KR20180030441A - 특히 euv 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체 - Google Patents

특히 euv 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체 Download PDF

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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체이며, 복수의 광학 요소가 배열되어 있는 하우징과, 상기 하우징 내에 배열된 복수의 서브하우징으로서, 상기 서브하우징의 각각은 각각의 경우에 광학 요소 중 적어도 하나 및 광학 시스템의 동작 중에 광학 요소 상에 입사되는 빔을 포위하고, 각각의 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)의 내부는 적어도 하나의 개구를 거쳐 각각의 서브하우징의 외부에 연결되는, 복수의 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)을 포함하고, 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)의 각각은 개별 가스 공급부가 할당되고, 이 개별 가스 공급부를 거쳐 관련 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)의 내부는 개별 가스 분위기가 개별적으로 인가되는 것이 가능한 광학 조립체에 관한 것이다.

Description

특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체 {OPTICAL ASSEMBLY, IN PARTICULAR IN AN EUV LITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체에 관한 것이다.
마이크로리소그래피는 예를 들어, 집적 회로 또는 LCD와 같은 마이크로구조화된 구성요소(microstructured component)를 제조하기 위해 사용된다. 마이크로리소그래피 프로세스는 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함하는 소위 투영 노광 장치에서 수행된다. 조명 디바이스를 경유하여 조명되는 마스크(= 레티클)의 화상은 이 경우에 기판의 감광 코팅에 마스크 구조를 전사하기 위해, 감광층(포토레지스트)으로 코팅된 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상에 투영 렌즈를 경유하여 투영되고 투영 렌즈의 화상 평면 내에 배열된다.
EUV 범위에 대해, 즉 예를 들어 대략 13 nm 또는 대략 7 nm의 파장에서 설계된 투영 노광 장치에 있어서, 적합한 투광 굴절성 재료의 이용 가능성의 결여에 기인하여, 미러가 이미징 프로세스를 위한 광학 구성요소로서 사용된다. EUV 조건 하에서 동작을 위해 설계된 미러의, 또는 투영 노광 장치의 내용년수(service life)는 입자 또는 가스, 특히 탄화수소 화합물을 오염시키는 것에 의해 제한되기 때문에, 진공 조건(예를 들어, 10-2 mbar 이하의 총 압력에서) 하에서 투영 노광 장치의, 또는 개별 하우징 부분의 동작이 필요하다.
실제로, 그러나, 시스템 내에서 확산하는 오염물이 광학 요소의 표면에 부착할 수 있고, 이는 이어서 요소의 광학 특성의 손상, 즉 특히 미러의 반사 손실을 유도하는 문제점이 발생한다.
이 문제점을 극복하기 위한 접근법은 특히 광학면 상의 오염물의 부착의 감소를 얻기 위해 반사 광학 요소의 광학면 및 광빔 경로 주위에 "미니 환경(mini environment)"의 유형을 생성하는 것을 포함한다.
그러나, 여기서 투영 노광 장치 내에 발생하는 가능한 오염물 및 이들의 효과가 투영 노광 장치 내의 광학 요소의 위치에 따라 변하는 다른 문제점이 발생한다.
구체적으로, 예를 들어 EUV 동작을 위해 설계된 투영 노광 장치의 플라즈마 광원으로부터의 주석(Sn)의 오염물은 통상적으로 단지 광원 자체에서 그리고 가능하게는 또한 조명 디바이스에서 역할을 한다. 이 이유로, 예를 들어 광원에서 또는 조명 디바이스에서 요구를 다루는 전술된 "미니 환경" 내의 주석 오염물의 감소를 목표로 하는 가스 분위기의 선택은 투영 렌즈에 관하여 특정 환경 하에서 부적합한 것으로 입증되었고 예를 들어 투영 렌즈의 측면에서 불필요한 부가의 투과 손실을 유도할 수 있다.
투영 노광 장치의 서로 상이한 구역에서 상이한 경계 조건 또는 요구의 존재의 전술된 문제점은 상기 가스 분위기에 관하여 뿐만 아니라, 또한 오염물 보호부로서 개별 광학 요소 상에 형성된 캡층에 관하여 발생한다. 이는 이 경우에도, 예를 들어 광원 내에 또는 조명 디바이스 내에 효과적인 오염물 보호를 보장하는 특정 캡층 재료(예를 들어, 주석 퇴적을 회피하기 위해 사용됨)가 투영 렌즈 내에 부가층으로서 사용될 때, 원하지 않는 EUV 흡수 및 따라서 전체 시스템 투과의 감소를 유도할 수 있기 때문이다.
종래 기술과 관련하여, 단지 예로서, DE 10 2006 044 591 A1호 및 DE 10 2009 029 282 A1호를 참조한다.
본 발명의 목적은 투영 노광 장치의 투과 특성을 가능한 한 적게 손상하면서 효과적인 오염물 보호를 허용하는, 광학 시스템 내의, 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체를 제공하는 것이다.
이 목적은 독립 청구항의 특징에 따라 성취된다.
본 발명의 양태에 따르면, 광학 시스템 내의, 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체는,
- 복수의 광학 요소가 배열되어 있는 하우징과,
- 상기 하우징 내에 배열된 복수의 서브하우징으로서, 상기 서브하우징의 각각은 각각의 경우에 광학 요소 중 적어도 하나 및 광학 시스템의 동작 중에 광학 요소 상에 입사되는 빔을 포위하고, 각각의 서브하우징의 내부는 적어도 하나의 개구를 거쳐 각각의 서브하우징의 외부에 연결되는, 복수의 서브하우징을 포함하고,
- 상기 서브하우징의 각각은 개별 가스 공급부가 할당되고, 이 개별 가스 공급부를 거쳐 관련 서브하우징의 내부는 개별 가스 분위기가 개별적으로 인가되는 것이 가능하다.
적합한 가스 분위기가 인가되는 것이 가능한 투영 노광 장치의 하우징 내에 "미니 환경"을 제공하기 위해 자체로 공지되어 있는 원리로부터 시작하여, 본 발명은 특히 투영 노광 장치 내의 각각의 상이한 경계 조건 또는 요구를 다루기 위해 서로 상이한 가스 분위기를 상기 미니 환경의 개별 구역에 인가하는 개념에 기초한다.
달리 말하면, 본 발명은 특히 광학 요소 또는 사용됨 빔 경로를 둘러싸는 미니 환경 내에 상이한 서브체적을 실현하는 개념을 포함하고, 상기 서브체적의 각각은 하나 이상의 광학 요소를 포함하고, 상기 서브체적 내의 각각의 가스 분위기는 거기에 존재하는 특정 조건 또는 요구에 정합된다.
본 출원의 맥락에서 "미니 환경"은 이 구역 내에 존재하는 가스 또는 화학 원소의 부분 압력의 개별적인 설정(즉, 개별 가스 분위기의 생성)을 허용하는 구조적으로 또는 공간적으로 개별 구역을 의미하는 것으로 이해된다. 이 공간적으로 개별 구역은 광학 요소의 부분 압력 및/또는 이동의 설정을 허용하기 위한 개구를 가질 수 있다.
실시예에 따르면, 서브하우징의 외부에 대한 양의 압력이 각각의 서브하우징에 인가된다.
실시예에 따르면, 서로 상이한 가스의 인가는 상기 서브하우징 중 적어도 2개에 대해 수행된다.
실시예에 따르면, 상기 서브하우징 중 적어도 하나는 헬륨이 인가된다.
실시예에 따르면, 이 서브하우징은 투영 노광 장치의 조명 디바이스 내에 광학 요소 중 적어도 하나를 포위한다.
실시예에 따르면, 상기 서브하우징 중 적어도 하나는 수소가 인가된다.
실시예에 따르면, 상기 서브하우징 중 적어도 하나의 인가는 산소, 질소, 이산화탄소, 제논, 아르곤, 크립톤, 염소, 브롬 또는 이들의 혼합물의 첨가에 의해 수행된다.
실시예에 따르면, 이 서브하우징 - 또는 상기 서브하우징 중 적어도 하나 - 은 투영 노광 장치의 투영 렌즈 내에 광학 요소 중 적어도 하나를 포위한다.
실시예에 따르면, 이 서브하우징 - 또는 상기 서브하우징 중 적어도 하나 - 은 광원의 집광기 미러, 특히 EUV 동작을 위해 설계된 투영 노광 장치의 플라즈마 광원의 집광기 미러를 포위한다.
다른 양태에 따르면, 본 발명은 각각의 층 재료에 관하여 구체적인 상황(특히, 예를 들어 투영 노광 장치 내의 위치, 관련 구역 내에서 고려되어야 하는 오염물 등)에 따라, 각각의 경우에 전술된 서브체적 중 하나 내에 하나 이상의 광학 요소 상에 위치된 오염물 보호 캡층을 구성하는 개념을 또한 포함한다. 달리 말하면, 본 발명은 전술된 "미니 환경"을 분할하는 서브하우징 내의 관련 광학 요소 또는 미러 상에 서로 상이한 오염물 보호 캡층을 제공하는 개념을 또한 포함하고, 여기서 각각의 적합한 오염물 보호 캡층은 예측된 오염물 입자에 따라 선택될 수 있고, 가스 분위기와 오염물 보호 캡층 사이의 각각의 적절한 또는 최적의 정합은 특정 서브체적 내에서 수행될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제1 오염물 보호 캡층을 갖고, 제2 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제2 오염물 보호 캡층을 갖고, 상기 오염물 보호 캡층은 각각의 층 재료에 관하여 서로 상이하다.
서로 상이한 오염물 보호 캡층 재료를 갖는 광학 요소의 구성은 심지어 상이한 가스 체적의 제공에 독립적으로 유리하다. 다른 양태에 따르면, 본 발명은 따라서, 광학 시스템 내의, 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체이며,
- 복수의 광학 요소가 배열되어 있는 하우징과,
- 상기 하우징 내에 배열된 복수의 서브하우징을 포함하고,
- 제1 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제1 오염물 보호 캡층을 갖고,
- 제2 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제2 오염물 보호 캡층을 갖고, 상기 오염물 보호 캡층은 각각의 층 재료에 관하여 서로 상이한 광학 조립체에 관한 것이다.
실시예에 따르면, 제1 오염물 보호 캡층 및/또는 제2 오염물 보호 캡층은 이트륨(Y), 세륨(Ce), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 란탄(La), 코발트(Co), 루테늄(Ru), 붕소(B), 하프늄(Hf), 우라늄(U), 베릴륨(Be) 및 이들 재료로부터의 옥시드, 니트라이드, 카바이드, 실리케이트 및 보라이드를 포함하는 그룹으로부터의 층 재료를 포함한다.
구체적인 실시예에서, 예를 들어, 제1 오염물 보호 캡층은 지르코늄 옥시드(ZrO2)를 포함할 수 있고, 제2 오염물 보호 캡층은 루테늄(Ru)을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 서브하우징은 투영 노광 장치의 조명 디바이스 내에 광학 요소 중 적어도 하나를 포위한다.
실시예에 따르면, 제2 서브하우징은 투영 노광 장치의 투영 렌즈 내에 광학 요소 중 적어도 하나를 포위한다.
실시예에 따르면, 광학 조립체는 15 nm 미만의 동작 파장을 위해 설계된다.
본 발명은 더욱이 조명 디바이스 및/또는 투영 렌즈가 전술된 특징을 갖는 광학 조립체를 갖는, 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 갖는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치, 및 마이크로구조화된 구성요소의 마이크로리소그래픽 제조를 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 구성은 상세한 설명 및 종속 청구항으로부터 얻어질 수 있다.
본 발명은 첨부 도면에 도시되어 있는 예시적인 실시예에 기초하여 이하에 더 상세히 설명된다.
도 1은 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 기본 가능한 셋업을 설명하기 위한 개략도.
도 2의 a) 및 도 2의 b)는 본 발명의 가능한 실시예를 설명하기 위한 개략도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 가능한 실시예를 설명하기 위한 개략도.
도 4의 a) 및 도 4의 b)는 본 발명의 다른 양태를 설명하기 위한 개략도.
도 1은 EUV 동작을 위해 설계되고 본 발명이 구현되는 것이 가능한 투영 노광 장치의 기본 가능한 셋업의 개략도를 도시하고 있다.
도 1에 따르면, EUV를 위해 설계된 투영 노광 장치(100) 내의 조명 디바이스는 필드 파셋 미러(103) 및 동공 파셋 미러(104)를 포함한다. 플라즈마 광원(101) 및 집광기 미러(102)를 포함하는 광원 유닛으로부터의 광은 필드 파셋 미러(103) 상에 지향된다. 제1 신축식 미러(105) 및 제2 신축식 미러(106)가 동공 파셋 미러(104)의 하류측에서 광로 내에 배열된다. 편향 미러(107)가 광로 내에서 하류측에 배열되고 그 위에 입사되는 방사선을 투영 렌즈(200)의 대물 평면 내의 대물 필드 상에 지향하는데, 이는 단지 도 1에 지시되어 있다. 마스크 스테이지(120) 상의 반사 구조체 지지 마스크(121)가 대물 필드의 장소에 배열되고, 상기 마스크는 투영 렌즈(200)를 경유하여 화상 평면 내에 이미징되며, 이 화상 평면에는 감광층(포토레지스트)으로 코팅되어 있는 기판(161)이 웨이퍼 스테이지(160) 상에 위치되어 있다.
투영 렌즈(200)의 구체적인 예시적인 실시예가 도 2의 a)에 도시되어 있다(본 발명은 이에 한정되는 것은 아님). 본 예시적인 실시예의 구체적인 디자인 데이터에 관하여, DE 10 2014 208 770 A1호(특히 그 문헌의 도 2 및 표 1 내지 6 참조)를 참조한다. 본 발명은 도 2의 a)에 도시되어 있는 구체적인 셋업을 갖는 투영 렌즈 내의 구현예에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시적인 실시예에서, 본 발명은 또한 상이한 셋업을 갖는 투영 렌즈 내에(예를 들어, DE 10 2012 202 675 A1호에 개시된 바와 같이) 또는 다른 광학 시스템 내에 구현될 수 있다.
투영 렌즈(200)는 대물 평면("OP") 내에 위치된 대물 필드(210)를 화상 평면("IP") 내에 위치된 화상 필드(220) 상에 이미징하고, 예를 들어 도 2의 a)의 구체적인 예시적인 실시예에 따르면, 예를 들어 8개의 미러(M1 내지 M8)를 가질 수 있고, 이들 미러 중 미러(M1, M4, M7, M8)는 조명광의 수직 입사를 위한 미러로서 구성되고(45° 미만의 입사각을 가짐) 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si) 층으로 구성된 반사층 스택을 포함할 수 있다. "205"는 이미징광의 통과를 허용하기 위한 미러(M8) 내의 관통 개구를 지시하고 있다.
미러(M2, M3, M5, M6)는 조명광의 스침각 입사(grazing incidence)를 위한 미러로서 구성되고(60° 초과의 입사각을 가짐) 예를 들어 루테늄(Ru)으로 구성된 층을 갖는 코팅을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 도 2의 b)에 단지 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 서브하우징(201 내지 205)이 제공되고, 이들 하우징의 각각은 각각의 경우에 투영 노광 장치의 미러들 중 하나 이상을 수용하고, 상기 서브하우징(201 내지 205)은 서로 상이한 가스 분위기가 인가되는 것이 가능하다. 이를 위해, 각각의 서브하우징(201 내지 205)은 각각의 경우에 하나의 가스 공급부(도 2의 b)에는 도시되어 있지 않음) 내에 할당되고, 이 가스 공급부를 경유하여 관련 서브하우징이 하나 이상의 가스로 충전되는 것이 가능하다. 각각의 전이 구역이 바람직하게는 서브하우징들 사이에 위치되는데, 이 전이 구역은 각각의 경우에 광빔 경로의 수축의 구역에서, 빔 경로를 따라 서로 추종하고, 그 결과 서브하우징(201 내지 205)에 의해 제공된 가스 체적의 구조적 분리가 용이하게 된다.
전술된 가스 체적의 분리는 상이한 서브하우징(201 내지 205) 내에 위치된 관련 가스의 혼합이 각각의 경우에 회피되는 이러한 방식으로 본 발명에 따라 구현된다는 것이 지적되어야 한다. 이 분리 또는 혼합의 방지는 부분적으로 각각의 서브하우징(201 내지 205) 내에 위치되어 있는 벽 섹션을 경유하여 그리고 부가적으로 서로로부터 분리될 가스 체적 사이에 적합한 압력차를 설정함으로써 성취된다. 개별 서브하우징(201 내지 205)에 할당된 각각의 가스 체적은 특히 외부 환경에 관하여 규정된 양의 압력으로 설정되는데, 그 결과 관련 가스 체적으로부터의 가스 전달은 단지 (상대적으로 무시할만한) 확산 프로세스에 의해 발생할 수 있다.
개별 서브하우징(201 내지 205)으로의 전술된 분할은 바람직하게는 개별 미러가 각각의 경우에 관련 구역 내에서 예측되는 오염물에 적용되는 가스 분위기에 의해 둘러싸이도록 수행된다.
구체적인 예시적인 실시예에서, 제1 미러(M1)는 서브하우징(201) 내에 위치되고, 미러(M2, M3)는 서브하우징(202) 내에 위치되고, 미러(M4)는 서브하우징(203) 내에 위치되고, 미러(M5, M6)는 서브하우징(204) 내에 위치되고, 미러(M7, M8)는 서브하우징(205) 내에 위치된다. 그러나, 본 발명은 서브하우징의 구체적인 수 또는 투영 노광 장치의 하나 이상의 미러로의 이들의 할당에 관하여 더 한정되는 것은 아니고, 여기서 개별의 서브하우징은 특히 미러의 각각의 개별적인 하나에 할당될 수 있다.
도 3a는 본 발명이 구현되는 것이 가능한 투영 렌즈(300)의 다른 구체적인 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 본 예시적인 실시예의 구체적인 디자인 데이터에 관하여, DE 10 2015 209 827 A1호(특히 그 문헌의 도 2 및 표 1 내지 9 참조)를 참조한다.
투영 렌즈(300)는 대물 평면("OP") 내에 위치된 대물 필드(310)를 화상 평면("IP") 내에 위치된 화상 필드(320) 상에 이미징하고, 구체적인 예시적인 실시예에서, 10개의 미러(M1 내지 M10)를 갖고, 이들 미러 중 미러(M1, M9, M10)는 조명광의 수직 입사를 위한 미러로서 구성되고(45° 미만의 입사각을 가짐) 예를 들어 몰리브덴(Mo) 및 실리콘(Si) 층으로 구성된 반사층 스택을 포함할 수 있다. "305"는 이미징광의 통과를 허용하기 위한 미러(M10) 내의 관통 개구를 지시하고 있다.
미러(M2 내지 M8)는 도 3a의 예시적인 실시예에서 조명광의 스침각 입사를 위한 미러로서 구성되고(60° 초과의 입사각을 가짐) 예를 들어 루테늄(Ru)으로 구성된 층을 갖는 코팅을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 도 3b에 단지 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 서브하우징(301 내지 304)이 이제 본 예시적인 실시예에서 또한 제공되고, 이들 하우징의 각각은 각각의 경우에 투영 노광 장치의 미러들 중 하나 이상을 수용하고, 서브하우징(301 내지 304)은 서로 상이한 가스 분위기가 인가되는 것이 가능하다. 이 정도로, 도 2의 b)의 예시적인 실시예에 관한 상기 서술이 유사한 방식으로 적용된다. 도 3b의 구체적인 예시적인 실시예에서, 제1 미러(M1)는 서브하우징(301) 내에 위치되고, 미러(M2, M3, M4)는 서브하우징(302) 내에 위치되고, 미러(M5, M6, M7, M8)는 서브하우징(303) 내에 위치되고, 미러(M9, M10)는 서브하우징(304) 내에 위치된다. 본 발명은 서브하우징의 구체적인 수 또는 투영 노광 장치의 하나 이상의 미러로의 이들의 할당에 관하여 여기서 더 한정되는 것은 아니고, 여기서 개별의 서브하우징은 특히 미러의 각각의 개별적인 하나에 할당될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 투영 노광 장치의 개별 구역에서 각각의 조건, 또는 각각의 경우에 여기서 예측되는 오염물의 적용은 전술된 가스 분위기에 관하여 뿐만 아니라, 또한 - 대안적으로 또는 부가적으로 - 각각의 미러 상에 위치된 오염물 보호 캡층에 관하여 실행될 수 있다.
도 4의 a) 및 도 4의 b)는 이와 관련하여 각각의 경우에 미러 기판(411, 421) 상에 반사층 시스템(412, 422)을 각각, 그리고 오염물 보호 캡층(413, 423)을 각각 갖는 2개의 상이한 미러(410, 420)의 셋업의 단지 개략적인 고도로 간단화된 도면을 도시하고 있다. 미러(410, 420)는 투영 노광 장치의 상이한 위치에 위치되고, 예를 들어, 배리어층, 부착 촉진층 등과 같은 다른 기능층(도 4의 a) 및 도 4의 b)에는 도시되어 있지 않음)을 각각 가질 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 도 4의 a) 및 도 4의 b)에 지시되어 있는 바와 같이, 오염물 보호 캡층(413, 423)은 이제 투영 노광 장치의 관련 구역에 존재하는 조건에 의존하여 서로 상이한 층 재료로부터 제조된다.
복수의 서브하우징 또는 개별 가스 체적으로의 본 발명에 따른 분할은 단지 투영 렌즈를 경유하여 도 2의 a) 및 도 2의 b) 및 도 3a 및 도 3b에 설명되어 있지만, 이는 전체 투영 노광 장치(광원 및 조명 디바이스를 포함함) 내에서 구현될 수 있다. 특히, 조명 디바이스 내의 미러는 여기서 하나 이상의 서브하우징을 개별적으로 또는 그룹으로 구현하는 것에 의해 개별 가스 체적 내에 배열될 수 있다.
가스 분위기 또는 오염물 보호 캡층의 예는 이하에 언급될 것이고(본 발명은 그에 한정되는 것은 아님), 이는 투영 노광 장치 내의 관련 미러의 위치에 따라 적합할 수 있다.
구체적인 예시적인 실시예에서, 예를 들어 조명 디바이스 내의 미러는 지르코늄 옥시드(ZrO2)로 제조된 오염물 보호 캡층을 가질 수 있다. 이 층 재료를 선택함으로써 성취될 수 있는 장점은, [예를 들어, 층 재료로서 루테늄(Ru)에 대조적으로] 각각의 미러면 상의 주석(Sn)의 축적 및 연계된 반사율 손실이 회피될 수 있다는 것이다. 대조적으로, 플라즈마 광원에 기인하는 주석(Sn) 오염물이 이와 관련하여 더 이상 어떠한 역할도 하지 않기 때문에, 투영 렌즈 내의 미러는 오염물 보호 캡층 내의 층 재료로서 루테늄(Ru)을 포함할 수 있고, 이 이유로 부가의 층으로서 지르코늄 옥시드(ZrO2)가 생략될 수 있다.
본 발명에 따르면, 개별 가스 체적으로의 그리고 이 정도로 적합한 가스 분위기로의 분할이 관련되는 한, 유리한 실시예에서, 예를 들어 조명 디바이스 내의 미러를 각각의 경우에 헬륨(He) 분위기가 인가되는 하나 이상의 서브하우징(들) 내에 배열되게 하는 것이 가능하고, 그 결과 불활성 가스로서 헬륨이 주석(Sn)과 반응하지 않고 따라서 플라즈마 광원으로부터 오는 임의의 주석 입자가 조명 디바이스 내에 부정적인 영향을 미치지 않는 장점을 성취하는 것이 가능하다.
대조적으로, 투영 렌즈 내의 미러는 미러로부터 탄소 오염물(수소 분위기 내의 탄소의 플라즈마 여기에 기인하는)을 제거하는 수소의 효과를 이용하기 위해 수소(H2) 분위기 내에 배열될 수 있다. 그 결과, 투영 렌즈의 측면의 헬륨(He)의 가스 분위기 및 원리적으로 그와 연계되고 수소와 비교하여 증가되는 투과 손실이 면제될 수 있다.
다른 실시예에서, 예를 들어 3*10-5 mbar의 크기의 정도의 산소의 능동 계량이, 또한 마찬가지로 부가의 반사율 손실 없이, 임의의 주석(Sn) 오염물 입자(산소의 첨가 때문에 산화되고 주석 하이드라이드를 형성하는 것이 방지됨)에 대한 소정의 보호를 보장하기 위해 투영 렌즈의 측면에서 또한 실행될 수 있다. 대조적으로, 산소의 능동 계량은 조명 디바이스 내에서 생략될 수 있다(상기 실시예에서 이미 사용된 헬륨 때문에).
다른 실시예에서, 미러면으로부터의 임의의 탄소 오염물을 제거하기 위한 부가의 세척 헤드가 예를 들어 하나 이상의 서브하우징의 경우에, 예를 들어 헬륨의 가스 분위기가 인가되는 조명 디바이스 내에 사용될 수 있다.
미러 상의 투영 노광 장치 내에 사용된 오염물 보호 캡층의 선택 및 가스 체적을 정합하는 전술된 프로세스는 각각의 예측된 오염물 뿐만 아니라, 또한 서로에 대한 적용을 경유하여 실행될 수 있고(즉, 미러 상의 각각의 오염물 보호 캡층은 거기에 사용된 가스 분위기에 의존하여 선택될 수 있음), 그 반대도 마찬가지이다(즉, 각각의 가스 분위기는 관련 구역에 사용된 오염물 보호 캡층의 층 재료에 적용될 수 있음).
광학 요소의 구역에서, 각각의 광학 요소로부터의 서브하우징의 특정 간극 거리가 제공된다. 이들 간극 거리는 예를 들어 10 mm 미만, 특히 5 mm 미만, 특히 1 mm 미만일 수 있고, 각각 연계된 조작기를 경유하여 광학 요소의 이동 또는 작동을 허용한다. 게다가, 상기 간극 거리는 또한 서브하우징의 내부로부터 고진공 조건이 인가되는 서브하우징의 외부 구역 내로의 영구적인(플러싱) 가스 유동을 허용한다. 이 플러싱 가스 유동을 생성하거나 유지하기 위해, 10-5 mbar 이하의 고진공을 생성하기 위한 하나 이상의 진공 펌프(도시 생략)가 상기 외부 구역에 연결되고, 각각의 서브하우징의 내부로의 가스 공급 라인이 제공되고, 이 가스 공급 라인을 경유하여 각각의 가스(예를 들어, 수소 또는 헬륨)가 상기 내부 내로 유입되고, 여기서 (양의) 압력은 예를 들어 10-2 mbar의 구역에 있을 수 있다. 가스 공급은 특히 세척 유닛을 경유하여 또는 그와 평행하게 실현될 수 있다. 본 발명에 따르면, 양의 압력은 따라서 특히 서브하우징의 각각의 내부에서의 압력이 적어도 1 초과의 팩터, 특히 10 초과의 팩터, 특히 100 초과의 팩터만큼 각각의 서브하우징의 외부 구역에서보다 크도록 설정될 수 있다. 서브하우징의 내부로부터 외부 구역(즉, 외부 하우징 내의 수직 진공 구역)까지 설정된 가스 유동은 진공 펌프에 의해 흡인된다.
본 발명이 특정 실시예에 기초하여 설명되었지만, 수많은 변형 및 대안 실시예가 예를 들어 개별 실시예의 특징의 조합 및/또는 교환에 의해 통상의 기술자에게 명백하다. 이에 따라, 이러한 변형 및 대안 실시예는 본 발명에 의해 부수적으로 포함되고, 본 발명의 범주는 단지 첨부된 특허 청구범위 및 이들의 등가물의 의미 내에서만 한정된다는 것이 통상의 기술자에게 자명하다.

Claims (17)

  1. 광학 시스템 내의, 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체이며,
    · 복수의 광학 요소가 배열되어 있는 하우징과,
    · 상기 하우징 내에 배열된 복수의 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)으로서, 상기 서브하우징의 각각은 각각의 경우에 광학 요소 중 적어도 하나 및 상기 광학 시스템의 동작 중에 상기 광학 요소 상에 입사되는 빔을 포위하고, 각각의 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)의 내부는 적어도 하나의 개구를 거쳐 각각의 서브하우징의 외부에 연결되는, 복수의 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)을 포함하고,
    · 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)의 각각은 개별 가스 공급부가 할당되고, 상기 개별 가스 공급부를 거쳐 관련 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)의 내부는 개별 가스 분위기가 개별적으로 인가되는 것이 가능한, 광학 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)에 양의 압력을 인가하는 것은 각각의 서브하우징의 외부에 대해 실행되는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304) 중 적어도 2개에 대해, 상기 인가는 서로 상이한 가스를 경유하여 실행되는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304) 중 적어도 하나의 인가는 헬륨을 경유하여 실행되는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 서브하우징은 상기 투영 노광 장치의 조명 디바이스 내에 상기 광학 요소 중 적어도 하나를 포위하는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304) 중 적어도 하나의 인가는 수소를 경유하여 실행되는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304) 중 적어도 하나의 인가는 산소, 질소, 이산화탄소, 제논, 아르곤, 크립톤, 염소, 브롬 또는 이들의 혼합물의 첨가에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 서브하우징은 상기 투영 노광 장치의 투영 렌즈 내에 상기 광학 요소 중 적어도 하나를 포위하는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 서브하우징은 광원의 집광기 미러를 포위하는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 제1 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제1 오염물 보호 캡층(413)을 갖고,
    - 제2 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제2 오염물 보호 캡층(423)을 갖고,
    - 상기 오염물 보호 캡층(413, 423)은 각각의 층 재료에 관하여 서로 상이한 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  11. 광학 시스템 내의, 특히 EUV 리소그래픽 투영 노광 장치 내의 광학 조립체이며,
    · 복수의 광학 요소가 배열되어 있는 하우징과,
    · 상기 하우징 내에 배열된 복수의 서브하우징(201 내지 205, 301 내지 304)을 포함하고,
    · 제1 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제1 오염물 보호 캡층(413)을 갖고,
    · 제2 서브하우징 내에 위치된 적어도 하나의 광학 요소는 제2 오염물 보호 캡층(423)을 갖고, 상기 오염물 보호 캡층(413, 423)은 각각의 층 재료에 관하여 서로 상이한, 광학 조립체.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 오염물 보호 캡층(413) 및/또는 상기 제2 오염물 보호 캡층(423)은 이트륨(Y), 세륨(Ce), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 란탄(La), 코발트(Co), 루테늄(Ru), 붕소(B), 하프늄(Hf), 우라늄(U), 베릴륨(Be) 및 이들 재료로부터의 옥시드, 니트라이드, 카바이드, 실리케이트 및 보라이드를 포함하는 그룹으로부터의 층 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 서브하우징은 상기 투영 노광 장치의 조명 디바이스 내에 상기 광학 요소 중 적어도 하나를 포위하는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 서브하우징은 상기 투영 노광 장치의 투영 렌즈 내에 상기 광학 요소 중 적어도 하나를 포위하는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 15 nm 미만의 동작 파장을 위해 설계되는 것을 특징으로 하는, 광학 조립체.
  16. 조명 디바이스 및 투영 렌즈를 포함하고, 상기 조명 디바이스 및/또는 상기 투영 렌즈는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 광학 조립체를 갖는, 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치.
  17. 마이크로구조화된 구성요소를 마이크로리소그래피로 제조하기 위한 방법이며,
    · 감광성 재료로 구성된 층이 적어도 부분적으로 도포되는 기판을 제공하는 단계와,
    · 이미징될 구조를 갖는 마스크(121)를 제공하는 단계와,
    · 제16항에 따른 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치(100)를 제공하는 단계와,
    · 상기 투영 노광 장치의 보조에 의해 층의 구역 상에 상기 마스크(121)의 적어도 일부를 투영하는 단계를 포함하는, 방법.
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