KR102048129B1 - 투영 노광 장치용 가용 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원 - Google Patents

투영 노광 장치용 가용 출력 빔을 생성하기 위한 euv 광원 Download PDF

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Abstract

EUV 광원(2)은 투영 리소그래피용 투영 노광 장치(1)를 위한 EUV 조명광의 가용 출력 빔(3)을 생성하기 위한 역할을 한다. 광원(2)은 EUV 미가공 출력 빔을 생성하는 EUV 생성 장치(2c)를 갖는다. 후자는 원형으로 편광된다. 가용 출력 빔(3)의 편광을 설정하기 위한 목적으로 그리고 편광 방향에 있어서 편광 설정 장치(32; 39)는 미가공 출력 빔 상의 선형 편광 효과를 갖는다. 이것은 해상도 최적화된 조명을 위하여 개선된 출력 빔을 제공하는 EUV 광원을 이끌어 낸다.

Description

투영 노광 장치용 가용 출력 빔을 생성하기 위한 EUV 광원{EUV LIGHT SOURCE FOR GENERATING A USABLE OUTPUT BEAM FOR A PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
독일 특허 출원 DE 10 2012 219 936.5의 내용은 참조로서 통합된다.
본 발명은 투영 리소그래피용 투영 노광 장치를 위한 EUV 조명 광의 가용 출력 빔을 생성하기 위한 EUV 광원에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 광원을 갖는 조명 시스템, 이러한 조명 시스템을 갖는 광학 시스템, 이러한 광학 시스템을 갖는 투영 노광 장치, 이러한 투영 노광 장치를 사용하는 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소를 위한 생산 방법 및 이러한 방법에 의해 생산된 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소에 관한 것이다.
조명 시스템을 갖는 투영 노광 장치는 WO 2009/121 438 A1으로부터 알려져 있다. EUV 광원은 DE 103 58 225 B3로부터 알려져 있다. EUV 광원이 알려진 추가 참조는 WO 2009/121 438 A1에서 찾을 수 있다. 더욱이, EUV 조명 광학 유닛은 US 2003/0043359 A1 및 US 5,896,438로부터 알려져 있다. 편광된 EUV 광을 생성하는 것에 대한 그리고 기하학적 편광 회전에 대한 변형은 US 6,999,172 B2 및 US 2008/0192225 A1으로부터 알려져 있다.
본 발명의 목적은 개선된 출력 빔이 해상도 최적화된 조명을 위하여 제공되는 방식으로 EUV 광원을 발전시키는 것이다.
본 발명에 있어서, 이러한 목적은 청구항 1에 명시된 특징을 갖는 EUV 광원에 의해 성취된다.
본 발명에 있어서, 선형 편광된 EUV 조명광은 해상도 최적화된 조명을 위하여 특히 잘 사용될 수 있음이 확인되었다. 본 발명에 따른 편광 설정 장치는 가용 출력 빔의 형태로 이러한 선형으로 편광된 EUV 조명광을 제공한다. 먼저 생성되는 원형으로 편광되는 EUV 미가공 출력 빔으로 인하여, 이것의 결과는 먼저 임의로 미리 한정가능한 편광 배향을 갖는 선형 편광된 광을 생성하는 옵션이다. 이 결과는, 가능한 낮은 편광 설정으로 인한 투과 손실을 갖는 편광 규격이다. 광원의 EUV 생성 장치는 언듈레이터로서 구현될 수 있다. 언듈레이터의 편향 자석은 변위가능한 방식으로 설계될 수 있다. 편향 자석의 변위는 언듈레이터에서 선형으로 편광된 가용 출력 빔을 생성하기 위하여 사용될 수 있다. 조명 장치의 출사 동공에 의해, EUV 광원은 적어도 국지적으로 선형 편광된 가용 출력 빔에 의해 조명 필드의 조명을 실현하기 위하여 사용된다. 특히, 조명 광학 유닛의 다운스트림 구성요소의 사용의 결과로, 가용 출력 빔에 의한 조명 필드의 접선 편광된 조명(TE 편광)을 성취하는 것이 가능하다. 접선 편광 조명의 경우에, 가용 출력 빔의 선형 편광 방향은 조명각에 관계없이 조명 필드 상의 입사 평면에 항상 수직으로 편광된다. 더욱이, EUV 광원은 선형으로 편광된 2중극 조명을 설정하기 위하여 사용될 수 있고, 여기서 편광 설정으로 인한 추가적인 투과 손실은 생략된다. 이러한 선형 편광을 갖는 2중극 조명의 경우에, 조명 필드는 2개의 주요 방향으로부터 조명되고, 이 방향으로부터 조명 필드는 각각의 경우에 선형으로 편광된 조명 광에 의해 충돌된다.
EUV 광원은 전자 빔 기반 설계를 가질 수 있고; 예컨대, 이것은 자유 전자 레이저(FEL)를 기초로 x-선 빔원으로서 설계될 수 있다. 대안적으로, EUV 광원은 또한 플라즈마원으로서 구현될 수 있고, 여기서, EUV 방사선은 드라이버 레이저(LPP 원)의 도움으로 또는 가스 방전(GDPP 원)의 도움으로 발산한다. 청구항 2에 따른 전자 빔 기반 EUV 광원의 경우에, 원형으로 편광된 EUV 미가공 출력 파워가 효율적으로 생성될 수 있다.
EUV 광원은 3nm에서 15nm 사이의 파장을 갖는 방사선을 생성할 수 있다.
청구항 3에 기재된 설정 장치는, 특히 제어되는 특정 선형 편광 방향의 상세를 가능하게 한다. 가용 출력 빔에는 편광 방향에 관계없이 동일한 힘이 제공될 수 있다.
청구항 4에 따른 설정 장치는, 투영 노광 장치의 조명 필드를 조명하기 위한, EUV 광원을 따르는 조명 광학 유닛의 요구되는 요건을 줄인다. 양쪽 EUV 편향 미러가 EUV 광의 브루스터 입사각의 영역에서 동작될 경우, 이것은 특히 우수한 편광 콘트라스트 비를 갖는 선형 편광된 EUV 조명 광을 야기한다.
청구항 5 및 청구항 6에 따른 실시예는 설정 장치의 설계의 변형을 재현한다. 청구항 5에 따른 실시예는 가용 출력 빔의 선형 편광의 다수의 편광 각도가 빔 오프셋 없이 특정될 수 있는 편광 설정을 가능하게 한다. 모든 3개의 EUV 편향 미러는 EUV 조명광의 브루스터 입사각의 영역에서 동작될 수 있지만, 이것이 의무적인 것은 아니다.
청구항 7에 따른 EUV 편향 프리즘은 컴팩트한 방식으로 실현될 수 있다.
청구항 8에 따른 실시예는 한번 더 개선된 편광 콘트라스트 비의 옵션을 야기한다.
청구항 9에 따른 조명시스템, 청구항 12에 따른 광학 시스템, 청구항 13에 따른 투영 노광 장치, 청구항 14에 따른 생산 방법 및 청구항 15에 따른 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소의 장점은, 본 발명에 따른 EUV 광원을 참조하여 상기 먼저 기재된 장점에 상응한다. 광학 시스템의 투영 광학 유닛의 이미지측 개구수는 0.4를 초과할 수 있고 0.5를 초과할 수 있다.
편광 설정 장치는 EUV 광원의 구성요소가 될 수 있지만, 청구항 10에 따르면, 이것은 조명 광학 유닛의 구성요소가 또한 될 수 있다. 원형으로 편광된 입력 광으로부터의 적어도 국지적으로 선형인 편광을 생성하기 위한 편광을 설정하는 일반적인 원칙은 가용 출력 빔의 광원 측 생성의 경우에 또는 조명 광학 유닛을 통한 미가공 출력 빔의 추가 경로 동안에도 모두 실현될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면을 기초로 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 EUV 투영 리소그래피용 투영 노광 장치를 개략적으로 그리고 조명 광학 유닛을 참조하여 자오단면으로 도시한다.
도 2 및 도 3은 투영 노광 장치의 EUV 광원의 편광 설정 장치의 2개의 변형을 도시한다.
도 4는 도 1과 유사한 도면으로 EUV 투영 리소그래피용 투영 노광 장치의 추가 실시예를 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 투영 노광 장치에서 사용될 수 있는 편광 설정 장치의 자오 단면을 도시한다.
도 6은 편광 설정 장치의 추가 실시예를 도시한다.
마이크로리소그래피 투영 노광 장치(1)는 마이크로구조화된 및/또는 나노구조화된 전자 반도체 구성요소를 생산하는 역할을 한다. 광원 또는 방사선원(2)은 예컨대 3nm에서 30nm 사이의, 특히 3nm에서 15nm 사이의 파장 범위로 EUV 방사선을 방출한다. 광원(2)은 자유 전자 레이저(FEL)로서 구현된다. 이것은 매우 높은 밝기를 갖는 코히런트(coherent) 방사선을 생성하는 싱크로트론 방사선원이다. 이러한 FEL을 기재하는 이전의 공개는 WO 2009/121 438 A1에서 명시된다. 예컨대 사용될 수 있는 광원(2)은 우베 쉰들러의 "전기적으로 스위칭가능한 헬리시티를 갖는 초전도 언듈레이터(Ein supraleitender Undulator mit elektrisch umschaltbarer Helizitat, 헬름홀츠 협회, 카를스루에 연구 센터의 과학 보고서, FZKA 6997, 2004년 8월)"에서 그리고 DE 103 58 225 B3에서 기재된다.
EUV 광원(2)은 전자빔(2b)을 생성하기 위한 전자 빔 공급 장치(2a) 및 EUV 생성 장치(2c)를 갖는다. 전자빔(2b)은 전자빔 공급 장치(2a)에 의해 EUV 생성 장치에 공급된다. EUV 생성 장치(2c)는 언듈레이터로서 구현된다. 언듈레이터는 변위에 의해 조절될 수 있는 언듈레이터 자석을 선택적으로 가질 수 있다.
광원(2)은 2.5kW의 평균 전력을 갖는다. 광원(2)의 펄스 주파수는 30MHz이다. 이로써, 각각의 개별적인 방사선 펄스는 83μJ의 에너지를 갖는다. 100fs의 방사선 펄스 길이의 경우에, 이것은 833MW의 방사선 펄스 전력에 상응한다.
투영 노광 장치(1) 내의 조명 및 이미징을 위하여, 가용 출력 빔으로도 지칭되는 가용 방사선속(3)이 조명 광으로서 사용된다. 가용 방사선속(3)은 어퍼처 각도(4)내에서 방사되고, 이것은 스캐닝 장치(6)의 도움으로 투영 노광 장치(1)의 조명 광학 유닛(5)에 매칭된다. 광원(2)으로부터 비롯되어, 가용 방사선속(3)은 5mrad 미만의 다이버전스를 갖는다. 스캐닝 장치(6)는 조명 광학 유닛(5)의 중간 초점 평면(7)에서 배열된다. 스캐닝 장치(6) 이후에, 가용 방사선속(3)은 필드 패싯 미러(8) 상에 먼저 입사된다.
특히, 가용 방사선속(3)은 2mrad 미만이며 바람직하게는 1mrad 미만인 다이버전스를 갖는다. 필드 패싯 미러(8) 상의 가용 방사선속의 스팟 크기는 대략 4mm이다.
필드 패싯 미러(8)에서 반사된 후, 필드 패싯 미러(8)의 개별 필드 패싯(미도시)과 관련된 광선의 선속으로 세분되는 가용 방사선속(3)이 동공 패싯 미러(9) 상에 입사한다. 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(도 1에 미도시)는 원형이다. 필드 패싯들 중 하나에 의해 반사되는 가용 방사선속(3)의 광선의 각각의 선속은 이러한 동공 패싯들 중 하나와 관련되어서, 필드 패싯들 중 하나 및 동공 패싯들 중 하나를 갖는 충돌된 패싯 쌍은 각각의 경우에 가용 방사선속(3)의 광선의 관련된 선속에 대한 조명 채널 또는 빔 유도 채널을 한정한다. 동공 패싯의 필드 패싯에 대한 채널별 할당은 투영 노광 장치(1)에 의해 바람직한 조명에 따라 야기된다. 그러므로, 개별적인 조명 각도를 설정하기 위하여, 출력 빔(3)은 필드 패싯들 중 개별적인 하나와 동공 패싯들 중 개별적인 하나의 쌍의 시퀀스에서 조명 채널을 따라 라우팅된다. 개별적으로 미리 결정된 동공 패싯을 구동하기 위하여, 필드 패싯 미러는 각각의 경우에 개별적으로 경사진다.
필드 패싯은 동공 패싯 미러(9) 및 3개의 EUV 미러(10, 11, 12)로 구성된 후속하는 전송 광학 유닛(13)에 의해 투영 노광 장치(1)의 투영 광학 유닛(16)의 레티클 또는 오브젝트 평면(15)의 조명 또는 오브젝트 필드(14)에 이미징된다. EUV 미러(12)는 그레이징 입사 미러로서 구현된다.
개별적인 패싯 미러에 의해 설정된 개별적인 조명 각도의 시퀀스는, 스캐닝 장치(6)의 도움으로 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯의 조명에 의해 야기되는 모든 조명 채널의 스캐닝 통합에 의해, 조명 광학 유닛(5)에 의해 야기되는 오브젝트 필드(14)의 조명의 조명 각도 분포를 야기한다.
조명 광학 유닛(5)(미도시)의 실시예의 경우에, 특히, 투영 광학 유닛(16)의 출사 동공의 적절한 위치의 경우에, 미러(10, 11 및 12)를 생략하여 가용 방사선속(3)에 대한 투영 노광 장치(1)의 투과에 있어서 상응하는 증가를 야기하는 것이 또한 가능하다.
사용가능한 방사선속(3)을 반사하는 레티클(17)은 오브젝트 필드(14)의 영역의 오브젝트 평면(15)에 배열된다. 레티클(17)은 레티클 변위 드라이브(19)에 의해 구동될 때 변위될 수 있는 레티클 홀더(18)에 의해 지지된다.
투영 광학 유닛(16)은 이미지 평면(21)의 이미지 필드(20)에 오브젝트 필드(14)를 이미징한다. 투영 노광 동안, 웨이퍼(22)가 이러한 이미지 평면(21)에 배열되고, 이러한 웨이퍼는 투영 노광 장치(1)에 의한 투영 노광 동안 노광되는 감광성 층을 갖는다. 웨이퍼(22)는 결국 웨이퍼 변위 드라이브(24)에 의해 제어된 방식으로 변위될 수 있는 웨이퍼 홀더(23)에 의해 지지된다.
위치 관계의 도시를 간소화하기 위하여, xyz 좌표계가 이하에서 사용된다. x-축은 도 1의 도면의 평면에 수직이고 평면을 가리킨다. 도 1에서, y-축은 우측으로 연장한다. 도 1에서, z-축은 아래로 연장한다. 투영 노광 장치(1)의 전체 도시에서, z-방향은 이미지 평면(21)에 수직으로 연장한다. 광원(2) 또는 조명 광학 구성요소에 관한 도시에서, z-방향은 EUV 광의 주 전파 방향을 따라 연장한다.
도 1에 따른 투영 노광 장치(1)에서, 필드 패싯 미러(8)는 제 1 패싯 미러이고 동공 패싯 미러(9)는 조명 광(3)의 빔 경로에서의 제 2 패싯 미러이다. 패싯 미러(8, 9)들은 또한 이러한 기능을 교환할 수 있다. 그러므로, 제 1 패싯 미러(8)는 투영 광학 유닛(16)의 동공 평면 또는 그에 켤레인 평면에 배열되는 동공 패싯 미러가 될 수 있으며, 제 2 패싯 미러(9)는 오브젝트 평면(15)에 광학적으로 켤레인 필드 평면에 배열되는 필드 패싯 미러가 될 수 있다.
투영 노광 동안, 레티클 및 웨이퍼는 모두 레티클 변위 드라이브(19) 및 웨이퍼 변위 드라이브(24)의 상응하는 구동에 의해 도 1의 y-방향으로 동기화된 방식으로 스캐닝된다. 투영 노광 동안, 웨이퍼는 통상적으로 600mm/s의 스캐닝 속도를 갖고 y-방향으로 스캐닝된다. 2개의 변위 드라이브(19, 24)의 동기화된 스캐닝은 스캐닝 장치(6)의 스캐닝 동작에 관계없이 발생할 수 있다.
필드 패싯의 긴 측은 스캐닝 방향(y)에 수직이다. 필드 패싯의 x/y 종횡비는, 마찬가지로 직사각형 또는 곡선형 설계를 가질 수 있는 슬릿형 오브젝트 필드(14)의 종횡비에 상응한다.
스캐닝 장치(6)는, 그레이징 방식으로 가용 방사선속(3)을 반사하고 도 1의 x-축에 평행하게 연장하는 라인 스캐닝 축(25)에 대하여 그리고 도 1에서 yz-평면에 수직이고 yz-평면에 놓이는 라인 피드 축(26)에 대하여 경사질 수 있는 스캐닝 미러이다. 양쪽 축(25, 26)은 스캐닝 장치(6)의 반사 미러 평면(27)에 놓인다.
EUV 광원(2)은 미가공 편광 설정 장치(28)를 갖고, 이것은 미가공 출력 빔(30)(도 2를 참조)의 편광을 설정하기 위하여, EUV 생산 장치(2c)의 전자 빔(2b)에 편향 효과를 가한다. 미가공 편광 설정 장치(28)는 언듈레이터(2c)의 편향 자석(29)의 상응하는 배열에 의해 실현된다. 이러한 편향 자석(29)은, EUV 미가공 출력 빔(30)이 적절한 편광 심볼(31)(원형 화살표)로 도 2에서 표시된 원형 편광(도 2 참조)을 갖도록 배열된다. 원형 편광 EUV 출력 빔을 구현하기 위한 편향 자석(29)의 상응하는 배열은 상기 먼저 언급된 쉰들러 참조에서 기재된다. 언듈레이터의 언듈레이터 자석의 선택적인 조절가능성은 선형으로 편광된 EUV 광으로부터 원형으로 편광된 EUV 광으로의 스위칭을 위하여 표적화된 방식으로 사용될 수 있다. 여기서, 미가공 편광 설정 장치(28)는 EUV 미가공 출력 빔(30)의 원형 편광과 EUV 미가공 출력 빔(30)의 선형 편광 사이의 스위칭을 위하여 스위칭 유닛과 같은 역할을 동시에 한다.
언듈레이터(2c)의 구성요소와 같은 일부 편향 자석(29)은 도 1에서 개략적으로 표시된다.
더욱이, EUV 광원(2)은, 가용 출력 빔(3)의 편광을 설정하기 위한 미가공 출력 빔(30) 상에 편광 방향에 관하여 선형 편광 효과를 가하는 편광 설정 장치(32)를 갖는다.
도 2는 편광 설정 장치(32)의 변형을 도시한다. 이는 브루스터 입사각의 영역에서 동작되는 제 1 EUV 편향 미러(33)를 갖고, 그의 다운스트림에 배열된, 추가 EUV 편향 미러(34)를 가지며, 마찬가지로 추가 편향 미러는 미가공 출력 빔(30)의 브루스터 각의 영역에서 동작된다. 편향 미러(33 및 34)의 입사 평면은 일치한다.
제 2 편향 미러(34)에 의해 반사된 가용 출력 빔(3)은 편향 미러(33, 34)의 입사 평면에 수직으로, 즉, 적절한 편광 심볼(35)(원형 내의 십자)로 표시되는, 도 2의 x-축에 평행하게 선형으로 편광된다.
2개의 편향 미러(33, 34)는 편광 설정 장치(32)의 공통 지지체(36)에 의해 더 상세히 도시되지 않는 방식으로 지지되며 서로에 대하여 고정되어 배열된다. 회전 드라이브(37)의 도움으로, 지지체(36)는 편광 설정 장치(32)의 제 1 편향 미러(33) 상의 미가공 출력 빔(30)의 입사축과 일치하는 회전 축(38)에 대하여 회전될 수 있다. 지지체(36)의 회전은 편향 미러(33, 34) 상의 미가공 출력 빔(30)의 입사 평면에 상응하는 회전 및 가용 출력 빔(3)의 선형 편광 방향의 상응하는 회전을 야기한다.
제 2 편향 미러(34)에서의 편향 이후, 가용 출력 빔(3)은 미가공 출력 빔(30)과 동일한 방향으로 전파한다.
도 2에 따른 편광 설정 장치(32)는 정확히 2개의 편향 미러(33, 34)를 갖는다. 제 2 편향 미러(34)에서의 편향 이후, 가용 출력 빔(3)은 미가공 출력 빔(30)에 평행하게 전파한다.
편향 미러(33 및 34)에서의 이중 브루스터 반사의 결과로, 가용 출력 빔(3)의 선형 편광은, 설정된 선형 편광에 평행한 편광 구성요소를 갖는 가용 출력 빔(3)의 강도와 그에 수직인 편광 구성요소의 강도 사이의 높은 콘트라스트 비에 의해 성취된다.
도 3은 편광 설정 장치(32)의 위치에서 사용될 수 있는 편광 설정 장치(39)의 변형을 도시한다. 도 2를 참조하여 상기 먼저 기재된 구성요소에 상응하는 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시되고 다시 상세히 논의되지 않는다.
편광 설정 장치(39)는 미러 표면(40, 41, 42)을 갖는 3개의 EUV 편향 미러를 갖는다. 제 1 미러 표면(40) 및 제 3 미러 표면(42)은 3개의 미러 중 2개를 결합하는 EUV 편향 프리즘(43)의 구성요소이고; 이러한 EUV 편향 프리즘에서, 2개의 레그측 표면은 미러 표면(40, 42)으로서 이용된다. 미러 표면(40 내지 42)에서의 반사는 동일한 입사 평면 내에서 모두 발생하고, 이 평면은 편광 설정 장치(39)의 도시된 회전 위치에서 yz-평면과 일치한다.
미러 표면(40 및 42)에서의, 즉, 편향 프리즘(43)에서의 반사는 브루스터 입사각의 영역에서 발생한다. EUV 편향 미러(44)의 미러 표면(41)에서의 반사는 수직 입사 근처에서 발생한다. 대안적으로, 60°의 영역에서의 입사각을 갖는 것과 마찬가지로 미러 표면(40 내지 42)에서의 모든 3개의 반사를 설계하는 것이 가능하다. 브루스터 입사각은 40°에서 47°사이의 영역, 특히 45°의 영역에 놓인다. 미러 표면(40 내지 42)에서의 다층 반사 층 설계에 따라, 브루스터 입사각은 45°로부터 벗어날 수 있고 예컨대 43°가 될 수 있다.
이러한 경우에, 2개의 미러 표면(40, 42) 사이의 각도는 도 3에 따른 실시예에서와 마찬가지로 90°의 영역이 아닌 120°의 영역이 된다.
편향 프리즘(43) 및 편향 미러(44)는 지지체(36)에 의해 한번 더 지지된다.
제 3 편향 미러(42)에서의 반사 이후에, 가용 출력 빔(3)은 미가공 출력 빔(30)의 입사 축을 따라 편광 설정 장치(39)의 제 1 편향 미러(40)에 전파한다. 그러므로 가용 출력 빔(3)의 선형 편광 방향을 특정하기 위한 회전 축(38)에 대한 편광 설정 장치(39)의 회전은 가용 출력 빔(3)의 빔 오프셋을 야기하지 않는다.
편향 프리즘(43) 대신에, 서로로부터 별도로 배열되는 2개의 개별적인 미러를 사용하는 것이 또한 가능하고, 이것의 미러 표면은 미러 표면(40 및 42)에 따라 배향된다.
3개 이상의 미러 표면을 갖는 편광 설정 장치의 추가 변형을 사용하는 것 또한 가능하다.
상기 기재된 편광 설정 장치의 변형은 또한 투영 노광 장치(1)의 조명 광학 유닛(5)의 구성요소가 될 수 있다. 이것은 도 4에서 개략적으로 도시된다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 먼저 기재된 것에 상응하는 구성요소 및 기능은 동일한 참조 번호에 의해 표시되고 상세히 다시 논의되지 않을 것이다. 이러한 실시예에서, EUV 광원(2)은 원형 편광된 EUV 미가공 출력 빔(30)을 생성한다. 후자는 편광 설정 장치(44)에 의해 선형으로 편광되므로 이것은 선형으로 편광된 가변 출력 빔(3)을 야기한다. 상기 빔은 상기 언급된 바와 같이 오브젝트 필드(14)의 접선 편광된 조명을 야기할 수 있다.
도 4의 개략도에서, 편광 설정 장치(44)는 그레이징 방식으로 동작되는 EUV 미러(12)의 정면에서 배열된다. 대안으로, 편광 설정 장치(44)는 또한 오브젝트 필드(14)의 바로 정면에 배열될 수 있다. 그레이징 방식으로 동작되는 EUV 미러(12)는 조명 광학 유닛(5)의 일 변형에서 생략될 수 있다.
편광 설정 장치(44)의 2개의 변형은 도 5 및 도 6을 기초로 이하에서 더욱 상세히 논의된다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 상기 먼저 논의되는 것에 상응하는 구성요소는 동일한 참조 번호로 다시 표시되며 다시 상세히 논의되지 않을 것이다.
도 5에 따른 실시예에서의 조명 광학 유닛(5)의 경우에, 제 1 패싯 미러(8)는 조명 광(30i)의 부분 선속을 오브젝트 필드로 또는 조명 필드(14)로 유도하기 위한 조명 채널을 제공하는 복수의 개별 미러(45)를 갖는다. 도 5에 따른 조명 광학 유닛(5)에서, 제 2 패싯 미러(9) 뒤에서 EUV 미러들이 생략된다. 개별 미러(45)는 개별적인 미러 지지부(46) 상에 배열된다. 개별적인 미러 지지부(46)는 원형으로 편광된 미가공 조명 광(30)의 입사 축(k)에 관하여 회전적으로 대칭인 설계를 갖고, 이러한 입사 축은 z-축에 평행하게 연장한다. 개별적인 미러 지지부(46)는 xy-평면에 평행으로 배열되는 원형 지지면(47)을 갖고 설계된다. 공간적으로 개별적인 미러 지지부(46)는 입사 미가공 조명 광(30)과 오브젝트 필드(14) 사이에 위치된다.
개별적인 미러(45)는 개별적인 미러 지지부(46) 상에서 단단히 패킹되어 배열되는 정사각형 또는 직사각형의 반사 표면을 갖는다. 제 1 패싯 미러(8)의 반사 표면의 커버가 가능한 적은 갭을 갖는 것을 가능하게 하는 개별적인 미러의 기타 형태를 사용하는 것 또한 가능하다. 이러한 대안적인 개별적인 미러 형태는 테셀레이션(tessellation)의 수학적 이론으로부터 알려진다. 이러한 맥락으로, US 2011/0001947 A1가 참조된다.
제 1 패싯 미러(8)의 실시예에 따라, 개별적인 미러(45)는 예컨대 100㎛×100㎛ 내지 예컨대 5mm×5mm의 영역의 x/y크기를 갖는다. 개별적인 미러(45)는 미가공 조명 광(30) 상의 포커싱 효과를 갖도록 형성될 수 있다.
개별적인 미러(45)는 미가공 조명 광(30)의 입사축(k)에 대하여 회전적으로 대칭인 개별적인 미러 지지부(46) 상의 배열을 가질 수 있다. 예시로서, 이러한 장치는 개별적인 미러 지지부(46) 상의 개별적인 미러(45)의 복수의 동심형 고리에서 구현될 수 있고, 여기서, 이러한 개별적인 미러 배열의 중심은 지지면(47)을 갖는 미가공 조명 광(30)의 입사축(k)의 교차지점과 일치한다.
개별적인 미러들(45) 중 4개는 도 5에 따른 자오 단면으로 예시적인 방식으로 도시된다. 제 1 패싯 미러(8)의 실제 실시예에서, 개별적인 미러들(45)의 수는 더 크다. 전체적으로 제 1 패싯 미러(8)는 수백 개 내지 수천 개의 개별적인 미러(45)를 갖는다.
개별적인 미러들(45)의 반사 표면으로 구성된 제 1 패싯 미러(8)의 전체적인 반사 표면은 제 1 패싯 미러(8)의 실시예에 따라 예컨대 300mm×300mm 또는 600mm×600mm의 크기를 갖는다.
개별적인 미러(45) 중 각각의 미러는 가장 위에 도시된 개별적인 미러(45)를 기초로 도 5에 표시된 바와 같이 입사 조명 광(30)의 개별적인 편향을 위한 액추에이터(48)에 개별적으로 연결된다. 액추에이터(48)는 개별적인 미러(45)의 반사 측으로부터 먼 거리의 개별적인 미러(45)의 각각의 측 상에 배열된다. 예시로서, 액추에이터(48)는 압전 액추에이터로서 구현될 수 있다. 이러한 액추에이터의 실시예는 마이크로 미러 어레이의 설계로부터 알려진다.
액추에이터(48)는 중앙 제어 장치(48a)에 도시되지 않은 방식으로 신호연결되고, 이것에 의해 액추에이터(48)는 개별적인 미러(45)의 개별적인 경사를 위하여 구동될 수 있다.
개별적인 미러들(45) 중 각각의 미러는 2개의 상호 수직인 경사축에 대하여 개별적으로 그리고 독립적으로 경사질 수 있고, 이러한 경사 축의 제 1 축은 x-축에 평행하게 연장하며 이러한 2개의 경사축 중 제 2 축은 y-축에 평행하게 연장한다. 2개의 경사축은 개별적인 개별 미러(45)의 개별적인 반사 표면에 놓인다.
개별적인 미러(45)의 반사 표면은 다층 반사 코팅을 갖는다.
제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러들(45)은, 미가공 조명 광(30i)의 개별적인 부분 선속이 개별적인 미러 반사 표면상의 법선(N)에 대한 입사각(I)을 갖고 개별적인 미러(45) 상에 입사하고, 이러한 개별적인 미러는 이러한 개별적인 미러(45)에서의 미가공 조명 광(30i)의 부분 선속의 반사의 경우에 표적화된 방식으로 p-편광에 비해 s-편광을 선호하는 식으로 배열된다. s-편광은 개별적인 미러(45)의 입사 평면(도 5의 도면의 평면)에 수직으로 진동하는 미가공 조명 광(30i)의 부분 선속의 편광 방향이다. p-편광은, 개별적인 미러(45)의 입사 평면에서 진동하는 미가공 조명 광(30i)의 부분 선속의 편광이다. 도 5에서, s-편광은 관통하는 십자를 갖는 원형으로 표시된다. 대안적으로, s-편광은 조명 광(16i)의 부분 선속의 빔 경로 상에서 큰 지점으로 도시된다. p-편광은 조명 광의 빔 경로 상에서 양방향 화살표로 표시된다.
개별적인 미러(45)에서의 조명 광(30i)의 부분 선속의 반사의 경우의 p-편광에 비해 s-편광을 선호하므로, p-편광된 미가공 조명 광(30)에 대한 반사도(Rp)와 s-편광된 미가공 조명 광(30)에 대한 반사도(Rs) 사이의 비(Rp/Rs)는 0.8 미만이 된다. s-편광에 대한 이러한 선호는 오직 개별적인 미러(45)에서의 조명 광(30i)의 부분 선속의 반사 후에 재생산되는 s-편광 구성요소에 의해서만 도 5에 도시된다.
개별적인 미러(45)의 배열에 따라, 이러한 미러(45) 상의 입사각(I)이 미리 결정될 수 있으므로, 이것은, 0.7 미만인, 0.6 미만인, 0.5 미만인, 0.4 미만인, 0.3 미만인, 0.2 미만인, 0.1 미만인, 0.05 미만인, 0.02 미만인, 0.01 미만인, 1×10-3 미만인, 1×10-4 미만인, 1×10-5 미만인 또는 그보다 더 작은 비(Rp/Rs)를 야기한다.
제 2 패싯 미러(9)는 조명 광(3)의 빔 경로의 제 1 패싯 미러(8)의 다운스트림에 배열된다(도 5를 참조). 제 2 패싯 미러(9)의 개별적으로 하나의 패싯(49)은 조명 광(3i)의 부분 선속을 조명 필드(14)로 유도하기 위해 제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러들(45) 중 적어도 하나를 갖는 조명 채널을 완성한다. 일반적으로, 배열은, 제 2 패싯 미러(9)의 패싯들(49) 중 하나가 제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러들(45)의 그룹과 함께 다수의 부분 선속(30i)에 대한 그룹 조명 채널을 완성하고, 제 2 패싯 미러(9)의 이러한 패싯(49) 및 제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러들(45)의 그룹은 상기 조명 채널에 속하도록 한다. 그러므로, 제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러(45)의 이러한 그룹은 제 2 패싯 미러(9)의 정확하게 동일한 패싯(49)의 곳곳에서 조명 광(3i)의 부분 선속을 조명 필드(14)로 유도한다.
제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)에서의 조명 광(3i)의 부분 선속의 반사에 의해, 조명 광(3i)의 부분 선속의 s-편광이 한번 더 선호되는데, 이러한 경우에 0과 상당히 상이한 입사 각(I)을 갖는 반사가 존재하기 때문이다. 일단 개별적인 미러들(45) 중 하나 그리고 두 번째로 패싯들(49) 중 하나에서 조명 광(3i)의 부분 선속의 2겹 반사는 조명 광(3i)의 부분 선속이 조명 필드(14) 상에 입사할 때 거의 완전히 또는 심지어 전체적으로 완전한 s-편광을 야기한다.
제 2 패싯 미러(9)의 패싯(49)은 도 5에서 점선으로 표시되는 패싯 지지부(50) 상에 배열된다. 이러한 패싯 지지부(50)는 환형 설계를 갖는다. 패싯 지지부(50)는 조명 광(3)의 입사축(k)에 관하여 회전적으로 대칭인 설계를 갖는다. 패싯 지지부(50) 상의 제 2 패싯 미러(9)의 패싯들(49)의 배열은 상응하는 회전 대칭을 갖는다.
전체적으로, 조명 광학 유닛(5)은 입사축(k)에 관하여 회전적으로 대칭인 배열을 갖는다. 입사 축(k)은 조명 필드(14)의 중심을 통과한다. 입사축(k)은 오브젝트 평면(15)에 수직이다.
제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러(45) 및 제 2 패싯 미러(9)의 패싯들(49)의 배열의 회전 대칭은 적어도 우수한 근사치로, 입사축(k)에 대한 미가공 조명 광(30i)의 부분 선속의 그리고 가용 조명 광(3i)의 부분 선속의 회전적으로 대칭인 빔 유도를 가능하게 한다.
xz-평면의 제 1 패싯 미러(8)의 개별적인 미러들(45)에 의해 편향된 조명 광(3i)의 부분 선속을 반사하기 위하여 제공되는 제 2 패싯 미러(9)의 패싯들(49)은 입사축(k)과 동일하게 도 5에서 점선으로 표시된다. 패싯 지지부(50)의 환형 설계의 결과, 이러한 필드 패싯(49)은 도 5의 도면의 평면에 따라 자연스럽게 양 및 음의 x-방향 양쪽으로 입사축(k)으로부터 멀게 놓인다.
상응하는 패싯(49)은 입사축(k) 주변에서 원주 방향으로 패싯 지지부(50) 상에 균일하게 분포되도록 배열될 수 있으므로 그 결과, 원칙적으로 조명 광(30i 및 3i)의 부분 선속에 있어서 회전적으로 대칭인 반사 배열이다. 조명 필드(5) 상의 모든 지점에 있어서, 이것은 접선 편광된 가용 조명 광(3)을 갖는 조명을 야기한다. 도 5에서 이것은 조명 필드 지점(51) 있어서 더욱 상세하게 도시된다.
각각의 조명 방향으로부터, 가용 조명 광(3)은 s-편광을 갖는 조명 필드 지점(51) 상에 입사한다. 조명 필드 지점(51)의 필드 패싯(49)의 환형 배열로 인한 환형 조명 각도 분포(52)를 갖고 조명되므로(조명 필드 지점(51)은 환형 광원을 "보고"), 이것은 접선 편광에 대하여 스스로 보완하는, 도 5에서 원형으로 표시되는 이러한 환형 조명 각도 분포(52)의 모든 지점에서의 s-편광을 야기한다. 편광 벡터(53)는 환형 조명 각도 분포(52)의 모든 지점에서의 조명 각도 분포(52)에 접선으로 진동한다.
이러한 접선 편광의 결과, 레티클(17)은 조명 각도에 관계없이 조명 필드(14)의 s-편광된 가용 조명 광(3)에 의해 조명될 수 있다. 이러한 조명은 투영 노광 장치(1)의 구성요소로서 조명 광학 유닛(5)을 사용할 때 최적화된 구조 해상도를 가능하게 한다.
패싯 미러(8 및 9)는 조명 광학 유닛(5)의 편광 설정 장치(44)를 동시에 구성한다.
조명 광학 유닛(5)을 사용하여, 조명 필드(14)는, 개별적인 미러 지지부(46)에 의해 미리 결정된 조명 광(30 또는 3)의 빔 경로의 중앙 쉐도잉(shadowing)에 의해 한정되는 조명 각에 대한 더 낮은 허용치보다 더 큰 조명각을 갖고 조명될 수 있다.
조명 광학 유닛(5)을 사용하여, 환형 조명 설정 또는 다른 다중극 조명 세팅, 예컨대 2중극 조명 세팅 또는 4중극 조명 세팅, 예컨대 C-쿼드-조명 세팅을 실현하는 것이 가능하다.
도 5와 마찬가지로, 도 6은 조명 광학 유닛(5)으로부터의 섹션을 도시한다. 후자는, 이것이 EUV 미가공 출력 빔(30)을 전자 빔 기반 EUV 광원(2)에 대한 대안적인 실시예를 갖는 EUV 광원(53)으로부터 오브젝트 필드(14)로 유도하도록 구현된다. EUV 광원(53)은 플라즈마원, 예컨대 GDPP(가스 방전 생산 플라즈마) 원 또는 LPP(레이저 생성 플라즈마) 원이 될 수 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기 먼저 기재된 것과 상응하는 구성요소 및 기능은 동일한 참조 번호로 표시되며 다시 상세히 논의되지 않는다.
방사선원(53)으로부터의 원형 편광에 의해 발생하는 EUV 미가공 방사선속(30)은 콜렉터(54)에 의해 집중된다. 적절한 콜렉터는 예컨대 EP 1 225 481 A로부터 알려져 있다.
콜렉터(54) 뒤에서, EUV 미가공 방사선속(30)은 이것이 개별적인 미러 어레이(56) 상에 입사하기 전에, 중간 초점(55)을 통해 전파한다. 개별적인 미러 어레이(56)는 마이크로전자기계 시스템(MEMS)으로서 구현된다. 이것은 매트릭스와 같은 어레이의 선과 열에서 배열되는 복수의 개별적인 미러(57)를 갖고, 이들 중 2개의 개별적인 미러(57)는 도 6에서 개략적으로 도시된다. 개별적인 미러(57)는 정사각형 또는 직사각형 반사 표면을 가질 수 있다. 개별적인 미러(57)는 각각의 경우에 액추에이터(58)에 연결되며 개별적인 개별 미러(57)의 반사 평면에서 서로 수직인 2개의 축에 대하여 경사가능하게 설계된다. 액추에이터(58)는 중앙 제어 장치(48a)에 도시되지 않은 방식으로 신호 연결되고, 이것에 의해 액추에이터(58)는 개별 미러(57)의 개별 경사에 대하여 구동될 수 있다.
개별적인 미러 어레이(56)의 개별적인 미러(57)의 수는 도면에서 더욱 축소된 방식으로 도시된다. 전체적으로, 개별적인 미러 어레이(56)는 대략 100000개의 개별적인 미러(57)를 갖는다. 개별적인 미러(57)의 크기에 따라, 개별적인 미러 어레이는 예컨대 1000개, 5000개, 7000개 또는 수백 수천 개의 예컨대 500000개의 개별적인 미러(57)를 가질 수 있다. 대안적으로, 상당히 더 작은 수의 개별적인 미러(57)가 존재할 수 있고 이것은 예컨대 수백 개의 개별적인 미러, 예컨대, 200개, 250개, 300개 또는 500개의 개별적인 미러가 존재할 수 있다. 상당히 많은 수의 개별적인 미러(57)가 존재할 정도로, 이들은 그룹으로 결합될 수 있고, 여기서 동일한 개별 미러 경사각은 개별적인 미러 그룹들 중 하나 내에서의 각각의 경우에 존재한다. 개별적인 미러(57)는 높은 반사성의 다층을 가질 수 있고, 이것은 개별적인 입사각 및 EUV 가용 광(3)의 파장에 대하여 최적화된다.
스펙트럼 필터는 개별적인 미러 어레이(56)의 업스트림에 배열될 수 있고, 이러한 스펙트럼 필터는 투영 노광을 위하여 사용될 수 없는 방사선원(53)의 방출의 기타 파장 구성요소로부터 활용된 EUV 미가공 방사선속(30)을 분리한다. 스펙트럼 필터는 도시되지 않는다.
개별적인 미러 어레이(56)의 다운스트림에서, EUV 미가공 방사선속(30)은 필드 패싯 미러(8) 상에 입사한다. 필드 패싯 미러(8)는 오브젝트 평면(15)에 광학적으로 켤레인 조명 광학 유닛(5)의 평면에 배열된다.
필드 패싯 미러(8) 뒤에서, EUV 방사선속(3)은 동공 패싯 미러(9)에 의해 반사된다. 동공 패싯 미러(9)는 조명 광학 유닛(5)의 입사 동공 평면에서 또는 그에 광학적으로 켤레인 평면에 놓인다. 필드 패싯 미러(8) 및 동공 패싯 미러(9)는 각각의 경우에 허니콤으로도 지칭되는 복수의 패싯으로 구성된다. 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)은 전송 광학 유닛에 의해 오브젝트 필드(14)에서 이미징되고, 이것은 동공 패싯 미러(9)에 의해 형성되고 또는 이것은 동공 패싯 미러(9)와 오브젝트 필드(14) 사이에 추가 구성요소를 포함한다. 여기서, 필드 패싯(60)의 각각은 이것이 조명 광(3)에 의해 완전히 조명되지 않을 경우 전체 오브젝트 필드(14)에서 이미징된다. 필드 패싯(60)은 도 6에 개략적으로 표시된 환형 패싯 미러 지지부(61) 상에 배열된다.
EUV 미가공 방사선속(30)은 70°미만인 입사각에서, 즉, 그레이징 입사각이 아닌 것에서 개별적인 미러 어레이(56) 상에 입사한다. 원칙적으로 그레이징 입사는 또한 가능하다. 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60) 및 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(62)은 가용 광(3)의 파장에 매칭되는 다층 반사 코팅을 갖는다. 동공 패싯(62)은 원형, 6각형 또는 직사각형 설계를 가질 수 있다.
도 6은 개략적이고 과장되고 확대된 방식으로, 패싯 미러(8, 9)의 단순히 일부 필드 패싯(60) 및 일부 동공 패싯(62)을 도시한다. 필드 패싯 미러(8)는 수천 개의 필드 패싯(60), 예컨대 3000개의 필드 패싯(60)을 갖는다. 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)의 수는 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(62)의 수와 동일할 수 있다.
2개의 패싯 미러(8, 9)는 필드 패싯(60) 및 동공 패싯(62) 상의 다층 반사 코팅의 브루스터 각으로부터 최대 25°씩 벗어나는 입사각을 갖고 충돌된다. 이러한 브루스터 입사각은 예컨대 43°이 될 수 있다.
동공 패싯 미러(9)는 투영 광학 유닛(16)의 동공 평면이 되고 투영 광학 유닛(16)의 동공 평면에 광학적으로 켤레가 되는 조명 광학 유닛(5)의 평면에 배열된다. 동공 패싯 미러(9) 또는 전송 광학 유닛의 도움으로, 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)은 오브젝트 필드(14)에서 서로 상에서 충접되게 이미징된다.
필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)은 오브젝트 필드(14)의 x/y 종횡비에 상응하는 x/y 종횡비를 갖는다. 필드 패싯(60)은 그러므로 1보다 더 큰 x/y 종횡비를 갖는다. 필드 패싯(60)의 긴 패싯 측은 x-방향으로 연장한다. 필드 패싯(60)의 짧은 패싯 측은 y-방향(스캐닝 방향)으로 연장한다.
조명 광학 유닛(5)은, 중간 초점(55)이 공간적 영역 내로 이미징되고, 여기서 동공 패싯(62)이 개별 미러들(57) 중 적어도 하나 그리고 필드 패싯(60)들 중 적어도 하나에 의해 각각의 경우에 형성되고 조명 광(3)의 부분 빔을 가이드하는 조명 채널을 통해 위치되는 식으로 배열된다. 중간 초점 이미지(63)는 공동 패싯(62)의 각각에 생성된다. 다수의 개별적인 미러(57)가 개별적인 조명 채널에 어떻게 기여하는 지에 따라, 이러한 중간 초점 이미지(63)는 개별적인 미러들(57) 중 개별적인 하나를 통해 조명 광(3)의 유도로 인하여 개별적인 동공 패싯(62) 상에서 생성되는 다수의 중간 초점 이미지의 중첩으로서 생성될 수 있다. 여기서, 중간 초점 이미지(63)는 개별적인 조명 채널의 동공 패싯(62) 상에서만 생성될 필요는 없다. 이것은 개별적인 동공 패싯(62)이 중간 초점 이미지(63)의 영역에 위치되어서, 중간 초점 이미지(63)는 더욱 구체적으로 동공 패싯(62) 상에서 완전히 놓이게 될 경우 충분하다.
동공 패싯(62)이 오브젝트 필드(14) 내에 필드 패싯(60)을 이미징하는 전송 광학 유닛의 부분이 될 지의 여부에 따라, 동공 패싯(62)은 이미징 효과를 갖는, 즉, 특히 오목한 설계를 갖거나 순 편향 미러 또는 평면 미러로서 설계된다. 동공 패싯(62)은 조명 광학 유닛(5)의 이미징 결함을 교정하기 위한 교정 비구면을 지지할 수 있다.
개별적인 미러(57)의 수는 적어도 필드 패싯(60)의 수만큼 크다. 도 6에 따른 실시예에서, 개별적인 미러(57)의 수는 실제로 필드 패싯(60)의 수보다 훨씬 크고 특히 10배만큼 또는 심지어 더 클 수 있다. 조명 광학 유닛(5)은, 개별적인 미러 어레이(56)가 필드 패싯(60) 상에 이미징되지 않고 또한 동공 패싯(62) 상에 이미징되지 않도록 구현된다.
필드 패싯(60) 및 동공 패싯(62)이 배열되어서, 필드 패싯(60)들 중 정확히 하나 그리고 동공 패싯들(62) 중 정확히 하나에 의해 각각의 경우에 형성되는 조명 채널 - 개별적으로 조명 광(3)의 부분 빔(3i)을 유도하도록 개별적으로 정렬됨 - 은 패싯 쌍(60, 62)에 개별적으로 고정되어 할당되고, 이 패싯 쌍의 필드 패싯(60) 및 동공 패싯(62)은 한 부분이 된다. 그러므로, 조명 빔 경로(64)는 필드 패싯 미러(8)로부터의 조명 광학 유닛(5)에서 고정되어 한정된다. 조명에서의 변형은 개별적인 미러 어레이(56)의 개별적인 미러들(57)을 경사지게 함으로써만 야기되고, 여기서, 개별적인 미러 어레이(56)는 필드 패싯(60)들 중 어떤 것이 미가공 조명 광(30)에 의해 선택적으로 섹션에서 충돌되는지를 선택하기 위하여 사용된다.
도 6에 따른 조명 광학 유닛(5)에서, 동공 패싯 미러(9)의 동공 패싯(62)은 평면 설계를 갖는다. 오목 미러(65)의 형태의 릴레이 광학 유닛은 오브젝트 필드(14)의 필드 패싯 미러(8)의 필드 패싯(60)을 이미징하기 위한 전송 광학 유닛으로서 역할을 한다.
조명 광학 유닛(5)에서, 동공 패싯(62)의 반사 표면은 오목 미러(65)에 의한 이미징의 이미징 결함을 교정하기 위하여 교정 비구면으로서 선택적으로 설계될 수 있다.
도 6에 따른 조명 광학 유닛(5)의 조명 빔 경로(64)에서, 조명 광(3)은 오목 미러(65)와 오브젝트 필드(14) 사이에서 필드 패싯 미러 지지부(61)의 관통 개구(66)를 통해 가이드되고, 이것을 통해, 조명 광(3)은 또한 동공 패싯 미러(9)와 오목 미러(65) 사이에서 조명 빔 경로(64)에서 또한 유도된다.
더욱이, 도 6에 따른 조명 광학 유닛에서, 미가공 조명 광(30)은 중간 초점(55)과 개별적인 미러 어레이(56) 사이의 관통 개구(66)를 통해 유도된다.
도 6에 따른 필드 패싯 미러(8)와 동공 패싯 미러(9)는 조명 광학 유닛(5)의 편광 설정 장치(44)를 다시 실현한다. 도 6에 따른 이러한 편광 설정 장치(44)를 사용하여, 마찬가지로 상기 언급된 바와 같이 오브젝트 필드(14)를 조명할 때 접선방향 편광 분포를 실현하는 것이 가능하다. 예시로서, 도 6의 도면 평면에 따라, 조명 광(3i)의 부분 빔은 따라서 오브젝트 필드(14)의 정면에서 방사할 때 s-편광된다.
모든 EUV 미러 표면은 5nm에서 30nm의 범위의 사용된 EUV 파장에 대한 고반사 코팅을 가질 수 있다. 코팅은 다층 코팅이 될 수 있다. 다층 코팅은 2개의 상이한 코팅 물질의 교번하는 다층, 예컨대 몰리브덴/실리콘 bi-층의 시퀀스로서 설계될 수 있다.
투영 노광 장치(1)를 사용하는 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소의 제조에 있어서, 레티클(17) 및 웨이퍼(22)는 먼저 제공된다. 레티클(17) 상의 구조는 투영 노광 장치(1)의 도움으로 웨이퍼(22)의 감광성 층상에 후속하여 투영된다. 감광성 층을 발달시킴으로써, 마이크로구조 또는 나노구조가 웨이퍼(22) 상에 생성되므로 마이크로구조화된 또는 나노구조화된 구성요소가 생성되고 예컨대 메모리 칩 형태의 반도체 구성요소가 생성된다.

Claims (16)

  1. 투영 리소그래피용 투영 노광 장치(1)를 위한 EUV 조명 광의 가용 출력 빔(3)을 생성하기 위한 EUV 광원(2, 53)으로서,
    - EUV 미가공(raw) 출력 빔(30)을 생성하는 EUV 생성 장치(2c) ― 상기 EUV 미가공 출력 빔(30)은 원형 편광됨(31) － 와,
    - 편광 방향에 있어서 상기 가용 출력 빔(3)의 편광을 설정하기 위해 상기 미가공 출력 빔(30)에 선형 편광 영향을 주는 편광 설정 장치(32)를 갖고,
    상기 편광 설정 장치(32)는 상기 미가공 출력 빔(30)에 대한 브루스터(Brewster) 입사각의 영역에서 동작되는 적어도 하나의 EUV 편향 미러(33, 34)를 갖고, 상기 EUV 편향 미러는 입사 평면을 회전하려는 목적으로 상기 미가공 출력 빔(30)의 입사축과 일치하는 축(38) 둘레로 회전될 수 있으며,
    상기 편광 설정 장치(32)는 정확히 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)를 갖고, 상기 가용 출력 빔(3)은 제 2 EUV 편향 미러(34)에서의 편향 이후 상기 미가공 출력 빔(30)과 평행하게 전파하는, EUV 광원.
  2. 청구항 1에 있어서,
    - 전자 빔 공급 장치(2a)를 갖고,
    - 상기 EUV 생성 장치(2c)에는 상기 전자 빔 공급 장치(2a)에 의해 전자 빔(2b)이 공급되는, EUV 광원.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)는 상기 편광 설정 장치의 공통 지지체(36)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)는 서로에 대하여 고정되어 배열되는 EUV 광원.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)는 제 1 편향 미러(33) 상의 미가공 출력 빔(30)의 입사축과 일치하는 상기 축(38)에 대하여 회전 드라이브(37)에 의해 공통으로 회전되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원.
  6. 투영 노광 장치용 조명 시스템으로서,
    - 청구항 1에 기재된 EUV 광원(2; 53)과,
    - 상기 가용 출력 빔(3)을 사용하여 레티클 평면(15)의 조명 필드(14)를 조명하기 위한 조명 광학 유닛(5)을 갖는, 조명 시스템.
  7. 투영 노광 장치용 조명 시스템으로서,
    - 투영 리소그래피용 EUV 조명광의 가용 출력 빔(3)을 생성하기 위한 EUV 광원(2; 53)으로서,
    -- EUV 미가공 출력 빔(30)을 생성하는 EUV 생성 장치(2c)를 갖고,
    -- 상기 EUV 미가공 출력 빔(30)은 원형으로 편광되는(31), EUV 광원(2; 53)과,
    - 상기 가용 출력 빔(3)으로 레티클 평면(15)의 조명 필드(14)를 조명하기 위한 조명 광학 유닛(5)을 가지며,
    - 상기 조명 광학 유닛(5)은 편광 설정 장치를 갖고, 상기 편광 설정 장치는, 편광 방향에 있어서, 상기 가용 출력 빔(3)의 편광을 설정하기 위해 상기 EUV 미가공 출력 빔(30)에 선형 편광 영향을 주고,
    상기 편광 설정 장치(32; 39)는 상기 미가공 출력 빔(30)에 대한 브루스터(Brewster) 입사각의 영역에서 동작되는 적어도 하나의 EUV 편향 미러(33, 34; 40, 41, 42)를 갖고, 상기 EUV 편향 미러는 입사 평면을 회전하려는 목적으로 상기 미가공 출력 빔(30)의 입사축과 일치하는 축(38) 둘레로 회전될 수 있으며,
    상기 편광 설정 장치(32; 39)는 정확히 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)를 갖고, 상기 가용 출력 빔(3)은 제 2 EUV 편향 미러(34)에서의 편향 이후 상기 미가공 출력 빔(30)과 평행하게 전파하는 , 조명 시스템.
  8. 청구항 7에 기재된 조명 시스템의 구성 요소인 EUV 광원(2; 53)으로서,
    - 전자 빔 공급 장치(2a)를 갖고,
    - 상기 EUV 생성 장치(2c)에는 상기 전자 빔 공급 장치(2a)에 의해 전자 빔(2b)이 공급되는, EUV 광원(2; 53).
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)는 상기 편광 설정 장치의 공통 지지체(36)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)는 서로에 대하여 고정되어 배열되는, 조명 시스템.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 2개의 EUV 편향 미러(33, 34)는 제 1 편향 미러(33) 상의 미가공 출력 빔(30)의 입사축과 일치하는 상기 축(38)에 대하여 회전 드라이브(37)에 의해 공통으로 회전되는 것을 특징으로 하는, 조명 시스템.
  12. 청구항 1에 기재된 EUV 광원(2; 53) 또는 청구항 7에 기재된 조명 시스템의 구성요소인 EUV 광원(2; 53)으로서, 상기 EUV 광원(2; 53)은 상기 EUV 미가공 출력 빔(30)의 원형 편광과 선형 편광 사이를 스위칭하기 위한 스위칭 유닛(28)을 갖고 구현되는 것을 특징으로 하는 EUV 광원(2; 53).
  13. 투영 노광 장치용 광학 시스템으로서,
    - 청구항 6에 기재된 조명 시스템과,
    - 상기 조명 필드(14)를 이미지 필드(20)에 이미징하기 위한 투영 광학 유닛(16)을 갖는, 광학 시스템.
  14. EUV 리소그래피용 투영 노광 장치(1)로서,
    - 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 EUV 광원과,
    - 청구항 13에 기재된 광학 시스템과,
    - 상기 광학 시스템의 조명 광(3)에 의해 충돌될 상기 레티클 평면(15)에 레티클(17)을 홀드하기 위한 레티클 홀더(18)와,
    - 이미지 평면(21)의 상기 이미지 필드(20)에 상기 조명 필드(14)를 이미징하기 위한 투영 광학 유닛(16)과,
    - 투영 노광의 경우에, 상기 조명 필드(14)에 배열된 레티클 구조가 상기 이미지 필드(20)에 배열된 웨이퍼 섹션 상에 이미징되도록 상기 이미지 평면(21)에 웨이퍼(22)를 홀드하기 위한 웨이퍼 홀더(23)를 갖는, 투영 노광 장치.
  15. 구조화된 구성요소의 생산 방법으로서,
    - 레티클(17) 및 웨이퍼(22)를 제공하는 단계,
    - 청구항 14에 기재된 상기 투영 노광 장치(1)의 도움으로 상기 웨이퍼(22)의 감광성 층 상에 상기 레티클(17) 상의 구조를 투영하는 단계,
    - 상기 웨이퍼(22) 상에 마이크로구조 또는 나노구조를 생성하는 단계를 포함하는, 생산 방법.
  16. 삭제
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