KR101511827B1

KR101511827B1 - 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템

Info

Publication number: KR101511827B1
Application number: KR20127022528A
Authority: KR
Inventors: 다미안 피올카; 만프레드 마울; 마르쿠스 쉬바브; 볼프강 자이츠; 올라프 디트만
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2015-04-15
Also published as: US9170499B2; KR101474038B1; DE102007010650A1; ATE554420T1; KR20120101738A; KR20120101739A; EP2115522A1; US8928859B2; US20100002217A1; EP2458425A1; JP2010520628A; JP5112455B2; US20150153654A1; EP2458425B1; KR101460423B1; WO2008107025A1; EP2115522B1; KR20090115932A; US20120293786A1; US8264668B2

Abstract

본 발명은, 광 진행 방향으로 하류측에 배치되어 있는 광 혼합 시스템과 공동으로, 편광 소멸기(10, 500-900)에 입사하는 편광된 광의 효과적인 편광 소멸을 적어도 부분적으로 초래하는 편광 소멸기(10, 500-900) 및 광 진행 방향으로 상기 광 혼합 시스템의 상류측에 배치되어 있으며 다수의 마이크로렌즈(20a, 20b,...)들이 주기성을 갖고 배치되어 있는 마이크로렌즈 어레이(20)를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템에 관한 것으로, 상기 편광 소멸기(10, 500-900)는, 광 진행 방향으로 상기 마이크로렌즈 어레이(20)의 하류측에 배치된 동공 평면(PP)에서 발생하는 잔여 편광 분포에 대한, 한편으로는 상기 편광 소멸기(10, 500-900)와 다른 한편으로는 마이크로렌즈 어레이(20)의 주기성과의 상호 작용에 의해 제공되는 기여가 5% 이하의 최대 편광도를 갖도록 한다.

Description

마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템{Illumination system of a microlithographic projection exposure apparatus}

본 발명은 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 실질적으로 편광되지 않은 광을 원하며, 조명 시스템의 동공 평면 내에 포함된 잔여 편광 분포에 있어서의 국소적인 변화를 실질적으로 또는 완전히 제거할 수 있는 조명 시스템에 관한 것이다.

마이크로리소그래피는 예를 들어 집적회로나 LCD와 같은 미세 구조화된 부품들의 제조에 사용된다. 마이크로리소그래피 공정은 조명 시스템 및 투영 대물렌즈를 구비하는 투영 노광 장치라고 불리는 것에서 수행된다. 이 경우에 조명 시스템에 의해 조명되는 마스크(=레티클)의 이미지는, 마스크 구조를 기판 상의 감광성 코팅 위로 전사하기 위하여, 감광성층(포토레지스트)으로 코팅되어 있으며 투영 대물렌즈의 이미지 평면에 배치되어 있는 기판(예를 들어 실리콘 웨이퍼) 위로 상기 투영 대물렌즈에 의해 투영된다.

가능한 한 편광되지 않은 광의 생성이 많은 용도를 위해 투영 노광 장치에서 요구된다. 그러한 목적을 위하여, 레이저 광원으로부터의 선편광된 광이 한레 편광 소멸기(Hanle depolariser) 및 그의 하류측에 배치된 광 혼합 시스템에 의해 편광 소멸되도록 하는 것이, 예를 들어 WO 00/02092 및 US 5,253,110으로부터 알려져 있다. 그러한 한레 편광 소멸기는 작업 파장의 광에 대해 투명한 복굴절 재료로 된 제 1 웨지판(wedge plate) 및 통상적으로 그에 추가하여 상기 제 1 웨지판의 빔 편향을 보상하며 작업 파장의 광에 대해 투명한 복굴절 또는 비복굴절 재료로 이루어진 제 2 웨지판을 적어도 포함한다. 한레 편광 소멸기의 제 1 웨지판은 통상적으로, 복굴절 재료의 광학적 결정축과 레이저 광원으로부터의 선편광된 광의 전기장 세기 벡터의 진동 방향 사이의 각도가 실질적으로 45°이도록 배열된다.

그러나, 한레 편광 소멸기의 사용에도 불구하고, 조명 시스템의 동공 평면 내에서 광이 여전히 국소적으로 변화하는 잔여 편광도(degree of polarisation)를 갖는다는 것이 발견되었는데, 상기 잔여 편광은 특히 줄무늬 형태의 주기적인 성분을 포함할 수 있다. 상기 국소적인 그리고 가능한 주기적인 변화는 조명 시스템 내에 존재하는 반사 방지층(AR 층)뿐만 아니라 고반사층(HR 층)에 의해 초래된 추가적인 잔여 편광 효과들과 중첩되어 그 결과로서 조명 성능에 심각하게 나쁜 영향을 주는 잔여 편광도에 있어서의 요동이 존재하게 된다.

본 발명의 목적은 조명 시스템의 동공 평면에서 관련된 잔여 편광 분포에 있어서의 국소적인 변화가 실질적으로 또는 완전하게 제거될 수 있는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 독립 청구항의 특징들에 따라 달성된다. 본 발명의 추가적인 구성들이 상세한 설명 및 첨부된 청구 범위에서 발견될 것이다.

마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 본 발명에 따른 조명 시스템은:

- 광 진행 방향으로 하류측에 배치되어 있는 광 혼합 시스템과 공동으로, 편광 소멸기에 입사하는 편광된 광의 효과적인 편광 소멸을 적어도 부분적으로 초래하는 편광 소멸기(depolariser); 및

- 광 진행 방향으로 상기 광 혼합 시스템의 상류측에 배치되어 있으며 다수의 마이크로렌즈들이 주기성을 갖고 배치되어 있는 마이크로렌즈 어레이를 포함하며,

- 상기 편광 소멸기는, 광 진행 방향으로 상기 마이크로렌즈 어레이의 하류측에 배치된 동공 평면에서 발생하는 잔여 편광 분포에 대한, 한편으로 상기 편광 소멸기와 다른 한편으로 상기 마이크로렌즈 어레이의 주기성과의 상호 작용에 의해 제공되는 기여가 5% 이하의 최대 편광도를 갖도록 한다.

바람직하게는 광 진행 방향으로 마이크로렌즈 어레이의 하류측에 배치된 동공 평면에서 발생하는 잔여 편광 분포에 대한 상기 기여는 2% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하의 최대 편광도를 갖는다.

편광도 또는 DOP 값(DOP = "편광도(degree of polarisation)")은 전체 광의 세기에 대한 편광된 광 성분의 세기의 비로서 정의된다. 즉, 다음의 수학식이 적용된다.

여기서, s₁, s₂, s₃ 및 s₀는 편광 상태를 나타내는 스토크 벡터(Stokes vector)의 스토크 파라미터들을 나타낸다.

이러한 점에서 DOP 값은 한 동공점(pupil point)에서 그 동공점을 둘러싸는 값들의 평균값("이동 콘벌루션(moving convolution)")으로부터 각각 계산되는데, 여기서 평균을 내기 위한 범위로서 최대 동공 직경의 약 10%인 직경을 갖는 원형 범위를 선택하는 것이 가능하다.

본 발명은, 효과적인 광 혼합을 위하여 조명 시스템에서 사용되는 편광 소멸기와 각도 분포를 생성하기 위하여 사용되는 마이크로렌즈 어레이와의 조합에서(여기서 상기 편광 소멸기와 마이크로렌즈 어레이는 조명 시스템의 동공 평면의 전방에 각각 배치되어 있다), 마이크로렌즈 어레이를 통과하는 광빔들은 편광 소멸기에 의해 상기 광빔들에 대해 각각 성취되는 편광-영향 작용에 따라서 상이한 편광 상태들을 포함하며, 여기서 적절한 수단 없이는, 동공 평면 내에서 발생하는 그러한 편광 상태들의 중첩이 상기 동공 평면 내의 각각의 위치에 따라 또는 국소적으로 변화하는 편광도를 갖는 잔여 편광 분포를 가져온다는 인식을 기초로 한다.

이제, 본 발명에 따르면, 동공 평면 내에서 발생하는 편광 분포에 대한 기여에 있어서 한편으로 마이크로렌즈 어레이의 주기성과 다른 한편으로 편광 소멸기 사이의 상술한 상호 작용으로 인해 발생하는 원치 않는 상이함들을 상기 편광 소멸기에 있어서의 적절한 설계 구성이 상쇄시키며, 따라서 그 결과 이상적으로는 상기 동공 평면 내에서의 잔여 편광 분포에 대한 기여가 없다(또는 단지 최소이거나 또는 균질한 분포만이 있다). 특히, 본 발명은 한편으로 편광 소멸기와 다른 한편으로 마이크로렌즈 어레이의 주기성과의 상호 작용에 의하여 모아레 효과를 거의 완전하게 또는 완벽하게 방지하는 것을 제공한다.

추가적인 접근법에 따르면, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 본 발명에 따른 조명 시스템은:

- 광 진행 방향으로 하류측에 배치되어 있는 광 혼합 시스템과 공동으로, 편광 소멸기에 입사하는 편광된 광의 효과적인 편광 소멸을 적어도 부분적으로 초래하는 편광 소멸기; 및

- 상기 편광 소멸기는, 광 진행 방향으로 상기 마이크로렌즈 어레이의 하류측에 배치된 동공 평면에서 발생하는 잔여 편광 분포에 대한, 한편으로 상기 편광 소멸기와 다른 한편으로 상기 마이크로렌즈 어레이의 주기성과의 상호 작용에 의해 제공되는 기여가 상기 동공 평면에 걸쳐서 실질적으로 균질하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광 소멸기는 그의 단면에 걸쳐서 주기적인, 상호 직교하는 편광 상태들의 연속을 만들며, 여기서 상기 주기적인 연속은, 상기 마이크로렌즈 어레이 내에서 마이크로렌즈 어레이의 주기성의 정수배에 대응하는 서로 떨어져 있는 간격을 갖는 위치들에서 상호 인접한 마이크로렌즈들을 통과하는 적어도 두 개의, 바람직하게는 모든 광빔들이 상호 직교하는 편광 상태들을 갖도록 상기 마이크로렌즈 어레이의 주기성에 대해 적합화되어 있다.

따라서 본 발명에 의한 상기 접근법에 따르면, 상호 대응하는 위치들에서(즉 동일한 "상대적인 위치들"에서) 마이크로렌즈 어레이의 개별적인 마이크로렌즈들을 통과하는 동공 평면 내의 광빔들의, 상기 마이크로렌즈 어레이의 주기성에 의해 구현된 중첩은, 그러한 빔들에 대한 직교하는 편광 상태들의 설정에 의해서, 편광되지 않은 광을 효과적으로 제공하도록 하는 동공 평면 내의 중첩을 얻는데 특히 사용된다. 그러한 점에서, 여기서 및 이하에서 마이크로렌즈 어레이의 상이한 마이크로렌즈들 내의 "상호 대응하는 위치들"이란 표현은 마이크로렌즈 어레이의 주기성의 정수배만큼 서로 떨어져 있는 위치들을 나타내는데 사용된다.

따라서 본 발명에 의한 제 1 접근법에 따르면, 마이크로렌즈 어레이의 주기성에 대한 편광 소멸기의 "편광 소멸 주기"(즉, 편광 소멸기에 의해 설정된 편광 상태의 반복이 조명 시스템의 광학적 시스템 축에 대해 또는 광 진행 방향에 대해 수직한 평면 내의 편광 소멸기 단면에 걸쳐 발생하는 주기)의 적절한 매칭이 수행되며, 마이크로렌즈 어레이를 통과하는 광빔들이 어떤 편광 상태를 갖는지를 상술한 편광 소멸 주기가 결정한다.

"상호 직교하는 편광 상태"라는 표현은 서로에 대해 90°만큼 회전된 선호 편광 방향들을 갖는 선편광 상태뿐만 아니라 반대의 방향성을 갖는 원편광 상태들(즉 좌원 편광된 광과 우원 편광된 광)도 나타내는데 사용된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광 소멸기는 복굴절 재료로 제조되며 조명 시스템의 광학적 시스템 축에 수직한 그의 단면에 걸쳐서 변화하는 두께 프로파일을 갖는다. 여기서, 복굴절 재료라는 용어는 선형 복굴절을 보이는 재료뿐만 아니라 원형 복굴절(즉, 광활성(optical activity))을 보이는 재료를 모두 포함할 것이다.

본 발명의 추가적인 일 실시예에 따르면, 상기 편광 소멸기는, 조명 시스템의 광학적 시스템 축에 수직한 평면에서, 광학적으로 유효한 범위 내에서 어떠한 주기성과도 관련되지 않는 분포를 갖는 상호 수직한 편광 상태들을 만들도록 설계된다. 그러한 접근법에 따르면, 편광 소멸기의 편광 소멸 작용은, 한편으로 편광 소멸기에 의해 설정되는 편광 상태들(또는 편광 줄무늬들)과 다른 한편으로 마이크로렌즈 어레이의 마이크로렌즈들 상의 각각의 위치들과 사이의, 주기적인 중첩 효과를 초래하는 공동 작용이 처음부터 없도록 되며, 그 결과 편광 소멸기에서 동일한 지연 효과(retardation effect)를 경험하는 빔들이 상이한 상대적인 위치들에서(즉, 마이크로렌즈 어레이의 주기성의 정수배만큼 서로 떨어져 있지 않은 위치들에서) 마이크로렌즈 어레이의 개별적인 마이크로렌즈들을 통과하게 된다.

한 태양에 따르면, 한편으로 편광 소멸기에 의해 설정된 편광 상태들과 다른 한편으로 마이크로렌즈 어레이의 마이크로렌즈들 상의 각각의 대응하는 위치들과 사이의, 주기적인 중첩 효과를 초래하는 공동 작용은, 상기 편광 소멸기에 의해 생성된, 비주기적으로 설정되는 편광 상태에 있어서의 변화에 의해 성취될 수 있다. 또한, 여기서 소망하는 효과, 즉 상이한 상대적인 위치들에서 마이크로렌즈 어레이의 마이크로렌즈들을 통과하며 편광 소멸기에 의해 설정된 동일한 편광 상태를 갖는 광빔들은, 이하에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 직선이 아니라 만곡되어 또는 원호(arc) 상으로 연장되는 편광 소멸기의 동일 지연 라인들에 의해 성취될 수도 있다.

본 발명은 또한 마이크로리소그래피 투영 노광 장치, 마이크로리소그래피 부품들의 제조 공정 및 마이크로리소그래피 부품에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 조명 시스템의 동공 평면에서 관련된 잔여 편광 분포에 있어서의 국소적인 변화가 실질적으로 또는 완전하게 제거될 수 있는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명은 이하의 첨부된 도면들에 도시된 예를 통해 실시예들에 의해 이하에서 더욱 상세하게 설명된다:

도 1은 편광 소멸기와 마이크로렌즈 어레이 사이의 상호 작용의 결과로서 조명 시스템의 동공 평면 내에서 잔여 편광에 있어서의 국소적인 변화의 발생을 나타내는 도식적인 도면을 도시하며,
도 2a-b는 동공 평면 내의 잔여 편광에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이 연관된 국소적인 변화를 감소시키거나 회피하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 소멸기의 구성을 나타내는 도식적인 도면을 도시하고,
도 3-4는 동공 평면 내의 잔여 편광에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이 연관된 국소적인 변화를 감소시키거나 회피하기 위한 편광 소멸기의 추가적인 실시예를 나타내는 도식적인 도면을 도시하며,
도 5-9는 추가적인 실시예들에 따른 편광 소멸기의 도식적인 도면을 도시한다.

도 1은 먼저 편광 소멸기와 마이크로렌즈 어레이 사이의 상호 작용의 결과로서 조명 시스템의 동공 평면 내에서 잔여 편광에 있어서의 국소적인 변화의 발생을 설명하기 위한 조명 시스템의 일부분을 나타내는 도식적인 도면을 도시하고 있다.

도 1을 참조하면, 도시된 좌표계에서 선호 편광 방향이 y-방향을 가리키고 있으며 레이저 광원(도시되지 않음), 예를 들어 약 193nm의 작업 파장을 갖는 아르곤 플로라이드 레이저(argon fluoride laser)에 의해 생성되는 선편광된 광은 제 1 웨지판(11)과 제 2 웨지판(12)을 갖는 한레 편광 소멸기(Hanle depolariser)(10)에 입사한다. 상기 웨지판(11 및 12)들은 각각 복굴절 재료, 예를 들어 결정 석영 또는 작업 파장의 광에 대해 투명한 또 다른 적절한 재료로 이루어진다. 상기 제 2 웨지판(12)은, 광학적 시스템 축(OA)에 수직하게 연장되는 그의 광출사면이 제 1 웨지판(11)의 광입사면과 평행한 관계로 배열되어 있고 광학적 시스템 축(OA)에 대해 경사진 그의 광입사면이 제 1 웨지판(11)의 경사진 광입사면과 평행한 관계로 배열되어 있기 때문에, 제 1 웨지판(11)에 의한 빔 편향을 보상하는 역할을 한다.

(도시된 좌표계에서 z-방향으로 연장되는) 광 진행 방향으로 한레 편광 소멸기(10)의 하류측에 배치된 것은, 도 2에 그 평면도가 도시되어 있으며 도시된 예에 따르면 약 1.7mm의 크기 또는 주기를 갖는 벌집 구조로 배열된 회절식 마이크로렌즈(20a, 20b,...)들을 포함하는 프레넬 영역 DOE(Fresnel Zone DOE)의 형태로 된 마이크로렌즈 어레이(20)이다. 상기 마이크로렌즈 어레이(20)는 편광 소멸기(10)의 작용의 결과로서 상이한 편광 상태들로 입사하는 광빔들에 있어서의 각도 분포를 만든다. 그러한 배열에 있어서, 프레넬 영역 DOE의 각각의 개별적인 셀(cell)은 전체 동공 평면(PP) 위로 결상되는데, 여기서 개별적인 셀들 또는 마이크로렌즈(20a, 20b,...)들 내에서 서로에 대하여 대응하는 위치들에 배열된 점들은 동공 평면(PP) 내의 동일한 위치에 결상된다. 상기 개별적인 점들에 입사하여 각각의 위치에서 프레넬 영역 DOE를 통과하는 광빔들은, 편광 소멸기(10)에 의해 프레넬 영역 DOE의 상류측의 문제의 위치에서 생성된 각각의 효과에 따라서, 상호 다른 편광 상태들을 갖는다. 동공 평면 내의 그러한 편광 상태들의 중첩은, 적절한 수단이 없다면, 동공 평면 내의 잔여 편광 분포에 대한 위치-의존적인 기여를 제공한다.

도 1은 또한, 광 진행 방향으로 마이크로렌즈 어레이(20)의 상류측과 한레 편광 소멸기(10)의 하류측에서 발생하며 P20으로 표시된 편광 분포의 도식적이며 크게 간략화된 그림을 도시하고 있다. 이러한 간략화된 도면에서, 편광 분포(P20) 는 상호 직교하는 편광 상태들을 교호하면서 갖는 줄무늬(stripe)들을 포함하며, 여기서 상기 줄무늬 패턴의 주기는 마이크로렌즈 어레이(20)의 주기보다 작다.

이러한 점에서, 광 진행 방향으로 힌레 편광 소멸기(10)의 하류측에서 얻은 편광 분포(P20)는 각각 x-방향과 y-방향으로 교호하는 선편광 상태들의 연속으로서 간략화된 형태로 도시되어 있다. 실제 사실에서, 힌레 편광 소멸기의 크기에 걸친 편광 상태에 있어서의 변화가 알려진 방식으로 연속적으로 발생하며, 그러한 점에서 편광 상태들의 주기적으로 반복되는 연속이 웨지 방향으로(즉, 도시된 좌표계에서 x-방향으로) 설정된다. 달리 말하자면, 어떤 위치로부터 x-방향으로 시작하여, 힌레 편광 소멸기(10)의 편광 소멸 주기 또는 주기성의 절반에 해당하는 일정한 거리 후에, 각각의 직교하는 편광 상태가 발생한다.

도 2a-b를 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명할 구조를 갖는 마이크로렌즈 어레이(20)의 개별적인 셀들 중에서, 도 1은 다섯 개의 셀(20a-20e)들을 도시하고 있다. 조명 시스템의 동공 평면(PP)의 위치가 또한 도시되어 있는데, 여기서 마이크로렌즈 어레이(20)와 동공 평면(PP) 사이에 배치된 렌즈 시스템(30)은 간략함을 위하여 단일 렌즈로 도시되어 있다.

도 1의 도식적인 도면은 상기 동공 평면(PP)에 입사하는 세 개의 빔속(beam bundle)(40, 50 및 60)들의 빔 구성을 도시하고 있는데, 상기 빔속들은, 마이크로렌즈 어레이(20)의 상류측에 존재하며 한레 편광 소멸기(10)에 의해 설정되는 각각의 편광 분포(P20)에 따라서, 상이한 선호 편광 방향들을 갖는다. 그러한 점에서, x-방향을 가리키는 선호 편광 방향을 갖는 부분 빔들이 도 1에서 파선으로 표시되어 있는 반면, y-방향으로의 선호 방향을 갖는 부분 빔들이 도 1에서 실선으로 표시되어 있다.

빔속(40, 50 및 60)들에서, 동공 평면(PP)에 입사하는 부분 빔들로 나누는 것은, 빔속(40)이 상기 동공 평면(PP)에서 y-방향으로 편광된 하나의 부분 빔과 x-방향으로 편광된 두 개의 부분 빔들로 구성되어 상기 빔속(40)이 x-방향으로 편광의 초과를 갖는다는 것을 보여준다. 반면, 빔속(50)은 x-방향으로 편광된 2개의 부분 빔들과 y-방향으로 편광된 3개의 부분 빔들로 구성되어 상기 빔속(50)이 y-방향으로 편광의 초과를 갖는다. 빔속(60)은 y-방향으로 편광된 2개의 부분 빔들과 x-방향으로 편광된 2개의 부분 빔들로 구성된다. 따라서, x-방향 또는 y-방향으로의 편광의 초과를 갖지 않는 것은 오직 상기 빔속(60) 뿐이다.

결과적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 동공 평면(PP)에서의 한레 편광 소멸기(10)와 마이크로렌즈 어레이(20)와의 상호 작용은 실질적으로 줄무늬 형태로 변조되는 잔여 편광 분포에 대한 기여를 제공한다.

이하에서, 마이크로렌즈 어레이(20)의 구조를 더욱 상세하게 설명하기 위하여 도 2a-b에 대한 참조가 우선적으로 이루어질 것이다. 마이크로렌즈 어레이(20)는 다수의 마이크로렌즈(20a, 20b, 20c,...)들을 포함하는데, 도시된 실시예에서 그 각각은 관련된 표면 영역을 채우는 육각형의 형상을 갖는다.

상기 마이크로렌즈(20a, 20b, 20c,...)들은 굴절식일수도 있고 또한 회절식일수도 있으며, 도시된 실시예에서는 소위 프레넬 DOE들의 형태인데, 상기 프레넬 DOE들의 각각은 반경 방향으로 바깥쪽 방향을 따라 서로로부터 증가하는 간격을 가지며 배치된, 원형으로 그리고 동심원 형태로 확장하는 회절식 구조들로 구성된 구조를 기본적으로 알려진 방식에 따라 포함한다.

도 2a-b로부터 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서 상기 마이크로렌즈 어레이(20)는, x-축에 대해 평행한 관계에 있지 않고 (z-축으로 연장되는) 광학 시스템 축(OA)을 중심으로 x-축에 대해 15°의 각도만큼 회전된 마이크로렌즈(20a, 20b, 20c,...)들의 종방향으로 배열되어 있다. x-축에 대한 마이크로렌즈 어레이의 벌집 구조의 그러한 회전 배치의 유일한 목적은, 소위 인터그레이터 바(integrator bar)에 의하여 조명 시스템에서 발생하는 후속하는 광 혼합 효과를 고려하여 원형 조명 설정에 대한 향상된 접근을 달성하기 위한 것이다. 그러나, 본 발명은 x-축에 대한 마이크로렌즈 어레이(20)의 벌집 구조의 도시된 회전 배치에만 한정되는 것이 아니며, 그 대신에 상기 마이크로렌즈 어레이(20)는 x-축에 대하여 (0°, 즉 회전이 없는 것을 포함하여) 다른 회전 각도로 배열될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 2a는 또한 두 개의 점(P1 및 P2)을 도시하고 있으며, 상기 점(P1 및 P2)들을 연결하는 직선은 P1P2로 표시되어 있다. 마이크로렌즈 어레이(20)의 개별적인 마이크로렌즈(20a, 20b, 20c,...)들은 동일하며 점(P1 및 P2)들은 마이크로렌즈(20a 및 20b)들 내부에서 동일한 상대적 위치에 각각 배치되어 있고, 상기 점(P1 및 P2)들로부터의 광빔 또는 광자들은 동공 평면(PP) 내의 동일한 위치에서 만난다. 따라서 도 2a에서 마이크로렌즈 어레이(20)에 걸친 연결선(P1P2)의 어떠한 평행한 이동도, 동공 평면(PP) 내의 동일한 위치에서 만나거나 또는 상호 중첩된 관계에 있는 광빔들이 지나게 되는 두 점들의 연결을 가져온다.

본 발명에 따르면 도 2b로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 한레 편광 소멸기(10)의 편광 소멸 주기(D1)는 이제 마이크로렌즈 어레이의 주기성에 매칭되거나 또는 그에 적합하게 된다. 그러한 매칭은, 한레 편광 소멸기(10)의 편광 소멸 주기(D1)에 관한 적절한 선택이, 마이크로렌즈 어레이(20) 내의 점(P1 및 P2)들을 통과하는 광빔들(따라서 동공 평면(PP)에서 상호 중첩되는 관계에 있는)이 직교하는 편광 상태들을 갖는 것을 제공하도록 수행된다. 따라서, 이는 동공 평면(PP)에서 동일한 위치에 각각 입사하는 광빔들이 직교하는 편광 상태들을 갖는 것을 제공하며, 이는 동공 평면(PP)에서의 중첩의 결과로서 편광되지 않은 광을 가져온다.

도 2b를 참조하면, 마이크로렌즈 어레이(20)의 주기성에 대한 한레 편광 소멸기(10)의 편광 소멸 주기(D1)의 그러한 매칭은 다음의 조건(2):

에 대응하며, 여기서 a는 마이크로렌즈 어레이(20)의 주기성을 나타내고 α는 x-축에 대한 마이크로렌즈 어레이의 회전 각도(도시된 실시예에서 α=15°)를 나타낸다.

상기 한레 편광 소멸기(10)의 편광 소멸 주기(DP)는 다음의 관계식(3):

에 따라 한레 편광 소멸기(10)의 웨지각(wedge angle) γ으로부터 유도된다. 여기서 Δn는 정상 굴절률 n₀와 이상 굴절률 n_e 사이의 차이 n₀-n_e를 나타내는데, 도시된 실시예에서 결정 석영의 경우에, λ=193.36nm의 파장에 대해, 상기 차이는 Δn = 0.13465이다. 특정한 실시예에 있어서, 마이크로렌즈 어레이(20)의 주기성에 대하여 약 a ~ 1.9nm의 값이 선택된다. 수학식(2)에 따르면, 이는 DP = D1에 대해, 즉 한레 편광 소멸기(10)의 기본 편광 소멸 주기(D1)에 대해 D1 ~ 3.68mm의 값을 준다. 또한, 역시 적절한 편광 소멸 주기(DP)는 D1/3^N으로 주어지는데, 여기서 N은 0보다 큰 자연수이다. 즉, 본 발명에 따라 소망하는 효과를 일으키는 한레 편광 소멸기(10)의 편광 소멸 주기(DP)의 값들은, 다음과 같이:

기본 편광 소멸 주기(D1)의 1/3, 1/9 등으로 발생할 수도 있다.

만약 편광 소멸 주기에 대해 D1/3의 값이 선택된다면, 사용된 편광 소멸기가 (복굴절 재료의 광학적 결정축과 레이저 광원으로부터 오는 선편광된 광의 전기장 세기 벡터의 진동 방향 사이에 45°의 각도를 갖는) 복굴절 웨지뿐만 아니라 보상 웨지로도 구성된 한레 편광 소멸기인 경우에, 값 γ = 40'(원호의 분(minutes of arc)) 및 14"(원호의 초(seconds of arc))가 웨지각에 대한 수학식(3)으로부터 달성된다.

따라서 일반적으로 말하여, 편광 소멸기의 편광 소멸 주기(DP)는 다음의 조건:

이 만족되도록 선택되는데, 여기서 대응하는 웨지각 γ는 수학식(3)으로부터 확인된다. 그러한 방식으로 확인될 웨지각 γ에 관하여, 5퍼센트까지의, 바람직하게는 2퍼센트까지의, 더욱 바람직하게는 1퍼센트까지의 편차가 본 발명에 의해 허용 또는 포용될 수 있는 것으로 여겨진다.

도 3 및 도 4를 참조하여 이하에서 설명되는 추가적인 일 실시예에 따르면, 만약 대신에 유사한 방식으로 웨지 방향에 수직한 방향을 따라(즉 y-방향을 따라) 교호하는 순서의 직교하는 편광 상태들이 설정된다면, 마이크로렌즈 어레이(20)의 주기성에 대한 x-방향으로의 한레 편광 소멸기의 편광 소멸 주기의 적합화 없이도, 동공 평면(PP)에서의 상호 직교하는 편광 상태들의 중첩에 대한 상술한 개념이 수행될 수 있다. 이는 또한, 각각의 경우에 일정한 거리 y₀ 후에 입력 편광이 90°만큼 회전되도록 하는 방식으로 편광 상태에 있어서의 계단형 변화가 y-방향으로 생성되도록 수행된다.

편광 상태에 있어서의 그러한 계단형 변화를 만들기 위해서, 일 실시예는, x-방향으로는 여전히 웨지 구성을 갖지만, y-방향으로는 연속적인 계단들 사이에서 λ/2(또는 그의 홀수 배)의 유효 지연차(retardation difference)가 존재하도록 하는 (예를 들어 에칭에 의해 만들어진) 계단들을 갖도록 구성될 수 있는 편광 소멸기를 제공한다. 그러한 목적을 위하여, 예를 들어 도 1에 도시된 실시예의 일 변형예에서, y-방향으로 서로 연달아 오는 줄무늬 형태의 홈과 돌출부들로 구성되는 구조를 갖는 방식으로 에칭에 의하여 웨지판의 평평한 광입사면이 제공될 수 있다. 결정 석영으로 편광 소멸기의 웨지판을 제조하는 경우에 있어서, 홈과 후속하는 돌출부 사이의 λ/2의 소망하는 지연차는 약 7㎛의 깊이를 갖는, 줄무늬 형태의 홈의 에칭에 의해 설정될 수 있다. 대안적인 일 실시예에 따르면, 서로에 대한 상대적인 λ/2의 지연차 또는 상대적인 경로차(path difference)를 갖는 일련의 계단형 영역들의 설정은 광학적으로 활성인 재료(예를 들어, 조명 시스템의 광학적 시스템 축에 대해 평행한 관계에 있는 광학적 결정축의 배향을 갖는 결정 석영)로 된 추가적인 구성요소에 의해 성취될 수도 있다. 그러한 경우에, 상기 추가적인 구성요소의 두께 프로파일은, 선호 편광 방향의 회전 각도가 서로 90°만큼 다른 줄무늬 형태의 영역들이 y-방향으로 연속하여 발생하는 방식으로, 광학적 결정축의 방향을 따라 변화한다.

그러한 점에서 얻어지는 효과는 도 3 및 도 4에 의하여 도시되는데, 여기서 도 3은, 한편으로는 y-방향으로 연속하여 발생하며 x-방향으로의 줄무늬 형태로 연장되는 힌레 편광 소멸기의 상술한 영역(301, 302, 303 및 304)들에 의해, 다른 한편으로는 광 진행 방향을 따르는 마이크로렌즈 어레이와의 조합으로, 각각 만들어지는 추가적인 서브-동공(sub-pupil)(310, 320, 330 및 340)들을 도시하고 있다.

도 3 및 도 4에서는 포함되지 않은, 마이크로렌즈 어레이의 주기성에 대한 한레 편광 소멸기의 편광 소멸 주기의 매칭의 결과로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 각각 얻어지는 상기 서브-동공(310 내지 340 및 410 내지 440)들은 각각 모아레 패턴(moire pattern)을 보인다. 도 3에 도시되어 있듯이 그러한 모아레 패턴들은 서브-동공(310 내지 340)들의 중첩에 의하여 얻어지는 편광 분포(350)에 추가되어 동공 평면에서 국소적으로 변화하는 잔여 편광 분포(또는 결과적인 모아레 패턴)를 제공하지만, y-방향으로 추가적으로 만들어진 상술한 계단 기능의 결과로서, 도 4에 도시된 것과 같은 서브-동공(410 내지 440)의 추가는 실질적으로 편광되지 않은 광을 갖는 편광 분포(450)를 이끌어낸다.

본 발명의 추가적인 실시예들이 도 5 내지 도 9를 참조하여 이하에서 설명되는데, 이들도 역시 한편으로는 한레 편광 소멸기(10)의 효과들에 관하여 다른 한편으로는 마이크로렌즈 어레이(20)의 효과들에 관하여 발생하는 중첩으로 잔여 편광에서의 주기적인 중첩 구조들의 발생을 방지하는 본 발명의 개념을 기초로 한다.

그러나, 상술한 실시예들과는 다르게, 도 5 내지 도 9의 추가적인 실시예들에 따른 주기적인 중첩 구조들의 방지는 마이크로렌즈 어레이의 주기성에 대해 한레 편광 소멸기의 편광 소멸 주기를 매칭시키는 것에 의해 수행되지 않고, 오히려 한편으로는 편광 소멸기에 의해 설정되고 다른 한편으로는 마이크로렌즈 어레이의 마이크로렌즈들 상의 각각의 위치들에 의해 설정되는 편광 상태들(또는 편광 줄무늬들) 사이에서와 같은, 주기적인 중첩 구조를 초래하는 공동 작용이 없는 그러한 성질을 원래부터 갖는 편광 소멸기의 편광 소멸 작용에 의해 수행된다.

이하에서 설명하는 바와 같이, 주기적인 중첩 구조를 초래하는 공동 작용은 한편으로는 비주기적으로 설정되는, 편광 소멸기에 의해 만들어지는 편광 상태에서의 변화에 의해 방지될 수 있다(이하의 도 5 내지 도 7 참조). 추가적으로, 동공 평면에서의 주기적인 중첩 구조 또는 잔여 편광에 있어서의 국소적인 변화를 방지하는 소망하는 효과는, 일직선으로 연장되지 않고 만곡된 또는 원호(arc) 상으로 연장되는 편광 소멸기의 동일 지연 라인들에 의해서도 성취될 수 있다(도 8 및 9 참조). 상기 두 경우는 모두, 편광 소멸기 내에서 동일한 지연 효과를 경험하는 빔들이 상이한 관련 위치들에서(즉, 마이크로렌즈 어레이의 주기성의 정수배만큼 서로 떨어져 있지 않은 위치들에서) 마이크로렌즈 어레이의 상이한 마이크로렌즈들을 통과하는 것을 제공한다. 오히려, 편광 소멸기 내에서 동일한 지연 효과를 경험하는 또는 동일한 편광 상태를 갖는 빔들이 상이한 관련 위치들에서 마이크로렌즈 어레이의 각각의 마이크로렌즈를 통과함으로써, 그 결과 동공 평면 내의 잔여 편광 분포에 있어서의 국소적인 변화(또는 주기적인 중첩 구조, 비트 효과(beat effect) 또는 모아레 패턴)가 역시 방지된다.

도 5a 내지 도 5b는, 도 1의 한레 편광기 소멸기(10)와는 달리, 웨지판들로 형성되지 않고 실린드리컬 렌즈(510 및 520)들로 형성되는 편광 소멸기(500)의 일 실시예를 도시하고 있다. 더욱이, 이번에 복굴절 재료로 형성되는 상기 실린드리컬 렌즈(510 및 520)들에서의 광학적 결정축들의 배향은 도 1에 도시된 한레 편광 소멸기(10)의 각각의 배향들과 유사하게 연장된다. 제 2 실린드리컬 렌즈(520)는 제 1 실린드리컬 렌즈(510)에 의해 초래된 빔 편향을 보정하는 역할을 하며, 또한 상기 두 실린드리컬 렌즈(510 및 520)들이 평면-평행한 기하학적 형상을 전체적으로 제공하기 위하여 서로를 보충하도록 결과적으로 상기 제 1 실린드리컬 렌즈에 대해 상보적인 구성을 갖는다. 도 5의 실시예의 변형예에서, 도 1의 실시예에서와 마찬가지로, 제 2 실린드리컬 렌즈(520)는 광학적으로 등방성인 재료(예를 들어, 석영 유리)로 제조될 수도 있다는 점을 이해할 것이다.

도 5b는 도 5a에 도시된 편광 소멸기(500)에 의해 얻어진 편광 상태에 있어서의 변화를 보여주는 도식적인 도면이다. 이러한 점에서 다시 한번 도 1과 유사하게, 광 진행 방향으로 편광 소멸기(500)의 하류측에 제공되는 편광 분포는, 상호 직교하는 선호 편광 방향을 갖는 영역들을 포함하는 줄무늬 패턴으로서 도식적으로 간략화된 형태로 도시되어 있다. 그러한 줄무늬들의 폭(또는 x-방향으로 연장)이 편광 소멸기(500)의 중심 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 2차 함수적으로 감소한다는 것을 알 것이다.

추가적인 일 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 것과 같은 편광 소멸기(600)는 구면 렌즈들, 즉 도 1 및 도 5와 각각 유사한 결정 배향들을 갖는 복굴절 재료로 된 평볼록 렌즈(610)와 평오목 렌즈(620)로도 만들어질 수 있다. 편광 소멸기(600)의 이러한 구성은 특히 제조 공학적인 관점에서, 더욱 특히 평볼록 렌즈(610)와 상보적인 관계에 있는 평오목 렌즈(620)의 제조가 더 쉽다는 점에도 유리하다.

상기 렌즈(610 및 620)들의 광학적 결정축들은 각각, 도 1 및 도 5와 유사하게 서로에 대해 90°의 각도로 그리고 조명 시스템의 광학적 시스템 축에 수직한 평면 내에 배열된다.

편광 소멸기의 범위에 걸쳐 동일한 지연 효과의 위치들의 간격에서 국소적인 변화를 달성하는 것을 제공하는 편광 소멸기의 상술한 구성은 실린드리컬 렌즈들 또는 구면 렌즈들로 이루어진 편광 소멸기의 상술한 구성에 제한되는 것이 아니다. 오히려, 편광 소멸기를 제조하기 위하여 조립되는, 복굴절 재료를 포함하는 렌즈 소자들은, 궁극적으로 편광 소멸 작용에 대한 원인이 되는 두께 프로파일에 있어서의 변화가 광축에 대하여 반경 방향으로 비선형이 되도록 선택되는 어떠한 다른 형태로 될 수도 있다. 일반적으로 말해서, 이는 자유 형태 표면(free form surface)의 형태일 수 있는 편광 소멸기의 광학적으로 동작하는 계면에 의해 성취될 수도 있다. 그러한 점에서, 빔 편향을 보정하는데 있어서 유일한 중요한 고려는, 상보적인 짝을 이루는 부분이 성공적인지(도 6의 평오목 렌즈(620)들 또는 도 5의 실린드리컬 렌즈(520)와 유사하게)에 관한 것이다. 도 7은 자유 형태의 계면들을 갖도록 설계된 편광 소멸기(700)의 도식적인 도면이다.

도 8에 도시된 것과 같은 편광 소멸기(800)의 추가적인 실시예에서, 상기 편광 소멸기의 제 1 렌즈 소자(810)는 다시 x-방향으로 웨지-형상이지만 실린더의 기하학적 형태가 중첩되어 있는 단면을 갖는다. 이는, xz-단면으로 볼 때 (z-방향으로 측정된) 상기 렌즈 소자(810)의 두께가 양의 x-축을 따라 선형적으로 감소하지만, 동시에 yz-단면으로 볼 때 z-방향으로의 렌즈 소자(810)의 크기가 y-좌표에 대하여 2차 함수적인 의존성을 각각 보인다는 것을 의미한다. 제 2 렌즈 소자(820)는 다시 상기 제 1 렌즈 소자(810)에서의 빔 편향을 보상하기 위한 목적으로 제 1 렌즈 소자(810)와 상보적인 관계에 있으며 따라서 제 1 및 제 2 렌즈 소자(810, 820)들은 다시 평면-평행한 기하학적 형상을 달성하기 위하여 서로를 보충한다.

상기 렌즈 소자(810 및 820)들에서의 광학적 결정축들의 배향은 상술한 실시예들과 유사하게 선택된다. 즉, 상기 광학적 결정축들은 다시 조명 시스템의 광학적 시스템 축(OA)에 수직한 평면 내에 있으며 서로에 대해 90°의 각도를 포함한다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 렌즈 소자(820)는 대신에 광학적으로 등방적인 재료(예를 들어 석영 유리)로도 제조될 수 있다.

상기 편광 소멸기(800)의 설계 구성의 결과는, x-방향을 따른 배향 및 크기에 있어서 지연이 일정한 통상적인 이중 웨지와는 달리, x-방향으로도 그리고 y-방향으로도 모두 크기와 방향에 있어서 위치에 의존하는 지연이 달성된다는 것이다. 즉, 제 1 편광 소멸기 소자를 통과하는 빔들이 동일한 지연 효과를 경험하도록 하는 상기 제 1 편광 소멸기 소자(810) 상의 위치들이 비선형적인 곡선 또는 원호 상이 놓여 있는 그러한 만곡된 구성으로 ("편광 소멸 줄무늬"라고도 불리는) 상기 동일 지연 라인들이 연장된다. 도 5 내지 도 7을 참조하여 앞서 설명한 실시예들과 유사하게, 이는, 동일 지연의 그러한 광빔들이 서로 상이한 상대적인 위치들에서 마이크로렌즈 어레이(20)의 개별적인 렌즈(20a, 20b, 20c)들을 통과하는 것을 역시 제공한다. 결과적으로, 다시 한번 이는, 한편으로는 편광 소멸기와 다른 한편으로는 마이크로렌즈 어레이 사이의 상호 작용으로부터 발생하는 주기적인 중첩 구조의 소망하는 방지를 제공한다.

편광 소멸기(900)의 추가적인 일 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 상기 편광 소멸기(900)는 다시 한번, 도 1의 한레 편광 소멸기(10)와 유사하게, 선형적인 복굴절 재료(예를 들어 광학적 시스템 축(OA)에 대해 또는 광 진행 방향에 대해 수직한 관계로 연장되는 광학적 결정축을 갖는 결정 석영)로 된 웨지판의 형태인 제 1 서브소자(910)를 포함한다. 상기 편광 소멸기(900)는 광학적으로 활성인 재료, 예를 들어 광학적 시스템 축 또는 광 진행 방향에 평행한 관계로 연장되는 광학적 결정축을 갖는 결정 석영으로 된 ("회전 웨지"로서) 제 2 서브소자(920)를 더 포함하는데, 여기서 상기 제 2 서브소자(920)의 웨지 구성과 제 1 서브소자(910)의 웨지 구성은 상호 수직한 평면들 내에서 있다. 도 9에 도시된 실시예에서, 제 2 서브소자(920)의 웨지 구성은 y-방향인 반면, 제 1 서브소자(910)의 웨지 구성은 x-방향이다.

제 1 서브소자(910)와 제 2 서브소자(920)에 의해 초래된 빔 편향의 보정은 광학적으로 등방성인 재료(예를 들어 석영 유리)로 된 추가적인 보상 소자(도시되지 않음)에 의해 수행될 수 있다. 도 9의 편광 소멸기(900)의 설계 구성도 역시 x-방향으로 그리고 y-방향으로 모두 위치 의존적인 지연 효과를 제공한다. 도 5 내지 도 8의 실시예들에서와 같이, 그 결과는, 편광 소멸기(900)에서 동일한 지연 효과를 경험하는 광빔들이 상이한 위치들에서 마이크로렌즈 어레이(20)의 개별적인 마이크로렌즈(20a, 20b, 20c,...)들을 통과하여, 한편으로는 마이크로렌즈 어레이(20)의 마이크로렌즈(20a, 20b, 20c,...)들 내의 위치들과 한편으로는 편광 소멸기(900)에 의해 발생한 편광 상태들 사이에서와 같은, 주기적인 중첩 패턴을 초래하는 공동 작용이 방지된다는 것이다.

비록 본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 다양한 변형들 및 대안적인 실시예들이, 예를 들어 개별적인 실시예들의 특징들을 조합하거나 및/또는 교환함으로써 본 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 그러한 변형들 및 대안적인 실시예들도 역시 본 발명에 의해 포함되며 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위의 의미에서 그리고 그의 등가물에 의해서만 한정된다는 점을 본 기술분야의 당업자들은 이해할 것이다.

Claims

마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템에 있어서,
편광 소멸기(10, 500-900),
광 진행 방향으로 상기 편광 소멸기(10, 500-900)의 하류측에 위치되는 광 혼합 시스템; 및
광 진행 방향으로 상기 광 혼합 시스템의 상류측에 배치되어 있으며 다수의 요소들이 주기성을 갖고 배치되어 있는 부재를 포함하며;
상기 편광 소멸기(10, 500-900)는 상기 광 혼합 시스템과 공동으로 상기 편광 소멸기(10, 500-900)에 입사하는 편광된 광의 편광 소멸을 초래하고;
상기 편광 소멸기(10)는 상호 직교하는 편광 상태들의 연속을 만들며, 상기 연속은 상기 편광 소멸기의 단면에 걸쳐서 주기적이며 편광 소멸 주기로 표시될 수 있고, 상기 편광 소멸 주기는, 상기 부재의 요소들의 주기성에 대응하는 서로로부터의 간격을 갖는 위치들에서 상기 부재의 상호 인접한 요소들을 통과하는 적어도 두 개의 광빔들이 상호 직교하는 편광 상태들을 갖도록, 상기 부재의 요소들의 주기성에 맞게 조정되어 있고; 그리고
- 광 진행 방향으로 부재의 하류측에서의 상기 조명 시스템에 배치된 동공 평면(PP)에서 발생하는 잔여 편광 분포에 대한, 한편으로는 상기 편광 소멸기(10, 500-900)와 다른 한편으로는 상기 부재의 요소들의 주기성과의 상호 작용에 의해 제공되는 기여가 5% 이하의 최대 편광도를 갖는, 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,
사용하는 동안, 상기 부재가 상기 광빔들에서 각도 분포를 만드는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 부재의 요소들 중 적어도 일부가 한 어레이에 위치되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
광 진행 방향으로 상기 부재의 하류측에 배치된 동공 평면(PP)에서 발생하는 잔여 편광 분포에 대한 상기 기여는 2% 이하의 최대 편광도를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부재의 상호 인접한 요소들을 통과한 후에 상기 동공 평면(PP)에서 상호 중첩된 관계에 있는 적어도 두 개의 광빔들이 상호 직교하는 편광 상태들을 갖도록, 상기 편광 소멸 주기(DP)가 상기 부재의 요소들의 주기성에 맞게 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광 소멸 주기(DP)가 다음의 조건식:

을 만족하며, 여기서 a는 상기 부재의 요소들의 주기성을 나타내고, α는 상기 부재와 상기 조명 시스템의 광학적 시스템 축(OA)에 수직인 평면 사이의 각도(α ≥ 0)를 나타내고, DP는 상기 편광 소멸 주기를 나타내며, N은 0보다 크거나 같은 정수를 나타내는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광 소멸기(10, 500-900)가 복굴절 재료로 제조되며 상기 조명 시스템의 광학적 시스템 축(OA)에 수직인 그의 단면에 걸쳐서 변화하는 두께 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광 소멸기(10)가 그 광입사면에 대해 웨지각(wedge angle)으로 연장되는 광출사면을 갖는, 복굴절 재료로 된 적어도 하나의 웨지-형태의 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 편광 소멸기(10)가, 웨지 방향에 수직인 방향으로, 교호하는 순서의 상호 직교하는 편광 상태들을 생성하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 교호하는 순서의 상호 직교하는 편광 상태들이, 웨지 방향에 수직인 방향으로의 상기 편광 소멸기(10)의 두께 프로파일에 있어서의 변화에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 교호하는 순서의 상호 직교하는 편광 상태들이, 상기 조명 시스템의 광학적 시스템 축(OA)의 방향으로 변화하는 두께 프로파일을 갖는 광학적으로 활성인 재료의 영역에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부재의 요소들이 굴절 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부재의 요소들이 회절 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부재가 광 진행 방향으로 상기 편광 소멸기(10)의 하류측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광 소멸기(10, 500-900)에 입사하는 편광된 광이 선편광된 광인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
조명 시스템 및 투영 대물렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 있어서,
상기 조명 시스템은 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따라 설계되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
미세 구조화된 부품들의 마이크로리소그래피 방식의 제조를 위한 방법에 있어서,
감광성 재료의 층이 도포되어 있는 기판을 제공하는 단계;
복사될 구조들을 갖는 마스크를 제공하는 단계;
제 16 항에 기재된 마이크로리소그래피 투영 노광 장치를 제공하는 단계; 및
상기 투영 노광 장치에 의해 상기 마스크의 적어도 일부분을 상기 층의 영역 위로 투영시키는 단계를 포함하는 방법.
제 17 항에 기재된 방법에 의해 제조된 미세 구조화된 부품.