KR100969056B1 - 마이크로 리도그라피를 위한 투사 렌즈 - Google Patents

Abstract

마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈는 렌즈의 거울(S2)의 전면에 일정거리(D)로 배치된 다이아프램(BL)을 포함한다. 다이아프램(BL)은 다이아프램(BL)과 거울(S2)사이에 주광선(34)의 경사 및 일정거리(D)에 따라 비원형 방법으로 연장되는 변부 외형을 가지는 구멍(28)을 가진다.

리도그라피, 투사렌즈, 다이아프램

Description

마이크로 리도그라피를 위한 투사 렌즈{PROJECTION LENS WITH NON- ROUND DIAPHRAGM FOR MICROLITHOGRAPHY}

본 발명은 마이크로리도그라피를 위해 투사 렌즈에 관한 것이다.

마이크로리도그라피에서, 이미지 구성요소로서 거울을 가지는 투사 렌즈는 단파의 UV와 ELTV 범위에서 투사광을 위해 사용된다.

예를 들면, EP 1 178 356 A2는 6개의 동축의 거울을 가지는 마이크로리도그라피를 위한 투사 렌즈를 공개하고 있다.

상기 공개된 투사 렌즈는 두 번째의 렌즈의 6개의 거울위에 배치되는 다이아프램을 가진다.

다이아프램이 거울 중의 하나와 결합되기 때문에, 단지 다이아프램 구멍을 교환하는 것이 크게 어려울 수 있다: 따라서 다이아프램을 이송하는 전체 거울은 제거되어야 하고, 또 다른 다이아프램을 이송하는 광학상으로 동등한 거울로 교체되어야 한다.

이것은 렌즈가 재조정되어야 하고, 진공 밀폐방법으로 다시 렌즈를 닫고 렌즈를 다시 소개시켜야한다는 것을 의미한다.

본 발명의 목적은 다이아프램 구멍이 더 단순한 방법으로 교체될 수 있는 방법으로 상술한 형태의 투사 렌즈를 개선하기 위한 것이다.

상기 목적은 마이크로 리도그라피를 위해 주 광선이 거울측에 대해 사선으로 떨어지는 하나이상의 거울을 포함하는 다중 이미징 요소를 가지고, 광플럭스를 제어하기 위해 구멍을 가진 다이아프램을 상술한 거울에 연결되는 보호렌즈에 의해 본 발명에 따라 달성되며, 상기 다이아프램은 하나이상의 거울의 저면에 이격되어 배치되고 다이아프램의 변부 외형은 광영역의 주요 광선에 대해 대칭으로 배치된 광영역의 두 광선(5)이 다이아 프램 구멍을 통과하거나 다이아프램에 의해 차단되는 방법으로 둥글지 않게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 투사 렌즈에서 다이아프램은 연결되는 거울로부터 공간적으로 분리된다. 따라서, 교환에 영향받는 광학 광선 경로 없이 별도로 교환될 수 있다. 따라서, 다이아프램 구멍의 변경은 렌즈의 이미징 구성요소의 어떤 조정 작업도 필요로 하지 않는다.

투사 렌즈와 결합된 거울로부터 다이아프램을 공간적으로 분리하는 것은 또한 구멍을 둘러싸고 있는 다이아프램 영역이 입사 광선에 의해 가열된다는 사실을 비추어 바람직하다. 만일 상기 열이 거울에 전달되면 온도에 의해 유발되는 이미징 오류가 발생할 수 있다. 본 발명에 따르는 투사 렌즈에서 다이아프램 물질과 다이아프램 장착은 다이아프램으로부터 열이 잘 전파하도록 보장하도록 선택될 수 있다.

그러나, 연결된 거울 전면과 이격하여 다이아프램을 배치하는 것은 투사렌즈로 생성된 이미지의 비네팅이 발생하는 단점을 초래한다. 상기와 같은 비네팅은 본 발명에 따라 다이아프램 구멍이 주요한 광선으로부터의 동일 거리로 배치된 두 광선이 다이아프램에 의해 동일 방법으로 처리되는 것을 보장하는 특히 비구형 변부 형태를 가짐으로써 방지될 수 있다.

대상 영역의 중심에 있는 지점을 위해 상기와 같은 것은 주 광선으로부터 동일한 거리로 배치된 두 광선이 둘다 통과하거나 둘다 차단되도록 하는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명은 첫째, 다이아프램 구멍이 쉽게 조정가능하고, 둘째 이미지 비네팅이 생성되지 않는 투사렌즈를 제공하는 것이다.

본 발명의 유리한 실시예는 종속항에서 특정된다.

본 발명의 한 실시예는 비구면으로 이루어진 다이아프램이 상기 거울과 다이아프램 사이의 거리에 거리에 따른다는 것을 특징으로 한다. 이러한 방식으로 거울로부터 이격되어 위치한 다이아프램 평면내의 반사된 빔의 분기를 위한 허용오차가 이루어진다.

본 발명의 실시예는 비구면으로 이루어진 다이아프램 구멍이 주 광선의 축과 상기의 거울의 축 사이에 포함된 각도에 따르는 것을 특징으로 한다. 이러한 방식으로 거울의 광 축에 대한 광선 경로의 경사각의 영향으로 허용오차가 이루어진다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 구멍의 변부 외형이 대상 필드의 변부 외형의 기능으로서 선택되는 것을 특징으로 한다. 상술한 바에 따른 주 광선에 평행한 광선의 대칭 처리는 상기 수단에 의해 패턴 대상(예를들어 망선(reticle)의 조명된 섹션에 해당하는 다른 주 광선을 위해 보장된다. 본 발명의 한 실시예는 다이아프램 구멍의 변부 외형이 스캐닝의 방향과 평행한 축에 대해 실질적으로 대칭인 것을 특징으로 한다. 이것은 다이아프램내 구멍의 단순한 제조에 유리하다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 구멍의 변부 외형이 스캐닝의 방향에 수직인 축에 실질적으로 대칭인 것을 특징으로 한다. 상기 실시예는 다이아프램의 단순한 제조에 유리하다.

본 발명의 한 실시예는 구멍의 변부 외형이 두 중첩된 타원의 발생 곡선과 상응하는 것을 특징으로 한다.

다이아프램 구멍의 상기 형상이 매우 좋은 형태를 이상적인 형상으로 제공하는 동안 다이아프램 구멍의 형태는 그럼에도 불구하고 단순하다. 따라서, 다이아프램 구멍은 쉽게 제작될 수 있다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 구멍의 변부 외형이 실질적으로 상당히 타원인 것을 특징으로 한다. 다이아프램 구멍의 상기 형태는 이상적인 다이아프램 구멍 형태와 다이아프램구멍 제조의 단순성사이의 기하 사이의 바람직한 절충안이다. 본 발명의 한 실시예는 다이아프램 구멍 중심이 거울의 공통 축으로부터 어느 정도 거리를 두어 배치되는 것을 특징으로 한다. 이것은 복수의 동축 거울을 가지는 투사 렌즈에서 거울이 부분적인 영역에서 단지 빛에 의해 밝아진다는 사실을 고려하는 것이다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램이 상기 거울 앞에서 분리할 수 있게 배치된다는 것을 특징으로 한다. 이에따라 다이아프램은 다른 구멍을 가지는 다이아프램을 간단히 교환될 수 있게 된다.

본 발명의 한 실시예는 다른 변부 외형 또는 다른 영역의 구멍을 가지는 다이아프램 세트를 특징으로 한다.

상기 실시예는 CD 체인저로 알려져 있는 것과 유사한 교체 장치를 사용함으로써 단기 방법으로 특별한 경우에 적절한 다른 다이아프램 세트로부터 이용가능하도록 한다. 본 발명의 한 실시예는 변부 외형 또는 영역의 형태가 다른 복수의 다이아프램 구멍이 한 이동할 수 있는 다이아프램 몸체내에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 실시예는 투사렌즈를 열지않고 한 다이아프램 구멍을 다른 형태 또는 단면영역의 구멍으로 교체할 수 있도록 한다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 구멍이 조절가능한 것을 특징으로 한다. 이것은 특별한 방법의 특별한 바람직한 요건으로 다이아프램 구멍의 크기를 조절할 수 있도록 한다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램이 중심 평면의 각 측면에서 서로를 행해 평행하고 변위가능하게 배치된 두 세트의 다이아프램 로드를 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 실시예는 계단형 곡선에 의해 다이아프램 구멍의 어떤 변부 외형이라도 근접할 수 있도록 한다. 상기 다이아프램은 보편적으로 조절가능하다.

비록 밝은 영역의 단면 형태가 상당히 변경된다 해도 상기 실시예에 따른 투사 렌즈는 간섭 없이 계속 사용될 수 있다; 이는 단지 다이아프램 구멍의 의도하는 영역 또는 대상영역의 다른 단면 형태에 따른 조절가능한 다이아프램 요소를 재위치설정하는데에만 필요하다.

본 발명의 한 실시예는 5 구멍 로드가 직사각형 또는 정방형의 가로 단면을 가지는 것을 특징으로 한다.

이에따라 다이아프램 로드는 의도하는 영역에서 내광성의 방법으로 전체 다이아프램 구멍을 막을 수 있게 된다. 또한, 다이아프램 로드의 모든 측면에서의 좋은 안내는 다이아프램 프레임의 인근 다이아프램 로드와 가이드 면의 인근 측면에 의해 달성된다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 로드가 각각의 경우 가로 작동 핀을 가지고 다이아프램 몸체 세트의 작동핀이 각각의 경우 다이아프램 로드의 세로방향에서 차례로 변위가능한 위치설정 포크 내에 탈착가능하게 수용되는 것을 특징으로 한다. 상기 다이아프램 로드의 조정 모드는 단일 하나의 등위 구동 시스템을 사용하는 다른 다이아프램 로드의 다른 설정을 연속하여 실행가능하게 한다.

본 발명의 한 실시예는 두 세트의 다이아프램 로드와 협동하는 두 위치 설정 포크가 동일 및 반대 운동을 실행하기 위해 함께 분명하게 이어지는 것을 특징으로 한다. 이러한 방식으로 특히 다이아프램의 중심 평면에 대해 대칭으로 배치된 다이아프램구멍은 제어수단에 대해 특히 간단한 기계적 형태로 달성될 수 있도록 달성된다.

본 발명의 한 실시예는 위치 설정 포크가 다이아프램 로드에 의해 한정된 평면의 다이아프램 로드의 세로방향에 수직으로 이동가능한 것을 특징으로 한다. 이러한 방식으로 위치 설정 포크는 다른 다이아프램 로드의 작동핀을 연속하여 확실히 해제할 수 있게된다.

본 발명의 한 실시예는 양 조정 방향에서 위치 설정 포크상에 작동하는 서보모터의 동작을 선택적으로 제어하는 제어 장치를 특징으로 한다. 상기 제어 시스템은 단순한 방법으로 다이아프램 로드의 위치 설정과 다이아프램 로드의 해제가 연속적인 시간간격으로 발생하는 것을 보증한다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 로드의 인근 측면이 낮은 마찰로 서로에 진행하는 것을 특징으로 한다. 이에따라, 한 다이아프램 로드의 조정이 인근 다이아프램 로드의 위치 변화를 초래하지 않도록 보증한다.

본 발명의 실시예는 다이아프램 로드의 이동 평면과 평행하게 배치된 다이아프램 로드의 경계면이 마찰면과 협력하는 것을 특징으로 한다. 이에따라 다이아프램 후 로드가 의도하는 위치에 설치되고 위치설정 포크에 의해 해제되어 설치된 위치로 유지되도록 한다.

본 발명의 한 실시예는 이동 평면에 평행하게 배치된 다이아프램로드의 상기 경계면에 대해 마찰면을 탄성적으로 가압하기위한 수단을 특징으로 한다. 이러한 방식으로 다이아프램 로드에서 작용하는 제동력이 온도 변화와 관계없이 제공되는 것을 보증하게 된다.

본 발명의 한 실시예는 다이아프램 로드와 협력하는 탄성 마찰 라이닝을 특징으로 한다. 이에따라 다이아프램 로드상의 마찰력이 작은 제조 허용오차와 관계없이 보증되게 된다.

본 발명은 하기의 실시예와 도면을 참조로 상세히 설명된다.

도 1은 반도체 칩의 제조업시 사용되는 투사 조명 시스템의 개략도이다.;

도 2는 도 1에 따른 투사 조명 시스템의 투사 렌즈의 개요의 축단면도이다.;

도 3은 도 2에 따른 투사 렌즈의 제 2 거울의 측며도와 관련된 다이아프램이다.;

도 4는 도 1에 따른 투사 조명 시스템에서 웨이퍼 위에서 상을 이루는 망선의 개략적 평면도와 상기 망선을 스캐닝하는데 사용되는 대상 영역이다.;

도 5는 도 4에 따라 망선위의 선택되어 발광되는 대상 지점의 수를 위해 얻어진 다이아프램 구멍의 개략도이다.;

도 6은 도 5에 도시된 다아아프램 구멍 변부 형태의 발생 곡선인 다이아프램 구멍의 변부 형태를 도시한다.;

도 7은 도 6과 유사한 작은 단면이 도시되는 다이아프램의 구멍이다.;

도 8은 망선을 스캐닝하는 데 사용되는 대상영역의 표시된 좁은 스트립을 도시하는 도 7과 유사한 도면이다.;

도 9는 조절할 수 있는 다이아프램의 축상 평면도.;

도 10은 도 10에 따른 조절할 수 있는 다이아프램의 다이아프램 로드 가이드 메커니즘의 부분을 통한 확대 섹션이다.;

도 11은 도 9의 조절할 수 있는 다이아프램의 변위가능한 다이아프램 로드의 측면도.

* 부호설명

10: 망선 12: 웨이퍼

14: 발광 유닛 16: EUV 광원

18: 수집거울 20, 22: 래스터 요소 거울

24: 초점거울

도 1은 망선(10)의 패턴으로부터 웨이퍼(12)의 광감지층 위에 이미지를 생성하는데 사용되는 개략적인 투사 조명 시스템을 도시한다.

하기에서, 도면에 표시된 좌표 x, y, z의 데카르트 시스템은 방향과 연장을 특정하는데 사용된다. 상기 좌표 시스템의 z 축은 망선(10)의 평면과 웨이퍼(12)의 평면에 수직이다.

좌표 시스템의 y-방향은 도 1의 수평 방향에 배치되고, (망선(10)의 움직임의 방향 또는 스캐닝 방향) x 방향은 두 상기 방향에 수직이며 따라서, 도 1의 평면에 수직하게 후방으로 진행한다.

상기 좌표시스템이 빔 통로내의 다른 지점에서 사용될 때 상기 축은 평행한 유사 방법으로 변위됨으로써 상을 이루게된다. 망선(10)의 발광은 참조번호 14로 표시되고 EUV 광원(16), 수집 거울(18), 두 래스터 요소 거울(20, 22) 및 초점 거울(24)을 포함하는 발광 유닛을 사용함으로써 이루어진다. 전체 발광 유닛은 대상 영역을 한정하는 링 구분의 형태로 광패치를 도 1내의 망선(10)의 하방면에서 발생하도록 설계된다.

도 1의 수평 방향(y 방향)으로 망선(10)을 옮김으로써 하부로 운방하는 패턴 이 스캔된다.

망선(10)에 의해 반사된 빛은 도 1에 개략적으로 도시된 투사 렌즈(26)에 의해 웨이퍼(12)의 상부면에 상을 이룬다. 투사 렌즈(26)의 이미징 눈금을 고려하는 동안, 웨이퍼(12)는 도 1의 수평 방향(y-방향)의 망선(10)과 동시에 이동한다.

도 2는 투사 렌즈(26)의 상세한 구조를 도시한다. 그 이미징 요소로서 상기 렌즈는 6개의 거울(S1, S2, S31 S41 S5, S6)을 포함한다. 상기 거울의 거울 표면은 공통 축 A에 대해 동축으로 배치된다.

다른 거울들(S1-S6)은 A에 대해 회전가능하게 대칭적인 요소로 도면에 나타난다 실제로 상기 거울들은 빔통로로 실제로 이용되는 영역에서만 달성되고, 다른 영역은 나타나지 않는다. 도 2에서 상기 영역들은 빔통로의 나머지에 소요된다.

거울들(S1-S6)은 관련된 베이스 요소(B1-B6)에 배치된다. 지지 기능에 더하여 상기 베이스 요소들은 역시 예를 들면 거울에 자동 온도 조절 제어를 제공하는 다른 기능을 수행할 수 있고, 상기 기능을 위한 필요한 설치 공간을 이용할 수 있다.

다이아프램(BL)은 거울(S2)의 전면에 짧게 이격되어 배치된다. 상기 다이아프램은 투사 렌즈를 통하여 가벼운 유동을 제한하는 구멍(28)을 포함한다.

다이아프램(BL)은 축(30)에 대해 회전할 수 있고, 거울(S2) 앞에서 복수의 다이아프램 구멍(28) 중 하나를 옮기기 위해 스테퍼 모터(32)에 의해 회전될 수 있는 디스크의 형태를 가지는 것이 바람직하다.

회전식 다이아프램(BL) 대신에 도 2의 투사 평면에 수직하게 선형 방법으로 변위가능하고 복수의 구멍을 가지는 다이아프램 또는 단일 구멍만을 가지고 가이드내로 진행하는 교환가능한 다이아프램 또한 사용될 수 있다.

도 3에서 거울(S2)과 다이아프램(BL) 부근의 빔 통로가 확대된 크기로 도시된다. 다이아프램 구멍(28)은 원형 변부 외형을 가지는 것을 가정한다.

도 3에서 주광선(34)이 다이아프램(BL)의 평면을 축 A에서 가로지르는 것이 도시된다. 또한, 주광선(34)과 평행하게 배치된 두 가장자리 광선은 이들로부터 같은 거리로 이격되고 다이아프램 구멍(28)의 변부로 유도되며 참조 번호 36, 38로 표시된다.

만일 다이아프램 구멍(28)이 거울(S2)의 오목 표면에 직접 형성되면. 가장자리 광선(36, 38)은 번호 40으로 표시된다.

거울 표면 앞에 이격된 다이아프램(BL)의 배치 때문에, 다이아프램 구멍(28)이 원형 변부 외형을 가지는 경우 통상의 경우 가장자리 광선의 비대칭적 방해가 발생한다. 가장자리 광선의 비 대칭적인 방해는 웨이퍼(12) 위에 생성된 망선(10)에 의해 운반된 패턴의 이미지내의 비네팅을 발생시킨다.

상기 효과를 차단하기 위해 다이아프램 구멍(28)에는 비 원형 변부 외형이 제공된다. 상기 외형은 의도하는 다이아프램 영역에 상응하는 모든 가장자리 광선을 위해 거울(S2)에 의한 반사후 다이아프램(BL)의 평면에 교차하는 지점을 계산함으로써 대략적인 기간으로 한정된다. 이것은 도 3의 다이아프램 구멍(28)의 하부지점이 참조번호 281로 표시되는 하방으로 이동한다는 것을 의미한다.

다른 가장자리 지점을 위해 필요한 하강은 더 줄어든다. 만일 가장자리 광 선이 주광선으로부터의 모두 같은 거리에 있으면 상기 가장자리 광선은 함께 원통형의 표면을 이룬다. 다이아프램 구멍(28)은 따라서 상기와 같이 하부로 연장된 타원의 변부 외형을 가진다.

상기 확장된 변부 외형은 연장된 주축을 가지고 축 A에 대해 대칭이 아닌 타원형으로 단순화된 방법으로 이루어질 수 있다.; 그 중심지점은 다이아프램(28)의 최하단 지점의 하강이 2E로 한정되는 경우 축 A로부터 거리 E로 하부로 변위된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 거리 E는 거울(S2)과 다이아프램(BL)(E = D tan(w)) 사이의 거리 D를 증가시킴으로써 선형으로 증가하고, 타원의 장축은 주광선(34)과 축 A 사이에서 증가하는 각도 w로 I/cos(w)에 의해 증가하는 한편 타원의 단축은 주광선부터 가장자리 광선의 공통의 거리에 해당한다.

상술한 바에 따라 거울 전면에 이격되어 배치된 다이아프램 BL의 전체 변부 외형은 다른 방향의 주광선(34)을 위한 다이아프램 구멍의 상응하는 조절된 변부 외형을 결정하고 주어진 대상 영역에 가능하고 다이아프램을 위한 변부 외형으로 곡선을 발생시키는 것을 사용하는 방식으로 달성된 모든 변부 외형을 겹침으로써 달성된다.

이것은 주광선의 각 방향을 위해 다이아프램의 변부 외형이 원형이나 다이아프램 구멍이 광축 A에 대해 편심인 단순상태로 도 4 및 5에 따라 설명된다.

도 4에서 망선(100위에 발광 광선으로 생성된 광패치는 참조번호 42로 표시된다. 상기 광패치(42)는 링 세그먼트 형태가 된다. 설명을 위해, 광패치(42)의 방사상 크기는 도 4에서는 상당히 과장되어 있다. 도 4에서, "1", "2", "A-13" 및 "4"로 표시된 네 개의 대상지점이 표시되고 이들은 광패치(42)의 코너에 해당한다. 도 5에서 상기와 같이 원형의 대상지점을 위해 달성된 다이아프램 구멍 변부 형태가 이루어진다.

도 6은 도 5에 도시된 다른 변부 외형 원과 곡선이 수정된 다이아프램 구멍(281)을 발생하는 대상 영역(42)의 다른 변부 지점으로 연속되는 동안 달성되는 발생 곡선을 도시한다.

다이아프램 구멍(281)의 가로 중심라인으로부터의 원의 중심 거리는 2ey로 표시되고 다이아프램 구멍(281)의 세로중심라인으로부터의 원의 중심거리는 2e로 표시된다.

도 7은 도 5에 따른 구조에서 사용된 개별 원의 반경이 더 작게 선택되는(동일한 이미징 시스템에서 더 작은 구멍)것을 제외하고 도 6과 유사한 관계는 도시한다.

도 8은 스캐닝 방향에서 작은 크기를 가지고 링 세그먼트 형상의 광패치(42)가 실제로 사용되는 경우 거리 2e가 현저하게 작게 선택되는 경우를 제외하고 도 7과 유사한 관계를 도시한다. 도 8에서, 평평해지는 다이아프램 구멍(281)에 더하여 타원형 다이아프램 구멍(28)은 평형한 형태로 사용되는 것이 도시된다.

실제로, 구멍 EL 평면에서 다르게 입사하는 주광선과 사선으로 입사하는 가장자리 광선의 교차라인은 각각의 경우 원이 아닌 타원으로 더욱 정밀하게 고려되기 때문에, 상술한 바와 같이 타원형이 도 5-8에서 원형대신에 사용될 수 있다.

만일 더 작거나 더 큰 다이아프램 구멍이 상기의 투사 렌즈(26)에 필요하면 다이아프램 EL은 회전 축 주위에 동일 거리로 분포되는 다양한 다이아프램 구멍의 스테퍼 모터(32)를 작동시킴으로써 전환될 수 있다. 복수의 구멍과 더불어 선형으로 안내되는 다이아프램 EL의 경우 다이아프램 EL이 도 2의 투사 평면에 대해 수직으로 변위되고 하나의 구멍만을 가지는 다이아프램 EL의 경우에는 다른 구멍으로 서로 교체될 수 있다.

선택적으로, 다양한 다이아프램 판 EL이 매거진내에 저정될 수 있고 각 플레이트에는 다른 크기의 다양한 다이아프램 구멍이 형성된다. CD-체인저와 유사한 방식으로 작동하는 제어 가능한 변화 배치에 의해 의도하는 구멍은 각 경우에 광통로로 옮겨질 수 있다.

이러한 방식으로 다이아프램 구멍의 조절은 거울(S1-S6)의 재조정 없이 가능하다. 비록 광 패치(42) 또는 대상 필드의 형태가 변한다고 해도 어떤 변화도 투사 렌즈(26)의 광통로에 가해질 필요가 없다. 다이아프램 EL을 광 패치의 새로운 형체에 적용되는 다이아프램으로 교체하는 것으로 충분하다.

도 9는 다이아프램 EL을 도시하며 구명 형태는 구멍영역과 구멍 변부 형태 영역 둘다를 매우 신축성있게 조절가능하도록 조절할 수 있다.

베이스 플레이트(44)는 정면에 위치하는 평면내의 베이스 플레이트(44)내 정방형 윈도우(48)를 둘러싸는 참조번호 46으로 표시되는 프레임을 운반한다.

프레임(46)은 두 가로수단(50)과 두 세로 수단(52)을 포함한다. 세로수단(52)은 도 10에서 보여질 수 있는 가로수단(50) 사이에 위치하고 도 9에 후방으로 경사진 바운딩 면 영역내에 연장된 리세스(54)를 가진다. 정방형의 횡단면을 가진 복수의 다이아프램 로드(56)는 리세스(54)에 끼워져서 이들의 전체수가 리세스(54)의 단부벽사이에서 슬라이딩 작동으로 끼워진다. 압력 플레이트(60)의 하부에 의해 운반되는 마찰 라이닝(58)은 다이아프램 로드(56)의 같은 높이의 상부면에 대해 연결된다. 상기 압력 플레이트는 리세스(54)상부에 위치하는 세로수단(52)의 벽에 대해 스프링(62)에 의해 지지된다.

이들의 수직 측면과 하부 바운딩 면에서 다이아프램 로드(56)는 베이스플레이트의 표면특성과 연결되어 인접 다이아프램 로드의 가로수단과 측면이 다이아프램 로드의 쉬운 이동을 보증하는 표면특성을 가진다.

반대로 다이아 프램 로드(56)의 상부 바운딩 면은 마찰 라이닝(58)의 하부와 함께 세로위치가 한번 설정되면 유지되도록 투사렌즈(26a)의 작동상태하에서 충분히 큰 브레이크 힘이 발생되는 표면특성을 가진다. 마찰라이닝(58)은 다소 탄력이 있기 때문에 다이아프램 로드(56)내에서 작은 제조허용오차를 흡수할 수 있다.

도 9의 수평 방향(x 방향)의 조정을 위해, 각 다이아프램 로드(56)는 그 내부 단부위에서 작동핀(64)을 운반한다. 상기 핀은 고정 핀(64)을 제외하고 모든 영역에서 밀링으로 다이아프램 로드(56)의 상부층을 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

베이스 플레이트(44)는 베어링 레일(68)이 형성된 섹션의 자유단부에서 도 9의 프레임(46)하부에 위치하는 섹션(660을 가진다. 가이드로드(70, 72)의 제 1 단부에 상기 레일이 부착되고 다른 단부에는 세로수단(52)의 단부면에 장착된다.

베어링 레일(68)과 프레임(46)내에 저어널형성된 톱니가 형성된 스핀들(76) 상에서 진행하는 너트를 운반하는 캐리지(74)는 가이드로드(70, 72)위로 진행한다. 상기 톱니형성 스핀들(76)은 스테퍼 모터(78)로 구동된다.

상기 캐리지(74)는 양단부에서 톱니가 형성된 스핀들(84)이 저널링된 베어링 레일(80, 82)을 운반한다. 이 스핀들은 스테퍼 모터(86)로 구동된다. 톱니가 형성된 스핀들(84)은 좌측 및 우측의 톱니를 각각 운반하는 중심의 두 섹션(84L, 84R)의 각 측면에 위치된다.

참조번호 90으로 표시된 위치설정 포크의 도 9에서 하방으로 위치되는 단부 부분(88)에 형성된 근접 끼움 너트는 스핀들 섹션(84L, 84R)위로 진행한다. 단부 부분(88)은 직사각형 가로 단면을 가지고, 캐리지(74)의 상부면에 슬라이딩 끼움되어 진행한다. 위치 설정 포크(90)는 가이드 슬롯(96)이 한정되는 사이에 두 평행 수단(92)을 가진다. 상기 가이드 슬롯(96)의 폭은 근접 끼움 작동으로 다이아프램 로드(56)의 작동핀(64)을 수용할 수 있는 크기로 형성된다.

도 9에서 프레임(46) 상부에 위치하는 다이아프램 BL의 플레이트 섹션(98)은 투사 평면 뒤에 위치하는 바운딩 면에서 베어링 레일(100)을 운반하고 두 가이드 로드(104, 106)는 베이스 플레이트(44)의 후방 면에 의해 운반되는 베어링 레일(102)과 베어링 레일(100)상에서 저어널형성된다. 베이스 플레이트(44)뒤에 역시 위치되는 캐리지(108)는 상기 가이드 로드위로 진행한다. 캐리지(108)는 다른 스테퍼 모터(112)에 의해 구동되는 톱니가 형성된 스핀들(110)과 협력하는 너트를 운반한다. 도 9의 투사 평면 및 이들로부터 다이아프램 로드(56)의 통로로 연장되는 두 램프 몸체(114)는 도 9에서 캐리지(108)의 전방으로 경사진 바운딩면상에 형성된 다.

다이아프램 로드(56)의 후방단부와 함께 램프 몸체(114)의 협동을 통해 도 9의 캐리지(108)가 하방 운동함에 따라 전체 다이아프램 로드는 함께 움직일 수 있게되어 다이아프램 구멍이 자유롭지 놓여지지 않게 된다. 상기 방식으로 모든 다이아프램 로드(56)를 위한 한정된 단부 위치가 달성된다. 다른 다이아프램 로드의 작동핀(64)은 그후 도 9의 두 최상부 다이아프램 로드를 위해 도시된 것과 유사한 방법으로 정렬된다.

상기 다이아프램 로드의 초기위치에서, 스테퍼 모터(86)의 적절한 가동에 의해 완전히 내부로 움직이는 위치설정 포크(90)는 모든 작동 핀(64)이 가이드 슬롯(96)에 의해 수용될 때까지 스테퍼 모터(86)의 가동에 의해 상부로 움직일 수 있게 된다. 의도하는 변부 외형을 가지는 다이아프램 구멍이 달성되는 방법으로 다이아프램 로드(56)를 조정하기 위해 다음 절차가 채용된다. 상기 초기 위치로부터 시작하는 다이아프램 로드의 최상부 쌍을 위한 구멍은 먼저 스테퍼모터(86)의 상응하는 가동에 의해 설정된다.

스테퍼 모터(78)는 그후 위치 설정 포크(96)가 도 9에서 한 다이아프램 로드의 폭에 의해 하부로 움직일 때까지 가동된다. 상기 움직임이 발생함에 따라 다이아프램 로드의 최상부 쌍의 작동 핀(64)은 해제되고 상기 다이아프램 로드는 스테퍼 모터(86)의 이후의 움직임에 더 이상 영향을 받지 않는다. 상응하는 절차는 다이아프램 로드의 제 2 및 제 3 쌍을 위해 채용된다.

도 9에서 다이아프램 로드(56)의 조정상태는 위치 설정 포크(96)가 이미 위 치설정되고 다이아프램 로드(56)의 상부 절반을 해제하는 것으로 나타난다. 다이아프램 로드의 하부 절반은 아직 위치설정되어 있다. 상기 목적을 위해, 상술한 바와 유사한 절차는 스테퍼 모터(86)가 각각의 경우 서로를 향해 짧은 거리로 위치설정포크(96)를 움직이고 상기 움직임이 프레임(44)의 세로 중심 평면에 대해 대칭으로 발생하는 방법으로 가동되는 것을 제외하고 채용된다.

의도하는 다이아프램 구멍의 외형형태와 크기중 하나를 특정하여 명령하는 데이터 라인(116)을 통해 외부 제어시스템으로부터 명령을 수용하거나 (제어유닛(114) 자체가 개별 다이아프램로드를 위한 X 좌표를 계산하고 이에따라 필요한 스테퍼 모터(86)의 가동함에 따라) 다이아프램 로드(56)를 위한 마감된 참조 위치를 이미 수용하는 제어유닛(114)에 의해 스테퍼 모터(78, 86)의 적절한 제어가 수행된다. 제어 유닛(114) 역시 다이아프램 로드의 개별 쌍의 위치 설정과 위치 설정 포크(96)의 변위가 연속 부주기에서 발생하는 것을 보증한다.

마지막으로, 제어 유닛(114) 역시 스테퍼 모터(112)의 상응하는 동작에 의해 내부 단부 위치로 모든 다이아프램 로드의 복귀 위치설정 및 위치설정 포크(90)는 도 9에서 완전히 하방으로 미리 움직이고 모든 작동핀(64)과 연결 설정을 수행한다.

램프 몸체(114)를 운반하는 캐리지(108)가 전혀 필요하지 않다는 것을 주목하야 한다. 만일 다이아프램 몸체(56)이 마찰 연결을 통한 설정 위치에 안전하게 남아 있도록 의지하게 되면, 가이드 슬롯(96)내 작동핀(64)의 재삽입은 제어 장치(114)로 알려진 작동핀(64)의 위치로 하부로부터 순환된 방법으로 가이드 슬롯(96) 을 재설정함으로써 수행될 수 있고 그후 스테퍼모터(78)의 상응하는 가동에 의해 수행되는 한 로드 분할에 의해 상부로 위치설정 포프(96)가 움직이게 된다. 그러나, 캐리지(106)와 램프 몸체 (112)를 포함하는 분리된 복귀 위치설정 장치는 비록 다이아프램 로드(56)가 의도하지 않게 변위되거나 작동 핀(64)의 위치상의 정보가 예를들어 제어유닛(114)상의 결함, 주파워 서플라이의 실패를 통해 손실된다해도 모든 경우 재위치 설정되는 장점을 가진다.

상술한 실시예의 수정에 따라 도 9의 도의 중심 평면에 대해 비대칭 변부 외형을 가지는 다이아프램 구멍은 서로 독립적으로 이동가능한 스핀들-섹션(84L, 84R)을 만들고 도 9의 점선으로 표시되는 스테퍼 모터(86)에 더하여 다른 스테퍼 모터(861)를 제공함으로써 제공될 수 있다. 실제로 다이아프램 로드(56)는 0.5mm x 0.5mm 또는 1mm x 1mm의 횡단면을 가질 수 있게 되어 다이아프램 구멍의 변부 외형의 미세한 그라데이션이 얻어지게 된다.

Claims (24)

1. 주 광선이 거울 축 A 에 대해 경사진 방법으로 하강하는 하나이상의 거울을 포함하는 다중 이미징 요소(S1-S6)를 포함하고 다이아프램이 상기 거울에 연결되는 광플럭스를 제어하기 위한 다이아프램 구멍(28)을 가지는 다이아프램(BL)을 포함하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈에 있어서,

   상기 다이아프램(BL)이 하나이상의 거울(S2)의 전면에 이격되어 배치되고 상기 다이아프램 구멍(28)의 변부외형은 광 영역의 주광선(34)에 대해 대칭으로 배치된 광영역(42)의 두 광선이 대상 영역의 중심에 대해 동일하게 처리되도록 비원형인 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
2. 제 1항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 비구형이 상기 거울(S2)과 다이아프램(BL)사이의 거리(D)에 따르는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 다이아프램 구멍(28)의 비구형이 상기 거울(S2)의 주광선(34)과 축(A)사이에 경사진 각도(w)에 따르는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
4. 제 1항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 변부외형이 광 영역(42)의 변부외형의 특성에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
5. 제 4항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 변부외형이 가로축에 대해 대칭인 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
6. 제 4항 또는 5항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 변부외형이 세로축에 대해 대칭인 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
7. 제 6항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 변부외형이 가로축에 대해 대칭이며, 변부외형이 두 중첩 타원형의 포락선에 상응하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
8. 제 6항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 변부외형이 가로축에 대해 대칭이며, 다이아프램 구멍(28)의 변부외형이 타원형인 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
9. 제 1항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)의 중심이 거울 면의 공통축(A)으로부터 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
10. 제 1항에 있어서, 상기 다이아프램(BL)이 상기 거울(S2)의 전면에 탈착가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
11. 제 10항에 있어서, 다이아프램 구멍의 상이한 변부 외형 또는 상이한 영역을 가지는 다이아프램(BL) 세트를 포함하고, 상기 다이아프램이 상기 다이아프램 세트에 속하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
12. 제 1항에 있어서, 변부 외형 또는 영역의 형태에 있어 상이한 다중 다이아프램 구멍(28)이 이동가능한 다이아프램(BL)에 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
13. 제 1항에 있어서, 다이아프램 구멍(28)이 조절가능한 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
14. 제 13항에 있어서, 다이아프램(BL)이 각 중심 평면의 측면에 서로 탈착가능하고 평행하게 배치된 두 세트의 구멍 로드(56)를 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
15. 제 14항에 있어서, 다이아프램 로드(56)가 직사각형 또는 정방형 가로 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
16. 제 14항 또는 15항에 있어서, 다이아프램 로드(56)가 각각 가로 작동 핀(64)을 가지고 한세트의 다이아프램 몸체(56)의 작동핀(64)이 위치설정포크(90)내에 변위가능하게 수용되고 위치설정포크는 차례로 다이아프램 로드(56)의 세로방향에 평행한 방향에서 변위가능한 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
17. 제 16항에 있어서, 두세트의 다이아프램 로드(56)와 협동하는 두 위치설정포크(90)가 동일한 크기의 대향된 운동을 수행하도록 연결되는(84L, 84R) 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
18. 제 16항에 있어서, 위치설정포크(90)가 다이아프램 로드(56)에 의해 한정된 평면내의 다이아프램 로드(56)의 세로방향에 수직하게 움직일 수 있는(70-78) 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
19. 제 18항에 있어서, 제어유닛(116)이 위치설정 포크(90)의 두 위치설정방향으로 위치설정포크(90)상에서 작동하는 스테퍼 모터(78, 86)의 운동을 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
20. 제 14항에 있어서, 다이아프램 로드(56)의 인접한 측면이 낮은 마찰로 서로 진행하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
21. 제14항에 있어서, 다이아프램 로드의 운동평면에 평행하게 배치된 다이아프램 로드(56)의 하나이상의 바운딩 면이 마찰면(58)과 협동하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
22. 제 21항에 있어서, 운동평면에 평행하게 배치된 다이아프램 로드(56)의 상기 바운딩 면에 대해 마찰 표면(58)을 탄성적으로 가압하기 위한 수단(60, 62, 58)을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
23. 제 21항 또는 22항에 있어서, 탄성 마찰 라이닝(58)이 다이아프램 로드(56)와 협동하는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.
24. 제 1항에 있어서, 상기 두 광선이 모두 다이아프램 구멍(28)을 통과하거나 모두 다이아프램(BL)에 의해 차단되도록 처리되는 것을 특징으로 하는 마이크로 리도그라피를 위한 투사렌즈.

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