KR20220103139A - 진공 자외선으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
진공 자외선(VUV) 광 노출로 인한 광학 구성요소의 손상을 완화하기 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 VUV를 생성하도록 구성된 광원 및 선택된 부분 압의 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 포함하는 챔버를 포함한다. 시스템은 하나 이상의 광학 구성요소를 포함한다. 하나 이상의 광학 구성요소는 챔버 내에 위치하고 하나 이상의 기체 불소계 화합물에 노출된다. 광원에 의해 생성된 VUV 광은 챔버 내의 불소계 화합물을 1차 생성물로 해리하기에 충분한 에너지이다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국법 제35 §119(e)에 따라 2019년 11월 19일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/937,731의 우선권을 주장하고, 이 미국 특허 가출원은 참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 통합된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 광학 구성요소에 야기된 손상의 완화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공 자외선에 의해 광학 구성요소에 야기된 손상을 감소시키기 위해 적합한 기체 환경을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
진공 자외선(VUV) 노출로 인한 금속 불화물 코팅의 손상은 잘 이해되지 않으며 이러한 코팅을 포함하는 대부분의 광학 시스템은 일반적으로 매우 낮은 VUV 강도를 사용한다. CaF2 물질의 경우 이러한 손상을 완화하기 위한 한 가지 처리 방법은 원자 불소와의 반응을 통해 물과 산소를 제거하여 CaF2의 산화를 관리하는 것이다. 이와 관련된 처리 방법은 소량의 산소를 퍼지 가스에 주입하고 유기 분자를 산화시키는 기존 DUV 광을 사용하여 산소 종을 생성하는 것에 의한 DUV(심자외선) 시스템에서의 유기 오염 물질을 세척을 포함한다. 이전 처리 방법에서 불소는 물과 산소만을 제거하는 활성 구성요소로 활용되었다. 이러한 선행 방법은 일반적인 광학 시스템에서 불소 고갈로 인한 금속 불화물의 열화를 해결하지 못한다. 따라서 위에서 확인된 이전 처리 방법의 단점을 보완하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
VUV 광 노출에 의해 야기되는 열화로부터 금속 불화물 광학계를 보호하기 위한 시스템이 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따라 개시된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 시스템은 진공 자외선(VUV) 광을 생성하도록 구성된 광원을 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 선택된 부분 압의 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 포함하는 챔버를 포함한다. 다른 예시적인 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 광학 구성요소를 포함하고, 여기서 하나 이상의 광학 구성요소의 적어도 일부는 챔버 내에 위치되고 하나 이상의 기체 불소계 화합물에 노출된다. 다른 예시적인 실시예에서, 광원에 의해 생성된 VUV 광은 챔버 내의 불소계 화합물을 1차 생성물로 해리시키기 충분한 에너지를 갖는다. 다른 예시적인 실시예에서, 챔버는 하나 이상의 광학 구성요소를 둘러싸고 가스 혼합기로부터 퍼지-전구체 혼합물을 수용하도록 구성된 하나 이상의 광학 인클로저를 포함한다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명적인 것이며 청구된 바와 같은 본 발명을 반드시 제한하는 것은 아님을 이해해야 한다. 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하고 일반적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 것에 기여한다.
본 개시의 다수의 이점은 첨부된 도면을 참조하여 당업자에 의해 더 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, VUV 광에 의해 야기된 손상으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템을 도시한다.
도 1b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 시스템의 불소-농축 가스를 통해 VUV 광으로부터 보호되는 광학 구성요소의 확대도를 도시한다.
도 1c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 전구체 가스 공급부, 퍼지 가스 공급부, 및 스크러버를 포함하는 VUV 광에 의해 야기되는 손상으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 여러 전구체에 대한 흡수 스펙트럼을 도시하는 그래프를 도시한다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 샘플 속으로 침투하는 주어진 속도에서 발생하는 VUV 손상으로 인해 불소 원자가 떠나는 속도와 동일한 결정질 MgF2 표면에서의 충돌 플럭스를 생성하는 데 필요한 원자 불소 부분 압의 예시적인 추정을 도시하는 그래프를 도시한다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 상이한 부분 압에서 NF3 가스의 1미터를 관통하는 VUV 광의 계산된 전송을 도시하는 그래프를 도시한다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, VUV 광 노출로부터 하나 이상의 광학 구성요소를 보호하는 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다.
도 1a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, VUV 광에 의해 야기된 손상으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템을 도시한다.
도 1b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 시스템의 불소-농축 가스를 통해 VUV 광으로부터 보호되는 광학 구성요소의 확대도를 도시한다.
도 1c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 전구체 가스 공급부, 퍼지 가스 공급부, 및 스크러버를 포함하는 VUV 광에 의해 야기되는 손상으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 여러 전구체에 대한 흡수 스펙트럼을 도시하는 그래프를 도시한다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 샘플 속으로 침투하는 주어진 속도에서 발생하는 VUV 손상으로 인해 불소 원자가 떠나는 속도와 동일한 결정질 MgF2 표면에서의 충돌 플럭스를 생성하는 데 필요한 원자 불소 부분 압의 예시적인 추정을 도시하는 그래프를 도시한다.
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도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, VUV 광 노출로부터 하나 이상의 광학 구성요소를 보호하는 방법을 도시하는 흐름도를 도시한다.
본 개시는 특정 실시예 및 이의 특정 특징과 관련하여 특별히 도시되고 설명되었다. 본 명세서에 기재된 실시예는 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 이해된다. 본 개시의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 이제 첨부 도면에 도시된 개시된 주제에 대한 참조가 자세히 만들어질 것이다.
금속 불화물 물질 및 코팅의 손상 메커니즘 중 하나는 고에너지 방사선에 노출된 후의 불소 손실이다. 이러한 손실은 물질에 의한 방사선 흡수로 시작하여 물질을 떠나는 불소로 끝나는 일련의 프로세스의 최종 결과이다. 추가적인 손상 메커니즘은 표면에서 주어진 광학 구성요소의 벌크로 불소가 확산되는 것을 포함할 수 있다. 불소의 손실은 물질을 이러한 코팅 또는 물질로 만든 광학 구성요소의 광학 특성을 크게 저하시키는 조성 변화에 민감하게 만든다.
샘플의 노출된 영역을 둘러싼 환경에 불소가 충분히 풍부하다면, VUV 손상 메커니즘으로부터 물질을 떠나는 불소의 속도가 물질 내로의 불소 흡착 속도와 균형을 이룰 수 있으므로 순 불소 손실이 없다는 것을 본 명세서에서 주목한다. 이러한 프로세서가 환경에서 불소를 가장 효율적으로 사용하려면, 불소가 분자 불소, 불소 이온 또는 기타 불소 화합물이 아닌 원자 형태여야 한다. 본 개시의 실시예에서, 원자 불소는 F2 또는 HF(이에 국한되지 않음)와 같은 단순 분자 및/또는 NF3, CF4 또는 SF6(이에 국한되지 않음)과 같은 더 복잡한 화합물을 분해함으로써 생성된다. 본 개시의 실시예는 주어진 광학 물질 근처에서 불소계 전구체 분자를 분해(예를 들어, VUV 광으로 분해)함으로써 광학 물질에서의 불소 결핍을 완화하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이고, 이는 광학 물질에서 불소 결핍의 균형을 맞추는 것을 보조한다.
도 1a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 VUV 광에 의해 야기된 손상으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템(100)을 도시한다.
실시예에서, 시스템(100)은 진공 자외선(VUV) 광(104)(예를 들어, 115nm 내지 200nm)을 생성하도록 구성된 광원(101)을 포함한다. 시스템(100)은 선택된 부분 압의 하나 이상의 기체 불소계 화합물(106)을 포함하는 챔버(108)를 포함할 수 있다. 시스템(100)은 하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102d)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102d)의 적어도 일부는 챔버 내에 위치되고 하나 이상의 기체 불소계 화합물(106)에 노출된다. 실시예에서, 광원(101)에 의해 생성된 VUV 광(104)은 챔버 내의 불소계 화합물(106)을 적어도 1차 생성물로 해리시키기에 충분한 에너지를 갖는다.
하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102c)는 VUV 광학 분야에서 알려진 임의의 유형의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102c)는 렌즈, 거울, 창, 또는 렌즈, 거울 또는 창에 배치된 코팅을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102c)는 VUV 광학 분야에 알려진 임의의 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102c)는 금속 불화물 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 구성요소(102a 내지 102c)는 CaF2, MgF2, LaF3 또는 AlF3 중 하나 이상으로부터 형성될 수 있다.
챔버(108) 내에 포함된 기체 불소계 화합물(106)은 '분해'되거나 해리될 때 원자 불소를 포함하는 1차 생성물, 2차 생성물 또는 3차 생성물 (등)을 생성하는 임의의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기체 불소계 화합물은 F2, CF4, SF6 및 NF3, XeF2, HF, CH3CH2F, CH3F, CH2F2, 또는 CH3CF3 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 실시예에서, 하나 이상의 기체 불소계 화합물(106)은 10^-7 내지 10^-2 Torr의 부분 압으로 유지된다. 예를 들어, 하나 이상의 기체 불소계 화합물(106)은 10^-4 Torr의 부분 압으로 유지될 수 있다.
광원(101)은 1W/cm2 내지 100W/cm2의 강도의 VUV 광(104)을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원(101)은 25W/cm2의 강도를 갖는 VUV 광(104)을 생성하도록 구성될 수 있으며, 이는 NF3(이에 제한되지 않음)와 같은 불소계 분자를 원하는 속도로 분해하기에 충분한 광자 플럭스를 제공한다.
다른 불소계 분자는 다른 부분 압을 요구할 수 있고 충분한 분해 속도를 유도하기 위해 다른 VUV 광 강도를 요구할 수 있음을 주목한다. 이와 같이, 본 명세서에 열거된 세기 및 부분 압은 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 단지 예시로서 제공된다.
도 1b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 시스템(100)의 불소 농축 가스(106)를 통해 VUV 광(104)으로부터 보호되는 광학 구성요소(102)의 확대도를 도시한다. 이 실시예에서, NF3는 전구체 가스로서 도시된다. 본 개시의 범위는 전구체 가스로서의 NF3로 제한되지 않으며, 본 명세서에서 논의되는 임의의 수의 불소계 화합물이 시스템(100) 내에서 구현될 수 있음을 주목한다. 예로서, NF3 가스는 광학 구성요소(102)의 표면(103) 주위에 존재한다. NF3 분자는 VUV 광(104)에 의해 해리되어 원자 F 및 중간 화합물을 형성한다. VUV 광의 충분한 강도(예를 들어, > 1W/cm2) 및 충분히 높은 NF3 부분 압(예를 들어, 10^-4 Torr)이 주어지면, 표면(103)의 물질로부터의 불소 손실은 상당히 감소될 수 있다. 예를 들어, VUV 광의 강도는 15W/cm2 내지 35W/cm2에서 선택될 수 있다.
원자 불소의 요구되는 부분 압을 달성하기 위한 몇 가지 방법이 있다. 도 1b에서, 불소는 안정적인 NF3 분자를 분해함으로써 생성된다. 이러한 처리 방법은 전구체 분자가 안정적인 기체로 존재하고 큰 부분 압을 가지고 광학 시스템에 도입될 수 있다는 장점을 가진다. 도 1B의 실시예에서, 분자를 여기시키기 위해 VUV 광을 사용함으로써 분해가 달성되며, 이는 분자의 해리를 유도한다. 일부 경우에 1차 해리 생성물(116)은 또한 2차 생성물(118)로 더 광해리될 수 있음을 주목한다. 따라서, 충분한 전구체 부분 압 및 VUV 광의 적절한 강도가 주어지면, 충분히 높은 원자 불소 밀도를 달성할 수 있으며 코팅 또는 물질에서 불소 손실을 극적으로 감소시킨다.
도 1c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 VUV 광에 의해 야기되는 손상으로부터 광학계를 보호하기 위한 시스템(100)을 도시한다. 이 실시예에서, 시스템(100)은 전구체 가스 공급부(122), 퍼지 가스 공급부(124), 및 혼합기(126)를 더 포함한다. 또한, 시스템(100)은 스크러버(128) 및 배기부(130)를 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상의 개별 광학 인클로저(121)를 포함한다. 하나 이상의 광학 인클로저(121)는 시스템(100)이 매우 낮은 농도의 산화 분자 및 광학 구성요소(102) 상의 또는 그 근처에 있는 소량의 플루오르화 화합물을 갖는 퍼지 공급부(124)로부터의 정제된 퍼지 가스를 포함하거나 흐르게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학 인클로저(121)는 혼합기(126)를 통해 전구체 공급부(122)로부터의 소량의 불소-풍부 가스와 혼합된 퍼지 가스 공급부(124)로부터의 정제된 퍼지 가스(예를 들어, Ar)를 수용할 수 있다. 이러한 처리 방법은 원자 불소의 양을 시스템의 다른 부분에서 조정할 수 있게 하여서 이용할 수 있는 VUV 수준에서 필요한 보호에 부응하고 동일한 불소 전구체 농도를 여전히 사용할 수 있다. 하나 이상의 광학 인클로저(121)가 챔버(108) 내에 수용될 수 있음에 유의한다. 이와 관련하여 VUV 광에 의해 생성된 광생성물이 도 1c에 도시된 바와 같이 주어진 광학 구성요소에 근접한(가까운) 볼륨 내에 격리되도록, 챔버(108) 내의 각각의 광학 구성요소는 광학 인클로저(121)를 구비할 수 있다. 광학 인클로저(121)의 끝은 가스 흐름에 대해 개방될 수 있다.
실시예에서, 챔버(108)는 다중 광학 인클로저(121)를 포함할 수 있고(또는 다중 광학 인클로저(121)로 구성될 수 있으며), 각각의 광학 인클로저(121)는 하나 이상의 광학 구성요소(102)를 둘러싼다. 일 실시예에서, 혼합기(126)는 (예를 들어, 하나 이상의 가스 라인을 통해) 챔버(108)에 유동적으로 연결되고 전체 챔버를 통해 혼합 가스를 흐르게 하도록 구성될 수 있으며, 혼합 가스는 챔버(108) 내의 광학 인클로저(121) 내로 흐른다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 시스템(100)은 하나 이상의 광학 인클로저(121)(예를 들어, 단일 광학 인클로저 또는 다중 광학 인클로저)를 포함할 수 있고, 각각의 인클로저는 혼합기(126)에 유동적으로 결합된다. 이 경우, 혼합 가스는 혼합기(126)로부터 흐를 수 있고 광학 인클로저(121) 내로 흐를 수 있다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 시스템(100)은 다중 광학 인클로저(121)를 포함할 수 있으며, 각각의 인클로저는 전용 혼합기(126)에 독립적으로 유동적으로 결합된다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 챔버(108)는 임의의 전용 광학 인클로저를 포함할 필요가 없다. 이 경우에, 챔버(108)는 그 자체로 다중 광학 구성요소를 위한 광학 인클로저로서 작용할 수 있고, 혼합 가스는 혼합기(126)로부터 챔버(108)의 볼륨 안으로 흐를 수 있고, 따라서 챔버(108) 내의 모든 광학 구성요소(102)를 둘러쌀 수 있다.
정제된 퍼지 가스(예를 들어, Ar)는 H2O, O2, CO, CO2에 대해 수십 ppm(parts-per-million) 수준으로 오염이 제거될 수 있음을 주목한다. 이러한 오염제거 수준은 본 발명의 실시예가 ppb(parts-per-billion) 정도의 정제된 퍼지 가스의 오염제거 수준을 이용할 수 있는 것으로 예상되기 때문에 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 점에 유의한다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 퍼지 가스 혼합물 및 이것이 픽업한 임의의 오염물은 플루오르화 화합물을 제거하거나 이들의 반응성을 억제하는 스크러버(128) 및 배기부(130)를 통해 시스템(100)으로부터 배출된다. 일부 광생성물은 광학계, 인클로저 물질 및 기타 오염 물질과 반응할 가능성이 있다는 점에 유의한다. 이러한 프로세스는 구현에 사용되는 설계 및 물질을 선택하는 동안 처리될 수 있다. 예를 들어, 스크러버(128) 및 배기부(130)의 구현은 시스템(100)에서 불소 원자와 남은 물의 반응으로부터 생성된 HF에 의해 야기될 산화를 줄이는 데 도움이 된다. 시스템(100)으로부터 물의 제거는 HF 생성을 감소시키고, 결국 시스템(100)에서 오염으로부터 산화의 양을 감소시킨다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 수개의 가능한 전구체에 대한 흡수 스펙트럼을 도시하는 그래프(200)를 도시한다. 200nm보다 짧은 파장은 CF4, NF3 및 SF6과 같은 분자에 대해 더 잘 흡수됨이(즉, 더 높은 흡수 단면적) 관측된다. 이러한 짧은 파장에서 흡수된 광자의 에너지는 전구체 분자에서 원자 불소를 해리하기에 충분히 높다. 도 2에 도시된 바와 같이, 원자 불소는 100nm보다 짧은 파장의 빛을 흡수한다. 100nm보다 긴 파장의 빛은 문제가 된 전구체 분자를 광해리하지만 이들 또는 원자 불소를 이온화하지는 않는다. 도 2의 흡수 스펙트럼은 CF4, SF6 및 NF3 모두가 VUV 스펙트럼 범위에서 본 개시의 실시예에 대한 원자 불소 전구체가 될 유망한 흡수를 갖는다는 것을 입증한다. 또한 이러한 분자는 F2보다 안전하고 부식성이 적다는 점을 주목한다. 본 명세서에서 이전에 언급된 바와 같이, XeF2, HF, CxHyFz(예를 들어, CH3CH3F, CH3F, CH2F2, CH3CF3) 및 더 큰 CxFy 종(이에 제한되지 않음)과 같은 많은 다른 플루오르화 전구체 분자가 또한 본 개시의 실시예에서 사용될 수 있다.
고갈된 불소를 보충하는데 필요한 원자 불소의 양은 많은 인자에 의존할 수 있다. 예를 들어, 광학 구성요소에서 불소 고갈을 완화하는 데 필요한 원자 불소의 양은 코팅 밀도 또는 광학 구성요소의 벌크 물질 유형에 따라 달라질 수 있다. 다른 예로서, VUV 광의 스펙트럼 강도는 광학 구성요소에서 불소 고갈을 완화하는데 필요한 원자 불소의 양에 영향을 미칠 수 있다.
도 3은 샘플 속으로 침투하는 주어진 속도에서 발생하는 VUV 손상으로 인해 불소 원자가 떠나는 속도와 동일한 결정질 MgF2 표면에서의 충돌 플럭스를 갖는 데 필요한 원자 불소 부분 압의 예시적인 추정을 묘사하는 그래프(300)를 도시한다. 언급한 바와 같이, 불소 원자가 금속 불화물을 떠나는 속도는 광학 물질의 밀도와 이에 충돌하는 빛의 스펙트럼 복사조도를 포함하는 많은 요인에 따라 달라진다. 도 3은 광학 물질을 떠나는 원자 불소의 플럭스가 유입되는 플럭스와 일치하는 조건을 달성하기 위해 매우 낮은(ppm 수준) 원자 불소 부분 압이 필요함을 입증한다. 도 3은 강한 VUV 광원의 경우 플루오르화 전구체에 대해 요구되는 부분 압과 동일한 정도인 원자 불소 부분 압의 예를 추가로 도시한다. 그러나, 도 2에 도시된 흡수 거동과 함께, 전구체의 부분 압이 너무 높으면, 전구체 분자의 흡수는 VUV 광을 감쇠시키고 성능을 떨어트리기에 충분할 것이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, 상이한 부분 압에서 NF3 가스의 1미터를 관통하는 VUV 광의 계산된 전송를 도시하는 그래프(400)를 도시한다. 도 4의 곡선은 NF3의 존재 하에 VUV 광의 감쇠에 대한 비어-램버트 관계를 사용하여 계산된다. 그래프(400)는 10^-2 Torr의 NF3 부분 압에서도 감쇠가 쉽게 관리될 수 있음을 보여준다.
도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, VUV 시스템(100)의 광학계를 보호하는 것은 시스템(100)을 가로지르는 동일한 광(즉, 검사, 계측, 리소그래피 등에 사용되는 광)을 사용하여 전구체를 분해하고 챔버(108) 내의 원자 불소 농도를 높힘으로써 달성될 수 있다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 외부 VUV 소스 또는 전기 방전 디바이스가 구현되어 분자를 분해할 수 있다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른, VUV 광 노출로부터 하나 이상의 광학 구성요소를 보호하기 위한 방법(500)을 묘사하는 흐름도를 도시한다. 방법(500)의 단계는 시스템(100)에 의해 전부 또는 부분적으로 구현될 수 있다는 것을 본 명세서에서 주목한다. 그러나, 방법(500)은 추가적인 또는 대안적인 시스템 수준의 실시예가 방법(500)의 단계 전부 또는 일부를 수행할 수 있다는 점에서 시스템(100)으로 제한되지 않는다는 것이 추가로 인식된다.
단계(502)에서, 하나 이상의 광학 구성요소는 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 포함하는 대기 내에 유지된다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 광학 구성요소(102a 내지 102d)는 챔버(108) 내에 위치될 수 있다(또는 챔버(108)에 창으로서 역할할 수 있다). 그 다음, 챔버(108)는 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 포함하는 대기로 채워질 수 있다. 예를 들어, 챔버(108)는 퍼지 가스(예를 들어, 아르곤) 및 전구체 가스(예를 들어, NF3)를 포함하는 대기로 채워질 수 있다. 단계(504)에서, VUV 광이 생성된다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 광원(101)(예를 들어, 레이저 지속 플라즈마(LSP) 소스 또는 가스 방전 소스)은 VUV 광(104)을 방출할 수 있다. 단계(506)에서, VUV 광은 적어도 하나 이상의 광학 구성요소에 근접한 영역에서 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 해리시키기 위해 하나 이상의 광학 구성요소로 보내진다.
위에 설명된 방법의 실시예 각각은 본 명세서에 설명된 임의의 다른 방법의 임의의 다른 단계를 포함할 수 있음이 추가로 고려된다. 또한, 위에 설명된 방법의 실시예 각각은 본 명세서에 설명된 시스템 중 임의의 시스템에 의해 수행될 수 있다.
당업자는 본 명세서에 설명된 구성요소, 디바이스, 대상, 및 이에 수반되는 논의는 개념적 명확성을 위한 예로서 사용되며 다양한 구성 변경이 고려된다는 것을 인식할 것이다. 결과적으로, 본 명세서에 사용된 특정 예시와 동반된 논의는 더 일반적인 클래스를 나타내기 위한 것이다. 일반적으로 특정 예시의 사용은 해당 클래스를 대표하기 위한 것이며, 특정 구성, 디바이스 및 대상이 포함되지 않은 것이 제한으로 간주되어서는 안 된다.
본 명세서에서 주로 임의의 복수 및/또는 단수 용어의 사용과 관련하여, 당업자는 문맥 및 적용에 적절하게 복수에서 단수로 및/또는 단수에서 복수로 바꿀 수 있다. 다양한 단수/복수 치환은 명확성을 위해 본 명세서에서 명확하게 설명되지 않는다.
본 명세서에 설명된 모든 방법은 방법 실시예의 하나 이상의 단계의 결과를 메모리에 저장하는 것을 포함할 수 있다. 결과는 본 명세서에 기재된 임의의 결과를 포함할 수 있고 당업계에 공지된 임의의 방식으로 저장될 수 있다. 메모리는 본 명세서에 기술된 임의의 메모리 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 적합한 저장 매체를 포함할 수 있다. 결과가 저장된 후, 결과는 메모리에서 액세스될 수 있고 본 명세서에 설명된 방법 또는 시스템 실시예 중 임의의 것에 사용될 수 있고, 사용자에게 디스플레이하기 위해 포맷될 수 있고, 다른 소프트웨어 모듈, 방법 또는 시스템 등에 사용될 수 있다. 또한, 결과는 "영구적으로", "반영구적으로", “일시적으로”, 또는 일정 기간 동안 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리는 RAM(Random Access Memory)일 수 있으며 결과가 반드시 메모리에 무기한으로 지속되는 것은 아닐 수 있다.
본 명세서에 설명된 주제는 때때로 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 다른 컴포넌트와 연결된 상이한 컴포넌트를 예시한다. 그러한 도시된 아키텍처는 단지 예시일 뿐이며, 실제로 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 개념적 의미에서 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관"된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위하여 본 명세서에서 결합된 임의의 2개의 컴포넌트는 아키텍처 또는 중간 컴포넌트와 상관없이 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된" 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 그렇게 연관된 임의의 두 컴포넌트는 원하는 기능을 달성하기 위하여 서로 "연결"되거나 "결합"되는 것으로 또한 볼 수 있으며 그렇게 연관될 수 있는 임의의 두 컴포넌트는 원하는 기능을 달성하기 위하여 서로 "결합가능한" 것으로 볼 수도 있다. 결합가능한 특정 예는 물리적으로 결합가능하고/하거나 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 상호작용 가능하고/하거나 무선으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 상호작용하고/하거나 논리적으로 상호작용 가능한 컴포넌트를 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 것으로 이해되어야 한다. 일반적으로 본 명세서, 특히 첨부된 청구범위(예를 들어, 첨부된 청구범위의 본문)에서 사용되는 용어는 일반적으로 "개방형" 용어로서 의도된다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다(예를 들어, "포함하는"이라는 용어는 "포함하지만 이에 국한되지 않는"으로 해석되어야 하고, "가지는"이라는 용어는 "적어도 가지는"으로 해석되어야 하고, "포함한다"라는 용어는 "포함하지만 이에 국한되지 않는다"로 해석되어야 한다). 특정 수의 도입된 청구항 기재가 의도된다면, 그러한 의도는 청구항에 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재가 없을 경우 그러한 의도가 존재하지 않는다는 것이 당업자에 의해 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위하여, 다음의 첨부된 청구범위는 청구항 기재를 도입하기 위하여 "적어도 하나" 및 "하나 이상"이라는 도입구의 사용을 포함할 수 있다. 그러나 그러한 문구의 사용은 동일한 청구항이 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"라는 도 입구 및 "a" 또는 "an"과 같은 부정관사를 포함할 때에도, 부정관사 "a" 또는 "an"에 의한 청구항 기재의 도입이 그러한 도입된 청구항 기재를 포함하는 임의의 특정 청구항을 단지 하나의 그러한 기재를 포함하는 발명으로 제한한다는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다(예를 들어, "a" 및/또는 "an"은 일반적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다); 청구항 기재를 도입하기 위하여 사용되는 정관사를 사용하는 경우에도 마찬가지가 적용된다. 또한, 특정 수의 도입된 청구항 기재가 명시적으로 기재된 경우에도, 당업자는 그러한 기재가 일반적으로 적어도 기재된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 인식할 것이다(예를 들어, 다른 수식어 없이, "2개의 기재”의 기본적인 기재는 일반적으로 적어도 두 개의 기재 또는 두 개 이상의 기재를 의미한다). 또한, "A, B, 및 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 그 관례를 이해할 것이라는 점에서 의도된다(예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 가지는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 및/또는 A, B, 및 C 함께 등을 가지는 시스템을 포함하지만 이에 국한되지는 않을 것이다). "A, B 또는 C 등 중 적어도 하나"와 유사한 관례가 사용되는 경우, 일반적으로 그러한 구성은 당업자가 그 관례를 이해할 것이라는 점에서 의도된다(예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나를 가지는 시스템"은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 및/또는 A, B, 및 C 함께 등을 가지는 시스템을 포함하지만 이에 국한되지는 않을 것이다). 설명, 청구범위, 또는 도면에 있든 간에 둘 이상의 대안적 용어를 제시하는 사실상 모든 이접적 단어 및/또는 구는 용어 중 하나, 용어 중 하나 또는 두 용어 모두를 포함하는 가능성을 고려하는 것으로 이해되어야 한다는 것이 당업자에 의해 또한 이해될 것이다. 예를 들어, "A 또는 B"라는 문구는 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 개시 및 그에 수반되는 많은 이점들이 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 믿어지며, 개시된 주제로부터 벗어남이 없이 모든 주요한 이점을 희생하지 않고 컴포넌트의 형태, 구성 및 배열에 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 설명된 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 이러한 변경을 포괄하고 포함하는 것이 다음 청구범위의 의도이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된다는 것을 이해해야 한다.
Claims (21)
- 시스템으로서,
상기 시스템은,
진공 자외선(VUV) 광을 생성하도록 구성되는 광원;
선택된 부분 압의 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 포함하는 챔버;
하나 이상의 광학 구성요소 -상기 하나 이상의 광학 구성요소의 적어도 일부는 상기 챔버 내에 위치하고 상기 하나 이상의 기체 불소계 화합물에 노출됨-
를 포함하고,
상기 광원에 의해 생성된 상기 VUV 광은 상기 챔버 내의 상기 불소계 화합물을 1차 생성물로 해리시키기에 충분한 에너지를 갖는 것인, 시스템. - 제1항에 있어서,
전구체 공급부, 퍼지 공급부 및 가스 혼합기를 더 포함하는, 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 챔버는 상기 하나 이상의 광학 구성요소를 둘러싸고 상기 가스 혼합기로부터 퍼지-전구체 혼합물을 수용하도록 구성된 하나 이상의 광학 인클로저를 포함하는, 시스템. - 제3항에 있어서,
스크러버를 더 포함하는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 1차 생성물은 적어도 원자 불소를 포함하는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광원에 의해 생성된 상기 VUV 광은 상기 1차 생성물을 2차 생성물로 해리시키기에 충분한 에너지를 갖는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 1차 생성물 또는 상기 2차 생성물 중 적어도 하나는 적어도 원자 불소를 포함하는 것인, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 렌즈, 거울 또는 창 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 렌즈, 거울 또는 창 중 적어도 하나에 배치된 광학 코팅을 포함하는 것인, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 금속 불화물 물질로 구성되는 것인, 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 CaF2, MgF2, LaF3 또는 AlF3 중 적어도 하나로 구성되는 것인, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 기체 불소계 화합물은 CF4, SF6, NF3, XeF2, HF, CH3CH2F, CH3F, CH2F2 또는 CH3CF3 중 적어도 하나를 포함하는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 기체 불소계 화합물은 10^-7 내지 10^-2 Torr의 분압으로 유지되는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광원은 광대역 광원을 포함하는 것인, 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 광원은 하나 이상의 레이저 지속 플라즈마(LSP) 소스 또는 하나 이상의 가스 방전 소스로 구성되는 것인, 시스템. - 방법으로서,
상기 방법은,
선택된 부분 압에서 하나 이상의 기체 불소계 화합물을 포함하는 챔버 내 기체 환경을 유지하는 단계;
진공 자외선(VUV) 광을 생성하는 단계; 및
상기 VUV 광을 챔버 내 하나 이상의 광학 구성요소로 보내는 단계
를 포함하고,
상기 광원에 의해 생성된 상기 VUV 광은 상기 챔버 내 상기 불소계 화합물을 1차 생성물로 해리시켜 상기 챔버 내의 상기 하나 이상의 광학 구성요소로부터의 불소 이동을 억제하기 위한 충분한 에너지를 갖는 것인, 방법. - 제16항에 있어서,
상기 1차 생성물은 적어도 원자 불소를 포함하는 것인, 방법. - 제16항에 있어서,
상기 하나 이상의 기체 불소계 화합물은 CF4, SF6, NF3, XeF2, HF, CH3CH2F, CH3F, CH2F2 또는 CH3CF3 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법. - 제16항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 렌즈, 거울, 창, 또는 렌즈, 거울, 창 중 적어도 하나에 배치된 코팅 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법. - 제19항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 금속 불화물 물질로 구성되는 것인, 방법. - 제20항에 있어서,
상기 하나 이상의 광학 구성요소는 CaF2, MgF2, LaF3, 또는 AlF3 중 적어도 하나로 구성되는 것인, 방법.
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