KR101306346B1 - 차폐된 동공을 가진 렌즈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히 파장 ≤ 193 nm용 렌즈, 특히 마이크로리소그래피 투사 렌즈로서, 광선속의 통과를 위한 개구를 갖지 않는 하나 이상의 거울(S1)을 가진 1 부분 렌즈(100), 및 하나 이상의 1차 오목 거울(SK1) 및 2차 오목 거울(SK2)을 가진 제 2 부분 렌즈(200)를 포함하고, 상기 1차 오목 거울(SK1) 및 상기 2차 오목 거울(SK2)는 광선속의 통과를 위한 개구를 갖는, 렌즈에 관한 것이다.
Description
본 출원은 U.S.C. 119조 하에 2004년 12월 23일자 독일 출원 DE 10 2004 063 131.4 및 2005년 9월 5일자 독일 출원 DE 10 2005 042 005.2의 우선권을 주장하며, U.S.C. 119(e)(1)조 하에 2005년 3월 24일자 미국 가출원 60/665,036, 2005년 6월 30일자 미국 가출원 60/695,455, 및 2005년 7월 13일자 미국 가출원 60/698,909의 혜택을 청구한다.
본 발명은 렌즈, 특히 투사 렌즈, 바람직하게는 마이크로리소그래피 투사 렌즈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 렌즈는 현미경용으로 또는 검사 시스템에 사용하기에 적합하다. 렌즈는 모든 파장 범위에, 즉 파장 > 193 nm 에 사용 가능하다. 특히 바람직한 사용 분야는 특히 파장 ≤193 nm에 대해 마이크로리소그래피 투사 노광 장치 내의 마이크로리소그래피 투사 렌즈로서 사용하는 것이다.
일반적으로 투사 렌즈는 3가지 부류, 소위 굴절 렌즈, 반사 렌즈 및 반사 굴절 렌즈로 나눠질 수 있다. 굴절 렌즈는 광을 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 이미지화하기 위해 굴절 소자, 예컨대 렌즈 소자를 사용한다. 반사 렌즈는 광을 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 이미지화하기 위해 반사 소자, 예컨대 거울 소자를 사용하고, 반사 굴절 렌즈는 광을 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 이미지화하기 위해 반사 및 굴절 소자를 사용한다.
특히 EUV 리소그래피용 고 어퍼쳐 투사 렌즈의 경우, 고 어퍼쳐 투사 렌즈의 거울들 중 적어도 몇몇에 대한 높은 입사각이 나타난다. 그러나, 높은 입사각은 강한 반사 손실을 일으키고, s- 및 p-편광된 광의 위상 편차를 보정할 수 없게 하거나 또는 보정하기 어렵게 한다. 특히 마이크로리소그래피 투사 렌즈의 고 어퍼쳐 부분에서는 거울에 대한 큰 입사각 또는 매우 큰 입사각 변동이 나타난다.
그 이유는 선행 기술에 따른 시스템의 경우 텔레센트릭 요구에 의해 정해지는, 마지막 2개의 거울의 기하학적 배치에 있다.
US 5,686,728 에 공지된 시스템의 경우, 광로에서 이미지측으로 마지막 2개의 거울에 대해 볼록 거울과 오목 거울로 이루어진 조합이 나타난다. 볼록 거울과 오목 거울의 이러한 거울 조합에 의해, 이미지측 텔레센트릭 요구가 충족될 수 있기는 하지만, 광로에서 끝에서 두 번째 거울에 대한 입사각, 특히 입사각 변동이 매우 크다.
본 출원에서는 거울에 대한 입사각의 크기에 대한 특성 크기로서, 거울 상의 물체 평면에서의 필드, 예컨대 링 필드의 중심 필드점에 대한 주 빔의 입사각이 고려된다. 이는 ΘCR 로 표시된다. 이미지 평면에 가장 가까이 배치된 거울의 물리적 장소에 예컨대 EP 1434093에 공개된 바와 같이 중간 이미지가 놓여지면, 높은 이미지측 어퍼쳐 수 NA = 0.5가 얻어질 수 있기는 하지만, 이러한 시스템에서의 입사각은, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 끝에서 두 번째 거울에서의 높은 광 손실이 불가피할 정도로 크다.
이러한 단점을 극복하기 위해, 예컨대 US 6,750,948은 적어도 하나의 거울이 개구를 가짐으로써, 동공 차폐가 나타나는 마이크로리소그래피 투사 시스템을 제시한다.
US 6,750,948에 개시된 바와 같은 시스템에서는 렌즈의 고 어퍼쳐 부분에서, 특히 광로에서 끝에서 두 번째 거울에 대해 작은 입사각을 얻기 위해 동공의 셰이딩을 감수해야 한다.
그러나, US 6,750,948에 개시된 시스템의 단점은 끝에서 두 번째 거울의 최종 거울 두께를 포함해서 단지 최대 12 mm 인 매우 작은 작동 간격에 있다.
이러한 작은 작동 간격은 특히 거울의 강성 면에서 문제가 된다.
그러나, US 6,750,948에 따른 시스템의 경우 작동 간격의 확대는 불가능한데, 그 이유는 작동 간격이 확대되면, 광로에서 끝에서 두 번째 거울의 작은 거울 직경에 의해 동공 차폐가 급격히 커지기 때문이다.
US 2004/0114217은 이미지측의 매우 높은 어퍼쳐를 가진 차폐된 시스템을 개시한다.
이러한 시스템의 단점은 US 2004/0114217 에 따른 제 1 부분 렌즈의 거울이 관통된 거울, 즉 개구를 가진 거울이라는 것이다.
제 1 부분 렌즈 내에 관통 거울을 가진 시스템에서의 단점은 상기 시스템이 EUV 리소그래피에서 필요한 바와 같은 큰 필드에는 부적합하다는 것인데, 그 이유는 모든 거울이 동공 근처에 배치되어서, 예컨대 텔레센트릭 및 이미지 왜곡과 같은 필드에 의존하는 이미지 에러가 보정될 수 없기 때문이다.
선행 기술에 공지된 모든 시스템의 다른 단점은 그들이 충분한 반사도 및 각도 대역 폭을 가진 50 nm 미만 구조의 분해에는 적합하지 않다는 것이다.
특히 마이크로리소그래피용 투사 시스템에 사용할 때, 선행 기술에 공지된 모든 렌즈의 다른 단점은 색 이미지 에러의 보정 또는 최소화를 위해 상이한 유리 종류 또는 상응하게 협대역의, 따라서 매우 비싼 레이저가 사용되어야 한다는 것이다.
예컨대, 광 다이오드, 소위 LED 형태로 UV 범위를 위해 개발된 광대역의 광원은 심한 색 수차를 발생시키므로, 종래의 반사 리소그래피 시스템에서 광원으로서 사용될 수 없다. 청색 범위, 특히 UV 범위의 광 다이오드, 소위 LED는 예컨대 365 nm, 280 nm 또는 227 nm의 파장을 방사한다. 이러한 광 다이오드의 대역 폭은 ±20 nm 내지 ±50 nm 이다. 광 출력은 100 mW 까지의 값을 갖는다.
본 발명의 목적은 선행 기술의 단점을 극복하는 것이다.
특히 한편으로는 작은 입사각을 가지며, 다른 한편으로는 특히 바람직한 실시예에서 이미지 평면에 대해 물리적으로 가장 가까이 배치된 거울의 충분한 작동 간격이 주어지는 고 어퍼쳐 렌즈, 특히 투사 렌즈가 제공되어야 한다. 또한, 이미지측 텔레센트릭 빔 안내가 주어지는 것이 바람직하다.
특히 본 발명의 제 2 관점에서, 50 nm 미만 구조를 분해할 수 있는 시스템이 제공되어야 한다. 이는 파장 ≤193 nm, 바람직하게는 ≤157 nm, 더 바람직하게는 ≤100 nm 로 작동되는 시스템에 적용되어야 한다.
특히, 본 발명의 제 3 관점에서, 광대역 광원(예컨대 LED)의 사용을 가능하게 하는 또는 상이한 이산 광 파장, 예컨대 633 nm 및 248 nm 파장의 사용을 가능하게 하는 시스템이 제공되어야 한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 마이크로리소그래피 투사 렌즈가 하나 이상의 거울을 가진 제 1 부분 렌즈와 2개 이상의 다른 거울을 가진 제 2 부분 렌즈로 세분된다.
전술한 목적은 본 발명의 제 1 관점에서 하나 이상의 거울을 가진 제 1 부분 렌즈 및 1차 오목 거울 및 2차 오목 거울을 가진 제 2 부분 렌즈를 포함하는 렌즈, 특히 마이크로리소그래피 투사 렌즈에 의해 달성되며, 상기 제 1 부분 렌즈의 거울은 투사 렌즈를 물체 측으로부터 이미지 측으로 통과하는 광선속의 통과를 위한 개구를 갖지 않는다. 본 발명에 따라 오목 거울, 즉 1 차 및 2 차 오목 거울로서 형성된 제 2 부분 렌즈의 2개 이상의 거울은 광선속의 통과를 위한 개구를 갖는다. 본 출원서에서 "거울"은 거울 표면의 광학적으로 사용되는 영역을 의미한다. 광학적으로 사용되는 영역은 렌즈를 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 통과하는 광 빔이 부딪치는 영역이다. 제 2 부분 렌즈의 2개의 거울을 오목 거울로 형성함으로써, 1차 오목 거울이 12 mm 보다 큰, 특히 15 mm 보다 큰, 이미지 평면과의 간격을 가질 수 있다.
1차 오목 거울과 이미지 평면 간의 이러한 큰 간격은 한편으로는 이미지 평면에서 조명될 물체, 예컨대 웨이퍼를 쉽게 취급할 수 있게 하고, 다른 한편으로는 충분한 거울 두께를 가진 거울을 형성할 수 있게 하며, 이는 재차 거울의 안정성을 높이는데, 그 이유는 거울과 이미지 평면 사이에 충분한 조립 공간이 존재하기 때문이다. 1차 오목 거울과 이미지 평면 간의 간격은 1차 오목 거울의 거울면의 정점과 이미지 평면 간의 간격을 의미한다.
상기 간격이 12 mm 보다 큰, 바람직하게는 15 mm 보다 큰, 더욱 바람직하게는 30 mm 보다 큰, 특히 60 mm 보다 큰 것이 특히 바람직하다.
투사 렌즈를 통과하는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 투사 렌즈의 1차 오목 거울로 인한 동공의 차폐에 의해, 투사 시스템이 이미지측 어퍼쳐 수 NA > 0.4, 바람직하게는 NA > 0.5, 더욱 바람직하게는 NA > 0.6, 특히 바람직하게는 NA > 0.7을 가질 수 있다.
파장 ≥ 157 nm 을 가진 VUV, DUV 및 UV 투사 렌즈를 위해, 1차 오목 거울이 만진(Mangin) 거울로서 설계될 수 있다. 만진 거울의 경우, 입사 광빔이 157 nm 파장에서 렌즈 재료, 예컨대 CaF2 를, 또는 193 nm 파장에서 SiO2 를 통과하고, 반사 코팅을 가질 수 있는 렌즈의 배면에서 반사된다. 이로 인해, 조명될 물체가 배치되는 이미지 평면과의 매우 작은 간격을 가진 매우 두껍고 안정한 거울이 형성될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 제 1 부분 렌즈의 하나 이상의 거울은 반사 표면을 가지며, 마이크로리소그래피 투사 렌즈를 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 통과하는 광선속이 상기 반사 표면에 부딪치고, 상기 반사 표면은 제 1 오프 액시스 세그먼트를 형성한다.
본 발명에 따른 렌즈, 특히 마이크로리소그래피 투사 렌즈는 광 축이라고도 하는 대칭 축을 갖는다. 바람직한 실시예에서 거울들은 광축에 대해 회전 대칭이다. 거울의 오프 액시스(off-axis) 세그먼트는 상기 축을 중심으로 회전 대칭인 거울면의 일부, 즉 거울의 오프 액시스 부분만을 포함하는 거울 세그먼트를 의미한다.
바람직한 실시예에서, 마이크로리소그래피 투사 렌즈는 렌즈의 소위 필드 그룹이라 하는 제 1 부분 렌즈, 및 릴레이 그룹이라고도 하는 제 2 부분 렌즈 외에, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 1 부분 렌즈 후방에 그리고 제 2 부분 렌즈 전방에 형성되는 제 3 부분 렌즈를 포함한다.
제 3 부분 렌즈는 소위 전달 그룹(transfer group)이라고도 한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 총 3개의 부분 렌즈 또는 3개의 부분 그룹으로 구성된 투사 렌즈의 경우, 제 1 부분 렌즈, 소위 필드 그룹은 물체를 제 1 중간 이미지 상에 이미지화한다.
제 1 부분 렌즈는 낮은 어퍼쳐를 가진, 전체 렌즈의 부분에 놓이기 때문에, 오프 액시스 거울 세그먼트를 사용할 때도 셰이딩 없는 빔 안내가 이루어진다. 제 1 부분 렌즈에 오프 액시스 세그먼트를 사용함으로써, 필드에 의존하는 필드 에러, 예컨대 텔레센트릭 또는 이미지 왜곡이 보정될 수 있는데, 그 이유는 오프 액시스 세그먼트가 필드 가까이에 배치될 수 있기 때문이다.
또한, 제 1 부분 렌즈에는, 접근 가능한 동공 평면이 형성될 수 있고, 상기 동공 평면은 거울 상에 직접 또는 제 1 부분 렌즈의 2개의 거울 사이에 배치되며, 어퍼쳐 조리개, 및 상기 동공 차폐를 규정하는 셰이딩 소자가 상기 동공 평면 내에 배치될 수 있다. 동공 평면 내에 동공 차폐를 위한 셰이딩 소자의 배치에 의해, 필드와 관계 없는 동공 차폐가 이루어진다. 셰이딩 소자가 동공 평면 내에 배치되지 않으면, 필드에 의존하는 동공 차폐가 이루어질 것이다. 그러나, 필드에 의존하는 동공 차폐는 리소그래피 이미지화를 위한 마이크로리소그래피에 투사 렌즈를 사용하는 경우에는 부적합한데, 그 이유는 그로 인해 필드에 의존하는, 분해능의 변동이 나타나기 때문이다.
특히 바람직한 실시예에서, 제 1 부분 렌즈는 2개 이상, 즉 4개의 거울을 포함한다. 특히, 제 1 부분 렌즈의 4개의 거울의 거울 순서가 오목-볼록-볼록-오목인 것이 특히 바람직하다.
대안으로서 제 1 부분 렌즈의 4개의 거울의 거울 순서는 볼록-오목-볼록-오목일 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 제 1 거울의 곡률 반경이 매우 크게, 특히 10,000 mm 보다 크게 선택될 수 있다. 제 1 부분 렌즈의 4개의 거울에 대한 거울 순서 평면-오목-볼록-오목 또는 오목-오목-볼록-오목도 가능하다.
다른 실시예에서, 제 1 부분 렌즈는 6개의 거울을 포함할 수 있다. 제 1 부분 렌즈의 6개의 거울에 있어서 상이한 거울 순서가 가능하다. 제 1 실시예에서는 거울 순서 볼록-오목-볼록-오목-오목-볼록이, 제 2 실시예에서는 볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목이, 제 3 실시예에서는 오목-오목-볼록-오목-볼록-오목이, 제 4 실시예에서는 오목-볼록-오목-오목-볼록-오목이, 제 5 실시예에서는 오목-볼록-오목-볼록-볼록-오목이 가능하다.
바람직한 실시예에서, 제 1 부분 렌즈의 제 1 거울의 곡률 반경은 매우 크게, 바람직하게는 10,000 mm 보다 크게 선택된다. 따라서, 제 1 거울이 평면으로 또는 볼록하게 또는 오목하게 형성될 수 있기 때문에, 제 1 부분 렌즈에서 하기의 거울 순서가 가능하다:
오목-오목-볼록-오목-오목-볼록
평면-오목-볼록-오목-오목-볼록
볼록-오목-볼록-오목-볼록-오목
평면-오목-볼록-오목-볼록-오목
볼록-볼록-오목-오목-볼록-오목
평면-볼록-오목-오목-볼록-오목
볼록-볼록-오목-볼록-볼록-오목
평면-볼록-오목-볼록-볼록-오목
특히 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 1 부분 렌즈의 제 2 거울에 대한 작은 입사각을 얻기 위해서, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 1 부분 렌즈의 제 2 거울을 오목 거울로서 형성하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 렌즈, 특히 마이크로리소그래피 투사 렌즈는 전달 그룹이라고도 하는 제 3 부분 렌즈를 포함한다. 제 3 부분 렌즈는 바람직하게는 2개 이상의 거울, 특히 바람직한 실시예에서는 정확히 2개의 거울들로 구성된다. 상기 제 3 부분 렌즈는 낮은 어퍼쳐의 렌즈 부분을 고 어퍼쳐의 렌즈 부분으로 변형하는, 즉 이미지화 척도 또는 이미지화 팩터를 조정할 과제를 갖는다. 전달 그룹의 2개의 거울 중 하나는 볼록하게 형성되고, 다른 하나는 오목하게 형성되는 것이 특히 바람직하다. 전달 그룹의 거울들을 제 3 거울 및 제 4 거울이라 하면, 이는 바람직하게는 제 3 거울이 볼록하게, 그리고 제 4 거울이 오목하게 형성되거나, 또는 제 3 거울이 오목하게 그리고 제 4 거울이 볼록하게 형성되는 것을 의미한다.
바람직하게 마이크로리소그래픽 투사 시스템은 제 1 부분 렌즈가 물체 평면을 제 1 중간 이미지 상에, 제 3 부분 렌즈가 제 1 중간 이미지를 제 2 중간 이미지 상에 그리고 제 2 부분 렌즈가 제 2 중간 이미지를 이미지 평면 상에 이미지화하도록 형성된다.
거울 홀 및 그에 따라 필요한 차폐, 특히 동공 차폐를 작게 유지하기 위해, 개구, 즉 거울 홀을 가급적 작게 유지하는 것이 바람직하다. 이는 본 발명의 다른 관점에 따라 다수의 거울을 포함하는 마이크로리소그래피 투사 렌즈의 경우 시스템의 중간 이미지들이 개별 부분 렌즈들 사이에서 거울 홀의 근처에 형성되면 가능하다. 제 1 중간 이미지가 물리적으로 제 4 거울의 근처에 놓이고, 제 2 중간 이미지가 물리적으로 제 3 거울의 근처에 놓이면 특히 바람직하다. 물리적으로 근처에 놓인다는 것은 각각의 중간 이미지와 거울 표면의 정점 간의 간격이 광축을 따라 측정된, 렌즈 길이의 1/10 보다 작은 간격을 갖는 것을 의미한다. 렌즈의 길이는 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 광축을 따른 간격을 의미한다.
제 3 렌즈는 전술한 바와 같이 일반적으로 이미지 평면에 대한 제 3 거울에서의 바람직한 위치에 의해 접근 불가능한 제 2 중간 이미지를 발생시킨다. 제 2 중간 이미지는 제 2 부분 렌즈에 의해, 바람직하게는 필요한 거울 두께를 고려해서 충분한, 이미지 평면 전방의 작동 간격이 유지될 수 있도록, 이미지 평면에 이미지화된다.
바람직하게는 제 3 거울 및 2차 오목 거울의 직경들이 US 2004/0114217 A1에서와 같이 서로 매우 상이하지 않고, 실질적으로 동일한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 2개의 거울의 직경들은 단지 팩터 2 만큼만 서로 상이하다.
특히 바람직한 실시예에서, 제 3 거울과 2차 오목 거울이 실질적으로 동일한 직경을 가진 시스템의 경우, 2차 오목 거울의 직경(d1)과 제 3 거울(d2)의 직경, 그리고 중간 이미지와 2개의 거울 표면(z1, z2) 간의 간격은 하기 식에
상응한다. 즉, 비 d1/d2는 비 z1/z2 에 대략 상응한다.
상기 식에서, d1은 2차 오목 거울의 직경, d2는 제 3 거울의 직경, z1은 제 2 중간 이미지와 2차 오목 거울의 거울 표면 간의 간격, z2는 제 2 중간 이미지와 제 3 거울의 거울 표면 간의 간격이다.
발명자는 상기 조건이 충족되면, 시스템의 차폐가 최소라는 것을 밝혀냈다. 특히, 동공 차폐의 바람직하지 않은 확대가 방지될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 끝에서 네 번째 거울과 마지막 거울의 거울 표면들은 2중 거울로서 형성된다. 이러한 2중 거울에서는 기판의 2개의 반사 정면과 배면이 사용된다. 2중 거울에는 예컨대 홀 형태의 어퍼쳐 개구가 형성된다. 이러한 2중 거울의 경우, 기판의 2개의 측면, 즉 정면과 배면에 각각 예컨대 파장 λ=13 nm를 가진 뢴트겐 리소그래피용의, Mo/Si로 이루어진 40 층 쌍을 포함하는 고 반사층이 증착된다. 3개의 부분 렌즈를 포함하는 시스템의 경우, 끝에서 4 번째 거울은 제 3 거울이고, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 마지막 거울은 2차 오목 거울이다.
이러한 2중 거울의 장점은 상기 거울이 렌즈와 같이 제조되고 고정될 수 있다는 것이다. 그러나, 2개의 거울 형태로 구성하는 것도 가능하다. 물론, 이 경우에는 2개의 거울이 큰 강성을 가진 하나의 재료(예컨대 탄화실리콘)로 제조되어야 한다.
바람직한 실시예에서, 가급적 작은 차폐를 얻기 위해, 2중 거울의 어퍼쳐 개구, 여기서는 홀이 원추형으로 형성된다.
2중 거울의 실시예에 의해, 높은 기계적 안정성이 얻어진다.
이미지 평면과의 충분한 간격을 보장하기 위해, UV, DUV 또는 VUV 범위의 파장에서 만진 거울이 사용될 수 있다.
만진 거울의 실시예는 예컨대 광학 사전, 페이지 223에 공지되어 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 2 거울이 오목 거울로서 형성됨으로써, 거울에 대한 더 작은 입사각이 얻어진다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 시스템의 셰이딩 조리개 및 어퍼쳐 조리개는 하나의 장소가 아니라, 서로 공액되는 2개의 조리개 평면에 배치된다. 조리개 평면들은 또한 투사 렌즈의 입사동에 대한 공액 평면, 소위 동공 평면을 형성한다.
하나의 거울로부터 떨어져 셰이딩 조리개 및 어퍼쳐 조리개를 배치함으로써, 광학적 및 기계적 장점이 얻어진다. 광 번들은 하나의 거울 바로 전방에 배치된 어퍼쳐 조리개 또는 차폐 조리개를 강제로 2번 통과하기 때문에, 이미지화 품질을 저하시키는 불가피한 구경식(vignetting)이 나타난다. 기계적 관점에서 볼 때 하나의 거울 가까이에 어퍼쳐 조리개 또는 차폐 조리개를 배치하는 것은 어려운데, 그 이유는 한편으로는 필요한 조립 공간이 서로 제한되고 좁아지기 때문이고, 다른 한편으로는 기계적인 위치 공차가 매우 작게 유지되어야 하기 때문이다. 차폐 조리개를 하나의 거울 상에 반사 방지층으로 형성하면(US 6,750,648에 공개된 바와 같이), 셰이딩 조리개라고도 하는 차폐 조리개의 교체는 모든 거울의 교체에 의해서만 가능하고, 이는 복잡하며 많은 비용을 필요로 한다. 어퍼쳐 조리개가 광선속을 외부로 제한하고 외측 반경, 소위 어퍼쳐 반경을 결정하는 한편, 셰이딩 조리개는 필드와 관계없는 차폐, 즉 투사 시스템을 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 통과하는 광선속의 내측 반경을 규정한다.
본 발명의 특별한 실시예에서는, 2개의 오목 거울을 포함하는 제 2 부분 렌즈를 가진 마이크로리소그래피 투사 렌즈가 제시된다. 그러나, 마이크로리소그래피 투사 렌즈는 소위 필드 그룹이라 하는 단 하나의 제 1 부분 렌즈를 갖는다. 필드 그룹은 소위 오프 액시스 거울 세그먼트만을 포함한다. 상기 렌즈는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 거울을 포함하는 제 3 부분 렌즈, 즉 전달 그룹을 갖지 않는다. 이러한 렌즈의 장점은 전달 그룹의 생략에 의해 2개의 거울이 절감될 수 있다는 것이다. 이로 인해, 광 투과가 확대되고 제조 비용이 감소된다. 본 렌즈의 경우 전달 그룹의 작용, 즉 저 어퍼쳐 필드 그룹으로부터 고 어퍼쳐 그룹으로의 전달이 필드 및 어퍼쳐 그룹 자체에 의해 이루어진다. 바람직한 실시예의 경우, 필드 그룹은 6개의 거울을 포함하고, 상기 거울의 순서는 예컨대 오목-오목-볼록-오목-볼록-오목 또는 오목-볼록-오목-볼록-볼록-오목이다. 상기 방식의 렌즈의 특히 바람직한 실시예에서는 매우 작은 주 빔 각 및 어퍼쳐 수 NA = 0.7 이 얻어질 수 있다.
본 발명의 제 2 관점에 따라, 50 nm 이하 범위의 구조 크기를 가진 구조를 파장 ≤ 193 nm, 특히 193 nm, 157 nm 또는 약 100 nm 파장으로 분해할 수 있는 렌즈가 제공된다. 본 발명의 상기 제 2 관점은 이미지측 어퍼쳐 수 NA 가 0.7 보다 크게 설계된 시스템에 의해 해결된다. 어퍼쳐 수는 0.72 보다 큰, 바람직하게는 0.80 보다 큰, 더욱 바람직하게는 0.90 인 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 관점에 따른 렌즈는 바람직하게는 8개 이상의 거울, 특히 10개 이상의 거울을 갖는다. 대안으로서 또는 추가로 본 발명의 제 2 관점에 따른 렌즈는 1 mm 보다 큰 치수를 가진 이미지 필드를 가질 수 있다.
특별한 실시예에서, 높은 어퍼쳐 수를 가진 시스템은 모든 거울에 대한 중심 필드점을 향한 주빔의 최대 입사각이 30°보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 관점에 따른 시스템의 바람직한 실시예에서 시스템은 2개의 부분 시스템, 즉 제 1 부분 시스템과 제 2 부분 시스템을 포함한다.
제 1 부분 시스템은 바람직하게 투사 렌즈의 주축에 대해 오프 액시스하게 배치된, 중심 개구를 갖지 않은 거울만을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 거울은 소위 오프 액시스 세그먼트로 형성된다. 제 1 부분 시스템은 필드 그룹이라고도 한다.
제 2 부분 시스템은 중심 개구를 가진 하나 이상의 거울을 포함한다. 제 2 부분 시스템은 어퍼쳐 그룹이라고도 한다.
본 발명의 제 2 관점에 따른 제 1 실시예에서, 필드 그룹은 8개의 거울을 포함하고, 상기 거울들은 6개의 거울을 가진 제 1 부분 렌즈 서브 시스템과 2개의 거울을 가진 제 2 부분 렌즈 서브 시스템으로 세분된다. 필드 그룹의 거울 순서는 오목-오목-볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목이 바람직하다. 필드 그룹은 8개의 거울을 포함하기 때문에, 필드에 의존하는 이미지 에러가 매우 양호하게 보정될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 제 1 실시예의 경우 어퍼쳐 그룹은 2개의 오목을 포함한다.
본 발명의 제 2 관점에 따른 제 2 실시예에서, 필드 그룹은 거울 순서 오목-오목-볼록-오목-볼록-오목를 가진 6개의 거울을 포함한다. 필드 그룹은 4개의 거울을 가진 제 1 부분 렌즈 서브 시스템과 2개의 거울을 가진 제 2 부분 렌즈 서브 시스템으로 세분된다. 어퍼쳐 그룹은 2개의 오목 거울로 이루어진 제 1 부분 렌즈 부분 시스템과 2개의 오목 거울로 이루어진 제 2 부분 렌즈 부분 시스템을 포함한다. 전체적으로 제 2 실시예에 따른 렌즈에서 총 3개의 중간 이미지들이 형성된다. 제 2 실시예는 매우 작은 입사각에서 매우 큰 어퍼쳐가 얻어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 관점에 따른 제 2 실시예에서 중심 필드점을 향한 주빔의 입사각이 30°미만이다. 또한, 본 발명의 제 2 관점에 대한 제 2 실시예에 따른 시스템은 거울들 사이의 큰 드리프트 거리를 갖는다.
본 발명의 제 2 다른 관점에 따른 제 3 실시예에서 필드 그룹은 6개의 거울을 포함한다. 필드 그룹에서의 거울 순서는 볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목이다. 어퍼쳐 그룹도 제 1 부분 렌즈 부분 시스템과 제 2 부분 렌즈 부분 시스템으로 세분된다. 어퍼쳐 그룹에서의 거울 순서는 볼록-오목-오목-오목이다. 전체적으로 렌즈는 2개의 중간 이미지들을 갖는다. 렌즈는 특히 매우 높은 어퍼쳐를 갖는다.
본 발명의 제 3 관점에서, 8개 이상의 거울을 가진 시스템이 제공되며, 시스템은 이미지측 어퍼쳐 수 NA가 0.5 보다 큰, 특히 0.7 보다 크도록 구성되고, 물체 평면과 이미지 평면 사이의 빔 경로에서 최대 하나의 중간 이미지가 형성된다.
대안적 실시예에서, 본 발명의 제 3 관점에 따른 시스템은 2개의 부분 렌즈를 가지며, 제 2 부분 렌즈는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 하나 이상의 거울을 포함한다. 특별한 실시예에서, 상기 시스템은 모든 거울에 대한 중심 필드 점을 향한 주 빔의 최대 입사각이 30°미만, 바람직하게는 26°미만인 것을 특징으로 한다.
제 3 관점에 따른 시스템의 바람직한 실시예에서, 제 1 부분 시스템은 바람직하게는 투사 렌즈의 주 빔에 대해 오프 액시스하게 배치된, 중심 개구를 갖지 않는 거울만을 포함한다. 상기 거울들은 소위 오프 액시스 세그먼트로 형성된다. 제 1 부분 시스템은 필드 그룹이라고도 한다.
바람직하게는 제 2 부분 시스템은 중심 개구를 가진 하나 이상의 거울을 포함한다. 제 2 부분 시스템은 어퍼쳐 그룹이라고도 한다.
바람직한 실시예에서, 필드 그룹은 거울 순서 볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목을 가진 6개의 거울을 포함하고, 전체 조명된 동공의 12% 미만인, 동공에서의 중심 셰이딩을 갖는다. 이 실시예의 장점은 동공의 매우 작은 셰이딩에 있다. 이 실시예의 다른 장점은 입사동이 네거티브 교차 폭을 갖는다는 것이다. 이는 조명 시스템에서 2개의 거울을 생략할 수 있게 하며, 이로 인해 전체 시스템에 대한 투과가 증가된다.
본 발명의 대안적 실시예에서, 필드 그룹은 거울 순서 오목-오목-볼록-오목-오목-볼록을 가진 6개의 거울을 포함하고, 제 1 거울의 곡률 반경은 거울이 대안적으로 평면으로 또는 볼록하게 형성될 수 있을 정도로 크다. 이 실시예에서, 입사동의 교차 폭은 포지티브하게 설계되므로, 필드 그룹에서 거울 표면에 대한 매우 작은 입사각 < 26°이 나타난다.
진보적이지 않아도, 레티클에서 주 빔이 광축에 대해 평행하게 연장하는 시스템도 제공될 수 있다. 이러한 시스템에 대한 조명을 가능하게 하기 위해, 투과성 마스크, 즉 투과 마스크가 사용되어야 하거나 또는 반사 마스크의 사용시 빔 스플리터 또는 반투과성 거울이 빔 경로에 설치되어야 한다.
바람직한 실시예에서, 어퍼쳐 그룹은 2개의 거울을 포함한다. 어퍼쳐 그룹의 제 1 거울은 볼록 거울이고, 어퍼쳐 그룹의 제 2 거울은 오목 거울인 것이 바람직하다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 필드 그룹과 어퍼쳐 그룹 사이에 정확히 하나의 중간 이미지가 형성된다.
바람직한 실시예에서, 조리개는 광로에서 어퍼쳐 그룹의 제 1 거울, 즉 제 7 거울과 어퍼쳐 그룹의 제 2 거울, 즉 제 8 거울 사이에 배치된다. 어퍼쳐 조리개의 이러한 배치에 의해, 상기 어퍼쳐 조리개를 아이리스 조리개로 설계하는 것이 가능한데, 그 이유는 충분히 인접한 조립 공간이 제공되기 때문이다.
대안적으로, 조리개가 필드 그룹 내에서도 하나의 거울 가까이에 또는 하나의 거울 상에 배치될 수 있다.
본 출원에 따른 렌즈, 특히 투사 렌즈의 다른 바람직한 실시예 및 그 용도는 특히 종속 청구항 및 관련 실시예 설명에 설명된다.
여기에 설명된 렌즈들은 특히 리소그래피 투사 노광 장치에서 투사 렌즈로서 사용된다. 리소그래피 투사 노광 장치에서, 조명 시스템은 투사 렌즈로부터 감광성 기판 상에 이미지화되는 구조 지지 마스크(레티클)를 조명한다. 이러한 리소그래피 투사 노광 장치들은 선행 기술에 충분히 예컨대, EUV 리소그래피에 대해 US 5,212,588, US 5,003,567, US 6,452,661 또는 US 6,195,201에 그리고 파장 ≤193 nm 을 파장을 가진 리소그래피에 대해 US 6,512,641 및 EP 1069448 에 공지되어 있다.
특히 2중 파싯의 조명 시스템이 바람직하고, 특히 필드 패싯 거울의 필드 패싯은 레티클 평면에서 조명될 필드의 형상을 갖는다. 즉, 필드 패싯 평면에서 조명될 링형 필드의 경우, 필드 패싯이 링형으로 형성된다. 이러한 시스템에서는 필드 형성 거울이 필요 없다.
마이크로 구조화된 반도체 소자들은 다수의 매우 복잡한 개별 공정 단계에 의해 제조된다. 중요한 공정 단계는 감광성 기판(웨이퍼), 예컨대 포토레지스트를 가진 실리콘 기판의 노광에 관련된다. 개별 층들의 제조시에, 상응하는 레티클은 투사 렌즈에 의해 웨이퍼 상에 이미지화된다.
본 발명에서 설명된 렌즈, 특히 설명된 투사 렌즈는 하기 문단에 설명된 장점을 개별적으로 또는 조합해서 포함한다.
설명된 반사 투사 렌즈의 장점은 매우 큰 이미지측 어퍼쳐 수이다. 투사 렌즈는 큰 이미지측 어퍼쳐 수를 가지며, 투사 렌즈의 반사 소자 상에 부딪치는 방사선의 비교적 작은 입사각을 갖는다. 그에 따라 반사 소자에 의해 반사된 방사선의 강도 변동은, 방사선이 하나 또는 다수의 반사 소자에 넓은 각 범위로 부딪치는 투사 렌즈에 비해서 감소할 수 있다. 감소된 강도 변동은 더 양호한 이미지 품질이 얻어지게 한다. 또한, 여기에 도시된 투사 렌즈의 특정 실시예는 이미지측 큰 어퍼쳐 수 및 비교적 큰 작동 간격을 가지며, 이로 인해 예컨대 웨이퍼 스테이지를 위한 충분한 조립 공간이 제공되고, 이미지 평면이 쉽게 접근 가능해진다. 예컨대, 이미지측 작동 간격은 15 mm 이상이다.
또한, 몇몇 실시예에서 투사 렌즈는 이미지측에서 텔레센트릭하다. 특정 실시예에서, 투사 렌즈는 방사선 통과용 개구들을 가진 거울들을 포함하고, 상기 개구들은 동공의 작은 차폐만이 나타나도록 형성된다. 특정 실시예는 매우 큰 분해능을 갖는다. 예컨대, 투사 렌즈는 구조 폭 ≤50 nm를 가진 구조를 분해할 수 있다. 본 발명에 따른 투사 렌즈에서 높은 분해능은 높은 이미지측 어퍼쳐 수와 함께 얻어질 수 있다. 바람직하게는 투사 렌즈가 단파장, 예컨대 10 내지 30 nm의 파장에 사용되도록 설계된다.
투사 렌즈는 작은 수차를 가진 이미지화를 제공한다. 특정 실시예에서 투사 렌즈는 10 mλ 이하의 파면 에러를 갖는다. 몇몇 실시예에서 이미지 왜곡은 1 nm 보다 양호한 값으로 보정된다.
투사 렌즈는 어퍼쳐 조리개 또는 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개를 동공 평면 내에 도입하기 위해 접근 가능하게 형성될 수 있는 하나 또는 다수의 동공 평면을 포함할 수 있다.
여기에 설명된 투사 렌즈들은 다수의 상이한 파장에서의 작동을 위해 설계될 수 있거나 또는 예컨대 광의 가시 범위 내의 파장 또는 UV 파장에서의 작동을 위해 설계될 수 있다. 실시예들이 EUV 파장에서의 작동을 위해 설계되는 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에서, 실시예들은 하나 이상의 파장 또는 하나의 파장 범위에서의 사용을 위해 설계될 수 있다.
투사 렌즈의 특정 실시예에서, 비교적 큰 이미지측 어퍼쳐의 경우 레티클에서 매우 작은 각이 주어질 수 있다. 예컨대, 레티클에 대한 조명 시스템의 방사선은 광축에 대해 각 < 10°이하, 예컨대 약 7°의 각으로 부딪칠 수 있다. 이 경우, 투사 렌즈는 0.4 이상의 이미지측 어퍼쳐 수를 갖는다.
특정 실시예에서, 투사 렌즈는 조명 시스템의 복잡성을 감소시킬 수 있는 특성을 갖는다. 예컨대, 투사 렌즈의 입사동의 위치는 광로에서 물체 평면 전방에 놓인다. 달리 표현하면, 상이한 필드점으로부터 나온 주 빔들은 서로에 대해 그리고 광축에 대해 발산한다. 따라서, 조명 시스템의 출사동이 투사 렌즈의 입사동의 장소에 이미지화되기 위해, 조명 시스템 내에 광학 소자들, 예컨대 망원경 시스템을 필요로 하지 않으면서, 투사 렌즈의 입사동 또는 조명 시스템의 출사동이 접근 가능해진다.
특정 실시예에서, 투사 렌즈는 광축과 물체 평면이 교차하는 위치에 가깝게 비교적 큰 작동 공간을 가질 수 있다. 이는 레티클 가까이에 소자들, 특히 조명 시스템 소자들의 배치를 가능하게 한다. 몇몇 실시예에서, 이것은 물리적으로 물체 평면에 가장 가까운 거울이 광축으로부터 비교적 멀리 떨어져 배치되도록 투사 렌즈를 구성 또는 설계함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 실시예에서, 레티클로부터 투사 렌즈의 제 1 거울로 진행하는 빔 번들은 투사 렌즈의 제 2 거울로부터 제 3 거울로 진행하는 빔 번들과 교차할 수 있다.
특징들이 단독으로만 제시되고 조합이 명시되지 않더라도, 출원서의 공개 내용은 특징들의 모든 조합을 포함한다.
본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이 실시예에 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 장점 및 특징은 하기의 실시예 설명에 제시된다.
본 발명에 따를 때, 특히 한편으로는 작은 입사각을 가지며, 다른 한편으로는 특히 바람직한 실시예에서 이미지 평면에 대해 물리적으로 가장 가까이 배치된 거울의 충분한 작동 간격이 주어지는 고 어퍼쳐 렌즈, 특히 투사 렌즈가 제공될 수 있다.
도 1a는 마이크로리소그래피 투사 노광 장치의 개략도.
도 1b는 이미지 평면에서 물체에 부딪치는 빔 콘(cone).
도 1c는 투사 렌즈를 통과하는 방사선의 다수의 빔이 부딪치는 거울 표면의 일부.
도 1d는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 거울의 실시예.
도 1e는 광선속의 개구를 갖지 않은 거울의 실시예.
도 1f는 자오선 평면에서 부분 렌즈의 실시예.
도 1g는 자오선 평면에서 다른 부분 렌즈의 실시예.
도 1h는 자오선 평면에서 개구를 가진 거울들로 이루어진 부분 렌즈.
도 1i은 자오선 평면에서 개구를 가진 거울들로 이루어진 부분 렌즈의 다른 실시예.
도 1j는 거울에 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1k는 광로에서 2개의 거울들 사이에 셰이딩 조리개 및 고정 장치를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1l-m은 거울과 고정 장치 사이의 광로에 차폐 블라인드를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1n은 예컨대 이미지 평면에 형성되는 바와 같은 링 필드의 실시예.
도 1o는 이미지측의 자유 작동 간격의 정의.
도 1p는 렌즈 부분에 교차 빔 경로를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1q는 어퍼쳐 수 NA=0.54 및 6배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 2는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 4배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 3은 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 5배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 3 실시예.
도 4는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 6배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 4 실시예.
도 5는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 5 실시예.
도 6a는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 6배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 6 실시예.
도 6b는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 7 실시예.
도 6c는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 8 실시예.
도 6d는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 9 실시예.
도 6e는 어퍼쳐 수 NA=0.7 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 10 실시예.
도 7은 어퍼쳐 수 NA=0.75 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 8은 어퍼쳐 수 NA=0.75 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 9는 2개의 중간 이미지를 가진 10-거울 렌즈의 제 3 실시예.
도 10은 어퍼쳐 수 NA=0.72 및 8 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 4 실시예.
도 11은 어퍼쳐 수 NA=0.70 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 5 실시예.
도 12는 어퍼쳐 수 NA=0.72 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 6 실시예.
도 13은 제 2 또는 제 3 부분 렌즈의 영역에서 제 2 중간 이미지 위치.
도 14는 제 2 및 제 3 부분 렌즈용 2중 거울에서 최적의 중간 이미지 위치.
도 15는 만진(Mangin) 거울을 가진 제 2 부분 렌즈의 실시예.
도 16은 어퍼쳐 수 NA=0.7 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 7 실시예.
도 17은 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배 확대 및 물체 평면으로부터 이미지 평면까지의 광로에 제 2 거울로서 오목 거울을 가진 6-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 18은 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배 확대를 가진 6-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 19는 차폐 동공을 가진 마이크로리소그래피 투사 렌즈를 가진 조명 시스템.
도 20은 50 nm 보다 작은 구조의 이미지화를 위한 높은 어퍼쳐 수 NA=0.72를 가진 10-거울 렌즈의 제 1 실시예.
도 21은 50 nm 보다 작은 구조의 이미지화를 위한 높은 어퍼쳐 수 NA=0.85를 가진 10-거울 렌즈의 제 2 실시예.
도 22는 50 nm 보다 작은 구조의 이미지화를 위한 높은 어퍼쳐 수 NA=0.90를 가진 10-거울 렌즈의 제 3 실시예.
도 23은 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.70 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 24는 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.7 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 1b는 이미지 평면에서 물체에 부딪치는 빔 콘(cone).
도 1c는 투사 렌즈를 통과하는 방사선의 다수의 빔이 부딪치는 거울 표면의 일부.
도 1d는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 거울의 실시예.
도 1e는 광선속의 개구를 갖지 않은 거울의 실시예.
도 1f는 자오선 평면에서 부분 렌즈의 실시예.
도 1g는 자오선 평면에서 다른 부분 렌즈의 실시예.
도 1h는 자오선 평면에서 개구를 가진 거울들로 이루어진 부분 렌즈.
도 1i은 자오선 평면에서 개구를 가진 거울들로 이루어진 부분 렌즈의 다른 실시예.
도 1j는 거울에 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1k는 광로에서 2개의 거울들 사이에 셰이딩 조리개 및 고정 장치를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1l-m은 거울과 고정 장치 사이의 광로에 차폐 블라인드를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1n은 예컨대 이미지 평면에 형성되는 바와 같은 링 필드의 실시예.
도 1o는 이미지측의 자유 작동 간격의 정의.
도 1p는 렌즈 부분에 교차 빔 경로를 가진 투사 렌즈의 실시예.
도 1q는 어퍼쳐 수 NA=0.54 및 6배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 2는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 4배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 3은 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 5배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 3 실시예.
도 4는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 6배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 4 실시예.
도 5는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 5 실시예.
도 6a는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 6배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 6 실시예.
도 6b는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 7 실시예.
도 6c는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 8 실시예.
도 6d는 어퍼쳐 수 NA=0.6 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 9 실시예.
도 6e는 어퍼쳐 수 NA=0.7 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 10 실시예.
도 7은 어퍼쳐 수 NA=0.75 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 8은 어퍼쳐 수 NA=0.75 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 9는 2개의 중간 이미지를 가진 10-거울 렌즈의 제 3 실시예.
도 10은 어퍼쳐 수 NA=0.72 및 8 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 4 실시예.
도 11은 어퍼쳐 수 NA=0.70 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 5 실시예.
도 12는 어퍼쳐 수 NA=0.72 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 6 실시예.
도 13은 제 2 또는 제 3 부분 렌즈의 영역에서 제 2 중간 이미지 위치.
도 14는 제 2 및 제 3 부분 렌즈용 2중 거울에서 최적의 중간 이미지 위치.
도 15는 만진(Mangin) 거울을 가진 제 2 부분 렌즈의 실시예.
도 16은 어퍼쳐 수 NA=0.7 및 8배 확대를 가진 10-거울 시스템의 제 7 실시예.
도 17은 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배 확대 및 물체 평면으로부터 이미지 평면까지의 광로에 제 2 거울로서 오목 거울을 가진 6-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 18은 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배 확대를 가진 6-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 19는 차폐 동공을 가진 마이크로리소그래피 투사 렌즈를 가진 조명 시스템.
도 20은 50 nm 보다 작은 구조의 이미지화를 위한 높은 어퍼쳐 수 NA=0.72를 가진 10-거울 렌즈의 제 1 실시예.
도 21은 50 nm 보다 작은 구조의 이미지화를 위한 높은 어퍼쳐 수 NA=0.85를 가진 10-거울 렌즈의 제 2 실시예.
도 22는 50 nm 보다 작은 구조의 이미지화를 위한 높은 어퍼쳐 수 NA=0.90를 가진 10-거울 렌즈의 제 3 실시예.
도 23은 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.70 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 1 실시예.
도 24는 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.7 및 8배 확대를 가진 8-거울 시스템의 제 2 실시예.
도 1a 내지 도 1p에서, 다수의 실시예에 사용되며 다수의 실시예에 관련된 일반적인 용어들이 도면을 참고로 설명된다.
도 1a에는 마이크로리소그래피 투사 노광장치(2100)가 도시되어 있다. 마이크로리소그래피 투사 노광장치는 광원(2110), 조명 시스템(2120), 투사 렌즈(2101) 및 지지체 구조물 또는 작동면(2130)을 포함한다. 또한, 카아티이젼 좌표계가 도시되어 있다. 광원(2110)의 방사선은 조명 시스템(2120)에 공급된다. 조명 시스템(2120)은 광원(2110)으로부터 나온 방사선에 영향을 준다. 예컨대, 상기 조명 시스템 내에서 방사선이 균일화되거나 또는 상기 방사선의 빔 번들(2122)이 물체 평면(2103)에 위치한 마스크(2140)로 편향된다. 투사 렌즈(2101)는 마스크(2140)에 의해 반사된 방사선을, 이미지 평면(2102)에 위치한 기판 표면(2150) 상에 형성한다. 투사 렌즈(2101)의 이미지 측면 상의 광선속은 도면 부호 2152 로 표시된다. 기판(2150)은 지지체 구조물(2130)에 의해 지지되고, 상기 지지체 구조물(2130)은 기판(2150)을 투사 렌즈(2101)에 대해 상대 이동시키므로, 투사 렌즈(2101)는 마스크(2140)를 기판(2150)의 상이한 영역에 이미지화한다.
투사 렌즈(2101)는 광축(2105)를 포함한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 투사 렌즈(2101)는 투사 렌즈(2101)의 광축을 포함하지 않는 마스크(2140) 부분을 이미지 평면(2102)에 이미지화한다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 투사 렌즈의 광축(HA) 상에 놓인 물체가 이미지 평면(2102) 내로 이미지화된다. 광원(2110)은, 마이크로리소그래피 투사 노광장치(2100)가 작동되는 작동 파장 λ의 경우 전자기 방사선을 제공하도록 선택된다. 몇몇 실시예에서, 광원(2110)은 예컨대 EUV 방사선 방출을 위한 레이저 플라즈마 소오스 또는 파장 248 nm용 KrF 레이저 또는 파장 193 nm용 ArF 레이저와 같은 레이저 광원이다. 대안으로서, 레이저 광원이 아닌 광원, 예컨대 전자기 스펙트럼의 청 영역 또는 UV 영역, 예컨대 365 nm, 280 nm 또는 227 nm의 방사선을 방출하는 발광 다이오드(LED)가 사용될 수 있다.
마이크로리소그래피 투사 노광장치의 작동 파장 λ은 전자기 스펙트럼의 자외 영역 또는 극자외(EUV) 영역에 놓인다. 작동 파장은 400 nm 이하, 300 nm 이하, 특히 200 nm 이하, 더욱 특히 100 nm 이하일 수 있다. 실시예에서, 작동 파장은 193 nm의 영역, 바람직하게는 157 nm의 영역, 특히 EUV-파장 영역, 특히 13 nm 영역에 놓일 수 있다.
특히 단파 방사선의 사용이 특히 바람직한데, 그 이유는 일반적으로 투사 렌즈의 분해능이 사용된 작동 파장에 대략 비례하기 때문이다. 그로 인해 짧은 파장의 사용시 투사 렌즈는 긴 파장을 사용하는 동일한 방식의 투사 렌즈 보다 작은 이미지 구조를 분해할 수 있다.
조명 시스템(2120)은 균일한 강도 프로파일을 가진 콜리메이트된 빔을 제공하는 광학 소자를 포함한다. 조명 시스템(2120)은 또한 빔 번들(2122)을 마스크(2140)로 편향시키기 위해 렌즈(optic)를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에서, 조명 시스템(2120)은 또한 광선속의 특정 편광 프로파일을 제공하는 소자들을 포함한다.
이미지 평면(2103)은 물체 평면(2102)에 대해 간격 L을 갖는데, 상기 간격 L은 투사 렌즈(2101)의 길이(BL)라고도 한다. 일반적으로 상기 길이는 투사 렌즈(2101)의 실시예, 및 마이크로리소그래피 투사 노광장치(2100)가 작동되는 파장에 의존한다. 전술한 실시예에서, 상기 길이는 1 미터 내지 대략 3 미터의 범위, 바람직하게는 대략 1.5 m 내지 2.5 m 범위에 있다.
특정 실시예에서, 상기 길이는 2 m 미만 예컨대, 1.9 m 미만, 바람직하게는 1.8 미만, 더욱 바람직하게는 1.7 미만, 더욱 더 바람직하게는 1.6 m 미만, 특히 바람직하게는 1.5 m 미만이다.
투사 렌즈(2101)는 물체 평면(2103)에서 필드의 치수 대 이미지 평면(2102)에서 이미지화된 필드의 대응 치수의 비율에 관련된 이미지화 팩터를 갖는다. 통상적으로 리소그래피 장치에 사용되는 투사 렌즈는 감소 투사 렌즈이다. 즉, 이미지의 치수가 물체의 치수 보다 작다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 이미지 평면(2102)에 필드를 발생시키고, 상기 필드의 치수는 물체 평면(2103)에서의 치수에 비해, 팩터 2x 이상, 바람람직하게는 3x 이상, 특히 4x 이상, 더욱 바람직하게는 5x 이상, 특히 바람직하게는 6x 이상, 바람직하게는 7x 이상, 특히 8x 이상 또는 더욱 바람직하게 9x 이상, 더욱 더 바람직하게는 10x 이상 감소된다. 그러나, 물체 보다 큰 이미지 또는 물체와 동일한 크기의 이미지를 제공하는 투사 렌즈도 개발될 수 있다.
도 1b에는 물체를 이미지 평면(2102)에 이미지화하는 광선속의 에지 빔(2152)이 도시된다. 에지 빔(2152)은 빔 콘을 규정한다.
상기 빔 콘의 각은 투사 렌즈(2101)의 이미지측 어퍼쳐 수(NA)와 관련된다. 이미지측 어퍼쳐 수는 하기 식으로 표시될 수 있다:
NA=n0*sinΘmax1
상기 식에서, n0 는 기판(2150)에 인접한 매체의 굴절률이다. 상기 매체는 예컨대 공기, 질소, 물 또는 진공일 수 있다. Θmax 는 투사 렌즈(2101)의 에지 빔에 의해 규정된 각이다.
일반적으로 투사 렌즈(2101)는 비교적 높은 이미지측 어퍼쳐 수 NA를 갖는다. 예컨대, 몇몇 실시예에서 투사 렌즈(2101)의 이미지측 어퍼쳐 수 NA는 0.4 보다, 특히 0.45 보다, 특히 0.5 보다, 특히 0.55 보다, 특히 0.6 보다, 특히 0.65 보다, 특히 0.7 보다, 특히 0.75 보다, 특히 0.8 보다, 특히 0.85 보다, 특히 0.9 보다 크다. 일반적으로 투사 렌즈(2101)의 분해능은 파장 λ 및 이미지측 어퍼쳐 수 NA 에 따라 변한다.
투사 렌즈의 분해능은 파장 및 이미지측 어퍼쳐 수와 관련해서 하기 식에 의해 계산된다:
상기 식에서, R은 분해될 수 있는 투사 렌즈의 최소 치수이며, k는 차원 없는 상수이고 프로세스 팩터라 한다. 프로세스 팩터 k는 상이한 팩터, 예컨대 레지스트 재료의 편광 특성에 따라 변한다. k는 통상적으로 0.4 내지 0.8의 범위 내에 놓이지만, 특별한 용도의 경우 k는 0.4 미만일 수도 있고 0.8 보다 클 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 비교적 높은 분해능을 갖는다. 즉, R의 값은 비교적 작다. R 은 예컨대 150 nm 이하, 바람직하게는 130 nm이하, 특히 100 nm 이하, 특히 바람직하게는 75 nm 이하, 특히 바람직하게는 50 nm 이하, 바람직하게는 40 nm 이하, 특히 바람직하게는 35 nm 이하, 특히 바람직하게는 32 nm 이하, 특히 30 nm 이하, 바람직하게는 28 nm 이하, 특히 25 nm 이하, 특히 바람직하게는 22 nm 이하, 바람직하게는 20 nm 이하, 특히 바람직하게는 18 nm 이하, 특히 17 nm 이하, 특히 바람직하게는 16 nm 이하, 특히 15 nm 이하, 특히 14 nm 이하, 더욱 바람직하게는 13 nm 이하, 특히 12 nm 이하, 바람직하게는 11 nm 이하, 특히 바람직하게는 10 nm 이하일 수 있다.
투사 렌즈(2001)에 의해 형성된 이미지의 품질은 상이한 방식으로 양자화될 수 있다.
예컨대, 이미지들은 가우스 광학에 의해 얻어질 수 있는 이상적인 조건과 이미지 간의 측정된 또는 계산된 편차를 기초로 특성화되거나 또는 양자화될 수 있다. 상기 편차는 일반적으로 수차라고 공지되어 있다. 이상적인 또는 소정 형상과 수차 간의 편차를 양자화하기 위해 사용되는 양은 "실효치(root-mean-square)"-파면 에러이고, 소위 RMS-값 WRMS.WRMS 는 예컨대 "Handbook of optics", 제 1권, 2판, Michael Bass(McGraw Hill) 편집, Inc. 1995, 페이지 35.3에 규정되어 있다. 일반적으로 렌즈에 대한 WRMS -값이 낮을수록, 파면이 소정 또는 이상적인 형상과 더 적은 편차를 갖고 따라서, 이미지의 품질이 더 양호해진다.
바람직한 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 이미지 평면(2102)에서 이미지의 매우 작은 WRMS 값을 갖는다. 예컨대, 투사 렌즈(2101)는 대략 0.1·λ 이하, 특히 0.07·λ 이하, 특히 바람직하게는 0.06·λ 이하, 특히, 0.05·λ 이하, 바람직하게는 0.045·λ 이하, 특히 0.040·λ 이하, 더욱 특히 0.035·λ 이하, 특히 바람직하게는 0.03·λ 이하, 특히 바람직하게는 0.025·λ 이하, 특히 바람직하게는 0.02·λ 이하, 특히 바람직하게는 0.15·λ 이하, 특히 바람직하게는 0.01·λ 이하의 WRMS -값을 가질 수 있다.
이미지의 품질을 평가하기 위해 사용될 수 있는 다른 양은 이미지 필드 만곡, 소위 필드 곡률이다. 이미지 필드 곡률은 필드 점에 따른 축방향 초점 평면 위치의 피크 대 밸리 값(peak-to-valley value)으로 규정된다. 몇몇 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 이미지 평면(2102)에서 이미지들에 대한 비교적 작은 이미지 필드 곡률을 갖는다. 예컨대, 투사 렌즈(2101)는 20 nm 미만, 바람직하게는 15 nm 미만, 특히 바람직하게는 12 nm 미만, 특히 바람직하게는 10 nm 미만, 특히 바람직하게는 9 nm 미만, 바람직하게는 8 nm 미만, 바람직하게는 7 nm 미만, 더욱 바람직하게는 6 nm 미만, 특히 바람직하게는 5 nm 미만, 더욱 바람직하게는 4 nm 미만, 특히 바람직하게는 3 nm 미만, 바람직하게는 2 nm 미만, 더욱 바람직하게는 1 nm 미만의 이미지측 이미지 필드 곡률을 갖는다.
투사 렌즈의 광학 성능을 평가하기 위해 사용되는 다른 양은 이미지 왜곡(distortion)이다. 이미지 왜곡은 이미지 평면에서 이상적인 화소 위치와 화소 간의, 필드 점에 따른 차이의 최대 절대값으로 규정된다. 몇몇 실시예에서, 투사 렌즈는 10 nm 이하, 바람직하게는 9 nm 이하, 더욱 바람직하게는 8 nm 이하, 특히 바람직하게는 7 nm 이하, 특히 바람직하게는 6 nm 이하, 특히 바람직하게는 5 nm 이하, 특히 4 nm 이하, 바람직하게는 3 nm 이하, 더욱 바람직하게는 2 nm 이하, 바람직하게는 1 nm 이하의 비교적 낮은 이미지 왜곡을 갖는다.
렌즈가 반사식 시스템으로서 형성되면, 투사 렌즈(2101)는 마스크(2140)로부터 기판(2150)으로 연장된 방사선이 마스크(2140)의 이미지가 기판(2150)의 표면 상에 형성되도록 반사되게 배치된 다수의 거울을 포함한다. 투사 렌즈의 특별한 실시예는 하기 설명에서 설명되는 바와 같이 형성된다. 일반적으로 거울의 수, 크기 및 구조는 투사 렌즈(2101)의 소정 광학 특성 및 투사 노광 장치(2100)의 물리적 경계 조건에 의해 결정된다.
투사 렌즈(2101) 내의 거울의 수는 변할 수 있다. 통상 거울의 수는 렌즈의 광학 특성에 대한 상이한 요구 조건과 관련된다.
특정 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 4개 이상의 거울, 바람직하게는 5개 이상의 거울, 특히 바람직하게는 6개 이상의 거울, 특히 바람직하게는 7개 이상의 거울, 특히 바람직하게는 8개 이상의 거울, 바람직하게는 9개 이상의 거울, 특히 바람직하게는 10개 이상의 거울, 특히 바람직하게는 11개 이상의 거울, 특히 바람직하게는 12개 이상의 거울을 갖는다. 렌즈의 거울이 물체 평면과 이미지 평면 사이에 배치된, 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 짝수의 거울, 예컨대 4개의 거울, 6개의 거울, 8개의 거울 또는 10개의 거울을 갖는다.
투사 렌즈(2101)는 일반적으로 포지티브 광학 굴절력을 가진 하나 또는 다수의 거울을 포함한다. 달리 표현하면, 거울의 반사 부분, 즉 거울의 유용 영역은 오목한 표면을 갖기 때문에, 오목 거울이라 한다. 투사 렌즈(2101)는 2개 이상, 예컨대 3개 이상, 특히 4개 이상, 특히 5개 이상, 특히 6개 이상의 오목 거울을 포함할 수 있다. 투사 렌즈(2101)는 네거티브 광학 굴절력을 가진 하나 이상의 거울을 포함할 수 있다. 즉, 하나 이상의 거울이 반사 부분, 즉 볼록 표면을 가진 유용 영역을 갖는다. 이러한 거울은 볼록 거울이라 한다. 몇몇 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 2개 이상, 특히 3개 이상, 특히 4개 이상, 특히 5개 이상, 특히 6개 이상의 볼록 거울을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 거울들은 물체 평면(2103)으로부터 나온 방사선이 하나 이상의 중간 이미지를 형성하도록 투사 렌즈(2101) 내에 배치된다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 중간 이미지들을 가지며 2개 이상의 동공 평면을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 적어도 상기 동공 평면에서 물리적으로 접근 가능하게 어퍼쳐 조리개가 배치된다.
일반적으로 거울은, 일정한 각으로 또는 일정한 각도 범위로 거울면에 부딪치는, 투사 렌즈의 작동 파장 λ의 광의 대부분이 반사되도록 형성된다. 거울은, 파장 λ으로 거울 면에 부딪치는 방사선의 예컨대 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 특히 바람직하게는 70% 이상, 특히 바람직하게는 80% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이 반사되도록 형성된다. 몇몇 실시예에서, 거울은 상이한 재료의 층들로 이루어진 다중 층 스택(multilayer stack)을 포함한다. 상기 스택은 거울 면들에 입사하는, 파장 λ의 방사선을 반사하도록 형성된다. 스택의 각각의 막은 대략 λ/4 의 광 두께를 갖는다. 다중 층 스택은 20개 이상, 바람직하게는 30개 이상, 특히 바람직하게는 40개 이상, 특히 바람직하게는 50개 이상의 층을 포함할 수 있다. 일반적으로 다중 층 스택을 형성하기 위해 선택되는 재료는 마이크로리소그래피 장치의 작동 파장 λ에 적합한 재료로부터 선택된다. 예컨대, 교대하는 다중 층들로 이루어진 다중 층 시스템은 10 nm 내지 30 nm 파장 범위의, 예컨대 13 nm 또는 11 nm의 파장값 λ의 방사선을 반사시키는 거울을 형성하기 위해, 몰리브덴 및 실리콘 또는 몰리브덴 및 베릴륨으로 이루어진다.
특정 실시예에서 거울은 단일 알루미늄 층으로 코팅된 석영 유리로 제조된다. 이는 재차 코팅된다. 즉, 예컨대 약 193 nm 파장에 대해 MgF2, LaF2, Al2O3 와 같은 재료를 포함하는 유전 층으로 오버 코트(overcoat)된다.
일반적으로 거울에 의해 반사된 방사선의 성분들은 거울 표면에 대한 방사선의 입사각의 함수로서 변한다. 이미지화 방사선이 반사식(catoptric) 투사 렌즈에 의해 다수의 상이한 경로를 따라 전파되기 때문에, 각각의 거울에 대한 방사선의 입사각이 변할 수 있다. 이는 거울(2300)의 일부를 자오선 단면으로, 즉 자오선 평면에서 도시한 도 1c에 도시된다. 자오선 평면은 광축을 포함하는 투사 렌즈의 평면이다. 거울(2300)은 오목 반사 거울 표면(2301)을 포함한다. 상이한 경로를 따라 상기 표면(2301)에 부딪치는, 이미지화 방사선은 예컨대 빔(2310, 2320, 2330)으로 도시된 경로들을 포함한다. 빔들(2310, 2320, 2330)은 거울 표면(2301)의 일부에 부딪친다. 거울의 표면에 대한 법선들은 거울 표면(2301)의 상기 영역에서 상이하다. 표면 법선들의 방향들은 상기 영역에서, 빔들(2310, 2320, 2330)에 상응하는 직선들(2311, 2321, 2331)로 표시된다. 빔들(2310, 2320, 2330)은 표면에 각 Θ2310, Θ2320 및 Θ2330 으로 부딪친다.
투사 렌즈(2100) 내의 각각의 거울에 대해, 이미지화 방사선의 입사각들은 다수의 방법으로 표시될 수 있다. 투사 렌즈(2101)의 자오선 단면에서 각각의 거울에 부딪치는 빔의 최대 각이 표시될 수 있다. 상기 최대 각은 Θmax 로 표시된다. 일반적으로 투사 렌즈(2101)의 상이한 거울의 각 Θmax 은 변할 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에서, 투사 렌즈(2101)의 모든 거울에 대한 최대값 Θmax ( max ) 은 75°이하, 바람직하게는 70°이하, 특히 바람직하게는 65°이하, 특히 바람직하게는 60°이하, 특히 바람직하게는 55°이하, 특히 50°이하, 특히 45°이하이다. 몇몇 실시예에서, 최대 각 Θmax ( max ) 은 비교적 작다. 예컨대 최대 각 Θmax ( max ) 은 40°이하, 바람직하게는 35°이하, 특히 바람직하게는 30°이하, 특히 25°이하, 특히 바람직하게는 20°이하, 특히 15°이하, 특히 13°이하, 특히 바람직하게는 10°이하일 수 있다.
특성화의 다른 가능성은 자오선 단면에서 각각의 거울 상에 물체 평면에서 조명될 필드의 중심 필드 점의 주 빔의 입사각에 대한 특성화이다. 상기 각은 ΘCR 로 표시된다. 주 빔 각 ΘCR 과 관련한 것은 본 출원서의 도입 부분을 참고할 수 있다. 또한, 투사 렌즈 내의 최대 각 ΘCR( max ) 은 중심 필드 점의 최대 주 빔 각으로 규정될 수 있다. 상기 각 ΘCR( max ) 은 비교적 작을 수 있고, 예컨대 투사 렌즈 내의 최대 각 ΘCR( max ) 은 35°미만, 바람직하게는 30°미만, 특히 바람직하게는 25°미만, 특히 15°미만, 특히 13°미만, 특히 바람직하게는 10°미만, 바람직하게는 8°미만 또는 특히 바람직하게는 5°미만일 수 있다.
투사 렌즈(2101) 내의 각각의 거울은 또한 투사 렌즈(2101)의 자오선 단면에서 입사각의 범위에 의해 특성화될 수 있다. 각각의 거울에서 각 Θ이 변하는 범위는 ΔΘ로 표시된다. 각각의 거울에 대해 ΔΘ는 각 Θ( max ) 과 Θ( min ) 사이의 차에 의해 규정되고, 앞에서 규정한 바와 같이 상기 Θ( min ) 는 투사 렌즈(2101)의 자오선 단면에서 거울 표면 상에 이미지화하는 빔의 최소 입사각이고, 상기 Θ( max ) 는 거울 표면 상에 입사하여 이미지화하는 빔의 최대 값이다. 일반적으로 투사 렌즈에서 각각의 거울에 대한 범위 ΔΘ는 변한다. 몇몇 거울에 있어 ΔΘ는 비교적 작을 수 있다. 예컨대, ΔΘ는 10°미만, 바람직하게는 8°미만, 특히 바람직하게는 5°미만, 특히 바람직하게는 3°미만, 특히 2°미만일 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 투사 렌즈(2101) 내의 다른 거울에 대해 ΔΘ는 비교적 클 수 있다. 예컨대 몇몇 거울에 대한 ΔΘ는 20°이상, 특히 25°이상, 특히 바람직하게는 30°이상, 특히 바람직하게는 35°이상, 특히 바람직하게는 40°이상일 수 있다. 몇몇 실시예에서 ΔΘ의 최대 값, 즉 하나의 거울에서 각 변동의 최대값 ΔΘmax 은 투사 렌즈(2101) 내의 모든 거울에 있어서 비교적 작을 수 있다. 예컨대 상기 최대값 ΔΘmax 은 25°미만, 특히 20°미만, 특히 바람직하게는 15°미만, 특히 12°미만, 특히 10°미만, 특히 8°미만, 특히 7°미만, 특히 바람직하게는 6°미만, 특히 바람직하게는 5°미만, 특히 바람직하게는 4°미만일 수 있다.
일반적으로 반사식 투사 렌즈는 굴절 시스템에서 사용되는 투과 소자와는 달리, 반사 소자에 의해 야기되는 광로의 차폐를 고려하도록 형성된다.
거울은, 투사 렌즈를 통해 전파되는 빔들이 하나의 광로에서 투과 개구를 통해 또는 거울 내의 홀을 통해 안내되거나 또는 거울의 에지를 따라 안내되도록, 형성되고 배치된다. 따라서, 투사 렌즈(2101) 내의 거울들은 2개의 그룹으로 나눠질 수 있다:
- 방사선의 통과를 위한 개구를 포함하는 거울 및
- 개구가 없는 거울.
광선속의 통과를 위한 개구를 포함하는 거울(2600)의 실시예는 도 1에 도시된다. 거울(2600)은 개구(2610)를 포함한다. 거울(2600)은 투사 렌즈(2101) 내에서, 광축(2105)이 개구(2610)를 교차하도록 배치된다. 거울(2600)은 직경(D)을 가진 원형이다. 일반적으로 D는 투사 렌즈(2101)의 디자인에 의해 결정된다. 몇몇 실시예에서, D는 1500 mm 이하, 바람직하게는 1400 mm 이하, 특히 바람직하게는 1300 mm 이하, 특히 1200 mm 이하, 특히 1100 mm 이하, 더욱 바람직하게는 1000 mm 이하, 특히 바람직하게는 900 mm 이하, 특히 바람직하게는 800 mm 이하, 특히 바람직하게는 700 mm 이하, 특히 600 mm 이하, 바람직하게는 500 mm 이하, 특히 400 mm 이하, 특히 바람직하게는 300 mm 이하, 특히 2000 mm 이하, 특히 바람직하게는 100 mm 이하이다.
일반적으로, 개구를 포함하는 투사 렌즈(2101)의 거울들은 원형 또는 비원형일 수 있다.
원형 형상이 아닌 거울은 1500 mm 미만, 바람직하게는 1400 mm 미만, 특히 1300 mm 미만, 바람직하게는 1200 mm, 특히 1100 mm 미만, 바람직하게는 1000 mm 미만, 특히 900 mm 미만, 바람직하게는 800 mm 미만, 특히 700 mm 미만, 바람직하게는 600 mm 미만, 특히 500 mm 미만, 바람직하게는 400 mm 미만, 특히 300 mm 미만, 바람직하게는 200 mm 미만, 특히 100 mm 미만인 최대 치수를 가질 수 있다.
개구(2610)은 예컨대 직경 D0 를 가진 원형이다. D0 은 투사 렌즈(2101)의 디자인에 의존하며, 일반적으로 그것이 물체 평면(2103)으로부터 이미지 평면(2102)으로 방사선을 통과시키기 위한 충분히 큰 개구를 제공하도록 치수 설계된다.
그러나, 개구는 비원형일 수 있다. 비원형 개구의 예는 다각형 개구, 예컨대 정사각형 개구, 직사각형 개구, 6각형 개구, 8각형 개구 및 비원형의 휘어진 개구, 예컨대 타원형 개구 또는 불규칙적으로 휘어진 개구를 포함한다.
비원형 형상의 개구들은 0.75 D 이하, 특히 0.5 D 이하, 바람직하게는 0.4 D 이하, 특히 0.3 D 이하, 바람직하게는 0.2 D 이하, 특히 0.1 D 이하, 바람직하게는 0.05 D 이하의 최대 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서는 거울은 약 50 mm 이하, 바람직하게는 45 mm 이하, 특히 40 mm 이하, 바람직하게는 35 mm 이하, 특히 30 mm 이하, 바람직하게는 25 mm 이하, 특히 20 mm 이하, 바람직하게는 15 mm 이하, 특히 10 mm 이하, 특히 5 mm 이하의 최대 치수를 가진 비원형 개구를 포함할 수 있다.
투사 렌즈(2101)가 개구를 가진 거울을 하나 이상 포함하는 실시예들에서, 상이한 거울 내의 개구들은 동일한 형상 또는 다른 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상이한 거울들 내에 있는 방사선의 통과를 위한 개구들은 동일한 치수 또는 상이한 치수를 가질 수 있다.
개구를 포함하지 않은 거울(2660)의 예가 도 1e 에 도시된다. 거울(2660)은 링 세그먼트의 형상을 갖는다. 거울(2660)은 형상에 있어서 직경 D를 가진 원형 거울(2670)의 세그먼트에 상응한다. 거울(2660)은 Mx 에 의해 주어지는 x 방향의 최대 치수를 갖는다. 실시예들에서, Mx 는 1500 mm 이하, 바람직하게는 1400 mm 이하, 특히 1300 mm, 특히 1200 mm 이하, 바람직하게는 1100 mm 이하, 특히 1000 mm 이하, 특히 900 mm 이하, 특히 800 mm 이하, 바람직하게는 700 mm 이하, 특히 600 mm 이하, 특히 500 mm 이하, 바람직하게는 400 mm 이하, 특히 300 mm 이하, 바람직하게는 200 mm 이하, 특히 100 mm 이하일 수 있다.
거울(2660)은 자오선(2675)에 대해 대칭이다. 거울(2660)은 자오선(2675)을 따른 치수 Mx 를 갖는다. My 는 My 보다 작거나 또는 클 수 있다. 몇몇 실시예에서, Mx 는 0.1 Mx 이상, 바람직하게는 0.2 Mx 이상, 특히 0.3 Mx 이상, 특히 0.4 Mx 이상, 바람직하게는 0.5 Mx 이상, 특히 0.6 Mx 이상, 바람직하게는 0.7 Mx 이상, 특히 0.8 Mx 이상, 특히 바람직하게는 0.9 Mx 이상이다. 대안으로서, 특정 실시예에서 My 는 1.1 Mx 이상, 바람직하게는 1.5 Mx 이상이거나 또는 2 Mx 내지 10 Mx 의 범위에 놓일 수 있다. My 는 약 1000 mm 이하, 바람직하게는 900 mm 이하, 특히 800 mm 이하, 바람직하게는 700 mm 이하, 특히 600 mm 이하, 바람직하게는 500 mm 이하, 특히 400 mm 이하, 특히 300 mmm 이하, 특히 200 mm 이하, 바람직하게는 100 mm 이하일 수 있다.
개구를 포함하지 않는 거울들은 광축(2105)이 거울을 교차하거나 또는 광축(2105)이 거울을 교차하지 않도록 배치될 수 있다.
일반적으로 투사 렌즈(2100)는 디자인에 따라 상이한 형상 및 크기의 거울을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 투사 렌즈의 각각의 거울의 최대 치수는 1500 mm 이하, 바람직하게는 1400 mm 이하, 특히 1300 mm 이하, 바람직하게는 1200 mm 이하, 특히 1100 mm 이하, 특히 1000 mm 이하, 특히 900 mm 이하, 바람직하게는 800 mm 이하, 특히 700 mm 이하일 수 있다.
특정 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 일 그룹의 거울들, 예컨대 2개 이상의 거울, 3개 이상의 거울, 4개 이상의 거울, 5개 이상의 거울, 6개 이상의 거울을 포함하며, 상기 거울들은 개구를 갖지 않으며, 물체를 예컨대 이미지 평면(2102) 또는 중간 이미지에 이미지화하도록 배치된다. 투사 렌즈(2101)가 거울의 그룹들을 포함하는 실시예에서, 거울의 그룹은 부분 렌즈 또는 서브 시스템이라 한다.
특정 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 하나 이상의 부분 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 투사 렌즈는 2개의 부분 렌즈, 3개의 부분 렌즈, 4개의 부분 렌즈 또는 4개보다 많은 부분 렌즈를 포함할 수 있다. 부분 렌즈의 예는 도 1f에 도시된 부분 렌즈(2400)이다. 부분 렌즈(2400)는 거울들(2410, 2420, 2430, 2440)을 포함하며, 상기 거울들은 물체 평면(2103) 또는 중간 이미지 평면에 대응하는 물체 평면(2403)의 방사선이 이미지 평면(2101) 또는 중간 이미지 평면에 대응하는 이미지 평면(2402)에 이미지화되도록 배치된다. 거울(2410, 2420, 2430, 2440)의 반사 표면은, 이미지화 방사선용 경로를 제공하기 위해 나머지 거울 표면이 분리된, 축 대칭 표면의 부분이다. 거울의 부분들은 방사선이 부딪치는 거울 표면의 부분이다. 상기 부분들은 유용 영역이라고도 한다. 투사 렌즈를 통과하는 방사선 경로, 즉 빔 경로 또는 광로 내의 제 1 거울은 여기서 거울(2420)이며, 이 거울은 평면(2402)에 가장 가까이, 즉 평면(2402) 근처에 배치되는 한편, 광로 내의, 즉 빔 경로 내의 제 2 거울, 즉 거울(2410)은 평면(2403)에 가장 가까이, 즉 평면(2403) 근처에 배치된다.
도 1g에 도시된 대안적 실시예에서, 부분 렌즈(2450)는 거울들(2460, 2470, 2480, 2490)을 포함하고, 상기 거울들은 예컨대 물체 평면(2103) 또는 중간 이미지 평면에 상응할 수 있는 물체 평면(2453)의 광을 예컨대, 이미지 평면(2102) 또는 중간 이미지 평면에 대응하는 이미지 평면(2452)에 이미지화한다. 부분 렌즈(2400)을 형성하는 거울들, 즉 거울들(2460, 2470, 2480, 2490)은, 이미지화 빔 경로를 제공하기 위해 나머지 거울 표면이 분리된, 축 대칭 표면의 부분이다. 즉, 여기서는 광을 반사시키는 거울의 영역, 소위 유용 영역만이 도시된다. 빔 경로 내의 제 3 거울, 즉 거울(2480)은 평면(2452)에 가장 가까이 있는 한편, 방사선 경로 또는 광로 내의 제 2 거울, 즉 거울(2460)은 평면(2403)에 가장 가까이 있다.
부분 렌즈들(400, 450)은 개구를 포함하지 않는 거울로 형성되는 반면, 하나의 부분 렌즈는 개구를 포함하는 거울들로 형성될 수 있다. 이와 관련해서, 개구(2511)을 가진 거울(2510)과 거울(2520)로 이루어진 부분 렌즈(2500)가 도시된 도 1g를 참고할 수 있다. 부분 렌즈(2500)는 빔을 예컨대 이미지 평면(2102) 또는 중간 이미지 평면에 상응할 수 있는 이미지 평면(2502)에 이미지화하도록 구성된다.
도 1i에는 개구를 포함하는 거울들로 구성된 부분 렌즈의 다른 예가 도시된다. 상기 부분 렌즈는 부분 렌즈(2550)라고 한다. 부분 렌즈(2550)는 거울들(2560) 및 (2570)을 포함한다. 거울(2560)은 개구(2561)을 포함하며, 거울(2570)은 개구(2571)를 포함한다. 부분 렌즈(2550)는 빔 또는 방사선 또는 광을 이미지 평면(2102) 또는 중간 이미지 평면에 상응하는 이미지 평면(2552)에 이미지화하도록 구성된다.
하나의 개구를 가진 거울을 사용하는 부분 렌즈는 부분 렌즈의 동공의 일부가 차폐되게 한다. 따라서, 이러한 부분 렌즈를 가진 투사 렌즈(2101)의 실시예는 차폐된 동공을 갖는다. 투사 렌즈(2101)의 동공이 차폐되는 정도는 투사 렌즈(2101)의 자오선 평면 또는 자오선 단면 내의 동공 평면에서 차폐되는 투사 렌즈(2101)의 어퍼쳐 반경의 양을 나타내는 값 Robs 로 표시될 수 있다. 광축에 관련한 시스템의 회전 대칭으로 인해, 자오선 평면 내의 차폐 반경이 충분히 고려된다. 개구를 가진 하나 이상의 거울을 포함하는 몇몇 실시예에서, 투사 렌즈(2100)는 매우 적은 동공 차폐를 가질 수 있다. 예컨대, Robs 는 어퍼쳐 반경의 30% 이하, 바람직하게는 25% 이하, 특히 22% 이하, 바람직하게는 20% 이하, 특히 18% 이하, 바람직하게는 15% 이하, 특히 12% 이하, 바람직하게는 10% 이하일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 투사 렌즈(2101)는 광축(2105)과 교차하는 동공 평면에 광을 차폐하는 소자, 예컨대 차폐 조리개를 배치하기 위해 물리적으로 접근 가능한 하나 이상의 동공 평면을 포함한다.
동공 평면에 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개를 배치함으로써, 동공이 필드와 관계없이 차폐될 수 있다.
바람직하게 차폐 조리개는 작동 파장 λ을 가진 입사 방사선을 흡수하는 재료로 형성되거나, 또는 작동 파장 λ의 방사선을 반사하지 않는 코팅으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 차폐 조리개는 산란 방사선이 시스템 내로 도달하지 않도록 형성된다. 도 1j는 실질적으로 투사 렌즈(2101)의 동공 평면에 배치되며 거울 표면 상에 차폐 조리개(2912)를 가진 거울(2910)을 도시한다. 차폐 조리개(2912)는 예컨대 파장 λ의 방사선에 대한 비반사 코팅으로 이루어진다. 차폐 조리개(2912)는 특정 빔 경로를 따라 전파하는 방사선을 차단한다. 이는 도 1j에서 빔(2921, 2922, 2923)으로 표시된다. 빔(2912, 2913)은 거울(2910)의 반사 부분을 교차하는 반면, 빔(2922)은 차폐 조리개(2912)를 교차한다. 따라서, 거울(2910)에 의해, 경로(2921, 2923)를 따라 전파하는 방사선이 광로에서 후속 배치된 거울(2920)에 반사된다. 빔 경로(2922)를 따라 전파하는 방사선은 또한 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개(2912)에 의해 차단된다.
특정 실시예에서, 차폐 조리개는 투사 렌즈(2101) 내의 거울들 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 차폐 조리개는 투사 렌즈 내에 배치된 다른 거울의 평면과 일치하지 않는 동공 평면 내에 배치될 수 있다. 도 1k와 관련해서, 차폐 조리개(2926)는 거울들(2910, 2920) 사이의 특정 빔 경로를 따라 전파하는 방사선을 차단하기 위해 상기 거울들 사이에 배치된다. 차폐 조리개는 예컨대 거울의 개구(2924)를 통과하는 보조 빔(2928)을 이용해서 배치될 수 있다.
다른 고정 방식은 도 1l 내지 1m에 제시된다. 여기서, 차폐 조리개(2930)는 거울들(2910, 2920) 사이에 배치되고, 차폐 조리개는, 차폐 조리개(2930)가 배치된 동공 평면에서 투사 렌즈의 어퍼쳐 보다 큰 내경을 가진 지지 링(2932)에 의해 지지된다. 차폐 조리개(2930)는 방사방향 현수부(2934)에 의해 링형 프레임 소자(2932)에 지지된다. 현수부들(2934)은 방사선 또는 광을 차단하지 않도록 형성된다.
특정 실시예에서, 동공 평면에 배치된 차폐 조리개는 분리될 수 있거나, 또는 투사 렌즈의 거울을 교체할 필요 없이, 다른 차폐 조리개로 교체될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 차폐 조리개는 투과성 광학 소자 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 충분한 투과성과 충분한 기계적 강도를 가진 재료의 작동 파장에서, 차폐 조리개는 투과성 평면 소자 상에 지지될 수 있다.
예컨대, 이는 작동 파장 λ이 전자기 스펙트럼의 가시 범위에 놓이는 실시예에서 가능하다. 가시 전자기 스펙트럼 내의 그러한 파장의 경우, 셰이딩 조리개가 코팅에 의해 또는 편평한 유리 소자 상에 차폐 조리개의 배치에 의해 충분한 크기로 형성될 수 있으며, 상기 편평한 유리 소자는 렌즈(2101)의 바디에 지지된다.
예컨대 차폐 조리개들은, 투사 렌즈(2101)의 하나 이상의 거울이 방사선의 통과를 위한 개구를 갖는 실시예들에 사용될 수 있다. 일반적으로, 차폐 조리개의 크기는 변할 수 있다. 특정 실시예에서 차폐 조리개는 투사 렌즈의 출사동의, 필드와 관계없는 차폐를 위해 제공되어야 하는 크기가 가급적 작도록 선택된다. 몇몇 실시예에서, 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개는 동공 어퍼쳐 반경의 약 60% 이하, 특히 55% 이하, 특히 50% 이하, 특히 45% 이하, 특히 바람직하게는 40% 이하, 특히 35% 이하, 특히 30% 이하, 특히 25% 이하, 특히 20% 이하의 방사방향 치수를 가질 수 있다.
일반적으로 투사 렌즈(2101)의 필드의 형상은 변할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 필드는 활형 형상, 예컨대 링 세그먼트의 형상, 소위 링 필드를 가질 수 있다. 예컨대, 투사 렌즈는 개구 없는 거울들로 형성된 부분 렌즈, 예컨대 전술한 부분 렌즈(2400, 2450)를 포함할 수 있고, 링 필드 형상의 필드를 가질 수 있다. 도 1f에는 링 세그먼트(2700) 또는 링 필드가 도시되어 있다. 상기 링 세그먼트(2700)는 x-치수 Dx , y-치수 Dy 및 반경방향 치수 Dr 로 표시될 수 있다. Dx 및 Dy 는 x-방향 및 y-방향을 따른 필드의 치수에 상응한다. 상기 크기는 후속 설명에 제시된다. 이미지 평면에서 예컨대 18.1 mm2 인 필드의 경우 Dx = 18 mm이며 Dy = 1 mm이다. Dr 은 광축(2105)으로부터 필드(2700)의 내부 한계로 측정할 때 링 반경에 상응한다. 링 필드 세그먼트(2700)는 선(2710)으로 도시된 바와 같이 y-z 평면에 대해 평행한 평면에 대해 대칭이다. 일반적으로 Dx, Dy 및 Dr 의 크기는 변수이며, 투사 렌즈(2101)의 디자인에 의존한다. 통상적으로 Dx 는 Dy 보다 크다. 물체 평면(2103) 및 이미지 평면(2102)에서 필드 치수 Dx, Dy 및 Dr 의 상대 크기는 투사 렌즈(2101)의 확대 또는 축소에 의존해서 변한다. 몇몇 실시예에서, 이미지 평면(2103)에서 Dx 는 비교적 크다. 예컨대 이미지 평면(2101)에서 Dx 는 1 mm 보다 크고, 바람직하게는 3 mm 보다 크고, 특히 4 mm 보다 크고, 바람직하게는 5 mm 보다 크고, 특히 6 mm 보다 크고, 특히 7 mm 보다 크고, 바람직하게는 8 mm 보다 크고, 특히 바람직하게는 9 mm 보다 크고, 바람직하게는 10 mm 보다 크고, 특히 11 mm 보다 크고, 바람직하게는 12 mm 보다 크고, 특히 13 mm 보다 크고, 바람직하게는 14 mm 보다 크고, 특히 15 mm 보다 크고, 바람직하게는 18 mm 보다 크고, 특히 20 mm 보다 크고, 바람직하게는 25 mm 보다 클 수 있다. 이미지 평면(2102)에서 Dy 는 0.5 mm 내지 5 mm 범위, 예컨대 1 mm 까지, 바람직하게는 2 mm 까지, 특히 3 mm 까지, 특히 바람직하게는 4 mm 까지 일 수 있다. 전형적으로, 이미지 평면(2102)에서 Dr 은 10 mm 내지 50 mm 의 범위이다. Dr 은 이미지 평면(2102)에서 예컨대 15 mm 이상, 예컨대 20 mm 이상, 특히 25 mm 이상, 바람직하게는 30 mm 이상일 수 있다. 또한, 링 필드(2700)에 대해 중심 필드점(2705)이 도시된다.
일반적으로, 다른 필드 형상에 있어서는 투사 렌즈(2101)가 이미지 평면(2102)에서 1 mm 보다 큰, 특히 3 mm 보다 큰, 바람직하게는 4 mm 보다 큰, 특히 5 mm 보다 큰, 바람직하게는 6 mm 보다 큰, 특히 7 mm 보다 큰, 바람직하게는 8 mm 보다 큰, 특히 9 mm 보다 큰, 바람직하게는 10 mm 보다 큰, 특히 11 mm 보다 큰, 바람직하게는 12 mm 보다 큰, 특히 13 mm 보다 큰, 바람직하게는 14 mm 보다 큰, 특히 15 mm 보다 큰, 바람직하게는 18 mm 보다 큰, 특히 20 mm 보다 큰 또는 25 mm 보다 큰 최대 필드 치수를 가질 수 있다.
투사 렌즈(2101)의 실시예는 비교적 큰 이미지측 자유 작동 간격을 갖는다. 이미지측 자유 작동 간격은 이미지 평면(2102)과, 기하학적으로 이미지 평면(2102)에 가장 가까이 배치된 거울의 면 사이의 최단 거리에 관련된다. 이는 기하학적으로 이미지 평면(2102)에 가장 가까이 배치된 거울(2810)을 도시하는 도 1o에 도시된다. 방사선은 표면(2811)로부터 거울(2810)로 반사된다. 이미지측 자유 작동 간격은 Dw 로 표시된다. 몇몇 실시예에서, Dw 는 25 mm 이상, 바람직하게는 30 mm 이상, 특히 35 mm 이상, 바람직하게는 40 mm 이상, 특히 45 mm 이상, 바람직하게는 50 mm 이상, 특히 55 mm 이상, 바람직하게는 60 mm 이상, 특히 65 mm 이상이다. 비교적 큰 작동 간격이 바람직한데, 그 이유는 그로 인해 이미지 평면(2102)을 향한 거울(2810)의 한 측면이 접촉되지 않으면서 기판(2150)의 표면이 이미지 평면(2102) 내에 배치될 수 있기 때문이다.
유사한 방식으로, 물체측 자유 작동 간격은 물체 평면(2103)과, 기하학적으로 물체 평면(2103)에 가장 가까이 배치된, 투사 렌즈(2101) 내의 거울의 반사면의 평면 사이의 최단 거리에 관련된다. 몇몇 실시예에서 투사 렌즈(2101)는 큰 물체측 자유 작동 간격을 갖는다. 예컨대, 투사 렌즈(2101)는 50 mm 이상, 바람직하게는 100 mm 이상, 특히 150 mm 이상, 바람직하게는 200 mm 이상, 특히 250 mm 이상, 바람직하게는 300 mm 이상, 특히 350 mm 이상, 특히 400 mm 이상, 바람직하게는 450 mm 이상, 바람직하게는 500 mm 이상, 특히 550 mm 이상, 바람직하게는 600 mm 이상, 특히 650 mm 이상, 바람직하게는 700 mm 이상, 바람직하게는 750 mm 이상, 특히 800 mm 이상, 바람직하게는 850 mm 이상, 특히 900 mm 이상, 특히 950 mm 이상, 특히 1000 mm 이상의 물체측 자유 작동 간격을 가질 수 있다. 투사 렌즈(2101)와 물체 평면(2103) 사이의 공간이 접근될 수 있어야 하는 실시예들에서, 비교적 큰 물체측 자유 작동 간격이 바람직할 수 있다. 예컨대, 마스크(2140)가 반사적으로 형성되는 실시예의 경우, 렌즈(2101)를 향하는 측면으로부터 마스크가 조명되어야 한다. 따라서, 마스크가 조명 시스템(2120)에 의해 일정 조명 각으로 조명되기 위해, 투사 렌즈(2101)와 물체 평면(2103) 사이에 충분한 공간이 있어야 한다. 또한, 큰 물체측 자유 작동 간격은 마이크로리소그래피 투사 렌즈의 나머지의 디자인에 있어서의 유연성을 가능하게 하며, 예컨대 마스크(2140)용 지지체 구조와 투사 렌즈(2101)의 다른 소자들의 고정을 위한 충분한 공간이 제공된다.
몇몇 실시예에서 물체 평면(2103)에 가장 가까이 배치된 거울은 광축(2105)과 큰 간격을 갖도록 배치된다. 달리 표현하면, 광축(2105)은 물체 평면(2103)에 가장 가까이 배치된 거울과 교차하지 않는다. 이러한 시스템은 도 1p에 도시된다. 도 1p 에 도시된 시스템은 4개의 거울(2941 내지 2944)을 포함한다. 거울(2941)은 물체 평면(2103)에 가장 가까이 배치된다. 거울(2941)과 광축(2105) 사이의 최단 거리는 간격(2946)이다.
몇몇 실시예에서, 상기 간격(2946)은 50 mm 이상, 바람직하게는 60 mm 이상, 특히 70 mm 이상, 특히 80 mm 이상, 특히 90 mm 이상, 특히 100 mm 이상, 특히 110 mm 이상, 특히 120 mm 이상, 특히 130 mm 이상, 특히 140 mm 이상, 특히 150 mm 이상, 특히 160 mm 이상, 특히 170 mm 이상, 특히 180 mm 이상, 특히 190 mm 이상, 특히 200 mm 이상, 특히 210 mm 이상, 특히 220 mm 이상, 특히 230 mm 이상, 특히 240 mm 이상, 특히 250 mm 이상, 특히 260 mm 이상, 특히 270 mm 이상, 특히 280 mm 이상, 특히 290 mm 이상, 특히 바람직하게는 300 mm 이상일 수 있다.
광축(2946)과의 간격은 비교적 큰 것이 바람직한데, 그 이유는 이는 광축(2105)이 물체 평면(2103)과 교차하는 곳 가까이에 매우 큰 공간을 제공하기 때문이다. 상기 공간은 노광 장치 또는 리소그래피 공구의 다른 소자, 예컨대 조명 시스템의 하나 이상의 광학 소자, 예컨대 그레이싱(gracing) 입사 거울, 소위 반사 그레이싱 입사 소자를 배치하기 위해 사용될 수 있다. 투사 렌즈에 의해 이미지화되는 방사선 중 약간은 광로(2947)를 따른다. 빔들은 다음 순서로 교차하거나 또는 거울에 부딪친다: 거울(2942), 거울(2941), 거울(2943) 및 거울(2944). 광로(2947)는 거울(2942)에서 반사되기 전에, 자오선 평면에서 거울(2941)과 거울(2943) 사이에서 그 자신과 교차한다.
일반적으로 투사 렌즈(2101)는 레티클(2140)의 주 빔이 광축(2105)으로 수렴하거나 또는 상기 광축으로부터 발산하거나 또는 상기 광축(2105)에 대해 평행하다. 달리 표현하면, 물체 평면(2103)에 대한 투사 렌즈(2101)의 입사동의 위치가 투사 렌즈의 디자인에 따라 변할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 물체 평면(2103)은 투사 렌즈(2101)와 상기 투사 렌즈(2101)의 입사동 사이에 놓인다. 이에 대한 대안으로서, 몇몇 실시예에서는 입사동이 물체 평면(2103)과 투사 렌즈(2101) 사이에 배치될 수 있다.
조명 시스템(2120)은 조명 시스템의 출사동이 투사 렌즈(2101)의 입사동의 위치에 놓이도록 배치될 수 있다. 특정 실시예에서, 조명 시스템(2120)은 조명 시스템의 출사동이 투사 렌즈(2101)의 입사동의 위치로 투사되는 망원경 시스템을 포함한다. 이에 반해, 몇몇 실시예에서는 망원경 시스템이 조명 시스템에 존재하지 않으면, 조명 시스템(2120)의 출사동이 투사 렌즈(2101)의 입사동의 영역에 배치된다. 예컨대, 물체 평면(2103)이 투사 렌즈(2101)와 투사 렌즈의 입사동 사이에 배치되면, 망원경 시스템이 조명 시스템에 사용될 필요없이 조명 시스템(2120)의 출사동이 투사 렌즈의 입사동과 일치한다.
일반적으로, 투사 렌즈(2101)는 통상적으로 구매 가능한 광학 디자인 프로그램, 예컨대 ZEMAX, OSLO, 코드 V를 사용해서 설계될 수 있다. 파장, 필드 크기 및 어퍼쳐 수를 결정하는 것으로부터 시작해서, 투사 렌즈에 필요한 광학 특성, 예컨대 파면 에러, 텔레센트릭, 균일성 및 이미지 왜곡이 최적화될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예들을 광학 데이터로 상세히 설명한다.
도 1q에는 제 1 실시예로서 13.4 nm의 작동 파장에 있어서 NA=0.54의 이미지측 어퍼쳐를 가진 8 거울 시스템이 도시된다. 이미지화 척도는 6배이다. 즉, 이미지는 이미지 평면에서 물체에 비해 6배 축소되고 분해능은 15 nm 이다.
이미지 필드는 이미지 평면에서 13 X 1 mm2 의 크기를 갖는다. 즉, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm, Dr =20 mm 이다. 이미지측 WRMS = 0.024 λ이고, 이미지측 필드 곡률, 즉 이미지 필드 곡률은 3 nm이다. 시스템의 길이는 1745 mm 이다.
좌표계는 x, y 및 z 방향으로 표시된다. 투사 렌즈의 광축 HA을 포함하기 때문에 자오선 평면인 y, z 평면에서 렌즈가 도시된다.
본 발명에 따른 투사 렌즈는 3개의 부분 렌즈, 즉 제 1 부분 렌즈(100), 제 2 부분 렌즈(200) 및 제 3 부분 렌즈(300)를 포함한다. 제 1 부분 렌즈는 총 4개의 거울(S1, S2, S5, S6)을 포함한다. 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에는 오목 거울인 거울(S1), 볼록 거울인 거울(S2), 볼록 거울인 거울(S5) 및 오목 거울인 거울(S6)이 있다. 제 1 부분 렌즈의 이미지화 팩터는 1.77 x 이다. 어퍼쳐 조리개 B는 거울(S5) 상에 배치된다. 예컨대 레티클이 놓이는 물체 평면은 10으로 표시된다. 개별 거울 소자들의 회전 대칭에 중심이 되는 광축은 HA 로 표시되고, 길이라고도 하는, 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20) 까지 시스템의 전체 길이는 BL로 표시된다. 제 1 부분 렌즈는 필드 그룹이라고도 하고 2개 이상의 거울, 즉 거울(S1) 및 거울(S2)을 포함한다. 거울(S1) 및 거울(S2)은 도 1에 도시된 바와 같이, 필드에 의존하는 이미지 에러의 보정을 허용하는 오프 액시스(off-axis) 거울 소자이다. 도시된 실시예에서, 제 1 부분 렌즈(100)에는 전달 그룹(transfer group)이 이어지며, 상기 전달 그룹은 여기서 제 3 부분 렌즈(300)로서 표시되며, 2개의 거울, 즉 거울(S3)과 거울(S4)를 포함하고, 상기 거울(S3)은 볼록 거울이고, 상기 거울(S4)은 오목 거울이다.
도시된 실시예에서, 투사 렌즈의 중간 이미지(Z1)는 오목 거울(S4) 내에 또는 가까이에 형성되고, 중간 이미지(Z2)는 물리적으로 볼록 거울(S3) 가까이에 형성된다.
전달 그룹이라고도 하는 제 3 부분 렌즈의 이미지화 팩터는 2.88 x이다. 제 3 부분 렌즈에는 소위 릴레이 그룹이 이어지며, 상기 릴레이 그룹은 제 2 부분 렌즈(200)로서 표시되고, 1.18 x의 이미지화 팩터를 갖는다.
제 2 부분 렌즈(200)는 여기서 둘다 오목 거울로서 형성되는 2개의 거울을 포함한다. 따라서, 상기 거울들은 1차 오목 거울(SK1)과 2차 오목 거울(SK2)이라고도 한다. 거울(S3)은 어퍼쳐 개구(A1)를, 2차 오목 거울(SK2)은 어퍼쳐 개구(A2)를, 1차 오목 거울은 어퍼쳐 개구(A3)을 그리고 거울(S4)은 어퍼쳐 개구(A4)를 포함한다. 따라서, 도 1에 도시된 렌즈는 본 출원에서 광선속이 통과하는 개구를 가진 거울들(S3, S4, SK1, SK2)을 포함한다. 또한, 거울들(S3, S4, SK1, SK2)은 본 출원에서 제 2 서브 렌즈를 형성하며, 상기 서브 렌즈는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 거울만을 포함한다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 반경은 어퍼쳐 반경의 43% 이다.
거울들(S1, S2, S5, S6)은 본 출원에서 제 1 서브 렌즈를 형성하고, 상기 서브 렌즈는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 거울을 포함하지 않는다. 즉, 드릴링된 거울을 갖지 않는다.
명확히 나타나는 바와 같이, 이미지 평면(20)에 가장 가깝게 놓인 거울(SK1)을 오목 거울로 형성함으로써, 1차 오목 거울(SK1)의 정점(V3)과 이미지 평면(20) 사이의 간격(A), 즉 이미지측 작동 간격은 12 mm 보다 크고, 바람직하게는 15 mm 보다 크고, 특히 바람직하게는 40 mm 보다 크다. 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다.
제 2 부분 렌즈(200)는 제 2 중간 이미지(Z2)를 이미지 평면(20) 내에 이미지화한다.
도시된 실시예에서, 이미지화 척도의 상대 크기로부터 제 3 부분 렌즈가 저 어퍼쳐 렌즈 부분을 고 어퍼쳐 렌즈 부분과 연결시킨다는 것이 명확해진다. 따라서, 제 3 부분 렌즈는 전달 그룹이라고도 한다.
거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 중심 필드점을 향한 주 빔의 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 33.8°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 은 38.6°이다. 각각의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 입사 빔의 최대 각 범위 ΔΘmax 는 12°이다. 자오선 단면에서, 즉 자오선 평면에서 최대 거울의 크기는 669 mm 이다. x 방향에서 최대 거울의 크기는 675 mm 이다.
도 1q에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 1에 나타난다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S5
거울 4: 거울 S6
거울 5: 거울 S3
거울 6: 거울 S4
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 1의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 1의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 1
도 2에는 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 4배의 축소를 가진 8 거울 시스템의 제 2 실시예가 도시된다. 도 1과 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
작동 파장 λ은 13.5 nm 이다. 렌즈의 분해능은 17 nm 이고 길이는 1711 mm 이다. 이미지측 WRMS 는 0.044 λ이고 이미지측 필드 곡률은 12 nm 이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 36%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 69 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 중심 필드점을 향한 주 빔의 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 19.4°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 21.8°이다. 각각의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 입사 빔의 최대 각 범위 ΔΘmax 는 15°이다. 최대 거울은 자오선 단면에서 385 mm의 치수를 가지며, x 방향에서 최대 거울의 크기는 616 mm 이다.
광학 데이터는 하기 표 2에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S5
거울 4: 거울 S6
거울 5: 거울 S3
거울 6: 거울 S4
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 2의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 2의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 2
도 2에 따른 렌즈에 의해 이미지화되는 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이다. 필드 형상은 도 1n에 도시된 바와 같이 링 필드이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 13 mm 이다.
거울 S5(거울 3) 상에 어퍼쳐 조리개 및 그에 따라 제 1 부분 렌즈에서 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 빔 경로 내에 제 3 거울을 가진, 도 1의 실시예와는 달리, 도 2에 도시된 실시예의 어퍼쳐 조리개 B는 전달 그룹의 볼록 거울(거울 S3) 상에 배치된다.
도 2에 도시된 시스템의 경우 3개의 부분 렌즈(100, 300, 200)가 형성된다. 부분 렌즈(100)는 거울들(S1, S2, S5, S6)을 포함하고 거울(S4) 내에 또는 가까이에 중간 이미지(Z1)을 형성한다. 제 2 부분 렌즈(200)는 거울들(SK1, SK2)을 포함하고, 제 3 부분 렌즈(300)는 거울들(S3, S4)을 포함한다. 제 3 부분 렌즈는 거울(S3) 내에 또는 가까이에 중간 이미지(Z2)를 형성한다.
도 3에는 도 2에서와 유사한 8 거울 시스템이 도시되지만, 도 3에 따른 실시예에서는 이미지화 척도 또는 이미지화 팩터가 5x 이다. 즉, 이미지가 물체에 비해 5배 축소된다. 이미지측 개구수 NA는 파장 λ=13.5 nm 일 때 0.5 이다. 이미지화될 필드, 즉 이미지 필드는 이미지 평면에서 22 x 1 ㎟ 의 크기 및 링 필드의 형상을 가지며, Dx = 22 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 12.6 mm이다. 시스템의 분해능은 17 nm 이고, 시스템의 길이는 1509 mm이다. 이미지측 WRMS 는 0.01 λ 이고, 이미지측 필드 곡률은 2 nm이다.
이미지측 자유 작동 간격은 69 mm 이고, 물체측 자유 작동 간격은 104 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 23.1°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 26.6°이다. 각각의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 16°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 394 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 669 mm 이다.
필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 35%이다. 거울들(S3, S4, SK1, SK2)은 개구를 포함한다. 거울들은 3개의 부분 렌즈, 즉 제 1 부분 렌즈(100), 제 2 부분 렌즈(300) 및 제 3 부분 렌즈(200)가 형성되도록 형성된다. 따라서, 도시된 투사 렌즈(3)는 동공 평면 및 2개의 중간 이미지들을 갖는다. 동공 평면들 중 하나 이상은 어퍼쳐 조리개의 위치 설정을 위해 접근 가능하다. 제 1 부분 렌즈는 거울들(S1, S2, S5, S6)을 포함하고 거울(S5) 내에 또는 가까이에 중간 이미지(Z1)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈(300)는 2개의 거울(SK1, SK2)을 포함한다. 제 3 부분 렌즈는 2개의 거울(S3, S4)을 포함한다. 조리개는 제 3 거울(S3) 상에 형성된다.
광학 데이터는 하기 표 3에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S5
거울 4: 거울 S6
거울 5: 거울 S3
거울 6: 거울 S4
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 3의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 3의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 3
도 3에서, 도 1 및 도 2에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
도 4에는 파장 13.5 nm 일 때 6x 이미지화 팩터 및 어퍼쳐 수 NA=0.5 를 갖는 8 거울 렌즈의 제 4 실시예가 도시된다. 분해능은 17 nm 이고, 시스템의 길이는 1508 mm이다. 이미지측 WRMS 는 0.006 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 2 nm이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 31%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 69 mm 이고 물체측 작동 간격은 102 mm이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 중심 필드 점을 향한 주 빔의 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 20°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 22.3°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 13.6°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 396 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 575 mm 이다. 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 거울 순서는 하기와 같다:
볼록-오목-볼록-오목-볼록-오목-오목-오목.
거울들(S3, S4, SK1, SK2)은 개구를 포함한다. 거울들(S1, S2, S5, S6)은 개구를 포함하지 않는다. 제 1 부분 렌즈(100)는 거울(S1, S2, S5, S6)을 포함한다. 제 1 부분 렌즈는 거울(S5) 가까이에 중간 이미지(Z1)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈(200)는 거울들(SK1, SK2)을 포함하고, 제 3 부분 렌즈는 거울들(S3, S4)을 포함한다. 제 3 부분 렌즈는 중간 이미지(Z2)를 형성한다. 시스템은 3개의 동공 평면 및 2개의 중간 이미지들을 갖는다. 동공 평면들 중 하나 이상은 어퍼쳐 조리개의 배치를 위해 접근 가능하다.
광학 데이터는 하기 표 4에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S5
거울 4: 거울 S6
거울 5: 거울 S3
거울 6: 거울 S4
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 4의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 4의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 4
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서도 도 2에 도시된 실시예에서와 같이 어퍼쳐 조리개 B는 전달 그룹 내의 거울(S3) 상에 배치된다. 필드의 크기는 도 4에 따른 실시예에서 18 x 1 ㎟ 이다. 형상은 Dx = 18 mm, Dy = 1mm 및 Dr = 10.5 mm 를 가진 링 필드의 형상이다.
도 5에는 파장 13.5 nm 일 때 어퍼쳐 수 NA=0.5 및 8배의, 즉 8x 축소를 갖는 8 거울 투사 렌즈의 다른 실시예가 도시된다. 도 5에 따른 시스템에서 필드 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 10.5 mm 이다. 시스템의 분해능은 17 nm 이고, 시스템의 길이는 2000 mm이다. 이미지측 WRMS 는 0.033 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 7 nm이다.
이미지측 자유 작동 간격은 61 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 15.9°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 17.9°이다. 각각의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 10.6°이다. 자오선 단면에서, 즉 자오선 평면에서 최대 거울의 크기는 574 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 602 mm 이다.
도 5에 도시된 시스템에서, 제 1 부분 렌즈(100)는 거울들(S1, S2, S5, S6)을 포함하며 도 2, 3, 4에 따른 실시예에서와 동일하게 구성된 소위 필드 그룹이다. 거울들(S1, S2, S5, S6)은 하기의 거울 순서를 갖는다: 볼록-오목-볼록-오목, 즉 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 1 거울(S1)은 볼록한 거울면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 2 거울(S2)은 오목한 거울면을 갖고, 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 제 3 거울(S5)은 볼록한 거울면을 가지며, 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 제 4 거울(S6)은 오목한 거울면을 갖는다. 도 1의 실시예의 제 1 부분 렌즈(100) 내의 빔 경로와는 달리, 실시예 2, 3, 4, 및 5의 제 1 부분 렌즈(100)에서 y, z 방향으로 형성된 도면 평면, 즉 자오선 평면 내의 빔 경로는 교차된다. 실시예 2, 3, 4 및 5에서, 어퍼쳐 조리개는 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 전달 그룹, 즉 제 3 부분 렌즈(300)의 하나의 거울, 즉 제 5 거울(S3) 상에 배치된다.
제 2 부분 렌즈(200)는 거울들(SK1, SK2)을 포함하고, 제 3 부분 렌즈, 소위 전달 그룹은 거울들(S3, S4)을 포함한다. 거울들(S3, S4, SK1, SK2)는 개구를 포함하고, 거울들(S1, S2, S5, S6)은 개구를 포함하지 않는다.
도 2, 3, 4 및 5에 도시된 모든 실시예들에서, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 1 거울의 반경, 즉 거울(S1)의 반경은 매우 크다. 예컨대, 도 5에 따른 실시예에서는 10 m 보다 크다. 따라서, 제 1 거울(S1)은 거의 평면으로 형성되고 볼록하게만 형성될 수 없고, 대안적 실시예에서는 평면 표면 또는 오목 표면도 가질 수 있다.
필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 21% 이다.
도 5에 도시된 시스템의 광학 데이터는 하기 표 5에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S5
거울 4: 거울 S6
거울 5: 거울 S3
거울 6: 거울 S4
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 5의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 5의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 5
도 6a에는 8 거울 시스템의 다른 실시예가 도시되며, 상기 시스템에서 제 1 부분 렌즈(100), 즉 필드 그룹은 전술한 실시예와 동일한 거울 순서를 갖지만, 차이점도 갖는다. 즉, 도 2 내지 도 5에 따른 실시예에서와 같이, 제 1 부분 렌즈(100)의 4개의 거울 S1, S2, S5 및 S6의 순서는 볼록-오목-볼록-오목이다. 도 2내지 도 5에 따른 8 거울 시스템과는 달리, 제 1 부분 렌즈(100) 내의 빔 경로는 교차되지 않는다. 제 1 부분 렌즈(100)에서 상이한 빔 안내로 인해, 도 6a에 따른 실시예에서 제 1 거울(S1)은 대안으로서 평면으로 또는 오목하게 형성될 수 없다. 도 6a에 따른 시스템의 이미지측 어퍼쳐는 NA = 0.6이며, 이미지화 팩터는 8x 이고, 작동 파장은 13.5 nm 이다.
시스템의 분해능은 14 nm 이고, 시스템의 길이는 2500 mm이다. 이미지측 WRMS 는 0.017 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 1 nm이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 22% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 55 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 28.3°이다. 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 36.6°이다. 각각의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6, SK1, SK2)에 대한 입사 빔의 최대 각 범위 ΔΘmax 는 16.6°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 778 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 806 mm 이다.
이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 15 mm 이다.
시스템은 3개의 부분 렌즈, 즉 제 1 부분 렌즈(100), 제 2 부분 렌즈(300) 및 제 3 부분 렌즈(200)를 포함한다. 제 1 부분 렌즈(100)는 거울들(S1, S2, S5, S6)을 포함하고, 거울(S4) 가까이에 중간 이미지(Z1)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈는 거울들(SK1, SK2)을 포함하고 제 3 부분 렌즈는 거울들(S3, S4)을 포함하며 중간 이미지(Z2)를 형성한다. 거울들(S3, S4, SK1, SK2)은 개구를 포함하고, 거울들(S1, S2, S5, S6)은 개구를 포함하지 않는다. 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 거울 순서는 하기와 같다:
볼록-오목-볼록-오목-볼록-오목-오목-오목
도 6a에 도시된 시스템에서는 3개의 동공 평면 및 2개의 중간 이미지가 형성되고, 하나 이상의 동공 평면은 어퍼쳐 조리개의 배치를 위해 접근 가능하다.
도 6a에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 6a에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S5
거울 4: 거울 S6
거울 5: 거울 S3
거울 6: 거울 S4
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 6a의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 6a의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 6a
도 6b에는 파장 13.5 nm 일 때 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.6 을 갖는 8 거울 시스템의 다른 실시예가 도시된다. 도 6b에 도시된 렌즈는 도 6a에 도시된 렌즈와는 달리, 전달 그룹을 갖지 않으며 단지 하나의 필드 그룹, 즉 제 1 부분 렌즈(100), 및 릴레이 그룹이라고도 하는 제 2 부분 렌즈(200)만을 포함한다. 릴레이 그룹은 2개의 오목 거울(SK1, SK2)을 포함한다. 필드 그룹은 거울들(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6)을 포함한다. 전달 그룹의 생략에 의해, 6 거울의 필드 그룹, 2 거울의 전달 그룹 및 2 거울의 릴레이 그룹을 가진, 후술되는 10 거울 시스템에 비해 렌즈의 투과율이 높고 제조 비용이 낮다. 제 1 부분 렌즈(100)의 필드 그룹의 6개의 거울(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 및 SP6)의 순서는 오목-오목-볼록-오목-볼록-오목이다. 필드 그룹의 모든 거울(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 및 SP6)은 오프-액시스 거울 세그먼트이다. 거울 중 어떤 것도 광선속의 통과를 위한 개구를 갖지 않는다. 도 6b에 도시된 시스템은 2개의 중간 이미지들(ZWISCH1, ZWISCH2)을 갖는다. 조리개 B는 제 1 부분 시스템에서 제 2 거울(SP2) 상에 또는 가까이에 배치된다. 그러나, 이 시스템에서도 상기 조리개는 어퍼쳐 그룹의 2개의 오목 거울들 사이에 놓일 수 있는데, 그 이유는 거기에 공액된 조리개 평면이 있기 때문이다. 도 6b에 도시된 시스템의 이미지화 팩터는 8x 이다. 이미지 필드의 하나 이상의 치수는 1 mm 이고, 다른 치수는 더 큰 값, 구체적으로 이미지 필드는 이미지 평면에서 13 x1 ㎟ 이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 26.5 mm 이다. 분해능은 14 nm 이고, 이미지측 WRMS 는 0.018 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 2 nm이다. 이미지측 자유 작동 간격은 15 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 22% 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 30.1°이다. 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 31.5°이다. 각각의 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 29°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 621 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 668 mm 이다. 시스템의 길이는 2000 mm 이다.
도 6b에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 6b에 제시된다.
거울 1: 거울 SP1
거울 2: 거울 SP2
거울 3: 거울 SP3
거울 4: 거울 SP4
거울 5: 거울 SP5
거울 6: 거울 SP6
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 6b의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 6b의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 6b: 도 6b에 따른 시스템의 광학 데이터:
도 6c에는 도 6b에 도시된 실시예의 변형예가 도시된다. 거울들(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 및 SP6)을 가진 필드 그룹 내의 거울 순서는 도 6b의 실시예에서와 동일하다. 즉, 오목-오목-볼록-오목-볼록-오목이다. 어퍼쳐 그룹은 2개의 오목 거울(SP7, SP8)로 이루어진다. 도 6b에 따른 실시예와는 달리, 어퍼쳐 조리개는 거울(SP2) 상에 배치되는 것이 아니라 어퍼쳐 그룹의 오목 거울들(SP7, SP8) 사이에 배치된다. 물체 평면(10)에 대한 렌즈의 주축(HA)을 따른 가장 작은 축 방향 간격을 가진 거울은 필드 그룹의 제 2 거울(SP2)이 아니라, 필드 그룹의 제 4 거울(SP4)이다. 이로 인해, 제 4 거울(SP4)과 제 5 거울(SP5) 사이의 특히 긴 드리프트 구간이 제공되고, 이로 인해 거울(SP4, SP5)에 대한 매우 작은 입사각이 나타난다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 최대 각은 제 3 거울(SP3)에 대해 나타나며 단지 21°이다.
이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 16.25 mm 이다. 시스템의 분해능은 14 nm 이다. 시스템의 축소는 8x 이고, 시스템의 길이는 1846 mm 이다. 이미지측 WRMS 는 0.015 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 1 nm이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 29% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 40 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 322 mm 이다. 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 중심 필드 점을 향한 주 빔의 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 21°이다. 거울들(SP1 내지 SP8)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 25.2°이다. 각각의 거울들(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 24.9°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 682 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 694 mm 이다. 렌즈는 2개의 부분 렌즈, 즉 거울들(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6)을 포함하는 제 1 부분 렌즈, 및 거울들(SP7, SP8)을 포함하는 제 2 부분 렌즈를 포함한다.
도 6c에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 6c에 제시된다.
거울 1: 거울 SP1
거울 2: 거울 SP2
거울 3: 거울 SP3
거울 4: 거울 SP4
거울 5: 거울 SP5
거울 6: 거울 SP6
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 6c의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 6c의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 6c: 도 6c에 따른 시스템의 광학 데이터:
도 6d에는 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.6 을 갖는 8 거울 시스템의 다른 실시예가 도시된다. 도 6d에 도시된 렌즈는 도 6b의 실시예와 같이 그리고 도 6a에 도시된 렌즈와는 달리, 전달 그룹을 갖지 않으며 단지 하나의 필드 그룹, 즉 제 1 부분 렌즈(100), 및 릴레이 그룹이라고도 하는 제 2 부분 렌즈(200)만을 포함한다. 릴레이 그룹, 즉 제 2 부분 렌즈(200)는 2개의 오목 거울(SK1, SK2)을 포함한다. 필드 그룹, 즉 부분 렌즈(100)는 오프-액시스 세그먼트로서 형성된 거울들(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6)을 포함한다. 제 1 부분 렌즈(100)의 필드 그룹의 6개의 거울(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 및 SP6)의 순서는 오목-볼록-오목-볼록-볼록-오목이다. 도 6d에 도시된 시스템은 2개의 중간 이미지들(ZWISCH1, ZWISCH2)을 갖는다. 도 6b에 도시된 시스템과는 달리, 조리개 B는 제 2 부분 렌즈(200)의 제 1 오목 거울(SK1)과 제 2 오목 거울(SK2) 사이에 배치된다. 이러한 시스템에서 어퍼쳐 조리개는 제 1 및 제 2 거울 사이에 또는 제 1 거울 상에 직접 또는 제 2 거울 상에 직접 배치될 수 있다. 도 6d에 따른 시스템의 이미지측 어퍼쳐는 NA = 0.6 이고, 파장 λ=13.4 nm 일 때 이미지화 팩터는 8x 이다. 이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 18.75 mm 이다. 분해능은 14 nm 이고, 시스템의 길이는 2000 mm 이다. 이미지측 WRMS 는 0.025 λ이고, 이미지측 필드 곡률, 즉 이미지 필드 곡률은 5 nm이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 26% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 41 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 402 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 26.1°이다. 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 29.8°이다. 각각의 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 21°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 753 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 765 mm 이다.
도 6d에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 6d에 제시된다.
거울 1: 거울 SP1
거울 2: 거울 SP2
거울 3: 거울 SP3
거울 4: 거울 SP4
거울 5: 거울 SP5
거울 6: 거울 SP6
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 6d의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 6d의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 6d: 도 6d에 따른 시스템의 광학 데이터:
도 6e에는 도 6d에 도시된 실시예의 변형예가 도시된다. 도 6e에 따른 실시예는 거울들(SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 및 SP6)을 가진 필드 그룹, 즉 제 1 부분 렌즈 내의 거울 순서는 도 6d의 실시예에서와 유사하다. 즉, 오목-오목-오목-볼록-볼록-오목이다. 거울 2의 반경은 상기 거울이 평면이거나 또는 볼록하게 형성될 수 있을 정도로 크다. 도 6d에 따른 실시예와는 달리, 파장 λ=13.5 nm 에서 이미지측 어퍼쳐 수 NA = 0.70 이다. 중간 이미지(ZWISCH1)는 필드 그룹 내에서 거울(SP2)와 거울(SP3) 사이에 놓이며 물리적으로 거울(SP4)의 하부 에지에 놓인다. 상기 디자인에 의해, 거울(SP4)에서 빔 번들 횡단면은 매우 작게 유지될 수 있고, 필드 그룹은 특히 컴팩트한 구성을 가질 수 있다. 또한, 실시예는 중심 필드 점을 향한 주 빔의 매우 작은 입사각을 특징으로 한다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 최대 입사각은 거울(SP4)에서 나타나며 단지 24°이다. 렌즈의 길이는 1974 mm 이다.
이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이고, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 18 mm 이다. 분해능은 12 nm 이고, 시스템의 길이는 1974 mm 이다. 이미지측 WRMS 는 0.021 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 1 nm이다. 이미지측 자유 작동 간격은 41 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 22.9°이다. 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 26.7°이다. 각각의 거울(SP1 내지 SP8)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 23.3°이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 23% 이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 904 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 916 mm 이다.
도 6e에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 6e에 제시된다.
거울 1: 거울 SP1
거울 2: 거울 SP2
거울 3: 거울 SP3
거울 4: 거울 SP4
거울 5: 거울 SP5
거울 6: 거울 SP6
거울 7: 1차 오목 거울 SK1
거울 8: 2차 오목 거울 SK2
표 6e의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 6e의 제 2 부분은 각각의 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 6e: 도 6e에 따른 시스템의 광학 데이터:
도 7에는 파장 λ = 13.5 nm 일 때 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.75 및 8x 의 이미지화 팩터를 갖는 10 거울 시스템의 제 1 실시예가 도시된다. 이 시스템은 2개의 중간 이미지를 갖는다. 도 1에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
여기서 100 은 제 1 부분 렌즈를, 200은 제 2 부분 렌즈를 그리고 300은 제 3 부분 렌즈를 나타낸다. 제 1 부분 렌즈(100)는 거울(S10), 거울(S20), 거울(S50), 거울(S60), 거울(S70) 및 거울(S80)을 포함한다. 거울(S10)은 10000 mm 보다 큰 반경을 가진 오목 거울이다. 상기 큰 반경으로 인해, 거울(S1)은 평면으로 그리고 오목하게 형성될 수 있다. 광로에서 후속하는 거울(S20)은 오목 거울이며, 거울(S70)은 볼록 거울이고, 거울(S80)은 오목 거울이며, 거울(S90)은 오목 거울이고, 거울(S100)은 볼록 거울이므로, 거울 순서는 볼록-오목-볼록-오목-오목-볼록이다. 대안으로서, 거울 순서 오목-오목-볼록-오목-오목-볼록 또는 평면-오목-볼록-오목-오목-볼록도 가능하다.
도 7에 도시된 실시예에서, 어퍼쳐 조리개 B는 거울(S20) 상에 배치된다. 제 1 부분 렌즈(100)의 이미지화 팩터는 1.85x 이며, 제 3 부분 렌즈(300)의 이미지화 팩터는 3.38x 이고, 제 2 부분 렌즈(200)의 이미지화 팩터는 1.3 이다. 이미지화될 필드의 필드 크기는 도 7에 도시된 시스템의 경우 이미지 평면에서 26 x 1 ㎟ 이고, Dx = 26 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 30.75 mm 이다. 시스템의 길이는 2508 mm 이다. 도 7에 도시된 시스템의 경우, 파면은 평균 파면 에러 Wrms = 0.013 λ로 보정된다. 시스템의 분해능은 약 11 nm 이고, 이미지측 곡률 반경은 1nm 보다 작다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 55% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 41 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S10, S20, S30, S40, S50, S60, S70, S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 32.9°이다. 거울(S10, S20, S30, S40, S50, S60, S70, S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 45.1°이다. 각각의 거울(S10, S20, S30, S40, S50, S60, S70, S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 28°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 932 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 1034 mm 이다.
거울들(S30, S40, S70, SK1, SK2)은 개구를 포함한다. 거울들((S10, S20, S50, S60, S80)은 개구를 갖지 않는다. 제 1 부분 렌즈(100)는 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 포함한다. 제 1 부분 렌즈는 거울(S40)과 거울(S70) 사이의 위치에서 중간 이미지(Z1)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈는 거울들(SK1, SK2)을 포함하고, 제 3 부분 렌즈는 거울들(S30, S40)을 포함한다.
또한, 도 7 및 도 8에 따른 시스템은 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 하나 이상의 거울을 포함하는 동공 차폐된 시스템인 것을 특징으로 한다. 여기서 제 2 거울(S20) 상에 배치된 어퍼쳐 조리개 B는 중간 이미지 Z2 앞에 배치된다. 어퍼쳐 조리개가 마지막 중간 이미지(Z2) 앞에 배치됨으로써, 어퍼쳐 조리개 B와 이미지 평면(20) 사이에 하나 이상의 중간 이미지가 놓인다.
도 7에 도시된 시스템의 광학 데이터는 표 7에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S50
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 7의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 7
도 8에는 도 7에 따른 실시예의 변형예가 도시된다. 도 7과는 달리, 이미지 평면(20)에서 필드의 크기는 26 x 2 ㎟ 이다. 즉, Dx = 26 mm, Dy = 2 mm 및 Dr = 29.75 mm 이므로, 리소그래피 시스템에 충분한 필드 크기에 상응한다. 도 8에 도시된 시스템의 경우, 파면은 평균 파면 에러 Wrms = 0.024 λ로 보정되고, 시스템의 분해능은 11 nm 이고, 시스템의 길이는 2511 mm 이다. 이미지측 곡률 반경은 3nm 이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 55% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 40 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR(max) 은 32.5°이다. 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 45.1°이다. 각각의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 28.9°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 933 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 1028 mm 이다.
도 7과 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
도 7 및 도 8에서 제 3 부분 렌즈는 300으로 표시되고, 볼록 거울(S30) 및 오목 거울(S40)을 포함한다. 제 1 중간 이미지는 Z1으로, 제 2 중간 이미지는 Z2로 표시된다. 제 2 부분 렌즈(200)는 2개의 오목 거울, 즉 1차 오목 거울(SK1) 및 2차 오목 거울(SK2)을 포함한다. 2차 오목 거울(SK2)은 광로에서 마지막 거울이며, 거울(S30)은 이미지 평면(20)과 관련해서 광로에서 끝에서 4번째 거울이다.
도 8의 시스템은 3개의 부분 렌즈, 즉 제 1 부분 렌즈(100), 제 2 부분 렌즈(200) 및 제 3 부분 렌즈(300)로 분할된다. 제 1 부분 렌즈는 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 포함하고, 제 2 부분 렌즈는 거울들(SK1, SK2)을 포함하고, 제 3 부분 렌즈는 거울들(S30, S40)을 포함한다.
거울(S10)은 볼록 거울이고, 거울(S20)은 오목 거울이며, 거울(S50)은 볼록 거울이고, 거울(S60)은 오목 거울이고, 거울(S70)은 오목 거울이며, 거울(S80)은 볼록 거울이고, 거울(S30)은 볼록 거울이며, 거울(S40)은 오목 거울이고, 거울(SK1)은 오목 거울이며, 거울(SK2)는 오목 거울이다. 거울들(S30, S40, S70, SK1, SK2)는 개구를 포함한다. 거울들(S10, S20, S50, S60, S80)은 개구를 포함하지 않는다. 어퍼쳐 조리개 B는 제 2 거울 상에 배치된다.
도 8에 도시된 시스템의 광학 데이터는 표 8에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S50
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 8의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 8
도 9에는 렌즈, 특히 10개의 거울과 2개의 중간 이미지들을 가진 투사 렌즈의 제 3 실시예가 파장 λ=13.5 nm에서 NA=0.7 및 축소 8x 로 도시된다. 이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 필드의 크기는 13 x 1 ㎟ 즉, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 17.15 mm 이다. 분해능은 12 nm 이고, 시스템의 길이는 2494 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.018 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 1 nm 보다 크다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 25% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 40 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 32.7°이다. 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 42.3°이다. 각각의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 18.8°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 858 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 891 mm 이다.
도 9에 따른 시스템은 3개의 부분 렌즈를 포함한다. 제 1 부분 렌즈는 거울들(S10, S20, S50, S60, S70 및 S80)을 포함하고, 거울(S40)에 또는 거울(S40) 가까이에 중간 이미지(Z1)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈는 거울들(SK1, SK2)을 포함한다. 제 3 부분 렌즈는 거울들(S30, S40)을 포함하고 중간 이미지(Z2)를 거울(S30)과 거울(S40) 사이에 형성한다. 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)까지의 광로에서 거울(S10)은 볼록 거울이고, 거울(S20)은 오목 거울이며, 거울(S50)은 오목 거울이고, 거울(S60)은 볼록 거울이고, 거울(S70)은 오목 거울이며, 거울(S80)은 오목 거울이고, 거울(S30)은 볼록 거울이며, 거울(S40)은 오목 거울이고, 거울(SK1)은 오목 거울이며, 거울(SK2)는 오목 거울이다.
도 9에 따른 시스템의 광학 데이터는 표 9에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S50
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 9의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 9
도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 9에 따른 시스템은 또한 바람직한 특성을 가지며, 렌즈, 특히 마이크로리소그래피 투사 렌즈는 광선속의 통과를 위한 개구를 가진 거울을 포함하지 않는, 즉 드릴링된 거울을 포함하지 않는 제 1 서브 렌즈, 및 광선속의 통과를 위한 개구가 없는 거울을 포함하지 않는 제 2 서브 렌즈를 포함하고, 제 1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈 사이의 기하학적 간격은 투사 시스템의 길이의 10% 이상이다. 본 출원서에서 렌즈의 길이는 광축(HA)을 따른 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20) 까지의 간격을 의미한다. 제 1 서브 렌즈(SUBO1)와 제 2 서브 렌즈(SUBO2) 사이의 기하학적 또는 공간적 간격은 본 출원서에서 이미지 평면과의 최소 간격을 갖는, 제 1 서브 렌즈의 거울의 정점으로부터 물체 평면과의 최소 간격을 갖는, 제 2 서브 렌즈의 거울의 정점까지의 간격을 의미한다. 물체 평면과의 최소 간격을 가진, 제 2 서브 렌즈의 거울은 제 2 서브 렌즈의 레티클에 가장 가까운 거울이라고도 하고, 이미지 평면과의 최소 간격을 가진, 제 1 서브 렌즈의 거울은 제 1 서브 렌즈의 웨이퍼에 가장 가까운 거울이라고도 한다.
도 9의 실시예에 따라 이것은 광축(HA)을 따른 거울(S70)의 정점(V70)으로부터 거울(40)의 정점(V40)까지의 간격이다. 도 9에 따른 실시예에서, 2개의 서브 렌즈(SUBO1, SUBO2) 사이의 간격은 네거티브인데, 그 이유는 2개의 서브 렌즈가 공간적으로 서로 끼워지기 때문이다. 즉, 거울(S70)은 공간적으로 제 2 서브 렌즈의 영역에 배치된다.
이러한 배치는, 제 2 서브 렌즈의 레티클에 가장 가까운 거울이 제 1 서브 렌즈의 웨이퍼에 가장 가까운 거울과의 작은 간격만을 가지면, 내부 링 필드 반경 및 그에 따라 차폐가 작게 유지될 수 있다는 장점을 갖는다.
또한, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6a, 도 9에 따른 시스템들과 후속하는 도 16, 17 및 18에 도시된 시스템들은 입사동의 네거티브 교차 폭을 특징으로 한다. 입사동의 네거티브 교차 폭은 상이한 필드 점의 주 빔이 물체 평면으로부터 시작해서 렌즈 내로 발산하는 광 방향으로, 즉 광 방향으로 진행하는 것을 의미한다. 즉, 투사 렌즈의 입사동은 조명 시스템의 광원으로부터, 반사 레티클이 배치된 물체 평면으로의 광로에서, 물체 평면 앞에 배치된다. 이러한 투사 렌즈 및 투사 노광 장치는 예컨대 WO20004/010224 호에 개시되며, 그 공개 내용은 광범위하게 본 출원서에 포함된다.
도 10에는 13.5 nm의 파장에서 이미지측 어퍼쳐 NA=0.72를 가진 10 거울 시스템의 제 4 실시예가 도시된다. 제 1 부분 시스템(100)은 거울 순서 볼록-오목-볼록-오목-볼록-오목의 6개의 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)으로 이루어진다. 어퍼쳐 조리개 B는 제 1 부분 렌즈(100)의 제 2 거울(S20) 상에 놓인다. 도 10에 도시된 실시예에서도 제 1 거울의 반경은 거울(S10)이 볼록하게 형성될 뿐만 아니라, 평면으로 또는 오목하게 형성될 수 있을 정도로 크다. 따라서, 하기 거울 순서도 가능하다:
오목-오목-볼록-오목-볼록-오목
평면-오목-볼록-오목-볼록-오목
선행 실시예에 도시된, 제 1 부분 시스템을 가진 시스템과는 달리, 상기 투사 렌즈의 제 1 부분 시스템(100)은 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 4 거울과 제 5 거울, 즉 거울(S60)과 거울(S70) 사이에 배치된 중간 이미지(Z3)를 갖는다.
이러한 제 3 중간 이미지에 의해, 빔 번들의 횡단면 및 그에 따라 거울의 유용 영역이 작게 유지될 수 있다.
제 1 부분 렌즈(100), 제 3 부분 렌즈(300) 및 제 2 부분 렌즈(200)의 이미지화 척도는 각각 2.78x, 2.24x 및 1.29x 이다. 도 10에 따른 실시예는 필드 평면에 이미지화될 필드의 중심 필드점의 주 빔의 입사각이 매우 작게 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 시스템은 동공에서의 차폐의 면적 비율이 단지 10%라는 것을 특징으로 한다. 도 7 및 도 8에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다. 개구 조리개 B는 제 2 거울(S20) 상에 놓인다. 이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이고, Dx=13 mm, Dy=1 mm, Dr=15,125 mm 이다. 분해능은 12 nm 이고, 시스템의 길이는 2500 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.041 λ이다. 이미지측 필드 곡률은 4 nm 이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 27% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 40 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔 CR의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 20°이다. 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 27.7°이다. 각각의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 20.9°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 884 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 927 mm 이다.
도 11에 도시된 렌즈는 3개의 부분 렌즈, 즉 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 가진 제 1 부분 렌즈(100), 거울들(SK1, SK2)을 가진 제 2 부분 렌즈, 및 거울들(S30, S40)을 가진 제 3 부분 렌즈를 포함한다.
물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서, 거울은 하기 거울 순서를 갖는다:
볼록-오목-볼록-오목-볼록-오목-볼록-오목-오목-오목
도 10에 따른 시스템의 광학 데이터는 표 10에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S80
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 10의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 10
도 11에 도시된 실시예에는 재차 10 거울 시스템이 도시된다. 도 10에 따른 시스템과는 달리, 제 1 부분 렌즈(100)는 거울 순서 오목-볼록-오목-오목-볼록-오목으로 6개의 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 포함한다.
제 2 부분 렌즈(200)의 거울들(SK1, SK2)은 2개의 오목 거울들이다.
거울(S30)은 볼록 거울이고, 거울(S40)은 오목 거울이다.
어퍼쳐 조리개 B는 도 11에 따른 실시예에서 광로에서 제 7 거울, 즉 거울(S30) 상에 배치되므로, 제 3 부분 렌즈(300), 즉 전달 그룹으로 이전된다.
도 11에 도시된, 파장 λ=13.5 nm에서 NA=0.7의 어퍼쳐 및 축소 8x 를 가진 시스템은 13 x 1 ㎟ 의 링 필드에서 4% 미만인 동공 차폐의 매우 작은 면적 비율이 나타나는 것을 특징으로 한다. 이미지 필드의 크기는 13 x 1 ㎟ 즉, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 16.25 mm 이다. 분해능은 12 nm 이고, 시스템의 길이는 2246 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.3 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 27 nm 이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 28% 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 40 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 468 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 35.3°이다. 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 42.4°이다. 각각의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 18.9°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 836 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 834 mm 이다.
광학 데이터는 표 11에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S50
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 11의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 11
도 12에 도시된 실시예는 파장 λ=13.4 nm에서 NA=0.7의 어퍼쳐 및 축소 8x 를 가진 10 거울 시스템이다.
제 1 부분 렌즈는 선행 실시예에서와 같이 6개의 거울들, 즉 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 포함한다. 거울 순서는 오목-볼록-오목-볼록-볼록-오목이다. 도 11에 따른 실시예에서와 같이, 여기서도 제 1 부분 시스템에 중간 이미지(Z3)가 형성된다. 특히, 물체로부터 이미지로의 광로에서 제 2 거울(S20)과 물체로부터 이미지로의 광로에서 제 3 거울 사이에 형성된다. 어퍼쳐 조리개 B는 도시된 실시예에서 거울(S10) 상에 배치된다. 이미지 필드의 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 즉, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 21.25 mm 이다. 분해능은 12 nm 이고, 시스템의 길이는 2800 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.052 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 7 nm 이다. 이미지측 자유 작동 간격은 41 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 729 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 35°이다. 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 39.6°이다. 각각의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 24.5°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 871 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 918 mm 이다. 거울들(S30, S40, SK1, SK2)은 개구를 포함하고, 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)은 개구를 갖지 않는다.
코드-V-포멧인 시스템의 광학 데이터는 표 12에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S50
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 12의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 12
도 11 및 도 12에 도시된 시스템은 6개 이상의 거울을 가진 시스템이고, 하나 이상의 거울은 광선속의 통과를 위한 개구를 갖지 않고, 개구를 갖지 않으며 물체 평면(10)과의 최소 간격을 가진 거울은 렌즈 길이의 15% 보다 큰 물체 평면과의 간격을 갖는다. 상기 크기의 물체측 작동 간격에 의해, 기계적 부품, 예컨대 레티클 스테이지 또는 추가의 광학 부품, 예컨대 필드에 의존하는 작용을 하기 때문에 필드 평면 근처에 배치되어야 하는 광학 필터 소자를 위한 충분한 조립 공간이 주어진다. 도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서, 개구를 갖지 않으며 광축을 따라 물체 평면과의 최소 간격을 갖는 거울은 거울(S20)이다. 거울(S20)과 물체 평면(10) 사이의 간격은 재차 거울(S20)의 정점(V20)과 물체 평면(10) 사이의 간격에 의해 규정되고, 길이는 전술한 바와 같다.
도 13에는 본 출원서에서 설명된 투사 렌즈의 제 2 부분 시스템(200) 및 제 3 부분 시스템(300)이 도시된다. 제 2 부분 시스템(200) 및 제 3 부분 시스템(300)으로 이루어진, 도 13에 도시된 시스템에서, 중간 이미지(Z2)는 제 3 부분 렌즈(300)의 볼록 거울(1000)의 위치에 배치된다. 도 13에 따른 볼록 거울의 위치에 있는 중간 이미지는 투사 렌즈의 동공에서 10%의 표면 차폐를 야기한다. 이에 반해, 중간 이미지(Z2)가 도 14에 도시된 바와 같이, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 마지막 거울(1030)과 광로에서 이미지 평면으로부터 계산해서 끝에서 네번째 거울(1000) 사이에, 하기 조건
이 만족되도록 배치되면, 표면 차폐는 최소가 되며, 도 13의 실시예에서의 10% 대신에 도 14의 실시예에서는 단지 8%가 되며, 상기 식에서 d1은 마지막 거울(1030)의 직경이고, d2는 끝에서 네번째 거울(1000)의 직경이며, z1은 광축(HA)을 따라 제 1 거울 표면으로부터 중간 이미지까지의 간격이고, Z2는 광축(HA)을 따라 거울(1000)의 광학 표면으로부터 중간 이미지(Z2)까지의 간격이다.
도 15에는 거울 소자(1020) 대신에 만진(mangin) 거울을 사용하는 시스템이 도시된다. 만진 거울을 가진 시스템은, 거울의 고정을 위해 필요한 조립 공간이 광이 통과해야 하는 광학 소자(1100)에 의해 제공되고 반사 표면, 즉 거울면은 상기 광학 소자(1100)의 배면 상에 배치되는 장점을 갖는다. 이로 인해, 웨이퍼에 가장 가까운 거울이 안정성의 저하 없이 이미지 평면에 매우 가까이 배치될 수 있다.
물론, DUV 또는 VUV 파장으로 작동하는 시스템을 위해서만 만진 거울을 사용하는 것도 가능한데, 그 이유는 광학 소자(1100)를 통한 광의 통과가 필요하고 그러한 점에서 이것이 일정한 투명도를 가져야 하기 때문이다.
도 16에는 만진 거울(1100)을 가진 투사 렌즈의 실시예가 도시된다. 시스템은 193.3 nm 의 파장에서 NA=0.7을 가진 10 거울 시스템이다. 제 1 부분 렌즈(100)는 6개의 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 포함하고, 제 3 부분 렌즈는 2개의 거울들(S30, S40)을 포함하며, 제 2 부분 렌즈는 2개의 오목 거울들(SK1, SK2)을 포함한다. 이미지 평면에 가장 가깝게 놓인 1차 오목 거울(SK1)은 전술한 바와 같이 만진 거울(1100)이다. 시스템의 축소는 8x 이고, 분해능은 100 nm 이다. 시스템의 길이는 2500 mm 이다. 이미지 평면에서 조명된 필드는 Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 및 Dr = 18.75 mm 크기를 가진 링 필드 세그먼트이다. 이미지측 Wrms 는 0.023 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 59 nm 이다. 결과하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 28%이다. 이미지측 광학 자유 작동 간격은 10 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 37.6°이다. 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 49.4°이다. 각각의 거울(S10 내지 S80, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 22.4°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 889 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 883 mm 이다.
물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 거울 순서는 하기와 같다:
볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목-볼록-오목-오목.
거울(SK1)은 전술한 바와 같은 만진 거울이다. 물체측 작동 간격은 100 mm이고, 이미지측 작동 간격은 10 mm 이다. 제 1 부분 렌즈는 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)을 포함하고, 거울(S40) 가까이에 중간 이미지(Z1)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈는 거울들(SK1, SK2)을 포함한다. 제 3 부분 렌즈는 거울들(S30, S40)을 포함한다. 거울들(S30, S40, SK1, SK2)은 개구를 포함하고, 거울들(S10, S20, S50, S60, S70, S80)은 개구를 갖지 않는다.
도 16에 따른 시스템의 광학 데이터는 표 13에 나타난다.
거울 1: 거울 S10
거울 2: 거울 S20
거울 3: 거울 S50
거울 4: 거울 S60
거울 5: 거울 S70
거울 6: 거울 S80
거울 7: 거울 S30
거울 8: 거울 S40
거울 9: 1차 오목 거울 SK1
거울 10: 2차 오목 거울 SK2
표 13의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 13
고 어퍼쳐 시스템에서 작은 입사각을 구현하기 위해, 광로에서 제 1 부분 렌즈의 제 2 거울은 US 6,750,948에서와 같이 볼록하게 형성되지 않고, 오목 거울로서 형성된다. 광로에서 제 1 부분 렌즈의 제 2 거울을 오목 거울로 형성함으로써, 모든 거울에 대해 작은 입사각이 나타난다. 작은 입사각은 코팅의 제조를 용이하게 하는데, 그 이유는 이 경우에 거울 상에서 측면 층 두께 변동이 나타나지 않고 층들이 거울에 걸쳐 일정한 두께를 가질 수 있기 때문이다. 또한, 작은 입사각에 대해 큰 반사도가 주어진다.
도 17에는 작은 입사각을 얻기 위해, 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 제 2 거울(S200)이 오목하게 형성된 6 거울 시스템의 실시예가 도시된다. 도 14에 도시된 6 거울 시스템은 13.5 nm 파장에서 8x 의 이미지화 팩터 및 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.5를 갖는다. 어퍼쳐 조리개 B는 빔 경로에서, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로에서 제 5 거울(S500)과 제 6 거울(S600) 사이에 배치된다. 차폐를 규정하는 셰이딩 조리개 AB는 빔 경로에서 제 3 거울(S300)과 제 4 거울(S400) 사이에 놓인다. 제 3 거울(S300)과 제 4 거울(S400) 사이에 셰이딩 조리개 AB의 배치에 의해, 전체 어퍼쳐 개구에서 약 25%의, 필드와 관계 없는 차폐가 얻어진다.
이미지 필드는 13 x 1 ㎟의 크기를 갖는다. 즉, 이미지측 필드 폭 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 9.75 mm 이다. 분해능은 17 nm 이고, 시스템의 길이는 1521 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.025 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 10 nm 이다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 25%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 39 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 158 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔(CR)의 거울(S100, S200, S300, S400, S500, S600)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 12.3°이다. 거울(S100, S200, S300, S400, S500, S600)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 16.9°이다. 각각의 거울(S100, S200, S300, S400, S500, S600)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 7.5°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 675 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 687 mm 이다. 전술한 바와 같이, 2개의 거울에 대한 중심 필드점을 향한 주 빔의 입사각은 국부적 표면 법선에 대한 20° 보다 훨씬 더 작다. 중심 필드점에 대한 주 빔의 최대 입사각은 거울(S300)상에 나타나고 전술한 바와 같이 12.3°이다. 전술한 바와 같이, 작은 입사각에 의해 전체 시스템의 높은 투과도가 얻어진다. 특히, 입사각이 커짐에 따라, 광의 p-편광 성분의 반사도가 감소한다.
도 17 및 도 18에 도시된 6 거울 시스템은 부분 렌즈를 가진 시스템으로 분할될 수 있다.
이 경우, 제 1 부분 렌즈(10000)는 거울들(S100, S200, S300, S400)을 포함하고, 제 2 부분 렌즈(20000)는 거울들(S500, S600)을 포함한다. 제 1 부분 렌즈(10000)는 도 1 내지 도 12의 제 1 부분 렌즈(100)에 상응하고, 제 2 부분 렌즈는 도 1 내지 도 12의 제 3 부분 렌즈(300)에 상응하며, 즉 도 17 및 도 18에 따른 6 거울 렌즈는 릴레이 그룹을 갖지 않는다. 2개의 부분 렌즈로의 분할에 의해, 2개의 동공 평면 및 중간 이미지가 제공된다. 거울(S100)은 오목 거울이고, 거울(S200)은 오목 거울이며, 거울(S300)은 볼록 거울이고, 거울(S400)은 오목 거울이며, 거울(S500)은 볼록 거울이고, 거울(S600)은 오목 거울이다. 거울들(S500, S600)은 개구를 갖는 반면, 거울들(S100, S200, S300, S400)은 개구를 갖지 않는다.
조명된 필드의 내부 반경 및 그에 따라 차폐를 결정하는 셰이딩 조리개를 2개의 거울 사이에, 즉 하나의 거울로부터 멀리 배치함으로써, 셰이딩 조리개가 이미지화 광 번들의 광로에서 한번만 통과되고, 그로 인해 구경식(vignetting) 효과를 나타내지 않으며, 기계적으로 거울 조립 공간에 의해 좁아지지 않은 충분히 큰 조립 공간을 제공하고, 또한 쉽게 교체 가능한데, 그 이유는 셰이딩 조리개가 거울에 제공된 반사 방지층에 의해 구현되지 않기 때문이다.
선행 기술에 도시된 시스템의 경우에는, 필드와 관계 없는 차폐를 규정하는 셰이딩 조리개가 항상 하나의 거울 상에 놓였고 반사 방지층에 의해 구현되었기 때문에, 셰이딩 조리개의 변형은 조리개의 교체에 의해서만 가능하다.
도 17에 도시된 시스템은 어퍼쳐 조리개 B, 및 2개의 상이한 서로 공액된(conjugated) 조리개 평면 내의 셰이딩 조리개 AB를 갖는다. 상기 평면은 하나의 거울에 대해 떨어져 있다. 어퍼쳐 조리개 B는 조리개 평면(700) 내에 놓이고, 셰이딩 조리개는 조리개 평면(704) 내에 놓인다. 조리개 평면은 투사 렌즈의 입사동에 대해 공액되고, 주 빔, 소위 칩-레이(CR: chief-ray)와 마이크로리소그래피 투사 렌즈의 광축(HA)과의 교점으로서 나타난다.
도 17에 도시된 시스템의 정확한 데이터는 표 14에 나타난다.
물체: 물체 평면
거울 1: 거울 S100
거울 2: 거울 S200
거울 3: 거울 S300
거울 4: 거울 S400
거울 5: 거울 S500
스톱: 어퍼쳐 조리개
거울 6: 거울 S600
이미지: 이미지 평면
표 14의 하부 부분은 비구면 상수를 나타낸다.
표 14
도 18에는 제 2 거울(S200)이 작은 입사각을 형성하기 위한 오목 거울로서 형성된 6 거울 시스템이 도시된다. 도 18에 도시된 6 거울 시스템은 13.5 nm 파장에서 이미지화 팩터 8x 및 이미지측 어퍼쳐 수 NA=0.5 를 갖는다. 이미지 필드의 크기는 13 x 1 ㎟ 즉, 이미지측 필드 폭 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 12.5 mm 이다. 분해능은 17 nm 이고, 렌즈의 길이는 1500 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.02 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 7 nm 이다. 거울들(S500, S600)은 개구를 포함한다. 거울들(S100, S200, S300, S400)은 개구를 포함하지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 22%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 30 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔(CR)의 거울(S100, S200, S300, S400, S500, S600)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 27.4°이다. 거울(S100, S200, S300, S400, S500, S600)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax ( max ) 는 34.9°이다. 각각의 거울(S100, S200, S300, S400, S500, S600)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 15°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 664 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 677 mm 이다.
이 실시예에서도 어퍼쳐 조리개 B는 제 5 거울(S500)과 제 6 거울(S600) 사이에 놓이고, 셰이딩 조리개 AB는 제 3 거울(S300)과 제 4 거울(S400) 사이에 놓인다. 거울(S500)과 거울(S600) 사이에는 어퍼쳐 조리개 B가 배치된다.
도 16 및 도 17에 도시된 시스템의 차이는 처음 2개의 거울(S100, S200)의 영역에서 빔의 안내에 있다. 도 17에 따른 실시예에서 제 3 거울은 물리적으로 제 1 거울과 제 2 거울 사이에 놓이고, 빔 경로가 제 1 거울과 제 2 거울 사이의 영역에서 교차되는 한편, 도 18에 따른 실시예에서는 거울 그룹들이 서로 분리되고 빔 경로들이 교차되지 않는다.
도 18에 도시된 실시예의 시스템 데이터는 하기 표 15에 나타난다.
물체: 물체 평면
거울 1: 거울 S100
거울 2: 거울 S200
거울 3: 거울 S300
거울 4: 거울 S400
거울 5: 거울 S500
스톱: 어퍼쳐 조리개
거울 6: 거울 S600
이미지: 이미지 평면
표 15의 하부 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 15
도 17 및 도 18에 도시된, 제 1 서브 렌즈를 가진 6 거울 시스템은 단 하나의 중간 이미지를 갖는데, 그 때문에 제 1 서브 렌즈가 제 1 부분 렌즈(10000)과 일치하고, 제 2 서브 렌즈가 제 2 부분 렌즈(20000)과 일치한다. 제 1 서브 렌즈는 4개의 거울들(S100, S200, S300, S400)을 포함하고, 제 2 서브 렌즈는 거울들(S500, S600)을 포함한다. 도 17 및 도 18에 도시된 렌즈들은 하기에서 설명되는 바람직한 특성을 갖는다.
도 17에 따른 시스템의 경우, 이미지측 어퍼쳐 수 NA가 0.4 보다 크고, 중심 필드점을 향한 주 빔의 입사각은 모든 거울에서 국부적 표면 법선에 대해 20°보다 작다. 중심 필드점을 향한 주 빔의 최대 입사각은 도 17에 도시된 시스템에서 제 3 거울 상에 나타나고, 단지 12.3°이다. 거울에 대한 입사각이 작게 유지되기 때문에, 거울의 높은 반사도가 얻어지고, 그에 따라 전체 시스템의 투과도가 더 높아진다. 특히, 입사각의 증가에 따라 광의 p-편광 성분의 반사도가 감소한다.
도 17에 따른 시스템 및 도 18에 따른 시스템은 하기 바람직한 특성을 갖는다.
가급적 작은 차폐를 얻기 위해, 광축(HA)을 따른 중간 이미지(ZWISCH)로부터 기하학적으로 가장 가까이에 놓인, 필드 그룹, 즉 제 1 부분 렌즈(10000)의 거울까지의 간격은 시스템 길이의 15% 보다 작다. 기하학적으로 가장 가까이에 놓인, 필드 그룹의 거울은 도 17 및 도 18에 따른 실시예에서 거울(S300)이다. 중간 이미지(ZWISCH)로부터 가장 가까이 놓인 거울(S300)까지의 간격은 모든 선행 실시예에서와 같이 광축을 따른 거울(S300)의 정점(V300)으로부터 중간 이미지(ZWISCH)까지의 간격에 의해 주어진다.
상기 조치에 대한 대안으로서 또는 상기 조치에 추가해서, 작은 차폐를 얻기 위해, 광축(HA)을 따른 중간 이미지(ZWISCH)로부터 기하학적으로 가장 가까이에 놓인, 어퍼쳐 그룹, 즉 제 2 부분 렌즈(20000)의 거울까지의 간격은 시스템 길이의 8% 보다 작다. 기하학적으로 가장 가까이에 놓인, 어퍼쳐 그룹의 거울은 도 17 또는 도 18에 따른 실시예에서 거울(S600)이다. 중간 이미지(ZWISCH)로부터 가장 가까이 놓인 거울(S600)까지의 간격은 모든 선행 실시예에서와 같이 광축을 따른 거울(S600)의 정점(V600)으로부터 중간 이미지(ZWISCH)까지의 간격에 의해 주어진다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 조치는 도 17 및 도 18에 도시된 시스템의 필드 그룹이 공간적 연장을 갖는 것이다. 즉, 물체 평면(10)에 가장 가까이 놓인 필드 그룹의 거울(S200)의 정점(V200)으로부터 이미지 평면(20)에 가장 가까이 놓인 거울(S300)의 정점(V300)까지의 간격은 시스템의 길이의 16%, 특히 18% 보다 크다.
도 17 및 도 18에 도시된 시스템의 경우, 투사 렌즈에서 최대 직경을 가진 거울(S600)의 직경(D600) 대 시스템 길이의 비가 이미지측 어퍼쳐 수의 0.9 배 보다 작은 것이 특히 바람직하다. 본 출원서에서 거울의 직경은 광축에 대해 수직으로 측정된, 자오선 평면에서 거울(S600)에 대한 에지 빔의 충돌점들(AUF1, AUF2) 사이의 간격을 의미한다.
전술한 마이크로리소그래피 투사 렌즈에 의해, 6개 이상의 거울을 가진 시스템에 있어서 바람직하게는 NA = 0.4 - 0.8 범위의, 특히 NA = 0.5 - 0.75 범위의 높은 어퍼쳐 수를 가진 렌즈가 제공될 수 있다. 또한, 상기 시스템은 매우 큰 이미지화 팩터, 즉 4x 보다 큰 축소를 갖는다. 중간 이미지의 위치 선택과 같은 특히 적합한 조치에 의해, 동공에서 차폐된 면적 비율이 5% 미만으로 제한될 수 있다.
도 19에는 차폐된 동공을 가진 본 발명에 따른 다른 8 거울 렌즈를 포함하는 투사 노광 장치의 구성이 도시된다.
8 거울 렌즈는 도면 부호 2000 으로 표시되며 조명 시스템은 도면 부호 3000 으로 표시된다.
조명 시스템(3000)은 광원(3010) 및 예컨대 EP 1 225 481 호에 개시된 바와 같은 스쳐가는 입사(grazing incidence) 콜렉터(3010)를 포함한다. 이들에는 스펙트럼 필터 소자(3020)가 연결되고, 상기 필터 소자는 회절 스펙트럼 필터로서 설계될 수 있다. 광원의 중간 이미지(ZQ) 근처의 조리개(3030)와 함께, 조리개(3030) 후방에 놓인 조명 시스템의 부분 내로 입사하는 소정 파장 보다 훨씬 더 큰 파장을 가진 바람직하지 않은 방사선이 저지될 수 있다. 조명 시스템에서 빔 경로 내에 회절 스펙트럼 필터(3030) 후방에 제 1 래스터 소자, 소위 필드 패싯(facet)(3040)을 가진 제 1 래스터(rastered) 거울이 배치된다. 필드 패싯은 스펙트럼 필터로부터 입사하는 광선속(3050)을 각각 관련 2차 광원을 가진 다수의 개별 광선속으로 분할한다. 2차 광원은 제 2 래스터(rastered) 거울의 개별 래스터 소자 가까이에 놓인다. 제 2 래스터 거울의 래스터 소자들은 동공 패싯이라 한다.
2중 패싯된 조명 시스템은 예컨대 US 6,195,201 에 공지되어 있다. 거기서, 소위 필드 래스터 소자 또는 필드 패싯은 물체 평면에 조명될 필드의 형상을 가지며, 그에 따라 물체 평면에서 필드의 형상을 결정하다. 물체 평면에서의 필드가 예컨대 원호형 필드이면, 필드 패싯도 활형으로 형성된다.
대안으로서, 필드 래스터 소자들은 직사각형으로 형성될 수 있다. 이러한 조명 시스템은 US 6,198,793에 개시된다. 상기 조명 시스템의 경우, 필드 형성은 필드 형성 거울에 의해 이루어진다.
필드가 형성된 물체 평면(3100)은 투사 렌즈의 물체 평면과 일치한다. 이것은 물체 평면 내의 필드를 이미지 평면(3200) 내의 필드로 이미지화한다. 투사 렌즈(2000)는 도 2의 실시예에 따른 투사 렌즈이다. 이에 따라, 거울들은 도 2의 실시예에서와 동일한 도면 부호로 표시된다. 예컨대, 광로에서 제 1 거울은 S1 으로 표시된다. 투사 렌즈의 세부 사항과 관련해서, 도 2에 대한 설명을 참고할 수 있다. 투사 렌즈(2000)는 8개의 거울들(S1 내지 S6, SK1, SK2)을 포함하고, 13.5 nm의 파장에서 이미지측 어퍼쳐 수 NA = 0.5를 갖는다. 거울들(S1 내지 S6, SK1, SK2)은 모두 비구면 거울이다. 투사 렌즈는 방사선을 물체 평면(3100)으로부터 이미지 평면(3200)으로 축소 또는 이미지화 팩터 4x 및 분해능 17 nm로 투사한다. 투사 렌즈와 대칭인 광축은 HA로 표시되고, 물체 평면(2100)으로부터 이미지 평면(3200)까지의 시스템의 전체 길이는 1711 mm 이다. 투사 렌즈(2000)는 링 필드 세그먼트를 갖는다. 링 필드 세그먼트의 이미지측 폭은 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 13 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.04 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 12 nm 이다.
물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광로 또는 빔 경로에서 거울 순서는 하기와 같다:
거울 S1은 볼록 거울
거울 S2은 오목 거울
거울 S5은 볼록 거울
거울 S6은 오목 거울
거울 S3은 볼록 거울
거울 S4은 오목 거울
거울 SK1은 오목 거울
거울 SK2은 오목 거울.
거울들(S3, S4, SK1, SK2)은 개구를 포함한다. 거울들(S1, S2, S5, S6)은 개구를 갖지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 36%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 69 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔(CR)의 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 19.4°이다. 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 는 21.8°이다. 각각의 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 15°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 385 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 616 mm 이다. 투사 렌즈(2000)는 총 3개의 부분 렌즈로 분할되고, 따라서 3개의 동공 평면을 가지며 2개의 중간 이미지를 갖는다. 동공 평면들 중 하나 이상이 어퍼쳐 조리개의 배치를 위해 접근 가능하다. 하나 이상의 다른 동공 평면은 차폐 조리개 또는 셰이딩 조리개의 배치를 위해 접근 가능하고, 예컨대 셰이딩 조리개는 거울(S1)과 거울(S2) 사이에 배치될 수 있다.
이미지 평면(3200)에는 감광성 층을 가진 기판, 예컨대 웨이퍼가 배치될 수 있다.
도 19에 도시된 투사 노광 장치는 주 빔이 발산하여, 조명 시스템의 출사동과 일치하는 투사 렌즈의 입사동 내로 입사하는 것을 특징으로 한다. 즉, 투사 렌즈의 입사동은 광원으로부터 물체 평면(3100)으로의 광로에서 물체 평면(3100) 앞에 배치된다.
네거티브 입사동을 가진 투사 시스템과 관련해서, WO2004/010224를 참고할 수 있으며, 그 공개 내용은 광범위하게 본 출원서에 포함된다.
본 발명에 따른 투사 노광 장치로, 하나 또는 다수의 감광성 층을 연속해서 노광하고 후속해서 그것을 현상함으로써, 마이크로전자 부품이 제조될 수 있다.
도 20 내지 도 22에는 파장 ≤193 nm, 특히 파장 ≤157 nm, 특히 파장 ≤100 nm에서 50 nm 미만의 구조 크기를 가진 구조를 이미지화할 수 있는 렌즈 실시예가 도시된다. 이미지측 어퍼쳐 수 NA 는 0.7 보다 크다.
도 20에는 이러한 렌즈의 제 1 실시예가 도시된다. 렌즈는 10개의 거울, 제 1 거울 MIR1, 제 2 거울 MIR2, 제 3 거울 MIR3, 제 4 거울 MIR4, 제 5 거울 MIR5, 제 6 거울 MIR6, 제 7 거울 MIR7, 제 8 거울 MIR8, 제 9 거울 MIR9 및 제 10 거울 MIR10 을 포함한다. 제 1 실시예는 8개의 거울 MIR1, MIR2, MIR3, MIR4, MIR5, MIR6, MIR7, MIR8 및 거울 순서 오목-오목-볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목을 가진 제 1 서브 렌즈로 이루어진다. 제 2 서브 렌즈는 오목 거울로서 형성된 거울들(MIR9, MIR10)을 포함한다. 이미지측 어퍼쳐 수는 축소, 즉 이미지화 척도 8x 및 작동 파장 100 nm에서 NA=0.72 이다. 시스템의 광학 테이터는 표 16에 제시된다. 시스템은 2개의 중간 이미지(ZWI1, ZWI2)를 갖는다. 물체 평면은 선행 도면에서와 같이 10 으로 표시되고, 이미지 평면은 20 으로, 어퍼쳐 조리개는 B로 표시된다. 이미지 필드 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이다. 이 실시예는 필드에 의존하는 필드 에러에 대한 양호한 보정 가능성을 갖는다. 이미지측 폭은 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 15 mm 이다. 표 16에 따른 투사 시스템의 분해능은 49 nm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.0036 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 2 nm 이며 길이는 1374 mm 이다. 거울들(MIR7, MIR8, MIR9, MIR10)은 개구를 갖는다. 거울들(MIR1, MIR2, MIR3, MIR4, MIR5, MIR6)은 개구를 갖지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 32%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 20 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 50 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 입사각은 48°이다. 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 각은 48.9°이다. 각각의 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 각 범위는 35.6°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 366 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 378 mm 이다.
투사 렌즈의 거울은 2개의 부분 렌즈가 형성되도록 구성된다. 제 1 부분 렌즈는 거울들(MIR1 내지 MIR8)을 포함하고, 거울(MIR6)과 거울(MIR7) 사이에 제 1 중간 이미지(ZWI1)을 형성한다. 제 1 부분 렌즈는 또한 거울(MIR7)에 가까운 위치에서 제 2 중간 이미지(ZWI2)를 형성한다. 제 2 부분 렌즈는 2개의 거울, 즉 거울들(MIR9, MIR10)을 포함한다. 거울(MIR9)와 거울(MIR10) 사이에는 어퍼쳐 조리개 B가 배치될 수 있다.
물체: 물체 평면
거울 1: 거울 MIR1
거울 2: 거울 MIR2
거울 3: 거울 MIR3
거울 4: 거울 MIR4
거울 5: 거울 MIR5
거울 6: 거울 MIR6
거울 7: 거울 MIR7
거울 8: 거울 MIR8
거울 9: 거울 MIR9
거울 10: 거울 MIR10
스톱: 어퍼쳐 조리개
이미지: 이미지 평면
표 16의 하부 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 16: 도 20에 따른 시스템의 광학 데이터
도 21에는 50 nm 미만의 구조 크기를 이미지화할 수 있는 렌즈의 제 2 실시예가 도시된다. 렌즈는 10개의 거울, 제 1 거울 MIR1, 제 2 거울 MIR2, 제 3 거울 MIR3, 제 4 거울 MIR4, 제 5 거울 MIR5, 제 6 거울 MIR6, 제 7 거울 MIR7, 제 8 거울 MIR8, 제 9 거울 MIR9 및 제 10 거울 MIR10 을 포함한다. 50 nm 미만의 구조를 이미지화하기 위한 렌즈의 제 2 실시예는 6개의 거울 MIR1, MIR2, MIR3, MIR4, MIR5, MIR6 및 거울 순서 오목-오목-볼록-오목-볼록-오목을 가진 제 1 서브 렌즈(29000)로 이루어진다. 제 1 서브 렌즈(29000)는 거울들(MIR1, MIR2, MIR3, MIR4)을 가진 제 1 부분 렌즈 서브 시스템(30000) 및 거울들(MIR5, MIR6)을 가진 제 2 부분 렌즈 서브 시스템(30002)으로 세분된다. 제 2 서브 렌즈(29010)는 모두 오목 거울로서 형성된 거울들(MIR7, MIR8, MIR9, MIR10)을 포함한다. 제 2 서브 렌즈(29010)는 거울들(MIR7, MIR8)을 가진 제 1 부분 렌즈 부분 시스템(30004) 및 거울들(MIR9, MIR10)을 가진 제 2 부분 렌즈 부분 시스템(30006)을 포함한다. 이미지측 어퍼쳐 수는 축소 8x 및 작동 파장 100 nm에서 NA=0.85 이다. 이미지 필드 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이다. 즉, 이미지측 폭은 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 14.5 mm 이다. 분해능은 41 nm 이며 렌즈의 길이는 1942 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.013 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 6 nm 이다. 거울들(MIR7, MIR8, MIR9, MIR10)은 개구를 갖는다. 거울들(MIR1, MIR2, MIR3, MIR4, MIR5, MIR6)은 개구를 갖지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 28%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 15 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 50 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울들(MIR1 내지 MIR10) 중 하나에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 30°이다. 각각의 거울들(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 각 Θmax ( max ) 은 32.4°이다. 각각의 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 각 범위 ΔΘmax 는 33.3°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 650 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 704 mm 이다. 도시된 투사 렌즈는 4개 이상의 동공 평면을 포함한다. 하나 이상의 동공 평면은 어퍼쳐 조리개의 위치 설정을 위해 접근 가능하고, 하나 이상의 다른 동공 평면은 차폐 또는 셰이딩 조리개의 위치 설정을 위해 접근 가능하다. 예컨대, 셰이딩 조리개는 거울(MIR2) 상에 배치될 수 있다. 시스템의 광학 데이터는 표 17에 제시된다. 시스템은 총 3개의 중간 이미지(ZWI1, ZWI2, ZWI3)를 갖는다. 상기 실시예는 중심 필드점의 주 빔에 대한 30°미만의 작은 입사각을 갖는다. 어퍼쳐 조리개 B는 제 2 거울(MIR2) 상에 또는 가까이에 배치된다. 이것은 대안으로 제 2 서브 렌즈에서 예컨대 거울(MIR7) 상에 또는 거울(MIR9)과 거울(MIR10) 사이에 배치될 수 있다. 표 17에서 표시는 하기와 같다:
물체: 물체 평면
거울 1: 거울 MIR1
거울 2: 거울 MIR2
거울 3: 거울 MIR3
거울 4: 거울 MIR4
거울 5: 거울 MIR5
거울 6: 거울 MIR6
거울 7: 거울 MIR7
거울 8: 거울 MIR8
거울 9: 거울 MIR9
거울 10: 거울 MIR10
스톱: 어퍼쳐 조리개
이미지: 이미지 평면
표 17의 하부 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 17: 도 21에 따른 시스템의 광학 데이터
도 21에 따른 시스템은 일련의 바람직한 조치를 단독으로 또는 조합해서 갖는다.
제 1 바람직한 조치에 따라 제 1 부분 렌즈 서브 시스템(30000)과 제 2 부분 렌즈 서브 시스템(30002)을 가진 제 1 서브 렌즈는 5개 이상의 거울을 포함하며 제 4 거울(MIR4)과 제 5 거울(MIR5) 사이의 중간 이미지(ZWI1)를 갖는다.
바람직하게 전체 시스템은 도 21에 도시된 바와 같이 최대 2개의 볼록 거울을 갖는다. 전형적으로 볼록 거울에서는 높은 입사각이 나타나며, 이는 반사도 손실을 야기한다. 따라서, 전체 시스템의 투과를 위해 가급적 적은 수의 볼록 거울을 사용하는 것이 바람직하다.
도 21에 따른 시스템에서와 같이, 부분 렌즈 부분 시스템(30004, 30006)으로 이루어진 제 2 서브 렌즈(29010)가 볼록 거울을 갖지 않는 것이 특히 바람직하다. 제 2 서브 렌즈에서 볼록 거울은 통상 거기에 배치된 오목 거울보다 작은 직경을 갖는다. 그러나, 셰이딩 없는 빔 안내를 위해 필요한 홀의 필요한 직경은 두 경우에 동일하다. 따라서, 볼록 거울에 대한 동공의 차폐 비율은 이미지화의 콘트라스트에 불리하게 작용하는 오목 거울에 대한 것 보다 더 크다.
도 22에는 50 nm 미만의 구조 크기를 이미지화하기 위한 렌즈의 제 3 실시예가 도시된다. 렌즈는 10개의 거울, 제 1 거울 MIR1, 제 2 거울 MIR2, 제 3 거울 MIR3, 제 4 거울 MIR4, 제 5 거울 MIR5, 제 6 거울 MIR6, 제 7 거울 MIR7, 제 8 거울 MIR8, 제 9 거울 MIR9 및 제 10 거울 MIR10 을 포함한다. 제 3 실시예는 거울들 MIR1, MIR2, MIR3, MIR4, MIR5, MIR6 및 거울 순서 볼록-오목-오목-볼록-볼록-오목을 가진 제 1 서브 렌즈(29000)로 이루어진다. 제 2 서브 렌즈(29010)는 거울들(MIR7, MIR8, MIR9, MIR10)을 거울 순서 볼록-오목-오목-오목으로 포함한다. 제 1 서브 렌즈와는 달리, 제 2 서브 렌즈는 이 실시예에서도 거울들(MIR7, MIR8)을 가진 제 1 부분 렌즈 부분 시스템(30004) 및 거울들(MIR9, MIR10)을 가진 제 2 부분 렌즈 부분 시스템(10006)으로 세분된다. 이미지측 어퍼쳐 수는 축소 8x 및 작동 파장 100 nm에서 NA=0.90 이다. 이미지 필드 크기는 이미지 평면에서 13 x 1 ㎟ 이다. 즉, Dx = 13 mm, Dy = 1 mm 이다. 이미지측 필드 반경 Dr = 2.5 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.02 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 5 nm 이다. 분해능은 39 nm 이고, 시스템의 전체 길이, 즉 길이는 1510 mm이다. 거울들(MIR7, MIR8, MIR9, MIR10)은 개구를 갖는다. 거울들(MIR1, MIR2, MIR3, MIR4, MIR5, MIR6)은 개구를 갖지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 24%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 20 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 120 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔의 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 입사각 ΘCR( max ) 은 36.1°이다. 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 각각의 빔의 최대 입사각 Θmax( max ) 은 44.4°이다. 각각의 거울(MIR1 내지 MIR10)에 대한 최대 입사각 범위 ΔΘmax 는 24.2°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 767 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 780 mm 이다. 시스템의 광학 데이터는 표 18에 제시된다. 시스템은 총 2개의 중간 이미지(ZWI1, ZWI2)를 갖는다. 표 18에서 표시는 하기와 같다:
물체: 물체 평면
거울 1: 거울 MIR1
거울 2: 거울 MIR2
거울 3: 거울 MIR3
거울 4: 거울 MIR4
거울 5: 거울 MIR5
거울 6: 거울 MIR6
거울 7: 거울 MIR7
거울 8: 거울 MIR8
거울 9: 거울 MIR9
거울 10: 거울 MIR10
스톱: 어퍼쳐 조리개
이미지: 이미지 평면
표 18의 하부 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 18: 도 22에 따른 시스템의 광학 데이터
도 22에 도시된 시스템은 제 1 서브 렌즈(29000)가 도 21에 따른 실시예에서와 같이 부분 시스템로 분할되지 않고 5개 이상의 거울을 포함하고 중간 이미지를 갖지 않는 것을 특징으로 한다. 제 2 서브 렌즈(29010)는 2개의 부분 렌즈(30004, 30006)를 포함한다.
도 23은 본 발명의 다른 관점에 따른, 파장 100 nm 및 축소 8x 에서 이미지측 어퍼쳐 수 NA = 0.70 및 중간 이미지를 가진 렌즈의 실시예를 도시한다.
본 발명에 따른 투사 렌즈는 2개의 부분 렌즈, 즉 제 1 부분 렌즈(8100) 및 제 2 부분 렌즈(8200)을 포함한다. 제 1 부분 렌즈는 총 6개의 거울(S1, S2, S3, S4, S5, S6)을 포함한다. 물체 평면(8010)으로부터 이미지 평면(8020)으로의 광로에서 볼 때 거울(S1)은 볼록 거울이고, 거울(S2)은 오목 거울이며, 거울(S3)은 오목 거울이고, 거울(S4)은 볼록 거울이며, 거울(S5)은 볼록 거울이고, 거울(S6)은 오목 거울이다. 제 1 부분 렌즈의 이미지화 팩터는 -0.33 이다. 레티클이 놓이는 물체 평면은 8010으로 표시된다. 개별 거울 세그먼트들의 회전 대칭에 중심이 되는 광축은 HA 로 표시되고, 물체 평면(8010)으로부터 이미지 평면(8020)으로의 시스템의 전체 길이는 BL로 표시되며 1300 mm 이다. 제 1 부분 렌즈는 필드 그룹이라고도 하며, 거울들(S1, S2, S3, S4, S5, S6)을 포함한다. 상기 거울들은 필드에 의존하는 에러의 보정을 허용하는 오프 액시스 거울 세그먼트이다.
제 1 부분 렌즈(1800)에는 제 2 부분 렌즈(8200)가 이어지고, 상기 제 2 부분 렌즈는 어퍼쳐 그룹이라고도 하며 -0.38의 이미지화 팩터를 갖는다.
제 2 부분 렌즈(8200)는 여기서 2개의 거울을 포함하고, 어퍼쳐 그룹의 제 1 거울은 볼록 거울로서 그리고 제 2 거울은 오목 거울로서 형성된다. 어퍼쳐 그룹의 볼록 거울은 SK1으로, 오목 거울은 SK2로 표시된다. 오목 거울(SK2)은 물체 평면(8010)으로부터 이미지 평면(8020)으로 투사 렌즈를 통과하는 광선속의 통과를 위한 하나의 어퍼쳐 개구(A)를 포함한다.
명확히 나타나는 바와 같이, 볼록 거울(SK1)의 정점(VSK1)과 이미지 평면(8020) 사이의 간격(D), 소위 이미지측 작동 간격은 12 mm, 바람직하게는 15 mm, 특히 바람직하게는 30 mm 보다 크다.
도시된 투사 렌즈에서 최대 하나의 중간 이미지(ZW1)가 형성된다. 즉, 필드 그룹과 어퍼쳐 그룹 사이에, 즉 제 1 부분 렌즈(8100)와 제 2 부분 렌즈(8200) 사이에 형성된다. 중간 이미지(ZW1)는 어퍼쳐 그룹의 오목 거울(SK2)의 어퍼쳐 개구(A) 가까이에 놓인다.
도 23에 도시된 실시예에서 접근 가능한 어퍼쳐 조리개 B는 어퍼쳐 그룹에서 빔 경로로 오목 거울(SK1)과 볼록 거울(SK2) 사이에 배치된다.
도 23에 도시된 실시예는 빔 경로에서 마지막인, 필드 그룹의 거울(S6)이 오목 거울인 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 매우 작은, 본 실시예에서는 12% 보다 작은 동공 셰이딩이 주어진다. 또한, 도시된 본 발명의 실시예는 입사동의 네거티브 교차 폭을 갖는다. 이미지 필드 크기는 13 x 1 ㎟ 즉, 이미지측 필드 폭 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 12 mm 이다. 분해능은 50 nm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.007 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 8 nm 이다. 거울들(SK1, SK2)은 개구를 갖는다. 거울들(S1 내지 S6)은 개구를 갖지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 34%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 30 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 103 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔(CR)의 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR(max) 은 39.7°이다. 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 각 Θmax ( max ) 은 52.2°이다. 각각의 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 각 범위 ΔΘmax 는 23.6°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 693 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 706 mm 이다.
도 23에 따른 시스템의 광학 데이터는 표 19에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S3
거울 4: 거울 S4
거울 5: 거울 S5
거울 6: 거울 S6
거울 7: 볼록 거울 SK1
거울 8: 오목 거울 SK2
스톱: 어퍼쳐 조리개
표 19의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 19의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 19
도 24에는 본 발명의 다른 관점에 따른, 파장 100 nm 및 축소 8x 에서 이미지측 어퍼쳐 수 NA = 0.7 및 중간 이미지(ZW1)를 가진 8 거울 렌즈의 제 2 실시예가 도시된다. 도 23에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
도 24에 따른 시스템의 광학 데이터는 하기 표 20에 제시된다.
거울 1: 거울 S1
거울 2: 거울 S2
거울 3: 거울 S3
거울 4: 거울 S4
거울 5: 거울 S5
거울 6: 거울 S6
거울 7: 볼록 거울 SK1
거울 8: 오목 거울 SK2
스톱: 어퍼쳐 조리개
표 20의 제 1 부분은 광학 데이터를 나타내고, 표 20의 제 2 부분은 개별 거울면의 비구면 상수를 나타낸다.
표 20
도 24의 실시예에서 이미지 평면에서 이미지 필드 크기는 13 x 1 ㎟ 즉, 이미지측 필드 폭 Dx = 13 mm, 이미지측 필드 길이 Dy = 1 mm 및 이미지측 필드 반경 Dr = 17.5 mm 이다. 분해능은 50 nm 이다. 렌즈의 길이는 1470 mm 이다. 이미지측 Wrms 는 0.14 λ이고, 이미지측 필드 곡률은 125 nm 이다. 거울들(SK1, SK2)은 개구를 갖는다. 거울들(S1 내지 S6)은 개구를 갖지 않는다. 필드와 관계없는 차폐를 제공하는 차폐 반경은 어퍼쳐 반경의 57%이다. 이미지측 자유 작동 간격은 30 mm 이고 물체측 자유 작동 간격은 100 mm 이다. 중심 필드 점을 향한 주 빔(CR)의 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 입사각 ΘCR ( max ) 은 25.4°이다. 각각의 거울(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 각 Θmax ( max ) 은 32.4°이다. 각각의 거울들(S1 내지 S6, SK1, SK2)에 대한 최대 각 범위 ΔΘmax 는 20.5°이다. 자오선 단면에서 최대 거울의 크기는 945 mm 이고, x 방향에서 최대 거울의 크기는 960 mm 이다.
도 23의 실시예와는 달리, 도 24의 실시예에서는 빔 경로에서 마지막인, 제 1 부분 렌즈(8100)의 거울(S6)은 볼록 거울이다. 또한, 입사동의 교차 폭은 포지티브이다. 이는 특히 제 1 부분 렌즈에서 매우 작은 입사각이 주어지며 시스템이 매우 컴팩트하게 설계될 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 이 실시예에서는 어퍼쳐 조리개가 어퍼쳐 그룹 내에 도시된 위치에 대한 대안으로서 필드 그룹(도시되지 않음)에서도 제 7 거울과 제 8 거울 사이에, 바람직하게는 상기 거울들 중 하나 가까이에 또는 상에 직접 배치될 수 있다. 이는 동공 셰이딩을 규정하는 차폐 조리개도 상기 거울 상에 배치되고 예컨대 반사 방지층에 의해 구현될 수 있다는 장점을 갖는다.
Claims (34)
- 광선속의 통과를 위한 개구를 갖지 않는 하나 이상의 거울(S1)을 포함하는 제 1 부분 렌즈(100), 및
하나 이상의 1차 거울(SK1) 및 2차 거울(SK2)을 포함하는 제 2 부분 렌즈(200)를 포함하고,
상기 1차 거울(SK1) 및 상기 2차 거울(SK2)은 상기 광선속의 통과를 위한 개구를 가지며, 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)에 배치되는 렌즈. - 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈는 물체 평면(10) 및 이미지 평면(20)을 가지며, 상기 광선속은 상기 물체 평면(10)으로부터 이미지 평면(20)으로의 광로에서 상기 렌즈를 통과하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 이미지측 개구수 NA > 0.4를 갖는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 축(HA)을 가지며, 상기 광선속은 상기 거울(S1)의 반사 표면에 부딪치고, 적어도 상기 반사 표면은 상기 거울(S1)의 오프 액시스 세그먼트로 형성되는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 부분 렌즈는 제 2 거울(S2)을 가지며, 상기 제2 거울(S2)은 광로에서 상기 거울(S1) 후방에 그리고 상기 1차거울(SK1) 전방에 배치되고,
상기 제 2 거울(S2)은 상기 광선속의 통과를 위한 개구를 갖지 않는 렌즈. - 청구항 5에 있어서, 상기 광선속은 상기 제 2 거울(S2)의 제 2 반사 표면 상에 부딪치고, 적어도 상기 제 2 반사 표면은 상기 제 2 거울(S2)의 제 2 오프 액시스 세그먼트로 형성되는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 하나 이상의 거울 상에 또는 그에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제 2 부분 렌즈(200)의 상기 1차 거울(SK1) 및 상기 2차 거울(SK2)은 오목 거울로 설정되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 동공 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 두 개의 거울 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 거울 상에 직접적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 거울의 전방에 직접적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 제 2 거울(S20) 상의 이미징 빔 경로에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개(B)는 상기 제 1 부분 렌즈(100)의 제 1 거울(S10) 상의 이미징 빔 경로에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 부분 렌즈는 4개의 거울들, 즉 제 1 거울(S1), 제 2 거울(S2), 제 5 거울(S5) 및 제 6 거울(S6)을 포함하고, 상기 제 5 거울(S5)은 광로에서 상기 제 2 거울(S2) 후방에 그리고 상기 제 6 거울(S6)은 상기 제 5 거울(S5) 후방에 그리고 상기 제 6 거울(S6)은 상기 1차 오목 거울(SK1) 전방에 배치되는 렌즈.
- 청구항 15에 있어서, 상기 제 1 부분 렌즈에서, 상기 물체 평면으로부터 상기 이미지 평면으로의 광로에서의 상기 4개의 거울들(S1, S2, S5, S6)의 거울 순서는
오목-볼록-볼록-오목 또는
볼록-오목-볼록-오목 또는
오목-오목-볼록-오목 또는
평면-오목-볼록-오목인 것을 특징으로 하는 렌즈. - 청구항 15에 있어서, 상기 제 1 부분 렌즈(100)에서 어퍼쳐 조리개는 상기 제 5 거울(S5) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 어퍼쳐 조리개 및 셰이딩 조리개를 포함하고, 상기 셰이딩 조리개는 상기 렌즈의 각각의 거울의 위치와 떨어진 조리개 평면 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 18에 있어서, 상기 어퍼쳐 조리개 및 상기 셰이딩 조리개는 상이한 조리개 평면에 배치되는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 거울들의 각각에 대한 중심 필드 점을 향한 주 빔의 입사각 ΘCR 은 24° 보다 작은 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제 2 부분 렌즈는 볼록 거울을 포함하지 않는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 2개 이하의 볼록 거울을 포함하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈의 모든 거울과 물체 평면 사이의 간격은 투사 렌즈의 구조 길이의 15% 보다 큰 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 입사동의 네거티브 교차 폭을 갖는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 입사동의 포지티브 교차 폭을 갖는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈를 물체 평면으로부터 이미지 평면으로 통과하는 빔 경로의 빔은 물체 평면에 텔레센트릭하게 입사하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 파장 ≤ 193 nm용 마이크로리소그래피 투사 렌즈로 설계되는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 렌즈는 마이크로리소그래피 투사 노광 장치, 현미경 또는 검사 시스템의 일부인 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 따른 렌즈와 조명 시스템을 구비한 리소그래피 투사 노광 장치로서, 상기 렌즈는 구조 지지 마스크를 감광성 기판 상에 이미지화하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투사 노광 장치.
- 청구항 29에 있어서, 상기 조명 시스템은 하나 이상의 래스터 소자를 가진 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투사 노광 장치.
- 청구항 29에 있어서, 상기 조명 시스템은 마이크로리소그래피 투사 렌즈의 물체 평면 내에서 필드를 조명하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투사 노광 장치.
- 청구항 30에 있어서, 상기 조명 시스템은 마이크로리소그래피 투사 렌즈의 물체 평면 내에서 필드를 조명하는데, 상기 필드는 형상을 가지며, 상기 래스터 소자의 형상은 상기 필드의 형상에 상응하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투사 노광 장치.
- 청구항 32에 있어서, 상기 필드는 원호형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투사 노광 장치.
- 청구항 29에 따른 리소그래피 투사 노광 장치에 의한 감광성 기판의 노광 방법으로서, 상기 조명 시스템에 의해 구조 지지 마스크가 광선속으로 조명되고, 상기 마스크에 의해 패턴화된 광선속은 렌즈에 의해 감광성 기판 상에 이미지화되고, 그로 인해 기판이 노광되는 것을 특징으로 하는 감광성 기판의 노광 방법.
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Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004013886A1 (de) * | 2004-03-16 | 2005-10-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Mehrfachbelichtung, Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage und Projektionssystem |
| DE102005042005A1 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Hochaperturiges Objektiv mit obskurierter Pupille |
| US7710653B2 (en) * | 2005-01-28 | 2010-05-04 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure system, and exposure method |
| KR101176686B1 (ko) * | 2005-03-08 | 2012-08-23 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 접근 용이한 조리개 또는 구경 조리개를 구비한마이크로리소그래피 투영 시스템 |
| CN103076723A (zh) | 2005-09-13 | 2013-05-01 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 微光刻投影光学系统 |
| JP5068271B2 (ja) | 2006-02-17 | 2012-11-07 | 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照明システム、及びこの種の照明システムを含む投影露光装置 |
| DE102006014380A1 (de) | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsobjektiv und Projektionsbelichtungsanlage mit negativer Schnittweite der Eintrittspupille |
| JP5479890B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2014-04-23 | 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投影光学システム、装置、及び製造方法 |
| DE102006047387A1 (de) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Carl Zeiss Smt Ag | Kompaktes 3-Spiegel-Objektiv |
| US20080118849A1 (en) * | 2006-11-21 | 2008-05-22 | Manish Chandhok | Reflective optical system for a photolithography scanner field projector |
| DE102007023411A1 (de) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches Element, Beleuchtungsoptik für die Mikrolithographie mit mindestens einem derartigen optischen Element sowie Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik |
| US7929114B2 (en) | 2007-01-17 | 2011-04-19 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection optics for microlithography |
| EP1950594A1 (de) | 2007-01-17 | 2008-07-30 | Carl Zeiss SMT AG | Abbildende Optik, Projektionsbelichtunsanlage für die Mikrolithographie mit einer derartigen abbildenden Optik, Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage, durch das Herstellungsverfahren gefertigtes mikrostrukturiertes Bauelement sowie Verwendung einer derartigen abbildenden Optik |
| DE102007033967A1 (de) * | 2007-07-19 | 2009-01-29 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektionsobjektiv |
| WO2009036975A1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection objective with obscurated pupil for microlithography |
| DE102007045396A1 (de) * | 2007-09-21 | 2009-04-23 | Carl Zeiss Smt Ag | Bündelführender optischer Kollektor zur Erfassung der Emission einer Strahlungsquelle |
| US9052494B2 (en) | 2007-10-02 | 2015-06-09 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Optical imaging system with catoptric objective; broadband objective with mirror; and refractive lenses and broadband optical imaging system having two or more imaging paths |
| EP2203777B1 (en) * | 2007-10-02 | 2018-12-05 | KLA-Tencor Corporation | Optical imaging system with catoptric objective; broadband objective with mirror; and refractive lenses and broadband optical imaging system having two or more imaging paths |
| KR101645142B1 (ko) | 2007-10-26 | 2016-08-02 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 결상 광학 시스템 및 이러한 유형의 결상 광학 시스템을 구비하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 |
| DE102007051671A1 (de) * | 2007-10-26 | 2009-05-07 | Carl Zeiss Smt Ag | Abbildende Optik sowie Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer derartigen abbildenden Optik |
| EP2203787B1 (en) | 2007-10-26 | 2014-05-14 | Carl Zeiss SMT GmbH | Imaging optical system and projection exposure installation for micro-lithography with an imaging optical system of this type |
| DE102008017645A1 (de) | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Carl Zeiss Smt Ag | Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie Vorrichtung zur Inspektion einer Oberfläche eines Substrats |
| DE102008033340B3 (de) * | 2008-07-16 | 2010-04-08 | Carl Zeiss Smt Ag | Abbildende Optik |
| US8248693B2 (en) * | 2008-11-04 | 2012-08-21 | Raytheon Company | Reflective triplet optical form with external rear aperture stop for cold shielding |
| DE102009008644A1 (de) | 2009-02-12 | 2010-11-18 | Carl Zeiss Smt Ag | Abbildende Optik sowie Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie mit einer derartigen abbildenden Optik |
| KR101388330B1 (ko) * | 2009-03-06 | 2014-04-22 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 이미징 광학기기 및 이러한 유형의 이미징 광학기기를 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 설비 |
| JP5597246B2 (ja) | 2009-03-30 | 2014-10-01 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 結像光学系及びこの種の結像光学系を備えたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置 |
| DE102009030501A1 (de) | 2009-06-24 | 2011-01-05 | Carl Zeiss Smt Ag | Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Beleuchtungsoptik zur Ausleuchtung eines Objektfeldes |
| JP5767221B2 (ja) | 2009-08-07 | 2015-08-19 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 少なくとも２つの鏡面を有するミラーを製造する方法、マイクロリソグラフィ用投影露光装置のミラー、及び投影露光装置 |
| DE102009037077B3 (de) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Carl Zeiss Smt Ag | Katadioptrisches Projektionsobjektiv |
| DE102011005144A1 (de) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflektives optisches Element, Projektionssystem und Projektionsbelichtungsanlage |
| WO2011131289A1 (en) * | 2010-04-22 | 2011-10-27 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Imaging optics, and a projection exposure apparatus for microlithography having such an imaging optics |
| EP2598931B1 (en) | 2010-07-30 | 2020-12-02 | Carl Zeiss SMT GmbH | Imaging optical system and projection exposure installation for microlithography with an imaging optical system of this type |
| DE102010039745A1 (de) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Abbildende Optik |
| US9075322B2 (en) * | 2010-09-10 | 2015-07-07 | Nikon Corporation | Reflective imaging optical system, exposure apparatus, and method for producing device |
| DE102010040811A1 (de) * | 2010-09-15 | 2012-03-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Abbildende Optik |
| DE102010041623A1 (de) * | 2010-09-29 | 2012-03-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Spiegel |
| DE102010041746A1 (de) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projektionsbelichtungsanlage der EUV-Mikrolithographie und Verfahren zur mikrolithographischen Belichtung |
| JP5656682B2 (ja) * | 2011-02-22 | 2015-01-21 | キヤノン株式会社 | 反射屈折光学系及びそれを有する撮像装置 |
| CN102402135B (zh) * | 2011-12-07 | 2013-06-05 | 北京理工大学 | 一种极紫外光刻投影物镜设计方法 |
| KR102330570B1 (ko) | 2012-02-06 | 2021-11-25 | 가부시키가이샤 니콘 | 반사 결상 광학계, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 |
| DE102012208793A1 (de) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Abbildende Optik sowie Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie mit einer derartigen abbildenden Optik |
| DE102012216478A1 (de) | 2012-09-14 | 2013-09-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflektierende Obskurationsblende |
| US9448343B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-09-20 | Kla-Tencor Corporation | Segmented mirror apparatus for imaging and method of using the same |
| DE102014204818A1 (de) | 2014-03-14 | 2015-09-17 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches Bauelement |
| KR101882633B1 (ko) | 2014-07-22 | 2018-07-26 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 리소그래피 마스크의 3d 에어리얼 이미지를 3차원으로 측정하는 방법 |
| US10261296B1 (en) * | 2014-08-29 | 2019-04-16 | Wavefront Research, Inc. | Telecentric reflective imager |
| DE102015201253A1 (de) | 2015-01-26 | 2015-03-19 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Thermisch optimierte obskurationsblenden und projektionsbelichtungsanlage mit derartigen blenden |
| DE102015226531A1 (de) * | 2015-04-14 | 2016-10-20 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik |
| DE102016217737A1 (de) | 2015-11-12 | 2016-11-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches System für die Mikrolithographie |
| US9841587B2 (en) * | 2015-12-31 | 2017-12-12 | Raytheon Company | On-axis unobscured telescope |
| DE102017202244A1 (de) | 2017-02-13 | 2018-01-11 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Baugruppe und optische Anordnung damit |
| US11162897B2 (en) | 2019-05-15 | 2021-11-02 | Onto Innovation Inc. | Optical metrology device using numerical aperture reduction |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1093021A2 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-18 | Nikon Corporation | Projection optical system as well as equipment and methods making use of said system |
| US20010038446A1 (en) | 2000-01-13 | 2001-11-08 | Tetsuo Takahashi | Projection exposure apparatus and exposure methods |
| US20040114217A1 (en) | 2001-08-16 | 2004-06-17 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with pupil obscuration |
Family Cites Families (72)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2212211A (en) * | 1938-02-17 | 1940-08-20 | August H Pfund | Apparatus for detecting and measuring heteroatomic gases |
| BE754893A (fr) * | 1969-08-16 | 1971-02-15 | Philips Nv | Systeme de representation optique comportant un systeme de miroirs constitue par un miroir spherique convexe et un miroir spherique comportantune ouverture |
| DE3343868A1 (de) * | 1983-12-03 | 1985-06-13 | Zeiss Carl Fa | Objektiv mit kegelschnittflaechen fuer die mikrozonenabbildung |
| US4861148A (en) * | 1986-03-12 | 1989-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Inc. | Projection optical system for use in precise copy |
| GB2197962A (en) | 1986-11-10 | 1988-06-02 | Compact Spindle Bearing Corp | Catoptric reduction imaging apparatus |
| US5003567A (en) | 1989-02-09 | 1991-03-26 | Hawryluk Andrew M | Soft x-ray reduction camera for submicron lithography |
| JP2691226B2 (ja) | 1989-07-10 | 1997-12-17 | 株式会社ニコン | 赤外線撮像光学装置 |
| US5212588A (en) | 1991-04-09 | 1993-05-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Reflective optical imaging system for extreme ultraviolet wavelengths |
| DE4124311A1 (de) | 1991-07-23 | 1993-01-28 | Zeiss Carl Fa | Anordnung zur kohaerenzreduktion und strahlformung eines laserstrahls |
| US5581605A (en) | 1993-02-10 | 1996-12-03 | Nikon Corporation | Optical element, production method of optical element, optical system, and optical apparatus |
| JP3440458B2 (ja) | 1993-06-18 | 2003-08-25 | 株式会社ニコン | 照明装置、パターン投影方法及び半導体素子の製造方法 |
| DE4327656A1 (de) | 1993-08-17 | 1995-02-23 | Steinheil Optronik Gmbh | Infrarot-Objektiv |
| US5642149A (en) * | 1993-09-20 | 1997-06-24 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for printing with a non-refractive imaging system |
| DE19520563A1 (de) | 1995-06-06 | 1996-12-12 | Zeiss Carl Fa | Beleuchtungseinrichtung für ein Projektions-Mikrolithographie-Gerät |
| JPH07211622A (ja) * | 1994-01-27 | 1995-08-11 | Nikon Corp | 露光方法及び露光システム |
| US5815310A (en) | 1995-12-12 | 1998-09-29 | Svg Lithography Systems, Inc. | High numerical aperture ring field optical reduction system |
| JP3041328B2 (ja) | 1996-03-21 | 2000-05-15 | 株式会社那須板金工業 | 平板葺き屋根構造 |
| US5686728A (en) | 1996-05-01 | 1997-11-11 | Lucent Technologies Inc | Projection lithography system and method using all-reflective optical elements |
| JPH11110791A (ja) | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Pioneer Electron Corp | 光情報記録媒体の再生ピックアップ装置 |
| AU1053199A (en) | 1997-11-14 | 1999-06-07 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method of manufacturing the same, and exposure method |
| TW448487B (en) * | 1997-11-22 | 2001-08-01 | Nippon Kogaku Kk | Exposure apparatus, exposure method and manufacturing method of device |
| US6240158B1 (en) | 1998-02-17 | 2001-05-29 | Nikon Corporation | X-ray projection exposure apparatus with a position detection optical system |
| JP4238390B2 (ja) | 1998-02-27 | 2009-03-18 | 株式会社ニコン | 照明装置、該照明装置を備えた露光装置および該露光装置を用いて半導体デバイスを製造する方法 |
| DE19812803B4 (de) | 1998-03-16 | 2004-09-09 | Gf Messtechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Raumfilter-Arrays und Raumfilter-Array |
| US6859328B2 (en) | 1998-05-05 | 2005-02-22 | Carl Zeiss Semiconductor | Illumination system particularly for microlithography |
| EP0955641B1 (de) | 1998-05-05 | 2004-04-28 | Carl Zeiss | Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie |
| DE10138313A1 (de) | 2001-01-23 | 2002-07-25 | Zeiss Carl | Kollektor für Beleuchtugnssysteme mit einer Wellenlänge < 193 nm |
| DE10053587A1 (de) | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Zeiss Carl | Beleuchtungssystem mit variabler Einstellung der Ausleuchtung |
| US6396067B1 (en) | 1998-05-06 | 2002-05-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system |
| DE19923609A1 (de) | 1998-05-30 | 1999-12-02 | Zeiss Carl Fa | Ringfeld-4-Spiegelsysteme mit konvexem Primärspiegel für die EUV-Lithographie |
| EP1293832A1 (en) | 1998-06-08 | 2003-03-19 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method |
| US6930754B1 (en) * | 1998-06-30 | 2005-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Multiple exposure method |
| US6069739A (en) | 1998-06-30 | 2000-05-30 | Intel Corporation | Method and lens arrangement to improve imaging performance of microlithography exposure tool |
| KR20010075605A (ko) * | 1998-11-06 | 2001-08-09 | 오노 시게오 | 노광방법 및 노광장치 |
| US6445442B2 (en) | 1998-12-08 | 2002-09-03 | Carl-Zeiss-Stiftung | Projection-microlithographic device |
| EP1059550A4 (en) * | 1998-12-25 | 2003-03-19 | Nikon Corp | REFRACTION REFLECTION IMAGE FORMING SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE APPARATUS INCLUDING THE OPTICAL SYSTEM |
| US6195201B1 (en) | 1999-01-27 | 2001-02-27 | Svg Lithography Systems, Inc. | Reflective fly's eye condenser for EUV lithography |
| US6873588B1 (en) | 1999-03-15 | 2005-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Converging element, optical head, and apparatus and method of optically recording and reproducing information |
| US6033079A (en) | 1999-03-15 | 2000-03-07 | Hudyma; Russell | High numerical aperture ring field projection system for extreme ultraviolet lithography |
| JP2000286189A (ja) | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Nikon Corp | 露光装置および露光方法ならびにデバイス製造方法 |
| JP4717974B2 (ja) | 1999-07-13 | 2011-07-06 | 株式会社ニコン | 反射屈折光学系及び該光学系を備える投影露光装置 |
| JP2001110709A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Nikon Corp | 多層膜反射鏡及び露光装置ならびに集積回路の製造方法。 |
| JP2001185480A (ja) | 1999-10-15 | 2001-07-06 | Nikon Corp | 投影光学系及び該光学系を備える投影露光装置 |
| US6867913B2 (en) | 2000-02-14 | 2005-03-15 | Carl Zeiss Smt Ag | 6-mirror microlithography projection objective |
| JP2002083766A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-03-22 | Nikon Corp | 投影光学系、該光学系の製造方法、及び前記光学系を備えた投影露光装置 |
| DE10052289A1 (de) | 2000-10-20 | 2002-04-25 | Zeiss Carl | 8-Spiegel-Mikrolithographie-Projektionsobjektiv |
| JP2004516500A (ja) | 2000-12-12 | 2004-06-03 | カール ツァイス エスエムテー アーゲー | Ｅｕｖリソグラフィ用の投影系 |
| US20020171047A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-11-21 | Chan Kin Foeng | Integrated laser diode array and applications |
| DE10130212A1 (de) | 2001-06-22 | 2003-01-02 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Objektiv |
| DE10148167A1 (de) | 2001-09-28 | 2003-04-17 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Beleuchtungsanordnung |
| JP2003114387A (ja) | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Nikon Corp | 反射屈折光学系および該光学系を備える投影露光装置 |
| JP4324957B2 (ja) | 2002-05-27 | 2009-09-02 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置および露光方法 |
| US20050099611A1 (en) * | 2002-06-20 | 2005-05-12 | Nikon Corporation | Minimizing thermal distortion effects on EUV mirror |
| JP2004138926A (ja) | 2002-10-21 | 2004-05-13 | Nikon Corp | 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置 |
| JP3938040B2 (ja) | 2002-12-27 | 2007-06-27 | キヤノン株式会社 | 反射型投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2004252358A (ja) | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Canon Inc | 反射型投影光学系及び露光装置 |
| JP2004258178A (ja) | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Nikon Corp | 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置 |
| JP2005003943A (ja) | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 光学素子およびその製造方法 |
| JP5026788B2 (ja) | 2003-07-30 | 2012-09-19 | 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の照明システム |
| US7408616B2 (en) | 2003-09-26 | 2008-08-05 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithographic exposure method as well as a projection exposure system for carrying out the method |
| US6961186B2 (en) * | 2003-09-26 | 2005-11-01 | Takumi Technology Corp. | Contact printing using a magnified mask image |
| US20050237623A1 (en) | 2004-02-26 | 2005-10-27 | Damian Fiolka | Optical unit for an illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus |
| WO2005083512A2 (de) | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Carl Zeiss Smt Ag | Beleuchtungssystem für eine mikrolithographie-projektionsbelichtungsanlage |
| DE102004013886A1 (de) * | 2004-03-16 | 2005-10-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Mehrfachbelichtung, Mikrolithografie-Projektionsbelichtungsanlage und Projektionssystem |
| US20070285644A1 (en) | 2004-09-13 | 2007-12-13 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithographic Projection Exposure Apparatus |
| DE102005042005A1 (de) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Hochaperturiges Objektiv mit obskurierter Pupille |
| WO2006084478A1 (de) | 2005-02-08 | 2006-08-17 | Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur homogenisierung von licht und verfahren zur herstellung der vorrichtung |
| US8873151B2 (en) | 2005-04-26 | 2014-10-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Illumination system for a microlithgraphic exposure apparatus |
| US7782442B2 (en) * | 2005-12-06 | 2010-08-24 | Nikon Corporation | Exposure apparatus, exposure method, projection optical system and device producing method |
| JP5068271B2 (ja) | 2006-02-17 | 2012-11-07 | 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照明システム、及びこの種の照明システムを含む投影露光装置 |
| DE102007023411A1 (de) | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches Element, Beleuchtungsoptik für die Mikrolithographie mit mindestens einem derartigen optischen Element sowie Beleuchtungssystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik |
| DE102009008644A1 (de) | 2009-02-12 | 2010-11-18 | Carl Zeiss Smt Ag | Abbildende Optik sowie Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie mit einer derartigen abbildenden Optik |
-
2005
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2010
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-
2013
- 2013-12-12 US US14/104,180 patent/US9304407B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1093021A2 (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-18 | Nikon Corporation | Projection optical system as well as equipment and methods making use of said system |
| US20010038446A1 (en) | 2000-01-13 | 2001-11-08 | Tetsuo Takahashi | Projection exposure apparatus and exposure methods |
| US20040114217A1 (en) | 2001-08-16 | 2004-06-17 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with pupil obscuration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US8632195B2 (en) | 2014-01-21 |
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| US8004755B2 (en) | 2011-08-23 |
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| US20140098355A1 (en) | 2014-04-10 |
| KR101306438B1 (ko) | 2013-09-09 |
| US20100134908A1 (en) | 2010-06-03 |
| DE102005042005A1 (de) | 2006-07-06 |
| US9304407B2 (en) | 2016-04-05 |
| KR101306355B1 (ko) | 2013-09-09 |
| US20080316451A1 (en) | 2008-12-25 |
| US20060232867A1 (en) | 2006-10-19 |
| KR20100110390A (ko) | 2010-10-12 |
| US8317345B2 (en) | 2012-11-27 |
| US7682031B2 (en) | 2010-03-23 |
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