KR20170122272A - 리소그래피 장치용 미러를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

이하의 단계를 포함하는 리소그래피 장치(100)용 미러(124)를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 제1 단계 a)에서, 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)가 확인된다. 제2 단계 b)에서, 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)이 확인된 열 플럭스 분포(518)에 따라 미러(124) 상에 형성된다. 제3 단계 c)에서, 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)은 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13) 또는 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)의 캡처된 온도에 따라 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)을 가열하기 위한 각각의 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)를 구비한다.

Description

리소그래피 장치용 미러를 제조하기 위한 방법
본 발명은 리소그래피 장치용 미러를 제조하기 위한 방법, 리소그래피 장치용 미러, 및 리소그래피 장치에 관한 것이다. 리소그래피 장치는 여기서 특히 EUV 또는 DUV 리소그래피 장치이다.
우선권 출원 DE 10 2015 204 454.8호 및 DE 10 2015 224 281.1호의 내용은 본 명세서에 그대로 참조로서 합체되어 있다.
예로서, 리소그래피 장치는 예를 들어, 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 마스크(또한 레티클이라 칭함) 내의 마스크 패턴을 이미징하기 위해, 집적 회로 또는 IC의 제조에 사용된다. 이러한 리소그래피 장치는 특히 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함한다. 조명 디바이스에 의해 조명되는 마스크의 화상은 감광층(포토레지스트)으로 코팅된 기판 상에 투영 렌즈에 의해 투영되고, 기판의 감광층에 마스크 패턴을 전사하기 위해, 투영 렌즈의 화상 평면 내에 배열된다.
EUV 범위에 대해, 즉 예를 들어 대략 13 nm의 파장에서 설계된 투영 렌즈에 있어서, 적합한 투광성 재료의 이용 가능성의 결여에 기인하여, 미러가 이미징 프로세스를 위한 광학 구성요소로서 사용된다. 여기서 발생하는 문제점은, EUV 광원(마스크의 노광)에 의해 방출된 방사선의 흡수의 결과로서 그리고 또한 다른 열원에 기인하여, 미러가 가열 및 연계된 열 변형을 경험한다는 것이다. 이들 열 변형 - 노광된 광학면의 영역에서 국부적으로 그리고 전체 미러에서 양자 모두에서 - 은 여기서 열 플럭스 분포 및 재료 의존성 열팽창 계수의 함수로서 발생한다. 광학 변형은 이어서 투영 렌즈를 사용하여 이미징할 때 손상을 야기할 수 있다. 열 변형의 문제점은 또한 EUV 리소그래피 장치에 한정되지 않는다. 오히려, 이 문제점은 또한 예를 들어 ArF 엑시머 레이저를 사용하고 특히 192 nm의 파장에서 광학 요소로서 대응 렌즈와 미러의 조합과 함께 동작하는 종래의 리소그래피 장치에서도 발생한다.
이 배경기술을 배경으로 하여, 본 발명의 목적은 리소그래피 장치의 노광 프로세스 중에 미러의 변형이 가능한 한 낮은, 미러를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 미러 및 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 이하의 단계를 갖는 리소그래피 장치용 미러를 제조하기 위한 방법을 경유하여 성취된다. 제1 단계 a)에서, 미러 상의 예측된 열 플럭스 분포가 확인된다. 제2 단계 b)에서, 복수의 가열 구역이 확인된 열 플럭스 분포에 따라 미러 상에 형성된다. 제3 단계 c)에서, 각각의 가열 구역은 각각의 가열 구역 또는 미러 상의 예측된 열 플럭스 분포의 캡처된 온도에 따라 각각의 가열 구역을 가열하기 위한 각각의 가열 디바이스를 구비한다.
이 방식으로 제조되는 미러에서, 미러의 모든 가열 구역 내의 온도는 유리하게는 일정하게, 또는 사실상 일정하게 유지될 수 있다. 그 결과, 가열, 특히 미러의 상이한 가열 구역 내의 상이한 정도의 가열에 기인하는 미러의 변형이 회피되거나 또는 사실상 회피될 수 있다. 특히, 상이한 가열 구역은, 리소그래피 장치의 웨이퍼의 노출이 시작하고 따라서 노출을 위한 리소그래피 장치로부터의 방사선에 기인하는 미러의 가열이 시작하기 전에(가능하게는, "노출 시작" 직전에) 상이한 정도로 예열될 수 있다. 상이한 가열 구역은 여기서 웨이퍼의 노출의 초기 스위칭 온 전에 그리고 또한 2개의 상이한 조명 설정 및/또는 레티클 변화 사이의 스위칭 전, 또는 중에 예열될 수 있고, 또는 가열 구역의 가열이 적응될 수 있다.
제1 단계 a)에서, 모델에 기초하는 계산 및/또는 시뮬레이션이 미러 상의 어느 열 플럭스 분포가 예측되어야 하는지를 확인하는데 사용된다. 미러 상의 예측된 열 플럭스 분포는 따라서, 모델 및 상기 모델에 관한 계산 및/또는 시뮬레이션에 기초하여 확인되는 분포이다. 그 결과, 제2 단계 b)에서 미러 상의 가열 구역은, 소위 열 플럭스 극(heat flux pole)인 특히 고온을 갖는 영역이 가열 구역에 걸쳐 적절하게 분포되도록 선택될 수 있다. 그 결과, 개별 가열 구역의 대응 가열을 경유하여, 미러의 미러 본체 내에 일정한 온도 분포를 구현하는 것이 가능하다. 각각의 가열 구역을 가열하기 위해 제3 단계 c)에서 제공된 가열 디바이스는 각각의 캡처된 온도에 따라 또는 예측된 열 플럭스 분포에 따라 각각의 가열 구역을 가열하는데 사용될 수 있다. 따라서 모든 가열 구역에서 일정한 온도를 성취하는 것이 가능하다. 가열 구역당 열 플럭스 분포가 확인되었던 경우에, 대응 가열 패턴을 갖는 열 플럭스 분포에 따라 가열 디바이스가 열 플럭스 분포를 다루는 것이 가능하다.
미러의 미러 본체는 부가적으로 전체로서 미러 본체의 온도 레벨을 낮추거나 적응시키기 위해 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스를 사용하여 냉각될 수 있다.
달리 말하면, 본 발명의 기본적 발견은, 리소그래피 장치의 노출 동작 중에 미러 상의 통상의 열 플럭스 분포가 몇 개의 명백하게 고온 및 (비교에 의해) 명백하게 저온 구역으로 간단하게 분할될 수 있는 패턴에 대응한다는 것이다. 각각의 (가열) 구역의 온도는 이어서 작은 노력으로(가열 구역당 단지 하나의 온도 센서만이 충분할 수 있음) 캡처될 수 있고, 미러의 변형 및 따라서 미러의 이미징 에러가 최소화되는 취지로 가열 및/또는 냉각에 의해 제어될 수 있다. IR 카메라가 온도 측정을 위해 사용되게 하는 것이 또한 가능하다. 대안적으로, 온도가 측정되지 않고, 대신에 예측된 열 플럭스 분포가 개별 가열 구역의 온도를 대응적으로 제어하는데 사용된다.
방법의 실시예에 따르면, 예측된 열 플럭스 분포는 웨이퍼 상에 이미징될 구조에 따라 확인된다. 미러 상의 상이한 열 플럭스 또는 상이한 열 플럭스 분포는 어느 레티클이 사용되는지 및 어느 구조가 리소그래피 장치를 사용하여 웨이퍼 상에 이미징되도록 의도되는지에 따라 발생한다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 예측된 열 플럭스 분포는 하나 이상의 열 플럭스 극을 포함한다. 복수의 가열 구역을 사용함으로써, 하나 이상의 열 플럭스 극으로 열 플럭스 분포를 개별적으로 다루는 것이 가능하다. 열 플럭스 극은 더 낮은 열 도입을 갖는 주위 구역으로부터 상당히 구별되는 높은 열 도입을 갖는 몇 개의 구역이다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 정확하게 하나의 열 플럭스 극이 하나 이상의 가열 구역에 할당된다. 각각의 가열 극은 유리하게는 개별 가열 구역에 위치될 수 있다. 그 결과, 가열 구역의 가열을 경유하여 가열 극을 개별적으로 다루는 것이 가능하기 때문에, 각각의 가열 구역의 온도를 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 더욱이, 정확하게 하나의 열 플럭스 극이 각각의 가열 구역에 할당되게 하는 것이 또한 가능하다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 예측된 열 플럭스 분포는 X 쌍극자(dipole), Y 쌍극자 및/또는 DRAM 프로파일을 갖는다. 예측된 열 플럭스 분포는 원리적으로 임의의 원하는 열 플럭스 패턴일 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 3 내지 10개, 3 내지 20개, 3 내지 30개 또는 3 내지 100개의 가열 구역이 형성된다. 3 내지 200개의 가열 구역이 형성되게 하는 것이 또한 가능하다. 가능한 한 몇 개의 가열 구역을 경유하여 가능한 한 일정한 미러 체적의 온도 분포를 보장하는 것이 원리적으로 바람직하다. 형성되는 가열 구역이 적을수록, 미러의 열적 조정 및 따라서 조정 유닛의 제조가 덜 복잡해진다. 대부분의 경우에, 3 내지 10개의 가열 구역에 의해 양호한 결과를 성취하는 것이 가능하다. 예로서, 각각의 가열 구역은 5 cm2 초과, 바람직하게는 10 cm2 초과, 더 바람직하게는 100 cm2 초과의 면적을 가질 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 미러는 광학 활성 영역 및 광학 비활성 영역을 갖고, 바람직하게는 하나 이상의 가열 구역은 광학 활성 영역 및/또는 광학 비활성 영역에 형성된다. 광학 활성 영역 및 광학 비활성 영역의 모두는 하나 이상의 가열 구역을 가질 수 있다. 목적은 복수의 가열 구역을 사용하여 가능한 한 일정한 전체 미러 본체 내의 온도 분포를 성취하는 것이다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 3 내지 10개, 바람직하게는 4 내지 9개의 가열 구역은 광학 활성 영역에 형성되고, 그리고/또는 적어도 하나의 가열 구역은 광학 비활성 영역에 형성된다. 이 가열 구역의 수는 일반적으로 전체 미러 본체 내에 일정한 온도를 성취하는데 충분하다. 예로서, 7개의 가열 구역이 미러의 전방측에 형성될 수 있고, 2개의 가열 구역이 미러의 측면에 형성될 수 있고, 5개의 가열 구역이 미러의 후방측에 형성될 수 있다. 총계로, 이는 14개의 가열 구역을 제공한다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 미러는 그 전방 단부에 광학 활성 영역을 갖는 미러 본체를 포함하고, 광학 활성 영역을 둘러싸는 링형 주연 영역은 미러 본체의 측방향 영역을 구비하고, 그리고/또는 전방 단부에 대향하여 위치된 전방 단부는 광학 비활성 영역을 구비한다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 각각의 가열 구역은 각각의 가열 구역의 온도를 캡처하기 위한 적어도 하나의 온도 센서를 구비한다. 각각의 가열 구역의 온도는 온도 센서를 경유하여 결정될 수 있다. 하나 초과의 온도 센서가 가열 구역마다 사용되면 또는 열 카메라가 가열 구역의 온도를 확인하는데 사용되면, 이 가열 구역에서 온도 분포를 결정하는 것이 또한 가능하다. 열 카메라는 이 경우에 특히 적외선 카메라일 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 미러는 미러의 미러 본체를 냉각하기 위해 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스를 구비한다. 전체로서 미러의 미러 본체의 온도는 개별 가열 구역을 가열함으로써 증가된다. 전체로서 미러 본체의 온도 레벨을 저하하기 위해, 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스가 제공될 수 있다. 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스는 여기서 미러 본체로부터 소정 거리에 배열된 히트 싱크의 형태일 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스는 또한 미러의 표면적의 확대의 형태로 구성될 수 있다.
더욱이, 리소그래피 장치를 동작하기 위한 방법이 제안되고, 여기서 리소그래피 장치는 설명된 바와 같이, 미러를 제조하기 위한 방법에 따라 제조된 적어도 하나의 미러를 포함한다. 리소그래피 장치를 동작하기 위한 방법은 이하의 단계를 포함한다. 이 단계에서, 각각의 가열 구역은 각각의 가열 구역의 온도가 일정하게 유지되도록 각각의 가열 디바이스를 경유하여 가열된다.
각각의 가열 구역은 이 경우에 필요하다면 지정된 온도로 가열될 수 있다.
이 방식으로 동작되는 리소그래피 장치에서, 미러의 모든 가열 구역에서 그리고 따라서 미러 체적에서 미러의 온도를 일정하게 또는 사실상 일정하게 유지하는 것이 유리하게 가능하다. 그 결과, 가열, 특히 미러의 상이한 가열 구역 내의 상이한 정도의 가열에 기인하는 미러의 변형 또는 이미징 에러가 회피되거나 또는 사실상 회피될 수 있다. 특히, 상이한 가열 구역은, 리소그래피 장치의 웨이퍼의 노출이 시작하고 따라서 노출을 위한 리소그래피 장치로부터의 복사에 기인하는 미러의 가열이 시작하기 전에(특히, 직전에) 상이한 정도로 예열될 수 있다.
표현 "각각의 가열 구역의 온도가 일정하게 유지된다"라는 것은, 웨이퍼의 노출이 먼저 스위칭 온될 때 그리고 또한 2개의 상이한 조명 세팅 사이의 스위치의 경우에 얻어진 온도차가 15 K 미만, 바람직하게는 5 K 미만, 더 바람직하게는 1 K 미만이라는 것을 의미한다.
방법의 실시예에 따르면, 각각의 가열 구역은 각각의 다른 가열 구역에 독립적으로 가열된다. 이는 전체로서 미러 본체의 온도가 모든 가열 구역에서 일정하게 유지되도록 각각의 가열 구역이 개별적으로 가열될 수 있는 것을 보장한다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 가열 구역의 하나 이상에 대한 가열은 시간의 견지에서 가변적이다. 가열 구역의 가열은 유리하게는 미러의, 특히 전체로서 미러 본체의 온도를 일정하게 유지하기 위해 요구에 따라 적응될 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 가열 구역의 가열은 리소그래피 장치의 노출 동작에서 실행된다. 가열 구역은 더욱이 노출이 시작되기 전에 그리고/또는 노출이 시작된 후에도 가열될 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 가열 구역은 노출 동작 전에 예열된다. 가열 구역은, 리소그래피 장치의 웨이퍼의 노출이 시작하고 따라서 노출을 위한 리소그래피 장치로부터의 복사에 기인하는 미러의 가열이 시작하기 전에 상이한 정도로 예열될 수 있다. 그 결과, 일단 웨이퍼의 노출이 시작되면 어떠한 상당한 온도도 미러 상에서 또는 내에서 상승하지 않는다. 가열 구역 내로의 열 도입은 최적의 광학 성능을 성취하기 위해 임의의 시간에 적응될 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 가열 디바이스는 패턴을 갖고 대응 가열 구역을 가열한다. 패턴은 유리하게는 열 플럭스 분포에 정확하게 대응하고, 그 결과 온도는 가열 구역 내에서 일정하게 유지될 수 있다.
방법의 다른 실시예에 따르면, 패턴은 링 프로파일 또는 링 프로파일의 부분을 갖는다. 이 유형의 패턴을 갖는 가열은 유리하게는 하나 이상의 가열 구역 또는 미러 본체의 온도를 일정하게 유지하는데 사용될 수 있다.
더욱이, 예측된 열 플럭스 분포에 따라 형성된 복수의 가열 구역, 및 복수의 가열 디바이스로서, 각각의 가열 구역은 각각의 가열 구역의 또는 미러 상의 예측된 열 플럭스 분포의 캡처된 온도에 따라 각각의 가열 구역을 가열하기 위한 가열 디바이스가 할당되어 있는, 복수의 가열 디바이스를 갖는 리소그래피 장치용 미러가 제안된다.
미러의 모든 가열 구역 내의 온도는 유리하게는 일정하게, 또는 사실상 일정하게 유지될 수 있다. 그 결과, 가열, 특히 미러의 상이한 가열 구역 내의 상이한 정도의 가열에 기인하는 미러의 변형 또는 이미징 에러가 회피되거나 또는 사실상 회피될 수 있다. 상이한 가열 구역은 특히, 리소그래피 장치의 웨이퍼의 노출 및 따라서 미러의 가열이 시작하기 전에 상이한 정도로 가열될 수 있다.
미러의 실시예에 따르면, 적어도 하나의 가열 디바이스는 열 이미터 및/또는 가열 저항기를 갖는다. 가열 디바이스는 유리하게는 열선(heat ray)을 경유하여 그리고/또는 가열 저항기를 경유하여 미러의 대응 가열 구역을 가열할 수 있다.
미러의 다른 실시예에 따르면, 미러는 각각의 가열 구역의 온도를 캡처하기 위한 적어도 하나의 온도 센서를 가열 구역마다 포함한다. 가열 구역의 온도는 유리하게는 온도 센서에 의해 측정될 수 있다.
미러의 다른 실시예에 따르면, 미러는 미러 본체 및 미러 본체를 냉각하기 위해 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스를 포함한다. 미러 본체의 온도 레벨은 유리하게는 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스를 경유하여 저하될 수 있다.
미러의 다른 실시예에 따르면, 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스는 미러 본체로부터 소정 거리에 배열된 히트 싱크를 갖는다. 이 경우에, 열은 가스 분위기 및/또는 열 복사를 경유하여 미러 본체로부터 히트 싱크로 전달될 수 있다. 미러 본체 및 히트 싱크는 바람직하게는 히트 싱크와 미러 본체 사이의 기계적 접촉을 회피하기 위해 서로 기계적 접촉하지 않고, 그 결과 예를 들어 어떠한 진동도 히트 싱크로부터 미러 본체로 전달될 수 없다.
미러의 다른 실시예에 따르면, 미러 본체는 복수의 구역을 갖는다. 더욱이, 히트 싱크는 개별 구역을 개별적으로 냉각하기 위해 복수의 세그먼트로 분할된다. 개별 세그먼트는 유리하게는 균일한 온도 레벨이 미러 본체 내에 성취될 수 있도록 배열될 수 있다.
미러의 다른 실시예에 따르면, 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스는, 평활한 표면에 관하여, 표면의 형상에 기인하여, 표면적이 확대되어 있는 미러의 영역을 갖는다. 유리하게는, 미러는 증가하는 표면적에 따라 더 많은 열을 방출할 수 있다.
제안된 방법에 대해 설명된 실시예 및 특징이 제안된 미러에 대응적으로 적용되고, 그 반대도 마찬가지이다.
또한, 전술된 바와 같은 미러를 포함하는 리소그래피 장치용 투영 시스템이 제안된다.
또한, 전술된 바와 같은 미러를 포함하는, 또는 전술된 바와 같은 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제안된다. 특히, 리소그래피 장치는 설명된 바와 같은 복수의 미러를 또한 가질 수 있다.
본 발명의 다른 가능한 구현예는 예시적인 실시예에 관련하여 전술된 또는 후술된 특징 또는 실시예의 명시적으로 언급되지 않은 조합을 또한 포함한다. 이와 관련하여, 통상의 기술자는 또한 본 발명의 각각의 기본 형태의 개량 또는 추가로서 개별 양태를 추가할 것이다.
본 발명의 다른 유리한 구성 및 양태는 후술되는 본 발명의 예시적인 실시예의 그리고 종속항의 주제이다. 이어지는 본문에서, 본 발명이 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 기초하여 더 상세히 설명된다.
도 1은 EUV 리소그래피 장치의 개략도를 도시하고 있다.
도 2는 2개의 미러의 광학면의 변형의 RMS의 비교를 도시하고 있다.
도 3은 2개의 미러의 광학면의 변형의 RMS의 다른 비교를 도시하고 있다.
도 4는 예열의 원리를 도시하고 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 미러의 상이한 열 플럭스 분포를 도시하고 있다.
도 6은 복수의 가열 구역을 갖는 미러를 도시하고 있다.
도 7은 도 6으로부터 섹션 VII-VII를 도시하고 있다.
도 8은 리소그래피 장치의 렌즈 부근의 도 6 및 도 7로부터의 미러를 도시하고 있다.
도 9는 상이한 가열 구역을 갖는 미러의 개략도를 도시하고 있다.
도 10은 도 9로부터 섹션 X-X을 도시하고 있다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 미러의 후방측의 복수의 가열 구역을 도시하고 있다.
도 12는 도 6, 도 7, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시되어 있는 미러를 제조하기 위한 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 13은 히트 싱크를 갖는 도 8에서와 같은 리소그래피 장치의 렌즈 부근의 미러를 도시하고 있다.
도 14는 복수의 세그먼트로 분할되어 있는 히트 싱크를 갖는 도 13으로부터의 리소그래피 장치의 렌즈 부근의 미러를 도시하고 있다.
도 15는 도 13으로부터의 미러의 영역 XV의 확대도를 도시하고 있다.
도 16은 대안적인 표면을 갖는 도 13으로부터의 미러의 영역 XV의 확대도를 도시하고 있다.
달리 지시되지 않으면, 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 또는 기능적으로 동일한 요소를 나타내고 있다. 도면의 도시는 반드시 실제 축적대로 도시되어 있는 것은 아니라는 것이 또한 주목되어야 한다.
도 1은 빔 성형 시스템(102), 조명 시스템(104) 및 투영 시스템(106)을 포함하는, 일 실시예에 따른 EUV 리소그래피 장치(100)의 개략도를 도시하고 있다. 빔 성형 시스템(102), 조명 시스템(104) 및 투영 시스템(106)은 더 이상 상세히 도시되어 있지 않은 진공배기 디바이스의 도움으로 진공배기되는 진공 하우징 내에 각각 제공된다. 진공 하우징은 하나 이상의 광학 요소를 기계적으로 이동하거나 또는 위치설정하기 위한 구동 기기(drive appliance)가 제공되어 있는 기계룸(더 상세히 도시되어 있지 않음)에 의해 둘러싸인다. 전기 제어기 등이 또한 더욱이 이 기계룸 내에 제공될 수도 있다.
빔 성형 시스템(102)은 EUV 광원(108), 시준기(110) 및 단색광 분광기(monochromator)(112)를 갖는다. EUV 범위(극자외선 범위)의, 즉 예를 들어 0.1 nm 내지 30 nm의 파장 범위의 방사선을 방출하는 플라즈마 소스 또는 싱크로트론(synchrotron)이 예를 들어 EUV 광원(108)으로서 제공될 수도 있다. EUV 광원(108)에 의해 방출된 방사선은 먼저 시준기(110)에 의해 포커싱되고, 그 후에 원하는 동작 파장이 단색광 분광기(112)에 의해 필터링된다. 따라서, 빔 성형 시스템(102)은 EUV 광원(108)에 의해 방출된 광의 파장 및 공간 분포를 변화한다. EUV 광원(108)에 의해 발생된 EUV 방사선(114)은 공기를 통한 비교적 낮은 투과율을 갖고, 이 이유로 빔 성형 시스템(102) 내의, 조명 시스템(104) 내의 그리고 투영 시스템(106) 내의 빔 안내 공간이 진공배기된다.
도시되어 있는 예에서, 조명 시스템(104)은 제1 미러(116) 및 제2 미러(118)를 포함한다. 이들 미러(116, 118)는 예를 들어, 동공 성형을 위한 파셋 미러(facet mirror)로서 형성될 수도 있고, EUV 방사선(114)을 포토마스크(120) 상에 안내한다.
포토마스크(120)는 마찬가지로 반사 광학 요소로서 형성되고, 시스템(102, 104, 106) 외부에 배열될 수도 있다. 포토마스크(120)는 투영 시스템(106)에 의해 축소된 방식으로 웨이퍼(122) 등 상에 이미징되는 구조를 갖는다. 이를 위해, 투영 시스템(106)은 빔 안내 공간 내에, 예를 들어 제3 미러(124) 및 제4 미러(126)를 갖는다. EUV 리소그래피 장치(100)의 미러의 수는 도시되어 있는 수에 한정되는 것은 아니고, 더 많거나 더 적은 미러가 제공되는 것이 또한 가능하다는 것이 주목되어야 한다. 더욱이, 미러는 일반적으로 빔 성형을 위해 이들의 전방측에서 만곡된다.
2개의 미러(124, 126)를 갖는 투영 시스템(106) 내의 투영 광학 유닛은 극단적으로 간단화된 방식으로 도시되어 있다. 투영 광학 유닛은 바람직하게는 복수의, 예를 들어 6개 내지 9개의 미러를 갖는다. 레티클의 하류측의 빔 경로 내의 투영 광학 유닛의 최전방 미러(124)는 특히 높은 정도로 가열된다. 이는 때때로 광이 그 위에 수직 입사하기 때문에(수집 입사 미러) 발생한다. 이 이유로, 투영 광학 유닛의 최전방 미러(124)[이하, 단지 미러(124)라 칭함]가 이하에서 다루어진다.
도 2는 2개의 미러(124)의 변형의 비교를 도시하고 있다. 비교는 열적으로 조작되지 않은 미러(124)와 "진보형 파면 보정(advanced wavefront correction)"의 방법이 적용된 미러(124) 사이에서 수행된다. "진보형 파면 보정"이라는 것은 여기서, 미러(124)의 열탄성 변형이 이미징 에러를 보상하기 위해 발생하는 것을 의미한다. 도 2에서, 시간 t=0에서 그 변형으로부터 광학면의 표면 변형의 편차(d)의 제곱 평균 제곱근(root mean square: RMS)이 시간(t)에 대해 플롯팅되어 있다. 시간 t=0에서의 변형은 여기서 0으로 설정된다. 변형이 클수록, 편차(d)가 커진다. 시간 t=0에서, 비교될 2개의 미러(124)의 노출이 EUV 방사선을 경유하여 시작된다. 도 2의 상부 곡선은 열적으로 조작되어 있지 않은 미러의 곡선이다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 열적으로 조작되어 있지 않은 미러에서, EUV 노출의 시작 후에, 강한 변형 또는 강한 변형 변화가 발생한다. 강한 변형 또는 변형 변화는 열 플럭스 극의 형성에 기인하여 발생한다. 하부 곡선이 나타내는 바와 같이, 변형 또는 변형 변화는 "진보형 파면 보정"의 방법을 경유하여 감소될 수 있다. 하부 곡선은 따라서 점선에 의해 도 2에 상징화되어 있는 RMS(d)의 최대 허용 가능한 값 미만으로 유지되는 것이 가능하다.
도 3은 2개의 미러(124)의 변형의 다른 비교를 도시하고 있다. 예열되어 있지 않은(상부 곡선) 미러(124)의 그리고 예열되어 있는(하부 곡선) 미러(124)의 시간 t=0에서의 그 변형으로부터 광학면의 표면 변형의 편차(d)의 제곱 평균 제곱근(RMS)이 도시되어 있다. "예열된"이라는 것은 이 경우에, 미러(124)의 EUV 노출이 시작되기 전에, 즉 시간 t=0 전에 미러(124)가 가열되어, 노출이 시작될 때 온도가 그리 크지 않게 되는 것을 의미한다. 예열되어 있지 않은 미러(124)의 초기 명백한 변형 또는 변형 변화를 볼 수 있다. 미러(124)가 예열되면, 미러(124)의 초기 변형, 또는 변형 변화는 상당히 덜 명백하다.
도 4는 예열의 원리를 도시하고 있다. 미러(124)가 노출되기 전에, 즉 시간 t<0의 기간에, 미러(124)는 열 플럭스(
Figure pct00001
)(미러 예열, MPH)를 받게 된다. 시간 t=0에, 미러(124)의 노출이 시작된다. 미러(124)의 노출에 기인하여, 열 플럭스(
Figure pct00002
)(극자외선, EUV)가 미러(124) 상에서 발생한다. 미러(124) 상의 열 플럭스를 항상 일정하게 하기 위해, 시간 t=0에서 열 플럭스(
Figure pct00003
)는 절대값(
Figure pct00004
)만큼 저하된다. 열 플럭스(
Figure pct00005
)는
Figure pct00006
만큼 증가한다. 미러(124)에 의해 흡수된 총 열 플럭스는, 가능하면 미러 온도가 변화되지 않도록 변화한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 미러(124) 상의 EUV 열 플럭스 분포(518)를 도시하고 있다. 미러(124)는 미러 본체(500)를 갖는다. 미러 본체(500) 상에서 볼 수 있는 것은 광학 활성 영역(502) 및 광학 비활성 영역(504)이다. 광학 활성 영역(502)은 여기서 EUV 방사선이 반사되는 미러(124)의 영역이다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시되어 있는 미러(124)는 더욱이 3개의 유지 디바이스(506)를 갖는데, 여기서 미러 홀더에 미러(124)를 부착하기 위한 구멍(508)은 각각의 유지 디바이스(506)를 통해 연장한다.
미러(124) 상의 상이한 열 플럭스 분포(518)는 어느 구조가 웨이퍼(122) 상에 이미징되도록 의도되어 있는지에 따라 발생한다. 도 5a는 X 쌍극자(512) 열 플럭스 분포(518)를 갖는 미러(124)를 도시하고 있고, 도 5b는 Y 쌍극자(514) 열 플럭스 분포(518)를 갖는 미러(124)를 도시하고 있다. 도 5c는 더욱이 "DRAM(516) 열 플럭스 분포(518)"를 갖는, 즉 DRAM을 제조하기 위해 웨이퍼(122)의 노출 중에 발생하는 열 플럭스 분포(518)를 갖는 미러(124)를 도시하고 있다. 모델에 기초하는 계산 및/또는 시뮬레이션을 경유하여, 어느 열 플럭스 분포(518)가 미러(124) 상에서 예측될 수 있는지를 확인하는 것이 가능하다. 예측된 열 플럭스 분포(518)는 모델 및 상기 모델에 관한 계산 및/또는 시뮬레이션에 기초하여 확인되는 열 플럭스 분포(518)이다.
예측된 열 플럭스 분포(518)의 지식에 기초하여, 상기 열 플럭스 분포(518)를 위해 적절한 가열 구역(HZ)을 선택하는 것이 가능하다. 도 6은 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)을 갖는 미러(124)를 도시하고 있다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 광학 활성 영역(502)은 5개의 가열 구역(HZ1 내지 HZ5)으로 분할된다. 가열 구역(HZ6 내지 HZ8)은 광학 비활성 영역(504) 내에 위치된다. 가열 구역(HZ6) 및 가열 구역(HZ7)은 여기서 광학 활성 영역(502) 주위에 링으로 배열된다. 가열 구역(HZ6)은 광학 활성 영역(502)의 우측 및 좌측 옆에 위치된다. 대조적으로, 가열 구역(HZ7)은 도 6에 도시된 광학 활성 영역(502) 위아래에 위치된다. 가열 구역(HZ6)은 2개의 가열 구역(HZ6a, HZ6b)으로 분할될 수 있고, 가열 구역(HZ7)은 2개의 가열 구역(HZ7a, HZ7b)으로 분할될 수 있다. 가열 구역(HZ8)은 가열 구역(HZ6, HZ7)의 링 주위에 외부 링의 형태로 구성된다.
예측된 열 플럭스 분포(518)의 지식에 기인하여, 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)은, 열 플럭스 극(510), 즉 특히 고온의 영역이 가열 구역(HZ1 내지 HZ8) 위에 적절하게 분포되도록 미러 상에 형성될 수 있다. 예로서, X 및 Y 쌍극자(512, 514)를 갖는 열 플럭스 분포(518)가 여기에 도시되어 있는데, 이는 웨이퍼 특정 조명 세팅의 결과이다. 각각의 열 플럭스 극(510)은 정확하게 하나의 가열 구역(HZ2 내지 HZ5)에 할당된다. 나머지 가열 구역은 대조적으로, "냉간" 가열 구역인데, 즉 노출 동작 중에 열 플럭스 극(510)을 포함하지 않는다.
그 결과, 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)의 대응 가열을 경유하여, 미러(124)의 미러 본체(500) 내에 일정한 온도 분포를 구현하는 것이 가능하다. "일정한"이라는 것은 여기서, 가열 구역의 온도 센서에 의해 캡처되는 온도가 특정 온도차 이내로 유지된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 2개의 상이한 조명 세팅 사이의 스위칭 온 전 및 후에 그리고 또한 스위칭 중에 웨이퍼의 노출이 먼저 스위칭온 될 때 허용 가능한 최대 온도차는 15 K 미만, 참조로 5 K 미만, 더 바람직하게는 1 K 미만이다. 광학 활성 영역(502) 내의 온도차는 여기서 3 K 미만, 바람직하게는 0.5 K 미만, 특히 바람직하게는 0.1 K 미만이다. 그 결과, 지정된 값을 초과하는 미러(124)의 열에 기인하는 어떠한 이미징 에러도 발생하지 않는다.
특히, 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)은 서로로부터 개별적으로 가열될 수 있다. 게다가, 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)은 시간의 견지에서 가변적으로 가열될 수 있는데, 즉 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)은 예를 들어 예열될 수 있다.
도 7은 도 6으로부터 섹션 VII-VII를 도시하고 있다. 미러 본체(500)를 갖는 미러(124)를 볼 수 있다. 미러 본체(500)는 모노리스(monolith)의 형태로 구성될 수 있다. 도 7의 좌측은 연계된 구멍(508)을 갖는 유지 디바이스(506)를 도시하고 있다. 후방측 전방 단부[광학 활성 영역(502)을 갖는 전방측 전방 단부에 대향하는]로부터 미러 본체(500) 내로 도입되어 있는 블라인드 구멍(blind hole)의 형태의 몇 개의 구멍(700)이 미러 본체(500) 내에 위치되어 있다. 온도 센서(702)는 구멍(700) 내에 위치되어 있다. 온도 센서(702)는 가능한 한 정확하게 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)의 온도를 측정할 수 있도록 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8) 부근에 부착된다.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)에, 하나의 온도 센서(702)가 제공되어 있다. 그 결과, 일 온도가 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)에 대해 결정될 수 있다. 대안적으로, 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)당 복수의 온도 센서(702)가 또한 사용될 수 있다. 하나의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)에 대해 복수의 온도 센서(702)를 사용하는 것은 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)을 위한 온도 프로파일의 설정을 허용한다. 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)의 온도 프로파일의 지식에 의해, 대응 가열 패턴을 갖고 이 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)을 가열하는 것이 가능하다. 이와 같은 절차는 가열 구역(HZ1 내지 HZ8) 내의 온도 변동을 더욱 더 양호하게 회피할 수 있다. 그러나, 가열 패턴이 또한 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)에 걸쳐 연장할 수 있다.
온도 센서(702)의 대안으로서 또는 추가하여, 열 카메라는 하나 이상의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)에 대한 온도 분포를 캡처할 수 있다. 하나 이상의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)을 위한 온도 프로파일을 설정하기 위해 열 카메라를 사용하는 것이 또한 가능하다.
도 8은 리소그래피 장치의 렌즈 부근의 도 6 및 도 7로부터의 미러(124)를 도시하고 있다. 더욱이, 하우징(800)이 도시되어 있다. 빔 경로는 미니 환경(mini environment)으로서 공지되어 있는 것 내에서 하우징(800) 내에 위치된다. 웨이퍼(122)의 노출 중에 미러(124) 상에 입사되는 방사선은 그와 함께 열 플럭스(
Figure pct00007
)를 운반한다. 방사선은 전체로서 반사되지 않기 때문에, 열 플럭스는 미러(124)의 광학 활성 영역(502) 상에 입사되어 이 영역을 가열한다. 시간 경과에 따른 미러(124)의 열 유도된 변형을 방지하기 위해, 전체 미러(124)의 온도, 즉 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)의 모든 온도는 일정해야 한다. 이를 위해, 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)은 특히 열 이미지(804)를 갖는 각각의 가열 디바이스(HE1 내지 HE8)에 의해, 개별적으로 가열되고, 그 결과 미러(124)의 모든 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)이 웨이퍼(122)의 노출 전, 중 및 후에 동일한 온도를 갖는다[상이한 가열 구역(HZ1 내지 HZ8) 내의 온도는 여전히 상이할 수 있음]. 개별 가열 디바이스(HE1 내지 HE8)는 가열 시스템(802) 내에서 조합될 수 있다. 2개의 가열 시스템(802)이 도 8에 도시되어 있다. 제1 가열 시스템(802)은 가열 디바이스(HE1 내지 HE4)를 포함하고, 제2 가열 시스템(802)은 가열 디바이스(HE5 내지 HE8)를 포함한다. 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ8)은 하나의 가열 디바이스(HE1 내지 HE8)가 할당된다. 미러(124)의 측면 또는 후방측에서 가열 시스템(802)의 배열이 또한 가능하다. 더욱이, 미러 본체(500)는 가열 시스템(802)에 의해 방출된 열에 대해 투명하거나 부분적으로 투명할 수 있고, 열은 광학면에서 흡수될 수 있다.
후방측 전방 단부[광학 활성 영역(502)을 갖는 전방측 전방 단부에 대향하는]를 가열하기 위한 가열 디바이스(HE13)가 마찬가지로 미러 본체(500) 아래에 도시되어 있다. 가열 디바이스(HE13)는 예를 들어, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 미러(124)의 후방측(906)을 가열하기 위한 복수의 개별 가열 디바이스로 이루어질 수 있다.
가열 디바이스(HE1 내지 HE13)는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser: 수직 캐비티 표면 방출 레이저)을 가질 수 있다. 특히, 적외선 범위의 방사선을 방출하는 VCSEL이 여기서 사용될 수 있다.
도 9 및 도 10은 상이한 가열 구역(HZ9 내지 HZ13)을 갖는 미러(124)의 개략도를 도시하고 있다. 도 9는 미러(124)의 전방 단부(900)의 평면도를 도시하고 있다. 가열 구역(HZ9)은 광학 활성 영역(502)에 의해 한정되어 있다. 전술된 바와 같이, 광학 활성 영역(502)은 또한 복수의 가열 구역으로 분할될 수 있다. 측면(904)이 가열 구역(HZ10)을 형성하고, 유지 디바이스(506)는 가열 구역(HZ11)을 형성하고, 링형 주연 영역(902)은 가열 구역(HZ12)을 형성한다. 단지 개략적인 형태로 도시되어 있는 가열 시스템(802)은 대응 가열 구역(HZ9 내지 HZ12)을 가열할 수 있는 4개의 가열 디바이스(HE9 내지 HE12)를 도시하고 있다.
도 10은 도 9로부터 섹션 X-X을 도시하고 있다. 이 도면은 미러(124)의 전방 단부(900)에 대향하여 위치된 전방 단부(906)를 도시하고 있다. 미러(124)의 전방 단부(906), 즉 후방측은 가열 구역(HZ13)을 형성한다.
따라서, 광학 활성 영역(502) 뿐만 아니라, 하나 이상의 다른 영역을 가열하는 것이 바람직하다. 목표는 전체 미러 본체(500) 내에 가능한 한 일정한 온도이다. 위치 또는 시간에 따른 온도의 변화는 바람직하지 않은데, 이는 미러(124)의 변형을 유도할 수 있기 때문이다. 모든 가열 구역(HZ9 내지 HZ13)이 함께 또는 이들 중 단지 일부만이 이 경우에 가열될 수 있다. 이들 가열 구역이 동시에 또는 연속적으로 또는 상이한 시간 간격으로 가열되게 하는 것이 또한 가능하다. 이들 가열 구역은 이 경우에 일정한 열 플럭스를 갖고 또는 특정 열 플럭스 패턴을 갖고 가열될 수 있다. 이들 가열 구역은 웨이퍼(122)의 노출 전에, 웨이퍼(122)의 노출 중에, 그리고 웨이퍼(122)의 노출 후에 가열될 수 있다. 각각의 가열 구역(HZ9 내지 HZ13)은 개별 가열 디바이스(HE9 내지 HE13)에 의해 가열된다. 가열 구역(HZ9 내지 HZ13)당 하나 이상의 열 이미터(804)가 사용될 수 있다. 복수의 가열 구역(HZ9 내지 HZ13)은 단지 하나의 가열 시스템(802)을 경유하여 열을 받게 될 수 있다. 가열 구역(HZ9 내지 HZ13)은 열 이미터를 경유하여 그리고 열 저항기를 경유하여 가열될 수 있다. IR 가열 헤드는 열 이미터를 위해 사용될 수 있다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 미러(124)의 후방측의 복수의 가열 구역(HZ13a 내지 HZ13i)을 도시하고 있다. 가열 구역(HZ13)은 따라서 복수의 개별 가열 구역(HZ13a 내지 HZ13i)으로 분할된다. 미러(124)는 그 후방측(906)에 0개, 1개 또는 그 초과의 가열 구역(HZ13a 내지 HZ13i)을 가질 수 있다. 이 경우에, 가열 구역(HZ13a 내지 HZ13i)은 가능한 한 일정한 온도를 미러 본체(500) 내에 성취하기 위해, 전술된 바와 같이 개별적으로 가열된다.
도 12는 도 6, 도 7, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시되어 있는 미러(124)를 제조하기 위한 방법의 흐름도를 도시하고 있다. 제1 단계(S1)에서, 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)가 확인된다. 여기서 중요한 것은, 어느 구조가 투영 시스템(106)을 경유하여 웨이퍼(122) 상에 이미징되도록 의도되어 있는지이다. 이는 모델에 기초하여 계산 및/또는 시뮬레이션을 경유하여 확인된다. 그 결과, 미러(124) 상의 열 플럭스 분포(518)가 추정될 수 있다. 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)는 모델 및 상기 모델에 관한 계산 및/또는 시뮬레이션에 기초하여 확인되는 분포이다.
제2 단계(S2)에서, 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)이 확인된 열 플럭스 분포(518)에 따라 미러(124) 상에 형성된다. 적합하게는, 미러(124) 상의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)은, 열 플럭스 극(510)으로서 공지되어 있는 특히 고온을 갖는 영역이 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)에 걸쳐 적절하게 분포되도록 선택된다. 시간의 견지에서 그리고 공간의 견지에서의 모두에서, 미러(124)의 미러 본체(500) 내에 일정한 온도 분포를 개별 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)의 대응 가열에 의해 구현하는 것이 가능하다.
제3 단계(S3)에서, 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)은 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)을 가열하기 위한 각각의 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)를 구비한다. 각각의 가열 구역은 여기서 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)의 또는 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)의 캡처된 온도에 따라 가열된다.
도 13은 도 8에 또한 도시되어 있는 바와 같은, 하우징(800) 내의 미러(124)를 도시하고 있다. 도 8에 도시되어 있는 미러(124)에 대조적으로, 도 13에 도시되어 있는 미러(124)는 미러 본체(500)에 추가하여, 미러 본체(500)를 냉각하기 위해 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)를 또한 갖는다. 가능한 한 균질한 온도 분포가 전체 미러 본체(500) 내에 전체적으로 성취되도록 의도된다.
미러 온도는 미러(124)의 설명된 예열, 즉 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)의 가열을 경유하여 증가된다. 예로서, 미러(124)의 미러 본체(500)의 온도 레벨은 대략 45℃로부터 대략 65℃로 증가될 수 있다. 증가된 미러 온도는 미러 코팅(예를 들어, 몰리브덴과 실리콘의 연속층)에 그리고 미러(124) 상에 도포된 접착제[예를 들어, 온도 센서(702) 또는 유지 디바이스(506)에 미러(124)를 연결하기 위한]에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 미러 본체(500)의 재료의 공간적으로 불균질한 열팽창 계수는 더욱이 온도가 상승함에 따라 점점 강한 효과를 갖는다.
리소그래피 장치(100)에서, 예를 들어, 22℃의 기준 온도가 만연할 수 있다. 리소그래피 장치(100)의 냉각수 온도는 따라서 22℃이다. 리소그래피 장치(100)의 냉각수의 온도를 감소시킴으로써 미러(124)의 온도 레벨을 저하시키는 것은 미러(124)의 이웃하는 요소가 부주의하게 냉각되는 것인 효과를 가질 것이다. 이 이유로, 미러(124)는 냉각의 목적으로 미러 온도를 감소시키기 위한 개별 디바이스(1300)를 갖는다.
미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)는 미러 본체(500)로부터 소정 거리에 배열된 히트 싱크(1302)일 수 있다. 히트 싱크(1302)는 이 경우에 미러 본체(500)보다 낮은 온도를 갖는다. 히트 싱크(1302)의 온도는 20℃ 내지 -60℃, 0℃ 내지 -40℃ 또는 -10℃ 내지 -30℃의 온도 범위 내에 있을 수 있다.
히트 싱크(1302)는 미러 본체(500)와 하우징(800) 사이의 적합한 위치에 위치되어 있다. 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 열 플럭스(
Figure pct00008
)는 미러 본체(500) 상에 중앙에 입사된다. 그 결과, 미러 본체(500)는 주로 중앙에서 가열할 것이다. 전체 미러 본체 내에서 가능한 한 균질한 온도 분포를 성취하기 위해, 히트 싱크(1302)는 미러 본체(500)에 관하여 중앙에 배열될 수 있다. 그러나, 히트 싱크(1302)는 또한 미러 본체(500)와 하우징(800) 사이의 임의의 다른 위치에서 또한 실현 가능하다.
도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 히트 싱크(1302)는 플레이트(1304)의 형태일 수 있다. 원리적으로, 히트 싱크(1302)는 임의의 원하는 기하학적 형상을 가질 수 있다. 더욱이, 플레이트(1304)는 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 미러 본체(500)의 후방측(906)의 부분을 따라 연장할 수 있다. 대안적으로, 플레이트(1304)는 또한 미러 본체(500)의 전체 후방측(906)을 따라 연장할 수 있다.
미러 본체(500)와 플레이트(1304) 사이에 어떠한 기계적 접촉도 존재하지 않으면 유리하다. 그 결과, 플레이트(1304)로부터 미러 본체(500)로의 진동의 전달이 회피될 수 있다. 미러 본체(500)로부터 플레이트(1304)로의 열의 전달은 가스 분위기를 거쳐 그리고/또는 열 복사를 거쳐 발생한다.
플레이트(1304)는 이에 의해 유지되도록 하우징(800)에 부착될 수 있다. 하우징(800)은 플레이트(1304)에 관하여 열적으로 절연될 수 있다. 열교환은 이 경우에 미러 본체(500)와 플레이트(1304) 사이에서 주로 발생할 수 있다.
더욱이, 플레이트(1304)는 펠티에 소자(Peltier element)(1306)에 연결될 수 있다. 펠티에 소자(1306)는 부가적으로 하우징(800)에 연결될 수 있다. 그 결과, 플레이트(1304)는 펠티에 소자를 경유하여 냉각될 수 있고, 여기서 플레이트(1304)로부터의 열은 펠티에 소자(1306)를 거쳐 하우징(800)에 전달된다. 플레이트(1304) 및 하우징(800)은 여기서 예를 들어, 강 또는 알루미늄과 같은 열전도성 재료로부터 제조될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 플레이트(1304)는 냉각 유체를 경유하여 냉각될 수 있다. 이 경우에, 냉각 유체의 온도는 미러 본체(500)의 온도에 적응될 수 있다. 개별 냉각 회로가 이를 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 물 또는 글리콜은 냉각 유체로서 제공될 수 있다. 냉각 유체는 공급 라인(1308)을 경유하여 플레이트(1304)에 안내되고, 배출 라인(1310)을 경유하여 플레이트(1304)로부터 제거된다. 더욱이, 냉각 유체는 이를 냉각하기 위해 플레이트(1304) 내의 파이프 시스템을 통해 유동할 수 있다. 대안적으로, 파이프 시스템은 또한 외부에서 플레이트(1304)에 부착될 수 있다. 공급 라인(1308) 및 배출 라인(1310)은 각각의 경우에 관통 통로(1312)에서 하우징(800)을 통해 안내된다.
대안적으로, 플레이트(1304)는 또한 공급 라인(1308)과 배출 라인(1310)에 의해 유지될 수 있다. 이 경우에, 공급 라인(1308) 및 배출 라인(1310)은 예를 들어 금속을 갖는 재료에 기인하여, 안정한 구성을 갖는다. 다른 대안예에서, 하우징(800)을 통해 안내되고 플레이트(1304)를 유지하는 요소가 또한 제공될 수 있다. 이 경우에, 공급 라인(1308) 및 배출 라인(1310)은 단지 냉각 유체를 안내하는 기능을 가질 수 있다.
대안적으로, 플레이트(1304)는 또한 2상 냉각을 경유하여 냉각될 수 있다. 이를 위해, 액체 이산화탄소(CO2)가 공급 라인(1308)을 거쳐 플레이트(1304)로 안내되고 여기서 증발할 수 있다. 프로세스에서, 요구된 증발 에너지는 플레이트(1304)로부터 유도된다. 그 결과, 플레이트(1304)는 냉각된다. 부분적으로 증발된 이산화탄소는 이어서 배출 라인(1310)을 거쳐 재차 제거된다. 이산화탄소의 온도는 일정하게 유지된다. 그 결과, 플레이트(1304)의 온도는 플레이트(1304)를 통해 안내되는 열의 변동의 경우에도 사실상 일정하게 유지될 수 있다.
더욱이, 히트 싱크(1302)의 표면(1314)은 열 복사 우물을 흡수하도록 코팅될 수 있다. 이를 위해, 히트 싱크(1302)의 표면(1314)은 흑색일 수 있다. 이는 특히 미러 본체(500)의 후방측(906)에 대면하는 히트 싱크(1302)의 측면(1316)에 적용된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 하우징(800)의 내부(1318)는 히트 싱크(1302)에 기인하여 하우징(800)이 불필요하게 냉각되지 않도록 코팅될 수 있다.
도 14는 복수의 세그먼트(1400)로 분할되어 있는 히트 싱크(1302)를 갖는 도 13의 하우징(800) 내의 미러(124)를 도시하고 있다. 이 경우에, 개별 세그먼트(1400)는 플레이트형 요소(1402)로서 구성될 수 있다. 미러 본체(500)는 복수의 구역(Z1 내지 Z4)을 가질 수 있다. 구역(Z1 내지 Z4)은 상이하게 가열될 수 있다. 그 경우에, 개별 세그먼트(1400)는 이들이 구역(Z1 내지 Z4)을 개별적으로 냉각하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 각각의 경우에, 일 세그먼트(1400)는 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 구역(Z1 내지 Z4) 아래에 배열되어 있다.
모든 세그먼트(1400)는 서로로부터 개별적으로 또는 함께 냉각될 수 있다. 더욱이, 개별 세그먼트(1400)는 서로 기계적으로 접촉할 수 있거나 또는 서로로부터 기계적으로 분리되도록 배열될 수 있다. 단지 몇몇 세그먼트(1400)만이 서로 접촉하는 것도 또한 가능하다. 이 경우에, 다른 세그먼트(1400)는 서로 기계적으로 접촉하지 않는다.
도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 세그먼트(1400)는 미러 본체(500)의 후방측(906) 아래에 배열되어 있다. 원리적으로, 세그먼트(1400)는 또한 전체 미러 본체(500) 주위에 배열될 수 있다.
도 15는 도 13으로부터의 미러(124)의 영역 XV의 확대도를 도시하고 있다. 이 도면은 평활한 표면(1502)의 형태로 구성된 표면(1500)을 도시하고 있다. 표면(1500)은 이 경우에 열을 특히 양호하게 방출하도록 미러(124)의 후방측(906) 상에서 코팅될 수 있다. 코팅은 니켈을 포함할 수 있다. 코팅은 더욱이 흑색일 수 있다.
도 16은 대안적인 표면(1500)을 갖는 도 13으로부터의 미러(124)의 영역 XV의 확대도를 도시하고 있다. 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)는, 평활한 표면(1502)에 비교할 때, 표면(1500)의 형상에 기인하여, 표면(1500)이 확대되어 있는 미러(124)의 영역(1600)을 가질 수 있다. 도 16에서 볼 수 있는 바와 같이, 표면(1500)은 리브(1602)를 포함한다. 리브(1602) 때문에, 표면(1500)은 도 15로부터 평활한 표면(1502)에 비교할 때 확대되어 있다. 원리적으로, 표면(1500)은 평활한 표면(1502)에 비교할 때 표면(1500)을 확대하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 더 큰 표면(1500)에 기인하여, 열은 플레이트(1304)의 방향에서 미러 본체(500)로부터 더 양호하게 방출되고 그리고/또는 복사될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 플레이트(1304)의 표면(1314)은 또한 플레이트(1304)의 열 흡수를 증가시키기 위해 확대될 수 있다.
다른 대안에서, 플레이트(1304)의 표면(1314) 및/또는 미러(124)의 표면(1500)은 표면 거칠기를 증가시킴으로써 더 확대될 수 있다.
리소그래피 장치(100)의 미러(124)의 제조 및 사용이 설명되었다. 그러나, 표현되어 있는 구성은 물론 리소그래피 장치(100)의 임의의 다른 미러에도 또한 적용될 수도 있다.
더욱이, 0.1 내지 30 nm의 동작 광의 파장을 갖는 EUV 리소그래피 장치의 미러(124)가 다루어졌다. 그러나, 본 발명은 EUV 리소그래피 장치에 한정되는 것은 아니고, 또한 30 내지 250 nm의 동작 광의 파장을 갖는, DUV("심도 자외선") 리소그래피 장치와 같은 다른 리소그래피 장치에 또한 적용될 수 있다.
본 발명이 다양한 예시적인 실시예에 기초하여 설명되었지만, 본 발명은 이들 실시예에 결코 한정되지 않고 광범위한 방식으로 수정될 수도 있다.
100: EUV 리소그래피 장치 102: 빔 성형 시스템
104: 조명 시스템 106: 투영 시스템
108: EUV 광원 110: 시준기
112: 단색광 분광기 114: EUV 방사선
116: 제1 미러 118: 제2 미러
120: 포토마스크 122: 웨이퍼
124: 제3 미러 126: 제4 미러
500: 미러 본체 502: 광학 활성 영역
504: 광학 비활성 영역 506: 유지 디바이스
508: 유지 디바이스 내의 구멍 510: 열 플럭스 극
512: X 쌍극자 514: Y 쌍극자
516: DRAM 프로파일 518: 열 플럭스 분포
700: 미러 본체 내의 구멍 702: 온도 센서
800: 하우징 802: 가열 시스템
804: 열 이미터 900: 전방 단부
902: 링형 주연 영역 904: 측면
906: 전방 단부에 대향하는 전방 단부(후방측)
1300: 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스
1302: 히트 싱크 1304: 플레이트
1306: 펠티에 소자 1308: 공급 라인
1310: 배출 라인 1312: 관통 통로
1314: 히트 싱크의 표면 1316: 히트 싱크의 측면
1318: 하우징의 내부 1400: 세그먼트
1402: 플레이트형 요소 1500: 미러의 표면
1502: 미러의 평활한 표면 1600: 미러의 영역
1602: 리브
Figure pct00009
: 열 플럭스
HZ1: 가열 구역 1 HZ2: 가열 구역 2
HZ3: 가열 구역 3 HZ4: 가열 구역 4
HZ5: 가열 구역 5 HZ6: 가열 구역 6
HZ6a: 분할된 가열 구역 6의 제1 가열 구역
HZ6b: 분할된 가열 구역 6의 제2 가열 구역
HZ7: 가열 구역 7
HZ7a: 분할된 가열 구역 7의 제1 가열 구역
HZ7b: 분할된 가열 구역 7의 제2 가열 구역
HZ8: 가열 구역 8 HZ9: 가열 구역 9
HZ10: 가열 구역 10 HZ11: 가열 구역 11
HZ12: 가열 구역 12 HZ13: 가열 구역 13
HZ13a 내지 HZ13i: 가열 구역 13 내의 상이한 가열 구역
HE1: 가열 디바이스 1 HE2: 가열 디바이스 2
HE3: 가열 디바이스 3 HE4: 가열 디바이스 4
HE5: 가열 디바이스 5 HE6: 가열 디바이스 6
HE7: 가열 디바이스 7 HE8: 가열 디바이스 8
HE9: 가열 디바이스 9 HE10: 가열 디바이스 10
HE11: 가열 디바이스 11 HE12: 가열 디바이스 12
HE13: 가열 디바이스 13 Z1: 구역 1
Z2: 구역 2 Z3: 구역 3
Z4: 구역 4

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치(100)용 미러(124)를 제조하기 위한 방법이며,
    a) 상기 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)를 확인하는 단계와,
    b) 상기 확인된 열 플럭스 분포(518)에 따라 상기 미러(124) 상에 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)을 형성하는 단계와,
    c) 각각의 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ13) 또는 상기 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)의 캡처된 온도에 따라 각각의 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)을 가열하기 위한 각각의 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)를 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)에 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 예측된 열 플럭스 분포(518)는 웨이퍼 상에 이미징될 구조에 따라 확인되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 예측된 열 플럭스 분포(518)는 하나 이상의 열 플럭스 극(510)을 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하나 이상의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)은 정확하게 하나의 열 플럭스 극(510)이 할당되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미러(124)는 광학 활성 영역(502) 및 광학 비활성 영역(504)을 갖고, 상기 하나 이상의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)은 상기 광학 활성 영역(502) 및/또는 상기 광학 비활성 영역(504)에 형성되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)은 각각의 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)의 온도를 캡처하기 위한 적어도 하나의 온도 센서(702)를 구비하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미러(124)는 상기 미러(124)의 미러 본체(500)를 냉각하기 위해 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)를 구비하는 방법.
  8. 리소그래피 장치(100)용 미러(124)이며,
    예측된 열 플럭스 분포(518)에 따라 형성되는 복수의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)과,
    복수의 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)로서, 각각의 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ13) 또는 상기 미러(124) 상의 예측된 열 플럭스 분포(518)의 캡처된 온도에 따라 각각의 상기 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)을 가열하기 위한 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)가 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)에 할당되어 있는, 복수의 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)를 포함하는 미러.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 가열 디바이스(HE1 내지 HE13)는 열 이미터(804) 및/또는 가열 저항기를 갖는 미러.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 각각의 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)의 온도를 캡처하기 위한 가열 구역(HZ1 내지 HZ13)당 적어도 하나의 온도 센서(702)를 포함하는 미러.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 미러 본체(500) 및 상기 미러 본체(500)를 냉각하기 위해 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)를 포함하는 미러.
  12. 제11항에 있어서, 상기 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)는 상기 미러 본체(500)로부터 소정 거리에 배열되어 있는 히트 싱크(1302)를 포함하는 미러.
  13. 제12항에 있어서, 상기 미러 본체(500)는 복수의 구역(Z1 내지 Z4)을 갖고, 상기 히트 싱크(1302)는 개별 구역(Z1 내지 Z4)을 개별적으로 냉각하기 위해 복수의 세그먼트(1400)로 분할되는 미러.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미러 온도를 감소시키기 위한 디바이스(1300)는, 평활한 표면(1502)에 비교할 때, 표면(1500)의 형상에 기인하여, 표면(1500)이 확대되어 있는 미러(124)의 영역(1600)을 갖는 미러.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 미러(124)를 포함하는 리소그래피 장치(100).
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