KR20020025721A - 격자 엘리먼트를 구비한 조명 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물체 평면 및 필드 평면(22)을 포함하는 특히 파장 ≤100 nm용 조명 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 상기 조명 시스템이 적어도 하나의 격자 엘리먼트 및, 물체 평면으로부터 필드 평면으로의 광로에서 상기 격자 엘리먼트 다음에 배치된 애퍼처 평면 내의 적어도 하나의 애퍼처를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 물체 평면 및 필드 평면을 포함하는 파장 ≤100 nm용 조명 시스템에 관한 것이다. 조명 시스템 ≤100 nm에서는 이러한 조명 시스템의 광원이 웨이퍼 평면의 감광성 물체의 바람직하지 않은 노광을 야기시키는 광선을 방출하며, 노광 시스템의 광학 부품, 예컨대 다층 거울이 가열될 수 있다는 문제점이 있다.
원하지 않는 광선을 필터링하기 위해, 파장 ≤100 nm용 조명 시스템에서는투과 필터가 사용된다. 이러한 필터는 높은 광 손실의 단점을 갖는다. 또한, 이러한 필터는 열 부하에 의해 매우 쉽게 파괴될 수 있다.
본 발명의 목적은 전술한 단점을 갖지 않는 파장 ≤100 nm의, 특히 EUV 범위의 조명 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 조명 시스템 콜렉터 유닛의 광로에서 격자 엘리먼트의 배치를 나타낸 개략도.
도 2는 조명 시스템의 격자 엘리먼트 및 물리적 애퍼처를 나타낸 개략도.
도 3은 블레이즈 격자를 나타낸 개략도.
도 4는 블레이즈 격자로 설계된 격자 엘리먼트의 최대로 가능한 회절 효율을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 조명 시스템을 구비한 EUV-투사 노광 장치의 개략도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 격자 엘리먼트3: 광원
5: 콜렉터
7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7: 애퍼처
8: 냉각 장치
10.1, 10.2: 냉각 장치 유입구, 배출구
11: 광선 12: 0차 유효 파면
14: 1차 유효 파면 16: -1차 유효 파면
20: 광학 시스템 22: 필드 평면
26: 투사 대물렌즈 28: 상 평면
29.1, 29.2: 파싯 거울 30.1, 30.2: 결상 거울
32: 필드 형성 거울 34: 출사동
100: 수렴 입사 광선속
102: 격자(1)에 대한 주 광선(CRvor)의 충돌점
106: 주 광선(CRvor)에 수직으로 놓인 평면
108: 주 광선(CRnach)에 수직으로 놓인 평면
112: 차수로 회절된 광선속의 초점
114: 1 차수로 회절된 광선속의 초점
200, 202, 204, 206: 상이한 재료에 대한 회절 효율 η(1)
상기 목적은 본 발명에 따라 적어도 하나의 격자 엘리먼트, 및 물체 평면으로부터 필드 평면으로의 광로에서 상기 격자 엘리먼트 다음에 배치된 애퍼처 평면 내의 적어도 하나의 애퍼처를 포함하는 조명 시스템에 의해 달성된다.
격자 엘리먼트, 예컨대 반사 격자, 특히 블레이즈(blaze) 격자라고도 하는 에슐레트 격자(echelette grating)는 이미 오래 전에 싱크로트론 광선 소오스용 단색화 장치 구성으로부터 공지되어 있다. 특히 고속 흐름에서도 양호한 실험이 주어진다.
단색화 장치에서 회절 격자의 사용과 관련해서, 하기 간행물이 참고된다. 상기 간행물의 공개 내용은 본 발명에 참고된다:
- H.Petersen, C.Jung, C.Hellwig, W.B.Peatman, W.Gudat: "Review of plane grating focusing for soft x-ray monochromators", Rev.Sci.Instrum. 66(1), 1995년 1월
- M.V.R.K.Murty: "Use of convergent and divergent illumination with plane gratings", Journal of the Optical Society of America, Vol.52, No.7,1962년 7월, 페이지 768-773
- T.Oshio, E.Ishiguro, R.Iwanaga: " A theory of new astigmatism- and coma-free spectrometer", Nuclear Instruments and Methods 208 (1993) 297-301
발명자는 개별 회절 차수 및 파장이 서로 분리되는 경우 파장 ≤ 100 nm용 조명 시스템에서 스펙트럼 필터링을 위해 물체 평면으로부터 상 평면으로의 광로에 격자 엘리먼트가 사용될 수 있다는 것을 알았다.
이것은 수렴 광선속 내부의 격자 엘리먼트에 있어 가장 간단하다. 수렴 광선속은 제한된 직경을 가진 초점을 갖는다.
물체를 수렴 광로에 격자 엘리먼트를 가진 물리적 애퍼처의 평면에 점대점 결상(stigmatism)하기 위해, 본 발명의 제 1 실시예에서는 광학 엘리먼트가 자오선(meridional) 평면에서 오목하게 휘어진다. 여기서, 광학 엘리먼트의 자오선 평면은 격자 엘리먼트의 지지체 표면 및 격자 라인에 대해 수직으로 놓인 평면이다.
이것에 대한 대안으로서 또는 이것에 보충해서, 지지체 표면 및 자오선 평면 상에 수직으로 놓이고 격자 엘리먼트의 중심을 포함하는 새지털(sagittal) 평면에서, 광학 엘리먼트가 볼록하게 휘어질 수 있다.
내부 회절 차수(k = 1, 2, 3)가 사용되면, 자오선 방향에서의 굴절력이 새지털 방향에서 보다 크다. 즉, 엘리먼트가 예컨대 자오선 방향에서 오목하고 새지털 방향에서 평평하거나 또는 자오선 방향에서 평평하고 새지털 방향에서 볼록하거나 또는 자오선 방향에서 오목하고 새지털 방향에서 볼록하게 형성된다.
외부 회절 차수(k = -1, -2, -3)가 사용되면, 새지털 방향에서의 굴절력이 자오선 방향에서 보다 크다. 즉, 엘리먼트가 예컨대 새지털 방향에서 오목하고 자오선 방향에서 평평하거나 또는 새지털 방향에서 평평하고 자오선 방향에서 볼록하거나 또는 새지털 방향에서 오목하고 자오선 방향에서 볼록하게 형성된다.
본 출원서에서는 면의 법선 쪽으로 회절된 차수가 내부 차수이며 포지티브(positive) 수로 표시되고, 면의 법선에 대해 반대쪽로 회절된 차수가 외부 차수이며 네거티브(negative) 수로 표시된다.
본 발명의 다른 실시예에서는 점대점 결상이 격자 라인 간격의 변동에 의해 이루어진다.
본 발명에 따른 적어도 하나의 물리적 애퍼처는 100 nm 보다 훨씬 더 큰 파장을 가진 빛이 특히 0 회절 차수의 마스크에 의해 조명 시스템에 이르지 않게 하기 위해 사용된다. 물리적 애퍼처에 의해 하나의 유효 차수 외의 모든 회전 차수가 마스크된다. 상기 유효 차수는 예컨대 -1차수 일 수 있다.
격자와 물리적 애퍼처의 조합에 의해 물리적 애퍼처 다음에서 광선이 7 내지 26 nm 범위의 파장을 갖는 것이 특히 바람직하다.
격자 엘리먼트는 바람직하게는 주어진 회절 차수에서 최대 효율에 대해 최적화된 블레이즈 격자로 설계된다. 블레이즈 격자는 예컨대 Heinz Haferkorn 발행, Lexikon der Optik, VEB Bibliographisches Institut, Leipzig 1990, 페이지 48 내지 49에 공지되어 있다. 이것은 대략 삼각형 홈 프로파일을 갖는다.
애퍼처 평면에서 물리적 애퍼처에 대한 큰 열 부하를 막기 위해, 원하지 않는 광선의 일부가 조명 시스템 내의 부가의 애퍼처에 의해 필터링될 수 있다.
본 발명은 조명 시스템외에, 상기 방식의 조명 시스템을 구비한 투사 노광 장치 및 마이크로 일렉트로닉 부품의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.
도 1에는 격자 엘리먼트(1) 및 애퍼처 평면 내의 물리적 애퍼처를 구비한 조명 시스템이 도시된다. 도시된 조명 시스템에서 광원(3)의 빛은 콜렉팅 부품, 즉콜렉터(5)에 의해 모여진다. 이 실시예에서 콜렉터(5)는 광원(3)의 상을 형성하는 타원형 거울이다. 콜렉터(5) 뒤에 약 NA = 0.1의 애퍼처를 가진 수렴 광선속은 격자 엘리먼트(1)를 통해 입사 형태로 편향되므로, 물리적 애퍼처(7.3)의 애퍼처 평면에 또는 상기 애퍼처 평면 근처에 광원의 중간 상이 놓인다.
물리적 애퍼처(7.3) 앞에 배치된 다수의 부분 애퍼처(7.1), (7.2)에 의해 이미 바람직하지 않은 광선이 필터링될 수 있기 때문에, 바람직한 회절 차수, 여기서는 -1 차수의 초평면(16)에 있는 원형 개구를 가진 물리적 애퍼처(7.3)에 대한 열 부하가 감소된다. 애퍼처(7.1), (7.2)가 부가로 냉각될 수 있는데, 이것은 도시되지 않았다. 격자 엘리먼트(1)도 예컨대 후면 냉각 장치에 의해 냉각될 수 있다. 격자 엘리먼트(1)의 후면 냉각 장치(8)는 바람직하게는 유입구 및 배출구(10.1), (10.2)를 가진 액체냉각장치이다. 격자 엘리먼트(1) 및 물리적 애퍼처(7.3)에 의해 광원의 모든 파장을 포함하는 0 차수가 본 발명에 따른 조명 장치에서 완전히 차단될 수 있다. 또한, -1 차수를 제외한 모든 다른 차수도 차단된다.
도 1에 따른 콜렉터를 가진 조명 시스템에서, 격자가 동일한 격자 주기를 가진 평평한 격자로 설계되면, 광원의 비점수차 결상이 나타난다. 회절 차수가 서로 양호하게 분리되기 위해, 물리적 애퍼처(7.3)의 평면에서 0 회절 차수가 아닌 회절 차수에 대한 광원(3)의 비점수차 결상이 요구된다.
여러 가지 방법에 의해, 예컨대 자오선 평면 또는 새지털 평면에 부가의 굴절력 제공 또는 격자 라인 간격의 변동에 의해 상기 비점수차를 보정할 수 있다.
하기에 이것에 대한 미분 함수가 주어진다:
하기 고려의 출발점은 평행한 광선속의 격자 등식이다:
Nkㆍλ= sin α+ sin β (1)
상기 식에서, N은 라인 수 밀도이고, k는 회절 차수이며, λ는 파장이고, α는 입사각이며, β는 회절각(지지체 면의 법선에 대한 그리고 주광선 CRvor또는 CRnach에 대해)이다. 하기 미분 함수에서 사용되는 명명은 "Lexikon der Optik" 2권, hrsg. H.Paul, Heidelberg, Berlin, Spektrum, Akad. Verlag 1999, 제 1권, A-L S. 77-80에 따른다.
하기 미분 함수의 설명을 위해 도 2를 참고한다.
도 2에 도시된 경우에는 도시되지 않은 광원의 수렴 광선이 격자 엘리먼트(1)에 의해 스펙트럼 분할되고 중간 포커스(19)에서 물리적 애퍼처(7.3)에 의해 선택된다. 중간 포커스(19)에서 0.12의 NA가 얻어진다. 도 2에는 수렴 입사 광선속(100)이 도시된다. 상기 광선속(100)은 격자(1)에서 회절된다. 0 회절 차수로 회절되는 광선속(12) 및 1 회절 차수로 회절되는 광선속(14)이 도시된다. 0회절 차수로 회절되는 광선속은 초점(112)를 가지며, 1 차수로 회절되는 광선속은 초점(114)를 갖는다. 각각의 초점(112), (114) 및 격자(1)에 대한 입사 광선속(100)의 주광선(CRvor)의 충돌점(102)에 의해 상 폭(svor) 및 (snach)이 정해진다. 여기서, svor는 0 회절 차수로 회절되는 광선속의 초점(112)과 충돌점(102)과의 간격을 나타내며, snach는 1차수로 회절되는 광선속(14)의 초점(114)과 충돌점(102)과의 간격을 나타낸다. 각(α)은 격자(1)의 지지체 면의 법선에 대한 입사 광선속의 주광선(CRvor)의 입사각을 나타내며, 각(β)은 지지체 면의 법선에 대한 1차수로 회절된 광선속(14)의 주광선(CRnach)의 회절각을 나타낸다. 또한, 격자(1)에 대한 충돌점(102)에서 충돌하는 광선속(100)의 주광선(CRvor)상에 수직으로 그리고 제 1 회절 차수로 회절된 광선속(14)의 주광선(CRnach)상에 수직으로 놓인 평면(106), (108)이 도시된다.
조명 시스템의 수렴 광로에는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 1차수로 회절된 광선속의 초점(114)과 일치하는 중간 초점(19) 앞에 반사 격자가 배치되면, 격자의 광학적 효과가 나타난다. 이것은 위상 공간 볼륨 또는 광 안내 값 또는 에텐듀(etendue)의 보존으로부터 유도될 수 있다. 0 차수가 아닌 차수에 대한 회절각(β)이 입사각(α)과 동일하지 않기 때문에, 입사 광선속의 주광선(CRvor) 또는 회절 광선속의 주광선(CRnach) 상에 수직으로 놓인 평면(106), (108)에서 광선속의 횡단면이 변한다. 상기 보존의 법칙에 의해 발산이 역으로 변해야 한다. 즉, 격자가 내부 차수로 작동되면( ｜α｜> ｜β｜), 광선속이 cos(β)/cos(α) 정도 더 커지고 발산이 동일한 팩터 만큼 더 작아진다. 따라서, 초점까지의 거리가 2차 팩터 만큼 길어진다. 상기 팩터는 하기에서 고정 포커스 상수 cff라 한다:
cff= cos(β)/cos(α) (2)
따라서, 격자에서 광선속 횡단면에 대해 하기 식이 주어진다:
dnach= dvorcff(3)
또는 개구수 NA에 대해 하기 식이 주어진다:
NAnach= NAvor/ cff(4)
상기 식에서, dnach는 평면(108)에서 회절된 광선속(14)의 횡단면이고, dvor은 평면(106)에서 입사 광선속(100)의 횡단면이며, NAnach는 회절된 광선속(14)의 개구수이고, NAvor는 입사 광선속의 개구수이다.
상 폭(s)에 대해 전술한 바와 같이 규정되면, 격자에서 하기 식이 주어진다:
snach= svorcff 2(5)
격자가 자오선 또는 분산 방향으로만 작용한다는 사실에 주의해야 한다. 점대점 결상이 이루어지기 위해서는, 부가로 예컨대 새지털 방향에서의 광학적 작용이 이루어지는 것이 바람직하다.
이것은 예컨대, 내부 회절 차수(k = 1, 2, 3)가 사용되는 경우 새지털 방향에서의 볼록한 휘어짐에 의해 얻어질 수 있다.
외부 회절 차수(k = -1, -2, -3)가 사용되는 경우에는 격자가 새지털 방향으로 오목하게 선택되는 것이 바람직하다.
휘어진 격자에 대한 대안으로서, 격자 라인 간격이 변동될 수 있다.
새지털 방향으로 볼록하게 휘어진 경우에는 0차수의 상 폭 svor로 부터 svorcff 2의 상 폭이 되도록 반경이 선택되어야 한다. 결상 등식에 의해 새지털 방향 초점 거리 fs를 산출할 수 있다:
fs= svor/(1/cff 2-1) (6)
회절각과 함께 새지털 반경이 얻어진다:
Rs= fs(cosα+ cosβ) (7)
하기에서는 하기 조건을 충족시키기 위해 격자 엘리먼트(1)가 어떻게 형성되어야 하는지가 실시예로 제시된다.
- 0 차수 및 1 차수 또는 -1 차수의 광선속이 분리된다. 즉, 하나의 회절 차수의 광선속의 초점에서 상기 광선속이 다른 회절 차수의 광선속과 중첩되지 않는다.
- 유효 파장이 방해 성분과 분리되어야 한다.
- 중간 포커스에 대한 거리가 작아서, 격자가 너무 커지지 않아야 한다.
- 회절 구조가 최상의 회절 효율에 대해 최적화되어야 한다.
- 내부 차수에 대해 디포커싱 작용을 그리고 외부 차수에 대해 포커싱 작용을 하도록 비점수차가 작게 유지되어야 한다.
특히 제 1 조건은 격자 엘리먼트의 효율을 결정한다. 상이한 회절 차수의 광선속의 분리를 평가하기 위한 식은 도 2를 참고로 하기와 같이 유도될 수 있다. 0 차수의 초점에서 상이한 회절 차수의 광선속의 주광선들의 거리 Δx0가 회절각으로부터 주어진다:
Δx0= svorsin(α+ β) (8)
회절 차수의 초점에서 간격 Δx1은 하기와 같다:
Δx1= svorcff 2sin(α+ β) (9)
각각 다른 광선속이 포커싱되지 않기 때문에, 즉 퍼지기 때문에, 광선속이 초점에서 중첩되는지 또는 중첩되지 않는지를 평가하기 위해, 다른 광선속의 퍼짐이 평가되어야 한다. 이것은 분산 또는 개구수를 통해 평가될 수 있다. 회절 차수의 초점에서 0 차수의 광선속의 퍼짐에 대해 하기 식이 주어진다:
Δd1= 2 NA cff｜svorcff 2- svor｜ (10)
1차수 또는 -1차수의 초점에서 1차수 또는 -1차수의 광선속의 퍼짐에 대해 하기 식에 주어진다:
Δd0= 2 NA ｜svorcff 2- svor｜ (11)
예컨대, Δx0및 Δd0/2의 차는 예컨대 0 차수의 광선속의 초점과 회절된 광선속의 에지 광선과의 간격을 나타낸다. 상이한 광선속의 중첩을 피하기 위해, 상기 간격은 Δxf로 표시된 초점에서 광선속의 적어도 1/2 직경에 상응한다. 그 경우 0 회절 차수의 광선속과 다른 회절 차수의 광선속과의 충분한 분리가 이루어진다.
즉, 하기 식이 적용된다:
svorsin(α+ β)- NA ｜svorcff 2- svor｜ > Δxf(12)
또는 하기 식이 적용된다:
svorcff 2sin(α+ β) - NA cff｜svorcff 2-svor｜cff> Δxf(13)
상기 중첩 및 식에 의해 표 1에 제시된 하기 값에 의해 특성화되는 격자 엘리먼트가 새지털 방향으로 볼록하게 휘어지도록 구성된다. 상기 격자 엘리먼트는 56%의 격자 효율을 나타낸다.
표 1 : 볼록한 휘어짐을 가진 격자 엘리먼트의 특성값
| 파장 | 13.4 | nm |
| 광자 에너지 | 92.5 | eV |
| 라인 수 | 1600 | l/mm |
| 회절 차수 | 1 | |
| 고정 포커스 상수 cff | 1.2 | |
| 주광선 CRvor의 입사각 α | 72.360 | Grad |
| 1차수로 회절된 주광선 CRnach의 회절각 β | -68.676 | Grad |
| 블레이즈 깊이 | 20.1 | nm |
| 격자 포커스 간격 | 432 | mm |
| 새지털 반경 | 654,555 | mm |
| NA(격자 다음) | 0.12 | |
| 격자 길이 | 237 | mm |
| 회절 | Ru | |
| 마이크로 조도 | 0.5 | nm(rms) |
| 격자 효율 | 56 | % |
애퍼처와 조합된 표 1에 도시된 실시예에 따른 격자 엘리먼트(1)에 의해 약 18 nm 보다 큰 파장 및 8 nm 미만의 파장이 거의 완전히 필터링될 수 있다. 따라서, 투사 시스템의 거울에 대한 열 부하가 현저히 감소될 수 있다.
최상의 회절 효율을 가진 격자 엘리먼트(1)를 얻기 위해, 격자 엘리먼트가 바람직하게는 블레이즈 격자로 형성된다.
도 3에는 거의 삼각형 홈 프로파일을 가진 블레이즈 격자가 도시된다. 도면 부호 11는 블레이즈 격자로 형성된 격자 엘리먼트(1)에 부딪치는 광선을 나타낸다; 도면 부호 12는 격자에서 0 차수로 반사되는 광선을 나타내고, 도면 부호 16은 1 차수로 회절되는 광선을 나타낸다. 블레이즈 깊이(B)는 입사각의 함수이다. 따라서, 수렴 광선속에서 최대 회절 효율을 얻기 위해 격자에서의 위치에 따라 블레이즈 깊이가 변동되는 것이 바람직하다.
격자에서의 위치에 따라 변하는 국부적 블레이즈 깊이(B)를 가진 격자 엘리먼트가 사용되면, 도 4에 따른 최대 효율이 얻어진다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 회절 효율 η(1)은 사용된 재료에 의존한다.
도 4에 도시된 도면 부호 200은 루테늄에서 λ= 13.5 nm의 파장일 때 회절 효율 η(1)을 나타내고, 도면 부호 202은 팔라듐에 대한 그리고 도면 부호 204는 로듐에 대한 그리고 도면 부호 206은 금에 대한 회절 효율을 나타낸다.
도 4에 나타나는 바와 같이, 루테늄에 의해 0.7의 최대 효율이 얻어진다. 팔라듐 또는 로듐으로 이루어진 코팅은 양호한 장기간 특성을 나타내지만, 3% 더 낮은 0.67의 효율 η(1)을 갖는다. 금은 통상적으로 싱크로트론 격자에 사용되지만, 곡선 206에서 나타나는 바와 같이, λ= 13.5 nm일 때 전술한 재료 보다 현저히 낮은 효율을 갖는다.
도 5에는 본 발명에 따른 격자 엘리먼트(1)를 가진 EUV 투사 노광 장치를 도시한다. EUV 투사 노광 장치는 광원(3), 콜렉팅 광학 부품, 소위 콜렉터(5)를 포함한다. 상기 콜렉터는 독일 특허청에 2001년 1월 23일에 출원된 독일 특허 출원 제 DE-A-10102934호에 따른 콜렉터로 형성되고, 상기 특허 출원의 공개 내용은 본 출원에 광범위하게 포함된다. 콜렉터(5)는 조명 시스템의 물체 평면에 놓인 광원(3)을 애퍼처 평면(7.3) 내에 또는 애퍼처 평면(7.3) 근처에 있는 2차 광원(4)에 결상한다.
예컨대 레이저 플라즈마 소오스 또는 플라즈마 방전 소오스일 수 있는 광원(3)은 조명 시스템의 물체 평면에 배치된다; 2차 광원이라고도 하는 조명 시스템의 애퍼처 평면(7.3)에는 1차 광원의 상이 놓인다.
원하지 않는 파장, 특히 30 nm 보다 큰 파장의 빛을 차단하기 위해, 격자 엘리먼트(1)와 물리적 애퍼처(7.3) 사이에 부가의 애퍼처(7.1), (7.2)가 배치된다. 본 발명에 따라 애퍼처(7.3)의 평면에 1 차수의 포커스가 놓인다. 즉, 광원(3)이 콜렉터 및 격자 스펙트럼 필터에 의해 1 회절 차수에서 거의 점대점으로 애퍼처(7.3)의 평면에 결상된다. 모든 다른 회절 차수에서의 결상은 점대점이 아니다.
또한, 투사 시스템의 조명 시스템은 링형 필드를 가진 필드 평면(22)의 형성 및 조명을 위한 광학 시스템(20)을 포함한다. 상기 광학 시스템은 필드의 균일한 조명을 위한 혼합 유닛으로서 2개의 파싯(facet) 거울(29.1),(29.2) 및 2개의 결상 거울(30.1), (30.2) 및 필드 형성 그레이징- 입사 거울(32)을 포함한다. 광학 시스템(20)에는 미광을 억압하기 위한 부가의 애퍼처(7.4), (7.5), (7.6), (7.7)가 배치된다.
제 1 파싯 거울(29.1), 소위 필드 파싯 거울은 제 2 파싯 거울(29.2)의 평면에 또는 상기 평면 근처에서, 소위 개구 조리개 파싯 거울에 다수의 2차 광원을 발생시킨다. 다음 결상 광학 장치는 개구 조리개 파싯 거울(29.2)을 조명 시스템의 출사동에 결상시킨다. 상기 출사동은 투사 대물렌즈(26)의 입사동에 놓인다. 제 1 및 제 2 파싯 거울(29.1), (29.2)의 개별 파싯의 경사각은 제 1 파싯 거울(29.1)의 개별 필드 파싯의 상이 조명 시스템의 필드 평면(22)에 중첩됨으로써 상기 필드 평면(22)에 놓인 구조 지지 마스크의 균일한 조명이 이루어지도록 설정된다. 링 필드의 세그먼트는 입사 하에 작동되는 필드 형성 그레이징-입사 거울(32)에 의해 형성된다.
2중 파싯되는 조명 시스템은 예컨대,미국 특허 제 US-B-61988793호에 공지되어 있고, 결상 및 필드 형성 부품은 PCT/EP00/07258에 공지되어 있다. 상기 간행물의 공지된 내용은 본 출원에 참고가 된다.
필드 평면(22)에 배치된 구조 지지 마스크, 소위 레티클은 투사 대물렌즈(26)에 의해 필드 평면(22)의 상 평면(28)에 결상된다. 투사 대물렌즈(26)는 출원인에 의해 미국 특허청에 2000년 12월 13일에 출원된 미국 출원 60/255214호 또는 DE-A-10037870호에 공지된 바와 같은 6 미러 투사 대물렌즈이다. 상기 간행물들의 공지된 내용은 본 출원에 참고가 된다. 상 평면(28)에는 노광될 물체, 예컨대 웨이퍼가 배치된다.
본 발명에 따른 격자 엘리먼트의 제조 방법으로는 예컨대 복제 방법이 있다.
본 발명에 의해 광원 유닛 직후에 원하지 않는 파장이 선택될 수 있는 조명 시스템이 제공되며, 이러한 시스템은 특히 열 부하 면에서 문제가 있는 필터 박막에 대한 대안이다.
Claims (17)
- 물체 평면 및 필드 평면(22)을 포함하는 특히 파장 ≤100 nm용 조명 시스템에 있어서, 상기 조명 시스템이적어도 하나의 격자 엘리먼트(1) 및,물체 평면으로부터 필드 평면(22)으로의 광로에서 상기 격자 엘리먼트 다음에 배치된 애퍼처 평면 내의 적어도 하나의 애퍼처를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 조명 시스템이 수렴 광선속을 발생시키기 위한 콜렉터 유닛(5)을 포함하고, 상기 수렴 광선속은 격자 엘리먼트(1)에 부딪치는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 2 항에 있어서,상기 격자 엘리먼트(1)는 각각 하나의 초점을 가진 상이한 회절 차수의 광선속을 발생시키고 상기 격자 엘리먼트의 k 회절 차수의 광선속의 초점이 물리적 애퍼처의 지점에 놓이도록 형성되며, ｜k｜ ≥ 1 인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 적어도 하나의 물리적 애퍼처(7.3)가 격자 엘리먼트의 n 회절 차수의 광선을 통과시키며, ｜k｜ ≥ 1 이고, k 회절 차수의 모든 광선을 90% 이상 차단하며, m≠k인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 광선이 물리적 애퍼처(7.3) 다음에서 7-26 nm 범위의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 격자 엘리먼트의 지지체 표면에 수직으로 놓인 그리고 격자 라인에 대해 수직인 격자 엘리먼트의 자오선 평면이 주어지고, 상기 격자 엘리먼트의 지지체 표면은 상기 자오선 평면에서 오목하게 또는 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 격자 엘리먼트의 지지체 표면에 수직으로 놓인 그리고 격자 라인에 대해 평행하며 상기 격자 엘리먼트의 중심점을 포함하는 격자 엘리먼트의 새지털 평면이 주어지고, 상기 격자 엘리먼트가 상기 새지털 평면에서 오목하게 또는 볼록하게 휘어지는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 격자 엘리먼트의 격자 라인의 간격이 변동되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 격자 라인의 간격이 입사 광선속의 광선의 입사각이 커짐에 따라 감소되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 격자 엘리먼트가 블레이즈 격자인 것을 특징으로 하는 조명 시스템,
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조명 시스템의 물체 평면에 1차 광원(3), 바람직하게는 레이저-플라즈마-소오스가 배치되고, 상기 소오스는 조명 시스템의 물리적 애퍼처(7.3) 지점에서 2차 광원(4)에 결상되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조명 시스템이 물리적 애퍼처를 가진 애퍼처 평면과 필드 평면 사이에 필드를 형성 및 조명하기 위한 광학 시스템(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 12 항에 있어서,상기 광학 시스템(20)이 필드의 균일한 조명을 위한 혼합 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 12 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 필드가 링 필드의 세그먼트이며, 상기 광학 시스템이 필드 형성 부품(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조명 시스템이 물체 평면과 애퍼처 평면(7.3) 사이의 광로에 부가의 애퍼처(7.1, 7.2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
- 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 다른 조명 시스템;구조 지지 마스크;투사 대물렌즈(26);감광성 물체를 포함하고, 상기 구조 지지 마스크는 감광성 물체 상에 결상되는 마이크로 일렉트로닉 부품을 제조하기 위한 투사 노광 장치.
- 제 16 항에 따른 투사 노광 장치를 포함하는 마이크로 일렉트로닉 부품, 특히 반도체 부품의 제조 방법.
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