KR20050037962A - 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울상에서의최상부층의 사용, 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울,상기 거울을 포함하는 리소그래피 장치 및 디바이스제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 리소그래피 장치에 사용하기 위한 미리정해진 금속의 최상부층(8)의 사용, 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울 및 상기 거울을 구비한 리소그래피 장치 또는 상기 사용을 위하여 최상부층이 제공되는 거울에 관한 것이다. 상기 장치는 바람직한 파장의 방사선, 예를 들어 EUV를 제공하기 위한 소스(SO)를 갖는다. 상기 소스(SO)는 상기 거울상에 보다 작거나 보다 큰 핵들을 형성시키기 위하여 퇴적되는 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시킨다. 상기 최상부층(8)은 미리정해진 온도 범위내에서 상기 금속 퇴적물의 핵들과 상호확산될 수 있다. 따라서, 상기 금속 입자들을 포함하는 단일 층보다 높은 반사율을 갖는 상기 금속 입자들의 합금의 추가층(14) 및 상기 최상부층(8)의 금속이 형성된다.
Description
본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부상으로 필요한 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 투영장치는 예를 들어, 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 마스크와 같은 패터닝수단은 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 생성하는데 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방사선 감응재(레지스트)층을 갖는 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(하나 또는 여러개의 다이의 일부를 포함함)상으로 묘화(imaging)될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 연속적으로 노광되는 인접해 있는 타겟부들의 네트워크를 포함한다. 공지된 리소그래피 장치로는, 타겟부상으로 전체 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는 이른바 스테퍼(stepper)와, 주어진 방향("스캐닝"방향)으로 투영빔을 통한 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사되는 이른바 스캐너(scanner)가 포함된다.
가까운 미래에서는, 극자외선(EUV) 소스는 EUV 방사선을 생성시키기 위하여 주석이나 다른 금속 증기를 사용할 것이다. 상기 주석은 리소그래피 장치내로 누출되고, 리소그래피 장치내의 거울들, 예를 들어 방사선 콜렉터의 거울들상에 퇴적될 수도 있다. 상기 방사선 콜렉터의 거울들은 다중층이고 루테늄(Ru)의 EUV 반사 최상부층을 가질것으로 예상된다. 반사 Ru층상의 대략 10nm 이상의 주석(Sn)으로 된 퇴적 층들은 벌크 Sn과 동일한 방식으로 EUV 방사선을 반사시킬 것이다. 10nm Sn의 층은 Sn-계 EUV 소스 부근에서 매우 빠르게 퇴적될 것으로 보인다. 콜렉터의 전체 트랜스미션은 현저히 감소되는데, 이는 주석의 반사 계수가 루테늄의 반사 계수보다 훨씬 더 작기 때문이다.
본 발명의 목적은 거울 및 여타 수단들과 거울의 전체 EUV 트랜스미션을 가능한 한 높게 유지시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 작동시 소스에 의하여 발생되는 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림에 의한 거울상의 금속 퇴적물의 형성을 저감시키는데 필요한 파장의 방사선을 제공하기 위하여 상기 상기 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울상에는 미리정해진 금속의 최상부층이 사용되며, 상기 미리정해진 금속은 상기 리소그래피 장치가 사용중일 때 미리정해진 온도 범위내에서 금속의 퇴적물과 상호 확산(interdiffuse)되도록 선택된다.
본 발명의 배경이 되는 일반적인 아이디어는 다음과 같다. 거울은 매우 높은 반사율을 갖는 금속의 최상부층을 가질 수 있다(예를 들어 Ru의 최상부층이 제공되는 다중층 거울). 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림없이, 상기 거울이 제공되는 방사선 콜렉터는 77%의 EUV에 대한 트랜스미션을 갖는다. 하지만, 상기 거울이 그러한 바람직하지 않은 금속 입자들을 콜렉팅한다면, 반사율 및 트랜스미션이 현저히 저감된다. 예를 들어, 바람직하지 않는 금속 입자들이 Sn을 포함하고 상기 Sn이 10nm 이상의 층으로서 퇴적된다면, 상기 다중층 거울의 트랜스미션은 EUV에 대해 21%까지 저감될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 최상부층은 그 위에 퇴적될 때 바람직하지 않은 금속 입자들과 상호 확산되도록 선택된다. 가령, 바람직하지 않은 금속 입자들이 Sn이라면, 최상부층은 Au로 만들어질 수도 있다. 그 다음, Au/Sn 합금막이 Au의 최상부층상에 생성될 것이다. 상기 거울의 콜렉터 트랜스미션은 대략 0.40으로 이는 Sn 층만을 갖는 거울의 0.21의 트랜스미션보다 현저히 더 크다.
Au 대신 그룹 Ib의 여타 요소들이 사용될 수도 있다. Pd 또한 사용될 수 있다.
추가 실시예에서, 본 발명은 원하는 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 생성시켜 거울상의 금속 퇴적물을 형성시킴으로써 금속 퇴적의 핵생성 단계에서 핵들(nuclei)의 수명을 연장시키는 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울상의 1이상의 미리정해진 재료들의 최상부층의 사용에 관한 것이며, 상기 핵들은 상기 리소그래피 장치가 사용중일 때 금속 입자들이 상기 최상부층상에 퇴적되는 경우 형성된다.
1이상의 미리정해진 재료가 금속 퇴적물의 핵생성 단계에서 핵들의 수명을 연장시키도록 선택되는 경우, 가능한 한 핵생성 단계에서 박막의 성장이 이루어지고, 융합 프로세스(coalescence process)가 가능한 한 많이 지연되어, 가능한 한 연속적인 막이 거울상에 형성되지 않도록 한다.
추가 실시예에서, 본 발명은 원하는 파장의 방사선을 제공하고 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시켜 거울상에 금속 퇴적물을 형성시키는 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울에 관한 것으로, 상기 거울은 적어도 부분적으로 1이상의 미리정해진 재료들의 최상부층으로 덮여 있고, 상기 1이상의 미리정해진 재료는 상기 최상부층의 미리정해진 영역상에서만 금속 퇴적물의 웨팅(wetting)을 강화시키도록 선택된다.
여기서, "웨팅"은 표면에 걸쳐 확산되려는 액체의 경향으로서 정의된다. 액체에 의한 웨팅이 커질수록 액체와 표면간의 접촉 각은 작아진다. 여기서, 금속 퇴적물은 액체의 형태로 되어 있다. 1이상의 미리정해진 재료들이 최상부층의 미리정해진 영역상에서만 금속 퇴적물의 웨칭을 강화시키는 경우, 거울은 바람직하지 않은 금속 입자들을 콜렉팅하지만 상기 미리정해진 영역들상에서만 핵생성을 촉진시켜 상기 미리정해진 영역들 외측의 거울을 가능한 한 깨끗하게 유지시킨다. 이에 의하여, 상기 미리정해진 영역들 외측의 영역들은 가능한 한 양호하게 EUV 방사선을 반사시킬 수 있다.
추가 실시예에서, 본 발명은, 필요한 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시키는 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울에 관한 것이며, 상기 거울은 리소그래피 장치가 작동중일 때 금속 입자들이 상기 거울상에 퇴적되는 경우 모세관 작용에 의하여 금속 입자들을 수집 및 제거하도록 디자인된다.
상기 바람직하지 않은 금속 입자들을 수집 및 제거하기 위하여, 상기 거울은 그 안에 1이상의 트렌치 및 구멍들을 포함하며, 상기 거울은 웨팅 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 이들 트렌치 및 구멍들은 바람직하지 않은 금속 입자들의 액들을 콜렉팅하고, 반사 거울면으로부터 그들을 안내해 나간다.
또한, 본 발명은 상술된 바와 같이 1이상의 거울이 제공되고 상술된 바와 같이 1이상의 거울상에 최상부층을 사용하는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
상기 리소그래피 장치에는 거울을 가열시키고 상기 거울상의 바람직하지 않은 금속 입자들의 표면 이동성을 증대시키기 위한 히팅 소스가 제공된다. 이에 의하여, 퇴적되는 바람직하지 않은 금속 입자들이 보다 쉽게 증발된다. 더욱이, 바람직하지 않은 금속 입자들의 증발은 미리정해진 할로겐 가스를 거울의 표면으로 공급함으로써 촉진될 수도 있다.
추가 실시예에서, 본 발명은 상술된 바와 같이 상기 리소그래피 장치에 의하여 제조되는 디바이스에 관한 것이다.
추가 실시예에서, 본 발명은 청구항 제20항에 따른 리소그래피 장치에 관한 것이다. 청구항 제20항에 따른 리소그래피 장치는 거울을 가열시키고 상기 거울상의 금속 입자들의 표면 이동성을 증대시키기 위한 히팅 소스를 포함하여 상기 거울로부터 상기 금속 입자들의 증발을 촉진시킨다.
일 실시예에서, 상기 증발되는 금속 입자들은 펌프에 의하여 펌핑되어 나갈수도 있다.
상기 리소그래피 장치는 방사선 콜렉터로서 배치되는 복수의 거울을 포함하고, 1이상의 거울은 또 다른 거울의 전방면과 마주하는 후방면을 포함하고, 상기 1이상의 거울의 후방면은 다른 거울의 전방면으로부터 증발되는 금속 입자들을 수용하고 응축면으로서 작동하도록 배치된다. 상기 응축면은 상기 1이상의 거울 뒤의 별도의 유닛에 의하여 형성되거나 1이상의 거울 자체의 후방면일 수도 있다. 그것은 응축을 촉진시키기 위하여 증발되는 금속 입자들에 대한 냉각 목적으로서의 역할을 한다.
또한, 본 리소그래피 장치에서, 미리정해진 할로겐 가스가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 리소그래피 장치는 기판들과 같은 디바이스들을 제조하는데 사용될 수도 있다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 리소그래피 장치의 사용에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 집적 광학시스템, 자기 도메인 메모리, 액정표시패널(LCD), 박막자기헤드 등을 위한 가이던스 및 검출패턴의 제조와 같은 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어는 각각 "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 것임을 이해할 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 예를 들어 트랙(통상적으로 레지스트의 층을 기판에 적용하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴)이나 메트롤로지 또는 검사 툴에서 노광 전 또는 후에 처리될 수도 있다. 적용이 가능할 경우, 본 명세서의 내용은 상기 및 기타 기판 처리 툴에 적용될 수 있다. 또한, 기판은 예를 들어 다중 층 IC를 생성시키기 위하여 한번 이상 처리되어, 본 명세서에서 사용된 기판이라는 용어는 다중 처리된 층을 이미 포함하는 기판을 언급할 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 갖는) 자외(UV)선과 (예를 들어, 5 내지 20㎚ 범위내의 파장을 갖는) 극자외(EUV)선 및 이온빔 또는 전자빔과 같은 입자빔을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝수단(patterning means)" 또는 "패터닝구조체(patterning structure)"라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성시키는 것과 같이 투영 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 투영 빔에 부여되는 패턴은 기판 타겟부의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않는다는데 유의해야 한다. 일반적으로, 투영 빔에 부여되는 패턴은 집적회로와 같은 타겟부에 형성될 디바이스 내의 특정기능층에 해당할 것이다.
패터닝 수단은 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝수단의 예로는 마스크, 프로그램 가능한 거울 어레이 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함한다. 리스그래피에서는 마스크가 잘 알려져 있고, 바이너리(binary)형, 교번위상-시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠위상-시프트형과 같은 마스크형식과 다양한 하이브리드 마스크형식을 포함한다. 프로그램 가능한 거울 어레이의 예로는 작은 거울들의 매트릭스 배열을 들 수 있는데, 상기 거울들 각각은 개별적으로 경사져 입사되는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키며; 이러한 방식으로 반사된 빔이 패터닝된다. 패터닝수단의 각 예시에 있어서, 지지 구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있고 가령 투영시스템에 대하여 패터닝수단이 확실히 원하는 위치에 있도록 할 수 있는, 프레임 또는 테이블일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "레티클", "마스크"란 용어의 어떠한 사용도 좀 더 일반적인 용어인 "패터닝수단"과 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 예를 들어, 사용되는 노광방사선에 대하여 적절하거나 또는 침지유체(immersion fluid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 여타의 인자에 대하여 적절하다면, 굴절광학시스템, 반사광학시스템 및 카타디옵트릭시스템을 포함한 다양한 형태의 투영시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 "렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
또한, 조명시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위하여 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학구성요소를 포함하는 다양한 종류의 광학구성요소를 포괄할 수 있고, 이러한 구성요소들은 이후에 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 수도 있다.
리소그래피장치는 2개(듀얼스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병렬로 사용될 수 있거나, 1이상의 테이블이 노광에서 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수도 있다.
또한, 리소그래피장치는 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어 물에 기판이 침지되는 형태로 구성될 수도 있다. 침지액은 리소그래피장치내의 여타의 공간, 예를 들어 마스크와 투영시스템의 제1요소 사이에 적용될 수도 있다. 침지기술은 당업계에서 투영시스템의 개구수를 증가시키는 것으로 잘 알려져 있다.
실시예에서, 같은 참조부호들은 동일한 구성요소 또는 요소들을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는:
- 방사선(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝수단(MA)(예를 들어, 마스크)을 지지하고, 아이템 PL에 대하여 패터닝수단을 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트코팅된 웨이퍼)을 잡아주고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT); 및
- 패터닝수단(MA)에 의하여 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함)상에 묘화(imaging)시키는 투영시스템(PL)(예를 들어, 반사형 투영렌즈)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크 또는 위에서 언급한 종류의 프로그램가능한 거울 어레이를 채용한) 반사형이다. 대안적으로는, 상기 장치가 (예를 들어, 투과 마스크를 채용한) 투과형일 수도 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 상기 방사선 소스와 리소그래피 장치는, 예를 들어 상기 방사선 소스가 플라즈마 방전 소스일 경우 별도의 객체일 수 있다. 이러한 경우에, 상기 방사선 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성한다고 볼 수 없으며, 방사선 빔은 예를 들어, 적절한 콜렉팅 거울 및/또는 스펙트럼 정화 필터(spectral purity filter)를 포함하는 방사선 콜렉터(radiation collector)의 도움으로 방사선 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)를 일반적으로 거쳐간다. 여타의 경우, 예를 들어, 방사선 소스가 수은램프인 경우에는 상기 방사선 소스는 상기 장치의 통합된 일부일 수 있다. 방사선 소스(SO)와 일루미네이터(IL)는 방사선 시스템이라 칭할 수도 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 빔의 각도의 세기분포를 조정하는 시스템을 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면에서의 세기 분포의 적어도 외측 및/또는 내측의 반경크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 상기 일루미네이터는 그 단면에서 소정의 균일성 및 세기 분포를 갖는, 투영 빔(PB)이라 칭해지는 콘디셔닝된 방사선 빔을 제공한다.
상기 투영 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀있는 마스크(MA)상에 입사된다. 마스크(MA)에 의해 반사되면, 투영 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하고 상기 렌즈는 기판(W)의 타겟부(C)위에 상기 빔(PB)을 포커스한다. 제2위치설정수단(PW) 및 위치센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스)에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM) 및 위치센서(IF1)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물테이블들(MT 및 WT)의 이동은, 위치설정수단들(PM 및 PW)의 일부를 형성하는 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우에는 마스크테이블(MT)이 짧은행정 액추에이터에만 연결될 수도 있고 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1, M2) 및 기판 정렬마크(P1,P2)를 사용하여 정렬될 수도 있다.
도시된 장치는 다음의 바람직한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되는 한편, 투영 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에(즉, 단일 정적노광) 타겟부(C)에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 정적노광시에 묘화되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서는, 마스크테이블(MT)과 기판테이블(WT)이 동시에 스캐닝되는 한편 투영빔에 부여된 패턴이 소정 타겟부(C)(즉, 단일 동적노광)상에 투영된다. 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전(image reversal) 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 동적노광시의 타겟부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 한편, 스캐닝동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서는, 마스크테이블(MT)이 프로그램가능한 패터닝수단을 잡아주어 기본적으로 정적인 상태로 유지되며, 투영빔에 부여된 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안 기판테이블(WT)이 움직이거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스방사선소스(pulsed radiation source)가 채용되며, 기판테이블(WT)이 이동할 때마다, 또는 스캔시 연속적인 방사선펄스들 사이에서 필요에 따라 프로그램가능한 패터닝수단이 업데이트된다. 이 작동 모드는, 위에서 언급된 바와 같은 종류의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝수단을 활용하는 마스크없는(maskless) 리소그래피에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전체적으로 다른 상이한 사용 모드가 채용될 수도 있다.
도 2는 방사선 시스템(42), 조명 광학 유닛(44) 및 투영 광학시스템(PL)을 포함하는 투영장치(1)를 보다 상세하게 나타내고 있다. 방사선 시스템(42)은 방전 플라즈마에 의하여 형성될 수 있는 방사선 소스(SO)를 포함한다. EUV 방사선은 매우 고온의 플라즈마가 생성되어 전자기 스펙트럼의 EUV 범위내의 방사선을 방출하는 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기와 같은 가스 또는 증기에 의하여 생성될 수도 있다. 상기 매우 고온의 플라즈마는 전기적인 방전의 부분적으로 이온화된 플라즈마가 광학 축선(O)상으로 붕괴되도록 함으로써 생성된다. 방사선의 효율적인 발생을 위하여 10Pa의 부분압의 Xe, Li, Sn 증기 또는 여타 적절한 가스 또는 증기를 필요로 할 수도 있다. 방사선 소스(SO)에 의하여 방출되는 방사선은 가스 배리어 구조체 또는 오염물 트랩(49)을 거쳐 소스 챔버(47)로부터 콜렉터 챔버(48)내로 진행한다. 가스 배리어 구조체(49)는, 예를 들어 본 명세서에서 참조를 위해 채용하고 있는 유럽특허출원 EP-A-1 233 468 및 EP-A-1-057 079에 상세히 기술된 것과 같은 채널 구조체를 포함한다.
콜렉터 챔버(48)는 그레이징 입사 콜렉터(grazing incidence collector)에 의하여 형성될 수 있는 방사선 콜렉터(50)를 포함한다. 콜렉터(50)를 지난 방사선은 격자 스펙트럼 필터(51)에서 반사되어 나가 콜렉터 챔버(48)내의 어퍼처에서 버츄얼 소스 포인트(52)에 포커싱된다. 콜렉터 챔버(48)로부터, 투영빔(56)은 조명 광학 유닛(44)내에서 공칭 입사 리플렉터(53,54)를 거쳐 레티클 또는 마스크 테이블(MT)상에 위치한 레티클 또는 마스크상으로 반사된다. 투영 광학 시스템(PL)내에서 반사 요소(58,59)를 거쳐 웨이퍼 스테이지 또는 기판 테이블(WT)상으로 묘화되는 패터닝된 빔(57)이 형성된다. 일반적으로는 조명 광학 유닛(44) 및 투영시스템(PL)내에 도시된 것 보다 많은 요소들이 존재할 수 있다.
방사선 콜렉터(50)들은 종래기술을 통해 알려져 있다. 예를 들어 EP 03077675.1에는 본 발명에 사용될 수 있는 방사선 콜렉터의 일 예시가 기술되어 있다. 이제부터는 Sn 증기의 방전 플라즈마를 기초로 하는 방사선 소스(SO)를 참조하여 본 발명에 대해 예시할 것이다. 하지만, 본 발명의 전체적인 아이디어는 여타 금속 증기들에 대해 적용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
도 3은 도 1 및 2에 도시된 배열에 사용될 수 있는 거울의 일부분을 나타내고 있다. 도 3에 도시된 거울은 방사선 콜렉터(50)내의 거울들 중 하나로서 사용되는 것이 유리하다. 이러한 거울은 당업자들에게 잘 알려져 있듯이 층(2)상의 최상부층(4)을 갖는 다중층 거울로서 만들어질 수도 있다. 보다 많은 하부의 층(2)이 제공될 수도 있다. 상기 층(2)은 Ni으로 만들어지는 반면 최상부층(4)은 Ru으로 만들어질 수 있다.
가까운 미래에는, 상기 방사선 소스(SO)가 Sn을 이용하여 극 자외(EUV) 방사선을 생성할 수도 있다. 이는 주석(Sn) 증기를 사용하여 수행될 수도 있다. 상기 Sn의 일부는 소스 챔버(47)로부터 콜렉터 챔버(48)내로 누출될 것이다. 오염물 트랩(49)을 사용하고 상기 소스 챔버(47)로부터 빠져 나온 상기 Sn을 줄이기 위한 수단 및 방법들을 사용함에도 불구하고, 상기 Sn의 일부는 방사선 콜렉터(50)의 거울에 도달될 수 있다. 여기서, Sn은 참조부호 5로 나타낸 바와 같이 방사선 콜렉터 거울들의 반사 Ru 층(4)상에 퇴적될 것이다. 따라서, Sn 층(6)은 Ru 층(4)상에 형성될 것이다. Ru 층(4)의 최상부상의 Sn 층(6)은 거울(1)의 트랜스미션을 저감시킨다. 콜렉터 트랜스미션은 거울면에 대하여 10도의 입사각을 갖는 2가지 반사의 효과로서 정의된다. 따라서, 트랜스미션 계수는 단일 반사에 대한 반사 계수의 제곱과 동일하다. 이들 두가지 반사는 콜렉터의 거동에 대해 근사하다. 이러한 방식으로 정의된 바와 같이, EUV에 대해 순수 Ru를 갖는 상기 방사선 콜렉터(50)의 트랜스미션은 77%이다. 하지만, Sn 층(6)이 10nm 이상이라면, EUV에 대한 방사선 콜렉터(50)의 상기 트랜스미션은 21%까지 저감된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 거울(1)의 최상부층의 반사율과 관련한 Sn의 영향은 거울(1)의 최상부층을 위한 Sn 및 미리정해진 광학 재료의 상호확산을 증가시킴으로써 저감된다.
EUV 방사선에 대한 거울상의 광학 코팅의 반사율은 구성 요소들에 의해서만 결정되며, 화학적 효과들은 무시될 수 있다(Spiller, Soft x-ray optics, SPIE Press, Washington, 1994, p.7). 혼합물들의 광학적 상수들은 그들의 원자 밀도로 웨이팅한(weight) 혼합물의 구성 요소들의 광학적 상수들의 합과 동일하다. 따라서, 거울(1)의 반사면 부근에는 가능한 한 많은 "양호한 반사" 원자들과 가능한 한 적은 Sn 원자들을 갖는 것이 유리하다. 거울(1)의 반사율과 관련한 Sn의 영향을 저감시키기 위하여, Sn과 혼합되어 거울 표면에서 충분한 반사 재료와의 혼합물이 생성되도록 함으로써 이상적인 반사율을 갖게 하는 거울(1)상의 최상부층으로서 광학 코팅을 구비하는 것이 제안되어 왔다.
EUV, 예를 들어 13.5nm의 방사선에 대한 "양호한 반사" 원자들로는 Mo, Nb, Ru, Zr, Rh, Pd, Au 등이 있다. Sn과 상기 원자들의 상호혼합은 온도에 종속적이다. 이것은 제어를 위한 한가지 파라미터이다. 또 다른 파라미터는 광학 코팅층이 만들어지는 재료이다. Al, C, Si, Sn과 같은 그룹 Ⅲb 및 그룹 Ⅳb 주 재료로의 Au, Ag 및 Cu를 포함하는 Ib 그룹 요소들의 확산은 매우 신속하게 일어날 수 있다(Nakahara, et al., Thin Solid Films 84(1981), pp. 185-196; note, that for the groups nomenclature, the European Group Labelling Scheme is used). 또한, Al/Sn 박막에서의 상호확산 및 위상 형성에 대해 광범위하게 연구되어 왔다(Hugsted, et al., Thin Solid Films 98(1982), pp. 81-94). 그들의 상호확산은 실온에서도 매우 크다. 따라서, Sn 퇴적 환경에서 거울(1)상의 EUV 리플렉터로서 금 코팅이 유리하다. Au 및 Sn의 합금의 용융 온도 부근에서, 상호확산이 매우 크다. 80%의 Au과 20%의 Sn을 포함하는 표준 땜납의 용융점은 554K(281℃)으로 매우 낮다. 하지만, Sn과의 여타 조합들과 관련해서는 용융점이, 예를 들어 실온과 2800K 사이의 범위내에서 발견된다. Au와 Sn의 합금과 관련하여, 용융점의 온도 범위는 실온과 1337K 사이이다.
본 발명의 일 실시예에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이 Au로 만들어진 최상부 코팅(8)을 갖는 거울(3)을 제공하는 것이 제안되고 있다. 이 Au의 최상부 코팅(8)은 Ni 층(2)의 최상부상에 있을 수 있다.
도 4b에 나타낸 바와 같이, Sn은 참조부호 5로 나타낸 바와 같이 Au 최상부 코팅(8)상에 퇴적된다. Au 최상부 코팅(8)상의 Sn 원자들의 퇴적 프로세스가 진행되는 동안, 도 4b에 도시된 바와 같이 Sn의 얇은 층(10)이 형성된다. Au 최상부 코팅(8)의 원자들은 화살표 12로 표시된 바와 같이 상기 Sn의 층내로 확산된다. 따라서, Au/Sn의 층(14)이 Au의 최상부 코팅(8)의 최상부상에 형성된다. 도 4c에 이것이 도시되어 있다. 거울(3)은 그 위로 입사되는 EUV 방사선(도 4b에는 도시되지 않음)에 의하여 가열되기 때문에, 상호확산 속도는 실온의 작용에 비해 증가될 것이다.
이 합금 막(14)은 거울(3)상의 리플렉터 층으로서 사용될 수 있다. 상기 거울(3)은, 예를 들어 방사선 콜렉터(50)에 사용될 수 있다. Au/Sn 합금막(14)을 갖는 거울(3)의 콜렉터 트랜스미션은 대략 0.40이다. 이것은 Sn 층(6)만을 갖는 거울의 트랜스미션 0.21보다 현저히 더 크다.
Au를 사용할 때의 단점은 순수 Ru에 대한 0.77과 비교하여 초기 트랜스미션, 즉 거울면상에 Sn이 조금이라도 퇴적되기 이전의 트랜스미션이 0.46에 지나지 않는다는 점이다. 하지만, 상기 거울(3)의 트랜스미션은 훨씬 더 긴 기간동안 순수 Sn에 대한 0.21보다 현저히 더 크게 유지된다.
이것이 도 4d에 나타나 있다. 도 4d는 퇴적되는 Sn 층의 두께의 함수로서 거울의 계산된 트랜스미션을 나타낸다. 도 4d는 2가지 상황을 나타내고 있다. 제1상황에서는, Sn이 Ru 층상에 퇴적된다(도 3). 제2상황에서는, Sn이 Au 최상부 코팅(8)상에 퇴적된다(도 4a-4c). Au/Sn 합금의 경우(도 4c)와 관련하여, Au/Sn 함금층(14)은 100nm의 Au와 Sn 층의 균질 혼합물이다. Sn 층의 두께는 대수 스케일로 나타 있는 것을 알 수 있다.
Sn의 퇴적은 연속적인 프로세스이기 때문에, Au/Sn의 최상부 코팅(14)은 작동중에 Sn으로 덮힌다. 그래서 퇴적되는 Sn이 결국 Sn이 너무 많은 합금이 되지 않도록 그리고 퇴적되는 Sn이 Au/Sn 합금층(14)의 최상부상에 잔류하는 대신 Au와 혼합되는 것에 주의를 기울여야 한다. Au/Sn 합금층(14)의 두께에 따라, 거울(3)은 퇴적될 Sn의 특정한 양을 다룰 수 있다. 이는, 거울(3)의 트랜스미션이 감소를 시작하는 Au/Sn 합금층(14)의 두께(도 4d에서는 대략 20nm부근)는 Au 층(8)의 초기 두께에 종속한다는 사실로 바꿀 수 있다. Au 층(8)의 상기 초기 두께를 증가시키는 것은 보다 많은 Sn 흡수 능력을 가져온다. Au 층은 통상적으로 10nm 내지 10미크론 사이의 범위내에 있을 수 있다.
Sn의 연속적인 흡수는 Au 층(8)으로부터 Sn의 제거를 요한다. 그렇게 하기 위한 한가지 방법은 "베이킹 아웃(baking out)", 즉 Au/Sn 합금층(14)의 온도를 높여 Sn의 증기(16)로서 Sn의 증발을 촉진하는 것이다(도 4c). 거울(3)을 가열하는 배열에 대해서는 도 8을 참조하여 후술할 것이다.
Au/Sn 합금층(14)의 단점은 Au/Sn 합금의 Sn 증기압이 순수 Sn에 대한 것보다 낮다는 점이다. 따라서, Au/Sn 합금층(14)으로부터 Sn을 제거하는 것은 표면으로부터 순수 Sn을 제거하는데 필요한 것보다 높은 온도를 요한다. 거울 표면으로부터의 증발이 Au/Sn 합금층(14)의 상부면에서 약간 감소된 Sn 농도를 가져온다는 사실은 보다 높은 반사율을 가져오는데, 이는 보다 높은 비율의 Au 원자들이 상기 상부면 부근에 존재하기 때문이다. 이는, 비상호확산(non-interdiffsion) 조합들에 대해 유리하다. 보다 많은 Sn을 증기 상으로 취하기 위하여, Cl2, Br2 또는 I2
와 같은 할로겐 가스를 첨가하는 것도 가능하다. 금속 할로겐화물들의 증기압은 순수 금속들의 증기압보다 높은 것이 보통이다. 따라서, 할로겐 가스를 첨가하는 것은 증발 프로세스를 촉진시킨다.
거울(3)상에 퇴적되는 Sn의 양에 따라서, 상이한 반사 재료들간에 선택이 이루어질 수 있다. 본 발명의 발명인은 다음의 두가지 경우: 즉 (1) 높은 초기 반사율(예를 들어, Ru)과 조합되는 상호확산이 없는 경우와 (2) 낮은 초기 반사율(예를 들어, Au)과 조합되는 매우 높은 상호확산의 경우에 대해 상호확산의 효과를 계산하였다. 매우 낮은 Sn의 선량(dose)들에 대해서는, Ru 거울이 유리하다. 하지만, Ru 코팅된 거울의 반사율은 도 4d를 참조로 이히 설명하였듯이 얇은 Sn 층에 대해 매우 급격하게 떨어진다. 한편, Au 코팅 거울은 역시 도 4d를 참조하여 설명한 바와 같이 훨씬 더 긴 기간동안 그것의 초기 트랜스미션을 유지할 수 있다. 여타 재료들은 간헐적으로 이용될 것으로 예측된다. 예를 들어, Pd는 Au보다 높은 초기 반사율을 가지나, Pd는 상호확산에 있어 수행능력이 떨어진다.
도 4a-4d를 참조로 설명한 바와 같은 방법은 Sn 증기에 대해 작용할뿐 아니라 여타 금속 증기들에 대해서도 작용하며, 보다 낮은 용융점을 갖는 요소들에 대해 상호확산이 보다 크다는 것이 확인된다. Sn은 504.8K(231.8℃)의 매우 낮은 용융점을 가진다(Marinkovic, et al., Thin Solid Films, 217(1992), pp. 26-30 참조).
다른 실시예에 따르면, 본 발명은 두가지 방식:즉 첫째, 반사 거울 표면의 1이상의 부분들을 퇴적되는 Sn이 없도록 유지하여 상기 부분들상의 입사 EUV 방사선이 Ru(또는 다른 양호한 EUV 리플렉터)상에 직접적으로 입사되도록 하고, 둘째 상기 표면으로부터 Sn을 제거하는 방식으로 거울의 반사율과 관련한 Sn의 영향을 저감시키는 방법을 제안하고 있다.
무엇보다도, 표면상에서의 박막이 어떻게 성장하는지에 대한 설명은 박막이 성장하는 거울의 평면도를 나타내는 도 5a-5d를 참조하여 주어질 것이다. 통상적으로, 박막은 다음의 단계들에 다라 표면상에서 성장한다:
1. 작은 핵들이 형성되는 핵생성 단계. Sn의 상기 작은 핵들(18)이 Ru 층(4)상에 나타나 있는 도 5a 참조. 상기 핵들(18)은 그들이 서로 닿기 시작할 때까지 성장하는데, 이는 일반적으로 포화밀도라 칭해지는 밀도에서 발생된다. 상기 핵생성은 결함유발적(defect-induced)이거나 무작위적일 수 있다.
2. 도 5b에 도시된 바와 같이 맞닿은 핵들이 보다 큰 하나의 단일 핵(20)으로 변형되어 표면 자유 에너지를 저감시키는 융합단계. 상기 보다 큰 핵(20)들은 성장을 유지한다. 표면 확산은 주요 이송 메커니즘이다.
3. 보다 큰 개별 핵(20)들이 상기 융합단계가 진행되는 동안보다 빠르게 성장하여 보이드(void) 및 그레인(grain) 경계를 갖는 보다 연속적인 채널을 생성하는 채널 단계(도 5c 참조).
4. 전체 면적이 (도 3의 평면도인) 도 5d에 도시된 바와 같이 연속적인 막(6)으로 덮히는 연속 막 단계(상기 막은 그레인 경계들에 의하여 연결되는 그레인들로 구성됨).
가능한 한 큰 포화밀도를 갖는 핵생성 단계에서는 가능한 한 박막의 성장을 유지하는 것이 제안된다. 이는, 예를 들어 다음의 방식들로 달성될 수 있다.
일 실시예에서, 거울 표면상의 Sn의 표면 이동성은 도 6에 도시된 바와 같이 Ru(또는 기타) 층(4)의 최상부상의 예를 들어 탄소(C)의 보호 코팅(24)을 도포함으로써 증가된다. 상기 보호 코팅(24)은 Sn과 Ru(또는 기타) 층(4)과의 화학 반응들의 저감을 위해 사용될 수도 있다. 따라서, Sn의 연속적인 막이 형성되는 것을 방지하고 Ru(또는 기타) 층(4)의 큰 부분을 청정하게 유지하는 것을 돕는다. 보호 코팅(24)은 Sn에 의하여 쉽게 웨팅되지 않는 재료로부터 선택되는 것이 바람직하다.
다른 실시예에서는, 성장(핵생성) 구역(site)들이 인공적으로 생성된다. 퇴적되는 Sn은 상기 핵생성 단계가 진행되는 동안 상기 핵생성 구역들상에 수집된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이것은, 예를 들어 EUV에 의한 조명에 적합한 소정의 밀도 패턴으로 Ru(또는 기타) 층(4)상에 "점들(dots)"의 형태로 미리정해진 재료의 성장 구역(28)을 퇴적시킴으로써 수행될 수 있다. 기타 가능한 핵생성 구역들은 구멍, 트렌치, 라인 및 여타 형상이다. 상기 성장 구역들(28)은, 예를 들어 구리(Cu)와 같이 Sn에 의하여 쉽게 웨팅되는 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 그들은 크게 편평하거나, 라인 형상이거나 점의 형상일 수 있다. 이 때 퇴적되는 Sn은 성장 구역(28)의 최상부상에 유사한 형상의 퇴적 구역(26)들을 형성한다.
추가 실시예에서는, Ru 층(4)의 온도가 Ru 층(4)상의 Sn의 표면 이동성을 증가시키도록 상승된다. 이는, 보다 먼 거리에 떨어진 거울상에 입사되는 Sn을 위해 가능한 핵생성 구역들을 유지시킨다. 상기 Sn은 핵생성 구역들에서 모아져 Ru 층(4)의 큰 부분을 청정하게 유지시킨다. 이에 의하여, 거울의 전체 트랜스미션은 보다 높은 레벨상에서 유지된다. 이는, 예를 들어 도 8에 도시된 배열로 수행될 수도 있다.
도 8은, 제어기(40)에 의하여 제어되는 히트 소스(38)를 개략적으로 나타내고 있다. 상기 히트 소스(38)는 연결부(31)들에 의하여 거울(30(1))에 연결될 수 있다. 상기 연결부(31)들은 열 전도성을 띨 수 있다. 제어기(40)는 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터로서 구현되거나 적절한 아날로그 및/또는 디지털 회로를 갖는 제어기로서 구현될 수 있다. 히트 소스(38)는 방사선 콜렉터(50) 중 30(1)의 제1거울을 향하는, 화살표 37로 표시된 열을 발생시킨다. 상기 방사선 콜렉터(50)는 제2거울(30(2))을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 당업자들에게 잘 알려져 있듯이, 상기 방사선 콜렉터는 EUV 방사선(35)을 콜렉팅하고 투영빔(56)을 생성시키기 위하여 2개 이상의 거울들을 포함할 수도 있다.
거울(30(2)) 이면에는, 거울(30(1))의 전방면, 즉 EUV 방사선(35)을 수용하는 거울(30(1))의 면과 대향하여 배치되는 콜드 유닛(cold unit:33)이 제공된다. 상기 콜드 유닛(33)은 EUV 방사선(35)의 외측, 즉 거울(30(2)) 바로 가까이에 배치되고 따라서 EUV 방사선(35)에 의하여 가열되지 않기 때문에 "콜드"라 칭해진다. 점선들은 EUV 방사선(35)이 어떻게 거울(30(1))을 향하며 그에 의해 반사되는지를 나타내고 있다. 상기 점선들은 또한 콜드 유닛(33)이 거울(30(1))에 의해 반사되는 EUV 방사선을 수용조차 하지 않는지도 보여준다. 따라서, 참조부호(32,34)로 나타낸 콜드 유닛(33)에 인접한 영역들은 EUV 방사선이 존재하지 않는 어두운 영역들이다. 거울(30(2))로부터 콜드 유닛(33)을 향하는 열전달은 일어나지 않는 것이 바람직하나 콜드 유닛(33)은 거울(30(2))에 부착될 수도 있다. 거울(30(1)) 및 (30(2))의 참조부호(36)는 가능한 관통-구멍을 나타낸다.
대안의 실시예에서는, 거울(30(1))이, 예를 들어 거울(30(2))의 후방면에 연결되는 Peltier 요소에 의하여 활성적으로 냉각될 수 있다. 상기 Peltier 요소는 거울(30(1))을 냉각시키고 거울(30(2))을 가열하기 위하여 거울(30(1))을 향한 저온의 면과 거울(30(2))을 향한 열 제거 측면을 갖는다.
작동에 있어서, 히트 소스(38)에 의하여 생성되는 열은 거울(30(1))상에 퇴적된 후에 Sn을 가열시키고, 따라서 거울(30(1))의 표면으로부터 Sn의 증발(16)을 촉진시킨다. 증발되는 Sn은 상기 표면상의 콜드 유닛(33)을 향하여 크게 응축될 것이다. 몇몇 미리정해진 작동 시간후에, 상기 냉각유닛(33)은 청정한 것으로 대체될 수 있다. 상기 콜드 유닛(33)은 인시츄(in-situ) 또는 엑스시츄(ex-situ)하게 청정해질 수 있다. 도 8의 셋업의 추가적인 장점은 거울(30(1))이 Sn의 증발에 의하여 추가적으로 냉각된다는 점이다. 물론, 다른 거울(30(2))이 유사한 방식으로 가열될 수도 있고, 여타 콜드 유닛과 마주할 수도 있다. 증발되는 Sn은 제어기와 연결되고 그에 의해 제어되는 펌프(29)에 의하여 펌핑되어 나갈 수도 있다.
관통-구멍(36)들은 거울 표면상의 Sn에 대해 모세관 작용을 갖도록, 즉 그들이 Sn을 콜렉팅하여 그것을 EUV 방사선을 수용하지 않는 후방의 거울 표면으로 이송해 나가도록 디자인된다. 이러한 효과를 위해, Sn에 의한 웨팅을 향상시키기 위하여, 즉 Sn이 상기 코팅과 접촉하는 경우 상기 코팅의 전체 표면에 걸쳐 확산되는 방식으로 상기 면을 구성하기 위하여 상기 관통-구멍에는 예를 들어 Ag 또는 Cu로 만들어지는 웨팅 코팅이 제공된다.
대안적으로, 또는 추가적으로 도 9에 도시된 바와 같이 웨팅 코팅이 제공될 수도 있는 모세관 트렌치(39)가 전방면이나 후방면 또는 두면 모두에 제공될 수 있다. 상기 모세관 트렌치(39)들은 Sn을 콜렉팅하여, 예를 들어, Sn 싱크(sink)(도시 안됨)에 의하여 콜렉팅될 수 있는 거울의 에지로 Sn을 이송해 나간다. 상기 모세관 트렌치(39)는 전방면에서 콜렉팅된 Sn이 관통구멍을 통해 후방쪽으로 이송되고 그로부터 Sn 싱크로 이송될 수 있도록 (적용가능할 경우) 관통구멍(36)에 연결될 수 있다.
도 8의 셋업은 도 3-7에 도시된 바와 같이 거울이 있거나 없거나 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 도 8의 셋업에서는, (다른 실시예들에서와 마찬가지로), 보다 많은 Sn 함유 증기를 얻기 위하여 시스템에 할로겐화물들이 도입될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시예들에 대하여 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 거울 및 여타 수단들과 거울의 전체 EUV 트랜스미션을 가능한 한 높게 유지시키는 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 도;
도 2는 도 1의 일부분들을 보다 상세히 나타낸 도;
도 3은 예를 들어 도 2에 따른 시스템의 방사선 콜렉터에 사용될 수 있는 거울의 일부분을 나타낸 도;
도 4a-4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 거울의 부분들을 나타낸 도;
도 4d는 퇴적된 Sn 층의 두께의 함수로서 EUV의 거울 트랜스미션을 나타낸 그래프;
도 5a-5d는 본 발명의 제2실시예에 도입된 것으로서 거울 표면상에서의 박막의 성장의 상이한 단계들을 나타낸 도;
도 6은 본 발명의 거울의 일 실시예를 나타낸 도;
도 7은 본 발명의 거울의 추가 실시예를 나타낸 도;
도 8은 본 발명에 따른 방사선 콜렉터의 부분도;
도 9는 본 발명에 따른 거울의 전방면을 나타낸 도이다.
Claims (25)
- 작동시 소스에 의하여 발생되는 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림에 의한 거울상의 금속 퇴적물의 형성을 저감시키는데 필요한 파장의 방사선을 제공하기 위하여 상기 상기 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 미리정해진 금속의 최상부층(8)의 사용으로서,상기 미리정해진 금속은 상기 리소그래피 장치가 사용중일 때 미리정해진 온도 범위내에서 금속 퇴적물과 상호 확산(interdiffuse)되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 미리정해진 금속의 최상부층(8)의 사용.
- 제1항에 있어서,상기 미리정해진 온도 범위는 300 내지 2800K인 것을 특징으로 하는 미리정해진 금속의 최상부층(8)의 사용.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 미리정해진 금속은 Au 또는 Pd와 같은 그룹 Ib의 요소들 중 1이상인 것을 특징으로 하는 미리정해진 금속의 최상부층(8)의 사용.
- 제3항에 있어서,상기 바람직하지 않은 금속 입자들은 Sn 및 Li 중 하나인 것을 특징으로 하는 미리정해진 금속의 최상부층(8)의 사용.
- 원하는 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 생성시켜 상기 거울상에 금속 퇴적물을 형성시킴으로써 금속 퇴적의 핵생성 단계에서 핵들(nuclei)의 수명을 연장시키는 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울상의 1이상의 미리정해진 재료들의 최상부층(24)의 사용으로서,상기 리소그래피 장치가 사용중일 때 상기 금속 입자들이 상기 최상부층상에 퇴적되는 경우 상기 핵들이 형성되는 것을 특징으로 하는 1이상의 미리정해진 재료들의 최상부층(24)의 사용.
- 제5항에 있어서,상기 1이상의 미리정해진 재료들은 C와 같은 비웨팅 재료(non-wetting material)를 포함하는 것을 특징으로 하는 1이상의 미리정해진 재료들의 최상부층(24)의 사용.
- 원하는 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시켜 거울상에 금속 퇴적물을 형성시키는 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울로서,상기 거울은 적어도 부분적으로 1이상의 미리정해진 재료들의 최상부층(28)으로 덮여 있고, 상기 1이상의 미리정해진 재료는 상기 최상부층(28)의 미리정해진 영역상에서만 상기 금속 퇴적물의 웨팅(wetting)을 향상시키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 거울.
- 제7항에 있어서,상기 1이상의 미리정해진 재료는 예를 들어 Ag 또는 Cu와 같은 웨팅 재료를 포함하고, 1이상의 점 또는 선의 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 거울.
- 필요한 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시키는 소스를 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 거울로서,상기 거울은 리소그래피 장치가 작동중일 때 상기 금속 입자들이 상기 거울상에 퇴적되는 경우 모세관 작용에 의하여 상기 금속 입자들을 수집 및 제거하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 거울.
- 제9항에 있어서,상기 구조는 웨팅재료로 코팅될 수 있는 상기 거울내에 모세관 트렌치(39) 및 관통구멍(36) 중 1이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 거울.
- 리소그래피 장치에 있어서,- 방사선 투영빔을 제공하는 조명시스템;- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하고,상기 조명시스템은 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 1이상의 거울을 포함하거나, 제1항 내지 제6항에 따라 사용되는 최상부층이 제공되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제11항에 있어서,상기 리소그래피 장치는 필요한 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시키는 방사선 소스(SO)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제12항에 있어서,상기 바람직한 파장은 상기 EUV의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제12항 또는 제13항에 있어서,상기 금속 입자들은 Sn 및 Li 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,상기 거울은 방사선 콜렉터(50)의 일부인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,오염물 트랩(49)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,상기 리소그래피 장치는 상기 거울을 가열시키고 상기 거울상의 상기 바람직하지 않은 금속 입자들의 표면 이동성을 증가시키기 위한 히트 소스(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 거울의 상기 표면으로 미리정해진 할로겐 가스를 제공하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 디바이스 제조방법에 있어서,- 기판을 제공하는 단계;- 조명시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및- 상기 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 단계를 포함하고,제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에서 정의된 상기 조명시스템의 거울 또는 제1항 내지 제6항에 정의된 바와 같이 사용되는 최상부층이 제공되는 거울을 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
- 리소그래피 장치에 있어서,- 방사선 투영빔을 제공하는 조명시스템;- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하고,상기 리소그래피 장치는 필요한 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시키는 소스(SO)를 포함하고, 상기 조명시스템은 상기 리소그래피 장치가 작동중일 때 상기 바람직하지 않은 금속 입자들 중 적어도 일부를 수용하도록 배치된 거울을 포함하고, 상기 리소그래피 장치는 상기 거울을 가열시키고 상기 거울상의 상기 금속 입자들의 표면 이동성을 증가시키기 위한 히팅 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제20항에 있어서,상기 거울은 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 거울이거나, 상기 거울에 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같이 사용되는 최상부층이 제공되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제20항 또는 제21항에 있어서,상기 리소그래피 장치는 상기 거울로부터 증발된 바람직하지 않은 금속 증기를 펌핑해 내기 위한 펌프(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,상기 리소그래피 장치는 방사선 콜렉터로서 배치된 복수의 거울을 포함하고, 1이상의 거울은 또 다른 거울의 전방면과 마주하는 후방면을 포함하고, 상기 1이상의 거울의 상기 후방면은 상기 또 다른 거울의 상기 전방면으로부터 증발된 금속 입자들을 수용하고 응축면으로서 작동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,상기 거울의 표면으로 미리정해진 할로겐 가스를 공급하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
- 디바이스 제조방법에 있어서,- 기판을 제공하는 단계;- 조명시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및- 상기 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 단계를 포함하고,상기 투영빔을 생성하기 위하여 필요한 파장의 방사선을 제공하고, 작동시 바람직하지 않은 금속 입자들의 스트림을 발생시키는 소스(SO)를 제공하고, 상기 바람직하지 않은 금속 입자들의 적어도 일부를 수용하도록 배치되는 상기 조명시스템의 거울을 제공하고, 상기 거울상의 상기 금속 입자들의 표면 이동성을 증가시키기 위하여 상기 거울을 가열시키는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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