KR102257176B1 - 투영 노광 장치용 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원 - Google Patents

투영 노광 장치용 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원 Download PDF

Info

Publication number
KR102257176B1
KR102257176B1 KR1020157022150A KR20157022150A KR102257176B1 KR 102257176 B1 KR102257176 B1 KR 102257176B1 KR 1020157022150 A KR1020157022150 A KR 1020157022150A KR 20157022150 A KR20157022150 A KR 20157022150A KR 102257176 B1 KR102257176 B1 KR 102257176B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output beam
euv
illumination
polarization
light source
Prior art date
Application number
KR1020157022150A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150120361A (ko
Inventor
잉고 생거
Original Assignee
칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 filed Critical 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Publication of KR20150120361A publication Critical patent/KR20150120361A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102257176B1 publication Critical patent/KR102257176B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0977—Reflective elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0891—Ultraviolet [UV] mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G02B5/3091—Birefringent or phase retarding elements for use in the UV
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G21K1/062—Devices having a multilayer structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

EUV 광원(2)은 투영 리소그래피용 투영 노광 장치를 위한 EUV 조명광의 사용된 출력 빔(3)을 생성하기 위한 역할을 한다. 광원(2)은 EUV 원출력 빔(30)을 생성하는 EUV 생성 장치(2c)를 갖는다. 원출력 빔(30)은 원형 또는 타원형 편광(31)을 갖는다. 광원(2)의 사용된 편광 설정 장치(32)는, 사용된 출력 빔(3)의 편광을 설정하려는 목적으로, 편광의 방향에 관하여 선형으로 편광하는 효과(34)를 원출력 빔(30)에 가한다. 사용된 편광 설정 장치(32)는 원출력 빔(30)의 빔 경로에 배열되는 적어도 하나의 위상 지연 부품(37)를 갖는다. 상기 적어도 하나의 위상 지연 부품은 원출력 빔(30)의 편광을 형성하도록 중첩되는 2개의 선형 편광 파 사이에서 순 위상 이동을 생성하고, 이것은 순 위상 이동이 EUV 조명 광의 사용된 출력 빔(3)의 파장(λ)의 절반 미만이다. 결과는 해상도 최적화된 조명에 대한 개선된 출력 빔을 갖는 EUV 광원이다.

Description

투영 노광 장치용 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 EUV 광원{EUV LIGHT SOURCE FOR GENERATING A USED OUTPUT BEAM FOR A PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
독일 특허 출원 DE 10 2013 202 590.4의 내용은 참조로서 통합된다.
본 발명은 투영 리소그래피용 투영 노광 장치를 위한 EUV 조명 광의 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 EUV 광원에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 광원을 위한 사용된 편광 설정 장치, 이러한 광원을 포함하는 조명 시스템, 이러한 조명 시스템을 포함하는 광학 시스템, 이러한 광학 시스템을 포함하는 투영 노광 장치 및 이러한 투영 노광 장치를 사용하는 마이크로- 및/또는 나노구조화된 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
조명 시스템을 포함하는 투영 노광 장치는 WO 2009/121 438 A1으로부터 알려져 있다. EUV 광원은 DE 103 58 225 B3로부터 알려져 있다. EUV 광원이 알려지는 추가 참조가 WO 2009/121 438 A1에서 발견될 수 있다. 더욱이, EUV 조명 광학 유닛은 US 2003/0043359 A1 및 US 5,896,438로부터 알려져 있다. 편광된 EUV 광을 생성하는 것 그리고 기하학적 편광 회전에 대한 변형은 US 6,999172 B2 및 US 2008/0192225 A1로부터 알려진다.
본 발명의 목적은 EUV 광원을 발달시켜서 해상도 최적화된 조명에 대하여 개선된 출력 빔이 제공되는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 명시된 특징을 포함하는 EUV 광원에 의해 본 발명에 따라 성취된다.
선형 편광 EUV 조명 광이 해상도 최적화된 조명에 특히 적합하게 사용될 수 있는 것이 인지되어 왔다. 본 발명에 따른 사용된 편광 설정 장치는 사용된 출력 빔의 형태인 이러한 선형 편광 EUV 조명 광을 제공한다. 이것은 초기에 임의로 사전 한정 가능한 편광 배향을 갖는 선형 편광 광의 생성 가능성을 제공한다. 이것은 편광 설정에 의해 유발된 최저 가능 투과율에 의한 편광 사전 한정을 초래한다. 광원의 EUV 생성 장치는 언듈레이터로서 구현될 수 있다. 언듈레이터의 편향 자석은 변위가능한 방식으로 만들어질 수 있다. 편향 자석의 변위는 원형으로 또는 타원형으로 편광된 원출력 빔을 생성하도록 사용될 수 있다. EUV 광원은 적어도 지역적으로 선형으로 편광되는 조명 장치의 출사 동공을 갖는 사용된 출력 빔으로 조명 필드의 조명을 실현하는데 사용될 수 있다. 특히, 조명 광학 유닛의 다운스트림 부품의 사용은 사용된 출력 빔에 의해 조명 필드의 접선 편광된 조명(TE 편광)을 성취하는 것을 가능하게 한다. 접선 편광된 조명의 경우에, 사용된 출력 빔의 선형 편광 방향은 조명 각에 상관없이 조명 필드 상의 입사 평면에 항상 수직으로 편광된다. EUV 편광 설정으로 인한 추가 투과율 손실을 배제하는 선형 편광 이중극 조명을 설정하는 것을 추가로 가능하게 한다. 이러한 선형 편광 이중극 조명의 경우, 조명 필드는 2개의 주 방향으로부터 조명되고, 이것으로부터 조명 필드는 선형 편광 조명 광에 의해 각각의 경우에 충돌된다.
EUV 광원은 전자 빔 기반 방식으로, 예컨대, 자유 전자 레이저(FEL)를 기반으로 X-선원으로서 구현될 수 있다. 대안적으로, EUV 광원은 또한 플라즈마 원으로서 구현될 수 있고, EUV 방사선은 드라이버 레이저(LPP 원)의 도움으로 또는 가스 방전(GDPP 원)의 도움으로 함께 생성된다. 싱크로트론이 또한 EUV 광원으로서 사용될 수 있다. 전자 빔 기반 EUV 광원의 경우에, 원형으로 또는 타원형으로 편광된 EUV 원출력 빔이 효율적으로 생성될 수 있다.
EUV 광원은 EUV 원출력 빔의 원형 편광과 타원형 편광 사이에서 전환하기 위한 전환 유닛을 가질 수 있다. 상기 전환 유닛은 언듈레이터의 편향 자석의 상응하는 배열에 의해 실현될 수 있다. 사용된 편광 설정 장치 및 특히 위상 지연 부품은 복수의 또는 다수의 개별 층을 포함하는 다층 배열로서 설계될 수 있고, 상이한 물질의 개별적인 층이 서로 이어진다. 사용된 물질은 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 탄화붕소(B4C) 또는 실리콘(Si)과 같은 물질 중 적어도 2개를 포함할 수 있다. 개별적인 층은 아주 얇게 만들어져서, 다층 배열이 전체적인 두께, 즉, 1㎛ 미만의 크기의 총 층 두께를 가질 수 있다. 총 층 두께는 특히 수 100nm의 크기가 될 수 있고, 예컨대 200nm와 500nm 사이의 범위가 될 수 있다. 예컨대, 이러한 형태의 10개 내지 200개의 개별 층, 특히, 10개 내지 100개의 이러한 층, 예컨대 20개 내지 50개의 이러한 층이 사용될 수 있다.
청구항 2에 따른 순 위상 이동은 EUV 조명 광의 비교적 낮은 손실에 의해 실현될 수 있다. 순 위상 이동은, 원출력 빔의 편광을 형성하기 위하여 중첩되는 2개의 선형 편광 파의 위상차의 경우 2π 정수배(파장(λ)에 상응함)가 유효하지 않다는 점을 고려한다. 그러므로, 순 위상 이동은 항상 2π미만이다. 사용된 편광 설정 장치에 의한 편광 설정은 요구된 총 복굴절의 스플리팅(splitting)에 의해, 예컨대 더 작은 위상 이동 효과를 각각 갖는 다양한 위상 이동 개별 부품들 사이의 EUV 조명 광의 사용된 출력 빔의 파장(λ)의 절반의 범위, 예컨대 파장(λ)의 각각의 경우의 1/8의 범위의 순 위상 이동에 의해 복굴절 EUV 광학 유닛에 의해 최적화될 수 있다. 더욱이, 이것은, 사용된 출력 빔의 강도 손실의 감소를 야기할 수 있다.
EUV 원출력 빔은 원형으로 편광될 수 있다. 원출력 빔의 원형 편광은 사전 정의된 조명 편광 기하학적 구조를 생성하기 위한 적절한 출력 편광이 되는 것이 입증되어 왔다.
청구항 3에 따른 적어도 하나의 반사 위상 지연 부품은 EUV 조명 광에 대한 낮은 스루풋 손실을 갖고 실현될 수 있다.
청구항 4에 따른 순 위상 이동을 갖는 반사 코팅은 특히 낮은 투과 손실을 갖는 편광에 영향을 줄 가능성을 제공한다. 순 위상 이동은 λ/5, λ/6, λ/7 미만이 될 수 있고, 예컨대 λ/8이 될 수 있으며 그보다 더 작은 예컨대 λ/10, λ/12, λ/16 또는 그 미만이 될 수 있다. 결국, 반사 코팅은 상기 언급된 바와 같이 다층 배열로서 만들어질 수 있다.
청구항 5에 따른 회전가능한 방식으로 배열되는 적어도 하나의 위상 지연 부품에 의해, 위상 지연 부품에 의해 설정된 선형 편광 방향을 사전 설정하는 것이 가능하다. 상응하는 회전가능한 배열은 또한 투과형 위상 지연 부품의 경우에 실현될 수 있다.
청구항 6에 따른 반사 위상 지연 부품의 병렬 배열은, 원출력 빔의 부분 빔이 사전 정의된 방식으로 상이하게 영향받게 되는 것을 가능하게 하므로, 상이하게 편광되고 사용된 부분 빔이 한정되는 것을 가능하게 한다. 반사 위상 지연 부품은 위상 영향 효과를 사전 한정하는 그 개별적인 광학 축의 할당에 있어서 상이할 수 있다. 이러한 구성의 경우에, 상이하게 편광된 사용된 부분 빔은 위상 지연 부품의 고정 배열의 경우에도 생성될 수 있다. 예시로서, 사용된 부분 빔의 상이한 선형 편광은 반사 위상 부품 중 어느 것에 충돌하는 지에 따라 발생한다.
청구항 7에 따른 광학 선택 부품은 편광의 사전한정 있어서 유연성을 증가시킨다. 광학적인 선택 부품은 원출력 빔의 빔 경로의 적어도 하나의 경사 가능한 미러에 의해 실현될 수 있다.
청구항 8에 따른 반사 위상 지연 부품의 직렬 배열의 경우, 복수의 위상 지연 부품 사이의 위상 이동 효과를 분포하는 것이 가능하므로, 개별적인 위상 지연 부품은 더 작은 순 위상 이동으로, 예컨대 λ/10 미만인, λ/16 미만인 그리고 더 작은 순 위상 이동으로 동작할 수 있다. 이러한 작은 순 위상 이동은 개별적인 위상 지연 부품을 위한 비교적 다량의 물질 또는 물질 화합물을 갖고 실현될 수 있다.
청구항 9에 기재된 투과형 위상 지연 부품의 장점은 반사 위상 지연 부품에 관하여 상기 이미 기재된 장점에 상응한다. 각각의 경우에 부분 빔에 영향을 주기 위한 복수의 투과형 위상 지연 부품, 즉 상이한 부분 빔에 영향을 주기 위한 복수의 투과형 위상 지연 부품의 직렬 배열 또는 병렬 배열이 또한 가능하다. 이러한 복수의 투과형 위상 지연 부품은 개별적으로 회전가능할 수 있으며 결국 위상 영향 효과를 사전 한정하는 상이하게 배향된 광학 축을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 사용된 편광 설정 장치의 위상 지연 부품의 순 위상 이동은 또한 광자기 커 현상(magneto-optical kerr effect)에 의해 야기될 수 있다. 조명 및 이미징 광의 편광 특성은, 특히 광자기 커 현상, 표면 광자기 커 현상, 회절 광자기 커 현상, 비선형 광자기 커 현상 또는 전자기 효과에 의해 미러의 자기장을 형성하는 반사면을 통해 영향받을 수 있다. 이러한 경우에, 광자기 커 효과에 관한 문헌으로부터 알려진 물질 및 미러 및/또는 자기장 기하학적 형상을 사용하는 것이 가능하다. 그의 예시는 Qiu 외의 과학적 도구의 보고서(71권, 3호, 2000, pp.1243~1255) 및 La-O-Vorakiat 외의, 초고속 고차수 하모닉 EUV 광을 사용하여 조사된 광자기 커 효과(2009 USA/CLOE/IQEC, 문서 CPDA.pdf)에의 문헌 중에서 발견될 수 있다.
청구항 10에 따른 사용된 편광 설정 장치의 장점은 EUV 광원과 관련하여 상기 이미 언급된 장점에 상응한다.
청구항 11 및 청구항 12에 따른 조명 시스템, 청구항 13에 다른 광학 시스템, 청구항 14에 따른 투영 노광 장치, 청구항 15에 따른 제조 방법 및/또는 그렇게 하여 제조된 마이크로- 및/또는 나노구조 부품의 장점은 본 발명에 따른 EUV 광원을 참조하여 상기 이미 기재된 장점에 상응한다. 마이크로 및/또는 나노구조 부품은 특히 반도체 부품, 예컨대 마이크로칩,특히 메모리 칩이 될 수 있다. 광학 시스템의 투영 광학 유닛의 이미지 측 개구수는 0.4 및 0.5를 초과할 수 있다.
사용된 편광 설정 장치는 EUV 광원의 일부가 될 수 있되, 청구항 12에 있어서 조명 광학 유닛의 일부 또한 될 수 있다.
조명 광학 유닛의 부분으로서 사용된 편광 설정 장치는, EUV 광원의 부분으로서 사용된 편광 설정 장치와 관련하여 상기 먼저 언급된 것과 동일한 방식으로 구현될 수 있다. 조명 광학 유닛의 부분으로서 사용된 편광 설정 장치의 경우 역시, 사용된 편광 설정 장치 또는 그의 개별 부품의 순 위상 이동은, EUV 조명 광의 사용된 출력 빔의 파장의 절반 미만을 야기할 수 있다. 원형으로 또는 타원형으로 편광된 입력 광으로부터의 적어도 지역적으로 선형인 편광을 생성하기 위한 편광 설정의 일반적인 원리는 광원 측 상에서 사용된 출력 빔의 생성의 경우 또는 조명 광학 유닛을 통한 원출력 빔의 추가 코스 양쪽에서 실현될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면을 참조하여 이하에서 더욱 상세히 설명된다:
도 1은 EUV 투영 리소그래피용 투영 노광 장치를 개략적으로 그리고 조명 광학 유닛에 관련하여 자오단면으로 도시한다.
도 2는 투과형 위상 지연 부품을 갖는 사용된 편광 설정 장치를 갖는 투영 노광 장치의 광원을 개략적으로 도시한다.
도 3은 반사 위상 지연 부품을 갖는 사용된 편광 설정 장치를 갖는 투영 노광 장치의 광원을 개략적으로 도시한다.
도 4는 EUV 광원의 EUV 원출력 빔의 상이한 부분 빔을 각각 반사하는 복수의 반사 위상 지연 부품을 갖는 사용된 편광 설정 장치의 일 실시예를 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 일 실시예의 변형을 도시하며, 여기서 광학 선택 부품은 복수의 반사 위상 지연 부품의 업스트림의 원출력 빔의 빔 경로에 배열된다.
도 6은 도 3과 유사한 도면으로, 타원형으로 편광된 EUV 원출력 빔을 생성하는 EUV 생성 장치를 포함하는 EUV 광원을 도시한다.
도 7은 사용된 편광 설정 장치를 도 4와 유사한 도면으로 도시하며, 복수의 반사 위상 지연 부품, 즉, 2개의 반사 위상 지연 부품은 각각 원출력 빔의 동일한 부분 빔을 반사한다.
도 8 및 도 9는 도 2에 따른 (투과형) 위상 지연 부품 및 도 3에 따른 (반사) 위상 지연 부품을 통한 단면을 상당히 확대된 방식으로 도시한다.
도 10 및 도 11은 사용된 편광 설정 장치의 추가 변형을 도시하고, 예컨대 필드 패싯 미러 및/또는 동공 패싯 미러의 패싯은 원출력 빔의 동일한 부분 빔을 짝지어 순차적으로 각각의 경우에 반사하는 반사성 위상 지연 부품으로서 설계된다.
마이크로리소그래피용 투영 노광 장치(1)는 마이크로 및/또는 나노구조화된 전자 반도체 부품을 제조하는 역할을 한다. 광원 또는 방사선원(2)은 예컨대 3nm에서 30nm 사이의, 특히 3nm에서 15nm 사이의 파장 범위로 EUV 방사선을 방출한다. 광원(2)은 자유 전자 레이저(FEL)로서 구현된다. 이것은 상당히 높은 휘도를 갖는 간섭 방사선을 생성하는 신크로트론(cynchrotron) 방사선원이다. 이러한 형태의 FEL을 기재하는 선행하는 공개는 WO 2009/121 438 A1에 기재된다. 사용될 수 있는 광원(2)은 우베 쉰들러의 "전기적으로 스위칭 가능한 헬리시티를 갖는 초전도 언듈 레이터(헬름홀츠 협회의 카를스루에 연구 센터의 과학적 보고서, FZKA 6997, 2004년 8월)" 및 DE 103 58225 B3에서 기재된다.
EUV 광원(2)은 전자 빔(2b)을 생성하기 위한 전자 빔 공급 장치(2a) 및 EUV 생성 장치(2c)를 갖는다. 후자는 전자 빔 공급 장치(2a)에 의한 전자 빔(2b)을 공급받는다. EUV 생성 장치(2c)는 언듈레이터로서 구현된다. 언듈레이터는 변위에 의해 조정가능한 언듈레이터 자석을 선택적으로 가질 수 있다.
광원(2)에 대한 특정 예시적인 동작 파라미터는 이하와 같이 요약된다: 광원(2)은 2.5kW의 평균 전력을 갖는다. 광원(2)의 펄스 주파수는 30MHz이다. 각각의 개별적인 방사선 펄스는 83ｕJ의 에너지를 전달한다. 100fs의 방사선 펄스 길이를 고려하면, 이것은 833MW의 방사선 펄스 전력에 상응한다.
사용된 출력 빔으로서 지정되는 사용된 방사선 빔(3)은 투영 노광 장치(1)내의 조명 및 이미징을 위한 조명 광으로서 사용된다. 사용된 방사선 빔(3)은 스캐닝 장치(6)의 도움으로 투영 노광 장치(1)의 조명 광학 유닛(5)에 적응된 개구 각도(4)내에서 조명된다. 광원(2)에서 비롯된 사용된 방사선 빔(3)은 5mrad 미만인 다이버전스를 갖는다. 스캐닝 장치(6)는 조명 광학 유닛(5)의 중간 포커스 평면(7)에 배열된다. 스캐닝 장치(6)의 다운스트림은 사용된 방사선 빔(3)이 필드 패싯 미러(8)에 먼저 충돌한다.
사용된 방사선 빔(3)은 특히 2mrad 미만의 그리고 바람직하게는 1mrad 미만의 다이버전스를 갖는다. 필드 패싯 미러(8) 상의 사용된 방사선 빔의 스팟 크기는 대략 4mm이다.
스캐닝 장치(6)에 대한 대안으로서, 사용된 방사선 빔(3)의 에텐듀(etendue)를 증가시키기 위한 기타 수단을 사용하는 것 또한 가능하다.
필드 패싯 미러(8)에서의 반사 후에, 필드 패싯 미러(8)의 개별적인 필드 패싯(미도시)에 할당된 부분 빔 또는 서브빔으로 나뉘는 사용된 방사선 빔(3)은 동공 패싯 미러(9) 상에 충돌한다. 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(도 1에서 미도시)가 원형이 된다. 필드 패싯들 중 하나에 의해 반사되는 사용된 방사선 빔(3)의 각각의 서브빔은 상기 동공 패싯들 중 하나에 할당되므로, 필드 패싯들 중 하나 그리고 동공 패싯들 중 하나에 충돌하고 이들을 포함하는 개별적인 패싯 쌍은 사용된 방사선 빔(3)의 관련된 서브빔에 대한 조명 채널 또는 빔 가이딩 채널을 사전 한정한다. 필드 패싯에 대한 동공 패싯의 채널별 할당은 투영 노광 장치(1)에 의해 요구되는 조명에 따라 영향받는다. 그러므로, 출력 빔(3)은 각각의 경우에 필드 패싯들 중 하나 및 각각의 경우에 동공 패싯 중 하나를 포함하는 쌍을 통해 순차적으로 조명 채널에 따라 개별적인 조명 각을 사전 한정하기 위하여 가이드된다. 개별적으로 사전 한정된 동공 패싯을 향하도록, 필드 패싯 미러는 각각 개별적으로 경사진다.
동공 패싯 미러(9) 및 3개의 EUV 미러(10, 11, 12)로 구성된 다운스트림 전사 광학 유닛(13)을 통해, 필드 패싯은 투영 노광 장치(1)의 투영 광학 유닛(16)의 레티클 또는 오브젝트 평면(15)의 조명 또는 오브젝트 필드(14)내에 이미징된다. EUV 미러(12)는 그레이징 입사를 위한 미러(그레이징 입사 미러)로서 구현된다.
개별적인 패싯 미러에 의해 사전 한정된 개별적인 조명 각의 시퀀스로부터, 투영 광학 유닛(5)에 의하여 야기되는 오브젝트 필드(14)의 조명의 조명각 분포는 스캐닝 장치(6)의 도움으로 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯의 조명에 의해 야기되는 모든 조명 채널의 스캐닝된 통합에 의해 발생한다.
미도시된 조명 광학 유닛(5)의 일 실시예에서, 특히, 투영 광학 유닛(16)의 입사 동공의 적절한 위치를 고려하면, 미러(10, 11 및 12)는 생략될 수도 있으며, 이것은 사용된 방사선 빔(3)을 위한 투영 노광 장치(1)의 투과율의 상응하는 증가를 초래한다.
사용된 방사선 빔(3)을 반사하는 레티클(17)은 오브젝트 필드(14)의 영역의 오브젝트 평면(15)에 배열된다. 레티클(17)은 레티클 홀더(18)에 의해 지지되고(carry), 이것은 레티클 변위 드라이브(19)에 의해 구동되는 방식으로 변위가능하다.
투영 광학 유닛(16)은 오브젝트 필드(14)를 이미지 평면(21)의 이미지 필드(20)로 이미징한다. 웨이퍼(22)는 투영 노광 동안 상기 이미지 평면(21)에 배열되고, 상기 웨이퍼는 투영 노광 장치(1)에 의한 투영 노광 동안에 노광된 감광성 층을 갖는다. 웨이퍼(22)는 웨이퍼 홀더(23)에 의해 지지되고, 이것은 웨이퍼 변위 드라이브(24)에 의해 제어되는 방식으로 변위가능하다.
xyz 좌표계는 위치 관계의 표시를 가능하게 하도록 이하에서 사용된다. x-축은 도 1의 도면의 평면에 수직이고 평면을 가리킨다. 도 1에서, y-축은 우측으로 연장한다. z-축은 도 1에서 아래로 나아간다. 투영 노광 장치(1)의 전체 도면에서, z-방향은 이미지 평면(21)에 수직으로 나아간다. 광원(2) 및/또는 조명 광학 부품에 관련된 설명에서, z-방향은 EUV 광의 주 전파 방향으로 나아간다.
도 1에 따른 투영 노광 장치(1)의 경우, 필드 패싯 미러(8)는 제 1 패싯 미러이며, 동공 패싯 미러(9)는 조명 광(3)의 빔 경로의 제 2 패싯 미러이다. 패싯 미러(8, 9)는 또한 이러한 기능을 교환할 수 있다. 이에 관하여, 제 1 패싯 미러(8)는 투영 광학 유닛(16)의 동공 평면 또는 그에 관한 켤레 평면에 배열되는 동공 패싯 미러가 될 수 있으며, 제 2 패싯 미러(9)는 오브젝트 평면(15)에 관하여 광학적으로 켤레인 필드 평면에 배열되는 필드 패싯 미러가 될 수 있다.
투영 노광 동안, 레티클과 웨이퍼는 모두 레티클 변위 드라이브(19) 및 웨이퍼 변위 드라이브(24)의 상응하는 구동에 의해 도 1에서 y-방향으로 동기화된 방식으로 스캐닝된다. 투영 노광 동안, 웨이퍼는 y-방향으로 통상적으로 600mm/s의 스캐닝 속도로 스캐닝된다. 2개의 변위 드라이브(19, 24)의 동기화된 스캐닝은 스캐닝 장치(6)의 스캐닝 동작에 상관없이 발생할 수 있다.
필드 패싯의 긴 측면은 스캐닝 방향(y)에 수직이다. 필드 패싯의 x/y 종횡비는 슬롯형 오브젝트 필드(14)의 종횡비에 상응하고, 이것은 마찬가지로 직사각형 또는 곡선 방식으로 구현될 수 있다.
스캐닝 장치(6)는 그레이징 방식으로 사용된 방사선 빔(3)을 반사하며 도 1의 x-축에 평행하게 나아가는 라인 스캔 축(25)에 대하여 그리고 도 1에서 그에 수직으로 나아가고 yz-평면에 놓이는 라인 진행 축(26)에 대하여 경사가능한 스캐닝 미러이다. 양쪽 축(25, 26)은 스캐닝 장치(6)의 반사 미러 표면(27)에 놓인다.
EUV 광원(2)은 원편광 설정 장치(28)를 갖고, 원출력 빔(30)의 편광을 설정하려는 목적으로(예컨대, 도 2를 참조), EUV 생성 장치(2c)에서 전자 빔(2b)에 편향 효과를 가한다. 원편광 설정 장치(28)는 언듈레이터(2c)의 편향 자석(29)의 상응하는 배열에 의해 실현된다. 언듈레이터(2c)의 부분으로서의 편향 자석(29)의 일부는 도 1에서 개략적으로 표시된다. 편향 자석(29)의 이러한 배열은, EUV 원출력 빔(30)(도 2 참조)이 원형으로 편광되고, 이것은 도 2에서 상응하는 편광 심볼(31)(원형 화살표)로 표시된다. 원형 편광된 EUV 출력 빔을 실현하기 위한 편향 자석(29)의 상응하는 배열은 상기 이미 언급된 쉰들러 참조문헌에 기재된다. 언듈레이터의 언듈레이터 자석의 선택적인 조절가능성은 EUV 광을 선형에서 원형으로 및/또는 원형에서 타원형으로 편광되도록 전환하기 위하여 표적화된 방식으로 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 원편광 설정 장치(28)는 EUV 원출력 빔(30)의 상이한 편광 상태간의 전환을 위한 전환 유닛으로서 동시에 역할을 한다.
원형 및 또한 타원형 편광은 2개의 선형 편광 횡파(transverse wave)의 중첩에 의해 기재될 수 있고, 이것의 편광 방향은 서로 수직이다. 원형 편광의 경우에, 2개의 선형 편광 파는 π/2의 위상차 및 동일한 진폭을 갖는다. 타원형 편광이 경우에, 원형 또는 선형 편광이 존재하지 않는다. 타원 편광은, 소멸하지 않거나 π의 정수배가 아닌 서로에 대한 위상차를 갖는 2개의 선형 편광 파의 중첩의 결과로 발생하고, 여기서, π/2의 위상차의 원형 편광의 그리고 2개의 선형 편광 파의 동일한 진폭의 특수한 경우 모두 제시되지 않는다.
또한, EUV 광원(2)은 사용된 편광 설정 장치(32)를 갖고, 이것은, 사용된 출력 빔(3)의 편광을 설정하는 목적으로 원출력 빔(30)에 대한 편광 효과를 가한다. 사용된 편광 설정 장치(32)의 변형은 이하에서 더욱 상세히 기재된다.
도 2에 따른 실시예의 경우, 사용된 편광 설정 장치(32)는 λ/4 플레이트의 형태인 투과형 위상 지연 부품(33)을 갖는다. 이러한 위상 지연 부품의 예시는, 기술 문헌인 "광대역 위상 리타더 및 분석기를 갖는 극자외선 방사선의 완전한 편광 분석(Wang 외, 응용 물리학. 레터 90, 081910 (2007))" 및 "다층 옵틱스를 갖는 소프트 X-선 편광계: 광의 편광 상태의 완전한 분석(Schafers 외, 응용 광학, 38권, 19호, 1999년 7월, pp. 4074 - 4088)"에서 찾을 수 있다. 위상 지연 부품(33)은 이하에서 또한 언급된 다층 구조로서 구현될 수 있다.
위상 지연 부품(33)는 원형 편광된 원출력 빔(30)의 편광을 형성하도록 중첩되는 2개의 선형 편광 파에 대한, 사용된 출력 빔(3)의 파장의 1/4(λ/4)의 순 위상 이동에 의한 위상 이동 효과를 갖는다. 투과형 위상 지연 부품(33)의 상이한 실시예가 또한 가능하고, 순 위상 이동은 사용된 출력 빔(3)의 파장의 절반 미만, 예컨대, λ/3에서 λ/8 사이의 범위이다. 순 위상 이동의 계산에 있어서, 2개의 선형 편광 파의 위상 간의 차이의 경우 2π의 정수배의 크기를 갖는 위상 이동은 무효 상태로 유지되므로 고려되지 않는다.
λ/4의 순 위상 이동을 갖는 도 2에 따른 투과형 위상 지연 부품(33)은 선형 편광(예컨대 도 2의 편광 심볼(34)을 참조)을 갖는 사용된 방사선 빔(3)으로 원형 편광(31)을 갖는 원출력 빔(30)의 편광 상태를 변화시킨다. 사용된 방사선 빔(3)은 도 2에 따른 실시예의 경우에 x-방향으로 편광된다. 사용된 방사선 빔(3)의 편광의 방향은 그의 전파 방향에 수직으로 나아간다. 사용된 방사선 빔(3)의 선형 편광 방향은, 위상 지연 부품(33)의 편광 영향 효과를 사전 한정하는 광학 축(35)의 배열에 의존하며, 상기 광학 축은 예컨대 도 2에서 도시된다.
사용된 방사선 빔(3)의 선형 편광(34)의 방향을 사전 한정하기 위하여, 위상 지연 부품(33)은 도 2에 개략적으로 표시된 구동 모터(36)에 의해 원출력 빔(30)의 전파 방향과 일치하는 피봇 축에 대하여 피봇 회전될 수 있다. 순 x-편광과 순 y-편광 사이의 사용된 방사선 빔(3)의 선형 편광(34)의 연속하는 가변 사전 한정은 그렇게 함으로써 가능하다. 위상 지연 부품(33)을 구동하기 위하여, 후자는 그 외부 원주 영역에 장착될 수 있고, 구동 모터(36)는 이로써 예컨대 기어휠 메커니즘(gearwheel mechanism)을 통해 그 외부 마운트 상에 작용하게 된다.
도 3은 위상 지연 부품(37)의 추가 실시예를 도시한다. 후자는 반사 부품으로서 구현된다. 반사 위상 지연 부품(37)은 반사 코팅(38)을 갖고, 반사 코팅은 원출력 빔(31)이 한번 통과하면, 도 3에 따른 실시예의 경우에 사용된 출력 빔(3)의 파장의 1/8(λ/8)인 순 위상 이동을 야기한다. 위상 지연 부품(37)의 광학 축(35)의 상응하는 배향을 고려하면, 이것은 결국 도 3의 편광 심볼(34)에 의해 표시된 바와 같이, 선형으로 x-편광된 사용된 방사선 빔(3)을 야기한다. 반사 코팅(38)은 이하에서 또한 기재될 다층 코팅으로서 구현될 수 있다.
반사 위상 지연 부품(37)의 기타 실시예에서, 반사 코팅은 λ/4와 λ/16 사이의 범위 또는 이보다 더 작은 순 위상 이동을 야기할 수 있다.
EUV 방사선용 반사 위상 지연 부품의 예시는 상기 언급된, Wang 외 및 Schafer외 의 2개의 기술 문서에서 다시 언급된다.
반사 위상 지연 부품(37)을 회전하거나 경사지게 하기 위하여, 구동 모터(36)를 다시 사용하는 것이 가능하고, 이것은 원출력 빔(30)으로부터 벗어나게 면하는 위상 지연 부품(37)의 측면, 즉, 미러 후방 측 상에 배열된다. 사용된 방사선 빔(3)의 선형 편광 방향(34)을 설정하기 위해서, 위상 지연 부품(37)은 구동 모터(36)에 의해 회전 축(39)에 대하여 피봇 회전될 수 있고, 상기 회전 축은 "회전" 변형의 경우에, 위상 지연 부품(37)의 경우에 위상 지연 부품(37)의 반사면에 수직이 되며 "경사" 변형의 경우 위상 지연 부품(37)의 반사면에 평행인 경사축(미도시)으로서 배열된다.
도 4는 사용된 편광 설정 장치(32)의 추가 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 먼저 기재된 부품은 동일한 참조 번호를 가지며 다시 상세히 논의되지 않을 것이다.
도 4에 기재된 사용된 편광 설정 장치(32)는 복수의 반사 위상 지연 부품(37i)을 갖고, 이 부품을 원출력 빔(30)의 상이한 부분 빔(30i)을 각각 반사한다. 위상 지연 부품(37i)의 각각은 도 3에 따른 위상 지연 부품(37)의 방식으로 구현된다.
위상 지연 부품(37i)의 각각은 개별적으로 할당된 구동 모터(36)에 의해 단독으로 회전 축(39i)에 대하여 피봇 회전될 수 있고, 상기 회전 축은 위상 지연 부품(37i)의 개별적인 반사면에 수직이 된다. 대안으로 또는 추가으로, 각각의 위상 지연 부품(37i)은 개별적으로 할당된 구동 모터(36)에 의하여 단독으로 경사축(미도시)에 대하여 경사질 수 있고, 상기 경사축은 위상 지연 부품(37i)의 개별적인 반사면에 평행하게 배열된다. 결과적으로, 원출력 빔(30)의 상응하는 부분 빔(30i)의 반사의 결과 발생하는 사용된 방사선 빔(3)의 각각의 부분 빔의 선형 편광(34i)의 방향은 개별적으로 사전 한정될 수 있다. 이것은 도 4에서 우측에서 가장 멀게 배열된 위상 지연 부품(37i)으로부터 반사되는 반사된 사용된 부분 빔(3i)을 기초로 도 4에서 개략적으로 도시된다.
위상 지연 부품(37i)은 라인의 형태 또는 어레이의 형태로 배열될 수 있다. 위상 지연 부품(37i)의 수는 2에서 100이상의 범위에 있을 수 있다. 위상 지연 부품(37i)의 수는 예컨대 조명 광학 유닛(5) 내의 편광 노광 동안 사용되는 필드 패싯 또는 동공 패싯의 수와 완전히 동일할 수 있다.
도 5는 사용된 편광 설정 장치(32)의 추가 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 상기 이미 기재된 부품에 상응하는 부품은 동일한 참조 번호를 가지며 다시 상세히 논의되지 않을 것이다.
도 5에 따른 실시예의 위상 지연 부품(37i)은 도 5에 개략적으로 도시된 위상 영향 효과를 사전 한정하는 그 광학 축(35)의 정렬에 있어서 각각의 경우에 상이하다. 따라서, 상이한 사용된 부분 빔(3i)의 개별적으로 상이한 선형 편광 방향(34i)은, 도 5에 따른 실시예의 반사 위상 지연 부품(37i) 중 어느 것이 그의 원출력 빔(30) 또는 부분 빔(30i)에 의해 충돌되는지에 따라 발생한다.
도 5에 따른 사용된 편광 설정 장치(32)의 변형에서, 이 장치는 반사 위상 지연 부품(37i)의 업스트림의 원출력 빔(30)의 빔 경로의 광학 선택 부품(40)을 갖는다. 도 5에서 극도로 개략적으로 도시되고 개별적으로 경사가능한 개별 미러를 갖는 마이크로미러 어레이가 될 수 있는 광학 선택 부품(40)에 의해, 반사 위상 지연 부품(37i) 중 어느 것이 원출력 빔(30)의 주어진 부분 빔(30i)에 의해 충돌될지를 사전 한정하는 것이 가능하다. 역시, 이러한 수단에 의해, 부분 빔(3i)의 사전 한정된 편광 분포를 갖는 사용된 방사선 빔(3)을 생성하는 것이 가능하다.
도 6은 EUV 광원의 변형을 도시하고, 여기서 타원형으로 편광된 원출력 빔(30)은 EUV 생성 장치(2c)에 의해 생성되고, 도 6의 상응하는 편광 심볼(41)에 의해 표시된다. 이러한 타원형으로 편광된 원출력 빔(30)을 선형 편광 사용된 방사선 빔(3)으로 변환하기 위하여, 반사성 위상 지연 부품(37)은 λ/8로부터 벗어나는 순 위상 이동을 갖고 예컨대 그 미만이 될 수 있고 특히 λ/10 미만이 될 수 있는 순 위상 이동을 가질 수 있다.
도 7은 원출력 빔(30)의 빔 경로에서 차례로 배열되는 2개의 미러 어레이(42, 43)의 형태로 구현되는 반사 위상 지연 부품(37i 및 37j)을 갖는 사용된 편광 설정 장치(32)의 실시예를 도시한다. 원출력 빔(30)의 부분 빔(30i)은 각각의 경우에 미러 어레이(42)의 위상 지연 부품들(37i) 중 하나에 의해 그리고 미러 어레이(43)의 위상 지연 부품들(37j) 중 하나에 의해 각각의 경우에 연속하여 반사된다. 개별적인 위상 지연 부품(37i, 37j)은 예컨대 λ/10 미만인 그리고 특히 λ/16이 될 수 있는 순 위상 이동을 갖는 아주 작은 순 위상 이동으로 구현될 수 있다. 이러한 경우는 도 7에서 도시된다. λ/16의 순 위상 이동을 갖는 위상 지연 부품(37i)에서의 반사의 결과로, 원형으로 편광된 원출력 부분 빔(30i)은 타원형으로 편광된 원출력 부분 빔이 된다. 후자는 위상 지연 부품(37j)에서의 추가 반사에 의해 선형 편광 사용된 부분 빔(3i)으로 전환된다.
후자의 경우에, 위상 지연 부품(37i, 37j)은 동시에 조명 광학 유닛(5)의 개별적인 패싯 미러의 패싯이 될 수 있다. 필드 패싯 미러(8)는 예컨대 위상 지연 부품(37i)을 가질 수 있고 동공 패싯 미러(9)는 위상 지연 부품(37j)을 가질 수 있다.
모든 EUV 미러 표면은 5nm에서 30nm의 범위의 사용된 EUV 파장을 위한 고반사 코팅을 가질 수 있다. 코팅은 다층 코팅이 될 수 있다. 다층 코팅은 2개의 상이한 층 물질의 교번하는 다층으로서, 예컨대 몰리브덴/실리콘 이중층의 시퀀스로서 구현될 수 있다.
적어도 하나의 반사 위상 지연 부품와 관련되어 상기 기재된 개선점은 투과형 위상 지연 부품의 경우에도 실현될 수 있다. 이것은 또한 특히 원출력 빔의 부분 빔에 영향을 주는 사용된 편광 설정 장치의 다양한 구성에 적용된다.
도 8 및 도 9는 도 2에 따른 위상 지연 부품(33) 및 도 3에 따른 위상 지연 부품(37)의 다층 구조를 과장되고 확대된 크기로 도시한다. 도 1 내지 도 7을 참조하여 상기 이미 기재된 부품에 상응하는 부품은 동일한 참조 번호를 가지며 다시 상세히 논의되지 않을 것이다. 개별적인 다층 배열은 상이한 물질로 구성되는 다수의 개별 층(44, 45)을 포함한다. 개별 층(44, 45)의 상이한 물질은 서로 교번하는 방식으로, 즉, 정확히 2개의 물질의 경우 교번하여 배열된다. 개별적인 층(44)은 도 8 및 도 9에 따른 실시예에서 몰리브덴으로 구성된다. 개별적인 층(45)은 도 8 및 도 9에 따른 실시예에서 실리콘으로 구성된다. 예컨대 루테늄 및/또는 탄화 붕소와 같은 기타 물질은 또한 개별 층(44 및/또는 45)을 위하여 사용될 수 있다. 총 층 두께(D)는 100nm에서 1㎛ 사이의 범위에 있다. 개별 층(44, 45)의 수는 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서 17개가 된다. 10에서 200 사이, 예컨대, 10에서 100 사이의, 또는 20에서 50 사이의 범위인 개별적인 층(44, 45)의 상이한 수는 또한 사용 조건에 따라 선택될 수 있다. 개별적인 층(44, 45)의 두께(d)는 위상 지연 부품(33 또는 37) 상의 사용된 방사선(3)의 파장 및 또한 원출력 빔(30)의 입사각에 따른다.
사용된 편광 설정 장치(32)의 2개의 추가 변형은 도 10 및 도 11을 참조하여 이하에서 더욱 상세히 기재된다. 도 1 내지 도 9를 특히 참조하여 상기 이미 논의된 부품에 상응하는 부품은 동일한 참조 번호를 가지며 다시 상세히 논의되지 않을 것이다.
도 10에 따른 실시예의 조명 광학 유닛(5)의 제 1 패싯 미러(8)는 오브젝트 필드 또는 조명 필드(14)를 향하는 원출력 빔의 부분 빔(30i)을 가이드하기 위한 조명 채널을 제공하는 복수의 개별 미러(46)를 갖는다. 제 2 패싯 미러(9)의 다운스트림의 EUV 미러는 도 10에 따른 조명 광학 유닛(5)에서 생략된다. 개별적인 미러(46)는 개별 미러 캐리어(46a) 상에 배열된다. 개별적인 미러 캐리어(46a)는 원형으로 편광되는 원 조명 광(30)의 입사의 축(k)에 관하여 회전 대칭되도록 설계되고 상기 축은 z-축에 평행하다. 개별 미러 캐리어(46a)는 xy-평면에 평행하게 배열되는 원형 캐리어 표면(47)을 갖고 구현된다. 개별적인 미러 캐리어(46a)는 입사 원출력 빔(30)과 오브젝트 필드(14) 사이에서 공간적으로 놓인다.
개별적인 미러(46)는 개별 미러 캐리어(46a) 상에서 좁게 밀집되는 방식으로 배열되는 정사각형 또는 직사각형 반사면을 가질 수 있다. 제 1 패싯 미러(8)의 반사면이 갭 없이 가능한 많이 사용되도록 하는 개별 미러의 기타 형태가 또한 사용될 수 있다. 이러한 대안적인 개별 미러 형태는 경사의 수치 이론으로부터 알려져 있다. 이러한 연결에서, US 2011/0001947 A1에 표시된 참조가 참조되어야 한다.
제 1 패싯 미러(8)의 실시예에 따라, 개별 미러(46)는 예컨대 100㎛×100㎛에서 예컨대 5mm×5mm의 범위의 x/y 크기를 갖는다. 개별 미러(46)는 원출력 빔(30)에 대한 포커스 효과를 갖도록 형성될 수 있다.
개별적인 미러(46)는 원출력 빔(30)의 입사의 축(k)에 대한 회전 대칭이 되는 개별 미러 캐리어(46a) 상의 배열을 가질 수 있다. 이러한 배열은 예컨대 개별 미러 캐리어(46a) 상의 개별 미러(46)의 복수의 동심원(concentric ring)에서 구현되고, 이러한 개별 미러 배열의 중심은 캐리어 표면(47)을 통해 원출력 빔(30)의 입사 축(k)의 교차 지점과 일치한다.
도 10에 따른 자오 단면에서, 예시로서 개별 미러들(46) 중 4개가 도시된다. 제 1 패싯 미러(8)의 실제 실시예에서, 개별 미러(46)의 수는 상당히 크다. 전체적으로, 제 1 패싯 미러(8)는 수백 내지 수천개의 개별 미러(46)를 갖는다.
개별 미러(46)의 반사면으로 구성된 제 1 패싯 미러(8)의 총 반사 영역은 예컨대 제 1 패싯 미러(8)의 실시예에 따라 300mm×300mm 또는 600mm×600mm의 크기를 갖는다.
충돌하는 원출력 빔(30)의 부분 빔(30i)을 개별적으로 편향하려는 목적을 위하여, 각각의 개별 미러(46)는 각각의 경우에 도 10에 도시된 최상위 개별 미러(46)를 기초로 표시되는 바와 같이 액추에이터(48)에 연결된다. 액추에이터(48)는 개별 미러(46)의 반사 측으로부터 벗어나게 면하는 각각의 개별 미러(46)의 측 상에 배열된다. 액추에이터(48)는 예컨대 압전 액추에이터로서 구현될 수 있다. 각각의 액추에이터의 구성은 마이크로미러 어레이의 구조로부터 알려진다.
액추에이터(48)는 도시되지 않은 방식으로 중앙 제어 장치(48a)에 신호 연결되고, 이러한 중앙 제어 장치에 의해, 액추에이터(48)는 개별 미러(46)를 개별적으로 경사지게 하기 위하여 구동될 수 있다.
개별적인 미러(46)의 각각은 2개의 상호 수직 경사축에 대하여 개별적으로 단독으로 경사 가능하고, 여기서, 이러한 경사축 중 제 1 경사축은 x-축에 평행하게 나아가고 이러한 2개의 경사축 중 제 2축은 y-축에 평행하게 나아간다. 2개의 경사축은 각각의 개별 미러(46)의 개별 반사면에 놓인다.
개별적인 미러(46)의 반사면은 도 9에 따른 다층 구조와 관련하여 상기 기재된 것의 방식으로 다층 반사 코팅을 갖는다. 개별 미러(46) 상의 이러한 다층 배열의 복굴절 효과는, 원출력 빔(30)의 개별적인 부분 빔(30i)이 한번 통과할 때, λ/16의 순 위상 이동을 야기하게 되며, 이것은 개별 미러(46)에서의 반사에 따른 λ/8의 복굴절 효과를 야기한다.
도 10에 따른 실시예는 원형으로 편광되는 EUV 원출력 빔(30)에 복굴절식으로 영향을 주는데 특히 적합하다.
제 1 패싯 미러(8)의 개별 미러(46)는 복굴절 효과를 가지므로, 원출력 빔의 개별 부분 빔(30i)은 이러한 개별 미러(46)에서의 원출력 빔의 부분 빔(30i)의 반사 직후 먼저 원형으로 편광된다(편광 심볼 41).
제 2 패싯 미러(9)는 조명 광(3)의 빔 경로의 제 1 패싯 미러(8)의 다운스트림에 배치된다(도 10 참조). 제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러들(46) 중 적어도 하나와 함께 제 2 패싯 미러(9)의 개별적인 패싯(49)은 조명 필드(14)를 향하여 조명 광 부분 빔(3i)을 가이드하기 위해 조명 채널을 완성한다. 일반적으로, 배열은, 제 1 패싯 미러(8)의 개별 미러(46)의 그룹과 함께 제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)들 중 하나가 복수의 부분 빔(30i)에 대한 그룹 조명 채널을 완성하고, 상기 채널에 제 2 패싯 미러(8)의 이러한 패싯(49) 및 제 1 패싯 미러(8)의 그룹이 속한다. 그러므로, 제 1 패싯 미러(8)의 개별 미러(46)의 이러한 그룹은 조명 필드(14)를 향한 제 2 패싯 미러(9)의 정확히 동일한 패싯(49)을 통해 모든 광 부분 빔(3i)을 가이드한다.
제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)은 도 9에 따른 다층 구조의 방식으로 구성된 다층 반사 코팅을 갖는다. 패싯(49)의 이러한 반사 코팅은, 부분 빔이 한번 통과할 때, λ/16의 순 위상 이동이 발생하고 패싯(9)에서의 부분 빔의 반사 직후, λ/8의 전체 순 위상 이동을 야기하는 방식으로 복굴절 효과를 갖는다. 패싯(49)에서의 원 부분 빔의 반사에 따라, 타원형으로 편광된 원 부분 빔은 선형으로 s-편광되고 그러므로 조명 광 부분 빔(3i)을 생성한다. s-편광은 패싯(49)의 입사 평면(도 10이 도면의 평면)에 수직으로 오가는 조명 광 부분 빔(3i)의 편광의 방향을 포함한다. s-편광은 도 10의 십자로 표시된 원형으로 표시된다. 대안으로, s-편광은 개별적인 조명 광 부분 빔(3i)의 빔 경로 상의 큰 점에 의해 표시된다(도 11을 참조).
부분 빔(30i)의 이중 반사, 첫 시기에는 개별 미러들(46) 중 하나에서 그리고 제 2 패싯 미러(9)들의 패싯(49)들 중 하나에서의 반사의 결과로, 거의 완전한 또는 전체적으로 완전한 s-편광은 조명 필드(14) 상에 충돌하는 조명 광 부분 빔(3i)의 경우에 야기된다.
제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)은 도 10의 점선에 의해 표시되는 패싯 캐리어(50) 상에 정렬된다. 상기 패싯 캐리어(50)는 링형 디자인이 된다. 패싯 캐리어(50)는 조명 광(3)의 입사 축(k)과 회전 대칭이 되도록 설계된다. 패싯 캐리어(50) 상의 제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)의 배열은 상응하게 회전 대칭된다.
조명 광학 유닛(5)은 전체적으로 입사의 축(k)에 관하여 회전대칭 방식으로 배열된다. 입사의 축(k)은 조명 필드(14)의 중심을 통과한다. 입사의 축(k)은 오브젝트 평면(15)에 수직이다.
제 1 패싯 미러(8)의 개별 미러(46) 및 제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)의 배열의 회전 대칭은 원출력 빔 부분 빔(30i) 및 사용된 조명 광 부분 빔(3i)을 가이드하는 빔을 가능하게 하고, 이것은 입사의 축(k)에 관하여 임의의 경우에 우수한 근사치로 회전 대칭이 된다.
xz-평면에서의 제 1 패싯 미러(8)의 개별 미러(46)에 의해 편향되는 부분 빔을 반사하기 위하여 제공되는 제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)은 도 10의 입사의 축(k)의 레벨에서 점선으로 표시된다. 패싯 캐리어(50)의 링형 구성으로 인하여, 이러한 필드 패싯(49)은 물론 도 10의 도면의 평면에 대하여 상응하게 양의 그리고 음의 x-방향 양쪽으로 입사의 축(k)으로부터 먼 거리에 있다. 상응하는 패싯(49)은 패싯 캐리어(50) 상의 입사 축(k) 주변의 원주 방향으로 균일하게 분포되는 방식으로 배열되므로, 조명 광 부분 빔(30i 및 3i)에 대한 기본적으로 회전 대칭 반사 배열을 야기한다. 접선 편광된 사용된 조명 광(3)을 갖는 조명은 조명 필드(5) 의 모든 지점에 발생한다. 이것은 도 10의 조명 필드 지점(51)에 대하여 더욱 상세하게 도시된다.
모든 조명 방향으로부터, 사용된 조명 광(3)은 조명 필드 지점(51) 상에서 s-편광으로 충돌된다. 필드 패싯(49)의 링형 배열로 인하여, 조명 필드 지점(51)이 링형 조명 각 분포(52)로 조명되므로(조명 필드 지점(51)은 링형 광원을 보게됨), 도 10의 투시 원형에 의해 표시되는 링형 조명각 분포(52)의 모든 위치에서, s-편광이 발생하고, 이것은 접선 편광을 형성하도록 절충된다. 링형 조명각 분포(52)의 모든 위치에서, 편광 벡터(52a)는 조명각 분포(52)에 대하여 접선방향으로 진동한다.
이러한 접선 편광으로 인하여, 조명 필드(14)의 레티클(17)은 조명각과 상관없이 s-편광된 사용된 조명 광(3)으로 조명될 수 있다. 이러한 조명은 조명 광학 유닛(5)이 투영 노광 장치(1)의 부분으로서 사용될 때 최적화된 구조 해상도를 가능하게 한다.
패싯 미러(8 및 9)는 조명 광학 유닛(5)의 사용된 편광 설정 장치(32)를 동시에 구성한다.
조명 광학 유닛(5)에 의해, 조명 필드(14)는 조명각에 대한 더 낮은 한계값보다 더 큰 조명각을 갖고 조명될 수 있고, 이것은 조명 광(30 또는 3)의 빔 경로의 중심 음영에 의해 사전 한정되고, 상기 음영은 개별 미러 캐리어(46a)에 의해 사전 한정된다.
환형 조명 설정 또는 다중극 조명 설정은, 예컨대 2중극 조명 설정 또는 4중극 조명 설정, 예컨대 C-쿼드 조명 설정은 조명 광학 유닛(5)을 갖고 실현될 수 있다.
도 11은 도 10과 유사한 방식으로 조명 광학 유닛(5)으로부터 발췌한 것을 도시한다. 후자는, 오브젝트 필드(14)를 향하여 전자 빔 기반 EUV 광원(2)에 대한 대안으로서 구현되는 EUV 광원(53)의 EUV 원출력 빔(30)을 가이드함으로서 구현된다. EUV 광원(53)은 예컨대 GDPP(가스 방전 생성 플라즈마) 원 또는 LPP(레이저 생성 플라즈마) 원과 같은 플라즈마 원이 될 수 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기 먼저 기재된 부품 및 기능은 동일한 참조 번호를 가지며 다시 논의되지 않을 것이다.
방사선원(53)으로부터 원형 편광을 갖고 나타나는 EUV 원출력 빔(30)은 콜렉터(54)에 의해 모인다. 상응하는 콜렉터는 예컨대 EP 1 225 481 A로부터 알려진다.
콜렉터(54)의 다운스트림에서, EUV 원 방사선 빔(30)은 개별 미러 어레이(56) 상에 충돌하기 전에 중간 포커스(55)을 통해 전파한다. 개별 미러 어레이(56)는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)으로서 설계된다. 이것은 어레이의 열 및 행에서 행렬 방식으로 배열되는 복수의 개별 미러(57)를 갖고, 그 중 2개의 개별 미러(57)는 도 11에서 개략적으로 도시된다. 개별 미러(57)는 사각형 또는 직사각형 반사면을 가질 수 있다. 개별 미러(57)는 액추에이터(58)에 개별적으로 연결되며 각각의 개별 미러(57)의 반사평면에서 서로 수직인 2개의 축에 대하여 경사가능하도록 설계된다. 액추에이터(58)는 도시되지 않은 방식으로 중앙 제어 장치(48a)에 신호 연결되고, 이러한 중앙 제어 장치에 의해 액추에이터(58)는 개별 미러(57)를 개별적으로 경사지게 하기 위하여 구동될 수 있다.
개별 미러 어레이(56)의 개별 미러(57)의 수는 도면에서 상당히 축소되는 방식으로 도시된다. 전체적으로, 개별 미러 어레이(56)는 대략 100,000개의 개별 미러(57)를 갖는다. 개별 미러(57)의 크기에 따라, 개별 미러 어레이는 예컨대 1000개, 5000개, 7000개의 또는 수백 내지 수천개의 개별미러, 예컨대 500,000개의 개별 미러(57)를 가질 수 있다. 대안으로 개별 미러(57)의 수는, 더욱 더 작을 수 있고, 예컨대 200개, 250개, 300개 또는 500개의 개별 미러가 될 수 있다. 다수의 개별 미러(57)가 존재하는 한, 후자는 그룹으로 결합될 수 있고, 각각의 경우에 동일한 개별 미러 경사 각은 개별 미러 그룹들 중 하나에 존재한다. 개별 미러(57)는 EUV 사용된 광(3)의 개별적인 입사 각 및 파장에 최적화된 고반사 다층을 가질 수 있다.
스펙트럼 필터는 개별 미러 어레이(56)의 업스트림에 배열될 수 있고, 상기 스펙트럼 필터는 투영 노광을 위해 사용될 수 없는 방사선원(53)의 방출의 기타 파장 부품으로부터 사용된 EUV 원 방사선 빔(30)을 분리한다. 스펙트럼 필터는 도시되지 않는다.
개별 미러 어레이(56)의 다운스트림에서, EUV 원 방사선 빔(30)은 필드 패싯 미러(8)에 충돌한다. 필드 패싯 미러(8)는 오브젝트 평면(15)에 대하여 광학적으로 켤레인 조명 광학 유닛(5)의 평면에 배열된다.
필드 패싯 미러(8)의 다운스트림에서, EUV 방사선 빔(3)은 동공 패싯 미러(9)에 의해 반사된다. 동공 패싯 미러(9)는 조명 광학 유닛(5)의 입사 동공 평면에 또는 그에 관하여 광학적으로 켤레인 평면에 놓인다. 필드 패싯 미러(8) 및 동공 패싯 미러(9)는 각각의 경우에 허니콤(honeycomb)으로 지칭되는 복수의 패싯으로부터 구성된다. 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)은 전달 광학 유닛에 의해 오브젝트 필드(14)내로 이미징되고, 이것은 동공 패싯 미러(9)에 의해 형성되거나 동공 패싯 미러(9)와 오브젝트 필드(14) 사이에 추가 부품을 포함한다. 필드 패싯(60)의 각각은, 조명 광(3)과 완전히 조명되는 것을 고려하면, 전체 오브젝트 필드(14)내로 이미징된다. 필드 패싯(60)은 도 1에 개략적으로 표시되는 링형 패싯 미러 캐리어(61) 상에 배열된다.
EUV 원출력 빔(30)은 70°미만의 입사각, 즉, 그레이징 입사가 아닌 각도로 개별 미러 어레이(56) 상에 충돌한다. 그레이징 입사는 또한 원칙적으로 가능하다. 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60) 및 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(62)은 사용된 광(3)의 파장을 갖는 다층 반사 코팅 좌표를 갖는다. 동공 패싯(62)은 원형, 육각형 또는 직사각형으로 구현될 수 있다.
패싯 미러(8, 9)가 필드 패싯(60)의 일부와 동공 패싯(62)의 일부만이 도 11에서 과장되게 확대된 도면으로 개략적으로 도시된다. 필드 패싯 미러(8)는 수천개의 필드 패싯(60), 예컨대 3000개의 필드 패싯(60)을 갖는다. 동공 패싯 미러(9)는 수천개의 동공 패싯(62), 예컨대 3000개의 동공 패싯(62)을 갖는다. 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)의 수는 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(62)의 수와 동일할 수 있다.
동공 패싯 미러(9)는 투영 광학 유닛(16)의 동공 평면을 구성하는 조명 광학 유닛(5)의 평면에 배열되거나 투영 광학 유닛(16)의 동공 평면에 관하여 광학적으로 켤레이다. 동공 패싯 미러(9) 또는 전사 광학 유닛의 도움으로, 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)은 서로 중첩을 겪는 방식으로 오브젝트 필드(14)내로 이미징된다.
필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)은 오브젝트 필드(14)의 x/y 종횡비에 상응하는 x/y 종횡비를 갖는다. 필드 패싯(60)은 그러므로 1 보다 큰 x/y 종횡비를 갖는다. 필드 패싯(60)의 긴 패싯 측이 x-방향으로 나아간다. 필드 패싯(60)의 짧은 패싯 측은 y-방향(스캐닝 방향)으로 나아간다.
조명 광학 유닛(5)의 배열은, 중간 포커스(55)가, 동공 패싯(62)이 위치되는 공간적 위치 내로, 개별 미러들(57) 중 적어도 하나 및 필드 패싯(60)들 중 적어도 하나에 의해 각각의 경우에 형성되고 조명 광(3)의 부분 빔을 가이드하는 조명 채널에 의해 이미징되게 된다. 그러므로 중간 포커스 이미지(63)는 동공 패싯(62)의 각각에서 일어난다. 얼마나 많은 개별 미러(57)가 개별적인 조명 채널에 기여하는지에 따라, 상기 중간 포커스 이미지(63)는 개별 미러(57)들 중 하나를 통해 각각의 경우에 조명 광(3)의 가이던스(guidance)로 인하여 개별적인 동공 패싯(62)에서 발생하는 복수의 중간 포커스 이미지의 중첩으로서 일어날 수 있다. 이러한 경우에 중간 포커스 이미지(63)는 개별적인 조명 채널의 동공 패싯(62) 상에서 일어날 필요는 없다. 개별적인 동공 패싯(62)이 중간 포커스 이미지(63)의 지역에 위치될 경우에 이는 충분하므로, 중간 포커스 이미지(63)는 특히 동공 패싯(62) 상에서 완전히 위치된다.
동공 패싯(62)은 오브젝트 필드(14)내에 필드 패싯(60)을 이미징하는 전사 광학 유닛의 부분이 되는지의 여부에 따라, 동공 패싯(62)은 이미징 효과를 갖고, 즉, 특히 볼록하게 만들어지거나 순수한 편향 또는 평면 미러로서 구현된다. 동공 패싯(62)은 조명 광학 유닛(5)의 이미징 수차를 교정하기 위한 교정 비구면을 가질 수 있다.
개별 미러(57)의 수는 필드 패싯(60)의 수와 적어도 동일하다. 도 11에 따른 의 경우에, 개별 미러(57)의 수는 필드 패싯(60)의 수보다 실제로 훨씬 크고 특히 10배 또는 그보다 더 클 수 있다. 조명 광학 유닛(5)의 구성은, 개별 미러 어레이(56)가 필드 패싯(60) 또는 동공 패싯(62)에 이미징되지 않게 된다.
필드 패싯(60) 및 동공 패싯(62)은, 조명 광(3)의 부분 빔(3i)을 가이드하 위하여 각각의 경우에 정렬되는 필드 패싯(60)들 중 정확히 하나 및 동공 패싯(62)들 중 정확히 하나에 의해 각각의 경우에 형성되는 조명 채널이 필드 패싯(60) 및 동공 패싯(62)을 포함하는 패싯 쌍(60, 62)에 각각의 경우에 고정되어 할당되는 방식으로 배열된다. 그러므로, 조명 빔 경로(64)는 필드 패싯 미러(8)로부터 시작하는 조명 광학 유닛(5)에서 고정되어 사전 한정된다. 조명의 변형은 오직 개별 미러 어레이(56)의 개별 미러(57)를 경사지게 함으로써 야기되고, 개별 미러 어레이(56)는, 섹션에서 적절할 경우, 어느 필드 패싯(60)이 조명 광(3)에 의해 충돌되는 지 선택하도록 사용된다.
도 11에 따른 조명 광학 유닛(5)의 경우에, 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(62)은 이들이 평면이 되도록 구현된다. 오목 미러(65)의 형태인 릴레이 광학 유닛은 오브젝트 필드(14)내로 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)을 이미징하기 위한 전사 광학 유닛의 역할을 한다.
조명 광학 유닛(5)의 경우에, 동공 패싯(62)의 반사면은 오목 미러(65)에 의해 이미징의 이미징 수차를 교정하도록 교정 비구면으로서 선택적으로 구성될 수 있다.
도 11에 따른 조명 광학 유닛(5)의 조명 빔 경로(64)의 경우에, 조명 광(3)은 필드 패싯 미러 캐리어(61)의 통과 개구(66)를 통해 오목 미러(65)와 오브젝트 필드(14) 사이에서 가이드되고, 이를 통해, 조명 광(3)은 동공 패싯 미러(9)와 오목 미러(65) 사이의 조명 빔 경로(64)에서 또한 가이드된다.
또한, 도 11에 따른 조명 광학 유닛의 경우에, 원출력 빔(30)은 통과 개구(66)를 통해 중간 포커스(55)과 개별 미러 어레이(56) 사이에서 가이드된다.
조명 광학 유닛(5)의 사용된 편광 설정 장치(32)는 도 11에 따른 필드 패싯 미러(8) 및 동공 패싯 미러(9)에 의해 구현된다. 패싯 미러(8, 9)의 패싯(60, 62)은 도 9에 따른 다층 구조와 관련하여 상기 기재된 방식의 다층 반사 코팅을 갖는다. 상기 패싯 미러(8, 9)의 패싯(60, 62)은 한번 더 반사할 때 λ/8의 순 위상 이동 효과를 가지므로, 원형으로 편광된 원 조명 광(30)(편광 심볼(31) 참조)은 타원형으로 편광된 조명 광(도 11의 편광 심볼(41) 참조)으로 먼저 그리고 선형 편광 조명 광(3)으로 결국 전환된다. 도 11에 따른 이러한 사용된 편광 설정 장치(42)에 의해, 마찬가지로 상기 먼저 언급된 바와 같이 오브젝트 필드(14)의 조명의 접선 편광 분포를 실현하는 것이 가능하다. 도 11의 도면의 평면에서, 예컨대, 오브젝트 필드(14)의 업스트림의 빔 경로의 조명 광 부분 빔(3i)은 따라서 s-편광된다.
상기 기재된 사용된 편광 설정 장치(32)는 광원(2)의 부분 또는 대안적으로 조명 광학 유닛(5)의 부분이 될 수 있다.
투영 노광 장치(1)에 의해 마이크로 또는 나노구조화된 부품의 제조 동안, 먼저 레티클(17) 및 웨이퍼(22)가 제공된다. 이어서, 레티클(17) 상의 구조는 투영 노광 장치(1)의 도움으로 웨이퍼(22)의 감광성 층 상에 투영된다. 감광성 층의 발달의 결과로, 마이크로 또는 나노구조가 웨이퍼(22) 상에 제조되므로 마이크로 또는 나노구조 부품은 예컨대 반도체 부품과 같은 메모리 칩의 형태로 생성된다.

Claims (15)

  1. 투영 리소그래피용 투영 노광 장치(1)를 위한 EUV 조명 광의 사용된 출력빔(3)을 생성하기 위한 EUV 광원(2)으로서,
    - EUV 원(raw)출력 빔(30)을 생성하는 EUV 생성 장치(2c)로서,
    - 상기 EUV 원출력 빔(30)은 2개의 선형 편광 파의 중첩에 의해 형성되는 편광(31; 41)을 갖고, 상기 편광 파의 방향은 서로 수직이며 소멸하지 않거나 π의 정수배(integral multiple)가 되지 않는 서로에 대한 위상차를 갖는 EUV 생성 장치(2c)와,
    - 상기 사용된 출력 빔(3)의 편광을 설정할 목적으로, 편광의 방향에 관하여 선형으로 편광하는 효과(34)를 상기 원출력 빔(30)에 가하는 사용된 편광 설정 장치(32)로서,
    - 상기 사용된 편광 설정 장치(32)는 적어도 하나의 위상 지연 부품(33; 37; 37i; 37i, 37j)을 갖고, 상기 위상 지연 부품은 상기 원출력 빔(30)의 빔 경로에 배열되며 상기 원출력 빔(30)의 편광을 형성하도록 중첩되는 2개의 선형 편광 파에 위상 이동 효과를 가하는 사용된 편광 설정 장치(32)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)이 반사 부품으로서 구현되며,
    상기 반사 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)이 상기 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)의 반사면에 수직인 축(39; 39i)에 대하여 회전가능한 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 원출력 빔(30)의 편광을 형성하도록 중첩되는 2개의 선형 편광 파 사이의 순 위상 이동이 상기 EUV 조명 광의 상기 사용된 출력 빔(3)의 파장(λ)의 절반보다 작은 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 반사 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)이 반사 코팅(38)을 갖고, 상기 반사 코팅은, 상기 원출력 빔(30)이 한번 통과하면, 상기 EUV 조명 광의 상기 사용된 출력 빔(3)의 파장(λ)의 1/4 미만의 순 위상 지연을 야기하는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 원출력 빔(30)의 상이한 부분 빔(30i)을 각각 반사하는 복수의 반사 위상 지연 부품(37i; 37i, 37j)을 특징으로 하는 EUV 광원.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 반사 위상 지연 부품(37i)의 업스트림의 상기 원출력 빔(30)의 상기 빔 경로에서의 광학 선택 부품(40) - 상기 광학 선택 부품에 의해, 상기 반사 위상 지연 부품(37i) 중 어떤 것이 상기 원출력 빔(30)의 주어진 부분 빔(30i)에 의해 충돌되는지 사전 한정할 수 있음 - 을 특징으로 하는 EUV 광원.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 원출력 빔(30)의 동일한 부분 빔(30i)을 반사하는 복수의 반사 위상 지연 부품(37i, 37j)을 특징으로 하는 EUV 광원.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2 있어서, 상기 적어도 하나의 위상 지연 부품(33)이 투과형 부품으로서 구현되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 EUV 광원의 원출력 빔(30)의 편광에 영향을 주기 위해 사용된 편광 설정 장치(32).
  9. 투영 노광 장치(1)를 위한 조명 시스템으로서,
    - 청구항 1에 기재된 EUV 광원(2)을 포함하며,
    - 상기 사용된 출력 빔(3)으로 레티클 평면(15)의 조명 필드(14)를 조명하기 위하여 조명 광학 유닛(5)을 포함하는, 조명 시스템.
  10. 투영 노광 장치(1)용 조명 시스템으로서,
    - 투영 리소그래피용 투영 노광 장치(1)를 위한 EUV 조명 광의 사용된 출력 빔(3)을 생성하기 위한 EUV 광원(2)으로서,
    -- EUV 원출력 빔(30)을 생성하는 EUV 생성 장치(2c)를 포함하고,
    -- 상기 원출력 빔(30)은 2개의 선형 편광 파의 중첩에 의해 형성되는 편광(31; 41)을 갖고, 상기 편광 파의 방향은 서로 수직이고 소멸하지 않거나 π의 정수배가 되지 않는 서로에 대한 위상차를 갖는 EUV 광원(2)과,
    - 상기 사용된 출력 빔(3)으로 레티클 평면(15)의 조명 필드(14)를 조명하기 위한 조명 광학 유닛(5)으로서,
    - 상기 조명 광학 유닛(5)은 상기 사용된 출력 빔(3)의 상기 편광을 설정할 목적으로 편광의 방향에 관하여 선형으로 편광하는 효과(34)를 상기 원출력 빔(30)에 가하는 사용된 편광 설정 장치(32)를 가지며,
    - 상기 사용된 편광 설정 장치(32)는 상기 원출력 빔(30)의 상기 빔 경로에 배열되고 상기 원출력 빔(30)의 편광을 형성하도록 중첩되는 상기 2개의 선형 편광 파에 위상 이동 효과를 가하는 적어도 하나의 위상 지연 부품(33; 37i; 37i, 37j)을 갖는 조명 광학 유닛(5)을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)이 반사 부품으로서 구현되며,
    상기 반사 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)이 상기 위상 지연 부품(37; 37i; 37i, 37j)의 반사면에 수직인 축(39; 39i)에 대하여 회전가능한 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  11. 투영 노광 장치용 광학 시스템으로서,
    - 청구항 9에 기재된 조명 시스템을 포함하고,
    - 이미지 필드(20)에 상기 조명 필드(14)를 이미징하기 위한 투영 광학 유닛(16)을 포함하는 광학 시스템.
  12. 투영 노광 장치용 광학 시스템으로서,
    - 청구항 10에 기재된 조명 시스템을 포함하고,
    - 이미지 필드(20)에 상기 조명 필드(14)를 이미징하기 위한 투영 광학 유닛(16)을 포함하는 광학 시스템.
  13. EUV 리소그래피용 투영 노광 장치(1)로서,
    - 청구항 1에 기재된 EUV 광원을 포함하고,
    - 청구항 11에 기재된 광학 시스템을 포함하고,
    - 상기 레티클 평면(15)에서 상기 광학 시스템의 조명 광(3)에 의해 충돌될 레티클(17)을 장착하기 위한 레티클 홀더(18)를 포함하고,
    - 이미지 평면(21)의 상기 이미지 필드(20) 내에 상기 조명 필드(14)를 이미징하기 위한 상기 투영 광학 유닛(16)을 포함하고,
    - 투영 노광 동안 상기 조명 필드(14)에 배열된 레티클 구조가 상기 이미지 필드(20)에 배열된 웨이퍼 섹션상에 이미징되는 방식으로 상기 이미지 평면(21)에 웨이퍼(22)를 장착하기 위한 웨이퍼 홀더(23)를 포함하는, 투영 노광 장치.
  14. 구조화된 부품의 제조 방법으로서,
    - 레티클(17) 및 웨이퍼(22)를 제공하는 단계,
    - 청구항 13에 기재된 투영 노광 장치의 사용된 출력 빔(3)을 위한 편광 설정을 수행하는 단계,
    - 상기 투영 노광 장치(1)의 도움으로, 상기 웨이퍼(22)의 감광성 층상에 상기 레티클(17)상의 구조를 투영하는 단계,
    - 상기 웨이퍼(22) 상에 마이크로구조 및 나노구조 중 적어도 하나의 구조를 제조하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
  15. 삭제
KR1020157022150A 2013-02-19 2014-02-07 투영 노광 장치용 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원 KR102257176B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361766165P 2013-02-19 2013-02-19
DE201310202590 DE102013202590A1 (de) 2013-02-19 2013-02-19 EUV-Lichtquelle zur Erzeugung eines Nutz-Ausgabestrahls für eine Projektionsbelichtungsanlage
US61/766,165 2013-02-19
DE102013202590.4 2013-02-19
PCT/EP2014/052405 WO2014128010A2 (en) 2013-02-19 2014-02-07 Euv light source for generating a used output beam for a projection exposure apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150120361A KR20150120361A (ko) 2015-10-27
KR102257176B1 true KR102257176B1 (ko) 2021-05-28

Family

ID=51353035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157022150A KR102257176B1 (ko) 2013-02-19 2014-02-07 투영 노광 장치용 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9477025B2 (ko)
JP (1) JP6535601B2 (ko)
KR (1) KR102257176B1 (ko)
DE (1) DE102013202590A1 (ko)
TW (1) TWI603161B (ko)
WO (1) WO2014128010A2 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217611A1 (de) * 2014-09-03 2016-03-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die Projektionslithografie
JP6816099B2 (ja) 2016-02-26 2021-01-20 ギガフォトン株式会社 ビーム伝送システム、露光装置および露光装置の照明光学系
US10062486B1 (en) * 2017-02-08 2018-08-28 U.S. Department Of Energy High performance superconducting undulator
US10962885B2 (en) * 2018-09-28 2021-03-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extreme ultraviolet (EUV) polarization splitter
US11448970B2 (en) * 2020-09-09 2022-09-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Lithography system and methods
CN112630879B (zh) * 2020-12-25 2022-09-30 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种相位延迟元件及相位延迟装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133212A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Canon Inc 光学装置
JP2006237616A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置における偏光を使用したパラメータ制御
JP2008538452A (ja) * 2005-04-20 2008-10-23 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 投影露光系、このような投影露光系の補助により微細構造の構成部材を製造する方法、このような系において使用するために適応させた偏光光学素子

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645231A (ja) * 1992-07-23 1994-02-18 Mitsubishi Electric Corp Ｘ線露光装置
US5453814A (en) * 1994-04-13 1995-09-26 Nikon Precision Inc. Illumination source and method for microlithography
JP3284045B2 (ja) 1996-04-30 2002-05-20 キヤノン株式会社 Ｘ線光学装置およびデバイス製造方法
DE10138313A1 (de) 2001-01-23 2002-07-25 Zeiss Carl Kollektor für Beleuchtugnssysteme mit einer Wellenlänge < 193 nm
AU2807401A (en) * 1999-11-29 2001-06-12 Tohoku Techno Arch Co., Ltd. Optical element such as multilayer film reflection mirror, production method therefor and device using it
US7916388B2 (en) * 2007-12-20 2011-03-29 Cymer, Inc. Drive laser for EUV light source
US7053988B2 (en) * 2001-05-22 2006-05-30 Carl Zeiss Smt Ag. Optically polarizing retardation arrangement, and microlithography projection exposure machine
US6798494B2 (en) 2001-08-30 2004-09-28 Euv Llc Apparatus for generating partially coherent radiation
DE10301475B4 (de) * 2003-01-16 2007-10-11 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Belichten eines Substrates mit einem Strukturmuster
US7511886B2 (en) * 2003-05-13 2009-03-31 Carl Zeiss Smt Ag Optical beam transformation system and illumination system comprising an optical beam transformation system
DE10358225B3 (de) 2003-12-12 2005-06-30 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Undulator und Verfahren zu dessen Betrieb
US7304719B2 (en) * 2004-03-31 2007-12-04 Asml Holding N.V. Patterned grid element polarizer
US7375799B2 (en) * 2005-02-25 2008-05-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus
DE102006039655A1 (de) * 2006-08-24 2008-03-20 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, Verfahren zur Herstellung eines mikrostruktuierten Bauelements mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie durch dieses Verfahren hergestelltes mikrostrukturiertes Bauelement
US7952685B2 (en) * 2007-03-15 2011-05-31 Carl Zeiss Smt Ag Illuminator for a lithographic apparatus and method
DE102007043958B4 (de) * 2007-09-14 2011-08-25 Carl Zeiss SMT GmbH, 73447 Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
EP2243047B1 (en) 2008-02-15 2021-03-31 Carl Zeiss SMT GmbH Facet mirror for use in a projection exposure apparatus for microlithography
DE102008000967B4 (de) 2008-04-03 2015-04-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie
EP2329323A1 (en) * 2008-09-26 2011-06-08 ASML Netherlands BV Spectral purity filter, lithographic apparatus, and method for manufacturing a spectral purity filter
JP2013053850A (ja) * 2010-01-07 2013-03-21 Saitama Medical Univ 円偏光変換装置
NL2006229A (en) * 2010-03-18 2011-09-20 Asml Netherlands Bv Inspection method and apparatus, and associated computer readable product.
WO2013013947A2 (en) 2011-07-26 2013-01-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus, and microlithographic exposure method
DE102011079837A1 (de) * 2011-07-26 2013-01-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie mikrolithographisches Belichtungsverfahren
DE102012203950A1 (de) * 2012-03-14 2013-09-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für eine Projektionsbelichtungsanlage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133212A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Canon Inc 光学装置
JP2006237616A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置における偏光を使用したパラメータ制御
JP2008538452A (ja) * 2005-04-20 2008-10-23 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 投影露光系、このような投影露光系の補助により微細構造の構成部材を製造する方法、このような系において使用するために適応させた偏光光学素子

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014128010A8 (en) 2015-04-09
US9477025B2 (en) 2016-10-25
JP6535601B2 (ja) 2019-06-26
DE102013202590A1 (de) 2014-09-04
JP2016509259A (ja) 2016-03-24
KR20150120361A (ko) 2015-10-27
WO2014128010A2 (en) 2014-08-28
WO2014128010A3 (en) 2014-10-16
US20150323874A1 (en) 2015-11-12
TW201447499A (zh) 2014-12-16
TWI603161B (zh) 2017-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102257176B1 (ko) 투영 노광 장치용 사용된 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원
JP5335906B2 (ja) マイクロリソグラフィ用の照明光学ユニット
EP2317386B1 (en) Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus
JP5706519B2 (ja) マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系
JP6238140B2 (ja) 投影露光装置のための照明光学ユニット
JP2011525637A5 (ko)
JP6253163B2 (ja) 投影リソグラフィのための照明光学ユニット
KR20120052386A (ko) 조명 시스템, 리소그래피 장치, 및 조명 모드를 조정하는 방법
KR102048129B1 (ko) 투영 노광 장치용 가용 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원
JP2020112796A (ja) 投影露光装置用の光学系
JP6510979B2 (ja) マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right