KR20130105858A - Euv 투영 노광 시스템용 미러, 광학 시스템 및 부품을 생산하는 방법 - Google Patents

Euv 투영 노광 시스템용 미러, 광학 시스템 및 부품을 생산하는 방법 Download PDF

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Abstract

EUV 방사선(14)용 미러(20)는, 적어도 하나의 EUV 방사선 반사 영역(23) 및 적어도 2개의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 가지는 미러 바디(21)를 갖는다. 결과적으로, 조명 및 이미징 빔 경로의 공간적인 분리는 또한 작은 입사광과 큰 오브젝트 측면 개구수로 가능하다.

Description

EUV 투영 노광 시스템용 미러, 광학 시스템 및 부품을 생산하는 방법{MIRROR, OPTICAL SYSTEM FOR EUV PROJECTION EXPOSURE SYSTEM AND METHOD OF PRODUCING A COMPONENT}
본 발명은 EUV 방사선용 미러에 관한 것이다. 또한 본 발명은 조명 광학 시스템, 투영 광학 시스템, 광학 시스템 및 EUV 투영 노광 시스템에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 마이크로구조화되거나 나노구조화된 부품을 생산하는 방법 및 이 방법에 의해 생산된 부품에 관한 것이다.
EUV 방사선용 미러 및 EUV 투영 노광 시스템은 EP 1 927 892 A1에서 알려져 있다. X-선 현미경은 US 6 522 717 B1에서 알려져 있다.
본 발명의 목적은 EUV 투영 노광 시스템의 광학적 품질의 개선이 가능한 방식으로 EUV 방사선용 미러를 개발하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 미러에 의해 성취된다.
본 발명에 따르면, 리소그래피 마스크로서 사용되는 레티클의 반사 능력은 조명을 위해 사용된 EUV 방사선의 특정 입사각도로부터 급격히 떨어지는 것이 인지되었다. 게다가, 경사진 조명은 심각한 텔레센트릭 에러를 야기한다.
그러나, 레티클의 수직 조명에 의해, 다시 말해서, 광학 축에 평행인 조명 광학 시스템의 메인 빔의 코스 및 이와 관련된 레티클의 수직 배향에 의해, 구성상 제약으로 인한, 조명 및/또는 투영 광학 시스템의 빔 경로의 옵스큐레이션(obscuration)이 발생한다.
오브젝트 필드 포인트의 메인 빔, 다시 말해서 레티클의 특정 포인트는, 여기서 이 오브젝트 필드 포인트와 조명 광학 시스템의 동공의 중앙 사이에 연결 선으로서 정의된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 EUV 방사선 반사 영역 및 적어도 2개의, 더 구체적으로, 특히 적어도 3개의, 특히 적어도 4개의, 특히 적어도 5개의 EUV 방사선 투과 영역이 제공될 EUV 방사선용 미러가 제공된다. EUV 방사선 투과 영역은 특히 여기서 미러 바디의 관통 개구(through-opening)로서 구성된다. 방사선 투과 영역은 특히 미러 바디에서 단절되도록(disconnected) 배열된다. 특히, 방사선 투과 영역은, 이것의 엔벨로프(envelop)가 한 영역의 범위를 한정하고, 이 영역은 방사선 반사 영역의 전체의 적어도 30%, 특히 적어도 40%, 특히 적어도 50%, 특히 적어도 60%, 특히 적어도 70%, 특히 적어도 80%, 특히 적어도 90%와 중첩하는 방식으로 미러 바디에 걸쳐 분포되게 배열된다.
반사 및 투과 영역이 정확히 교환되는, 미러의 구성 - 이에 관하여 인버트됨 - 이 상대적으로 가능하다. 이러한 인버트된 구성으로, 다수의, 특히 적어도 2개의, 특히 적어도 3개의, 특히 적어도 4개의, 특히 적어도 5개의 EUV 방사선 반사 영역이 제공된다. 방사선 반사 영역은 특히 여기서 단절되게 구성될 수 있다. 특히, 이 영역은 크로스 스트러트(cross-strut)에 의해 서로 기계적으로 링크될 수 있다. 특히, 이 영역은 브레이딩형 홀더(braiding type holder)에 적용될 수 있다. 이러한 미러의 구성에서, EUV 방사선 투과 영역은 미러의 총 영역의 특히 적어도 50%, 특히 적어도 60%, 특히 적어도 70%, 특히 적어도 80%, 특히 적어도 90%를 차지한다.
본 발명에 따른 미러를 사용하여, 조명 광학 시스템의 높은 개구수로도, 레티클에 의해 반사된 EUV 방사선의 옵스큐레이션의 발생 없이 작은 입사각에서 레티클을 조명하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명에 따른 미러를 사용하여, 투영 광학 시스템을 통해 옵스큐레이션 없이 레티클에 의해 반사된 EUV 방사선의 0차 회절 차수를 가이드하는 것이 가능하다.
조명 및 이미징 빔 경로의 공간적 분리(spatial separation)는 본 발명에 따른 미러를 사용하여 가능하다.
청구항 2에 따르면, 미러는 EUV 방사선 투과 영역의 각각에 대한 관련 EUV 방사선 반사 영역을 갖는다. 상기 EUV 방사선 반사 영역은 또한 개별 방사선 투과 영역에 대한 상보적 영역으로 지칭될 수도 있다. 특히, 특정 방사선 투과 영역과 관련되고 레티클에 의해 반사된 방사선의 0차 회절 차수가 이미징되는, 미러 상 영역은 콘주게이트된 영역으로 불린다. "상보적 영역" 및 "콘주게이트된 영역"이라는 용어는 단순히 본 발명을 기재하기 위하여 사용된다. 상응하는 영역은 기계적인 한계를 필수적으로 정의할 필요는 없다. 상보적, 특히 콘주게이트된 영역은 각각의 경우에 미러 상의 방사선 투과 영역에 대하여 미리 결정된 위치에서 배열된다. 원칙적으로, 레티클 상에 반사된 방사선, 특히, 더 높은 회절 차수는 미러의 임의의 영역에 떨어질 수 있다(fall on). 그러나, 일반적으로 사용된 레티클의 구조에 대한 지식으로, 방사선 투과 및 방사선 반사 영역의 타겟화된 배열에 의해 미리 정해질 수 있으며, 반사된 광의 회절 차수는 이미지 필드로의 이러한 레티클의 투영에 기여한다. 특히, 밝은 필드 조명이나 어두운 필드 조명을 위한 미러를 구성하는 것이 가능하다.
청구항 3에 있어서, EUV 방사선 투과 영역에 개별적으로 콘주게이트된 EUV 방사선 반사 영역은 관련 EUV 방사선 투과 영역에 대한 대칭 축에 대해 대칭적으로 배열된다. 레티클 상에 반사된 방사선의 적어도 0차 회절 차수는 각각의 경우에 EUV 방사선 반사 영역 상에 정확하게 떨어질 수 있는 것(fall on)을 보장하므로, 이 배열은 밝은 필드 적용에 유리하다. 그러므로, 포인트 미러 조명 동공의 적어도 일부, 특히 전체 포인트 미러 조명 동공은 이미징 빔 경로의 부품이다. 미러, 특히 EUV 방사선 반사 및 EUV 방사선 투과 영역의 배열은, 특정하고 미리 결정된 레티클, 특히 전형적으로 사용된 레티클에 적응될 수 있다. 전형적인 레티클 구조를 갖는 주어진 레티클로, 특히 이미징될 알려진 구조를 갖는 레티클로, 미러 상의 EUV 방사선 투과 영역의 적절한 배열에 의해, 특히 0차 회절 차수에 더하여 또는 이 회절 차수에 대안적으로 다른 회절 차수, 특히, 레티클 상에 반사된 방사선의 +/- 1차 회절 차수가 각각의 경우에 EUV 방사선 반사 영역 상에 정확하게 떨어지는 것 또한 성취될 수 있다.
영역의 '대칭 축' 및 '대칭적 배열'이 여기서 그리고 이하에서 지칭되는 경우, 각각의 경우에 이것은 미러의 적절하게 왜곡된 구성을 의미하는 것으로 이해되며, 이것은 빔 경로의 메인 빔에 대한 미러의 경사진 위치에 필요하다.
본 발명에 따른 미러로, 메인 빔의 각도(CRA, 주 광선 각도)는 오브젝트 측면 개구수(NAO)의 아크사인(arcsin)보다 작은 방식으로 - CRA<arcsin(NAO) - , 레티클을 조명하는 것이 가능하다.
청구항 4에 따르면, 미러는 각각의 경우에 다수의 방사선 투과 영역 및 이에 콘주게이트된 방사선 반사 영역을 갖는다. 한편으로, 이것은 다수의 상이한 조명 세팅을 허용하고, 다른 한편으로, 이미지 필드에 오브젝트 필드를 이미징하기 위해 전체 사용된 방사선의 각 개별 방사선 투과 영역 및 이에 콘주게이트된 개별 방사선 반사 영역의 상대 프랙션(relative fraction)은 이로써 감소된다. 개별적인, 특정한 방사선 투과 영역과 관련된 반사된 방사선의 회절 차수가 방사선 투과 영역 상에서 우연히 다시 충돌하여 반사되지 않을 경우, 이것이 가지는, 이미징 품질에 대한 영향은 이로써 감소된다. 결과적으로, 이미징 품질은 전체적으로 더욱 강인하게 만들어질 수 있다. 이러한 목적으로, 특히 방사선 투과 영역이 각각의 경우에 총 광학적으로 사용가능한, 다시 말해서 반사 미러 면에 비해 가능한 한 작을 경우, 이것은 유리하다.
청구항 5에 따른 대칭 축 주위의 원형상의 방사선 투과 영역의 배열로 인하여, 특히, 레티클의 균일하고(uniform), 균질한(homogenous) 조명이 성취될 수 있다. 방사선 투과 영역은 특히 여기서 원형상에 등거리로 배열될 수 있다. 여기서, 각각의 경우에 방사선 반사 영역이 대칭 축에 있어서 각각의 방사선 투과 영역에 대비되기 때문에, 홀수 방사선 투과 영역의 등거리 배열은 정확하게 밝은 필드 구성을 야기한다.
따라서, 추가 방사선 투과 영역이 정확하게 대칭 축에 있어서 각각의 방사선 투과 영역에 대향하므로, 짝수 방사선 투과 영역의 등거리 배열은 어두운 필드 구성을 초래한다. 각각의 방사선 투과 영역으로부터의 레티클에 의해 반사된 방사선의 0차 회절 차수는 그러므로 적어도 부분적으로, 특히 완전히, 정확하게 방사선 투과 영역에 다시 충돌하여 미러에 의해 반사되지 않으며 이미지 필드에 오브젝트 필드를 이미징하는 것에 기여하지 않는다.
더욱이, 방사선 투과 영역은 대칭 축 주위의 복수의 동심원 상에 배열될 수 있다. 결과적으로, 상이한 입사각을 갖는 상이한 조명 세팅을 만드는 것이 가능하다. 간섭 효과는 이로써 감소될 수 있다.
청구항 6에 따르면, 방사선 투과 영역은, 그 공통 무게 중심이 대칭 축에 일치하는 방식으로 배열된다. 결과적으로, 조명 방사선의 메인 빔이 0˚의 입사각을 갖는 방식으로 레티클을 조명하는 것이 가능해진다.
본 발명의 추가 목적은, 이미지 필드에 오브젝트 필드를 이미징 하기 위한 EUV 조명 광학 시스템 및 EUV 투영 광학 시스템을 개선하는 것이다.
이 목적은 청구항 7 및 청구항 8에 의해 성취된다. 이러한 형태의 조명/투영 광학 시스템의 장점은 상기 이미 기재된 장점들과 일치한다.
청구항 9에 있어서, 미러는 동공에 가깝게 배열된다. 동공에 가까운 미러(M)의 배열은 이하의 조건이 충족될 때 존재한다:
P(M)=D(SA)/(D(SA)+D(CR))≥0.5.
D(SA)는 미러(M)의 위치에서의 오브젝트 필드 포인트로부터 방출된 빔 펜슬(beam pencil)의 서브 개구 직경이며, D(CR)은 미러(M)의 표면 상에서, 광학 시스템의 참조 평면에서 측정된, 이미징 광학 시스템에 의해 이미징된, 유효 오브젝트 필드의 메인 빔의 최대 스페이싱이다. 참조 평면은 이미징 광학 시스템의 대칭의 평면이나 자오 평면이 될 수 있다. 파라미터(P(M))의 정의는 WO 2009/024 164 A1에 주어진 파라미터와 일치한다. 필드 평면에서, P(M)=0이 적용된다. 동공 평면에서, P(M)=1이 적용된다.
동공에 가까운 배열로, 레티클에 의해 반사된 방사선의 적어도 0차 회절 차수가 각각의 경우에 방사선 반사 영역에 완전히 떨어지는 것을 보장하는 것이 가능하다.
또한, 발명은 EUV 투영 노광 시스템 및 이러한 종류의 시스템을 위한 광학 시스템을 발전시키는 목적을 기반으로 한다.
이러한 목적은 청구항 10 내지 청구항 13의 특징에 의해 성취된다.
장점은 상기 이미 기재된 장점들과 일치한다.
본 발명의 추가 목적은 투영 노광 시스템을 사용하여 부품을 생산하는 방법 및 이 방법에 의해 생산된 부품을 개시하는 것이다. 이러한 목적은 청구항 14에 따른 생산 방법 및 청구항 15에 따른 부품에 의해 본 발명에 따라 성취된다.
이러한 대상물의 장점은 상기 이미 논의된 장점과 일치한다.
본 발명의 실시예는 도면의 도움으로 이하에서 더욱 상세히 기재될 것이다:
도 1은 EUV 리소그래피를 위한 EUV 투영 노광 시스템의 부품의 개략도를 도시한다.
도 2는 레티클 형태의 투영 노광에 이미징될 반사 오브젝트의 영역에서 도 1에 따른 투영 노광 시스템의 조명 광 및 이미징 광의 빔경로의 확대된 단면의 개략도이다.
도 3은 도 2와 유사한 조명 광 및 이미징 광의 빔 경로의 확대된 단면의 개략도로서, 빔 경로가 대안적으로 안내되는, 개략도이다.
도 4a,b는 제 1 실시예에 따른 본 발명에 따른 미러의 개략도를 도시한다.
도 5a,b는 추가 실시예에 따른 본 발명에 따른 미러의 개략도를 도시한다.
도 6 및 도 7은 미러의 추가 실시예의 개략도를 도시한다.
도 8은 슈바르츠실트(Schwarzschild) 광학 시스템과 결합하여 본 발명에 따른 미러의 사용을 도시하는 개략도이다.
도 9는 미러의 추가 실시예의 개략도를 도시한다.
도 1은 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 시스템(1)의 부품을 자오 단면에 개략적으로 도시한다. 빔 원(beam source)(3)에서 떨어진, 투영 노광 시스템(1)의 조명 시스템(2)은, 오브젝트 평면(6)의 오브젝트 필드(5)를 노광하기 위한 조명 광학 시스템(4)을 포함한다. 오브젝트 필드(5)에 배열되고, 오직 단면적으로 도시된 레티클 홀더(8)에 의해 홀드되는 레티클(7)은 여기서 노광된다.
투영 광학 시스템(9)은 이미지 평면(11)의 이미지 필드(10)에 오브젝트 필드(5)를 이미징하는데 사용된다. 레티클(7) 상의 구조는 웨이퍼(12)의 감광성 층 상에 이미징되고, 웨이퍼(12)는 이미지 평면(11)의 이미지 필드(10)의 영역에 배열되고 또한 개략적으로 도시된 웨이퍼 홀더(13)에 의해 홀드된다.
방사선원(3)은 EUV 방사선원이고, 이것은 EUV 방사선(14)을 방출한다. EUV 방사선원(3)의 방출된 유용한 방사선의 파장은 5nm 내지 30nm의 범위에 있다. 리소그래피에서 사용되고 적절한 광원에 이용가능한 다른 파장이 또한 가능하다. 방사선원(3)은 플라즈마원, 예컨대, DPP 원 또는 LPP 원이 될 수 있다. 싱크로트론에 기반한 방사선원이 또한 방사선원(3)으로서 사용될 수 있다. 당업자는 이러한 형태의 방사선원에 대한 정보는 예컨대 US 6 859 515 B2에서 발견한다. 콜렉터(15)는 EUV 방사선원(3)으로부터의 EUV 방사선(14)을 모으기 위해 제공된다.
EUV 방사선(14)은 또한 조명 광이나 이미징 광으로 지칭된다.
조명 광학 시스템(4)은 다수의 필드 패싯(17)을 갖는 필드 패싯 미러(16)를 포함한다. 필드 패싯 미러(16)는, 오브젝트 평면(6)에 광학적으로 콘주게이트된 조명 광학 시스템(4)의 평면에 배열된다. EUV 방사선(14)은 필드 패싯 미러(16)에 의해 조명 광학 시스템(4)의 동공 패싯 미러(18)에 반사된다. 동공 패싯 미러(18)는 다수의 동공 패싯(19)을 갖는다. 동공 패싯 미러(18)의 도움으로, 필드 패싯 미러(16)의 필드 패싯(17)은 오브젝트 필드(5)에 이미징된다.
필드 패싯 미러(16)의 각각의 필드 패싯(17)에 있어서, 동공 패싯 미러(18) 상에 정확하게 하나의 관련된 동공 패싯(19)이 존재한다. 광 채널은 각각의 경우에 필드 패싯(17)과 동공 패싯(19) 사이에 구성된다. 패싯 미러(16, 18) 중 적어도 하나의 패싯(17, 19)은 스위칭가능하다. 이것은 특히 필드 패싯 미러(16, 18) 상에 경사질 수 있게 배열될 수 있다. 여기서, 오직 한 부분을 예컨대 최대 30%, 최대 50% 또는 최대 70% 패싯(17, 19)이 경사질 수 있다. 이것은 모든 패싯(17, 19)이 경사질 수 있게 만들기 위해 제공될 수도 있다. 스위칭가능한 패싯(17, 19)은 특히 필드 패싯(17)이다. 필드 패싯(17)을 경사질 수 있게 함으로써, 개별 동공 패싯(19)으로의 그 할당 및 이로 인한 광 채널의 구성이 변경될 수 있다. 경사질 수 있는 패싯(17, 19)을 갖는 패싯 미러(16, 18)의 추가적인 세부사항을 위해, DE 10 2008 009 600 A1가 참조된다.
조명 광학 시스템(4)의 추가적인 세부사항을 위해, DE 10 2008 009 600 A1가 참조된다.
조명 광학 시스템(4) 및 투영 광학 시스템(9)의 EUV 방사선(14)의 빔 경로 및 특히 필드 패싯 미러(16) 및 동공 패싯 미러(18)의 구조적인 배열은 도 1로 알 수 없다.
레티클 홀더(8)는, 투영 노광 동안, 레티클(7)이 오브젝트 평면(6)에서 변위 방향으로 변위될 수 있는 방식으로, 통제된 방식으로 변위될 수 있다. 따라서, 웨이퍼 홀더(13)는, 웨이퍼(12)가 이미지 평면(11)에서 변위 방향으로 변위되는 방식으로, 통제된 방식으로 변위될 수 있다. 결과적으로, 레티클(7) 및 웨이퍼(12)는 한편으로 오브젝트 필드(5)를 통해 다른 한편으로, 이미지 필드(10)를 통해 스캐닝될 수 있다. 변위 방향은 이하에서 스캐닝 방향으로도 지칭된다. 스캐닝 방향에서의 레티클(7) 및 웨이퍼(12)의 변위는 바람직하게 서로 동시에 일어날 수 있다.
투영 광학 시스템(9)은 도 1에 도시되지 않은 다수의 투영 미러를 포함한다. 투영 광학 시스템(9)은 특히 적어도 3개, 특히 적어도 5개의 투영 미러를 포함한다. 특히, 적어도 6개, 7개 또는 8개의 투영 미러를 가질 수 있다.
투영 광학 시스템(9)은, 특히, 이하에서 더욱 상세히 기재될 미러(20)를 포함한다.
미러(20)는, 다수의 EUV 방사선 투과 영역(22) 및 개별 관련된 EUV 방사선 반사 영역(23)을 갖는 미러 면(24)을 갖는 미러 바디(21)를 갖는다. EUV 방사선 투과 영역(22)과 관련된 개별 EUV 방사선 반사 영역(23)은 또한 EUV 방사선 투과 영역(22)에 대한 상보적 영역으로 불린다. 특히, 레티클(7)에 의해 반사된 방사선(14)의 0차 회절 차수가 이미징되는, 미러(20) 상의 특정한 방사선 투과 영역(22)과 관련된 방사선 반사 영역(23)은 콘주게이트된 영역(23)으로 불린다. 명백하게, EUV 방사선 투과 영역(22)에 상보적인, EUV 방사선 반사 영역(23)은, 도면에서 도시되기 위해 지정된 개별적으로 콘주게이트된 영역(23)만을 포함하는 것이 아니다. 원칙적으로, 상보적 영역은 각각의 경우에 전체 미러 면(24)을 포함한다.
특히, 미러(20)의 방사선 투과 영역(22)의 수는 정확하게 동공 패싯 미러(18) 상의 동공 패싯(19)의 수와 일치한다. 그러나, 이것은 무조건 필수적인 것은 아니다. 특히, 스위칭가능한 패싯(17, 19)의 경우, 방사선 투과 영역(22)의 수는 또한 동공 패싯 미러(18) 상의 동공 패싯(19) 및/또는 필드 패싯 미러(16) 상의 필드 패싯(17)의 수보다 더 많거나 더 적을 수 있다. 일반적으로, 미러(20)는 적어도 2개의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 갖는다. 이 영역은 미러 바디(21)의 관통 개구로서 구성된다. EUV 방사선 반사 영역(23)은 관통 개구(22)로부터 연속적으로 떨어지게 구성된 반사 미러 면(24)의 부분 영역으로서 구성될 수 있다. 특히, EUV 방사선 반사 영역(23)이 연결될 수 있다. EUV 방사선 투과 영역(22)은 특히 미러 바디(21)에 단절된 방식으로 배열된다. 미러 면(24)은 볼록하고, 평면이거나 오목할 수 있다.
방사선 투과 영역(22)은, 각각의 EUV 방사선 투과 영역(22)이 대칭 축(25) 주변에 대한 회전에 의해 그에 콘주게이트된 개별 EUV 방사선 반사 영역(23)으로 전환될 수 있는 방식으로, 미러(20)의 대칭 축(25)으로부터 이격되도록 배열된다. 대칭 축(25)은, 특히 미러 면(24)에 수직이다. 중앙 영역에서, 다시 말해서, 대칭 축(25)이 피어스된(pierced) 지점의 영역에서, 미러(20), 다시 말해서 미러 면(24)은 특히 반사한다. 원칙적으로, 미러(20)에 중앙 관통 개구가 제공되는 것 또한 고려될 수 있다.
미러(20)는 대칭 축(25)에 대한, 개별적인, 적어도 2겹 회전 대칭을 갖는다. 특히, 이것은 홀수, 예컨대, 3겹, 5겹 또는 7겹 회전 대칭을 가질 수 있다. 더 높은 수의 대칭 또한 가능하다. 홀수 회전 대칭의 경우, 각각의 EUV 방사선 투과 영역(22)은, 그에 콘주게이트된 개별 EUV 방사선 반사 영역(23)에 대한 대칭 축(25)에 있어서 대칭적으로 배열된다.
관통 개구(22)는 동공 패싯 미러(18) 상의 동공 패싯(19)의 형태와 정확하게 일치하는 형태를 갖는다. 특히 이것은 원형이다. 계란형 특히, 타원형 구성 역시 가능하다.
미러(20) 상의 방사선 투과 영역(22)의 배열 및 동공 패싯 미러(18) 상의 동공 패싯(19)의 배열은 서로 유리하게 적응된다.
동시에, 방사선 투과 영역(22)은 최대 50%, 특히 최대 40%, 특히 최대 30%, 특히 최대 20%, 특히 최대 10%의 미러 면(24)을 커버한다.
도 4a,b 및 도 5a,b에 도시된 실시예에서, EUV 방사선 투과 영역(22)은 대칭 축(25)을 중심으로 원형상에 배열된다. 일반적으로, 방사선 투과 영역(22)의 적어도 일부는 대칭 축(25)을 중심으로 원형상에 배열된다. 특히, 이 영역은 원형 상에 등거리로 배열된다. 이 영역은 또한 대칭 축의 주변의 복수의 동심원 상에 배열될 수 있다. 방사선 투과 영역(22)은 특히 공통 무게 중심이 대칭 축(25)과 일치하는 방식으로 배열된다. 방사선 투과 영역(22)의 전체는 외부 엔벨로프(35)에 의해 기재될 수 있다. 특히, 방사선 투과 영역(22)은, 이들의 외부 엔벨로프(35)가, 전체 영역의 적어도 30%, 특히 적어도 40%, 특히 적어도 50%, 특히 적어도 60%, 특히 적어도 70%, 특히 적어도 80%, 특히 적어도 90%, 다시 말해서, 방사선 반사 영역(23)의 결합, 특히 전체 미러 면(24)과 중첩하는 영역의 범위를 정하는 방식으로, 미러(20) 상에 배열된다.
3개의 원형 방사선 투과 영역(22)을 갖는 미러(20)는 도 4a,b에 도시된다. 따라서, 5개의 원형 방사선 투과 영역(22)을 갖는 미러(20)는 도 5a,b에 도시된다. 또한, 방사선 투과 영역(22) 및 이에 콘주게이트된 방사선 반사 영역(23)은 또한, 각각의 경우에, 예시용으로 도 4a 및 도 5a에 더 도시되고, 원형으로 배치되고, 연속해서 번호가 매겨지며 특정 방사선 투과 영역(22)에 콘주게이트된 개별 방사선 반사 영역(23)이 동일한 숫자로 지정되고 이후에 r을 붙인다. 콘주게이트된 영역(23)의 원형 배치는 단순히 예시를 위한 것이며 실제 미러(20) 상에서 구조적인 일치점을 갖지 않는다. 특히, 레티클(7)의 구조에 의존하고 이로써 반사된 방사선(14)의 회절 차수의 위치에 연결되는 전체 미러 면(24)은 EUV 방사선 반사 영역(23)을 형성한다. 방사선 투과 영역(22)과 관련된 방사선 반사 영역(23)은 특히 충첩되거나 및/또는 연결되도록 구성될 수 있다. 도 4a 및 도 5a에 도시된 미러(20)는 3줄 또는 5줄 회전 대칭을 갖는다. 방사선 투과 영역(22)은 그러므로 각각의 경우에 그에 콘주게이트된 방사선 반사 영역(23)에 대칭 축(25)에 있어서 대칭적으로 배열된다.
도 6에 따른 실시예에서, 미러(20)는 원형 방사선 투과 영역(22)의 3개의 섹터(sector)를 갖는다.
도 7에 따른 실시예에서, 미러(20)는 원형 방사선 투과 영역(22)의 4개의 섹터를 갖는다.
본 발명에 따른 미러(20)의 기능은, 도 3에 개력적으로 도시된다. 필드 패싯(17)들 중 하나와 동공 패싯(19) 사이에 구성된 광 채널로부터의 EUV 방사선(14)은, 각각의 경우에, 미러(20)를 통해 관련 EUV 방사선 투과 영역(22)을 통과하고, 레티클(7) 상에 반사되며, 동공 평면(26)의 영역에 충돌하며, 특히, 이 동공 평면은, 방사선 반사 영역(23) 상의 조명 광학 시스템(4)의 출사 동공 평면 및 투영 광학 시스템(9)의 입사 동공 평면이고, 이 방사선 반사 영역은, 방사선 투과 영역(22)에 콘주게이트되고, 이것으로부터 방사선은 투영 광학 시스템(9)에 의해 추가로 반사된다.
도 2는, 예시로서 빔 경로를 도시하고, 이 빔 경로는, 예컨대 도 4a 및 도 4b에 따른 미러(20)로 성취될 수 있다. EUV 방사선(141, 142 및 143)이 예시로서 도시되고, 이 방사선은 미러(20)를 통해 관통 개구(22)들 중 하나를 각각의 경우에 통과한다. 이와 관련해서, 도 2의 빔 코스가 도면의 평면을 향한 유일한 투영이므로 도면의 평면에 대한 경사를 도시하지 않음을 이해해야 한다. 그러므로, 특히 미러(20)를 통과하는 빔(141)은 미러(20)상으로 다시 반사되는 빔(143)과 일치하기 보다는 후자에 대하여 기울어져 있다. 따라서, 미러(20)를 통과하는 빔(143)은 미러(20) 상으로 다시 반사되는 빔(141)에 대해 기울어져 있다. 또한, 미러(20)를 통과하는 빔(142)은 미러(20)상으로 다시 반사되는 빔(142)에 대하여 기울어져 있다.
특히, 미러(20)는 투영 광학 시스템(9)에서 동공에 가깝게 배열된다. 여기서, 특히 P(M)≥0.5, 특히 P(M)≥0.7, 특히 P(M)≥0.9가 적용된다.
특히, 미러(20)는 동공 평면(26)에 배열된다. 이것은, 미러(20)의 영역의 동공 패싯 미러의 동공 패싯(19)으로부터 나오는 방사선(14)이 적어도 대략적으로 집속되므로 레티클(7) 상에서 반사된 관련된 방사선의 0차 회절 차수는 미러(20) 상의 미리결정된, 한정된 영역에 충돌하는 것을 보장한다. 밝은 필드 구성의 경우, 예컨대, 도 4, 도 5 및 도 6중 어느 하나에 따르면, 미러(20)는, 방사선 투과 영역(22)으로부터의, 레티클(7) 상에 반사된 방사선(14)의 적어도 0차 회절 차수는 그에 콘주게이트된 방사선 반사 영역(23) 상에 정확하게 충돌하여 이미지 필드(10)에서 투영 광학 시스템(9)에 의해 이미징되는 방식으로 구성될 수 있다. 조명 및 이미징 빔 경로는 적어도 부분적으로, 특히 완전히, 공간적으로 서로 분리되는 것이 미러(20)의 동공에 가까이로의 배열로 인해 성취될 수 있다. 특히, 이 분리는 모든 필드 포인트에서 동일하다. 특히, 0차 회절 차수의 빔 경로는 일부 영역에서 완전히 공간적으로 서로 분리되게 나아간다.
동공 평면(26)에서의 미러(20)의 배열에 대한 대안으로서, 동공 평면(26)으로부터 이격되게 미러(20)를 배열하는 것 또한 가능하다. 이것은 일반적으로 조명의 필드 의존성을 야기하는데, 다시 말해서, 조명은 전체 오브젝트 필드에서 더는 균질하지 않다. 이처럼 불완전하게 이미징된 동공의 효과는, 이러한 경우에, 회절 차수의 최소 수의 적절한 프렉션이 각각의 필드 포인트에 투과하는 한, "광학 근접 보정(optical proximity correction; OPC)"로 알려진 필드 및 구조 의존적 보정 방법에 의해 특히 완전히 보정될 수 있다. 이런 형태의 보정 방법에 있어서, 마스크의 단일 케이스 의존 구조 적응에 의해, 웨이퍼 상의 이로 인한 이미지가 개선된다. 특히, 이미징 오류가 보상되어서 보정된다.
어두운 필드 구성에서, 레티클(7) 상에서 반사된 방사선(14)의 0차 회절 차수는, 예컨대 도 7에서 도시된 바와 같이, 추가 방사선 투과 영역(22) 상의 미러(20) 상에서 정확하게 충돌하여 미러(20)에 의해 반사되지 않는다.
본 발명에 따른 광학 시스템(27)은 조명 광학 시스템(4) 및 투영 광학 시스템(28)을 포함한다. 투영 광학 시스템(28)은 적어도 하나의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 갖는 적어도 하나의 미러를 포함하고, 이 영역은 EUV 방사선(14)의 적어도 일부가 이러한 EUV 방사선 투과 영역(22)을 통해 조명 광학 시스템에 안내되는 방식으로 조명 광학 시스템(4)의 빔 경로에 배열된다. 조명 광학 시스템(4)의 빔 경로는, 다시 말해서, EUV 방사선(14)이 레티클(7)에 의해 반사되기 전에 적어도 하나의 방사선 투과 영역(22)을 통과하는 방식으로 안내되어서, 이 레티클(7)은 이미지 필드(10)에서 투영 광학 시스템(9)에 의해 이미징된다. 특히, 투영 광학 시스템(28)은 상기 기재된 투영 광학 시스템(9)에 따라 구성된다.
투영 노광 시스템(1)을 사용할 때, 레티클(7) 및 웨이퍼(12) - 조명 광(14)을 위한 감광성 코팅을 가짐 - 가 제공된다. 레티클(7)의 적어도 일부분은 투영 노광 시스템(1)의 도움으로 웨이퍼(12) 상에 투영된다. 레티클은 이로써, EUV 방사선(14)의 메인 빔(CRA, 주 광선 각도)이 최대 6°, 특히 최대 3°, 특히 최대 1°, 특히 최대 0°의 입사 각도에서 레티클(7) 상에 충돌하는 방식으로 EUV 방사선(14)에 의해 조명된다. 여기서, 입사각도는 레티클(7)을 조명하기 위해 사용되는 빔 번들의 메인 빔과 레티클(7) 상의 법선(29) 간의 각도로서 한정된다. 메인 빔의 입사 각도는 특히 오브젝트 측면 개구 수보다 더 작다, CRA＜arcsin(NAO).
웨이퍼(12) 상으로의 레티클(12)의 투영 동안, 레티클 홀더(8) 및/또는 웨이퍼 홀더(13)는 오브젝트 평면(6)이나 이미지 평면에 평행한 방향으로 변위될 수 있다. 레티클(7) 및 웨이퍼(12)의 변위는 바람직하게는 서로에 대하여 동시에 일어날 수 있다.
최종적으로, 조명 광에 의해 노광된 감광성 코팅은 웨이퍼(12) 상에서 현상된다. 마이크로구조화되거나 나노구조화된 부품, 특히 반도체 칩은 이러한 방식으로 생산된다.
투영 노광 시스템에서 사용하기 위한 대안으로서, 본 발명에 따른 미러(20)는 검사 장치, 특히, 반사 리소그래피 마스크를 검사하거나 노광된 웨이퍼 기판을 검사하기 위해 사용될 수도 있다. 투영 광학 시스템(9)의 이미지 필드(10)는 이러한 경우에 검사 장치의 검사 오브젝트 필드가 된다.
도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미러(20)는 슈바르츠실트 광학 시스템(30), 특히 슈바르츠 실트 렌즈 시스템과 결합하여 사용될 수 있다. 슈바르츠실트 렌즈 시스템은 제 1 미러(31)와 제 2 미러(32)를 포함한다. 제 1 미러(31)는 특히 볼록하다. 제 2 미러(32)는 특히 오목하다. 제 2 미러(32)는 EUV 방사선(14)을 위한 관통 개구(33)를 갖는다.
본 발명에 따른 미러(20)는 이러한 형태의 시스템의 폴딩 미러로서 제공될 수 있다. 특히, 이것은, 투영 광학 시스템(9)의 빔 경로에서 조명 광학 시스템(4)의 부분으로서 또는 조명 광학 시스템(4)의 빔 경로에서 투영 광학 시스템(9)의 부분으로서 배열될 수 있다. 이것은 교환가능하다. 결과적으로, 특히, 밝은 필드 구성과 어두운 필드 구성간의 변화가 가능하다. 이런 형태의 시스템은 특히 개별 리소그래피 마스크를 검사하거나 노광된 웨이퍼 기판을 검사하기 위한 검사 장치에서 사용될 수 있다.
도 9는 미러(20a)의 인버트된 구성을 도시한다. 미러(20a)는 다수의 방사선 반사 영역(23)을 포함한다. 방사선 반사 영역(23)은 위상적으로 단절된다.
방사선 반사 영역(23)은 홀딩 수단(34)에 의해 서로에 대해 홀드된다. 특히 홀드 수단은 스트러트(strut) 형 방식으로 구성된다. 특히 이 수단은 선형이나 아치형, 원형 아크가 될 수 있다. 이 수단은 브레이딩(braiding) 형 방식으로 구성될 수 있다. 홀딩 수단(34)은 가능한 한 적은 쉐이딩을 유발하기 위하여 가능한 한 얇다. 특히, 이 수단은, 미러(20a)의 총 면의 최대 30%, 특히 최대 25%, 특히 최대 20%, 특히 최대 15%, 특히 최대 10%, 특히 최대 5%를 차지하는 영역을 커버한다. 특히, 홀딩 수단은 알루미늄, 인바강(invar steel), 티타늄, 구리, 세라믹 또는 탄소 섬유로 만들어질 수 있다. 특히 홀딩 수단(34)은, 방사선 반사 영역(23)이 서로에 대해 확실히 고정되는 방식으로, 크기가 정해진다(dimensioned).
원칙적으로, 모노리식으로 미러(20a)를 구성하는 것, 즉, 방사선 반사 영역(23)이 위상적으로 연결되도록 하는 것을 고려할 수 있다.
이러한 실시예에서, 다양한, 즉 상이한 방사선 반사 영역(23)과 관련된 방사선 투과 영역(22)은 위상적으로 연결될 수 있다. 특히, 이 영역은 홀딩 수단(34)로부터 떨어질 수 있으나, 연결된, 특히 경로별로 연결되되 단순히 전체 영역에 연결되지 않을 수 있다. 다시 말해서, 홀딩 수단(34)으로부터 떨어진 방사선 투과 영역(22)의 전체 영역이 연결되고 특히 경로별로 연결된다. 그러나, 개별 방사선 투과 영역(22)은 한정된 정도로, 특히, 적어도 부분적으로 홀딩 수단(34)에 의해 서로 분리된다. 이로써, 미러(20a)는 또한 다수 특히 적어도 2개의, 특히 적어도 3개의, 특히 적어도 4개의 방사선 투과 영역(22)을 갖는다.
특히 미러(20a)는 조명 광학 시스템(4)의 부분이다. 투영 광학 시스템(9)의 빔 경로에 배열될 수 있다. 특히, 미러(20a)는, 투영 광학 시스템(9)의 EUV 방사선(14)의 적어도 일부가 적어도 하나의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 통해 안내되는 방식으로 투영 광학 시스템(9)의 빔 경로에 배열된다. 여기서, 방사선 반사 영역(23)은 옵스큐레이션 스탑으로서 투영 광학 시스템(9)에서 작용할 수 있다.
이 실시예에서, 방사선 반사 영역(23)은, 레티클(7) 상의 반사 이후, 다시 말해서, 투영 광학 시스템(9)의 빔 경로에서 레티클(7) 상에서 이들 영역에 의해 반사되는 방사선(14)은 방사선 투과 영역(22) 상에 정확하게 떨어지는 방식으로 배열된다. 결국, 이것은 레티클(7) 상에 반사된 방사선(14)의 미리결정된 회절 차수, 특히 0차 회절 차수가 방사선 투과 영역(22) 상에 떨어지는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 분명하게, 방사선 반사 영역(23)은, 0차 회절 차수에 대해 추가적 또는 대안적으로, 레티클(7) 상에 반사된 방사선(14)의 +/- 1차 회절 차수가 방사선 투과 영역(22)에 떨어지는 방식으로, 미러(20a) 상에 배열될 수도 있다.

Claims (15)

  1. EUV 방사선(14)용 미러(20; 20a)로서,
    적어도 하나의 EUV 방사선 반사 영역(23) 및 적어도 2개의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 가지는 미러 바디(21)를 가지며,
    상기 방사선 투과 영역(22)은 엔벨로프(envelope)(35)를 가지고, 상기 엔벨로프(35)는, 상기 적어도 하나의 방사선 반사 영역(23) 전체의 적어도 30%와 중첩하는 영역의 범위를 한정하는, 미러(20; 20a).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 EUV 방사선 투과 영역(22) 각각에 대한 콘주게이트된 EUV 방사선 반사 영역(23)을 가지며, 각각의 EUV 방사선 투과 영역(22)은 대칭 축(25)을 중심으로 한 회전에 의해 상기 EUV 방사선 투과 영역(22)에 개별적으로 콘주게이트된 상기 EUV 방사선 반사 영역(23)으로 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는, 미러(20; 20a).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 각각의 EUV 방사선 투과 영역(22)은 그에 콘주게이트된 상기 개별 EUV 방사선 반사 영역(23)에 대해 상기 대칭 축(25)에 대해서 대칭적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 미러(20; 20a).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 방사선 투과 영역(22) 및 그에 콘주게이트된 방사선 반사 영역(23)을 특징으로 하는, 미러(20; 20a).
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 방사선 투과 영역(22)의 적어도 일부가 상기 대칭 축(25)을 중심으로 한 원 상에 배열되는 것을 특징으로 하는, 미러(20; 20a).
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 방사선 투과 영역(22)은, 그 공통 무게 중심이 상기 대칭 축(25)과 일치하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 미러(20; 20a).
  7. EUV 방사선(14)으로 오브젝트 필드(5)를 조명하는 조명 광학 시스템(4)으로서, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 미러(20a)를 갖는, 조명 광학 시스템(4).
  8. 오브젝트 필드(5)를 이미지 필드(10)에 이미징하기 위한 투영 광학 시스템(9)으로서, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 미러(20)를 갖는, 투영 광학 시스템(9).
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 미러(20)는 동공에 가깝게 배열되는, 투영 광학 시스템(9).
  10. EUV 투영 노광 시스템(1)을 위한 광학 시스템(27)으로서,
    - EUV 방사선(14)으로 오브젝트 필드(5)를 조명하는 제 1 광학 시스템(4) -
    -- 상기 제 1 광학 시스템(4)은 적어도 하나의 동공 패싯 미러(18)를 가지며,
    -- 상기 제 1 광학 시스템(4)의 EUV 방사선은 특정 조명 세팅을 생성하기 위한 적어도 하나의 특정 빔 코스를 가짐 -, 및
    - 상기 오브젝트 필드(5)를 이미지 필드(10)에 이미징하기 위한 제 2 광학 시스템(9)을 포함하고,
    상기 광학 시스템(4, 9) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 갖는 적어도 하나의 미러(20; 20a)를 포함하고, 상기 영역(22)은, 이러한 광학 시스템(9, 4)의 상기 EUV 방사선(14)의 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 통해 안내되는 방식으로 상기 개별 다른 광학 시스템(9, 4)의 빔 경로에 배열되는, 광학 시스템(27).
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제 1 광학 시스템은 조명 광학 시스템(4)이고 상기 제 2 광학 시스템은 투영 광학 시스템(9)이고, 상기 투영 광학 시스템(9)은 적어도 하나의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 갖는 적어도 하나의 미러(20)를 포함하고, 상기 영역(22)은, 상기 조명 광학 시스템(4)의 EUV 방사선(14)의 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 EUV 방사선 투과 영역(22)을 통해 안내되는 방식으로 상기 조명 광학 시스템(4)의 빔 경로에 배열되는 것을 특징으로 하는, 광학 시스템(27).
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    청구항 8 또는 청구항 9에 기재된 투영 광학 시스템(9)을 특징으로 하는, 광학 시스템(27).
  13. EUV 투영 노광 시스템(1)으로서,
    - EUV 방사선원(3) 및
    - 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 광학 시스템(27)을 포함하는, EUV 투영 노광 시스템(1).
  14. 마이크로구조화되거나 나노구조화된 부품을 생산하는 방법으로서,
    - 레티클(7)을 제공하는 단계,
    - 감광성 코팅을 웨이퍼(12)에 제공하는 단계,
    - 청구항 13에 기재된 상기 투영 노광 시스템(1)의 도움으로 상기 웨이퍼(12)상에 상기 레티클(7)의 적어도 일부를 투영하는 단계, 및
    - 상기 웨이퍼(12) 상의 상기 노광된 감광성 코팅을 현상하는 단계를 갖는, 방법.
  15. 청구항 14에 기재된 방법에 의해 생산된 부품.
KR1020137010525A 2010-09-29 2011-09-26 Euv 투영 노광 시스템용 미러, 광학 시스템 및 부품을 생산하는 방법 KR101944122B1 (ko)

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