개구부는 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다. 또한, 상기 장치는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되는 지지체 - 상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선을 형성하기 위해 제 2 초점을 통과한 후의 방사선을 패터닝하도록 구성됨 - , 및 상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함한다. 관상 몸체의 외측면 및 홀의 에지는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 극자외 방사선을 생성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 방사선 빔을 점화 물질의 액적 상으로 지향시키는 단계 - 상기 액적은 사전설정된 타겟 점화 위치에 배치되어, 상기 액적을 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 플라즈마로 변환시킴 - , 및 컬렉터 거울 조립체를 이용하여 가스 유동을 상기 사전설정된 타겟 점화 위치를 향하여 반사시키는 단계를 포함한다. 상기 조립체는 반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울을 포함한다. 홀은 반사면을 통해 연장되며, 관상 몸체는 상기 홀을 통해 연장된다. 관상 몸체는 내측면 및 외측면을 갖는다. 관상 몸체는 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치된다. 개구부는 관상 몸체의 외측면과 홀의 에지 사이에 있다. 상기 개구부는 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치된다. 관상 몸체의 외측면 및 홀의 에지는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 형성할 수 있다.
본 발명의 1 이상의 실시예들은, 적절한 경우 본 발명의 1 이상의 다른 실시형태와 관련하여 설명되는 1 이상의 추가 특징들을 가질 수 있다.
이하, 대응되는 참조 부호들이 대응되는 부분들을 나타내는 개략적인 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들이 예시의 방법으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;
도 2는 도 1의 장치의 일 형태의 보다 상세한 예시를 나타낸 도;
도 3은 도 1 및 도 2의 장치의 소스 컬렉터 모듈의 일 실시예를 보다 상세히 나타낸 도;
도 4는 도 3의 소스 컬렉터 모듈에서 적용될 수 있는 조립체의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도;
도 5는 도 4의 조립체의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 컬렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는: 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고 상기 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 상기 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결되는 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지시킨다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있도록 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피에서 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 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템 같은 투영 시스템은 사용되는 노광 방사선에 대해, 또는 진공의 이용과 같은 다른 인자들에 대해 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들이나 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합을 포함할 수 있다. 다른 가스들은 너무 많은 방사선을 흡수할 수 있기 때문에 EUV 방사선을 위해 진공을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 채용한) 반사형으로 이루어진다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들(및/또는 2 개 이상의 마스크 테이블들)로 이루어질 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블들이 병행하여 사용되거나, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블 상에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔을 수용한다. EUV 광을 생성하기 위한 방법들은 EUV 범위의 1 이상의 방출 라인들을 갖는, 적어도 하나의 요소, 예를 들어, 크세논, 리튬, 또는 주석을 갖는 플라즈마 상태로 재료를 전환시키는 단계를 포함하나, 상기 단계로만 제한될 필요는 없다. 이러한 한가지 방법에서, 흔히 레이저 생성 플라즈마("LLP")로 칭해지는 필요한 플라즈마는 필요한 라인-방출 요소(line-emitting element)를 갖는 재료의 액적, 스트림, 또는 클러스터와 같은 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 활성화시키는 레이저 빔을 제공하기 위해 도 1에는 도시되지 않은 레이저를 포함하는 EUV 방사선 시스템의 일부일 수 있다. 생성된 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치되는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 예를 들어, 연료 활성화를 위한 레이저 빔을 제공하는 데 CO2 레이저가 이용되는 경우, 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체들일 수 있다.
이러한 경우들에 있어, 레이저는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은, 예를 들어 적합한 지향 거울들 및/또는 빔 익스펜더를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 전달된다. 다른 경우들에 있어, 예를 들어 소스가 흔히 DPP 소스라 칭해지는 방전 생성 플라즈마 EUV 생성기(discharge produced plasma EUV generator)인 경우 상기 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부일 수도 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외부 반경 및/또는 내부 반경 크기(통상적으로, 각각 값 σouter 및 σinner라 함)는 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드(facetted field) 및 퓨필 거울 디바이스들과 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면이 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖도록, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)(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(PS1)는, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 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 빔에 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 빔에 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(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 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 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, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 소스 컬렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 리소그래피 장치(100)의 일 예시를 나타내고 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 소스 컬렉터 모듈(SO)의 인클로징 구조체(enclosing structure; 220) 내에서 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)는 방전 생성 플라즈마(DPP) 소스에 의하여 형성될 수 있다. EUV 방사선은 전자기 스펙트럼의 EUV 범위 내의 방사선을 방출하기 위한 초 고온 플라즈마(210)가 생성되는 가스 또는 증기, 예를 들어 크세논(Xe) 가스, 리튬(Li) 증기, 또는 주석(Sn) 증기에 의하여 생성될 수 있다. 초 고온 플라즈마(210)는, 예를 들어 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 생성하는 전기적 방전에 의하여 생성된다. 방사선의 효율적인 생성을 위해서는 Xe, Li, Sn 증기 또는 여타 적합한 가스나 증기의, 예를 들어 10 Pa의 부분압이 요구될 수 있다. 일 실시예에서는, EUV 방사선을 생성하기 위해 활성화된 주석(Sn)의 플라즈마가 제공된다.
초 고온 플라즈마(210)에 의하여 방출되는 방사선은 소스 챔버(211)의 개구부 안이나 뒤에 위치되는 선택적 가스 방벽 또는 오염물 트랩(230)(몇몇 경우에는 오염물 방벽 또는 포일 트랩이라 지칭되기도 함)을 통해 소스 챔버(211)로부터 컬렉터 챔버(212) 내로 전달된다. 오염물 트랩(230)은 채널 구조체를 포함할 수 있다. 또한, 오염물 트랩(230)은 가스 방벽, 또는 가스 방벽과 채널 구조체의 조합을 포함할 수 있다. 또한 본 명세서에 개시된 오염물 트랩 또는 오염물 방벽(230)은 적어도 당업계에서 알려진 바와 같은 채널 구조체를 포함한다.
컬렉터 챔버(212)는 방사선 컬렉터(CO)를 포함할 수 있으며, 이는 소위 그레이징 입사 컬렉터(grazing incidence collector)일 수 있다. 방사선 컬렉터(CO)는 상류 방사선 컬렉터 측(251) 및 하류 방사선 컬렉터 측(252)을 갖는다. 컬렉터(CO)를 횡단하는(traverse) 방사선은 격자 스펙트럼 필터(240)에 의해 반사되어 나가 가상의 소스 포인트(IF)에서 포커스될 수 있다. 가상의 소스 포인트(IF)는 통상적으로 중간 포커스라 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈은 상기 중간 포커스(IF)가 인클로징 구조체(220)의 개구부(221)나 그 부근에 배치되도록 구성된다. 가상의 소스 포인트(IF)는 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 횡단하며, 상기 조명 시스템은 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포와 더불어 패터닝 디바이스(MA)에서 방사선 세기의 원하는 균일성을 제공하도록 배치되는 패싯 퓨필 거울 디바이스(24) 및 패싯 필드 거울 디바이스(22)를 포함할 수 있다. 패터닝된 빔(26)은 지지 구조체(MT)에 의하여 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 반사시 형성되며, 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의해 반사 요소들(28, 30)을 거쳐 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의하여 유지되는 기판(W) 상으로 이미징된다.
일반적으로, 조명 광학 유닛(IL) 및 투영 시스템(PS)에는 도시된 것보다 많은 요소들이 존재할 수 있다. 리소그래피 장치의 타입에 따라, 선택적으로 격자 스펙트럼 필터(240)가 존재할 수도 있다. 또한, 도면에 도시된 것보다 많은 반사요소들(예를 들어, 거울 등)이 존재할 수 있는데, 예를 들어 투영 시스템(PS)에는 도 2에 도시된 것보다 1 내지 6 개의 추가적인 반사 요소들이 더 존재할 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같은 컬렉터 광학기(CO)는 컬렉터(또는 컬렉터 거울)의 예시로서, 그레이징 입사 반사기들(253, 254, 및 255)을 갖는 네스티드 반사기(nested reflectors)로서 정의된다. 그레이징 입사 반사기들(253, 254, 및 255)은 광학 축(O)을 중심으로 축방향 대칭으로 배치되며, 이 타입의 컬렉터 광학기(CO)는 흔히 DPP 소스라 칭해지는 방전 생성 플라즈마 소스와 조합하여 이용되는 것이 바람직하다.
대안적으로, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 도 3에 도시된 바와 같은 LPP 방사선 시스템의 일부일 수 있다. 레이저(LA)는 수 십 eV의 전자 온도를 갖는 고도로 이온화된 플라즈마(210)를 생성하는, 공급부(도면에는 도시 안됨)에 의해 제공되는 크세논(Xe), 주석(Sn), 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 레이저 에너지를 축적(deposit)시키기 위해 배치된다. 이들 이온들의 재조합 및 탈-여기(de-excitation) 동안 발생되는 활성 방사선(energetic radiation)은 플라즈마(210)로부터 방출되고, 수직에 가까운(near normal) 입사 컬렉터 광학기(CO)에 의하여 수집되며, 인클로징 구조체(220)의 개구부(221) 상으로 포커스된다.
상술된 바와 같이 극자외 방사선과 더불어, 플라즈마는 일반적으로 열중성자화된 원자들, 이온들, 뉴트럴들, 나노클러스터들, 및/또는 마이크로입자들과 같은 입자 형태의 데브리를 생성한다. 데브리들은 컬렉터 거울 및 다른 광학기에 손상을 야기할 수 있다. 데브리가 손상을 야기하는 것을 방지하기 위하여, 플라즈마의 부근에 버퍼 가스(buffer gas)가 이용되어 데브리를 완화시킬 수 있다. 기존 배치들에서, 버퍼 가스는 플라즈마의 생성시 이용되는 레이저 빔이 통과할 수 있는 컬렉터의 어퍼처를 통과하고 컬렉터의 초점을 향하여 지향될 수 있다. 하지만, 이는 오염물이 어퍼처로부터 멀어져 컬렉터 표면에 도달하는 것을 적절하게 방지하지 못한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 버퍼 가스는 컬렉터의 외측 에지로부터 어퍼처를 향하여 지향될 수도 있으나, 이는 어퍼처를 오염물이 어퍼처를 통과해 민감한 광학 구성요소들을 향하도록 할 수 있다. 따라서, 이러한 배치들은 오염물을 저감시키거나 억제할 수 있으나, 그럼에도 불구하고 개선되어야 한다.
도 4는 컬렉터 광학기, 이 예시에서는 컬렉터 거울(CO')을 포함하는 컬렉터 거울 조립체(302)를 나타내고 있다. 컬렉터 거울(CO')은 반사면(304)을 갖는다. 컬렉터 거울(CO')의 반사면(304)은 제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성된다. 컬렉터 거울은 수직 입사 컬렉터이다.
도 3에 도시된 것과 유사한 소스 컬렉터 모듈(SO)에는 컬렉터 거울 조립체(302)가 포함될 수 있다. 제 1 초점은 방사선-방출 플라즈마(210)가 생성될 수 있는 위치와 일치할 수 있다. 이 위치는 사전설정된 타겟 점화 위치라고도 지칭된다. 방사선-방출 플라즈마(210)가 제 1 초점에서 생성된다는 사실의 결과로서, 가상의 소스 포인트(IF)는 제 2 초점과 일치한다.
반드시라고는 할 수 없으나 통상적으로, 컬렉터 거울은 다중-층 거울일 수 있다. 이러한 다중-층 거울은 Mo 및 Si의 교번 층들을 포함할 수 있다. Mo 층과 Si 층 간의 확산을 방지하기 위하여 확산-방지 층들이 제공될 수 있다. 이러한 확산-방지 층에 적합한 재료로는 B4C가 있다.
또한, 컬렉터 거울(CO')은 컬렉터 거울(CO')의 반사면(304)을 통해 연장되는 홀(306)(도 4)을 포함한다. 홀(306)은 컬렉터 거울(CO')의 선대칭(axisymmetric) 라인(AX) 상에 배치된다. 홀(306)은 에지(308)를 갖는다. 조립체(302)에는 홀(306)을 통해 연장되는 관상 몸체(310)가 제공된다. 관상 몸체(310)는 내측면(312) 및 외측면(314)을 갖는다.
'관상'이란 단어는 당업자들에 의해 여러 상이한 구조들을 포괄하거나, 또는 그와 동의어일 수 있는 광범위한 용어로서 이해될 것이다. 예를 들어, 관상 몸체는 평행한 벽들 대신 원뿔형 또는 플레어형(flared)일 수 있다. 관상 몸체는 컬렉터의 일 측으로부터, 컬렉터의 다른 맞은편 측[예를 들어, 수집면(collecting surface)]까지 도관을 형성하는 여하한의 구조일 수 있다. 관상 몸체는 원형 단면이나 타원형 단면, 또는 여타 적합한 단면을 가질 수 있다.
사용시, 주 가스 유동(GF)은, 이 실시예에서 반사면(304)에 대해 횡방향으로 상기 주 가스 유동(GF)을 안내하도록 구성되고 배치되는 관상 몸체(310)를 통해 지향된다. 예를 들어, 관상 몸체(310)의 내측면(312)은 반사면(304)에 대해 횡방향으로 가스 유동(GF)을 안내하도록 구성되고 배치된다. 통상적으로, 가스 유동(GF)은 제 1 초점 및 제 2 초점 중 하나 또는 둘 모두를 향하여 지향된다. 관상 몸체(310)의 외측면(314)과 홀(306)의 에지(308) 사이에는 개구부(316)가 배치될 수 있다. 도 4의 실시예에서, 외측면(314) 및 에지(308)는 개구부(316)를 형성하거나 정의한다. 개구부(316)[상기 개구부(316)의 적어도 일부, 예를 들어 에지(308) 및 관상 몸체(310)의 외측면(314)을 형성하는 1 이상의 구조체들을 포함함]는 가스 유동(GF)에 대해 분기되는 추가 가스 유동(GF')을 안내하도록 배치된다. 분기 가스 유동은, 보다 넓은 영역에 걸친 오염물이 억제될 수 있으며, 또한 관상 몸체(310), 및/또는 개구부(316) 및/또는 컬렉터(CO')의 반사면(304)으로부터 오염물이 멀어지도록 할 수 있기 때문에 유리하다. 예를 들어 개구부(316), 가령 개구부(316)의 일부를 형성하는 관상 몸체(310)의 외측면(314)은 실질적으로 반사면(304)을 따라, 그리고 관상 몸체(310)로부터 멀어지게 추가 가스 유동(GF')을 안내하도록 형성될 수 있다. 이는, 오염물이 관상 몸체(310), 및/또는 개구부(316) 및/또는 컬렉터(CO')의 반사면(304)으로부터 멀어지도록 할 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 이와는 대조적으로, 알려진 배치에서 버퍼 가스는 실질적으로 반대 방향으로, 컬렉터의 외측 에지로부터 그리고 컬렉터의 개구부를 향하여 유동할 수 있다. 이는, 어퍼처를 통하여, 그리고 플라즈마 형성시 이용되는 레이저를 컨디셔닝하는 데 이용될 수 있는 민감한 광학요소 등을 향하여 오염물이 이동할 위험을 증가시킬 수 있다. 이는 바람직하지 않다.
도 4의 실시예에서, 관상 몸체(310)의 외측면(314) 및 내측면(312)의 일부(318)는 상술된 분기형태를 유도하기 위해 실질적으로 가스 유동(GF)과 반대 방향으로 가늘어진다.
홀(306)은 통상적으로 레이저로부터의 레이저 에너지를 전달하는 데 이용되기 때문에, 관상 몸체(310)의 적절한 배치는 컬렉터 거울(CO') 반사면(304)의 이미징 능력의 잠재적인 악화를 제한할 수 있다. 예를 들어, 관상 몸체(310)는 방사선의 수집이 가능하지 않은 섀도우 영역(shadow region), 또는 수집이 필요하지 않은 영역에 배치될 수 있다.
관상 몸체(310)의 외측면(314)과 홀(306)의 에지 사이에는 1 이상의 벽들이 제공될 수 있다. 이를 예시하기 위해, 도 5는 도 4의 조립체(302)의 수정례를 개략적으로 도시하고 있다. 조립체는 도 5에 도시된 선대칭 라인(AX) 주위에서 대칭이기 때문에, 실제로는 조립체의 일부만 도시되어 있다. 도 5에서 알 수 있듯이, 관상 몸체(310)의 외측면(314)과 홀(306)의 에지(308) 사이에는 3 개의 벽들(320A, 320B, 및 320C)이 제공된다. 이들 벽들(320A, 320B, 및 320C)은 상기 추가 유동을 1 이상의 하위-유동들(GF'A, GF'B, GF'C, 및 GF'D)로 나눈다. 이러한 하위-유동으로의 분리는 유동(GF) 및 하위-유동들(GF'A, GF'B, GF'C, 및 GF'D)의 층류성(laminarity)을 증가시킨다. 이들 유동들의 층류성은, 일반적으로 층류들이 비-층류, 즉 난류보다 잘 제어할 수 있기 때문에 바람직하다. 1 이상의 벽들(320A, 320B, 및 320C)의 도입은 대안적으로 또는 추가적으로 전체적인 가스 유동의 제어 정도, 및/또는 상기 가스 유동의 특정 성분들의 방향을 증가시킨다. 1 이상의 벽들(320A, 320B, 및 320C)은 상술된 관상 몸체(310)를 둘러싸는 추가 관상 몸체들의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 조립체들은 컬렉터 조립체를 통한 섹션들로서 나타나 있을 이해하여야 한다. 가스의 유동은 도면들이 제공되는 평면 내에서 이루어지는 것으로 나타나 있으나, 가스 유동은 퍼져있거나(distribute), 또는 선대칭 라인 주위에서, 예를 들어 상기 선대칭 라인을 중심으로 둘레 방향으로 균일하게 퍼져 있을 수도 있음을 이해하여야 한다. 이러한 방식으로, 전체 컬렉터 표면이 가스 유동에 의해 보호될 수 있다.
상술된 1 이상의 관상 몸체들 또는 개구부들은 내로우잉(narrowing) 또는 제한부(restriction)를 포함함으로써 벤투리(venturi)를 형성할 수 있다. 내로우잉 또는 제한부는 가스의 유동이 벤투리의 영역에서 가속화되게 할 수 있으며, 이는 유리할 수 있다. 개구부들을 형성하거나 정의하는 구조체들을 포함하는 개구부 또는 개구부들, 및/또는 관상 몸체는 1 이상의 노즐로서 정의되거나 그를 형성할 수 있다. 노즐은 상술된 바와 같이 제한부를 포함할 수 있다.
관상 몸체 및/또는 컬렉터의 개구부를 통과하는 가스는 일반적으로 동일한 소스에 의해 공급되는 동일한 가스이다. 가스의 유동은, 예를 들어 50 내지 250 Nl/min[(normal) liters per minute]일 수 있다. 가스는 수소(원자 또는 분자), 중수소, 헬륨 및/또는 아르곤일 수 있다.
개구부(또는 추가 개구부들)를 형성하는 벽들을 포함하는 개구부 및/또는 중심 관상 몸체는 가스 유동의 특정한 분할(split)이 얻어지도록 배치될 수 있으며, 상기 분할은 중심 관상 몸체 및 그를 둘러싼 개구부 또는 개구부들을 통과하는 가스 간에 이루어진다. 예를 들어, 상기 분할은 80%의 가스는 중심 관상 몸체를 통해 유동하게 하고, 20 %는 그를 둘러싼 개구부 또는 개구부들을 통해 유동하게 할 수 있다. 다른 예시에서, 상기 분할은 20 %의 가스는 중심 관상 몸체를 통해 유동하게 하고, 80 %는 그를 둘러싼 개구부 또는 개구부들을 통해 유동하게 할 수 있다. 또 다른 예시에서, 상기 분할은 앞의 두 예시들 사이의 어딘가에 속할 수도 있는데, 예를 들면 상기 분할은 50 %의 가스는 중심 관상 몸체를 통해 유동하게 하고, 50 %는 그를 둘러싼 개구부 또는 개구부들을 통해 유동하게 할 수도 있다. 분할은 컬렉터 표면을 따르는 가스의 유동이 상기 표면에 대해 횡방향의 가스 유동을 향해 움직이지(drawn) 않게 하도록 구성되거나, 및/또는 상기 분할은 컬렉터 표면에 대해 횡방향의 가스 유동이 컬렉터 표면을 따르는 가스 유동을 향해 움직이지 않게 하도록 구성될 수 있다. 이러한 분할, 또는 이러한 분할들 간의 균형은 가스가 컬렉터의 포커스로, 그리고 컬렉터의 표면을 따라 적절히 지향될 수 있게 한다. 분할의 정확한 값들은 가스의 유속 및 컬렉터 조립체의 치수 등에 따라 가변적이며, 예를 들어 실험(trial) 및 오차 또는 루틴(routine) 모델링으로부터 결정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 분할의 값들은 작동 조건들, 예를 들어 어떤 튜티 사이클(duty cycle)에서 소스가 작동하는지에 따라 정해질 수도 있다. 예를 들어, 높은 듀티 사이클[예를 들어, 전체 파워(full power)]에서, 중심 관상 몸체를 통한 유동은 80 %이고, 그를 둘러싼 개구부 또는 개구부들을 통한 유동은 20 %일 수 있다. 소스가 낮은 듀티 사이클에 있거나 대기 상태에 있을 경우, 분할은 반전되어 - 20 %는 중심 관상 몸체를 통해, 80 %는 그를 둘러싼 개구부 또는 개구부들을 통해 이루어질 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 기술된 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 같은 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.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로만 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 레지스트를 벗어나며 그 안에 패턴을 남긴다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그들의 조합으로 언급될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들이 상술되었으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수도 있음을 이해하여야 한다. 상술된 설명은 예시에 지나지 않으며, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 후속 청구범위를 벗어나지 않는, 설명된 발명에 대한 수정들이 가해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 컬렉터 거울 조립체에 있어서,
    반사면, 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울 - 상기 홀은 상기 반사면을 통해 연장됨 - ;
    상기 홀을 통해 연장되는 관상(tubular) 몸체 - 상기 관상 몸체는 내측면과 외측면을 갖고, 상기 관상 몸체는 상기 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동(main gas flow)을 안내하도록 구성되고 배치됨 - ; 및
    상기 관상 몸체의 외측면과 상기 홀의 에지 사이의 개구부 - 상기 개구부는 상기 주 가스 유동에 대해 분기되는(diverge) 추가 가스 유동을 안내하도록 배치됨 - 을 포함하여 이루어지고,
    상기 개구부는 실질적으로 상기 반사면을 따라 상기 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 컬렉터 거울 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 추가 가스 유동을 상기 관상 몸체로부터 멀어지도록 안내하도록 배치되는 컬렉터 거울 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 관상 몸체의 내측면 및 외측면 중 하나 또는 둘 모두의 적어도 일부는 상기 주 가스 유동에 대한 방향으로 가늘어지는(tapered) 컬렉터 거울 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관상 몸체의 외측면과 상기 홀의 에지 사이에는 1 이상의 벽들이 제공되며,
    상기 1 이상의 벽들은 상기 추가 가스 유동을 1 이상의 하위-유동들(sub-flows)로 나누도록 구성되고 배치되는 컬렉터 거울 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬렉터 거울은 제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성되며,
    상기 주 가스 유동은 상기 반사면으로부터 상기 제 1 초점 및 상기 제 2 초점 중 하나 또는 둘 모두로 지향되는 컬렉터 거울 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 관상 몸체의 외측면 및 상기 홀의 에지에 의하여 형성되는 컬렉터 거울 조립체.
  7. 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 모듈에 있어서,
    상기 모듈은:
    점화 물질의 1 이상의 액적들(droplets)을 사전설정된 타겟 점화 위치로 공급하도록 구성되는 공급부;
    상기 사전설정된 타겟 점화 위치 상에 포커스되도록 배치되는 레이저 빔을 공급하고, 액적을 극자외선 생성 플라즈마로 변환시키도록 상기 사전설정된 타겟 점화 위치에 위치되는 상기 액적을 히팅(hitting)하여 플라즈마를 생성하도록 구성되는 방사선 소스; 및
    제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 조립체를 포함하는 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컬렉터 거울은 제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성되거나,
    상기 주 가스 유동은 상기 반사면으로부터 상기 제 1 초점 및 상기 제 2 초점 중 하나 또는 둘 모두로 지향되거나,
    상기 개구부는 상기 관상 몸체의 외측면 및 상기 홀의 에지에 의하여 형성되거나, 또는
    상기 타겟 점화 위치는 상기 제 1 초점인 모듈.
  9. 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하도록 배치되는 리소그래피 투영 장치에 있어서,
    상기 리소그래피 투영 장치는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 조립체을 포함하는 리소그래피 투영 장치.
  10. 극자외 방사선을 생성하는 방법에 있어서,
    레이저 빔과 같은 방사선 빔을 점화 물질의 액적 상으로 지향시키는 단계 - 상기 액적은 사전설정된 타겟 점화 위치에 위치되어, 상기 액적을 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 플라즈마로 변환시킴 - ; 및
    제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 조립체를 이용하여, 상기 방사선을 반사시키고 가스 유동을 상기 사전설정된 타겟 점화 위치로 지향시키는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 컬렉터 거울은 제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성되는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은:
    상기 관상 몸체를 통한 주 가스 유동 및/또는 상기 개구부를 통한 추가 가스 유동을 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 주 가스 유동은 상기 제 1 초점 및 상기 제 2 초점 중 하나 또는 둘 모두를 향하여 지향되는 방법.
  13. 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 모듈에 있어서,
    상기 모듈은:
    점화 물질의 1 이상의 액적들을 사전설정된 타겟 점화 위치로 공급하도록 구성되는 공급부;
    상기 사전설정된 타겟 점화 위치 상에 포커스되도록 배치되는 레이저 빔을 공급하고 액적을 극자외선 생성 플라즈마로 변환시키기 위해 상기 사전설정된 타겟 점화 위치에 위치되는 상기 액적을 히팅하여 플라즈마를 생성시키도록 구성되는 방사선 소스; 및
    컬렉터 거울 조립체를 포함하며, 상기 컬렉터 거울 조립체는,
    반사면 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울 - 상기 홀은 상기 반사면을 통해 연장됨 - ;
    상기 홀을 통해 연장되는 관상 몸체 - 상기 관상 몸체는 내측면 및 외측면을 가지며, 상기 관상 몸체는 상기 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치됨 - ; 및
    상기 관상 몸체의 외측면과 상기 홀의 에지 사이의 개구부 - 상기 개구부는 상기 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치됨 - 을 포함하여 이루어지고,
    상기 관상 몸체의 내측면 및 외측면 중 하나 또는 둘 모두의 적어도 일부는 상기 주 가스 유동에 대한 방향으로 가늘어지는(tapered) 것을 특징으로 하는 모듈.
  14. 리소그래피 투영 장치에 있어서,
    컬렉터 거울 조립체 - 상기 컬렉터 거울 조립체는,
    제 1 초점으로부터 제 2 초점으로 방출되는 방사선을 포커스하도록 구성되는 반사면, 및 에지를 갖는 홀-상기 홀은 상기 반사면을 통해 연장됨-을 갖는 컬렉터 거울,
    내측면 및 외측면을 가지며, 상기 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치되는 관상 몸체, 및
    상기 관상 몸체의 외측면과 상기 홀의 에지 사이에 있으며, 상기 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 개구부를 포함함 - ;
    패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되는 지지체 - 상기 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선을 형성하기 위해 상기 방사선이 상기 제 2 초점을 통과한 후에 상기 방사선을 패터닝하도록 구성됨 - ; 및
    상기 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템을 포함하여 이루어지고,
    상기 개구부는 실질적으로 상기 반사면을 따라 상기 추가 가스 유동을 안내하도록 배치되는 리소그래피 장치.
  15. 극자외 방사선을 생성하는 방법에 있어서,
    레이저 빔과 같은 방사선 빔을 점화 물질의 액적 상으로 지향시키는 단계 - 상기 액적은 사전설정된 타겟 점화 위치에 위치되어, 상기 액적을 극자외 방사선을 생성하도록 구성되는 플라즈마로 변환시킴 - ; 및
    컬렉터 거울 조립체를 이용하여 상기 방사선을 반사시키고 가스 유동을 상기 사전설정된 타겟 점화 위치를 향하여 지향시키는 단계를 포함하며, 상기 조립체는:
    반사면, 및 에지를 갖는 홀을 갖는 컬렉터 거울 - 상기 홀은 상기 반사면을 통해 연장됨 - ,
    내측면 및 외측면을 갖는 관상 몸체 - 상기 관상 몸체는 상기 반사면에 대해 실질적으로 횡방향으로 주 가스 유동을 안내하도록 구성되고 배치됨 - 및
    상기 관상 몸체의 외측면과 상기 홀의 에지 사이의 개구부 - 상기 개구부는 상기 주 가스 유동에 대해 분기되는 추가 가스 유동을 안내하도록 배치됨 - 을 포함하여 이루어지고,
    상기 관상 몸체의 외측면과 상기 홀의 에지 사이에는 1 이상의 벽들이 제공되며, 상기 1 이상의 벽들은 상기 추가 가스 유동을 1 이상의 하위-유동들(sub-flows)로 나누도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
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