KR100762007B1 - 리소그래피 시스템에서의 가변 편광 제어를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

리소그래피 시스템에서의 가변 편광 제어를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

리소그래피 시스템을 위한 편광 제어 장치가 수평, 수직 및/또는 원형 방향으로 광선을 선택적으로 편광시킨다. 상대적으로 회전 가능한 한 쌍의 쿼터-파 플레이트가 원하는 편광을 제공할 수 있도록 이동한다. 쿼터-파 플레이트가 상대 각도 45도에 있을 때, 편광은 원형이다. 쿼터-파 플레이트가 둘 다 0도 또는 45도인 경우, 그 결과적 편광은 수직 또는 수평이다. 편광은 투사되는 이미지의 방향에 기초하여 선택된다. 바람직하게 수평 방향이 현저한 이미지를 위해서는 수평 편광이 이용되고, 수직 방향이 현저한 이미지를 위해서는 수직 편광이 선택된다. 이미지가 수평 방향도 수직 방향도 현저하지 않을 경우 원형 편광이 선택된다.
리소그래피, 편광, 쿼터 파 플레이트, 수직 방향 편광, 수평 방향 편광, 원형 편광

Description

리소그래피 시스템에서의 가변 편광 제어를 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR VARIABLE POLARIZATION CONTROL IN A LITHOGRAPHY SYSTEM}
도 1a는 평행하지 않은 전기장을 생성하는 회절각을 갖춘 구성을 보여주는 광 경로도,
도 1b는 도 1a의 구성에 비해 개선된 콘트라스트를 갖는, 평행 전기장을 갖춘 구성을 보여주는 광 경로도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 이용되는 두 개의 서로 회전 가능한 쿼터-파 플레이트의 구성을 도시한 도면,
도 3은 리소그래피 광유닛이 그 최종 스테이지에서 도 2의 쿼터-파 플레이트를 구비한 본 발명의 일 실시예에 관한 상면도,
도 4는 리소그래피 머신 내에서 광 출력의 편광을 선택적으로 변경하는 공정을 보여주는 흐름도.
본 발명은 전반적으로 리소그래피 시스템에 관한 것이고, 구체적으로는 리소그래피 시스템에서의 편광에 관한 것이다.
리소그래피는 기판 표면 위에 피처들을 생성하는데 이용되는 공정이다. 기판은 평판 디스플레이, 회로기판, 다양한 집적 회로, 인쇄 헤드, 마이크로/나노 유체장치 등의 제조에 이용되는 것들을 포함하는 개념이다. 반도체 웨이퍼는, 예컨대 집적 회로 제조에서 기판으로 이용될 수 있다.
예시적 리소그래피 공정에서는, 이미지(종종, 레티클 상에 형성된 이미지)가 기판 상으로 원하는 패턴을 전사하는데 이용된다. 리소그래피 동안, 웨이퍼 스테이지 상에 배치된 웨이퍼가 원하는 이미지 패턴에 대응하여 웨이퍼 표면 상으로 투사되는 이미지에 노출된다.
투사되는 이미지는 웨이퍼 표면 위에 증착된 층, 예컨대 레지스트 층 등의 특성에 따라 변동된다. 이들 변동 사항은 노출 동안 웨이퍼 위로 투사되는 피처들에 대응한다. 노출이 끝나면, 해당 층이 에칭되어 패턴 층을 생성할 수 있다. 그와 같은 패턴은 노출 동안 웨이퍼 위로 투사된 피처들에 대응한다. 그런 다음, 이와 같은 패턴 층을 이용하여 웨이퍼에서의 하부 구조층, 예컨대 도전층, 반도체층 또는 절연층에서 노출된 부분을 제거하거나 처리한다. 그런 다음, 웨이퍼 표면 위에 원하는 피처들이 형성될 때까지, 이러한 공정이 기타 다른 공정들과 함께 반복된다.
리소그래피 공정은 소형화 수준이 증대된 매우 복잡한 장치들을 제조하는데 이용된다. 리소그래피 시스템은 개구율(NA)의 관점에서 기술될 수 있고, 시스템의 NA가 증가하면 더욱 조밀하게 구성된 장치들의 제조가 가능해진다. 매우 높은 NA의 리소그래피에서는, 이용 가능한 이미징 정확도 수준에 의하여 공정의 능력 (capacity)이 제한될 것이다. 고-NA 리소그래피에서는 보다 높은 광 효율과 보다 높은 콘트라스트 수준으로 이미지를 투사할 수 있는 시스템이 보다 고도로 집적된 장치들을 생성할 수 있다.
그러므로 리소그래피 시스템에 있어서 광 효율과 콘트라스트 수준을 증가시키는 향상된 방법 및 장치가 필요로 된다.
본 발명은 전반적으로 향상된 편광 제어 광학에 관한 것이다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구범위에 의하여 정의되는 것이고, 본 발명을 설명하기 위하여 이용되는 실시예들로써 제한되는 것이 아니다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 리소그래피 시스템 내에, 수평, 수직 및/또는 원형 방향에서의 선택적 광선 편광을 가능하게 하는 편광 제어 장치가 제공된다. 편광 제어 장치는, 서로에 대해 그리고 입사 편광에 대해 회전할 수 있는 한 쌍의 쿼터-파 플레이트(quarter-wave plate)를 포함한다. 이러한 쿼터-파 플레이트 축들의 각도가 입사 선형 편광에 대해 (0°, 45°)인 경우, 출력 편광은 원형이다. 쿼터-파 플레이트 축들의 각도가 (0°, 0°)인 경우, 출력은 입사 편광에 선형으로 평행하다. 쿼터-파 플레이트 축들의 각도가 (45°, 45°)인 경우, 출력은 입사 편광에 선형으로 직교한다.
본 발명자는 투사되는 이미지 방향에 기초하여 편광을 선택함으로써 높은 광 효율을 얻을 수 있다는 점을 알아냈다. 바람직하게 수평 편광은 현저한 수평 방향의 이미지에 대해 이용되고, 수직 편광은 현저한 수직 방향의 이미지를 위하여 선 택된다. 현저한 수직 방향도, 현저한 수평 방향도 아닌 이미지의 경우 원형 방향이 선택된다.
본 발명에 관한 추가적 실시예들, 피처들 및 이점들이, 본 발명에 대한 다양한 실시예들의 구조 및 동작과 함께 첨부도면을 참조하여 이하에서 상세히 기술된다.
본 명세서에 첨부되어 일부를 이루는 첨부도면은 본 발명을 예시적으로 보여주기 위한 것이고, 다음의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하고 관련 분야의 당업자로 하여금 본 발명을 이용할 수 있게 하는 기능을 한다.
첨부도면을 참조하여 본 발명을 기술할 것이다. 도면에서, 동일한 참조번호는 동일하거나 기능적으로 비슷한 구성요소들을 표시한다. 또한, 대부분의 참조번호의 최좌측 숫자는 그 참조번호가 맨 먼저 나타난 도면을 표시한다.
본 발명의 실시예들은, 특히, 정밀도가 높은 리소그래피에 유용한 개선된 편광 시스템 및 방법을 제공한다. 예시적 실시예들은 도 1a 및 도 1b로 시작하여, 도면들을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
고정밀 리소그래피 시스템에서, 이미지가 레지스트 물질 위로 투사된다. 이러한 이미지를 생성하는 간섭의 양이 콘트라스트 수준을 결정한다. 구체적으로, 간섭광의 퍼센티지가 높으면 콘트라스트가 더 커진다. 광선은 그 광선이 간섭성(coherent)이고 전기장이 평행한 경우에만 간섭을 일으킨다. 그러므로 진동 에너지가 평행한 성분들이 더 큰 콘트라스트를 제공한다. 그러므로 리소그래피 시스템 에서 편광 벡터의 방향이 콘트라스트를 결정하고 시스템 성능에 영향을 준다.
도 1a 및 도 1b는 리소그래피 시스템에서의 이미징에 대한 이들 인자들의 영향을 도시한 것이다. 도 1a는 비교적 낮은 콘트라스트 이미지를 생성하는 광 경로 구성을 도시한 것이다. 광선이 객체(104)(예컨대, 레티클)를 통과하면, 도시된 바와 같이 그 광선은 회절되어 0, -1 및 +1차 경로를 생성한다. 경로(100)의 0차 빔과 경로(101)의 +1차 빔은 대물렌즈(106)에 의해 수집되고 레지스터(108) 위에 포커싱된다. 최적의 편광없이는, 회절 경로(100, 101)에 있어서 레지스트에서의 전기장이, 화살표로 표시된 것처럼, 평행하지 않다. 도 1b에서, 전기장은 이 페이지로 향하거나 페이지로부터 나오는 방향이다. 그러므로 이러한 전기장은 경로(102)를 따르는 0차 빔과 경로(103)를 따르는 +1차 빔에 대해 평행하며, 그러한 0차 빔과 +1차 빔은 대물렌즈(106)에 의하여 수집되고 레지스트(108) 상에 포커싱된다. 광선 빔에 도시된 원들은 전기장을 표시하기 위하여 페이지로부터 나오는 화살표를 나타내는 것이다. 전기장이 복수의 회절 경로에 대해 평행하게 방향이 정해졌기 때문에, 도 1b는 도 1a의 구성에 비해 개선된 이미지 콘트라스트를 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 새로운 편광 제어 방법이, 간섭 수준을 증가시킴으로써 웨이퍼에서의 이미지 콘트라스트를 개선한다. 간섭 수준은 투사되는 이미지 타입에 대한 최적의 이미지 콘트라스트를 달성하도록 선택된다. 일 실시예에서는, 본 발명이 이와 같은 실시예로 제한되는 것은 아니지만, 극단적으로 이미지 형성이 두 개의 빔-간섭에 상당하도록 객체와 조명을 선택하였다.
본 발명에 이용된 장치의 예시적 일 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 본 실 시예에서는, 편광 제어 장치(200) 형태로써 편광 제어용 수단을 추가함으로써 리소그래피 시스템 내 콘트라스트가 향상된다. 편광 제어 장치(200)는 가변 편광이 가능한 하나 이상의 능동 전자 제어형 장치들로 이루어질 수도 있고, 하나 이상의 수동 광 편광 소자들로 이루어질 수도 있다.
수동 소자들을 이용하는 예시적 일 실시예에서, 편광 제어 장치(200)는 독립적 가변 회전이 가능한 두 개의 쿼터 파 플레이트(202, 204)를 포함한다. 플레이트(202, 204) 중 적어도 하나, 바람직하게는 양자 모두를 운동 가능하게 함으로써 가변 방향이 제공된다. 도 2에 도시된 예에서, 플레이트(202, 204)는 둘 다 플레이트(202, 204) 중앙의 Z-축 주위를 회전할 수 있다.
플레이트(202, 204)를 움직이는 운동 메카니즘이 도 2에는 전반적으로만 도시되어 있는데, 이러한 메카니즘이 본 발명에서 중요한 것은 아니기 때문이다. 중요한 것은 플레이트(202, 204) 조합의 편광 효과를 변화시키기 위한 소정의 수단이 존재한다는 점이다. 제시된 실시예에서는, 플레이트 양자 모두가 회전될 수 있다. 이러한 목적을 위하여 광 소자를 회전시키는 임의의 장치가 이용될 수 있다. 예컨대. 간단한 일 실시예에서는, 수동이나 모터형 드라이브를 구비한 원형 기어 트랙이 선택적으로 플레이트(202 및 204)를 Z-축 주위로 회전시키기 위하여 제공된다. 다른 실시예에서는, 솔레노이드나 기타 전자기계적 운동 장치들이 그러한 플레이트 중 하나 또는 양자 모두를 원하는 상대적 위치로 인덱싱하는데 이용될 수 있다. 당업자라면 광 경로에서 원하는 방향과 위치를 얻기 위한 광 소자의 움직임에 관한 기술이 당업계에 확립된 기술이고, 광 소자들을 회전시키는데 이용되는 임의의 장 치(이미 알려져 있거나 장차 개발될 장치)가 본 발명의 범위 내에서 이용될 수 있음을 알 것이다.
바람직하게, 쿼터-파 플레이트(202, 204)는 응력 용융 실리카(stressed fused silica)로 구성된다. 이 물질은 그 물질 위에 놓이는 응력 부하에 의한 복굴절 물질이다. 굴절률이 보다 큰 광선은 좀 더 작은 굴절률을 갖는 것에 대해 위상에 있어서 90°(일 쿼터 파장)만큼 지연된다. 플레이트들은 광축이 그 플레이트의 전면 및 이면 플레이트에 평행하도록 형성된다. 복굴절 축에 평행한 선형 편광 광선의 경우를 제외하고는, 해당 플레이트에 입사하는 모든 광선이 각기 다른 굴절률을 갖는 두 개의 성분으로 분할될 것이다.
본 발명은 임의의 특정한 쿼터-파 플레이트 구조나 특정한 쿼터-파 플레이트 형성 방법으로 제한되는 것이 아니고, 적절한 광학적 속성을 지닌 임의의 플레이트들이나 광소자들이 본 명세서에 기술된 쿼터-파 플레이트를 대신할 수 있다.
도 3은 리소그래피 시스템의 렌즈 시스템(300)에 설치된 편광 제어 장치(200)(도 2에 도시됨)를 도시한 것이다. 렌즈 시스템(300)은, 예컨대 Wilton, Connecticut의 ASML에 의해 제조된 임의의 고 NA 리소그래피 시스템의 렌즈 시스템일 수 있다. 본 실시예에서, 렌즈 시스템(300)은 제1 광 스테이지(302)와 제2 광 스테이지(304)를 포함한다. 편광 제어 장치(200)(본 명세서에서 이용되는 실시예에서는, 두 개의 쿼터-파 플레이트를 포함함)는 제1 광 스테이지(302) 및 제2 광 스테이지(304) 사이에 설치된다. 편광 제어 장치(200)가, 보다 통상적인 리소그래피 렌즈 시스템의 경우 동일한 위치에 존재할 단일의 쿼터-파 플레이트를 대신한 다.
바람직하게, 편광 제어 장치(200)에서 쿼터 파 플레이트의 방향은 이미징되는 기하학 구조에 따라 변화한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 쿼터-파 플레이트들은 이미지 기하학 구조에 따라 선택적으로 수평, 수직 또는 원형 편광을 생성하도록 이용된다. 일반적으로, 수평-방향 이미지를 위해서는, 수평 선형 편광이 콘트라스트를 향상시킬 것이다. 수직-방향 이미지를 위해서는, 수직 선형 편광이 바람직하다. 해당 객체가 수평이나 수직이 아니라면, 원형 편광이 바람직하다.
본 발명자에 의하면, 수평-방향 이미지란, 현저한 수평 요소들, 예컨대 많은 수평 방향 트레이스들을 갖고, 수평 요소들에 비해서는 훨씬 적고 두드러지지 않는 수직 요소들을 갖는 이미지를 의미하고 있다. 수직 방향 이미지는 반대로, 현저한 수직 선형 요소들과 두드러지지 않는 수평 요소들을 갖는 이미지를 의미한다. 당업자라면 검사되는 이미지가 주로 수평 방향인지 수직 방향인지 판정할 수 있을 것이다. 소정의 이유로 이미지 방향을 판정하기 곤란한 경우라면, 그 방향은 3개의 이용 가능한 편광(수평, 수직 및 원형)으로 해당 이미지를 테스트하고 어느 편광이 최고의 리소그래피 결과를 생성하는지 판정함으로써 실험적으로 판정될 수 있다.
본 발명은 광 경로에서 리소그래피 패턴이나 이미지를 제공하기 위하여 선택된 방법에 독립적으로 동작한다. 특히, 본 발명은 임의 유형의 리소그래피 시스템과 함께 이용될 수 있다. 전통적 리소그래피 시스템에서는, 리소그래피 패턴 마스크가 레티클 기판 위에 형성되고 광선이 그 마스크를 통과하여 소자 형성 중인 표면 위로 투사된 이미지를 생성한다. 무마스크(maskless) 리소그래피 시스템도 개 발되었다. 무마스크 시스템은 다양한 소자들, 예컨대 활성 장치, 공간 광 변조기, 액정 장치 및/또는 다양한 반사 장치 등을 비롯한 소자들을 이용하여 광원과 패턴이 투사될 표면 사이에 리소그래피 패턴을 생성하도록 선택적으로 광선을 차단한다. 본 발명의 편광 피처는 마스크 공정 및 무마스크 공정 등 임의의 리소그래피 공정에 대해 적용 가능하다.
입력 광이 선형으로 수평 편광되고, 수평 편광이 바람직한 경우, 쿼터-파 플레이트(202, 204)의 방향은 (예컨대, 쿼터 파 플레이트(202, 204)를 광축에 대해 0도로 배치함으로써) 수평 방향으로의 선형 편광을 제공하도록 정해진다. 이러한 방향에서는, 두 개의 쿼터-파 플레이트(202, 204)의 편광 피처들이 나란히 정렬되고 어셈블리가 이를 통과하는 광선을 크게 지연시키지 않는다. 수직 편광이 바람직하면, 쿼터-파 플레이트(202, 204)가 (예컨대, 두 개의 쿼터 파 플레이트(202, 204) 모두를 광 축에 대해 45도로 회전시킴으로써) 수직 방향으로 선형 편광을 제공하도록 방향이 정해진다. 이 모드에서, 쿼터-파 플레이트(202, 204)의 편광 피처들은 어셈블리가 반-파장 지연기로서 동작하도록 방향이 정해진다.
본 실시예에서 기술된 수평, 수직 및 원형 편광은 두 개의 쿼터 파 플레이트에 대해 오직 세 개의 개별 설정만을 요구한다. 본 장치에 대한 추가적 설정은 추가적 편광 상태를 가능하게 할 것이다. 예컨대 첫 번째 쿼터 파 플레이트를 위하여 (입사하는 선형 편광 광에 대해) 0° 및 45°의 설정이 이용 가능하다면, 두 번째 쿼터 파 플레이트에 대해서는 전체 이용 가능한 조정 각도마다 선형 편광이 생성될 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 "수평" 및 "수직"이라는 용어는 임의적이고 일부 환경에서는 서로 교환되어 사용될 수도 있다. 즉, 둘 중 어느 방향이나, 투사될 이미지, 쿼터 파 플레이트들, 그리고 광학 장치의 방향이 용어 지정에 부합하는 이상, "수평" 방향으로 지정될 수 있다. 그와 다른 이용 가능한 편광 방향, 대개는 그 지정된 수평 방향과 직교하는 방향이 수직 방향으로 지정될 것이다. 쿼터-파 플레이트(202)의 위치에 대한 0도 및 45도의 지정은 상대적 지정임을 알 것이다. 쿼터-파 플레이트(202, 204)의 각도 위치가 시스템의 다른 소자들의 방향에 따라, 그리고 기준 프레임에 따라 다양할 수 있다. 개시된 실시예에서, 시스템은 제1 쿼터-파 플레이트 방향(본 예에서 0도로 지정됨)에서 수평으로 지정된 편광을 형성하고 제2 쿼터-파 플레이트 방향(본 예에서 45도로 지정됨)에서 수직으로 지정된 편광을 형성한다.
전형적으로 수평 편광을 위한 쿼터-파 플레이트(202)의 위치는 수직 편광을 위한 위치로부터 45도 각도일 것이다. 그러나, 본 발명은 크게 제한적이지 않으며 본 발명의 범위에 속한 일부 실시예의 경우 명목상 수평 및 수직 위치가 각기 다른 방향을 가질 수도 있다.
원형 편광이 바람직한 경우, 쿼터-파 플레이트(202, 204)는 함께 1/4 파장 지연기로서 동작하도록 방향이 정해져서, 선형 편광 광을 원형 편광 광으로 변환한다. 이러한 모드에서, 쿼터 파 플레이트(202)는 광 축과 대략 45도 각도의 방향이고 쿼터 파 플레이트(204)는 0도 방향이다. 입사 광은 쿼터-파 플레이트(202, 204) 양자를 통과하고, 그 플레이트들의 상대적인 배향으로 인하여, 동일한 진폭을 가진 o-파 및 e-파가 생성되지만, 위상에 있어서는 o-파가 90°만큼 뒤떨어져서 원형 편광 광이 생성된다.
리소그래피 시스템의 광학 장치 내의 다양한 위치에 편광 제어 장치를 제공함으로써 편광을 제어하는 것이 가능해진다. 광원과 처리 표면 사이의 임의의 바람직한 위치에 있는 편광 장치를 이용하여 편광을 제어하는 것이 본 발명의 범위에 포함된다. 예컨대, 편광 장치는, 비록 그리 바람직하지는 않더라도, 조명원 메카니즘 내의 투사 광학 장치 내에, 또는 리소그래피 패턴과 처리 표면 사이에 배치될 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 편광 제어기가 투사 광학 장치 내에 배치되어 있다. 이러한 투사 광학 장치 내에서는, 광선이 최종 확대(final magnification) 이전에 좀 더 평행하게 만들어지는 영역에서 편광이 좀 더 쉽게 수행될 수 있다.
최적의 편광을 선택하는 바람직한 방법이 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다. 도 4는 입력 편광을 선형 수평인 것으로 가정한 편광 선택 공정(400)을 도시하고 있다. 공정(400)은 관심 대상이 되는 이미지가 주로 수평 방향인지 여부를 결정하는 단계(402)에서 시작한다. 그와 같은 경우라면, 제어는 단계(404)로 진행하고, 쿼터 파 플레이트들이 둘 다 0도로 배치되어 수평 편광을 제공한다. 그런 다음 리소그래피 공정이 수행되고, 공정(400)은 다음 이미지를 처리하기 위해 재시작된다.
방향이 수평이 아닌 경우, 제어는 단계(406)로 진행한다. 단계(406)에서, 공정은 이미지가 주로 수직 방향을 갖는지 여부를 결정한다. 주로 수직 방향이라면, 제어는 단계(408)로 진행되고, 운동 가능 쿼터-파 플레이트들이 둘 다 45도 위 치로 회전된다. 리소그래피 공정이 수행되고 나면, 공정(400)은 다음 이미지를 처리하기 위해 재시작된다.
단계(406)의 실행 동안 해당 방향이 수직이 아니라면, 그 방향은 확실한 수평도 아니고 확실한 수직도 아니다. 이러한 경우, 바람직한 편광은 원형이고, 제어는, 하나의 쿼터 파 플레이트가 다른 쿼터 파 플레이트에 대해 45도 방향으로 회전되어 원형 편광 구성을 생성하는 단계(410)로 진행된다. 리소그래피 공정이 완료되면, 공정(400)은 다음 이미지 처리를 위한 편광 결정을 다시 시작한다.
공정(400)에서, 이미지가 수평 방향인지, 수직 방향인지, 확실하게 수직이나 수평이 아닌 방향인지 여부를 결정하는 것은, 이미지 검사(inspection)에 의해 달성될 수도 있고, 전자 이미지 처리를 통하여 자동으로 획득될 수도 있다. 특히, 이미지는 그 이미지의 선형 성분들이 주로 수평 방향인지, 수직 방향인지, 수평도 수직도 아닌 방향인지를 결정하는 계산 장치에 의하여 디지털화되어 처리될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 앞서 기술되었지만, 이는 예로서 제시된 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 함이 아님을 알아야 한다. 당업자라면 본 발명의 사상과 영역을 벗어나지 않는 범위에서 그와 같은 형태나 세부 사항에 대한 다양한 변경이 가능하다는 점을 당연히 알 것이다. 그러므로 본 발명의 영역과 폭은 앞서 기술된 예시적 실시예들 중 임의의 것으로 제한되어서는 아니되며, 다음의 청구범위와 그 등가물에 따라서만 정의될 수 있다.
본 발명에 따르면 투사되는 이미지 방향에 기초하여 편광을 선택함으로써 높은 광 효율을 얻을 수 있다. 바람직하게 수평 편광은 현저한 수평 방향의 이미지에 대해 이용되고, 수직 편광은 현저한 수직 방향의 이미지를 위하여 선택된다. 현저한 수직 방향도, 현저한 수평 방향도 아닌 이미지의 경우 원형 방향이 선택된다.

Claims (26)

  1. 패턴을 이용하여 광원으로부터의 광선을 패터닝하고 그 패터닝된 광선을 표면 위로 투사하는 리소그래피 시스템으로서,
    광선을 공급하는 조명 시스템,
    패턴에 따라 상기 광선을 패터닝하는 패터닝 장치,
    상기 패터닝된 광선을 기판의 표면의 타겟 부분 위로 투사하는 투사 시스템,
    상기 조명 시스템과 상기 표면 사이에 배치된 가변 편광 소자(variable polarizing element)- 상기 가변 편광 소자는 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트(quarter wave plate)를 포함함 -, 및
    상기 패턴의 피처들(features)에 기초하여 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트 간에 상대적 회전 운동을 생성하도록 구성된 회전 장치
    를 포함하고,
    상기 가변 편광 소자는, 제1 선형 편광 모드, 상기 제1 선형 편광 모드에 직교하는 제2 선형 편광 모드 및 원형 편광 모드로 이루어진 세트에서 선택된 적어도 두 개의 모드 중 하나로 동작하는, 리소그래피 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가변 편광 소자는 세 개의 편광 모드 중 하나로 동작하는 리소그래피 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 세 개의 모드는 수평 편광 모드, 수직 편광 모드 및 원형 편광 모드를 포함하는 리소그래피 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트 중 적어도 하나에 대해 구동가능하게 연결된 모터를 더 포함하는 리소그래피 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 회전 장치는, 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 적어도 세 개의 위치 중 하나에 선택적으로 배치하여, 상기 적어도 세 개의 위치 중 선택된 하나의 위치에 따라 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트의 조합이 비-지연기(non-retarder), 1/4 파장 지연기(a quarter retarder) 또는 반-파장 지연기(half wave retarder)로 동작하도록 하는 배치 장치(positioning device)를 더 포함하는 리소그래피 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 회전 장치는 전자기계적 운동 장치를 포함하는 리소그래피 시스템.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 회전 장치는 패턴의 방향과 일치하는 편광을 생성하도록 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 배치하는 리소그래피 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 가변 편광 소자의 상기 모드가 패턴의 방향에 기초하여 선택되는 리소그래피 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가변 편광 소자는, 패턴이 제1 편광 방향을 따라 현저할 경우 상기 제1 편광 방향을 생성하고, 패턴이 상기 제1 편광 방향과는 상이한 제2 편광 방향을 따라 현저할 경우 상기 제2 편광 방향을 생성하는 리소그래피 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 편광 방향이 상기 제2 편광 방향과 직교하는 리소그래피 시스템.
  15. 리소그래피 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    패턴에 기초하여 복사 빔을 패터닝하는 단계,
    상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟 부분 위로 투사하는 단계, 및
    상기 빔을 편광시키기 위하여, 상기 패턴의 피처들에 기초하여 가변 편광 소자의 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 서로에 대해 상대적으로 배치하는 단계- 상기 가변 편광 소자는 제1 선형 편광 모드, 상기 제1 선형 편광 모드에 직교하는 제2 선형 편광 모드 및 원형 편광 모드로 이루어진 세트에서 선택된 적어도 두 개의 모드 중 하나로 동작가능함 -
    를 포함하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 편광 단계에서, 상기 가변 편광 소자는 세 개의 편광 모드 중 하나로 동작하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 세 개의 모드는 수평 편광 모드, 수직 편광 모드 및 원형 편광 모드를 포함하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 상대적으로 배치하는 상기 단계는, 상기 제2 쿼터 파 플레이트에 대해 상기 제1 쿼터 파 플레이트를 선택적으로 이동시킬 수 있도록, 전자기계적 장치로 상기 제1 쿼터 파 플레이트를 구동하는 단계를 더 포함하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 상대적으로 배치하는 상기 단계는, 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 적어도 세 개의 위치 중 하나의 위치에 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트를 선택적으로 배치하여 상기 세 개의 위치 중의 상기 하나의 위치에 따라 상기 제1 및 제2 쿼터 파 플레이트의 조합이 비-지연기, 1/4 파장 지연기 또는 반 파장 지연기로서 동작하도록 하는 단계를 더 포함하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  22. 삭제
  23. 제15항에 있어서, 상기 상대적인 배치는 패턴의 방향과 일치하는 편광을 생성하도록 선택되는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  24. 제15항에 있어서,
    패턴의 방향에 기초하여 상기 가변 편광 소자의 상기 모드를 선택하는 단계
    를 더 포함하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 모드 선택 단계에서, 패턴이 제1 편광 방향을 따라 현저할 경우 상기 제1 편광 방향이 선택되고, 패턴이 상기 제1 편광 방향과는 상이한 제2 편광 방향을 따라 현저할 경우 상기 제2 편광 방향이 선택되는 리소그래피 시스템 동작 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 편광 방향이 상기 제2 편광 방향에 직교하는 리소그래피 시스템 동작 방법.
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