KR101904541B1 - 이미징 광학 기기 및 이 유형의 이미징 광학 기기를 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 - Google Patents

이미징 광학 기기 및 이 유형의 이미징 광학 기기를 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 Download PDF

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Abstract

이미징 광학 기기(36)는 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)를 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)로 이미징하는 복수의 미러(M1 ~ M6)를 갖는다. 제1 미러(M1)는 오브젝트 필드(4) 뒤에 이미징 광(3)의 이미징 빔 경로에 배열되고, 최종 미러(M6)는 이미지 필드(8) 앞에 이미징 빔 경로에 배열된다. 폴드되지 않은 이미징 빔 경로에서, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 각각의 미러(M1 ~ M6)의 사용 영역(23)에서 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주광선(16)의 충돌 포인트가 상기 이미지 면(9)으로부터 미러 간격(ZM)을 갖는다. 상기 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)은 상기 최종 미러(M6)의 미러 간격(ZM6)보다 크다. 상기 최종 미러에서 4번째의 미러(M3)의 미러 간격(ZM3)은 상기 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)보다 크다. 또 다른 구성에서, 이미징 광학 기기(36)의 상기 미러(M1 ~ M6) 중 적어도 하나의 반사 면이 회전 대칭 함수로 서술될 수 없는 정적 자유 곡면으로 구성된다. 이것은, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 자유 곡면의 사용 영역(23)의 각각의 자유 곡면 소자(20)에 대한 법선(FN)은 비구면(21)의 대응하는 비구면 소자(22)에 대한 법선(FNB)과 최대 70 μrad의 각도(α)를 채택하는 것에서, 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 있는, 가장 적합한 비구면(21)과 상이하다. 2개의 구성으로, 작은 이미징 에러, 관리가능한 제조 및 이미징 광에 대한 양호한 수율의 처리가능한 조합이 얻어진다.

Description

이미징 광학 기기 및 이 유형의 이미징 광학 기기를 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치{IMAGING OPTICS AND PROJECTION EXPOSURE INSTALLATION FOR MICROLITHOGRAPHY WITH AN IMAGING OPTICS OF THIS TYPE}
본 발명은 청구항 1 및 2의 전제부에 따른 이미징 광학 기기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 유형의 이미징 광학 기기를 갖는 투영 노광 장치, 이 유형의 투영 노광 장치를 갖는 구조화된 구성 부품을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로구조 또는 나노구조 구성 부품에 관한 것이다.
상기 서술된 유형의 이미징 광학 기기는 US 7,414,781, US 7,348,565 B2, WO 2006/119977 A1으로부터 주지되어 있다.
본 발명의 목적은, 작은 이미징 에러, 관리가능한 제조 및 이미징 광에 대한 양호한 수율의 처리가능한 조합이 얻어지도록 상기 서술된 유형의 이미징 광학 기기를 개발하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 개시된 특징을 갖는 이미징 광학 기기에 의해 제1 구성에 따른 본 발명에 의해 얻어진다.
본 발명에 의하면 제1 미러가 최종미러에 대해 4번째의 미러보다 이미징 면에 더 가깝게 이동되기 때문에, 특히, 제1 미러 상에, 이미징 광에 대해서 작은 입사각만이 구현될 수 있는 설계가 실행될 수 있다. 또한, 유리하게 이 제1 미러는 큰 반사면을 갖는 구성일 수 있다. 유리하게 제1 미러는 작은 세기의 이미징 광의 로딩으로 제조되며, 한편, 이미지광의 매우 작은 파장, 특히, EUV 파장으로 작은 입사각의 가능성으로 인해, 예를 들면, 대응하는 미러 코팅으로 인해, 높은 정도의 반사가 얻어질 수 있다. 최종적으로, 본 발명에 따른 설계는, 제1 미러가 반사면을 가지며, 반사면은 그 영역에 대해서, 예를 들면, 이미지 측의 개구 수를 일반적으로 결정하는, 이미징 광학 기기의 최종 미러의 미러 면보다도 실질적으로 더 크지 않아서, 결국 제조상 이익을 가져 온다. 전체적으로 본 발명에 따른 설계는 제1 미러의 반사면에 대해서 유리하게 보완한 것이며, 이 미러에 적은 입사각이 동시에 구현된다. 이미징 광학 기기가 편평한 폴딩 미러를 갖는 폴드된 빔 경로를 가지면, 이 이미징 빔 경로는 미러 간격을 결정하기 위해 처음에 폴드되지 않는다. 그래서, 본 발명에 따르면, 이미징 광학 기기의 폴드되지 않은 이미징 빔 경로가 항상 관찰되어 이미지 면으로부터 미러 간격을 미리 결정한다. 이미징 광학 기기의 퓨필은, 이미징 빔 경로를 제한하는 개구 스톱의 모든 이미지를 의미하도록 일반적으로 취해진다. 이들 이미지가 존재하게 되는 면이 퓨필 면으로 불린다. 개구 스톱의 이미지가 반드시 정확히 평면형이 아니기 때문에, 이들 이미지에 대략 대응하는 면이 일반적으로 퓨필 면으로 불린다. 또한, 개구 스톱 자체의 면이 퓨필 면으로 불린다. 개구 스톱이 평면형이 아니면, 개구 스톱의 이미지에서와 같이, 개구 스톱에 가장 근접하게 대응하는 면이 퓨필 면으로 불린다.
이미징 광학 기기의 입사 퓨필은, 오브젝트 면과 개구 스톱 사이에 위치하는 이미징 광학 기기의 일부에 의해 개구 스톱이 이미징되면 제조되는 개구 스톱의 이미지를 의미하는 것으로 취해진다. 따라서, 출사 퓨필은, 이미지 면과 개구 스톱 사이에 위치하는 이미징 광학 기기의 일부에 의해 개구 스톱이 이미징되면 제조되는 개구 스톱의 이미지이다.
입사 퓨필이 개구 스톱의 가상 이미지이면, 즉, 입사 퓨필 면이 오브젝트 필드 앞에 위치하면, 입사 퓨필의 네가티브 백 포커스라고 한다. 이 경우, 모든 오브젝트 필드 포인트에 대한 주광선 또는 메인 빔이, 이미징 빔 경로 앞의 하나의 포인트로부터 나오는 것처럼 연장된다. 각각의 오브젝트 포인트에 대한 주광선은 입사 퓨필의 중앙 포인트와 오브젝트 포인트 사이의 연결 빔으로 정의된다. 입사 퓨필의 네가티브 백 포커스의 경우에, 모든 오브젝트 포인트에 대한 주광선은 오브젝트 필드 상에 발산되는 빔 코스를 갖는다.
퓨필의 또 다른 정의는, 오브젝트 필드 포인트로부터 나오는 주광선에 대해서 각각의 경우에 동일한 조명 각도와 연관되는, 오브젝트 필드 포인트로부터 나오는 개별 빔이 교차하는 이미징 광학 기기의 이미징 빔 경로의 영역이다. 개별 빔의 교차점이 대용의 퓨필 정의에 따라서 위치하거나, 이들 교차점의 공간적인 분포에 가장 가깝게 오고, 한 면에 반드시 정확하게 위치될 필요없는 면이 퓨필 면으로 불릴 수 있다.
상기 언급된 목적은 청구항 2에 개시된 특징을 갖는 이미징 광학 기기에 의해 제2 구성에 의거해 본 발명에 따라서 달성된다.
본 발명에 따르면, 이미징 광학 기기에서 적어도 하나의 정적 자유 곡면을 사용하는 것은 이미징 광학 기기에 의한 이미징 광의 안내의 자유도를 현저하게 증가시키는 것으로 인식되었다. 정적 자유 곡면은 이미징 광학 기기의 투영 사용 동안 그 형상에 대해서 활발하게 변화되지 않는 자유 곡면을 의미하기 위해 취해진다. 물론, 정적 자유 곡면은 전체가 조정 목적을 위해 변위될 수 있다. 자유 곡면은, 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 있는 비구형 참조 면으로부터 진행하는 것으로 설계된다. 자유 곡면에 가장 적합한 비구면은 비구형 참조면과 일치할 수 있다. 본 발명에 따른, 한편 가장 적합한 비구면과 다른 한편 자유 곡면 사이의 작은 보통 각도, 즉, 작은 보통 편향으로 인해, 자유 곡면이 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 있는 가장 적합한 비구면으로부터의 오직 작은 경사의 편향을 가지므로, 본 발명에 따른 자유 곡면은 종래의 검사 구조에서 표면 검사를 위해 여전히 접근가능하다. 그러면, 이것은 본 발명에 따라서 자유 곡면의 제조를 간단화한다. 최대 보통 각도 편향은 50μrad, 35μrad 또는 그 미만일 수 있다. 특히, 이미징 광학 기기의 모든 미러에 대한 각도 편향은 35 μrad 미만일 수 있다. 이미징 광학 기기가 복수의 이 유형의 자유 곡면을 가지면, 이들 자유 곡면들 중 개별적인 것에 대한 각도 편향은 30 μrad보다 작을 수 있고, 25μrad 보다 작을 수 있거나 또는 20μrad보다 작을 수 있다. 이미징 광학 기기는 정확히 하나의 이 유형의 자유 곡면 또는 복수의 이 유형의 자유 곡면을 가질 수 있다. 이미징 광학 기기에서 각각의 자유 곡면에 대한 가장 적합한 비구면의 회전 대칭 축은 일치할 필요가 없지만, 서로 떨어져 있어야 하며, 서로에 대해서 각을 가지거나, 서로에 대해서 비스듬히 놓여질 수 있다. 적어도 하나의 자유 곡면에 대한 가장 적합한 비구면의 회전 대칭 축은 오브젝트 면에 수직이거나 및/또는 이미지면에 수직일 수 있다. 이것은 적어도 하나의 자유 곡면의 표면 검사를 간단하게 하며, 이것에 필요한 검사 광학 기기의 설계를 용이하게 한다. 오브젝트 면 및/또는 이미지면에 대해 적어도 하나의 자유 곡면에 대한 가장 적합한 비구면의 회전 대칭 축의 각도 편향은 90°가 가능하며, 예를 들면, 85°와 90°사이의 범위에서 가능하다.
청구항 3에 따른 이미징 광학 기기는 2개의 발명의 구성의 장점을 결합한다.
청구항 4에 따른 이미징 광의 파장 초과의 애로우 높이(arrow height) 또는 사지타 편향(sagitta deviation)은 적절한 이미지 에러 보정의 가능성을 가져 온다. 이 편향은 예를 들면, 50㎛ 미만일 수 있고, 3 ㎛ 미만일 수 있다. 특히, 이 편향은 이 유형의 모든 자유 곡면에 대해서 3 ㎛ 미만일 수 있다. 또한, 이 애로우 높이 편향은 개별 자유 곡면에 대해서 2㎛ 미만이거나 심지어 1 ㎛ 미만일 수 있다.
6개의 미러를 갖는 이미징 광학 기기는 오브젝트에 기재된 파라미터의 특히 바람직한 조합을 가져 온다.
청구항 6에 따른 이미징 광학 기기에서, 특히 이미징 에러를 감소시킬 뿐 아니라, 예를 들면, 특정 필드 형상을 제공하기 위한 설계 자유도가 유리하게 크다. 자유 곡면은 본 발명의 제2 구성에 따라서 모두 구성될 수 있다. 또는, 자유 곡면의 개별적인 것은 상기 서술된 것보다 더 큰 각도 편향 또는 심지어 더 작거나 더 큰 애로우 높이 편향을 가질 수 있다.
청구항 7에 따른 이미지 측의 개구수는 이미징 광학 기기의 특히 높은 구조 해상도를 가져 온다.
청구항 8에 따른 이미지 필드는 양호한 수율의 이미징 광학 기기를 가져 온다.
청구항 9 ~ 11에 따른 이미징 파라미터는 유리하게 정확한 이미징을 가져 온다.
청구항 12에 따른 투영 광학 기기로서 이미징 광학 기기를 사용할 때, 특히 그 장점을 얻는다.
본 발명에 따른 광학 시스템의 장점과 본 발명에 따른 투영 노광 장치의 장점은 본 발명에 따른 이미징 광학 기기와 관련하여 상기 열거된 것에 대응한다. 투영 노광 장치의 광원은 광범위하고, 예를 들면 1nm 초과, 10 nm 초과 또는 100 nm 초과의 밴드폭을 갖는다. 또한, 투영 노광 장치는 상이한 파장의 광원으로 동작할 수 있도록 설계될 수 있다. 다른 파장의 광원, 특히, 마이크로리소그래피에 대해 사용되는 광원, 예를 들면, 파장 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 126 nm, 109 nm의 파장을 갖는 광원, 특히, 또한, 예를 들면, 5 nm와 30 nm 사이에서, 100 nm미만의 파장을 갖는 광원이 본 발명에 따른 이미징 광학 기기와 함께 사용될 수 있다.
투영 노광 장치의 광원은 5 nm와 30 nm 사이의 파장을 갖는 조명광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이 유형의 광원은, 최소의 반사성을 만족하기 위해, 오로지 작은 입사각 수용 대역폭을 갖는 미러 상에 반사 코팅을 필요로 한다. 작은 입사각 수용 대역폭의 요구는 본 발명에 따른 이미징 광학 기기로 만족될 수 있다.
대응하는 장점은 본 발명에 따른 제조 방법 및 이 방법에 의해 제조된 마이크로구조 또는 나노구조의 구성 부품에 적용된다.
본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 아래에 보다 상세하게 서술된다.
도 1은 EUV 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 메리디오널 섹션에 나타낸 투영 노광 장치의 이미징 광학 기기의 실시예를 나타낸다.
도 3은 비회전 대칭의 자유 곡면의 면 소자(face element) 및 비구면 형태의 회전 대칭의 가장 적합한 면을 통한 단면을 나타내며, 자유 곡면 소자에 대응하는 비구면 소자가 특징이다.
도 4는 도 2에 따른 이미징 광학 기기의 이미징 빔 경로에서 제1 미러의, 자유 곡면으로 구성된, 반사면의 사용 영역의 크게 확대된 평면도를 나타내며, 회전 대칭 함수로 표현될 수 있는 최적 비구면으로부터 자유 형상 반사면의 편향이 윤곽선과 편향의 크기에 연관된 해칭으로 도시된다.
도 5는 도 4와 유사한 도면에서 최적 비구면으로부터 제1 미러의 자유 형상 반사면의 편향의 경사를 나타낸다.
도 6은 도 2에 따른 이미징 광학 기기의 확대된 오브젝트 필드를 나타낸다.
도 7 ~ 11은 도 2와 유사한 도면으로, 도 1에 따른 투영 노광 장치의 이미징 광학 기기의 또 다른 실시예들을 나타낸다.
마이크로리소그래피용 투영 노광 장치(1)는 조명 광 또는 조명 방사(3)용 광원(2)을 갖는다. 광원(2)은 예를 들면 5 nm와 30 nm 사이, 특히 5 nm와 10 nm 사이의 파장 범위에서 광을 생성하는 EUV 광원이다. 광원(2)은 특히 13.5 nm의 파장을 갖는 광원, 또는 6.9 nm의 파장을 갖는 광원일 수 있다. 다른 EUV 파장이 가능하다. 일반적으로, 마이크로리소그래피에서 사용될 수 있고, 적절한 레이저 광원 및/또는 LED 광원(예를 들면, 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 129 nm, 109 nm)에 대해 이용가능한 임의의 파장, 예를 들면, 가시 파장 또는 그 외의 파장이, 투영 노광 장치(1)에 안내되는 조명 광(3)에 대해 가능하다. 조명 광(3)의 빔 경로가 도 1에 매우 개략적으로 도시되어 있다.
조명 광학 기기(6)가 광원(2)으로부터 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)(도 6과 비교)를 향해 조명 광(3)을 안내하기 위해 사용된다. 오브젝트 필드(4)는 투영 광학 기기 또는 이미징 광학 기기(7)를 사용하여 소정의 축소 스케일로 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)(도 2와 비교)에 이미징된다. 도 2 또는 7 ~ 9에 도시된 실시예들 중 하나가 투영 광학 기기(7)에 사용될 수 있다. 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)는 4의 팩터만큼 감소시킨다.
예를 들면 5x, 6x, 8x, 또는 8x 보다 크거나 또는 4x 미만, 예를 들면 2x 또는 1x의 다른 축소 스케일이 가능하다. 4x의 이미징 스케일이 EUV 파장을 갖는 조명광(3)에 특히 적합한데, 이것은 그 스케일이 마이크로리소그래피에 대한 일반적인 스케일이고, 레티클이라 불리며 이미징 오브젝트를 보유하는, 합리적인 크기의 반사 마스크(10)로 높은 수율을 허용하기 때문이다. 또한, 4x의 이미징 스케일로, 반사 마스크(10)의 필요한 구조의 크기는 반사 마스크(10)에 대해 제조, 품질 경비를 한도 내에 유지하기에 적절한 크기이다. 도 2에 따른 구성의 투영 광학 기기(7)의 이미지 면(9)은 오브젝트 면(5)과 평행하게 배열된다. 오브젝트 필드(4)와 일치하는 반사 마스크(10)의 상세가 여기에 이미징된다.
투영 광학 기기(7)에 의한 이미징은, 웨이퍼의 형태이며 기판 홀더(12)에 의해 유지되는 기판의 표면 위에서 발생한다. 도 1은 레티클(10)과 투영 광학 기기(7) 사이의, 거기를 진행하는 조명 광(3)의 빔 번들(13)과, 투영 광학 기기(7)와 기판(11) 사이의, 투영 광학 기기(7)로부터 나오는 조명 광(3)의 빔 번들(14)을 개략적으로 나타낸다. 투영 광학 기기(7)에 의해 이미징된 조명 광(3)은 또한 이미징 광이라 불린다. 도 2에 따른 구성에서 투영 광학 기기(7)의, 이미지 필드 측의 개구 수는 0.36이다. 이것은 도 1에 크기를 변경하여 도시되어 있지 않다.
투영 노광 장치(1)와 투영 광학 기기(7)의 변형 구성의 설명을 용이하게 하기 위해, 도면에 데카르트 xyz 좌표가 주어지며, 거기로부터 도면에 도시된 구성 요소의 각각의 위치 관계가 나타난다. 도 1에서, x-방향은 도면의 평면에 수직인 방향으로 그 안쪽을 향한다. y-방향은 도면에서 오른쪽을 향하고, z-방향은 아래쪽을 향한다.
투영 노광 장치(1)는 스캐너 유형이다. 레티클(10)과 기판(11) 모두는 투영 노광 장치(1)의 동작 동안 y-방향으로 스캐닝된다. 레티클(10)과 기판(11)의 계단형 변위가 기판(11)의 개별 노광 사이에서 y-방향으로 발생하는 스테퍼(stepper) 유형의 투영 노광 장치(1)가 또한 가능하다.
도 2는 투영 광학 기기(7)의 제1 실시예의 광학적 설계를 나타낸다. 도 2에서 y-방향으로 서로 떨어진 오브젝트 필드 포인트로부터 발하는 3개의 각각 개별 빔(15)의 빔 경로가 도시된다. 이들 3개의 오브젝트 필드 포인트 중 하나에 속하는 3개의 개별 빔(15)은 각각의 경우에 3개의 오브젝트 필드 포인트에 대해서 3개의 상이한 조명 방향과 연관된다. 메인 빔 또는 주광선(16)은 투영 광학 기기(7)의 퓨필 면(17, 18)에서 퓨필의 중앙을 통과한다. 우선, 이들 주광선(16)은 오브젝트 면(5)으로부터 나와서 수렴하여 진행한다. 또한, 이것은 투영 광학 기기(7) 아래의 입사 퓨필의 포저티브 백 포커스라고 불린다. 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)의 퓨필 면(17)의 입사 퓨필은 투영 광학 기기(7) 내에 있다.
도 2에 따른 투영 광학 기기(7)는 총 6개의 미러를 가지며, 이들 미러는 오브젝트 필드(4)로부터 진행하는, 개별 빔(15)의 이미징 빔 경로의 순서대로 M1 ~ M6로 연속적으로 번호가 매겨져 있다. 미러(M1 ~ M6)의 계산된 반사면만이 도 2에 도시되어 있다. 미러(M1 ~ M6)는 실제로 사용되는 반사 면보다 일반적으로 더 크다.
미러(M1, M2, M4, M6)는 오목 미러로서 설계된다. 미러(M3, M5)는 볼록 미러로서 설계된다.
한편, 미러(M1, M4)와, 다른 한편 미러(M3, M6)가 그 반사 면의 배향에 대해서 연이어 배열된다.
도 2에 따른 투영 광학 기기(7)의 입사 퓨필 면(17)은 미러(M2)의 영역에 위치한다. 중간 이미지 면(19)은 미러(M4, M5) 사이에 위치한다. 출사 퓨필 면(18)은 미러(M5, M6) 사이의 이미징 빔 경로에 위치한다.
도 2에 따른 투영 광학 기기(7)의 광학 데이터가, 복수의 서브-표로 분할된 표를 사용하여 아래에 도시된다.
미러(M1 ~ M6)의 개별 반사 표면의 정확한 형상이, 기본 비구면으로 또한 불리며, XY 다항식의 형태에서 자유 형상의 항인 회전 대칭 참조 비구면의 합으로 생성된다. 값 Y는, 제2 서브-표의 끝에 나열된 디센트링 값 Dy0 만큼 각각의 미러(M1 ~ M6)의 위치의 함수로서 변위된다.
자유 곡면으로부터 최소의 편향을 갖도록 회전 대칭 기준 비구면이 선택될 수 있다. 이 경우, 기준 비구면은 동시에 자유 곡면에 가장 적합한 자유 곡면, 즉, 가장 들어맞는 비구면이다. 또한, 회전 대칭 기준 구면은 상이하게 선택될 수 있으며, 즉, 가장 적합한 비구면과 일치할 필요가 없다.
기본 비구면이 다음의 비구면 식을 사용하여 계산된다.
Figure 112011080467078-pct00001
x와 y는, 비구면의 사용 영역 외측에 존재할 수 있는, 좌표 원점으로부터 진행하는 기본 구면 상의 좌표를 나타낸다. z는 기본 구면의 애로우 높이 또는 사지타를 나타낸다. RDY는 기본 구면의 반경, 즉, 좌표 원점의 표면 곡률의 역이다. CCY는 원뿔 파라미터이다.
값 "간격"은 각각의 다음의 구성 요소로부터의 간격을 표시한다.
다음의 제2 표에서, 값 "계수"는 기본 구면 식(1)의 계수 ck에 대한 인덱스 k를 나타낸다.
다음의 자유 곡면 항이 추가된다.
Figure 112011080467078-pct00002
zF는 기준 비구면에 대한 자유 형상 항의 애로우 높이 또는 사지타를 나타낸다. 자유 형상 항의 y-좌표는 기준 비구면의 y좌표에 관해서 디센터링 값 Dy0만큼 변위된다.
Figure 112011080467078-pct00003
Figure 112011080467078-pct00004
도면에 도시된 투영 광학 기기(7)의 다양한 실시예 및 아래에 서술된 투영 광학 기기의 또 다른 구성이 폴드되지 않은 이미징 빔 경로로 도시된다. 또 다른 폴딩 미러가, 각각의 투영 광학 기기(7)를 수용하기 위한 설치 공간 필요 사항에 의존하여, 미러(M1 ~ M6) 사이의 빔 경로에 또한 수용될 수 있는 것이 분명하다. 폴드되지 않은 이미징 빔 경로만이 아래에 관찰된다.
상기 표로부터 명백하게 되듯이, 투영 광학 기기(7)의 모든 6개의 미러(M1 ~ M6)가, 회전 대칭 함수에 의해 서술될 수 없는 자유 곡면으로 설계된다. 투영 광학 기기(7)의 다른 구성이 또한 가능하며, 미러(M1 ~ M6) 중 적어도 하나가 이 유형의 자유 형상 반사 면을 가진다. 적어도 하나의 반사면이, 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 없고 그 형상이 투영 노광 장치(1)의 동작 또는 동작 정지로 변화될 수 없고, 즉, 그 형상에 대해서 선택적인 방식으로 변화될 수 없는, 정적 자유 곡면으로서 여기에 설계된다.
도 3은 도시된 편향에 대해서 크게 과장되어 도시된 개략도에서, 예를 들면, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 미러(M1)의, 자유 곡면의 사용 영역의 자유 곡면 요소(20)를 나타낸다. 또한, 도 3은 예를 들면, 상기 이미 서술된 비구면 식에 의해, 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 있고 자유 곡면에 가장 적합한 비구면(21)을 나타낸다.
도 3은 관찰된 자유 곡면 소자(20)의 좌표 x0, y0 주위에 비구면 소자(22)의 영역에서 가장 적합한 비구면(21)에 대한 법선 FNB, 즉, 자유 곡면 소자(20)에 대응하는 비구면 소자(22)에 대한 법선 FNB를 나타낸다. 애로우 높이 z에 관한 동일한 좌표 x0, y0 로부터 진행하지만, 자유 곡면 소자(20)로부터 진행하여, 자유 곡면 소자(20)에 대해서 법선 FN이 또한 도 3에 도시된다. 2개의 법선 FNB와 FN은 서로에 대해서 최대 70μrad의 각도 α를 이룬다.
이 최대 편향이 미러(M1 ~ M6)의 자유 곡면의 전체 사용 영역에 걸쳐서 거기에 대응하는 자유 곡면 소자와 비구면 소자의 각 쌍에 적용된다. 이들 사용 영역은 또한 유용한 면으로 불린다. 모든 미러(M1 ~ M6)의 광학적으로 사용된 영역은 이미징 광(3)의 통로에 대해 관통-개구를 갖지 않으며, 즉, 가려지지 않는다.
도 4는, 대략 콩 또는 신장의 기본 형태를 갖는 미러(M1)의 자유 곡면의 사용 영역(23)의 애로우 높이 또는 사지타 편향 △z를 나타낸다. 그래서, 실제로 사용된 자유 곡면의 z-값으로부터 기본 비구면의 z-값의 편향이, 각각 관찰된 x-y-포인트에 도시된다.
사용 영역(23)의 압축의 영역(24)에서, 즉, 사용 영역(23)의 가장 작은 y-값과 평균 x-값에서, 가장 적합한 비구면으로부터의 자유 곡면의 애로우 높이 편향은 최대이고, 대략 0.5㎛이다. 다른 어느 곳에서도, 사용 영역(23)에 걸쳐 애로우 높이 편향이 더 작고 큰 영역(25)에서 0에 가깝고, 압축(24) 주위에서 아치형의 모양으로 연장된다.
500 nm 미만의 파장의 조명 또는 이미징 광(3)이 사용되면, 자유 곡면은 최적의 비구면으로부터 최대 이미징 광(3)의 파장보다 많이 편향된다.
또한, 도 5는 미러(M1)의 사용 영역(23)에 대해서, 2개의 법선 FN, FNB의 서로에 대한 최대 각도 편향을 나타낸다. 이 각도 편향은 사용 영역(23)의 2개의 대향하는 에지 영역(26, 27)의 최대 및 최소 x-값에서 최대이며, 대략 15μrad이다. 다른 어느 곳에서도, 각도는 법선 FN, FNB, 즉, 최적의 비구면으로부터 자유 곡면의 편향의 최대 경사 사이에서 더 작고, 결국, 압축(24)의 영역에서, 및 압축(24)의 영역 주위에, 4의 아치 영역(25)과 비교하여 약간 더 좁게 연장되는 아치 영역(28)에서 0에 가깝다.
도 6은 투영 광학 기기(7)의 오브젝트 필드(4)의 형태를 예를 통해 확대되어 나타낸다. 감소된다는 사실을 제외하고, 이미지 필드는 정확히 동일한 형태를 갖는다. 필드(4)는 2개의 부분 원(29, 30)에 의해 제한되는, 아치의 필드의 형상을 갖는다. 2개의 부분 원 중 안쪽, 부분 원(29)은 반경 R을 갖는다. 또한, 필드(4)는, 각각의 경우에 부분 원(29, 30)의 2개의 끝을 연결하고, y-축에 대해 평행하게 연장되어 있는 법선(33)에 평행하게 연장되는 2개의 한계 선(31, 32)에 의해 한정된다. 2개의 한계 선(31, 32)은 서로에 대해서 간격 XS, 소위 스캔 슬롯 폭을 갖는다. 2개의 부분 원(29, 30)은 서로에 대해서 간격 YS, 소위 스캔 슬롯 길이를 갖는다.
도 2에 따른 투영 광학 기기(7)의 이미지 필드(8)는 치수 XS = 26 mm(스캔 슬롯 폭)과 YS = 2 mm(스캔 슬롯 길이)를 갖는다.
도 7을 이용하여, 투영 노광 장치(1)에서 투영 광학 기기(7) 대신에 사용될 수 있는 또 다른 투영 광학 기기(36)를 설명한다. 투영 광학 기기(7)를 참조하여 상기 이미 설명된 것에 대응하는 투영 광학 기기(36)의 구성 부품은 동일한 명칭과 도면 부호를 가지므로 다시 상세하게 설명하지 않는다.
미러(M1, M4, M6)는 오목 미러로서 설계된다. 미러(M2, M3, M5)는 볼록 미러로서 설계된다.
미러(M1, M6)와 미러(M3, M6)가 그 반사 면의 배향에 대해서 연이어 배열된다.
투영 광학 기기(36)에서 투영 광학 기기(36) 내에 위치하는 입사 퓨필 면(17)은 미러 M2와 M3 사이에 위치한다. 투영 광학 기기(26)는 네가티브 백 포커스의 입사 퓨필 면을 가지며, 즉, 개별 필드 포인트의 주광선(16)은 오브젝트 필드(4)로부터 투영 광학 기기(36)로 서로에 대해서 발산하여 연장된다. 그래서, 투영 광학 기기의 입사 퓨필은 퓨필 면(17)에 위치하지 않지만, 오브젝트 필드(4) 앞의 이미징 빔 경로에 위치한다. 이것은, 퓨필 구성 부품과 오브젝트 면(5) 사이에 더 이상의 이미징 광학 구성 요소가 존재할 필요없이, 예를 들면, 투영 광학 기기(7)의 입사 퓨필에서 조명 광학 기기(6)의 퓨필 구성 요소가 투영 광학 기기(36) 앞의 빔 경로에 배열되는 것을 허용한다. 중간 이미지 면(19)이, 미러(M4, M5) 사이의 이미징 빔 경로에서 미러(M6)보다 이미지 필드(8)에 더 가깝게 위치한다.
결국 도시된 폴드되지 않은 이미징 빔 경로에서, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 각각의 미러(M1 ~ M6)의 유용한 면에서, 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주광선(16)의 충돌 포인트는 이미지 면(9)으로부터 미러 간격(ZM1 ~ ZM6)을 갖는다. 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)은 최종 미러(M6)의 미러 간격(ZM6) 보다 더 크다. 최종 미러에 대해 4번째의 미러(M3)의 미러 간격(ZM3)은 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)보다 크다. 총, 다음의 관계가 투영 광학 기기(36)의 6개의 미러(M1~M6)의 미러 간격(ZM)에 적용된다.
ZM2 > ZM4 > ZM3 > ZM1 > ZM6 > ZM5
도 7에 따른 투영 광학 기기(36)의 광학 데이터는, 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)에 대한 표에 대응하여, 몇 개의 서브 표로 나뉘어진, 표를 이용하여 아래에 나타나 있다.
이들 서브 표중 첫 번째에 "y-디센트레이션"으로 명명된 값은 전체 좌표 시스템에 대해서 y-좌표 방향으로 각각의 면의 로컬 좌표 시스템의 변위를 나타낸다. 이 값은 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)에서 0과 같다.
도 2에 따른 투영 광학 기기(7)의 표와 관련하여 상기 이미 설명된 다음의 표에서 주어진 다른 파라미터를 참조한다.
Figure 112011080467078-pct00005
Figure 112011080467078-pct00006
투영 광학 기기(36)의 미러(M1 ~ M6)의 반사면은, 한편으로 애로우 높이 편향에 관해서 및 다른 한편으로 보통의 각도 편향에 관해서 최적의 비구면으로부터의 편향이, 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)와 함께 상기 이미 설명된 것이 대응하여 적용되는, 자유 곡면으로 구성된다. 투영 광학 기기(36)의 미러(M1)는 예를 들면, 1.01 μm의 최대 애로우 높이 편향과 1.14 μrad의 최대 각도 편향을 갖는다.
또한, 투영 광학 기기(36)의 이미지 필드(8)는 x-방향으로 26 mm 및 y-방향으로 2.5mm의 크기를 갖는 링 필드이다.
도 8을 사용하여, 투영 노광 장치(1)의 투영 광학 기기(7) 대신에 사용될 수 있는 또 다른 투영 광학 기기(37)를 개시한다. 투영 광학 기기(7)와 관련하여 상기 이미 설명된 것에 대응하는 투영 광학 기기(37)의 구성 부품은 동일한 참조 부호와 명칭을 가지므로 다시 상세하게 설명하지 않는다.
미러(M1, M4, M6)는 오목 미러로서 설계된다. 미러(M2, M5)는 볼록 미러로서 설계된다. 미러(M3)는 사실상 평면형 미러로서 구성되지만, 편평하지 않은 폴딩 미러이다.
미러(M1, M6)는 그 반사면의 배향에 관해서 연이어 배열된다.
투영 광학 기기(37)에서 투영 광학 기기(37) 내에 위치된 제1 퓨필 면(17)은 미러(M2, M3) 사이에 위치한다. 투영 광학 기기(37)는 네가티브 백 포커스의 입사 퓨필을 갖는다. 그러므로, 투영 광학 기기(37)의 입사 퓨필은 퓨필 면(17)에 위치하지 않고, 오브젝트 필드(4) 앞의 이미징 빔 경로에 위치한다. 중간 이미지 면(19)이 미러(M6) 바로 다음의 미러(M4, M5) 사이의 이미징 빔 경로에 위치한다.
투영 광학 기기(37)의 미러(M1 ~ M6)의 반사면의 표면 설명은 다음의 자유 곡면 식에 따라서 행한다.
Figure 112011080467078-pct00007
이 경우에 x와 y는 각각의 면의 좌표를 나타낸다. 로컬 좌표 시스템은 이 경우에 y-좌표 방향으로 전체 기준 시스템에 대해 변위되고, x-축 주위로 틸트된다.
z는 각각의 로컬 면 좌표 시스템에서 자유 곡면의 애로우 높이 또는 사지타를 나타낸다. RDX 및 RDY는 xz- 및 yz- 섹션에서 자유 곡면의 반경이며, 즉, 좌표 원점에서 각각의 표면 곡률의 역이다. CCX와 CCY는 원뿔 파라미터이다.
다음의 제2 서브-표에 주어진 다항식 계수는 계수 aij이다.
Figure 112011080467078-pct00008
Figure 112011080467078-pct00009
모든 미러(M1~M6)는 투영 광학 기기(37)에서 자유 곡면으로 또한 구성된다.
투영 광학 기기(37)의 이미지 필드(8)는 직사각형이고, x-방향에서 26 mm의 크기와 y-방향에서 2 mm의 크기를 갖는다.
도 9를 사용하여, 투영 노광 장치(1)에서 투영 광학 기기(7) 대신에 사용될 수 있는 또 다른 투영 광학 기기(38)를 개시한다. 투영 광학 기기(7)를 참조하여 상기 이미 설명된 것에 대응하는 투영 광학 기기(38)의 구성 부품은 동일한 참조 부호와 명칭을 가지므로 다시 상세하게 설명하지 않는다.
미러(M2, M4, M6)는 오목 미러로서 설계된다. 미러(M3, M5)는 볼록 미러로서 설계된다. 미러(M1)는 사실상 평면형 미러로 구성되지만, 편평하지 않은 폴딩 미러이다. 투영 광학 기기(38)는 포저티브 백 포커스를 갖는다. 그러므로, 투영 광학 기기(38)의 입사 퓨필은 퓨필 면(17)에 위치한다. 중간 이미지 면(19)은 미러(M4, M5) 사이의 이미징 빔 경로에서 미러(M6)보다 이미지 필드(8)에 더 가깝게 위치한다.
도 9에 따른 투영 광학 기기(38)의 광학 데이터는 표를 사용하여 아래에 주어지며, 도 8에 따른 투영 광학 기기(37)에 대한 표에 따라서 복수의 서브-표로 분할된다. 도 8에 따른 투영 광학 기기(37)의 표에 관하여 상기 이미 설명한 것이 다음 표에 주어진 파라미터의 관계에 적용된다.
미러(M1, M6)와 한편으로 미러(M3, M6)가 반사 면의 배향에 관해서 서로에 대해서 연이어 배열된다.
Figure 112011080467078-pct00010
Figure 112011080467078-pct00011
모든 미러(M1 ~ M6)는 투영 광학 기기(38)에서 자유 곡면으로 또한 구성된다.
투영 광학 기기(38)의 이미지 필드(8)는 직사각형이고, 투영 광학 기기(37)의 이미지 필드(8)의 크기이다.
도 10을 사용하여, 투영 노광 장치(1)에서 투영 광학 기기(7) 대신에 사용될 수 있는 또 다른 투영 광학 기기(39)를 개시한다. 투영 광학 기기(7)와 관련하여 상기 이미 설명된 것에 대응하는 투영 광학 기기(39)의 구성 부품은 동일한 참조 부호와 명칭을 가지므로 다시 상세하게 설명하지 않는다.
미러(M1, M4, M6)는 오목 미러로서 설계된다. 미러(M2, M3, M5)는 볼록 미러로서 설계된다.
미러(M1, M6)와 또한 미러(M3, M6)가 반사 면의 배향에 관해서 연이어 배열된다.
투영 광학 기기(39)에서 투영 광학 기기(39) 내에 위치된 제1 퓨필 면(17)은 미러(M2, M3) 사이에 위치한다. 투영 광학 기기(39)는 네가티브 백 포커스의 입사 퓨필을 가지며, 즉, 개별 필드 포인트의 주광선(16)은 오브젝트 필드(4)로부터 투영 광학 기기(39)로 서로에 대해서 발산하여 연장된다. 그러므로, 투영 광학 기기의 입사 퓨필은 퓨필 면(17)에 위치하지 않고, 오브젝트 필드(4) 앞의 이미징 빔 경로에 위치한다. 이것은, 예를 들면, 이 퓨필 구성 부품과 오브젝트 면(5) 사이에 존재해야 하는 또 다른 이미징 광학 부품없이, 투영 광학 기기(39) 앞의 빔 경로에서 투영 광학 기기(7)의 입사 퓨필에 조명 광학 기기(6)의 퓨필 구성 부품을 배열할 수 있게 한다. 중간 이미지 면(19)이 미러(M4, M5) 사이의 이미징 빔 경로에서 미러(M6)보다 이미지 필드(8)로부터 더 멀리 떨어져 위치한다.
결국 도시된 폴드되지 않은 이미징 빔 경로에서, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 각각의 미러(M1 ~ M6)의 유용한 면(23)에, 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주광선(16)의 충돌 포인트가, 이미지 면(9)으로부터 미러 간격(ZM1 ~ ZM6)을 갖는다. 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)은 최종 미러(M6)의 미러 간격(ZM6) 보다 더 크다. 최종 미러에 대해 4번째의 미러(M3)의 미러 간격(ZM3)은 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)보다 크다. 전체적으로, 다음의 관계가 투영 광학 기기(39)의 6개의 미러(M1~M6)의 미러 간격(ZM)에 적용된다.
ZM4 > ZM2 > ZM3 > ZM1 > ZM6 > ZM5
도 10에 따른 투영 광학 기기(39)의 광학 데이터는, 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)에 대한 표에 대응하며, 몇 개의 서브-표로 나뉘어진, 표를 이용하여 아래에 재생성된다.
도 2에 따른 투영 광학 기기(7)의 표에 대해서 상기 이미 설명된 것이 다음의 표에서 재생성되는 다른 파라미터에 대해서 적용된다.
Figure 112011080467078-pct00012
Figure 112011080467078-pct00013
또한, 투영 광학 기기(39)의 이미지 필드(8)는 x-방향으로 26 mm 및 y-방향으로 2.5mm의 크기를 갖는 링 필드이다.
도 11에 나타낸 투영 광학 기기(40)의 광학 데이터가, 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)에 대한 표에 대응하여, 복수의 서브-표로 나뉘어진 표를 사용하여 아래에서 재생성된다.
다음의 표에서 재생성된 다른 파라미터를 참조하면, 도 2에 따른 투영 광학 기기(7)에 관해 상기 이미 설명한 것이 적용된다.
Figure 112011080467078-pct00014
Figure 112011080467078-pct00015
한편, 도 11에 따른 투영 광학 기기(40)는 도 10에 따른 투영 광학 기기(39)에 대응한다. 그러므로, 투영 광학 기기(40)를 다시 상세하게 설명하는 것이 필요하지 않고, 상기 서술된 투영 광학 기기에 대한 설명, 특히, 도 10에 따른 투영 광학 기기(39)의 설명을 참조한다. 특히, 도 11에 따른 투영 광학 기기(39)를 참조하여 상기 이미 서술된 것에 대응하는 투영 광학 기기(40)의 구성 부품 및 도면 부호는 동일한 도면 부호와 명칭을 가지므로, 다시 상세하게 설명하지 않는다.
상기 서술된 투영 광학 기기(7, 36 ~ 40)의 일반적인 특징을 다음 표를 사용하여 다시 요약한다.
Figure 112011080467078-pct00016
NA는 각각의 투영 광학 기기의 이미지 측의 개구수를 나타낸다.
이 경우에 설치 길이는 오브젝트 면(5)과 이미지 면(9) 사이의 간격을 나타낸다.
표에 주어진 이미징 에러, 즉, 파면 에러, 왜곡 및 텔리센트리서티는 각각의 이미지 필드(8)에 대해서 최대 값이다.
표에 주어진 텔리센트리서티 값은 오브젝트 필드(4)의 포인트로부터 이미지 면(9)에 수직인 면을 향해 나오는 조명 광 빔 번들의 조밀한 빔의 각도이다.
다음의 4개의 표는, 도 2에 따른 투영 광학 기기(7), 도 7에 따른 투영 광학 기기(36), 도 10에 따른 투영 광학 기기(39), 및 도 11에 따른 투영 광학 기기(40)에 대해서, 6개의 미러(M1 ~ M6)의 각각에 대해서 한편으로 최대 애로우 높이 또는 사지타 편향(편향 최적 비구면), 다른 한편으로 최대 보통 각도 편향(경사)를 나타낸다.
Figure 112011080467078-pct00017
Figure 112011080467078-pct00018
마이크로구조 또는 나노구조의 구성 부품을 생성하기 위해, 투영 노광 장치(1)가 다음과 같이 사용된다: 우선 반사 마스크(10) 또는 레티클 및 기판 또는 웨이퍼(11)가 제공된다. 그 다음, 레티클(10)의 구조물이 투영 노광 장치를 사용하여 웨이퍼(11)의 감광층으로 투영된다. 감광층을 현상함으로써, 웨이퍼(11)상의 마이크로구조 또는 나노구조가 제조되므로, 마이크로구조의 구성 부품이 생산된다.

Claims (17)

  1. 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)를 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)로 이미징하는 복수의 미러들(M1 ~ M6)을 가지며,
    제1 미러(M1)가 오브젝트 필드(4) 뒤의 이미징 광(3)의 이미징 빔 경로에 있고,
    최종 미러(M6)가 이미지 필드(8) 앞의 이미징 광(3)의 이미징 빔 경로에 있고,
    폴드되지 않은 이미징 빔 경로에서, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 각각의 미러들(M1 ~ M6)의 사용 영역(23)에서, 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주광선(16)의 충돌 포인트는 상기 이미지 면(9)으로부터 미러 간격(ZM)을 갖는 이미징 광학 기기(36; 39; 40)로서,
    상기 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)은 상기 최종 미러(M6)의 미러 간격(ZM6)보다 크고, 상기 최종 미러에 대해 4번째의 미러(M3)의 미러 간격(ZM3)은 상기 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)보다 크고,
    서로 떨어져 있는 오브젝트 필드(4)의 포인트로부터 나오는 주광선(16)은 입사 퓨필의 네가티브 백 포커스를 주는 상호 발산하는 빔 코스를 갖는 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  2. 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)를 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)로 이미징하는 복수의 미러들(M1 ~ M6)을 갖고,
    상기 미러들(M1 ~ M6) 중 적어도 하나의 반사 면이, 회전 대칭 함수로 표현될 수 없는 정적 자유 곡면(static free form surface)으로 설계되는 이미징 광학 기기(7; 36; 37; 38; 39; 40)로서,
    상기 자유 곡면은, 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 있고 상기 자유 곡면에 가장 적합한 비구면(21)과는, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 상기 자유 곡면의 사용 영역(23)의 각각의 자유 곡면 소자(20)에 대한 법선(FN)이 상기 비구면(21)의 대응하는 비구면 소자(22)에 대한 법선(FNB)과 최대 70 μrad의 각도(α)를 갖는 방식으로, 상이한 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  3. 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)를 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)로 이미징하는 복수의 미러들(M1 ~ M6)을 가지며,
    제1 미러(M1)가 오브젝트 필드(4) 뒤의 이미징 광(3)의 이미징 빔 경로에 있고,
    최종 미러(M6)가 이미지 필드(8) 앞의 이미징 광(3)의 이미징 빔 경로에 있고,
    폴드되지 않은 이미징 빔 경로에서, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 각각의 미러들(M1 ~ M6)의 사용 영역(23)에서, 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주광선(16)의 충돌 포인트는 상기 이미지 면(9)으로부터 미러 간격(ZM)을 갖는 이미징 광학 기기(36; 39; 40)로서,
    상기 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)은 상기 최종 미러(M6)의 미러 간격(ZM6)보다 크고, 상기 최종 미러에 대해 4번째의 미러(M3)의 미러 간격(ZM3)은 상기 제1 미러(M1)의 미러 간격(ZM1)보다 크고,
    서로 떨어져 있는 오브젝트 필드(4)의 포인트로부터 나오는 주광선(16)은 입사 퓨필의 네가티브 백 포커스를 주는 상호 발산하는 빔 코스를 갖고,
    상기 미러들(M1 ~ M6) 중 적어도 하나의 반사 면이, 회전 대칭 함수로 표현될 수 없는 정적 자유 곡면(static free form surface)으로 설계되는 이미징 광학 기기(7; 36; 37; 38; 39; 40)로서,
    상기 자유 곡면은, 회전 대칭 함수에 의해 표현될 수 있고 상기 자유 곡면에 가장 적합한 비구면(21)과는, 이미징 광(3)을 안내하도록 구성된 상기 자유 곡면의 사용 영역(23)의 각각의 자유 곡면 소자(20)에 대한 법선(FN)이 상기 비구면(21)의 대응하는 비구면 소자(22)에 대한 법선(FNB)과 최대 70 μrad의 각도(α)를 갖는 방식으로, 상이한 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 이미징 광학 기기(7; 36; 37; 38; 39; 40)에 대해 설계된 상기 자유 곡면은, 상기 자유 곡면에 가장 적합한 비구면(21)으로부터 이미징 광(3)의 파장보다 더 많이 편향하는 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 이미징 광학 기기(7; 36; 37; 38; 39; 40)는 정확히 6개의 미러들(M1 ~ M6)을 갖는 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 미러들(M1 ~ M6) 모두의 반사 면은 자유 곡면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 이미지 측의 개구수는 0.33 보다 큰 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 이미지 필드(8)는, 적어도 2mm의 크기를 갖는 면(29, 30)에 의해 정해지는 영역을 덮는 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  9. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    최대 파면 에러(rms)가 23.7 mλ이고, λ는 사용된 이미징 광(3)의 파장인 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    최대 왜곡이 1.06 nm인 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    최대 텔리센트리서티가 2.88 mrad인 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 이미징 광학 기기(7; 36; 37; 38; 39; 40)는 마이크로리소그래피용 투영 광학 기기로서 구성된 것을 특징으로 하는 이미징 광학 기기.
  13. 청구항 12에 기재된 투영 광학 기기와,
    이미징 광학 기기(7)의 오브젝트 필드(4)를 향해 조명 광(3)을 안내하는 조명 광학 기기(6)를 구비한 광학 시스템.
  14. 청구항 13에 기재된 광학 시스템과,
    조명 및 이미징 광(3)용 광원(2)을 갖는, 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 광원(2)은 5와 30 nm 사이의 파장을 갖는 조명 광을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 투영 노광 장치.
  16. 레티클(10) 및 웨이퍼(11)를 제공하는 단계;
    청구항 14에 기재된 투영 노광 장치를 사용하여 상기 웨이퍼(11)의 감광층으로 레티클(10) 상의 구조물을 투영하는 단계; 및
    상기 웨이퍼(11) 상에 구조물을 생성하는 단계를 포함하는, 구조화된 구성 부품을 생성하는 방법.
  17. 삭제
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102540435A (zh) * 2012-02-07 2012-07-04 中国科学院光电技术研究所 一种反射型投影光学系统
US20140218704A1 (en) * 2013-02-04 2014-08-07 Nikon Corporation High na (numerical aperture) rectangular field euv catoptric projection optics using tilted and decentered zernike polynomial mirror surfaces
DE102014223811B4 (de) 2014-11-21 2016-09-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik für die EUV-Projektionslithographie, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zur Herstellung eines strukturierten Bauteils
WO2016188934A1 (de) * 2015-05-28 2016-12-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende optik zur abbildung eines objektfeldes in ein bildfeld sowie projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden optik
DE102015221983A1 (de) * 2015-11-09 2017-05-11 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen abbildenden Optik
DE102017215664A1 (de) 2017-09-06 2019-03-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System für eine Projektionsbelichtungsanlage
US10737621B2 (en) 2017-09-14 2020-08-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cloaking devices with lenses and plane mirrors and vehicles comprising the same
DE102017216893A1 (de) * 2017-09-25 2019-03-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildende Optik zur Abbildung eines Objektfeldes in ein Bildfeld

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008158211A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Canon Inc 投影光学系及びそれを用いた露光装置
JP2008203820A (ja) 2006-12-04 2008-09-04 Carl Zeiss Smt Ag 反射コーティングを備えたミラー要素を有する投影対物レンズ
US20090051890A1 (en) 2006-04-07 2009-02-26 Carl Zeiss Smt Ag Microlithography projection optical system, tool and method of production

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229595B1 (en) 1995-05-12 2001-05-08 The B. F. Goodrich Company Lithography system and method with mask image enlargement
US7186983B2 (en) 1998-05-05 2007-03-06 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US6985210B2 (en) * 1999-02-15 2006-01-10 Carl Zeiss Smt Ag Projection system for EUV lithography
US6033079A (en) * 1999-03-15 2000-03-07 Hudyma; Russell High numerical aperture ring field projection system for extreme ultraviolet lithography
JP2001185480A (ja) 1999-10-15 2001-07-06 Nikon Corp 投影光学系及び該光学系を備える投影露光装置
JP2002015979A (ja) 2000-06-29 2002-01-18 Nikon Corp 投影光学系、露光装置及び露光方法
DE10052289A1 (de) * 2000-10-20 2002-04-25 Zeiss Carl 8-Spiegel-Mikrolithographie-Projektionsobjektiv
EP1679551A1 (en) * 2000-11-07 2006-07-12 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
TW594043B (en) 2001-04-11 2004-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Reflection type optical apparatus and photographing apparatus using the same, multi-wavelength photographing apparatus, monitoring apparatus for vehicle
JP2003015040A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Nikon Corp 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置
EP1282011B1 (de) * 2001-08-01 2006-11-22 Carl Zeiss SMT AG Reflektives Projektionsobjektiv für EUV-Photolithographie
JP2004029625A (ja) 2002-06-28 2004-01-29 Nikon Corp 投影光学系、露光装置及び露光方法
JP2005172988A (ja) 2003-12-09 2005-06-30 Nikon Corp 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置
TWI308644B (en) 2004-12-23 2009-04-11 Zeiss Carl Smt Ag Hochaperturiges objektiv mlt obskurierter pupille
DE102005042005A1 (de) 2004-12-23 2006-07-06 Carl Zeiss Smt Ag Hochaperturiges Objektiv mit obskurierter Pupille
WO2006069725A1 (de) 2004-12-23 2006-07-06 Carl Zeiss Smt Ag Hochaperturiges objektiv mit obskurierter pupille
KR101309880B1 (ko) 2005-05-13 2013-09-17 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 낮은 입사각을 갖는 육-미러 ｅｕｖ 프로젝션 시스템
KR101149267B1 (ko) 2005-09-13 2012-05-25 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 마이크로리소그라피 투영 광학 시스템, 디바이스 제작 방법 및 광학 표면을 설계하기 위한 방법
DE102006043251A1 (de) * 2005-09-13 2007-03-15 Carl Zeiss Smt Ag Mikrolithographie-Projektionsobjektiv, Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Objektiv, Herstellungsverfahren mikrostrukturierter Bauteile mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage sowie mit diesem Verfahren hergestelltes Bauteil
EP1950594A1 (de) 2007-01-17 2008-07-30 Carl Zeiss SMT AG Abbildende Optik, Projektionsbelichtunsanlage für die Mikrolithographie mit einer derartigen abbildenden Optik, Verfahren zur Herstellung eines mikrostrukturierten Bauteils mit einer derartigen Projektionsbelichtungsanlage, durch das Herstellungsverfahren gefertigtes mikrostrukturiertes Bauelement sowie Verwendung einer derartigen abbildenden Optik

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090051890A1 (en) 2006-04-07 2009-02-26 Carl Zeiss Smt Ag Microlithography projection optical system, tool and method of production
JP2008203820A (ja) 2006-12-04 2008-09-04 Carl Zeiss Smt Ag 反射コーティングを備えたミラー要素を有する投影対物レンズ
JP2008158211A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Canon Inc 投影光学系及びそれを用いた露光装置

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