KR20160136427A - 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 euv 광원 - Google Patents

마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 euv 광원 Download PDF

Info

Publication number
KR20160136427A
KR20160136427A KR1020167029604A KR20167029604A KR20160136427A KR 20160136427 A KR20160136427 A KR 20160136427A KR 1020167029604 A KR1020167029604 A KR 1020167029604A KR 20167029604 A KR20167029604 A KR 20167029604A KR 20160136427 A KR20160136427 A KR 20160136427A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
undulator
euv light
electron beam
polarization state
light source
Prior art date
Application number
KR1020167029604A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102353835B1 (ko
Inventor
미카엘 파트라
Original Assignee
칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 filed Critical 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Publication of KR20160136427A publication Critical patent/KR20160136427A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102353835B1 publication Critical patent/KR102353835B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025Production of exposure light, i.e. light sources by lasers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566Polarisation control
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/0903Free-electron laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S4/00Devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in wave ranges other than those covered by groups H01S1/00, H01S3/00 or H01S5/00, e.g. phonon masers, X-ray lasers or gamma-ray lasers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/04Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H7/00Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
    • H05H7/04Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
    • H05H2007/041Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof for beam bunching, e.g. undulators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 광 장치를 위한 EUV 광원
본 발명은 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원으로서, 상기 EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원(110), 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛(120) 및 상기 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치(100)를 포함하고, 상기 언듈레이터 장치(100)는 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터(101); 및 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터(102)를 포함하고, 상기 제2 편광 상태는 상기 제1 편광 상태와 상이하고; 상기 제2 언듈레이터(102)는 상기 전자빔의 전파 방향을 따라 상기 제1 언듈레이터(101)의 다운스트림에 배열되며; 상기 언듈레이터 장치(100)는 제1 동작 모드 - 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광의 생서에 관하여 포화 상태임 - 및 적어도 하나의 제2 동작 모드 - 상기 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태가 아님 - 를 갖도록 구성된다.

Description

마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원{EUV LIGHT SOURCE FOR A LIGHTING DEVICE OF A MICROLITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
본 출원은 2014년 3월 26일자로 제출된 독일 특허 출원 DE 10 2014 205 579.2의 우선권을 주장한다. 상기 독일 출원의 내용은 본 출원의 본문에 참조로서 통합된다.
본 발명은 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원에 관한 것이다.
마이크로리소그래피는 예컨대 집적 회로 또는 LCD와 같은 마이크로구조의 구성요소를 제조하기 위하여 사용된다. 마이크로리소그래피 공정은 조명 장치 및 투영 렌즈를 갖는 소위 투영 노광 장치에서 수행된다. 이 경우, 조명 장치에 의해 조명된 마스크(레티클)의 이미지는 감광성 층(포토레지스트)에 의해 코팅되고 투영 렌즈의 이미지 평면에 배열된 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)상으로 투영 렌즈에 의해 투영되어서 마스크 구조를 기판의 감광성 코팅에 전사한다.
EUV 범위, 즉, 대략 13nm 또는 대략 7nm의 파장으로 고안된 투영 렌즈에서, 적절한 광 투과성 굴절 재료의 이용가능성의 부족으로 인해, 미러가 이미징 공정을 위한 광학적 구성요소로서 사용된다.
EUV 방사선원으로서, 자유 전자 레이저의 사용이 플라즈마원과 신크로트론을 제외하고 알려져 있다. 상기 레이저는 그 중에서도 생성된 방사선이 바람직한 EUV 방사선, 즉, 원하는 파장 범위로 한정되고, 플라즈마원의 경우 요구되는 표적 재료로 인해 발생하는 오염이 또한 회피된다는 장점을 갖는다.
투영 노광 장치의 동작 동안, 이미징 콘트라스트를 최적화하려는 목적으로 조명 디바이스에서 표적화된 방식으로 동공 평면 및/또는 레티클의 특정 편광 분포를 설정하고 및 또한 투영 노광 장치의 동작 동안 편광 분포에서의 변경을 수행할 수 있는 것이 요구된다.
원칙적으로, 자유 전자 레이저에서, 편광 방사선은 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하도록 복수의 자석을 포함하는 언듈레이터 장치의 사용에 의해 생성된다. 도 7a 및 도 7b는 각각이 경우에 전자빔(705)을 생성하기 위한 전자원(710), 상기 전자빔(705)을 가속하기 위한 가속기 유닛(720) 및 전자빔(705)을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 복수의 자석을 포함하는 언듈레이터 장치(700)를 포함하는 자유 전자 레이저의 가능 구조를 도시하고, 여기서, 상기 언듈레이터 장치(700)는 2개의 언듈레이터(701, 702)를 포함한다. 생성된 방사선의 편광은, 원칙적으로 2개의 언듈레이터(701, 702)를 포함하는 언듈레이터 장치(700)의 사용을 갖는 도 7a 및 도 7b에 따라, 언듈레이터 장치(700)의 자석의 실제(concrete) 배열에 의해 미리 한정되므로, 상호 상이한 편광 분포를 갖는 광 빔(S1, S2)(수평으로 그리고 수직으로 편광된 광)을 생성하는 것이 가능하고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 또한, 예컨대, 서로에 관하여 (관련 언듈레이터내의 전자빔의 전파의 개별 방향에 대해) 언듈레이터(701, 702)를 경사지게 함으로써, 개별 빔 경로의 부분 분리를 구현하는 것이 가능하다.
도 7a 및 도 7b를 참조하여 상기 기재된 원리가 상이한 편광 조명 세팅의 세팅을 허용하더라도(수평으로 그리고 수직으로 편광된 광의 중첩 시 효율적으로 편광된 방사선의 생성을 포함), 여기서, 실제로, 편광된 조명 세팅들 중 바람직한 하나의 세팅에 따라, 개별적으로 요구되지 않는 편광 상태를 갖는 언듈레이터의 광이 사용되지 않거나 손실되어서 그 결과 투영 노광 장치의 성능이 손상된다는 문제가 발생한다.
EUV 범위로 고안된 투영 노광 장치의 편광 분포를 변경하는데 관련된 선행 기술에 있어서, 단순히 예시로서, DE 10 2008 002 749 A1, US 2008/0192225 A1, WO 2006/111319 A2 및 US 6,999,172 B2가 참조된다.
본 발명의 목적은, 비교적 적은 광 손실과 함께 투영 노광 장치의 편광 분포의 플렉서블한(flexible) 세팅을 가능하게 하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원을 제공하는 것이다.
본 목적은 독립항 1의 특징에 의해 성취된다.
마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원, 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛 및 상기 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치를 포함하고, 상기 언듈레이터 장치는:
- 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터; 및
- 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터를 포함하고, 상기 제2 편광 상태는 상기 제1 편광 상태와 상이하고;
- 상기 제2 언듈레이터는 상기 전자빔의 전파 방향을 따라 상기 제1 언듈레이터의 다운스트림에 배열되며;
- 상기 언듈레이터 장치는 제1 동작 모드 - 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태임 - 및 적어도 하나의 제2 동작 모드 - 상기 제2 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태가 아님 - 를 갖도록 구성된다.
본 발명은 특히, 전체적으로 생성된 전자기 방사선에 관하여 본 발명에 따른 언듈레이터 장치에 존재하는 2개의 언듈레이터의 개별 절대값의 변경을 성취함으로써 상이한 바람직한 편광된 조명 설정의 플렉서블한 세팅 및 그러므로 궁극적으로 생성되는 편광 상태의 플렉서블한 세팅을 실현하는 개념을 기초로 한다.
전자빔의 전파 방향을 따르는 제1 언듈레이터는 포화 상태에 있거나 포화상태에 있지 않고 동작된다는 사실에 덕분에, 본 발명에 있어서, 전자빔의 전파 방향에 대하여 제2 언듈레이터가 언듈레이터 장치에 의해 전체적으로 릴리스되는 방사선이 되는 비율을 변경하는 것이 동시에 가능하다. 이것은, 제1 언듈레이터의 포화 상태의 발생의 경우 전체 사용 가능한 에너지가, 제2 언듈레이터를 통과할 시에 전자의 에너지 불선명도가 이미 상당히 커서 레이저 행동이 더는 존재할 수 없다는 결과를 갖고 제1 언듈레이터의 전자빔으로부터 이미 드로잉되는 것의 고려를 기초로 한다. 반대로, 포화 상태가 제1 언듈레이터에서 발생하지 않을 경우, 제1 언듈레이터는 광을 생성하고 상당히 적은 정도로 전자빔으로부터 에너지를 드로잉하여, 따라서, 레이저 행동 또는 광 생성은 제2 언듈레이터에서 발생한다.
결과적으로, 이러한 총 강도에 대한 2개의 언듈레이터의 상대 분포의 변경에 의해 본 발명에 따른 언듈레이터 장치에 의해 릴리스된 전체 방사선 에너지 또는 강도의 일정한 사용에 의해, 상당한 광 손실 없이 편광 분포의 플렉서블한 설정을 성취하는 것이 가능하다.
이러한 경우에, 본 발명의 추가 장점은, 자유 전자 레이저의 비용에 관한 주 지출이 전자를 가속하기 위한 구성요소 및 이러한 구성요소의 요구된 냉각에 의해 (그리고 언듈레이터 장치에 의해서가 아님) 유발되기 때문에 2개의 언듈레이터를 사용하는 본 발명에 따른 개념은 비용 측면의 지출의 상당한 증가를 야기하지 않는다는 점이다.
본 발명의 추가 장점은, 이하에서 더욱 상세하게 도시되는 바와 같이, 2개의 언듈레이터 사이에서 전체적으로 방출되는 에너지의 분포 및 그러므로 궁극적으로 제공되는 편광 상태의 상당한 변경이 이미 소위 이득 길이 또는 그에 관련된 파라미터에서의 비교적 작은 변화를 갖고 성취될 수 있는 점이다.
본 공개의 의미 내에서, 언듈레이터가 EUV 광의 생성에 관련하여 포화 상태에 있다는 사실은 바람직하게, 관련 언듈레이터의 출력에서의 강도가 관련 언듈레를 통해 90%가 통과한 후(0이 아닌 관련 언듈레이터의 출력에서의 강도가 기본으로 취해짐) 성취되는 강도 값의 1.1배보다 작은 것을 의미한다.
언듈레이터 장치는 EUV 광을 생성하기 위한 복수의 자석을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 그에 한정되지 않고, 추가 실시예에서, 레이저의 전자기 필드는 알려진 바와 같이, 예컨대 US 2007/0152171 A1로부터 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 언듈레이터 장치는 적어도 하나의 동작 모드에서, EUV 광의 생성의 적어도 90%의 비율이 제2 언듈레이터에 의해 시행되도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 적어도 하나의 동작 모드에서, 언듈레이터 장치는 EUV 광의 생성의 적어도 90%의 비율이 제1 언듈레이터에 의해 시행되도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 언듈레이터 장치는 적어도 하나의 동작 모드에서, EUV 광의 생성의 적어도 40%의 비율이 제1 언듈레이터에 의해 실현되고 EUV 광의 생성의 적어도 40%의 비율이 제2 언듈레이터에 의해 시행되도록 구성된다.
일 실시예에 있어서, 언듈레이터 장치에 의해 생성되는 EUV 광의 편광 상태는 전자빔이 언듈레이터 장치에 들어가기 전에 전자빔의 수정(modification)에 의해 변경 가능한 방식으로 설정 가능하다. 특히, 언듈레이터 장치에 의해 생성된 EUV 광의 편광 상태는 전자빔이 언듈레이터 장치에 들어가기 전에 전자빔의 이득 길이의 수정에 의해 변경 가능한 방식으로 설정 가능하다. 편광 세팅(또는 2개의 언듈레이터의 상대 분포의 변경)이 전자빔이 언듈레이터 장치에 들어가기 전에 전자빔의 세팅 또는 수정에 의해 실현되는 점 덕분에, 언듈레이터 자체내의 작용(actuation)이 필요치 않으므로 언듈레이터 장치의 이러한 작용과 관련된 구조적 지출(outlay)이 회피된다.
일 실시예에 있어서, EUV 광원은 전자빔을 포커싱하기 위한 복수의 4중극 자석을 포함하고, 자석에 전류가 인가될 수 있고, 제1 동작 모드와 제2 동작 모드 사이의 스위칭은 4중극 자석들 중 적어도 하나의 전류의 변경에 의해 적어도 부분적으로 실현된다.
일 실시예에 있어서, 제1 편광 상태와 제2 편광 상태는 서로에 관하여 직교한다.
일 실시예에 있어서, 언듈레이터 장치는 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 제1 광 빔 및 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 제2 광 빔이 서로로부터 공간적으로 분리되는 방식으로 조명 장치에 공급될 수 있는 방식으로 더 구성된다.
일 실시예에 있어서, 제1 언듈레이터 및 제2 언듈레이터는 제1 언듈레이터의 전자빔의 전파 방향 및 제2 언듈레이터의 전자빔의 전파 방향이 서로에 관하여 경사지는 방식으로 배열된다.
일 실시예에 있어서, 언듈레이터 장치는, 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 제1 광 빔 및 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 제2 광 빔이 조명 장치에 공급되는 경로에서 서로 중첩될 수 있는 방식으로 구성된다.
본 발명은 또한 조명 장치 및 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치에 관한 것이며, 투영 노광 장치는 상기 특징을 갖는 EUV 광원을 포함한다.
본 발명의 추가 측면에 있어서, 본 발명은 EUV 광원, 조명 장치 및 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치에 관한 것이며, EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원, 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛 및 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치를 포함하고,
- 언듈레이터 장치는 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터 및 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터를 포함하고, 제2 편광 상태는 제1 편광 상태와 상이하고;
- 투영 노광 장치의 동작 동안, 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광 및 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광은 조명 장치내로 각각 입사되며;
- 전자빔의 에너지가 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 개별적으로 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 변환되는 개별 상대 비율은 변경가능한 방식으로 설정가능하다.
이러한 경우에, 특히, 제1 및 제2 언듈레이터에 의해 개별적으로 생성되는 EUV 광의 광 에너지는 관련 비율을 계산하기 위하여 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전자빔의 에너지가 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 개별적으로 변환되는 개별 상대 비율의 변경가능한 설정은 전자빔이 언듈레이터 장치에 들어가기 전에 전자빔의 수정에 의해 (예컨대, 이득 길이의 수정에 의해) 수행될 수 있다.
추가 측면에 있어서, 본 발명은 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원의 동작 방법으로서, EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원, 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛 및 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치를 포함하고, 언듈레이터 장치는:
- 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터; 및
- 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터를 포함하고, 제2 편광 상태는 제1 편광 상태와 상이하고;
- 제2 언듈레이터는 전자빔의 전파 방향을 따라 제1 언듈레이터의 다운스트림에 배열되며;
- 언듈레이터 장치의 동작 동안, 스위칭은 제1 동작 모드 - 제1 동작 모드에서, 제1 언듈레이터는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태임 - 및 적어도 하나의 제2 동작 모드 - 제2 동작 모드에서, 제1 언듈레이터는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태가 아님 - 사이에서 실현된다.
일 실시예에 있어서, 제1 동작 모드와 제2 동작 모드 사이의 스위칭은 전자빔이 언듈레이터 장치에 들어가기 전에 전자빔의 수정에 의해 (예컨대, 이득 길이의 수정에 의해) 실현된다.
마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원의 동작 방법으로서, EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원, 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛 및 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치를 포함하고,
- 언듈레이터 장치는 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터 및 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터를 포함하고, 제2 편광 상태는 제1 편광 상태와 상이하고;
- 투영 노광 장치의 동작 동안, 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광 및 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광은 조명 장치내로 개별적으로 입사되며;
- 상기 전자빔의 에너지가 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 개별적으로 변환되는 개별 상대 비율은 변경가능한 방식으로 설정가능하다.
일 실시예에 있어서, 전자빔의 에너지가 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 개별적으로 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 변환되는 개별 상대 비율의 변경가능한 설정은 전자빔이 언듈레이터 장치에 들어가기 전에 전자빔의 수정에 의해 실현된다.
일 실시예에 있어서, EUV 광원은 전자빔을 포커싱하기 위한 복수의 4중극 자석을 포함하고, 자석에 전류가 인가될 수 있고, 제1 동작 모드와 제2 동작 모드 사이의 스위칭은 4중극 자석들 중 적어도 하나의 자석의 전류의 변경에 의해 적어도 부분적으로 실현된다.
일 실시예에 있어서, 대략 접선 방향의 편광 분포 또는 대략 방사상의 편광 분포가 적어도 때때로 상기 조명 장치의 동공 평면에서 생성된다.
일 실시예에 있어서, 편광되지 않은 광은 적어도 때때로 상기 조명 장치의 동공 평면에서 생성된다.
본 발명은 또한 마이크로구조의 구성요소를 마이크로리소그래피식으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 추가 구성은 상세한 설명 및 종속항으로부터 알 수 있다.
본 발명은 동반하는 도면에 도시되는 예시적인 실시예를 기초로 이하에서 더 상세히 기재된다.
도 1은 본 발명에 따른 자유 전자 레이저의 가능 구조를 설명하는 개략도를 도시한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 기초가 되는 원리를 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 5 및 도 6은 본 발명이 실현될 수 있는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 가능 구조를 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 자유 전자 레이저의 가능 구조를 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 추가 실시예에 따른 자유 전자 레이저의 가능 구조를 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따라 EUV 광원에 의해 형성된 자유 전자 레이저의 가능 구조를 설명하는 개략도를 도시한다.
이러한 자유 전자 레이저의 경우의 도 1에 있어서, 전자원(110)에 의해 생성되는 전자빔은 가속기 유닛(120)의 도움으로 상대론적 속도까지 가속된다. 양극 자석(130)은 제1 전자빔 경로(140) 또는 제2 전자빔 경로(150) 상으로 그 에너지에 따른 전자를 보내고, 여기서, 복수의 양극 자석(도 1에서 예시로서 "D"에 의해 부분적으로 지정됨), 사중극 자석(도 1에서 예시로서 "Q"에 의해 부분적으로 지정됨) 및 육중극 자석(도 1에서 예시로서 "S"에 의해 부분적으로 지정됨)은 상기 전자빔 경로(140, 150) 상에 각각 배열된다.
일단 가속기 유닛(120)을 통과한 후, 전자빔의 전자의 에너지는, 상기 전자가 "130"으로 지정된 양극 자석에 의해 제1 전자빔 경로(140) 내로 보내져서 결과적으로 다시 가속기 유닛(120)을 통과하여 그 결과 전자가 더 가속되도록 된다. 양극 자석(130)의 제2 통과 동안, 전자빔의 전자의 에너지는, 전자가 제2 전자빔 경로(150)상으로 보내지도록 된다. 가속기 유닛(2)을 통한 복수의 통과는 또한, 재순환 개념(recirculator concept)으로 지칭되며 출판된 문헌 "극자외선 리소그래피를 위한 컴팩트한 13.5-nm 자유-전자 레이저(Y. Sokol, G. N. Kulipanov, A. N. Matveenko, O. A. Shevchenko and N. A. Vinokurov, Phys. Rev. Spec. Top., 14:040702, 2011)"에서 상세히 기재된다. 그러나, 본 발명은 상기 재순환 개념에 한정되지 않을 뿐만 아니라, 그보다는 (가속기 유닛을 통한 복수의 통과 없이) 상이한 구성에서도 구현될 수 있다.
제2 전자빔 경로(150) 내로 보내지는 전자는 언듈레이터 배열(100)상에 충돌한다. 상기 언듈레이터 배열(100)은 사인파 주기 운동(sinusoidal periodic movement)에 전자빔이 영향을 주도록 한다. 전자의 편향으로 인해, 전자는 전자의 상대론적 운동으로 인해 전자 경로를 따라 완전히 전방으로 보내지는 신크로트론 방사선을 방출한다. 언듈레이터 배열(100)의 인접한 주기에 방출되는 방사선은, 교정 단계(correct phase)와 중첩될 수 있다. 자유 전자 레이저의 파장은 전자의 에너지, 언듈레이터 배열(100)의 주기 또는 언듈레이터 배열(100)의 자계를 변경시킴으로써 여기서 조정될 수 있다.
언듈레이터 배열(100)에 의해 생성된 EUV 광은 도 1에서 단순히 개략적으로 도시되는 투영 노광 장치(160)의 조명 장치내로 결합된다.
도 2 및 도 3는 본 공개의 기초가 되는 원리를 명시하는 개략도이다.
도 2에 단순히 개략적으로 도시된 바와 같이, 전자빔이 기본적으로 균질하게 분포된 전자(섹션 "A")로부터 언듈레이터 배열(100)을 통과할 때, 파장의 자릿수(the order of magnitude)의 전자 번치(electron bunch)(소위 마이크로번치")(전자의 상대론적 속도로 인한 로렌츠 수축(Lorentz contraction)을 고려함)는 (섹션 "B")를 형성하고, 여기서, 동일한 전자 번치에 위치된 전자들만이 상호 일관적인 방사선을 방출할 수 있다. 따라서, 레이저 행동(laser action)은, 전자 번치 또는 "마이크로번치"가 충분히 두드러진 후(pronounced)(섹션 "C") 시작하며 레이저 행동으로 인해 전자의 에너지 분산 및 관련된 에너지 손실 및 그에 따른 증가하는 에너지 불선명도(energy unsharpness)가 과해지거나 전자 번치 또는 "마이크로번치"의 분해(resolution)를 야기하면 종료된다(섹션 "D").
도 3에 있어서, 이로써, 본 발명에 따른 언듈레이터 배열(100)은 제1 언듈레이터(101) 및 제2 언듈레이터(102)를 포함하고, 여기서 제1 및 제2 언듈레이터(101, 102)는 그 개별 자석 배열에 관하여 구성되어서, 그에 의해 각각 방출되는 전자기 방사선이 상호 상이한 편광(polarization) 상태를 갖는다. 구체적인 예시적인 실시예에서, 예컨대, 제1 언듈레이터(101)는 그것에 의해 방출되는 광이 수평으로 또는 x-방향으로 편광되는 방식으로 구성될 수 있으며, 제2 언듈레이터(102)는 그것에 의해 방출되는 광이 수직으로 또는 y-방향으로 편광되는 방식으로 구성될 수 있다.
이러한 언듈레이터 배열(100)로부터 나아가서, 본 발명에 따라, 이제, 전체적으로 생성된 전자기 방사선에 관련한 2개의 언듈레이터(101, 102)의 개별적인 절대값의 플렉서블한 변경(flexible variation) 및, 따라서, 이하에서 기재되는, 궁극적으로 생성되는 편광 상태의 플렉서블한 설정을 구현하는 것이 가능하다.
원칙적으로, 포화 상태의 시작 전에 전파 거리(z)에 대한 방출된 광 강도 또는 에너지의 종속성에 관하여 언듈레이터에서, 도 4에 따라, 이하의 관계를 갖는 반출된 광 강도 도는 에너지(Eemitt)에서의 지수 상승이 발생한다:
Figure pct00001
(1)
Figure pct00002
는 소위 이득 길이(gain length)를 표시하며,
Figure pct00003
는 언듈레이터의 입력에서의 광 강도를 표시한다.
특히, 2개의 언듈레이터(101, 102) 사이에서 전체적으로 방출된 에너지를 분포시키는 것(즉, 전체적으로 생성되는 전자기 방사선에 관하여 상기 언듈레이터(101, 102)의 개별적인 절댓값을 변경하는 것)을 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라, 이득 길이(
Figure pct00004
)를 변경하는 것이 가능하다. 이러한 접근법은, 상대적으로 짧은 이득 거리에 의해, 전체 사용 가능한 에너지는 제1 언듈레이터(101)의 전자빔으로부터 이미 제거된다는 고려를 기초로 하고, 여기서, 전자의 에너지 불선명도는 실질적으로 상당히 커서 레이저 행동이 더 불가능하다. 반대로, 이득 길이가 비교적 길도록 선택될 경우, 제1 언듈레이터(101)에서, 광이 생성되고 또는 에너지는 레이저 행동 또는 광 생성은 제2 언듈레이터(102)에서만 발생하는 결과에 의해 비교적 적은 정도로 전자빔으로부터 제거된다.
도 3에 개략적으로 표시된 바와 같이, 제1 시나리오 "I"에서, 예컨대, 레이저 행동의 시작과 끝 모두는, 언듈레이터 장치에 의해 릴리스된 전체 방사선이 수평으로 편광되도록 제1 언듈레이터(101)의 부분 상에서 발생할 수 있다. 제2 시나리오 "II"에서, 레이저 행동의 시작과 끝 모두는 언듈레이터 장치에 의해 릴리스된 전체 방사선이 수직으로 편광되도록 제2 언듈레이터(102)의 부분 상에서 발생할 수 있다. 제3 시나리오 "III"에서, 레이저 행동은 제1 언듈레이터(101)의 부분과 제2 언듈레이터(102) 모두에서 각각 발생할 수 있어서, 수평으로 편광된 방사선과 수직으로 편광된 방사선 모두 (동일하거나 상이한 비율로)생성된다. 후자의 경우, 관련된, 상이하게 편광된 광선은 (도 5 및 도 6을 참조하여 이하에서 기재되는 바와 같이) 조명 장치에 공간적으로 분리되게 주입되어서, 유사-접선 편광 조명 세팅과 같은 특정 편광 조명 세팅을 생성하고 또는 서로 중첩되어서 편광되지 않은 광을 생성할 수 있다.
일 예시적인 수량적 고려는, 도 4를 참조로 도시되는 지수 프로파일로 인해, 2개의 언듈레이터(101, 102) 사이에서 전체적으로 방출되는 에너지의 분포 및 따라서 궁극적으로 제공되는 편광 상태의 상당한 변경이 이득 길이에서의 비교적 작은 변화에의해 이미 성취될 수 있는 것이 도시된다.
이러한 측면에서, 이하에서, 오직 전자빔의 노이즈로부터 시작하는 포화 상태를 실현하기 위한 언듈레이터의 통상적인 길이는 이득 길이의 값의 18배에 상응하는 것이 가정된다. 전체 광 생성이 제1 언듈레이터(101)에 의해 실현되는 언듈레이터(101, 102)의 이러한 구성으로부터 나아가서, 이득 길이는 1.2의 인수만큼 증가될 경우, 예컨대, 제1 언듈레이터(101)의 길이는 효율적으로 오직 18/(1.2) = 15 이득 길이이므로, 제1 언듈레이터는, 제1 언듈레이터에 의해 릴리스된 에너지 또는 강도가 최대 가능 에너지 또는 강도의 약 5%에 불과하며 나머지 약 95%는 대신 제2 언듈레이터(102)에 의해 릴리스되는 결과에 의해 포화 상태를 실현하기 까지 3 이득 길이가 부족하다.
이득 길이(
Figure pct00005
)는 상기 전자빔이 이미 가진 에너지 분산 및 전자원에 의해 생성되는 전자빔의 직경에 따른다. 그러므로, 2개의 언듈레이터(101, 102) 사이에서 전체적으로 방출되는 에너지의 분포를 변경하도록 이득 길이(
Figure pct00006
)의 변경은 원칙적으로 상이한 방식으로 실현될 수 있고, 여기서 상이한 선택의 조합이 또한 가능하다:
일 옵션에 있어서, 전자빔에 초점을 맞추기 위하여 4중극 자석(Q)- 도 1의 구조에 도시됨 - 에 인가되는 전류는 표적화된 방식으로 변경될 수 있다. 이것은, 사중극 자석(Q)에 의해 야기되는 전자빔의 일정한 포커싱이 전자빔의 전자의 다이버전스를 방해(counteract)한다는 고려를 기초로 하고, 여기서, 전자의 상기 다이버전스는 각각의 경우에 특정 전자와 광학축 사이에서 더 큰 각도를 야기한다. 이득 길이에 대한 이러한 각도 증가의 효과는 치수없는(dimensionless) 파라미터에 의해 기재될 수 있고:
Figure pct00007
(2)
이것은, 예컨대, P. Schmuser 외의 "자외선 및 소프트 X-선 자유 전자 레이저: 물리적 원칙, 실험적 결과, 기술적 도전에 대한 입문(STMP 229, Springer, Berlin Heidelberg 2008, DOI 10.1007/ 978-3-540-79572-8)"에서 더 상세히 설명된다.
식(2)에서, ε는 전자빔의 "방사도"(즉, 위상 공간 볼륨), 즉, 위치 공간의 RMS와 각도 공간의 RMS의 곱(product)이다. 위치 공간의 크기는 가속기의 물리적 특성에 있어서 직접적으로 명시되지 않되, 그보다는 방사도에 관한 곱(βavε)으로서 명시된다.
Figure pct00008
은 방출된 방사선의 파장이다. 이것은 이중 로렌츠 수축에 의한 언듈레이터의 주기(λu)로부터 기인하고, 즉, 전자의 레스트(rest) 시스템에서, 언듈레이터는 상대론적으로 이동하며, 전자에 의해 방출되는 방사선은 실험 시스템으로 변형되어야 한다.
Figure pct00009
는 위치, 각도 및 에너지 공간에서의 상호 작용 효과 및/또는 불선명도를 고려하지 않는 제1 근사에 대한 이득 길이이다.
Figure pct00010
는 따라서 예측된 바와 같이, 이득 길이를 변경할 수 있는 모든 관련 효과에 대한 스케일링 인수의 역할을 한다.
다시 말해서, 제1 언듈레이터(101)가 EUV 광의 생성에 관한 포화 상태에 있는 제1 동작 모드와 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광이 생성에 관한 포화 상태에 있지 않은 적어도 하나의 제2 동작 모드 사이의 스위칭 및 그러므로 또한 EUV 광원에 의해 생성되는 방사선의 편광 상태의 제어는 4중극 자석(Q)에 인가된 전류의 변경에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
추가 옵션에 있어서, 이득 길이
Figure pct00011
의 변경 또는 2개의 언듈레이터(101, 102) 사이에서 전체적으로 방출되는 에너지의 분포의 변경은 또한 전자원(110)에 의해 생성되는 전자의 에너지 불선명도에 의해 실현될 수 있다. 전자의 상기 에너지 불선명도에 대한 상대적 파라미터는 먼저 전극의 (전자) 온도이며 다음으로 전자를 분리하도록 사용되는 광자의 에너지이다. 더욱이, 전자 사이의 상호작용과 편향 자석의 추가 전계는 또한 에너지 불선명도의 증가를 야기할 수 있다. 이득 길이에 대한 에너지 불선명도의 효과는 치수가 없는 파라미터에 의해 기재될 수 있다:
Figure pct00012
(3).
σŋ 는 전자빔의 전자의 에너지 변동의 RMS를 수량화한다.
도 8은 추가 실시예에 있어서, 본 발명에 다른 EUV 광원에 의해 형성된 자유 전자 레이저의 가능 구조를 설명하기 위한 개략도를 도시하고, 여기서 도 1과 유사하거나 실질적으로 기능이 동일한 구성요소는 "700"씩 증가된 참조 번호로 지정된다. 도 8에 따른 구조는, 특히, 언듈레이터(801, 802)가 전자빔의 전파 방향을 따라 서로 나란히 이어서(one behind another) 배열되는 것이 아니라, 서로 병렬로 배열되는 것에 있어서 도 1과 상이하고, 여기서, 전자빔 스위치(870)(예컨대 구동 가능한 자석의 형태는 전자빔 경로(850)에 위치되며, 이러한 전자빔 스위치의 구동에 의해, 전자 전치는 언듈레이터 장치(800)의 언듈레이터(801, 802)로 선택적으로 보내질 수 있다. 이러한 경우에, 제1 언듈레이터(801)에 의해 생성되는 EUV 광과 제2 언듈레이터(802)에 의해 생성되는 EUV 광은 모두 투영 노광 장치(860)(도 8에서 단순히 개략적으로 표시됨)내로 (즉, 동일한 조명 장치 내로) 입사된다(coupled into). 결과적으로, 도 8에 따른 구조에서, 마찬가지로, 전자빔의 에너지가 제1 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 선택적으로 제2 언듈레이터에 의해 생성되는 EUV 광으로 변환되는 개별 상대 비율은 변경가능한 방식으로 설정 가능하다(언듈레이터가 예컨대 본 실시예에서 마찬가지로 상호 직교인 편광 상태를 생성할 수 있다). 여기서, 마찬가지로 도 8에 따른 구조의 경우에, 관련된, 상이하게 편광된 빔은 투영 노광 장치(860)의 조명 장치에 공간적으로 분리되게 공급되어서(도 5 및 도 6을 참조하여 이하에서 기재됨), 유사-접선 편광 조명 세팅과 같은 특정 편광 조명 세팅을 생성할 수 있고 또는 서로 중첩되어서 편광되지 않은 광을 생성할 수 있다.
결과적으로, 도 8에 도시된 구조의 경우에 마찬가지로, 전체 방사선 에너지 또는 강도의 일정한 사용이 본 발명에 따른 언듈레이터 배열(800)에 의해 릴리스되면, 그 총 강도에 대한 2개의 언듈레이터(801, 802)의 상대 분포의 변경에 의해, 광의 상당한 손실 없이 편광 분포의 플렉서블한 세팅을 성취하는 것이 가능하다.
도 5 및 도 6은 본 발명이 실현될 수 있는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 가능 구조를 단순히 개략적이고 단순화하여 도시하는 역할을 한다. 도 5에 있어서, 광은 광학 빔 안내 및 확장 유닛(502)을 통해 (예컨대, 상기 기재된 언듈레이터(101, 102)에 상응하는) 2개의 입력(501a, 501b)을 통해 조명 장치(503) 내로 입사되고, 상기 조명 장치는 (도 6을 참조하여 이하에서 기재되는 바와 같이) 빔 편향 장치(10) 및 -동공 생성을 위한 광학 유닛(504)에서 - 중간 필드 평면에 위치된 미러 장치(200)를 포함한다. 조명 장치(503)에 의해 조명되는 마스크(레티클)(505)는 다운스트림 투영 렌즈(506)의 오브젝트 평면에 위치되고, 이것은 이미지 평면에 배열되는 웨이퍼(507) 상으로 마스크(505) 상의 구조를 이미징한다.
도 6에 있어서, 빔 편향 장치(10)는 예컨대 스트립 미러 유닛(strip mirror unit)으로서 구현될 수 있고, "11" 및 "12"는 2개의 상이한 스트립 미러 또는 스트립 미러의 그룹을 나타낼 수 있다. 상기 스트립 미러 또는 제1 반사 표면(11, 12...)은 각각의 경우에 2개의 상호 수직인 경사 축(예시적인 실시예에서 x- 및 y-방향으로 나아감)을 기준으로 경사 가능하여, 스트립 미러 또는 제1 반사 표면(11, 12...)에서 반사된 광은 개별 스트립 미러의 경사에 따라 상이한, 원칙적으로 임의 설정 가능한 입체 각도로 반사될 수 있다. 빔 편향 배열(10)의 개별 반사 표면 또는 스트립 미러에서 반사되고 제1 입력(501a) 또는 제2 입력(501b)으로부터 기인하며 관련 언듈레이터(101, 102)에 의해 제공되는 상응하는 편광 상태를 갖는 광은 동공 평면 내로 (예컨대, 동공 평면에 위치된 동공 패싯 미러 상으로) 서로 독립되어 조절 가능한 복수의 미러 소자를 포함하는 상기 기재된 미러 장치(200)(도 6에 미도시)를 통해 보내지고, 여기서, 원하는 편광 조명 설정(P1)은 빔 편향 배열(10)의 제1 반사 표면 및 미러 장치의 미러 소자의 배향에 따라 생성된다. 예컨대 도 6에 표시되는 바와 같은 - 그러나 본 발명이 그에 한정되지 않음 - 원하는 편광 조명 설정은 알려진 방식 그 자체로 높은 콘트라스트 이미징이 가능한 근사 접선인 편광 조명 세팅(유사 접선 편광 조명 세팅으로도 지칭됨)이 될 수 있고, 여기서, x-방향에서 서로 반대로 위치되는 조명 극은 y-방향으로 선형 편광되며 y-방향으로 서로 반대로 위치되는 조명 극은 x-방향으로 편광된다. 더욱이, 생성된 편광 분포는 또한 예컨대 적어도 근사 방사상 편광 분포가 될 수 있다.
본 발명이 특정한 실시예를 기초로 하여 기재하였을지라도, 수많은 변경 및 대안적인 실시예가 예컨대 개별 실시예의 특성의 조합 및/또는 교환에 의해 당업자에게 자명하게 된다. 따라서, 그러한 변경 및 대안적인 실시예가 본 발명에 의해 부수적으로 포함되는 것과, 본 발명의 범위가 오직 수반하는 특허청구범위 및 그 등가의 의미 내로만 제한됨은 당업자에게는 말할 필요도 없다.

Claims (22)

  1. 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원으로서, 상기 EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원(110), 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛(120) 및 상기 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터(undulator) 장치(100)를 포함하고, 상기 언듈레이터 장치(100)는:
    Figure pct00013
    제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터(101); 및
    Figure pct00014
    제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터(102)를 포함하고, 상기 제2 편광 상태는 상기 제1 편광 상태와 상이하고;
    Figure pct00015
    상기 제2 언듈레이터(102)는 상기 전자빔의 전파 방향을 따라 상기 제1 언듈레이터(101)의 다운스트림에 배열되며;
    Figure pct00016
    상기 언듈레이터 장치(100)는 제1 동작 모드 - 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태임 - 및 적어도 하나의 제2 동작 모드 - 상기 제 2 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태가 아님 - 를 갖도록 구성되는, EUV 광원.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)는, 적어도 하나의 동작 모드에서, EUV 광의 생성의 적어도 90%의 비율이 제2 언듈레이터(102)에 의해 시행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)는, 적어도 하나의 동작 모드에서, EUV 광의 생성의 적어도 90%의 비율이 상기 제1 언듈레이터(101)에 의해 시행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)는, 적어도 하나의 동작 모드에서, EUV 광의 생성의 적어도 40%의 비율이 상기 제1 언듈레이터(101)에 의해 시행되고, EUV 광의 상기 생성의 적어도 40%의 비율이 상기 제2 언듈레이터(102)에 의해 시행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)에 의해 생성되는 EUV 광의 편광 상태는, 전자빔이 상기 언듈레이터 장치(100)에 들어가기 전에 상기 전자빔의 수정(modification)에 의해 변경 가능한 방식으로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)에 의해 생성되는 상기 EUV 광의 편광 상태는, 상기 전자빔이 상기 언듈레이터 장치(100)에 들어가기 전에 상기 전자빔의 이득 길이의 수정에 의해 변경 가능한 방식으로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 EUV 광원은 상기 전자빔을 포커싱하기 위한 복수의 4중극 자석을 포함하고, 상기 자석에 전류가 인가될 수 있고, 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드 사이의 스위칭은 상기 4중극 자석들 중 적어도 하나에 있어서의 전류의 변경에 의해 적어도 부분적으로 시행되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 편광 상태와 상기 제2 편광 상태는 서로에 관하여 직교적인 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)는, 상기 제1 언듈레이터(101)에 의해 생성되는 제1 광 빔 및 상기 제2 언듈레이터(102)에 의해 생성되는 제2 광 빔이 서로로부터 공간적으로 분리되는 방식으로 상기 조명 장치에 공급될 수 있는 방식으로 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 언듈레이터 및 상기 제2 언듈레이터는, 상기 제1 언듈레이터(101)의 전자빔의 전파 방향 및 상기 제2 언듈레이터(102)의 전자빔의 전파 방향이 서로에 관하여 경사지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언듈레이터 장치(100)는, 상기 제1 언듈레이터(101)에 의해 생성되는 제1 광 빔 및 상기 제2 언듈레이터(102)에 의해 생성되는 제2 광 빔이 상기 조명 장치에 공급되는 경로에서 서로 중첩될 수 있도록 또한 구성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  12. 조명 장치(503) 및 투영 렌즈(506)를 포함하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치로서, 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 EUV 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치.
  13. EUV 광원, 조명 장치(503) 및 투영 렌즈(506)를 포함하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치로서, 상기 EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원(110, 810), 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛(120, 820) 및 상기 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치(100, 800)를 포함하고,
    Figure pct00017
    상기 언듈레이터 장치(100, 800)는 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터(101, 801) 및 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터(102, 802)를 포함하고, 상기 제2 편광 상태는 상기 제1 편광 상태와 상이하고;
    Figure pct00018
    상기 투영 노광 장치의 동작 동안, 상기 제1 언듈레이터(101, 801)에 의해 생성되는 EUV 광 및 상기 제2 언듈레이터(102, 802)에 의해 생성되는 EUV 광은 상기 조명 장치(503)내로 각각 결합되며;
    Figure pct00019
    상기 전자빔의 에너지가 상기 제1 언듈레이터(101, 801)에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 상기 제2 언듈레이터(102, 802)에 의해 생성되는 EUV 광으로 개별적으로 변환되는 개별 상대 비율은 변경 가능한 방식으로 설정 가능한, 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 전자빔의 에너지가 상기 제1 언듈레이터(101, 801)에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 상기 제2 언듈레이터(102, 802)에 의해 생성되는 EUV 광으로 개별적으로 변환되는 상기 개별 상대 비율의 변경 가능한 설정은, 상기 전자빔이 상기 언듈레이터 장치(100, 800)에 들어가기 전에 상기 전자빔의 수정에 의해 행해질 수 있는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치.
  15. 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원의 동작 방법으로서, 상기 EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원(110), 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛(120) 및 상기 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치(100)를 포함하고, 상기 언듈레이터 장치(100)는:
    Figure pct00020
    제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터(101); 및
    Figure pct00021
    제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터(102)를 포함하고, 상기 제2 편광 상태는 상기 제1 편광 상태와 상이하고;
    Figure pct00022
    상기 제2 언듈레이터(102)는 상기 전자빔의 전파 방향을 따라 상기 제1 언듈레이터(101)의 다운스트림에 배열되며;
    Figure pct00023
    상기 언듈레이터 장치(100)의 동작 동안, 스위칭이 제1 동작 모드 - 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태임 - 와 적어도 하나의 제2 동작 모드 - 상기 제2 동작 모드에서, 상기 제1 언듈레이터(101)는 EUV 광의 생성에 관하여 포화 상태가 아님 - 사이에서 시행되는, EUV 광원의 동작 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드 사이의 스위칭은 상기 전자빔이 상기 언듈레이터 장치(100)에 들어가기 전에 상기 전자빔의 수정에 의해 시행되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원의 동작 방법.
  17. 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 EUV 광원의 동작 방법으로서, 상기 EUV 광원은 전자빔을 생성하기 위한 전자원(110), 상기 전자빔을 가속하기 위한 가속기 유닛(120) 및 상기 전자빔을 편향함으로써 EUV 광을 생성하기 위한 언듈레이터 장치(100)를 포함하고,
    Figure pct00024
    상기 언듈레이터 장치(100, 800)는 제1 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 제1 언듈레이터(101, 801) 및 제2 편광 상태를 갖는 EUV 광을 생성하기 위한 적어도 하나의 제2 언듈레이터(102, 802)를 포함하고, 상기 제2 편광 상태는 상기 제1 편광 상태와 상이하고;
    Figure pct00025
    상기 투영 노광 장치의 동작 동안, 상기 제1 언듈레이터(101, 801)에 의해 생성되는 EUV 광 및 상기 제2 언듈레이터(102, 802)에 의해 생성되는 EUV 광은 상기 조명 장치(503)내로 개별적으로 결합되며;
    Figure pct00026
    상기 전자빔의 에너지가 상기 제1 언듈레이터(101, 801)에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 상기 제2 언듈레이터(102, 802)에 의해 생성되는 EUV 광으로 개별적으로 변환되는 개별 상대 비율은 변경 가능한 방식으로 설정 가능한, EUV 광원의 동작 방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 전자빔의 에너지가 상기 제1 언듈레이터(101, 801)에 의해 생성되는 EUV 광으로 그리고 상기 제2 언듈레이터(102, 802)에 의해 생성되는 EUV 광으로 개별적으로 변환되는 상기 개별 상대 비율의 변경가능한 설정은 상기 전자빔이 상기 언듈레이터 장치(100, 800)에 들어가기 전에 상기 전자빔의 수정에 의해 시행될 수 있는 것을 특징으로 하는 EUV 광원의 동작 방법.
  19. 청구항 15 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 EUV 광원은 상기 전자빔을 포커싱하기 위한 복수의 4중극 자석을 포함하고, 상기 자석에 전류가 인가될 수 있고, 상기 제1 동작 모드와 상기 제2 동작 모드 사이의 스위칭이 상기 4중극 자석들 중 적어도 하나의 자석에 있어서의 전류의 변경에 의해 적어도 부분적으로 시행되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원의 동작 방법.
  20. 청구항 15 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 대략 접선 방향의 편광 분포 또는 대략 방사상의 편광 분포가 적어도 때때로 상기 조명 장치의 동공 평면에서 생성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원의 동작 방법.
  21. 청구항 15 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서, 편광되지 않은 광이 적어도 때때로 상기 조명 장치의 동공 평면에서 생성되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원의 동작 방법.
  22. 마이크로구조의 구성요소를 마이크로리소그래픽으로 제조하기 위한 방법으로서,
    Figure pct00027
    감광성 재료로 구성되는 층이 적어도 부분적으로 형성(apply)된 기판을 제공하는 단계;
    Figure pct00028
    이미징될 구조를 갖는 마스크(505)를 제공하는 단계;
    Figure pct00029
    청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치를 제공하는 단계; 및
    Figure pct00030
    상기 투영 노광 장치에 의해 상기 층의 영역 상으로 상기 마스크(505)의 적어도 일부를 투영하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
KR1020167029604A 2014-03-26 2015-02-27 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 euv 광원 KR102353835B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014205579.2 2014-03-26
DE102014205579.2A DE102014205579A1 (de) 2014-03-26 2014-03-26 EUV-Lichtquelle für eine Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
PCT/EP2015/054175 WO2015144386A1 (de) 2014-03-26 2015-02-27 Euv-lichtquelle für eine beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160136427A true KR20160136427A (ko) 2016-11-29
KR102353835B1 KR102353835B1 (ko) 2022-01-20

Family

ID=52697362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167029604A KR102353835B1 (ko) 2014-03-26 2015-02-27 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 장치용 euv 광원

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9823571B2 (ko)
EP (1) EP3123246B1 (ko)
JP (1) JP6498693B2 (ko)
KR (1) KR102353835B1 (ko)
CN (1) CN106133609B (ko)
DE (1) DE102014205579A1 (ko)
WO (1) WO2015144386A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9793036B2 (en) * 2015-02-13 2017-10-17 Particle Beam Lasers, Inc. Low temperature superconductor and aligned high temperature superconductor magnetic dipole system and method for producing high magnetic fields
US20180294617A1 (en) * 2015-10-05 2018-10-11 Randell L. Mills Gamma-ray electron beam transducer
JP2019535102A (ja) * 2016-10-05 2019-12-05 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 電子ビーム伝送システム
US10062486B1 (en) * 2017-02-08 2018-08-28 U.S. Department Of Energy High performance superconducting undulator
JP7467396B2 (ja) 2021-08-06 2024-04-15 株式会社東芝 電磁波発生装置
WO2024076503A1 (en) * 2022-10-06 2024-04-11 xLight Inc. Polarization-multiplexed radiator system, light source system, and method of operation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5714850A (en) * 1995-02-02 1998-02-03 Rikagaku Kenkyusho Insertion device for use with synchrotron radiation
JP2008538452A (ja) * 2005-04-20 2008-10-23 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 投影露光系、このような投影露光系の補助により微細構造の構成部材を製造する方法、このような系において使用するために適応させた偏光光学素子
JP2011525637A (ja) * 2008-06-27 2011-09-22 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ用の照明光学ユニット

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63226899A (ja) * 1987-03-16 1988-09-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 超電導ウイグラ−
JP3652296B2 (ja) 2001-10-26 2005-05-25 キヤノン株式会社 光学装置
DE10358225B3 (de) 2003-12-12 2005-06-30 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Undulator und Verfahren zu dessen Betrieb
US7413317B2 (en) * 2004-06-02 2008-08-19 3M Innovative Properties Company Polarized UV exposure system
US20070152171A1 (en) 2005-12-30 2007-07-05 Michael Goldstein Free electron laser
DE102006039655A1 (de) * 2006-08-24 2008-03-20 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage, Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Beleuchtungssystem, Verfahren zur Herstellung eines mikrostruktuierten Bauelements mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie durch dieses Verfahren hergestelltes mikrostrukturiertes Bauelement
DE102006056052B4 (de) 2006-11-28 2009-04-16 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Planar-helischer Undulator
CN102436152B (zh) * 2011-12-22 2013-06-19 北京理工大学 一种深紫外光刻照明***
DE102012214063A1 (de) 2012-08-08 2014-02-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem für eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie
DE102013205957A1 (de) 2013-04-04 2014-04-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE102013211830A1 (de) 2013-06-21 2014-06-12 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Lithographieanlage mit Freie-Elektronen-Laser-Einheit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5714850A (en) * 1995-02-02 1998-02-03 Rikagaku Kenkyusho Insertion device for use with synchrotron radiation
JP2008538452A (ja) * 2005-04-20 2008-10-23 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 投影露光系、このような投影露光系の補助により微細構造の構成部材を製造する方法、このような系において使用するために適応させた偏光光学素子
JP2011525637A (ja) * 2008-06-27 2011-09-22 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ用の照明光学ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
CN106133609A (zh) 2016-11-16
DE102014205579A1 (de) 2015-10-01
CN106133609B (zh) 2018-03-16
US20170003597A1 (en) 2017-01-05
WO2015144386A1 (de) 2015-10-01
US9823571B2 (en) 2017-11-21
JP2017513059A (ja) 2017-05-25
JP6498693B2 (ja) 2019-04-10
EP3123246B1 (de) 2018-08-22
KR102353835B1 (ko) 2022-01-20
EP3123246A1 (de) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9823571B2 (en) EUV light source for a lighting device of a microlithographic projection exposure apparatus
KR101710433B1 (ko) 액적 가속기를 포함하는 euv 방사선 소스 및 리소그래피 장치
JP6343344B2 (ja) マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系
CN102695988B (zh) 光刻设备以及器件制造方法
TWI534553B (zh) 收集器鏡總成及產生極紫外光輻射之方法
KR101944655B1 (ko) 조명 광학계, 광학 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
JP2003185798A (ja) 軟x線光源装置およびeuv露光装置ならびに照明方法
KR20120052386A (ko) 조명 시스템, 리소그래피 장치, 및 조명 모드를 조정하는 방법
JP2009272624A (ja) リソグラフィ装置及びリソグラフィ方法
JP2010114442A (ja) 放射源およびリソグラフィ装置
TW201313074A (zh) 輻射源
US11448971B2 (en) Optical maskless
JP2019505984A (ja) 自由電子レーザ
US7105837B2 (en) Lithographic apparatus, device manufacturing method and radiation system
US10394129B2 (en) Microlithographic illumination unit
US10012907B2 (en) Optical system of a microlithographic projection exposure apparatus
JP2010028089A (ja) 減光ユニット、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
JP2005039075A (ja) パターン描画装置
NL2018351A (en) Radiation System

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant