KR101418193B1 - 복수개의 반사 패싯 소자를 갖는 광학 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 광학 유닛에 이용되는 광학 소자로서, 각각이 적어도 하나의 반사면(5)을 갖는 복수개의 반사 패싯 소자(1)를 포함하는 광학 소자에 관한 것이다. 이 경우, 적어도 하나의 패싯 소자(1)는 회전축(9) 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치되며, 상기 회전축(9)은 상기 패싯 소자(1)의 적어도 하나의 반사면(5)을 가로지른다. 그러한 광학 소자의 도움으로, 용이한 방식으로 조명 광학 유닛내의 적어도 일부의 조명 방사광의 방향 및/또는 세기를 변경하는 것이 가능하다.

Description

복수개의 반사 패싯 소자를 갖는 광학 소자{OPTICAL ELEMENT HAVING A PLURALITY OF REFLECTIVE FACET ELEMENTS}
본 발명은 복수개의 반사 패싯 소자를 갖는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 광학 유닛에 이용되는 광학 소자, EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 이용되는 조명 광학 유닛, 이러한 유형의 마이크로리소그래피 투영 노광 장치, 및 본 발명에 따른 조명 광학 유닛의 도움으로 생성되는 조명 분포를 변경하는 방법에 관한 것이다.
마이크로리소그래피 투영 노광 장치는 포토리소그래픽법을 이용하여 미세구조의 부품을 제조하는 역할을 한다. 이 경우, 레티클이라 칭하는 구조-보유 마스크는 광원 유닛과 조명 광학 유닛의 도움으로 조명되고, 투영 광학 유닛의 도움으로 감광층 상에 결상된다. 이 경우, 광원 유닛은 조명 광학 유닛으로 향한 방사광을 제공한다. 조명 광학 유닛은 구조-보유 마스크의 위치에서 소정의 각도-의존 세기 분포로 균일한 조명을 제공하는 역할을 한다. 이를 목적으로, 조명 광학 유닛내에 다양한 적합한 광학 소자가 제공된다. 이러한 방식으로 조명된 구조-보유 마스크는 투영 광학 유닛의 도움으로 감광층 상에 결상된다. 이 경우, 그러한 투영 광학 유닛의 도움으로 결상될 수 있는 최소 구조 폭이, 그 중에도 사용된 방사광의 파장에 의해, 결정된다. 방사광의 파장이 작을수록, 투영 광학 유닛의 도움으로 결상될 수 있는 구조는 더 작아진다. 193nm 범위의 파장을 갖는 이미징 방사광 또는 극자외선(EUV)의 범위 즉, 5nm 내지 15nm 범위의 이미징 방사광이 이 경우에 주로 사용된다. 193nm 범위 파장을 갖는 방사광이 이용되는 경우, 굴절 광학 소자 및 반사 광학 소자 모두가 조명 광학 유닛 및 투영 광학 유닛내에서 이용된다. 대조적으로, 5nm 내지 15nm 범위의 파장을 갖는 이미징 방사광이 이용되는 경우, 반사 광학 소자(거울)만이 독점적으로 이용된다.
마이크로리소그래피 투영 노광 장치에서, 균일한 조사 조건이 감광층에서의 전체 동작에 걸쳐 존재할 필요가 있다. 균일한 품질을 갖는 미세구조 부품은 이러한 방식에 의해서만 생산될 수 있다. 그러므로, 구조-보유 마스크에서의 조사-조건 또한 가능한 균일해야 한다. 이 경우, 구조-보유 마스크에서, 마스크 상의 위치에 걸친 입사 방사광의 세기 분포 및 마스크의 각 위치에서의 각도-의존 세기 분포 모두가 소정 조건을 만족시켜야 한다. 그러나, 다양한 영향들이 동작 동안 구조-보유 마스크에서의 세기 분포 및 각도-의존 세기 분포를 변경할 수 있다. 이는 예를 들면 반사 광학 소자의 가열일 수 있으며, 이에 따라 그 위치 또는 형태를 약간 변화시킨다. 더욱이, 광원 유닛이 변경되도록 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 콜렉터에 대한 방사광을 생성하는 소스 플라즈마의 위치를 변경하는 것이 고려 대상이다. 또한, 예를 들면, 오염 물질은 광원 유닛의 또는 조사 광학 유닛의 개별 또는 전체 광학 소자의 반사율이 변경되는데 영향을 줄 수 있다. 이들 모든 영향들은 구조-보유 마스크에서의 방사광 분포의 변경을 초래한다. 이러한 이유로, 상술한 그러한 시스템 변경에 반응하기 위하여, 조명 광학 유닛은 용이한 방식으로 재구성될 수 있도록 구현될 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 조명 광학 유닛내의 조명 방사광의 적어도 일부의 방향 및/또는 세기를 용이한 방식으로 변경할 수 있도록 하는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 광학 유닛에 이용되는 광학 소자를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 대응하는 조명 광학 유닛 및 대응하여 개발된 마이크로리소그래피 투영 노광 장치를 제공하는 것이다.
또한, 조명 광학 유닛내의 조명 방사광의 적어도 일부의 방향 및/또는 세기를 용이한 방식으로 변경할 수 있는 방법을 제공하는 것이 목적이다.
이 목적은 적어도 하나의 반사면을 각각 갖는 복수개의 반사 패싯을 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 광학 유닛에 이용되는 광학 소자에 의해 달성된다. 이 경우, 회전축 둘레로 회전 가능한 방식으로 적어도 하나의 패싯 소자가 배치되며, 여기서 회전축은 상기 패싯 소자의 적어도 하나의 반사면을 가로지른다. 회전에 필요한 기구적 서스펜션 및 액츄에이터 시스템이 반사면의 방사광-원격측에 들어맞을 수 있다는 장점을 갖는다. 이로써 매우 컴팩트한 설계가 가능하고, 이는 본 발명에 따른 다수의 패싯 소자가 서로를 따라 조밀하게 패킹되는 방식으로 배치되도록 하여, 개별 패싯 소자의 반사면이 서로로부터 작은 간격에 있도록 한다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 패싯 소자가 2개의 회전 종료 위치 사이에서만 회전 가능하도록 설계된다. 많은 어플리케이션에서, 패싯 소자가 정확하게 2개의 위치에서 설정될 수 있다면 이를 충족한다. 이러한 경우, 패싯 소자가 2개의 회전 종료 위치 사이에서만 회전 가능한 경우, 이는 회전 종료 위치를 정확하게 기구적으로 한정하는 것을 충족하고, 동일한 정확도로 전체 가능한 회전 위치를 설정할 수 있는 것이 없어도 가능하므로, 유리하다. 이는 예를 들면 높은 정확도의 서버모터가 필요 없으므로 기구적 실현을 간략하게 한다. 대신, 정적 회전 종료 위치에 의해 정확성이 사전 결정된다.
그러한 실시예에 대한 특정 경우에, 적어도 하나의 패싯 소자가 캐리어 소자내에 회전 가능한 방식으로 배치되며, 여기서 캐리어 소자 및 패싯 소자 각각은 회전 종료 위치를 한정하는 종료 멈춤부(stop)를 갖는다. 기구적으로 생산이 용이한 고정밀 종료 멈춤부에 의해 간략한 방식으로 회전 종료 위치의 충분한 정확성이 달성되므로, 이는 유리하다.
광학 소자의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 패싯 소자의 반사면은 법선 벡터를 가지며, 그 방향은 반사면의 배향을 공간적으로 한정하며, 법선 벡터와 회전축 사이의 각도는 20° 미만이다.
반사면에 대한 법선 벡터는 표면의 중심점에서의 반사면에 수직인 길이 1의 벡터로서 정의된다. 그러므로, 법선 벡터의 방향은 반사면의 공간적인 배향을 정의한다. 20° 미만의 각도는 전술한 컴팩트한 디자인의 이점을 추가적으로 보강한다. 일반적으로 회전을 위한 기구적 서스펜션 및 액츄에이터 시스템은 실질적으로 회전축을 따라 배치된다. 법선 벡터와 20° 미만인 회전축 사이의 각도를 고려할 때, 회전을 위해 필요한 기구적 서스펜션 및 액츄에이터 시스템의 대부분이 반사면의 방사광-원격측에 맞춰질 수 있어서, 본 발명에 따른 많은 수의 패싯 소자가 반사면들 사이에서 큰 간격이 발생하지 않고 다른 것들과 나란히 조밀하게 패키징될 수 있다.
광학 소자의 일 실시예에서, 적어도 하나의 패싯 소자의 반사면은 그 방향이 반사면의 배향을 공간적으로 한정하는 법선 벡터를 가지며, 법선 벡터와 회전축 사이의 각도는 0° 과는 다르다. 특히, 각도는 1° 보다 크며, 바람직하게는 1° 보다 크고, 특히 바람직하게는 2° 보다 크다. 이는 법선 벡터의 방향 및 이에 따른 반사면의 배향이 회전축 둘레로 패싯 소자를 회전시킴에 의해 변경될 수 있다는 이점을 갖는다. 변경이 더 클수록, 회전축과 법선 벡터 사이의 각도는 더 크다.
다른 실시예에서, EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 광학 유닛에 이용되는 광학 소자는 복수개의 반사 패싯 소자를 포함하며, 적어도 하나의 패싯 소자는 적어도 하나의 제1 반사면 및 하나의 제2 반사면을 가지며, 회전축 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치된다. 그러한 소자는 회전축 둘레로의 회전에 의해 상이한 반사면을 빔 경로내로 가져가는 것이 가능하도록 한다.
한 유리한 발전에서, 이 경우에 회전축은 제1 광학면에 대해 제1 법선 벡터를 갖는 제1 각도 및 제2 광학면에 대해 제2 법선 벡터를 갖는 제2 각도를 형성하고, 제1 및 제2 각도는 1° 이상 상이하다. 이는 회전축 둘레로의 회전을 이용하여, 광학 소자가 이용되는 경우 방사광이 제1 또는 제2 광학면에 인가되는지 여부를 한정할 수 있다. 2개의 반사면의 법선 벡터가 회전축과 상이한 각도를 형성한다는 사실로 인하여 얻어지는 것은 방사광의 충돌이 2개의 면 중 어떤 면에 방사광이 충돌하는지에 따라 상이한 반사 각도로 반사된다는 점이다. 이 경우, 반사 각도는 입사 방사광과 반사된 방사광 사이의 각도를 의미하는 것으로 이해된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 제1 및 제2 반사면은 상이한 반사율을 가져서, 충돌 반사광은 2개의 면 중 어떤 면에 반사광이 충돌하는지에 따라 상이한 세기로 반사된다.
추가 변형에서, 회전축에 대한 법선 벡터의 각도 및 2개의 반사면의 반사율 모두가 상이하여, 상이한 반사 각도 및 반사된 방사광의 상이한 세기 모두가 달성된다.
한 발전된 실시예에서, 적어도 하나의 패싯 소자가 회전축 둘레로의 회전을 위한 액츄에이터에 연결된다. 결과적으로, 회전 위치의 고속 변경을 초래하는 것이 가능하고, 광원 유닛 또는 조명 광학 유닛의 변경에 매우 유연하게 반응하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 광학 소자를 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 이용되는 조명 광학 유닛은 광학 소자에 대해 상술한 것과 동일한 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 목적은 복수개의 반사 패싯 소자를 갖는 광학 소자를 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 광학 유닛에 의해 달성되며, 적어도 하나의 패싯 소자는 적어도 하나의 제1 반사면 및 하나의 제2 반사면을 가지며, 회전축 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치된다. 이 경우, 광학 소자는 조명 광학 유닛이 동작 동안, 패싯 소자의 제1 회전 위치내의 제1 반사면에만 및 제2 회전 위치내의 제2 반사면에만 방사광이 인가되고, 두 반사면에 동시에 인가되지는 않도록 구현된다. 이는 회전축 둘레로의 회전에 의해, 광학 소자가 이용된 경우 방사광이 제1 또는 제2 광학면에 인가되는지 여부를 간략한 방식으로 정의하는 것이 가능하다는 장점을 갖는다. 반사된 방사광은 2개의 반사면의 특성에 의존하여 상이한 방법으로 영향을 받을 수 있다.
일 발전예에서, 제1 반사면은 제1 회전 위치에서 제1 법선 벡터를 가지며, 제2 반사면은 제2 회전 위치에서 제2 법선 벡터를 갖는다. 이 경우, 제1 법선 벡터와 제2 법선 벡터 사이의 각도는 1° 보다 커서, 충돌 방사광은 2개의 면 중 어떤 면에 방사광이 충돌하는지에 의존하여 상이한 반사 각도에서 반사된다.
대안적 또는 추가적 발전예에서, 제1 및 제2 반사면은 입사 방사광에 대해 상이한 반사율을 갖는다. 이는 방사광이 인가되는 위치로 옮겨지는 낮은 반사율을 갖는 반사면을 이용하여 반사된 방사광의 방사광 세기의 목적된 용이한 감쇄를 가능하게 한다.
일 유리한 발전예에서, 조명 광학 유닛은 측정 시스템 및 제어 시스템을 포함하며, 상기 회전축 둘레로 적어도 하나의 패싯 소자를 회전시키기 위하여 상기 측정 시스템 및 액츄에이터에 신호 연결되어, 상기 액츄에이터가 상기 측정 시스템의 신호를 기초로 구동될 수 있다. 이에 의해 측정 시스템에 의해 등록된 변경에 목적된 방식으로 및 신속하게 반응하는 것이 가능하여, 조명 광학 유닛은 비활성화될 필요가 없거나 또는 장시간 비활성화될 필요가 없다. 측정 시스템에 의해 제어 시스템으로 공급되는 정보가 용인할 수 없는 변화를 표시하는 즉시, 회전축 둘레로 패싯 소자를 회전시키는 액츄에이터를 구동시키는 제어 신호가 생성될 수 있어서, 교정을 초래한다.
일 발전된 형태에서, 측정 시스템은 오브젝트 필드에서 각도-의존 세가 분포를 측정하기 위하여 설계된다. 이 경우, 각도-의존 세기 분포는 입사 방향에 의존하여 일 위치에서 입사 방사광의 세기를 나타내는 함수로서 이해된다. 이 경우, 입사의 방향은 입사의 2개의 각도에 의해 파라미터로 나타낼 수 있다. 측정 시스템의 그러한 실시예는 순차 이미징의 품질에 직접적인 영향을 주는 측정 변수가 결정된다는 이점을 갖는다. 더욱이, 각도-의존 세기 분포는 제2 광학 소자에 대한 세기 분포와 간략한 관계에 있는데, 이는 후자가 일반적으로 조명 광학 유닛의 동공면에 배치되기 때문이다. 각도-의존 세기 분포에 대한 회전축 둘레로의 제2 광학 소자의 패싯 소자의 회전의 영향은 그러므로 특히 잘 예측될 수 있어서, 소망하지 않은 변경의 교정은 용이한 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 대물면내에 오브젝트 필드를 조명하기 위하여 조명 광학 유닛으로서, 적어도 하나의 제1 및 하나의 제2 반사 패싯 소자를 갖는 제1 광학 소자 및 적어도 하나의 제1 및 하나의 제2 반사 패싯 소자를 갖는 제2 광학 소자를 포함한다. 이 경우, 상기 제2 광학 소자는 상기 제2 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자가, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제1 광학 소자의 상기 제1 반사 패싯 소자로부터 출현하는 방사광 빔을 상기 오브젝트 필드의 방향으로 향하도록 하는 제1 위치와, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제1 광학 소자의 상기 제2 반사 패싯 소자로부터 출현하는 방사광 빔을 상기 오브젝트 필드의 방향으로 향하도록 하는 제2 위치를 상정할 수 있도록 구현된다. 제1 위치에서, 제2 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자는 그러므로 제1 광학 소자의 제1 반사 패싯 소자에 할당되고, 제2 위치에서, 제1 광학 소자의 제2 반사 패싯 소자에 할당된다. 그러므로, 할당에 의존하여, 제1 광학 소자의 제1 반사 패싯 소자로부터 출현하는 방사광 빔 또는 제2 광학 소자의 제2 반사 패싯 소자로부터 출현하는 방사광 빔이 오브젝트 필드의 방향의 제2 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자에 의해 편향된다. 적어도 하나의 반사 패싯 소자의 위치의 변경의 결과로서, 다시 말하면 제1 광학 소자의 패싯 소자를 제2 광학 소자의 패싯 소자로의 할당에 있어서의 변경의 결과로서, 위치에 의존하여 상이한 방사광 빔이 오브젝트 필드로 향하므로, 오브젝트 필드에 걸친 세기 분포의 변경 및 오브젝트 필드의 위치에서의 각도-의존 세기 분포의 변경을 초래하는 것이 가능하다.
조명 광학 유닛의 일 발전 형태에서, 추가로 상기 제1 광학 소자는 상기 제1 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자가, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제2 광학 소자의 상기 제1 반사 패싯 소자로 방사광 빔을 향하도록 하는 제1 위치와, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제2 광학 소자의 상기 제2 반사 패싯 소자로 방사광 빔을 향하도록 하는 제2 위치를 상정할 수 있도록 구현된다.
이 발전 형태는 제1 광학 소자의 제1 패싯 소자로부터 출현하는 방사광 빔이 제1 광학 소자의 패싯 소자 및 제2 광학 소자의 패싯 소자의 위치에 의존하여 조명 광학 유닛내의 상이한 경로 상의 오브젝트 필드에 도달할 수 있는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 동일한 방사광 빔이 패싯 소자의 제1 설정의 경우에는 제1 방향으로부터 오브젝트 필드에 도달하고, 패싯 소자의 제2 설정의 경우에 제2 방향으로부터 오브젝트 필드에 도달하므로, 오브젝트 필드의 위치에서의 각도-의존 세기 분포의 매우 유연한 적응이 달성된다. 이러한 방법으로, 예를 들면 동작 동안의 광학 소자의 오염의 결과로서 발생하는 오브젝트 필드의 위치에서의 각도-의존 세기 분포에 있어서의 변형을 적어도 부분적으로 교정하는 것이 가능하다.
본 발명의 제1 변형에서, 제2 광학 소자는 제2 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자가 상술한 제1 및 제2 위치 이외에 오브젝트 필드의 방향으로 방사광 빔이 향하지 않는 제3 위치를 상정한다.
본 발명의 제2 변형에서, 대물면에서의 오브젝트 필드를 조명하기 위한 조명 광학 유닛은 적어도 하나의 반사 패싯 소자를 갖는 제1 광학 소자 및 적어도 하나의 제1 반사 패싯 소자를 갖는 제2 광학 소자를 포함한다. 이 경우, 제2 광학 소자는 제2 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자가 조명 광학 유닛의 동작 동안 제1 광학 소자의 제1 반사 패싯 소자로부터 출현하는 방사광 빔을 오브젝트 필드의 방향으로 향하도록 하는 제1 위치 및 방사광 빔이 오브젝트 필드의 방향으로 향하지 않도록 하는 제2 위치를 상정할 수 있도록 구현된다.
두 변형에서, 오브젝트 필드의 위치에서 각도-의존 세기 분포의 변형을 적어도 부분적으로 교정하는 것이 가능하다. 이는 일 위치에서 반사면 상에 충돌하는 광선의 빔이 오브젝트 필드의 방향으로 반사되지 않고 예를 들면 조명 광학 유닛의 조리개 또는 봉입체의 방향으로 반사되도록 제2 광학 소자의 적어도 하나의 반사 패싯 소자의 반사면의 법선 벡터가 배향된다는 점에 의해 발생한다. 그러므로, 광선의 빔은 차광되고, 오브젝트 필드에 도달하지 않는다. 패싯 소자의 위치를 용이하게 변경함에 의해, 목적한 방식으로 광산의 빔을 차광하는 것이 가능하다. 이 위치에서, 광선의 반사된 빔의 정확한 방향은 중요하지 않고, 법선 벡터의 정확한 방향은 그러므로 중요하지 않으므로, 그러한 위치는 용이한 방식으로 구현될 수 있다.
전술한 조명 광학 유닛을 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치는 조명 광학 유닛에 대해 설명한 것과 동일한 이점을 갖는다.
본 발명은 오브젝트 필드의 위치에서의 방사광의 각도-의존 세기 분포를 변경하는 방법을 더 제공하며, 여기서 각도-의존 세기 분포는 상술한 조명 광학 유닛의 도움으로 생성된다. 그러한 조명 광학 유닛의 경우에, 방사광은 동작 동안 본 발명에 따른 광학 소자에 충돌하여, 복수개의 반사 패싯 소자에서 반사된 이후에 복수개의 방사광 빔이 발생한다. 회전축 둘레로의 적어도 하나의 패싯 소자의 회전의 결과, 반사 각도 또는 세기 또는 둘다가 적어도 하나의 반사광 빔에 대해 변한다. 이는 패싯 소자의 용이한 회전에 의해 각도-의존 세기 분포에 있어서의 유연한 변경이 달성될 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 일 발전 형태는 오브젝트 필드의 위치에서의 각도-의존 세기 분포를 먼저 측정하고, 다음으로 이 측정을 기초로 적어도 하나의 패싯 소자를 회전시켜서, 오브젝트 필드에서의 각도-의존 세기 분포는 변한다. 결과적으로, 측정 동안 등록되는 각도-의존 세기 분포의 변화는 적어도 하나의 패싯 소자를 회전시킴에 의해 적어도 부분적으로 교정될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조로 보다 상세히 설명된다.
도 1은 2개의 회전 위치에서의 반사 패싯 소자의 실시예를 2개의 부분 도면으로 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 반사 패싯 소자를 통과하는 단면도를 도시한다.
도 3a는 조명 광학 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 투영 노광 장치를 도시한다.
도 3b는 제1 광학 소자의 평면도를 도시한다.
도 3c는 제2 광학 소자의 평면도를 도시한다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 광학 소자가 도 3a에 따른 조명 광학 유닛내의 제2 광학 소자로 기능하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 4c는 본 발명에 따른 광학 소자에 대한 발전된 행태의 발췌 부분을 도시한다.
도 5는 액츄에이터를 갖는 회전 가능하게 장착된 패싯 소자의 기구적 장착 기술에 대한 실시예를 도시한다.
도 6은 복수개의 반사 표면을 갖는 반사 패싯 소자의 실시예를 도시한다.
도 7은 복수개의 반사 표면을 갖는 반사 패싯 소자의 제2 실시예를 도시한다.
도 8a는 복수개의 패싯 소자가 서로 연결된 도 7에 따른 실시예의 발전예를 도시한다.
도 8b는 도 8a에 따른 실시예에 따라 서로 그룹으로 연결된 복수개의 반사 패싯 소자를 포함하는 광학 소자의 평면도를 도시한다.
도 1에 도시된 대상들은 1자리수 또는 2자리수의 숫자를 갖도록 참조 번호가 선택되었다. 다른 도면에 도시된 대상들은 3 또는 그 이상의 자리수를 갖는 참조 번호를 가지며, 끝 2자리수는 대상을 표시하고, 그 앞의 자리는 대상이 도시된 도면의 번호를 나타낸다. 그러므로, 복수개의 도면에 도시된 동일한 대상의 참조 번호는 끝 2자리수가 일치한다. 적절하다면, 이들 대상의 설명은 이전 도면에 관한 설명에 있다.
도 1은 캐리어 소자(3)내에서 회전 가능한 방식으로 배치된 반사 패싯 소자(1)를 도시한다. 이 경우, 반사 패싯 소자(1)는 법선 벡터(7)를 갖는 반사면(5)을 가지며, 그 방향은 반사면(5)의 배향을 공간적으로 한정한다. 이 경우, 반사 패싯 소자(1)는 회전축(9) 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치된다. 회전축(9)은 먼저 반사면(5)을 가로지르고, 다음으로 법선 벡터(7)와 0°과는 상이한 각도(11)를 형성한다. 이러한 구성은 회전축(9) 둘레로 반사 패싯 소자(1)를 회전시킴에 의해 법선 벡터(7)의 방향을 변경하는 것을 가능하도록 한다. 특히 회전축(9)이 반사면(5)을 가로지르는 특징은 회전을 위한 필요한 기구적 서스펜션 및 액츄에이터 시스템이 반사면의 방사광-원격측에 들어맞을 수 있다는 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 많은 수의 패싯 소자가 조밀하게 패키징되는 방식으로 다른 것들과 나란히 배치하는 것을 가능하게 하는 매우 컴팩트한 설계가 가능하게 된다. 이들 장점들은 법선 벡터와 회전축 사이의 각도가 20°미만인 경우 추가적으로 보강된다. 회전축(9) 둘레로의 반사 패싯 소자(1)의 회전시에, 법선 벡터(7)는 개방 각도가 회전축(9)와 법선 벡터(7) 사이의 각도(11)의 크기에 두배인 원뿔을 그린다. 이 경우, 원뿔의 꼭지점(vortex)은 회전축(9)과 반사면(5) 사이의 교차점에 위치한다.
도 1은 제1 회전 위치(13)와 제2 회전 위치(15)에서의 반사 패싯 소자(1)를 도시한다. 이 경우, 2개의 회전 위치(13 및 15)는 180°회전한 것이 상이하다. 이는 제1 회전 위치(13)에서의 법선 벡터(7)와 제2 회전 위치(15)에서의 법선 벡터(7) 사이의 각도가 회전축(9)과 법선 벡터(7) 사이의 각도(11)의 크기의 2배라는 효과를 갖는다. 이는 회전축(9)이 두 회전 위치에서의 법선 벡터(7)의 합에 평행할 때마다 발생한다. 따라서, 두 회전 위치에서의 법선 벡터가 2°보다 큰 각도만큼 상이한 효과를 가지기 위해서는, 회전축과 법선 벡터(7) 사이의 각도(11)는 1° 보다 크도록 선택되어야 한다. 도 4a 및 도 4b를 참조로 설명된 것처럼, 충돌하는 방사광 빔의 반사 각도의 충분한 변화를, 회전을 이용하여, 보장하기 위해서는, 2° 보다 큰 각도가 유리하다.
도 1에 따른 실시예에서, 반사 패싯 소자(1)는 반사 패싯 소자(1) 상에 배치된 캠(cam; 17)을 가지며, 이러한 방식으로 회전축(9) 둘레로의 반사 패싯 소자의 회전시 그 위치를 변경한다. 이 경우, 캐리어 소자(3)는 멈춤부 표면(19)을 가지며, 이는 회전축(9) 둘레로의 회전 동안 캠(17)의 움직임을 제한한다. 이러한 방식으로, 패싯 소자(1)는 임의의 회전 위치를 상정할 수 없고, 대신에 2개의 회전 종료 위치 사이에서만 회전 가능하다. 이 경우, 회전 종료 위치는 종료 멈춤부로서 지정되는 캠(17)의 및 멈춤 표면(19)의 기구적 배치에 의해 한정된다. 보다 나은 도식화를 위해서, 도 2는 캐리어 소자(3)에서의 반사 패싯 소자(1)를 관통하는 단면을 도시한다. 이 경우, 단면은 도 1로부터 파선(21)을 따라 캠(17)의 및 멈춤 표면(19)의 영역에서 취해진다. 도 1로부터의 제1 회전 위치(13)가 도시된다. 이 경우, 캠(217)은 멈춤 표면(219a)에 대항하여 직접 지탱하여, 반사 패싯 소자(201)는 캠(217)이 멈춤 표면(219b)과 마주칠 때까지 시계 방향(화살표 216로 나타냄)으로만 회전될 수 있다. 결과적으로, 멈춤 표면(219b)은 시계 방향의 회전에 관한 제1 회전 종료 위치를 규정한다. 따라서, 멈춤 표면(219a)는 캠(217)과 함께 반시계 방향의 회전에 관한 제2 회전 종료 위치를 정의한다. 종료 멈춤부(캠(217), 멈춤 표면(219a, 219b))가 매우 정밀하게 기구적으로 제조될 수 있으므로, 회전 종료 위치는 매우 정밀하게 미리 결정될 수 있다. 결과적으로, 법선 벡터(7)(도 1)의 방향은 또한 반사 패싯 소자(1)가 회전 종료 위치에 위치하는 경우 매우 정밀하게 정의된다. 패싯 소자는 또한 추가의 제3 위치를 구현하기 위하여 회전 종료 위치들 사이에서 추가적으로 멈출 수 있다. 이는 광선의 충돌 빔의 쉐이딩(shading)이 제3 위치를 이용하여 달성될 것이 의도되는 경우에 특히 유리하다. 일반적으로, 2개의 회전 종료 위치들 사이의 그러한 제3 위치는 2개의 회전 종료 위치 중 하나와 같이 정밀하게는 설정될 수 없다. 그러나, 광선의 충돌 빔에 대해서는 방사광 빔이 오브젝트 필드의 방향으로 반사되지 않는 한 임의의 방향으로 반사된다면 충분하므로, 이는 또한 필요하지 않다.
도 2에 따른 실시예에서, 2개의 회전 종료 위치는 180°의 각도 만큼 회전축 둘레로 회전하여 상이하다. 180°이외의 회전이 캠(217)의 및 멈춤 표면(219a 및 219b)의 적절한 기구적 실시예를 이용하여 유사하게 달성될 수 있다. 종료 멈춤부를 갖는 실시예는 선택적인 것으로 이해되어야 한다. 종료 멈춤부가 없는 실시예도 유사하게 가능하다.
도 3a는 조명 광학 유닛(325)을 포함하는 본 발명에 따른 투영 노광 장치(323)의 구성을 도시한다. 이 경우, 조명 광학 유닛(325)은 복수개의 제1 반사 패싯 소자(329)를 갖는 제1 광학 소자(327) 및 복수개의 제2 반사 패싯 소자(333)를 갖는 제2 광학 소자(331)를 포함한다. 제1 망원 미러(335) 및 제2 망원 미러(337)가 제2 광학 소자(331)의 하류의 광 경로에 배치되고, 상기 망원 미러 모두는 법선 입사(normal incidence)로 동작된다, 즉 방사광은 0°와 45° 사이의 입사 각도에서 두 미러 모두에 대해 충돌한다. 이 경우, 입사 각도는 입사 방사광과 반사면에 대한 법선 사이의 각도로 이해된다. 편향 미러(339)가 하류에 배치되고, 이에 충돌하는 방사광을 대물면(343)내의 오브젝트 필드(341)로 향하게 한다. 편향 미러(339)는 그레이징 입사(grazing incidence)로 동작되고, 즉 방사광은 45°와 90° 사이의 입사 각도에서 미러에 충돌한다. 반사 구조-지탱 마스크가 오브젝트 필드(341)의 위치에 배치되고, 투영 렌즈(345)의 도움으로 이미지면(347)에 결상된다. 투영 렌즈(345)는 6개의 미러(349, 351, 353, 355, 357 및 359)를 포함한다. 투영 렌즈(345)의 전체 6개의 미러 각각은 광학축(360) 둘레로 회전 대칭인 표면을 따라 연장하는 반사면을 갖는다.
도 3b는 복수개의 제1 반사 패싯 소자(329)를 포함하는 제1 광학 소자(327)의 평면도를 도시한다.
도 3c는 복수개의 제2 반사 패싯 소자(333)를 갖는 제2 광학 소자(331)의 대응하는 평면도를 도시한다. 제1 반사 패싯 소자(329)의 수는 제2 패싯 소자(331)의 수와 정확하게 동일한 크기를 가질 수 있다. 다르게는, 제1 패싯 소자(329)의 수는 또한 제2 패싯 소자(331)의 수보다 크거나 또는 작을 수 있다.
도 3a에 따른 마이크로리소그래피 투영 노광 장치는 방사광을 제1 광학 소자(327)로 향하게 하는 광원 유닛(361)을 더 포함한다. 이 경우, 광원 유닛(361)은 소스 플라즈마(365) 및 콜렉터 미러(363)를 포함한다. 광원 소자(361)는 다양한 실시예로 디자인될 수 있다. 고에너지 레이저로 조사되는 작은 재료 방울에 의해 좁게 제한된 소스 플라즈마(365)가 생성되는 레이저 플라즈마 소스(LLP)일 수 있다. 다르게는, 소스 플라즈마(365)가 방전의 도움으로 생성되는 방전 소스일 수 있다. 이 두 경우에, 발광 소스 플라즈마(365)가 발생하여, 특히 5nm - 15nm 파장 범위의 방사광을 방출한다. 상기 방사광은 콜렉터 미러(363)의 도움으로 수집되고, 제1 광학 소자(327) 상으로 향한다. 이 경우, 콜렉터 미러(363) 및 제1 패싯 미러(329)는 제2 광학 소자(331)의 패싯 소자(333)의 위치에서 소스 플라즈마(365)의 이미지가 발생하는 광학 효과를 갖는다. 이를 목적으로, 먼저 콜렉터 미러(363)의 초점 길이와 제1 패싯 소자(329)의 초점 길이는 공간적 거리에 따라 선택된다. 이는 예를 들면 적절한 곡률을 갖는 제1 반사 패싯 소자(329)의 반사면을 제공함에 의해 달성된다. 다음으로, 제1 패싯 소자(329)는 법선 텍터를 갖는 반사면을 가지며, 그 방향은 반사면의 배향을 공간적으로 정의하고, 제1 패싯 소자(329)의 반사면의 법선 벡터는 제1 패싯 소자(329)에 의해 반사되는 방사광이 구체적으로 할당된 제2 패싯 소자(333) 상에 충돌하도록 배향된다. 제1 패싯 소자(329)와 제2 패싯 소자(333) 사이의 이러한 할당은 제2 광학 소자(331)에 대한 방사광의 세기 분포를 채용하는 것을 가능하게 한다. 일반적으로, 광원(361)은 제1 광학 소자(327)에 대한 균일한 세기 분포를 생성하지 않아서, 방사광으로 조사되고, 다른 제1 패싯 소자보다 더 높은 세기를 갖는 제1 패싯 소자가 존재한다. 제1 패싯 소자(329)의 반사 표면의 배향의 설정은 어떤 제1 패싯 소자(329)가 제2 패싯 소자(333)에 할당되는지 즉, 어디로 이들이 방사광을 향하게 하는지를 미리 결정한다. 결과적으로, 제1 광학 소자(327)에 대한 방사광의 세기 분포가 광원 유닛과 제1 광학 소자 사이의 가능한 추가 광학 소자의 또는 광원 유닛의 특성에 의해 미리 결정되지만, 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포는 제1 패싯 소자(329)의 반사면의 배향을 선택함에 의해 설정될 수 있다. 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포가 제1 광학 소자(327)에 대한 세기 분포와는 상이하므로, 광학 소자(327 및 331)에 의한 방사광의 혼합으로 칭한다. 제2 광학 소자가 조명 광학 유닛(325)의 동공면에 배치되고 따라서 투영 광학 유닛(345)의 입사 동공면에 대해 광학적으로 공액인 평면에 배치되므로, 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포는 특히 중요하다. 이러한 이유로, 제2 광학 소자(331)에 대한 방사광의 세기 분포는 오브젝트 필드(341)의 영역내의 방사광의 각도-의존 세기 분포와 단순 관계(simple relation)이며, 투영 광학 유닛(345)에 의해 이미징의 품질에 대해 현저한 영향을 준다. 그러므로, 제1 패싯 소자(329)의 반사면의 배향은 제2 광학 소자(331)에 대한 소망된 세기 분포를 초래하도록 설정된다. 그러나, 제1 광학 소자에 대한 세기 분포의 상대적으로 큰 변형은 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포의 변화를 초래한다. 동작 동안의 콜렉터(363)의 오염은 예를 들면 제1 광학 소자(327)에 대한 세기 분포의 현저한 변화를 초래한다. 결과적으로, 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포도 유사하게 변하고 소망한 세기 분포로부터 벗어난다. 이러한 변화는 본 발명에 따르면 오브젝트 필드(341)의 예를 들면 에지 영역에서의 방사광의 각도-의존 세기 분포를 측정함에 의해 측정될 수 있다. 이를 목적으로, 측정 시스템(342)이 오브젝트 필드(341) 인근에 배치된다. 이러한 유형의 측정 시스템은 DE 10 2007 061 194 A1으로부터 공지된다. 측정 시스템(342)은 제어 시스템(344)에 신호 연결된다. 또한, 제어 시스템은 적어도 하나의 제1 패싯 소자(329)에 연결된 적어도 하나의 액츄에이터(332)에서 신호 연결된다. 또한, 제어 시스템(344)은 적어도 하나의 제2 패싯 소자(333)에 연결된 추가 액츄에이터(334)에 신호 연결된다. 측정 시스템의 측정을 기초로, 제어 시스템(344)은 제2 패싯 소자(333)를 회전시키기 위한 적어도 하나의 액츄에이터(334)를 구동하는데 이용되는 제어 신호를 생성한다. 또한, 제어 시스템은 제1 패싯 소자(329)의 반사면의 배향을 변경하기 위한 적어도 하나의 액츄에이터(332)를 구동하는데 이용되는 제2 제어 신호를 생성한다. 이 경우, 패싯 소자(329)의 적어도 일부분이 법선 벡터를 갖는 반사면을 가지고, 그 방향이 연결된 액츄에이터(332)의 도움으로 변경될 수 있도록 제1 패싯 소자(329)가 구현된다. 이를 목적으로, 제1 패싯 소자(329)는 하나의 축 또는 복수개의 축 둘레로 회전 가능 또는 틸트 가능(tiltable)한 방식으로 구체화된다. 대응하는 패싯 소자는 US 2005/0174650 A1으로부터 공지된다. 결과적으로, 반사 패싯 소자(329)에 의해 반사되는 방사광은 단일의 소정의 제2 패싯 소자(333)만이 아니라 다르게는 상이한 제2 패싯 소자(333)로 향할 수 있어서, 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포가 변경되고 및 이에 따라 오브젝트 필드의 위치에서의 방사광의 각도-의존 세기 분포의 변경되는 결과를 초래한다. 이러한 방법으로, 제1 패싯 소자(329)의 제2 패싯 소자(333)로의 할당이 용이한 방식으로 변경될 수 있도록 조명 광학 유닛이 구현되므로, 제2 광학 소자(331)에 대한 세기 분포의 소망하던 세기 분포로부터의 벗어남은 적어도 부분적으로 교정될 수 있다.
제2 패싯 소자(333) 및 미러(335, 337, 339)를 포함하는 하류의 광학들의 도움으로, 제1 패싯 소자(329)가 대물면(343)내의 오브젝트 필드(341)에 중첩 방식으로 결상된다. 이 경우, 중첩 결상은 제1 반사 패싯 소자(329)의 이미지가 대물면에서 발생해서 적어도 부분적으로 거기에 중첩한다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 이를 목적으로, 제2 패싯 소자는 법선 벡터를 갖는 반사면을 가지며, 그 배향은 반사면의 배향을 공간적으로 한정한다. 각 제2 패싯 소자(333)에 대해, 이 경우에 법선 벡터의 방향은 이에 할당된 제1 패싯 소자(329)가 대물면(343)내의 오브젝트 필드(341)에 결상되도록 선택된다. 결과적으로, 제1 패싯 소자(329)의 전체 이미지의 중첩이 대물면에서 발생한다. 제1 패싯 소자(329)의 틸팅의 결과로서 제1 패싯 소자(329)의 제2 패싯 소자(333)로의 할당의 변화의 경우, 대응하는 제2 패싯 소자(333)의 배향은 대응하는 제1 패싯 소자(329)의 이미지가 항상 여전히 오브젝트 필드(341)의 위치에서 발생하도록 적응되어야 한다. 이를 목적으로, 제2 패싯 소자(333)는 도 1에 따라 구현된다.
제1 패싯 소자(329)가 오브젝트 필드(341)에서 결상되므로, 조명된 오브젝트필드(341)의 형태는 제1 패싯 소자(329)의 외부 형태에 대응한다. 제1 패싯 소자(329)의 외부 형태는 조명된 오브젝트 필드(341)의 긴 경계선이 투영 광학 유닛(345)의 광학축(360) 둘레로 실질적인 원의 원호의 형태로 진행하도록 그러므로 항상 아치형으로 선택된다.
도 4a 및 4b는 조명 광학 유닛에서의 제2 광학 소자(431)로서 본 발명에 따른 광학 소자를 이용하는 것을 개략적으로 도시한다. 도시는 총 5개의 제2 패싯 소자(433)를 포함하는 제2 광학 소자(431)로부터의 발췌를 도시한다. 제1 패싯 소자(429)를 포함하는 제1 광학 소자(427) 및 오브젝트 필드(441)의 평면도가 더 도시된다. 정확한 기능은 특정 제1 패싯 소자(467a 및 467b) 및 특정 제2 패싯 소자(469a 및 469b)를 참조하여 예로서 설명된다. 도 4a에 따른 상태에서, 제1 패싯 소자(467a)의 반사 광학면은 광원 유닛(도시 없음)으로부터 제1 패싯 소자(467a)에 충돌하는 방사광이 제2 패싯 소자(469b)의 방향으로 반사되도록 배향된다. 그러므로, 방사광 빔은 실선으로 표시된 제1 패싯 소자(467a)와 제2 패싯 소자(469b) 사이에 존재한다. 제2 패싯 소자(469b)는 제1 회전 위치에 위치하여, 반사된 방사광 빔이 오브젝트 필드(441)의 방향으로 향하도록 반사면이 배향된다. 도 3a에 미러(335, 337, 339)와 같은 추가 광학 부품에 대한 도시가 이 개략적 도시에서는 생략된다. 제2 패싯 소자(469a)로 향하는 방사광 빔이 발생하도록 제1 패싯 소자(467b)의 광학 표면은 상응하게 지향된다. 이 경우, 제2 패싯 소자(469a)는 제1 회전 위치에 위치하여, 충돌하는 방사광 빔이 오브젝트 필드(441)의 방향으로 반사되도록 제2 패싯 소자(469a)의 광학 표면이 지향된다. 도 4b에 따른 상태에서, 대조적으로, 제1 패싯 소자(467a)의 광학 표면은 제2 패싯 소자(469a)로 향하는 방사광 빔이 발생하도록 제1 패싯 소자(467a)의 광학 표면이 배향된다. 따라서 제2 패싯 소자(469a)로 충돌하는 방사광은 도 4a에 따른 상태 보다 도 4b에 따른 상태에서 상이한 방향을 갖는다. 이 위치에서, 방사광 빔은 따라서 오브젝트 필드(441)의 방향으로 반사되지 않고, 예를 들면 조명 광학 유닛의 조리개 또는 하우징에 충돌한다. 그러므로 광선의 빔은 이 위치에서 차광된다.
방사광 빔이 그럼에도 불구하고 오브젝트 필드(441)의 방향으로 반사되기 위해서는, 입사 및 반사 방사광 빔 사이의 반사 각도 및 제2 패싯 소자(469a)의 광학 표면의 배향은 적절히 채택될 필요가 있다. 이러한 목적을 위해서, 제2 패싯 소자(469a)가 도 4a에 도시된 제1 회전 위치로부터 제2 회전 위치(도 4b)로 옮겨지게 된다 즉, 회전축 둘레로 회전된다. 이러한 방식으로, 제1 패싯 소자(467a)로부터 출현하는 방사광 빔은 도 4a에 따른 및 도 4b에 따른 두 상태의 오브젝트 필드(441)의 방향의 제2 패싯 소자(469a)에서 반사된다. 동일한 것이 제2 패싯 소자(469b)에 대해 동일하게 적용된다. 도 4a에 따른 제1 회전 위치에서, 제2 패싯 소자(469b)의 반사 광학 표면은 제1 패싯 소자(467a)로부터 출현하는 방사광 빔이 오브젝트 필드(441)의 방향으로 반사되도록 배향된다. 제1 반사 각도가 제2 패싯 소자(469b)에서 나타난다. 도 4b에 따른 상태에서, 제2 패싯 소자(496b)가 제2 회전 위치에 위치하고, 여기서 제2 패싯 소자(469b)의 광학 표면은 제1 패싯 소자(467b)로부터 출현하는 방사광 빔이 오브젝트 필드(441)의 방향으로 반사되도록 배향된다. 따라서, 제1 반사 각도와는 상이한 제2 반사 각도가 존재한다. 제1 패싯 소자(429)의 배향 및 제2 패싯 소자(433)의 회전 위치를 간략히 변경함에 의해, 제2 광학 소자(431)에 대한 세기 분포 및 이에 따라 오브젝트 필드(441)의 위치에서의 회전의 각도-의존 세기 분포를 변경하기 위하여 제1 패싯 소자(429)와 제2 패싯 소자(433) 사이에서의 할당을 변경하는 것이 가능하다. 500개의 제1 패싯 소자(429) 및 500개의 제2 패싯 소자(433)의 갯수를 고려할 때, 상술한 방식으로 서로 할당되는 각각 2개의 제1 및 제2 패싯 소자의 250개 쌍을 형성하는 것이 가능하다. 이들 250 쌍의 각각은 도 4a 및 4b에 대응하는 2개의 상태를 상정할 수 있으므로, 간략한 스위칭에 의해 설정될 수 있는 500개의 제1 패싯 소자에서 500개의 제2 패싯 소자로의 총 2250 개의 가능한 할당을 야기한다.
도 4c는 추가 실시예에서의 제2 광학 소자(431)로부터의 발췌를 도시한다. 도면은 5개의 제2 패싯 소자(401)을 도시하며, 그 회전축(409)은 상이한 방향을 갖는다. 제1 및 제2 회전 위치에서의 소망한 반사 각도에 의존하여, 회전축(409) 및 및 법선 벡터(407)는 각 패싯 소자(401)에 대해 개별적으로 한정된다. 이 경우, 적어도 2개의 패싯 소자가 회전축(409)과 법선 벡터(407) 사이에 상이한 각도를 갖는 결과를 필연적으로 초래한다. 상이한 회전축(409)으로 인하여, 회전축(409)이 캐리어 소자(403)의 표면(470)에 대한 상이한 각도에서 배치되는 결과를 또한 필연적으로 초래한다. 일반적인 경우, 표면(470)과 패싯 소자(401)의 회전축(409) 사이의 각도는 90° 보다는 상이하다.
도 5는 본 발명에 따른 패싯 소자가 회전축 둘레로 회전 가능한 방식으로 장착될 수 있는 기구적 장착 기술에 대한 실시예를 예로서 도시하며, 회전축은 반사면을 가로지른다. 이 경우, 패싯 소자(501)는 캐리어 소자(503)내에 배치된다. 이 경우, 회전축(509)은 90°와는 상이한, 캐리어 소자의 표면(570)에 대한 각도에 있다. 캐리어 소자(503)와 패싯 소자(501) 사이에 캐리어 소자(503)에 대한 패싯 소자(501)의 위치를 고정하기 위한 초경합금(hard metal) 링(571)이 위치한다. 이 경우, 초경합금 링(571)은 회전축(509) 둘레로의 회전 자유도가 제한되지 않으므로 위치 고정 및 회전축(509) 둘레로의 회전 가능성 모두를 동시에 가능하게 한다. 초경합금 링(571) 대신에, 예를 들면, 테프론(Teflon) 링 또한 가능하다. 패싯 소자(501)는 반사면(505)으로부터 벗어나 회전축(509)을 따라 연장하는 샤프트(573)를 갖는다. 샤프트(573)의 끝에, 광학 소자(501)가 기구적 보상 소자(575)에 연결된다. 이를 목적으로, 샤프트는 암나사(internal thread; 579)를 가지며, 기구적 보상 소자는 대응하는 나사산을 갖는 볼트(581)를 갖는다. 광학 소자(501)의 회전축(509)이 기구적 보상 소자(575)에 대해 오프셋되지 않도록 보장하기 위하여, 샤프트(573) 및 기구적 보상 소자(575) 모두에 대해 적합한 원뿔형 접합면(conical joining surface; 583)이 배치된다. 기구적 보상 소자(575)는 스크류(585)를 이용하여 모터(589)의 구동 스핀들(587)에 연결되며, 이는 기구적 보상 소자(575)를 및이에 따라 회전축(509) 둘레로의 연결된 패싯 소자(501)를 회전시키기 위한 액츄에이터 역할을 한다. 이 경우, 회전 위치는 예를 들면 증분식 변환기(incremental transducer)(도시 없음)를 이용하여 결정되고 모니터될 수 있다. 캐리어 소자(503)와 모터(589) 사이에 초경합금 링(571)에 대해 광학 소자(501)가 가압되는 필요한 접촉 압력을 생성하는 복수개의 결합된 컵 스프링(591)으로 구성된 스프링 시스템이 배치된다. 이 경우, 복수개의 컵 스프링(591)의 조합은 스프링 힘의 세기가 매우 정확하게 설정될 수 있다는 이점을 갖는다. 압축 스프링은 컵 스프링(591)에 대안으로서 이용될 수 있다. 광학 소자(501)와 기구적 보상 소자(575) 사이의 스크류 연결이 시간이 지남에 따라 분리되는 것을 방지하기 위하여, 스크류 연결 이후의 원뿔형 접합면(583) 사이의 접촉 위치에 보호 코팅을 구비할 수 있다. 광학 소자(501)를 냉각하기 위하여, 캐리어 소자(503)는 냉각 액체가 소통할 수 있는 냉각 채널(577)을 구비한다.
도 6은 제1 회전 위치에서 복수개의 반사면(605)을 갖는 반사 패싯 소자(601)의 실시예를 도시한다. 본 경우에, 패싯 소자(601)는 예를 들면 6개의 반사 광학 표면(605)을 갖는다. 이 경우, 패싯 소자(601)의 반사 광학 표면(605)은 제1 회전 위치에서 제1 반사면(693)이 액티브 위치에 위치하여, 방사광 빔(695)이 반사면(693)에 충돌하고, 제2 회전 위치에서 제2 반사면(694)이 인액티브 위치에 위치하여, 방사광 빔(695)이 제2 반사면(694)에 충돌하도록 회전축(609)에 대해 배치된다.
도면에는 단지 제1 회전 위치만이 도시된다. 제2 회전 위치는 회전축(609) 둘레로 약 60°만큼의 회전으로 인한 것으로, 제2 반사면(694)은 제1 반사면(693)의 이전 위치에 위치하게 된다. 그러므로, 조명 광학 유닛의 동작 동안, 패싯 소자의 제1 회전 위치에서 제1 반사면(693)에만 및 제2 회전 위치에서 제2 반사면(694)에만 방사광이 가해진다. 충돌 방사광 빔(695)은 따라서 제1 회전 위치에서의 제1 반사면(693)으로부터 및 제2 회전 위치에서의 제2 반사면(694)으로부터 반사된다. 이 경우, 반사면(693)은 회전축(609)과 제1 각도를 형성하는 법선 벡터를 갖는다. 대조적으로, 제2 광학 표면(694)은 회전축(609)과 제2 각도를 형성하며, 상기 제2 각도는 제1 각도와는 1° 이상으로 상이하다. 패싯 소자의 제1 회전 위치에서의 제1 반사면(693)에 대한 법선 벡터가 패싯 소자의 제2 회전 위치에서의 제2 반사면(694)의 법선 벡터와 1° 보다 더 큰 각도만큼 상이한 경우에도 동일하게 적용된다. 이 두 경우에, 결과는 패싯 소자(601)가 현재 위치하는 회전 위치에 의존하여, 상이한 반사 각도에서 방사광 빔(695)이 반사된다는 점이다. 이는 회전 위치에 의존하여, 방사광 빔이 상이한 배향을 갖는 상이한 반사면(605)으로 입사한다는 사실로 인한 것이다. 다르게는, 반사면(605)은 그 반사율의 측면에서만 상이할 수 있다. 다음으로 이는 반사된 방사광 빔(695)이 패싯 소자(601)가 위치하는 회전 위치에 의존하여 상이한 세기를 갖는다는 결과를 초래한다. 이들 두개의 실시예의 조합도 유사하게 가능하며, 이는 즉, 패싯 소자(601)는 2개의 반사 광학 표면(605)이 그 법선 벡터 측면에서 및 그 반사율 측면에서 상이하도록 구현될 수 있다는 것이다.
도 7은 2개의 반사면(793 및 794)을 갖는 패싯 소자(701)에 대한 실시예를 도시하며, 2개의 반사면으로 제한하는 것은 단지 보다 나은 도식화를 위한 것이다. 추가 반사면을 갖는 실시예가 유사하게 가능하다. 제1 회전 위치(713)에서, 제1 광학 표면(793)은 액티브 위치에 위치하고, 여기서 방사광 빔(795)은 광학 표면(793)에 입사한다. 제2 회전 위치(715)에서, 제2 광학 표면(794)이 대신 액티브 위치에 위치하고, 여기서 방사광 빔(795)은 광학 표면(794)에 입사한다. 이 경우, 패싯 소자(701)는 제1 회전 위치에서의 광학 표면(793)에 대한 법선 벡터(707a)가 제2 회전 위치에서의 제2 광학 표면의 법선 벡터(707b)의 방향과는 상이하도록 구성된다. 이러한 이유로, 회전 위치에 의존하여, 방사광 빔(795)은 상이한 반사 각도로 반사된다. 이 실시예에서, 반사면(793 및 794)은 반사된 방사광 빔(795)이 회전 위치에 의존하여 상이한 세기를 갖도록 그 반사율 측면에서 상이할 수 있다.
도 8a는 패싯 소자(801)의 그룹이 서로에 대해 연결되고, 공통 회전축(809) 둘레로 회전 가능한 방식으로 장착된 실시예를 도시한다. 이 경우, 각각의 패싯 소자(801)는 복수개의 반사면(805)을 갖는다. 이 경우, 개별 패싯 소자(801)의 각 개체는 도 7에 따른 실시예에 따라 구현된다. 복수개의 패싯 소자(801)의 연결 및 공통 회전축(809) 둘레로의 회전은 아주 많은 수의 패싯 소자(801)가 단지 하나의 모터를 이용하여 회전 위치 측면에서 변경될 수 있다는 효과를 갖는다.
도 8b는 도 8 a에 따른 실시예에 따라 그룹으로 서로 연결된 복수개의 반사 패싯 소자(801)를 갖는 광학 소자의 평면도를 도시한다. 이 결과로, 행으로의 패싯 소자의 2차원적 배치를 초래하고, 동일 행의 전체 패싯 소자(801)가 연결식으로만 그 회전 위치를 변경할 수 있다. 도 8a 및 8b에 따른 실시예의 경우, 회전 가능한 패싯 소자의 냉각은 패싯 소자의 중심을 관통하는 회전축을 따라 진행하는 냉각 채널을 이용하여 달성될 수 있다.

Claims (22)

  1. EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(323)의 조명 광학 유닛(325)에 이용되는 광학 소자(331, 431)로서,
    복수개의 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 포함하되,
    적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)는 적어도 하나의 제1 반사면 및 하나의 제2 반사면을 가지며,
    회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치되고,
    상기 광학 소자(331, 431)는 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가 두개의 회전 종료 위치(13, 15) 사이에서만 회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809)은 상기 제1 반사면에 대한 제1 법선 벡터(7, 407, 507, 707a, 707b)와 제1 각도 및 상기 제2 반사면에 대한 제2 법선 벡터(7, 407, 507, 707a, 707b)와 제2 각도를 형성하되, 상기 제1 각도와 제2 각도는 1° 보다 큰 차이가 있는 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반사면은 상이한 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  4. EUV 마이크로리소그래피 투영 광학 장치(323)의 조명 광학 유닛(325)에 이용되는 광학 소자(331, 431)로서,
    적어도 하나의 반사면(5, 505, 605, 793, 794, 805)을 각각 갖는 복수개의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 포함하되,
    적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)는 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치되며, 상기 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809)은 상기 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)의 적어도 하나의 반사면(5, 505, 605, 793, 794, 805)을 가로지르고,
    상기 광학 소자(331, 431)는 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가 두개의 회전 종료 위치(13, 15) 사이에서만 회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가 캐리어 소자(3, 403, 503)내에 회전 가능한 방식으로 배치되며, 상기 캐리어 소자(3, 403, 503) 및 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801) 각각은 회전 종료 위치(13, 15)를 한정하는 종료 멈춤부(19, 219a, 219b)를 갖는 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  7. 청구항 4 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)의 반사면(5, 505, 605, 793, 794, 805)은 그 방향이 상기 반사면(5, 505, 605, 793, 794, 805)의 배향을 공간적으로 한정하는 법선 벡터(7, 407, 507, 707a, 707b)를 가지며, 상기 법선 벡터(7, 407, 507, 707a, 707b)와 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 사이의 각도는 0°과는 상이한 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  8. 청구항 4 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)의 반사면(5, 505, 605, 793, 794, 805)은 그 방향이 상기 반사면(5, 505, 605, 793, 794, 805)의 배향을 공간적으로 한정하는 법선 벡터(7, 407, 507, 707a, 707b)를 가지며, 상기 법선 벡터(7, 407, 507, 707a, 707b)와 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 사이의 각도는 20° 미만인 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  9. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)는 상기 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 둘레로의 회전을 위해 액츄에이터(332, 334)에 연결된 것을 특징으로 하는, 광학 소자(331, 431).
  10. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4, 및 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 광학 소자(331, 431)를 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(323)용 조명 광학 유닛(325).
  11. 복수개의 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 갖는 광학 소자(331, 431)를 포함하는 EUV 마이크로리소그래피 투영 노광 장치용 조명 광학 유닛으로서,
    적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)는 적어도 하나의 제1 반사면 및 하나의 제2 반사면을 가지며, 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 둘레로 회전 가능한 방식으로 배치되며,
    상기 광학 소자(331, 431)는, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)의 제1 회전 위치에서는 제1 반사면에만 및 제2 회전 위치에서는 제2 반사면에만 방사광이 인가되고,
    상기 광학 소자(331, 431)는 상기 복수개의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가 두개의 회전 종료 위치(13, 15) 사이에서만 회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 반사면은 제1 회전 위치에서 제1 법선 벡터(707a)를 가지며,
    상기 제2 반사면은 제2 회전 위치에서 제2 법선 벡터(707b)를 가지며, 상기 제1 및 제2 법선 벡터(707a, 707b)는 1° 보다 더 큰 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반사면은 상이한 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  14. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 조명 광학 유닛은 측정 시스템(342) 및 제어 시스템(344)을 포함하며, 상기 제어 시스템(344)은 상기 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 둘레로 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 회전시키기 위하여 상기 측정 시스템(342) 및 액츄에이터(332, 334)에 신호 연결되어, 상기 액츄에이터(332, 334)가 상기 측정 시스템(342)의 신호를 기초로 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  15. 청구항 14에 있어서,
    대물면(343)내에 오브젝트 필드(341, 441)를 조명하기 위한 것으로서,
    상기 측정 시스템(342)은 상기 오브젝트 필드(341, 441)에서 각도-의존 세기 분포를 측정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  16. 대물면(343)내에 오브젝트 필드(341, 441)를 조명하기 위한 조명 광학 유닛(325)으로서,
    적어도 하나의 제1 및 하나의 제2 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 갖는 제1 광학 소자(327, 427) 및 적어도 하나의 제1 및 하나의 제2 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 갖는 제2 광학 소자(331, 431)를 포함하며,
    상기 제2 광학 소자(331, 431)는 상기 제2 광학 소자(331, 431)의 적어도 하나의 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제1 광학 소자(327, 427)의 상기 제1 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)로부터 출현하는 방사광 빔을 상기 오브젝트 필드(341, 441)의 방향으로 향하도록 하는 제1 위치와, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제1 광학 소자(327, 427)의 상기 제2 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)로부터 출현하는 방사광 빔을 상기 오브젝트 필드(341, 441)의 방향으로 향하도록 하는 제2 위치를 상정할 수 있도록 구현되고,
    상기 제2 광학 소자(331, 431)는 상기 제1 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가 두개의 회전 종료 위치(13, 15) 사이에서만 회전 가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛(325).
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 광학 소자(331, 431)는 상기 제2 광학 소자(331, 431)의 적어도 하나의 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가 방사광 빔이 상기 오브젝트 필드의 방향으로 향하지 않도록 하는 제3 위치를 상정할 수 있도록 구현되는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 광학 소자(327, 427)는 상기 제1 광학 소자(327, 427)의 적어도 하나의 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)가, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제2 광학 소자(331, 431)의 상기 제1 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)로 방사광 빔을 향하도록 하는 제1 위치와, 상기 조명 광학 유닛의 동작 동안, 상기 제2 광학 소자(331, 431)의 상기 제2 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)로 방사광 빔을 향하도록 하는 제2 위치를 상정할 수 있도록 구현되는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛.
  19. 청구항 16 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 광학 소자(331, 431)는 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4 및 청구항 6 중 어느 한 항에 따라 구현되는 것을 특징으로 하는, 조명 광학 유닛(325).
  20. 청구항 10에 기재된 조명 광학 유닛(325)을 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(323).
  21. 오브젝트 필드(341, 441)의 위치에서의 방사광의 각도-의존 세기 분포를 변경하는 방법으로서,
    상기 각도-의존 세기 분포는 청구항 7에 기재된 조명 광학 유닛(325)의 도움으로 생성되며,
    조명 광학 유닛의 동작 동안, 방사광은 복수개의 방사광 빔이 복수개의 반사 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)에서의 반사 이후에 일어나도록 상기 광학 소자(327, 427) 상에 충돌하며,
    상기 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)는 반사 각도 및/또는 적어도 하나의 방사광 빔의 세기가 변하도록 상기 회전축(9, 409, 509, 609, 709, 809) 둘레로 회전되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  22. 청구항 21에 기재된 각도-의존 세기 분포를 변경하는 방법으로서,
    상기 방법은 이하의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    a. 상기 오브젝트 필드(341, 441)의 위치에서의 각도-의존 세기 분포를 측정하는 단계
    b. 상기 오브젝트 필드(341, 441)의 위치에서의 각도-의존 세기 분포가 변하도록 상기 측정을 기초로 적어도 하나의 패싯 소자(1, 201, 333, 401, 433, 501, 601, 801)를 회전시키는 단계
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