KR20040038847A - 리소그래피장치 및 디바이스제조방법 - Google Patents

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KR20040038847A
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쿠르트랄프
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

EUV 리소그래피장치에서 사용되는 다층거울과 같은 광학요소가 제공되며, 상기 광학요소는 1이상의 벅민스터플러렌을 함유한 1이상의 층을 가진다. 통상적으로, 광학요소의 외측캡핑층으로서 제공되거나 상이한 물질로 형성된 외측캡핑층에 인접한 서브캡핑층을 형성하는 캡핑층으로서 플러렌이 존재한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 플러렌함유층(들)은 다층거울의 2층들간의 인터레이어로서 존재할 수 있다.

Description

리소그래피장치 및 디바이스제조방법{Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method}
본 발명은,
- 방사선의 투영빔을 공급하는 방사선시스템;
- 소정 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;
- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
- 상기 기판상으로 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피투영장치에 관한 것이다.
여기서 사용되는 "패터닝수단(patterning means)" 이라는 용어는 기판의 타겟부에 생성되어야 할 패턴에 대응하는, 패터닝된 단면을 입사하는 방사선빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용될 수 있다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 마스크. 마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠 위상시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크형식도 포함된다. 방사선빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크상의 패턴에 따라 마스크에 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과마스크의 경우) 또는 반사(반사마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우, 상기 지지구조체는 일반적으로 마스크테이블이 될 것이며, 이것은 입사되는 투영빔 내의 소정위치에 마스크가 잡혀 있을 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크가 상기 빔에 대하여 이동될 수 있다.
- 프로그램가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성제어 층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된영역(addressed area)에서는 입사광을 회절광으로 반사하는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광을 비회절광으로 반사하는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로 빔은 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 거울배열의 대안적인 실시예는 적절히 국부화된 전기장을 가하거나 압전작동수단(piezoelectric actuation mean)을 채용하여 축을 중심으로 각각의 거울이 개별적으로 기울어질 수 있는 작은 거울들의 매트릭스 배치를 채용하는 것이다. 마찬가지로, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이며, 어드레스된 거울은 입사되는 방사선빔을 어드레스되지 않은 거울과는 다른 방향으로 반사한다. 이러한 방식으로, 상기 반사된 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어스레싱은 적절한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상기에 서술된 두 가지 상황 모두에서, 패터닝수단은 1이상의 프로그래밍가능한 거울배열을 포함할 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어 미국특허 US 5,296,891호, US 5,523,193호 및 PCT 특허출원 WO 98/38597호, WO 98/33096호로부터 얻을 수 있으며, 본 명세서에서 인용참조되고 있다. 프로그래밍가능한 거울배열의 경우, 상기 지지구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정되거나 움직일 수 있는 프레임 또는 테이블로써 구현될 수 있다.
- 프로그래밍가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참조자료로 채용되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상기와 마찬가지로, 이 경우의 상기 지지구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정되거나 움직일 수있는 프레임 또는 테이블로써 구현될 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크 및 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 상기 패터닝수단은 IC의 개별층에 해당하는 회로패턴을 생성할 수 있으며, 상기 패턴은 한 층의 방사선감응재(레지스트)로 코팅된 기판(실리콘웨이퍼)상의 타겟부(예를 들면, 1이상의 다이로 구성되는)에 묘화될 수 있다. 일반적으로 한장의 웨이퍼에는 인접하여 있는 여러 개의 타겟부로 구성된 전체적인 네트워크를 포함하며, 이들 타겟부는 투영시스템을 통하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 서로 다른 형식의 기계로 구분될 수 있다. 한 가지 형태의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상에 전체 마스크패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체장치에서는 투영빔하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 이 방향과 같은 방향 또는 반대방향으로 기판을 동기화시켜 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로 투영시스템은 배율인자 Ｍ(일반적으로 <1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피장치와 관련된 보다 많은 정보는 예를 들어, US 6,046,792호로부터 얻을 수 있으며 본 명세서에서도 참조자료로 채용된다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선감응재(레지스트)의 층이 최소한의 부분에라도 도포된 기판상에 묘화된다. 이 묘화단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트도포 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피쳐의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC 디바이스의 개별층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그런 다음 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 모두가 개별층을 마무르도록 하는 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 이와 같은 공정에 관한 추가 정보는, 예를 들어, 본 명세서에서 참조자료로 채용되고 있는 "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997년, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학, 반사광학 및 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, 상기 방사선시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어하기 위한 임의의 설계방식에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 더 나아가, 상기 리소그래피장치는 2이상의 기판테이블(및/또는 2 이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에서 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어 US 5,969,441호 및 WO 98/40791호에는 듀얼스테이지 리소그래피장치가 개시되어 있으며, 본 명세서에서도 인용 참조되고 있다.
본 발명은 극자외(EUV) 범위내의 전자기방사선을 채용하는 장치를 중점적으로 다룬다. 통상적으로, 사용되는 방사선은 대략 50㎚ 이하의 파장, 바람직하게는 대략 20㎚ 이하의 파장, 더욱 바람직하게는 대략 15㎚ 이하의 파장을 가진다. 예를 들어, EUV 영역에서 11㎚와 같은 유망한 다른 파장들이 존재하기는 하나, 리소그래피 업계에서 상당한 이득을 얻는 EUV 영역에서의 파장의 일례는 13.4㎚이다.
EUV 장치에서 사용되는 광학요소들, 예를 들어 다층박막거울들은 그것들의 반사율 및 광학품질을 현저히 감소시킬 수 있는 물리적 및 화학적 손상에 특히 민감하다. EUV 방사선에 노출되는 다층거울과 관련된 문제점들은 특히, (i) 최상층의 산화, (ii) 거울표면상의 탄소성장, 및(iii) 다층들의 교착이다. 유사한 문제점들은 다층거울들 이외의 광학요소들이 EUV에 영구적으로 노출되지 않더라도, 그것들과 연계되어 발생한다. 이는 모든 광학요소들에 영향을 줄 수 있는 2차 전자방사선을 통하여 탄소성장이 쉽게 일어날 수 있기 때문이다.
이러한 문제들에 대처하기 위해서, 광학요소들에 대하여 보호캡핑층(protective capping layer)이 제안되었다. 보호캡핑층으로서 사용되는 이전에 제안된 재료들은 루테늄-몰리브덴 보호층, 또한 탄소 또는 탄화붕소(B4C)층을 포함한다. 하지만, 이들 재료들 중 완전히 만족스러운 것은 없다. 루테늄-몰리브덴 다층들은 실제 툴 상태(즉, 고에너지, 저파장전자기방사선과 조합된, 산화제 및 탄화제(carbonising agent)의 잔류압력을 갖는 실질적인 진공)하에서 거의 50시간을 조사한 후에는, 비가역적 저하의 강한 표시들을 나타낸다. EUV 다층거울의 바람직한 수명이 30,000시간 정도이므로, 루테늄-몰리브덴으로 캡핑된 다층거울은 이에 훨씬 못미친다. 또한, 탄소 및 탄화붕소 캡핑층은 열화되기 쉬우며, 이는 2차전자들과 시스템내에 존재하는 분자들(예를 들어, 물 및 탄화수소)의 조합에 의한 것으로 생각된다. 또한, 이러한 층들은 당업계에서 현재 사용되고 있는 세정단계들을 견딜 수 없다.
본 발명의 목적은 화학적 물리적 침식(attack)에 대한 높은 내성을 가지고, 향상된 수명을 가지는 광학요소들을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피투영장치를 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡핑된 다층거울의 층구조를 도시하는 도면;
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 캡핑된 다층거울의 층구조를 도시하는 도면 및;
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 캡핑된 다층거울의 층구조를 도시하는 도면이다.
본 발명에 따르면, 서두문에 밝힌 바 있는 리소그래피장치에서 상기 목적 및 또 다른 목적들이 달성되며, 1이상의 벅민스터플러렌(Buckminsterfullerene)으로 이루어진 1이상의 층을 갖는 1이상의 광학요소를 특징으로 한다.
캡핑층으로서 벅민스터플러렌("플러렌"이라고도 함)의 사용은 매우 안정하고, 화학적으로 불활성인 보호막을 제공한다. 대표적인 플러렌 즉, C60은 다이아몬드의 결합에너지(거의 7.4eV)급인 매우 높은 결합에너지(거의 7.3eV)를 가진다. 그러므로, C60및 여타의 플러렌은 산화 및 방사선유도손상에 대하여 매우 강한 내성이 있다. 이와 대조적으로, 그라파이트/비정질 탄소는 대략 3 내지 5eV의 결합에너지를 가지므로, 화학적 침식에 대한 내성도 떨어진다. 플러렌캡핑층은 장기간의 조사에 대하여 그 초기구조를 보유할 수 있어 개선된 광학처리를 제공한다. 또한, 거울의 보다 긴 수명은 장치의 가동휴지시간을 단축시킨다.
플러렌캡핑층의 또 다른 장점은 거울 최상부상에 탄소성장이 감소된다는 것이다. 거울상의 탄소성장의 주요 원인은 거울표면에 흡착되는 탄화수소의 해리라고 판명되었다. 이 해리는 1차적으로 조사 도중에 거울표면으로부터 2차 전자들의 방출으로 인한 것이다. 하지만, 플러렌은 매우 효율적인 전자 어셉터이다. 플러렌캡핑층은 거울표면에서의 2차전자산출을 감소시킬 것이므로, 탄화수소 해리의 감소를 가져오고, 결과적으로 탄소성장을 줄여줄 것이다. 더욱이, 플러렌층은 낮은 스티킹(sticking) 가능성을 특징으로 한다.
본 발명은 3개의 특별한 실시예를 수반한다. 첫째로, 플러렌층이 광학요소의 외측캡핑층을 형성한다. 플러렌이 화학적으로 불활성이기 때문에, 이 외측캡핑층은 낮은 스티킹 가능성을 특징으로 한다. 이는 또한 탄소오염을 감소시킬 것이므로, 요구되는 세정공정의 빈도를 감소시킬 것이다.
두번째 제안은 외측캡핑층, 예를 들어 플러렌층의 최상부에 존재하는 루테늄층과 함께 서브캡핑층을 형성하는 플러렌막에 관련된다. 이 구성의 장점은 다층의 캡핑층과의 교착이 감소된다는 것이다. 플러렌은 비교적 낮은 밀도를 가지므로, 상당히 두꺼운 캡핑층이 광흡수를 증가시키지 않고 사용될 수 있다. 이는 외측캡핑층과 다층거울 사이의 거리를 증가시켜, 개선된 확산배리어가 되게 한다.
또 다른 실시예에서는, 플러렌함유 인터레이어(들)가 다층거울의 개별층들의 계면에 존재한다. 이는 상기 층들의 응력 및 교착의 감소를 유도한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로는 방사선감응재층으로 덮인 기판을 제공하는 단계;
- 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하도록 패터닝수단을 사용하는 단계;
- 상기 방사선감응재층의 타겟부상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스제조방법으로,
1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어진 1이상의 층을 갖는 1이상의 광학요소를 제공하는 단계를 특징으로 한다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정표시패널, 박막자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는, "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 이해할 수 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 자외선(예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 및 EUV(극자외선, 예를 들어 파장이 5 내지 20㎚ 범위인)를 포함한 모든 형태의 전자기방사선 뿐만 아니라 이온빔이나 전자빔과 같은 입자빔까지도 포괄하여 사용된다.
첨부된 개략적인 도면을 참조로 단지 예시의 방식으로 본 발명의 실시예를 서술한다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
ㆍ방사선(예를 들어, EUV방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선시스템(Ex, IL)(특별히 이 경우에 방사선시스템이 방사선소스(LA)도 포함한다);
ㆍ마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크 홀더가 마련된, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
ㆍ기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판 홀더가 마련된, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT); 및
ㆍ기판(W)의 타겟부(C)(1이상의 다이를 포함)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화하는 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 굴절/카다디옵트릭 렌즈시스템/거울그룹)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (반사마스크를 구비한) 반사형(reflective type)이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (투과마스크를 구비한) 투과형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 위에서 언급한 바와 같은 형태의 프로그램 가능한 거울 배열과 같은 그 밖의 다른 종류의 패터닝수단을 채용할 수도 있다.
방사선소스(LA)(예를 들어, 레이저 생성 또는 방전 플라즈마원)는 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 곧바로 조명시스템(일루미네이터)(IL)에 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기분포의 외측반경 및/또는 내측반경(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 조정하는 수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 그것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 그 밖의 다른 다양한 구성요소들을 포함한다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사하는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기분포를 갖게 된다.
도 1과 관련하여, 상기 방사선소스(LA)는 리소그패피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(예를 들어, 방사선소스(LA)가 흔히 수은램프인 경우에서처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선빔이 (가령,적절한 지향거울에 의해) 장치내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 흔히 방사선소스(LA)가 엑시머레이저인 경우이다. 본 발명과 청구범위는 이들 두 시나리오 모두를 포괄하고 있다.
이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀있는 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 빔(PB)의 초점을 맞춘다. 제2위치설정수단(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정모듈(long stroke module)(개략위치설정) 및 짧은 행정모듈(미세위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔장치와는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에는 마스크테이블(MT)이 단지 짧은 행정모듈에만 연결될 수도 있고 고정될 수도 있다.
상술한 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
2. 스캔모드에서는, 소정타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이v의 속도로 소정 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 되고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대방향으로 동시에 이동하는 데, 이 때M은 렌즈(PL)의 배율(통상M=1/4 또는 1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 플러렌캡핑층의 제안된 적용례를 나타낸다. 각각의 도면에서, 광학요소는 실리콘(2)과 몰리브덴(3)의 교번층으로 이루어진 다층거울이다. 도 2는 외부캡핑층(4)이 플러렌으로 이루어진 본 발명의 제1실시예를 예시한다. 통상적으로, 여기에 도시된 바와 같이, 플러렌함유층은 다층거울상에 직접 놓이기 때문에, 단일 캡핑층만이 존재한다. 하지만, 대안적인 실시예에서는, 다층거울과 플러렌함유층 사이에 추가 캡핑층들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 루테늄, 이리듐 또는 그라파이트카본층 및/또는 또 다른 플러렌함유층이 사용될 수 있다.
도 3은 서브캡핑층이 1이상의 플러렌으로 이루어진 본 발명의 대안적인 실시예를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 캡핑층, 외측캡핑층(a) 및 서브캡핑층(b), 즉 플러렌(들)으로 이루어진 서브캡핑층(b)이 존재한다. 외부캡핑층은, 예를 들어 루테늄으로 형성될 수 있지만, 이리듐 또는 그라파이트카본과 같은 대안적인 캡핑재료가 동일하게 사용될 수 있다.
통상적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 캡핑층이 존재한다. 하지만,서브캡핑층(b)과 다층거울 사이 또는 외측캡핑층(a)과 서브캡핑층(b) 사이 중 어느 하나에 1이상의 또 다른 캡핑층을 포함할 수 있다. 이들 추가캡핑층들은 루테늄, 그라파이트카본을 포함하는 여하한의 적절한 재료 또는 또 다른 플러렌층으로 형성될 수 있다. 하지만, 통상적으로 플러렌층은 외측캡핑층과 인접하여 존재한다.
도 2 및 도 3은 캡핑층 또는 층들이 실리콘층에 놓인 몰리브덴 및 실리콘으로 형성된 다층거울들을 도시한다. 하지만, 캡핑층 또는 층들은 몰리브덴층상으로 동일하게 놓일 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 캡핑층 또는 층들은 몰리브덴/실리콘거울 이외의 다층구조들로 사용될 수 있다. 또한, 다층거울 이외의 광학요소가 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 캡핑층들은 그레이징(grazing) 입사거울, 콜렉터, 레티클 및 모든 종류의 센서들을 이용하여 채택될 수 있다.
도 4는 다층거울에만 적용가능한 본 발명의 대안적인 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 플러렌함유 인터레이어층은 다층거울의 개별층들사이의 1이상의 계면에서 존재한다. 실리콘(2) 및 몰리브덴(3) 층은 필요에 따라 여타의 적절한 물질로 대체될 수 있다. 이 실시예에서는, 캡핑층이 통상적으로 존재하며, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 캡핑층이 사용될 수 있다.
광범위한 여러가지 플러렌, 예를 들어, C60, C70, C74, C80, C82및 C260및 C960을 포함하는 그 보다 큰 여타의 플러렌이 본 발명에서 사용될 수 있다. 벅민스터플러렌이라는 용어는 상술된 것들과 같은 탄소만을 포함하는 구조체 및 (i) 1이상의 탄소원자가 헤테로원자, 예를 들어 N(예를 들어 C59N)으로 교체되는 구조체;(ii) 원자 또는 분자가 플러렌 링(예를 들어 La-C60및 Li-C60)내부에 존재하는 채워진 플러렌; 및 (iii) 다중각 내포플러렌(multi-shelled nestled fullerene)을 포괄하기 위함이다. 바람직한 플러렌은 특히 탄소 C60, C70, C80및 C82만을 함유하는 구조체이다. C60이 가장 바람직하다.
플러렌층은 정형화된 기술을 사용하여 광학요소의 표면에 더해질 수 있다. 통상적으로, 플러렌은 요구되는 플러렌을 함유하는 물질로부터 (열적으로 또는 전자증발을 이용하여) 증발된다. 그런 후, 1이상의 분자층은 광학요소상에서 성장하게 된다. 통상적으로, 이는 분자들이 서로 비교적 약하게 결합된 fcc 격자구조를 갖는 층을 생성한다. 더욱 조밀하게 패킹되고, 단단히 결합된 층은 공유결합에 의하여 연결된 분자들의 체인 또는 망을 형성하도록 플러렌을 중합시켜 형성될 수 있다. 이는 예를 들어, 광여기에 의하여, 증가된 압력을 사용하거나 알칼리도핑에 의하여 행해질 수 있다.
통상적으로, 플러렌으로 이루어진 캡핑층은 1개 내지 5개의 분자층을 함유할 것이다. 2개 내지 3개의 분자층이 존재하는 것이 바람직하다. 플러렌함유 캡핑층의 두께는 통상적으로 3㎚ 이하이나, 대략 7 내지 8㎚의 두께도 유용하게 채택될 수 있다. 도 3의 외측캡핑층(a)과 같은 여타의 캡핑층들은 1 내지 3㎚ 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 서술되었지만, 본 발명은 상술된 바와 다르게 실행될 수도 있다. 상기 서술은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 화학적 물리적 침식에 대한 높은 내성을 가지며, 수명이 연장될 수 있는, 벅민스터플러렌으로 이루어진 광학요소가 제공된다.

Claims (12)

  1. - 방사선의 투영빔을 제공하는 방사선시스템;
    - 소정 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;
    - 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
    - 상기 기판상으로 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피투영장치에 있어서,
    1이상의 광학요소가 1이상의 벅민스터플러렌(Buckminsterfullerene)으로 이루어진 1이상의 층을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학요소는 그 표면상에 1이상의 캡핑층을 가지며, 상기 1이상의 캡핑층은 1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1이상의 캡핑층의 외측층은 1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광학요소는 그 표면상에 단일 캡핑층을 가지는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광학요소는 외측캡핑층 및 상기 외측캡핑층과 상기 광학요소 사이의 서브캡핑층을 포함하는 2개 이상의 캡핑층을 가지며, 상기 서브캡핑층은 1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서브캡핑층은 외측캡핑층에 인접한 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학요소는 다층거울인 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  8. 제7항에 있어서,
    1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어진 층은 다층거울의 임의의 2층 사이의 1이상의 계면에 존재하는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어진 상기 캡핑층은 1 내지 3㎚ 또는 7 내지 8㎚ 두께인 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어진 상기 캡핑층은 1 내지 5, 바람직하게는 2 내지 3개의 벅민스터플러렌 분자의 층을 가지는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1이상의 벅민스터플러렌은 C60으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
  12. - 적어도 부분적으로는 방사선감응재층으로 덮인 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
    - 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하도록 패터닝수단을 사용하는 단계;
    - 상기 방사선감응재층의 타겟부상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스제조방법에 있어서,
    1이상의 벅민스터플러렌으로 이루어진 1이상의 층을 갖는 1이상의 광학요소를 제공하는 단계를 특징으로 하는 리소그래피투영징치.
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