KR100589241B1 - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스 - Google Patents

Abstract

리소그래피 투영 장치에서, EUV 투영 빔을 필터링하기 위해서 회절격자 스펙트럼 필터가 사용된다. 상기 회절격자 스펙트럼 필터는 블레이즈 회절격자, 그레이징 입사 회절격자, 반사성 회절격자인 것이 바람직하다. 상기 회절격자 스펙트럼 필터의 내부나 뒤에는 쿨링 채널이 마련될 수 있다. 상기 회절격자 스펙트럼 필터는 소정의 방사선에 대하여 비가시적 효과가 있는 물질로 형성될 수 있다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스{LITHOGRAPHIC APPARATUS, DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND DEVICE MANUFACTURED THEREBY}

도 1은 발명의 제1실시예에 의한 리소그래피 투영 장치를 나타낸 도면;

도 2는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된 도면;

도 3은 본 발명에서 사용할 수 있는 블레이즈 회절격자의 개요를 설명한 도면;

도 4는 본 발명에서 사용할 수 있는 층상 회절격자의 개요를 설명한 도면;

도 5는 본 발명에 따른 회절격자 필터의 차단 파장을 설명하기 위해 사용된 도면;

도 6은 상기 발명의 제3실시예에 따른 조명 시스템의 일부의 도면;

도 7은 상기 발명의 제4실시예에 따른 필터의 도면;

도 8은 도 7의 필터의 일부의 확대도;

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 필터의 도면.

본 발명은,

방사선의 투영빔을 공급하는 방사선 시스템과;

원하는 패턴에 따라 상기 투영 빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지구조체;

기판을 유지하는 기판 테이블;및

기판의 목표영역 위에 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다.

"패터닝 수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 목표영역에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사선 빔에 부여 하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 목표영역에 형성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝 수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.

- 마스크. 이 마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 이미 잘 알려져 있고, 바이너리(binary)형, 교번 위상반전(alternating phase-shift)형 및 감쇠 위상-반전형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크 형식도 포함된다. 투영 빔 내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크의 패턴에 따라 마스크에 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 이러한 마스크의 경우 일반적으로 지지구조체는 마스크 테이블이 될것이고, 이는 입사 빔 내에서 소정의 위치에 마스크를 고정시킬 수 있도록 하며, 필요한 경우에는 마스크를 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있도록 한다.

- 프로그래밍 가능한 거울 배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어 층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어스레싱은 적당한 전자 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 거울 배열에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고 자료로 채용되고 있는 미국 특허 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호로부터 얻을 수 있다. 프로그래밍 가능한 거울 배열에서는 상기 지지구조체가 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능한 프레임 혹은 테이블로 구현될 수 있다.

- 프로그래밍 가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고 자료로 채용되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상술한 바와 같이 이 경우에도 상기 지지구조체가 예를 들어 필요에따라 고정되거나 이동가능한 프레임이나 테이블로 구현될 수 있다.

설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크와 마스크 테이블에 관련된 예시적인 용어로서 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝 수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.

리소그래피 투영 장치는 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조에서 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 마스크(레티클)에는 집적회로의 각각의 층에 대응되는 회로 패턴이 형성될 수 있으며, 이 패턴은 이후에 감광 물질(레지스트) 층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 목표영역(1이상의 다이로 구성되는)에 묘화될 수 있다. 일반적으로 한 장의 웨이퍼에는 인접해 있는 여러 개의 목표영역들로 구성된 전체적인 네트워크가 형성되며, 이들 목표영역은 마스크를 통해 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지의 서로 다른 형식의 기계로 구분될 수 있다. 한 형태의 리소그래피 투영장치에서는 목표영역상에 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 목표영역이 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체 장치에서는 투영 빔 하에서 소정의 기준 방향("스캐닝" 방향)으로 레티클 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기화 시켜 스캐닝함으로써 각 목표영역이 조사된다. 일반적으로 투영 시스템은 배율 인자(magnification factor) Ｍ(일반적으로 <1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도(V)는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피 장치와 관련된 보다 상세한 정보는 미국특허출원 US 6,046,792호에서 찾을 수 있으며, 본 명세서에서도 참조되고 있다.

본 발명에 따른 리소그래피 투영장치를 사용하는 제조 공정에서, 마스크의 패턴은 감광 물질(레지스트)층이 최소한의 부분에라도 도포된 기판상에 묘화된다. 이 묘화 단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 도포 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피처(imaged feature)의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC 디바이스의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그런 다음 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온 주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 연마 등과 같은, 각각의 층을 가공하기 위한 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체 공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 이와 같은 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing(3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)"으로부터 얻을 수 있다.

설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영 시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절 광학, 반사 광학 및 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭 넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사선 시스템은 방사 투영 빔의 지향, 성형 또는 제어하는 원리들 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성 요소를 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 구성 요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 나아가, 상기 리소그래피 장치는 2이상의 기판테이블 (및/또 는 2이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "복수 스테이지" 장치에서, 추가 테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 스테이지가 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 스테이지에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다. 트윈스테이지 리소그래피의 일예는 US 5,969,441호 및 WO 98/40791호에 개시되어 있으며 본 명세서에서 참고자료로 채용된다.

리소그래피 장치에서 기판에 묘화될 수 있는 최소 배선폭은 투영 방사선의 파장에 의해 제한을 받는다. 디바이스의 밀도가 더 높고 따라서 동작 속도가 더 빠른 집적회로를 생산하기 위해서는, 더 작은 배선폭을 묘화시킬 수 있는 기술이 요구된다. 최근의 리소그래피 투영장치는 수은 램프에 의해 생성된 자외선이나 엑시머 레이저를 사용하지만, 약 13nm의 더 짧은 파장의 방사선 이용이 제안 되어 왔다. 이러한 방사선은 극자외선(EUV)이나 소프트 엑스선(soft x-ray)라 하며 그 소스로는, 예를 들어 레이저 생성 플라스마원, 방전 플라스마원, 혹은 전자 스토리지 링으로부터의 싱크로트론 방사선이 포함된다. 방전 플라스마원을 사용하는 장치는, W.Partlo, I.Fomenkov, R.Oliver, D.Birk 저 "Development of an EUV(13.5nm) Light Source Employing a Dense Plasma Focus in Lithium Vapor(Proc SPIE3977,pp. 861-866, 2000)" 및 W.T.Silfvast, M.Klosner, G.Shimkaveg, H.Bender, G.Kubiak, N.Fornaciari 저 "High-power plasma discharge source at 13.5 and 11.4nm for EUV lithography (ProcSPIE3676, pp.272-275,1999.)" 등에 기술되어 있다.

일부 극자외선원, 특히 플라스마원은 적외선(IR), 가시광, 자외선(UV) 및 디프 자외선(deep ultraviolet)을 포함하는 광범위한 주파수 대역에 걸친 방사선을 방출한다. 이러한 원하지 않는 주파수는 널리 전파되어 조명 시스템과 투영 시스템에서의 가열 문제(heating problem)를 일으킬 수 있으며, 만약 이를 차단하지 않으면 레지스트에 원하지 않는 노광을 할 수도 있다. 비록 조명 시스템과 투영 시스템의 다층거울들이 원하는 파장, 예를 들어 13nm의 반사에 최적화 되어 있더라도, 그것들은 광학적으로 평탄하고 IR, 가시광선 및 UV 파장에 대하여 매우 높은 반사율을 가진다. 따라서 소스로부터 방사선의 비교적 협소한 대역의 주파수를 골라내는 것이 필요하다. 소스가 비교적 협소한 대역의 방출선(emission line)을 갖는 경우에도 그 방출선 너머의 방사선, 특히 더 긴 파장의 방사선을 걸러내는 것이 필요하다. 이러한 작용을 하는 필터로서 박막(thin membrane)을 사용하는 방법도 제안되어 왔다. 그러나 이러한 막은 매우 민감하고 200-300℃ 이상으로 뜨거워져, 리소그래피 투영장치에 필요한 높은 에너지 레벨에서는 열응력(thermal stress)과 크래킹(cracking), 승화(sublimation) 및 산화(oxidation)를 초래한다. 박막 필터는 또한 일반적으로 상기 원하는 방사선을 적어도 50%이상 흡수한다.

본 발명의 목적은 리소그래피 장치에서 광대역 소스로부터 비교적 협소한 대역의 파장을 선택하거나 원하지 않는 주파수를 걸러내는 데 사용될 수 있는 개선된 필터를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면:

방사선의 투영 빔을 공급하는 방사선 시스템;

원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지구조체;

기판을 유지하는 기판 테이블;

기판의 목표영역 위에 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함하며,

상기 방사선 시스템에 포함되어 상기 투영 빔을 형성하기 위해서 원하는 파장의 방사선을 통과시키고 원하지 않는 파장의 방사선을 굴절시키는 회절격자 스펙트럼 필터를 특징으로 하는 리소그래피 투영장치가 제공된다.

본 발명의 상기 회절격자 스펙트럼 필터는, 상기 원하는 방사선의 더욱 높은 비율을 상기 투영 빔내로 지향시킴으로써, 종래 장치에 사용된 박막 필터 보다 효율적이고 강건(robust)하다. 특히 상기 회절격자 스펙트럼 필터는 두껍게 만들 수 있으며 냉각 채널이 내장되거나 뒷면에 부착될 수 있기 때문에 원하지 않는 방사선을 흡수한다기 보다는 반사시키므로, 열방사(thermal radiation)의 경향이 덜하다. 입사 빔의 라인밀도 및 각도와 같은 회절격자의 파라미터를 적절히 선택함으로써, 투영빔내로 통과되는 파장대역을 결정하는 해상력이 원하는 대로 조정될 수 있다. 또한 빔 직경이 필요로 하는 크기의 반사 그레이징 입사 회절격자 필터가 투과 필터 보다 더 쉽게 제공될 수 있다.

바람직한 회절격자 스펙트럼 필터는 블레이즈 회절격자(blazed grating)인데, 이러한 회절격자는 높은 회절효과를 가지기 때문이다. 반사효율을 최대로 하기 위해서 회절격자는 그레이징 입사(grazing incidence)에 사용되는 것이 바람직하다. 정방형 파 표면 프로파일(square wave surface profile)을 가진 층상 회절격자(laminar grating)도 사용될 수 있으며 저렴하게 제조될 수 있다.

또한 본 발명에서는,

적어도 부분적으로는 감광물질의 층으로 덮인 기판을 제공하는 단계;

방사선 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

투영 빔의 단면에 패턴을 부여하도록 패터닝 수단을 사용하는 단계;

감광물질 층의 목표영역 위에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계; 및

회절격자 스펙트럼 필터를 사용하여 상기 방사선 시스템에서 상기 투영빔을 필터링하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법을 제공한다.

본 명세서에서는 집적회로의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 특정한 적용례에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학 시스템, 자기 영역 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정 표시 패널, 박막 자기 헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용 예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "목표영역" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 고려하여야 할 것이다.

본 명세서에서, "방사선" 과 "빔" 이라는 용어는 예를 들어, (365, 248, 193, 157 또는 126nm 파장의)자외선과 (5-20nm의 파장을 가지는)극자외선(EUV)을 포함한 모든 형태의 전자기 방사선을 포함하는 것으로 사용된다.

이하, 첨부된 개략적 도면과 예시적인 실시예를 참조하여 본 발명과 그에 따른 장점을 서술한다.

제1실시예

도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 장치는,

방사선(예를 들어 EUV 방사선)의 투영 빔(PB)을 공급하는 방사선 시스템(Ex, IL),특별한 경우에는 방사원(LA)도 포함한다;

마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아 주는 마스크 홀더를 구비하며, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 접속된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);

기판(W)(예를 들어, 레지스트가 도포된 실리콘 웨이퍼)을 잡아 주는 기판 홀더를 구비하며, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단 (PM)에 접속된 제2대물테이블(기판테이블)(WT); 및

기판(W)의 목표영역(C)(하나 이상의 다이를 포함하는)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화시키는 투영 시스템("렌즈")(PL) 을 포함한다.

도시된 바와 같이 상기 장치는 반사형(반사형 마스크를 구비한 경우)이다. 그러나 일반적으로 예를 들어(투과형 마스크를 구비한 경우) 투과형 일수도 있다.대안적으로, 상기 장치는 상기에 언급된 프로그램 가능한 거울 배열의 형태와 같이 다른 종류의 패터닝 방법을 사용 할 수도 있다.

상기 방사원(LA)(레이저생성 플라즈마원 또는 방전 플라스마원)은 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 직접 조명 시스템(일루미네이터)(IL)으로 들어가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 후에 조명 시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔 강도 분포의 외측 및/또는 내측 반지름 크기(통상 각각 σ-외측 및 σ-내측라고 함)를 설정하는 조절 수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 그것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 그 밖의 다른 다양한 기기들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사되는 빔(PB)은 그 단면이 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.

도 1과 관련하여, 상기 방사원(LA)은 리소그패픽 투영장치의 하우징내에 놓이지만(예컨대, 흔히 방사원(LA)이 수은 램프인 경우에서 처럼), 그것이 리소그래피 투영장치와 멀리 떨어져서 그것이 만들어 낸 방사 빔이 (가령, 적당한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 방사원(LA)이 엑시머 레이저인 경우에는 후자 쪽이기 쉽다. 본 발명과 청구 범위는 이러한 두 경우를 모두 포함하고 있다.

계속하여, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 고정된 마스크(MA)를 거친다. 마스크(MA)를 통과한 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 목표영역(C)위에 빔(PB)의 초점을 맞춘다. 제2위치설정수단(및 간섭계 측정수단(IF))에 의해, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 목표영역(C)을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캐닝하는 동안에 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시킬 수 있도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)에 의하여 행해질 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 웨이퍼 스테퍼의 경우에는 마스크 테이블(MT)은 짧은 행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다.

상술한 장치는 다음의 두 가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 목표영역(C)에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 목표영역(C)이 빔(IB)에 의해 조사될 수 있다.

2. 스캔 모드에서는, 소정 목표영역(C)이 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는, 실질적으로 상기와 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 ν의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능함으로써, 투영 빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하게 되고, 동시에, 기판테이블(WT)은 속도 V=Mν로 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 이동한다.이때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M= 1/4 또는 M= 1/5)이다). 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고 상대적으로 넓은 목표영역(C)이 노광될 수 있다.

방사원의 출력으로부터 원하지 않는 파장을 제거하기 위해서는 스펙트럼 회절격자 필터(spectral grating filter)(100)가 조명 시스템 내에 위치하고, 바람직하게는 시스템의 나머지 부분으로의 그리고 나머지 부분내의 열을 최소화하도록 상기 광원의 근처이지만, 상기 필터가 수렴빔(converging beam) 혹은 발산빔(diverging beam)내에 배치될 수 있는 최초 스테이지(earliest stage)에 위치한다. 상기 빔의 개방각(opening angle)은 충분한 파장 선택도를 갖도록 제한되어야 한다. 상기 회절격자 필터는 바람직하게는 반사성 격자이고, 입사광을 그 파장에 종속하는 각도로 회절시킬 것이다. 상기 회절격자 필터(100)는, 원하는 방사선은 조명 시스템의 나머지 부분에 들어가도록 하는 한편 원하지 않는 방사선은 다른 각도로 회절되고 빔 차단기(beam blocker)에 의하여 흡수되도록 구성된다.

도 2는 수렴 빔(10)에 대하여 가능한 회절격자 필터의 구성을 도시한다. 상기 격자가 없으면 상기 격자 뒤의 한 점에 포커싱 될 것이다. 격자상에 각도 α로 입사하고 허초점은 회절격자 뒤에 or 만큼의 거리에 있게 된다. 원하는 파장의 방사선은 각도 β로 회절되어 회절 빔(20)이 되고 격자로부터 or' 만큼 떨어진 거리에서 수렴한다. 이 수렴 점은 마스크 상에 놓일 수 있으나, 조명 시스템내의 어떤 평면에서의 점일 수 있으며 이 평면으로부터 다른 광학기기가 상기 마스크 위에 상기 빔을 포커싱할 수도 있다.

상기 회절격자는 도 3에 도시된 바와 같은 블레이즈 회절격자인 것이 바람직하다. 블레이즈 회절격자는 톱니 한 주기의 폭과 같은 격자 상수(grating period) p를 갖는 톱니 모양의 프로파일을 가진다. 블레이즈 각(ba)은 톱니 프로파일에 대한 반사가 거울반사이도록, 즉 톱니 프로파일의 법선(n')을 기준으로 측정된 입사각과 반사각(α',β')이 같아지도록 정할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 이론산 100%의 회절효율(diffraction efficiency)이 가능하다. 이 종류의 적절한 회절격자는, 본 명세서에 참고 자료로 채택되고 있는, Franke 등이 쓴 J.Vac.Sci.Technol.B 15,p2940(1997)에 기술되어 있으며, 이는 80%의 회절 효율을 가지며 80%의 그레이징 입사 반사효율(grazing incidence reflection efficiency)을 산입하면 전반적인 효율이 약 65% 이다.

회절격자로부터 458mm 의 거리에서 4mm 의 스폿 크기(spot size)와 등가인 △α= 0.5°의 수용각(acceptance angle)이고, 원하는 방사선의 파장이 13.5nm이라고 가정할 때, 가능한 구성은 아래의 표 1에 나열되어 있다.

β값은 법선(n)을 기준으로 α의 반대쪽을 음의 각으로 하는 관례에 따른 것이다. 차단값(cutoff value)(λ_차단)은 정확하지는 않지만 수용각 △α에 의거한 것으로, 받아들여질 최장파장 광선은, 도 5에 도시된 바와 같이, α+△α/2 및 β+△β/2의 각을 가진 광선이며, 이로부터 격자방정식(grating equation)을 이용하여 차단 파장이 결정된다.

회절격자의 해상력(resolving power)(λ/△λ)은 다섯 개의 성분으로부터 얻어진다. 첫 번째와 두 번째 성분은 Nkλ=sinα+ sinβ로부터 도출된 입구 슬릿 및 출구 슬릿으로부터의 성분으로서,

여기서, N은 라인밀도이고, k는 차수이며 이 경우에는 1이다. 상기 △α의 성분은 상기 표 1에 포함되어 있다.

세 번째 성분은 조명된 라인의 수에 의존하며 본 적용예에서는 조명된 라인의 수가 상당히 크므로 무시할 수 있다. 네 번째와 다섯 번째 성분은 시스템 내의 광학 수차과 회절격자의 표면의 불완전성(imperfection)에 의존한다. 이들 성분이 무시될 수 있도록 적절히 높은 품질의 시스템이 선택될 수 있다. 그러면 전체 해상도는 입구 슬릿과 출구 슬릿으로부터의 성분의 조합이 되고 만약 두 성분이 같다면 표 1에 도시된 것의

배가 될 것이다.

블레이즈 회절격자의 대안으로 도 4에 도시된 형태의 층상 회절격자가 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 층상 회절격자는 정방형 파의 한 주기와 같은 격자 상수 d를 갖는 정방형 파의 표면 프로파일을 갖는다. 이러한 회절격자는 예를 들어, 홀로그래픽 리소그래피 기술을 사용하여 쉽게 만들어 질 수 있다. 이러한 기술에서 상부면은 표면거칠기가 우수하도록 폴리싱 되고 홈부는 포토레지스트 패턴에 의하여 형성되는 랜드(land)로 에칭된다. 다양한 광원을 위하여 상업적으로 이용가능한 회절격자가 적합하고 약 40%의 최대 회절효율을 제공할 수 있다.

사용시 거울을 냉각시키기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 쿨링 채널(101)이 회절격자의 뒷면에 마련되거나 회절격자의 자체에 포함될 수 있다. 상기 거울을 소정의 온도로 유지시키기 위해 적절한 냉각액이 쿨링 채널(101)을 통과한다. 회절격자(100)는 사용시 요구되는 소정의 기계적 특성및 물리적 강도에 따라 필요한 만큼 두껍게, 예를 들어,50mm 정도로 만들 수 있다.

플라스마 방전원 뿐만 아니라 레이저생성 플라스마원은 원하는 방사선과 더불어 고속 이온 및 원자의 스트림(stream)도 방출한다. 박막이 파장 필터링용으로 사용될 때에는 이온과 원자를 차단하는 기능도 한다. 본 발명의 회절격자 필터는 이온과 전자를 차단하기 위해서 가스계 시스템과 결합되는 것이 유리하다. 이 결합은 잔해(debris) 및 방사선의 필터링이 방사원과 가까운 곳에서 수행되게 하여, 조명 시스템내의 오염과 가열을 최소화 하게 한다.

제2실시예

아래에 기술된 내용을 제외하면 본 발명의 제 1 실시예와 동일한 본 발명의 제2실시예에서는, 회절격자가 발산 빔내에 배치되어 실물과 허상이 존재한다. 일정한 라인간격 회절격자를 사용하면, 회절격자에서 실물과 허상까지의 거리인 or과 or'는 상이하다. 제1 및 제2실시예 모두에서, 이들 거리를 바꾸고 이들 거리가 동일해지도록(이 경우에는 회절격자가 평면거울과 거의 동일한 특성을 가짐) 가변의 라인간격 회절격자가 사용될 수 있다. 제1 및 제2실시예의 회절격자는 모두 조명시스템 내에 포함된 다른 반사기, 예를 들어 산란판(scatter plate)이나 구면 초점 거울(spherical focusing mirror)과 결합되어 결합된 기능을 가질 수 있다.

제3실시예

본 발명의 제3실시예에서는 회절격자 구조가 조명시스템 내의 그레이징 입사 거울에 적용된다는 것을 제외하면 본 발명의 제1 및 제2실시예와 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 방사원(LA)의 방사선은 콜렉터 거울(CM)에 의하여 수집되며 그레이징 입사 반사기(200)를 향하게 된다. 반사기(200)를 향하는 상기 빔은 원하는 EUV 방사선, 예를 들어 약 13.5nm 파장의 방사선과 더 높은 파장의 원하지 않는 방사선 모두를 포함한다. 만약 상기 방사원(LA)이, 예를 들어 레이저 생성 크세논 플라즈마라면, 13.5nm 주변의 원하는 EUV 대역보다 100-200 nm의 UV 방사선 대역의 에너지가 10 배 정도 더 클 수 있다.

원하지 않는 더 높은 파장의 방사선을 제거하기 위해서, 도 4에 도시된 위상 회절격자의 구성과 같은 회절격자 구조가 반사기(200)에 적용된다. 상기 회절격자는 회절격자의 "랜드(L)"과 "홈(G)"에 의해 반사된 광선들간의 광경로차(OPD)가 원하는 파장의 정수배가 되도록, 즉

OPD = n. λeuv

이 되도록 정해지며, 상기 수학식에서 n 은 정수이며 λ_euv는 원하는 방사선의 파장, 예를 들어 13.5nm 이다_. 동시에 상기 광선들의 OPD는 원하지 않는 방사선의 범위에 있는 파장의 정수와 1/2의 합의 배수가 되도록, 즉

OPD =(m + 1/2).λud

이 되도록 정해지며, 상기 수학식에서 m 은 정수이고 λ_ud 는 원하지 않는 방사선의 파장이다.

수학식(3)이 만족되면, 상기 회절격자는 반사기(200)에 의하여 의도된 대로 반사된 상기 원하는 방사선을 교란시키지 않아, 효과적으로 모든 원하는 방사선이 O 차 빔으로 회절된다. 그러나 원하지 않는 방사선은 격자 방정식에 의해 정해지는 바대로 회절되고, 수학식(4)를 정확히 만족시키는 파장에 대하여는 모든 에너지가 0차 빔 이외로 회절되어 회절효율이 최대가 된다. 이러한 방법으로 원하지 않는 방사선은 투영빔 (PB)을 형성하는 원하는 방사선으로부터 공간적으로 분리되고 적절한 열싱크 (heat sink)나 빔덤프(210)에 의해 흡수될 수 있다.

예를 들어, 회절구조는 도 4에 도시된 바와 같이 50%의 듀티 사이클(duty cycle),깊이 h, 100. λ_euv 정도의 주기(p)를 가지는 위상 회절격자를 형성할 수 있다. 상기 깊이(h)는 다음의 수학식에 의하여 주어진 OPD가 67.5nm 이도록 정해진 것이다.

OPD =2h.sin(α)

여기서, α는 그레이징 입사각이다. 그레이징 각 α= 15 이면 d 는 130nm이고 이것은 정확히 실현될 수 있다. 이러한 회절격자에 의하여 원하는 모든 방사선이 O 차 빔내로 들어가도록 하려면 λ_euv = 13.5nm 일 때 OPD = 5.λ_euv 이다. 135nm 의 방사선의 경우에 OPD = 1/2. λ_ud 이면, 실질적으로 이 파장 근처의 어떠한 파장도 O 차 빔내로 들어가지 않고, 원하지 않는 파장에서의 최대 에너지가 원하는 방사선으로부터 분리된다.

예를 들어, 제조공차(manufacturing tolerance)로 인하여 회절격자의 높이에 어떠한 결함이 있으면, O차 빔내로 들어가는 원하는 방사선의 양이 감소될 수는 있지만 상당한 원하지 않는 에너지가 O차 빔내로 들어가지는 않도록 할 것이다. 0차 빔내로 들어가는 원하는 방사선에서의 어떠한 손실도 금속 흡수필터로부터 야기되는 손실보다는 훨씬 작을 것이다.

제4실시예

제4실시예는 제3실시예와 유사하지만, 거울에 적용된 회절격자가, 상기 회절격자에 입사되기 전에 투영 빔이 지나는 매질의 굴절율과 비슷한 굴절률을 가지는 물질로 구성된다. 배기된 방사선 시스템(evacuated radiation system)에 의한 EUV 의 경우에, 원하는 파장에서는 복소수 굴절율이 실수부 유니티(unity)와 작은 허수부(낮은 흡수)를 갖지만 그 밖의 파장에서는 실질적으로 유니티가 아닌 굴절율을 갖는다.

13.5nm의 EUV의 경우에는 회절구조를 형성하는 데 실리콘이 사용될 수 있으며 복소수 굴절율을 갖는 파장에서의 그 복소수 굴절율은 다음과 같이 주어진다.

n = 0.9993-0.0018j .

도 7과, 도 7의 부분 확대도인 도 8 에는 그레이징 입사(GI) 거울(300)에 퇴적(deposit)된 실리콘의 돌출부를 부분하는 포함하는 회절구조가 도시된다. 13.5nm 의 EUV 방사선은 기본적으로 회절구조(301)에 의해 영향을 받지 않고 정상적으로 반사되어 투영빔(PB)을 형성한다. 원하지 않는 방사선은 회절구조(301)에 의해 회절되고 공간필터(302)에 의해 차단된다.

도 8에서 잘 보여지는 바와 같이, 상기 회절구조는 원하는 방사선(PB)만이 회절구조의 한 주기를 통과하도록 구성된다. 회절구조의 측면에서의 투영 빔의 입사각은

으로 나타낸다. 이 각은 실리콘 회절구조(301)상에 제공된 캡층에 의한 투영빔의 반사를 최소화하도록 작게 유지되어야 하는데, 이는 캡층 물질은 그레이징 입사각에 대하여 큰 반사도를 갖기 때문이다. 또한 상기 회절구조의 돌출부의 상부면은 블레이즈 회절격자에서처럼 각을 이룰 수 있어서 O차의 원하지 않는 방사선이 상기 원하는 방사선과는 다른 방향으로 지향되도록 할 수 있다. 나아가 캡층용으로는 상기 원하는 방사선에 대하여 그레이징 반사성이 나쁜(투과율이 높은) 물질이 바람직하다. 원하는 방사선이 EUV 인 경우에는 탄소가 적당하다.

상기 회절구조의 효과는 아래에 기술된 내용에서 알 수 있다.

회절된 스팩트럼의 최대값은 다음의 수학식을 이용하여 계산될 수 있다.

a(sinγ- sinα) = mλ

여기서 a는 회절구조의 주기이고, m 은 최대값의 차수이고, α와 γ는 각각 상기 거울(300)의 법선에 대한(회절구조에 대한 것이 아닌) 입사 빔의 각도와 회절된 빔의 각도이다. 수학식 6은 회절구조의 정확한 구조에 독립적이다는 것에 주목하자.

예를 들어(단지 설명의 목적으로), a = 2000nm,

h_f = 10mm, d = 20mm, 그리고 l = 150nm 이라 하자. 여기서 d 는 공간 필터(302)에서 개구 구경(opening aperture)의 폭이고, h_f 는 회절구조와 공간 필터(302) 사이의 거리이고, l은 회절구조의 돌출부의 폭이다. (0차를 제외한)회절된 광을 없애기 위해, 상기 광은, 공간필터(302)의 개구 구경의 가장자리에 입사하는 도 7의 빔(303)보다 더 많이 편향(deflect)되어야 한다. 편향된 빔(303)은 다음의 수학식을 따른다.

상기 수학식 7과 수학식 6식을 결합하면 도 7의 빔(303)보다 더 많이 편향(deflect)되는 방사선의 최소 파장을 계산할 수 있다.

λ₁ = 1.2nm

따라서 2000nm의 피처를 갖는 반사위상 회절격자의 경우에 1.2nm 보다 큰 파장의 방사선은, 회절격자 구조가 그 방사선에 "가시적" 이라면, 공간 필터에 의해 억압될 것이라고 결론지을 수 있다. 그러나 회절격자 구조는, 그 관련 파장에서는 진공값에 가까운 굴절율을 가지도록 선택된 물질로 이루어지기 때문에 원하는 방사선에 대하여는 가시적이지 않다.

돌출부의 높이(h)는 다음의 수학식을 이용하여 계산될 수 있다.

노치에서 빔의 최대 경로 길이,l_max 는 다음과 같다.

원하는 반사, 예를 들어 EUV 반사에 대한 돌출부 구조의 영향은, 한 주기내의 상이한 위치에서 돌출부의 투과를 비교하여 계산될 수 있다. 두께 d_si 의 실리콘층의 투과는 다음과 같으며,

여기서 μ는 실리콘에서의 13.5nm EUV 방사선의 감쇠길이(588.2nm)이다. 직사각형 돌출부 구조에서 최대 흡수는 다음과 같다.

상기와 같이 주어진 구조의 경우에 흡수는 23% 이다. 수평의 돌출부 최상면의 경우에, 돌출부 상단을 때리는 입사방사선의 비율은 l/a = 7.5% 와 같다. 최상면으로 들어오는 방사선이 모두 반사된다고 가정하면 최대 2l/a =15%의 EUV 방사선이 회절에 의해 손실되고, 거울 표면에서의 거울반사(specular reflection)의 방향으로의 위상이 달라질 것이다(out of phase). 따라서 회절에 의한 최대 손실은 다음과 같다.

회절구조를 포함하는 거울의 EUV 방사선에 대한 총 거울 반사는 다음과 같다.

상기에 주어진 회절구조의 1nm의 rms거칠기(rms roughness)의 루테늄층을 가진 거울(300)의 경우에 최소 투과는 원하는 EUV 방사선에 대하여 약 61% 정도이다.

미광 레벨(stray light level)을 낮게 하려면 회절구조의 표면거칠기가 낮아야 한다. 그러나 다중층 거울면과 그레이징 입사 거울면에 대하여는 그 거칠기의 기준은 덜 엄격하다. 그것은 EUV 필터의 거칠기 기준에 견줄만하다. 이것이 다른 스펙트럼 순도 필터(spectral purity filter)와 비교할때 EUV 비가시적 물질(EUV invisible material)로 만들어진 회절 구조의 주요한 이점이다.

GI 거울에서 수렴 빔이 반사될 때에는, 상기에 주어진 계산은 가장작은 입사각(α₁)(가장 큰 그레이징 각)에 대하여 실시되야 한다. 어떤 광선은 한 노치 이상을 통과할 수도 있어서 이것은 투과율을 더 낮게 한다. 예를 들어 a=1000nm, α₁ 를 70°, 그리고 l을 150nm 라 둔다. 그러면 h는 155nm 이다. 70-85°범위에 있는 입사각의 경우에, 평균 굴절률은 82% 이고, 돌출부의 평균 투과율은 73% 이다(82°넘는 각도는 두 개의 노치를 통해 투과된다). 최상면은 평균 입사각(77.5°)과 평행한 각도로 기울어 것으로 가정한다. 그러면 평균적인 유효 최상면 폭은 59nm 이고 따라서 손실은 12%이다. 총 평균 투과는 53%이다.

상기 거울의 회절구조는 다이아몬드 툴에 의한 제도(ruling)(製圖)로 만들어질 수 있다. 또한 사인꼴 구조(sinusoidal structure)의 이온 에칭에 의해서도 회절구조를 만들어 낼 수 있다. 에칭 후 리소그래피 기술을 사용하여 GI-거울에 차단 구조(block structure)를 만드는 방법도 가능하다. 도 7과 도 8 에 도시된 구조는 일예로 주어진 것이며, EUV 방사선의 흡수가 작고(경로길이(l_max)가 작고), 비EUV 방사선에 대한 0 차의 충분한 억압(suppression)이 존재하고 EUV 방사선의 회절을 최소화 한다면, 다른 구조도 가능하다.

제5실시예

본 발명의 제5실시예는 제4실시예와 유사하지만, 복합층 거울(400)에 "비가시적(invisible)" 회절 구조가 적용된다.

도 9는 원하는 방사선, 예를들어 13.5nm 의 EUV를 반사하여 투영빔(PB)을 형성하는 다중층 거울(400)에 입사하는 수렴 빔(401)을 도시화 한다. 상기 다중층거울은 α와 α₂ 사이의 각도로 입사하는 원하는 방사선의 반사에 대하여 최적화되어 있다. 원하는 방사선에 영향을 미치지 않는,즉 그 방사선에 실질적으로 "비가시적" 인 회절구조가 거울에 퇴적된다. 제4실시예에서와 마찬가지로 원하는 방사선이 EUV 인 경우에는 회절구조가 실리콘으로 형성될 수 있다.

상기 회절구조는 원하는 방사선으로부터 원하지 않는 방사선을 골라내어 빔(403)안으로 회절시키고 상기 원하지 않는 방사선은 공간필터(402)에 의하여 차단된다. 회절구조에 블레이즈 프로파일을 제공하면, O 차 및 그 이상 차수의 원하지 않는 파장이 모두 원하는 방사선으로부터 멀리 회절될 수 있다.

상기 회절구조의 효과는 다음과 같이 입증될 수 있는데, 이는 단지 설명의 목적으로 주어진 것이다.

회절 스펙트럼의 최대값은 수학식(6)을 이용하여 계산될 수 있다. 예를 들어, a = 500nm,

h_f = 100nm, d = 20mm 그리고 d₁ = d = 20mm 라 두 고, 여기서 거리 d₁은 도 9에 도시된 바와 같이 편의상 폭 d와 동일하게 한다. O 차를 제외한 회절광을 제거하기 위해서는, 상기 광이 도 9에서처럼 γ₁과 γ₂ 이상으로 굴절되야 한다. 상기 굴절된 빔(403)에 대하여 다음의 수학식이 성립한다.

이들 수학식을 이용하여 이것을 수학식 6식과 결합하면 도 1에서처럼 γ₁과 γ₂ 이상으로 굴절된 방사선의 최소 파장을 계산할 수 있다.

λ₁ = 14.7nm

λ₂ = 45.8nm

따라서 500nm 피치의 반사 위상 회절격자에 대하여 45.8nm 보다 큰 파장의 방사선은 공간 필터에 의해 억제될 것이라고 결론지을 수 있다.

O차는 예를 들어 회절구조에 쐐기형상을 채택함으로써 억제된다. 쐐기형상 구조로 하면 상기 회절구조의 거울 반사의 위치는 1차 또는 더 높은 차수와 무관하게 바뀔 수 있다. 다음은 도 9에 도시된 빔(404)에 대하여 다음의 수학식이 성립한다.

도 9에서 거울(400)의 표면의 법선을 기준으로 제1광선(401a)의 경우에는 0차가 적어도 20°- 11.3°= 8.7°로 회절되어야 하고 제2광선(401b)의 경우에는 적어도 6°- 0°= 6°로 회절되어야 한다. 따라서 0차의 충분한 제어를 성취하기 위해서는 8.7°/2 = 4.4°의 블레이즈각(ba)이면 된다. 블레이즈 각(ba)을 갖는 블레이즈 회절격자가 도 3에 도시되어 있다.

이러한 계산들은 무시해도 좋은 초점 크기를 갖는 수렴 빔을 기초로 한다. 실제 빔의 경우에는 상기 블레이즈 각은 그보다 다소 클 것이고, 상기 피치는 그 보다 다소 작을 것이다.

상기 쐐기 구조가 원하는 반사, 예를 들어 EUV 반사에 미치는 영향은 한 주기내에 있는 상이한 위치에서 쐐기 구조의 투과를 비교하여 계산될 수 있다. 쐐기형상 구조에 의하여 유도된 진폭변조 깊이(amplitude modulation depth)는 다음과 같다.

상기와 같이 주어진 구조의 경우에 이 변조 깊이는 12.2% 이다. 상기 쐐기 표면에서의 방사선은 진동부(osillating part)과 상수부로 구분될 수 있다. 상수부(1-χ)는 거울 반사를 초래할 것이다. 진동부 χ는 회절되어 없어질 것이다. 회절구조에서의 흡수는 다음과 같다.

이다. 상기와 같이 주어진 구조에서의 흡수는 6.3% 이다.

상기 회절구조를 포함하는 거울의 EUV 방사선에 대한 총 거울 반사는 다음과 같다.

회절 구조의 표면 거칠기는 미광 레벨을 낮게 하기 위해 작아야 한다. 그러나 상기 거칠기 기준은 상기 다중층 거울면 및 그레이징 입사 거울면보다는 덜 엄격하다. 이것은 EUV 필터의 거칠기 기준에 견줄만 하다.

상기 회절구조는, 캡층 자체에 의한 회절을 무시할 만큼 층 두께가 균일하다면, 예를 들어 루테늄의 캡층으로 덮일 수 있다. 상기 캡층은 상기 원하는 방사선이 통과할 만큼 충분히 얇아야 한다.

필요하다면 EUV 빔에 의해 생성된 평면에 대하여 상기 회절구조의 라인의 방위는 도 7에 도시된 방향과 다른 방향으로 채택될 수 있다.

상기 회절구조는 제4실시예의 그것과 같은 방법으로 만들어 질 수 있다.

제4 및 제5실시예의 모두에서 공통적인 것은, 그 위에 회절 구조를 갖고 있는 반사요소(300,400)가 기본적으로 원하는 방사선에 대하여는 평범한 반사기로 작용하고 원하지 않는 방사선에 대하여는 회절격자로서 작용한다는 점이다. 이것은 원하는 방사선에 대하여 가능한 한 비가시적이도록 하는 굴절율을 가지는 회절구조를 위한 재료를 선택함으로써 달성될 수 있다.

이상에서 본 발명의 특정한 실시예에 대하여만 기술되었지만 본 발명이 그 밖의 방법으로도 실행될 수 있음은 명확하다. 상기 서술 내용은 본 발명을 제한하지 않는다.

리소그래피 장치에서 개선된 필터를 사용하게 되면 광대역 소스로부터 비교적 협소한 대역의 파장을 선택하거나 원하지 않는 주파수를 걸러내는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (21)

1. 방사선의 투영 빔을 제공하는 방사선 시스템;

   원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지 구조체;

   기판을 유지하는 기판 테이블; 및

   상기 기판의 목표영역 위에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 있어서,

   상기 방사선 시스템에 포함되어 상기 투영빔을 형성하기 위해서 원하는 파장의 방사선을 통과시키고 원하지 않는 파장의 방사선을 회절시키는 회절격자 스펙트럼 필터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는

   블레이즈 회절격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 2.5°미만의 블레이즈 각을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 mm 당 200 내지 700의 범위에 있는 라인밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치
5. 제1항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 박막 회절격자인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 기본적으로 상기 원하는 파장의 방사선에 영향을 주지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 상기 원하는 파장의 방사선에 기본적으로 영향을 주지 않는 물질로 실질적으로 형성된 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 상기 원하는 파장에서는 1에 가까운 굴절율을 가지는 물질로 실질적으로 형성된 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 회절격자 스펙트럼 필터는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회절격자 스펙트럼 필터와 열접촉으로 제공되는 쿨링 요소를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 쿨링 요소는 냉각제 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 냉각제 채널을 통해 냉각액을 통과시키는 쿨링 시스템을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회절격자 스펙트럼 필터는 반사성 필터인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회절격자 스펙트럼 필터는 그레이징 입사 반사기인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
15. 제13항에 있어서,

    상기 회절격자 스펙트럼 필터는 상기 조명 시스템의 광학 요소와 함께 일체가 되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 투영 빔은 예를 들어, 8 내지 20nm의 범위에 있는 파장을 갖는 극자외선을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 지지 구조체는 마스크를 유지하는 마스크 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 방사선 시스템은 방사원을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
19. 제18항에 있어서,

    상기 방사원은 레이저생성 플라즈마원, 방전 플라즈마원 또는 플라즈마 방사원인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
20. 적어도 부분적으로는 감광물질 층으로 덮인 기판을 제공하는 단계;

    방사선 시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

    패터닝 수단을 사용하여 상기 투영 빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;

    상기 감광물질 층의 목표영역 위에 상기 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계; 및

    회절격자 스펙트럼 필터를 사용하여 상기 방사선 시스템내의 상기 투영 빔을 필터링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
21. 제20항의 방법에 따라 제조된 디바이스.

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