KR20230113300A - 리소그래피 장치 구성 요소 및 방법 - Google Patents

Abstract

리소그래피 장치용 레티클 스테이지가 제공되며, 상기 레티클 스테이지는 세정될 구역을 갖는 적어도 하나의 광학 요소; 방사선 빔 타겟; 및 방사선 빔을 방사선 빔 타겟으로 지향시키도록 구성된 제어 시스템을 포함하며, 여기서 방사선 빔과 가스의 상호 작용은 광학 요소-세정 플라즈마를 생성하고, 방사선 빔 타겟은 광학 요소를 세정하기 위해 적어도 하나의 광학 요소에 광학 요소-세정 플라즈마를 제공하도록 위치되며, 그리고 적어도 하나의 광학 요소는 방사선 빔 타겟과 다른 요소이고, 바람직하게는 열 민감성 요소는 피듀셜이다. 또한, 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함하는 리소그래피 장치용 피듀셜, 레티클 스테이지 또는 피듀셜을 포함하는 리소그래피 장치, 및 레티클 스테이지의 광학 요소를 세정하는 방법이 설명된다.

Description

리소그래피 장치 구성 요소 및 방법

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2020년 12월 8일에 출원된 EP 출원 제20212524.1호 및 2020년 12월 16일에 출원된 EP 출원 제20214417.6호의 우선권을 주장하며, 이들은 원용에 의해 전체적으로 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 리소그래피 장치용 레티클 스테이지, 리소그래피 장치를 위한 피듀셜, 이러한 레티클 스테이지 및/또는 피듀셜을 포함하는 리소그래피 장치, 리소그래피 장치의 레티클 스테이지의 적어도 하나의 광학 요소를 세정하는 방법, 및 리소그래피 장치 또는 방법에서의 레티클 스테이지, 피듀셜 또는 이러한 방법의 용도뿐만 아니라 본 명세서에서 설명된 방법의 단계를 실행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 판독 가능한 매체에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상으로 적용시키도록 구성된 기계이다. 예를 들어, 집적 회로(IC)의 제조에 리소그래피 장치가 사용될 수 있다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 패터닝 디바이스 (예를 들어, 마스크)로부터의 패턴을 기판 상에 제공된 방사선-민감성 재료 (레지스트)의 층 상으로 투영시킬 수 있다.

기판 상으로 패턴을 투영시키기 위하여 리소그래피 장치에 의해 사용되는 방사선의 파장은 그 기판 상에 형성될 수 있는 피처의 최소 크기를 결정한다. 4 내지 20㎚ 범위 내의 파장을 갖는 전자기 방사선인 EUV 방사선을 사용하는 리소그래피 장치는 (예를 들어, 193㎚의 파장의 전자기 방사선을 사용할 수 있는) 일반적인 리소그래피 장치보다 더 작은 피처를 기판 상에 형성하기 위해 사용될 수 있다.

작동 중에, 탄소와 같은 오염물이 리소그래피 장치 내의 표면 상에 축적될 수 있다. 이 표면들 중 일부는 장치의 광학 요소들 상에 위치되며, 이 광학 요소들은 작동 중에 방사선 빔과 상호 작용하는 요소이다. 이러한 광학 요소의 성능은 그의 표면 상에서의, 탄소와 같은 오염물의 축적으로 인하여 감소된다. 따라서 리소그래피 장치 내의 임의의 오염된 표면, 특히 방사선 빔과 상호작용하는 임의의 표면을 세정하는 것이 바람직하다.

본 발명은 리소그래피 장치의, 열 민감성 요소인 하나 이상의 광학 요소를 세정하기 위한 개선된 또는 대안적인 시스템을 제공하기 위해 고안되었다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 리소그래피 장치용 레티클 스테이지가 제공되며, 상기 레티클 스테이지는 세정될 구역을 갖는 적어도 하나의 광학 요소, 방사선 빔 타겟, 및 방사선 빔을 방사선 빔 타겟으로 지향시키도록 구성된 제어 시스템을 포함하며, 여기서 방사선 빔과 가스의 상호 작용은 광학 요소-세정 플라즈마를 생성하고, 방사선 빔 타겟은 광학 요소를 세정하기 위해 적어도 하나의 광학 요소에 광학 요소-세정 플라즈마를 제공하도록 위치되며, 그리고 적어도 하나의 광학 요소는 방사선 빔 타겟과 다른 요소이다. 레티클 스테이지는 대상물을 받아들이도록 구성된다. 일 실시예에서, 대상물은 레티클이다.

이전에는, EUV-유도 플라즈마를 이용한 리소그래피 장치에서의 피듀셜 탄소 세정은 광학 요소인 피듀셜 상의 매우 높은 온도로 이어지며, 이는 피듀셜 손상으로 급속하게 이어져 피듀셜의 반사율의 저하를 초래한다. 이는 피듀셜을 교체할 필요성으로 이어지며, 이는 오랜 시간이 걸리고 장치의 늘어난 비가동 시간을 야기하며, 이는 명백히 바람직하지 않다. 피듀셜은 또한 광학 요소로 간주될 수 있다. 광학 요소는 방사선 빔을 반사하기 위해 및/또는 작동 중에 방사선 빔과 상호작용하기 위해 및/또는 반사된 상기 방사선 빔으로부터 정보를 획득하기 위해 사용될 수 있다. 피듀셜은 리소그래피 장치의 레티클 스테이지에서 사용되며 직접 EUV 방사선으로 세정되는 경우 피듀셜은 열화되기 쉽고 더 이상 적절하게 기능하지 못할 수 있다. 이와 같이 전체 레티클 스테이지가 변경될 필요가 있으며, 이는 장치의 긴 비가동 시간의 결과로 이어진다. 본 발명은 이 문제를 해결하는 것을 추구한다. 피듀셜 및 다른 열 민감성 요소는 또한 리소그래피 장치의 다른 곳에서 사용되며 이들이 손상된 경우 유사하게 교체 또는 수리를 필요로 할 수 있다.

EUV 방사선 빔과 같은 방사선 빔을 광학 요소 자체와 다른 요소인 방사선 빔 타겟 상으로 향하게 함으로써 광학 요소와 같은 리소그래피 장치의 열 민감성 요소를 간접적으로 세정하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌다. 방사선 빔은 리소그래피 장치 내에서 가스, 전형적으로 수소와 상호작용하여 플라즈마를 생성한다. 플라즈마는 세정될 광학 요소에 도달할 수 있고 이로부터 오염물을 제거할 수 있는 위치에서 생성된다. 리소그래피 장치의 광학 요소가 이러한 방식으로 세정될 수 있다는 점이 이전에는 인식되지 않았다. 전형적으로, 오염물은 탄소를 포함하지만 다른 경우에서 주석과 같은 다른 재료일 수 있으며, 그리고 플라즈마는 열 민감성 요소에서 오염물을 제거할 수 있다. 본 발명의 이점은 세정되고 있는 열 민감성 광학 요소 이외의 방사선 빔 타겟을 타격함으로써 플라즈마를 생성하는 것이 방사선 빔이 열 민감성 광학 요소 자체를 타격하지 않고 그렇게 하는 것이 가능하며 그에 의하여 열 민감성 광학 요소의 높은 열 부하를 감소시킨다는 점이다. EUV 방사선 빔으로부터의 방사선 에너지와 같은 직접적인 방사선 에너지가 열 민감성 광학 요소에 의해 흡수되지 않기 때문에 열 민감성 광학 요소에 대한 열 충격이 상당히 개선된다. 본 발명의 또 다른 이점은 방사선 빔이 열 민감성 광학 요소를 직접 조명하지 않으며 따라서 탄소 오염물과 수소 플라즈마 사이의 상호작용에 의해 생성된 임의의 탄화수소가 즉시 탄소로 다시 분해되지 않는다는 점이다. 직접 조명이 수행되는 시스템에서, 세정 공정은 이 메커니즘에 의해 부분적으로 역전될 수 있다. 본 발명은 오염되기 쉬운 임의의 열 민감성 광학 요소의 세척을 허용한다. 열 민감성 요소는 바람직하게는 피듀셜 마크이다. 열 민감성 요소는 레티클 스테이지에 물리적으로 연결될 수 있고, 부착될 수 있으며 및/또는 이에 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명은 유리하게는 상기 레티클 스테이지의 수명을 증가시킨다. 비광학 요소가 세정 플라즈마의 생성에 의해 이전에 세정되었을 수 있지만, 이러한 요소는 광학 요소만큼 민감하지 않으며 따라서 본 명세서에서 설명된 바와 같이 생성된 플라즈마가 광학 요소를 손상 없이 세정할 수 있을 것이라는 인식이 없었다.

방사선 빔 타겟은 조명될 열 민감성 요소의 구역을 제한하기 위한 조명 셔터, 레티클 클램프, 빔 덤프, 또는 방사선 빔으로부터 에너지를 흡수하고 플라즈마를 생성하도록 구성된 흡수제 요소일 수 있다. 조명 셔터는 또한 레티클 마스킹 셔터, 또는 ReMa 블레이드 또는 유닛, 또는 간단히 ReMa로 지칭될 수 있다. 이와 같이, 조명 셔터는 조명될 기판의 구역을 제한하기 위한 것 및/또는 조명될 광학 요소의 구역을 제한하기 위한 것일 수 있다. 빔 타겟의 핵심적인 특징은 방사선 빔, 예를 들어 EUV 방사선 빔에 대한 직접적인 노출을 견딜 수 있고 주위 가스로부터 플라즈마를 생성할 수 있다는 것이다. 빔 타겟이 세정되고 있는 열 민감성 요소가 아니기 때문에, 열 민감성 요소의 경우 반드시 그렇지 않은, 방사선 빔에 대한 직접 노출을 더 잘 견딜 수 있는 재료로 방사선 빔 타겟을 제조하는 것이 가능하다.

제어 시스템은 세정될 구역을 갖는 광학 요소에 대해 방사선 빔 타겟을 이동시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 제어 시스템은 세정될 구역을 갖는 광학 요소를 광학 요소-세정 플라즈마와 상호 작용할 수 있는 위치로 이동시키도록 구성될 수 있다. 최적의 세정 성능을 제공하기 위하여, 플라즈마가 시간이 지남에 따라 재결합할 것임에 따라 세정될 구역 가까이에서 플라즈마가 생성되는 것이 바람직하며, 따라서 광학 요소가 플라즈마가 생성되고 있는 위치에서 너무 멀리 떨어져 있으면 세정이 일어나지 않을 것이다. 이와 같이, 다수의 모드가 고려된다. 적어도 하나의 광학 요소를 세정하도록 플라즈마를 생성하기 위하여 적어도 하나의 광학 요소 및 방사선 빔 타겟이 고정적이고 방사선 빔이 방사선 빔 타겟 상으로 지향되는 정적 모드가 있을 수 있다. 또 다른 모드는 방사선 빔 타겟를 가로질러 방사선 빔을 스캔하기 위한 것 그리고 광학 요소의 임의의 흡수제 구역 이외의 세정될 구역을 갖는 광학 요소의 일부분을 선택적으로 부분적으로 노출시키기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 열 민감성 광학 요소는 위치 또는 정렬과 같은 적어도 하나의 매개변수를 측정하기 위해 리소그래피 장치에서 사용되는 피듀셜 마크일 수 있다. 스캐닝 모드는 세정되고 있는 열 민감성 요소의 보다 균일한 세정을 제공할 수 있다.

본 장치는 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 소스를 포함할 수 있다. 가스는 수소일 수 있다. 가스 공급 소스는 약 1 내지 약 20㎩의 범위 내의 가스 압력을 유지하도록 구성될 수 있다. 플라즈마를 생성하기 위하여, 리소그래피 장치 내에 가스는 존재되어야 한다. 전형적으로, 리소그래피 장치의 내부는 저압 수소 환경이다. 가스 공급 소스는 이러한 가스를 공급하도록 구성된다. 광학 요소가 세정되는 속도를 증가시키기 위하여, 가스, 바람직하게는 수소의 압력이 시스템 전체에 걸쳐 또는 국부적으로 증가될 수 있다.

방사선 빔 타겟은 적어도 하나의 광학 요소에 연결될 수 있다. 방사선 빔 타겟은 적어도 하나의 광학 요소의 약 25㎜ 내에 위치될 수 있다. 방사선 빔, 방사선 빔 타겟 및 주위 가스의 상호 작용에 의해 생성된 플라즈마이기 때문에, 세정될 광학 요소의 구역에 가깝게 플라즈마를 생성하기 위하여 적어도 하나의 광학 요소에 가깝게 방사선 빔 타겟을 갖는 것이 바람직하다.

방사선 빔 타겟은 조절 시스템을 포함할 수 있다. 방사선 빔 타겟은 방사선 빔에 의해 직접 조명되기 때문에 이는 가열될 것이며 따라서 이 열 부하를 관리하기 위해 조절 시스템이 제공될 수 있다.

방사선 빔 타겟은 빔 덤프일 수 있으며, 빔 덤프는 크롬을 선택적으로 포함한다. 빔 덤프는 본 명세서에서 설명된 임의의 방사선 빔 타겟과 마찬가지로 조절 시스템을 포함할 수 있다. 빔 덤프는 레티클 스테이지 상에 위치될 수 있다.

방사선 빔 타겟은 광학 요소 옆에 위치될 수 있다. 이한 방식으로, 플라즈마 생성의 구역과 세정될 구역 사이의 거리가 최소화되어 더 낮은 플라즈마 손실 및 더 높은 세정 속도로 이어진다.

적어도 하나의 광학 요소는 마크 구역을 갖는 피듀셜 마크를 포함할 수 있다. 마크 구역의 형상은 직사각형을 포함할 수 있으며, 여기서 측면들 중 하나는 추가의 반구형 구역 또는 반타원형 구역을 포함한다. 대안적으로 또는 부가적으로 마크 구역은 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함한다. 기존의 피듀셜은 직사각형 모양을 갖고 있으며 따라서 방사선 빔의 많은 부분이 피듀셜의 흡수제 부분을 조명하여 300℃ 이상과 같은 피듀셜 상의 매우 높은 온도로 이어지며, 이는 급속한 반사율 저하 및 피듀셜의 수리 또는 교체의 결과적인 필요성으로 이어지고, 이는 리소그래피 장치에 대한 상당한 비가동 시간의 결과를 초래한다. 만곡형 피듀셜은 더 많은 입사 방사선을 반사할 수 있으며 따라서 피듀셜의 열 흡수가 감소된다는 것이 밝혀졌다. 특히, 만곡형 피듀셜은 온도를 350℃에서 약 145℃로 감소시킬 수 있으며, 이는 피듀셜이 방사선 빔에 정적으로 노출될 수 있는 시간을 10초 미만에서 약 100초로 증가시킨다. 피듀셜의 반사 구역은 증가될 수 있으며, 이는 피듀셜의 에지까지 연장되어 방사선을 흡수하는 구역을 더 최소화할 수 있다. 이는 피듀셜의 감소된 열 부하 및 감소된 온도 이득을 제공하면서 또한 생산 중 기존 레티클 스테이지 스캔-이동이 변화되지 않는 것을 허용한다.

적어도 하나의 조명 셔터는 2개의 블레이드를 포함하며, 제어 시스템은 2개의 블레이드로 적어도 하나의 광학 요소를 윈도잉(window)하도록 구성된다. 2개의 블레이드는 또한 ReMa 블레이드로서도 알려진 레티클 마스킹 블레이드로 지칭될 수 있다.

블레이드들은 서로 평행하게 위치될 수 있다. 적어도 하나의 광학 요소는 블레이드들 사이에 위치될 수 있다. 적어도 하나의 광학 요소는 블레이드의 평면과 다른 평면에 위치될 수 있다. 실시예에서, 광학 요소와 방사선 빔 타겟은 동일한 평면에 또는 평행한 평면들에 있다.

티클 스테이지는 조절 회로 및 스페이서를 더 포함할 수 있다. 스페이서는 적어도 하나의 광학 요소에 연결될 수 있다. 조절 회로는 적어도 하나의 광학 요소와 스페이서를 조절하도록 구성될 수 있다. 조절 회로는 열 조절 회로로 불릴 수 있다.

가스는 수소일 수 있다. 수소는 전형적으로 리소그래피 장치 내에서 사용되며 수소 플라즈마는 장치 내의 탄소 증착물을 제거할 수 있다.

방사선 빔은 EUV 빔일 수 있다.

레티클 스테이지는 리소그래피 기계의 시스템 또는 서브-시스템일 수 있다. 리소그래피 장치에서, 레티클 스테이지는 리소그래피 장치에서 사용되어 입사 방사선 빔에 패턴을 부여하는 레티클을 지지한다.

적어도 하나의 광학 요소는 피듀셜 마크일 수 있다. 장치의 요소의 정확한 정렬을 결정하기 위하여, 피듀셜 또는 피듀셜 마크가 제공되어 정렬 측정을 도울 수 있다. 피듀셜은 측정의 목적을 위하여 방사선 빔의 일부분을 패터닝할 수 있다. 예를 들어, 피듀셜은 반사형 회절 격자를 포함할 수 있으며, 이 회절 격자는 조명될 때 복수의 회절 차수를 형성할 수 있다. 임의의 경우에, 피듀셜은 유용한 정보를 제공하기 위하여 피듀셜은 방사선과 상호작용한다. 피듀셜이 예를 들어 탄소로 오염되면, 이는 방사선을 반사하는 데 덜 효과적일 것이며 이는 바람직하지 않다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 리소그래피 장치용 피듀셜이 제공되며, 여기서 상기 피듀셜은 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함한다. 위에서 설명된 바와 같이, 만곡형 에지는 놀랍게도, 방사선 빔에 대한 노출시 피듀셜이 상승되는 온도를 낮추는 증가된 반사율을 초래하는 것으로 밝혀졌다. 기존의 피듀셜은 형상이 직사각형이며 또한 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함하지 않는다.

피듀셜은 2개의 대향하는 선형 에지를 포함할 수 있다. 피듀셜이 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함하는 것이 유리하다는 것이 밝혀졌지만, 유리한 효과를 나타내기 위해 모든 에지가 만곡될 필요는 없다. 이와 같이, 피듀셜은 2개의 대향하는 선형 에지를 포함할 수 있다. 대향하는 선형 에지들은 평행하거나 갈라질 수 있다. 피듀셜은 하나의 실질적인 선형 에지에 대향하는 하나의 만곡형 에지를 포함할 수 있다. 이와 같이, 실시예에서, 피듀셜은 3개의 선형 에지와 1개의 만곡형 에지를 포함한다. 제2 양태에 따른 피듀셜은 본 발명의 제1 양태에 따른 광학 요소일 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 본 발명의 제1 또는 제2 양태에 따른 레티클 스테이지 또는 피듀셜을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 리소그래피 장치의 레티클 스테이지의 적어도 하나의 광학 요소를 세정하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은 본 발명의 임의의 양태의 레티클 스테이지를 제공하는 것, 및 광학 요소-세정 플라즈마를 생성하기 위해 방사선 빔을 방사선 빔 타겟으로 지향시키는 것을 포함한다.

본 발명의 제5 양태에 따르면, 리소그래피 장치 또는 방법에 본 발명의 임의의 양태에 따른 레티클 스테이지, 피듀셜 또는 방법을 사용하는 것이 제공된다.

본 발명의 제6 양태에 따르면, 본 발명의 임의의 양태의 장치가 본 발명의 제4 양태의 방법에 따른 단계를 실행하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 또한, 본 발명의 제6 양태에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터-판독 가능한 매체가 제공된다.

하나의 양태 또는 실시예에 대해 설명된 특징은 또 다른 양태 또는 실시예에 대해 설명된 임의의 특징과 조합될 수 있으며 이러한 모든 조합은 본 명세서에서 명시적으로 고려되고 개시된다는 점이 인식될 이해될 것이다.

본 발명의 실시예는 대응하는 참조 부호가 대응하는 부분을 나타내는 첨부된 개략도를 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 도면에서:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레티클 스테이지를 포함할 수 있는 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 레티클 스테이지의 일 실시예의 개략도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 레티클 스테이지의 실시예의 개략도를 도시하고 있다.
도 4는 빔 덤프를 포함하는, 본 발명에 따른 레티클 스테이지의 실시예의 개략도를 도시하고 있다.
도 5는 열 민감성 요소와 방사선 빔 타겟이 서로에 대해 이동하는 세정 공정을 도시하고 있다.
도 6a는 종래 기술의 피듀셜의 형상을 도시하고 있으며, 도 6b 및 도 6c는 적어도 하나의 만곡형 에지를 갖는 본 발명의 양태에 따른 피듀셜의 형상을 도시하고 있다.
본 발명의 특징 및 장점은 동일한 참조 번호가 전체에 걸쳐 대응하는 요소를 식별하는 도면과 함께 취해질 때 아래에 제시된 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 전반적으로 동일한, 기능적으로 유사한 및/또는 구조적으로 유사한 구성 요소를 나타낸다. 다음의 상세한 설명은 세정될 구역을 갖는 광학 요소와 관련하여 본 발명을 설명할 것이지만, 이는 다른 열 민감성 요소의 세정에 적용 가능하다는 점이 인식될 할 것이다.

도 1은 리소그래피 장치를 보여주고 있다. 리소그래피 시스템은 방사선 소스(SO) 및 리소그래피 장치(LA)를 포함하고 있다. 방사선 소스(SO)는 극자외(EUV) 방사선 빔(B)을 생성하도록 구성되어 있다. 리소그래피 장치(LA)는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(MA) (예를 들어, 마스크)를 지지하도록 구성된 지지 구조체(MT), 투영 시스템(PS) 및 기판(W)을 지지하도록 구성된 기판 테이블(WT)을 포함하고 있다. 조명 시스템(IL)은 EUV 방사선 빔이 패터닝 디바이스(MA)에 입사되기 전에 EUV 방사선 빔(B)을 조절하도록 구성되어 있다. 투영 시스템(PS)은 (이제 마스크(MA)에 의하여 패터닝된) EUV 방사선 빔(B)을 기판(W) 상으로 투영하도록 구성되어 있다. 기판(W)은 이전에 형성된 패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, 리소그래피 장치는 패터닝된 방사선 빔(B)을 기판(W) 상에 이전에 형성된 패턴과 정렬시킨다.

방사선 소스(SO), 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)은 모두 그들이 외부 환경과 격리될 수 있도록 구성 및 배열될 수 있다. 대기압보다 낮은 압력의 가스 (예를 들어, 수소)가 방사선 소스(SO)에 제공될 수 있다. 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 진공이 제공될 수 있다. 대기압보다 훨씬 낮은 압력의 소량의 가스 (예를 들어, 수소)가 조명 시스템(IL) 및/또는 투영 시스템(PS)에 제공될 수 있다.

도 1에서 보여지는 방사선 소스(SO)는 레이저 생성 플라즈마(LPP) 소스로 지칭될 수 있는 유형이다. 예를 들어 CO₂ 레이저일 수 있는 레이저는 레이저 빔을 통하여, 연료 방출기로부터 제공된 주석(Sn)과 같은 연료 내로 에너지를 축적(depositioin)하도록 배열되어 있다. 주석이 다음 설명에서 언급되지만, 임의의 적절한 연료가 사용될 수 있다. 연료는, 예를 들어 액체 형태일 수 있으며, 예를 들어 금속 또는 합금일 수 있다. 연료 방출기는, 예를 들어 액적 형태의 주석을 궤적을 따라서 플라즈마 형성 영역으로 향하도록 구성된 노즐을 포함할 수 있다. 레이저 빔은 플라즈마 형성 영역에서 주석에 입사된다. 주석으로의 레이저 에너지의 축적은 플라즈마 형성 영역에서 플라즈마를 생성하게 한다. EUV 방사선을 포함하는 방사선은 플라즈마의 이온의 탈여기 및 재결합 동안 플라즈마로부터 방출된다.

EUV 방사선은 근수직 입사 방사선 컬렉터 (종종 보다 일반적으로 수직 입사 방사선 컬렉터로서 지칭됨)에 의해 수집 및 집속된다. 컬렉터는 EUV 방사선 (예를 들어, 13.5㎚와 같은 원하는 파장을 갖는 EUV 방사선)을 반사하도록 배열되는 다층 구조체를 가질 수 있다. 컬렉터는 2개의 타원형 초점을 갖는 타원형 구성을 가질 수 있다. 아래에서 논의되는 바와 같이, 제1 초점은 플라즈마 형성 영역에 있을 수 있고, 제2 초점은 중간 초점에 있을 수 있다.

레이저는 방사선 소스(SO)에서 분리될 수 있다. 이 경우에, 레이저 빔은 예를 들어 적절한 지향 미러 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템 (보이지 않음) 및/또는 다른 광학계의 도움으로 레이저로부터 방사선 소스(SO)로 나아갈 수 있다. 레이저와 방사선 소스(SO)는 함께 방사선 시스템으로 간주될 수 있다.

컬렉터에서 반사된 방사선은 방사선 빔(B)을 형성한다. 방사선 빔(B)은 지점에 집속되어, 조명 시스템(IL)에 대한 가상 방사선 소스로서 작용하는 플라즈마 형성 영역의 이미지를 형성한다. 방사선 빔(B)이 집속되는 지점은 중간 초점으로 지칭될 수 있다. 방사선 소스(SO)는 중간 초점이 방사선 소스의 외함 구조체의 개구에 또는 그 근처에 위치되록 배열된다.

방사선 빔(B)은 방사선 소스(SO)로부터 조명 시스템(IL)으로 나아가며, 조명 시스템은 방사선 빔을 조절하도록 구성되어 있다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 미러(facetted field mirror) 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 미러(facetted pupil mirror) 디바이스(11)를 포함할 수 있다. 패싯 필드 미러 디바이스(10)와 패싯 퓨필 미러 디바이스(11)는 함께 방사선 빔(B)에 원하는 단면 형상 및 원하는 각도 분포를 제공한다. 방사선 빔(B)은 조명 시스템(IL)으로부터 통과하여 지지 구조체(MT)에 의해 유지되는 패터닝 디바이스(MA)에 입사한다. 패터닝 디바이스(MA)는 방사선 빔(B)을 반사하고 패터닝한다. 조명 시스템(IL)은 패싯 필드 미러 디바이스(10) 및 패싯 퓨필 미러 디바이스(11)에 더하여 또는 대신에 다른 미러 또는 디바이스를 포함할 수 있다.

패터닝 디바이스(MA)로부터의 반사에 이어, 패터닝된 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)에 들어간다. 투영 시스템은 방사선 빔(B)을 기판 스테이지(T)로도 지칭될 수 있는 기판 테이블(WT)에 의해 유지되는 기판(W) 상으로 투영시키도록 구성된 복수의 미러(13, 14)를 포함하고 있다. 투영 시스템(PS)은 방사선 빔에 감소 인자(reduction factor)를 적용하여 패터닝 디바이스(MA) 상의 대응 피처보다 작은 피처를 갖는 이미지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 4의 감소 인자가 적용될 수 있다. 도 1에서는 투영 시스템(PS)이 2개의 미러(13, 14)를 갖고 있지만, 투영 시스템은 임의의 수의 미러 (예를 들어, 6개)를 포함할 수 있다.

도 1에서 보여지는 방사선 소스(SO)는 도시되지 않은 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사선 소스에 스펙트럼 필터가 제공될 수 있다. 스펙트럼 필터는 EUV 방사선에 대해 실질적으로 투과성일 수 있지만 적외 방사선과 같은 방사선의 다른 파장에 대해서는 실질적으로 차단할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예의 개략도이다. 이 예시적인 실시예에서, 레티클 스테이지는 패터닝 디바이스(MA)를 위한 지지 구조체(MT)를 포함하고 있다. 이와 같이, 레티클 스테이지는 리소그래피 기계의 시스템 또는 서브-시스템일 수 있다는 점이 인식될 것이다. 레티클 스테이지는 전반적으로 숫자 15로 보여지고 있다. 레티클 스테이지(15)는 하나 이상의 광학 요소(16)를 포함하고 있다. 도시된 예는 2개의 광학 요소(16)를 포함하고 있지만, 일부 실시예에서는 단지 하나 또는 2개보다 많은 광학 요소(16)가 있을 수 있다. 도시된 예에서, 광학 요소(16)는 피듀셜(fiducial)이다. 피듀셜은 리소그래피 장치를 교정하기 위해 사용되며 또한 방사선 빔에 대한 위치 설정과 관련된 정보를 제공한다. 광학 요소(16)는 오염물(17)로 오염되며, 이 오염물은 탄소일 수 있다. 도시된 예에서의 방사선 빔 타겟(18)은 조명될 기판의 구역을 제한하기 위한 조명 셔터(illumination shutter)이다. 다른 실시예에서, 방사선 빔 타겟은 광학 요소(16)에 인접하게 제공될 수 있으며, 빔 덤프(beam dump) 또는 레티클 클램프일 수 있다. 사용시, 방사선 빔(19)은 방사선 빔 타겟(18)으로 지향된다. 방사선 빔(19), 방사선 빔 타겟(18) 및 주위 가스, 바람직하게는 수소의 상호 작용은 플라즈마(20)를 생성한다. 플라즈마(20)는 오염물(17)과 반응할 수 있으며, 그에 의하여 광학 요소(16)를 세정할 수 있다. 광학 요소(16)는 방사선 빔 타겟(18)이 아니기 때문에, 광학 요소(16)는 방사선 빔(19)에 직접 노출되는 것으로부터 보호되며 따라서 과열에 의해 손상될 가능성이 적다.

도 3은 가스 공급 소스(21)를 도시하고 있다는 점을 제외하고, 도 2와 유사하다. 가스 공급 소스(21)는 전형적으로 수소인 가스를 레티클 주위의 구역에 공급하며, 이는 일반적으로 레티클 미니-환경(mini-environment)으로서 지칭되는 것을 생성한다. 설명된 바와 같이, 본 발명은 플라즈마의 생성을 이용하여 레티클 스테이지 상의 피듀셜과 같은, 레티클 스테이지의 열 민감성 요소를 세정한다. 가스 공급 소스(21)는 레티클의 표면의 오염물을 줄이는 역할을 하는 가스 커튼을 생성하도록 구성된다.

도 4는 빔 덤프(22)가 광학 요소(16) 옆에 위치되어 있는 실시예를 도시하고 있다. 이와 같이, 방사선 빔이 빔 덤프(22)를 조사할 때, 플라즈마가 광학 요소(16) 옆에 생성되며 오염물(17)을 깨끗이 치울 수 있다. 빔 덤프(22)는 광학 요소(16)와 분리되거나 이와 인접할 수 있거나, 이에 연결될 수 있다. 빔 덤프(22) 및/또는 광학 요소(16)를 조절하도록 구성된 조절 시스템(23)이 있을 수 있다. 조절 시스템은 방사선 빔 타겟이 빔 덤프(22) 이외의 요소인 실시예에 제공될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 본 발명은 선택된 조절 시스템의 정확한 특성에 의하여 특히 제한되지 않는다. 실시예에서, 조절 시스템(23)은 수냉 회로를 포함할 수 있다.

도 5는 열 민감성 광학 요소로부터 오염물(17)을 세정하기 위하여 열 민감성 광학 요소와 방사선 빔 타겟이 서로에 대해 이동되는 본 발명의 실시예를 도시하고 있다. 제1 단계에서, 방사선 빔 타겟(18)과 방사선 빔(19)은 광학 요소인 열 민감성 요소(16) 상에 존재하는 오염물(17)의 제1 영역에서 플라즈마(20)를 생성하도록 위치된다. 세정 공정이 진행함에 따라, 광학 요소(16)와 방사선 빔 타겟(18)은 방사선 빔 타겟(18)과 방사선 빔(19)이 광학 요소(16) 상에 존재하는 오염물(17)의 제2 영역에서 플라즈마(20)를 생성하기 위하여 위치되도록 서로에 대해 이동하며, 그에 의하여 제2 영역을 세정한다. 세정 공정은 더 진행될 수 있으며, 광학 요소(16)와 방사선 빔 타겟(18)은 방사선 빔 타겟(18)과 방사선 빔(19)이 광학 요소(16) 상에 존재하는 오염물(17)의 제3 영역에서 플라즈마를 생성하기 위하여 위치되도록 서로에 대해 이동하며, 그에 의하여 제3 영역을 세정한다. 이 공정은 광학 요소(16)가 충분히 세정될 때까지 계속될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 본 공정은 필요에 따라 한 번 이상 반복될 수 있다. 필요에 따라 광학 요소와 방사선 빔 타겟 사이에 연속적인 또는 단계적인 상대 이동이 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 광학 요소 및 방사선 빔 타겟은 서로에 대해 고정 위치에 남아 있고, 또한 다른 위치에서 플라즈마를 생성하고 그에 의하여 광학 요소를 세정하기 위하여 방사선 빔은 방사선 빔 타겟를 가로질러 이동된다. 방사선 빔의 후속 스캐닝을 위해 광학 요소와 방사선 빔 타겟을 요구되는 위치에 놓기 위하여 광학 요소와 방사선 빔 타겟은 초기에 서로에 대해 이동할 수 있다는 점이 인식될 것이다.

도 6a는 종래 기술의 피듀셜을 도시하고 있으며, 이 피듀셜은 형상이 직사각형이고 4개의 선형 에지를 갖고 있다. 대조적으로, 도 6b 및 도 6c에 예가 보여지고 있는 본 발명에 따른 피듀셜은 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함하고 있다. 특히, 도 6b의 피듀셜은 2개의 대향 만곡형 에지를 포함하고 있으며, 도 6c의 피듀셜은 단일의 만곡형 에지를 포함하고 있다. 피듀셜은 반사형 부분과 흡수제 부분을 갖고 있다. 이와 같이, 도 6a에서 보여지는 바와 같은 일반적인 형상의 피듀셜의 경우, 입사 방사선 빔의 많은 부분이 흡수제 부분에 부딪혀 30℃ 이상과 같은 피듀셜 상의 매우 높은 온도로 이어지며, 이는 급속한 반사율 저하 및 피듀셜의 수리 또는 교체의 필요성을 초래한다. 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 피듀셜에 적어도 하나의 만곡형 에지를 제공함으로써, 피듀셜의 온도는 예를 들어 300℃ 이상에서 150℃ 미만으로 상당히 감소될 수 있다. 또한, 피듀셜이 방사선 빔에 정적으로 노출될 수 있는 최대 시간은 10초 미만에서 최대 100초와 같은, 1분 이상으로 증가될 수 있다.

피듀셜의 온도가 관리될 수 있는 또 다른 방법은, 더 낮은 양의 흡수제 부분과 마찬가지로 피듀셜의 반사 구역의 양을 증가시키는 것에 의한 것이며, 입사 방사선 빔으로부터 더 적은 에너지가 흡수된다.

요약하면, 본 발명은 이러한 요소를 방사선 빔에 직접 노출시키지 않고 리소그래피 장치의 광학 요소를 세정하는 것을 제공한다. 이는 요소의 손상을 방지하며 리소그래피 장치의 비가동 시간을 줄인다. 방사선 빔 타겟은 방사선 빔에 대한 직접적인 노출을 견딜 수 있고 따라서 방사선 빔에 의한 직접적인 조명에 의해 영향을 받지 않도록 구성될 수 있다. 전형적으로 수소인 가스는 플라즈마로 전환될 수 있으며, 이는 그후 광학 요소로부터 오염물, 전형적으로 탄소를 세정할 수 있다. 본 발명의 추가 다른 장점은 탄화수소의 분해로 인한 열 민감성 요소 상에 탄소가 재증착되는 문제가 감소되거나 제거된다는 것이다.

본 발명의 특정 실시예가 위에서 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 점이 인식될 것이다.

위의 설명은 제한이 아닌 예시적인 것으로 의도되었다. 따라서 아래에 제시된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 설명된 바와 같은 본 발명에 대한 수정이 이루어질 수 있다는 점이 본 기술 분야의 숙련된 자에게 명백할 것이다.

Claims (20)

1. 리소그래피 장치용 레티클 스테이지에 있어서:
   세정될 구역을 갖는 적어도 하나의 광학 요소;
   방사선 빔 타겟; 및
   방사선 빔을 상기 방사선 빔 타겟으로 지향시키도록 구성된 제어 시스템을 포함하고,
   상기 방사선 빔과 가스의 상호 작용은 광학 요소-세정 플라즈마를 생성하고, 상기 방사선 빔 타겟은 상기 광학 요소를 세정하기 위해 상기 적어도 하나의 광학 요소에 상기 광학 요소-세정 플라즈마를 제공하도록 위치되며, 그리고 상기 적어도 하나의 광학 요소는 방사선 빔 타겟과 다른 요소인, 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
2. 제1항에 있어서, 상기 방사선 빔 타겟은 조명될 기판의 구역을 제한하기 위한 조명 셔터, 레티클 클램프, 빔 덤프, 또는 상기 방사선 빔으로부터 에너지를 흡수하고 플라즈마를 생성하도록 구성된 흡수제 요소인 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어 시스템은 세정될 구역을 갖는 상기 광학 요소에 대해 상기 방사선 빔 타겟을 이동시키도록 구성되며, 및/또는 상기 제어 시스템은 세정될 구역을 갖는 상기 광학 요소를 상기 광학 요소-세정 플라즈마와 상호 작용할 수 있는 위치로 이동시키도록 구성된 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레티클 스테이지는 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급 소스를 더 포함하며, 선택적으로 상기 가스 공급 소스는 1 내지 20 ㎩의 범위 내의 가스 압력을 유지하도록 구성된 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선 빔 타겟은 상기 적어도 하나의 광학 요소에 연결되거나 상기 적어도 하나의 광학 요소의 25㎜ 내에 위치되는 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선 빔 타겟은 조절 시스템을 더 포함하는 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선 빔 타겟은 빔 덤프이며, 선택적으로 상기 빔 덤프는 Cr을 포함하는 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 세정될 구역을 갖는 상기 적어도 하나의 광학 요소는 마크 구역을 갖는 피듀셜 마크를 포함하며, 선택적으로 상기 마크 구역의 형상은 직사각형을 포함하고, 그 측면들 중 하나는 추가의 반구형 구역 또는 반타원형 구역을 포함하거나 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함하는 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 조명 셔터는 2개의 블레이드를 포함하며, 상기 제어 시스템은 상기 2개의 블레이드로 적어도 하나의 광학 요소를 윈도잉(window)하도록 구성된 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
10. 제9항에 있어서, 상기 블레이드들은 서로 평행하게 위치되며 상기 적어도 하나의 광학 요소는 상기 블레이드들 사이에 위치된 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레티클 스테이지는 조절 회로 및 스페이서를 더 포함하며, 상기 스페이서는 상기 적어도 하나의 광학 요소에 연결되고 상기 조절 회로는 상기 적어도 하나의 광학 요소와 상기 스페이서를 조절하도록 구성된 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스는 수소인 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선 빔은 EUV 빔인 리소그래피 장치용 레티클 스테이지.
14. 레티클 스테이지의 적어도 하나의 광학 요소를 세정하는 방법에 있어서,
    - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 리소그래피 장치용 레티클 스테이지를 제공하는 것,
    - 광학 요소-세정 플라즈마를 생성하기 위해 방사선 빔을 방사선 빔 타겟으로 지향시키는 것을 포함하는 방법.
15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 리소그래피 장치용 레티클 스테이지가 제14항의 방법의 단계를 수행하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
16. 제15항의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터-판독 가능한 매체.
17. 리소그래피 장치를 위한 피듀셜에 있어서, 상기 피듀셜은 적어도 하나의 만곡형 에지를 포함하는 피듀셜.
18. 제17항에 있어서, 상기 피듀셜은 2개의 대향하는 선형 에지를 포함하며 및/또는 상기 피듀셜은 하나의 실질적인 선형 에지에 대향하는 하나의 만곡형 에지를 포함하는 피듀셜.
19. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 리소그래피 장치를 위한 레티클 스테이지 또는 제17항 또는 제18항의 중 어느 한 항의 피듀셜을 포함하는 리소그래피 장치.
20. 리소그래피 방법 또는 장치에 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 리소그래피 장치용 레티클 스테이지, 제17항 또는 제18항의 피듀셜, 또는 제14항에 따른 방법을 사용하는 것.