KR20020031092A - Ｅｕｖ용 다층 반사 미러, 그를 위한 파면 수차 보정방법, 및 그를 구비하는 ｅｕｖ 광학 시스템 - Google Patents

Ｅｕｖ용 다층 반사 미러, 그를 위한 파면 수차 보정방법, 및 그를 구비하는 ｅｕｖ 광학 시스템 Download PDF

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KR20020031092A
KR20020031092A KR1020010064952A KR20010064952A KR20020031092A KR 20020031092 A KR20020031092 A KR 20020031092A KR 1020010064952 A KR1020010064952 A KR 1020010064952A KR 20010064952 A KR20010064952 A KR 20010064952A KR 20020031092 A KR20020031092 A KR 20020031092A
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시라이시마사유끼
무라까미가쯔히꼬
곤도히로유끼
간다까노리아끼
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시마무라 테루오
가부시키가이샤 니콘
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Abstract

특히 "극자외선" ("소프트 X선" 또는 "EUV") 광학시스템에 사용되는 다층 미러가 개시된다. 각각의 다층 미러는 제 1 물질 및 제 2 물질의 교호층의 스택을 각각 포함하여 EUV 반사면을 형성한다. 제 1 물질은 진공과 실질적으로 동일한 굴절률을 가지며, 제 2 물질은 미러가 EUV 조사를 반사하도록 제 1 물질의 굴절률과 충분히 상이한 굴절률을 갖는다. 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면(wavefront) 프로파일은 스택 표면의 선택된 영역(들)의 스택의 하나이상의 표면층을 제거(가공)됨으로써 보정된다. 가공된 영역이 가파른 에지보다 부드럽게 테이퍼된 에지를 갖도록 가공이 수행될 수 있다. 스택은 가공의 단위가 매우 작은 제 1 및 제 2 층 그룹을 포함하여, 파면 수차 보정이 수행될 수 있는 정밀도를 개선할 수 있다. 또한, 미러의 반사 파장 프로파일을 측정하는 다양한 파장 기술을 개시한다. 미러 표면은 고투과성을 갖는 내구성 물질의 커버층을 포함하여 선택된 영역을 가공함으로써 발생된 표면의 반사율의 변화를 감소시킬 수 있다.

Description

ＥＵＶ용 다층 반사 미러, 그를 위한 파면 수차 보정 방법, 및 그를 구비하는 ＥＵＶ 광학 시스템{MULTILAYER REFLECTIVE MIRRORS FOR EUV, WAVEFRONT-ABERRATION-CORRECTION METHODS FOR SAME, AND EUV OPTICAL SYSTEMS COMPRISING SAME}
본 발명은 마이크로리소그래피 (에너지 빔에 의해 노광에 민감한 기판에 에너지 빔에 의한 미세 패턴의 전사)에 관한 것이다. 마이크로리소그래피는 집적 회로, 디스플레이, 자기 픽업 헤드, 및 마이크로머신 등의 마이크로일렉트로닉 장치의 제조에 사용되는 중요한 기술이다. 특히, 본 발명은 에너지 빔이 "소프트 X선" 빔 (또한, "극자외선" 또는 "EUV" 빔이라 불리운다)인 마이크로리소그래피, 일반적인 EUV 광학 시스템, 및 EUV 광학 시스템에 사용되는 광학 성분 (특히 반사 소자)에 관한 것이다.
마이크로일렉트로닉 장치(예를 들어, 집적 회로)의 회로 소자의 크기가 감소됨에 따라, 패턴 소자의 만족스러운 해상도를 성취하기 위하여 광학 마이크로리소그래피(자외광을 사용하여 수행된 마이크로리소그래피)의 무능이 점차 명백해지고 있다 (Tichenor 등, Proc. SPIE 2437:292(1995)).
그러므로, 현재 광학 마이크로리소그래피로 얻을 수 있는 것보다 실질적으로 큰 해상도를 성취할 수 있는 실제적인 "차세대" 마이크로리소그래피 기술을 개발하기 위하여 노력을 기울이고 있다. 주요한 후보 차세대 마이크로리소그래피는 에너지 빔으로서 극자외선 ("EUV"; 또한 "소프트 X선이라 불리운다) 의 사용을 포함한다. 현재 개발된 EUV 파장 범위는 11-14㎚로, 이것은 최신식 광학 마이크로리소그래피에 사용되는 종래의 "진공" 자외광의 파장 범위 (150-250㎚)보다 실질적으로 짧은 것이다. EUV 마이크로리소그래피는 70㎚보다 작은 이미지 해상도를 산출하는 포텐셜을 가지고 있으며, 이것은 종래의 광학 리소그래피의 능력을 초과한다.
EUV 파장 범위에 있어서, 물질의 굴절률은 거의 1에 근접한다. 그러므로, 이 파장 범위에 있어서, 굴절에 의존하는 종래의 광학 성분은 사용될 수 없다. 결과적으로, EUV 를 사용하기 위한 광학 소자는 1보다 약간 작은 굴절률을 갖는 물질로부터의 전반사를 이용하는 경사 입사 미러 등의 반사 소자 및 "다층" 미러로 한정된다. 다층 미러는 다수의 박층의 각각의 계면으로부터 약하게 반사된 광의 위상을 정렬하고 중첩함으로써 전반적으로 높은 반사율을 성취하고, 약하게 반사된 필드는 (브래그(Bragg) 효과를 생성하는) 소정의 각도에 구성적으로 추가된다. 예를 들어, 13.4㎚에 근접하는 파장에서, (교호로 스택된 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)층을 구비하는) Mo/Si 다층 미러는 직입사 EUV 광에 대해 67.5%의 반사율을 나타낸다. 마찬가지로, 11.3㎚에 근접하는 파장에서, (교호로 스택된 Mo 와 베릴륨(Be)층을 구비하는) Mo/Be 다층 미러는 직입사 EUV 광에 대해 70.2%의 반사율을 나타낸다 (예를 들어 Montcalm, Proc. SPIE 3331:42(1998) 참조).
EUV 마이크로리소그래피 시스템은 EUV 소오스, 조명 광학 시스템, 레티클 스테이지, 투영 광학 시스템, 및 기판 스테이지를 주요 구성요소로 한다. EUV 소오스에 대하여, 레이저 플라즈마 광원, 방전 플라즈마 광원, 또는 외부 소오스(예를 들어, 전자 축적 링 또는 싱크로트론)가 사용될 수 있다. 조명 광학 시스템은 통상 (1) 소오스로부터의 EUV 조사가 미러의 반사면상에 경사 입사각으로 입사하는 경사 입사 미러, (2) 각각의 반사면이 다층막인 다중 다층 미러, 및 (3) 소정파장의 EUV 조사의 통과만을 허용하는 필터를 구비한다. 그러므로, 레티클에는 소망의 파장의 EUV 조사가 조명된다.
알려지지 않은 물질이 EUV 조사를 임의의 유용한 범위로 투과할 수 없으므로, 레티클은 광학 마이크로리소그래피에서 사용된 것과 같은 종래의 투과 레티클보다는 오히려 "반사"레티클이다. 레티클로부터 반사된 EUV 조사는 투영 광학 시스템으로 들어가서 기판상의 레티클 패턴의 조명 부분의 감소된(축소된) 이미지를 포커싱한다. 기판(통상, 반도체 "웨이퍼")의 상부 대향면이 적절한 레지스트로 코팅되어 이미지가 새겨지지 않도록 한다. EUV 조사는 대기에 의한 흡수에 의해 감쇠되기 때문에, 레티클 및 기판을 포함하는 다양한 광학 시스템이 적절한 진공 레벨(예를 들어, 1×10-5Torr 이하)로 진공된 진공 챔버내에 수용된다.
투영 광학 시스템은 일반적으로 다중 다층 미러를 포함한다. 현재 성취할 수 있는 EUV 조사에 대한 다층 미러의 최대 반사율은 100%가 아니므로, 투영 광학 시스템을 통해 전파하는 동안 EUV 조사의 손실을 최소화하기 위하여, 시스템은 가능한한 최소수의 다층 미러를 포함해야 한다. 예를 들면, 4개의 다층 미러로 구성된 투영 광학 시스템은 지웰(Jewell) 및 톰슨(Thompson) 의 미국 특허 제 5,315,629 호와 지웰의 미국 특허 제 5,063,586 호에 기재되어 있고, 6개의 다층 미러로 구성된 투영 광학 시스템은 윌리엄슨(Williamson)의 일본 공개 특허 공보 평 제 9-211332 호 및 미국 특허 제 5,815,310 호에 기재되어 있다.
광속이 한방향으로 전파하는 굴절 광학 시스템과 대조적으로, 반사 광학 시스템에서는, 광속이 시스템을 통해 전파하는 것처럼, 광속이 미러로부터 미러로 왕복하여 전파한다. 가능한한 많은 다층 미러에 의한 광속의 감소를 피하기 위한 요구때문에, 반사 광학 시스템의 개구수(NA)를 증가시키는 것이 어렵다. 예를 들면, 종래의 4개의 미러 광학 시스템에서, 최대로 얻을 수 있는 NA 는 0.15 이다. 종래의 6개의 미러 광학 시스템에서는, 상당히 높은 NA 를 얻을 수 있다. 일반적으로, 레티클 스테이지와 기판 스테이지가 투영 광학 시스템의 대향면상에 배치되도록, 투영 광학 시스템의 다층 미러의 수는 짝수이다.
상술한 제한의 관점에서, EUV 투영 광학 시스템에서, 수차는 제한된 수의 반사면을 사용하여 보정되어야 한다. 수차의 적절한 보정을 성취하는데 있어서 작은 수의 구면 미러의 제한된 능력때문에, 투영 광학 시스템의 다층 미러는 일반적으로 반사 비구면을 갖는다. 또한, 투영 광학 시스템은 일반적으로 수차가 소정 이미지 높이의 부근에서만 보정되는 "링 필드" 시스템으로서 구성된다. 이러한 시스템으로, 레티클상의 전체 패턴을 기판상에 전사하기 위하여, 투영 광학 시스템의 축소배율 팩터만큼 서로 다른 각각의 주사 속도로 레티클 스테이지와 기판 스테이지를 이동함으로써 노광이 수행된다.
상술한 EUV 투영 광학 시스템은 "회절 한계"이고, 시스템을 통해 전파하는 EUV 조사의 파면 수차가 충분히 작아질 수 없으면, 그 소정의 성능 레벨은 성취될 수 없다. 회절 한계 광학 시스템을 위한 파면 수차에 대한 허용값은 Marechal에 의한 제곱평균(RMS)값으로 환산하여 사용된 파장의 1/14 이내라는 기준이 있다 (Born and Wolf, Principles of Optics, 7th ed., Cambridge University Press, p.528 (1999)). Marechal 의 조건 80%이상의 스트레일(Strehl) 강도(수차를 갖는 광학 시스템과 수차가 없는 광학 시스템간의 점상(point-image) 강도의 최대치의 비)를 성취하는데 필요하다. 최적 성능을 위하여, 실제 EUV 마이크로리소그래피 장치를 위한 투영 광학 시스템은 이 기준내에 맞도록 충분히 감소된 수차를 나타내는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 연구 노력의 목적인 EUV 마이크로리소그래피 기술에 있어서, 주로 11㎚ 내지 13㎚ 범위의 노광 파장이 사용된다. 광학 시스템의 파면 수차(WFE)와 관련하여, 다층 미러당 허용될 수 있는 최대 프로파일 에러(FE)는 다음과 같이 표현된다.
FE=(WFE)/2/(n)1/2(1)
여기서, n 은 광학 시스템의 다층 미러의 수를 나타낸다. 2 로 나누는 이유는, 반사 광학 시스템에서 입사광과 반사광 모두가 프로파일 에러를 받을 수 있으므로, 파면 수차에 프로파일 에러의 2배의 에러가 적용되기 때문이다. 회절 한계 광학 시스템에서, 다층 미러당 허용가능한 프로파일 에러(FE)는 다층 미러의 수(n)와 파장(λ)로 표현될 수 있다.
FE=λ/28/(n)1/2(2)
λ=13㎚에서, FE의 값은 4개의 다층 미러로 구성된 광학 시스템에 대해서는 0.23 ㎚ RMS이고, 6개의 다층 미러로 구성된 광학 시스템에 대해서는 0.19 ㎚ RMS 이다.
불행하게도, 고정밀 비구면 다층 미러를 제조하는 것은 매우 어렵고, 이것은 EUV 마이크로리소그래피를 상품화하려는 노력을 방해하는 주요 팩터이다. 현재까지, 비구면 다층 미러가 제조될 수 있는 최대 가공 정밀도는 0.4 내지 0.5 ㎚ RMS 이다 (Gwyn, Extreme Ultraviolet Lithography White Paper, EUV LLC, p.17 (1998)). 그러므로, EUV 마이크로리소그래피의 상업적 실현은 여전히 비구면 다층 미러를 위한 측정 기술들과 가공 기술에 대한 실질적인 개선을 필요로 한다.
최근, 다층 미러의 서브나노미터 프로파일 에러를 보정하는 가능서을 제안하는 중요한 기술이 개시되었다 (Yamamoto, 7th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation, Berlin, Germany, August 21-25, POS 2-189). 이 기술에 있어서, 다층 미러의 표면은 국부적으로 한번에 한층씩 쉐이빙된다. 이 기술의 기본 원리는 도 29a-29b 를 참조하여 설명된다. 먼저, 도 29a 를 참조하면, 1 층쌍의 제거가 고려된다. 도시된 표면은 소정의 주기 길이(d)로 "A" 및 "B"로 표시된 2개의 물질(예를 들어 실리콘(Si) 및 몰리브덴(Mo))인 각각의 층을 교호로 스택함으로써 제조된 다층막이다. 도 29b 에서는, (하나의 주기 길이(d)를 나타내는) 최상층쌍(A, B)이 제거되었다. 도 29a 에서, 수직방향으로 진행하는 입사선에 대한 주기 길이(d)를 갖는 막층쌍(A, B)의 광학 경로 길이(OP)는 다음식으로 표현된다.
OP=(nA)(dA)+(nB)(dB) (3)
여기서, dA및 dB는 층(A, B) 각각의 두께를 나타내고, dA+ dB= d 이다.nA및 nB은 각각 물질(A 및 B)의 굴절률을 나타낸다.
도 29b 에서, 한쌍의 층(A, B)이 최상부 표면으로부터 제거된, 두께(d)를 갖는 영역의 광학 경로 길이는 OP'=nd 로 주어지고, 여기서 n 은 진공(n=1)의 굴절률을 나타낸다. 그러므로, 다층막으로부터 최상층쌍(A, B)을 제거하는 것은 입사 광 빔이 전파하는 광학 경로 길이를 변화시킨다; 이것은 다층 미러의 변화된 부분의 반사된 파면 프로파일을 보정하는 것과 광학적으로 동등하다. 최상층쌍(A, B)을 제거함으로써, 광학 경로 길이의 변화(즉, 표면 프로파일의 변화)는 다음과 같은 식에 의해 주어질 수 있다.
Δ=OP'-OP (4)
상술한 바와 같이, EUV 파장 영역에서, 물질의 굴절률은 1에 매우 근접하다. 그러므로, Δ은 작으며, 이 방법을 사용하여 정밀한 파면 프로파일 보정을 수행할 수 있게 한다.
예를 들어, 13.4 ㎚의 파장에서 방사되는 Mo/Si 다층 미러를 고려한다. 직접(법선) 입사에서, d=6.8㎚, dMo=2.3㎚, dSi=4.5㎚ 인 것으로 한다. λ=13.4㎚에서, nMo=0.92 이고, nSi=0.998 이다. 광학 경로 길이를 산출하면, OP=6.6㎚, OP'=6.8㎚, Δ=0.2㎚ 이다. (통합하여 6.8㎚의 두께를 갖는) Mo와 Si의 최상층쌍을 제거하는 종래의 표면 가공 단계를 수행함으로써, 0.2㎚의 파면 프로파일 보정이 수행될 수 있다. Mo/Si 다층막의 경우, Si 층의 굴절률이 1에 근접하므로, 광학 경로 길이의 변화는 주로 각각의 Si 층보다 오히려 Mo 층의 존재 또는 부재에의존한다. 그러므로, Mo/Si 다층막으로부터 표면층쌍을 제거할때, Si 층의 두께의 정밀한 제어는 불필요하다. 예를 들어, dSi=4.5㎚는 층 제거 가공 단계가 Si 층의 중간에서 정지하도록 한다. 그러므로, 수나노미터의 정밀도로 층 제거 가공을 수행함으로써, 약 0.2㎚의 파면 프로파일 보정을 수행할 수 있다.
다층 미러의 반사율은 일반적으로 스택된 층의 수에 따라 증가하지만, 그 증가는 점근적이다. 즉, 소정수의 층 (예를 들어, 약 50개의 층쌍)을 형성할때, 다층 구조의 반사율은 특정 상수에서 "포화"되고 추가적인 층쌍으로 더이상 증가하지 않는다. 그러므로, 반사율이 포화되기에 충분한 수의 층쌍을 갖는 다층 미러에서는, 다층막으로부터 몇개의 표면층을 제거할 때 반사율의 큰 변화는 나타나지 않는다.
(다층막의 선택된 영역으로부터 하나이상의 표면층쌍을 제거하는) 야마모토 방법은 미러로부터 반사된 광의 파면 프로파일의 불연속적인 보정을 산출한다. 예를 들어, 도 30a 에 도시된 바와 같이 다층 미러의 반사면의 횡 프로파일을 고려한다. 야마모토 방법을 수행하는 것은 표면층쌍의 선택된 부분을 제거하는 것을 초래한다 (도 30b). 그러나, 영향을 받은 층쌍의 급격한 에지에 주의한다.
야마모토에 따르면, 표면층쌍의 선택된 영역을 제거하기 위하여, 다층막(2)이 형성된 미러 기판(1)을 나타내는 도 31a 에 도시된 바와 같이 마스크 기술이 사용된다. 마스크(3)는 다층막(2)의 표면상에 직접 인가된 적절한 포토레지스트의 층내에 정의된다. 마스크(3)를 형성하기 위하여, 표면층쌍이 제거될 다층막(2)의 선택된 영역에 대응하는 영역을 정의하도록 레지스트가 노광된다. 패터닝된 마스크(3)은 남겨두고, 노광되지 않은 레지스트는 제거된다. 마스크(3)에 의해 보호되지 않은 다층막(2)의 표면의 영역은 이온 빔(4) 등을 사용하여 스퍼터 에칭되어 표면층쌍이 선택적으로 제거된다. 스퍼터 에칭후에, 표면층쌍의 부분(5)이 제거되는 미러 구조를 산출하면서, 잔존하는 마스크(3)는 제거된다 (도 31b).
명확하게 하기 위하여, 도 29a-29b, 30a-30b, 및 31a-31b 에서, 도시된 수의 층은 실제 다층 미러에서 사용되는 수보다 작다.
야마모토에 따라 수행되는 반사 파면의 보정은 특히 표면층쌍이 제거된 영역의 에지에서 반사된 파의 표면상의 불연속적 위상을 생성한다. 이것은 반사 파면의 들쭉날쭉한(불연속) 단면 프로파일을 초래한다. 불연속 반사 파면은 광학 시스템의 성능을 저하시키고 소망의 고해상도를 성취할 가능성을 심각하게 위태롭게 하는 회절 등의 기대하지 않은 현상을 생성할 수 있다. 결과적으로, 0.2㎚미만의 보정은 성취될 수 없다.
즉, EUV 광학 시스템에 대한 0.19-0.23㎚의 목표 프로파일 에러 (상기 식 (2) 참조)에 대하여 , 야마모토에 따른 가공의 단위는 상술한 바와 같이 약 0.2㎚이다. 그러므로, 야마모토 기술은 광학 시스템의 목표 프로파일 에러를 성취하는데 부적절하고, 다층 미러 표면을 좀더 정밀하게 가공하는 방법을 필요로 한다.
또한, 표면층의 선택된 국부 영역을 상술한 바와 같이 제거할때, 국부 영역은 이온 빔에 의해 동등하지 않게 쉐이빙될 수 있다. 결과적으로, 가공되는 표면은 물질(A)이 노출되는 부분과 물질(B)이 노출되는 다른 부분을 포함할 수 있으며, 이들 노출된 영역의 두께는 균일하지 않다. 이 상태에서, 미러 표면으로부터의 EUV 조사의 반사율은 분포를 나타내고 이것은 다층 미러 표면 전체에 걸쳐 일정하지 않다. 일반적으로, Mo 등의 물질은 최상층이다. 노출된 Mo 층의 두께가 주기적인 다층 구조의 다른 Mo 층의 각각의 두께와 거의 동일하면, Mo 의 두께의 증가는 반사율을 증가시킨다. 반면에, Si 가 최상층이면, 반사율은 Si 층의 수의 증가와 함께 감소한다. 또한, Mo 가 노출되는 영역에서, 노출된 Mo 는 산화되는 경향이 있고, 영역의 EUV 반사율을 감소시킨다.
그러므로, (일반적으로 균일한 전처리 표면내 반사율 분포를 갖는) Mo/Si 다층막에 대한 국부 가공을 할때마다, 다층막 표면이 불균일하게 가공하면, 다층막 표면의 표면내 반사율이 불균일하게 된다. 다층 미러가 EUV 조사를 이용하는 축소 투영 노광 시스템에 사용되면, 그러한 광학 시스템에 사용되는 다층 미러상에 표면내 반사율 분포가 발생하여, 노광 필드내의 조도 불균일 및 Δ의 불균일한 값이 발생하여 노광 성능을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 국부적인 가공이 수행된 다층막에 대한 표면내 반사율 분포를 감소시키는 방법이 필요하다.
또한, 가공에 앞서 필요한 보정이 결정되는 정확한 표면 가공이 필요하다. 가시광(예를 들어, He-Ne 레이저 광)을 이용하는 피저(Fizeau) 간섭계는 표면 프로파일의 측정을 수행하는데 널리 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 측정의 정밀도는 통상 현대의 정밀도 요건을 충족하는데 부적절하다. 또한, 다층막 표면으로부터 물질의 국부적인 제거에 의해 "보정된" 표면을 측정하기 위해 종래의 가시광간섭계는 사용될 수 없다. 이것은 반사된 가시광 파면의 프로파일이 EUV 파장에서 반사된 파면의 프로파일과 다르기 때문이다.
종래의 방법과 그에 의해 생성된 다층 미러의 단점을 고려하여, 본 발명은 EUV 조사에 대한 미러의 반사율을 감소시키지 않으면서 종래의 다층 미러보다 감소된 수차를 갖는 반사된 파면을 생성할 수 있는 다층 미러를 제공하는 다양한 형태를 제공한다.
도 1a 는 반사된 파면 프로파일 측정으로부터 계산된 보정이 수행되는 영역과 보정의 크기를 가리키는 반사면의 예시적인 등고선도.
도 1b 는 도 1a 의 선 A-A 을 따르는 단면도.
도 1c 는 계산된 보정을 수행한 후의 도 1b 의 단면도.
도 2 는 다층 미러에 의해 반사된 파면의 프로파일을 측정하는데 사용되는 쉐어링(shearing) 간섭법의 개략도.
도 3 은 다층 미러로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하는데 사용되는 PDI (point-diffraction Interferometer) 법의 개략도.
도 4 는 도 3 에 도시된 구성에 사용되는 PDI 플레이트의 평면도.
도 5 는 포컬트 테스트(Foucault Test)를 사용하여 다층 미러로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6 은 론치 테스트(Ronchi Test)를 사용하여 다층 미러로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 7 은 도 6 에 도시된 론치 테스트 구성에 사용되는 그레이팅의 평면도.
도 8 은 하트만 테스트(Hartmann Test)를 사용하여 다층 미러로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 9 는 도 8 에 도시된 하트만 테스트에서 사용되는 플레이트의 평면도.
도 10 은 EUV 광학 시스템에 의해 전송된 파면의 프로파일을 측정하는데 사용되는 쉐어링 간섭법을 개략적으로 나타낸 도면.
도 11 은 PDI 법을 사용하여 EUV 광학 시스템에 의해 투과된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 12 는 포컬트 테스트를 사용하여 EUV 광학 시스템에 의해 투과된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 13 은 론치 테스트를 사용하여 EUV 광학 시스템에 의해 전송된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 14 는 하트만 테스트를 사용하여 EUV 광학 시스템에 의해 전송된 파면의 프로파일을 측정하는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도 15a-15b 는 본 발명의 한 형태에 따라 수행되는 다층 미러용 파면 보정 방법(도 15a)과 종래의 파면 보정 방법을 비교하는 각각의 단면도.
도 16a-16b 는 소도구 보정 가공에 기초한 다층막 표면 가공 방법을 나타내는 각각의 단면도.
도 17a-17b 는 이온 빔 가공에 기초한 다층막 표면 가공 방법을 나타내는 각각의 단면도.
도 18a-18b 는 화학 기상 가공 (CVM; chemical vapor machining) 에 기초한 다층막 표면 가공 방법을 나타내는 각각의 단면도.
도 19 는 표면 가공이 본 발명의 일실시예에 따라 수행되어 파면 수차를 감소하는 다층 미러의 단면도.
도 20 은 표면 가공이 본 발명의 또다른 실시예에 따라 수행되어 파면 수차를 감소시키는 다층 미러의 단면도.
도 21 은 종래의 다층막의 Γ의 각각의 함수로서 광학 경로 길이의 변화 Δ및 반사율의 플롯.
도 22 는 본 발명에 따른 다층 미러의 일실시예의 개략 단면도.
도 23 은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 미러의 Γ의 각각의 함수로서 광학 경로 길이의 변화 Δ와 반사율의 플롯.
도 24 는 본 발명의 일실시예에 따른 다층 미러의 상부층에 인가되는 제 2 다층막의 반사율(R)과 층의 수(N)의 플롯.
도 25a-25b 는 반사 파면의 위상을 제어하기 위하여 일반적으로 가공되기 전과 후의 다층막의 각각의 단면도.
도 26 은 본 발명의 일실시예에 따라, 감소된 표면내 반사율 분포를 갖는 다층막의 단면도.
도 27 은 도 26 에 도시된 방법을 사용하여 성취된 표면내 반사율 분포의 예시적인 감소의 플롯.
도 28 은 본 발명의 일 형태에 따라 보정된 다층 미러를 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 장치의 개략도.
도 29a-29b 는 종래의 실시에 따라 다층막의 표면층쌍을 제거함으로써 성취된 반사 파면 위상 보정의 원리를 나타내는 각각의 단면도.
도 30a-30b 는 각각 종래의 실시에 따라 파면 프로파일 보정을 수행하기 전과 후의 반사 파면을 나타내는 각각의 단면도.
도 30c 는 도 30b 와 비교할때 본 발명의 일 형태에 의해 성취될 수 있는 파면 프로파일의 개선된 보정을 나타내는 단면도.
도 31a-31b 는 이온 빔 가공을 사용하여 수행된 종래의 다층막 표면 가공 방법을 나타내는 각각의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11: EUV 광원
12: EUV 선
13: 다층 미러
14: 반사된 파면
15: 투과 회절 그레이팅
16: 이미지 검출기
17: 0차 선
18: 1차 선
본 발명의 제 1 형태에 따르면, 다층 미러를 형성하는 방법이 제공된다. 방법의 일실시예에 있어서, 제 1 및 제 2 물질의 교호로 중첩된 층의 스택이 미러 기판의 표면상에 형성된다. 제 1 및 제 2 물질은 EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 갖는다. 다층 미러의 표면으로부터 반사된 EUV 조사의 파면 수차는 표면의 맵을 얻기 위하여 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 (다층 미러가 사용되는 EUV 파장에서) 측정하는 것을 포함하는 방법에 의해 감소된다. 맵은 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 다층막의 하나이상의 표면층의 제거를 목표로 하는 영역을 지시한다. 맵에 기초하여, 지시된 영역 각각의 하나이상의 표면층이 제거된다.
이 실시예에 있어서, 측정 단계는 "파장에서" (즉, 미러가 사용될 EUV 파장에서) 수행된다. 바람직한 측정 기술은 회절 광학 소자를 사용하고 다음중 어느 하나일 수 있다: 쉐어링 간섭법, PDI (Point Diffraction Interferometer) 법, 포컬트 테스트, 론치 테스트, 및 하트만 테스트. 각각의 다층 미러로부터 반사된EUV 광의 측정이 수행될 수 있고, 또는 하나이상의 주체 다층 미러를 포함하는 EUV 광학 시스템을 통해 투과된 EUV 광의 측정이 수행될 수 있다.
후자의 방법의 예에 있어서, 다층 미러는 다층 미러가 사용되는 파장에서 EUV 조사가 투과되는 EUV 광학 시스템으로 조립된다. EUV 광학 시스템을 통해 투과된 파면의 프로파일의 EUV 파장이 측정되어 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 다층막의 하나이상의 표면층제거를 목표로 하는 영역을 지시하는 표면의 맵을 구한다. 맵에 기초하여, 하나이상의 표면층은 지시된 영역내에서 제거된다.
층 형성 단계 동안, 스택은 (예를 들어, Mo 로 구성된) 제 1 층과 (예를 들어, Si 로 구성된) 제 2 층을 각각 포함하는 다층쌍으로 형성될 수 있다. EUV 조사에 양호한 반사율을 갖는 미러를 제공하기 위하여, 각각의 층쌍은 일반적으로 6 내지 12㎚ 범위의 주기를 갖는다.
다층 미러를 형성한 후, 미러는 EUV 광학 시스템에 포함될 수 있으며, EUV 마이크로리소그래피 시스템내에 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 입사 EUV 조사를 반사하는 다층 미러가 제공된다. 이러한 미러의 실시예는 미러 기판과 미러 기판의 표면상에 형성된 박막층 스택을 구비한다. 스택은 주기적 반복 방식으로 서로에 대하여 교호로 중첩되는 다중 박막 제 1 층 그룹과 다중 박막 제 2 층 그룹을 포함한다. 각각의 제 1 층 그룹은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질의 하나이상의 서브층을 포함하고, 각각의 제 2 층 그룹은 제 2 물질의 하나이상의 서브층과 제 3 물질의 하나이상의 서브층을 포함한다. 이 실시예에서의 제 1 및 제 2 층 그룹은 주기적 반복 구성으로 서로에 대하여 교호로 중첩된다. 제 2 및 제 3 물질은 서로에 대하여 실질적으로 유사지만, 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과는 서로 다른 굴절률을 갖는다. 제 2 및 제 3 물질은 제 1 서브층 제거 조건이 제 3 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 2 물질의 서브층을 우선적으로 제거하도록 서브층 제거 조건에 대해 상이한 반사율을 갖는다. 마찬가지로, 제 2 서브층 제거 조건은 제 2 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 3 물질의 서브층을 우선적으로 제거할 것이다. 일반적으로, 제 2 물질은 Mo 일 수 있고, 제 3 물질은 Ru 일 수 있고, 제 1 물질은 Si 일 수 있다.
각각의 제 2 층 그룹은 제 2 물질의 서브층과 제 3 물질의 서브층을 각각 구비하는 다중 서브층 세트를 구비할 수 있다. 이 구성의 서브층은 교호로 스택되어 제 2 층 그룹을 형성한다.
본 발명에 따른 다른 실시예의 방법에 있어서, 미러 기판의 표면상에, (서로에 대하여 교호로 중첩된 다중 박막 제 1 층 그룹과 다중 박막 제 2 층 그룹을 포함하는) 박막층 스택이 주기적 반복 구성으로 형성된다. 각각의 제 1 층 그룹은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질의 하나이상의 서브층을 포함하고, 각각의 제 2 층 그룹은 제 2 물질의 하나이상의 서브층과 제 3 물질의 하나이상의 서브층을 포함한다. 제 1 및 제 2 층 그룹은 주기적 반복 구성으로 서로에 대하여 교호로 중첩된다. 제 2 및 제 3 물질은 서로에대하여 실질적으로 유사하지만 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과는 서로 다른 굴절률을 갖는다. 제 2 및 제 3 물질은 제 1 서브층 제거 조건이 제 3 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 2 물질의 서브층을 우선적으로 제거하고 제 2 서브층 제거 조건은 제 2 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 3 물질의 서브층을 우선적으로 제거하도록 서브층 제거 조건에 대해 상이한 반사율을 갖는다. 제 2 표면층 그룹의 선택된 영역에서, 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 서브층은 선택적으로 제거되어 표면으로부터 반사된 EUV 조사의 파면 수차를 감소시킨다. 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 서브층 제거는, 서브층이 제거되지 않거나 다른 수의 서브층이 제거되는 다른 영역으로부터 반사된 EUV 광과 비교하여, 지시된 영역으로부터 반사된 EUV 성분의 위상차를 산출할 수 있다. 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 서브층의 제거는 표면으로부터 반사된 파면 프로파일의 지시된 변화를 성취하기 위하여 요구되는 제 1 및 제 2 서브층 제거 조건중의 하나 또는 둘 모두에 지시된 영역을 선택적으로 노출하는 것을 포함할 수 있다.
이 실시예의 방법은 또한 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하여 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 서브층의 제거를 목표로 하는 영역을 지시하는 표면 맵을 얻는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예의 방법에 따라 생성된 하나이상의 다층 미러는 EUV 광학 시스템에 조립될 수 있고, EUV 마아크로리소그래피 시스템에 조립될 수 있다.
입사 EUV 조사를 반사하는 다층 미러의 다른 실시예는 미러 기판과 미러 기판의 표면상에 형성된 박막층 스택을 구비한다. 스택은 다중 박막층의 중첩된 제 1 및 제 2 그룹을 포함한다. 제 1 및 제 2 그룹의 각각은 각각의 주기적 반복 방식으로 서로에 대하여 교호로 중첩된 각각의 제 1 및 제 2 층을 구비한다. 각각의 제 1 층은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질을 구비하며, 각각의 제 2 층은 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 물질을 구비한다. 제 1 및 제 2 그룹은 유사한 각각의 주기를 갖지만, 개별적인 각각의 제 1 및 제 2 층의 서로 다른 두께비를 갖는다. 제 1 물질은 바람직하게 Si 이고, 제 2 물질은 바람직하게 Mo 및/또는 Ru 이다. 각각의 주기 길이는 6-12㎚ 범위내에 있다.
이 실시예에 있어서, Γ1이 제 1 그룹의 주기 길이에 대한 각각의 제 2 층 두께의 비를 나타내고, Γ2가 제 2 그룹의 주기 길이에 대한 각각의 제 2 층의 두께비를 나타내면, Γ2<Γ1.Γ2는, 미러에 대한 반사 파면 보정이 미러의 하나이상의 표면층을 제거함으로써 수행될때마다, 제 2 물질의 단위 두께당 보정 크기가 지정되도록 설정될 수 있다.
EUV 광학 시스템에 사용되는 다층 미러를 형성하는 방법의 다른 실시예에 있어서, 미러 기판의 표면상에 다중 중첩 박막층의 제 1 그룹과 다중 중첩 박막층의 제 2 그룹을 포함하는 스택이 형성된다. 각각의 제 1 및 제 2 그룹은 각각의 주기적 반복 구성으로 서로 교호로 중첩된 각각의 제 1 및 제 2 층을 구비한다. 각각의 제 1 층은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질을 구비하고, 각각의 제 2 층은 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 물질을 구비한다. 제 1 및 제 2 그룹은 각각 유사한 주기 길이를 가지지만, 개별적인 각각의 제 1 및 제 2 층의 서로 다른 두께비를 갖는다. 스택의 표면의 선택된 영역에서, 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 층은 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 제거된다.
이 방법은 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하여 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 층의 제거를 목표로 한 영역을 지시하는 표면 맵을 얻는 단계를 포함할 수 있다. 스택 형성 단계와 층의 제 2 그룹 형성 동안, 층 제거 단계 동안 표면 제 2 층의 제거가 미러로부터의 반사 파면의 최대 위상을 보정하도록 많은 수의 제 2 층을 갖는 제 2 그룹을 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 1 물질은 바람직하게 Si 이고, 제 2 물질은 바람직하게 Mo 및/또는 Ru 이고, 각각의 주기 길이는 6 내지 12㎚ 범위내에 있다.
이 방법은, 층 제거 단계 후에, 적어도 층 제거 단계 동안 하나이상의 표면층 제거에 의해 반사율이 변화하는 영역에, 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 반사율 보정 물질의 표면층을 형성하는 단계를 구비한다. 반사율 보정 물질은 바람직하게 Si 를 구비한다.
다층 미러의 또다른 실시예는 미러 기판, 다층 스택, 및 커버층을 구비한다. 스택은 미러 기판의 표면상에 형성된 제 1 및 제 2 물질의 교호로 중첩된 층을 포함한다. 제 1 및 제 2 물질은 EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 가지며, 다층 미러의 선택된 영역의 표면층이 쉐이빙되어 미러로부터의 반사 파면 프로파일을 보정한다. 커버층은 스택의 표면상에 형성된다. 커버층은 소정 파장의 전자 방사에 대하여 지속적이고 일관된 고 투과율을 나타내는 물질로 이루어진다. 커버층은 선택된 영역을 포함하는 스택 표면의 영역에 걸쳐 연장하고 실질적으로 균일한 두께를 갖는다. 스택은 바람직하게 6 내지 12㎚ 범위의 주기 길이를 갖는다. 제 1 물질은 바람직하게 Si 또는 Si 를 포함하는 합금이며, 제 2 물질은 바람직하게 Mo 또는 Mo 를 포함하는 합금이고, 커버층의 물질은 바람직하게 Si 또는 Si 를 포함하는 합금이다. 커버층은 바람직하게 1 내지 3㎚ 의 두께 또는 제 1 물질의 각각의 층과 제 2 물질의 각각의 층을 포함하는 표면층쌍의 주기 길이에 1-3㎚를 부가하기에 충분한 두께를 갖는다.
EUV 광학 시스템에 사용되는 다층 미러를 형성하는 방법의 또다른 실시예에 있어서, 박막층 스택은 미러 기판의 표면상에 형성된다. 스택은 주기적 반복 방식으로 서로에 대하여 교호로 중첩된 제 1 물질의 다중층과 제 2 물질의 다중층을 포함한다. 제 1 및 제 2 물질은 EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 갖는다. 하나이상의 표면층은 미러로부터 반사된 파면 프로파일을 보정하기 위하여 다층 미러의 선택된 표면영역으로부터 제거된다. 커버층은 스택의 표면상에 형성된다. 상술한 바와 같이, 커버층은 소정 파장의 전자 조사에 대하여 지속적이고 일관된 고투과율을 나타내는 물질로 이루어진다. 커버층은 선택된 표면 영역을 포함하는 스택 표면의 영역에 걸쳐 연장하고 실질적으로 균일한 두께를 갖는다. 바람직하게, 6 내지 12㎚ 범위의 주기 길이를 갖는 스택이 형성된다. 더 바람직하게, 제 1 물질은 Si 또는 Si 를 포함하는 합금이고, 제 2 물질은 Mo 또는 Mo 를 포함하는 합금이고, 커버층의 물질은 Si 또는 Si 를 포함하는 합금이다. 커버층은 바람직하게 제 1 물질의 각각의 층과 제 2 물질의 각각의 층을 포함하는 표면층쌍의 주기 길이에 1-3㎚를 가신하는데 충분한 두께 또는 1 내지 3㎚의 두께로 형성된다.
다층 미러를 형성하는 방법의 또다른 실시예에 있어서, 미러 기판의 표면상에, EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 갖는 제 1 및 제 2 물질의 교호층의 스택이 형성된다. 스택은 소정 주기 길이를 갖는다. 스택의 표면의 선택된 영역에 있어서, 하나이상의 표면층쌍은 선택된 영역 외부에 위치한 잔존 대응 층쌍의 에지가 완만한 경사 토폴로지를 갖도록 표면의 반사된 파면 프로파일을 보정하기 위하여 필요한만큼 하나이상의 표면층쌍이 제거된다. 층쌍 제거 단계는 예를 들어 소도구 보정 가공, 이온 빔 처리, 또는 화학 기상 가공(CVM)일 수 있다. 바람직하게, 제 1 물질은 Si 를 구비하고, 제 2 물질은 Mo 및/또는 Ru 등의 물질을 포함한다. 주기 길이는 바람직하게 6 내지 12㎚이다.
본 발명은, 또한, 이러한 방법에 의해 형성된 다층 미러를 구비하거나 본 발명의 범위내의 어떠한 미러 실시예에 따라 구성되는 EUV 광학 시스템 뿐만 아니라, 본 발명의 범위내의 다양한 방법의 실시예중 어느 하나를 사용하여 형성된 다층 미러를 포함한다. 본 발명은 또한 본 발명의 범위내의 EUV 광학 시스템을 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 시스템을 포함한다. 다층 미러 뿐만 아니라 그를 포함하는 EUV 광학 시스템 및 EUV 마이크로리소그래피 시스템은 특히 12-15㎚ 파장 범위에서 EUV 조사를 사용하는데 적합하다.
본 발명의 상술한 특징 및 이점 및 추가적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 서술되는 다음의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
대표적인 실시예와 관련된 본 발명의 다양한 형태가 이하에 서술되지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
다층 미러를 형성하기 위한 보정량을 결정하기 위하여, 미러로부터의 반사된 파면은 다층 미러가 사용되는 파장에서 측정된다. 미러 표면 보정이 형성되는 곳을 결정하는 일반적인 형태는 도 1a-1b 에 도시되어 있으며, 도 1a 에 도시된 예시적인 프로파일 등의 프로파일이 얻어질 수 있는 다양한 측정 기술이 이하에서 설명된다.
도 1a 에 도시된 프로파일은 2차원으로 표시된 등고선 프로파일이다. 등고선 간격(인접하는 등고선간의 거리)는 미러의 다층막으로부터 하나의 표면층쌍을 제거하는 것과 관련된 표면 보정량Δ을 나타낸다. 예로서, 상술한 배경기술에서 서술된 바와 같이 Mo/Si 다층막에 대해서는, λ=13.4 에서 Δ=0.2㎚이고 d=6.8㎚ 이다 (dMo=2.3㎚, dSi=4.5㎚). 선 A-A 의 정면 프로파일은 도 1b 에 도시되어 있다. 이 프로파일을 보정하기 위하여, 도 1a 의 등고선 맵에 따른 최고 높이를 갖는 다층막의 표면 부분은 층별로 제거된다. 도 1a 에서, 등고선과 관련된 수는 (d=6.8㎚ 이고 λ=13.4㎚에서) 0.2㎚와 동등한 표면 프로파일 보정을 성취하기위하여 각각의 영역에서 제거될 층쌍의 수를 나타낸다. 예를 들어, 중간 왼쪽 등고선은 다층막의 표면으로부터 3개의 층쌍이 제거되어야 하는 영역을 나타낸다. 도 1c 는 피크-투-밸리(peak-to-valley) 크기가 Δ로 감소하는, 보정후의 단면 프로파일을 나타낸다.
반사된 파면 프로파일의 측정
다양한 기술중 임의의 기술이 소정 파장에서 다층 미러로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하는데 사용될 수 있다. 이들 기술은 이하에서 요약된다.
쉐어링 간섭법
EUV 광원(11)로부터의 EUV 선(12)이 다층 미러 (13) 에 의해 반사되는 쉐어링 간섭법은 도 2 에 도시되어 있다. 반사된 파면(14)은 투과 회절 그레이팅(15)에 의해 분리되고 이미지 검출기(16)에 입사된다. (그레이팅(15)으로부터 직선을 따라 전파하는) 0차 선(17) 및 (회절에 의해 변경되는 각각의 경로를 따라 전파하는) 1차선(18)이 횡으로 시프트되어 이미지 검출기(16)상에 서로 중첩된다. 결과의 간섭 패턴은 기록된다. 간섭 패턴은 표면 경사 데이터를 포함하고, 다층 미러(13)로부터 반사된 파면의 프로파일은 이 경사 데이터의 수학적 적분을 수행함으로써 계산될 수 있다. 광원(11)은 예를 들어 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 레이저일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 입사 EUV 조사에 응답하는 이미지 플레이트 또는 CCD (charge-coupled device)일 수 있다.
PDI 법
PDI 법은 반사된 파면의 파장 측정에 사용될 수 있다. 다층 미러에 적용된 이 기술은 도 3 에 도시되며, 광원(11)로부터의 EUV 광선(12)이 다층 미러(13)으로부터 반사된다. 반사된 파면(14)은 투과 회절 그레이팅(15)에 의해 분리된다. PDI 플레이트(19)는 회절선(17,18)의 수렴점에 위치한다.
도 4 에 도시된 바와 같이, PDI 플레이트(19)는 비교적 큰 개구(20)과 비교적 작은 개구("핀홀"; 21)을 정의한다. 회절 그레이팅(15)의 피치와 핀홀(21)로부터의 큰 개구(20)의 축 분리는, 회절 그레이팅(15)에 의해 분리된 파면의 광중 0차광(17)은 핀홀(21)을 통과하고 1차 회절광(18)은 큰 개구(20)를 통과하도록 되어 있다. 핀홀(21)을 통과한 광선은 회절되어 수차없는 구형 파면을 형성하고, 비교적 큰 개구(2)을 통과한 파면은 다층 미러(13)의 반사면의 수차를 포함한다. 이들 중첩 파면에 의해 형성된 간섭 패턴은 이미지 검출기(16)에서 모니터링된다. 다층 미러(13)으로부터 반사된 파면의 프로파일은 간섭 패턴으로부터 계산된다. 광원(11)은 많은 양의 간섭을 나타낼 수 있는 EUV 광을 제공해야 하므로, 싱크로트론 방사 광원 또는 X선 레이저 등의 광원이 특히 바람직하다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
포컬트 방법
EUV 광원(11)으로부터의 EUV 광(12)이 다층 미러(13)에 의해 반사되어 이미지 검출기(16)로 향하는 포컬트 방법이 도 5 에 도시되어 있다. 나이프 에지(22)는 반사된 광선(14)의 수렴점(23)에 위치한다. 나이프 에지(22)가 광축방향의 법선 방향으로 이동함에 따라, 다층 미러(13)으로부터의 반사된 파면의 프로파일은 이미지 검출기(16)에 의해 수신된 패턴의 검출된 변화로부터 계산된다. 광원(11)은 예를 들어 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 레이저일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
론치 테스트
EUV 광원(11)으로부터의 EUV 광이 다층 미러(13)에 의해 반사되어 이미지 검출기(16)로 향하는 론치 테스트 방법이 도 6 에 도시되어 있다. 론치 그레이팅(24)는 반사된 광선(14)의 수렴점(23)에 위치한다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 론치 그레이팅(24)은 일반적으로 가늘게 늘여진 직사각형 다중 개구(25)를 정의하는 불투명 플레이트이다. 이미지 검출기(16)상에 형성된 결과적인 라인 패턴은 다층 미러(13)의 수차에 의해 영향을 받는다. 다층 미러(13) 으로부터의 반사된 파면의 프로파일은 패턴의 분석으로부터 계산된다. 광원(11)은 예를 들어, 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 광원일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
하트만 테스트
EUV 광원(11)으로부터의 EUV 광(12)이 다층 미러(13)에 의해 반사되어 이미지 검출기(16)로 향하는 하트만 테스트 방법이 도 8 에 도시되어 있다. 도 9 에 도시한 바와 같이, 다중 개구(27)의 어레이를 정의하는 플레이트(26)가 다층 미러(13)의 앞에 위치한다. 그러므로, 이미지 검출기(16)에 입사하는 광은 각각의 개구(27)에 각각 대응하는 개별 빔렛(beamlets)의 형태로 있다. 다층 미러(13)으로부터 반사된 파면의 프로파일은 빔렛의 위치 변위로부터 계산된다. EUV 광원(11)은 예를 들어 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 레이저일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
하트만 테스트의 변형은 쉐크-하트만 테스트(Shack-Hartmann Test)이다. 하트만 테스트에서 사용되는 개구(27)의 어레이를 정의하는 플레이트(26) 대신에, 가시광을 사용하는 쉐크-하트만 테스에서는, 마이크로렌즈 어레이가 사용된다. 마이크로렌즈 어레이는 주체 광학 성분의 동공에 위치한다. 마이크로렌즈 어레이 대신에 존 플레이트를 사용함으로써, 쉐크-하트만 테스트는 반사된 EUV 파면의 프로파일을 측정하는데 이용될 수 있다.
투과 파면 프로파일의 측정
몇가지 경우에, 상술한 바와 같은 간섭 측정 기술에서 정밀도 부족이 발생하면, 다층 미러로부터 반사된 파면의 파장 측정은 수행되기 어려울 수 있다. 이러한 경우, 평가될 다층 미러 및 투과 광학 소자를 사용하는 EUV 광학 시스템의 모형은 광학 시스템에 의해 투과된 파면의 파장을 측정하도록 구성될 수 있다. 광학 시시스템에 의해 투과된 파면의 파장 측정은 다층 미러의 표면을 측정하는 것보다 쉽게 수행될 수 있다. 그 이유는 다음과 같다: EUV 광학 시스템의 대부분의 표면은 비구면이다. 비구면은 구면보다 측정하기 더 어렵다. 그러나, 주체 광학 시스템의 하나이상의 표면이 비구면이더라도, 광학 시스템에 의해 투과된 파면은 구면일 것으므로, 측정이 더 용이해진다. 식(1)에 따르면, 광학 시스템의 파면 수차(WFE)에 대한 허용차는 다층 미러의 프로파일 에러(FE)보다 크다. 그러므로, 파면을 측정하는 것이 미러면을 측정하는 것보다 용이하다. 광학 설계 소프트웨어는 투과된 파면 프로파일의 측정 결과로부터 미러의 반사면에 적용될 각각의 보정을 계산하는데 사용될 수 있다. 다음의 절차는 개별적인 다층 미러의 반사면의 프로파일을 측정하기 위한 대응 절차와 유사하다. 투과된 파면 프로파일을 측정하기 위한 예시적인 기술은 이하에서 요약된다.
쉐어링 간섭법
투과된 파면의 파장을 측정하는데 사용되는 쉐어링 간섭법이 도 10 에 도시되어 있다. EUV 광원(11)으로부터의 EUV 광(12)은 EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과된다. 투과된 광선(31)은 투과 회절 그레이팅(32)를 통과하여 분리되어 이미지 검출기(16)으로 입사된다. 이미지 검출기(16)상에서, (도시된 시스템을 통해 직선 궤적을 따라 전파하는) 0차 선(33) 및 (회절에 의해 직선 궤적으로부터 변경된 각각의 궤적을 따라 전파하는) 1차선(34)이 횡으로 시프트되어 이미지 검출기(16)상에 서로 중첩된다. 결과의 간섭 패턴은 기록된다. 간섭 패턴은 표면 경사 데이터를 포함하고, EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과된 파면의 프로파일은 이 경사 데이터의 수학적 적분을 수행함으로써 계산될 수 있다. 광원(11)은 예를 들어 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 레이저일 수 있다. 이미지 검출기(16)은 예를 들어 입사 EUV 조사에 응답하는 이미지 플레이트 또는 CCD (charge-coupled device)일 수 있다.
PDI(Point Diffraction Interferometry)
광원(11)으로부터의 광선(11)이 EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과되는 PDI 은 도 11 에 도시되어 있다. 투과된 광선(31)의 파면은은 투과 회절 그레이팅(32)에 의해 분리된다. PDI 플레이트(19)는 광선의 수렴점에 위치한다. 도 4 에 도시된 바와 같이, PDI 플레이트(19)는 비교적 큰 개구(20)과 비교적 작은 개구("핀홀"; 21)을 정의한다. 회절 그레이팅(32)의 피치와 개구(20)와 핀홀(21)간의 분리, 회절 그레이팅(32)에 의해 생성된 파면의 광선의 회절 차수중 0차광선은 핀홀(21)을 통과하고 1차광선은 개구(20)를 통과하도록 되어 있다. 핀홀(21)을 통관한 광선은 수차없는 구형 파면을 형성하도록 회절하고, 개구(20)을 통과한 파면은 EUV 광학 시스템(30)의 수차를 포함한다. 이들 중첩 파면에 의해 형성된 간섭 패턴은 이미지 검출기(16)에 의해 모니터링된다. EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과된 프로파일은 간섭 패턴으로부터 계산된다. 광원(11)은 많은 양의 간섭을 나타낼 수 있는 EUV 광을 제공해야 하므로, 싱크로트론 방사원 또는 X선 레이저 등의 광원이 특히 바람직하다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
포컬트 방법
투과된 EUV 파면의 파장 측정을 얻기 위한 포컬트 방법이 도 12 에 도시되어 있다. 광원(11)으로부터의 EUV 광의 광선(12)은 EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과되어 이미지 검출기(16)로 입사된다. 나이프 에지(22)는 투과된 광선(31)의 수렴점(35)에 위치한다. 나이프 에지(22)가 광축방향의 법선 방향으로 이동함에따라, EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과된 파면의 형상은 이미지 검출기(16)에 의해 수신된 패턴에 발생하는 변화로부터 계산된다. 광원(11)은 예를 들어 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 레이저일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
론치 테스트
투과된 파면의 파장 측정을 구하기 위한 론치 테스트가 도 13에 도시되어 있으며, 광원(11)으로부터의 광선(12)이 EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과되어 이미지 검출기(16)에 입사된다. 론치 그레이팅(24)는 광선의 수렴점에 위치한다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 론치 그레이팅(24)은 일반적으로 가늘게 늘여진 직사각형 다중 개구(25)를 정의하는 불투명 플레이트이다. 이미지 검출기(16)상에 형성된 라인 패턴은 광학 시스템(30)의 수차의 함수이고, EUV 광학 시스템(20)에 의해 투과된 파면의 프로파일은 패턴의 분석으로부터 계산된다. 광원(11)은 예를 들어, 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 광원일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 예를 들어 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
하트만 테스트
투과된 EUV 파면의 파장 측정을 구하기 위한 하트만 테스트가 도 14에 도시되어 있으며, 광원(11)으로부터의 광(12)은 EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과되어 이미지 검출기(16)에 입사된다. 도 9 에 도시된 바와 같이, EUV 광학 시스템(30)의 하류에 개구(27)의 어레이를 정의하는 플레이트(26)이 위치한다. 이미지 검출기(16)에 입사된 EUV 광은 각각의 개구(27)에 각각 대응하는 개별 빔렛(beamlets)의 형태로 있다. EUV 광학 시스템(30)에 의해 투과된 파면 프로파일은 빔렛의 위치 변위로부터 계산된다. EUV 광원(11)은 예를 들어 싱크로트론 방사 광원, 레이저 플라즈마 광원, 전기 방전 플라즈마 광원, 또는 X 선 레이저일 수 있다. 이미지 검출기(16)는 이미지 플레이트 또는 EUV 광에 응답하는 CCD 일 수 있다.
하트만 테스트의 변형은 쉐크-하트만 테스트이다. 하트만 테스트에서 사용되는 개구(27)의 어레이를 정의하는 플레이트(26) 대신에, 가시광을 사용하는 쉐크-하트만 테스에서는, 마이크로렌즈 어레이가 사용된다. 마이크로렌즈 어레이는 주체 광학 성분의 동공에 위치한다. 마이크로렌즈 어레이 대신에 존 플레이트를 사용함으로써, 쉐크-하트만 테스트는 반사된 EUV 파면의 프로파일을 측정하는데 이용될 수 있다.
상술한 다양한 테스트 방법이 13.4㎚의 파장에서 EUV 마이크로리소그래피에 사용되는 Mo/Si 다층막과 관련하여 서술되었지만, 이들 파라미터는 이에 한정되는 것은 아니다. 이 방법은 다른 파장 영역 및 다른 다층막 물질에 대한 동등한 설비에 적용될 수 있다.
상술한 테스트 방법중의 하나를 이용하여 얻어진 결과는 그러한 하나이상의 미러를 포함하는 EUV 광학 시스템 또는 주체 다층 미러의 등고선 프로파일을 제공한다. 등고선 프로파일에 기초하여, 미러의 선택된 영역(들)은 다층막의 하나이상의 표면층을 부분적 또는 전체적으로 제거하는 제어 방식으로 제거된다. 본 발명의 한 형태에 따르면, 가공은 가공된 영역으로부터 가공되지 않은 영역으로 완만한 전이를 산출한다.
단차 토폴로지의 부족에 의해 특징되는 점차적인 단면 프로파일을 나타내는 완만한 전이는 도 15a 에 도시되어 있다. 도 15a 는 층(A 및 B)의 예시적인 다층막(42)이 형성된 미러 기판(41)을 나타낸다. 영역(43)이 가공되어, 경사 프로파일(44)을 갖는 에지가 형성된다 (도 15b 에 도시된 단차 에지(46)을 갖는 종래에 가공된 영역(45)과 도15a를 비교). 종래에, 도 15b 에 도시된 바와 같이, 단차(46)는 가공된 영역(45)의 경계에서 발생한다. 이러한 단차 토폴로지는 도 30b 에 도시된 바와 같이 "보정된" 반사 파면의 들쑥날쑥한 단면도를 생성한다. 반면에, 본 발명의 일형태에 따른 가공은 도 30c 에 도시된 바와 같이 완면한 보정 파면 프로파일(47)을 산출하고, 회절 등의 불리한 영향을 생성하지 않는다. 도 30b 및 도 30c 와 비교하면, 보정 가공후의 파면 에러에 대한 RMS 값은 최소화될 수 있다.
소도구 보정 가공
다층 미러의 표면 또는 다른 반사 광학 구성요소상에, 완만한 보정 파면 프로파일이 기계적 연마, 이온 빔 가공 및 화학 기상 가공(CVM)을 포함하는 다양한 "소도구 보정 가공 방법"중의 어느 하나를 이용하여 성취될 수 있다. 기계적 연마기의 사용은 도 16a-16b 에 도시되어 있다. 도 16a 를 참조하면, 비교적 작은 직경의 팁(51) (예를 들어, 대략 10㎜)를 갖는 연마기구(50)가 다층막(42)의 표면에 대하여 힘을 가하면서 그 축에 대하여 회전한다. 연마는 연마제(도시 생략)를 기구(50)의 팁(51)과 다층막(42)의 표면간의 다층막(42)의 표면에 인가함으로써 진행된다. 가공이 진행되는 속도는 (a) 연마기구(50)에 인가되는 축 부하, (b) 목표 물질 (이 경우, 다층막(42)의 표면)의 이동 속도에 대한 연마기구(50)의 각속도, 및 (c) 다층막(42)의 표면상의 연마기구(50)의 팁(51)의 상주시간 등의 팩터의 합이다. 이 방법에서, 연마력은 연마기구(50)의 팁(51)의 중앙보다 주변에서 작고, 도 16b 에 표시된 바와 같이, 결과적인 상이한 가공은 가공된 영역(45)의 완만한 단면 프로파일을 생성한다.
도 16a-16b 는 구면팁(51)을 갖는 연마기구(50)를 나타내지만, 팁 형상은 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 방법으로서, 연마기구(50)가 예를 들어 디스크형상 팁을 가질 수 있다. 디스크형상 연마기구로, 주변 연마력을 연마기구의 중앙보다 작게 하여 도 16b 에 도시된 바와 같이 완만한 단면 표면 프로파일을 생성한다.
도 17a-17b 는, 마스크(3)을 이용하는 이온 빔 가공을 나타낸다. 마스크(3)가 다층막(2)의 표면상에 위치하는 도 31a-31b 에 도시된 방법과 달리, 도 17a 의 마스크(3)은 거리(h)만큼 다층막(2)의 표면으로부터 변위된다. 마스크(3)는 에칭 또는 다른 적절한 수단에 의해 플레이트내에 형성된 개구(3a)를 정의하는 스테인레스 스틸 플레이트일 수 있다. 이온(4)은 다층막(2)의 표면을 향하는 마스크(3)를 향한다. 개구(3a)를 통과한 이온은 다층막(2)의 표면을 침해하고 국부적으로 침식한다. 가공을 위하여, 이온(4)은 아르곤(Ar) 또는 다른 불활성가스일 수 있다. 다른 방법으로, 이온(4)은 플루오르 또는 염소 이온 등의 다양한 반응 이온종중의 어느 하나일 수 있다. 채용된 이온 소오스의 특성에 의존하여, 이온 빔은 통상 시준되지 않지만, 이온 빔 전파의 축에 대한 산란각을 나타낸다. 다층막(2)의 표면으로 향하는 이온빔의 결과적인 공간 분포는 대응하는 개구(3a)보다 일반적으로 넓고 테이퍼 숄더 및 완만한 프로파일을 나타내는 가공 영역(52; 도 17b)을 산출한다. 숄더 프로파일과 가공 영역(52)의 폭은, 거리(h)를 변경함으로써 각각의 개구(3a)에 대한 가공 영역(52)보다 넓고 다층막(2)의 표면으로부터의 마스크(3)의 거리(h) 보다 크게 조절될 수 있다.
도 18a-18b 는 도시된 바와 같이 워크피스(미러;54)가 전기적으로 접지되는 동안의 화학 기상 가공(CVM)을 나타낸다. 가공은 (대략 100㎒의 주파수에서) 무선 주파수(RF) 전압(58)을 전극(55)에 인가하면서 다층막(2)의 표면상에 소망의 영역에 인접하는 전극(55)을 위치시킴으로써 수행된다. 한편, (예를 들어, 헬륨(He)과 육플루오르화 황(SF6)의) 반응성 가스 혼합물이 노즐(56)로부터 다층막(2)의 표면에 방전된다. 이러한 전극(55)과 다층막(2)의 표면간의 조건하에서, 플라즈마(57)가 발생된다. 이 예에서, 플라즈마(57)는 다층막(2)의 표면과 반응하고 높은 증기압을 갖는 이온 생성물을 생성하는 플루오르 이온을 포함한다. 그러므로, 전극(56)의 팁에 인접한 다층막(2)의 표면은 침식된다. 가공 속도는 플라즈마(57)의 밀도의 함수이므로, 전극(55) 바로 밑에서 가장 빠르고,전극(55)의 주변 부근에서 더 느리다. 결과적으로 상이한 가공 속도는 도 18b 에도시된 바와 같이 완만한 단면 프로파일을 산출한다.
상술한 설명은 EUV 마이크로리소그래피의 13.4㎚ 파장 특성을 가지고 사용되는 반사 다층 미러상의 Mo/Si 다층막에 관련된 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 동일 원리가, 다른 파장 사용에 적합하고 Mo 및 Si 외의 다른 막 물질로 구성된 다층막에 대한 동일한 설비에 적용될 수 있다.
어떤 경우, 다층막의 표면으로부터 하나이상의 층의 표면 가공을 수행할때 불연속적인 토폴로지의 입사각을 감소시킴으로써, 미러의 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 프로파일을 보정할때 다층 미러의 광학 특성이 쉽게 저하하지 않는다.
선택적 반응성 이온 에칭
반응성 이온 에칭(RIE)은 또한 다층 미러로부터의 완만한 보정 파면 프로파일을 성취하는데 사용될 수 있다. 이 기술을 이용하는데 있어서, 상이한 박막 물질의 상이한 에칭 속도는 유용한 방법으로 이용될 수 있다.
예로서, Mo (각각 2.4㎚ 두께) 및 Si (각각 4.4㎚ 두께) 의 다중층쌍 (각각 6.8㎚ 두께)를 구비하는 다층막을 고려한다. 약 0.2㎚의 보정면 프로파일은 RIE를 이용하여 다층막으로부터 표면층쌍을 제거함으로써 성취될 수 있다. 결과적인 보정은 Mo 층의 제거에 의한 것이다. 그러나, Mo 층의 소망의 두께로 Mo 층의 제거를 정지하는 것은 어렵다.
Mo 층의 소망의 두께를 제거하기 위한 더 바람직한 제어를 제공하기 위하여, Mo 층은 다중 물질의 각각의 서브층을 구성하는 층 그룹으로서 구성되고, 층 그룹은 2.4㎚의 총두께를 갖는다. 상이한 물질은 RIE 에 의한 침식의 각각 상이한속도를 나타낸다. 각각의 층 그룹으로서 각각의 Mo 층을 구성함으로써, 서브층의 RIE 특성의 차를 이용함으로써 RIE 에 의한 층 그룹의 에칭의 깊이를 제어할 수 있다.
예를 들어, EUV 조사에 대하여, Ru (루테늄)은 Mo 의 굴절률에 충분히 근접한 굴절률을 가져 Ru 가 Mo 의 하나이상의 서브층을 따르는 서브층으로서 사용되도록 한다. 즉, 다층 미러의 하나이상의 표면 Mo 층은 본래의 Mo 층과 동일한 총두께(예를 들어, 2.4㎚)를 갖는 각각의 Mo "층 그룹"으로 대체된다. 층 그룹은 Mo 의 하나이상의 서브층과 Ru 의 하나이상의 서브층으로 구성된다. 서브층은 물질에 관련하여 다른 방법으로 형성된다. Ru 는 EUV 영역의 Mo 의 굴절률에 근접한 굴절률을 가지므로, 각각의 층 그룹은 Mo 만으로 구성된 각각의 층으로서 광학적으로 동작하고, 따라서 미러의 반사 특성에 거의 영향을 주지 않는다.
상술한 바와 같이, 층 그룹의 RIE를 수행할때, RIE 파라미터는 Ru 에 우선적으로 Mo 를 제거하거나 Mo 에 우선적으로 Ru 를 제거하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, Ru 에 비하여 Mo에 우선적으로 반응하는 반응성 화학종을 포함하는 "Mo 서브층 제거 RIE"는 최상의 Mo 서브층을 제거하는데 사용될 수 있다. 최상의 Mo 서브층의 제거는 우세한 RIE 조건에 비교적 잘 견디는 하부 Ru 서브층을 노출시킨다. 결과적으로, 미러의 표면으로부터의 물질의 RIE에 의한 제거는 Ru 서브층에서 정지한다. 반대로, Mo 와 비교하여 Ru 와 우선적으로 반응하는 반응성 화학종을 포함하는 "Ru 서브층 제거 RIE"은 최상의 Ru 층을 제거하는데 사용될 수 있다. 최상의 Ru 서브층의 제거는 우세한 RIE 조건에 비교적 잘 견디는 하부의 Mo서브층을 노출시킨다. 결과적으로, 미러의 표면으로부터의 물질의 RIE 에 의한 제거는 Mo 층에서 정지한다.
상술한 선택적인 RIE 기술은 최상층 그룹으로부터 한번에 하나의 서브층씩 Mo 및 Ru 층을 선택적으로 제거하도록 한다. 그러나, 이 기술은 2개의 서브층만을 각각 구비하는 층 그룹에 한정되는 것은 아니다. 다른 방법으로, 각각의 층 그룹은 Mo 의 서브층과 Ru 의 서브층을 각각 포함하는 다중 서브층상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 층 그룹은 층 그룹에 교호로 스택된 Mo 및 Ru 서브층의 3개의 층쌍을 구비하여 층 그룹에 대하여 예를 들어 약 2.4㎚의 총두께를 산출할 수 있다. 이 예에서, 각각의 Mo 및 Ru 서브층의 두께는 0.4㎚이다.
이 예에 이어, 최상층 그룹의 최상의 서브층이 Mo 이면, Mo 서브층 제거 RIE 다음에 Ru 서브층 제거 RIE 가 실행되어 층 그룹중의 최상의 Mo 서브층이 제거되고 최상의 Ru 서브층이 제거된다. 그러므로, 층 그룹에서 잔존하는 Mo 및 Ru 서브층의 2쌍을 남겨두고, 총 0.8㎚의 표면 물질이 층 그룹으로부터 제거된다. 0.8㎚의 표면층을 제거함으로써, 표면 프로파일에 대한 0.067㎚의 보정이 수행된다. 하나의 서브층만이 제거되면, 0.033㎚ 보정이 수행된다.
일반적으로, Mo 층 그룹이 (본래의 Mo 층 대신에) 총 z개의 서브층에 대한 Mo 와 Ru 서브층을 교호로 스택함으로써 형성되면, 결과의 층 그룹은 z/2 개의 서브층쌍을 가지며, 각각의 서브층의 두께는 (2.4㎚)/z 이다. 다른 예로서, z=4 (2개의 서브층쌍)이면, 서브층당 보정량은 0.05㎚이다. 또다른 예로서, z=10 (5개의 서브층쌍)이면, 서브층당 보정량은 0.02㎚이다.
RIE 는 염화물 및 플루오르화물 또는 염소 및 산소 가스 등의 할로겐 가스를 사용하여 수행된다. 가스는 이온화되어 목표 표면으로 향하여 목표 표면을 에칭한다. 목표 물질의 선택된 결합은 사용된 특정 에칭 가스(들) 및 에칭될 목표 표면의 물질 특성에 의존하여 에칭될 수 있다. 선택 에칭은 특정 목표 물질과 급속히 반응하는 적절한 반응 가스 또는 특정 목표 물질과 천천히 또는 전혀 반응하지 않는 반응 가스를 사용하여 수행되어, 복잡하고 상세한 표면 파일이 생성되도록 할 수 있다. 에칭 공정을 종료하고 제어하기 위하여, 주어진 가스에 의해 에칭되지 않는 층이 보호 서브층으로서 제공되어 에칭이 보호층을 깊이 방향으로 진행하지 않도록 한다.
Mo 및 Ru 의 교호 서브층을 구비하는 층 그룹을 포함하는 상술한 예에서, Mo 서브층(하부의 Ru 서브층이 보호층으로 동작)의 에칭에 알맞거나 Ru 서브층(하부의 Mo 서브층이 보호층으로 동작)의 에칭에 알맞는 RIE 파라미터가 선택될 수 있다. 그러므로, 층 그룹의 Mo 및 Ru 서브층이 한번에 하나의 서브층씩 제거될 수 있다.
그러므로, 다층 미러의 다층막의 Mo/Si 층쌍에 있어서, Mo 층이 하나이상의 Mo 서브층과 하나이상의 Ru 서브층으로 구성된 층 그룹으로 대체된다. 최상의 층 그룹의 최상의 Mo 서브층 또는 최상의 Ru 서브층의 선택적인 제거를 성취하는 RIE 프로토콜을 결합함으로써, 표면 가공 동안 다층막으로부터의 물질의 깊이 증가량이 종래의 방법을 사용하여 제거되는 종래의 0.2㎚ 이상의 증가량에 비하여 작게 제거될 수 있다.
최적화된 반사율
상술한 바와 같이, (물질(A) 및 물질(B)의 교호층으로 구성된) 다층막으로부터 층을 제거하는 것에 의한 광학 경로 길이의 변화 Δ는 다음 식으로부터 얻어질 수 있다.
Δ=nd-(nAdA+nBdB)
여기서, n 은 진공의 굴절률을 나타내고, nA은 물질(A)의 굴절률을 나타내고, nB는 물질(B)의 굴절률을 나타내고, d 은 다층막의 주기 길이, dA는 물질(A)의 층의 두께를 나타내고, dB는 물질(B)의 층의 두께를 나타낸다.
높은 반사율을 얻기 위하여, 다층막은 일반적으로 진공의 굴절률과 실질적으로 상이한 굴절률을 갖는 물질(예를 들어, Mo, Ru, 또는 Be)과 진공의 굴절률과 매우 조금 상이한 굴절률을 갖는 물질(예를 들어, Si)로 구성된다. 이 설명에서, 물질 "A"은 진공의 굴절률과 실질적으로 상이한 굴절률을 갖는 것으로 명시되고, 물질 "B"은 진공의 굴절률과 매우 조금 상이한 굴절률을 갖는 것으로 명시된다. Γ은 다층막의 주기 길이(d)에 대한 물질(A)의 층두께의 비를 나타내는 것으로 한다. 미러로부터의 EUV 광의 보정된 파면을 성취하기 위하여 수행된 다막 미러의 국부 가공동안, 물질(A)의 층이 제거될때마다 다층막의 광학 경로 길이의 변화가 발생한다. 물질(B)의 층 제거는 광학 경로 길이의 작은 변화를 생성한다. 그러므로, 다층막으로부터의 하나의 층 제거에 의한 광학 경로 길이의 변화 Δ는 d 를 일정하게 유지하면서 Γ의 값을 감소시킴으로써 최소화될 수 있다.
그러나, Γ의 변화는 EUV 광에 대한 다층막의 반사율을 변화시킨다. 그럼에도 불구하고, 최대 반사율에 대응하는 Γ(Γm으로 표시)의 값이 있다. Γm으로부터 Γ으로의 감소는 반사율에 있어서 급격한 변화에 의해 수반된다. 이 관계는 플롯된 데이터가 막에 직접 입사되는 13.4㎚ EUV 광에 대한 Mo/Si 다층막(d=6.8㎚; 스택된 층의 수=50 층쌍)의 반사율(R; %)의 계산으로부터 얻어진 도 21에 도시되어 있다. 가로축은 Γ의 값이고, 왼쪽 좌표는 반사율이고, 오른쪽 좌표는 Δ의 값이다. 선형 플롯은 오른쪽 좌표의 데이터이고, 곡선 플롯은 왼쪽 좌표의 데이터이다. 도 21로부터, 다층막으로부터 제거된 층쌍당 Δ을 최소화하기 위하여 Γ을 감소시키는 것은 반사율의 급격한 감소를 생성함을 알 수 있다.
이 예로서, 도 22 를 참조하면, Γ의 값(즉, Γ1)이 최대 반사율에 대응하는 (물질(A 및 B)의 교호층을 구비하는) 제 1 다층막(61)이 증착되었다. (물질(A 및 B)의 교호층을 구비하는) 제 2 다층막(62)은 제 1 다층막(61)상에 중첩하여 증착된다. 제 2 다층막(62)은 Δ의 소망의 변화를 성취하기 위하여 구성된 Γ의 값(즉, Γ2; 여기서 Γ2<Γ1)을 갖는다. 이 예에서, Γ1=1/3, d=6.8㎚이고, 스택된 층쌍의 수(N)는 N1=40이다. 도 23 은 다층막에 직접 입사하는 13.4㎚ EUV 광에 대한 Mo/Si 다층막의 반사율(R)의 산출 결과의 플롯이다. 도 23에 있어서, 가로축은 범위가 Γ2=1 내지 5인 Γ2의 값이고, 왼쪽 좌표는 반사율(R, %)이고, 오른쪽 좌표는 광학 경로 길이의 변화 Δ이다. 도 23과 도 21을 비교하면, 꽤 넓은 범위에 걸친 Γ의 감소는 반사율에 있어서 비교적 작은 감소를 초래한다. 그러므로, 다층막으로부터의 각각의 층 제거에 수반하는 광학 경로 길이의 변화 Δ는 다층막의 반사율(R)을 크게 희생하지 않고 최소화될 수 있다.
바람직하게, 제 1 다층막(61)은 최대 반사율(R)을 얻기 위하여 최적화된다. 제 1 다층막(61)상에 중첩하여 형성된 제 2 다층막(62)은 바람직하게 광학 경로 길이의 소망의 변화 Δ를 얻도록 구성된다. 제 2 다층막(62)의 표면 부분이 한번에 하나의 층씩 제거되므로, 도 24 에 도시한 바와 같이, 미러의 전체 반사율은 증가한다. 도 24에 플롯된 데이터는 13.4㎚ EUV 광이 직접 입사되는 Mo/Si 다층막의 반사율을 산출함으로써 얻어졌다. 다층막은 d=6.8㎚, Γ1=1/3, N1=40 인 제 1 다층막(61)상에 스택된 d=6.8㎚, Γ2≠Γ1, N2=10인 제 2 다층막(62)으로 구성되었다. 플롯은 Γ의 차에 따라 0.2㎚의 광학 경로 길이의 각각 상이한 변화, Δ=0.1㎚, Δ=0.05㎚, Δ=0.02㎚에 대응한다. 층이 제 2 다층막으로부터 층별로 제거(즉, N2이 10으로부터 점차 감소)됨에 따라, 미러에 대한 전체 반사율은 증가한다. 예를 들어, Δ=0.05㎚ 이고 N2=10 인 제 2 다층막(62)을 형성할때, 임의의 층을 제거하기 전의 반사율(R)은 65.2%이다. 5개의 층쌍을 제거하는 것은 R을 68.2%로 증가시키고, 10개의 층쌍을 제거하는 것은 R 을 72.5% 로 증가시킨다. 그러므로, 다층막의 표면으로부터 각각의 층을 제거할때의 광학 경로 길이의 변화 Δ가 작을수록 그리고 제거되는 층의 수가 커질수록, 반사율의 변화는 커진다.
다층 미러의 반사율의 변화는 반사 파면 프로파일을 보정한후 표면상의 반사율 불균일을 초래할 수 있다. 그러나, 허용가능한 표면상의 반사율 불규칙으로부터, 광학 경로 길이의 최적 변화 Δ 및 제거될 층의 수가 결정될 수 있다.
표면상의 반사율 불규칙에 대한 허용오차가 엄격한 상황에서, 진공의 굴절률과 소량만큼 상이한 굴절률을 갖는 물질은 보정 가공이 수행된 후에 미러의 표면상에 형성되어 균일한 반사율을 확보하는 보정을 제공할 수 있다. 예를 들어, λ=13.4㎚에서, 실리콘의 굴절률은 0.998로, 거의 1과 동등하다. 그러므로, 표면 실리콘층을 형성하는 것은 미러의 다층막의 광학 경로 길이의 작은 변화를 발생시킨다.
실리콘의 흡수 계수("a")는 a=1.4×10-3((㎚)-1)이다. 거리(x)를 전파할때, 광강도는 exp(-ax) 만큼 감소한다. 예를 들어, 37㎚ 두께의 표면 실리콘층을 형성함으로써, 반사율은 10%만큼 감소할 수 있다. 그러나, 표면 실리콘층을 형성함으로써 발생되는 광학 경로 길이의 변화 Δ는 0.07㎚이고, 이것은 허용할 수 있을 만큼 작다.
이 실시예는 13.4㎚ EUV 파장을 사용하는 Mo/Si 다층막과 관련하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 구성의 대안으로서, 다른 파장 영역 및 다른 다층막 물질이 사용될 수 있다. 또한, 제 1 다층막(61)과 제 2 다층막(62)을 형성하는 물질(A, B)이 동일할 필요는 없다.
반사율 변화를 감소시키기 위한 보호층
도 25a 는 본 실시예에 따른 EUV 반사 미러상에 형성되는 다층막(65)의 횡단면도를 나타낸다. 예로서, 도시된 다층막(65)은 d=7㎚의 주기 길이 및 Γ=0.35인 d 에 대한 Mo 층 두께의 비 Γ를 갖는 Mo 및 Si 의 스택된 교호층(예를 들어, N=80개의 층쌍)이다. 스택된 층은 미러 기판(도시 생략, 도 15a-15b 참조)상에 형성된다. 다층막(65)을 형성한 후에, 막 표면의 하나의 영역이 상술한 임의의 기술(예를 들어, 이온 빔 가공)을 이용하여 가공되어 표면으로부터의 반사된 EUV 파면의 보정을 성취한다. 그 결과의 프로파일은 도 25b 에 도시되어 있다.
가공후, 다층막(65)의 노출면은 도 26에 도시된 바와 같이 2㎚의 두께로 형성된 Si 의 커버층(66)으로 "피복"되어 있다. 도 26의 미러에 있어서, 다층막(65)의 표면상의 가공된 영역의 주기 길이(d)는 가공된 면상의 위치에 따라 변화한다.
상술한 바와 같이, Si/Mo 다층 미러로부터의 EUV 조사의 반사율은 약 N=50개의 층쌍에서 포화 최대이다. 그러나, 표면 가공은 잠재적으로 10개보다 많은 표면층을 제거할 수 있으므로, 80개 등의 많은 수의 층이 바람직하게 형성된다. 또한, 가공 단계에 의해 제거된 표면 물질의 양은 표면상의 위치에 따른 연속적인 변화를 나타내므로, 가공된 표면 (Mo 또는 Si 이든)은 입사선이 대응 입사각을 갖는 다양한 프로파일중의 임의의 프로파일을 갖는다.
표면 Si 커버층(66)은 가공후에 다층막(65)의 균일한 반사율을 성취한다. 이 효과를 설명하기 위하여, 예로서 2 ㎚ 두께의 Si 커버층을 포함하는 표면으로부터의 반사율(○)과 Si 커버층이 없는 표면으로부터의 반사율(●)을 나타내는 도 27을 참고로 만들었다. 주체 미러는 Mo 및 Si 의 교호층을 구성하는 다층막을 가지며 입사 EUV 조사(비편광)는 λ=13.5㎚과 88도의 입사각을 갖는다. 가로축은가공이 수행된 다층막의 최상층의 대표적인 조건을 나타낸다.
Mo 가 가공에 의해 노출되는 영역에 있어서, 최상의 Mo 층의 두께의 증가에 따라 반사율이 점차 증가한다. 이 특정 다층막에 있어서, 최대 Mo 층 두께는 2.45㎚이다. 그러므로, 최상의 Mo 층의 최대 두께는 2.45㎚이다. Si 가 가공에 의해 노출되는 영역에 있어서, Si 층의 두께의 증가에 따라 반사율이 약간 감소한다. 다층막의 최대 Si 층 두께가 4.55㎚ 이면, 반사율은 본래의 반사율과 동등하다.
이 예에 있어서, 표면내 반사율 변화의 크기는 대략 1.5% 이다. 반대로, 2㎚ Si 커버층(66)이 가공후에 표면상에 형성되면, Mo 가 최상층으로 노출된 위치에서 반사율은 실질적으로 감소하는 반면, Si 가 가공에 의해 노출된 영역에서는 반사율이 거의 감소하지 않는다. 그러므로, 반사율의 표면내 변화의 크기는 0.7%로 감소하고, 이것은 Si 커버층(66)이 없는 경우의 변화의 절반이다.
반사율의 감소된 변화에 더하여, Si 커버층(특히, 노출된 Mo)은 노출된 Mo 의 산화를 방지한다. 그러므로, (Si 커버층을 포함하는) 이 실시예는 미러의 표면에 대한 반사율의 변화를 감소시키면서 고정밀도 반사 파면을 제공한다.
커버층을 형성하는데 사용되는 물질은 Si 에 한정되지 않는다. 다른 방법으로, 커버층은 미러의 반사율의 변화를 감소시킬 수 있는 다양한 물질일 수 있다. 그러므로, 커버층의 존재 결과로서, 미러의 반사율의 절대값은 감소되지 않는다.
본 실시예는 다층 미러가 Mo 및 Si 의 교호층을 구비하는 예를 사용하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 미러로부터의 의도된 반사 방사의 파장, 요구되는 미러의 열적 안정성, 및 다른 특성 또는 우세한 조건을 고려하여, 다양한 다른 물질중의 임의의 것을 사용할 수 있다. 또한, 각각의 층은 싱글 소자에 한정되지 않고, 임의의 층은 다중 소자의 화합물 또는 다중 소자 또는 화합물의 혼합물일 수 일 수 있다.
본 실시예는 80개의 스택된 층쌍을 포함하는 다층막에 관련하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다층막 미러는, 미러가 우세한 조건, 미로로부터 반사될 방사의 특성, 및 다른 팩터를 충족하는 시방서에 의존하여, 많은 수의 층쌍중의 임의의 수의 층쌍을 가질 수 있다.
본 실시예는 Γ=0.35(Γ는 다층막의 주기 길이(d)에 대한 Mo 층의 두께의 비)와 관련하여 설명하였지만, 이것은 여기에 한정되는 것이 아니다. 이 비는 다양한 다른 값중의 하나일 수 있으며 다층막의 전체 표면적 또는 다층막의 전체 두께가 일정할 필요는 없다.
EUV 광학 시스템
상술한 바와 같이 구성되고 생성된 하나이상의 다층 미러를 포함하는 EUV 광학 시스템(90)의 대표적인 실시예는 도 28 에 도시되어 있다. 도시된 EUV 광학 시스템(90)은 EUV 마이크로리소그래피에 사용되는 예시적인 구성에 배치된 (다층 미러(IR1-IR4)를 구비하는) 조명 광학 시스템(IOS)과 (다층 미러 (PR1-PR4)를 구비하는) 투영 광학 시스템(POS)을 구비한다. 조명 광학 시스템(IOS)의 상류에는 도시된 실시예에서 레이저(91)를 포함하는 레이저 플라즈마 소오스, 플라즈마 형성 물질의 소오스(92), 및 컨덴서 미러(93)인 EUV 소오스(S)이다. 조명 광학 시스템(IOS)은 EUV 소오스(S)와 레티클(M)사이에 배치된다. 소오스(S)로부터의 EUV 광은 제 1 다층 미러(IR1)로 전파되기 전에 경사 입사 미러(94)로부터 반사한다. 레티클(M)은 반사 레티클이고 일반적으로 레티클 스테이지(95)상에 장착된다. 투영 광학 시스템(POS)은 레티클(M)과 기판(W)(일반적으로 EUV 감지 레지스트로 피복된 상류 대향면을 갖는 반도체 웨이퍼) 사이에 위치한다. 기판(W)은 기판 스테이지(96)상에 장착된다. EUV 소오스(S; 특히 플라즈마 물질 소오스(92)와 컨덴서 렌즈(93))은 큰 진공 챔버(98)내에 위치하는 별개의 진공 챔버(97)내에 위치한다. 기판 스테이지(96)는 큰 챔버(98)내에 위치하는 진공 챔버(99)내에 위치할 수 있다.
실시예 1
이 실시예에서는, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 및 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러는 종래의 표면 연마 공정 기술을 이용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚에서의 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다중 미러를 생성하기 위하여, Mo/Si 다층막이 비구면 미러 기판의 표면상에 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 각각의 다층 미러가 형성되면, 가공될 다층막의 표면적은 미러에 의해 생성된 반사 파면을 분석함으로써 확인된다. 각각의 다층 미러에 대하여, 각각의 표면은, 도 16a-16b 에 도시된 소도구 보정 연마 방법을 사용하여 한번에 하나의 층쌍씩 각각의 다층막의 표면으로부터 하나이상의 층을 국부적으로 제거함으로써 보정되었다. 다층막(42)로부터의 한쌍의 층 제거는 0.2㎚만큼 광학 경로 길이를 변화시켰다. 가공을 위하여, 연마 기구(50)의 팁(51)은 직경이 10㎜인 폴리우레탄 구체로 구성되었다. 연마하는 동안, 미립 산화 지르코늄의 액체 슬러리가 연마재로서 사용되었다. 다층막(42)의 표면에 인가되는 가공량은 연마 기구(50)에 인가된 축 부하, 연마 기구(50)의 회전 속도, 및 다층막(42)의 표면에 대한 연마 기구(50)의 상주 시간을 조절함으로써 제어되었다. 국부화된 가공은 0.15 ㎚ RMS 이하의 프로파일 에러에 대한 각각의 표면을 보정하였다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었고 결과의 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였고, 이것은 회절 한계 결상 성능에 충분하였다.
이렇게 제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래피 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 좁은 라인 및 스페이스를 갖는) 미세 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 2
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에서 사용되는) 주체 EUV 투영광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 제조하는 동안, 가공될 각각의 다층막의 표면적은 미러에 의해 생성된 반사 파면을 분석함으로써 확인되었다. 각각의 다층 미러에 대하여, 각각의 표면은, 도 17a-17b 에 도시된 이온 빔 가공 방법을 사용하여 한번에 하나의 층쌍씩 다층막의 표면으로부터 하나이상의 층을 국부적으로 제거함으로써 보정되었다. 다층막(2)으로부터의 각각의 층쌍의 제거는 0.2㎚만큼 광학 경로 길이를 변경하였다. 가공은 카우프만형(Kaufman-type) 이온 소오스로부터 생성된 아르곤(Ar) 이온을 사용하여 진공 챔버내에서 수행되었다. 성취된 이온 빔 가공의 범위는 시간에 따라 변화하므로, 다층막에 대한 국부 가공 속도는 미리 측정되었으며, 주어진 위치에서의 가공 범위는 그 위치에서의 가공 시간을 제어함으로써 제어되었다. 마스크(3)는 개구가 에칭에 의해 형성된 스테인레스 플레이트였다. 다층막(2)의 표면으로부터 마스크(3)의 거리(h)는 다층막의 가공 영역(52)의 완만한 단면 프로파일을 성취하기 위하여 미리 실험적으로 최적화되었다. 국부화된 가공은 프로파일 에러가 0.15 ㎚ RMS 이하가 되도록 각각의 표면을 보정하였다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 3
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 미러를 생성하는 동안, 가공될 각각의 다층막의 표면적은 미러에 의해 생성된 반사 파면을 분석함으로써 확인되었다. 각각의 다층 미러에 대하여, 각각의 표면은, 도 18a-18b 에 도시된 CVM 방법을 사용하여 한번에 하나의 층씩 다층막의 표면으로부터 하나이상의 층을 국부적으로 제거함으로써 보정되었다. 다층막(2)으로부터의 각각의 층쌍의 제거는 0.2㎚만큼 광학 경로 길이를 변경하였다. 가공은 5㎜의 직경을 갖는 텅스텐 전극(55)을 사용하여 진공 챔버내에서 수행되었다. 헬륨과 SF6의 혼합물이 전극(55)의 팁과 다층막(2)의 표면사이의 영역에 인가되면서, RF 전압(58 ;100㎒)이 전극(55)에 인가되었다. RF 전압(58)에 의해 이온화된 가스 혼합물은 다층막(2)의 표면에서 실리콘과 몰리브덴과 국부적으로 반응하는 플루오르 이온 및 플루오르 라디칼을 함유하는 플라즈마(57)을 생성하고, 실온에서 반응 생성물을 생성하였다. 반응 생성물은 진공 펌프를 사용하여 가공하는 동안 연속적으로 진공되었다. 성취된 CVM 의 범위는 가공 시간에 비례하므로, 다층막(2)상의 국부 가공 속도는 미리 측정되었으며, 주어진 위치에서의 가공 범위는 그 위치에서 가공 시간을 제어함으로써 제어되었다. 이온화된 가공은 프로파일 에러가 0.15 ㎚ RMS 이하가 되도록 각각의 표면을 보정하였다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 4
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 다음에, 각각의 다층 미러의 반사 표면의 파면 프로파일이 도 2 에 도시된 바와 같이 쉐어링 간섭법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 측정되었다. 광원(11)으로서, 레이저 플라즈마 광원이 사용되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도(예를 들어 도 1a 에 도시)가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 5
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 다음에, 각각의 다층 미러의 반사 표면의 파면 프로파일이 도 3 에 도시된 바와 같이 PDI 법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 측정되었다. 광원(11)으로서, 파동기(undulator; 싱크로트론 방사 광원형)이 사용되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 6
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 다음에, 각각의 다층 미러의 반사 표면의 파면 프로파일이 도 5 에 도시된 바와 같이 포컬트 테스트 방법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 측정되었다. 광원(11)으로서, 전기 방전 플라즈마 광원이 사용되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 7
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 다음에, 각각의 다층 미러의 반사 표면의 파면 프로파일이 도 6 에 도시된 바와 같이 론치 테스트 방법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 측정되었다. 광원(11)으로서, X선 레이저가 사용되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 8
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 다음에, 각각의 다층 미러의 반사 표면의 파면 프로파일이 도 8 에 도시된 바와 같이 하트만 테스트 방법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 측정되었다. 광원(11)으로서, 레이저 플라즈마 광원이 사용되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 9
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 각각의 다층 미러는, 최소 파면 수차를 조정하면서 투과된 파면이 측정되는 렌즈 배럴에 장착되었다. 투과된 파면의 측정은 도 10 에 도시된 바와 같이 쉐어링 간섭법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 수행되었다. 이 측정을 위해 사용된 광원(11)은 레이저 플라즈마 광원이었다. 측정된 파면 수차로부터, 각각의 다층 미러의 반사면에 대한 보정은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 10
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 다층 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 각각의 다층 미러는, 최소 파면 수차를 조정하면서 투과된 파면을 측정하는 렌즈 배럴에 장착되었다. 투과된 파면의 측정은 도 11 에 도시된 바와 같이 PDI 법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 수행되었다. 이 측정을 위해 사용된 광원은 파동기(undulator; 싱크로트론 방사 광원형)이었다. 측정된 파면 수차로부터 다층 미러의 반사면에 대한 보정은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다.이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 11
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 각각의 다층 미러는, 최소 파면 수차를 조정하면서 투과된 파면을 측정하는 렌즈 배럴에 장착되었다. 투과된 파면의 측정은 도 12 에 도시된 바와 같이 포컬트 테스트 방법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 수행되었다. 이 측정을 위해 사용된 광원은 레이저 플라즈마 광원이었다. 측정된 파면 수차로부터 다층 미러의 반사면에 대한 보정은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 12
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 각각의 다층 미러는, 최소 파면 수차를 조정하면서 투과된 파면을 측정하는 렌즈 배럴에 장착되었다. 투과된 파면의 측정은 도 13 에 도시된 바와 같이 론치 테스트 방법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 수행되었다. 이 측정을 위해 사용된 광원은 전기 방전 플라즈마 광원이었다. 측정된 파면 수차로부터, 다층 미러의 반사면에 대한 보정은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 13
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 먼저, d=6.8㎚인 50층의 다층막이 이온 빔 스퍼터링에 의해 형성되었다. 각각의 미러는, 최소 파면 수차를 조정하면서 투과된 파면을 측정하는 렌즈 배럴에 장착되었다. 투과된 파면의 측정은 도 14 에 도시된 바와 같이 하트만 테스트 방법을 사용하여 λ=13.4㎚에서 수행되었다. 이 측정을 위해 사용된 광원은 X선 레이저이었다. 측정된 파면 수차로부터, 다층 미러의 반사면에 대한 보정은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이들 측정의 결과에 기초하여, 각각의 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생하였다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하는데 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후, 각각의 파면 수차는 0.15㎚ RMS 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
실시예 14
다층막의 주기 길이가 6.8㎚인 다층 미러(71)가 형성되었다 (도 19). 도 19에서, 도시된 층수는 실제의 층수보다 작다. 각각의 주기 길이를 갖는 층쌍은 4.4㎚ Si 층(72)과 2.4㎚ 층 그룹(73)였다. 최상층은 Si 층(72)이고, 각각의 층(72, 73)은 교호로 스택되었다. 각각의 층 그룹(73)은 하나의 Ru 서브층(73a)과 하나의 Mo 층(73b)으로 구성된 각각의 서브층쌍으로 구성되었고, 각각의 서브층은 1.2㎚의 두께를 가졌다.
도면에서, 영역(74)은 RIE 되지 않았다. 영역(75)은 RIE 에 의해 처리되어 최상의 Si 층(72)과 제 1 Ru 서브층(73a)을 제거하였다. 영역(76)은 RIE 에 의해 처리되어 최상의 Si 층(72)과 Ru 서브층(73a) 뿐만 아니라 제 1 Mo 서브층(73b)을 제거하였다. 영역(76)에서, RIE 는 제 2 Si 층(72)의 거의 중간으로 진행하였다.
상술한 바와 같이, 영역(75)에서의 Si 층(72)의 제거는 작은 보정을 제공하였다. 영역(75)으로부터 제거된 Ru 서브층(73a)은, (제거될때) 표면 프로파일의 0.1㎚의 보정을 제공하는 1.2㎚의 두께를 가졌다. 마찬가지로, 영역(76)으로부터 제거된 서브층(73a, 73b)은, (서브층(73a, 73b)이 제거될때) 표면 프로파일의 0.2㎚의 보정이 제공되는 2.4㎚의 총두께(Si 층(72)을 포함하지 않음)를 가졌다. 다음의 Si 층(72)이 영역(76)으로부터 어느 정도까지 제거되더라도, 제거된 Si 는 ML 미러의 파면 수차에 영향을 주지 않는다. 본 예에서 성취된 보정(0.1㎚)의 단위는 0.2㎚의 종래 단위의 절반이며, 본 예는 종래 방법과 비교하여 파면 제어의 정밀도에 있어서 2배 개선되었다.
본 예에서 표면 물질을 제거하기 위하여 RIE 를 수행할때, 산소 가스가 Ru 서브층(73a)을 제거하기 위하여 사용되었다. Ru 서브층(73a)의 에칭은 에칭이 하부의 Mo 서브층(73b)에 도달했을때 정지한다. 그러므로, 표면 물질의 제거는 제어되었다. Mo 서브층(73b)을 제거하기 위하여, CF4가스가 사용되었다. CF4을 사용하는 RIE 가 어느 정도까지 하부의 Si 층(71)으로 진행하였어도, 파면 보정에 대하여 불리한 효과는 나타나지 않았다.
RIE 동안, 반응 가스가 이온화되고 방사되어, 가스로부터 형성된 이온이 일정 방향으로 이동하도록 하였다. 그러므로, RIE 에 의해 처리되지 않을 미러(71)상의 다층막의 표면의 영역은 마스크로 차폐되었다. 결과적으로, 이온은 RIE 에 의해 처리된 영역상에만 방사되었다. 그러므로, 영역(74, 75, 76)간의 처리차에 영향을 주기 쉬웠다.
보정된 다층 미러는 EUV 마이크로리소그래피 시스템의 광학 시스템에 조립되었다. 보정된 시스템을 사용하여, 30㎚만큼 작은 라인 및 스페이스 패턴 해상도가 관찰되었다.
실시예 15
다층막의 주기 길이가 6.8㎚인 다층 미러(81)가 형성되었다 (도 20). 도 20에서, 도시된 층수는 실제의 층수보다 작다. 각각의 주기 길이를 갖는 층쌍은 4.4㎚ Si 층(82)과 2.4㎚ 층 그룹(83)였다. 최상층은 Si 층(82)이고, 각각의 층(82, 83)은 교호로 스택되었다. 각각의 층 그룹(83)은 하나의 Ru 서브층(83a)과 하나의 Mo 층(83b)으로 구성된 각각의 3개의 서브층쌍으로 구성되었고, 각각의 서브층은 0.4㎚의 두께를 가졌다.
도면에서, 영역(84)은 RIE 되지 않았다. 영역(85)은 RIE 에 의해 처리되어 최상의 Si 층(82)과 제 1 Ru 서브층(83a)을 제거하였다. 영역(86)은 RIE 에 의해 처리되어 최상의 Si 층(82)과 Ru 서브층(83a) 뿐만 아니라 제 1 Mo서브층(83b)을 제거하였다. 영역(86)에서, RIE 는 다음의 Ru 층(83a)으로 진행하였다.
상술한 바와 같이, 영역(85)에서의 Si 층(82)의 제거는 작은 보정을 제공하였다. 영역(85)으로부터 제거된 Ru 서브층(83a)은, (제거될때) 표면 프로파일의 0.03㎚의 보정을 제공하는 0.4㎚의 두께를 가졌다. 마찬가지로, 영역(86)으로부터 제거된 서브층(83a, 83b)은, (서브층(83a, 83b)이 제거될때) 표면 프로파일의 0.067㎚의 보정이 제공되는 0.8㎚의 총두께(Si 층(82)을 포함하지 않음)를 가졌다. 본 예에서 성취된 보정의 단위는 0.2㎚의 종래 단위의 6분의 1이며, 본 예는 종래 방법과 비교하여 파면 제어의 정밀도에 있어서 6배 개선되었다.
본 예에서 표면 물질을 제거하기 위하여 RIE 를 수행할때, 산소 가스가 Ru 서브층(83a)을 제거하는데 사용되었다. Ru 서브층(83a)의 에칭은 에칭이 하부의 Mo 서브층(83b)에 도달했을때 정지한다. 그러므로, 표면 물질의 제거는 제어되었다. Mo 서브층(83b)을 제거하기 위하여, 염소 가스가 사용되었다. 염소 가스를 사용하는 RIE 가 다음의 하부 Ru 서브층(83a)으로 진행한 후 정지하였다.
RIE 동안, 반응 가스가 이온화되고 방사되어, 가스로부터 형성된 이온이 일정 방향으로 이동하도록 하였다. 그러므로, RIE 에 의해 처리되지 않을 미러(81)상의 다층막의 표면의 영역은 마스크로 차폐되었다. 결과적으로, 이온은 RIE 에 의해 처리된 영역상에만 방사되었다. 그러므로, 영역(84, 85, 86)간의 처리차에 영향을 주기 쉬웠다.
보정된 다층 미러는 EUV 마이크로리소그래피 시스템의 광학 시스템에 조립되었다. 보정된 시스템을 사용하여, 30㎚만큼 작은 라인 및 스페이스 패턴 해상도가 관찰되었다.
실시예 16
본 실시예에서, (EUV 마이크로리소그래피 장치에 사용되는) 주체 EUV 투영 광학 시스템은 6개의 비구면 다층 미러를 구비하였다. 투영 광학 시스템은 0.25의 개구수(NA), 4:1의 축소배율비, 링 필드 노광 영역을 가졌다. 비구면 다층 미러가 종래의 표면 연마 공정 기술을 사용하여 0.5㎚ RMS 의 프로파일 정밀도로 제조되었다. 미러는 2.4㎚ RMS 의 파면 수차를 나타내는 투영 광학 시스템에 조립되었다. 13.4㎚의 파장에서 만족스러운 사용을 위하여, 파면 수차는 약 1㎚ RMS 이하이어야 한다. 그러므로, 미러의 프로파일 정밀도는 만족할 수 없었다.
각각의 다층 미러를 생성하기 위하여, 비구면 미러 기판의 표면상에 Mo/Si 다층막이 형성되었다. 다층막은 2개의 부분에 있었다. 제 1 부분은 주기 길이 d=6.8㎚, Γ1=1/3, N1=40 의 층쌍을 가졌다. 제 1 부분상에 중첩하여 형성된 제 2 부분은 주기 길이 d=6.8㎚, Γ2=0.1, N2=10 의 층쌍을 가졌다. 다층막은 이온 빔 스퍼터링에 의해 성장하였다.
각각의 다층 미러의 반사 파면 프로파일은 상술한 바와 같이 측정되었으며 선택된 영역에서 각각의 다층막의 하나이상의 표면층을 층별로 제거함으로써 필요한만큼 보정되었다. (Γ2=0.1의) 다층막의 제 2 부분의 하나의 층을 제거하는 것은 광학 경로 길이를 단지 0.05㎚만큼 변화시킨다. 이 방식으로 다층 미러를 보정함으로써, 각각의 미러의 파면 프로파일은 0.15 ㎚ RMS 내에서 보정되었다.
다층 미러는 최소 파면 수차를 조정하면서 투과된 파면을 측정하는 렌즈 배럴에 장착되었다. 투과된 파면의 측정은 도 14 에 도시된 바와 같이 하트만 테스트 방법을 이용하여 λ=13.4㎚에서 수행되었다. 이 측정에 사용되는 광원은 X 선 레이저였다. 측정된 파면 수차로부터, 다층 미러의 반사면에 대한 보정은 광학 설계 소프트웨어를 사용하여 계산되었다. 이 측정의 결과에 기초하여, 각각의 다층 미러에 대한 각각의 등고선도가 발생되었다. 등고선 간격은 표면 높이의 0.2㎚로 설정되었으며, 이것은 다층막의 하나의 층쌍을 제거함으로써 얻어진 반사면의 프로파일의 보정과 동일하다. 이들 각각의 등고선도에 기초하여, 다층막의 표면의 선택된 영역은 반사면을 보정하기 위하여 필요한만큼 층별로 제거되었다. 다층 미러를 보정한 후에, 각각의 파면 수차는 0.15 ㎚ 이하로 감소되었다.
보정된 다층 미러는 렌즈 배럴에 조립되었으며, 결과적인 투영 광학 시스템의 파면 수차를 최소화하는 방식으로 서로 정렬되었다. 시스템의 얻어진 파면 수차는 0.8㎚ RMS 였으며, 이것은 회절 한계 결상 성능을 위해 충분한 것이었다.
제조된 투영 광학 시스템은 테스트 리소그래픽 노광을 수행하는데 사용되었던 EUV 마이크로리소그래피 시스템에 조립되었다. 마이크로리소그래피 시스템으로, (30㎚만큼 협소한 라인 및 스페이스 폭을 갖는) 라인 및 스페이스 패턴의 이미지가 성공적으로 해상되었다.
본 발명은 대표적인 다수의 실시예 및 예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예 및 예에 한정되는 것은 아니다. 반대로, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범위내에 포함되는 모든 변경, 대안, 및 동등물을 모두 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, EUV 조사에 대한 미러의 반사율을 감소시키지 않으면서 종래의 다층 미러보다 감소된 수차를 갖는 반사된 파면을 생성할 수 있는 다층 미러를 제공하는 다양한 형태를 제공할 수 있다.

Claims (73)

  1. 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서, 제 1 및 제 2 물질의 교호로 중첩된 층들의 스택이 미러 기판의 표면상에 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 물질은 EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 가지며, 다층 미러의 표면으로부터 반사된 EUV 조사의 파면 수차를 감소시키는 방법은,
    다층 미러가 사용되는 EUV 파장에서, 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하여, 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 다층막의 하나이상의 층의 표면 제거를 목표로 하는 영역을 지시하는 표면의 맵을 얻는 측정 단계, 및
    상기 맵에 기초하여, 지시된 영역에서 하나이상의 표면층을 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측정하는 단계는 회절 광학 소자를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측정 단계는 쉐어링 간섭법, PDI(Point Diffraction Interferometer)법, 포컬트 테스트, 론치 테스트, 및 하트만 테스트로 구성된 그룹으로부터 선택된 기술에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서, 제 1 및 제 2 물질의 교호층의 스택이 미러 기판의 표면상에 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 물질이 EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 가지며, 다층 미러의 표면으로부터 반사된 EUV 조사의 파면 수차를 감소시키는 방법은,
    다층 미러가 사용되는 파장에서 EUV 조사를 투과하는 EUV 광학 시스템에 다층 미러를 배치하는 단계,
    다층 미러가 사용되는 EUV 파장에서, EUV 광학 시스템을 통해 투과된 파면의 프로파일을 측정하여, 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 다층막의 하나이상의 층의 표면 제거를 목표로 하는 영역을 지시하는 표면의 맵을 얻는 측정 단계, 및
    상기 맵에 기초하여, 지시된 영역에서 하나이상의 표면층을 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 측정 단계는 회절 광학 소자를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 측정 단계는 쉐어링 간섭법, PDI 법, 포컬트 테스트, 론치 테스트, 및 하트만 테스트로 구성된 그룹으로부터 선택된 기술에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 다중 다층 미러의 각각은 EUV 광학 시스템에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. EUV 광학 시스템에 사용되는 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서,
    미러 기판의 표면상에, EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 갖는 중첩된 제 1 및 제 2 물질의 교호층의 스택을 형성하는 단계,
    다층 미러가 사용되는 EUV 파장에서, 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하여, 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 다층막의 하나이상의 층의 표면 제거를 목표로 하는 영역을 지시하는 표면의 맵을 얻는 측정 단계, 및
    상기 맵에 기초하여, 지시된 영역에서 하나이상의 표면층을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 형성하는 단계는, Mo 을 구비하는 물질의 층과 Si 를 구비하는 물질의 층을 각각 구비하는 층쌍의 스택을 형성하는 단계를 구비하고, 상기 스택의 층들은 교호로 중첩되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 각각의 층쌍은 6-12㎚ 범위의 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 측정 단계는 회절 광학 소자를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 측정 단계는 쉐어링 간섭법, PDI 법, 포컬트 테스트, 론치 테스트, 및 하트만 테스트로 구성된 그룹으로부터 선택된 기술에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 기재된 방법에 의해 제조된 다층 미러.
  14. 제 4 항에 기재된 방법에 의해 제조된 다층 미러.
  15. 제 8 항에 기재된 방법에 의해 제조된 다층 미러.
  16. 제 13 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 EUV 광학 시스템.
  17. 제 14 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 EUV 광학 시스템.
  18. 제 15 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 EUV 광학 시스템.
  19. 제 16 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  20. 제 17 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  21. 제 18 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  22. 입사 EUV 조사를 반사하는 다층 미러에 있어서,
    미러 기판, 및
    상기 미러 기판의 표면상에 형성된 박막층 스택을 구비하고,
    상기 스택은 주기적으로 반복하는 방식으로 서로에 대하여 교호로 중첩되는 다중 박막 제 1 층 그룹과 다중 박막 제 2층 그룹을 포함하며, 제 1 층그룹의 각각은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질의 하나이상의 서브층을 포함하고, 제 2 층 그룹의 각각은 제 2 물질의 하나이상의 서브층과 제 3 물질의 하나이상의 서브층을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 층 그룹은 주기적으로 반복하는 구성으로 서로에 대하여 교호로 중첩되며, 상기 제 2 및 제 3 물질은 서로에 대하여 실질적으로 유사하지만 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과 상이한 각각의 굴절률을 가지며, 제 2 및 제 3 물질은 제 1 서브층 제거 조건이 제 3 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 2물질의 서브층을 우선적으로 제거하고 제 2 서브층 제거 조건은 제 2 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 3 물질의 서브층을 우선적으로 제거하도록 서브층 제거 조건에 대한 다른 반응을 갖는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 2 물질은 Mo 를 구비하고, 상기 제 3 물질은 Ru 를 구비하는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 물질은 Si 를 구비하는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  25. 제 22 항에 있어서, 제 2 층 그룹의 각각은 제 2 물질의 서브층 및 제 3 물질의 서브층을 각각 구비하는 다수 서브층 세트를 구비하고, 상기 서브층은 교호로 스택되어 제 2 층 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  26. EUV 광학 시스템에 사용되는 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서,
    미러 기판상의 표면상에, 주기적으로 반복하는 구성으로 서로에 대하여 교호로 중첩하는 다중 박막 제 1 층 그룹과 다중 박막 제 2 층 그룹을 포함하는 박막층 스택을 형성하는 단계로서, 제 1 층 그룹의 각각은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질의 하나이상의 서브층을 포함하고, 제 2 층그룹의 각각은 제 2 물질의 하나이상의 서브층과 제 3 물질의 하나이상의 서브층을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 층 그룹은 주기적으로 반복되는 구성으로 서로에 대하여 교호로 중첩되고, 상기 제 2 및 제 3 물질은 서로에 대하여 실질적으로 유사하지만 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과 상이한 각각의 굴절률을 가지며, 상기 제 2 및 제 3 물질은 제 1 서브층 제거 물질 조건이 제 3 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 2 물질의 서브층을 우선적으로 제거하고 제 2 서브층 제거 조건이 상기 제 2 물질의 하부 서브층의 실질적인 제거없이 제 3 물질의 서브층을 우선적으로 제거하도록 서브층 제거 조건에 대한 다른 반응을 갖는, 단계, 및
    표면 제 2 층 그룹의 선택된 영역에서, 표면으로부터 반사된 EUV 조사의 파면 수차를 감소시키기 위하여 표면 제 2 층 그룹의 하나이상의 서브층을 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 표면 제 2 층 그룹의 하나이상의 서브층을 제거하는 단계는, 서브층이 제거되지 않거나 상이한 수의 서브층이 제거되는 다른 영역으로부터 반사된 EUV 광에 비교하여, 지시된 영역으로부터 반사된 EUV 성분에 있어서 위상차를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 표면 제 2 층 그룹의 하나이상의 서브층을 게거하는 단계는 표면으로부터 반사된 파면 프로파일의 지시된 변화를 성취하기 위하여 요구되는 제 1 및 제 2 서브층 제거 조건중의 하나 또는 둘다에 지시된 영역을 선택적으로 노출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 26 항에 있어서, 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하여 상기 표면 제 2 층 그룹의 하나이상의 서브층 제거를 목표로 하는 영역을 지시하는 표면의 맵을 얻는 측정 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 26 항에 기재된 방법을 사용하여 제조된 다층 미러.
  31. 제 30 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  32. 제 31 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  33. 제 22 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  34. 제 33 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  35. 입사 EUV 조사를 반사하는 다층 미러에 있어서,
    미러 기판, 및
    상기 미러 기판의 표면상에 형성된 박막층 스택을 구비하고,
    상기 스택은 다중 박막층의 중첩된 제 1 및 제 2 그룹을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 그룹의 각각은 각기 주기적으로 반복하는 방식으로 서로에 대하여 교호로 중첩되는 각각의 제 1 및 제 2 층을 구비하고, 제 1 층의 각각은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 입사 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질을 구비하고, 제 2 층의 각각은 스택이 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 물질을 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 그룹은 유사한 각각의 주기 길이를 가지지만 개별적인 각각의 제 1 및 제 2 층의 서로 다른 두께비를 갖는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 제 1 물질은 Si 이고 상기 제 2 물질은 Mo 및 Ru 로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것인 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  37. 제 35 항에 있어서, 각각의 주기 길이는 6-12㎚ 의 범위내인 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  38. 제 35 항에 있어서, Γ1이 제 1 그룹의 주기 길이에 대한 각각의 제 2 층두께의 비이고, Γ2이 제 2 그룹의 주기 길이에 대한 각각의 제 2 층 두께의 비이고,
    Γ2<Γ1인 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  39. 제 38 항에 있어서, Γ2은, 미러에 대한 반사 파면 보정이 미러의 하나이상의 표면층을 제거함으로써 수행될때마다, 제 2 물질의 단위 두께당 보정의 크기가 지정된대로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  40. EUV 광학 시스템에 사용되는 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서,
    미러 기판의 표면상에, 다중 중첩 박막층의 제 1 그룹과 다중 중첩 박막층의 중첩 제 2 그룹을 포함하는 스택을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 그룹의 각각은 각기 주기적으로 반복하는 구성으로 서로 교호로 중첩되고, 제 1 층의 각각은 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 제 1 물질을 구비하여, 제 2 층의 각각은 스택이 입사 EUV 광을 반사하기에 충분하도록 제 1 물질의 굴절률과 상이한 굴절률을 갖는 제 2 물질을 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 그룹은 각각 유사한 주기 길이를 가지지만 개별적인 각각의 제 1 및 제 2 층의 서로다른 두께비를 갖는 스택 형성 단계, 및
    스택 표면의 선택된 영역에서, 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 표면 제 2 그룹의 하나이상의 층을 제거하는 단계를 구비하는것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 표면으로부터 반사된 파면의 프로파일을 측정하여 표면으로부터 반사된 EUV 광의 파면 수차를 감소시키기 위하여 필요한 제 2 표면층 그룹의 하나이상의 층을 제거하는 것을 목표로 하는 영역을 지시하는 표면의 맵을 얻는 측정 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 스택 형성 단계에서, Γ1는 제 1 그룹의 주기 길이에 대한 각각의 제 2 층 두께의 비이고, Γ2는 제 2 그룹의 주기 길이에 대한 각각의 제 2 층 두께의 비이고,
    Γ2< Γ1인 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, Γ2은, 반사 파면 보정을 위하여 수행되는 상기 층 제거 단계에서, 제 2 물질의 두께당 보정의 크기가 지정된대로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 40 항에 있어서, 상기 스택 형성 단계 및 층의 제 2 그룹의 형성 단계 동안, 많은 수의 각각의 제 2 층을 갖는 제 2 그룹이 형성되어, 상기 층 제거 단계 동안, 표면제 2 층의 제거가 미러로부터의 반사 파면의 최대 위상 보정을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 40 항에 있어서, 상기 제 1 물질은 Si 이고 상기 제 2 물질은 Mo 및 Ru 로 구성된 그룹으로부터 선택된 것인 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 40 항에 있어서, 각각의 주기 길이는 6 내지 12㎚ 의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 40 항에 있어서, 상기 층 제거 단계후에, 적어도 상기 층 제거 단계 동안 하나이상의 표면층의 제거에 의해 반사율이 변화하는 영역에 있어서, 진공의 굴절률과 실질적으로 동일한 EUV 광에 대한 굴절률을 갖는 반사율 보정 물질의 표면층을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 47 항에 있어서, 반사율 보정 물질은 Si 를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 41 항에 기재된 방법을 사용하여 제조된 다층 미러.
  50. 제 49 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  51. 제 50 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  52. 제 35 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  53. 제 52 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  54. 다층 미러에 있어서,
    미러 기판,
    미러 기판의 표면상에 형성된 제 1 및 제 2 물질의 교호로 중첩된 층의 스택으로서, 상기 제 1 및 제 2 물질은 EUV 조사에 대하여 각각 상이한 굴절률을 가지며, 다층 미러의 선택된 영역은 미러로부터 반사된 파면 프로파일을 보정하도록 표면층이 쉐이빙된, 스택, 및
    상기 스택의 표면상에 형성되고, 소정의 파장의 전자 방사에 대하여 지속적이고 일관된 고투과율을 나타내는 물질로 이루어지며, 선택된 영역을 포함하는 스택의 표면의 영역에 걸쳐 연장하고 실질적으로 균일한 두께를 갖는 커버층을 구비하는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  55. 제 54 항에 있어서, 상기 스택은 6 내지 12㎚ 의 범위내에 있는 주기를 가지는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  56. 제 54 항에 있어서,
    상기 제 1 물질은 Si 또는 Si 를 포함하는 합금,
    상기 제 2 물질은 Mo 또는 Mo 를 포함하는 합금,
    상기 커버층의 물질은 Si 또는 Si 를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  57. 제 56 항에 있어서, 상기 커버층은 1-3㎚의 두께 또는 제 1 물질의 각각의 층과 제 2 물질의 각각의 층을 포함하는 표면층쌍의 주기 길이에 1-3㎚를 부가하기에 충분한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  58. EUV 광학 시스템에 사용되는 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서,
    미러 기판의 표면상에, 주기적으로 반복하는 방식으로 서로에 대하여 교호로 중첩된 제 1 물질의 다중층과 제 2 물질의 다중층을 포함하는 박막층 스택을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 물질은 EUV 에 대하여 서로 다른 굴절률을 갖는, 단계,
    미러로부터 반사된 파면 프로파일을 보정하기 위하여 다층 미러의 선택된 표면 영역으로부터 하나이상의 표면층을 제거하는 단계, 및
    상기 스택의 표면상에 커버층을 형성하는 단계로서, 상기 커버층은 소정 파장의 전자 방사에 대하여 지속적이고 일관된 고투과율을 나타내는 물질로 이루어지며, 상기 커버층은 선택된 표면 영역을 포함하는 스택의 표면의 영역에 걸쳐 연장하고 실질적으로 균일한 두께를 갖는, 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  59. 제 58 항에 있어서, 상기 스택은 6-12㎚의 범위내에 있는 주기 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제 58 항에 있어서,
    상기 제 1 물질은 Si 또는 Si 를 포함하는 합금이고,
    상기 제 2 물질은 Mo 또는 Mo 를 포함하는 합금이고,
    상기 커버층의 물질은 Si 또는 Si 를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 방법.
  61. 제 58 항에 있어서, 상기 커버층은 1-3㎚의 두께 또는 제 1 물질의 각각의 층과 제 2 물질의 각각의 층을 포함하는 표면층쌍의 주기 길이에 1-3㎚를 부가하기에 충분한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 다층 미러.
  62. 제 58 항에 기재된 방법을 사용하여 제조된 다층 미러.
  63. 제 62 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  64. 제 63 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  65. 제 54 항에 기재된 다층 미러를 하나이상 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  66. 제 65 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
  67. 다층 미러를 형성하는 방법에 있어서,
    미러 기판의 표면상에, EUV 조사에 대하여 서로 다른 굴절률을 갖는 제 1 및 제 2 물질의 교호층의 스택을 형성하는 단계로서, 상기 스택은 소정 주기 길이를 갖는, 단계, 및
    상기 스택의 표면의 선택된 영역에, 선택된 영역 외부에 위치하는 잔존하는 대응 층쌍의 에지가 완만한 경사 토폴로지를 갖는 방식으로 표면의 반사 파면 프로파일을 보정하는데 필요한 만큼 하나이상의 표면층쌍을 제거하는 단계를 구비하는것을 특징으로 하는 방법.
  68. 제 67 항에 있어서, 상기 층쌍 제거 단계는 소도구 보정 가공, 이온 빔 처리, 및 화학 기상 가공으로 구성된 그룹으로부터 선택된 기술인 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 물질은 Si 를 구비하고 제 2 물질은 Mo 및 Ru 로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제 67 항에 있어서, 상기 주기 길이는 6-12㎚의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 제 67 항에 기재된 방법을 사용하여 제조된 다층 미러.
  72. 제 71 항에 기재된 다층 미러를 구비하는 것을 특징으로 하는 EUV 광학 시스템.
  73. 제 72 항에 기재된 EUV 광학 시스템을 구비하는 EUV 마이크로리소그래피 장치.
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