KR101109354B1 - 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템 - Google Patents

레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 반도체 리소그래피에 사용되기 위한 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선(10b)의 코히어런스 감소 시스템에 관한 것으로서, 공진기 본체(9)의 표면(11) 상에 입사하는 레이저 빔(10)의 제1 부분 빔(10a)은 부분적으로 반사된다. 제2 부분 빔(10b)은 공진기 본체(9) 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 공진기 본체(9)로부터 방출된다. 이어서 상기 두 개의 부분 빔(10a 및 10b)은 함께 조명 평면 상으로 전달된다. 공진기 본체(9)는 레이저 빔을 부분 빔(10a, 10b)으로 분할하는 것 이외에 레이저 펄스 시 적어도 하나의 부분 빔(10b)의 파면을 변조시키도록 구성된다. 공진기 본체(9)에서 반사되고 공진기 본체(9) 내로 투과되는 부분 빔(10a, 10b)은 공진기 본체(9)의 하류에서 중첩된다. 공진기 본체(9, 9')는 지엽적으로 다양한 위상 분포를 갖는 위상판(12)이 구비된다.
파면 방출 레이저 방사선, 투영 대물렌즈, 공진기 본체, 부분 빔, 위상판

Description

레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템 {SYSTEM FOR REDUCING THE COHERENCE OF LASER RADIATION}
본 발명은, 특히 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스(coherence) 감소 시스템에 관한 것으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔 중 제2 부분 빔은 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달된다. 또한, 본 발명은 광원으로써의 레이저와, 조명 시스템과, 투영 대물렌즈를 구비한 투영 노광 장치에 관한 것이다.
반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈의 경우, 조명 시스템에 의해 가능한 한 균일하게 마스크, 또는 소위 레티클을 조명시키는 것이 필요하다. 그러나, 이러한 경우에 레이저 방사선의 고도의 시간적 코히어런스에 의해 펄스식 레이저 광이 사용됨으로써 균일성은 반점, 즉 명암 차이에 의해 붕괴되는 문제가 있다. 따라서, 이미 제안된 바에 따르면, 세 개의 모서리를 갖는 프리즘 형태의 공진기 본체 구조가 사용되어, 레이저 빔이 공진기 본체 상에 입사할 때, 정밀하게 레이저 빔은 부분적으로 반사되는 부분 빔과, 공진기 본체 내로 투과되는 제2 부분 빔으로 분할되고, 상기 제2 부분 빔은 투과 위치의 영역에서 상응하는 전반사 후에 공진기 본체로부터 다시 방출되어 상기 반사된 부분 빔과 연속적으로 재합체된다. 이러한 방식으로 레이저 펄스는 조명 평면에, 예를 들어 반도체 리소그래피에 사용되는 경우에서의 레티클 평면에 시간적으로 순차적으로 도달하는 복수의 부분 빔으로 실질적으로 "쵸핑된다(chopped)". 이러한 경우, 두 개의 펄스 사이의 시간 간격이 길어져서 레이저 방사선의 소위 시간적 코히어런스 보다 길어지는 것을 목적으로 한다. 빔 다발은 더 이상 간섭 불가능하며, 즉 더 이상 어떠한 간섭도 형성할 수 없음을 의미한다. 결과적으로 이러한 수단은 조명 균일성을 개선시킨다.
선행 기술과 관련하여 제EP 1 107 089 A2호, 제US 6,238,063 B1호 및 일본 특허 제01198759A호가 참조로 인용된다.
본 발명은 조명 균일성이 더욱 개선될 수 있는 시스템을 제공하기 위한 목적에 근거한다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 공진기 본체가 부분 빔으로의 분할 이외에 적어도 하나의 부분 빔의 파면을 레이저 펄스 시에 변조시키도록 구성되며, 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔이 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비됨으로써 달성된다.
서로에 대해 더 이상 시간적으로 코히어런스하지 않는 부분 빔으로의 레이저 빔의 공지된 분할 이외에, 본 발명에 따르면 레이저 방사선의 파면 변조가 실행된다. 이로써 단일 레이저 펄스 시에 상이한 파면(지엽적 위상 분포)이 발생한다. 달리 표현하자면, 펄스 시에 상이한 반점 패턴이 중첩됨으로써, 이러한 방식으로 복수의 반점 분포에 대한 평균에 의해 조명 균일성의 현저한 증가가 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 추가로 변조됨으로써 상이한 위상 분포를 획득하는 시간적으로 오프셋된 파면의 조합에 의해 평균화된 반점 패턴을 통해 매우 높은 균일성이 달성될 수 있다. 공진기 본체 내에 끼워진 위상판이 이러한 목적을 위해 적합하다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 공진기 본체는 적어도 다섯 개의 모서리를 갖는 프리즘으로써 형성될 수 있다. 세 개의 모서리를 갖는 공진기에는 일반적으로 사용되는 레이저 빔의 파장에서, 특히 VUV 범위(진공 자외선 스팩트럼 범위) 이하에서 프리즘 내에서 과도하게 꺽인 반사각이 발생함으로써 각각의 경우 전혀 전반사가 일어나지 않으며, 오히려 상응하는 광 손실을 갖는 부분 방출이 일어나는 것으로 확인되었다. 이에 비해 적어도 다섯 개의 모서리를 갖는 프리즘을 사용하는 경우, 적어도 네 개의 반사가 발생하며, 일반적으로 37°의 최소 각도가 유지될 수 있어서, 항상 전반사가 일어난다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 공진기 본체를 위한 재료로서 특히 불화칼슘이 사용된다. 그러나, 불화마그네슘 및 수정과 같은 또 다른 재료들도 이를 위해 당연히 가능하다.
또한, 파면의 변조를 위해 다양한 수단이 고려될 수 있다.
본 발명에 따른 위상판의 두께가 다양한 경우, 상응하게 공간적으로 오프셋된 파면이 형성된다. 이러한 경우, -빔 방향에 대해 횡방향과 관련하여- 다양한 두께 변화는 완전히 변조되어야 하는 레이저 방사선의 공간적 코히어런스 길이의 크기 정도에 상응하는 거리에서 이루어져야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 위상판은 영차 회절에서 작동되는 회절 광학 요소(DOE)로써 형성될 수 있다. 회절 광학 요소는 1차 또는 더 높은 차수에서 통상적으로 사용된다. 그러나 파면 변조를 달성하기 위해, 회절 광학 요소(DOE)는 레이저 광이 반사 없이 투과되는 영차 회절에서 사용될 것이다.
추가의 가능성은 위상판으로써 확산 스크린을 사용하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 파면 변조는 공진기 본체의 형태에 의해, 예를 들어 적어도 다섯 개의 모서리를 비대칭 방식으로 갖는 프리즘에 의해 달성될 수 있다. 이는 프리즘의 적어도 하나의 측면이 비대칭인, 즉 거울상 대칭이 아닌 실시예에 의해 구현될 수 있다.
추가의 해결 방안 또는 비대칭 공진기 본체와의 조합은 중심 빔(centroid beam)이 공진기 본체 상에 편심 상태로 입사하도록 레이저 빔의 빔 안내를 선택하는 것이다. 이러한 경우, 파면의 변조는 마찬가지로 부분 빔이 공진기 본체 내에서 순환함에 따라 발생된다.
레이저 빔이 입사하는 표면에 투과 각도가 변경될 수 있도록 하는 방식으로 구성된 분할층이 구비되는 경우, 각도 의존성이 적어도 부분적으로 감소될 수 있기 때문에 이용 가능성이 향상될 수도 있다. 따라서, 분할층에 의해 투과 각도가 변경될 수 있어서 반사된 부분 빔과 공진기 본체 내에 투과된 부분 빔의 비율도 변경될 수 있다.
또한, 파면 변조를 추가로 달성하기 위해, 분할층은 예를 들어 다양한 두께로 그리고/또는 균일하지 않게 형성될 수 있다. 분할비 33:67 또는 1/3:2/3을 갖는 유전층은 분할층으로써 바람직하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예는 원칙적으로 도면을 참조로 하여 설명된다.
도1은 광원, 조명 시스템 및 투영 대물렌즈를 구비한 투영 노광 장치의 개략도이다.
도2는 위상판을 구비한 공진기 본체로써 펜타프리즘을 도시한다.
도3a는 도2에 따른 위상판을 통한 단면도이다.
도3b는 추가 실시예의 위상판을 통한 단편도이다.
도4는 두 개의 비대칭 면을 갖는 펜타프리즘을 도시한다.
도5는 표면에 분할층을 갖는 펜타프리즘을 도시한다.
도1로부터 알 수 있는 바와 같이, 투영 노광 장치(1)는 레이저로 형성된 광원(2)과, 구조 지지 마스크(4a)가 배치된 평면(4)에서 소정의 영역을 조명하기 위한 조명 시스템(3)과, 감광성 기판(6) 상에 상기 평면(4)에서 구조 지지 마스크(4a)를 비추기(imaging) 위한 투영 대물렌즈(5)를 갖는다. 투영 대물렌즈(5)는 그 하우징(8) 내에 복수의 광학 요소(7)를 갖는다. 투영 노광 장치(1)는 예를 들어 컴퓨터 칩과 같은 반도체 구성 요소를 제조하기 위해 작용한다.
본 실시예에서 공진기 본체(9, 9')는, 특히 레이저(2)의 레어저 방사선(10)의 시간적 코히어런스를 감소시킬 목적으로 레이저(2)와 조명 시스템(3) 사이에 배치된다.
도2는 공진기 본체(9)로써 펜타프리즘을 도시한다.
단순화를 위해, 입사 레이저 빔 다발(10) 중 단지 중심 빔이 도시되며, 또한 이하 레이저 빔(10)으로만 언급된다. 당연하게 실질적으로는 빔 다발이 존재한다. 레이저 빔(10)의 편광도(비편광과 선형 편광 사이)의 설정을 위해 λ/2 판(18)이 사용된다. 프리즘(9)의 표면(11) 상에 입사하는 레이저 빔(10)은 상기 표면(11)에서 반사되는 제1 부분 빔(10a)과, 공진기 본체(9) 내로 투과되고 투과 위치에서 복수의 전반사 후에 공진기 본체(9)로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔(10a)과 합체되는 부분 빔(10b)으로 분할된다. 두 개의 부분 빔은 조명 평면을 연속적으로 통과하며, 이러한 경우 상기 평면(4)은 구조 지지 마스크를 구비한다. 도시된 오각형 프리즘에서 네 번의 전반사가 일어난다. 더 많은 모서리를 갖는 프리즘의 경우, 상응하게 더 많은 전반사가 존재한다.
도2와 관련하여, 위상판(12)은 프리즘(9) 내로 돌출되며, 상기 위상판은 프리즘(9) 내로 도입되어, 위상판(12)의 전면(13)에 대략 직각으로 입사하는 순환 부분 빔(10b)이 위상판을 통해 투과되어야 한다. 위상판(12)은 다양한 지엽적인 위상 분포를 일으킨다. 이러한 목적을 위해, 위상판(12)은 도3a 및 도3b와 관련하여 확대 단면도에서 알 수 있는 바와 같이 다양한 두께를 갖는다. 알 수 있는 바와 같이, 위상판(12)의 다양한 두께는 빔 방향에 대해 횡방향으로 빔의 폭(s)에서 변 경된다. 이러한 경우 -사용되는 레이저 및 레이저의 파장에 따라- 최대 폭(s)은 사용된 레이저 방사선의 공간적 코히어런스 길이의 크기 정도의 범위에 있어야 한다. 엑시머 레이저의 경우, s에 대한 값은 0.05 내지 1mm이며, 가능한 빔의 확장은 상기 값을 상응하게 증가시킨다.
상기 위상판의 최대 두께와 최소 두께 사이의 두께 차이는 상용된 광의 몇몇 파장의 크기 정도의 범위에 있어야 한다. 상술된 파장에서 이러한 두께 차이는 a = 200 내지 500nm 사이에 있어야 한다.
위상판의 기본 두께(b)는 500㎛ 범위일 수 있다.
폭 차이(s) 및 두께 차이의 분포는 파면 상에서 비교적 일정치 않은 위상을 수득하기 위해 가능한 한 일정치 않아야 한다. 이러한 방식으로 광학 경로 길이는 지엽적으로 상이하고, 재합체된 부분 빔들(10a 및 10b)의 경우 공진기 본체(9)의 하류에서, 상응하게 일시적으로 상이한 부분 빔들이 획득되며, 또한 상기 빔들은 파면에 대해 추가로 변조된다. 이러한 방식으로 개별 펄스는 펄스의 지속 기간의 의미에서 그리고 위상 분포의 의미에서 너무 짧아서, 간섭 성능이 더 이상 제공될 수 없게 된다.
도3b에 따른 실시예에서, 위상판(12)의 구조는 점점 좁아지는 방식으로 또는 각기둥 방식으로 구현됨으로써 개선된 빔 확장이 달성된다.
펜타프리즘을 사용하는 경우, 반사각이 37°를 초과함으로써, 전반사는 내부에서 일어난다. 도시된 실시예는 모든 전반사 각도가 동일하며 약 55°가 되도록 설계된다.
불화칼슘이 프리즘용 재료로서 사용될 수 있다. CaF2 프리즘(9)의 결정 배향은 제1 결정 평면(100)이 광 투과 평면, 투과면 또는 표면(11)과 45°의 각도를 형성하고 측면(14)에 수직이 되도록 선택된다. 제2 결정 평면(100)은 상기 프리즘(9)의 측면(14)에 평행하게 위치한다.
이러한 방식으로 157nm와 193nm의 파장에서 유효한 고유 복굴절은, 투과 표면(11)에서의 광이 선형 편광되고 전기장의 세기 벡터의 진동 방향이 입사 평면에 대해 평행하거나(p편광되거나) 수직인(s편광된) 경우 순환 빔의 편광에 아무런 영향을 미치지 않는다.
입사하는 빔(10)이 비편광된 광인 경우, 결정 배향은 중요하지 않고 CaF2로 이루어진 프리즘(9)은 임의로 배향될 수 있다.
상응하게 MgF2로부터 블록을 제조할 수 있다(157nm와 193nm에서 투과되고 복굴절이 강하다). 투과 시에 비편광된 광이 존재하는 경우, 프리즘 표면에 대한 결정 배향도 마찬가지로 임의로 선택될 수 있다.
투과 평면 또는 투과 표면(11)에서의 광이 선형 편광(s편광 또는 p편광)되고 광이 다시 선형 편광된 방식으로 방출되어야 하는 경우, 결정 배향은 입사하는 전기장 세기 벡터의 진동 방향이 빠른 결정 축에 평행하거나(비정상 굴절률을 갖는 방향) 느린 결정 축에 평행하도록(정상 굴절률을 갖는 방향) 선택될 수 있다.
이러한 경우, 복굴절은 발생하지 않고 편광 상태가 유지된다.
사용된 위상판(12)은 영차 회절에 대해 최적화된 회절 광학 요소일 수 있으 며, 상기 영차 회절에서 입사광은 회절 없이 투과된다.
사용된 위상판(12)은 또한 확산 스크린일 수 있다.
도4는 오프셋이 존재하거나 프리즘 본체가 비대칭 방식으로 형성된 오각형 형태의 프리즘을 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 부분 빔(10b)이 입사하는 하나의 측면, 즉 제1 측면(15)은 거리(d) 만큼 하향 변위된다. 따라서, 후속되는 측면(16)에 대해 적용되는 거울상 대칭은 붕괴된다. 또한, 반사된 부분 빔(10a)과 프리즘(9') 내에서 순환하는 부분 빔(10b)도 마찬가지로 이러한 방식으로 달성됨으로써, 결국 모든 부분 빔은 서로에 대해 시간 및 공간적으로 오프셋된 방식으로 진행된다. 거리(d)는 0.1mm의 크기 정도일 수 있다.
필요한 경우, 도2에 따른 구조에 상응하는 (도4에서 파단선으로 도시된) 위상판(12)을 추가로 도입하여, 파면의 변조를 더욱 다양하게 변경시킬 수 있다.
도5는 마찬가지로 오각형 형태인 프리즘(9)의 구조를 도시하며, 분할층(17)이 투과 표면(11) 상에 추가로 적용된다.
분할층은 예를 들어 1/3:2/3의 분할비를 갖는 유전층일 수 있다. 우선 분할층은 부분 빔(10b)이 프리즘(9) 내로 투과되는 각도에 영향을 미치는 작용을 갖는다. 이러한 각도는 분할층의 구조와 재료에 따라 목적하는 바와 같이 선택될 수 있다.
또한, 분할층이 다양한 두께를 추가로 가질 경우, 파면의 변조는 (도5에서 파단선으로 도시된) 위상판의 경우에서와 유사한 방식으로 추가로 달성된다. 분할층의 비균일 또는 무균일한 구성에 의해서도 변조가 가능하다.
도2, 도4 및 도5에 도시된 바와 같은 상이한 파면을 발생하기 위한 실시예들은 개별적으로 그리고 서로 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 모든 수단을 서로 조합하는 것, 즉 위상판(12)을 도4에 따라 비대칭 프리즘(9') 내에 배치하고, 또한 다양한 두께를 갖고 그리고/또는 무균일 방식으로 형성된 분할층(17)을 갖는 투과 표면(11)을 구비하는 것도 가능하다.

Claims (49)

  1. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 폭(s)의 변경치(variations)는 투과 평면에서 레이저 방사선의 공간적 코히어런스 길이의 크기 정도인, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 두께 차이는 200 내지 500nm인, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 폭(s)의 값은 0.05mm와 1mm 사이에 있는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위상판은 영차 회절로 최적화된 회절 광학 요소(DOE)로서 형성되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위상판으로서 확산 스크린이 구비되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체는 적어도 다섯 개의 모서리를 갖는 프리즘으로서 형성되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체 내에서 반사각이 적어도 37°인, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체 내에서 제2 부분 빔의 광학 경로 길이가 코히어런스 길이의 배수인, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체 상에 입사하는 광은 반사된 제1 부분 빔과 상기 공진기 본체 내에서 순환하는 제2 부분 빔에 대해 1:3으로부터 2:3까지의 범위의 비율로 분할되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 157nm 이하의 상기 레이저 빔 파장에서, 불화칼슘이 상기 공진기 본체로서 사용되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 불화칼슘은, 제1 결정 평면(100)이 레이저 빔의 입사 표면의 평면에 대해 45°의 각도를 형성하고 측면에 수직이며 제2 결정 평면(100)이 상기 측면에 평행하게 하는 결정 배향으로 선택되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체 상에 입사하는 레이저 빔의 편광 방향은 편광 상태를 설정하기 위한 목적으로 입사 평면에 대해 회전될 수 있는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 편광도는 비편광과 선형 편광 사이에 조절될 수 있는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  14. 제13항에 있어서, λ/2 판이 편광 상태를 설정시키기 위해 사용되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  15. 제6항에 있어서, 상기 프리즘은 비대칭 방식으로 형성되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프리즘에는 적어도 하나의 비대칭 측면이 구비되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체 상에 입사하는 레이저 빔의 중심 빔의 위치가 편심적인, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 공진기 본체는 비대칭 방식으로 형성되며, 상기 레이저 빔의 중심 빔은 공진기 본체 상에 편심적으로 입사하는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 레이저 빔이 입사하는 공진기 본체의 표면에는 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔의 투과 각도에 영향을 미치는 방식으로 분할층이 구비되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 분할층은 다양한 두께를 갖는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 분할층은 비균일 방식으로 형성되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  22. 제19항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분할층은 유전층을 갖는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  23. 광원으로서의 레이저와, 조명 시스템과, 마스크를 갖는 조명 평면과, 투영 대물렌즈를 구비한 반도체 리소그래피용 투영 노광 장치로서, 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스를 감소시키기 위해, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔은 제1 부분 빔으로 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되고, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되며, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 폭(s)의 변경치는 투과 평면에서 레이저 방사선의 공간적 코히어런스 길이의 크기 정도인, 투영 노광 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 위상판은 영차 회절로 최적화된 회절 광학 요소(DOE)로서 형성되는, 투영 노광 장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 위상판으로서 확산 스크린이 구비되는, 투영 노광 장치.
  26. 제23항에 있어서, 상기 공진기 본체는 적어도 다섯 개의 모서리를 갖는 프리즘으로서 형성되는, 투영 노광 장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 공진기 본체 내에서 제2 부분 빔의 광학 경로 길이가 시간적 코히어런스 길이의 배수인, 투영 노광 장치.
  28. 제23항에 있어서, 157nm 이하의 상기 레이저 빔 파장에서, 불화칼슘이 상기 공진기 본체로서 사용되는, 투영 노광 장치.
  29. 제26항에 있어서, 상기 프리즘은 비대칭 방식으로 형성되는, 투영 노광 장치.
  30. 제23항에 있어서, 상기 공진기 본체 상에 입사하는 레이저 빔의 중심 빔의 위치가 편심적인, 투영 노광 장치.
  31. 제23항에 있어서, 상기 레이저 빔이 입사하는 공진기 본체의 표면에는 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔의 투과 각도에 영향을 미치는 방식으로 분할층이 구비되는, 투영 노광 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 분할층은 다양한 두께를 갖고 그리고/또는 비균일 방식으로 형성되는, 투영 노광 장치.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 분할층은 유전층을 갖는, 투영 노광 장치.
  34. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 위상판으로서 확산 스크린이 구비되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  35. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며;
    상기 공진기 본체는 적어도 다섯 개의 모서리를 갖는 프리즘으로서 형성되고; 그리고
    상기 프리즘은 비대칭 방식으로 형성되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  36. 제35항에 있어서, 상기 프리즘에는 적어도 하나의 비대칭 측면이 구비되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  37. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 공진기 본체 상에 입사하는 레이저 빔의 중심 빔의 위치는 편심적인, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  38. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 공진기 본체는 비대칭 방식으로 형성되며, 상기 레이저 빔의 중심 빔은 상기 공진기 본체 상에 편심적으로 입사하는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  39. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 레이저 빔이 입사하는 상기 공진기 본체의 표면에는 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔의 투과 각도에 영향을 미치는 방식으로 분할층이 구비되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 상기 분할층은 다양한 두께를 갖는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  41. 제39항에 있어서, 상기 분할층은 비균일 방식으로 형성되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  42. 제39항, 제40항 또는 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분할층은 유전층을 갖는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  43. 반도체 리소그래피에서 투영 대물렌즈에 대한 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템으로서, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔의 제1 부분 빔은 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되며, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되고, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 공진기 본체 상에 입사하는 광은 반사된 제1 부분 빔과 상기 공진기 본체 내에서 순환하는 제2 부분 빔에 대해 1:3으로부터 2:3까지의 범위의 비율로 분할되는, 레이저 방사선의 코히어런스 감소 시스템.
  44. 광원으로서의 레이저와, 조명 시스템과, 마스크를 갖는 조명 평면과, 투영 대물렌즈를 구비한 반도체 리소그래피용 투영 노광 장치로서, 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스를 감소시키기 위해, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔은 제1 부분 빔으로 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되고, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되며, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 위상판으로서 확산 스크린이 구비되는, 투영 노광 장치.
  45. 광원으로서의 레이저와, 조명 시스템과, 마스크를 갖는 조명 평면과, 투영 대물렌즈를 구비한 반도체 리소그래피용 투영 노광 장치로서, 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스를 감소시키기 위해, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔은 제1 부분 빔으로 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되고, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되며, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    프리즘은 비대칭 방식으로 형성되는, 투영 노광 장치.
  46. 광원으로서의 레이저와, 조명 시스템과, 마스크를 갖는 조명 평면과, 투영 대물렌즈를 구비한 반도체 리소그래피용 투영 노광 장치로서, 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스를 감소시키기 위해, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔은 제1 부분 빔으로 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되고, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되며, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
    상기 공진기 본체 상에 입사하는 레이저 빔의 중심 빔의 위치는 편심적인, 투영 노광 장치.
  47. 광원으로서의 레이저와, 조명 시스템과, 마스크를 갖는 조명 평면과, 투영 대물렌즈를 구비한 반도체 리소그래피용 투영 노광 장치로서, 파면 방출 레이저 방사선의 코히어런스를 감소시키기 위해, 공진기 본체의 표면 상에 입사하는 레이저 빔은 제1 부분 빔으로 부분적으로 반사되며, 상기 레이저 빔의 제2 부분 빔은 상기 공진기 본체 내로 투과되고 적어도 투과 위치의 영역 근처에서 복수의 전반사 후에 상기 공진기 본체로부터 다시 방출되어 제1 부분 빔과 함께 조명 평면 상으로 전달되며, 상기 공진기 본체는 부분 빔으로 분할함에 더하여 적어도 하나의 부분 빔의 파면이 레이저 펄스 시에 변조되도록 형성되며, 상기 공진기 본체에서 반사되는 부분 빔과 상기 공진기 본체 내로 투과되는 부분 빔은 상기 공진기 본체의 하류에서 중첩되고, 상기 공진기 본체에는 다양한 지엽적인 위상 분포를 갖는 위상판이 구비되며, 상기 위상판은 빔 방향에 대해 횡방향으로 레이저 빔의 제2 부분 빔을 투과시키기 위해 다양한 두께를 가지며, 상기 위상판의 다양한 두께는 폭(s)에서 횡방향으로 변경되며; 그리고
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