KR101529939B1

KR101529939B1 - 광학 장치, 특히 ｅｕｖ 리소그래피용 투영 노광 장치, 및 오염이 감소된 반사형 광학 요소

Info

Publication number: KR101529939B1
Application number: KR1020097003520A
Authority: KR
Inventors: 더크 하인리히 엠; 슈테판 뮬렌더; 토마스 슈타인; 요한네스 후버투스 조세피나 무어스; 바스티안 테오도르 볼스크리힌; 디터 크라우스; 리차드 버스루이스; 마커스 게스하르두스 헨드리쿠스 메이예링크
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하; 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2015-06-18
Also published as: US20130148200A1; US20090231707A1; TWI430043B; CN101968609A; CN101495921A; EP1927032B1; TW200834246A; CN101968609B; JP5129817B2; JP2010503980A; DE102006044591A1; EP1927032A2; US8382301B2; US8585224B2; CN101495921B; WO2008034582A3; KR20090057368A; WO2008034582A2

Abstract

본 발명은, 내부 공간(15)을 둘러싸는 하우징(2); 상기 하우징(2) 내에 배치되는 하나 이상의 특히 반사형 광학 요소(4 내지 10, 12, 14.1 내지 14.6); 상기 하우징(2)의 내부 공간(15)에 진공을 발생시키기 위한 하나 이상의 진공 발생 장치(3);및 상기 하우징(2)의 내부 공간(15)에 배치되고, 상기 광학 요소(4 내지 10, 12, 14.1 내지 14.6)의 적어도 광학 표면(17, 17.1, 17.2)을 둘러싸는 하나 이상의 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.10)을 포함하고, 오염 감소 장치가 상기 진공 하우징(18.1 내지 18.10)에 결합되고, 상기 오염 감소 장치는 상기 내부 공간(15)의 오염 물질의 분압에 대하여 상기 광학 표면(17, 17.1, 17.2)과 적어도 매우 근접하여 오염 물질 특히 물 및/또는 탄화수소의 분압을 감소시키는 것을 특징으로 하는 광학 장치, 특히 EUV 리소그래피용 투영 노광 장치(1)에 관한 것이다.

반사형 광학 요소, 광학 표면, 오염 감소 장치, EUV 리소그래피, 투영 노광 장치, 진공 하우징

Description

광학 장치, 특히 ＥＵＶ 리소그래피용 투영 노광 장치, 및 오염이 감소된 반사형 광학 요소{OPTICAL ARRANGEMENT, IN PARTICULAR PROJECTION EXPOSURE APPARATUS FOR EUV LITHOGRAPHY, AS WELL AS REFLECTIVE OPTICAL ELEMENT WITH REDUCED CONTAMINATION}

본 출원은 35 U.S.C. §119(a) 하에 2006. 12. 19자로 출원된 독일 특허 출원 제 10 2006 044 591.0 호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원의 전체 내용은 본원에 참조로 통합된다.

본 발명은 내부 공간을 둘러싸는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되는 적어도 하나의 특히 반사형 광학 요소, 및 상기 하우징의 내부 공간에 진공을 발생시키기 위한 적어도 하나의 진공 발생 장치를 포함하는 광학 장치, 특히 EUV(극자외선) 리소그래피용 투영 노광 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 기판 및 상기 기판에 대향하는 면 중 하나에 반사형 광학 표면을 포함하는 전기 전도성 다층 시스템을 포함하는 반사형 광학 요소에 관한 것이다.

광학 요소가 하우징의 내부 공간에서 진공 조건 하에 작동되는 광학 장치는 많이 알려져 있다. EUV 투영 노광 장치에서, 전형적으로 반사형 요소, 특히 거울이 광학 요소로서 사용되며, 이는 이러한 적용에서 사용되는 대략 13 nm의 파장에서 충분한 전달을 제공하는 어떠한 광학 물질도 알려져 있지 않기 때문이다. 이러한 투영 조명 장치에서, 다층 거울의 내용 연한은 오염 입자 또는 기체에 의하여 제한되므로 거울을 진공에서 작동하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 광학 요소를 세 개 이상의 상호연관된 하우징 부분으로 구분하는 것이 알려져 있으며, 상기 하우징 부분들은 분할벽에 의하여 광원 및 조명 방사의 초점을 맞추기 위한 컬렉터를 포함하는 제1 하우징 부분, 조명 시스템을 포함하는 제2 하우징 부분, 및 투영 광학 장치를 가지는 제3 하우징 부분으로 구분되고, 상기 하우징 부분 내 압력은 US 2005/0030504 A1에 기재된 바와 같이 서로 다르게 선택되며, 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로 통합된다. 본원의 문맥상, 용어 "하우징"은 EUV 투영 노광 장치 전체의 하우징 및 상기 장치의 부분적 영역, 특히 상기 하우징 부분들 중 하나를 모두 의미한다.

이와 같은 EUV 투영 노광 장치 또는 이의 개별적 하우징 부분들은 진공 조건 하에 작동되며, 레지스트로부터 탈기 생성물을 감소시키기 위한 동적 가스 록(DGL: dynamic gas lock)을 사용하여 10^-1 mbar 이상의 수소 분압을 달성하는 것이 가능하나, 대개 약 10-3 mbar 이하의 압력이 얻어진다. 후자의 압력 영역에서, 분자 이동이 자유롭다;즉. 오염 기체가 전체 시스템으로 전파될 수 있다. 이러한 이유로, 달성가능한 오염 기체 분압은 광학 표면 주위에 또는 그로부터 떨어져 존재하는 진공 용기의 모든 구성 요소에 의하여 제한된다. 본원의 문맥상, 오염 기체는 특히 극자 외(EUV) 방사선에 노출시 광학 표면에 침적물을 형성하기 쉬운 기체로서 정의된다. 이와 관련하여, 100 amu 이상의 원자 질량을 가지는 비휘발성 탄화수소는 오염 물질로 취급되는 반면, 일반적으로 100 amu 이하의 원자 질량을 가지는 휘발성 탄화수소, 예컨대 메탄(CH₄)은 극자외선 조사시에도 대개 휘발성을 유지하므로 광학 표면에 침적물을 형성하지 않는다.

모든 유형의 원자, 분자 및 화합물은 광학 표면에 도달하여 그에 점착될 가능성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 방사된 극자외선 및 그 결과 생성된 광전자, 특히 2차 전자와 함께, 원자, 분자 또는 화합물은 광학 표면과 반응하여 오염 및 손상을 증가시키고 거울 반사 손실을 초래하고 따라서 전체적으로 광학 전달 손실을 초래할 가능성이 있다. 또한, 점착 분자는 온도 증가, 광 방사, 또는 전자 방사에 의하여 표면(예컨대, 체임버 벽 등)으로부터 스스로 탈착될 수 있다. 나아가, 광학 표면 위에 과도한 전하가 광전자, 특히 2차 전자에 의하여 발생되어 하전된 오염 입자를 유인하므로 오염 물질이 또한 광학 표면 위에 침적될 수 있다.

광학 표면을 세정제 특히 세정 기체와 접촉시킴으로써 광학 표면에 점착하는 오염 물질을 적어도 부분적으로 제거하는 것 또한 알려져 있다. 이러한 방식으로, 세정 기체로서 원자 수소를 사용하여 광학 표면으로부터 탄소 오염을 제거할 수 있다. 그러나, 원자 수소는 탄소뿐 아니라 광학 표면 환경에 존재하는 다른 물질(특히, 금속 수소화물 형성에 의하여 금속)과도 반응성이 높기 때문에, 이들 성분에 의하여 그 세정 자체에 의하여 방출되는 오염 물질이 광학 표면에 점착될 수 있다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 오염 물질의 점착이 감소된 상기 도입부에 언급한 유형의 광학 장치 및 반사형 광학 요소를 제공하는 것이다.

발명의 개요

본 발명의 제1 측면에 따라, 상기 목적은, 광학 장치가 하우징의 내부 공간에 배치되고 광학 요소의 적어도 광학 표면을 둘러싸는 진공 하우징을 포함하고, 상기 내부 공간의 오염 물질의 분압에 대하여 광학 표면에 아주 근접하여 오염 물질, 특히 물 및/또는 탄화수소의 분압을 감소시키는 오염 감소 장치가 상기 진공 하우징과 결합되는 것에 의하여 충족된다.

종래 기술에서, 개별적 광학 표면은 예컨대 EUV 광학 장치 및 이와 관련된 리소그래피 노광 장치 내에 각각 포함될 수 있는 광학 장치의 다른 모든 비-광학적 물질로부터 분리되지 않는다. 따라서, 그러한 장치에서, 진공 조건은 광학 요소 자체에 의하여 제한되는 것이 아니라 진공 시스템의 모든 추가적 구성 요소에 의하여 제한된다. 이러한 장치는 특히 진공 환경에 사용되는 대부분의 물질들이 소성 가능하지 않으므로 하우징 내에 절대적으로 달성가능한 진공이 상기 물질들의 탈기에 의하여 제한된다는 점에서 불리하다.

따라서, 본 발명은 내부 공간에 적어도 하나의 부가적인 진공 하우징을 제공함으로써 광학 표면을 하우징의 나머지 내부 공간에 존재하는 비-광학 물질로부터 적어도 부분적으로 차폐하는 것을 제안한다. 한편, 내부 공간을 구분하는 분할벽을 제공하는 것 자체만으로는, 특히 광학 요소가 소성 가능하지 않다면, 오염 물질을 탈기시키는 비-광학적 요소와 광학 표면을 분리하는 것이 가능하지 않다. 부가적인 진공 하우징이 바람직하게 광학 요소 또는 이와 결합된 마운트 위에 배치되고, 광학 표면의 적어도 부분적 영역을 둘러싸며, 특히 광학 요소를 포함하는 부분적 공간이 하우징의 내부 공간으로부터 분리된다. 경사가능한 광학 요소가 EUV 투영 노광 장치에 빈번하게 사용되므로, 진공 하우징은 상기 진공 하우징과 광학 요소 표면 사이에 필요하다면 상기 광학 요소를 경사지게 하는 역할을 제공하는 5 mm 미만, 바람직하게 3 mm 미만, 특히 바람직하게 1 mm 미만의 매우 작은 틈이 남거나 또는 그 위치에서 유연성 진공 구성 요소(예컨대, 특히 파형 금속 벨로스)가 설치되록 고정된다. 유리한 레이아웃에서, 오프닝은 외부로부터 진공 하우징 내부로 오염 물질의 확산 및/또는 전달을 가능한 한 감소/억제하도록 하는 면적 및 길이를 가진다.

동시에, 상기 오염 감소 장치는 진공 하우징 내에 존재하거나 침입하는 오염 입자/분자가 광학 표면에 도달하는 것을 매우 크게 방지한다. 본 발명은 따라서, 감소된 수의 오염 입자/분자를 가지는 소형 환경, 즉 초고진공이 광학 표면 주위에 생성되어 보다 적은 입자/분자가 광학 표면에 침적되도록 하므로, 광학 요소 표면 주위에 오염을 감소시킨다.

이를 위하여, 상기 표면에 아주 근접하여 오염 입자/분자의 분압을 감소시키고, 이러한 방식으로 오염 물질에 있어서 하우징의 나머지 내부 공간 및/또는 진공 하우징의 나머지 내부 공간에 존재하는 오염 물질의 분압에 대하여 보다 나은 진공을 달성하는 것이 적절하다. 본원의 문맥상, 용어 광학 표면에 "아주 근접하여"는 상기 표면으로부터 1 cm 미만, 바람직하게는 0.5 cm 미만의 거리를 의미하며, 특히 그 표면 자체를 의미하기도 한다. 상기 표면에 아주 근접하여 오염 물질의 분압이 낮을수록, 오염 성장 및 광학 표면의 손상 가능성이 낮아진다.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 오염 감소 장치는 진공 하우징의 적어도 부분적 영역을 불활성 기체, 바람직하게 He, Ne, Ar, Kr, Xe, H₂, N₂ 또는 이들의 혼합물로 정화하기 위한 정화 장치를 포함한다. 이러한 장치에서, 불활성 기체를 사용하는 정화는 10^-3 mbar 내지 10 mbar, 바람직하게 10^-2 내지 10^-1 mbar의 정화 기체 부분압 영역에서 오염 물질을 운반함으로써 바람직하게 자유 분자 이동 영역 밖에서 수행된다. 이러한 장치에서, 진공 하우징의 부분적 영역 내에 오염 입자/분자를 광학 표면에 접근시키지 않는 정화 장치 흐름을 발생시키는 것이 가능하다. 평행한 물리적 프로세스를 사용하여 외부로부터의 오염 분자가 상기 소형 환경에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 상기한 압력 영역 내에 정화 장치의 작동 중에, 오염 물질이 상기 흐름에 의하여 운반되며, 이러한 장치에서 전체 압력 증가에도 불구하고 상기 정화 영역 내에서 광학 구성 요소로의 확산이 현저히 증가하지 않거나 심지어 감소한다.

또한, 정화 기체의 선택은 예컨대 광학 표면 상부에 오염 분자의 점착을 감소시키는 그 화학적 반응성에 의존한다. 그러나, 정화 기체의 유형 및 조성 및 분압의 선택은 극자외 방사선의 전달 습성, 즉 진입 기체 분자를 통한 극자외선 흡수 및 특히 극자외선 노출 동안 광학 거울 표면과의 화학적 반응성과 관련하여서도 적절히 채택되어야 한다. 설정될 정화 흐름은 따라서 극자외 방사선, 그 화학적 반응성 및 임의의 가능한 오염 물질과의 상호작용 계수에 대한 적용되는 기체의 흡수 성능의 함수이다. 정화 기체 흐름 발생을 위한 오염 물질을 진공 하우징 내부로부터 외부로 제거하기 위하여 진공 펌프에 연결되거나 진공 하우징 내 오프닝으로서 설치될 수 있는 전용 흡인 장치를 사용함으로써, 정화 기체 흐름의 오염 물질을 진공 하우징으로부터 제거하는 것이 가능하다.

상기 정화 기체 흐름의 고안에 있어 많은 변형이 가능하다. 상기 정화 기체는 예컨대 진공 장치에 의하여 상기 광학 표면에 평행한 입구를 통하여 주입될 수 있으며, 이상적으로는 상기 표면에 대하여 또한 평행한 정화 기체 입구와 반대쪽 면에서 펌프로 퍼내어 질 수 있다. 광학 요소에 아주 근접하여 펌프 장치 또는 기타 오염 감소 장치가 필요없으며 대신 멀리 떨어진 기체 흐름이 흡인 장치에 발생되고 상기 흡인 장치가 진공 하우징 내부로부터 흡인에 의하여 오염 물질을 제거하므로, 정화 장치로 인하여 오염 감소 장치의 흡인 장치의 갯수를 감소시키는 것 또한 가능할 수 있다. 상기한 바와 같이, (정화 기체로 인하여) 진공 하우징 내부의 전체 압력이 진공 하우징 외부 압력보다 큰 경우, 진공 하우징 내부로부터 외부로 정화 기체 흐름이 발생하도록 흡인 장치를 진공 하우징 내 오프닝으로 설치할 수 있다. 특히, 진공 발생 장치가 하우징으로부터 흡인에 의하여 오염 물질을 제거하도록 상기 하우징의 내부 공간으로 기체 흐름을 발생시키는 것 또한 가능하다.

바람직한 개선예에서, 상기 진공 하우징 내에 진공 하우징 내부로부터 하우징의 내부 공간으로 정화 기체 흐름을 발생시키는 흡인 장치로서 출구가 제공되며, 상기 출구의 레이아웃은 바람직하게 상기 내부 공간으로부터 진공 하우징 내부로 오염 물질의 확산을 방지하도록 선택된다. 상기 출구, 특히 예컨대 광선 진입이 불가피한 소형 환경에서의 출구 및 상기 진공 하우징의 출구의 레이아웃(예컨대, 직경, 길이 등)은 최적의 오염 억제를 달성하도록 선택되어야 한다. 상기 출구의 레이아웃, 특히 면적 및 길이는 진공 하우징 외부로부터 내부로 오염 물질의 확산 및/또는 전달을 가능한한 감소시키도록 선택되어야 한다. 이는 예컨대 진공 하우징의 외부로부터 내부로 오염 물질의 확산을 감소시키기 위한 밸브로서 작용하는 적절한 길이와 직경을 가지는 관상(tubular) 출구를 설치함으로써 달성될 수 있다. 당업자는 유체역학법칙에 따라 진공 하우징의 외부로부터 내부로 오염 물질의 확산을 감소시키는 출구를 제작하는 다른 방법이 가능함을 인지할 것이다.

매우 바람직한 실시예에서, 상기 광학 장치는 광학 표면으로부터 오염 물질을 제거하기 위한 세정 기체의 제트를 광학 표면으로 향하도록 하는 세정 헤드를 더 포함한다. 상기 광학 표면을 세정 기체와 접촉시킴으로써, 비-휘발성 오염 물질을 기상 종으로 변환시키는 화학적 반응에서 상기 광학 표면에 점착하는 오염 물질을 제거할 수 있다. 이러한 방식으로, 예컨대 메탄(CH₄)을 광학 표면으로부터 멀리운송될 수 있는 기상 종으로서 형성하는 원자 수소를 세정 기체로 사용함으로써 탄소 오염 물질이 광학 표면으로부터 제거될 수 있다. 상기 화학 반응에 의하여 생성되는 기상 종은 광학 표면에 점착하는 경향을 가지지 않으므로 대개 광학 표면에 근접하여 오염 물질의 분압을 증가시키지 않는 것으로 이해된다.

원자 수소와 같은 세정 기체는 탄소뿐아니라 Sn, Zn, Mn, Na, P, S와 같은 광학 표면 환경에 존재할 수 있는 다른 물질과도 반응성이 높으므로, 상기 물질과 원자 수소와의 화학 반응에 의하여 휘발성 Sn-, Zn-, Mn-, Na-, P-, S-화합물이 형성될 수 있다. 특히 루테늄 또는 다른 금속성 캡이 반사형 광학 요소의 다층 시스템의 캡핑층으로 사용될 경우, 상기 휘발성 화합물은 일반적으로 광학 표면에 점착할 가능성이 높다. 따라서, 상기 세정 헤드는 상기 광학 표면에 가능한 한 근접하여 배치되어야 하며, 상기 세정 기체와 환경과의 반응이 감소되도록 상기 세정 기체의 분포는 주로 반사형 표면(바람직하게 표면에서 균일한)으로 제한되어야 한다. 따라서, 진공 하우징 내부에 세정 제트의 캡슐화를 제공하는 것이 유리하다.

바람직한 개선예에서, 상기 세정 헤드는 바람직하게 분자 수소의 정화 기체 흐름을 적어도 부분적으로 활성화함으로써 세정 기체의 제트를 발생시키는 활성화 장치를 포함한다. 이러한 경우, 상기 세정 헤드는 또한 정화 기체에 대한 입구로서 사용될 수 있다; 즉, 세정 헤드에 의하여 제공되는 기체 제트는 세정 기체와 비-활성화(불활성) 정화 기체의 혼합물을 포함한다. 세정 기체와 정화 기체를 모두 공급하는 기체 제트를 사용함으로써, 가능한 오염 물질을 멀리 운송하는 흡인 장치를 향한 전용 흐름이 생성될 수 있다. 원자 수소 세정의 경우, 2000 이상 까지의 유량(분 당 표준 입방 센티미터)이 사용될 때, 정화 기체는 비교적 낮은 크래킹 효율로 크래킹되어 원자 수소를 형성할 수 있는 분자 수소일 수 있다. 상기 활성화 장치는 바람직하게 (전형적으로 2400 ℃ 이하의 온도에서) 분자 수소 크래킹을 위한 가열된 필라멘트를 포함한다.

또 바람직한 실시예에서, 상기 진공 하우징은 그 내면의 적어도 하나의 부분적 영역에서 낮은 원자 수소 재결합율을 가지는 물질, 바람직하게 유리, 특히 석영 유리를 포함한다. 이러한 방식으로, 진공 하우징 벽에서 원자 수소의 분자 수소로의 재결합이 감소될 수 있다. 또한, 유리, 특히 석영 유리를 사용하여 오염 물질을 탈기하기 쉬운 진공 하우징 내부 구성 요소들을 캡슐화할 수 있다.

매우 바람직한 실시예에서, 진공 하우징 내부에 세정 기체에 의하여 유도되는 탈기 생성물, 예컨대 원자 수소 사용시 금속 수소화물을 생성하지 않는 물질만이 공급된다. 대부분의 경우에, 진공 하우징 내부의 물질들은 광학 표면에서 산화물로서 존재한다. 거의 모든 경우에, 원자 수소는 이들 산화물을 환원시킬 수 있다. 노출된 물질은 증발하거나, 또는 원자 수소와 함께 수소화물을 형성할 수 있다. 두가지 경로 중 하나의 가능성은 수소화물과 노출된 물질, 전형적으로 금속 물질의 증기압에 의하여 결정된다. 수소-유도 탈기 생성물은 전형적으로 광학 표면에 비가역적 오염 물질을 생성하므로, 낮은 증기압을 가지는 Sn, Zn, Mn, Na, P, S 등과 같은 물질의 존재는 진공 하우징 내부에 완전히 피해져야 한다.

특히, 케이블링, 솔더링 물질 등과 같은 광학 장치의 작동에 요구되는 오염 물질을 탈기하는 실질적으로 모든 구성 요소가 진공 하우징 외부에 배치된다. 그러한 구성 요소들이 진공 하우징 내부에 요구된다면, 이들은 바람직하게 매우 낮은 탈기율을 가지는 물질로 캡슐화된다. 원칙적으로는 하우징 내부의 대부분의 구성 요소를 캡슐화하는 것이 가능하지만 이는 진공 하우징 내부의 몇몇 개의 구성 요소만의 캡슐화에 비하여 상당한 부가 비용으로 가능하다. 광학 표면 및 진공 하우징의 내부 표면을 제외하고 진공 하우징 내부에 어떠한 구성 요소도 존재하지 않는 것이 특히 바람직하다.

또 매우 바람직한 실시예에서, 광학 표면의 오염 상태를 측정하기 위한 측정 장치가 진공 하우징 내부에 배치된다. 상기 측정 장치는 예컨대 2007. 8. 11자로 본 출원인에 의하여 출원된 독일 특허 출원 DE 10 2007 037942.2에 기재된 바와 같이 고안되며, 상기 문헌의 전체 내용이 본원에 참조로 통합된다. 특히, 오염 물질을 탈기시키는 것일 수 있는 상기 측정 장치의 구성 요소(광원 및 센서 요소)는 적절한 특히 석영 유리와 같은 투명한 물질로 캡슐화된다. 이러한 방식으로, 오염 물질의 분압을 낮은 수준으로 유지할 수 있으며, 오염 상태 특히 오염층의 두께를 측정할 수 있다. 상기 인용된 출원에 상세히 기재된 바와 같이, 상기 측정 장치의 광원으로서 LED(또는 UV원)을 사용하는 것이 매우 바람직하다. (비-광학적 기법을 포함하는) 다른 측정 기법을 사용하여 광학 표면의 오염 상태를 측정하는 것 또한 가능한 것으로 이해된다.

또 바람직한 실시예에서, 진공 하우징과 광학 요소는 100 ℃ 이상, 바람직하게 150 ℃ 이상의 소성 온도까지 온도 저항성이다. 이러한 경우, 진공 하우징을 따라 가열되는 광학 요소는 그 광학적 특성의 열화없이 소성 온도까지 가열에 견딜 수 있으므로, (예컨대, 스테인레스 스틸로 이루어지는) 진공 하우징 벽이 소성되어 상기 벽에서 임의의 오염 물질(특히 물)을 감소시킬 수 있다. 특히, 종래에는, 반사형 광학 요소의 다층 시스템이 견딜 수 있는 최대 온도는 대략 60 ℃였으며, 이 온도 이상에서는 층간 확산이 다층 시스템의 광학 특성의 열화를 초래하여 최대 소성 온도를 상기 값으로 제한하였다. 최근 200 ℃ 이상까지 온도 저항성을 나타내는 확산 배리어로 작용하는 내부층을 가지는 다층 시스템의 개발로 인하여 노광 프로세스가 일어나기 전에 진공 하우징을 소성하는 것이 가능하게 되었다. 더욱이, 광학 표면 환경의 소성 가능성이 광학 표면 근처에 위치하며 이제 진공 하우징 외부에 배치될 수 있는 온도 민감성 물질에 의하여 제한됨으로써, 상기 모듈의 물질 선택이 제한되었다. 바람직하게, 상기 광학 장치는 적어도 하나의 진공 하우징을 상기 소성 온도로 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 장치를 더 포함한다. 상기 소성 온도를 견딜 수 없는 어떠한 물질도 진공 하우징 내부에 배치되어서는 안되는, 즉, 모든 온도 민감성 장비는 진공 하우징 외부에 배치되어야 하는 것으로 이해된다.

바람직한 실시예에서, 상기 오염 감소 장치는 광학 표면에서 10^-7 mbar 미만의 물 분압 및/또는 10^-9 mbar 미만, 바람직하게 10^-13 mbar 미만의 탄화수소, 바람직하게 비-휘발성 탄화수소 분압을 발생하도록 고안된다. 본 발명에 따른 장치에 의하면, 광학 표면에서 물의 분압은 10^-7 mbar 이하, 예컨대 0.8 x 10^-7 mbar, 0.5 x 10^-7 mbar, 1 x 10^-8 mbar 및 그 이하까지 감소될 수 있는 반면, 종래 기술에서는 광학 표면에서 물의 분압은 10^-7 mbar 이상이다. 마찬가지로, (비-휘발성) 탄화수소의 분압을 종래의 최소 10^-9 mbar로부터 예컨대 0.8 x 10^-9 mbar, 0.5 x 10^-9 mbar, 1 x 10^-10 mbar 및 그 이하로, 이상적으로 10^-13 mbar 미만으로 더 감소시킬 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 오염 감소 장치는 10^-9 mbar 미만, 바람직하게 10^-11 mbar 미만, 특히 바람직하게 10^-13 mbar 미만의 오염 물질 분압을 생성하도로 고안된다. 본 발명에 의하면, 거울에 아주 근접하여 탄화수소 또는 물의 분압을 10^-13 mbar 이하의 전체 분압으로 감소시키는 것이 가능할 뿐 아니라, 특히 휘발성 및 비-휘발성 탄화수소, 기상 금속 화합물 및 황, 인 또는 실리콘 함유 유기 화합물, 특히 실리콘 화합물, 실록산, 프탈레이트, 카르보닐 작용기를 가지는 탄화수소(예컨대, 메틸메타크릴레이트, 아세톤 등), 이산화황, 암모니아, 유기인산, 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 과불소화 탄화수소, 금속 수소화물 등을 또한 포함하는 모든 오염 물질의 분압을 10^-13 mbar 이하의 전체 분압으로 감소시키는 것이 가능하다. 광학 표면에 아주 근접하여 오염 물질의 분압을 감소시킴으로써, 광학 표면에 오염 물질의 침적이 크게 감소되며, 여기서 진공 하우징의 보다 떨어진 영역 또는 나머지 내부 공간에서 진공 발생 장치에 의하여 발생되는 오염 물질의 (전체) 부분압은 보다 높으며 특히 대략 10^-7 mbar 보다 높다. 대개, 진공 하우징 외부의 오염 물질의 분압이 낮을수록, 광학 표면에 근접하는 소형 환경 내의 오염 물질의 분압이 낮은 것으로 이해된다. 대개, 광학 표면과 적어도 아주 근접하여 오염 물질, 특히 비-휘발성 탄화수소의 분압은 내부 공간의 오염 물질의 분압과 비교하여 10 배 이상, 바람직하게 100 배 이상, 보다 바람직하게 1000 배 이상, 특히 10000 배 이상 감소된다. 전형적으로, 내부 공간에 비-휘발성 탄화수소의 분압은 10^-9 mbar 보다 크다.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 오염 감소 장치는 진공 하우징으로부터 오염 물질을 흡인에 의하여 제거하기 위한 적어도 하나의 흡인 장치를 포함하며, 상기 흡인 장치는 바람직하게 광학 표면에 아주 근접하여 제공되며 바람직하게 상기 진공 하우징에 부착된다. 이러한 장치에서, 상기 흡인 장치는 바람직한 펌핑 방향을 따라 진공 하우징 내에 남아있는 오염 입자/분자를 흡인에 의하여 제거하는 진공 펌프를 전형적으로 포함하며, 상기 프로세스의 결과, 감소된 오염 부하가 광학 표면에 발생한다. 결과적으로, 거울 요소의 광학 표면에 아주 근접하여 (예컨대 탄화수소의) 보다 낮은 분압을 달성할 수 있다. 대안적으로, 특히 정화 기체를 사용할 경우, 상기 흡인 장치는 상기 정화 기체의 출구로서 사용되는 진공 하우징 내 전용 오프닝으로서 설치될 수 있으며, 진공 하우징의 내부 공간은 진공 하우징 외부 압력에 비하여 큰 압력을 가지므로 정화 기체가 진공 하우징으로부터 하우징의 내부 공간으로 흐르게 된다.

상기 실시예의 바람직한 개선예에서, 상기 흡인 장치는 진공 용기 내에 광학 표면에 실질적으로 평행한 압력 구배가 발생하도록 고안된다. 이러한 장치에서, 상기 압력 구배는 전형적으로 광학 표면으로부터 시작하여 흡인 장치까지 연장된다; 즉, 상기 압력 구배는 실질적으로 방사상으로 밖으로 향한다. 이러한 장치에서, 상기 압력 구배는 전형적으로 광학 표면으로부터 대략 1 내지 2 cm의 거리에서 발생한다.

바람직한 실시예에서, 상기 진공 하우징은 추가의 진공 하우징 또는 하우징의 나머지 내부 공간에 연결된다. 몇몇 개의 진공 하우징의 실질적으로 내가스성 연결을 제공함으로써, 다수의 광학 요소를 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 차폐할 수 있으며, 여기서 서로 부착되어 있는 두 개의 진공 용기가 예컨대 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 두 개의 광학 요소 사이의 공간을 내가스성 방식으로 차폐할 수 있다. 용어 "실질적으로 내가스성 연결"은 소정의 조건 하에 (경사가능한 거울 등) 가능한 한 긴밀하게 구성되는 연결을 의미한다. 대안적으로, 선별된 광학 요소만을 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 차폐하는 것 또한 가능하다. 이는 상기 요소에 대한 오염이 전체 광학 장치에 특히 불리한 결과를 초래할 경우 유리하며, EUV 투영 노광 장치의 경우, 거울에 특히 높은 광 강도가 가하여지므로 예컨대 거울이 EUV 광원에 아주 근접하는 경우이거나, 또는 감광성층이 빈번하게 오염 입자를 탈기하므로 거울이 감광성층(레지스트)에 아주 근접하는 경우이다.

바람직한 실시예에서, 광학 요소의 광학 표면은 하우징 내에서 진공 하우징 내에 오프닝을 통하여 연장되는 빔 경로 내에 배치된다. 그 결과, 상기 빔 경로는 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 적어도 부분적으로 차폐된다. 특히, 하나 또는 다수의 진공 하우징에 의하여, 광학 장치의 빔 경로를 광학 시스템의 나머지 구성 요소로부터 완전히 분리하는 것이 가능하다 (아래 참조). 이러한 장치에서, 진공 용기를 하우징의 나머지 내부 공간에 연결하는 오프닝은 바람직하게 빔 경로 내에 상기 오프닝이 가능한 한 작게 만들어질 수 있는 방식으로, 즉 바람직하게 초점에 아주 근접하여 배치된다.

또 바람직한 실시예에서, 상기 진공 하우징은 상기 빔 경로를 쟈켓형 방식으로 둘러싸며, 그 결과 상기 빔 경로의 차폐가 추가의 광학 요소까지의 상당한 거리에 걸쳐 달성될 수 있다. 상기 빔 경로를 쟈켓형 방식으로 둘러싸는 것은 예컨대 원통 형상의 진공 하우징에 의하여 달성된다.

특히 바람직한 실시예에서, 하우징 내에 연장되는 전체 빔 경로는 서로 내가스성 방식으로 연결되는 하나 또는 다수의 진공 하우징에 의하여 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 실질적으로 완전히 분리된다. 그 결과, 이상적인 경우, 광학 장치의 나머지 구성 요소로부터 광학 표면의 완전한 내가스성 분리가 달성된다. EUV 시스템 내에 거울이 미끄럼 가능하도록 또는 경사가능하도록 고정되므로, 대개 진공 하우징은 거울과 함께 이동될 수 없기 때문에 그러한 분리는 전적으로 달성 가능하지 않을 수도 있다. 용어 "실질적으로 완전한"은 실제 한계를 고려하여 분리가 가능한 한 완전하게 제공됨을 의미한다. 그러나, 경사가능한 거울을 유연성 진공 구성 요소(예컨대, 파형 벨로스)에 의하여 진공 하우징 위에 연결함으로써, 완전한 분리를 달성할 수 있다. 이와 같은 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 광학 표면을 가지는 빔 경로의 완전한 분리에서, 압력은 공지의 시스템에서보다 높게 선택될 수 있다; 이상적인 경우, 나머지 내부 공간에서의 압력은 심지어 대기압과 동등할 수 있다. 이러한 경우, 진공은 상기 빔 경로를 포함하는 분리된 영역에서 발생될 뿐이다.

또 바람직한 실시예에서, 상기 진공 하우징은 적어도 바람직하게 상기 빔 경로 내에 연속적으로 배치되는 두 개의 광학 요소의 광학 표면을 둘러싼다. 이는 특히 광학 요소가 서로 근거리에 또는 실질적으로 평행하게 배치되는 경우 유리하며, 고안상의 이유로 각각의 개별적인 광학 요소에 대한 진공 용기를 제공하는 경우와 비교하여 이러한 변형이 바람직하다.

또 바람직한 광학 장치의 실시예에서, 상기 오염 감소 장치는 진공 하우징을 290 K 미만, 바람직하게 80 K 미만, 특히 바람직하게 20 K 미만의 온도로 냉각시키는 냉각 장치를 포함한다. 상기 진공 하우징을 상기 온도로 냉각시키기 위하여, 물, 액체 질소 또는 액체 헬륨 형태의 냉각제를 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 오염 입자를 진공 하우징 표면에 결합시키는 소위 극저온 패널(cryo-panel)을 진공 하우징 내부에 생성한다. 이러한 경우, 진공 하우징은 그 내면에서 바람직하게 예컨대 표면 조면화(roughening)에 의하여 확대된 표면을 가지는 적어도 하나의 부분적 영역을 포함하는 오염 감소 장치로서 작용한다.

대안적으로 또는 부가적으로, 상기 진공 하우징은 오염 감소 장치로 사용될 수 있으며, 그 내면에서 적어도 하나의 부분적 영역에서 기체 결합 물질, 특히 티타늄, 탄탈륨, 니오븀, 지르콘, 토륨, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 이테르븀 또는 세륨을 포함할 수 있다. 외부 응축에 의한 오염 입자 결합과 별도로(위에 참조), 상기 입자는 또한 진공 하우징 내면에 흡착될 수 있으며, 이 경우에도 진공 하우징 내면에 돌출 표면이 유리하다. 상기 내면에 부분적 영역은 진공 하우징 그 자체에 의하여 또는 적절한 표면 마무리를 포함하는 부가적인 요소를 적용하거나 또는 위에 언급한 물질을 사용하여 내면을 코팅함으로써 형성될 수 있다.

상기 내부 공간에 오염 입자/분자를 탈기시키는 적어도 하나의 구성 요소가 배치된다면, 또 바람직한 실시예에서, 상기 오염 감소 장치는 하우징의 내부 공간으로부터 상기 구성 요소에 의하여 탈기되는 물질을 흡인에 의하여 제거하는 흡인 장치를 포함한다. 이러한 장치에서, 상기 구성 요소는 부분적 공간을 형성하는 진공 하우징 내에 배치되거나, 또는 하우징의 나머지 내부 공간에 배치될 수 있다. 바람직하게 추가적인 흡인 장치가 오염 기체, 특히 물 또는 탄화수소를 특히 다량으로 탈기시키는 상기 구성 요소 위에 배치된다. 흡인에 의한 제거에 따라, EUV 시스템을 위한 하우징 내에 사용하기 위한 EUV에 적합한 물질 및 장치의 선별에 보다 적은 비용이 발생되도록 하는 것이 가능하게 된다. 상기 구성 요소는 예컨대, 센서 또는 추가적인 고안 관련 장치, 예컨대, 마운트, 거울 모듈, 전자 부품, 작동기, 케이블 장치, 점착점, 윤활점 등일 수 있다. 전형적으로 상기 흡인 장치 또는 흡인 장치의 흡인 오프닝은 상기 탈기 구성 요소의 바로 앞에 배치되며 상기 구성 요소를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 흡인 제거에 대한 대안으로서, 상기 탈기 구성 요소는 또한 내가스성 방식으로, 예컨대 캡슐화에 의하여, 진공 하우징 또는 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 분리될 수 있다.

특히 바람직한 개선예에서, 상기 구성 요소는 광학 요소의 지지 장치 또는 기판 상에 배치된다. 이러한 경우, 상기 구성 요소는 광학 표면에 아주 근접하여 배치되고 따라서 특히 용이하게 광학 표면을 오염시킬 수 있으므로, 흡인 또는 캡슐화에 의한 제거가 특히 유리하다. 이러한 장치에서, 상기 탈기 구성 요소는 광학 요소의 기판 상에 배치될 수 있으며, 대개 광학 요소의 진공 하우징에 의하여 둘러싸여진다; 대안적으로, 상기 탈기 구성 요소는 또한 광학 요소의 지지 장치 위에 따라서 전형적으로 광학 장치의 나머지 내부 공간에 배치될 수 있다.

본 발명은 또한 내부 공간을 둘러싸는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 적어도 하나의 특히 반사형 광학 요소; 상기 하우징의 내부 공간에 진공을 발생시키기 위한 적어도 하나의 진공 발생 장치; 및 상기 내부 공간에 배치되며 오염 물질을 탈기시키는 적어도 하나의 구성 요소를 포함하는 광학 장치, 특히 EUV 리소그래피용 투영 노광 장치에 관한 것이다. 흡인 장치가 상기 구성 요소와 결합되고, 상기 흡인 장치는 상기 하우징의 내부 공간으로부터 상기 구성 요소에 의하여 탈기된 입자를 흡인에 의하여 제거한다. 상기 흡인 장치는 흡인에 의한 표적화된 제거를 가능케 한다는 점, 즉, 상기 흡인 장치 또는 그 흡인 오프닝이 내부 공간에 대개 상기 탈기 구성 요소에 인접하여 배치된다는 점에서 진공 발생 장치와 다르다.

상기 내부 공간으로부터 탈기된 입자/분자를 흡인 제거함으로써, 광학 요소 표면의 오염 물질의 분압을 감소시키는 것이 가능하다. 이러한 장치에서, 흡인에 의한 제거는 오염 물질을 최대로 배출하거나 특히 불리하게 즉 광학 표면에 특히 인접하여 배치되는 구성 요소에서만 행하여질 수 있다; 대안적으로, 흡인에 의한 제거는 하우징 내에 모든 비-광학적 구성 요소 또는 물질에서 행하여질 수 있다. 이러한 방식으로, 이상적인 경우, 하나 또는 수개의 광학 요소가 오염 감소 장치를 가지는 진공 하우징에 의하여 하우징의 나머지 내부 공간으로부터 차폐되는 경우와 마찬가지의 결과를 얻을 수 있다. 흡인 제거에 의하여, 광학 표면이 배치된 하우징의 내부 공간에서 10^-9 mbar 미만, 바람직하게 10^-11 mbar 미만, 특히 바람직하게 10^-13 mbar 미만의 광학 표면 상의 오염 입자, 특히 물 및/또는 탄화수소의 분압이 진공 발생 장치에 의하여 생성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 탈기 구성 요소는 반사형 광학 요소의 지지 장치 또는 기판 위에 배치된다. 상기한 바와 같이, 그러나 구성 요소는 광학 표면에 아주 근접하여 배치되므로 특히 높은 오염 가능성이 있기 때문에, 상기 구성 요소에대한 흡인 제거는 특히 유리하다.

또 바람직한 실시예에서, 상기 광학 장치는 하우징의 내부 공간의 적어도 부분적 영역을 불활성 기체, 바람직하게 He, Ne, Ar, Kr, Xe, H₂, N₂ 또는 이들의 혼합물로 정화하기 위한 정화 장치를 포함하며, 상기 정화 장치는 10^-3 mbar 내지 10 mbar, 바람직하게 10^-2 mbar 내지 10^-1 mbar의 정화 기체 분압을 생성하도록 고안된다. 상기 정화 장치는 지향성 불활성 기체 흐름을 생성하므로 상기 탈기된 기판을 상기 흡인 장치에 또는 진공 발생 장치에 공급하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 장치에서, 상기 흡인 장치는 상기 진공 발생 장치의 진공 펌프에 연결될 수 있다; 상기 흡인 장치는 실질적으로 흡인 오프닝을 하우징 내부에 예컨대 깔때기 형상으로 제공하며 상기 흡인 오프닝은 지향성 흡인 제거를 가능케 한다는 점에서 진공 발생 장치와 다르다.

광학 장치의 바람직한 실시예에서, 오염 물질의 분압을 측정하기 위한 잔여 가스 분석기가 제공된다. 상기 잔여 가스분석기는 내부 공간에 오염 물질의 분압을 측정하기 위하여 사용된다. 본원의 문맥상, 용어 "잔여 가스 분석기"는 진공 조건 하에 본 발명의 경우 하우징 내부 공간에서 실험적 공간에서 기체 입자의 질량 또는 질량 스펙트럼의 분압 분포를 측정하기 위하여 사용되는 질량분석계(예컨대, Quadrupol 분석계)를 의미한다. 이러한 질량 분석계는 기본적으로 조사될 기체 혼합물 부분을 이온화하는 이온원, 다양한 기체 이온을 그 질량-전하 비율에 따라 분리하는 분석기 시스템, 및 검출될 질량-전하 비율과 관련된 이온 또는 이온 흐름을 측정하기 위한 이온 검출 시스템을 포함한다. 상기 잔여 가스 분석기에 의하여, 오염 물질, 특히 물과 탄화수소의 분압이 소정 범위 내인지, 즉, 전형적인 EUV 투영 노광 장치의 경우 p(H₂O)=10^-7 mbar 및 p(C_xH_y)=10^-9 mbar 또는 그 이하인지 여부를 체크하는 것이 가능하다.

상기 실시예의 바람직한 개선예에서, 불활성 기체를 소정의 누설 속도로 상기 하우징의 내부 공간으로 도입하기 위한 누설 조정 장치가 하우징에 제공된다. 전형적인 잔여 가스 분석기에서, 광학 장치의 작동 중에 민감성이 점진적으로 감소되거나 상기 분석기가 부정확한 필라멘트 패러미터로 작동되어 오염 물질의 분압이 소정 범위 내인지 그보다 위인지 분명하지 않은 것으로 나타났다. 선택된 누설 속도 및 공급되는 기체의 용기 크기에 따라 누설 조정 장치의 아웃풋 속도는 수년간에 걸쳐 안정할 수 있으므로, 누설 조정 장치에 의하여 상기 잔여 가스 분석기를 상대적으로 조정할 수 있으며 이러한 방식으로 그 기능을 조정할 수 있다. 상기 누설 조정 장치의 누설 속도는 진공에 어떠한 유해한 영향을 미치지 않도록 충분히 작게 선택된다. 사용되는 불활성 기체는 예컨대 45 이상의 질량-전하 비율을 가지는 크립톤 또는 크세논 또는 서로 다른 불활성 기체의 혼합물일 수 있다. 특히, 단일 이온화된 크세논(Xe⁺)은 대략 100 질량 단위 따라서 임계 탄화수소 영역의 질량-전하 비율을 가진다.

상기 잔여 기체 분석기를 누설 조정 장치와 함께 사용하여, 스위칭온 절차 중에, 즉 진공이 하우징 내부 공간에 조명 작업을 위하여 극자외선원이 스위칭온되기 이전에 발생되는 동안, 상기 내부 공간의 기체 분석을 연속적으로 또는 일정 시간 간격으로, 예컨대 10분마다 행하는 방법을 수행하는 것이 가능하다. 이러한 장치에서, 상기 오염 물질 분압은 상기 누설 조정 장치의 불활성 기체 분압에 대하여 주어지며, 상기 조명원은 오염 물질 분압이 요구되는 사양 내, 즉 임계 역치 이하일 경우에만 활성화된다. 이와 대조적으로, 종래기술에서는 오염 물질의 분압이 역치 이하임을 보증하기 위하여 펌핑 개시 이후 소정 시간(약 10 시간)을 기다려야 하는 것으로 공지되어 있다. 상기한 방법에 의하여, EUV 조명 장치는 조명 작업을 훨씬 빨리, 예컨대 몇 시간 후에 개시할 수 있을 것이다.

또 바람직한 실시예에서, 오염 물질의 분압을 측정하기 위한 광학 공진기가 제공된다. 본 명세서에서 분압 측정을 위하여 사용되는 상기 측정 장치에서, 광학 공진기는 링-다운 공동으로도 불리운다. 상기 잔여 기체 분석기와 비교하여, 상기 측정 장치는 필라멘트를 통하여 어떠한 스퍼터 생성물도 발생하지 않는다는 점에서 이점을 제공한다.

상기 실시예의 유리한 개선예에서, 상기 광학 공진기는 광학 요소의 표면에 배치되고, 바람직하게 상기 표면을 둘러싼다. 상기 잔여 가스 분석기를 이용하는 측정과 대조적으로, 광학 공진기를 이용하면 분압 측정을 "원위치에서(in situ)", 즉 광학 표면과 아주 근접하여 행할 수 있다. 상기 오염 물질의 감소된 분압은 따라서 10^-13 mbar 이하의 고진공 압력 범위로 광학 표면에서 직접적으로 측정될 수 있다.

또 유리한 실시예에서, 상기 광학 장치는 레이저 펄스를 상기 광학 공진기에 공급하기 위한 레이저 광원, 상기 광학 공진기의 하류에 배치된 시간에 따른 레이저 펄스 강도를 측정하기 위한 분석 장치를 포함한다. 필요하다면, 상기 레이저 광원 및 분석 장치는 자율 장치일 수 있다; 즉, 이들이 광학 장치 내에 통합되는 것은 필수적이 아니다. 소위 공동 링다운 흡수 분광학에서, 레이저 펄스가 광학 공진기 내로 투입되고, 분석 장치에 의하여 시간에 따른 상기 펄스의 광자 수명의 강도 구배가 측정된다. 붕괴 곡선의 분석은 조사될 오염 물질의 EUV 진공 내에 함유되는 흡수 및 따라서 분압 농도에 대한 정보를 제공한다. 인풋 파장에 따라 다양한 기체의 선택적 조사를 수행할 수 있기 때문에, 사용되는 레이저는 바람직하게 가변 주파수 레이저이다. 특히, 한 파장에서 물에 대한 조사를 행할 수 있는 반면, 다른 파장에서 특정 탄화수소에 대한 조사를 행할 수 있다.

본 발명은 또한 기판과 다층 시스템 사이에 광전류를 밖으로 유인하거나, 접지 또는 소정 전압을 인가하기 위하여 전기적으로 접촉될 수 있는 전기 전도성 층이 배치되는 도입부에 언급한 유형의 반사형 광학 요소에 관한 것이다. 광전자, 특히 2차 전자를 형성함으로써, 극자외선 방사 중에 광학 요소의 광학 표면에 전하가 발생되며, 기판은 전기적으로 절연성이거나 상기 다층 시스템과 비교하여 현저히 전도성이 떨어지기 때문에 상기 전하는 기판에 의하여 밖으로 유인될 수 없다.

광학 표면은 전기적으로 직접 접촉되므로 전하를 광학 표면으로부터 밖으로 유인할 수 있으나, 이는 광학 표면의 표면 형상, 표면 조도 등을 손상시킬 수 있다. 부가적인 전기 전도성 층을 상기 기판과 다층 시스템 사이에 적용함으로써, 상기 층에서 접촉이 일어날 수 있으며, 그 결과 광학 표면의 손상을 방지할 수 있다. 소정의 전압을 인가하거나 전기 전도성 층을 접지함으로써, 상기 층에 의하여 전하가 광학 표면으로부터 밖으로 유인될 수 있으며, 이러한 방식으로 광학 요소 표면의 정전기 대전을 방지할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 접촉은 극자외선 방사 중에 2차 전자 형성에 의하여 발생하는 광전류 측정을 위하여도 사용될 수 있다. 상기 광전류는 광학 표면의 오염 또는 열화 정도에 대한 지표를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 전기 전도성 층은 금속, 특히 금, 니켈, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 몰리브덴, 이리듐, 오스뮴, 레늄, 은, 산화아연 또는 이들의 합금 또는 특히 교호하는 Mo/Si 또는 Mo/SiNi 층들을 포함하는 다층 시스템을 포함한다. 상기 물질로 이루어진 전기 전도성 층은 기판에 단순한 방법으로 적용될 수 있다. 다층 시스템을 전기 전도성 층으로서 사용하는 것은 원칙적으로 EUV-반사층의 적용에 사용되는 것과 동일한 코팅 기법을 특히 동시에 사용할 수 있다는 점에서 유리하다.

특히 바람직한 실시예에서, 전기 전도성 층의 두께는 50 nm 미만, 바람직하게 1 nm 미만이다. 전기 전도성 층의 두께가 얇을수록, 보다 적은 물질이 요구되며 조도 증가 위험이 낮아진다.

또 바람직한 실시예에서, 상기 전기 전도성 층을 가지는 기판은 상기 다층 시스템의 가장자리 영역에서 돌출되어 있으며, 상기 가장자리 영역에서 라인을 전기 전도성 층에 연결하기 위한 적어도 하나의 접점이 제공된다. 대개, 광학 표면은 거울 기판의 표면보다 작으므로, 거울 기판이 돌출된 부분에서 적절한 접점, 예컨대 솔더점(solder point) 또는 점착점(adhesive point) 또는 연결, 예컨대 클램프를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명은 또한 광학 표면에 인접하는 기판 상에 배치되는 오염 물질을 흡착하는 물질을 포함하는 도입부에 언급된 유형의 반사형 광학 요소에 관한 것이다. 소정의 오염 물질 (기체) 분압에서, 광학 요소 표면에 점유 가능성이 있는 것으로 측정된다. 오염 원자 및 분자의 표면을 통한 비-지향성 무작위 이동으로 인하여, 표면 온도, 주변 압력, 유동 조건 등에 따라 상기 원자 및 분자는 한정된 시간 내에 상기 흡착성 물질에 도달할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 흡착성 물질은 특히 고리 형상으로 광학 표면, 즉 노광 작업 중에 광이 작용하는 표면을 둘러싼다. 이러한 장치에서, 흡착성 물질의 형상은 광학 표면의 형상과 매치된다; 즉, 예컨대, 원형 광학 표면의 경우 고리 형상이다. 매우 흡착성인 물질로 이루어지는 고리가 상기 표면 주위에 배치되면, 오염 물질이 상기 고리에 "점착"하고 더 이상 반응하지 않으므로 광학 표면은 비손상된 채로 유지된다.

또 특히 유리한 실시예에서, 상기 흡착성 물질은 루테늄이다. EUV 리소그래피용 다층 시스템을 로듐, 팔라듐, 몰리브덴, 이리듐, 오스뮴, 레늄, 은, 산화아연 또는 이들의 합금 또는 관련 합금, 특히 바람직하게 루테늄을 포함하는 커버층으로 캡핑하는 것이 알려져 있으며, 이는 상기 물질들이 강한 촉매 특성을 가지기 때문이다. 이러한 특성은 물과 탄화수소 분압에 의하여 좌우되며, EUV 방사로 인하여 거의 항상 탄소 증가가 촉매 커버층에서 관측되고, 즉 광학 표면이 탄소에 의하여 오염되고, 방사선 노출 시간이 증가함에 따라 오염이 증가하는 전형적인 EUV 환경에서 상기 표면의 방사 중에 특히 분명해진다. 탄소로 오염되고 측정 오차 범위 내에서 실질적으로 Sn 및 Zn 원자가 발견되지 않는 루테늄 표면과 대조적으로, Sn 및 Zn 원자에 의한 오염 물질은 순수 루테늄에 침적되는 성질이 큰것으로 실험 결과 입증되었다. 방사 중에 어떠한 극자외 방사선에도 노출되지 않으며 따라서 탄소로 오염되지 않는 루테늄 고리를 광학 표면 주위에 배치함에 의하여, 탄소로 오염된 광학 표면과 비교하여 Sn 및 Zn 오염 물질의 상기 흡착성 고리에의 점착이 현저히 증가된다. .

특히 바람직한 실시예에서, 상기 광학 요소는 광학 표면과 흡착성 물질 사이에 온도 구배를 발생하기 위한 장치, 예컨대 표면 가열 장치를 포함한다. 가열로 인하여, 상기 표면에 오염 물질의 점유가 감소되고; 상기 물질은 더 빨리 이동하고, 상기 흡착성 물질의 온도는 광학 표면 온도보다 낮으므로 온도 차이로 인하여 상기 물질은 흡착성 물질로 이동한다. 이러한 장치에서, 상기 광학 표면의 온도는 예컨대 대략 60 ℃로 증가될 수 있다. 다층 시스템 내에 적절한 확산 배리어를 선택하면, 광학 표면 영역 내 온도를 300 ℃까지 증가시키는 것이 가능하다.

본 발명은 또한 적어도 하나의 상기한 바와 같은 광학 요소를 포함하는 특히 상기 유형의 광학 장치에 관한 것이다. 이러한 장치에서, 광학 요소는 기판과 다층 시스템 사이에 배치된 전기 전도성 층 뿐아니라 광학 표면에 인접하여 배치된 흡착성 물질 또한 포함할 수 있다.

광학 장치의 실시예에서, 전기 전도성 층이 바람직하게 라인에 의하여 매스 전위 및/또는 광전류 측정에 이용되는 전류- 또는 전압 측정 장치에 연결된다.

바람직한 개선예에서, 상기 라인은 1 kHz 이상의 주파수에서 광전류를 측정하도록 개조된다. 이는 케이블의 적절한 차폐 및 주파수 반응 튜닝에 의하여 행하여진다. 정상적으로 케이블은 진공 시스템의 하우징으로부터 광전류 신호를 이끌어 내고 이를 외부에 배치된 측정 시스템에 공급하기 위하여 사용된다. 1 kHz 이상의 (10 kHz 이하) 주파수에서 EUV 투영 조명 장치의 작동으로 인하여, 광전류의 펄스-분석 측정이 필요하며, 이는 상응하여 개조된 라인을 필요로 한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점이 이하 본 발명의 예증적 실시예에 대한 기재, 본 발명의 문맥상 중요한 세부 사항을 도시하는 도면, 및 청구항에 제공된다. 개별적 특징들은 그 자체로 개별적으로 실행될 수 있거나, 또는 본 발명의 변형에서 몇몇 특성들이 임의의 바람직한 조합으로 실행될 수 있다.

예증적 실시예가 도면에 도시되고 이하에 설명된다. 다음이 도시된다:

도 1은 부분적 영역에서 원통 형상으로 빔 경로를 둘러싸는 진공 하우징을 포함하는 본 발명에 따른 EUV 투영 노광 장치의 제1 실시예에 대한 개략도이고;

도 2는 장치의 빔 경로를 완전히 차폐하는 다수의 진공 하우징을 포함하는 EUV 투영 노광 장치의 제2 실시예에 대한 유사한 개략도이고;

도 3은 오염 입자를 탈기시키는 구성 요소가 흡인 장치와 결합되는 EUV 투영 노광 장치에 대한 유사한 개략도이고;

도 4는 흡인 장치와 결합되고 광학 요소 위에 배치되어 오염된 입자들을 탈기시키는 두 개의 구성 요소를 가지는 도 1의 단면도이고;

도 5a, b는 그 광학 표면이 흡착성 물질로 둘러싸인 광학 요소의 상면도(a) 및 측면도(b)이고;

도 6은 광학 공진기를 포함하는 흡수 분광계에 의하여 고진공 내에 압력을 측정하는 측정 장치를 도시하고;

도 7a, b는 시간 경과에 따른 레이저 펄스의 붕괴 습성을 도 6에 따른 측정 장치를 이용하여 측정한 곡선이고;

도 8은 접촉가능한 전기 전도성 층을 가지는 반사형 광학 요소를 포함하는 광학 장치를 도시하고;

도 9는 세 개의 반사형 광학 요소 및 세정 헤드를 가지는 진공 하우징에 대한 3-차원 개략도이고; 및

도 10은 캡슐화된 빔 경로를 가지는 EUV 투영 장치의 필수적인 부분에 대한 개략도이다.

도 1은 진공 발생 장치(3)와 결합되는 하우징(2)을 포함하는 EUV 리소그래피용 투영 노광 장치(1)의 개략도이다. 상기 하우징(2)은 상기 하우징(2) 내에 배치되는 구성 요소의 광학적 기능에 따라 세 개의 하우징 부분(도 1에 도시하지 않음)으로 구분된다; 즉, 먼저, 제 1 하우징 부분은 예컨대 플라즈마 광원 및 조명 방사의 초점을 맞추기 위한 EUV 컬렉터 거울을 포함하는 광발생 장치(4)를 포함한다.

다음 제2 하우징 부분에서, 빔 경로를 따라 시야 래스터 요소(5) 및 동공 래스터 요소(6)를 가지는 거울을 포함하는 조명 시스템이 배치된다. 하류에 배치되고 망원 렌즈(7)로서 작용하는 세 개의 거울은 정상적인 입사에서 작동되는 제1 및 제2 거울(8, 9) 및 광이 경사 입사로 작용하는 음의 반사능을 가지는 제3 거울을 포함한다. 상기 조명 시스템은 축소된 규모로 영상화된 구조(도시하지 않음)를 가지는 십자선(reticle)(12)이 배치되는 물체 평면(11)에서 가능한 한 균질한 영상 시야를 발생시킨다.

상기 물체 평면(11) 내에 십자선(12)에 배치된 구조는 제3 하우징 부분에 배치되고 하류에 배치된 투영 시스템에 의하여 감광성층(도시하지 않음)을 가지는 웨이퍼가 배치된 영상 평면(13) 위에 영상화된다. 축소 규모 영상화를 위하여, 상기 투영 시스템(3)은 여섯 개의 추가의 거울(14.1 내지 14.6)을 반사형 광학 요소로서 포함한다.

상기 하우징(2) 내에서, 진공 발생 장치(3)는 약 10^-7 mbar의 물 분압 및 약 10^-9 mbar의 탄화수소 분압으로 진공을 발생시킨다. 그러나, 상기 진공은 거울(4 내지 10 또는 14.1 내지 14.6) 및 십자선(12)의 표면 위에 물과 탄화수소 및 기타 오염 물질의 침적을 효율적으로 방지하기에 불충분하다. 상기 오염 물질은 이를 하우징(2)의 내부 공간(15)으로 탈기시키는 몇몇 개의 구성 요소에 의하여 발생된다. 상기 하우징(2) 벽의 부분적 영역에 배치된 이러한 구성 요소(16)는 도 1에 예로서 도시된다. EUV 투영 노광 장치에 사용되는 많은 물질들은 소성가능하지 않으므로 상기 하우징(2) 내에 탈기 구성 요소를 배치하는 것을 완전히 방지할 수는 없다.

상기 하우징(2) 내에 진공은 따라서 구성 요소(16)로부터 오염 물질의 탈기에 의하여 아래쪽으로 제한된다. 매우 고성능의 펌프가 제공된다면 하우징 내에 진공을 개선하는 것이 가능하지만, 부가적인 비용 발생을 피하고 기술적 노력을 감소시키기 위하여, 편의상 평면 표면으로 도시되는 광발생 장치(4)의 컬렉터 거울의 광학 표면(17)에 아주 근접하여서만 고진공을 발생시키는 것이 보다 유리하다.

이는 먼저 광학 표면(17)을 진공 하우징(18)에 의하여 내부 공간(15)으로부터 차폐 또는 분리함으로써 달성된다. 이러한 장치에서, 진공 조건에 적합한 물질, 예컨대 낮은 탈기율을 가지는 스테인레스 스틸로 만들어지는 진공 용기(18)가 쟈켓형 방식으로 광학 표면(17)으로부터 유출되는 빔 경로(19)를 둘러싼다. 상기 진공 용기(18)에 의하여, 진공 용기(18) 내 오프닝(20)에 의해서만 나머지 내부 공간(15)과 소통하는 부분적 공간이 상기 하우징(2)의 내부 공간(15)으로부터 분리된 다. 예컨대, 진공 분리 및/또는 내부로 방사된 극자외선의 여과를 위한 박막 필터를 상기 오프닝(2) 내에 배치할 수 있다. 이러한 장치에서, 상기 진공 용기(18)는 상기 오프닝(20)이 빔 경로(19)의 직경이 특히 작은 빔 경로(19)의 영역 내에 배치되도록 하기에 충분한 길이로 선택된다. 결과적으로, 상기 빔 경로(19)는 진공 용기(18)에 의해 형성되는 부분적 공간으로 진입할 수 있는 다수의 오염 입자없이 오프닝(2)을 통하여 유도될 수 있다.

상기 진공 용기(18)의 원통형 벽 위에, 도 1에서 두 개의 화살표로 표시되는 흡인 장치(21)가 진공 하우징(18)에 의하여 제한되는 부분적 공간으로부터 하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)으로 펌핑에 의하여 오염 입자를 이동시키는 오염 감소 장치로서 제공된다. 상기 흡인 장치(21)는 또한 내부 공간(15)으로부터 완전히 오염 입자를 제거하기 위하여 사용될 수 있으며, 이를 위하여 필요하다면 진공 발생 장치(3)에 결합되는 것으로 이해된다. 어떠한 경우에도, 상기 흡인 장치(21)는 광학 표면(17)에 아주 근접하여, 즉 광학 표면으로부터 약 1 내지 3 cm 거리에서 진공 하우징(18) 위에 배치되고, 원통형 진공 하우징(18)의 중심으로부터 출발하는 오염 입자가 상기 흡인 장치(21)로 방사상 방향으로 이동하도록 광학 표면(17)에 대하여 실질적으로 평행한 압력 구배를 발생시키기 위하여 사용된다.

이에 따라, 광학 표면(17)에 아주 근접하여, 즉 광학 표면(17)으로부터 약 1 cm 미만, 바람직하게 0.5 cm 미만의 거리에서, 예컨대 물의 경우 약 10^-7 mbar 미만, 탄화수소의 경우 약 10^-9 mbar 미만의 분압을 가지는 고진공이 발생한다. 따라 서, 광학 표면(17)이 상기 오염 물질로 오염되는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 필요하다면, 오염 물질의 분압을 예컨대 10^-13 mbar 미만으로 더 감소시킬 수 있다.

상기 흡인 장치(21)에 부가하여, 도 1은 진공 하우징(18)을 도 1에 도시되는 적어도 부분적 영역에서 냉각수, 액체 질소 또는 액체 헬륨으로 290 K, 80 K 또는 20 K 미만의 온도로 냉각시키는 냉각 장치를 또한 제공하며, 그 결과 부가적인 입자들이 진공 하우징(18)의 내면(23)에서 응축된다. 표면을 증가시키기 위하여, 진공 하우징(18)의 내면(23)을 적절한 물질로 코팅하거나 조면 구조를 제공할 수 있다.

또한, 불활성 기체, 바람직하게 He, Ne, Ar, Kr, Xe or H₂, N₂ 또는 이들의 혼합물로 정화하기 위한 정화 장치(24)가 오염 감소 장치로서 제공되며, 상기 정화 장치는 자유 분자 이동 영역 밖에서 10^-3 mbar 내지 10 mbar의 분압 범위에서 오염 물질을 운반한다. 불활성 기체 정화는 광학 표면(17)으로부터 떨어져 오프닝(20)을 향한 흐름을 발생시키며, 불활성 기체에 의하여 운반되는 오염 입자들이 상기 흐름을 통하여 흡인에 의하여 제거되는 곳으로부터 하우징(2)의 내부 공간(15)으로 이동한다. 또한, 진공 용기(18)의 원통형 벽에서 상기 흡인 장치(21)를 사용하는 흡인 제거(두 개의 화살표로 표시함)에 의하여, 오염 물질 또는 기체 입자가 진공 하우징(18)에 의하여 제한된 부분적 공간 밖의 영역으로, 즉 하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)으로 또는 이상적으로 하우징(2) 밖의 영역으로 이동한다.

또한, 하우징(2)의 내부 공간(15)의 진공을 개선하기 위하여, 추가의 흡인 장치(25a)가 하우징(2)의 내부 공간(15)으로부터 추가의 구성 요소(16a)에 의하여 탈기되는 오염 입자들을 흡인 제거하기 위하여 제공된다. 이러한 장치에서, 추가의 흡인 장치(25a)는 추가의 진공 펌프(3a)에 연결되나, 대안적으로 진공 펌프(3)에 연결될 수도 있다. 물론, 진공 하우징(18)에 배치된 상기 흡인 장치(21) 또한 진공 펌프(도시하지 않음)에 연결된다.

상기 추가적인 구성 요소(16a)는 다량의 오염 물질을 탈기시키며, 오염 입자들이 하우징(2)의 내부 공간(15)으로 진입하지 않도록 추가의 흡인 장치(25a)에 의하여 차폐된다. 추가의 구성 요소(16a)는 하우징(2)의 내부 공간(15)으로부터 반드시 분리되지 않아도 되는 구성 요소(16)를 이용하는 경우보다 다량의 오염 물질을 배출하므로, 추가의 구성 요소(16a)에 대한 흡인 제거는 현저하다. 흡인 제거의 대안으로서, 추가 구성 요소(16a)는 하우징(2)의 내부 공간(15)으로부터 캡슐화에 의하여 분리될 수 있다.

물론, 이와 같은 구성 요소는 조명 시스템의 제1 거울(5)에 대하여 도 4에 도시되는 바와 같이 거울 4 내지 10 및 14.1 내지 14.6에도 배치될 수 있다. 빔 경로(19) 내에 배치되는 광학 표면(26)과 별도로, 추가의 두 개의 구성 요소(16b, 16c)가 거울(5) 위에 배치되고, 상기 추가적 구성 요소(16b, 16c)는 이에 결합되는 추가의 흡인 장치(25b, 25c)에 의하여 수집되는 오염 물질을 더 배출한다. 물론, 이러한 방식으로, 흡인 제거는 거울의 지지 장치 위에 배치되는 구성 요소에서도 일어날 수 있거나, 또는 필요하다면 거울 지지 장치 자체에서도 일어날 수 있다. 적절한 캡슐화 또는 흡인 제거에 의하여, 광학 표면(17) 자체뿐아니라 전체 광학 요소(4) 또한 진공 하우징(18) 내에 통합되고 상기 진공 하우징(18)에 의하여 둘러싸여질 수 있다.

도 1에서는 특히 좋은 진공 조건을 가지는 소형 환경이 광 발생 장치(4)의 컬렉터 거울의 광학 표면(17) 즉 단일 광학 표면에서만 발생되나, 도 2에서는 이와 같은 환경이 모든 거울 4 내지 10, 14.1 내지 14.6 및 투영 조명 장치(1)의 십자선(12) 위에 발생된다; 즉, 투영 조명 장치의 전체 빔 경로(19)가 하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)으로부터 분리되고, 상기 거울 5 내지 10, 14.1 내지 14.6 각각의 광학 표면 및 십자선(12) 위에 각각 고진공이 도 1에 대한 설명 부분에 상세한 기재되고 화살표로 표시되는 적절한 흡인 장치(21)에 의하여 발생된다. 이를 위하여, 다수의 진공 하우징(18.1 내지 18.10)이 하우징(2) 내에 제공되고, 상기 진공 하우징(18.1 내지 18.10) 내에 빔 경로(19) 내에 처음 및 마지막 것을 제외하고 각각의 경우 적어도 두 개의 광학 요소가 배치된다. 이하에서, 용어 "광학 요소"는 거울(5 내지 10, 14.1 내지 14.6) 및 십자선(12) 모두를 의미한다.

각각의 경우, 빔 경로(19) 내에 연속 배치된 두 개의 진공 하우징(18.1 내지 18.10)이 서로 연결, 즉 서로 플랜징되어 빔 경로(19)가 공통된 오프닝을 통과할 수 있다. 대개, 각각의 경우, 예컨대 두번째 진공 하우징(18.2)을 가지는 경우와 같이, 광학 표면(17.1, 17.2)을 가지는 두 개의 거울(5, 6)이 진공 하우징의 마주보는 벽들 위에 배치된다. 몇몇 개의 광학 요소가 서로 직접 인접하여, 예컨대 십자선(12)에 아주 근접하여 배치되는 영역에서, 두 개 이상의 광학 요소가 공통된 진공 하우징 내에 배치될 수 있다.

임의로, 모든 진공 하우징(18.1 내지 18.10)은 도 1에 도시되는 냉각 장치(22)를 포함할 수 있고/있거나, 내면(23)의 적어도 하나의 부분적인 영역에서 기체 결합 물질, 특히 티타늄, 탄탈륨, 니오븀, 지르콘, 토륨, 바륨, 마그네슘, 알루미늄, 루테늄, 이테르븀 또는 세륨을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 진공 하우징(18.1 내지 18.10) 내에 오염 입자 수의 부가적인 감소가 응축 또는 흡착에 의하여 달성될 수 있다.

광 발생 장치(4)를 포함하는 첫번째 진공 하우징(18.1) 내에, 도 1에 도시된 바와 같이 오염 물질을 이들이 흡인 장치(21)에 의하여 내부 공간(15)으로 이동되는 곳으로부터 인접하는 진공 하우징(18.2) 내로 운반하는 정화 장치(24)가 배치된다. 이러한 경우, 상기 첫번째 진공 하우징(18.1)은 내가스성 방식으로 유연성 진공 요소에 의하여, 즉 정화 장치(24)를 오염시키는 물질들을 광학 표면(17)으로부터 떨어져 유지시키기에 충분한 정도로 광 발생 장치(4)에 연결되기 때문에, 첫번째 진공 하우징(18.1)의 내부 공간에 흡인 장치를 제공할 필요가 없다.

하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)으로부터 빔 경로(19)를 실질적으로 완전히 캡슐화함에 따라, 정상적인 경우의 덜 유리한 진공 조건을 선택하는 것이 가능하다; 즉, 진공 발생 장치(3)를 감소된 펌핑 아웃풋으로 작동할 수 있고, 보다 강하게 탈기시키는 구성 요소들을 사용할 수 있으며, 구성 요소의 탈기에 덜 주의하여도 된다. 가장 유리한 경우, 진공 발생 장치(3)는 하우징(2)의 내부 공간에서 진공 발생을 위하여 더 이상 사용될 필요가 없으며, 대신 흡인 장치(21)에 대한 펌프 로서 사용될 뿐이다. 이러한 경우, 하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)에 대기압이 우세하다.

하나의 광학 요소 또는 모든 광학 요소가 개선된 진공 조건하에 작동되는 도 1 및 도 2에 각각 도시되는 경우 외에, 예컨대 두 개, 세 개 등의 광학 요소 및 그 광학 표면이 각각 고진공 내에 배치되는 다른 단계적 변화가 물론 가능하다. 모든 경우에 있어서, 내부 공간(15)에 또는 광학 표면(!7, 17.1, 17.2) 상에 오염 물질의 분압이 측정되는 것이 유리하다.

하우징(2)의 내부 공간(15)에서 오염 물질의 분압을 측정하기 위하여, 분압의 질량 스펙트럼을 측정할 수 있는 잔여 기체 분석기(27)가 제공된다. 상기 잔여 기체 분석기(27)를 조정하기 위하여, 불활성 기체로서 크세논을 함유하는 기체 용기(29)가 하우징(2)의 내부 공간(15)과 누설 조정 장치(28)에 의하여 소통한다. 상기 누설 조정 장치(28)는 불활성 기체가 내부 공간(15)으로 일정하게 유입되는 것을 보증한다. 상기 잔여 기체 분석기(27)는 누설 조정 장치(28)의 누설 속도에 비례하여 조정될 수 있으며 그 기능이 모니터링될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 스위칭온 프로세스 중에, 즉 진공 발생 장치(3)에 의하여 하우징(2) 내에 진공을 발생시킬 때에 요구되는 오염 물질 분압에 도달하였는지 여부와 투영 노광 장치(1)가 노광 작업을 개시할 수 있는지 여부를 모니터링하는 것이 가능하게 된다.

내부 공간(15)의 오염 물질의 분압을 측정하는 상기 잔여 기체 분석기(27)에 부가하여, 광학 요소(6)의 광학 표면(17.2) 위에서 직접적으로 분압을 측정하기 위하여 사용되는 광학 공진기(48)가 하우징(2) 내에 배치된다. 그 전체적으로 결합된 측정 구조를 도 6에 도시한다; 이는 펄스형 가변 주파수 레이저 형태의 레이저 광원(46), 인풋 광학 장치(47), 광학 공진기(48)(링다운 공동), 및, 검출기 및 컴퓨터가 연결된 오실로스코프를 포함하는 측정 장치(49)를 포함한다. 상기 인풋 광학장치(47) 부분 및 투영 노광 장치(1) 내에 레이저광을 탈동조화하기 위한 상응하는 부분을 배치하는 것이 요구될 뿐이며, 여기서 동조화 및 탈동조화는 바람직하게 섬유 광학에 의하여 행하여진다.

분압을 측정하기 위하여, 먼저 레이저 광원(46)을 광학 표면을 오염시키는 검출될 기체 전이에 상응하는 파장으로 설정한다. 이어서, 인풋 광학 장치(47)에 의하여 광학 공진기(48)에 진입하는 레이저 펄스를 발생시킨다. 도 7에 도시되는 바와 같이 시간 경과에 따른 상기 레이저 펄스의 강도 구배는 광학 공진기(48) 공간 내에 레이저 펄스의 흡수 정도에 대한 정보를 제공한다. 도 7a는 광학 공진기(48) 내에 흡착성 기체 부재하에 광자 강도의 붕괴 곡선(50a)을 도시하며, 도 7b는 그러한 흡착성 물질 존재하에 붕괴 곡선(50b)을 도시한다. 상기 곡선들은 흡착성 물질이 존재하는 경우 광학 공진기 내에 광자의 수명이 감소됨을 분명히 입증한다. 흡착에 따른 반감기값 감소에 의하여, 광학 공진기(48) 내에 특별한 경우 여기된 물질의 농도 및 따라서 그 분압에 대한 정보를 얻는 것이 가능하게 된다. 상기 측정 방법으로 인하여 10^-13 mbar 미만의 영역까지 매우 정확한 분압 측정이 가능하게 되며, 따라서 매우 낮은 탄화수소 분압이 광학 표면에서 직접 측정될 수 있다.

도 3은 고진공 하에 모든 광학 요소를 작동시키는 것에 대한 대안을 도시한 다. 예로서, 도 3은 오염 물질을 탈기시키는 세 개의 구성 요소(16a 내지 16c)를 도시한다. 상기 구성 요소 중 두 개의 구성 요소가 탈기된 오염 입자를 하우징(2)의 내부 공간(15)으로부터 떨어져 유지시키는 흡인 장치(25a, 25b)와 결합된다. 정화 기체 흐름을 발생시키는 정화 장치(24)가 세번째 구성 요소(16c)와 결합된다. 상기 세번째 구성 요소(16c)로부터 탈기된 오염 입자는 상기 흐름에 의하여 이를 따라 운반되고, 오염 입자를 하우징(2)으로부터 제거시키는 진공 발생 장치(3)에 아주 근접하도록 이동된다. 하우징(2) 내에 모든 구성 요소(16a 내지 16c)의 캡슐화가 제공되거나 또는 적어도 오염 물질을 탈기시키는 경향이 특히 강한 구성 요소의 캡슐화가 제공된다면, 진공 발생 장치(3)는 오염 물질의 (전체) 분압이 10^-9 mbar 이하인 하우징의 내부 공간(15)에서 진공을 발생시킬 수 있다. 물론, 그 결과 광학 표면에 오염 물질 침적이 크게 감소된다.

도 9는 그 광학 표면(17.3 내지 17.5)이 실질적으로 평행하게 배치되는 도 1의 세 개의 반사형 요소(5, 6, 9)에 대한 하우징(18.11)의 소형 환경 내에서 오염 물질의 양을 감소시키는 다른 예를 도시한다. 도 9의 진공 하우징(18.11)은 도 1의 진공 하우징(18)에 고정되고, 오프닝(20)은 빔 경로(19)가 첫번째 반사형 광학 요소(5)의 광학 표면(17.3)에 도달하는 것을 가능케 한다. 도 1 내지 4의 배치와 대조적으로, 정화 기체 장치(도시하지 않음)에 의하여 제공되는 분자 수소의 일부가 세정 헤드(60) 내에서 분자 수소를 활성화 장치(61)에 의하여 약 2400 ℃의 온도로 가열되는 필라멘트(61a) 위로 흐르게 함으로써 활성화되어 원자 수소를 형성한다. 상기 세정 헤드(60)는 진공 하우징(18.11) 내에 세번째 반사형 광학 요소의 광학 표면(17.5) 가까이 배치되고 광학 표면(17.5)에 세정 기체의 제트(62)를 발생시키도록 고안된다. 상기 세정 기체의 제트(62)는 오염 물질, 특히 탄소를 광학 표면(17.5)으로부터 제거하는데 사용되는 원자 수소를 포함한다. 제트(62)의 나머지는, 필라멘트(61a)에서 크래킹되지 않고, 원자 수소 세정의 반응 생성물, 특히 메탄을 다른 오염 물질과 함께 첫번째 및 두번째 반사형 요소(5, 6) 사이에 배치되는 흡인 장치(21)로서 작용하는 출구를 통하여 진공 하우징(18.11)으로부터 제거하는 흐름을 생성하는 정화 기체로 사용될 수 있는 분자 수소로 이루어진다. 상기 출구(21)는 내부 공간(15)(도 1에 도시함)으로부터 진공 하우징(18.11) 내부로 오염 물질의 확산을 방지하도록 선택되는 길이와 직경을 가지는 튜브로서 고안된다. 당업자는 오염 입자/분자가 진공 하우징(18.11) 내로 확산되는 속도를 감소시키기 위하여 달리 출구(21)를 고안할 수 있음을 이해할 것이다.

진공 하우징(18.11) 내부에 각각의 광학 표면(17.3 내지 17.5)에 대하여 별도의 세정 헤드가 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 세정이 필요하지 않은 경우, 필라멘트(61a)는 스위치 오프될 수 있으며, 따라서 세정 헤드(60)는 정화 기체로서 분자 수소에 대한 입구로 사용될 수 있다. 분자 수소와 별도로, 다른 정화 기체, 특히 상기한 것들 또한 가열된 필라멘트(61a)에 의하여 활성화될 수 있는 것으로 이해된다.

또한, 원자 수소 세정의 세정 속도를 증가시키기 위하여, 진공 하우징(18.11)의 내면(23)에 석영 유리 코팅이 제공된다. 유리와 같은 물질, 특히 석영 유리는 낮은 원자 수소 재결합율을 가지는 것으로 알려져 있으므로, 진공 하우징(18.11)의 내면(23)에 작용하는 원자 수소는 재결합될 가능성이 낮아 진공 하우징(18.11)의 내면(23)에 분자 수소가 형성되지 않으며 따라서 광학 표면(17.5)에 존재하는 오염 물질과의 반응 속도가 증가된다.

부가적으로, 광원(63)으로서 LED 및 광학 센서(64)를 포함하는 측정 장치가 두번째 광학 요소(6)의 광학 표면(17.4)의 오염 상태를 특정하기 위하여 진공 하우징(18.11)의 내부에 배치된다. 상기 LED(63)는 오염 상태, 특히 광학 표면(17.4) 위의 오염층(도시하지 않음)의 두께를 앞서 참조한 독일 특허 출원 DE 10 2007 037942.2에 상세히 기재한 방법으로 측정하기 위하여, 광학 표면(17.4)으로부터 반사되는 광의 강도를 측정하는 센서 요소(64)로 반사되는 가시 스펙트럼 내 파장에서 광을 방출한다. 광학 센서(64) 및 광원(63)은 오염 물질을 탈기할 수 있으므로, 이들은 진공 하우징(18.11)의 내면(23)에서 석영 유리 코팅으로 캡슐화된다. 진공 하우징(18.11) 내에 어떠한 다른 탈기 구성 요소도 배치되지 않으므로, 진공 하우징(18.11) 내의 오염 물질의 양은 매우 낮게 유지될 수 있다.

석영 유리는 실질적으로 원자 수소에 불활성이므로, 진공 하우징(18.11)의 내면(23)에 석영 유리 코팅의 제공은 수소에 의하여 유도되는 탈기, 즉 원자 수소와의 반응으로 인한 진공 하우징(18.11) 내 물질로부터 오염 물질의 탈기를 방지할 수 있다는 부가적인 이점을 가진다. 휘발성 세정-유도 탈기 생성물을 생성하지 않는 다른 물질, 특히 Sn, Zn, Mn, Na, P, S를 함유하지 않는 강철(steel) 또한 이러한 목적에 적합하다.

노광 개시 이전에, 즉 EUV 투영 노광 장치(1)의 정지 기간 중에 진공 하우징(18.11)의 내면(23)으로부터 오염 물질을 제거하기 위하여, 진공 하우징(18.11)을 150 ℃의 소성 온도로 균질하게 가열하기 위한 가열 장치(65)가 제공된다. 이러한 방식으로, 오염 물질, 특히 물이 진공 하우징(18.11)의 내면(23)으로부터 탈착될 수 있고 흡인 장치(21)을 통하여 외부로 이송될 수 있다. 소성을 가능케 하기 위하여, 상기 소성 온도를 견딜 수 없는 어떠한 물질도 진공 하우징(18.11) 내에 배치되지 않는다. 특히, 반사형 광학 요소(5, 6, 9)에 그 상부에 광학 표면(17.3 내지 17.5)이 배치되고 광학적 특성의 열화 없이 200 ℃까지의 온도에 저항성인 다층 시스템(도시하지 않음)이 제공된다.

도 10은 그 전체 내용이 본원에 참조로 통합되는 미국 특허 출원 제 2005/0275821 A1 호에 기재된 바와 같은 다른 EUV 투영 노광 장치(1')의 필수적 부분을 도시한다. 상기 EUV 투영 노광 장치(1')는 십자선 스테이지(106) 위에 배치된 십자선(106A) 위의 구조를 웨이퍼 스테이지(108) 위에 배치된 웨이퍼(108A)의 감광성 레지스트로 축소 영상화하기 위한 투영 광학 시스템(107)을 포함한다. 상기 투영 광학 시스템(107)의 하우징(107A)은 십자선(106A)이 배치되는 공간으로의 오프닝에 가까이 배치되는 극저온 패널(124A)을 가지는 제1 극저온 냉동 장치(124), 및 웨이퍼(108A)가 배치되는 공간 가까이 극저온 패널(123A)을 가지는 제2 극저온 냉동 장치(123)를 포함한다. 상기 투영 시스템(107) 내에 극자외 방사선의 빔 경로(108B)는 상기 제1 극저온 패널(124A)을 통과하고, 제2 극저온 패널(123A)을 통과하여 웨이퍼(108A)에 작용하기 전에 다섯 개의 반사형 광학 요소(A 내지 E)에 의 하여 반사된다.

상기 제1 및 제2 극저온 패널(124A, 123A) 사이의 빔 경로는 서로 내가스성 방식으로 연결되는 다수의 진공 하우징(109)에 의하여 완전히 캡슐화된다. 따라서, 상기 반사형 광학 요소(A 내지 E)는 상기 투영 시스템(107)의 하우징(107A)의 내부 공간으로 오염 물질을 탈기하는 구성 요소(도시하지 않음)로부터 보호된다. 진공 하우징(109) 내에 오염 물질의 분압을 감소시키기 위하여, 상기 제1 및 제2 극저온 패널(124A, 123A) 가까이 위치하는 빔 경로(108B)에 대한 입구 및 출구로 사용되는 진공 하우징(109)의 두 개의 오프닝으로의 정화 기체 흐름을 발생시키는 정화 장치(111)가 제공된다. 상기 오프닝(도시하지 않음)은 도 9에 대하여 기재한 바와 같이 고안될 수 있다; 즉, 진공 하우징 내로의 오염 물질의 확산을 방지하는 형상을 가질 수 있다.

상기 투영 시스템(107)과 유사하게, 네 개의 추가적인 반사형 광학 요소(이들 중 하나는 도 10에 도시하는 105A임)의 표면을 상기 EUV 투영 노광 장치(1')의 하우징(도시하지 않음) 내 오염 입자로부터 보호하기 위하여, 조명 시스템의 다수의 진공 하우징(110)이 십자선(106A)과 빔 형상 장치(도시하지 않음)를 구비하는 극자외선 원(도시하지 않음) 사이에 배치된다.

도 10에 도시하는 예에서, 두 개의 진공 하우징(109, 110)이 투영 시스템(107) 및 조명 시스템 각각의 반사형 광학 요소(거울) 사이의 빔 경로를 캡슐화한다. 일반적으로 다른 구조의 영상화가 요구되는 경우 십자선(106A)을 변경하기 위하여 로드 락(load lock)이 제공되어 십자선의 세정이 상기 EUV 투영 노광 장 치(1') 밖에서 수행될 수 있으므로, 상기 진공 하우징에 의하여 보호되지 않는 유일한 반사 표면은 십자선(106A)의 표면이다.

도 1 내지 도 4 및 도 9, 도 10에 도시되는 장치에서, 대부분의 유리한 경우에, 특히 정화된 소형 환경의 경우, 거울에 인접한 주위에 오염 물질(예컨대, 탄화수소 또는 물)의 분압이 10^-13 mbar 미만으로 감소될 수 있다. 나아가, 하우징(2)에 사용하기 위한 EUV에 적합한 물질 및 장비가 감소된 비용으로 선택된다. 상기 접근은 EUV 투영 노광 장치에만 제한되는 것이 아니라 다양한 수 및 형상의 광학 요소를 포함하는 임의의 광학 장치, 특히 반사형 광학 요소를 포함하는 광학 장치, 예컨대 EUV 광학 장치에 유리하게 사용될 수 있다.

상기 투영 노광 장치(1)에서의 측정에 의하여 제공되는 오염 감소와 별도로, 이하 상세히 설명되는 바와 같이 오염 감소 측정을 광학 요소 자체에서 행할 수 있다. 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시한 투영 노광 장치에 대한 광학 요소(40)를 도시한다. 상기 광학 요소(40)는 기판(41) 및 오염 물질에 노출되는 광학 표면(44)을 가지는 다층 시스템(42)을 포함한다. 상기 오염 물질이 광학 표면(44)에 침적되는 것을 가능한 한 최대로 방지하기 위하여, 오염 물질로서 탄화수소 및 특히 금속 및 금속 화합물, 예컨대 주석 및 아연 화합물에 대한 흡착성이 좋은 루테늄 고리(43)를 상기 광학 표면(44) 주위에 또는 상기 다층 시스템(42) 주위에 배치한다.

광학 표면(44) 위에 존재하는 오염 물질은 열적 비-지향성 이동을 수행한다. 상기 오염 물질은 광학 표면(44)의 가장자리에 도달하자마자 상기 흡착성 물질에 점착하며, 이에 따라 광학 표면(44)의 오염이 감소될 수 있다. 이러한 효과를 강화하기 위하여, 광학 표면(44)을 가열하는 것이 유리하며, 이를 위하여 도 5에 도시하는 바와 같이 히터(45)가 광학 요소(40)의 기판(41) 내에 삽입된다. 상기 히터(45)에 의하여, 광학 표면(44)의 온도가 증가되어 오염 물질 분자 또는 원자의 이동의 증가를 유발시킴으로써 상기 물질이 더 빠르게 이동하고 보다 단시간 내에 광학 표면의 가장자리에 도달하게 된다. 상기 흡착성 물질(43)에 비하여 광학 표면(44)의 온도를 증가시킴에 의하여, 온도 구배 및 따라서 흡착성 물질을 향한 부가적인 대류 흐름이 발생한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 상기 흡착성 물질의 온도를 냉각 장치에 의하여 감소시킬 수 있다.

도 8은 낮은 전기 전도성을 가지는 기판(31), 및 상기 기판(31)과 반대쪽 면에 반사형 광학 표면(34)을 포함하는 전기 전도성 다층 시스템(33)을 포함하는 EUV 리소그래피용 반사형 광학 요소(30)를 도시한다.

EUV 광학 장치 내에 조명 방사에 의하여, 대개 광전자, 특히 2차 전자가 광학 표면에 생성되어 하전을 유도함으로써 하전되거나 분극가능한 입자의 침적을 초래한다. 이러한 이유로, 광학 요소(30) 내에, 광전류를 밖으로 유인하거나 접지 또는 소정 전압을 인가하기 위한 기판(31)과 다층 시스템(33) 사이에 배치된 전기 전도성 층(32)이 전기적으로 접촉가능하도록 제공된다. 이를 위하여, 상기 층(32)을 구비하는 기판(31)은 상기 다층 시스템(33)의 가장자리 영역에서 돌출되며, 여기에 상기 층(32)을 라인(36)에 연결하기 위한 접점으로서 솔더점 또는 점착점(35)이 적용된다. 본 발명의 경우, 상기 전기 전도성 층(32)은 니켈을 포함하고 약 20 nm의 두께를 가진다. 대안적으로, 상기 층(32)은 또한 적절한 두께의 금 또는 다른 적절한 물질을 특히 다층 시스템으로 포함할 수도 있다. 소정의 전압 또는 매스 전위를 인가함으로써 광학 표면에 집적 접촉할 필요없이 전하가 광학 표면(34)으로부터 밖으로 유인될 수 있다.

도 8에서, 라인(36)이 광전류를 측정하기 위하여 사용되며 이에 따라 광학 표면(34)의 오염 정도에 대한 결론이 내려질 있는 전류 또는 전압 측정 장치(37)에 연결된다. 광전류 측정을 위하여 상기 라인(36)은 적절한 차폐물을 포함하여, 광전류를 EUV 투영 조명 장치의 펄스 주파수에 상응하는 1 kHz 이상의 주파수에서 측정할 수 있게 된다. 이러한 장치에서, 상기 라인(36)은 광학 요소(30)가 정상적으로 배치되는 비워진 하우징 밖으로 센서 전류를 유인한다.

부가적인 전기 전도성이며 접촉가능한 층(32)을 적용함으로써, 광학 표면(34)에 직접 접촉할 필요가 없게 되므로, 광학 표면의 광학 특성의 변형 또는 열화를 방지할 수 있다. 물론, 상기 층(32)은 상기한 방식과 다른 방식으로, 예컨대 전기 접점이 기판(31) 내에 삽입되는 방식으로 접촉될 수 있다.

상기 광학 요소(40 또는 30)에 대하여 도 5 및 도 8에서 수행되는 측정은 또한 단일 광학 요소에 대하여 조합되어 수행될 수 있다. 상기 광학 요소(40 및 30)는 도 1 내지 3에 예로서 도시한 바와 같은 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 또는 기타 EUV 광학 장치에 유리하게 사용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 광학 장치가 하우징의 내부 공간에 배치되고 광학 요소의 적어도 광학 표면을 둘러싸는 진공 하우징을 포함하고, 상기 내부 공간의 오염 물질의 분압에 대하여 광학 표면에 아주 근접하여 오염 물질, 특히 물 및/또는 탄화수소의 분압을 감소시키는 오염 감소 장치가 상기 진공 하우징에 결합되는 것에 의하여, 오염 물질의 점착이 감소된 광학 장치 및 반사형 광학 요소가 제공된다.

Claims

내부 공간(15)을 둘러싸는 하우징(2);

상기 하우징(2) 내에 배치되는 하나 이상의 반사형 광학 요소(4 내지 10, 12, 14.1 내지 14.6); 및

상기 하우징(2)의 내부 공간(15)에 진공을 발생시키기 위한 하나 이상의 진공 발생 장치(3)를 포함하고,

하나 이상의 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.11, 109)이 상기 하우징(2)의 내부 공간(15)에 배치되고, 상기 광학 요소(4 내지 10, 12, 14.1 내지 14.5)의 적어도 광학 표면(17, 17.1 내지 17.5)을 둘러싸며, 상기 하나 이상의 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.11, 109)은 상기 하우징(2)과 독립적이고,

광 발생 장치(4)가 방사선 노출 작동하는 동안 상기 광학 표면(17, 17.1 내지 17.5)에 빛을 향하게 하여 노출광의 빔 경로(19)를 형성하며,

오염 감소 장치가 상기 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.11, 109)과 결합되고, 상기 내부 공간(15)에서의 오염 물질의 분압에 대하여 적어도 상기 광학 표면(17, 17.1 내지 17.5)에서 오염 물질의 분압을 감소시키고, 상기 오염 감소 장치는 불활성 기체로 상기 진공 하우징(18, 18.1, 18.11, 109)의 적어도 부분적 영역을 정화하기 위한 정화 장치(24, 111)로 구성되며, 상기 진공 하우징(18.11)에 출구가 상기 진공 하우징(18.11) 내부로부터 상기 내부 공간(15)으로 정화 기체 흐름을 발생시키기 위한 흡인 장치(21)로서 제공되고, 상기 빔 경로(19)는 상기 진공 하우징(18.11) 내에 상기 출구를 통하여 연장되지 않는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 정화 장치(24)가 10^-3 mbar 내지 10 mbar의 정화 기체 압력을 발생하도록 고안되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 광학 표면(17.5)으로부터 오염 물질을 제거하기 위하여 세정 기체의 제트(62)를 상기 광학 표면(17.5)으로 향하도록 하는 하나 이상의 세정 헤드(60)를 더 포함하는 광학 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 세정 헤드(60)가 정화 기체의 흐름을 적어도 부분적으로 활성화함으로써 세정 기체의 제트를 발생시키기 위한 활성화 장치(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 활성화 장치(61)가 가열된 필라멘트(61a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 진공 하우징(18.11)이 그 내면의 하나 이상의 부분적 영역에서 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 진공 하우징(18.11) 내부에 상기 세정 기체에 의하여 유도되는 탈기 생성물을 발생시키지 않는 물질만이 공급되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 광학 표면(17.4)의 오염 상태를 측정하기 위한 측정 장치(63, 64)가 상기 진공 하우징 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 진공 하우징(18.11) 및 상기 광학 요소(4 내지 10, 12, 14.1 내지 14.5)가 100 ℃ 이상의 소성 온도까지 온도 저항성인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 11에 있어서, 하나 이상의 진공 하우징(18.11)을 상기 소성 온도로 가열하기 위한 하나 이상의 가열 장치(65)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 오염 감소 장치가 상기 광학 표면(17, 17.1 내지 17.5)에서 10^-7 mbar 미만의 물 분압 및 10^-9 mbar 미만의 탄화수소의 분압 중 적어도 어느 하나를 발생시키도록 고안되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 오염 감소 장치가 10^-9 mbar 미만의 오염 물질 분압을 발생시키도록 고안되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 오염 감소 장치가 상기 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.11, 109)으로부터 오염 물질을 흡인에 의하여 제거하기 위한 하나 이상의 흡인 장치(21)를 포함하고, 상기 흡인 장치(21)는 상기 광학 표면(17, 17.1 내지 17.5)에 제공되며, 상기 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.11, 109)에 부착되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 15에 있어서, 상기 흡인 장치(21)는 상기 진공 하우징(18) 내에 상기 광학 표면(17)에 본질적으로 평행한 압력 구배가 발생되도록 고안되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 진공 하우징(18.1; 18)이 추가의 진공 하우징(18.2) 또는 상기 하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)에 연결되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 광학 요소(4)의 광학 표면(17)이 상기 하우징(2) 내에 연장되는 빔 경로(19) 내에 배치되고, 상기 빔 경로(19)는 상기 진공 하우징(18) 내에 오프닝(20)을 통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 18에 있어서, 상기 진공 하우징(18, 18.1 내지 18.11, 109)이 쟈켓형 방식으로 상기 빔 경로(19)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 하우징(2) 내에 연장되는 상기 빔 경로(19) 전체가 내가스성 방식(gas-proof manner)으로 서로 연결되는 하나 또는 다수의 진공 하우징(18.1 내지 18.11)에 의하여 상기 하우징(2)의 나머지 내부 공간(15)으로부터 완전히 분리되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 진공 하우징(18.2)이 두 개의 광학 요소(5, 6)의 적어도 광학 표면(17.1, 17.2)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 오염 감소 장치가 상기 진공 하우징(18)을 290 K 미만의 온도로 냉각시키는 냉각 장치(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 진공 하우징(18.2)이 오염 감소 장치로서 사용되고, 그 내면(23)의 하나 이상의 부분적 영역에서 기체-결합 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 내부 공간(15)에 오염 입자/분자를 탈기시키는 하나 이상의 구성 요소(16a 내지 16c)가 배치되고, 상기 오염 감소 장치가 상기 하우징(2)의 내부 공간(15)으로부터 상기 구성 요소(16a)에 의하여 탈기된 입자를 흡인에 의하여 제거하는 흡인 장치(25a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 24에 있어서, 상기 구성 요소(16b, 16c)가 상기 광학 요소(5)의 지지 장치 또는 기판 위에 부착되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 오염 물질의 분압을 측정하기 위한 잔여 기체 분석기(27)가 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 31에 있어서, 상기 하우징(2) 위에 불활성 기체를 선택된 누설 속도로 상기 하우징(2)의 내부 공간(15)에 도입하기 위한 누설 조정 장치(28)가 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 오염 물질의 분압을 측정하기 위한 광학 공진기(47)가 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 33에 있어서, 상기 광학 공진기(47)가 상기 광학 요소(6)의 표면(17.2)에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 33 또는 청구항 34에 있어서, 상기 광학 공진기(47)에 레이저 펄스를 공급하기 위한 레이저 광원(46), 및 상기 광학 공진기(47)의 하류에 배치되며 상기 레이저 펄스의 강도를 측정하기 위한 분석 장치(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 광학 장치는 EUV 리소그래피용 투영 노광 장치(1, 1')인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 출구의 레이아웃은 상기 내부 공간(15)으로부터 상기 진공 하우징(18.11)의 내부로의 오염 물질의 확산을 방지하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.