JP2015135334A - Euv光源構成要素及びその製造、使用及び修復方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2007年12月20日出願の米国特許出願出願番号第12/004、871号に対する優先権を請求するものであり、代理人整理番号第2007−0030−01号である2007年7月13日出願の「変調妨害波を使用して生成した液滴流を有するレーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/827、803号と、代理人整理番号第2005−0085−01号である2006年2月21日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、988号と、代理人整理番号第2004−0008−01号である2005年2月25日出願の「EUVプラズマ源ターゲット送出の方法及び器具」いう名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/067、124号と、代理人整理番号第2005−0003−01号である2005年6月29日出願の「LPP−EUVプラズマ源材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/174、443号と、代理人整理番号第2005−0102−01号である「EUV光源のための材料分注器」という名称の現在特許出願中の米国特許出願と、代理人整理番号第2005−0081−01号である2006年2月21日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、992号と、代理人整理番号第2005−0044−01号である2005年6月29日出願の「LPP−EUV光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/174、299号と、代理人整理番号第2006−0003−01号である2006年4月17日出願の「EUV光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/406、216号と、代理人整理番号第2006−0025−01号である2006年10月13日出願の「EUV光源のための駆動レーザ送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/580、414号と、代理人整理番号第2006−006−01号である2006年12月22日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/644、153号と、代理人整理番号第2006−0027−01号である2006年8月16日出願の「EUV光学系」という名称の米国特許出願出願番号第11/505、177号と、代理人整理番号第2006−0001−01号である2006年6月14日出願の「EUV光源のための駆動レーザ」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/452、558号と、2005年8月9日にWebb他に付与された「長期遅延及び高TISパルス伸長器」という名称の現在特許出願中の米国特許第6、928、093号と、代理人整理番号第2004−0144−01号である2006年3月31日出願の「共焦点パルス伸長器」という名称の米国特許出願第11/394、512号と、2005年5月26日出願の「線ビームとして成形されたレーザと基板上に堆積された膜の間に相互作用を実施するシステム及び方法」という名称の米国特許出願第11/138、001号(代理人整理番号第2004−0128−01号)と、現在は米国特許第6、693、939号である2002年5月7日出願の「ビーム送出を備えたレーザリソグラフィ光源」という名称の米国特許出願第10/141、216号と、2003年9月23日にKnowles他に付与された「超狭帯域2チャンバ高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許第6、625、191号と、代理人整理番号第2001−0090−01号である米国特許出願第10/012002号と、2003年4月15日にNess他に付与された「正確なタイミング制御を備えた注入シードレーザ」という名称の米国特許第6、549、551号と、代理人整理番号第2001−0020−01号である米国特許出願第09/848、043号と、2003年5月20日にMyers他に付与された「超狭帯域2チャンバ高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許第6、567、450号と、代理人整理番号第2001−0084−01号である米国特許出願第09/943、343号と、代理人整理番号第2005−0086−01号である2006年8月25日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源のための原材料収集ユニット」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/509、925号とに関連するものであり、これらの特許の各々の内容全体は、これによって本明細書において引用により組み込まれている。
本出願は、原材料から生成され、かつEUV光源チャンバ外での利用に向けて例えば約50nm及びそれ未満の波長で例えば半導体集積回路製造フォトリソグラフィに向けて収集されて焦点に誘導されるプラズマからEUV光を供給する極紫外線(EUV)光源に関する。
EUV光を生成する方法には、1つ又はそれよりも多くの輝線がEUV範囲にあって、1つ又はそれよりも多くの元素、例えば、キセノン、リチウム又は錫、インジウム、アンチモン、テルル、アルミニウムなどを有する材料をプラズマ状態に変換することが含まれるが必ずしもこれに限定されるわけではない。レーザ生成プラズマ(LPP)ということが多い1つのこのような方法においては、所要のプラズマは、線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスターのようなターゲット材料をレーザビームで照射することによって生成することができる。別の方法は、2つの電極の間に線放出元素を配置する。放電生成プラズマ(DPP)ということが多いこの方法は、電極間に放電を作り出すことによってプラズマを生成することができる。
上記を念頭に置いて、本出願人は、EUV光源構成要素と、EUV光源構成要素を製造、使用、及び修復する方法とを開示する。
例えば、照射する段階/行為は、第2の焦点で頂点を有する反射光の円錐及び拡散した反射光を生成する第1の焦点に位置決めされた点光源で実行することができる。この構成に対して、測定する段階/行為は、拡散した反射光を検出するために第2の焦点から隔てて位置決めされた検出器で実行することができる。本発明の一態様では、照射する段階/行為は、レーザビームで実行することができ、測定する段階/行為は、拡散した反射光を検出するように位置決めされた検出器で実行することができる。
この態様の一構成においては、フィルタは、Ru、例えば、Ruの層を更に含むことができ、この態様の特定の構成においては、フィルタは、Ru及びZrを更に含むことができる。この態様の別の構成においては、フィルタは、複数のRu層及び複数の窒化珪素層を更に含むことができる。この態様の特定の更に別の実施形態では、フィルタは、Pd、例えば、Pd層を更に含むことができ、この態様の特定の構成においては、フィルタは、Pd及びZrを更に含むことができる。この態様の別の構成においては、フィルタは、複数のPd層及び複数の窒化珪素層を更に含むことができる。
本特許出願の実施形態の別の態様では、EUV放射線の特性を測定する測定装置、例えば、蛍光変換器又はフォトダイオードは、検出要素と、各々が比較的低屈折率材料及び比較的高屈折率材料を有する複数の二層を有する透過多層コーティングを含むフィルタとを含むことができる。例えば、コーティングは、複数のMo層及び複数のSi層を含む透過多層コーティング、又は複数のZr層及び複数のSi層を含む透過多層コーティングとすることができる。
別の態様では、多層近垂直入射反射コーティングで覆われた第1の側面及び反対の側面を有するEUV光源集光ミラーからプラズマ形成によって発生したデブリを除去するための装置は、反対の側面の少なくとも一部の上に重なるように堆積された導電コーティングと、コーティング内に電流を発生させて集光ミラーを加熱するシステムとを含むことができる。導電コーティングは、蒸着コーティング、火炎溶射コーティング、電気メッキコーティング、又はその組合せとすることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
一実施例では、このシステムは、電磁放射線を生成するように形成することができ、システムは、電磁気放射電力P1を集光ミラーの第1のゾーンに、電磁気放射電力P2を集光ミラーの第2のゾーンに送出することができ、P1≠P2である。
この態様の一実施形態では、コーティングは、集光ミラーの第1のゾーンを第1の温度T1に加熱し、第1のゾーンからデブリを除去して、集光ミラーの第2のゾーンを第2の温度T2に加熱し、第2のゾーンからデブリを除去するように形成することができ、T1≠T2である。特定の実施例では、第1のゾーンは、第2のゾーンと異なる基板導電率を有することができる。別の実施例では、このシステムは、電磁放射線を生成するように形成することができ、システムは、電磁気放射電力P1を集光ミラーの第1のゾーンに、電磁気放射電力P2を集光ミラーの第2のゾーンに送出することができ、P1≠P2である。
例えば、多層ミラーコーティングは、Mo及びSiの交互層を含むことができる。
一実施形態では、中間材料は、多層ミラーコーティングへの金属質基板の拡散を大幅に低減する障壁材料を含むことができ、特定の実施形態では、障壁材料は、ZrN、Zr、MoSi2、Si3N4、B4C、SiC、及びCrから成る材料の群から選択することができる。
一部の場合には、平滑化層は、金属質の基板の上に重なり、かつ接触することができる。一実施形態では、平滑化層は、3〜100nmの範囲の厚みを有することができる。特定の実施例では、平滑化層は、非晶質材料を含むことができる。
一実施例では、堆積させる段階/行為は、イオンビームスパッタ堆積、電子ビーム物理蒸着マグネトロンスパッタリング、及びその組合せから成る技術の群から選択された物理蒸着技術を使用して実行することができる。
特定の実施例では、平滑化材料は、ZrN、Zr、MoSi2、Si3N4、B4C、SiC、及びCrから成る材料の群から選択することができる。
特定の実施例では、多層ミラーコーティングは、平滑化材料の上に重なり、かつ接触することができる。
一実施例では、除去する段階/行為では、化学エッチングを用いて多層ミラーコーティングを除去することができ、特定の実施例では、中間層は、5〜20nmの範囲の厚みを有することができ、除去する段階/行為では、化学エッチングを用いて多層ミラーコーティングを除去することができる。
この態様の一実施例では、停止層は、ZrN、Zr、Si3N4、SiB6、SiC、C、Cr、B4C、Mo2C、SiO2、ZrB2、YB6、及びMoSi2から成る材料の群から選択される材料を含むことができ、エッチングする段階は、Cl2、HCl、CF4、及びその混合物から成る材料の群から選択されるエッチング液を使用することができる。
一構成においては、第2の多層コーティングスタックは、40個を超える二層を含むことができる。
この態様の特定の実施形態では、停止層は、第1の停止層とすることができ、ミラーは、第2の多層コーティングスタックの上に重なる第2の停止層及び第2の停止層の上に重なる第3の多層コーティングスタックを含むことができる。
図7Eは、厚み約0.2μmのウラン層及び約50nm厚Ru層を有するフィルタに関する透過率強度対ナノメートル単位の波長の計算プロットを示している。帯域は、ウランフィルタ(図7B〜図D)よりも狭く、ピーク透過率は、10%の近くであることが見出されている。
例えば、このコーティングは、物理蒸着、化学蒸着、フレーム溶射電気メッキ、又はその組合せを用いて基板上へ直接に付加することができる。基板の直接的な付加により導電材料及び基板の良好な熱接触が得られる。例えば、基板は、SiC、多結晶シリコン、又は単結晶シリコンで形成することができる。殆どの場合、例えば、コーティングの割れ、剥離などを防止するために導電塗料及び基板の熱膨脹率を適合させることが望ましいであろう。この点に関しては、Mo及びSiCは、比較的近い熱膨脹率を有する。
SiC基板は、表面純度に基づいて、〜1kΩ/cmから1000kΩ/cmというかなり高い表面抵抗率を有する。Mo背面加熱器に沿った抵抗は、1Ω/cmを下回り、従って、加熱電流は、殆ど完全にMo加熱ループを通過する。
図9Bは、多層ミラーコーティング856、例えば、約30〜90のMo/Si二層を有するコーティングを中間層852、854の上に重なるように堆積させることができることも示している。
22 システム、装置
26 チャンバ
28 楕円面ミラーの焦点
Claims (15)
- チャンバ内に配置された少なくとも1つのミラーと前記ミラーの光学的状態をモニタリングするシステムとを有するEUV光生成システムであって、
前記ミラーが前記チャンバ内でEUV光生成のための作動位置にあるときに、EUVスペクトル外のスペクトルを有する第1の光で前記ミラーの少なくとも一部を照射する光源と、
前記ミラーの前記少なくとも一部から反射された前記第1の光の一部である第2の光の一部の光学特性を測定し、前記光学的状態に関する情報を生成する移動可能な検出器と、
を備え、
前記ミラーは1次焦点及び2次焦点を有しており、前記光源は、前記EUV光生成を行う際は前記2次焦点以外の場所に位置し、前記EUV光生成を停止したときに前記2次焦点へ移動可能であり、前記2次焦点と前記ミラーとの距離は、前記1次焦点と前記ミラーとの距離よりも大きいことを特徴とするEVU光生成システム。 - 前記第1の光は可視光のスペクトルである、請求項1に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器と前記ミラーとの距離は、前記1次焦点と前記ミラーとの距離よりも大きい、請求項1に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器は、前記第2の光を受光するスクリーンを少なくとも含んでいる、請求項3に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器は、前記第2の光を受光する電荷結合素子(CCD)を少なくとも含んでいる、請求項3に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器と前記ミラーとの距離は、前記2次焦点と前記ミラーとの距離よりも小さい、請求項3に記載のEUV光生成システム。
- 前記ミラーの前記少なくとも一部を照射するために前記光源を照射位置へ移動させる位置決めシステムをさらに備え、前記チャンバが前記EUV光の生成に用いられているときは、前記光源は前記位置決めシステムによって前記照射位置へは位置決めされない、請求項1に記載のEUV光生成システム。
- チャンバ内に配置された少なくとも1つのミラーと前記ミラーの光学的状態をモニタリングするシステムとを有するEUV光生成システムであって、
前記ミラーが前記チャンバ内でEUV光生成のための作動位置にあるときに、EUVスペクトル外のスペクトルを有する第1の光で前記ミラーの少なくとも一部を照射する光源と、
前記ミラーの前記少なくとも一部から反射された前記第1の光の一部である第2の光の一部の光学特性を測定し、前記光学的状態に関する情報を生成する検出器と、
を備え、
前記ミラーは1次焦点及び2次焦点を有しており、前記光源は前記1次焦点に配置され、前記2次焦点と前記ミラーとの距離は、前記1次焦点及び前記ミラーとの距離よりも大きいことを特徴とするEUV光生成システム。 - 前記検出器は前記ミラーからの鏡面反射光の円錐の外に位置し、前記第2の光は、前記第1の光が前記ミラーの一部から反射された後の前記第1の光の拡散反射光である、請求項8に記載のEUV光生成システム。
- 前記第1の光は可視光のスペクトルである、請求項8に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器と前記ミラーとの距離は、前記1次焦点と前記ミラーとの距離よりも大きい、請求項8に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器は、前記第2の光を受光するスクリーンを少なくとも含んでいる、請求項11に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器は、前記第2の光を受光する電荷結合素子(CCD)を少なくとも含んでいる、請求項11に記載のEUV光生成システム。
- 前記検出器と前記ミラーとの距離は、前記2次焦点と前記ミラーとの距離よりも小さい、請求項11に記載のEUV光生成システム。
- 前記ミラーの前記少なくとも一部を照射するために前記光源を照射位置へ移動させる位置決めシステムをさらに備え、前記チャンバが前記EUV光の生成に用いられているときは、前記光源は前記位置決めシステムによって前記照射位置へは位置決めされない、請求項8に記載のEUV光生成システム。
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