KR20040075784A - 카톱트릭형 투영 광학계 - Google Patents

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Abstract

물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하기 위한 카톱트릭형 투영 광학계 (catoptric projection optical system)는 복수의 미러(mirror)를 포함하고, 제 2미러는, 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광 광속을 수광하고, -0.14 이하의 근축배율(paraxial magnification)을 가진다.

Description

카톱트릭형 투영 광학계{CATOPTRIC PROJECTION OPTICAL SYSTEM}
본 출원은 일본국 특허 출원번호 2003-044891호에 의거한 우선권을 주장하며, 본 명세서에 자세히 설명된 바와 같이 본 발명의 우선권을 전체적으로 참조함으로써 구체화된다.
본 발명은, 일반적으로는, 노광 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반사형 또는 카톱트릭형(catoptric) 투영 광학계 및 반도체 웨이퍼용의 단결정 기판, 액정 디스플레이(LCD) 용 유리 기판 등의 물체를 노광하기 위한 자외선(UV) 및 극단자외선(EUV)광을 이용하는 반사형 또는 카톱트릭형(catoptric) 투영 광학계를 이용하는 노광 장치에 관한 것이다.
최근의 소형 및 박형 전자기기에 대한 요구에 의해, 이들 전자기기에 탑재될 미세한 반도체소자가 더욱 더 요구되고 있다. 예를 들면, 마스크 패턴에 대한 디자인 룰은, 라인 앤드 스페이스(L&S:line and space)가 0.1㎛보다 작은 치수로 상을 광범위하게 형성하는 것이 요구된다. 향후에는 80nm 미만의 회로 패턴이 예상된다. L&S는 노광에서 선과 공간의 폭과 동일한 웨이퍼 위에 투영된 상이며, 노광 해상도의 지수로 기능을 한다.
반도체 디바이스를 제조하기 위한 대표적인 노광 장치인 투영 노광 장치는마스크 또는 레티클 상에 패턴을 웨이퍼에 노광하는 투영 광학계를 포함하고 있다. 다음의 식은 투영 노광장치의 해상도(예를 들면, 정밀한 상을 전사하기 위한 최소치수)(R)를 λ가 광원의 파장이고, NA가 투영 광학계의 개구수인 경우 다음과 같이 같이 정의한다:
(1)
상기 파장이 더 짧아짐에 따라서, NA를 더 높게 증가시킬수록, 해상도는 더 향상된다. 최근의 경향은 해상도가 한층 더 작은 값이 요구된다; 그러나 NA를 증가시키는 것만을 이용하여 이 요구를 만족시키기는 어렵고, 단파장화의 이용으로 향상된 해상도가 예상된다. 현재는, 노광 광원은, KrF 엑시머 레이져(excimer laser)(파장 약 248nm) 및 ArF 엑시머 레이져 (파장 약 193nm)로부터 F2 엑시머 레이저(파장 약 157nm)로 전이하고 있다. 광원으로서 EUV광의 실용화도 진행되고 있다.
광의 단파장으로 인해 광을 투과하기 위해 이용할 수 있는 유리재료가 제한되므로, 굴절 소자, 즉, 렌즈를 이용하는 대신에, 반사 소자, 즉, 미러를 투영 광학계를 위해 이용하는 것이 유리하다. 노광광으로서 EUV광에 대해서 제안되고 있는 적용할 수 있는 유리재료는 없어서, 투영 광학계는 어떠한 렌즈도 포함하는 것은 불가능하다. 따라서, 카톱트릭형 투영 광학계를 미러(예를 들면, 다층 미러)만으로 형성하는 것이 제안되고 있다.
카톱트릭형 축소 투영 광학계의 미러는 반사된 광을 강화하고 반사율을 증가시키도록 다층막을 형성한다. 다층 미러는 작은 입사각에서 고반사율을 얻도록 최적화 되면, 큰 입사각에서 고반사율을 형성할 수 있는 반면에, 큰 입사각에서 고반사율을 얻도록 최적화 되면, 작은 입사각 분포에서만 고반사율을 형성할 수 없는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 몰리브덴과 실리콘의 40층을 포함한 다층 미러는 일정 주기에서 0°의 입사각에 상기 다층 미러가 최적화되는 경우에 0°내지 13°및 15°의 입사각에 상기 다층 미러가 최적화되는 경우 10°내지 17°의 60% 이상의 반사율에 대한 입사각 범위를 가진다. 위치결정에 따른 다층의 주기를 변조하는 완만하게 기울어진 다층막 등의 다층 복합구조를 가진 다층 막은 큰 입사각 분포가 필요하다.
더 적은 매수의 미러에 의해 광학계 전체에 대해서 반사율을 증가시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 투영광학계는 동공에 대해서 마스크와 웨이퍼를 반대편 측에 배치함으로써 마스크와 웨이퍼 간의 기계적인 간섭을 회피하도록 짝수의 미러를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, EUV 노광 장치에 요구되는 임계 치수 또는 해상도가 종래의 값보다 작아지므로, NA는, 예를 들면, 13.5nm의 파장에 대해 0.2까지, 증가되어야만 한다.
그럼에도 불구하고, 종래의 3매 또는 4매의 미러에서는 파면 수차를 줄이는 것이 곤란하다. 따라서, 파면 수차 보정의 자유도를 늘리기 위해서 미러를 비구면화하고 예를 들면 6매의 미러 매수를 증가시키기 위한 요구가 발생한다. 이후에는 이러한 광학계는 즉시 적용에서 6매 미러 계에 대해서 설명한다. 상기 6매 미러계는 예를 들면, 미국 특허번호 6,033.079호 공보, 국제공개번호 WO 02/056114A2호 공보에 개시되어 있다.
미국 특허 번호 6,033,079호 공보에는 상기 물체 표면으로부터 광을 수광하고, 제 1반사면 내지 제 4반사면을 개재하여 중간상을 형성하고, 볼록의 제 5반사면 및 오목의 제 6반사면을 개재하여 상 표면에 상을 재결상하는 두 개의 전형적인 6매 카톱트릭형 투영광학계가 개시되어 있다. 이러한 구조는 제 6반사면에 확대하여 도입하고, 상 면위에서 광 전체를 집광함으로써 고 NA화에 기여한다. 이와 같이, 제 6반사면은 큰 유효직경을 가진다. 상기 중간상은, 제 6반사면을 차광을 방지하면서, 제 5반사면에 광을 도입하기 위하여 제 4반사면 뒤에 형성되어야 한다.
이 경우에, 발산광은 제 5반사면을 입사하여제 5반사면 위에서 입사각 분포를 증가시킨다. 제 1 실시예에는 폭 1mm, NA=0.25인 원호형상의 상을 가지고,제 5반사면 위에서 최대 입사각이 17.1°이고, 최소 입사각이 0.4°인 광학계가 개시되어있다. 따라서, 상기 입사각 분포는 16.7°이다.
결과적으로, 제 5반사면 위에서 최대 입사각과 최소 입사각사이의 분포에 의해 상기 다층 막 위에서 반사율을 현저하게 악화시켜서 처리량을 저하시킨다.
다른 한편, 국제공개번호 WO 02/056114A2 호 공보에도 상기 6매 카톱트릭형 투영광학계가 개시되어 있다. 미국 특허번호 6,033.079호 공보에 개시된 내용과 차이는, 이 카톱트릭형 투영광학계가 제 2반사면 뒤에 중간상을 형성하여 제 5반사면에 대략 집광된 광을 도입한다. 이 카톱트릭형 투영광학계는 집광된광을 제 5반사면에 도입함으로써 입사각을 다소 향상시킨다. 예를 들면, 폭 2mm, NA=0.25인 원호형상의 시야(field)에 대해서, 제 5반사면 위에서 최대 입사각이 17 °이고, 최소 입사각이 5.5°이다. 따라서, 상기 입사각 분포는 11.4°이다.
아직도, 이 입사각 분포가 충분히 작지 않아서, 제 5반사면 위에서 악화된 반사율에 의해 처리량을 저하시킨다. 또한, 오목의 제 1반사면은 상기 제 1반사면으로부터 출사된 광과 광축간의 각을 증가시켜서 제 3반사면 및 제 4반사면이 극히 큰 유효직경을 가지게 된다. 특히, 제 4반사면의 유효직경이 NA=0.25인 경우에, 650mm라고 상정하면, 장치의 대형화 및 어려운 처리 측정으로 인해 실현될 수 없다.
현재 효율이 낮은 EUV 광원의 견지에서, 처리량(througput)을 높이기 위해서는 제 5반사면 위에서 악화된 반사율의 개선이 필요하다.
따라서, 본 발명은, EUV 리도그래피에 적용 가능하고, 최대 유효지름 및 광학계의 전체 길이를 감소시키는 고 NA와 우수한 결상성능을 가진 6매의 카톱트릭형 투영광학계 및 상기 장치를 이용한 노광장치를 가진 반사형 투영 광학계를 제공하는 것을 예시적 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 카톱트릭형 투영 광학계의 개략적 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 또 하나의 실시예의 카톱트릭형 투영 광학계의 개략적 구성도.
도 3은 도 1에 도시된 카톱트릭형 투영 광학계를 포함하는 노광장치의 개략적 구성도.
도 4는 IC, LSI 등의 반도체,LCD 및 CCD 등의 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 도 4에 도시된 웨이퍼처리의 스텝 4에 대한 상세한 흐름도.
<간단한 도면부호에 대한 설명>
100, 100A: 카톱트릭형 투영 광학계 200: 노광장치
210: 조명장치 220: 마스크 스테이지
230: 웨이퍼 스테이지 240: 제어기
W: 상 면 MS: 물체면
IM: 중간상 M1: 제 1미러
M2: 제 2미러 M3: 제 3미러
M4: 제 4미러 M5: 제 5미러
M6: 제 6미러
물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하기 위한 본 발명에 의한 일측면으로서의 카톱트릭형 투영 광학계는, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광광속을 수광하고, -0.14 이하의 근축배율(paraxial magnification)을 가지는 것을 특징으로 한다. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하기 위한 본 발명에 의한 다른 측면으로서 반사형 투영 광학계는, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는 상기 상 표면으로부터의 광로를 통하여 집광 광속을 수광하고, 상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 비구면 수치를 가지면, 집광광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면(meridional plane)에서 3°이상이 되는 것을 특징으로 한다.
상기 카톱트릭형 투영광학계는, 예를 들면, 6매 이상의 미러를 가진다. 상기 상 면으로부터 광로를 통하여 제 3미러는, 복수의 미러 중에서 가장 유효직경이 커도 된다. 상기 복수의 미러는 모두 파장 20nm 이하의 파장을 가진광을 반사하는 다층막을 가지는 비구면 미러이어도 된다. 상기 물체 면에 배치된 반사형 마스크로부터의 반사광을 투영 해도 된다. 상기 물체면측이 비 텔레센트릭(non-telecentric) 하여도 된다.
물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하기 위한 본 발명에 의한 더욱 다른 측면으로서의 카톱트릭형 투영 광학계는, 제 1미러, 제 2미러, 제 3미러, 제 4미러, 제 5미러 및 제 6미러를, 물체면 측으로부터 상기 상면 측까지 광로 위에 이 순서로 포함하고 순차적으로 광을 반사하는 6매의 미러로 이루어지고, 상기 제 1미러가 볼록 또는 평면 형상을 가지고, 제 5미러가 집광광속을 수광하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 5미러는 -0.14 이하의 근축배율(paraxial magnification)을 가지는 것이 바람직하다. 상기 카톱트릭형 투영 광학계의 개구수가 0.25이상의 경우에, 상기 집광광속(M5)의 2개의 주변광 사이의 각이 3° 이상이다. 상기 제 5미러는, -30과 -0.4 사이의 근축배율을 가질 수 있다. 상기 카톱트릭형 투영 광학계는 제 2미러, 제 1미러, 제 4미러, 제 6미러, 제 3미러 및 제 5미러를, 물체면 측으로부터 상기 상면 측까지 이 순서로 포함하고, 중간 상이 제 4미러와 제 3미러 사이에 형성되어도 된다. 상기 중간상을 상기 제 4미러와 상기 제 6미러 사이에 또는 상기 제 6미러와 상기 제 3미러 사이에 형성하여도 된다.
상기 6매의 미러는 중간상을 형성하여도 된다. 상기 중간 상은 6매의 미러중의 하나의 미러의 표면과 일치하지 않아도 된다. 상기 6매의 미러 전체는 상기 물체 표면과 상기 상 표면 사이에 배치되어도 된다. 상기 상면으로부터 제 2미러가 광로를 통하여 -30과 -0.4 사이의 근축배율을 가져도 된다. 상기 투영 광학계의 개구수가 0.25이상의 경우에, 상기 집광광속의 2개의 주변 광선 간의 각도가 9°도 이상이다.
본 발명의 더욱 다른 측면으로서의 노광 장치는, 상술의 반사형 투영 광학계와, 패턴을 가지는 마스크를 지지하고, 마스크 위의 패턴을 물체 표면 위에 위치결정 하는 마스크 스테이지와; 감광성 층을 가지는 물체를 지지하고, 상기 감광성 층을 상 표면 위에 위치결정 하는 웨이퍼 스테이지와; 20nm 이하의 파장을 가진 광에 의해 마스크를 조명하면서, 상기 마스크 스테이지 및 상기 위이페 스테이지를 동기하여 주사하기 위한 기구와; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 더욱 다른 측면으로서의 노광 장치는, 광원으로부터 패턴을 광에 의해 조명하기 위한 조명 광학계와; 상기 카톱트릭형 투영 광학계와;를 포함하는것을 특징으로 한다. 상기 투영광학계는 패턴에서 반사된 광을 상 표면 위에 투영하여도 된다. 디바이스 제조방법은 노광장치를 이용하여 물체를 노광하는 공정과; 노광된 상기 물체를 현상하는 공정과;를 포함하는 공정을 포함한다. 상기 노광 장치의 작용과 같은 작용을 행하는 디바이스 제조 방법의 청구항은, 중간 및 최종 결과물인 디바이스에 그 효력이 미친다. 이러한 디바이스는, LSI나 VLSI 등의 반도체 팁, CCD, LCD, 자기센서, 박막 자기 헤드 등을 포함한다.
본 발명의 다른 목적 또는 그 외의 특징은, 이하 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예에 의해 밝혀질 것이다.
<바람직한 실시예의 상세한 설명>
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 1측면으로서의 카톱트릭형 투영광학계(100, 100A) 및 노광장치(200)에 대해서 설명한다. 각 도면에 대해 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 교부하여, 중복하는 설명은 생략한다. 여기서, 도 1은, 카톱트릭형 투영 광학계(100)의 개략 구성도이다. 도 2는, 카톱트릭형 투영광학계(100A)의 개략 구성도이다. 이하의 설명에 대해 특정하지 않는 이상 카톱트릭형 투영광학계(100)은, 카톱트릭형 투영 광학계(100A)를 총괄하는 것으로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 카톱트릭형 투영광학계(100)는, 예를 들면, 마스크면 등의 물체면(MS), 예를 들면, 기판등의 피처리체 면 등의 상의 패턴을 상 면(W)상에 축소하여 투영한다. 상기 카톱트릭형 투영광학계(100)는, 특히, EUV광 (10nm 내지 15nm, 바람직하게는, 파장 13.4nm 내지 13.5nm)에 매우 적합한 광학계이다.
본 발명의 카톱트릭형 투영광학계(100)는, 물체면(MS)측으로부터 순차적으로 광을 반사하는 차례로, 제 1미러(볼록 또는 평면)(M1)와 제 2미러(오목)(M2)와 제 3미러(평면)(M3)와 제 4미러(오목)(M4)와 제 5미러(볼록)(M5)와 제 6미러(오목) (M6)를 포함하는 6매의 미러를 가진다. 제 1미러(M1) 및 제 2미러(M2)에 의해 중간상(IM)를 결상시켜, 이러한 중간상(IM)을 제 3미러(M3)내지 제 6미러(M6)로 상면 (W)상에 차례로 재결상 된다.
제 5미러(M5)는 입사각도가 크고, 입사각도의 분포도 크기 때문에, 적용된 다층막에 대해서 반사율의 열화가 문제가 된다. 그러나, 본 발명의 카톱트릭형 투영광학계(100)에서는, 제 5미러(M5)에 집광광속을 입사시킴으로써 반사율을 유지한다.
상기 카톱트릭형 투영광학계(100)는, 중간상(IM)면과 미러의 위치를 일치시키지 않고, 먼지 및 에너지 집중에 기인하여 발생되는 수차를 저감 시킨다. 카톱트릭형 투영 광학계(100)는, 개구조리개를 제 2미러(M2)상에 배치하므로, 개구 조리개의 배치가 용이하다. 또한, 물체면(MS)과 상면(W)의 사이에 모든 미러를 배치하여 마스크 스테이지 및 웨이퍼 스테이지등의 배치가 용이하다.
본 발명의 카톱트릭형 투영광학계(100)는, 후술하는 바와 같이, 6매의 미러 중에, 제 4미러(M4)가 유효직경이 최대이지만 유효직경이 감소되어 광학계의 전체 길이가 짧아 진다고 하는 이점도 있다.
카톱트릭형 투영광학계(100)는, 물체면(MS)으로부터 제 1미러(M1)에 입사 하는 광선은 비텔레센트릭(non-telecentric)하며, 상면(W)측의 사출 광선은 텔레센트릭(telecentric)하다. 예를 들면, 조명 광학계에 의해 물체면(MS)에 배치된 마스크를 조명하여, 그 상을 상면(W)에 배치된 웨이퍼상에 결상하기 위해서는, 물체 면(MS)측은 어떤 입사각을 가지는 것이 필요하다. 한편, 상면(W)측은, 예를 들면, 상면(W)에 배치되는 웨이퍼가 광축 방향으로 이동하는 경우에 배율의 변화를 줄이기 위해서,텔레센트릭한 것이 바람직하다.
본 발명의 투영광학계 (100)는, 기본적으로는, 1개의 광축의 회전에 축대칭인 공축 광학계로서 배치되어 있으며, 광축을 중심으로 원호 형상 상의 시야에 의해 수차가 보정 가능하여 바람직하다고 하는 장점을 가지고 있다. 그러나, 수차 보정 또는 수차 조정에 대해서, 카톱트릭형 투영 광학계(100)에서 6매의 미러가 완전한 공축이 되도록 배치될 필요는 없다. 예를 들면, 수차를 개선하거나 배치상의 자유도를 향상시키기 위해서는 약간의 편심을 주어도 된다.
카톱트릭형 투영 광학계는, EUV광을 이용하는 광학계에서는 필수적이고 고 NA화가 요구됨에 따라, 상면(W)측에서 차폐하는 광을 감소시킬 필요가 있다. 고 NA와 광의 차폐를 억제한 소망한 광학계를 구성하기 위해서, 본 실시예에서는, 중간상(IM)을 제 2미러(M2)와 제 3미러(M3)와의 사이에 형성하고, 제 5미러(M5)와 제 6미러(M6)의 파워를 강화한다. 고 NA와 백 포커스의 유지에 의해 결상시키기 위해서는, 제 5미러(M5)를 볼록미러, 제 6미러(M6)를 오목 미러로 하는 것이 바람직하다. 여기서, "백 포커스"란, 상면과 가장 근접한 미러면과 상면(W)과의 간격을 의미한다.
카톱트릭형 투영 광학계(100)에서, 제 1미러(M1)는, 제 1미러(M1)로부터의 사출광속과 광축간의 각도를 감소시키기 위하여 볼록 미러 또는 평면 미러인 것이 바람직하다. 제 1미러(M1)내지 제 6미러(M6)의 곡율 반경을 r1 내지 r6로 하면, 식 2 및 식 3으로 표현되는 펫츠발 항의 합(the sum of Petzval term)이 0 또는 0 근방이 되어야 한다. 제 5미러(M5)는, 볼록 미러이지만, 그 이외의 미러에도 볼록 미러 또는 평면 미러를 이용하는 것에 의해 펫츠발 항의 합을 감소시키는 효과가 있고, 즉, 상 면을 평탄하게 하기 쉬운 효과가 있다.
본 발명의 카톱트릭형 투영 광학계(100)는, 6매의 미러를 포함하고 있지만, 적어도 1매 이상이 비구면을 가져도 된다. 식 4에 일반적인 비구면의 형상을 정의한다. 비구면을 가진 미러가 수차의 보정을 유리하게 용이하게 하므로 상기 비구면은 가능한 한 많은 미러(바람직하게는, 6매)를 적용하는 것이 바람직하다.
여기서, Z는 광축 방향의 좌표, c는 곡율(곡율 반경 r의 역수), h는 광축으로부터의 높이, k는 원추 계수, "A" 내지 "J"는 각각, 4차, 6차, 8차, 10차, 12차,14차, 16차, 18차, 20차, ···의 비구면 계수이다.
EUV광을 반사시키는 다층막이 제 1미러(M1)내지 제 6미러(M6)의 표면에 이가되어 광을 강화하는 기능을 한다. 파장 20 nm이하의 EUV빛을 반사하는 것이 가능한 다층막은, 예를 들면, 몰리브덴(Mo) 층과 실리콘(Si) 층을 교대로 적층한 Mo/Si다층막이나, Mo층과 베릴륨(Be)층을 교대로 적층한 Mo/Be다층막등을 포함할 수 있다. 사용 파장에 의해 최적인 재료를 선택한다. 물론, 본 발명에서는 다층막을, 상기한 재료로 한정되지 않고, 상기와 같은 작용 및 효과를 가지는 다층막을 이용할 수가 있다.
여기서, 본 발명의 카톱트릭형 투영 광학계(100) 및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)를 이용하여 조명 실험한 결과에 대해 설명한다. 도 1및 도 2에서, (MS)는 물체 면 위치에 놓여진 반사형 마스크, (W)는 상 면 위치에 놓여진 웨이퍼를 나타내고 있다.
카톱트릭형 투영 광학계(100)및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)에 대해, 파장 13.4 nm 부근의 EUV광을 방사하는 도시하지 않는 조명계에 의해 마스크 (MS)가 조명되어 마스크(MS)로부터의 반사된 EUV광이, 제 1미러(볼록미러 또 평면미러) (M1), 제 2미러(오목미러)(M2), 제 3미러(평면미러)(M3), 제 4미러(오목미러)(M4), 제 5미러(볼록미러)(M5), 제 6미러(오목미러)(M6)의 순서로 반사한다. 다음에, 상면 위치에 놓여진 웨이퍼(W)상에 마스크 패턴의 축소된 상을 형성한다.
카톱트릭형 투영 광학계(100)및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)는, 제 1미러 (M1)와 제 2미러(M2) 사이에 중간상(IM)를 결상시켜, 중간상(IM)을 제 3미러(M3)내지 제 6미러(M6)를 개재하여 웨이퍼(W) 상에 재결상 한다.
그러나, 제 1미러(M1)의 면 형상에는 여러 가지의 가능성이 있어, 도 1에 도시된 카톱트릭형 투영 광학계(100)에는 제 1미러가 볼록미러를 가지고, 도 2에 도시된 카톱트릭형 투영 광학계(100A)에는 제 1의 미러가 평면 미러를 가진다.
도 1에 도시된 카톱트릭형 투영광학계(100)는, 상 측의 개구수 NA=0.24, 축소 배율=1/4, 물체고=128mm 내지 136mm 폭=2mm 인 원호상 시야를 가진다. 도 1에 도시된 카톱트릭형 투영광학계(100)의 수치(곡율 반경, 면간격, 비구면 계수 등)를 표 1에 나타낸다.
미러번호 곡률 반경(mm) 면간격(mm)
MS(마스크) ∞ 491.89136
M1 3842.26663 -391.89136
M2 632.52970 782.33141
M3 ∞ -340.56806
M4 587.9923 347.08332
M5 179.04357 -296.95531
M6 384.58260 340.95531
W(웨이퍼) ∞
비구면계수 K A B
M1 -267.466169 -0.78004394E-8 0.413260127E-12
M2 -2.62843602 0.1771126504E-8 -0.104963421E-13
M3 0 -0.181104227812E-8 0.35455238427E-13
M4 -0.501489651051 -0.499638591354E-10 0.551481326761E-15
M5 0.652185965963 0.128818331391E-7 -0.122530514853E-11
M6 0.0422385684211 0.631614287722E-10 0.118302622927E-14
C D E
M1 0.821038E-16 -0.2002547E-19 0.340695911E-23
M2 0.216367766343E-18 -0.705067342902E-21 0.45932705835E-24
M3 -0.65672698442E-18 0.2525006259565E-22 -0.293865288006E-27
M4 0.621448231393E-19 -0.685646752963E-24 -0.54845472391E-29
M5 0.12745886225E-15 0.157924483326E-18 -0.265980125498E-21
M6 0.26360018168E-19 -0.553148373653E-23 0.953035608666E-27
도 1에 도시된 카톱트릭형 투영 광학계(100)의 제조오차를 포함하지 않는 수차는, 파면 수차가 55λrms, 정적 왜곡(static distortion)이 0.93nmPV 이다.
카톱트릭형 투영 광학계(100)는, 제 1볼록미러(M1)를 사용하여, 상기 제 1미러(M1)로부터 사출 광속과 광축과 간에 각도를 감소시키고, 광축 근방에서 광을 반사한다. 또한, 제 2미러(M2)로부터 제 3미러(M3)까지의 광과 제 4미러(M4)로부터 제 5미러(M5)까지의 광의 교차에 의해 광축에 광을 근접하게 유지한다. 그 결과, 유효지름의 최대치는 약 430mm로 매우 작게되어, 가공 계측에 대해 큰 이점이 된다. 카톱트릭형 투영 광학계(100)는, 광이 광축 주위에서 반사되는 경우, 발생하는 유효직경이 큰 제 6미러(M6)에서 차폐하는 광의 문제를 중간상(IM)를 제 2미러 (M2)와 제 3미러(M3)와의 사이에 형성함으로써 방지한다.
카톱트릭형 투영 광학계(100)의 전체 길이는 933mm 이고, 미러의 유효직경이 작게된다. 따라서, 카톱트릭형 투영 광학계(100)를 위한 경통(mirror barel)이 작아진다. EUV 광은 공기중에서 흡수되기 때문에 경통내를 진공 으로 유지할 필요가 있다. 상기 경통의 용적이 작으면 고진공으로 유지하기 쉽게 되어, EUV광의 기체에서의 흡수에 의한 손실을 저감 할 수가 있다.
또, NA=0.25에서의 각 미러에 대한 광선의 입사각도의 특성을 표 2에 나타낸다.
미러번호 최대 값 최소 값 분포
M1 12.06° 4.26° 8.34°
M2 9.15° 6.22° 2.93°
M3 14.07° 0.58° 13.49°
M4 7.68° 6.64° 1.03°
M5 17.95° 13.08° 4.88°
M6 6.42° 3.03° 3.39°
표 2를 참조하면, 제 5미러(M5)에서는 입사각도의 최대 값이 작게 유지가능하고, 집광광속을 수광함으로써 입사각도의 분포가 매우 작아진다. 이구성에 의해, 다층막을 제 5미러(M5)위에 적용하는 경우 제 5미러(M5)의 반사 특성의 열화를 방지한다. 본 실시예의 제 5미러(M5)는 근축배율이 ―0.61, NA=0.25로 환산하는 경우, 주변 광선의 각이 14°이다. 이와 같이, 상기 카톱트릭형 투영 광학계 (100)는, 입사각도가 큰 미러에 대해서는 입사각도의 분포를 감소시키고, 입사각도의 분포가 큰 미러에 대해서는 입사각의 최대치를 감소킴으로써, 다층막을 적용할 경우에 반사 특성의 열화를 방지한다.
한편, 도 2에 도시된 카톱트릭형 투영광학계(100A)는, 상 측의 개구수가 NA=0.25, 축소배율=1/4, 물체고=126mm 내지 130mm이고 1mm폭의 원호형상 시야를 가진다. 여기서, 도 2의 카톱트릭형 투영 광학계 (100A)의 수치(곡율반경, 면 간격, 비구면 계수등)을 표 3에 나타낸다.
미러번호 곡률 반경(mm) 면간격(mm)
MS(마스크) ∞ 630.39040422
M1 ∞ -414.889111869
M2 986.30700 1145.14669637
M3 ∞ -455.621212317
M4 919.99906 575.973223593
M5 241.54161 -385.799698492
M6 472.69959 429.799698492
W(웨이퍼) ∞ 0
비구면계수 K A B
M1 0.0 0.392913766692E-8 -0.482700852306E-13
M2 5.71467204258 -0.74423961703E-9 -0.218940230513E-14
M3 0.0 0.117641302897E-9 0.437846210229E-13
M4 0.262054559486 0.102681269079E-9 0.402913796893E-15
M5 -0.1333996647252 0.114059493627E-8 0.570575209799E-12
M6 0.029253097984 0.419098009587E-10 0.284038877645E-15
C D E
M1 0.85841732904E-18 -0.573601920195E-22 -0.302379564719E-26
M2 -0.164265249949E-17 0.123119917367E-20 -0.563252413767E-24
M3 -0.209910470364E-17 0.2741830993663E-22 0.515594464729E-27
M4 -0.117081986791E-19 0.324154600714E-24 -0.374245169062E-29
M5 -0.859772349117E-16 0.160541027121E-18 -0.162675556918E-21
M6 -0.927844388002E-22 0.334753349725E-24 -0.39683041798E-28
도 2에 도시된 카톱트릭형 투영 광학계(100A)의 제조오차를 포함하지 않는 수차는, 파면 수차가 21λrms, 정적 왜곡(static distortion)이 2nmPV 이다.
카톱트릭형 투영 광학계(100A)는, 제 1 볼록미러(M1)를 사용하여, 상기 제 1미러(M1)로부터 사출 광속과 광축과 간에 각도를 감소시키고, 광축 근방에서 광을 반사한다. 또한, 제 2미러(M2)로부터 제 3미러(M3)까지의 광과 제 4미러(M4)로부터 제 5미러(M5)까지의 광의 교차에 의해 광축에 광을 근접하게 유지한다. 그 결과,유효지름의 최대치는 약 464mm로 매우 작게되어, 가공 계측에 대해 큰 이점이 된다. 카톱트릭형 투영 광학계(100A)는, 광이 광축 주위에서 반사되는 경우, 발생하는 유효직경이 큰 제 6미러(M6)에서 차폐하는 광의 문제를 중간상(IM)를 제 2미러 (M2)와 제 3미러(M3)와의 사이에 형성함으로써 방지한다.
또, NA=0.25에서의 각 미러에 대한 광선의 입사각도의 특성을 표 2에 나타낸다.
미러번호 최대 값 최소 값 분포
M1 10.97° 2.93° 8.04°
M2 6.96° 6.49° 0.47°
M3 11.24° 2.74° 8.50°
M4 6.29° 3.61° 2.68°
M5 18.10° 7.13° 11.0°
M6 5.05° 2.31° 2.74°
표 4를 참조하면, 제 5미러(M5)는, 집광광속을 수광하고 작은 입사각도를 가진다. 또한, 제 3미러(M3)는 작은 입사각도의 분포를 가진다. 본 실시예의 제 5미러(M5)는 근축배율이―0.15이고, NA=0.25 인 경우에 주변 광선이 이루는 각도는 3.3°이다.
이상과 같이, 본 발명의 카톱트릭형 투영광학계(100)및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)는, 제 5미러(M5)에 집광광속을 입사시켜서, 제 5미러(M5) 상의 입사 각도의 분포를 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 단순한 구성의 다층막이 높은 반사율을 제공할 수 있어서 제 5반사면에서의 반사율의 열화에 의한 처리량(throughput)의 저하를 방지할 수가 있다. 또한, 카톱트릭형 투영 광학계(100) 및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)는, 제 1미러로 볼록미러 또는 평면미러를 이용하고, 중간상IM를 제 1미러(M1) 및 제 2미러(M2)에 의해 형성하여, 작은유효직경, 장치의 소형화, 가공 계측의 용이성을 실현한다.
이상의 카톱트릭형 투영 광학계(100)및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)의 수치 실시예로부터 본 발명자들은 다음과 같은 것을 추론 하였다.
웨이퍼( 또는 상 면) 측으로부터 2번째 미러인 제 5미러(M5)는 근축배율이 카톱트릭형 투영광학계(100)에서는 ―0.61이고 카톱트릭형 투영광학계(100A)에서는―0.15 이므로, 본 실시예는, 카톱트릭형 투영광학계의 웨이퍼(또는 상면)측으로부터 2 번째의 미러의 근축배율이 ―0.14 이하, 바람직하게는 ―0.14 이하이다. 하한치는 ―30 이상인 것이 바람직하다.
카톱트릭형 투영 광학계(100) 및 카톱트릭형 투영 광학계(100A)는 개구수가 0.25이상의 경우에, 제 5미러(M5)에 입사하는 집광광속의 주변 광선사이 의 각도가 각각 14°및 3.3°이다. 따라서, 카톱트릭형 투영광학계는 개구수가 0.25이상의 경우에, 광로상에서 웨이퍼측으로부터 2번째 미러에 입사하는 집광광속은 주변 광선의 각도가 3°이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9°이상이다.
이하, 도 3을 참조하여, 노광장치(200)에 대해서 설명한다. 도 3은, 노광 장치(200)의 개략 구성도이다. 상기 노광장치(200)는, 노광용의 조명광으로서 EUV광 (예를 들면, 파장 13.4nm)를 이용하여, 스텝·앤드·스캔(step-and-scan) 방식의 노광을 이용하는 투영 노광 장치이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 노광 장치(200)는, 조명 장치(210)와 마스크(MS)와 마스크(MS)를 탑재하는 마스크 스테이지(220)과 카톱트릭형 투영 광학계(100)와물체(W)와 물체(W)를 탑재하는 웨이퍼 스테이지(230)와 제어기(240)를 포함한다. 상기 제어기(240)는, 조명장치(210), 마스크 스테이지(220)및 웨이퍼 스테이지 (230)에 제어 가능하게 접속되어 있다.
도 3에는 도시하지 않지만, EUV광은 대기에 대한 투과율이 낮기 때문에, 적어도 EUV광이 이동하는 광로는 진공 분위기에서 유지되는 것이 바람직하다. 도 3에 서, X Y Z는 3차원 공간을 정의하며, Z방향이 XY평면의 법선 방향이다.
조명 장치(210)는, 반사형 투영광학계의 원호형상의 시야에 대응하는 원호형상의 EUV광(예를 들면, 파장 13.4nm)을 이용하고, 도시하지 않는 광원과 조명 광학계를 포함한다. 상기 조명 장치(210)는 광원 및 조명 광학계에 대해 당업계에서 공지된 어떠한 기술도 이용 가능하여, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략 한다. 예를 들면, 조명 광학계는, 집광광학계, 옵티컬 인터그레이터(optical integrator), 개구 조리개, 블레이드 등을 포함하여, 당업자가 구상할 수 있는 어떠한 기술도 이용 가능하다.
마스크 (MS)는, 반사형 또는 투과형 마스크이고, 전사 되어야 할 회로 패턴(또는 상)을 형성한다. 마스크는 마스크 스테이지(220)에 의해 지지 및 구동된다. 마스크(MS)로부터 방출된 회절광은, 상기 투영 광학계(100)로 반사된 후 물체 (W)상에 투영된다. 마스크(MS)와 물체(W)는 광학적으로 서로 공역으로 배치된다. 노광장치(200)는 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 장치이기 때문에, 마스크(MS)와 물체 (W)를 주사하여 마스크(MS) 위의 패턴을 물체(W)상에 전사한다.
마스크 스테이지(220)는, 마스크(MS)를 지지하여 도시하지 않는 이동 기구에접속되고 있다. 마스크 스테이지(220)는, 당업계 공지의 어떠한 구성도 이용할 수가 있다. 상기 이동기구는 도시하지 않는 리니어 모터 등으로 이용해도 되고, 제어기(240)에 의해 제어되면서 Y방향으로 마스크 스테이지(2200를 구동하여 마스크 (MS)를 이동할 수가 있다. 상기 노광장치(200)는, 마스크(MS)와 물체(W)를 제어기 (240)에 의해 동기한 상태에서 주사 한다.
카톱트릭형 투영 광학계(1000는, 마스크(MS)면의 패턴을 상 면에 축소하여 투영하는 광학계이다. 반사형 투영 광학계(100)는, 상기 어떠한 실시예에도 이용 가능하여, 여기서의 상세한 설명은 생략 한다. 도 3에서는, 도 1에 도시된 반사형 투영광학계(100)을 사용하지만, 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 한정되지 않는다.
물체(W)는, 본 실시예에서는 웨이퍼이지만, LCD 및 그 외의 피처리재 이어도 된다. 상기 물체(W)에는, 포토레지스트가 도포되어 있다.
웨이퍼 스테이지(230)에 의해 상기 물체(W)를 지지한다. 웨이퍼 스테이지 (230)은, 예를 들면, 리니어 모터를 이용하여 XYZ 방향으로 상기 물체(W)를 이동한다. 마스크 스테이지(220)와 웨이퍼 스테이지(230)는 예를 들면, 제어기(240)에 의해 제어되면서 동기하여 주사되고, 마스크 스테이지(220)와 웨이퍼 스테이지(230)의 위치는, 예를 들면, 레이저 간섭계등에 의해 감시되어 양자는 일정한 속도 비율로 구동된다.
제어기(240)는, 도시하지 않는 CPU, 메모리를 포함하고, 노광 장치(200)의 동작을 제어한다. 제어기(240)는 조명 장치(210), 마스크 스테이지(220)를 위한 도시하지 않는 이동 기구, 웨이퍼 스테이지(230)를 위한 도시하지 않는 이동 기구에 전기적으로 접속되어 있다. CPU는, MPU 등 이름의 여하를 불문하고 어떠한 프로세서도 포함하고, 각모듈을 제어한다. 메모리는, ROM 및 RAM을 포함하고 노광 장치 (200)를 작동을 제어하는 펌 웨어를 저장한다.
노광에서, 조명 장치(210)로부터 사출된 EUV광은 마스크(MS)를 조명하여, 마스크(MS)면의 패턴을 물체(W)면에 결상한다. 본 실시예는, 원형 또는 원호형상의 상 시야를 형성하여, 마스크(MS)와 물체(W)를 축소 배율비에 상당하는 속도비로 주사함으로써, 마스크(MS)의 전면을 주사한다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 설명한 노광장치(200)를 이용한 디바이스 제조 방법의 실시예를 설명한다. 도 4는, 디바이스(IC나 LSI등의 반도체 팁, LCD, CCD 등)의 제조를 설명하기 위한 흐름도 이다. 여기에서는, 반도체 칩의 제조를 예로서 설명한다. 스텝 1(회로설계)에서는, 반도체 디바이스 회로를 설계한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는, 설계된 회로 패턴을 가진 마스크를 형성한다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘등의 재료를 이용하여 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는, 전공정으로 칭하며, 마스크와 웨이퍼를 이용한 리도그래피에 의해 웨이퍼상에 실제의 회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는, 후 공정으로 칭하며 스텝 4에 서 형성된 웨이퍼를 이용하여 반도체 칩을 형성하는 공정이며, 다이싱 본딩 등의 어셈블리 스텝, 칩 밀봉 등의 페키징 등의 공정을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는, 스텝 5에서 제조된 반도체 디바이스의 타당성 테스트, 내구성 테스트등의 검사를 실시한다. 이러한 스텝을 거쳐 반도체 디바이스가 완성되고, 이것이 출하(스텝 7)된다.
도 5는, 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세한 흐름도 이다. 스텝 11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극 형성)에서는, 웨이퍼상에 전극을 증착등에 의해 형성한다. 스텝 14(이온 주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는, 마스크 위의 회로 패턴을 웨이퍼에 노광하기 위해 노광장치(200)를 이용한다. 스텝 17(현상)에서는, 노광된 웨이퍼를 현상 한다. 스텝 18(에칭)에서는, 현상한 레지스트 상 이외의 부분을 에칭한다. 스텝 19(레지스트 박리)에서는, 에칭이 끝나 필요없는 레지스트를 제거한다. 이러한 스텝을 반복하여 웨이퍼상에 다층의 회로 패턴이 형성된다. 본 실시예의 디바이스 제조 방법은, 종래보다 고품위의 디바이스를 제조할 수가 있다. 이와 같이, 노광 장치(200)를 이용하는 디바이스 제조 방법 및 결과물로서의 디바이스도 본 발명의 일측면을 구성한다.
이상, 본 발명은 이러한 바람직한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범주로부터 일탈함이 없이 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다. 예를 들면, 본 실시예의 반사형 투영광학계는, 회전방향으로 대칭인 비구면을 가진 동축계이지만, 회전방향으로 비대칭 비구면을 가져도 된다. 본 발명은 ArF 엑시머 레이져(excimer laser)나 F2 레이저 등의 EUV광 이외의 파장 200nm이하의 자외선용의 반사형 투영 광학계로서 이용할 수도 있고 대형 화면을 주사하여 노광하는 노광 장치 또는 주사 하지 않는 노광을 하는 노광 장치에도 적용 가능하다.
본 발명에 의하면, 본 발명은, EUV 리도그래피에 적용 가능하고, 최대 유효지름 및 광학계의 전체 길이를 감소시키는 고 NA와 우수한 결상성능을 가진 6매의 카톱트릭형 투영광학계 및 상기 장치를 이용한 노광장치를 가진 반사형 투영 광학계를 제공할 수가 있다.

Claims (44)

  1. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계 (catoptric projection optical system)로서,
    복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광광속을 수광하고, -0.14 이하의 근축배율(paraxial magnification)을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 6매 이상의 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  3. 제 1항에 있어서,
    제 3미러는 상 표면으로부터 광로를 통하여 상기 복수의 미러 중에서 최대 유효직경을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  4. 제 1항에 있어서,
    복수의 미러 전체는 파장이 20nm 이하인 광을 반사하는 다층막을 포함하는 비구면 미러인 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 상기 물체 표면에 배치된 반사 마스크로부터 광을 투영하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 상기 물체면측에서 비 텔레센트릭한(non-telecentric) 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 미러는 중간 상을 형성하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 중간 상은 복수의 미러 중의 하나의 미러의 표면과 일치하지 않는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 미러 전체는 상기 물체 표면과 상기 상 표면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  10. 제 1항에 있어서,
    제 2미러는상기 상 표면으로부터 상기 광로를 통하여 -30과 -0.4 사이의 근축배율을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 상기 집광 광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면(meridional plane)에서 9°이상이 되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  12. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서,
    복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는, 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광광속을 수광하고, 상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 집광광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면에서 3°이상이 되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 6개 이상의 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  14. 제 12항에 있어서,
    제 3미러는 상 표면으로부터 광로를 통하여 상기 복수의 미러 중에서 최대 유효직경을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  15. 제 12항에 있어서,
    복수의 미러 전체는 파장이 20nm 이하인 광을 반사하는 다층막을 포함하는 비구면 미러인 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 상기 물체 표면에 배치된 반사 마스크로부터 광을 투영하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 상기 물체면측에서 비 텔레센트릭한 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 미러는 중간 상을 형성하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 중간 상은 복수의 미러 중의 하나의 미러의 표면과 일치하지 않는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 미러 전체는 상기 물체 표면과 상기 상 표면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  21. 제 12항에 있어서,
    제 2미러는 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 -30과 -0.4 사이의 근축배율을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  22. 제 12항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 집광 광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면에서 9°이상이 되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  23. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서,
    제 1미러, 제 2미러, 제 3미러, 제 4미러, 제 5미러 및 제 6미러를, 물체면 측으로부터 상기 상면 측까지 광로위에 이 순서로 포함하고 순차적으로 광을 반사하는 6매의 미러로 이루어지고,
    상기 제 1미러가 볼록 또는 평면 형상을 가지고, 제 5미러가 집광 광속을 수광하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  24. 제 23항에 있어서,
    제 5미러가 -0.14 이하의 근축배율을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 집광 광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면에서 3°이상이 되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 6매의 미러는 중간 상을 형성하는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 중간 상은 6매의 미러 중의 하나의 미러의 표면과 일치하지 않는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  28. 제 23항에 있어서,
    6매의 미러 전체는 상기 물체 표면과 상기 상 표면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  29. 제 23항에 있어서,
    제 2미러는 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 -30과 -0.4 사이의 근축배율을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  30. 제 23항에 있어서,
    제 5미러는 -30과 -0.4 사이의 근축배율을 가지는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  31. 제 23항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 집광 광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면에서 9°이상이 되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  32. 제 23항에 있어서,
    상기 카톱트릭형 투영 광학계는 제 2미러, 제 1미러, 제 4미러, 제 6미러, 제 3미러 및 제 5미러를, 물체면 측으로부터 상기 상면 측까지 이 순서로 포함하고, 중간 상이 제 4미러와 제 3미러 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 중간 상이 제 4미러와 제 6미러 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 중간 상이 제 6미러와 제 3미러 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 카톱트릭형 투영 광학계.
  35. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광광속을 수광하고, -0.14 이하의 근축배율을 가지는 카톱트릭형 투영 광학계와;.
    패턴을 가진 마스크를 지지하고, 마스크 위의 패턴을 물체 표면 위에 위치결정 하는 마스크 스테이지와;
    감광성 층을 가진 물체를 지지하고, 상 표면 위의 상기 감광성 층을 위치결정 하는 웨이퍼 스테이지와;
    20nm 이하의 파장을 가진 광에 의해 마스크를 조명하면서, 상기 마스크 스테이지 및 상기 위이페 스테이지를 동기하여 주사하기 위한 기구와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  36. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광광속을 수광하고, 상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 집광 광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면에서 3°이상이 되는 카톱트릭형 투영 광학계와;
    패턴을 가진 마스크를 지지하고, 마스크 위의 패턴을 물체 표면 위에 위치결정 하는 마스크 스테이지와;
    감광성 층을 가진 물체를 지지하고, 상 표면 위의 상기 감광성 층을 위치결정 하는 웨이퍼 스테이지와;
    20nm 이하의 파장을 가진 광에 의해 마스크를 조명하면서, 상기 마스크 스테이지 및 상기 위이페 스테이지를 동기하여 주사하기 위한 기구와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  37. 물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 제 1미러, 제 2미러, 제 3미러, 제 4미러, 제 5미러 및 제 6미러를, 물체면 측으로부터 상기 상면 측까지 광로 위에 이 순서로 순차적으로 광을 반사하는 6매의 미러로 이루어지고, 상기 제 1미러가 볼록 또는 평면 형상을 가지고, 제 5미러가 집광 광속을 수광하는 카톱트릭형 투영 광학계와;
    패턴을 가진 마스크를 지지하고, 마스크 위의 패턴을 물체 표면 위에 위치결정 하는 마스크 스테이지와;
    감광성 층을 가지는 물체를 지지하고, 상 표면 위의 상기 감광성 층을 위치결정 하는 웨이퍼 스테이지와;
    20nm 이하의 파장을 가진 광에 의해 마스크를 조명하면서, 상기 마스크 스테이지 및 상기 위이페 스테이지를 동기하여 주사하기 위한 기구와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  38. 광원으로부터 패턴을 광에 의해 조명하는 조명 광학계와;
    물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는, 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광 광속을 수광하고, -0.14 이하의 근축배율을 가지는 카톱트릭형 투영 광학계와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 투영광학계는 패턴에 반사된 광을 상 표면 위에 투영하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  40. 광원으로부터 패턴을 광에 의해 조명하는 조명 광학계와;
    물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는, 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광 광속을 수광하고, 상기 카톱트릭형 투영 광학계가 0.25의 개구수를 가지면, 집광 광속의 2개의 주변광선 간의 각도는 메리디오날 평면에서 3°이상이 되는 카톱트릭형 투영 광학계와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  41. 제 40항에 있어서,
    상기 투영광학계는 패턴에서 반사된 광을 상 표면 위에 투영하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  42. 광원으로부터 패턴을 광에 의해 조명하는 조명 광학계와;
    상 표면에 물체 표면 위의 패턴을 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 제 1미러, 제 2미러, 제 3미러, 제 4미러, 제 5미러 및 제 6미러를, 물체면 측으로부터 상기 상면 측까지 광로 위에 이 순서로 포함하고 순차적으로 광을 반사하는 6매의 미러로 이루어지고, 상기 제 1미러가 볼록 또는 평면 형상을 가지고, 제 5미러가 집광 광속을 수광하는 카톱트릭형 투영 광학계와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  43. 제 42항에 있어서,
    상기 투영광학계는 패턴에 반사된 광을 상 표면 위에 투영하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  44. 노광장치를 이용하여 물체를 노광하는 공정과;
    노광된 상기 물체를 현상하는 공정과;
    를 포함하는 디바이스 제조방법으로서,
    상기 노광장치는,
    광원으로부터 패턴을 광에 의해 조명하는 조명 광학계와;
    물체 표면 위의 패턴을 상 표면에 투영하는 카톱트릭형 투영 광학계로서, 복수의 미러를 포함하고, 제 2미러는, 상기 상 표면으로부터 광로를 통하여 집광광속을 수광하고, -0.14 이하의 근축배율을 가지는 카톱트릭형 투영 광학계와;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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