KR20050016990A - 조명광원을 가진 광학장치 - Google Patents

조명광원을 가진 광학장치

Info

Publication number
KR20050016990A
KR20050016990A KR10-2005-7000224A KR20057000224A KR20050016990A KR 20050016990 A KR20050016990 A KR 20050016990A KR 20057000224 A KR20057000224 A KR 20057000224A KR 20050016990 A KR20050016990 A KR 20050016990A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
projection
light source
light
optical device
individual
Prior art date
Application number
KR10-2005-7000224A
Other languages
English (en)
Inventor
디터 바더
노르베르트 렝
요하네스 방글러
Original Assignee
칼 짜이스 에스엠테 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칼 짜이스 에스엠테 아게 filed Critical 칼 짜이스 에스엠테 아게
Priority to KR10-2005-7000224A priority Critical patent/KR20050016990A/ko
Publication of KR20050016990A publication Critical patent/KR20050016990A/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70075Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0605Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors
    • G02B17/0615Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using two curved mirrors off-axis or unobscured systems in wich all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70083Non-homogeneous intensity distribution in the mask plane
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • G03F7/70966Birefringence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

광선(107)을 형성하는 방식의 개별광선(112)의 선택생성을 위한 제어장치(220; 320; 420)가 주어진 경우에 선택된 개별 광선(112)을 통하여 미리 정할 수 있는 것을 특징으로 하는 대상을 조명하는 다수의 개별 광선이 있는 매트릭스 방식의 2차원으로 구성된 광선을 발생시키는 광원이 있는 광학장치

Description

조명광원을 가진 광학장치{OPTICAL DEVICE COMPRISING AN LIGHT SOURCE}
본 발명은 청구범위 제 1항의 전제부에 따른 조명광원을 가진 광학장치 및, 청구범위 제 10항의 전제부에 따른 투사노출장치에 관한 것이다.
상기 형태의 장치는 마이크로리소그라피에서 이용되는 것과 같이 투사노출장치의 투사광원으로서 제공되어 실제로 중요하다. 상기 형태의 투사광원에 있어서 기본적 관계들이 예를 들어 설명된다. 대상물의 이미지 형성을 개선하기 위하여 대상물의 조명작용이 서로 다른 조명설정상태를 가진 이미지형성광학장치에 의해 수행되는 모든 형태의 광학장치에서 본 발명은 이용될 수 있다. '조명설정상태'는 조명광학장치의 동공막내에서 조명광선의 강도분포를 의미한다.
'조명사이클'은 대상물을 조명하는 단계의 시작 및 종료사이의 시간을 의미한다. 사용되는 조명기술에 따라 원형을 조명하기 위해 몇 개의 조명단계들이 필요하다.
'광학조명광선'은 특히 투과성의 광학부품들에서 이용될 수 있고 가시광선, 적외선 또는 자외선 파장영역에 해당하는 파장들을 가진 조명광선을 나타낸다.
청구범위 제 1항의 전제부에 기술된 장치가 미국특허 제 US 5,091,744 A호에서 투사광원 및 투사노출장치로 알려져 있다. 상기 장치내에서, 투사광선을 구성하는 복수개의 개별광선들이 불필요한 간섭현상을 감소시키고 불규칙적인 투사광선을 발생시키기 위해 이용될 수 있다. 광학적 노출파장으로 이루어지는 제한된 범위의 해상도를 가지는 조명요구조건들이 상기 형태의 투사노출장치에 의해 충분히 만족되지 않는다.
도 1은 투사노출장치의 조명광학장치를 도시한 개략도.
도 2는 도 1과 비교할 때 상대적으로 적은 부품들로 한정되며 도 1과 유사하고 투사광원을 가지고 본 발명을 따르는 투사노출장치의 일부분을 도시한 도면.
도 3은 도 2와 유사한 투사광원의 확대 평면도.
도 4 내지 7은 서로 다른 조명설정상태를 형성하기 위하여 도 3의 투사광원을 트리거(trigger)하기 위한 실시예들을 도시한 도면.
도 8 내지 9는 도 2 및 도 3에 도시되고 본 발명을 따르는 투사광원의 변형예를 도시한 평면도.
도 10은 웨이퍼 검사를 위한 장치의 광학적 구조를 도시한 도면.
*부호설명*
1 : 레이저 7 : 투사광선
2 : 줌 대물렌즈 8 : 회절광학요소
3 : 레티클
본 발명의 제 1목적은 서두에 설명한 상기 장치를 더욱 개선하여 해상도에 관한 엄격한 요구조건들을 만족시키고 조명되는 대상물에 관한 이미지를 위해 상기 장치가 이용되는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 목적은 제 1항의 특징을 가진 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 제어장치에 의하면, 각각의 이미지 요구조건들에 적응되는 조명설정상태의 정해진 형태들이 신속하고 다양하게 발생될 수 있다. 조명과정동안 조명되는 대상물의 구조에 따라 조명설정상태가 변화한다. 예를 들어, 4극 분포의 균형화와 같이 조명설정상태의 극균형이 조명과정의 연속작업들동안 보정될 수 있다.
서로 다른 조명설정상태를 결정하기 위하여 투사노출의 범위내에서, 교체가능한 홀더(holder)들내에서 교체가능하게 배열된 조리개에 의해 상기 설정상태가 제공된다. 광선이 입사될 때 조리개가 불필요하게 열응력을 받는 광선이 발생되기 때문에, 상기 형태의 조리개가 이용되면 필연적으로 조명효율이 감소된다. 본 발명의 광학장치에 의하면, 이상적인 경우에 광선이 정밀하게 형성되고 이용된다. 그 결과 조명효율을 높이고 광학부품에 대한 열부하를 감소시킨다.
제 2 항의 장치에 있어서 각각의 개별광원을 원하는 대로 작동시켜서 서로 다른 조명설정상태가 용이하게 형성된다.
제 3항의 장치에 있어서 매트릭스형태로 배열된 개별 광원들에 의해 조명광선의 형상을 정해진 조명설정상태로 양호하게 근사시킬 수 있다.
제 4항의 선택적 장치는 광원매트릭스보다 더 간단하게 구성된다. 굴절에 의해 동기화되는 개별광원을 조작하여 정해진 조명설정상태가 구해질수 있다.
광원매트릭스의 또 다른 선택적 실시예가 제 5항에 제공된다. 텔레비전 영상의 합성과 같이 행 주사(scanning) 및 열 주사를 동기화하여 중첩시키면 정해진 조명설정상태가 형성된다.
제 6항의 레이저 다이오드는 긴 사용수명을 가진다. 추가로, 레이저 다이오드는 높은 효율로 인하여 열방출이 적다. 레이저 다이오드는 매트릭스 배열과 같이 근접하게 위치한 그룹을 형성하도록 합쳐진다.
제 7항을 따르는 솔리드 스테이트(solid-state)형 레이저가 이용된다. 상기 형태의 개별광원에 의해 높은 개별 발광효율을 얻을 수 있다.
제 8항의 투사광원 및 제 9항의 웨이퍼 검사용 장치가 본 발명에 따라 구성된다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명을 따르는 광학장치의 장점이 효과적으로 이용되는 투사노출장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면 상기 목적은 제 10항의 특징을 가진 투사노출장치에 의해 달성된다.
조명광학장치의 동공면내에 또는 동공면과 근접하게 위치하고 본 발명을 따르는 투사광원이 제공되면, 정해진 조명설정상태가 최적으로 설계될 수 있고, 그 결과 동공면의 구성영역내에 배열되어야 하는 필터 또는 조리개에 기인한 손실이 발생하지 않는다. 상기 형태의 투사노출장치는 반도체 산업에서 마이크로리소그라피에 의한 칩제조 또는 평판표시 스크린의 제조에서 적합하다.
제 11항의 균일화장치는 본 발명에 따라 개별 광선을 형성하는 투사광선을 형성하는 작업을 최적화한다.
다른 투사광원과 연관하여, 제 12항의 유리봉은 균일화장치에 적합하다.
제 14항의 필터에 의해 투사광선의 스펙트럼순도가 향상되고, 상기 투사광선이 본 발명에 따라 투사광원에 의해 형성되며, 또한 상기 투사광선의 이미지 특성을 개선시킨다.
본 발명의 실시예들이 도면들을 기초하여 상세히 설명된다.
종래기술을 따르는 투사노출(projection exposure)장치가 도 1에 도시되고 투사광을 형성하고 미리 설정하기 위해 이용되며, 상기 투사광원에 의해 레티클이 조명된다. 도면에 도시되지 않은 투사광학장치에 의해 도면에 도시되지 않은 웨이퍼위에 전달되고 이미지형성되는 원래의 구조가 상기 레티클에 포함된다. 투사광을 형성하기 위해 이용되는 전체 광학부품들이 '조명광학장치'로서 설명된다.
레이저(1)는 투사광원에 의해 이용된다. 레이저는 투사광선(7)을 발생시키고 도 1에서 특정영역에만 제공된다. 레이저(1)의 하류위치에 배열된 광학경로내에서 상기 투사광선(7)이 줌대물렌즈(2)에 의해 확대된다. 계속해서 투사광선(7)은 회절광학요소(8)를 통과하고 투사광선을 유리봉(5)의 입사면(5e)에 전달하는 대물렌즈(4)를 통과한다. 다음에 다중 내부반사에 의해 상기 유리봉은 투사광선(7)을 혼합하고 균일하게 만든다. 유리봉(5)의 표면내에 조명광학장치의 필드(field)평면이 위치하고, 필드평면내에 레티클 마스크 시스템(REMA)이 배열된다. 상기 필드평면이 조정가능한 필드스톱(field stop)(51)에 의해 형성된다.
필드스톱을 통과한 후에 투사광선(7)은 렌즈군(61,63,65), 반사경(64) 및 동공면(62)을 가진 대물렌즈(6)를 통과한다. 대물렌즈(6)는 필드스톱(51)의 필드평면을 레티클(3)위에 이미지제공한다.
도 2는 도 1의 배열에 포함된 레이저(1), 줌대물렌즈(2) 및 회절광학요소(8)를 대체하는 본 발명의 투사광원(110)이 도시된다. 나머지 다른 부분은 도 1의 투사노출장치의 나머지 부분과 일치하므로 도 2에 도시되지 않는다. 도면들에서 도 1을 참고하여 설명된 부분들에 해당하는 부분들은 도면부호(100)로 설명된다.
투사광원(110)은 조명광학장치의 동공면에 배열된다. 투사광원은 이차원 격자의 매트릭스로 배열된 다수의 UV 레이저 다이오드(111)들로 구성된다. 레이저 다이오드(111)의 갯수는 적어도 225개이고 약 500 내지 1000개이다. 각 UV 레이저 다이오드는 375 nm의 평균 파장과 수 mW의 평균출력을 가진 광선(112)을 방출한다. 광선(112)은 10°발산특성을 가진다.
대물렌즈(104)는 광선(112)을 유리봉(105)의 입사면(105a)에 전달하고, 광선(112)으로 구성된 투사광선(107)이 상기 유리봉내에서 균일화된다. 대물렌즈(104)는 종래기술의 대물렌즈 또는 미세렌즈의 배열로 구성된다. 유리봉(105) 및 투사노출장치의 관련 부품들은 도 1의 종래기술을 따르는 투사노출장치에 해당하므로 다시 설명하지 않는다.
배열을 이해하기 위하여, 도 2를 참고할 때 대물렌즈(104)를 통과하고 유리봉(105)의 입사면(105e)사이의 공기간극내에서 가장 외측의 광선(112)의 여분광선들이 광선경로를 형성한다.
UV 레이저 다이오드가 형성하는 스펙트럼 방출에 관한 밴드폭을 감소시키기 위하여, 도 2에 점선으로 표시된 간섭필터(132)가 투사광원(110) 및 대물렌즈(104)사이에 위치한다.
도 3은 투사광원(210)의 평면도이고, 도 2의 투사광원(110)과 비교하여 상대적으로 적은 개수의 UV 레이저 다이오드(211)들이 제공된 것이외에는 도 2의 투사광원(110)과 동일하다.
원형의 테두리면(214)을 가진 격자형상의 지지프레임(213)에 의해 UV 레이저 다이오드(211)가 수용된다. 테두리면내에서 고정 프레임은 동일한 크기를 가지고 정사각형인 다수의 지지소켓(215)을 가지고, 각각의 소켓내에 하나의 UV 레이저 다이오드(211)가 수용된다.
UV 레이저 다이오드(211)의 매트릭스 배열에 의해 지지소켓(215)의 격자형 구조가 결정되고, 상기 격자형 배열은 상기 다이오드들을 한정하는 테두리면(214)내에 배열된다. 레이저 다이오드 매트릭스 배열은 (도 3의 직교좌표계의 x 방향으로 연장되는 )22행 및 (y 방향으로 연장되는 )22열로 세분화된다. 테두리면(214)에 의해 원형경계가 형성되므로 변부들에 위치한 행 및 열들은 단지 8개의 UV 레이저 다이오드(211)를 나타내고, 8개의 중심 행 및 열들은 22개의 UV 레이저 다이오드(211)를 나타낸다. 또한 392개의 UV 레이저 다이오드들이 투사광원(210)내에 제공된다.
각각의 행들은 행제어선 Zi(i=1,2,...22)에 의해 행 멀티플렉서(216)에 연결된다. 같은 방법에 의해 매트릭스의 열은 열제어선 Si(i=1,2,...22)에 의해 열 멀티플렉서(217)에 연결된다. 제어선(218,219)들을 통해행 멀티플렉서(216) 및 열 멀티플렉서(217)가 제어장치(220)에 연결된다.
투사광원(110,210)의 이용예가 투사광원(210)을 기초하여 하기에 설명된다.
투사노출장치에 대해 레티클(3)에 관한 원래의 구조가 형성하는 이미지 요구에 의존하여, 제어장치(220)에 의해 적합한 조명설정상태가 조정된다. UV광선을 방출하기 위하여, 조명설정상태에 의존하여 서로 다른 그룹의 UV 레이저 다이오드(211)들이 작동된다. 이 과정에서 UV 레이저 다이오드(211)의 매트릭스 위치(행 i, 열 j)에 해당하는 제어선 (Zi,Sj)들의 쌍에 동시에 에너지를 공급하여 UV 레이저 다이오드(211)가 활성화된다.
가장 간단한 형태의 조명에 있어서, 모든 UV 레이저 다이오드(211)가 활성화되어, 조명광학장치의 동공면이 자외선으로 완전히 채워진다.
도 4 내지 도7을 기초하여, 다른 조명설정상태가 설명되고, 멀티플렉서(216,217) 및 제어장치(220)가 없는 투사광원(210)이 도시된다.
도 4의 조명설정상태를 참고할 때, 중앙의 행 제어선(Z8 내지 Z15) 및 중앙의 열 제어선(S8 내지 S15)에 선택적으로 에너지가 제공되어, 도 4에서 점선의 원으로 도시된 지지프레임(213)의 중앙영역내에서 UV 레이저 다이오드(211)들에 에너지가 제공된다. UV 레이저 다이오드(211)의 활성화상태가 십자로 표시된다.
도 5의 선택적 조명설정상태에서 쌍극조명(dipole illumination)이 도시된다. 행제어선(Z9 내지 Z14) 및 열제어선(S1 내지 S6 및 S17 내지 S22)에 에너지가 제공되어, 두 개의 그룹의 UV 레이저 다이오드(211)들은 에너지를 공급받고 도 5에서 쇄선으로 도시된 두 개의 경계선들로 표시된 영역내에 배열된다.
도 6은 사극조명(quadrupole illumination)을 형성하는 조명설정상태의 또 다른 변형예를 도시한다. 행제어선(Z4 내지 Z9 및 Z14 내지 Z19) 및 열제어선(S4 내지 S9 및 S14 내지 S19)에 에너지가 제공되어, 4개 그룹의 UV 레이저 다이오드(211)들이 도 6에서 원형 쇄선으로 표시된 네 개의 영역들내에 배열되고 에너지를 공급받는다.
도 7을 참고할 때, 조명설정상태의 또 다른 실시예로서 원형의 조명설정상태가 제공된다. 행제어선(Z3 내지 Z20) 및 열제어선(S3 내지 S20)에 에너지가 제공되어, UV 레이저 다이오드(211)들은 도 7에서 동심을 이루는 두 개의 원형쇄선들로 표시된 원형 영역내에 배열된다.
레티클(3)에 관한 원래의 구조에 대한 조명요구조건에 따라, 상기 조명설정상태 및 다른 조명설정상태가 제어장치(220)에 의해 적합한 트리거작용으로 조절된다. 특히, 도 4 내지 도 7에 도시된 조명설정상태에 있어서 활성화되는 영역들의 반경, 도 5(쌍극) 및 도 6(사극)에 도시된 조명설정상태 및 활성화된 영역의 형상 및 개수가 이미지 요구조건에 따라 정해진다.
도 8 및 도9를 참고할 때, 본 발명을 따르는 투사광원의 또 다른 변형예가 도시된다. 도 8 및 도 9는 투사광원들의 평면도를 도시하고, 즉 UV 레이저 다이오드의 반경방향은 관측자 방향에서 도면과 수직이다.
도 8의 투사광원(310)은 하나의 UV 레이저 다이오드 라인(321)을 나타내고, UV 레이저 다이오드 라인은 선형의 지지프레임(313)내에서 총 24개의 UV 레이저 다이오드(311)들을 가진다. UV 레이저 다이오드(311)는 제어라인 Si(i=1,2,...24)에 의해 제어장치(320)와 연결된다. 도 8에서 개략적으로 표시된 기계적 커플링(322)을 통해 레이저 다이오드 라인(321)은 액츄에이터(323)에 연결되고, 액츄에이터는 제어라인(324)을 통해 제어장치(320)에 연결된다. 액츄에이터(323)에 의해 레이저 다이오드 라인(321)은 라인축에 대해서 정해진 각도 범위를 회전 가능하다.
투사광원(310)은 하기 방법으로 작동한다.
정해지는 조명설정상태에 따라, 제어장치(320)는 제어선(Si) 및 제어라인(324)에 에너지를 동시에 공급하여, 투사 사이클동안 동기화되는 제어선(Si)에 에너지를 공급하여 레이저 다이오드 선(321)이 세로축주위에서 고정상태의 주파수로 선회하여 중첩되여 투사광선의 원하는 조명설정상태가 구해진다.
이와 관련하여 투사 사이클은 레이저 다이오드 선(321)의 선회운동에 관한 적어도 한 개의 총 주기에 해당하는 지속시간을 가진다. 투사광선(310)이 상기 투사사이클내에 있을 때, 제어장치(320)에 의해 적합한 동기화 트리거작용이 이루어지면 도 3의 배열을 참고하여 설명된 조명설정상태가 구해질 수 있다.
도 9의 투사광원은 하나의 UV 레이저 투사광원(411)이다. UV 레이저 투사광원이 지지프레임(413)내에 배열된다. 기계적 커플링(425)으로 UV 레이저 다이오드(411)는 열 주사장치(426)에 연결된다. 기계적 커플링(427)은 UV 레이저 다이오드(411)를 행 주사장치(428)에 연결시킨다. 제어선(429,430)에 의해 주사장치(426, 428)는 제어장치(420)에 연결된다.
기계적 커플링(425)에 의해 정해진 각도범위에서 도 9의 도면과 수직으로 위한 축주위에서 상기 UV 레이저 다이오드(411)가 회전될 수 있다. 기계적 커플링(427)에 의해 정해진 각도범위에서 도 9의 도면에 대해 수평인축주위에서 UV 레이저 다이오드(411)가 회전될 수 있다.
투사광원(410)은 하기 방법으로 작동한다.
정해지는 조명설정상태에 따라 제어장치(420)는 주사장치(426,428)를 제어선(429,430)을 이용하여 동기화하여 작동시켜서, 투사사이클동안 두 개의 회전축주위에서 기계적 커플링(425,427)을 고정주파수로 회전운동하고 UV 레이저 다이오드(411)를 동기화시켜 작동시키면 앞서 설명한 방법과 유사하게 연속적으로 형성되고 매트릭스형태로 배열된 다수의 광선들이 UV 레이저 다이오드(411)의 순간방향설정에 기인하여 제어장치(420)에 의해 선택될 수 있다. UV 레이저 다이오드(411)의 순간방향설정에 따라 형성된 광선들이 선택되면, 투사광선의 원하는 조명설정상태가 구해진다.
이와 관련하여 주사장치(426,428)의 회전운동에 관한 총주기의 최소공배수에 해당하는 지속시간으로 투사사이클이 제공된다. 상기 투사 사이클 내에서 투사광원(410)이 작동할 때 제어장치(420)를 적합하게 동기화하여 작동시키면, 도 3의 배열을 참고하여 설명된 조명설정상태가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 선택적으로 광파 가이드에 의해 안내되는 다른 광원들이 UV 레이저 다이오드를 대체하여 이용될 수 있고, 예를 들어, 주파수 배수의 솔리드-스테이트 레이저(solid state laser)가 이용될 수 있다. 이와 관련하여 Q-스위치를 가지거나 모드 구속식인 3배 주파수 또는 4배 주파수방식의 Nd:YAG 레이저가 이용될 수 있다.
광선을 균일하게 형성하기 위하여, 상기 유리봉 대신에 마이크로 렌즈배열이 이용될 수 있다.
더욱 양호한 패키지 밀도를 구하기 위해, 개별 광원은 허니컴구조 또는 고리구조로 배열될 수 있다.
도 10을 참고할 때, 반도체 제조공정에서 생산된 웨이퍼를 검사하기 위하여 마이크로리소그라피에서 사용되는 본 발명의 광학기기가 또 다른 실시예로서 제공된다. 상기 장치는 광원에 의해 다이오드 배열(510)을 가지고, 상기 다이오드 배열은 다수의 개별 광선으로 형성된 광선(512)을 발생시킨다. 렌즈(504)에 의해 상기 광선(512)이 균일화 유리봉(505)으로 연결된다. 유리봉(505)에서 방출된 광선이 두 개의 집광렌즈(580,581)에 의해 평행하게 배열되고, 두 개의 집광렌즈들사이에 박막(582)이 배열된다. 반사경(583) 및 부분적으로 전달하는 전달경(584)을 이용하고 현미경 대물렌즈(585)를 통해 검사되고 조명되는 웨이퍼(586)에 광선이 도달한다.
웨이퍼(586)에서 방출된 광선이 현미경 대물렌즈(585)를 반대방향으로 통과하고 다수의 전달경(584)에 의해 광선의 경로로부터 분리된다. 렌즈(587)에 의해 CCD 배열(588)위에 광선이 이미지형성된다. 상기 배열에 의해 형성된 이미지가 시각적으로 자동평가된다.
광원에 의해 다이오드 배열(510)을 이용하고 개별 다이오드가 적합하게 작동하면, 조명설정상태가 매우 신속하게 변경되고 관련 웨이퍼(586)에 대해 고려되는 서로 다른 구조에 조명설정상태가 적응된다.

Claims (14)

  1. 대상물을 조명하기 위하여 다수의 개별 광선이 매트릭스 방식의 2차원으로 구성된 광선을 발생시키고 광원을 가진 광학장치에 있어서,
    개별 광선(112)들을 선택적으로 발생시키기 위한 제어장치(220; 320; 420)가 제공되고, 주어진 경우에서 선택된 개별 광선(112)을 통해 광선(107)의 형태가 정해지는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  2. 제 1항에 있어서, 매트릭스형태로 다수의 개별 광원(111; 211)들이 배열되고, 광원(111; 211)들이 개별 광선(112)을 방출하도록 광원들이 작동되고, 작동된 광원(111; 211)의 전체 개별 광선(112)들이 조명 광선(107)과 동기화되는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  3. 제 2항에 있어서, 225개 이상 또는 500개 이상의 개별 광원(111; 211)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  4. 제 1항에 있어서, 제 1방향으로 행을 이루며 배열되되는 다수의 개별광원(311)들을 가지고, 광선을 발생시키기 위해 조명 사이클동안 제 2방향으로 개별광선들을 제어하며 굴절시키는 주사장치(323)을 가지며, 상기 제 2 방향이 제 1방향과 수직이고 개별광선의 반경방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  5. 제 1항에 있어서, 광선을 방출하는 개별광원(411)과 주사장치(426, 428)를 가지고, 광선을 발생시키기 위하여 주사장치(426, 428)조명사이클동안 서로 수직이고 개별 광원(411)의 반경방향에 대해 수직인 두 개의 방향들로 광선을 제어하고 굴절시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  6. 전항들중 한 항에 있어서, 레이저 다이오드 형태의 적어도 한 개의 개별 광원(111; 211; 311; 411)을 특징으로 하는 광학장치.
  7. 제 1 내지 5항 중 한 항에 있어서, 주파수 증배식 솔리드-스테이트 레이저형태의 개별 광원을 특징으로 하는 광학장치.
  8. 전항들중 한 항에 있어서, 투사노출장치인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  9. 제 1 내지 7항 중 한 항에 있어서, 웨이퍼 검사를 위한 장치의 일부인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  10. 투사광선을 발생시키는 투사광원으로 원형의 이미지를 형성하기 위하여 투사광원 및 원형사이에 배열되고 투사광선을 형성하는 조명광학장치 및, 이미지 및 원형사이에 배열된 투사광학장치에 의해 마이크로리소그라피를 위한 투사노출장치에 있어서,
    투사광원(110; 210; 310; 410)이 청구범위 제 1 내지 7항 중 한 항에 따라 구성되고 조명광학장치의 동공면내에 또는 동공면과 근접한 위치에 배열된 것을 특징으로 하는 투사노출장치.
  11. 제 10항에 있어서, 투사광선(107)의 강도분배를 위하여 균일화 장치(105)가 투사광원(110)의 하류위치에 배열되는 것을 특징으로 하는 투사노출장치.
  12. 제 11항에 있어서, 균일화 장치가 유리봉(105)으로 구성된 것을 특징으로 하는 투사노출장치.
  13. 제 11항에 있어서, 균일화 장치가 마이크로 렌즈의 배열로 구성된 것을 특징으로 하는 투사노출장치.
  14. 제 10 내지 13항 중 한 항에 있어서, 투사광원(110)의 스펙트럼 방출의 밴드폭을 감소시키기 위하여 투사광원(110)의 하류위치에 배열되는 필터(132)를 특징으로 하는 투사노출장치.
KR10-2005-7000224A 2002-07-08 2003-06-18 조명광원을 가진 광학장치 KR20050016990A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2005-7000224A KR20050016990A (ko) 2002-07-08 2003-06-18 조명광원을 가진 광학장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10230652.4 2002-07-08
KR10-2005-7000224A KR20050016990A (ko) 2002-07-08 2003-06-18 조명광원을 가진 광학장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050016990A true KR20050016990A (ko) 2005-02-21

Family

ID=41783718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2005-7000224A KR20050016990A (ko) 2002-07-08 2003-06-18 조명광원을 가진 광학장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050016990A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI450048B (zh) 照明光學系統、曝光裝置以及元件製造方法
JP5687013B2 (ja) 露光装置および光源装置
TWI397786B (zh) 用於投影微影之照明光學單元
TWI470171B (zh) 具有螢光元件的顏色可調光源單元
JP3338028B2 (ja) 走査式マイクロ・リソグラフィー・システム用の照明設計
US20050226000A1 (en) Optical apparatus for illuminating an object
US7310186B2 (en) Uniform multiple light source etendue
JP6253163B2 (ja) 投影リソグラフィのための照明光学ユニット
KR101813307B1 (ko) 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치의 조명 시스템
KR102013479B1 (ko) Euv 투영 리소그래피 투영 노광 장치용 조명 시스템
KR20100127848A (ko) Euv 마이크로리소그래피용 투사 조명 시스템
KR20110039446A (ko) 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템
US8330938B2 (en) Solid-state array for lithography illumination
US10440335B2 (en) Treatment of light by means of an optical device
JP2009111223A (ja) 空間光変調ユニット、照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
JP2021047444A (ja) 照明装置及び方法、露光装置及び方法、並びにデバイス製造方法
TWI627509B (zh) 用於投影曝光設備以產生合用的輸出光束的euv光源
JPH07263312A (ja) 照明光学装置
KR20050016990A (ko) 조명광원을 가진 광학장치
JP2006133635A (ja) 照明光学装置及び光学装置
JPH11260705A (ja) 露光装置
US9746779B2 (en) Illumination optical unit for projection lithography
WO2024038535A1 (ja) 照明ユニット、露光装置、及び露光方法
JPH08148414A (ja) 照明装置及び露光装置
JPS62100724A (ja) 照明光学系

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination