KR102344280B1 - 조명 시스템 - Google Patents

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마르쿠스 데귄터
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칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
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Abstract

조명 시스템(30)은 콜렉터(31)에 의해 수집되는 EUV 조명 광(14)을 오브젝트 필드(5)로 가이드하는 조명 광학기기(4)를 구비한다. 조명 광학기기는 필드 패싯 미러(17)와 동공 패싯 미러(20)를 구비한다. 동공 패싯(34)은 상기 오브젝트 필드(5)에서 서로 중첩되는 방식으로 필드 패싯(32)을 이미징하는 전송 광학기기의 일부이다. 상기 콜렉터(31)는 복사선 소스 구역(3)을 그 다운스트림에 배치된 중간 초점 구역(25)으로 이미징한다. 상기 중간 초점 구역은 상기 복사선 소스 구역(3)의 제1 이미지를 그 다운스트림에 배치된 빔 경로에 구성한다. 상기 다운스트림 초점 구역(25)과 일치하지 않는 축소 구역(37)은 상기 콜렉터(31)와 상기 조명 광학기기(4)의 제1 부품(17) 사이에 위치된다. 여기서, 상기 EUV 조명 광(14)의 전체 빔의 단면은 필드 패싯 미러(17)의 단면에 비해 적어도 2의 인수만큼 감소된다. 그 결과 상기 EUV 조명 광을 조명 필드로 효율적으로 전송하는 조명 시스템이 보장된다.

Description

조명 시스템{ILLUMINATION SYSTEM}
독일 특허 출원 10 2013 218 128.0의 내용은 본 명세서에 병합된다.
본 발명은 콜렉터(collector)에 의해 수집되는 EUV 조명 광(illumination light)을 오브젝트 필드(object field)로 가이드하는 조명 광학기기를 갖는 조명 시스템에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이러한 조명 시스템을 갖는 투영 노광 장치(projection exposure apparatus), 투영 노광 장치로 마이크로구조의 또는 나노구조의 부품(component)을 제조하는 방법, 및 상기 방법으로 제조된 부품에 관한 것이다.
서두에 제시된 유형의 콜렉터와 이를 구비하는 조명 시스템은 US 6,507,440 B1, DE 10 2010 063 530 A1, WO 2011/138259 A1에 알려져 있고, US 7,075,712 B2, US 7,501,641 B2, US 2006/0176547 A1, US 2006/0120429 A1, US 7,075,713 B2, EP 1 469 349 A1, US 2008/0266650 A1, WO 2007/045 434 A2, US 6,438,199 B1, US 5,339,346 A, EP 1 650 786 B1, DE 10 2011 084 266 A 및 WO 2013/053 692 A에 알려져 있다.
본 발명의 목적은 EUV 조명 광을 조명 필드(illumination field) 또는 오브젝트 필드로 효율적으로 전송하는 것을 보장하는 방식으로 서두에 제시된 유형의 조명 시스템을 개발하는 것이다.
본 발명에 따라, 상기 목적은 청구항 1에 제시된 특징을 갖는 조명 시스템에 의해 달성된다. 본 발명은, 조명 시스템으로서, 콜렉터에 의해 수집되는 EUV 조명 광을 오브젝트 필드(object field)로 가이드하는 조명 광학기기를 구비하고, 상기 콜렉터는 복사선 소스 구역으로부터 상기 EUV 조명 광을 상기 조명 광학기기로 전송하는 기능을 하고, 상기 조명 광학기기는, 다수의 필드 패싯(field facet)을 갖는 필드 패싯 미러(mirror), 및 다수의 동공 패싯(pupil facet)을 갖는 동공 패싯 미러를 포함하고, 상기 다수의 동공 패싯은 상기 오브젝트 필드에서 서로 중첩된 방식으로 상기 필드 패싯들을 이미징하는 동공 패싯 전송 광학기기의 일부이고, 상기 콜렉터는, 상기 복사선 소스 구역을, 그 다운스트림에 배치된 초점 구역으로 이미징하는 콜렉터 이미징 광학기기를 구비하고, 상기 콜렉터 이미징 광학기기의 상기 복사선 소스 구역의 제1 이미징은, 상기 복사선 소스 구역 후 빔 경로에서 다운스트림 초점 구역에서 일어나고, 상기 다운스트림 초점 구역과 일치하지 않는 축소 구역은 상기 콜렉터와 상기 조명 광학기기의 제1 부품 사이에 놓여 있고, 상기 축소 구역에서 상기 EUV 조명 광의 전체 빔의 단면은 상기 필드 패싯 미러의 단면에 비해 적어도 2의 인수만큼 감소되며, 상기 다운스트림 초점 구역은 상기 동공 패싯 미러의 구역에 놓여 있으며, 상기 축소 구역은 상기 축소 구역의 업스트림에 인접한 빔 경로 부분보다 작고 상기 축소 구역의 다운스트림에 인접한 빔 경로 부분보다 작은 구역인 것을 특징으로 하는 조명 시스템을 제공한다.
본 발명에 따라, 상기 조명 시스템의 조명 모듈의 부품들을, 그 다운스트림(downstream)에 배치된 조명 시스템의 조명 모듈의 부품들로부터 분리시키는데 유리한, EUV 조명 광의 전체 빔을 축소(constriction)시키는데 있어, 축소 구역(constriction region)이 또한 동시에 콜렉터의 초점 구역일 것, 즉 복사선 소스 구역이 이 콜렉터에 의해 이미징되는 구역일 것을 요구하는 것은 아니라는 것이 밝혀졌다. 본 발명에 따라, 조명 광 빔에 대한 "축소" 효과는 "이미징" 효과와는 구분된다. 이것은, 조명 시스템의 다운스트림에 배치된 제1 초점 구역의 위치, 즉 복사선 소스 구역의 제1 이미지의 위치가 축소 구역의 위치와 독립적으로 선택될 수 있기 때문에 조명 시스템의 설계 자유도를 증가시킨다. 복사선 소스 구역의 다운스트림에 배치된 초점 구역과 축소 구역 사이에 빔 경로 부분이 존재하는데, 예를 들어 축소 구역의 다운스트림에 배치된 조명 광학기기의 부품이 이 빔 경로 부분에 배열될 수 있다. 그리하여, 이 부품은 축소 구역과 다운스트림 초점 구역 사이에 배열된다.
청구항 2에 청구된 바와 같이, 상기 다운스트림 초점 구역, 즉 상기 복사선 소스 구역의 제1 이미지를 동공 패싯 미러(pupil facet mirror)의 구역에 배열하면 중간 이미지가 없어서 상기 조명 시스템의 설계를 간단하게 할 수 있다.
청구항 3에 청구된 바와 같이, 콜렉터 미러들을 분리시키면 상기 축소 위치에서 축소 효과와 비-이미징 효과를 구비하는 콜렉터 이미징 광학기기를 간단히 제조할 수 있다. 상기 콜렉터 미러는 자유 형태 표면(free-form surface)으로 설계된 미러 표면을 구비할 수 있다. 여기서, 자유 형태 표면은 회전 대칭 함수로 수학적으로 설명될 수 없는 표면이다. 이의 예는 WO 2012/013 241 A1과 이 문헌에 언급된 참조 문헌에 제시된다. 콜렉터 미러는 상기 콜렉터 미러에 조명 광이 입사하는 최대 입사 각도가 45° 미만인 방식으로 구현되고 배열될 수 있다.
청구항 4에 청구된 바와 같이, 기하학적으로 유사한 에지 윤곽(edge contour) 설계는 상기 조명 시스템에서 조명 광을 효율적으로 가이드할 수 있다.
청구항 5에 청구된 바와 같이, 상기 콜렉터 미러의 직사각형 또는 정사각형 에지 윤곽에 대한 대안으로서, 상기 콜렉터 미러의 에지 윤곽은 또한 6각형 실시예를 구비할 수 있다.
청구항 6에 청구된 바와 같이, 링 미러(ring mirror)는 회전 대칭으로 방출하는 복사선 소스 구역을 레코딩할 때 대칭에 잘 적응된다. 상기 링 미러는 서로 내에 동축으로 놓여 배열될 수 있다.
청구항 7에 청구된 바와 같이, 타원형 미러(ellipsoidal mirror) 표면은 비교적 적은 비용으로 제조될 수 있다.
청구항 8에 청구된 바와 같이, 구형 광학기기(spherical optics)는 상기 콜렉터에 의해 취득가능한 복사선 소스 주위의 입체각(solid angle) 구역을 증가시킨다. 상기 복사선 소스의 이미지 구역은 상기 빔 경로에서 상기 복사선 소스 구역의 다운스트림에는 배열되지 않으므로, 상기 복사선 소스의 이미지 구역은 상기 다운스트림 초점 구역이 아니다.
청구항 9에 청구된 바와 같이, 복수의 다운스트림 초점 구역에 의해 이 복수의 초점 구역과 연관된 상기 조명 광의 성분에 대한 이미징 특성들을 분리할 수 있다. 따라서, 이것은 유리하게는 상기 조명 시스템의 설계 자유도의 개수를 증가시킨다.
청구항 10에 청구된 바와 같이, 빔 각도에-적응된 콜렉터 이미징 스케일(collector imaging scale)로 이미징하면 여러 초점 구역의 사이즈를 타깃에 맞게 조절할 수 있고 조명 광학기기의 다운스트림 부품에 적응할 수 있다. 이런 방식으로, 예를 들어, 상기 콜렉터의 이미징 스케일에 대한 빔 각도의 영향을 보상할 수 있다.
청구항 11에 청구된 바와 같이, 필드 패싯 전송 광학기기(field facet transfer optics)는 복사선 소스 이미지에 대한 상기 복사선 소스 구역이 동공 패싯(pupil facet)에 대해서와 실질적으로 동일한 사이즈로 이미징되는 방식으로 설계될 수 있다. 콜렉터 이미징 스케일과 이에 각각 할당된 패싯 이미징 스케일(facet imaging scale)의 곱은 단지 2.25의 인수만큼만, 단지 2.0의 인수만큼만, 단지 1.9의 인수만큼만, 단지 1.8의 인수만큼만, 단지 1.7의 인수만큼만, 단지 1.6의 인수만큼만 또는 단지 1.5의 인수만큼만 상이할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 기초하여 아래에서 보다 상세히 설명된다.
도 1은, EUV 조명 광학기기와 EUV 콜렉터를 갖는 EUV 조명 시스템을 구비하는, EUV 투영 리소그래피(projection lithography)를 위한 투영 노광 장치를 통한 자외선 단면(meridional section)을 개략적으로 도시한다;
도 2는, 일부가 링 미러로 구현된, 서로 별개로 배열된 복수의 콜렉터 이미징 미러를 갖는 EUV 콜렉터의 일 실시예의 자오선 단면을 도시한다;
도 3은, 일부가 링 미러로 구현된, 서로 별개로 배열된 복수의 콜렉터 이미징 미러와, 추가적으로 링 미러로 구현된 구형 광학기기를 구비하는, 콜렉터의 추가적인 실시예의 사시도를 도시한다;
도 4a 및 도 4b는, 첫째 광학축에 대해 작은 빔 각도를 갖는 조명 광의 성분과, 둘째 광학축에 대해 큰 빔 각도를 갖는 조명 광 성분을 갖는, 도 3에 따른 콜렉터로 생성된 복사선 소스 구역의 이미지를 각 경우에 상호 수직한 공간적 좌표들 상에 세기 다이아그램으로 표현한 것을 도시한다;
도 5는, 콜렉터, 필드 패싯 미러(이 중 2개의 필드 패싯이 도 5에 도시되어 있다), 및 동공 패싯 미러(이 중 2개의 동공 패싯이 도 5에 도시되어 있다)의 일 실시예에서, 조명 시스템의 추가적인 실시예의 일부의 자오선 단면을 매우 개략적으로 도시하고, 여기서 콜렉터 이미징 광학기기의 복사선 소스 구역의 제1 이미징은, 복사선 소스 구역 후 광 경로에서, 동공 패싯 미러의 구역에 놓여 있는, 그 다운스트림에 배치된 초점 구역에서 일어난다;
도 6은, 필드 패싯과 동공 패싯의 반사 효과가 생략되어 있고, EUV 조명 광의 빔 경로가, 도 5에 따른 콜렉터의, 서로 별개로 배열된, 복수의 콜렉터 이미징 미러의 다운스트림 초점 구역까지 멀리 도시되어 있는, 도 5에 따른 조명 시스템의 일 실시예의 사시도를 도시한다;
도 7a 및 도 7b는, 각 경우에 도 5와 유사한 세기 표현에서 첫째 9 × 9 콜렉터 이미징 미러의 그리드(grid)와, 둘째 19 × 19 이미징 미러의 그리드를 갖는, 도 5 및 도 6에 따른 콜렉터의 실시예를 위한 원거리(far-field) 세기 분포를 도시한다;
도 8은 필드 패싯 미러의 반사 효과를 생략하여 시각화를 개선한, 콜렉터, 필드 패싯 미러, 및 동공 패싯 미러를 구비하는 조명 시스템의 추가적인 실시예를 도시한다;
도 9는 콜렉터의 콜렉터 이미징 미러와 필드 패싯 미러의 필드 패싯 사이에 도 8에 따른 조명 시스템에서 조명 광의 예시적인 빔 경로의 사시도를 도시한다;
도 10은, 이 에지 윤곽이 아치형 필드 패싯(arcuate field facet)들을 갖는 필드 패싯 미러의 일 실시예에서 서로 이웃하여 놓여 있는 2개의 필드 패싯으로 만들어진 필드 패싯 그룹의 에지 윤곽과 유사한, 서로 별개로 배열된 복수의 콜렉터 미러의 콜렉터 미러의 미러 표면의 에지 윤곽의 일 실시예를 개략적으로 도시한다; 및
도 11은, 콜렉터와 필드 패싯 미러 사이에 광학 축의 방향으로 보았을 때, 예시적인 방식으로 도 9에 따른 콜렉터의 개별 콜렉터 이미징 미러와 도 9에 따른 필드 패싯 미러의 필드 패싯 사이에 조명 광의 광 경로를 도시하고, 여기서 복사선 소스 구역의 다운스트림에 배치되고 콜렉터 이미징 미러에 의해 생성된 제1 초점 구역의 배열이 또한 각 경우에 도시된다.
도 1은 마이크로리소그래피를 위한 EUV 투영 노광 장치(1)의 자오선 단면을 개략적으로 도시한다. 투영 노광 장치(1)의 조명 시스템(2)은, 복사선 소스 또는 광원(3) 외에, 오브젝트면(object plane)(6)에 있는 오브젝트 필드 또는 조명 필드(5)를 노광시키는 조명 광학기기(4)를 구비한다. 여기서, (여기서는 부분적으로만 도시된) 레티클 홀더(reticle holder)(8)에 의해 홀딩된 오브젝트 필드(5)에 배열된 레티클(7)이 노광된다. 투영 광학기기(9)는 오브젝트 필드(5)를 이미지면(image plane)(11)에 있는 이미지 필드(10)로 이미징하는 기능을 한다. 레티클(7)에 있는 구조는 여기서 개략적으로 도시된 웨이퍼 홀더(13)에 의해 홀딩되는 웨이퍼(12)의 광에 민감한 층으로 이미징되고, 상기 웨이퍼는 이미지면(11)에 있는 이미지 필드(10)의 구역에 배열된다. 함께, 조명 광학기기(4)와 투영 광학기기(9)는 투영 노광 장치(1)에서 광학 시스템을 형성한다.
복사선 소스(3)는 5 nm 내지 30 nm 범위의 방출된 사용된 복사선을 구비하는 EUV 복사선 소스이다. 여기서, 이 소스는 플라즈마 소스, 특히 LPP(레이저-로 생성된 플라즈마) 소스일 수 있다. EUV 복사선 소스는 또한 예를 들어, DPP(가스 방전으로 제조된 플라즈마) 소스일 수 있다. 복사선 소스(3)로부터 나오는 EUV 복사선(14)은 도 1에서 블록으로 매우 개략적으로 도시된 콜렉터(15)에 의해 수신되고 포커싱된다. 콜렉터(15)는 아래에서 보다 상세히 더 설명된다. EUV 복사선(14)은 또한 조명 광 또는 이미징 광으로 사용된 방출광(used emission)으로 이후 언급된다. 콜렉터(15)의 다운스트림에서, EUV 복사선(14)은 필드 패싯 미러(17)에 입사하기 전에 도 1에 따른 실시예에서 중간 초점면(16)을 통과하여 전파된다. 이러한 중간 초점면(16)은 필수적인 것은 아니다. 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 단일 중간 초점 대신에, 아래에 더 설명되는 바와 같이 여러 면에서 복수의 중간 초점 또는 비점수차 초점들이 또한 존재하거나 또는 심지어 중간 초점이 없을 수도 있다. 필드 패싯 미러(17)는 오브젝트면(6)과 광학적으로 공액인(conjugate) 조명 광학기기(4)의 면(18)에 배열된다. 콜렉터(15)로부터 사용된 방출광(14)을 전송하는 것에 의해 형성된, EUV 복사선(14)의 조명 원거리 필드(illumination far field)(19)가 이 면(18)에 있다. 전체 필드 패싯 미러(17)의 갭 없는 조명이 달성될 수 있다.
필드 패싯 미러(17)의 다운스트림에서, EUV 복사선(14)은 동공 패싯 미러(20)에 의해 반사된다. 동공 패싯 미러(20)는 투영 광학기기(9)의 동공면(pupil plane)에 대해 광학적으로 공액인 조명 광학기기(4)의 동공면에 배열된다. 빔 경로의 순서로 지정된 미러(22, 23 및 24)를 갖는 추가적인 전송 광학기기(21)의 형태의, 동공 패싯 미러(20)를 이미징하는 광학 조립체의 도움으로, 필드 패싯 미러(17)의 필드 패싯들은 서로 중첩된 방식으로 오브젝트 필드(5)에서 이미징된다. 전송 광학기기(21)의 마지막 미러(24)는 그레이징 입사 미러(grazing incidence mirror)이다. 동공 패싯 미러(20)와 전송 광학기기(21)는 조명 광(14)을 오브젝트 필드(5)로 전송하는 순차 광학기기를 형성한다. 특히 동공 패싯 미러(20)가 투영 광학기기(9)의 진입 동공에 배열된 경우, 전송 광학기기(21)를 없앨 수 있다. 동공 패싯 미러(20)는 필드 패싯 미러(17)의 필드 패싯들을 중첩하여 조명 필드(5)로 이미징하는 유일한 전송 광학기기를 구성한다.
위치 관계의 설명을 간단하게 하기 위하여, 도 1은 오브젝트면(6)과 이미지면(11) 사이에 투영 노광 장치(1)의 부품들의 위치 관계를 설명하기 위해 전체 좌표 시스템으로서 직교 xyz-좌표 시스템을 도시한다. x-축은 도 1에서 도면의 평면에 대해 수직에서 이 평면 안으로 연장한다. y-축은 도 1에서 우측으로 연장된다. 도 1에서, z-축은 아래쪽으로, 즉 오브젝트면(6)과 이미지면(11)에 수직으로 연장된다. 나아가, 국부 xyz-좌표 시스템은 사용된 방출광(14)의 빔 경로를 따라 종종 지정된다. 이 국부 좌표 시스템들의 z-축은 각 경우에 사용된 방출광(14)의 빔 방향을 지정한다. 국부 좌표 시스템들의 x-축은 전체 좌표 시스템의 x-축과 일정하게 평행하게 연장된다. 국부 좌표 시스템의 배향에 따라, 국부 좌표 시스템의 y-축은 전체 좌표 시스템의 y-축에 대해 틸팅(tilt)된다.
투영 노광 동안, 레티클(7)과 웨이퍼(12)는 변위 방향으로, 즉 오브젝트 필드(5)와 이미지 필드(10)를 통해, 전체 xyz-좌표 시스템의 y-방향으로 각각 스캐닝되는 방식으로 레티클 홀더(8)와 웨이퍼 홀더(13)는 제어된 방식으로 변위가능하다. 아래에서, 변위 방향(y)은 또한 스캐닝 방향이라고도 언급된다.
EUV 콜렉터(15)는 EUV 복사선 소스(3)로부터 사용된 방출광(14)을 EUV 원거리 필드(19)로 전송하는 기능을 한다. EUV 원거리 필드(19)에서, 필드 패싯 미러(17)는 사용된 방출광(14)을 조명 필드(5)로 전송하는 추가적인 EUV 미러 부품으로 배열된다.
도 2는 콜렉터(15)의 일 실시예의 자오선 단면을 도시한다. 도 1에 대해 앞서 설명된 부품과 기능은 동일한 참조 부호를 구비하고, 상세히 다시 설명되지 않는다. 국부 직교 xyz-좌표 시스템은 도 2에 도시된다. 도 2에 따른 좌표 시스템의 x-축은 도 1에 따른 전체 좌표 시스템의 x-축에 평행하게 연장되고, 도 2에서 도면의 평면에 대해 수직에서 이 평면 밖으로 연장된다. y-축은 도 2에서 위쪽으로 연장된다. 도 2에서, z-축은 좌측으로 연장되고, 콜렉터(15) 후에 조명 광(14)의 빔 경로의 주 광선 방향에 평행하게 연장된다. z-축은 또한 복사선 소스 구역이라고도 언급되는 광원(3), 예를 들어 방출 플라즈마 볼륨과, 중간 초점(25)(도 1 참조) 사이에 연결 라인을 따라 연장된다. 동시에, 복사선 소스 구역(3)과 그 다운스트림에 배치된 초점 구역(25) 사이에 이 연결 라인은 콜렉터(15)의 광학축(oA)을 구성한다. 중간 초점(25)은 다운스트림 초점 구역을 구성한다. 이 다운스트림 초점 구역(25)에서, 콜렉터(15)는 콜렉터 이미징 광학기기(26)의 도움으로 복사선 소스 구역(3)을 이미징한다.
콜렉터(15)는 z-축에 대해 회전 대칭 방식으로 구현된다.
콜렉터 이미징 광학기기(26)는, 3개의 최내각 콜렉터 이미징 미러(271, 272 및 273)가 도 2에서 자오선 단면에서 대시 라인(dashed line)을 사용하여 양(positive)의 y 값의 절반-공간에 도시되어 있는, 서로 별개로 배열된 복수의 콜렉터 이미징 미러(27n)를 구비한다. 최내각 콜렉터 이미징 미러(271)를 제외하고, 모든 다른 콜렉터 이미징 미러(27n)는 링 미러로 구현된다. 링 미러(27n)는 서로 내에 동축으로 놓여 배열된다. z-축에 가장 가까운 최내각 콜렉터 이미징 미러(271)는 타원형 쉘(shell)로 구현된다. 이 미러가 z-축과 교차하는 경우, z-축은 복사선 소스 구역(3)에서 플라즈마를 점화(igniting)하는 레이저 빔이 통과하는 개구를 구비할 수 있고; 이것은 도 2에는 도시되어 있지 않다. 추가적인 콜렉터 이미징 미러(272 내지 27n) 각각은 도 2에서 양의 y 값의 절반-공간에서, 콜렉터 이미징 미러(272, 273 및 27n)에 대해 대시 라인으로 지시된 타원형 미러 표면을 구비한다.
도 2에서, 콜렉터 이미징 미러(27n)로 서브 분할하는 것은 톱니형 실선 라인(jagged full line)으로 지시되고, 그 라인 부분은 각 경우에 직선 라인으로 연장되고, 이것은 대시 미러 표면과 일치하지 않는다.
콜렉터 이미징 미러(271)는 55° 미만인 빔 각도(α1)로 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 EUV 조명 광(14)을 수신한다. 콜렉터 이미징 미러(272), 즉 콜렉터(15)의 제2 타원형 쉘과, 동시에, 제1 링 미러는, 55° 내지 대략 73°의 빔 각도 범위(α2)로 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 조명 광(14)을 수신한다. 그 다음 콜렉터 이미징 미러(273)는 대략 73° 내지 90°의 빔 각도 범위(α3)로 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 조명 광(14)을 수신한다. 그 다음 콜렉터 이미징 미러(274 내지 27n)는 90° 내지 대략 145°의 빔 각도 범위를 커버하는 각각 할당된 빔 각도 범위(αn)로 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 조명 광(14)을 수신한다. 콜렉터 이미징 미러(271 내지 27n)는 그리하여 복사선 소스 구역(3)과 그 다운스트림에 배치된 초점 구역(25) 사이의 광학축(oA)에 대해 빔 각도(αn)의 각도 범위로 방출되는 복사선 소스 구역(3)으로부터 EUV 조명 광(14)의 성분들을 각각 취득하는 방식으로 구현된다.
특히, 최내각 콜렉터 이미징 미러(271)는 복사선 소스 구역(3)과 그 다운스트림에 배치된 초점 구역(25) 사이의 광학축에 대해 빔 각도 <20°로 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 EUV 조명 광(14)을 이미징한다.
최내각 콜렉터 이미징 미러(271)에 의한 이러한 이미징은 제1 이미징 스케일(β1)로 실현된다.
이미징 스케일(β)은 면적 이미징 스케일이다. 이미징 스케일(β)은 이미징될 면적이 감소되거나 또는 확대되는 비율을 지정한다.
콜렉터 이미징 미러(272)는 제2 이미징 스케일(β2)로 빔 각도 범위(α2)에서 입사하는 조명 광(14)을 이미징한다. 제2 콜렉터 이미징 미러(272)에 의해 이미징되는 조명 광은 빔 각도 >70°로, 즉 광학축(oA)에 대해 70° 내지 73°의 빔 각도 범위에서 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 조명 광(14)을 포함한다.
첫째 빔 각도 <20°로 방출되고 둘째 빔 각도 >70°로 방출되어 콜렉터 이미징 미러(271 및 272)에 의해 각각 이미징되는 조명 광(14)의 이들 성분은, 141 및 142 에서 도 2에서 해치 표시(hatching)에 의해 지시된다.
첫째, 빔 각도 <20°에서, 최내각 콜렉터 이미징 미러(271)에 의해 다운스트림 초점 구역(25)으로 이미징되는 EUV 조명 광에 대한 이미징 스케일(β1 , 20)과, 둘째, 빔 각도 >70°에서, 제2 콜렉터 이미징 미러(272)에 의해 이미징되는 조명 광(14)에 대한 이미징 스케일(β2 ,70), 즉 이 선택된 빔 각도 범위들에 대한 이미징 스케일(β1)과 이미징 스케일(β2)은 단지 2.5의 인수만큼 상이하다.
콜렉터(15)의 실시예에 따라, 이미징 스케일(β1 , 20)과 이미징 스케일(β2 ,70) 사이의 차이는 또한 2.25 이하일 수 있고, 2.0 이하일 수 있고, 1.9 이하일 수 있고, 1.8 이하일 수 있고, 1.7 이하일 수 있고, 1.6 이하일 수 있고, 또한 1.5 이하일 수 있다. 이미징 스케일(β1 , 20)과 이미징 스케일(β2 ,70) 사이의 최대 차이에 따라, 첫째, 콜렉터 이미징 미러(271)에 의해 복사선 소스 구역(3)을 이미징하는 것에 의해 초래되고, 둘째, 콜렉터 이미징 미러(272)에 의해 이미징하는 것에 의해 초래되는 중간 초점 구역(25)의 사이즈에 작은 차이가 대응하여 나타난다. 상이한 빔 각도들에 대한 이미징 스케일이 빔 각도(α)에 적응된 이미징 스케일들에 의해 감소된 변동이 있는 결과, 그에 따라 복사선 소스 구역(3)으로부터 상이한 빔 각도(α1)로 방출되는 조명 광 성분들에 대해 중간 초점 구역(25)(도 1 참조)에서 여러 복사선 소스 이미지의 사이즈에 감소된 변동이 대응하여 있게 된다. 전체적으로, 이것은 더 작은 사이즈 변동을 갖는 중간 초점 구역(25)을 초래한다.
따라서, 제3 콜렉터 이미징 미러(273)에 대한 이미징 스케일(β3)은, 이미징 스케일(β1,20 및 β2 , 70)에 비해, 이것이 다시 한번 작은 이미징 스케일 차이를 초래하도록, 조명 광(14)의 빔 각도(α3)에 또한 적응된다.
각 콜렉터 이미징 미러(27n)의 이미징 스케일(βn)은 콜렉터 이미징 미러(27n)에 대한 조명 광(14)의 각 빔 각도(αn)에 따라 최소 이미징 스케일(βn,min)과 최대 이미징 스케일(βn,max) 사이에서 변한다. 다음 수식은 하나의 동일한 콜렉터 이미징 미러(27n)에 대해 이들 이미징 스케일들 사이의 비율(βn,max/βn,min)에 적용되는데, 즉 βn,max/βn,min ≤ 2이다. 실시예에 따라, 이 비율은 또한 ≤ 1.9일 수 있고, 예를 들어, 이 비율은 ≤ 1.8일 수 있고, 이 비율은 ≤ 1.7일 수 있고, 이 비율은 1.67일 수 있다.
도 2에 따른 실시예에서, 각 콜렉터 이미징 미러(27n)에 대해 정규화된(normalized) 스케일 변동(βn/β0)은 구간 [0.75, 1.25]에 놓여 있다. 여기서, β0는 전반적으로 콜렉터(15)에 대해 미리 결정된 표준 이미징 스케일이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 콜렉터(15) 대신에 사용될 수 있는 콜렉터(28)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 1 및 도 2에 대하여 앞서 설명된 것에 대응하는 부품과 기능은 동일한 참조 부호를 구비하고 상세히 다시 설명되지 않는다.
콜렉터(28)는 도 2와 함께 앞서 설명된 것에 대응하는 설계를 가지는 3개의 내부 콜렉터 이미징 미러(271, 272 및 273)를 구비한다. 90°의 최대 빔 각도(α3,max)에 이르는 빔 각도 범위(α)는 3개의 콜렉터 이미징 미러(271 내지 273)에 의해 취득되고, 즉 이것은 도 2에 따른 콜렉터(15)의 링 미러(271 내지 273)에 의해 취득된 것과 동일한 빔 각도 범위이다.
추가적인 링 미러(27n) 대신에, 콜렉터(28)는, 복사선 소스 구역(3)을, 복사선 소스 구역(3)의 구역에 놓여 있는 복사선 소스 이미지 구역(3')에서 실질적으로 자기 자신 위에 이미징하는 구형 광학기기(29)를 구비하고, 즉 이 복사선 소스 구역(3)은 후자의 구역과 일치하거나 또는 후자의 구역에 매우 인접하다. 콜렉터(28)의 경우에, 구형 광학기기(29)는 또한 링 미러로 구현되고, 복사선 소스 구역(3)에 의해 조명 광이 방출되는, 90° 내지 약 140°의 빔 각도(α) 범위를 커버한다. 구형 광학기기(29)에서, 조명 광(14)은 실질적으로 자기 자신 위에 되반사되고, 이후 이 조명 광은, 도 2와 함께 앞서 설명된 바와 같이, 콜렉터 이미징 미러(271 내지 273)에 의해 복사선 소스 이미지 구역(3')으로부터 중간 초점 구역(25)으로 이미징된다.
도 4는, 중간 초점면(16)에서 조명 광(14)의 빔의 성분의 xy-단면, 즉 중간 초점 구역(25)의 각 성분을 통한 단면을 예시적인 방식으로 도시한다.
이 경우에, 도 4a는, 콜렉터 이미징 미러(271)에 의해, 작은 빔 각도로, 예를 들어, 빔 각도(α) ≤ 10°로 반사되는 조명 광(14)의 빔의 성분을 도시한다. 중간 초점 구역(25)에서 조명 광(14)의 연관된 성분의 직경은 임의의 단위로 4.0이다. 이 직경은 또한 D0 으로도 언급된다.
도 4b는, 이 구역에서 90°의 빔 각도(α)로 콜렉터 이미징 미러(273)에 의해 중간 초점 구역(25)으로 이미징되는 조명 광(14)의 빔의 성분에 대한 대응하는 직경을 도시한다. 동일한 임의의 단위로, 이 조명 광 성분에 대한 직경은 3.2이다. 이 직경은 또한 D90 으로도 언급된다.
조명 광(14)의 성분들 사이에 직경 비율(D0/D90)은 4.0/3.2 = 1.25이다. 따라서, A0/A90 = 1.56은, 첫째 도 4a에 따른 작은 빔 각도에 대해, 그리고 둘째 도 4b에 따른 큰 빔 각도에 대해 중간 초점 구역의 면적 비율에 적용된다.
도 5는 조명 시스템(2) 대신에 도 1에 따른 투영 노광 장치(1)에서 사용될 수 있는 조명 시스템(30)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 4에 대하여 앞서 설명된 것에 대응하는 부품과 기능은 동일한 참조 부호를 구비하고 상세히 다시 설명되지 않는다.
조명 시스템(30)은 콜렉터(31)를 구비한다.
도 5에 따른 개략도는 필드 패싯 미러(17)의 2개의 필드 패싯(321, 322)들을 도시하고, 이 필드 패싯들은 복수의 개별 미러(33)로 형성되고, 이들 중 3개의 개별 미러(33)들이 도 5에서 각 필드 패싯(32)에 대해 각각 도시되어 있다. 실제로, 필드 패싯(32)당 개별 미러(33)의 개수는 상당히 더 많을 수 있다.
실제로, 필드 패싯(32)의 개수는 상당히 더 많다. 예로서, 수 백 개의 필드 패싯(32)이 필드 패싯 미러(17)에 존재할 수 있다.
도 5는 동공 패싯 미러(20)의 2개의 동공 패싯(341 및 342)을 개략적으로 도시하고, 이 동공 패싯들은 조명 채널(illumination channel)(351 및 352)에 의하여 필드 패싯(321 및 322)과 연관된다.
도 1에 따른 초점 구역(25)에 기능적으로 대응하는 다운스트림 초점 구역(25)은, 복사선 소스 구역(3)의 다운스트림에 조명 광(14)의 빔 경로에서 콜렉터(31)의 콜렉터 이미징 미러(361, 362)에 의해 복사선 소스 구역(3)의 제1 이미지를 구성한다. 조명 시스템(30)에서, 이 다운스트림 초점 구역(25)은 동공 패싯 미러(20)의 구역에 놓여 있다.
동공 패싯(34)들은 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이 오브젝트 필드(5)에서 서로 중첩하는 방식으로 필드 패싯(32)들을 이미징하는 동공 패싯 전송 광학기기의 일부이다.
축소 구역(37)은 조명 시스템(30)의 조명 광학기기(4)의 제1 부품, 즉 필드 패싯 미러(17)와 콜렉터(31) 사이에 위치된다. 축소 구역(37)에서, EUV 조명 광(14)의 전체 빔의 단면은 필드 패싯 미러(17)의 단면에 비해 적어도 2의 인수만큼 감소되고; 이것은 2개의 필드 패싯(32)만을 도시하는 도 5의 개략도에서 스케일에 맞게 도시되어 있지 않다.
축소 구역(37)은 콜렉터(31)의 콜렉터 이미징 광학기기의 초점 구역을 구성하지 않는다. 초점 구역(25)은 조명 광(14)의 빔 경로에서, 즉 동공 패싯 미러(20)의 구역에서 다운스트림에 배열된다. 필드 패싯 미러(17)는 축소 구역(37)과 초점 구역(25) 사이 조명 광(14)의 빔 경로에 배열된다.
콜렉터(31)의 콜렉터 이미징 미러(36n)는 자유 형태 표면으로 구현된다. 콜렉터 이미징 미러(36n)의 미러 표면(38)은 콜렉터 이미징 미러(36n)에 조명 광(14)이 입사하는 최대 입사 각도(γmax)가 45° 미만이도록 구현된다. 콜렉터 이미징 미러(36n)의 에지 윤곽은 필드 패싯(32n)의 에지 윤곽과 유사한 실시예를 구비한다.
콜렉터 이미징 미러(36n)는 직사각형 에지 윤곽을 구비한다. 대안적으로, 특히 아치형 필드 패싯(32n)이 사용되는 경우, 콜렉터 이미징 미러(36n)의 굴곡된, 그리고 예를 들어, 부분 링-형상을 갖는 에지 윤곽도 가능하다.
도 6은, 특히, 콜렉터(31) 대신 사용될 수 있는 콜렉터(39)의 추가적인 실시예의 개략도를 도시한다. 도 1 내지 도 5의 상황에서, 특히 도 5의 상황에서 앞서 설명된 부품과 기능은 동일한 참조 부호를 구비하고 상세히 다시 설명되지 않는다.
콜렉터(39)는 모자이크 형태로 그리고 라인과 행으로, 그리드-같은 방식으로, 9 × 9 매트릭스의 스타일로 타이트하게 팩킹되어 배열된 총 81개의 콜렉터 이미징 미러(36n)를 구비한다. 도 6은 축소 구역(37)의 다운스트림의 빔 경로에서 필드 패싯 미러(17)의 스타일로 필드 패싯 미러를 위한 배열면(arrangement plane)(40)을 도시한다. 필드 패싯 미러 그 자체와 또한 조명 광(14)에서의 그 반사 효과는 도 6에 도시되어 있지 않다. 도 6은, 배열면(40) 후 조명 광(14)의 빔 경로의 추가적인 코스에, 일부 콜렉터 이미징 미러(36n)에 대해 예시적인 방식으로 도시된, 콜렉터 이미징 미러(36n)의 이미징 효과를 도시하는데, 이에 의해 복사선 소스 이미지(42n)의 9 × 9 그리드가 도 6에서 사시도 방식으로 도시된 추가적인 배열면(41)에 생성되고, 이 배열면에 동공 패싯 미러(20)의 스타일로 동공 패싯 미러가 배열되고, 이 복사선 소스 이미지는 복사선 소스 구역(3)의 다운스트림에서 조명 광(14)의 광 경로를 따라 또는 빔 경로에 복사선 소스 구역(3)의 제1 이미지로서 콜렉터 이미징 미러(36n)에 의해 생성된다. 동공 패싯 미러(20)의 동공 패싯은 각 복사선 소스 이미지(42n)의 위치에 배열된다. 복사선 소스 이미지(42n)의 배열면(41)은 콜렉터(39)의 중간 초점 구역(25)을 구성한다. 도 6은, 복사선 소스 구역(3)의 다운스트림에 배치된 이 제1 중간 초점 구역(41)이 축소 구역(37)과 공간적으로 분리된 것을 명확히 도시한다.
도 7은, 첫째, 콜렉터(39)에 의해 생성되고, 둘째, 19 × 19 매트릭스의 스타일로 배열된 콜렉터 이미징 미러를 갖게 대응하게 설계된 대안적인 콜렉터에 의해 생성되는 조명 광(14)의 원거리 필드의 변형을 도시한다. 상이한 세기 값(I)은 각 경우에 우측에 지시된 스케일에 따라 해치 표시로 도시된다.
도 7a, 도 7b에 따른 원거리 필드들은 개별 콜렉터 이미징 미러(36n)들에 걸쳐 가이드되는 조명 광(14)의 부분 빔(partial beam)들이 축소 구역(37)의 다운스트림에서 다시 이격되어 완전히 이어진 곳에 존재한다. 이 원거리 필드에서, 원거리 필드 점은 하나를 초과하는 콜렉터 이미징 미러(36n)로부터 오는 광을 볼 수 없다. 따라서, 배열면(40)에 필드 패싯 미러를 배열하면, 필드 패싯에 하나를 초과하는 콜렉터 이미징 미러(36n)에 의해 반사되는 조명 광(14)이 도달하지 않는다.
축소 구역(37)을 생성하기 위해 콜렉터 이미징 미러(36n)들의 정렬을 틸팅시킨 결과, 전체 원거리 필드(43)의 타일(tile)-같이 오프셋되어 부분별로 합성된 것(offset portion-by-portion composition)이 원거리 필드에 나타난다. 도 7a에 따른 9 × 9 원거리 필드(43)에서, 개별 콜렉터 이미징 미러(36n)와 연관된 인접한 원거리 필드 부분(43n)에서 세기 단차(intensity step)들은 도 7b에 따른 19 × 19 원거리 필드의 경우에서보다 더 크다.
콜렉터(39)의 스타일에서 매트릭스-같은 방식으로 배열된 콜렉터 이미징 미러(36n)의 개수가 주어진 콜렉터 사이즈에서 증가함에 따라, 콜렉터의 사이즈에 비해 축소 구역(37)의 단면이 훨씬 더 작게 나타날 수 있다. 예로서, 20 mm × 20 mm, 또는 40 mm × 40 mm의 절대 크기를 갖는 축소 구역(37)의 단면이 획득될 수 있다.
도 8은 조명 시스템(2) 대신 투영 노광 장치(1)에 사용될 수 있는 조명 시스템(44)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 7에 대해 앞서 설명된 것에 대응하는 부품과 기능은 동일한 참조 부호를 구비하고 상세히 다시 설명되지 않는다.
조명 시스템(44)의 콜렉터(45)는 콜렉터 이미징 미러(46n)들을 구비하고, 이 중 총 5개의 콜렉터 이미징 미러, 즉 최내각 콜렉터 이미징 미러(461), 이에 인접한 2개의 중심 콜렉터 이미징 미러(462, 462'), 및 이에 인접한 외부 콜렉터 이미징 미러(463, 463')가 도 8에 도시되어 있다.
최내각 콜렉터 이미징 미러(461)는 복사선 소스 구역(3)으로부터 광학축(oA)에 대해 20° 미만의 빔 각도로 방출되는 조명 광(14)의 성분들을 이미징한다. 최외각 콜렉터 이미징 미러(463, 463)에 의해 이미징되는 빔 각도는 70°를 초과한다. 개재된 중심 콜렉터 이미징 미러(462, 462')는 조명 광(14)의 개재된 빔 각도를 이미징한다.
최내각 콜렉터 이미징 미러(461)의 이미징 효과는, 복사선 소스 구역(3)의 이미지로서 콜렉터 이미징 미러(461)에 의해 생성되는 중간 초점(471)이 복사선 소스 구역(3)으로부터 일정 거리(F1)에 배열되도록 구성된다. 중간 초점(471)은 광학축(oA)에 놓여 있다.
중심 콜렉터 이미징 미러(462, 462')에 의해 생성되는 중간 초점(472, 472')은 복사선 소스 구역(3)으로부터 F2 > F1이 적용되는 일정 거리(F2)를 구비한다. 이 중간 초점(472, 472)은 광학축(oA)으로부터 일정 거리에 있다.
외부 콜렉터 이미징 미러(463, 463')에 의해 생성되는 중간 초점(473, 473')은 복사선 소스 구역(3)으로부터 다음 수식, 즉 F3 > F2이 적용되는 거리(F3)를 구비한다. 이 중간 초점(473, 473')은 광학축(oA)으로부터 일정 거리에 있다.
중간 초점(471, 472, 472', 473, 473')은 각 경우에 서로 공간적으로 분리된다.
조명 광(14)의 전체 빔의 축소 구역(37)은, 다시 한번, 반사 효과 없이 도 8에 개략적으로 도시된, 필드 패싯 미러(17)와 콜렉터(45) 사이에 놓여 있다.
축소 구역(37)은 적어도 중간 초점(47)의 일부로부터, 즉 중간 초점(471, 472 및 472')으로부터 공간적으로 분리된다. 그리하여, 축소 구역(37)은 이 실시예에서 초점 구역(25)과 일치하지 않는다.
초점 거리(F1, F2, F3)들이 상이한 결과, 이에 의해 이미징되는 조명 광(14)의 빔 각도가 상이한 것으로 인해 초래되는 콜렉터 이미징 미러(46)의 상이한 이미징 스케일(βK)이 중간 초점(47)의 사이즈 변동이 감소되는 방식으로 보상된다.
중간 초점(47)은, 동공 패싯에서 중간 초점(47)의 이미지들이 실질적으로 동일한 사이즈를 구비하고, 예를 들어, 30% 미만, 20% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 또는 심지어 5% 미만만큼 단면이 상이한 방식으로, 연관된 필드 패싯(48n)에 의해 상이한 패싯 이미징 스케일(βF)로 동공 패싯 미러(20)의 동공 패싯에 이미징된다.
제1 초점 구역, 즉 중간 초점(471)은 예를 들어 제1 패싯 이미징 스케일(βF1)로 이미징된다. 제2 초점 구역, 예를 들어 중간 초점(472, 472')은 제2 패싯 이미징 스케일(βF2)로 이미징된다. 전체 초점 구역(25)은 도 8에 따른 실시예에서 여러 공간적으로 분리된 중간 초점(47n)에 의해 형성된다.
도 9는 콜렉터 이미징 미러(46n)와 필드 패싯(48n) 사이에 연관을 도시한다. 이 연관(Fn)의 인덱스(index)(n)는 도 9에서 콜렉터 이미징 미러(46)와 필드 패싯(48)에 대해 다수 개로 각각 도시된다. 중간 초점(47n)에 의한 반전 효과(inverting effect)의 결과, 이 인덱스는 필드 패싯 미러(17)에서 뒤집혀 이미징된다.
에지 윤곽에 있어서, 콜렉터 이미징 미러(46n)는 정사각형, 직사각형, 6각형 또는 등을 구비하거나, 도 10에 도시된 바와 같이 아치형 실시예를 구비할 수 있다. 이 경우에, 콜렉터 이미징 미러(46n)는 보다 상세히 도시되지 않은 개별 아치형(arc)으로 형성되거나, 또는 2개의 인접한 아치형 필드 패싯(48n)에 도달하기 위해 도 10에 도시된 이중 아치형(double arc)으로 형성될 수 있다. 하나를 초과하는 필드 패싯(48n), 예를 들어, 필드 패싯(48n)의 그룹은 콜렉터 이미징 미러(46n)에 의해 조명 광(14)에 의해 도달될 수 있다. 필드 패싯(48n)이 라인마다 그리고 열마다 배열되는 한, 콜렉터 이미징 미러(46n)에 의해 조명 광(14)에 의해 동시에 도달되는 필드 패싯(48n)의 그룹은 복수의 열에 놓이거나 및/또는 이 필드 패싯 배열의 복수의 라인에 놓일 수 있다. 예로서, 서로 이웃하여 놓여 있는 아치형 필드 패싯(48n)의 2개의 열은 도 10에 따라 콜렉터 이미징 미러(46n)의 에지 윤곽으로 조명될 수 있다.
콜렉터 이미징 미러(46n)의 개수는 5 내지 25의 범위에 있을 수 있다.
도 11은 콜렉터 이미징 미러(46n)와 필드 패싯(48n)의 3 × 3 매트릭스 배열의 경우에 콜렉터 이미징 미러(46n)와 필드 패싯(48n) 사이에 가능한 연관(Fn)을 도시한다. 도 11에 따른 도면은 광학축(oA)을 따른 시야 방향으로 구현된다. 콜렉터 이미징 미러(46n)는 더 큰 정사각형으로 지시되고, 필드 패싯(48n)은 더 작은 정사각형으로 지시된다. 도 9에서와 같이, 콜렉터 이미징 미러(46n)의 인덱스는 큰 수로 표시되고, 필드 패싯(48n)의 인덱스는 도 11에서 뒤집힌 더 작은 수로 표시된다. 동일한 인덱스는 대응하는 조명 광 조명 채널(35n)에 의해 각 필드 패싯(48n)과 각 콜렉터 이미징 미러(46n)의 연관을 나타낸다. 각 중간 초점(47n)의 위치는 각 콜렉터 이미징 미러(46n)와 그 연관된 필드 패싯(48n) 사이 조명 채널에 또한 도시된다.
콜렉터 이미징 미러(461)의 콜렉터 이미징 스케일(βK)과 그 연관된 필드 패싯의 패싯 이미징 스케일(βF)의 곱은, 추가적인 콜렉터 이미징 미러(46n)의 콜렉터 이미징 스케일(βK)과, 필드 패싯의 연관된 패싯 이미징 스케일(βF)의 곱과는, 조명 광(14)이 동공 패싯 미러(20)의 동공 패싯으로 가는 모든 광 경로에 대해 단지 2.5의 인수만큼, 상이하다. 콜렉터 이미징 스케일과 그 연관된 패싯 이미징 스케일의 스케일 곱의 이러한 차이는, 조명 시스템(45)의 실시예에 따라, 단지 2.25일 수 있고, 단지 2.0일 수 있고, 단지 1.9일 수 있고, 단지 1.8일 수 있고, 단지 1.7일 수 있고, 단지 1.6일 수 있고, 또는 단지 1.5일 수 있다.
도 8에 따른 필드 패싯 미러(17)의 필드 패싯은, 초점 구역(47n)들 중 하나를 동공 패싯 미러(20)의 동공 패싯들 중 하나로 각각 이미징하는 필드 패싯 전송 광학기기의 일부이다.
나노구조의 또는 마이크로구조의 부품, 예를 들어, 반도체 메모리 칩을 제조하기 위하여, 조명 광(14)의 광에 민감한 코팅을 갖는 웨이퍼(12)와 레티클(7)이 초기에 제공된다. 이후, 레티클(7)의 적어도 일부분이 투영 노광 장치(1)의 도움으로 웨이퍼(12) 상으로 투영된다. 이후, 조명 광(14)에 노광된 웨이퍼(12)에 있는 광에 민감한 층이 현상된다. 복사선 소스의 일부에 의해 방출되는, 함께 운반되는 이물질이 축소 구역에서 억제될 수 있다.

Claims (14)

  1. 조명 시스템(30; 44)으로서,
    - 콜렉터(31; 45)에 의해 수집되는 EUV 조명 광(14)을 오브젝트 필드(object field)(5)로 가이드하는 조명 광학기기(4)를 구비하고,
    - 상기 콜렉터(31; 45)는 복사선 소스 구역(3)으로부터 상기 EUV 조명 광(14)을 상기 조명 광학기기(4)로 전송하는 기능을 하고,
    - 상기 조명 광학기기(4)는,
    -- 다수의 필드 패싯(field facet)(32)을 갖는 필드 패싯 미러(mirror)(17), 및
    -- 다수의 동공 패싯(pupil facet)(34)을 갖는 동공 패싯 미러(20)를 포함하고, 상기 다수의 동공 패싯은 상기 오브젝트 필드(5)에서 서로 중첩된 방식으로 상기 다수의 필드 패싯(32)을 이미징하는 동공 패싯 전송 광학기기의 일부이고,
    - 상기 콜렉터(31; 45)는, 상기 복사선 소스 구역(3)을, 그 다운스트림에 배치된 초점 구역(25)으로 이미징하는 콜렉터 이미징 광학기기(36)를 구비하고,
    - 상기 콜렉터 이미징 광학기기의 상기 복사선 소스 구역(3)의 제1 이미징은, 상기 복사선 소스 구역(3) 후 빔 경로에서 다운스트림 초점 구역(25)에서 일어나고,
    - 상기 다운스트림 초점 구역(25)과 일치하지 않는 축소 구역(37)은 상기 콜렉터(31; 45)와 상기 조명 광학기기(4)의 제1 부품(17) 사이에 놓여 있고, 상기 축소 구역에서 상기 EUV 조명 광(14)의 전체 빔의 단면은 상기 필드 패싯 미러(17)의 단면에 비해 적어도 2의 인수만큼 감소되며,
    - 상기 다운스트림 초점 구역(25)은 상기 동공 패싯 미러(20)의 구역에 놓여 있으며, 상기 축소 구역은 상기 축소 구역의 업스트림에 인접한 빔 경로 부분보다 작고 상기 축소 구역의 다운스트림에 인접한 빔 경로 부분보다 작은 구역인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 콜렉터 이미징 광학기기는 서로 별개로 배열된 복수의 콜렉터 미러(36n; 46n)를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 복수의 콜렉터 미러(36n; 46n)의 적어도 일부 미러 표면(38)은 상기 필드 패싯 미러(17)의 다수의 필드 패싯(32) 또는 필드 패싯 그룹의 에지 윤곽과 기하학적으로 유사한 에지 윤곽을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 복수의 콜렉터 미러(36n; 46n)는 직사각형 에지 윤곽을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 복수의 콜렉터 미러의 적어도 일부는 링 미러로 구성된 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 복수의 콜렉터 미러(36n; 46n)의 적어도 일부의 미러의 미러 표면은 타원형인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 콜렉터는, 상기 복사선 소스 구역(3)을, 상기 복사선 소스 구역(3)의 구역에 놓여 있는 복사선 소스 이미지 구역(3')에 이미징하는 구형 광학기기를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 콜렉터 이미징 광학기기는 상기 복사선 소스 구역(3)을 복수의 다운스트림 초점 구역(47n)으로 이미징하고, 상기 다수의 필드 패싯은, 각 경우에 상기 초점 구역(47n)들 중 하나의 초점 구역을 상기 다수의 동공 패싯 중 하나의 동공 패싯으로 이미징하는 필드 패싯 전송 광학기기의 일부인 조명 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 콜렉터 이미징 광학기기는,
    - 상기 복사선 소스 구역(3)과 그 다운스트림에 배치된 제1 초점 구역(471) 사이의 광학축(oA)에 대해 빔 각도(α) < 20°로 상기 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 상기 EUV 조명 광(14)에 의해, 상기 복사선 소스 구역(3)이 제1 콜렉터 이미징 스케일(βK1)로 그 다운스트림에 배치된 상기 제1 초점 구역(471)으로 이미징되고,
    - 상기 복사선 소스 구역(3)과 그 다운스트림에 배치된 상기 제1 초점 구역(471) 사이의 상기 광학축(oA)에 대해 빔 각도(α) > 70°로 상기 복사선 소스 구역(3)에 의해 방출되는 상기 EUV 조명 광(14)에 의해, 상기 복사선 소스 구역(3)이 제2 콜렉터 이미징 스케일(βK2)로 상기 제1 초점 구역(471)으로부터 공간적으로 분리된 그 다운스트림에 배치된 제2 초점 구역(473, 473')으로 이미징되는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 필드 패싯 전송 광학기기는,
    - 상기 제1 초점 구역(471)이 제1 패싯 이미징 스케일(βF1)로 이미징되고,
    - 상기 제2 초점 구역(473, 473')은 제2 패싯 이미징 스케일(βF2)로 이미징되는 방식으로 구성되고,
    - 상기 제1 콜렉터 이미징 스케일(βK1)과 상기 제1 패싯 이미징 스케일(βF1)의 곱(βK1 × βF1)은, 상기 제2 콜렉터 이미징 스케일(βK2)과 상기 제2 패싯 이미징 스케일(βF2)의 곱(βK2 × βF2)과, 상기 조명 광(14)이 상기 다수의 동공 패싯으로 가는 모든 광 경로(35n)에 대해 단지 2.5의 인수 이하만큼 상이한 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  12. 청구항 1에 기재된 조명 시스템(2; 30; 44)과 EUV 복사선 소스 구역(3)을 구비하는 투영 노광 장치(1).
  13. 나노구조, 또는 마이크로구조, 또는 나노구조 및 마이크로구조의 부품을 제조하는 방법으로서, 다음 방법 단계:
    - 레티클(reticle)(7)을 제공하는 단계,
    - 상기 조명 광 빔(14)의 광에 감응하는 코팅을 가진 웨이퍼(12)를 제공하는 단계,
    - 상기 레티클의 적어도 일부를, 청구항 12에 기재된 상기 투영 노광 장치의 도움으로 상기 웨이퍼(12)로 투영하는 단계,
    - 상기 조명 광 빔(14)에 의해 노광된 상기 웨이퍼(12) 상의 감광층을 현상하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 삭제
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