KR20130009995A - 리소그래피 장치 및 스펙트럼 퓨리티 필터 - Google Patents

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KR20130009995A
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비아체슬라프 메드베데프
바딤 바니네
블라디미르 크리브트선
보우터 소어
안드레이 야쿠닌
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

반사기는 제 1 파장에서 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층을 포함한다. 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 두께는, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 구성된다.

Description

리소그래피 장치 및 스펙트럼 퓨리티 필터{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND SPECTRAL PURITY FILTER}
본 출원은 2010년 3월 24일, 2010년 5월 3일, 및 2010년 7월 15일에 각각 출원된 미국 가출원 61/317,167, 61/330,721 및 61/364,725의 이익을 주장하며, 이들은 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 발명은 리소그래피 장치, 및 상기 장치에서 사용하기에 적절한 반사기(reflector)에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 다이의 부분, 한 개 또는 수 개의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다.
리소그래피는 IC, 및 다른 디바이스 및/또는 구조체의 제조 시 주요한 수단들 중 하나로서 폭넓게 인식된다. 하지만, 리소그래피를 이용하여 구성되는 피처들의 치수들이 더 작아짐에 따라, 리소그래피는 소형 IC 또는 다른 디바이스들 및/또는 구조체들이 제조될 수 있게 하는데 더 결정적인 인자(critical factor)가 되고 있다.
패턴 프린팅의 한계들의 이론적 추산은 수학식 (1)에 나타낸 바와 같은 분해능에 대한 레일리 기준(Rayleigh criterion)에 의해 설명될 수 있다:
Figure pct00001
이때, λ는 사용되는 방사선의 파장이고, NA는 패턴을 프린트하는데 사용되는 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)이며, k1은 레일리 상수라고도 칭하는 공정 의존성 조정 인자(process dependent adjustment factor)이고, CD는 프린트된 피처의 피처 크기(또는 임계 치수)이다. 수학식 (1)에 따르면, 피처들의 프린트가능한 최소 크기의 감소는 세 가지 방식으로: 즉, 노광 파장 λ를 단축함으로써, 개구수 NA를 증가시킴으로써, 또는 k1의 값을 감소시킴으로써 얻어질 수 있다.
노광 파장을 단축하고, 이에 따라 프린트가능한 최소 크기를 감소시키기 위해, 극자외(EUV) 방사선 소스를 사용하는 것이 제안되었다. EUV 방사선 소스는 5 내지 20 nm의 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위, 또는 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같이 5 내지 10 nm의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 가능한 소스들로는, 예를 들어 레이저-생성 플라즈마 소스, 방전 플라즈마 소스, 또는 전자 저장 링에 의해 제공되는 싱크로트론 방사선(synchrotron radiation)에 기초한 소스들을 포함한다.
EUV 방사선은 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. EUV 방사선을 생성하는 방사선 시스템은 플라즈마를 제공하도록 연료를 여기(excite)시키는 레이저, 및 플라즈마를 수용하는 소스 컬렉터 모듈을 포함할 수 있다. 플라즈마는, 예를 들어 Xe 가스 또는 Li 증기와 같은 적절한 가스 또는 증기의 스트림, 또는 적절한 재료(예를 들어, 주석)의 입자들과 같은 연료에 레이저 빔을 지향함으로써 생성될 수 있다. 결과적인 플라즈마는 출력 방사선(output radiation), 예를 들어 EUV 방사선을 방출하고, 이는 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 방사선 컬렉터는 거울로 이루어진 수직 입사 방사선 컬렉터(mirrored normal incidence radiation collector)일 수 있으며, 이는 방사선을 수용하고 방사선을 빔으로 포커스한다. 소스 컬렉터 모듈은 플라즈마를 지지하기 위해 진공 환경을 제공하도록 배치된 포위 구조체(enclosing structure) 또는 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 방사선 시스템은 전형적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고 칭해진다.
유용한 대역내(in-band) EUV 방사선과 함께, 알려진 LLP 소스들은 플라즈마로부터 산란된(반사된) 레이저 방사선뿐 아니라, DUV(deep ultraviolet) 및 IR(infrared)과 같은 대역외(out-of-band) 방사선도 생성한다. IR 방사선은 0.1 내지 500 ㎛의 범위, 예를 들어 5 내지 15 ㎛의 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. LPP 소스들에 의해 생성된 대역외 방사선, 특히 고출력의 10.6 ㎛ 방사선이 패터닝 디바이스, 기판 및 광학기의 바람직하지 않은 가열을 초래하여, 이들의 수명을 감소시킬 수 있다. 알려진 리소그래피 장치는 대역외 방사선(예를 들어, 10.6 ㎛)의 높은 반사율을 갖는 광학기를 포함하며, 이에 따라 대역외 방사선이 상당한 파워로 기판에 도달할 수 있다. 기판에서의 대역외 방사선의 존재는 리소그래피 장치의 이미징 성능을 감소시킬 수 있다.
EUV 방사선 빔을 생성하는데 사용되는 플라즈마 생성 공정 동안, 레이저 빔의 레이저 에너지에 의한 플라즈마로의 연료의 전환은 불완전할 수 있으며, 이에 따라 연료 잔해(fuel debris)가 생성될 수 있다. 잔해는 방사선 컬렉터(이는 소스 컬렉터 모듈 내에서 플라즈마에 의해 출력된 방사선을 수집함)와 접촉할 수 있으며, 방사선 컬렉터의 표면 상에 잔해 층을 형성할 수 있다. 방사선 컬렉터 상의 잔해 층 형성은 방사선 컬렉터의 광학 특성들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 방사선 컬렉터 상의 잔해 층, 예를 들어 주석 층의 형성은 대역외 방사선에 대한 방사선 컬렉터의 반사율을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 대역외 방사선은 상당한 파워로 기판에 도달할 수 있다. 이는 더 많은 양의 대역외 방사선이 리소그래피 장치를 통해 기판을 향하여 지향되게 할 수 있다. 리소그래피 장치를 통해 기판을 향하여 지향되는 더 많은 양의 대역외 방사선은 패터닝 디바이스, 기판 및 광학기의 바람직하지 않은 가열을 초래하여, 이들의 수명을 감소시킬 수 있다. 또한, 기판에서의 대역외 방사선의 존재는 리소그래피 장치의 이미징 성능을 감소시킬 수 있다.
초록(abstract)에 따르면, WO 2010/022839는 EUV 방사선을 반사시키도록 구성된 스펙트럼 퓨리티 필터(spectral purity filter)를 개시한다. 스펙트럼 퓨리티 필터는 기판, 및 기판의 최상면 상의 반사방지 코팅(antireflective coating)을 포함한다. 반사방지 코팅은 IR 방사선을 투과시키도록 구성된다. 또한, 상기 필터는 EUV 방사선을 반사시키고, IR 방사선을 실질적으로 투과시키도록 구성된 다층 스택(multi-layer stack)을 포함한다.
본 명세서 또는 다른 곳에서 확인되는 종래 기술의 문제점들 중 1 이상을 제거하거나 완화시키는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제 1 파장에서 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층을 포함한 반사기가 제공되고, 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 두께는, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식(destructive manner)으로 간섭하도록 구성된다. 1 이상의 추가 층은 실리콘으로부터 형성될 수 있는 기판을 포함할 수 있다. 또한, 1 이상의 추가 층은 기판 및 다층 거울 구조체 중간에 위치된 금속 층을 포함할 수 있다. 금속 층은 몰리브덴으로부터 형성될 수 있다. 또한, 1 이상의 추가 층은 기판 및 다층 거울 구조체 중간에 위치된 흡수층을 포함할 수 있으며, 상기 흡수층은 제 2 파장의 방사선을 흡수하도록 구성된다. 흡수층은 온도 변화에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 광학 특성들을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 흡수층은 WO3, TiO2, ZnO, SiO2, 및 SiC로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 흡수층은 도핑된 반도체(doped semiconductor)로부터 형성될 수 있다. 다층 거울 구조체에 인접하여 놓인 1 이상의 추가 층들의 층은 제 2 파장에서의 다층 거울 구조체의 굴절률과 상이한 제 2 파장에서의 굴절률을 갖는다. 제 1 파장은 극자외선 파장일 수 있으며, 제 2 파장은 적외선 파장일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 방사선을 수집하도록 구성된 소스 컬렉터 모듈, 방사선을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템, 및 방사선으로부터 형성된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖는 리소그래피 장치가 제공되고, 소스 컬렉터 모듈, 조명 시스템, 및/또는 투영 시스템은 본 발명의 실시형태들에 따른 1 이상의 반사기를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제 1 파장에서 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층을 포함한 반사기가 제공되고, 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 두께는, 다층 거울 구조체에 의해 잔해 물질의 층이 수용되는 경우, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 구성되며, 상기 잔해 물질의 층은 반사기의 표면을 정의한다. 반사기는 잔해 층이 반사기 상에 존재하지 않는 경우에 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 사전설정된 한계치보다 낮도록 구성될 수 있다. 반사기는 잔해의 단층(mono-layer)이 반사기 상에 존재하는 경우에 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 사전설정된 한계치보다 낮도록 구성될 수 있다.
사용 시, 잔해 물질의 층 두께는 시간 경과에 따라 증가할 수 있으며, 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 두께는, 다층 거울 구조체에 의해 특정 두께의 잔해 물질 층이 수용되는 경우, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 구성될 수 있다. 반사기는 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 잔해 층의 두께가 증가함에 따라 최소 반사율을 지나도록 구성될 수 있으며, 최소 반사율은 잔해 층이 특정 두께를 갖는 경우에 발생한다. 잔해 층의 특정 두께는 잔해 물질의 단층 두께와 동일하거나 클 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제 1 파장에서 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체, 제 2 파장에서 방사선을 흡수하도록 구성된 기판, 및 다층 거울 구조체와 기판 사이의 반사방지 층을 포함한 반사기가 제공되고, 상기 반사방지 층은 다층 거울 구조체로부터 기판으로 제 2 파장에서의 방사선의 통과를 촉진하도록 구성되며, 다층 거울 구조체 및 반사방지 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 반사방지 층의 두께는, 다층 거울 구조체에 의해 잔해 물질의 층이 수용되는 경우, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 잔해 물질의 층이 없는 반사기의 다층 거울 구조체로부터 반사되는 것보다 적도록 구성되며, 상기 잔해 물질의 층은 반사기의 표면을 정의한다.
사용 시, 잔해 물질의 층 두께는 시간 경과에 따라 증가할 수 있으며, 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층의 두께는, 다층 거울 구조체에 의해 특정 두께의 잔해 물질 층이 수용되는 경우, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 구성될 수 있다. 반사기는 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 잔해 층의 두께가 증가함에 따라 최소 반사율을 지나도록 구성될 수 있으며, 최소 반사율은 잔해 층이 특정 두께를 갖는 경우에 발생한다. 반사기는 잔해 층이 반사기 상에 존재하지 않는 경우에 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 사전설정된 한계치보다 낮도록 구성될 수 있다. 반사기는 잔해의 단층이 반사기 상에 존재하는 경우에 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 사전설정된 한계치보다 낮도록 구성될 수 있다. 잔해 층의 특정 두께는 잔해 물질의 단층 두께와 동일하거나 클 수 있다.
사용 시, 잔해 물질의 층 두께는 시간 경과에 따라 증가할 수 있으며, 반사기는 다층 거울 구조체의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 다층 거울 구조체의 두께, 및 1 이상의 추가 층의 두께를 포함한 반사기의 적어도 1 이상의 특성이 잔해 층 두께의 함수로서 시간 경과에 따라 능동적으로 변화될 수 있어서, 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하게 되도록 구성될 수 있다. 반사기는 반사기의 온도가 능동적으로 변화될 수 있도록 구성되어, 이로 인해 반사기의 적어도 1 이상의 특성을 능동적으로 변화시킬 수 있다. 반사기의 적어도 1 이상의 특성의 변화는 다층 거울 구조체와 1 이상의 추가 층 중 적어도 하나에서의 전하 운반체 농도(charge carrier concentration)의 변화로부터 일어날 수 있다.
또 다른 실시형태에 따르면, 극자외 방사선을 반사시키도록 구성된 스펙트럼 퓨리티 필터가 제공되고, 스펙트럼 퓨리티 필터는 기판 및 기판의 최상면 상의 반사방지 코팅을 포함하며, 반사방지 코팅은 적외 방사선을 투과시키도록 구성되고, 다층 스택은 극자외 방사선을 반사시키고 적외 방사선을 실질적으로 투과시키도록 구성되며, 다층 스택은 실리콘(Si) 및 다이아몬드상 탄소(diamond-like carbon: DLC)의 교번 층(alternating layer)들을 포함하고, Si는 도핑된 Si이며, 및/또는 다이아몬드상 탄소는 도핑된 다이아몬드상 탄소이다. 도핑은 5x1018cm-3 내지 5x1019cm-3, 바람직하게는 8x1018cm-3 내지 2x1019cm-3의 불순물 농도를 가질 수 있다. 전형적으로는, 약 1x1019cm-3이 적절한 불순물 농도이다.
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스 컬렉터 모듈을 포함한 도 1의 장치를 더 상세하게 도시하는 도면;
도 3은 종래의 스펙트럼 퓨리티 필터의 개략적인 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 개략적인 단면도;
도 5는 도 4에 나타낸 반사기의 광학적 응답을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 개략적인 단면도;
도 7은 도 6에 나타낸 반사기의 광학적 응답을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 개략적인 단면도;
도 9는 도 8에 나타낸 반사기의 광학적 응답을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 개략적인 단면도;
도 11은 도 10에 나타낸 반사기의 광학적 응답을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 광학적 응답을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 13은 본 발명의 2 개의 다른 실시예들의 응답과 비교하여, 도 12에 나타낸 반사기의 광학적 응답을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 14는 잔해 층의 존재에 대해 최적화되지 않은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 대역외 방사선의 반사율을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 15는 전하 운반체 농도의 함수로서 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 대역외 방사선의 최소 반사율을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 16은 전하 운반체들의 농도와 반사기의 다층 거울(MLM) 구조체에서의 주기들의 수 간의 관계를 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 대역외 방사선에 대한 반사율을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 대역외 방사선의 반사율을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 개략적인 단면도;
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 2 개의 반사기들의 대역외 방사선의 반사율을 나타낸 플롯을 도시하는 도면;
도 21은 또 다른 반사기의 개략적인 단면도;
도 22는 Si의 굴절률과 n-타입 도펀트(dopant) 농도 간의 관계를 나타낸 플롯을 도시하는 도면; 및
도 23은 또 다른 반사기의 개략적인 단면도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 컬렉터 모듈(SO)을 포함하는 리소그래피 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는: 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입들, 및 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.
조명 시스템과 같은 투영 시스템은, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 가스들이 EUV 방사선을 흡수할 수 있기 때문에, EUV 방사선에 대해 진공을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 진공 환경이 제공될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성된다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외(EUV) 방사선 빔을 수용한다. EUV 방사선은 5 내지 20 nm의 범위, 예를 들어 13 내지 14 nm의 범위, 또는 예를 들어 6.7 nm 또는 6.8 nm와 같은 5 내지 10 nm의 범위 내에 있는 파장을 갖는 전자기 방사선이다. EUV 방사선을 생성하는 방법들은 EUV 범위 내의 1 이상의 방출선을 갖는 적어도 1 이상의 원소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 재료를 플라즈마 상태로 전환하는 단계를 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")라고 칭하는 이러한 한 방법에서, 요구되는 플라즈마는 요구되는 선-방출 원소를 갖는 재료의 액적(droplet), 스트림 또는 클러스터와 같은 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 레이저 빔을 제공하는 레이저(도 1에 나타내지 않음)를 포함한 EUV 방사선 시스템의 일부분일 수 있다. 결과적인 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다.
예를 들어, CO2 레이저가 연료 여기에 대한 레이저 빔을 제공하는데 사용되는 경우, 상기 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 레이저는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로, 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 흔히 DPP 소스라고 칭하는 방전 생성 플라즈마 EUV 발생기인 경우, 상기 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부일 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드(facetted field) 및 퓨필 거울 디바이스들과 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 소스 컬렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하는 장치(100)를 더 상세히 나타낸다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은, 소스 컬렉터 모듈(SO)의 포위 구조체(220) 내에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성되고 배치된다.
레이저(LA)가 레이저 빔(205)을 통해, 연료 공급기(200)로부터 제공되는 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치되어, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고이온화 플라즈마(highly ionized plasma: 210)를 생성한다. 이 이온들의 하방천이(de-excitation) 및 재조합 동안 발생되는 강렬한 방사선은 플라즈마로부터 방출되어, 거의 수직 입사인 컬렉터 광학기(near normal incidence collector optic: CO)에 의해 수집되고 포커스된다. 이러한 소스 컬렉터 모듈(SO)은 전형적으로 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스라고 칭해진다. 수집된 방사선은 유용한 대역내 방사선(예를 들어, EUV 방사선)뿐만 아니라, 유용하지 않은 대역외 방사선(예를 들어, DUV 또는 IR 방사선)도 포함할 수 있다. 유용한 대역내 방사선은 기판에 원하는 패턴을 적용시키는데 사용될 수 있는 반면, 유용하지 않은 대역외 방사선은 사용되지 않을 수 있다.
레이저 빔(205)을 통한 연료로의 레이저 에너지 축적은 컬렉터 광학기(CO)(컬렉터라고도 함)와 접촉할 수 있는 연료로부터 잔해를 생성할 수 있으며, 컬렉터(CO)의 표면 상에 잔해의 층을 형성할 수 있다. 방사선 컬렉터 상의 잔해 층의 형성은 컬렉터(CO)의 광학 특성들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 컬렉터(CO) 상의 잔해 층, 예를 들어 주석 층의 형성은 컬렉터(CO)에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양을 증가시킬 수 있다.
컬렉터 광학기(CO)에 의해 반사되는 방사선은 가상 소스점(virtual source point: IF)에 포커스된다. 가상 소스점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 중간 포커스(IF)가 포위 구조체(220)에서의 개구부(opening: 221)에, 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다. 가상 소스점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르며, 이는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성뿐 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치된 패싯 필드 거울 디바이스(22) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(24)를 포함할 수 있다. 지지 구조체(MT)에 의해 유지되어 있는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 반사 시, 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 패터닝되 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소들(28, 30)을 통해 기판 스테이지 또는 기판 테이블(WT)에 의해 유지되어 있는 기판(W) 상에 이미징된다.
일반적으로, 나타낸 것보다 더 많은 요소들이 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다. 또한, 도면들에 나타낸 것보다 더 많은 거울들이 존재할 수 있으며, 예를 들어 도 2에 나타낸 것보다 1 내지 6 개의 추가 반사 요소들이 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다.
LPP 소스들에 의해 생성된 유용하지 않은 대역외 방사선은 패터닝 디바이스 및 광학기의 바람직하지 않은 가열을 초래하여, 이들의 수명을 감소시키고 기판 상에 패턴이 투영되는 정확성을 감소시킬 수 있다.
거울 디바이스들(22, 24), 반사 요소들(28, 30), 컬렉터 광학기(CO), 및 일부 알려진 리소그래피 장치의 소스 컬렉터 모듈, 조명 시스템 및/또는 투영 시스템의 다른 광학 구성요소들은 다층 거울(MLM) 구조체를 갖는 반사기들을 포함할 수 있다. MLM 구조체는 교번하는 복수의 비교적 높은 굴절률의 층들 및 비교적 낮은 굴절률의 층들을 가질 수 있다. 비교적 낮은 굴절률의 층들은, 실질적으로 MLM이 반사시키도록 구성되는 파장에서 방사선에 대해 비-흡수적이다. 또한, 반사기는 MLM 구조체의 복수의 교번 층들이 적층되는 기판 층을 포함할 수 있다. 비교적 높은 굴절률의 층들 및 비교적 낮은 굴절률의 층들에 대해 알려진 재료들은 각각 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si)이며, 여기에서 반사될 방사선의 파장은 EUV 범위 내에 있다.
MLM 구조체의 교번 층들은 주기적이라고 칭하는 것이 통상적이며, 한 주기는 교번 구조체의 반복 단위인 복수의 층들로 구성된다. 앞선 경우, 한 주기는 높은 굴절률의 Mo 층 및 비교적 낮은 굴절률의 Si 층으로 구성된다. 한 주기의 두께는, 일반적으로 반사될 방사선의 파장의 약 절반이 되도록 선택된다. 이 방식으로, 각각의 비교적 높은 굴절률의 층으로부터 산란된 방사선 사이의 보강 간섭이 MLM이 원하는 파장의 방사선을 반사시키게 한다.
이러한 다층 거울 구조체들은 유용한 대역내 방사선에 대해 우수한 반사기들일 뿐만 아니라, (예를 들어, 10.6 ㎛의 IR 방사선과 같은) 유용하지 않은 대역외 방사선에 대해서도 우수한 반사기들이다. 대역외 방사선의 파장에서의 이 다층 거울들의 높은 반사율은 대역외 방사선의 파장에서의 몰리브덴의 비교적 높은 반사율(비교적 낮은 흡광도 및 투과)로 인한 것이다. MLM 구조체들이 대역외 방사선의 우수한 반사기들이기 때문에, 대역외 방사선이 상당한 파워로 기판에 도달할 수 있게 된다. 기판에서의 대역외 방사선의 존재는 리소그래피 장치의 이미징 성능을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 한가지 이유는, 기판 상에 입사하는 대역외 방사선으로 인한 기판의 가열이 기판의 열팽창을 야기할 수 있다는 것이다.
WO 2010/022839에 설명되어 있는 알려진 스펙트럼 퓨리티 필터가 도 3에 도시된다. 스펙트럼 퓨리티 필터는 백킹 플레이트(backing plate: BP)를 갖는 기판(38p)을 포함한다. 또한, 스펙트럼 퓨리티 필터는 교번 거울 층들을 갖는 다층 거울 구조체(36p)를 포함한다. 기판(38p)과 다층 거울 구조체(36p) 사이에는 반사방지 코팅(AR)이 제공된다. 스펙트럼 퓨리티 필터는 추가적으로 다층 거울 구조체(36p)의 최상부 상에 캡핑 층(capping layer: C)을 포함한다. 스펙트럼 퓨리티 필터는 다음과 같이 기능한다: 방사선(I로 나타냄)이 스펙트럼 퓨리티 필터 상에 입사한다. 입사 방사선(I)은 유용한 EUV 및 유용하지 않은 IR 방사선을 포함한다. EUV 방사선 및 IR 방사선 모두 캡핑 층(C)을 통과한다. 다층 거울 구조체 내의 교번 거울 층들은 IR 방사선에 대해 투명한 한편, 동시에 EUV 방사선은 반사하도록 구성된다. 그 결과, EUV 방사선은 스펙트럼 퓨리티 필터의 다층 거울 구조체(36p)에 의해 반사되는 한편(R로 나타냄), IR 방사선은 반사방지 코팅(AR)을 통과하게 된다. 반사방지 코팅(AR)의 두께 및 재료는, 반사방지 코팅(AR)과 다층 거울 구조체(36p) 간의 계면에 의해 아주 적은 IR 방사선이 반사되도록 선택된다. 대신에, IR 방사선은 반사방지 코팅(AR)으로 투과된다. 반사방지 코팅(AR)은 IR 방사선에 대해 투명하므로, IR 방사선이 반사방지 코팅(AR)을 통과하여 기판(38p)으로 향한다(T로 나타냄). 기판의 재료는 IR 방사선에 대해 우수한 흡수재가 되도록 선택된다. 그 결과, 기판(38p)은 IR 방사선을 흡수한다. 백킹 플레이트(BP)는, IR 방사선의 흡수로 인한 기판(38p)의 가열이 소산될 수 있도록 높은 열전도도의 재료로 만들어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사기(34a)가 도 4에 도시된다. 반사기(34a)는 n-타입 실리콘(n-Si) 및 다이아몬드상 탄소(DLC)의 교번 층들(교번 거울 층들로도 알려짐)을 포함한 다층 거울 구조체(36)를 포함한다. 또한, 반사기는 추가 층을 포함하고, 이는 이 경우에 Si 기판(38)이다. 다층 거울 구조체(36)는 Si 기판(38) 상에 제공된다.
본 발명의 모든 실시예들의 다층 거울 구조체(36)는 대역내 방사선에 대한 브래그(Bragg) 반사기로서 작용한다. 본 발명의 다층 거울 구조체의 개별적인 층들의 두께는 대역외 방사선의 파장에 비해 작다. 이 이유로, 본 발명의 다층 거울 구조체는 대역외 방사선에 대해 '평균' 또는 벌크(bulk) 굴절률을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 또한, 다층 거울 구조체가 대역외 방사선에 대해 벌크 굴절률을 갖는 것으로 간주될 수 있기 때문에, 다층 거울 구조체의 각 층들 간의 계면들이 실질적으로 어떠한 대역외 방사선도 반사시키지 않는다.
대역내 방사선의 실질적인 반사를 야기하고 대역외 방사선을 흡수할 수 있다면, DLC 및 n-Si 대신에 여하한의 적절한 재료들이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 MLM 구조체는 대역외 방사선의 일부를 흡수하는 한편, 대역내 방사선의 대부분을 반사시킬 것이다. 그 결과, 여하한의 이러한 반사기를 통하여, 리소그래피 장치를 통해 기판으로 전파되는 대역외 방사선의 양이 감소된다.
반사기(34a)의 일부분을 형성하는 재료들은 반사기(34a)의 저하를 야기하지 않고 대역외 방사선의 흡수에 의해 발생되는 열을 견딜 수 있도록 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 여하한의 실시예에 따른 반사기에는 대역외 방사선의 흡수로 인한 열을 소산시키는 열 소산기(heat dissipater)가 제공될 수 있다. 열 소산기는 열싱크(heat sink) 또는 냉각 시스템(coolant system)을 포함할 수 있다. 냉각 시스템은 수냉각 시스템(water coolant system)일 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 종래 MLM의 Mo 층들은 유용한 방사선(예를 들어, EUV 방사선)의 우수한 반사 및 대역외 방사선(예를 들어, IR 방사선)의 파장에서의 실질적인 흡수를 갖는 또 다른 재료(이 경우에는 DLC)로 대체되었다. 반사기(34a)는, 교번 층들이 IR 방사선에 대해 실질적으로 투명하여 IR 방사선이 반사방지 코팅에 도달하고 이를 흡수시킬 수 있는 기판으로 투과되는 도 3에 나타낸 종래의 교번 거울 층들과는 상이하다.
도 5는 MLM 구조체(36)의 주기들의 수(도면에서 n으로 표시된 축)의 함수로서 도 4에 나타낸 반사기의 광학적 응답을 나타낸다. DLC 층들은 2.8 nm의 두께를 갖고, n-Si 층들은 4.1 nm의 두께를 갖는다. MLM 구조체(36) 내의 전하 운반체들의 농도는 약 3 x 1019 cm-3이다. 광학적 응답은 10.6 ㎛의 파장을 갖는 방사선에 대해 나타낸다. 도 5에서, 실선은 반사되는 입사 방사선의 비율을 나타내고, 점선은 투과되는 방사선의 비율을 나타내며, 쇄선(dot-dashed line)은 흡수되는 방사선의 비율을 나타낸다. 도 5로부터, 약 7 %의 최소 반사가 약 220인 주기들의 수에서 발생한다는 것을 알 수 있다. 도면에서, p로 표시된 축은 입사 방사선의 비율이다.
대역외 방사선의 증가된 흡광도를 갖는 재료의 MLM 구조체 내에서의 사용은 대역외 방사선에 대한 MLM의 반사율을 감소시키게 한다. 이는 MLM의 흡광도(A), 반사율(R), 및 투과율(T)이 에너지 평형 방정식에 의해 관련되기 때문이다:
Figure pct00002
재료, 예를 들어 MLM 구조체의 일부분이 제작되는 재료의 국부적 흡수 효율성(AE)은 다음과 같이 정의된다:
Figure pct00003
이때, ε(ω)는 재료의 유전율이고, E(r)은 지점 r에서의 전기장이다. 결과로서, 주어진 ε로 특정 지점 r에서의 흡수율을 증가시키기 위해서는 재료의 전기장 E(r)이 증가되어야 한다. MLM 내에서의 전기장은, 예를 들어 MLM 구조체가 구성되는 재료를 변화시킴으로써 변화될 수 있다.
MLM 구조체가 구성되는 재료를 변화시키는 한가지 방식은, 기판 및/또는 층들 중 어느 하나의 도핑에 의한 것이다. 일종의 도핑된 재료들의 일 예시는 도핑된 반도체들이다. 도핑된 실리콘 또는 도핑된 탄소(예를 들어, 도핑된 DLC)와 같은 도핑된 반도체들은 IR 방사선의 우수한 흡수재들이다. 반도체의 도핑을 변경함으로써, 반도체 내의 전하 운반체들의 농도를 변경하고, 이에 따라 반도체의 굴절률 및 흡광도를 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 반도체 내의 도펀트 레벨을 증가시키는 것이 전하 운반체들의 농도 및 이에 따른 반도체의 굴절률 및 흡광도를 증가시킬 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, (10.6 ㎛의) IR 방사선에 관한 반사기의 반사율은 약 220 주기들에서 최소로 감소한 후, 주기들의 수가 증가함에 따라 증가한다는 것을 이해할 것이다. 대역외(IR) 방사선은 상이한 굴절률의 두 재료들 사이의 여하한의 계면으로부터 반사된다. MLM 구조체(36) 내의 교번 층들 각각의 두께는 IR 방사선의 파장에 비해 매우 작으므로, MLM 구조체(36)는 IR 방사선에 대해 단일의 '평균' 굴절률을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 결과로서, 도 4에 나타낸 본 발명의 실시예에서 3 개의 굴절률 계면: 즉, 반사기(34a)의 외부와 MLM 구조체(36) 간의 제 1 계면(35)(반사기의 방사선 수용 표면이라고도 함); MLM 구조체(36)와 기판(38) 간의 제 2 계면(37); 및 기판(38)과 반사기(34a)의 외부 간의 제 3 계면(39)(반사기의 후면이라고도 함)이 존재하게 된다.
반사기로부터의 최소 반사는 각각의 계면으로부터 반사된 파들의 합이 최소인 경우에 달성된다. 교번 층들(36) 및 기판이 대역외 방사선의 일부를 흡수하기 때문에, 또한 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)이 대역외 방사선의 대부분을 반사하기 때문에, 제 3 계면(39)으로부터의 반사는 비교적 작으므로 고려될 필요가 없다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 제 3 계면(39)으로부터의 반사는 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사와 비슷하다는 것을 이해할 것이다. 이 경우에는, 제 3 계면으로부터의 반사도 고려되어야 할 것이다. 단지 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)만을 고려하는 경우, 최소 반사는 방사선 수용 표면(35)에서의 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 합이 최소인 경우에 일어날 것이다. 몇몇 경우, 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 합은 최소 0을 가질 것이다. 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 합은, MLM 구조체(36)를 통과하고 계면(37)에서 반사되어 MLM 구조체(36)를 통해 계면(35)으로 돌아간 대역외 방사선의 입사파(R2로 나타냄)가 계면(35)에서 반사된 대역외 방사선(R1로 나타냄)과 동일한 진폭을 갖고 이와 역-위상(anti-phase)인 경우에 방사선 수용 표면(35)에서 0일 것이다. 이는 파들(R1 및 R2) 간의 총 상쇄 간섭이라고 언급될 수 있다.
반사기의 각각의 굴절률 계면으로부터 반사된 대역외 방사선의 파들이 방사선 수용 표면(35)에서 0으로 합산될 수 있지만(총 상쇄 간섭이라고 함), 이는 항상 그러한 것이 아닐 수 있다. 각각의 굴절률 계면으로부터 반사된 대역외 방사선의 파들이 반사기의 MLM 구조체 단독(in isolation)[즉, 어떠한 추가 층(들)도 없음]의 반사파에 비해 실질적으로 더 작은 진폭을 갖는 반사기로부터의 대역외 방사선의 총 반사파를 생성하도록 방사선 수용 표면에서 합산되는 것은 본 발명의 범위 내에서 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기로부터의 대역외 방사선의 총 반사파에 있어서 이러한 실질적으로 더 작은 진폭은 MLM 구조체 단독의 대역외 방사선의 총 반사파의 50 %보다 작을 수 있으며, 25 %보다 작을 수 있고, 10 %보다 작을 수 있으며, 5 %보다 작을 수 있고, 1 %보다 작을 수 있다. 이는 방사선 수용 표면으로부터 반사된 대역외 방사선이 반사기 구조체 내부로부터 반사되는 대역외 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭한다는 것을 언급한다. 또한, 이는 대역외 방사선의 상쇄 간섭이라고 칭해질 수 있다.
방사선 수용 표면(35)에서 (대역외 방사선의) 상쇄 간섭을 달성하기 위해, 수 개의 인자들: 즉, MLM 구조체(36)의 교번 층들, 기판(38), 및 반사기(34a)의 외부 환경(일반적으로는 진공)의 대역외 방사선에 대한 굴절률; MLM 구조체(36)의 교번 층들의 대역외 방사선에 대한 흡광도[및 실시예에 따라서는 기판(38)의 흡광도]; 및 MLM 구조체(36)의 총 두께[및 실시예에 따라서는 기판(38)의 두께]가 고려될 수 있다.
굴절률들을 변경함으로써, 각각의 계면에서 발생하는 반사량을 변경하는 것이 가능하다. 이는, 계면에서 발생하는 반사량이 계면의 양측 재료의 굴절률에 의존하기 때문이다. 이 관계들은, 예를 들어 당업자에게 잘 알려져 있는 프레넬 방정식에 의해 설명된다. 각각의 계면에서 발생하는 반사량을 변경하는 것은, 두 파들(R1 및 R2)의 진폭에 영향을 미칠 것이다. 앞서 설명된 바와 같이, MLM 구조체(36)의 교번 층들의 굴절률 및/또는 기판의 굴절률은 이들이 구성되는 재료들을 도핑함으로써, 및 사용되는 도펀트의 양(및 이에 따른 전하 운반체 농도)을 변경함으로써 변경될 수 있다. 또한, 상이한 재료로 구성함으로써 MLM 구조체(36)의 교번 층들의 굴절률 및/또는 기판(38)의 굴절률을 변경하는 것이 가능하다.
재료의 굴절률을 변경하는 것은, 방사선이 재료를 통과하는 속도에 영향을 미친다. 방사선이 재료를 통과하는 속도는 재료의 굴절률에 반비례한다. 매질을 통하는 방사선의 파의 광학 경로 길이는, 매질을 통해 방사선이 따르는 경로의 기하학적 길이와 매질의 굴절률의 곱(product)에 의해 주어진다. MLM 구조체(36)의 교번 층들의 굴절률을 증가시키는 것(또는 감소시키는 것)이 MLM 구조체(36)를 통하는 대역외 방사선의 파(R2)의 광학 경로 길이를 증가하게(또는 감소하게) 할 것이다. MLM 구조체(36)를 통하는 파(R2)의 광학 경로 길이를 변경하는 결과로서, MLM 구조체의 교번 층들의 굴절률을 변경하는 것이 반사기(34a)에 의해 반사된 경우 파들(R1 및 R2) 간의 광학 경로 차(및 이에 따른 위상 차)를 변경할 것이다.
MLM 구조체(36)의 교번 층들의 흡광도[및 실시예에 따라서는 기판(38)의 흡광도]를 변경함으로써, 파(R2)의 진폭을 변경하는 것이 가능하다. 교번 층들의 흡광도가 클수록, 반사기(34a)에 의해 반사된 경우의 파(R2)의 진폭은 더 작을 것이다. 앞서 설명된 바와 같이, MLM 구조체(36)의 교번 층들의 흡광도는 이들이 구성되는 재료들을 도핑함으로써, 및 사용되는 도펀트의 양(및 이에 따른 전하 운반체 농도)을 변경함으로써 변경될 수 있다. 또한, 상이한 재료로 구성함으로써 MLM 구조체(36)의 교번 층들의 흡광도를 변경하는 것이 가능하다.
MLM 구조체(36)의 총 두께를 변경하는 것은 반사기(34a)에 의해 반사되는 파(R2)의 진폭, 및 반사기(34a)에 의해 반사된 경우 파들(R1 및 R2) 간의 위상 차를 변경할 것이다. 이는, MLM 구조체(36)의 총 두께를 증가시키는 것(또는 감소시키는 것)이 MLM 구조체(36)를 통하는 R2의 광학 경로 길이를 증가시킬(또는 감소시킬) 것이기 때문이다. MLM 구조체(36)를 통하는 파(R2)의 광학 경로 길이를 변경함으로써, 반사기(34a)에 의해 파들이 반사된 경우 파들(R1 및 R2) 간의 광학 경로 차가 변경되고, 이에 따라 파들(R1 및 R2) 간의 위상 차가 변경될 것이다. 또한, MLM 구조체(36)에 의해 반사되는 파(R2)의 진폭은 파(R2)가 MLM 구조체(36)를 통과하는 거리를 변경함으로써 영향을 받을 것이다. 이는, 파(R2)가 MLM 구조체를 통해 더 나아갈수록 대역외 방사선의 흡수재인 MLM 구조체(36)의 교번 층들이 더 큰 비율의 파(R2)를 흡수하기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사기(34b)가 도 6에 도시된다. 반사기(34b)는 DLC 및 n-타입 실리콘(n-Si)의 교번 층들을 갖는 MLM 구조체(36)를 포함한다. 또한, 반사기(34b)는 추가 층들을 더 포함한다. MLM 구조체(36)는 추가 층들 상에 제공된다. 추가 층들은 Si 기판(38), 및 기판(38)과 MLM 구조체(36) 사이에 개재된 금속 층(40)이다. 나타낸 실시예에서, 금속 층(40)은 100 nm의 두께를 갖는 Mo 층이다.
도 7은 MLM 구조체(36)의 교번 층들의 주기들의 수(도면에서 n으로 표시된 축)의 함수로서 도 6에 나타낸 반사기(34b)의 광학적 응답을 나타낸다. DLC 층들은 2.8 nm의 두께를 갖고, n-Si 층들은 4.1 nm의 두께를 갖는다. MLM 구조체(36)의 교번 층들 내의 전하 운반체들의 농도는 약 3 x 1019 cm-3이다. 광학적 응답은 10.6 ㎛의 파장을 갖는 방사선에 대해 나타낸다. 도 7에서, 실선은 반사되는 입사 방사선의 비율을 나타내고, 쇄선은 흡수되는 방사선의 비율을 나타낸다. 도면에서, p로 표시된 축은 입사 방사선의 비율이다. 도 7로부터, 약 1 %의 최소 반사가 약 200인 주기들의 수에서 발생한다는 것을 알 수 있다. 금속 층이 실질적으로 금속 층을 통해 여하한의 대역외 방사선이 투과되는 것을 방지하기 때문에, 이 실시예의 최소 반사율이 도 3에 나타낸 종래 기술의 반사율보다 훨씬 더 작은 것으로 생각된다. 금속 층을 통해 여하한의 대역외 방사선이 투과되는 것을 실질적으로 방지한다는 것은, 대역외 방사선이 MLM 구조체에 의해 흡수되고, 및/또는 반사기 상에 입사하는 대역외 방사선과 상쇄 간섭할 수 있도록 대역외 방사선을 흡수하고 대역외 방사선을 반사시킬 수 있다는 것을 의미한다.
앞서 언급된 바와 같이, 금속 층(40)은 [금속 층(40)을 통하는] 대역외 방사선의 여하한의 투과를 실질적으로 방지한다. 이는, 금속 층(40)과 교번 층들(36) 사이의 계면에 도달하는 입사 대역외 방사선의 파(R2) 대부분이 금속 층(40)에 의해 반사되거나 흡수될 것임을 의미한다. 나타낸 실시예에서, 금속 층은 100 nm 두께의 Mo이다. 대역외 방사선의 파장을 실질적으로 반사하는 여하한의 금속이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 금속 층(40)이 대역외 방사선을 실질적으로 반사시킬 수 있기 위해서는, 금속 층의 두께가 대역외 방사선의 파장에서의 금속의 표피 깊이(skin depth)보다 더 커야 한다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 금속 층에 대해 대역외 방사선의 파장을 실질적으로 반사하고 높은 열전도도를 갖는 금속, 예를 들어 구리를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 금속 층의 높은 열전도도는, 금속 층이 대역외 방사선의 흡수로부터 발생되는 반사기(34b)에 생성된 열을 소산시킬 수 있게 하기 때문에 유리할 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 실질적으로 반사기(34b)를 통해 투과되는 대역외(IR) 방사선이 없다는 것을 알 수 있다. 또한, 대역외 방사선의 반사는 MLM 구조체(36)의 주기들의 수(즉, 총 두께)가 감소함에 따라 감소하고, 약 200 주기들에서 최소라는 것을 알 수 있다. 그 후, 대역외 방사선의 반사는 MLM 구조체(36)의 총 두께가 증가함에 따라 증가한다. 앞선 실시예에서와 같이, 대역외 방사선의 최소 반사는 모든 굴절률 계면으로부터 반사된 파들이 방사선 수용 표면(35)에서 최소로 합산되는 경우에 일어날 것이다. 본 실시예에서, 고려되어야 하는 굴절률 계면들은 단지 반사기(34b)의 외부와 MLM 구조체(36) 간의 제 1 계면(35) 및 MLM 구조체(36)와 금속 층(40) 간의 제 2 계면(37)이다. 금속 층(40)과 기판(38) 간의 계면, 및 기판(38)과 반사기(34b)의 외부 간의 계면은 고려하지 않아도 되는데, 이는 금속 층(40)이 여하한의 대역외 방사선이 이 계면들에 도달하는 것을 실질적으로 방지하기 때문이다. 앞선 실시예에서와 같이, 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)만을 고려하는 경우, 최소 반사는 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 합이 방사선 수용 표면(35)에서 최소인 경우에 일어날 것이다. 몇몇 경우, 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 합은 0일 수 있다. 이 조건에서, 반사파들은 총 상쇄 간섭을 보이는 것으로 언급된다. 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 합은, MLM 구조체(36)를 통과하고 계면(37)에서 반사되어 MLM 구조체(36)를 통해 계면(35)으로 돌아간 대역외 방사선의 파(R2로 나타냄)가 계면(35)에서 반사된 대역외 방사선의 파(R1로 나타냄)와 동일한 진폭을 갖고 이와 역-위상인 경우에 방사선 수용 표면(35)에서 0일 것이다.
방사선 수용 표면(35)에서 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사의 최소 합을 달성하기 위해, 수 개의 인자들: 즉, 대역외 방사선에 대한 MLM의 교번 층들(36)의 굴절률 및 반사기(34b)의 외부 환경(일반적으로는 진공)의 굴절률; MLM 구조체(36)의 교번 층들의 대역외 방사선에 대한 흡광도 및 금속 층(40)의 대역외 방사선에 대한 반사율; 및 MLM 구조체(36)의 교번 층들의 총 두께가 고려된다.
교번 층들의 굴절률 및 흡광도는 앞서 설명된 것과 동일한 방식으로 변경될 수 있다. MLM 구조체(36)의 교번 층들의 굴절률, 흡광도 및 총 두께를 변경하는 것은 앞선 실시예에 관하여 설명되었던 것과 동일한 효과를 갖는다. 금속 층(40)이 구성되는 금속을 변화시킴으로, 예를 들어 대역외 방사선에 대한 금속 층(40)의 반사율을 변경하는 것이 가능하다. 금속 층(40)의 반사율을 변경하는 것이 반사기(34b)에 의해 반사된 경우의 파(R2)의 진폭을 좌우할 것이다. 이는, 금속 층에 의해 흡수되는 것과 대조적으로, 금속 층(40)의 반사율이 클수록 금속 층(40)에 의하여 제 1 계면(35)을 향해 반사되는 파(R2)의 비율이 더 클 것이기 때문이다.
앞서 설명된 본 발명의 실시예들은 최소 반사율을 달성하기 위해 MLM 구조체(36)의 200 주기 이상의 교번 층들을 사용한다. 이 실시예들은 계면(37)에서의 반사율이 비교적 높기 때문에 MLM 구조체에서 다수 층들을 사용하는 것으로 생각된다. 이는, MLM 구조체의 흡광도 특성으로 인해, 반사기에 의해 반사된 경우 파 R2의 진폭이 파 R1의 진폭과 동일하도록 파 R2의 진폭을 감쇠시키기 위해서는 상당한 총 두께의 MLM 구조체(36)가 요구된다는 것을 의미한다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, MLM 구조체에 너무 많은 주기의 교번 층들을 제공하는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 교번 층들을 적용하는데 사용되는 가능한 방법들은, 적층되는 입자들이 열증착(thermal evaporation), 스퍼터링 음극 아크 증착(sputtering cathode arc vaporization), 레이저 어블레이션(laser ablation) 또는 화학 증기 전구체의 분해를 이용하여 생성되는 진공 증착을 포함한다. 이러한 방법들은 고가이고 시간 소모적일 수 있으며, 교번 층들의 수가 증가함에 따라 비용 및 생산 시간이 증가한다. 이 상황에서, 비용 및 MLM 생산 시간을 감소시키기 위해서는 더 적은 주기들의 교번 층들을 포함하는 효과적인 MLM 구조체를 제공할 수 있는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사기(34c)가 도 8에 도시된다. 반사기(34c)는 DLC 및 n-타입 실리콘(n-Si)의 교번 층들을 포함한 MLM 구조체(36)를 포함한다. 또한, 반사기(34c)는 추가 층들을 더 포함한다. MLM 구조체(36)는 추가 층들 상에 제공된다. 추가 층들은 Si 기판(38), 및 기판(38)과 MLM 구조체(36) 사이에 개재된 흡수층(40a)이다. 나타낸 실시예에서, 흡수층(40a)은 n-Si 층이다. 하지만, 대역외 방사선을 실질적으로 흡수할 수 있다면 여하한의 적절한 재료가 흡수층(40a)에 사용될 수 있다. 흡수층(40a)에 적절한 재료의 또 다른 예시는 p-타입 실리콘(p-Si)이다.
도 9는 흡수층(40a)의 두께(이는 도면에서 d로 표시된 축임)의 함수로서 도 8에 나타낸 것에 따른 반사기의 광학적 응답을 나타낸다. DLC 층들은 2.8 nm의 두께를 갖고, n-Si 층들은 4.1 nm의 두께를 갖는다. MLM 구조체(36)의 40 주기의 교번 층들이 존재한다. MLM 구조체(36)의 교번 층들 내의 전하 운반체들의 농도는 약 3 x 1019 cm-3이다. 광학적 응답은 10.6 ㎛의 파장을 갖는 방사선에 대해 나타낸다. 도 9에서, 실선은 반사되는 입사 방사선의 비율을 나타내고, 점선은 투과되는 방사선의 비율을 나타내며, 쇄선은 흡수되는 방사선의 비율을 나타낸다. 도면에서, p로 표시된 축은 입사 방사선의 비율이다. 그래프로부터, 약 5 %의 최소 반사가 약 1 ㎛의 흡수층 두께에서 발생한다는 것을 알 수 있다. (이 경우에는 n-Si인) 흡수층(40a)이 흡수되는 입사 방사선의 비율을 증가시키고, 이에 따라 반사기(34c)에 의한 입사 방사선의 반사가 감소되기 때문에, 이 실시예의 최소 반사율이 도 4에 나타낸 실시예의 반사율보다 훨씬 더 작은 것으로 생각된다.
앞선 실시예들에 관하여 설명된 바와 같이, 반사기(34c)로부터의 대역외 방사선의 최소 반사는 모든 굴절률 계면으로부터 반사된 파들이 방사선 수용 표면(35)에서 최소로 합산되는 경우에 일어날 것이다. 본 실시예에서는, 4 개의 굴절률 계면: 즉, 반사기(34c)의 외부와 MLM 구조체(36) 간의 제 1 계면(35); 흡수층(40a)과 기판(38) 간의 제 2 계면(37); 흡수층(40a)과 MLM 구조체(36) 간의 제 3 계면(37a); 및 기판(38)과 반사기(34c)의 외부 간의 제 4 계면(39)이 존재한다. 본 실시예에서는, 간명함을 위해 단지 제 1 및 제 2 계면들(35 및 37)로부터의 반사들만이 고려된다. 이는, 본 실시예에서 제 3 및 제 4 계면들(37a 및 39)로부터는 거의 반사가 일어나지 않는 것으로 생각되기 때문이다. MLM 구조체(36)의 교번 층들의 반사율 및 유사한 흡수층(40a)의 반사율로 인해, 제 3 계면(37a)으로부터 대역외 방사선의 반사가 거의 일어나지 않는 것으로 생각된다. 또한, 기판을 통해 계면(39)으로 대역외 방사선이 거의 투과되지 않기 때문에, 제 4 계면(39)에서 대역외 방사선의 반사가 거의 일어나지 않는 것으로 생각된다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 제 3 및 제 4 계면들(37a 및 39)로부터의 반사가 큰 경우에는 이 계면들로부터 반사된 파들이 고려될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
다시 앞서와 같이, 굴절률 계면들로부터 반사된 파들은 반사기(34c)로부터 반사된 파들(R1 및 R2)이 동일한 진폭을 갖고 역-위상인 경우에 방사선 수용 표면(35)에서 최소로 합산될 것이다. 이 조건에서, 파들(R1 및 R2) 사이에 총 상쇄 간섭이 존재하는 것으로 언급된다. 이 조건을 달성하기 위해, 수 개의 인자들: 즉, MLM 구조체(36)의 교번 층들, 기판(38), 흡수층(40a) 및 반사기(34c)의 외부 환경(일반적으로는 진공)의 대역외 방사선에 대한 굴절률들; MLM 구조체(36)의 교번 층들의 대역외 방사선에 대한 흡광도 및 흡수층(40a)의 흡광도[및 실시예에 따라서는 기판(38)의 흡광도]; MLM 구조체(36)의 총 두께; 및 흡수층(40a)의 두께[및 실시예에 따라서는 기판(38)의 두께]가 고려될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 굴절률들을 변경하는 것은 각각의 계면에서의 반사량, 및 MLM 구조체(34c)를 통하는 대역외 방사선의 광학 경로 길이에 영향을 미칠 것이다.
앞서 설명된 바와 같이, MLM 구조체(36)의 총 두께를 변경하는 것은 MLM 구조체(36)를 통하는 방사선의 광학 경로 길이, 및 대역외 방사선이 MLM 구조체(36)를 통과할 때의 MLM 구조체(36)에 의한 대역외 방사선의 흡수량에 영향을 미칠 것이다.
흡수층(40a)의 흡광도를 변경하는 것은 흡수층(40a)을 통과하는 파의 흡수 레벨에 영향을 미칠 것이다. 예를 들어, 흡수층(40a)의 흡광도를 증가시키는 것이 흡수층(40a)에 의해 흡수되는 흡수층(40a)을 통과하는 파(R2)의 양을 증가시킬 것이다. 이 방식으로, 흡수층(40a)의 흡광도가 증가되는 경우, 반사기(34a)에 의해 반사된 대역외 방사선의 입사파(R2)의 진폭이 감소될 것이다.
흡수층(40a)의 두께를 변경하는 것은 흡수층을 통하는 파(R2)의 광학 경로 길이, 및 흡수층(40a)에 의해 흡수되는 파(R2)의 양에 영향을 미칠 것이다. 흡수층(40a)의 두께를 증가시키는 것이 흡수층(40a)을 통하는 파(R2)의 광학 경로 길이를 증가시키고, 이에 따라 반사기(34c)에 의해 반사된 파들(R1 및 R2) 간의 광학 경로 차(및 이에 따른 위상 차)를 변경할 것이다. 또한, 파(R2)가 흡수층(40a)을 통과하는 거리를 증가시킴으로써, 파(R2)가 흡수층을 통해 더 나아갈수록 대역외 방사선의 흡수재인 흡수층(40a)이 더 큰 비율의 파(R2)를 흡수하기 때문에 반사기(34c)에 의해 반사되는 파(R2)의 진폭이 감소될 것이다.
반사기(34c) 내의 여하한의 층들의 흡광도 및 굴절률은 앞선 실시예들 중 어느 하나에 관하여 설명된 바와 같이 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사기(34d)가 도 10에 도시된다. 반사기(34d)는 DLC 및 n-타입 실리콘(n-Si)의 교번 층들(36)을 포함한 MLM 구조체(36)를 포함한다. 또한, 반사기(34d)는 추가 층들을 더 포함한다. MLM 구조체는 추가 층들 상에 제공된다. 추가 층들은 Si 기판(38), MLM 구조체(36)에 인접한 흡수층(40a) 및 기판(38)에 인접한 금속 층(40)이다. 이 방식으로, 반사기(34d)는 다음 순서: 즉, MLM 구조체(36), 흡수층(40a), 금속 층(40) 및 기판(38)의 스택을 형성한다. 나타낸 실시예에서, 금속 층(40)은 100 nm 두께의 Mo 층이고, 흡수층(40a)은 n-Si 층이다. 앞선 실시예에서와 같이, 대역외 방사선을 흡수할 수 있다면 여하한의 적절한 재료가 흡수층(40a)에 사용될 수 있다.
도 11은 흡수층(40a)의 두께(도면에서, 이는 d로 표시된 축으로 나타냄)의 함수로서 도 10에 나타낸 것에 따른 MLM 구조체의 광학적 응답을 나타낸다. DLC 층들은 2.8 nm의 두께를 갖고, n-Si 층들은 4.1 nm의 두께를 갖는다. 40 주기의 교번 층들(36)이 존재한다. 교번 층들(36) 내의 전하 운반체들의 농도는 약 1019 cm-3이다. 광학적 응답은 10.6 ㎛의 파장을 갖는 방사선에 대해 나타낸다. 도 11에서, 실선은 반사되는 입사 방사선의 비율을 나타내고, 점선은 투과되는 방사선의 비율을 나타내며, 쇄선은 흡수되는 방사선의 비율을 나타낸다. 도면에서, p로 표시된 축은 입사 방사선의 비율이다. 그래프로부터, 2 개의 반사 극소값: 즉, 약 2.4 ㎛의 흡수층(40a) 두께에 대한 약 5 %의 제 1 값, 및 약 4.2 ㎛의 흡수층(40a) 두께에 대한 1 % 미만의 제 2 값이 존재한다는 것을 알 수 있다. 흡수층(40a)으로 인해 증가된 흡수 및 금속 층(40)으로 인해 감소된 투과의 효과들이 조합되기 때문에, 이 실시예의 최소 반사율이 도 5 및 도 7에 나타낸 실시예들의 반사율보다 더 작은 것으로 생각된다.
앞선 실시예들과 마찬가지로, 반사기(34d)에 의한 대역외 방사선의 반사는 모든 굴절률 계면으로부터 반사된 모든 파의 합이 방사선 수용 표면(35)에서 최소인 경우에 최소일 것이다. 반사기(34d)의 층들의 파라미터들을 변경함으로써 이것이 달성되는 방식에 대한 추가 설명은 생략된다. 이는, 이 실시예가 제 2 및 제 3 실시예들의 조합에 비유될 수 있고, 이러한 것으로서 제 2 및 제 3 실시예들에 관하여 반사파들의 최소 합을 달성하는 것에 관한 언급들이 필요한 부분만 약간 수정하여 적용되기 때문이다.
도 12는 흡수층(40a)의 두께(도면에서, 이는 d로 표시된 축으로 나타냄)의 함수로서 도 10에 나타낸 것과 유사한 또 다른 MLM 구조체의 광학적 응답을 나타낸다. MLM 구조체는, 흡수층(40a)이 2.05(허수 평면에서는, +0.06)의 굴절률을 갖는 SiO2 층이고 60 주기의 교번 층들(36)이 존재한다는 점에서, 도 10에 관하여 설명되는 것과 상이하다. 광학적 응답은 10.6 ㎛의 파장을 갖는 방사선에 대해 나타낸다. 앞서와 같이, 도 12에서 실선은 반사되는 입사 방사선의 비율을 나타내고, 점선은 투과되는 방사선의 비율을 나타내며, 쇄선은 흡수되는 방사선의 비율을 나타낸다. 도면에서, p로 표시된 축은 입사 방사선의 비율이다. 그래프로부터, 3 개의 반사 극소값: 즉, 약 3 ㎛의 흡수층(40a) 두께에 대한 약 28 %의 제 1 값, 약 5.6 ㎛의 흡수층(40a) 두께에 대한 5 %의 제 2 값, 및 약 8.2 ㎛의 흡수층(40a) 두께에 대한 1 % 미만의 제 3 값이 존재한다는 것을 알 수 있다.
(도 10에 나타낸 실시예에서와 같이) 도핑된 실리콘(예를 들어, n-Si)인 흡수층(40a)의 사용과 대조적으로, (앞선 실시예에서 설명된 바와 같이) SiO2 층인 흡수층(40a)의 사용은 본 발명의 일부 적용들에서 유리할 수 있다. 이는, 도핑된 실리콘의 (굴절률 및 흡수를 포함한) 광학 특성들의 적어도 일부가 온도에 의존하기 때문이다. 앞서 설명된 바와 같이, 반사기로부터의 대역외 방사선의 최소 반사는 모든 반사율 계면으로부터 반사된 파들이 방사선 수용 표면에서 최소로 합산되는 경우에 일어날 것이다. 반사파들 중 일부의 특성들은 부분적으로 흡수층(40a)의 흡수 및 굴절률에 의존할 것이다. 흡수층(40a)의 흡수 및/또는 굴절률의 변화가 반사기에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양에 영향을 미칠 수 있게 된다. 이에 따라, 도핑된 실리콘 흡수층의 온도 변화가 반사되는 대역외 방사선의 양을 증가시킬 수 있으며, 이는 바람직하지 않을 수 있다. 사용 시 반사기에 의해 흡수되는 대역외 방사선의 일부가 열로 전환될 수 있기 때문에, 반사기(및 이에 따른 흡수층)의 온도가 증가할 것이며, 이에 따라 설명된 바와 같이 흡수층 및 이에 따른 대역외 방사선의 반사에 영향을 미칠 수 있다. 온도에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 광학 특성들을 가지면서 흡수층에 사용될 수 있는 다른 재료들로는 WO3, TiO2, ZnO, SiC 및 다른 유리질 재료들을 포함한다. 흡수층을 갖는 본 발명의 여하한의 실시예에서 온도에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 적절한 재료들이 흡수층(40a)에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
앞서 설명된 바와 같이, 교번 층들(36) 내의 주기들의 수를 변화시키는 것이 교번 층들 내의 방사선의 광학 경로 길이를 변경할 것이며, 이에 따라 대역외 방사선의 반사기의 반사율에 영향을 미칠 수 있다. 도 13은 흡수층의 두께(도면에서 d로 표시된 축으로 나타냄)의 함수로서 본 발명의 실시예들에 따른 3 개의 반사기의 광학적 응답에 있어서 3 개의 플롯을 나타낸다. 광학적 응답은 10.6 ㎛의 파장을 갖는 방사선에 대해 나타낸다. 점선은 도 12에 나타낸 반사기의 광학적 응답이다. 실선은 반사기의 교번 층들이 100 주기를 갖는 것을 제외하고는 도 12와 유사한 반사기의 광학적 응답을 나타낸다. 쇄선은 반사기의 교번 층들이 40 주기를 갖는 것을 제외하고는 도 12와 유사한 반사기의 광학적 응답을 나타낸다. 도면에서, R로 표시된 축은 반사기에 의해 반사되는 입사 방사선의 비율이다. 도 13에서, 교번 층들에서의 주기들의 수를 증가시키는 것이 각각의 극소값에서의 대역외 방사선의 반사율을 감소시키고, 각각의 극소값 사이에서의 대역외 방사선의 최대 반사율을 증가시킨다는 것을 알 수 있다. 또한, 교번 층들 내의 주기들의 수를 증가시키는 것은 대역외 방사선의 각각의 반사율 극대값에 대응하는 흡수층의 두께를 감소시킨다. 이는 반사파들 중 일부의 더 큰 부분을 흡수하는 교번 층들의 증가된 총 두께에 의해, 및/또는 교번 층들 내에서 더 긴 광학 경로 길이를 갖는 반사파들에 의해 야기될 수 있다.
여하한 수의 추가 층들(즉, MLM 구조체에 추가적인 층들)을 갖는 반사기를 제공하는 것은 본 발명의 범위 내에서 이루어진다는 것을 이해할 것이다. 이 1 이상의 추가 층들은, 굴절률 계면들로부터 반사되는 대역외 방사선의 모든 파의 합이 방사선 수용 표면에서 상쇄되는 방식으로 간섭하는 1 이상의 흡수층 또는 금속 층일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 반사기가 MLM 구조체에 인접하는 추가 층을 포함할 수 있으며, 상기 추가 층은 대역외 방사선에 대한 MLM 구조체의 벌크 굴절률과 동일한 대역외 방사선에 대한 굴절률을 갖는 흡수층이라는 것을 이해할 것이다. 이 경우, MLM 구조체와 이에 인접한 흡수층 사이의 계면에서는 반사가 존재하지 않을 것이다.
또한, 설명되었던 본 발명의 실시예들에 따른 반사기들은 일반적으로 평탄하지만, 반드시 이러한 경우는 아니라는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 반사기는 곡면일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 소스 컬렉터 모듈의 컬렉터 광학기가 곡면 프로파일을 가질 수 있다. 또한, 조명 시스템 또는 투영 시스템 내에서 사용될 수 있는 본 발명의 실시예들에 따른 다른 반사기들이 곡면일 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 반사기는 여하한의 입사각을 갖는 입사 방사선과 관련하여 작동될 수 있다. 당업자라면, 입사 방사선의 입사각의 변화가 반사기를 통해 방사선(특히, 대역외 방사선)이 따르는 경로의 기하학적 길이의 변화를 유도한다는 것을 이해할 것이다. 이 이유로, 반사기의 층들의 두께들이 입사 방사선의 입사각에 의존하여 변화되어야 할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 반사기들이 곡면인 경우, 반사기의 상이한 부분들에 입사하는 방사선이 상이한 입사각들을 가질 수 있다. 이 경우에는, 반사기의 상이한 부분들이 상이한 층 두께들을 가질 수 있다.
EUV 방사선 빔을 생성하는데 사용되는 플라즈마 생성 공정 동안, 레이저 빔(205)의 레이저 에너지에 의한 연료의 플라즈마로의 전환은 불완전할 수 있으며, 이에 따라 연료 잔해가 생성될 수 있다. 잔해는 컬렉터(CO)와 접촉할 수 있으며, 컬렉터(CO)의 표면 상에 잔해 층을 형성할 수 있다. 컬렉터(CO)는 본 발명의 앞서 설명된 실시예에 따른 반사기일 수 있다. 컬렉터(CO)의 표면 상의 잔해 층의 존재는, 컬렉터(CO)에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양을 증가시킬 수 있기 때문에, 컬렉터(CO)의 광학적 성능에 악영향을 줄 수 있다. 앞서 설명된 본 발명의 여하한의 반사기 상의 잔해 층의 존재는 광학적 성능에 유사한 악영향을 줄 수 있다는 것을 이해할 것이다.
앞서 설명된 본 발명의 반사기들의 특성들은, 반사기의 방사선 수용 표면으로부터 반사되는 대역외 방사선이 반사기 구조체 내부로부터 반사되는 대역외 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭(이후, 상쇄 간섭이라고 칭함)하도록 구성된다. 이 특성들은 (대역외 파장에서의) 흡광도, (대역외 파장에서의) 굴절률, 및 다층 거울 구조체 및 1 이상의 다른 층들의 두께일 수 있다. 반사기의 이 특성들이 잔해 층이 존재하지 않는 반사기에 대해 구성되는 경우, 반사기 상에 잔해 층이 형성되면 (잔해 층이 없는 반사기에 비해) 대역외 방사선의 반사 방사선 파들 간의 상쇄 간섭의 양이 감소될 수 있다. 상쇄 간섭의 양의 감소는 반사기에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양을 증가시킬 것이다.
앞서 설명된 바와 같이, 앞서 설명된 반사기들은 대역외 방사선의 상쇄 간섭을 달성하도록 구성되는 특성들을 갖는다. 이는 반사기의 상이한 부분들에 의해 반사된 파들 간의 광학 경로 차를 제어함으로써, 및 반사기의 상이한 부분들에 의해 반사된 파들의 상대 진폭을 제어함으로써 달성될 수 있다.
반사기 상의 잔해 층의 표면은 반사기의 방사선 수용 표면을 정의할 수 있다. 즉, 잔해 층은 방사선 수용 표면을 정의하는 반사기의 표면이 (잔해 층이 존재하지 않는 반사기의 방사선 수용 표면과 비교하여) 변화하게 할 수 있다. 잔해 층의 존재에 의해 야기된 방사선 수용 표면의 변화는 반사기 내에서 반사되는 방사선의 파와 방사선 수용 표면에 의해 반사된 방사선의 파 간의 방사선 수용 표면에서의 광학 경로 차(및 이에 따른 위상 차)의 변화를 유도할 것이다. 반사된 방사선의 파들 간의 광학 경로 차(및 이에 따른 위상 차)의 변화는 반사기에 의해 반사되는 대역외 방사선 양의 증가를 초래할 수 있다.
또한, 잔해 층이 대역외 방사선의 반사파들 간의 광학 경로 차(및 이에 따른 방사선의 반사파들 간의 상쇄 간섭의 양)에 더 영향을 미칠 수 있는데, 이는 잔해 층이 MLM 구조체들 및/또는 반사기 내의 여하한의 다른 층(들)의 굴절률과 상이한 (대역외 방사선의 파장에서의) 굴절률을 가질 수 있기 때문이다.
잔해 층을 갖는 반사기의 대역외 방사선의 방사선 수용 표면의 반사율은 잔해 층을 갖지 않는 반사기의 방사선 수용 표면의 반사율과 상이할 수 있다. 이 이유로, 방사선 수용 표면에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양이 잔해 층이 없는 반사기와 비교하여 잔해 층을 갖는 반사기에 대해 상이할 수 있다. (잔해 층이 없는 동일한 반사기와 비교하여) 잔해 층을 갖는 반사기의 방사선 수용 표면에 의해 반사되는 대역외 방사선의 상이한 양으로부터, (잔해 층 없이 구성되었던 특성들 및) 잔해 층을 갖는 반사기의 대역외 방사선의 반사 방사선 파들 간의 감소된 레벨의 상쇄 간섭이 발생될 수 있다.
추가적으로, 잔해 층이 대역외 방사선의 일부를 흡수할 수 있다는 사실로 인해, 잔해 층이 반사기에 의해 반사되는 방사선의 파들 간의 상쇄 간섭의 양에 영향을 미칠 수 있다. 잔해 층이 대역외 방사선의 일부를 흡수하는 경우, 잔해 층을 갖는 반사기 내부로부터 반사되는 방사선의 양은 잔해 층을 갖지 않는 동일한 반사기에 의해 반사되었을 방사선의 양보다 적을 것이다.
도 14는 잔해 층의 존재에 대해 최적화되지 않은 실시예에 따른 반사기의 대역외 방사선의 반사율(R)의 그래프를 나타낸다. 반사기는 도핑된 실리콘(n-Si) 기판을 포함하고, 이 위에 ThF4의 700 nm 두께의 반사방지 층이 존재한다. ThF4 층 위에는 40 주기의 4.1 nm 두께의 Si 층 및 2.8 nm 두께의 DLC 층을 포함한 다층 거울 구조체가 배치된다. 반사기는 잔해 층으로 코팅되었다. 잔해 층은 주석 층이다. 그래프는 잔해 층의 두께(d)의 함수로서 10.6 ㎛의 파장을 갖는 대역외 방사선의 반사기의 반사율을 나타낸다. 반사기에 의해 반사된 대역외 방사선의 양은 잔해 층의 두께가 증가함에 따라 증가한다는 것을 알 수 있다. 일단 잔해 층의 두께가 약 1 nm까지 증가하면, 대역외 방사선의 반사기의 반사율은 약 25 %이다. 대역외 방사선의 반사율의 이러한 높은 레벨은 몇몇 경우, 리소그래피 장치의 성능에 불리할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 반사기가 잔해 층을 갖는 경우, 반사기의 방사선 수용 표면으로부터 반사되는 대역외 방사선이 반사기 구조체 내부로부터 반사되는 대역외 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 반사기를 구성하는 것이 유리할 수 있다. 앞서 설명된 반사기 실시예들과 균등한 방식으로, 대역외 방사선에 대한 반사기의 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층들의 흡광도 및 굴절률을 구성함으로써, 및 반사기의 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층들의 두께를 구성함으로써, 대역외 방사선이 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 반사기를 구성하는 것이 달성될 수 있다.
반사기가 잔해 층을 갖는 경우에 대역외 방사선의 상쇄 간섭이 발생하도록 반사기가 구성될 수 있는 방식의 일 예시는, 다층 거울(MLM) 구조체 내의 주기들의 수를 구성하여 MLM 구조체의 두께를 구성하는 것이다. 또 다른 예시는, 반사기의 MLM 구조체의 층들 또는 1 이상의 다른 층들을 형성하는데 (상이한 광학 특성들을 갖는) 상이한 재료들을 이용하는 것이다. 상이한 재료들로부터 반사기의 층들을 형성하는 한가지 방식은 반사기의 재료들을 도핑하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사기가 일부분을 형성하는 리소그래피 장치의 작동 시, 시간 경과에 따라 잔해 층의 두께가 증가할 수 있다.
반사기 상의 잔해 층의 두께를 변화시키는 것은 잔해 층에 의해 흡수되는 대역외 방사선의 양을 변화시키고, 대역외 방사선의 반사파들 간의 광학 경로 차를 변화시킨다. 본 발명의 실시예들에 따른 소정 반사기들이 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화되도록(즉, 반사된 대역외 방사선의 파들 간의 상쇄 간섭이 소정 두께의 잔해 층에서 최대가 되도록) 구성될 수 있게 된다. 반사기의 몇몇 실시예들에서, 이는 반사기가 최적화되도록 구성되는 두께를 잔해 층이 갖지 않는 경우, 반사기에 의해 야기되는 대역외 방사선의 파들 간의 상쇄 간섭이 최대가 아닐 것이기 때문에(또한, 이에 따라 반사기에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양이 최소가 아닐 것이기 때문에) 불리할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 몇몇 반사기들은, 반사기가 구성된 후 그 특성들이 변화될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사기가 리소그래피 장치 내의 원위치에 있는 동안에 반사기의 특성들을 변화시키는 것이 가능할 수 있다. 반사기의 특성들은 잔해 층의 (두께 증가와 같은) 두께 변화에 응답하여 변화될 수 있다. 반사기 상의 잔해 층의 두께가 변화하고 있는 경우, 반사기의 특성들은 주어진 순간에 잔해 층의 두께에 대해 최적화되게(즉, 대역외 방사선의 반사파들의 상쇄 간섭에 있어서 최대를 갖게) 구성되도록 변화될 수 있다.
반사기의 구성 후 변화될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 특성의 일 예시는 MLM 구조체 내의 전하 운반체들의 농도이다. 반사기의 다른 층들 중 1 이상의 전하 운반체들의 농도가 변화될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 도 15는 전하 운반체 농도의 함수로서 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 대역외 방사선의 최소 반사율의 그래프를 나타낸다. 이 경우, 반사기는 잔해 층을 갖지 않는다. 전하 운반체 농도가 증가함에 따라, 반사기의 대역외 방사선의 최소 반사율이 극소값을 지나간다는 것을 알 수 있다. 이 경우, MLM 구조체 내의 자유전하 운반체(free carrier) 농도가 약 3.6 x 1019 cm-3일 때, 약 0.1 % 미만의 대역외(10.6 ㎛) 방사선의 최소 반사율이 발생한다.
MLM 구조체 내의 전하 운반체들의 농도를 변화시키는 한가지 방식은 MLM 구조체 내의 주기들의 수를 변화시키는 것이다. 도 16은 전하 운반체들의 농도와 반사기의 MLM 구조체 내의 주기들의 수 간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 16의 그래프에 나타낸 관계를 갖는 반사기는 도 15에 관하여 설명된 것과 동일하다. 도 15를 참조하여, (반사기가 대역외 방사선의 최소 반사율을 갖는) MLM 구조체 내의 전하 운반체들의 최적 농도가 약 3.6 x 1019 cm-3라는 것을 알 수 있었다. 이제 도 16을 참조하면, MLM 구조체의 주기들의 수가 약 220일 때 약 3.6 x 1019 cm-3의 전하 운반체 농도가 발생한다는 것을 알 수 있다. 반사기의 구성 후, MLM 구조체 내의 주기들의 수를 변화시킴으로써 MLM 구조체 내의 전하 운반체들의 농도를 변화시키는 것은 가능하지 않다는 것을 이해할 것이다.
반사기의 구성 후(예를 들어, 반사기가 리소그래피 장치 내의 원위치에 있는 경우) 전하 운반체들의 농도가 변화될 수 있는 방식의 일 예시는 반사기의 온도를 변화시키는 것이다. 이는 알려진 가열/냉각 시스템들을 이용함으로써 달성될 수 있다. 이러한 시스템들은 물을 기반으로 할 수 있다. 반사기의 온도를 증가시키는 것이 반사기 내의(예를 들어, MLM 구조체 내의) 전하 운반체들의 농도를 증가시킬 것이다. 이는 온도의 증가가 반사기 내의(예를 들어, MLM 내의) 전자들을 해방(liberate)되게 하기 때문이다. 반사기의 온도를 제어함으로써, 반사기가 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화되도록 전하 운반체 농도가 능동적으로 변화될 수 있다. 본 명세서에서, '능동적으로 변화된다'는 용어는 전하 운반체 농도를 어느 정도까지 제어하는 것을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 이는, 예를 들어 전하 운반체 농도의 수동적 변화들, 즉 제어되지 않는 방식으로의 전하 운반체 농도의 변화들과 대비될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 잔해 층의 (두께 증가와 같은) 두께 변화에 응답하여 반사기의 특성들을 변화시키는 것이 유리할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 실시예들에서, 반사기의 특성들은 반사기가 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화되도록(즉, 대역외 방사선의 최대 반사율을 갖도록) 선택될 수 있다. 도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사기의 성능을 각각 나타내는 2 개의 그래프를 나타낸다. 둘 모두, 각각의 반사기 상에 형성되는 잔해 층의 두께(T)의 함수로서 반사기의 대역외 방사선(10.6 ㎛)의 반사율(R)을 나타낸다. 도면들 각각에서 그 성능이 설명되는 반사기들은 도 6에 나타낸 것과 동일한 일반적인 구조를 갖는다. 각각의 반사기는 실리콘 기판을 갖고, 이 위에 100 nm 두께의 몰리브덴 층이 존재하며, 이 위에는 MLM 구조체가 있다. MLM 구조체는 교번하는 DLC 층들 및 n-Si 층들을 포함하고, 이들은 각각 2.8 nm 및 4.1 nm의 두께들을 갖는다. 도 17 및 도 18 각각에서, 잔해 층은 주석이다. 도 17에서, 반사기의 MLM 구조체의 특성들(예를 들어, 주기들의 수 및 온도)은 MLM 구조체가 2.5 x 1019 cm-3의 전하 운반체 농도를 갖도록 선택되었다. 도 18에서, 반사기의 MLM 구조체의 특성들은 MLM 구조체가 2.0 x 1019 cm-3의 전하 운반체 농도를 갖도록 선택되었다.
도 17의 반사기(이 MLM 구조체는 2.5 x 1019 cm-3의 전하 운반체 농도를 가짐)는 약 2 nm의 잔해 층 두께에서 약 1 % 미만의 대역외 방사선의 최소 반사율을 갖는다는 것을 알 수 있다. 도 18의 반사기(이 MLM 구조체는 2.0 x 1019 cm-3의 전하 운반체 농도를 가짐)는 약 4 nm의 잔해 층 두께에서 약 1 % 미만의 대역외 방사선의 최소 반사율을 갖는다. 도 17의 반사기는 2 nm의 두께를 갖는 주석 잔해 층에 대해 최적화되는 반면, 도 18의 반사기는 4 nm의 두께를 갖는 주석 잔해 층에 대해 최적화되게 된다.
도 17 및 도 18의 반사기들에 대해, (잔해 층의 증가하는 두께의 함수로서) 대역외 방사선의 반사기들의 반사율은 특정 잔해 층 두께에서 최소 반사율까지 감소한 후 증가한다는 것을 알 수 있다. 반사기들의 이 특성은, 몇몇 실시예에서 더 긴 동작 수명을 갖는 반사기들을 생성하는데 사용될 수 있다. 반사기들은 시간 경과에 따라 잔해 층의 두께가 증가하는 환경에서(예를 들어, 리소그래피 장치의 소스 모듈 내의 컬렉터로서) 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일 예시로서 도 17을 이용하면, 도 17의 반사기를 통합한 리소그래피 장치는 반사기에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양이 10 % 미만인 동안에 효과적으로 작동할 수 있다. 이에 따라, 리소그래피 장치는 대역외 방사선의 반사율이 그래프 상에서 라인 170 아래에 있는 경우에 효과적으로 작동할 수 있을 것이다. 그래프는, 반사기가 초기에 잔해 층을 갖지 않는 경우 리소그래피 장치가 효과적으로 작동할 수 있다는 것을 나타낸다. 잔해 층의 두께가 0.8 nm 미만일 때까지는 잔해 층의 두께가 성장하는 동안 계속해서 효과적으로 작동할 수 있을 것이다. 잔해 층의 이 두께를 넘으면, 리소그래피 장치는 효과적으로 작동하지 않을 것이다. 이는, 예를 들어 잔해 층이 없는 경우에 대해 최적화되는 반사기보다 나은 장점을 제공할 수 있다. 반사기가 잔해 층이 없는 경우에 대해 최적화되고 잔해 층 두께의 함수로서 동일한 반사율 변화를 갖는다면, 리소그래피 장치는 잔해 층의 두께가 약 0.6 nm에 도달할 때 효과적으로 작동하지 않을 것이다. 그러므로, 반사기가 더 자주 세정되어야 하고, 이로 인해 리소그래피 장치의 다운 시간을 증가시킬 것이다.
반사기는, 반사기 상에 잔해가 존재하지 않는 경우 대역외 방사선에 대한 반사기의 반사율이 사전설정된 임계치 아래에 있지만 최소는 아니도록 구성될 수 있다. 반사율의 사전설정된 임계치는, 그 아래에서 리소그래피 장치가 효과적으로 작동할 수 있고, 그 위에서는 리소그래피 장치가 효과적으로 작동하지 않을 반사율일 수 있다. 반사기의 반사율은 반사기 상의 잔해 층의 두께가 증가함에 따라 최소를 지나갈 것이다.
(잔해 층이 없는 경우에 대한 최적화와 비교하여) 잔해 층의 특정 두께에 대한 반사기의 최적화는, (도 17에 나타낸) 반사기의 응답을 우측으로(즉, 잔해 층 두께를 증가시키는 방향으로) 시프트하는 것에 비유될 수 있다. 반사기의 응답을 우측으로 시프트하는 것은, (대역외 방사선의 최소 반사율이 발생하는 것보다 더 큰 잔해 층 두께들에 대하여) 주어진 잔해 층 두께에 대해 반사기가 잔해 층이 존재하지 않는 경우에 대해 최적화되는 반사기에 비해 대역외 방사선의 더 낮을 반사율을 가질 것을 의미한다. 다시 말하면, 대역외 방사선의 주어진 반사율에 대하여 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화된 반사기의 잔해 층의 두께는 잔해 층이 존재하지 않는 경우에 대해 최적화된 반사기의 잔해 층의 두께보다 더 클 것이다. 잔해 층 두께는 소정 상황들에서(예를 들어, 반사기가 리소그래피 장치 내의 컬렉터인 경우) 시간에 따라 증가하기 때문에, 잔해 층의 주어진 두께에 대해 대역외 방사선의 반사기의 반사율을 감소시키는 것은 반사기가 더 긴 시간 주기 동안 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 이 이유로, 이러한 상황에서 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화된 반사기가 잔해 층이 존재하지 않는 경우에 대해 최적화된 반사기보다 더 긴 시간 주기 동안 사용될 수 있다. (예를 들어, 리소그래피 장치 내에서) 반사기가 사용될 수 있는 시간 주기를 증가시키는 것이 유리할 수 있는데, 이는 반사기가 교체되거나 세정되어야 하는 빈도를 감소시키고, 이에 따라 반사기가 일부분을 형성하는 여하한의 장치의 작동 비용들을 감소시킬 것이기 때문이다.
대역외 방사선의 반사기의 반사율이 10 %를 초과하는 경우에 리소그래피 장치가 효과적으로 작동하지 않을 수 있는 도 17에 관하여 앞서 주어진 예시는 단지 일 예시라는 것을 이해할 것이다. 리소그래피 장치(또는 반사기가 일부분을 형성하는 다른 장치들)는 대역외 방사선의 반사기의 반사율이 여하한의 적절한 주어진 레벨 이상인 경우에 효과적으로 작동하지 않을 수 있다.
반사기의 동작 수명을 연장하기 위해 반사기가 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화되는 경우, 특정 두께는 반사기의 동작 수명 내에 반사기에 의해 수용될 잔해 층의 두께보다 작을 것임을 이해할 것이다. 몇몇 실시예들에서, 반사기가 최적화되는 잔해 층의 특정 두께는 반사기의 동작 수명 내에 반사기에 의해 수용될 잔해 층의 두께의 절반보다 작을 수 있다. 반사기의 특성들은 반사기가 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화되도록, 및 대역외 방사선의 반사기의 반사율이 반사기 상에 잔해 층이 존재하지 않는 경우에 임계치 아래에 있도록 선택될 수 있다. 임계치는, 그 위에서 반사기가 일부분을 형성하는 장치가 효과적으로 작동하지 않을 수 있는 반사율일 수 있다.
잔해 층의 존재에 대해 최적화되는 반사기는 잔해 층의 여하한의 적절한 두께에 대해 최적화될 수 있다. 예를 들어, 반사기는 약 5 nm 두께 미만, 바람직하게는 약 1 nm 두께 미만, 더 바람직하게는 약 0.5 nm 두께 미만, 및 더 바람직하게는 약 0.2 nm 두께의 잔해 층에 대해 최적화될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 반사기는 대략 잔해 물질의 단층 두께인 잔해 층 두께에 대해 최적화될 수 있다. 잔해 물질의 단층은 가스를 이용하여 (앞서 잔해가 증착되었던) 반사기를 세정하는 경우에 잔해 물질이 감소될 수 있는 최소 두께일 수 있다. 주석의 경우, 단층은 약 0.2 nm의 두께를 가질 수 있다.
반사기는, 반사기 상에 잔해의 단층이 존재하는 경우, 대역외 방사선에 대한 반사기의 반사율이 사전설정된 임계치 아래에 있지만 최소는 아니도록 구성될 수 있다. 반사율의 사전설정된 임계치는, 그 아래에서 리소그래피가 효과적으로 작동할 수 있고, 그 위에서는 리소그래피 장치가 효과적으로 작동하지 않을 반사율일 수 있다. 반사기의 반사율은 반사기 상의 잔해 층의 두께가 증가함에 따라 최소를 지나갈 것이다.
또한, MLM 구조체 및 반사방지 층(예를 들어, 반사방지 코팅)을 포함하는 반사기들이 MLM 구조체 상의 특정 두께의 잔해 층의 존재에 대해 최적화될 수 있다. 도 19는 기판(AR1)을 포함하고, 이 위에 반사방지(AR) 층(AR2)이 존재하는 반사기(ARR)를 나타낸다. AR 층 위에는 MLM 구조체(AR3)가 적층된다. 앞서 설명된 실시예들과 동일한 방식으로, MLM 구조체(AR3)는 대역내 방사선을 반사시키도록 구성된다. 이 실시예에서, 앞서와 같이 대역내 방사선은 (예를 들어, 13 내지 14 nm의 파장을 갖는) EUV 방사선이다. MLM 구조체(AR3)는, 앞서와 같이 각각 2.8 nm 및 4.1 nm의 두께들을 갖는 DLC 및 Si의 교번 층들을 갖는다. AR 층(AR2)은 MLM 구조체(AR3)로부터 기판(AR1) 내로 대역외 방사선의 통과를 촉진하도록 구성된다. AR 층에 사용될 수 있는 재료들의 예시들은 ThF4, YF3, 및 MgF2를 포함한다. 기판(AR1)은 대역외 방사선을 흡수하는 재료로부터 구성된다. 기판을 형성하는데 사용될 수 있는 재료들의 예시들은 도핑된 Si 및 도핑된 Ge를 포함한다.
반사기(ARR)는 AR 층(AR2)이 기판(AR1)으로의 대역외 방사선의 통과를 촉진하도록 구성되기 때문에 대역외 방사선의 반사를 최소화한다. 대역외 방사선을 흡수하는 재료로 형성되는 기판(AR1)은 MLM 구조체(AR3)로부터 AR 층(AR2)을 통해 기판(AR1)으로 통과된 대역외 방사선을 흡수한다. 기판(AR1)에 의해 대역외 방사선이 흡수되기 때문에, 반사기(ARR)에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양이 감소된다. 반사기(ARR)는 앞서 설명되는 본 발명의 실시예들에 따른 다른 반사기들과 상이한 방식으로 동작한다. 이는, 앞서 설명된 다른 반사기들은 반사기에 의해 반사되는 대역외 방사선의 파들의 (반사기의 방사선 수용 표면에서의) 상쇄 간섭을 야기하도록 구성되기 때문이다.
대역외 방사선의 상쇄 간섭을 야기하는 것과는 대조적으로, 반사기(ARR)가 MLM 구조체로부터 기판으로 대역외 방사선의 통과를 촉진함으로써 대역외 방사선의 반사를 최소화한다는 사실로 인해, MLM 구조체의 전하 운반체 농도(및 이에 따른 대역외 방사선의 흡광도 및 굴절률)는 덜 중요하다. 대신에, AR 층을 포함한 반사기의 성능은 AR 층(AR2)의 두께 및/또는 재료를 구성함으로써 제어될 수 있다.
반사기(ARR)의 MLM 구조체(AR3) 상의 잔해 층의 존재는, 잔해 층이 높은 굴절률 및 높은 유전율을 가질 수 있기 때문에, 반사기(ARR)에 의해 반사되는 대역외 방사선의 양에 영향을 미칠 수 있다.
반사기(ARR)는 AR 층(AR2)의 두께 및 재료를 구성함으로써 MLM 구조체(AR3) 상의 잔해 층(도시되지 않음)의 존재에 대해 최적화(즉, 반사된 대역외 방사선의 양이 최소화)될 수 있다. AR 층(AR2)의 두께 및/또는 재료는, 잔해 층이 존재하지 않는 경우에 대해 최적화되는 반사기와 비교하여, 잔해 층의 특정 두께에 대해 최적화된 반사기에 대해 상이할 것이다. 예를 들어, 잔해 층이 없는 경우에 대해 최적화되는 반사기에 대한 700 nm와 비교하여, 잔해 층이 대략 0.1 내지 1 nm 두께의 주석 층인 경우, AR 층(AR2)의 두께는 950 nm일 수 있다.
도 20은 잔해 층의 두께(T)의 함수로서 AR 층들을 포함한 2 개의 반사기들의 대역외 방사선(10.6 ㎛)의 반사율(R)의 그래프를 나타낸다. 각각의 반사기는 도 19에 나타낸 것과 동일한 형태를 갖는 구조체를 갖는다. 도 19를 참조하면, 두 반사기들은 각각 2.8 nm 및 4.1 nm의 두께들을 갖는 DLC 및 Si의 교번 층들을 갖는 MLM 구조체(AR3)를 갖는다. 이 MLM 구조체들은 40 주기를 갖는다. 실선의 반사기는 도핑된 실리콘(n-Si) 기판 및 950 nm의 두께를 갖는 ThF4 AR 층을 갖는다. 점선의 반사기는 도핑된 게르마늄(n-Ge) 기판 및 950 nm의 두께를 갖는 MgF2 기판을 갖는다. 두 경우 모두, MLM 구조체(AR3)는 AR 층(AR2) 상에 제공되고, 이는 기판(AR1) 상에 제공된다. 잔해 층은 주석 층이다.
점선의 반사기는 약 3.8 x 10-10 m의 잔해 층 두께에서 약 2.5 %의 대역외 방사선의 최소 반사율을 갖는 반면, 실선의 반사기는 약 3.6 x 10-10 m의 잔해 층 두께에서 약 6 %의 대역외 방사선의 최소 반사율을 갖는다는 것을 알 수 있다. 점선의 반사기 및 실선의 반사기는 각각 약 3.8 x 10-10 m 및 약 3.6 x 10-10 m의 두께들을 갖는 주석 잔해 층들에 대해 최적화되게 된다.
여하한의 적절한 재료들이 MLM 구조체, AR 층 및 기판을 형성하는데 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 층들은 여하한의 적절한 두께를 가질 수 있다. 대역내 및 대역외 방사선은 여하한 형태의 방사선일 수 있다. 잔해 층은 여하한의 재료로부터 형성될 수 있다.
도 21은 또 다른 반사기(ARR)를 개시한다. 이 반사기(ARR)도 AR 층(AR2)이 기판(AR1)으로의 대역외 방사선의 통과를 촉진하도록 구성되기 때문에 대역외 방사선을 최소화한다. 기판(AR1)은 입사하는 적외 방사선의 50 % 이상을 투과시키도록 구성될 수 있다. 기판(AR1)의 후면[상기 후면은 MLM 구조체(AR3)의 반대 방향을 향함]에는 또 다른 AR 층(AR2)이 제공될 수 있다. 도 21에서, 상기 층(AR2)은 ThF4 층이며, 이는 그 후면에 추가적인 ZnSe 층을 갖는다. 반사기(ARR)를 통해 바람직하지 않은 적외 방사선이 투과되고, 다른 곳에서 흡수될 수 있다. 또한, MLM 구조체(AR3)와 기판(AR1) 사이에 평탄한 층(smoothing layer: S)이 제공된다.
도 21의 MLM 구조체(AR3)는 다이아몬드상 탄소 및 Si의 교번 층들을 포함한다. 다이아몬드상 탄소 층들은 4.1 nm의 두께를 가질 수 있고, 다이아몬드상 탄소 층들은 약 2.8 nm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 다이아몬드상 탄소 및/또는 Si 층들은 5 x 1018 cm-3 내지 5 x 1019 cm-3, 바람직하게는 8 x 1018 cm-3 내지 2 x 1019 cm-3의 불순물 농도로 도핑된다. 전형적으로, 약 1 x 1019 cm-3이 적절한 불순물 농도이다. 평탄한 층은 Si 층일 수 있으며, 약 20 nm의 두께를 갖는다. 기판(AR1)은 Si, SiO2 또는 또 다른 재료에 의해 형성될 수 있다. AR 층들(AR2)은 약 650 nm 내지 약 690 nm, 예를 들어 660 nm 또는 684 nm의 두께를 가질 수 있다.
도 22는 Si의 불순물 농도, 이 예시에서는 n-타입 도펀트 농도의 함수로서 Si의 굴절률이 도시되는 그래프를 나타낸다. 도 22에서, 약 1 x 1019 cm-3의 불순물에서 굴절률의 실수부(n)는 2.82의 값을 갖고, 굴절률의 허수부(k)는 0.21의 값을 갖는다는 것을 알 수 있다. 굴절률의 실수부를 상당히 감소시킴으로써, 즉 더 낮은 농도에서의 3.42로부터 1 x 1019 cm-3의 농도에서의 2.82로 감소시킴으로써 Si의 반사방지 특성들이 개선되어 MLM 구조체에서 더 많은 수의 층들을 허용한다.
도 23은 또 다른 반사기(ARR)를 개시한다. 도 21의 반사기와의 차이는, 기판(AR1)이 적외 방사선을 흡수하도록 구성된다는 것이다. AR 층(AR2)은 640 nm의 두께일 수 있다. 다시, 도 23의 MLM 구조체(AR3)는 다이아몬드상 탄소 및 Si의 교번 층들을 포함한다. 다이아몬드상 탄소 층들은 4.1 nm의 두께를 가질 수 있고, 다이아몬드상 탄소 층들은 약 2.8 nm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 다이아몬드상 탄소 및/또는 Si 층들은 5 x 1018 cm-3 내지 5 x 1019 cm-3, 바람직하게는 8 x 1018 cm-3 내지 2 x 1019 cm-3의 불순물 농도로 도핑된다. 전형적으로, 약 1 x 1019 cm-3이 적절한 불순물 농도이다. 평탄한 층(S)은 Si 층일 수 있으며, 약 20 nm의 두께를 갖는다. 기판(AR1)은 2 x 1018 cm-3의 불순물로 도핑된 Si에 의해 형성될 수 있다. 이 예시에서, 불순물 농도들은 n-타입 도펀트 농도이다. 물론, 대안적으로 p-타입 도펀트 농도들이 적용될 수 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
본 명세서에서는, EUV 방사선이 유용한 대역내 방사선의 일 예시로서 사용되고, IR 방사선이 유용하지 않은 대역외 방사선의 일 예시로서 사용되었다. 이들은 단지 예시들이며, 리소그래피 장치의 적용예에 따라 유용한 대역내 방사선 및 유용하지 않은 대역외 방사선이 여하한 파장의 방사선일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당업자라면, 대역내 및 대역외 방사선의 파장에 따라 반사기의 특성들이 그 파장들에 대해 최적화될 수 있다는 것을 분명히 알게 될 것이다. 반사기의 특성들은 반사기가 대역내 방사선에 대해 비교적 높은 반사율을 갖고, 대역외 방사선에 대해 비교적 낮은 반사율을 갖도록 최적화될 수 있다. 최적화될 수 있는 반사기의 특성들의 예시들은: 기판의 재료, 여하한의 흡수층의 재료 및/또는 두께, 여하한의 금속 층의 재료 및/또는 두께, MLM 구조체의 교번 층들을 구성하는 개별 층들의 재료 및/또는 두께, 및 MLM 구조체의 교번 층들의 주기들의 수를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 반사기는 여하한의 적절한 형태의 리소그래피 장치에서 반사기로서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있다는 것을 알 것이다.

Claims (15)

  1. 제 1 파장에서의 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층을 포함한 반사기(reflector)에 있어서,
    상기 다층 거울 구조체 및 상기 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 상기 1 이상의 추가 층의 두께는, 상기 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 상기 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식(destructive manner)으로 간섭하도록 구성되는 반사기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1 이상의 추가 층은 기판을 포함하고, 상기 1 이상의 추가 층은 상기 기판과 상기 다층 거울 구조체의 중간에 위치된 금속 층을 더 포함하며, 상기 금속 층은 상기 제 2 파장의 방사선에 대한 금속의 표피 깊이(skin depth)보다 더 큰 두께를 갖는 반사기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 1 이상의 추가 층은 기판을 포함하고, 상기 1 이상의 추가 층은 상기 기판과 상기 다층 거울 구조체의 중간에 위치된 흡수층을 더 포함하며, 상기 흡수층은 상기 제 2 파장의 방사선을 흡수하도록 구성되는 반사기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 1 이상의 추가 층은 기판을 포함하고, 상기 1 이상의 추가 층은 상기 기판과 상기 다층 거울 구조체의 중간에 위치된 금속 층을 더 포함하며, 상기 흡수층은 상기 금속 층과 상기 다층 거울 구조체의 중간에 있는 반사기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 1 이상의 추가 층은 단지 기판만을 포함하고, 상기 기판은 상기 제 2 파장에서의 상기 다층 거울 구조체의 굴절률과 상이한 상기 제 2 파장에서의 굴절률을 갖는 반사기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다층 거울 구조체는 n-타입 실리콘 및 다이아몬드상 탄소(diamond-like carbon)의 교번 층(alternating layer)들을 포함하는 반사기.
  7. 제 1 파장에서의 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체 및 1 이상의 추가 층을 포함한 반사기에 있어서,
    상기 다층 거울 구조체 및 상기 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 상기 1 이상의 추가 층의 두께는, 상기 다층 거울 구조체에 의해 잔해 물질(debris material)의 층이 수용되는 경우, 상기 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 상기 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 구성되고, 상기 잔해 물질의 층은 상기 반사기의 표면을 정의하는 반사기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    사용 시, 상기 잔해 물질의 층의 두께는 시간 경과에 따라 증가하고, 상기 다층 거울 구조체 및 상기 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 상기 1 이상의 추가 층의 두께는, 상기 다층 거울 구조체에 의해 특정 두께의 잔해 물질 층이 수용되는 경우, 상기 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 상기 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하도록 구성되는 반사기.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 반사기는 상기 반사기의 제 2 파장의 방사선의 반사율이 상기 잔해 층의 두께가 증가함에 따라 최소 반사율을 지나도록 구성되고, 상기 최소 반사율은 상기 잔해 층이 특정 두께를 갖는 경우에 발생하는 반사기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    사용 시, 상기 잔해 물질의 층의 두께는 시간 경과에 따라 증가하고, 상기 반사기는 상기 다층 거울 구조체의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 상기 1 이상의 추가 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 상기 다층 거울 구조체의 두께, 및 상기 1 이상의 추가 층의 두께를 포함한 상기 반사기의 적어도 1 이상의 특성이 상기 잔해 층의 두께의 함수로서 시간 경과에 따라 능동적으로 변화될 수 있어서, 상기 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 상기 반사기 내부로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선과 상쇄되는 방식으로 간섭하게 되도록 구성되는 반사기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 반사기는 상기 반사기의 적어도 1 이상의 특성을 능동적으로 변화시키기 위해 상기 반사기의 온도가 능동적으로 변화될 수 있도록 구성되는 반사기.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 반사기의 적어도 1 이상의 특성의 변화는 상기 다층 거울 구조체와 상기 1 이상의 추가 층 중 적어도 1 이상에서의 전하 운반체 농도(charge carrier concentration)의 변화로부터 일어날 수 있는 반사기.
  13. 제 1 파장에서의 방사선을 반사시키도록 구성된 다층 거울 구조체, 제 2 파장에서의 방사선을 흡수하도록 구성된 기판, 및 상기 다층 거울 구조체와 상기 기판 사이의 반사방지 층(anti reflection layer)을 포함한 반사기에 있어서,
    상기 반사방지 층은 상기 다층 거울 구조체로부터 상기 거울로의 상기 제 2 파장에서의 방사선의 통과를 촉진하도록 구성되고,
    상기 다층 거울 구조체 및 상기 반사방지 층의 제 2 파장에서의 흡광도 및 굴절률, 및 상기 다층 거울 구조체 및 상기 반사방지 층의 두께는, 상기 다층 거울 구조체에 의해 잔해 물질의 층이 수용되는 경우, 상기 반사기의 표면으로부터 반사되는 제 2 파장의 방사선이 잔해 물질의 층이 없는 상기 반사기의 다층 거울 구조체로부터 반사되는 것보다 적도록 구성되고, 상기 잔해 물질의 층은 상기 반사기의 표면을 정의하는 반사기.
  14. 리소그래피 장치에 있어서,
    방사선을 수집하도록 구성된 소스 컬렉터 모듈(source collector module), 상기 방사선을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템, 및 상기 방사선으로부터 형성된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하도록 구성된 투영 시스템을 갖고,
    상기 소스 컬렉터 모듈, 상기 조명 시스템, 및/또는 상기 투영 시스템은 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 1 이상의 반사기를 포함하는 리소그래피 장치.
  15. 극자외 방사선을 반사시키도록 구성된 스펙트럼 퓨리티 필터(spectral purity filter)에 있어서:
    기판;
    상기 기판의 최상면 상의 반사방지 코팅 -상기 반사방지 코팅은 적외 방사선을 투과시키도록 구성됨- ; 및
    극자외 방사선을 반사시키고 적외 방사선을 실질적으로 투과시키도록 구성된 다층 스택을 포함하고,
    상기 다층 스택은 Si 및 다이아몬드상 탄소의 교번 층들을 포함하며, 상기 Si는 도핑된(doped) Si이고, 및/또는 상기 다이아몬드상 탄소는 도핑된 다이아몬드상 탄소인 스펙트럼 퓨리티 필터.
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