KR20020022559A

KR20020022559A - 투사 노출 장치

Info

Publication number: KR20020022559A
Application number: KR1020010050834A
Authority: KR
Inventors: 울리히 드로도프스키; 닐스 디엑크만; 한스-요아킴 미에스너; 마틴 안토니
Original assignee: 추후보정; 칼-자이스- 스티풍 트레이딩 애즈 칼 자이스
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2002-03-27
Also published as: US20020085286A1; US6636367B2; EP1189112A3; EP1189112A2; DE10046218A1; JP2002175980A; DE10046218B4

Abstract

특히 미세 전사용 투사 노출 장치(1)는 객체면(10)에 구성된 영상면(11)에 객체(2)의 영상을 형성하도록 기능을 수행한다. 상기의 이유로 투사 노출 장치(1)는 투사 방사(5)를 방출하는 방사원(4)을 가진다. 조명 광학장치(6)는 방사원(4) 및 객체면(10) 사이에 구성되고, 투사 광학장치(8)는 객체면(10) 및 영상면(11) 사이에 구성된다. 필드면(10)에서 투사 방사(5)의 조명각 분포를 측정하도록 검출 장치(30)가 구성된다. 상기 검출 장치(30)는 하나 이상의 제어 장치(34,18)를 통해 하나 이상의 조작기(20,45,47)와 소통된다. 상기 하나 이상의 조작기(20,45,47)는 투사 광선 경로(5,9) 내에서 하나 이상의 광학 부품(7,41)을 이동시킨다. 조명각 분포는 광학 부품(7,41)의 제어된 이동으로 인해 변화된다. 따라서 상기는 측정 결과에 따라 조절될 수 있고, 예를 들어 객체 구조에 적용될 수 있다.

Description

투사 노출 장치{Projection exposure device}

본 발명은 투사 방사를 방출하는 방사원을 가진 영상면에 객체면에 구성된 객체의 영상을 형성하기 위한 특히 미세 전사용 투사 노출 장치에 관한 것이고, 조명 광학장치는 광원 및 객체면 사이의 광선 경로에 구성되며, 투사 광학장치는 객체면 및 영상면 사이의 광선 경로에 구성된다.

3차원 구조물이 투사되는 위치에서, 예를 들어 3차원 구조물을 렉티클로부터 웨이퍼로 미세 전사와 관련하여 전사하는 경우에, 객체면의 가능한 한 균질한 조명뿐만 아니라 객체면에서 조명각의 양호하게 형성된 분포, 즉 투사 방사가 객체면과 충돌하는 각의 양호하게 형성된 분포는 중요한 사항이다. 설정될 조명각 분포는 구조물이 렉티클에 구성되는 방법 및 객체면에 수직인 연장부의 형태에 따라 결정된다. 따라서 상이한 렉티클 구조물에 대해서는 최적 투사를 위해 상이한 조명각 분포가 미리 설정되어야 한다.

본 기술분야에 공지된 투사 노출 장치로 조명 강도는 광감지기에 의해 측정되고, 상기 광감지기는 예를 들어 투사 노출 장치의 광학 부품의 반사를 수집한다.

상기 광감지기로 조명각 분포를 측정하는 것은 불가능하다.

따라서 본 발명의 목적은 조명각 분포가 계산될 수 있고 또한 소요 분포에 근접한 서두에 언급된 형태의 투사 노출 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 특징에 따르면,

a) 필드면에서 투사 방사의 조명각 분포를 측정하는 검출 장치가 구성되고,

b) 투사 방사의 광선 경로 내에서 하나 이상의 광학 부품을 이동시키도록 검출 장치는 하나 이상의 제어 장치를 통해 하나 이상의 조작기와 소통되며,

c) 하나 이상의 광학 부품의 제어된 이동에 의해 조명각 분포가 변화되도록, 상기 하나 이상의 광학 부품이 구성되고, 투사 방사의 광선 경로에 구성된다.

상기 경우에 예를 들어 투사광 광학 파장, UV 투사광 또는 13nm의 파장을 가진 방사와 같은 EUV 투사 방사가 투사 방사로서 사용될 수 있다.

조명각 분포의 실제 상태는 검출 장치로 측정된다. 조명각 분포의 측정은 동시에 투사에 관련된 다른 일련의 정보가 평가되도록 한다. 예를 들어 텔레센터 스퀘어 분포가 측정된 필드면에서 간단한 방법으로 계산되도록 한다. 측정된 조명각 분포 외에 조명광의 개구수 분포 및 조명 강도 분포는 측정된 필드면을 통해 공지된다.

조명각 분포가 측정되는 필드면은 상기 경우에 객체면일 수 있거나 상기에 결합된 면일 수 있다.

제어 장치 및 하나 이상의 할당된 조작기로 인해, 하나 이상의 광학 부품 이동을 통해 측정된 조명각 분포를 표준값으로 적용시키는 것이 가능하다. 상기 경우에 하나 이상의 조작기가 부품에 대해 구성될 수 있다. 상기 적용으로 인해, 예를 들어 투사될 구조에 따라 객체의 최적 조명을 형성하는 것이 가능하다.

검출 장치는 필드면에 구성될 수 있는 개구부, 개구부를 통과하는 방사를 기록하기 위한 위치 해상 센서 및 필드면에서 센서와 함께 개구부를 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 가질 수 있다. 상기 비교적 단순 구성으로 인해, 필드면에서 조명각 분포의 정밀 측정이 가능하다. 상기 경우에 개구부의 직경은 필드면의 위치 해상도를 결정한다. 검출 장치는 측정된 총필드면을 통해 구동 메커니즘에 의하여 이동된다. 상기 검출 장치로 필드면의 조명 강도 분포도 측정될 수 있다.

위치 해상 센서는 CCD 배열일 수 있다. CCD 배열은 감광성이고, 고위 해상도를 가진다. 공지된 코팅으로 인해 CCD 배열의 감도는 미세 전사용 UV 파장의 조명 파장 범위까지 연장될 수 있다. 만약 단지 최소의 위치 해상도가 위치 해상 센서에 요구된다면, 상기는 예를 들어 단순 4분면 검출기로 명명될 수 있다.

하나 이상의 광학 편향 요소는 개구부 및 위치 해상 센서 사이의 광선 경로에 구성될 수 있다. 상기는 광축의 방향으로 검출 장치의 전깊이를 감소시킨다. 높은 구조 조합을 가진 투사 노출 장치의 경우에, 검출 장치가 구성될 수 있는 공간은 매우 제한된다.

하나 이상의 필터는 개구부 및 위치 해상 센서 사이의 광선 경로에 구성될 수 있다. 필터는 분광 필터를 포함할 수 있어, 예를 들어 관심있는 조명 파장만이 통과되도록 허용된다. 상기 필터의 예는 노치 필터이다. 특정 상황하에서 측정과 간섭될 수 있는 다른 파장은 차단된다. 선택적으로 또는 또한, 필터는 중립 방법으로 더 큰 파장 범위를 감소시키도록 회색 필터 또는 반사 필터를 가질 수 있다.

하나 이상의 렌즈가 개구부 및 위치 해상 센서 사이의 광선 경로에 구성될 수 있다. 상기 렌즈는 예를 들어 검출 장치의 해상도를 증가시킬 수 있다.

조작기와 함께 작동되는 광학 부품은 필터일 수 있다. 필터로 투사광 번들의 특정 범위 감쇠를 형성하는 것이 가능하다. 필터는 흡수 또는 반사 필터로 구성될 수 있다. 가동 필터 부품이 이동될 때 필터면의 투과가 변화되는 상기 가동 필터 부품을 가진 필터 대신에, 교환 홀더가 복수개의 대체가능 필터에 대해 구성될 수 있다.

필터는 투사 광학장치의 필드면에 근접하여 구성될 수 있다. 만약 필터가 실제로 필드면에 또는 필드면에 근접하여 구성된다면, 상기 필터는 단지 객체면의조명 강도 분포에만 영향을 주고, 조명각 분포에는 영향을 주지 않는다.

선택적으로, 필터는 투사 광학장치의 동공면에 근접하여 구성될 수 있다. 투사 광학장치의 동공면에 또는 동공면에 근접하여 구성된 상기 필터는 상기 평면의 조명 강도에 영향을 주고, 결과적으로 객체면에서 조명각 분포를 결정하며, 객체면의 조명 강도 분포는 전혀 영향을 받지 않거나 거의 영향을 받지 않는다. 따라서 조명각 분포는 조작기에 의해 필터 또는 가동 필터 부품을 이동시킴으로써 변화된다.

하나 이상의 Z조작기가 투사 광학장치의 광학 부품에 대한 조작기로서 구성될 수 있다. 상기 경우에 Z방향은 투사 광학장치의 광축이 구성되는 방향이다. 또한, 광학 부품의 Z조작에 의해 조명각 분포를 변화시키는 것도 가능하다.

상기 광학장치는 렌즈일 수 있다. Z조작가능 렌즈에 의해, 조명각 분포와는 별개로 또한 투사 노출 장치의 영상 오차가 수정될 수 있다.

다른 종류의 Z조작된 광학 부품은 액시콘일 수 있다. 액시콘에 의해, 제어된 변화가능 회전대칭 조명각 분포는 간단하게 설정될 수 있다.

조작가능 광학 부품은 방사원을 조절하기 위한 장치일 수 있다. 조절 장치에 의해, 예를 들어 방사원으로부터 방사된 투사 방사 번들의 발산이 조절될 수 있다. 상기는 조명각 분포에 대한 추가 영향 매개변수이다.

조작기는 압전 요소를 가질 수 있다. 압전 요소는 재생가능하고, 정밀한 이동이 이루어질 수 있다. 만약 복수개의 압전 요소가 광학 부품의 조작에 사용된다면, Z위치와는 별개로 광학 부품의 경사가 광축에 대해 설정될 수 있다.

전술된 조작가능 광학 부품과는 별개로, 조명각 분포에 영향을 주는 다른 부품이 구성가능하다. 상기에 대한 예는 서로에 대해 이동될 수 있는 카메라 웨지, 경사가능한 또는 Z조작가능한 평면평행 광학판, 교체가능한 개구부를 가진 개구부 셔터 또는 카타디옵트릭(catadioptric) 투사 객체의 경우 작동 거울이다.

본 발명의 실시예는 도면을 참고로 더 상세히 기술된다.

도 1 은 투사 노출 장치의 개략도.

도 2 및 도 3 은 투사 노출 장치 객체면의 조명각 분포 및 조명 강도 분포를 위한 검출 장치의 두 실시예.

*부호 설명

1...투사 노출 장치 2...렉티클

3...웨이퍼 4...레이저

5...투사광 번들 6...조명 광학장치

7...동공 필터 8...투사 광학장치

9...영상광 번들 10...객체면

도 1 에 미세 전사용 투사 노출 장치(1)가 도시되어 있다. 상기를 이용하여 렉티클(recticle)(2)의 구조물은 웨이퍼(3)의 표면으로 전사된다.

파장이 193.3nm인 ArF 엑시머 레이저와 같은 UV 레이저(4)는 투사 노출 장치(1)에 대한 방사원으로서 기능을 수행한다.

제어 조절 장치(47)는 UV 레이저(4)와 결합된다. 상기 경우는 예를 들어 작동기와 결합된 하나 이상의 마이크로미터 스크류에 관계된다. 조절 장치(47)는 UV 레이저(4)의 광학 부품에 구성되고, 제어 라인(48)을 통해 제어 장치(18)와 연결된다.

UV 레이저(4)에 의해 방사된 투사광 번들(projection light bundle)(5)은 초기에 조명 광학장치(6)로 유입된다. 투사광 번들(5)의 광선 경로는 명확함을 위해 UV 레이저(4) 및 조명 광학장치(6) 사이에서만 도시된다. 조명 광학장치(6)의 대부분이 블록으로서 도 1 에 개략적으로 도시되어 있고, 렌즈 및 거울은 투사광 번들(5)의 조명각 분포 및 조명 강도 분포를 예비설정하도록 예를 들어 줌렌즈, 액시콘(axicon), 가동 카메라 웨지, 회절 광학 요소, 필터 및 유리막대와 같은 일련의광학 요소 또는 부조립체를 가질 수 있다. 상기 광학 부품 전부는 제어되어 이동될 수 있다.

조명 광학장치(6) 내에 광학 요소인 렌즈(41)가 도시되어 있고, 상기 렌즈(41)는 상기 렌즈(41)를 둘러싸는 렌즈 마운트(mount)(42)에 구성된다. 도시되지는 않았지만 렌즈 마운트(42)는 유지링(43)에 대해 압착된다. 상기 유지링(43)의 외측 원주면은 조명 광학장치(6)의 하우징과 견고하게 연결된다.

조명 광학장치(6)로의 축방향으로 일단의 압전 작동기(44)가 렌즈 마운트(42) 및 유지링(43) 사이에 구성된다. 상기는 복수개의 개별 압전 작동기(45)를 포함하고, 상기 압전 작동기(45) 중 2개가 도 1 에 도시되어 있다. 압전 작동기(45)는 점선으로 도시된 다극 제어 라인(46)을 통해 제어 장치(18)와 소통된다.

조명 공학장치(6)를 통한 이동 중 투사광 번들(5)은 동공면(13)에 구성된 동공 필터(7)를 이동하고, 상기는 상기 위치에 구성된 광학 부품을 나타내며 조명 광학장치(6)에 도시되어 있다. 동공면(13)은 하기에서 또한 필터면으로 명명된다.

조명 광학장치(6)를 이탈하는 투사광 번들(5)은 렉티클(2)을 조명한다. 렉티클(2)의 구조는 투사 광학장치(8)에 의해 웨이퍼(3)의 표면으로 투사된다. 투사 광학장치(8)는 복수개의 렌즈 및/또는 거울로부터 구성될 수 있다.

렉티클(2)의 중앙 객체점을 통과하고 또한 투사 광학장치(8)로 전달되는 선택된 영상광 번들(9)이 도 1 에 도시되어 있고, 영상 광선 경로가 명확하게 도시되도록 반대 방향, 즉 조명 광학장치(6)를 향하는 방향으로 다소 더 연장구성된다.렉티클(2)은 투사 광학장치(8)의 객체면(10)에 구성되고, 상기는 도 1 에 점선으로 도시되어 있다. 객체면(10)은 투사광 번들(5)의 조준면과 일치한다. 웨이퍼(3)는 투사 광학장치(8)의 영상면(11)에 구성되고, 상기도 유사하게 점선으로 도시되어 있다. 투사 광학장치(8)의 동공면(12)도 유사하게 도 1 에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 동공면(12)은 조명 공학장치(6)의 필터면(13)에 결합된다.

투사 노출 장치의 광축(14)은 유사하게 도 1 에 점선으로 도시되어 있다. 상기 광축(14)은 도 1 의 우측에 도시된 직교 좌표계 X, Y 및 Z의 Z 방향으로 구성된다.

부분 투과성 광학판(49)은 UV 레이저(4) 및 조명 공학장치(6) 사이의 광선 경로에 구성되고, 상기 광학판(49)은 소량의 투사광 번들(5)을 반사시키며, 대부분의(실제로 99% 이상의) 투사광 번들(5)은 투과된다. 광학판(49)을 통과하는 투사광 번들(5)의 광선 경로는 본원의 관심분야가 아니기 때문에 점선으로 다소 더 연장되어 도시된다.

광학판(49) 후의 투사광 번들(5)의 점선으로 도시된 반사된 양은 영상 광학장치(15)에 의해 2차원 CCD 배열(16)로 사상된다. 상기로 인해 투사광 번들(5)의 강도 분포는 수집될 수 있다.

CCD 배열(16)은 점선으로 도시된 신호 라인(17)을 통해 제어 장치(18)와 소통된다.

객체면(10)에서 영상 번들(9)의 영상 강도 및 영상각 분포를 측정하도록 CCD 배열(16)에 추가하여 또는 선택적으로 사용될 수 있는 검출 장치(30)가 투사 광선경로 외부의 비작동 위치에서 도 1 에 도시되어 있다. 도시되지 않은 구동 메커니즘에 의해, 이중 화살표(31)로 도시된 광축(14)에 수직인 X,Y 평면에서 검출 장치(30)는 렉티클(2)의 제거 후 광선 경로로 이동될 수 있어, 입구 개구부(32)가 객체면(10)에 구성된다. 상기의 결과로 렉티클을 정상적으로 조명하는 영상 번들(9)은 검출 장치(30) 내부로 유입될 수 있다.

검출 장치(30)는 가요성 신호 라인(33)을 통해 검출 제어 장치(34)와 연결되고, 상기 검출 제어 장치(34)는 점선으로 도시된 신호 라인(35)을 통해 제어 장치와 소통된다.

제어 장치(18)는 점선으로 도시된 신호 라인(19)을 통해 구동 메커니즘(20)이 개시되도록 하고, 상기 구동 메커니즘(20)은 점선으로 도시된 구동 연결부(21)를 통해 동공 필터(7)의 요소가 광축(14) 주위로 회전되도록 한다. 동공 필터의 회전가능 요소는 광축 주위로 비회전대칭인 투과 분포를 가진다.

또한, 제어 장치(18)는 UV 레이저(4)의 관련 광학 부품을 이동시키도록 제어 라인(48)을 통해 조절 장치(47)를 구동시킨다.

검출 장치(30) 입구 개구부(32)의 위치에 의해 선택된 영상 번들(9)은 입구 개구부(32)를 통해 검출 장치(30)의 하우징(36)으로 유입된다(도 2 비교). 입구 개구부(32)의 객체면(10)과 정렬될 수 있는 정밀도 및 입구 개구부(32)의 폭은 검출 장치(30)의 해상도를 결정한다.

영상 번들(9)은 거울(37)을 통해 90°만큼 편향된다. 상기는 광축(14)의 방향으로 검출 장치(30)의 전길이를 감소시키기 위해 공간의 이유로 발생된다.거울(37)에 대한 반사 후 영상 번들(9)은 분광 필터(38)를 통과하고, 상기 분광 필터(38)는 영상 번들(9)의 파장이 통과되도록 하나, 다른 파장은 차단시킨다. 분광 필터(38)의 예는 노치 필터이다. 분광 필터(38) 및 도시되지 않은 다른 필터를 통과한 후, 영상 번들(9)의 비색상선택 감쇠를 위해 2차원 CCD 배열(39)과 충돌된다.

350nm보다 작은 조명 파장의 분광 범위에 대한 CCD 칩의 감도를 증가시키기 위해, 인의 코팅이 CCD 칩표면에 침착되고, 상기 CCD 칩은 예를 들어 "전방 조명"형일 수 있다.

검출 장치(30)는 하기와 같이 작동된다.

렉티클(2)의 제거 후 검출 장치(30)는 객체면(10)의 노출 영역으로 이동된다. 투사광 번들(5)의 균질한 조명으로, 입구 개구부(32)의 면이 객체면(10)과 일렬로 구성될 때까지, 광축(14)의 방향(Z방향)으로 세밀하게 설정된다. 검출 제어 장치(34)에 의해 제어되는 상기 미세 조절로 인해 공정 X 및 Y 위치를 가진 입구 개구부(32)는 점진적으로 Z방향으로 이동된다. Z방향의 위치설정 범위는 미리 설정되어, 객체면(10)과 투사광 번들(5)의 조준면은 위치설정 범위에 구성된다. 각 단계로 CCD 배열(39)에 투사되는 조명광 체적, 따라서 입구 개구부(32)를 통과하는 영상 번들(9)의 양은 조합되고 판독된다. 조명광 체적의 판독이 최대인 경우, 검출 제어 장치(34)에 의해 제어되는 입구 개구부(32)의 Z위치는 입구 개구부(32)와 정렬된다.

미세 조절 과정은 상이한 X,Y 위치에서 반복될 수 있다.

다음에, 검출 장치(30)는 객체면의 총조명 영역을 통해 래스터형 방법으로상기 Z위치에 관하여 X,Y평면에서 X 및 Y 방향으로 주사된다. 상기는 유사하게 검출 제어 장치(34)에 의해 제어되고, 상기 검출 제어 장치(34)는 또한 래스터 단계 크기를 미리 설정한다. 각 래스터 요소에서 특정 래스터 요소에 관하여 CCD 배열(39)의 개별 화소에 의해 수집된 영상 번들(9)의 2차원 강도 분포가 판독된다.

상이한 X,Y 위치에서 미세 조절 과정의 결과로, 주사될 평면은 정밀하게 예비설정될 수 있다.

특정 래스터 요소에서 수행된 측정으로부터 하기의 정보가 습득될 수 있다.

래스터 요소에서 수집된 강도 분포는 영상광 분포에 상응하고, 렉티클(2)이 압입될 때 래스터 요소의 위치를 재개하는 렉티클(2)의 객체점은 노출된다.

상기는 하기 방법으로 평가될 수 있다.

CCD 배열(39)에서 노출면의 크기는 특정 래스터 요소에서 영상 번들(9)의 개구부에 대한 직접적인 측정이다. 또한 측정된 강도 분포의 중심은 표준 측정에 의해 결정된 영점과 비교될 수 있어, 특정 래스터 요소에 관련된 텔레센터 스퀘어(telecentre square)가 계산될 수 있다. CCD 배열(39)의 조명된 면의 강도 분포는 특정 래스터 요소에서 영상 번들(9)에 대한 조명각 분포에 관해 정보를 제공한다.

검출 장치(30)의 입구 개구부(32)를 이동시키고 또한 객체면(10)의 노출면을 주사함으로써 하기의 정보가 더 습득될 수 있다. 객체면(10)을 통한 조명광의 강도 분포 및 개구수의 분포와 모든 래스터 요소에 대해 객체면(10)을 통한 텔레센터 스퀘어의 분포가 습득될 수 있다.

상기 데이터는 신호 라인(33)을 통해 검출 제어 장치(34)로 전송되고, 상기 검출 제어 장치(34)에서 강도 분포, 개구수, 텔레센터 스퀘어 분포 및 조명각 분포의 실제값은 예비설정 이상값과 비교된다.

소요시 실제값을 이상값에 적용시키기 위해 조절 장치(47), 동공 필터(7)에 대한 구동 메커니즘(20) 및 렌즈(41)에 대한 작동기 그룹(44)은 신호 라인(48,19,46) 및 제어 장치(18)를 통해 제어된다.

투사 노출 장치(1)는 하기 방법으로 기능을 수행한다.

투사 노출 장치(1)로 투사될 구조물의 형태에 따라, 렉티클(2)을 포함한 객체면(10)에서 투사광 번들(5)의 조명각 분포 및 조명 강도 분포의 외형이 미리 설정된다.

동공면(13)에서 투사광 번들(5)의 강도 분포는 객체면(10)에서 조명각 분포로 할당된다. 소요 조명각 분포를 형성하기 위해 조절될 강도 분포는 예를 들어 번들 프로파일을 통해 일정한 강도 경로일 수 있다.

사상될 구조에 따라 동공면(13)에서 투사광 번들(5)의 다른 소요 강도 분포, 소위 조명 세팅이 미리 설정될 수 있다. 예를 들어 환형 조명 세팅, 즉 조명 형태와 같은 특정 구조는 안정하고, 강도 분포는 광축(14) 주위의 원형 영역의 동공면(13)에서 최대 강도를 가진다. 렉티클(2)의 구조물의 대칭성에 따라, 예를 들어 원주방향으로 다중 대칭성으로, 다른 조명 세팅이 최적 투사를 위해 조절될 수 있다. 상기 조명 형태에 대한 예는 사중극 조명이다.

객체면(10)에서, 즉 필드면에서 조명 강도 분포는 동공면(7)에서의 조명 강조 분포와 구별되어야 한다. 객체면에서 소요 조명 강도 분포는 예를 들어 투사광 번들(5)의 균질한 강도 분포이다.

소요 텔레센터 스퀘어 분포는 예를 들어 모든 객체점에 대해 광축(14)에 평행한 중광선(heavy ray)이고, 따라서 객체측에 텔레센터형으로 구성된 조명 광학장치(6)이다.

투사광 번들(5)의 소요 개구수는 예를 들어 조명 광학장치의 개구수가 모두 사용되도록 한다. 균질한 조명 강도 분포 및 조명각 분포를 가진 상기 조명 형태는 종래의 조명 세팅으로 공지되어 있다. 선택적으로 투사광 번들(5)의 개구수는 소요될 수 있고, 상기 개구수는 조명 광학장치(6)의 개구수보다 현저하게 작다. 상기는 간섭성 조명 세팅으로 공지되어 있다.

투사 노출 장치(1)에 대한 재설정값은 조명 광학장치(6) 전에 및/또는 후에 CCD 배열(16) 및/또는 검출 장치(30)에 의해 측정된 투사광 번들(5)의 강도 분포 및 검출 장치(30)로 측정된 객체면(10)의 조명각 분포와 객체면(10)의 조명각 분포 및 조명 강도 분포에 대한 이상값으로부터 제어 장치(18,34)에서 계산된다.

상기 재설정값은 동공 필터(7)의 회전가능 요소의 위치, UV 레이저에 대한 조절 장치(47)의 위치 및 렌즈(41)에 대한 작동기 그룹(44)의 압전 작동기(45) 위치를 미리 결정한다.

재설정값을 계산하기 위한 추가 입력값으로서 제어 장치(18,34)로 자동 전송되는 정보가 더 습득될 수 있다. 상기 입력값은 예를 들어 특정 렉티클에 할당된 구조 정보이고, 상기는 예를 들어 렉티클(2)에 구성된 바코드 또는 상응 센서에 의해 제공되는 압력, 온도 또는 공기 습도와 같은 환경 매개변수에 대한 정보를 통해 판독될 수 있다.

만약 예를 들어 CCD 배열에 의해 측정된 투사광 번들(5)의 강도 분포가 UV 레이저가 재설정되어야 함을 나타낸다면, 조절 장치(47)는 상응하게 구동된다. 조절의 영향은 CCD 배열(39)을 통해 온라인으로 전송될 수 있다.

조명 세팅을 변화시키기 위해, 작동기 그룹(44)을 통해 조작될 수 있는 렌즈(41) 및 동공 필터(7)의 가동 요소가 유용하다. 개구수는 조절 장치(47)를 통해 재조절될 수 있다.

구동 메커니즘(20)은 조명 세팅을 변화시키도록 제어 장치(18)를 통해 구동되어, 소요 투과 경로는 동공 필터(7)의 회전가능 필터 요소를 회전시킴으로써 설정된다.

영상 번들의 중광선 경로 또는 텔레센터 스퀘어 분포는 작동기 그룹(44)을 조작함으로써 형성될 수 있다. 상기 경우에 압전 작동기(45)의 길이를 동시에 변화시킴으로써 렌즈(41)는 동일량만큼 Z방향으로 상응하게 조작될 수 있다. 만약 압전 작동기(45)가 제어 라인(46)을 통해 상이하게 구동된다면, 광축(14)으로 렌즈(41)의 대칭축 경사는 조절될 수 있다.

객체면(10)에서 조명 강도 경로를 설정하기 위해, 선택적으로 또는 또한 필드면에 근접하여, 예를 들어 객체면(10)에 근접하여 가동 필터 요소를 가진 다른 필터가 사용될 수 있다. 상기 필터는 객체면(10)의 조명 강도를 균질화시키는 것으로 공지되어 있다.

객체면에서 조명 강도 분포 및 조명각 분포가 검출 장치에 의해 측정될 수 있는 방법이 전술되었다. 선택적으로 또는 또한 CCD 배열(39)과 동일한 방법으로 강도 분포는 투사 노출 장치(1)의 다른 소요 조명면에서 수집될 수 있다. 상기 평면에 대한 예는 영상면(3) 또는 동공면(12,13)이다.

투사는 제어된 가동 광학 요소를 재조절한 후 노출될 수 있다.

객체면(10)에서 투사 노출 장치(1)의 조명 분포를 측정하기 위한 선택적인 검출 장치가 도 3 을 참고로 하기에 기술된다. 전술된 실시예와 함께 기술되었던 부품에 상응하는 부품은 100만큼 증가한 인용부호로 도시되고, 더 상세히 논의되지 않는다.

도 3 에 도시된 검출 장치(130)의 선택적인 실시예에 관하여, 양의 굴절력을 가진 렌즈(140)가 경사 거울(137) 및 분광 필터(138) 사이에 구성된다. 렌즈는 하우징(136)의 제공된 크기로 최대 측정가능 텔레센터 스퀘어를 증가시키고, 각도 해상도를 상승시키며, 이유는 더 큰 텔레센터 스퀘어로 인해 광축에 대해 비교적 현저하게 경사진 영상 번들(109)이 CCD 배열(139)의 방향으로 다시 조향되기 때문이다.

본 발명에 따라 조명각 분포가 계산될 수 있고 또한 소요 분포에 근접한 서두에 언급된 형태의 투사 노출 장치가 제공된다.

Claims

조명 광학장치는 방사원 및 객체면 사이의 광선 경로에 구성되고, 투사 광학장치는 객체면 및 영상면 사이의 광선 경로에 구성되며, 투사 방사를 방출하는 방사원을 가진 영상면에 객체면에 구성된 객체의 영상을 형성하기 위한 특히 미세 전사용 투사 노출 장치에 있어서,

a) 필드면(10,11)에서 투사 방사(5)의 조명각 분포를 측정하는 검출 장치(30,130)가 구성되고,

b) 투사 방사(5)의 광선 경로 내에서 하나 이상의 광학 부품(7,41)을 이동시키도록 검출 장치(30,130)는 하나 이상의 제어 장치(34,18)를 통해 하나 이상의 조작기(20,45,47)와 소통되며,

c) 하나 이상의 광학 부품(7,41)의 제어 이동에 의해 조명각 분포가 변화되도록, 상기 하나 이상의 광학 부품(7,41)이 구성되고, 투사 방사(5)의 광선 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 1 항에 있어서, 검출 장치(30,130)는 필드면(10)에 구성될 수 있는 개구부(32,132), 개구부를 통과하는 방사(9,109)를 기록하기 위한 위치 해상 센서(39,139) 및 필드면(10)에서 센서(39,139)와 함께 개구부(32,132)를 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 가지는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 2 항에 있어서, 위치 해상 센서(39,139)는 CCD 배열인 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 하나 이상의 광학 편향 요소(37,137)는 개구부(32,132) 및 위치 해상 센서(39,139) 사이의 광선 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 필터(38,138)는 개구부(32,132) 및 위치 해상 센서(39,139) 사이의 광선 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 렌즈(140)는 개구부(32,132) 및 위치 해상 센서(39,139) 사이의 광선 경로에 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 조작기(20)와 함께 작동되는 광학 부품은 필터(7)인 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 7 항에 있어서, 필터는 투사 광학장치(6,8)의 필드면(10,11)에 근접하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 7 항에 있어서, 필터(7)는 투사 광학장치(6)의 동공면(13)에 근접하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 Z조작기(45)는 투사 광학장치(6,8)의 광학 부품(41)에 대한 조작기로서 구성되는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 10 항에 있어서, 광학 부품은 렌즈(41)인 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 광학 부품은 액시콘인 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 부품은 방사원(4)을 조절하기 위한 장치(47)인 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 조작기는 압전 요소(45)를 가지는 것을 특징으로 하는 투사 노출 장치.