KR20070101179A - 줌 대물렌즈를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 바람직한 파장 λ의 광원으로부터의 복사를 이용하여, 주어진 조명 강도를 가지고 필드 평면의 필드를 조명하기 위한 그리고 동공평면에서의 주어진 형상과 크기의 조명된 영역을 제공하기 위한 조명시스템을 설계함으로써 해결된다. 조명시스템은 복사가 광원으로부터 필드평면 및 동공평면으로 향해지도록 하는 방법으로 배열되는 다수의 소자들을 포함하고, 여기에서 조명시스템은 반사 조명시스템(catoptric illumination system)이고 동공평면에서 조명된 영역의 크기는 계속 변경될 수 있고 반면 바람직하게는 필드평면에서의 조명된 영역뿐만 아니라 동공 평면에서의 조명된 영역의 형상이 대부분 변하지않고 남아있다. 바람직하게는, 동공평면에서의 조명된 영역의 크기는 ±10% 만큼, 더 바람직하게는 ±25% 만큼, 특별히 바람직하게는 ±40% 만큼 계속 바뀔 수 있다.

조명시스템(illumination system), 필드평면, 동공평면, 크기, 형상, 패싯티드 광학소자, 반사소자, 채움율, 투영 대물렌즈

Description

줌 대물렌즈를 구비한 조명 시스템{Illumination System With Zoom Objective}

도 1a는 마이크로리소그래피 노출장치의 일반적인 구조를 나타내고,

도 1b는 물체-측 개구수 NA의 정의를 도시하고,

도 1c는 거울 표면에서 입사각의 정의를 도시하고,

도 1d는 물체평면에서 필드를 제시하고,

도 1e는 개별적 광학소자들을 갖는 본 발명에 따른 투영노출장치의 측면도를 제시하고,

도 2는 필드면(필드 패싯)들을 갖는 첫째 패싯티드 광학소자를 제시하고,

도 3은 동공면(퓨필 패싯)들을 갖는 둘째 패싯티드 광학소자를 제시하고,

도 4-5는 조명시스템의 동공평면에서의 다른 조명들을 도시하고,

도 6은 제2의 광원에 대해 실질적으로 동일한 거리를 갖는 두 위치에서의 동공면(퓨필 패싯)들의 배치를 제시하고,

도 7은 필드-형성 거울들을 갖춘 본 발명에 따른 시스템의 첫째의 실시예를 제시하고,

도 8은 아치-형상 필드면(필드 패싯)들을 갖는 본 발명에 따른 시스템의 둘 째 실시예를 제시하고,

도 9a-c는 동공에서 조명 및 요컨대 세팅이 필드면 거울로부터 동공면 거울까지의 거리를 변화시킴으로써 변화되는 실시예를 나타낸다.

본 발명은 광원으로부터의 복사(radiation)로 필드 평면(field plane)의 필드를 조명하도록 그리고 동시에 동공 평면(퓨필 평면, pupil plane)을 조명하도록 설계된 조명시스템(illumination system)에 관한 것이다.

투영 노출장치의 투영 대물렌즈 또는 조명시스템에서 적용되는 광학 소자들(optical elements) 중에서, 하나는 두 개의 다른 부류, 즉, 소위 굴절광학 소자들(dioptric elements)과 반사광학 소자들(catoptric elements) 사이에서 대체적인 구별을 지을 수 있다. 굴절광학 소자들은 굴절소자들 또는 렌즈 소자들이고, 반면에 반사광학 소자들은 반사소자들 또는 반사소자들이다. 오로지 굴절광학 소자들을 구비한 조명시스템 또는 투영 대물렌즈(projection objective)는 굴절 조명시스템 또는 굴절 투영 대물렌즈로 언급되고, 반면에 오로지 반사광학 소자들을 구비한 시스템은 반사 조명 시스템 또는 반사 투영 대물렌즈로 언급된다. 만일 반사소자들뿐만 아니라 굴절소자들이 조명시스템 또는 투영 대물렌즈에 사용된다면, 그것은 반 사굴절 조명시스템 또는 반사굴절 투영 대물렌즈로 언급된다.

전자부품들의 구조의 폭이, 특히 서브-마이크론(sub-micron) 범위로, 더 축소되도록 하기 위해서, 마이크로리소그래피 공정에 사용되는 빛의 더 짧은 파장을 사용하는 것이 유익하다. 이 같은 종류의 구조의 제작에 있어서, 193nm 이하의 파장을 갖는 빛을, 즉 소위 VUV(원자외선, very deep ultraviolet)복사 또는 또한 EUV(극자외선, extreme ultraviolet) 복사로 불리는 백색 X-선을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 타입의 복사(radiation)를 이용하는 투영 노출 장치용 조명 시스템들은 다수의 인용문헌에 개시되어 있다. 예를 들면 US 6,198,793과 US 6,438,199는 필드 평면에서 필드의 조명용 및 출사동공(exit pupil)의 조명용 조명 시스템을 개시하고, 여기에서 조명시스템은 실질적으로 직사각형 래스터 요소들(rectangular raster elements)을 갖는 첫째의 작은 면이 있는 광학소자(패싯티드 광학소자, facetted optical elememt)를 구비하고 있다. US 6,198,793 및 US 6,438,199에 따른 시스템에 있어서, 필드는 그레이징-입사 거울(grazing-incidence mirror)에 의하여 형성된다.

이중-면이 있는(더블-패싯티드, double-faceted) 조명시스템은 US 6,195,201로부터 알려진 바와 같다. 그렇지만, 이 시스템에 있어서 필드는 그레이징-입사 거 울에 의하지 않고 형성되나, 개개의 필드 면(필드 패싯, field facet)들은 이미 필드의 형상으로, 즉 고리형 필드(링 필드, ring field)가 필드 평면에서 조명되게 되는 경우에 아크-모양으로 형성된다.

조명시스템의 동공(pupil)에서 조명의 변화, 즉 조명 세팅(illuminaton setting)의 변화는 다음의 인용문헌들에서 개시되어 왔다.

US 6,658,084에서 기재된 바와 같이, 다른 조명들, 소위 조명 세팅들은 첫째 패싯티드 광학소자를 교체함으로써 이중-면이 있는(더블-패싯티드) 조명 시스템의 동공 평면에 설치될 수 있다. 그러나, 이런 종류의 시스템은 일반적으로 둘째 패싯티드 광학소자(facetted optical elememt)는 첫째 패싯티드 광학소자보다 더 많은 면(패싯, facet)들을 구비하여야 하고, 높은 제조비용을 포함하는 불이익을 갖는다.

앞서 언급한 설명에 대한 가능한 대안으로써, 조리개(어퍼쳐 스톱, aperture stop)들은 둘째 패싯티드 광학소자의, 즉 동공면(퓨필 패싯, pupil facet)들을 갖는 패싯티드 광학소자의 평면 또는 결합평면(컨쥬게이트 평면, conjugate plane)에 놓여 질 수 있다. 더 가능성 있는 것으로서, 조리개들은 첫째 패싯티드 광학소자의 첫째 래스터 요소들의 일부로부터 빛을 가리기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이것은 빛(light)의 손실에 이르게 된다.

필드면 거울(필드패싯 거울, field facet mirror)의 조명(illumination)을 변경함으로써 조명 세팅이 변경되는 시스템은 US 6,704,095에서 개시되어 있다. 이 인용문헌에 따라, 첫째 필드면 거울에의 조명 세팅은 다른 방법으로, 예를 들면 그레이징-입사 거울에 의하여 또는 또한 첫째 필드면 거울의 조명이 변경될 수 있는 줌(zoom) 시스템에 의하여 이루어진다.

굴절-즉, 굴절광학- 조명시스템들에 관하여, 동공에서 조명, 및 요컨대 조명 세팅이 동공평면에서 작은 면이 있는 굴절광학 소자(패싯티드 굴절광학 소자, facetted dioptric element)를 이동시킴으로써 어떻게 변경될 수 있는지에 대한 개념은 US 5,237,367에 개시되어 있다.

동공평면에서의 조명이 변경될 수 있는 것으로, 반사공학 그룹에서 투영노출장치용 조명시스템은 WO 2006/021419에서 개시되어 있다.

동공평면에서의 조명들, 소위 조명세팅들,은 다른 형상들, 예를 들면 원형, 환형 또는 다극형(muti-polar shape)을 구비할 수 있다. 원형 또는 환형 조명들에 관하여, 동공평면에서의 조명의 광도(magnitude of the illumination)는 채움율(filling ratio) σ에 의해 표시된다. 정의에 따라, 만일 조명시스템의 동공이 완전하게 조명되면 σ=1 이다. 만일 동공이 전체로 조명되지 않는다면, 채움율(은 1보다 작다.

채움율(filling ratio)에 대한 정의는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 익숙하다.

원형 조명에 대한 채움율 σ는

로서 정의된다. 여기에서,

은 출사동공(exit pupil)에서의 조명의 반경을 나타내고,

는 투영 노출장치의 투영 대물렌즈의 물체-측 개구수(numerical aperture) NA와 일치하는, 조명시스템의 개구수 NA의 반경을 나타낸다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 약점을 극복하고 그리고 특히 193nm 이하, 바람직하게는 100nm 이하,의 파장에 그리고 14nm 미만의 파장을 갖는 EUV 범위에 대해 특히 선호되게 적합한 조명시스템을 제공하기 위한 것이고, 여기에서 출사동공(exit pupil)에서의 조명의 가변 세팅이 앞서 언급된 종래 기술 범위의 불이익과 마주침이 없이 가능하다.

본 발명의 첫 번째 양상 하에서, 이 과제는 바람직한 파장 λ의 광원으로부터의 복사를 이용하여, 주어진 조명 강도를 가지고 필드 평면의 필드를 조명하기 위한 그리고 동공평면(pupil plane)에서의 주어진 형상과 크기의 조명된 영역을 제공하기 위한 조명시스템을 설계함으로써 해결된다. 조명시스템은 복사가 광원으로부터 필드평면 및 동공평면으로 향해지도록 하는 방법으로 배열되는 다수의 소자들을 포함하고, 여기에서 조명시스템은 반사 조명시스템(catoptric illumination system)이고 동공평면에서 조명된 영역의 크기는 계속 변경될 수 있고 반면 바람직하게는 필드평면에서의 조명된 영역뿐만 아니라 동공 평면에서의 조명된 영역의 형상이 대부분 변하지않고 남아있다. 바람직하게는, 동공평면에서의 조명된 영역의 크기는 ±10% 만큼, 더 바람직하게는 ±25% 만큼, 특별히 바람직하게는 ±40% 만큼 계속 바뀔 수 있다.

용어 " 필드평면에서의 조명된 영역"은 필드 형상, 필드 크기 및 필드에서의 세기분포(조명강도)를 포함한다.

바람직하게는, 조명된 영역의 계속적인 변화는 다수의 광학소자들 중에서 적어도 두 개의 광학소자들 사이의 거리가 변하고 두 개의 광학소자들이 적어도 하나의 패싯티드 광학소자(facetted optical element)를 포함하는 배치에 의해 이루어진다.

여기에서 언급된 조명시스템과 투영 노출장치는 다수의 다른 파장들, 예들 들면 UV 또는 DUV 범위에서의 파장들을 갖고 작동하도록 설계될 수 있다. 보기로써 주어지는 실시예들은 EUV 파장에서 작동에 가급적 적합하게 설계된다. 본 발명의 더 나아간 형상에 있어서, 하나 또는 그 이상의 파장들을 가지고 또는 파장들의 범위에서 사용에 적합하게 설계된 실시예들이 있을 수 있다.

바람직하게는, 반사 조명시스템은 파장 λ≤193nm, 특히 λ≤100nm, 그리고 특별히 바람직하게는 λ≤14nm에 적합하게 설계된다.

조명 세팅들은 예컨대 원형, 환형, 또는 다극형, 예를 들면 4중극 형상,과 같은 다른 형상을 구비할 수 있다.

조명시스템의 동공평면에서의 조명된 영역의 형상은 예컨대 래스터 요소들(raster elements)을 구비한 첫째 패싯티드 광학소자 같은 광학소자들을 교체함으로써 US 6,658,084에서 기재된 것과 같이 발명의 바람직한 실시예에서 사전선택될 수 있다. 이러한 개념을 실현하기 위하여, 첫째 패싯티드 광학소자는 예컨대 회전하는 휠(revolving wheel) 상에 배치될 수 있다. 사전선택을 가지고, 세팅(setting)의 형상은 예컨대 세팅이 환형인지 원형인지 결정될 수 있다. 본 발명은 동공평면에서의 조명된 영역의 크기를 변하게 하는데 반면 조명된 영역의 형상 또는 세팅의 형상이 대부분 변하지 않고 남아있다.

바람직하게는, 조명시스템의 다수의 소자들은 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자를 포함한다. 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자가 반사광학 소자들로써 배열되는 경우에 그들 각각은 다수의 개별 거울면(mirror facet)들이 배치되는 하나의 미러 캐리어(mirror carrier)를 포함한다.

반사시스템들 중에서, 소위 수직-입사 소자(normal-incidence element)들과 그레이징-입사 소자(grazing-incidence element)들 사이에 보편적인 구분이 있다. 수직-입사 소자들은 모든 입사광선들이 입사지점에서 표면-수직 방향에 대하여 30°이하의 각으로 소자의 표면과 만나게 되는 소자들인데, 바람직하게는 20°이하의 각으로, 더 바람직한 선택으로 10°이하, 그리고 특히 바람직한 선택으로 5°이하이다. 그레이징-입사 소자들은 모든 입사광선들이 입사지점에서 표면-수직 방향에 대하여 70°이상의 각으로 소자의 표면과 만나게 되는 소자들인데, 바람직하게는 80°이상의 각으로, 특히 바람직한 선택으로는 85°이상이다. 따라서, 수직-입사 소자는 빛의 거의 수직 입사를 가지는 광학소자이고, 반면 그레이징-입사 소자는 입사광선에 의해 얕은(작은) 각에서 만나게 되는 광학소자이다.

광원으로부터 필드 평면까지의 광경로에 있어서, 다수의 소자들은 광원으로부터 필드 평면까지 그리고 동공 평면까지 향하는 복사는 조명시스템의 모든 소자에 대하여 20°보다 적은, 바람직하게는 10°보다 적은, 그리고 특히 바람직한 선 택으로 5°보다 적은 자오선 평면(meridional plane)에서 최대 입사각

으로 각각의 수직-입사 소자의 표면과 만나는 방법으로 바람직하게 배치된다.

종종 바람직하지 않은 장파 복사 또는 입자들을 방출하는 광원은 조명시스템의 광부품(optical component)들로부터 분리될 수 있게 하는 방법에 따라, 광원의 중간상(intermediate image)은 바람직한 실시예에서 조명시스템의 필드 평면의 전방 광경로에 형성된다. 조명시스템의 다수의 소자들은 광원으로부터 중간상으로 복사를 향하게 하는 첫째의 다수의 소자들, 그리고 중간상으로부터 필드평면과 동공평면까지 복사를 향하게 하는 두 번째의 다수의 소자들을 포함한다.

바람직하게는, 두 번째 다수의 소자들은 수직-입사 소자들과 그레이징-입사 소자들을 포함하고, 여기에서 수직-입사 소자들에 대하여, 조명시스템의 각각의 광학 소자의 자오선 평면에서 복사는 20°보다 적은, 바람직하게는 10°보다 적은, 그리고 특히 바람직한 선택으로 5°보다 적은 최대 입사각

으로 광학소자의 표면과 만나고, 그리고 그레이징-입사 소자들에 대하여, 조명시스템의 각각의 광학 소자의 자오선 평면에서 복사는 70°보다 큰, 바람직하게는 80°보다 큰, 그리고 특히 바람직한 선택으로 85°보다 큰 입사각으로 광학소자의 표면과 만난다.

본 발명의 더 나은 양상에 따라, 조명시스템은 적어도 하나의 첫째 래스터 요소를 갖춘 첫째 패싯티드 광학소자와 적어도 하나의 둘째 래스터 요소를 갖춘 둘째 패싯티드 광학소자를 구비한 첫째의 광부품(optical component)을 포함하고, 여기에서 첫째와 둘째 패싯티드 광학소자들은 서로서로 떨어져 있다.

반사 배치에서 첫째 패싯티드 광학소자는 벌집모양의 필드 거울(field mirror)로 또한 언급되고 반사 배치에서 둘째 패싯티드 광학소자는 벌집모양의 동공 거울(pupil mirror)로 언급된다.

조명시스템은 광원으로부터 필드평면까지의 광경로에서 첫째의 광부품 다음에 배치되는 적어도 하나의 둘째 광부품을 더 포함한다.

본 발명의 더 나은 양상에 따라, 첫째의 세팅장치가 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자 사이에 간격을 두는 소명시스템에 제공되고, 둘째 세팅장치는 둘째 부품(component)의 초점길이(focal length)에 맞게 되도록 한다. 리소그래피 시스템이 운영되고 있는 동안에 세팅장치에 의한 세팅이 또한 특별히 가능하다. 이것은 동공 평면에서 조명 세팅들이 그 시스템이 연장된 기간에 대해 작동하지 않도록 함이 없이, 관여된 광부품들을 이동시킴에 의한 작동기간에 변경될 수 있다는 것을 의미한다.

출사동공에서 조명된 영역 요컨대 조명세팅의 세팅(setting)은 광학소자들의 위치를 이동시킴으로써 반사- 즉, 거울- 시스템에서도 또한 가능하다는 발견은 발명자들의 것으로 믿어진다. 지금까지, 총괄 시스템 및 특히 조명시스템에 대한 광학축을 분명하게 한정하는 것은 반사 시스템에서 불가능하기 때문에, 이것은 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의해 매우 곤란함을 가지고만 이룰 수 있는 것으로 여겨져 왔다. 본 발명은 특히 출사동공에서 조명된 영역의 크기가 광부품의 위치를 변경시킴으로써 정해질 수 있고, 한편 조명된 영역의 형상은 대부분 유지되도록 한다.

본 발명의 둘째 양상에 따른 해결은 또한 광학 집광렌즈(condenser)로 언급되는 둘째 광부품의 초점길이가 조절될 수 있다는 사실에 의해 특징지워지고, 그것에 의해 조명, 특히 출사동공 평면에서 조명된 영역의 크기,를 바꾸는 것과 요컨대 조명시스템의 조명세팅을 바꾸는 것이 가능하게 된다. 광학집광렌즈는 줌(zoom) 시스템으로서 배열되고, 그것에 의해 동공(pupil)의 변하기 쉬운 조명, 그리고 요컨대 조명세팅을 제공하는 것이 가능하게 된다. 보통 둘째 광부품의 초점길이에서의 변화는 또한 필드 상(field image), 즉 필드의 크기에 영향을 미친다. 그런데, 본 시스템에 있어서, 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자 사이의 거리를 변경시킴으로써 필드상에서의 변화는 그것에 의해 동공상(pupil image)에 영향을 미침이 없이 상쇄될 수 있기 때문에, 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자 사이의 거리의 변화는 동공상에 영향이 없기 때문에, 이것은 보상(상쇄)될 수 있다. 첫째의 세팅장치를 통하여 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자 사이의 거리를 변화시킴으로써, 필드 조명(field illumination)은 만일 동공조명(pupil illumination)이 변경되더라도 일정하게 유지될 수 있다. 이것은 다른 말로 동공상은 그것에 의해 필드상에 영향을 미침이 없이 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다. "필드 조명"이라는 용어는 필드에서 세기분포(조명강도) 뿐만 아니라 필드에서 조명된 영역의 형상과 크기를 포함한다.

래스터 요소들을 갖춘 첫째 패싯티드 광학소자는 광원으로부터 도달하는 입사광선 다발을 각각이 래스터 요소들 중의 하나와 결합되는 다수의 광선 다발들로 다시 나누는 일반적인 기능을 갖는다. 첫째 래스터 요소와 결합된 각 광선다발은 중간 광선(median ray)을 구비한다. 본 문맥에 있어서, 중간 광선은 첫째 래스터 요소의 기하학적 중심으로부터 시작되고 둘째 래스터 요소의 기하학적 중심으로 향하게 되는 광선이다. 첫째 래스터 요소들은 조명시스템의 필드평면에서 상을 결정하기 때문에, 그들은 또한 필드 래스터 요소들로써 언급된다. 그 시스템은 다른 필드평면으로부터 시작되는 모든 중간 광선들이, 그들의 각각은 제각기 첫째 래스터 요소와 관련되는 둘째 래스터 요소와 마주치면서, 실질적으로 서로 평행하게 진행하는 그런 방법으로 바람직하게 설계되고, 여기에서 래스터 요소들 간의 상호관련은 만일 첫째 패싯티드 광학소자가 둘째 패싯티드 광학소자에 관련하여 이동되더라도 변하지 않는다. 그러므로, 첫째 래스터 요소로부터 둘째 래스터 요소까지의 채 널의 할당은 심지어 거리가 변경되는 때에도 변하지 않은 채로 유지된다.

만일 개별 채널들의 광경로들이 서로 평행하지 않는다면, 그때 개별 필드- 및 동공 래스터 요소는 그들을 기울어지게 하는 방법으로 바람직하게 설계된다. 선형 이동과 더불어, 경사각들은 변경되고, 필드- 및 동공면들 사이의 상관관계는 그런 경우에서 마찬가지로 유지된다.

만일, 가능하다면, 단지 소수의 광학소자가 이동된다면 특히 유리하다. 본 발명의 더 향상된 실시예에 있어서, 첫째로부터 둘째 패싯티드 광학소자까지 그리고 둘째 패싯티드 광학소자로부터 첫째 패싯티드 광학소자까지 거리를 변화시키는 방법으로써, 단지 둘째 패싯티드 광학소자, 소위 동공면 거울은 첫째 세팅장치에 의하여 이동된다는 것이 그 결과 계획되어 진다. 이러한 종류의 시스템은 단지 하나의 광부품이 이동될 필요가 있고, 단지 소수의 요소(소자)들이 기계적(역학적) 운동에 의존하기 때문에, 그리하여 기계적(역학적) 구조는 상당히 실현되기가 더 용이하다는 이점을 갖는다.

만일 정확하게 두 개의 줌 위치들이 실현되는 시스템이라면, 거리의 변화에 대하여 둘째 패싯티드 광학소자는 첫째 위치로부터 둘째 위치까지 첫째 세팅장치에 의하여 이동된다면 그리고 첫째 래스터 요소들에 의해 형성되는 광원의 중간상이 실질적으로 첫째 위치와 둘째 위치 사이의 정확한 중간지점에서 생성되도록, 즉 중 간상이 첫째와 둘째 위치 사이의 중간에서 위치되도록 첫째 래스터 요소들의 초점길이가 선택된다면 유리하다. 둘째 패싯티드 광학소자는 이 경우에 중간상에 관하여 초점이 흐려지게 될 것이고, 둘째 패싯티드 광학소자의 개별 동공 래스터 요소들은 예컨대 실질적으로 타원형 조명(elliptic illumination)을 받게 될 것이다. 타원형 조명은 원형, 대칭 중간 초점의 경우에 그리고 가로대세로비(aspect ratio)가 1과 다른 첫째 래스터 요소들과 함께 일어난다. 만일 중간 초점이 이러한 방법으로 위치된다면, 양쪽 줌 위치들에서 조명된 영역들의 크기들은 대개 동일하다. 만일 중간 상이 초점이 흐려진다면, 조명된 영역의 크기는 필드 조리개(field aperture stop)의 크기에 의해 결정된다. 본 실시예에 있어서, 조리개는 필드 래스터 요소들의 크기에 의해 결정된다. 예컨대 3×25mm의 차원으로 직사각형인 필드 래스터 요소들에 관하여, 조명된 영역은 x-방향의 모든 지점에서 거의 변하지 않고, 반면에 그것은 y-방향에서 연장되어 진다. 이것의 결과는 광원의 중간상의 개략적으로 타원 형상이다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, 동공 래스터 요소들은 둘째 패싯티드 광학소자의 첫째 및/또는 둘째 위치에서 제각각 조명들에 적응시켜진다. 예를 들면, 둘째 래스터 요소들 또는 동공 래스터 요소들은 타원 형상을 구비할 수 있을 것이다.

위에서 살펴본 바와 같이, 필드는 조명시스템의 필드평면에서 조명된다. 필드의 형상(또한 필드형상으로 언급됨)은 예컨대 아치형 형상이다. 본 발명의 첫째 실시예에 있어서, 필드면들의 형상(또는 첫째 래스터 요소들의 패싯(면) 형상으로 언급됨)은 조명된 필드의 필드형상과 실질적으로 동일하다. 즉, 그것은 예컨대 아치형 형상이다.

필드면들이 본질적으로 조명된 필드와 같은 형상을 갖는 조명시스템에 있어서, 만일 동공면들의 상을 조명시스템의 출사동공으로 투사하는데 알맞은 조명시스템의 둘째 광부품이 광학능(optical power)을 갖는, 더 상세하게는 굴절 광학능을 갖는 첫째 및 둘째 광학소자를 포함하는 것으로 충분하다.

선택적으로, 만일 첫째 패싯티드 광학소자가 조명되어질 필드평면에서 필드의 형상으로 배열되는 필드 래스터 요소들을 구비한다면, 둘째 광부품은 광학능 없는, 즉, 굴절 성질이 없는 세 번째 광학소자, 예컨대 평면거울을 또한 포함할 수 있다.

필드면들이 조명되어지는 필드의 형상을 실질적으로 갖는 더블-패싯티드 조명시스템에 대한 대안으로써, 필드면들은 직사각형 형상으로 또한 배열될 수 있다. 이 경우에, 둘째 광부품은 적어도 세 개의 광학소자을 구비하고, 그리고 필드의 형상은 바람직하게는 그레이징-입사 거울인 세 번째 광부품에 의해 생겨난다.

출사동공에서 조명을 변경하기 위한 방법으로써, 둘째 광부품의 초점길이는 이동시키고 그리하여 다음의 광학소자들 사이의 거리(AB)를 변경시킴으로써 바뀔 수 있다:

- 둘째 패싯티드 광학소자와 첫째 광학소자,

- 첫째 광학소자와 둘째 광학소자,

- 둘째 광학소자와 세 번째 광학소자,

- 세 번째 광학소자와 필드평면.

둘째 세팅장치에 의해 앞서 언급한 광학소자들 중의 단지 하나를 이동시키는 것이 바람직하다. 움직이는 소자는 바람직하게는 둘째 광부품(optical component)의 둘째 광학소자(optical element)이다. 이 광학소자를 움직임으로써, 거리(AB)는 둘째 광부품이 두개의 광학소자들을 갖는 경우에 둘째 광학소자와 필드평면과의 사이, 또는 둘째 광부품이 세 개의 광학소자들을 갖는 경우에 둘째 광학소자와 세 번째 광학소자와의 사이뿐만 아니라 첫째 광학소자와 둘째 광학소자와의 사이에서 바뀐다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 조명시스템에 있어서, 조명시스템의 자오선 평면에서의 복사는 첫째 패싯티드 반사소자 및/또는 둘째 반사소자의 표면상의 자오선 평면에서 20°보다 적은, 바람직하게는 10°보다 적은, 그리고 특히 바람직한 선택으로는 5°보다 적은 최대 입사각(

)을 갖는다.

본 발명의 특별한 실시예에 있어서, 거리(AB)는 ±20%보다 적게 변경된다.

본 발명의 더 나은 실시예에 있어서, 거리(AB)는 둘째 패싯티드 반사소자 및/또는 첫째 광학소자 및/또는 둘째 광학소자 및/또는 세 번째 광학소자의 표면상의 자오선 평면에서의 최대입사각(

)이 5°보다 적게, 바람직하게는 3°보다 적게 변하는 방법으로 변경된다.

더욱 향상된 실시예에 있어서, 둘째 패싯티드 반사소자는 하나 또는 그 이상의 둘째 래스터 요소들이 배치된 표면을 포함하고, 여기에서 80% 이상 그리고 바람직하게는 90% 이상의 표면이 조명된다.

조명시스템 외에, 본 발명은 조명된 영역의 크기가 계속 변하기 쉬운, 그러나 그 형상은 실질적으로 변하지 않고 남아 있는 조명시스템의 입사동공(entry pupil)에서 조명을 변화시키는 방법을 또한 제공한다. 이러한 기능을 수행하기 위하여, 조명시스템은 예컨대 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자를 포함하는 첫째 광부품과, 적어도 첫째 광학소자와 둘째 광학소자를 포함하는 둘째 광부품을 구비하고, 여기에서 조명시스템은 필드평면의 필드를 조명한다. 조명된 영역의 크기를 변화시키는 방법은 다음의 단계를 포함한다: 첫째, 둘째 광부품의 초점길이는 예컨대 조명시스템의 출사동공에서 조명에서의 변화를 일으키는 둘째 광부품의 적어도 하나의 광학소자를 이동시킴으로써 변경된다. 예를 들면 이동의 결과로써, 예컨대, 첫째 채움율 σ(1)을 갖는 원형 형상의 조명세팅은 둘째 채움율 σ(2)를 갖는 조명세팅으로 변화된다. 그렇지만, 초점폭(focal width)에서의 변화는 조명된 동공의 직경과 따라서 동공평면에서 원형-형상 세팅의 채움율 또는 조명뿐만 아니라, 필드평면에서의 조명된 필드(영역)의 크기에도 또한 영향을 미친다. 필드평면에서의 조명된 필드의 크기를 일정하게 유지하기 위하여, 첫째와 둘째 패싯티드 소자사이의 거리는 필드평면에서의 조명된 필드가 대부분 일정하게 유지되도록 맞추어진다. 첫째 패싯티드 광학소자로부터 둘째 패싯티드 광학소자까지의 거리의 변화는 동공평면에서 조명되어지는 동공의 크기에 영향이 없기 때문에, 이것은 가능하다.

앞서 기재된 바에 따라, 동공평면에서의 조명된 영역의 형상이 대개 유지되는 반면, 조명된 영역의 크기를 계속적으로 바뀌게 하는 앞서 기재된 방법이 조명의 형상을 세팅하기 위한 방법과 조합하여 사용된다면 특히 유리하다.

만일 그러한 조합이 사전선택된 동공평면에서 조명의 형상, 즉 조명세팅의 형상을 갖추어 수행된다면, 본 발명에 따른 방법은 조명세팅의 크기를 본 발명에 따른 줌 시스템에 의하여, 예컨대 광학투영시스템의 결상성(imaging properties)에 최적으로 적합하게 변경되도록 한다. 조명세팅의 형상은 패싯티드 광부품의 교체에 의해서 선택될 수 있다.

조명시스템의 동공평면에서의 형상을 갖는 조명을 계속 변화시키기 위한 방법은, 여기에서 동공평면의 조명된 필드의 형상은 대개 유지되고 동공평면에서의 조명된 필드는 첫 번째 크기를 갖춤, 다음 단계를 갖고 수행된다:

첫째 단계에서, 둘째 광부품의 초점길이는 조정되고, 동공평면에서 두 번째 크기의 조명된 영역을 생기게 하고;

본 방법의 다음 단계에서, 첫째와 둘째 패싯티드 소자 사이의 거리는 두 번째 크기로 얻어진 필드평면에서의 조명이 첫 번째 크기로 얻어진 필드평면에서의 조명과 같아지거나, 또는 반대도 마찬가지인 방법으로 조정된다.

만일 사용되는 복사가 파장 λ를 갖는다면, 여기에서 λ≤193nm, 바람직하게는 λ≤14nm, 그 방법이 바람직하게 사용된다.

본 발명의 특별한 실시예에 있어서, 그 방법은 두 번째 크기가 첫 번째 크기에 대하여 최대 ±10% 만큼, 바람직하게는 최대 ±25% 만큼, 그리고 특별히 바람직한 선택으로 최대 ±40% 만큼 변하는 방법으로 수행된다.

동공평면에서 조명된 영역은 예컨대 원형, 환형 또는 다극형, 특히 2중극 또는 4중극이 될 수 있다.

동공평면에서 조명된 영역의 크기가 채움율 σ에 의해 특징지워지고, 동공평면에서의 조명된 영역의 첫 번째 크기가 첫째 채움율 σ(1)에 상응하고 동공평면에서의 조명된 영역의 두 번째 크기가 둘째 채움율 σ(2)에 상응하는 본 발명의 특별한 실시예는 다음과 같은 특성을 가지고 있다:

σ(2)는 σ(1)에 대하여 ±40% 만큼 변하고, 즉, σ(2)는 다음의 범위 내에 있다:

(1+0.40)·σ(1) ＞ σ(2) ＞ (1-0.40)·σ(1).

채움율 σ(2)가 다음의 범위에 놓여 있다면, 특히 바람직하다:

(1+0.25)·σ(1) ＞ σ(2) ＞ (1-0.25)·σ(1).

가장 바람직한 선택은 채움율 σ(2)이 다음 범위에 놓이는 배치로 주어진다:

(1+0.10)·σ(1) ＞ σ(2) ＞ (1-0.10)·σ(1).

본 발명의 특별한 실시예에 따른 방법에 있어서, 첫째 패싯티드 반사소자는 첫째 래스터 요소들을 포함하고, 여기에서 첫째 래스터 요소들은 필드평면에서 필드의 형상을 갖는다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 둘째 광부품의 초점길이는 첫째 광부품 또는 둘째 광부품의 다음 광학소자들의 하나와 다른 것 사이의 거리를 바꿈으로써 조절된다:

- 둘째 패싯티드 광학소자 및 첫째 광학소자 사이의 거리,

- 첫째 광학소자 및 둘째 광학소자 사이의 거리,

- 둘째 광학소자 및 필드평면 사이의 거리.

만일 본 발명에 따른 방법에서 첫째 패싯티드 반사소자가 첫째 래스터 요소들을 구비한다면 바람직하고, 여기에서 첫째 래스터 요소들은 직사각형 형상이다.

본 발명의 더 나은 양상에 따라, 반사 조명시스템의 동공평면에서의 조명을 조절하기 위한 방법이 제안되고, 여기에서 동공평면에서의 조명된 영역은 동공평면에 형상과 크기를 갖고, 여기에서 첫째 단계에서 동공평면에서의 조명된 영역의 형상은 조절되고, 곧 다음 둘째 단계에서 동공에서 조명된 영역의 크기가 조절되고, 여기에서 동공평면에서의 조명된 영역의 크기는 계속되는 변화를 통하여 조절되고, 한편 동공평면에서의 조명된 영역의 형상과 필드평면에서의 조명시스템의 조명은 대부분 일정하게 유지된다.

조명시스템 이외에, 본 발명은 이러한 종류 조명시스템을 포함하는, 특히 파장이 193nm 이하의 마이크로리소그래피 분야용, 투영노출장치를 또한 제공한다. 투영노출장치는 투영 대물렌즈에 의해 조명시스템의 필드평면에 배치된 마스크(mask), 소위 레티클(reticle)을 대물평면의 광-감지 물체 위로 투영한다.

만일 광-감지 코팅이 노출 후에 현상된다(developed)면, 예컨대, 집적회로의 구조층을 얻는 것이 가능하다. 그러한 한에 있어서는, 본 발명은 반도체 부품, 예컨대 집적회로를 제조하는 방법을 또한 개시한다.

본 발명은 아래에서 실시예와 관련하여 설명될 것이지만, 실시예나 첨부된 도면에 따라 한정되는 것으로 의미되지 않는다.

< 실시예 >

도 1a에서 1d는 다수의 실시예에 사용되고 관계되는 일반적인 개념의 다음의 상세한 설명을 뒷받침한다.

도 1은 일반적인 구조의 마이크로리소그래피 투영노출장치(2100)을 제시된다. 마이크로리소그래피 투영노출장치는 지지구조 또는 작업표면(2130)뿐만 아니라, 광원(2110), 조명시스템(2120), 투영대물렌즈(2101)를 포함한다. 데카르트 x-y-z 좌표계가 더 제시된다. 광원(2110)의 복사는 조명시스템(2120)으로 향하게 된다. 조명시스템(2120)은 광원(2110)으로부터 시작된 복사에, 예컨대 복사를 균질화함으로써 또는 복사의 광선다발(2122)을 물체평면(2103)의 적소에 놓여진 마스크(2140) 상으로 향하게 함으로써, 영향을 미친다. 투영 대물렌즈(2101)는 마스크로부터 상평면(2102)의 적당한 위치에 놓여진 기판표면(2150) 위로 반사된 복사를 투영함으로써 마스크(2140)의 상을 형성한다. 투영 대물렌즈(2101)의 상측(image side)의 광선다발은 도면번호 (2152)가 붙여져 있다. 기판(2150)은 지지구조(2130)에 의해 유지되거나 지탱되고, 여기에서 지지구조는 투영대물렌즈(2101)에 대하여 기판(2150)을 이동시키고, 그리하여 투영 대물렌즈(2101)은 마스크(2140)의 상을 기판(2150)의 다른 지역들 위로 투영한다.

투영 대물렌즈(2101)은 광학축(2105)을 갖는다. 투영 대물렌즈의 개별적인 광학소자들은 광학축(2105)에 회전 대칭되게 배치된다. 광학축(2105)을 포함하는 평면은 투영 대물렌즈의 자오선 평면이다. 도 1a에서 보는 바와 같이, 투영 대물렌즈(2101)는 상평면(2102)으로 투영 대물렌즈(2101)의 광학축(2105)을 포함하지 않는 마스크(2140)의 일부의 상을 투영한다. 여기에서 제시되지 않은 대안적 실시예에서 상평면(2102)으로 투영 대물렌즈의 광학축(2105)에 위치되는 물체들의 상들을 투영하는 것이 가능하다. 광원(2110)은 그것이 마이크로리소그래피 투영 노출장치(2100)가 작동되는 동작파장 λ를 갖는 전자기적 복사를 제공하기 위해 선택된다. 일부 실시예에 있어서, 광원(2110)은 9 내지 14nm의 파장의 범위에서 EUV 복사의 방출용 플라즈마 광원 또는 레이저 플라즈마 광원, 또는 193nm의 파장을 갖는 ArF 레이저이다.

마이크로리소그래피 투영 노출장치의 동작파장 λ는 바람직하게는 전자기 스펙트럼의 자외선 또는 극자외선(EUV) 범위에 놓여 있다. 동작파장은 특히 193nm 또 는 보다 적게, 그리고 특히 100nm 또는 보다 적게 될 수 있다. 실시예들에 있어서, 동작파장이 EUV 범위의 파장에, 특히 13nm 부근 범위에 놓여 있다면 특히 바람직하다.

특별히 짧은 파장을 갖는 복사의 이용은 투영 노출장치에 사용되는 투영 대물렌즈의 광분해능이 대체로 대략 사용되는 동작파장에 비례하기 때문에 특히 바람직하다. 그러므로, 만일 더 짧은 파장들이 사용된다면, 투영 대물렌즈들은 더 긴 파장을 사용하는 유사한 투영 대물렌즈를 갖춘 경우보다 상의 더 작은 구조들을 분해할 수 있다.

조명시스템(2120)은 대부분 균일한 강도 윤곽(intensity profile)을 갖는 시준광선(collimated light beam)을 제공하는 광부품들을 포함한다. 조명시스템(2120)은 광선다발(2122)을 마스크(2140) 상으로 향하게 하도록 하는 광부품들을 더 포함한다. 특히 바람직한 실시예에 있어서, 조명시스템(2120)은 광선 다발의 특별한 편광 윤곽(polarization profile)을 제공하는 부품들을 더 포함한다. 조명시스템의 각 광부품은 중심 영역점(central field point)에서 물체 평면(2103)에서 정의되는 x-y-z 좌표계의 평행이동(translatory shift) 및 회전에 의하여 얻어지는 할당된 국부 x-y-z 좌표계(local x-y-z coordinate system)를 갖는다. 조명시스템에서 광학소자의 자오선평면은 주광선 CR의 반사면이다. 반사면은 예컨대 국부 z-축과 중심 영역점에 속하는 주광선 CR에 의해 형성된다. 각 광학소자의 국부 z-축 은 주광선 CR의 입사점에서 표면 수직선(법선)으로써 정의된다.

상평면(2102)은 물체평면(2103)으로부터 투영 대물렌즈(2101)의 전체 길이로써 또한 언급되는 거리 L을 갖는다. 이 전체 길이는 대체로 투영 대물렌즈(2101)의 독특한 설계에 그리고 마이크로리소그래피 투영노출장치(2100)가 작동되어지는 파장에 의존한다. 여기에서 설명되는 실시예들에 있어서, 그 전체 길이는 1미터에서 약 3미터까지의 범위에, 바람직하게는 약 1.5과 2.5미터 사이의 범위에 있다.

도 1b는 물체평면(2103)에서의 물체에서 반사되는 그리고 상평면(2102)으로 투영되는 광선다발의 주변 광선들(marginal rays)(2152)을 제시된다. 주변광선들(2152)은 원뿔형 광선들(cone of rays)로 특정지워진다.

원뿔형 광선들의 각은 조명시스템의 출사동공-또한 동시에 투영 대물렌즈의 입사동공임-의 물체-측 개구수 NA에 관련된다. 물체-측 개구수는 다음과 같이 표현될 수 있고;

여기에서

는 물체평면(2103)에 인접해 놓여 있는 매질의 굴절계수를 나타낸다. 매질은 예컨대, 공기, 질소, 물, 또는 진공일 수 있다. 각

는 주변광선들에 의해 정의되는 각을 나타낸다. EUV 광을 갖는 조명시스템의 특별한 경우에 있어서, 매질은 굴절계수

을 갖는 진공이다.

일반적으로, 거울에 의해 반사되는 복사의 일부는 거울 표면에 대한 입사각의 함수로써 변한다. 반사계를 지나는 상-형성 광선은 다수의 다른 경로를 따라 전파되기 때문에, 각 거울에 대한 복사의 입사각은 변할 수 있다. 이것은 자오선 단면(meridional section)에서, 즉 거울의 자오선 평면에서 거울(2300)의 일부를 도시하는 도 1c에서 제시된다. 자오선 평면은 예컨대 도 1d에서 제시되는 필드(영역)의 중심 영역점에 속하는 주광선 CR 뿐만 아니라 제각기 광학소자의 국부 z-축을 포함하는 광학소자의 평면이다. 국부 좌표계는 도 1c에서 표시된다. 거울(2300)은 오목 반사 거울 표면(2301)을 구비한다. 다른 경로를 따라 표면(2301) 위에 도달하는 상-형성 복사는 예를 들면 광선들(2310, 2320, 2330)에 의해 표현되는 경로들을 포함한다. 광선들(2310, 2320 및 2330)은 거울 표면(2301)의 일부와 마주친다. 거울의 표면에 대한 표면-수직(법선) 방향들은 거울 표면(2301)의 이 영역에서 바뀐다. 이 영역에서 표면-수직 방향들은 광선들(2310, 2320 및 2330)에 관계되는 선들(2311, 2321, 및 2331)에 의해 표현된다. 광선들(2310, 2320 및 2330)은 각

,

및

으로 표면과 만난다. 그 선들(2311, 2321 및 2331) 모두는 국부 좌표계의 z-축 및 주광선 CR(도면에 표시되지 않음)에 의해 정의되는 자오선 평면에 놓여있다.

조명시스템(2120) 또는 투영 대물렌즈(2101)의 모든 소자에 대하여, 다수의 경로를 따라 상-산출 광선들(image-producing rays)의 입사각들을 표현하는 것이 가능하다. 하나의 가능한 형태의 표현은 각각의 소자들의 자오선 평면에서 각 거울과 마주치는 광선들의 각각의 최대 각을 통한다. 이 최대 각은

로써 언급된다. 일반적으로, 각

는 조명시스템 또는 투영 대물렌즈(2101)의 다른 거울들 사이에서 바뀔 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에 있어서, 조명시스템 또는 투영 대물렌즈의 모든 거울들의 전체 최대 값

은 바람직하게 20° 또는 보다 적게, 특히 13° 또는 보다 적게, 그리고 아주 특별하게는 10° 또는 보다 적게 된다.

반사 시스템들 중에서, 소위 수직-입사 소자들과 그레이징-입사 소자들 사이에 일반적인 구별이 만들어진다. 수직-입사 소자들은 모든 입사광선들이 입사지점에서 표면-수직 방향에 대하여 30°미만의 각으로 소자의 표면과 만나게 되는 요소들인데, 바람직하게는 20°미만의 각으로, 더 바람직한 선택으로 10°미만, 그리고 특히 바람직한 선택으로 5°미만이다. 그레이징-입사 소자들은 모든 입사광선들이 입사지점에서 표면-수직 방향에 대하여 70°이상의 각으로 소자의 표면과 만나게 되는 소자들이다.

일반적으로, 조명시스템의 물체평면(2103)에서 형성되는 필드의 형상은 바뀔 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 필드는 아치형 형상, 예컨대 고리(링) 조각의 형상, 소위 링 필드(고리 영역)을 갖출 수 있다. 도 1d는 링 필드로도 언급되는 고리 조각(2700)을 제시된다. 고리 조각(2700)은 x-치수 Dx, y-치수 Dy, 및 반지름 치수 Dr에 의해 특징지워질 수 있다. Dx 및 Dy는 상 평면(2102) 또는 물체 평면(2103)에서 국부 좌표계의 x-방향 및 y-방향에서 제각기 측정된 필드(영역)의 치수들이다. 이러한 치수의 양들은 다음의 설명에서 이름지어질 것이다. 예를 들면 상 평면에서 18×1 ㎟의 필드(영역)에서, 치수 Dx는 18mm이고 Dy는 1mm이다. 치수 Dr은 광학축(2105)로부터 필드(2700)의 내부 경계까지 측정된 고리 반지름을 표현한다. 링 필드 조각(2700)은 y-z 평면에 평행하는 선(2710)에 의해 표시되는 평면에 대하여 대칭적이다. 일반적으로, Dx, Dy 및 Dr은 조명시스템과 투영 대물렌즈(2101)의 설계에 의존하고, 치수가 변한다. 대체로, Dx는 Dy보다 더 크다. 물체 평면(2103)과 상 평면(2102)에서의 필드 치수들 또는 필드 양(치수)들 Dx, Dy 및 Dr의 상대적인 크기는 투영노출장치의 투영 대물렌즈(2101)의 확대 또는 축소 비율의 함수에 따라 변한다. 일부 실시예에 있어서, 상 평면(2102)에서 Dx는 상대적으로 크다.

일반적으로 말하면, 임의의 필드 형상들에 대하여 상 평면(2102)에서의 필드는 최대 필드 치수 또는 필드 양, 예컨대 링 필드에 관한 Dx, 1mm 이상의, 바람직하게는 3mm 이상 그리고, 계속하여 증가하는 치수의 바람직한 선택으로, 4mm 이상, 5mm 이상, 6mm 이상, 7mm 이상, 8mm 이상, 9mm 이상, 10mm 이상, 11mm 이상, 12mm 이상, 13mm 이상, 14mm 이상, 15mm 이상, 18mm 이상, 20mm 이상, 그리고 25mm 이상까지를 가질 수 있다. 링 필드에 관한 다른 필드 치수, 예컨대 Dy는 0.5mm와 10mm 사이의 범위에 있을 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 조명시스템은 F＞4㎟, 바람직하게는 F＞10㎟, 특히 F＞20㎟, 그리고 특별히 바람직한 선택으로 F＞25㎟를 갖는 상 평면에서의 영역 F를 조명시키기 위해 사용된다. 직사각형 필드에 대하여, 영역은 F = Dx × Dy와 동일하다.

링 필드에 대하여, 링 필드 반지름 Dr은 상 평면(2102)에서 15mm 보다 더 크거나 또는 심지어 그 이상일 수 있다.

만일 투영 대물렌즈가, 예컨대 4×의 축소비율을 갖는, 축소 투영 대물렌즈라면, 상 영역(필드)이 1mm×25mm의 치수를 갖는다면 물체 영역(필드)는 4mm×100mm 치수를 가질 것이다. 투영 대물렌즈의 공지의 축소 비율, 바람직하게는 4×, 그리고 특별히 5×,을 가지고, 당해 발명분야에서 숙련된 개인은 상 영역(필드)의 치수들로부터 물체 영역(필드)의 치수들을 유도할 수 있다.

링 필드 조각(2700)에 있어서, 조명시스템이 도 1e에서 제시되는 종류의 주사(scanning) 마이크로리소그래피 투영 시스템에서 사용된다면 좌표계의 y-방향은 소위 주사 방향(스캐닝 방향, scanning direction)을 가리키고, 반면에 x-방향은 주사방향에 수직한 방향을 가리킨다. 주사-통합 양(scan-integrated quantities), 즉 y-축을 따라 통합된 양은 소위 필드 높이로도 불리는 x-위치의 함수로써 결정될 수 있다. 조명의 많은 양들은 필드-의존성 양들이다. 하나의 그러한 필드-의존성 양은 예컨대 다른 크기가 필드 높이 x에 의존하는 것으로 알려진 소위 주사 에너지(SE)이고, 즉, 주사 에너지는 필드 높이의 함수이고, 다음과 같은 일반적 표현에 따르고;

,

여기에서 E 는 x 및 y에 의존하는 x-y 필드 평면에서 세기 분포를 나타낸다. 마찬가지로 필드 높이 x에 의존하는 타원율(ellipticity) 및 텔레센트리시티(telecentricity)와 같은 조명시스템의 균일한, 즉 고르게 분포된 조명 및 다른 특징적인 양들에 대하여, 만일 이러한 양들이 실질적으로 단지 작은 편차를 가지고 전체 필드 높이 x를 따라 동일한 값을 갖는다면 이점이 있다.

도 1e는 본 발명의 응용을 알아낼 수 있는, 예컨대 마이크로 전자 부품들의 제조용 투영 노출장치의 단면도를 제시하고, 여기에서 조명시스템 및 투영 대물렌즈의 개별적인 소자들이 도시된다. 여기에 표시되는 시스템은 반사 조명시스템(306) 및 반사 투영 대물렌즈(128)를 구비한 반사시스템이다. 도시된 시스템은 반사시스템이기 때문에, 광부품들 또는 수자들의 모두는 반사적이고, 예컨대 거울들이나 반사소자들로써 형성된다.

이러한 예들에 있어서 투영노출장치는 광원 또는 광원(1)의 중간 상 Z를 포함한다. 광원(1)로부터 방출된 빛은 다수의 거울 쉘들을 포함하는 수집기(콜렉터, collector)(3)에 의해 모이게 된다. 여기에서 제시된 바와 같이 투영노출장치에 있어서, 이 경우에서 평면 거울(300)에 의해 구성되는 뒤따른 광학소자가 콜렉터의 뒤를 따른다. 콜렉터로부터 나온 그리고 평면거울(300)과 마주치는 광선들은 웨이퍼 스테이지가 배치되는 물체평면(114)에서 기계 및 광 부품들을 위한 공간을 특히 제공하기 위하여 방향에서 변화가 주어진다. 물체 평면에서 x-y-z 좌표계가 또한 제시된다. 마스크, 또한 레티클(표시되지 않음)로 언급됨,는 물체평면(114)에 배치될 수 있다. 상은 투영 대물렌즈(128)에 의하여 상 평면(124)으로 투영된다. 평면거울(300)은 또한 회절 스펙트럼 필터 소자로써 또한 배열될 수 있다. 이 같은 회절 스펙트럼 필터 소자는 예컨대 US 2002/0486811 A1에 개시된 것과 같은 회절격자이다. 광원(1)의 중간 상 Z에 가까운 조리개(어퍼쳐 스톱)(302)와 함께, 이 종류의 격자 소자들은 원치 않는, 예컨대 바랬던 파장보다 더 긴 파장을 갖는, 복사가 조리개(302) 뒤에 놓여있는 조명시스템(300)의 일부로 들어가는 것을 막도록 한다.

조리개(302)는 콜렉터(3)와 후속 방향(downstream direction)에서 뒤따르는 조명시스템(306)의 일부로부터 격자로써 배열되는 평면거울(300) 뿐만 아니라 광원을 포함하는 공간(304)을 분리하는 기능을 또한 수행할 수 있다. 만일 두 공간들이 중간 초점 근처에 판(밸브, valve)을 배열함으로써 분리된다면, 하나는 압력 차 이(pressure differential)를 또한 달성할 수 있다. 공간 분리 또는 압력 차이를 가지고, 하나는 광원으로부터 생기는 오염들이 조리개(302) 뒤의 영역에서 조명시스템(1)을 통과하는 것을 방지할 수 있다.

콜렉터(3)에 의해 수집되고 평면거울(300)에 의해 새 방향으로 돌려진 빛은 조명시스템의 첫째 광부품(70)으로 향하게 된다. 첫째 광부품(70)은 첫째 패싯티드 광학소자(102)와 둘째 패싯티드 광학소자(104)를 포함한다. 첫째 패싯티드 광학소자(102)는 이 경우에 패싯티드 반사 소자, 특히 다수의 첫째 반사 래스터 요소들- 소위 필드 패싯 거울들-을 갖춘 거울이다. 이러한 타입의 첫째 패싯티드 광학소자의 설계는 도 2에서 도시된다.

본 경우에 있어서 래스터 요소들은 실질적으로 직사각형 형상이고 개별적인 거울면(mirror facet)들로써 배열된다. 광원의 제2의 상들이 둘째 광학소자(104)의 동공면들에 또는 근처에 형성되도록 하기 위하여, 도 2에서 제시된 것 같은 첫째 래스터 요소, 또한 필드면들로 언급됨,는 양(+)의 굴절능을 갖는다. 첫째 패싯티드 광학소자(102)가 배치된 평면에서의 조명은 실질적으로 원-형상이다. 콜렉터의 각 거울 쉘은 원형 영역을 조명하고, 조명된 원형 영역 모두는 평면(103)에서 서로 직접 인접한다. 그 타입의 조명은 예컨대 US 2003/0043455 A1에서 콜렉터용으로 개시되어 있다.

첫째 패싯티드 광학소자(102) 이외에, 조명시스템(306)의 첫째 광부품(70)은 둘째 래스터 요소들, 소위 동공면들을 갖는 둘째 광학소자(104)를 포함한다. 도 2는 두 위치들(104.1, 104.2)에서의 둘째 패싯티드 광학소자를 제시된다. 둘째 패싯티드 광학소자는 둘째 패싯티드 반사 소자, 특별히 다수의 둘째 반사 래스터 요소들- 소위 동공면 거울들-을 갖는 거울이다.

필드면들을 갖는 첫째 패싯티드 광학소자(102)는 광원으로부터 나온 입사광을 여러개의 광다발들(표시되지 않음)로 다시 나눈다. 각각의 필드면에 속하는 개별적인 광다발들의 각각은 동공면들 중의 하나와 마주친다. 그러므로, 첫째 패싯티드 광학소자의 각 필드면과 둘째 패싯티드 광학소자의 특정한 면(패싯) 사이에 일대일의 관계가 있다. US 2002/0136351 A1 또는 US 6,658,084에서 제시되는 바와 같이, 이러한 관계는 조명, 즉 조명시스템의 출사동공에서의 조명세팅의 형상을 결정할 수 있다. 조명시스템의 출사동공에서의 조명세팅 또는 조명은 통상적인 형상(즉, 불룩한(filled-out) 원형), 환상형(즉, 닫힌 원형 고리), 이중극-형상(서로 마주보는 두 지점(스폿)들), 또는 4중극-형상(서로 90°만큼 상쇄된 네 지점(스폿)들)이 될 수 있다.

보통은, 조명시스템의 출사동공은 필드평면(114)에서 조명되는 필드에서 중심 영역점에 속하는 주광선 CR이 투영노출장치에서 조명시스템 다음의 광경로에서 후속으로 뒤따르는 투영 대물렌즈의 광학축 OA와 만나는 교차 점 S에 의하여 주어 진다. 이러한 타입의 시스템에 대하여, 조명시스템의 출사동공은 투영 대물렌즈의 입사동공과 일치한다. 본 실시예에 있어서, 이 출사동공은 도면번호(140)에 의해 식별되어진다.

도시된 조명시스템에 있어서, 첫째 패싯티드 광학소자(102)와 둘째 패싯티드 광학소자(104) 사이의 거리 A는 바뀔 수 있다. 거리 A는 필드평면에서 중심영역점에 속하는 주광선 CR을 따라 첫째 패싯티드 광학소자(102)로부터 둘째 패싯티드 광학소자(104)까지의 광경로의 길이에 의해 결정된다. 본 실시예에 있어서, 거리 A는 둘째 패싯티드 광학소자(104)를 거리 dz1 만큼, 예컨대 첫째 조절장치(80)에 의해, 움직임으로써 얻어진다. 첫째 패싯티드 광학소자(201)는 이 단계에서 정지한 채로 남아 있다. 이것은 이점이 있고, 그러나 절대적인 요구사항은 아니다. 첫째 패싯티드 광학소자(102)는 본 경우에 있어서 발산 광다발로 배열된다. 첫째 패싯티드 광학소자(102) 다음에, 첫째 패싯티드 광학소자(102)와 둘째 패싯티드 광학소자(104) 사이의 광선 패턴은 첫째 패싯티드 광학소자(102)의 개별적인 필드면들로부터 유래한 광다발들의 모든 중앙 광선들(median rays)은 서로 평행하게 진행하는 성질을 갖고, 그렇게 하여 심지어 둘째 패싯티드 광학소자(104)가 첫째 위치(104.1)에서 둘째 위치(104.2)로 이동되는 때도 첫째 패싯티드 광학소자의 각각의 필드면들에 서로 관련되는 둘째 패싯티드 광학소자(104)의 동공면들에 의해 광다발들이 수용된다. 첫째 패싯티드 광학소자(102)와 둘째 패싯티드 광학소자(104) 사이의 거리를 변경하는 것은 단지 필드 상에 영향을 미치고, 반면, 동공상은 영향을 받지 않는 다. 즉, 동공상은 위치의 변경에 의하여 변경되지 않는다.

본 실시예에서 둘째 광부품은 세 개의 광학소자들, 즉, 첫째 광학소자(106), 둘째 광학소자(108) 및 세 번째 광학소자(110)를 구비한다. 도시된 조명에서 세 번째 광학소자(110)는 실질적으로 물체평면(114)에서 필드를 형성하는 목적에 이바지한다. 물체평면(114)에서의 필드는 보통은 도 1d에서 제시된 바와 같이 원형의 조각이다. 둘째 광부품(72)의 초점길이는 광학능과 다음의 각각의 거리들에 의하여 결정된다;

- 첫째 부품의 둘째 패싯티드 광학소자(104)와 첫째 광학소자(106) 사이,

- 첫째 광학소자(106)와 둘째 광학소자(108) 사이,

- 둘째 광학소자(108)와 세 번째 광학소자(110) 사이, 그리고

- 세 번째 광학소자(110)와 물체평면(114) 사이.

그 결과 둘째 세팅장치(82)에 의하여 앞서 언급된 거리들 중의 하나를 변경시킴으로써, 예컨대 거리 dz2 만큼 둘째 광학소자를 움직임으로써 둘째 광부품의 초점길이를 바꾸는 것이 가능하다. 만일 둘째 광부품의 초점길이가 변경된다면, 이것은 동공상(pupil image)에서 뿐만 아니라 필드상(field image)에서의 변화를 초래할 것이다. 필드상의 변화는 첫째 패싯티드 광학소자와 둘째 패싯티드 광학소자 사이의 거리를 변경시킴으로써 위에서 언급된 바와 같이 보정될 수 있고, 그렇게 하여 필드평면에 조명되는 필드는 조명의 세기에서 뿐만 아니라 그것의 형상에서도 대부분 영향을 받지 않고 남아있다. 즉, 필드상은 변하지 않고, 반면에 동공상은 변한다. 둘째 광부품에 있어서, 또한, 둘째 세팅장치(82)를 사용하여 단지 하나의 소자, 이 경우에 있어서는 둘째 광학소자,를 거리 dz2 만큼 이동시키는 것이 바람직하다. 이것은 둘째 광학소자의 위치들(108.1 및 108.2)에 의해 도 1e에서 표시된다.

조명장치에 의하여 조명되고 투영 대물렌즈(128)에 의하여 상 평면(124)으로 투영되는 마스크, 특별히 레티클,는 물체평면(114)에 배치된다. 만일 장치가 주사(스캐닝) 시스템이라면, 레티클은 y-방향과 일치하는 주사방향(스캐닝방향)(116)에서 이동될 수 있도록 하기 위해 물체평면(114)에 배열된다. 조명시스템의 출사동공은 투영대물렌즈(128)의 입사동공과 일치한다.

도시된 실시예에서 투영 대물렌즈(128)는 여섯 개의 거울들(128.1, 128.2, 128.3, 128.4, 128.5, 및 128.6)을 구비하고 예컨대 US 6,600,552 B2에서 개시된 배치를 갖는다.

투영 대물렌즈(128)는 물체평면(114)에서의 레티클(표시되지 않음)의 상을 상 평면(124)으로 투영한다.

도 2는 도 1의 첫째 패싯티드 광학소자(102)를 표현한다. 도 1의 콜렉터(3)에 의해 조명된 전체 영역 A1은 가장 바깥쪽 거울 쉘에 의해 정해지는 경계 선(400.1) 및 가장 안쪽 구멍요소(aperture element)로부터 성립되는 내부 경계선(400.2)에 의해 한정된다.

도시된 실시예에서 필드 패싯 평면의 조명은 콜렉터(3)에 기인한 환상형이다. 도 1e의 첫째 패싯티드 광학소자(102)의 반사 필드면들(2005)을 인지하는 것이 더 가능해진다. 개별적 필드면들(2005)은 이 경우에 있어서는 운반자(캐리어)(표시되지 않음)에 배치되는 반사 소자들이다. 필드-형성 거울을 구비한 본 실시예에 있어서 필드면들(2005)은 실질적으로 직사각형 형상이다. 또한 중앙 광선(표시되지 않음)이 유래되는 필드면의 센터 MF가 도면에서 제시되고, 중앙광선은 도 3에서 제시된 동공면의 중심점 MP로 향하게 된다.

도 3은 도면번호(104)를 갖고 도 1e에서 식별되는 둘째 패싯티드 광학소자 상에 두 개의 둘째 래스터 요소들, 즉 동공면들(2007)의 배열을 도시한다. 여기에서 제시되는 실시예에서 동공면들(2007)은 각 필드면으로부터 관련된 동공면까지 진행하는 개별적인 광다발들의 중앙 광선들이 실질적으로 서로 평행하게 진행하는 방식으로 배열된다. 중앙 광선들은 도 2의 필드면(2005)의 센터 MF로부터 도 3에서 제시된 동공면의 센터로 향하게 되는 광선들이다. 중앙 광선들은 평행하게 진행한다는 사실 때문에, 필드면들과 동공면들 사이의 상호 관계는 예를 들면 둘째 패싯티드 부품의 위치가 변경된 후라도 유지된다. 첫째 패싯티드 광학소자의 개별적인 필드면들(2005)이 어떻게 둘째 패싯티드 광학소자의 동공면들(2007)에 서로 관련하 는지를 시각화하기 위해, 도 3은 동공면들(2007.1, 2007.2, 2007.3)로 구성되는 첫째 블럭(block)(2009)에 대하여, 도 2의 첫째 패싯티드 광학소자의 각각 서로 관련된 필드면들(2005.1, 2005.2, 2005.3)을 파선들로 나타낸다. 각각의 필드면들은 도 2에서 또한 같은 도면번호를 갖는다. 도 3에서 제시될 수 있는 것과 같이, 각 동면의 중심점 MP은 각각의 필드면의 중심점 MF와 일치한다. 이것은 각 필드면들(2005)로부터 각각의 동공면들(2007)까지 진행하는 광다발들의 중앙 광선들은 서로에 평행할 것을 요구한다. 도 3에서 더 제시될 수 있는 것과 같이, 블럭들(2009)에서 동공면들의 배열은 실질적으로 블럭들(2011)에서 필드면들의 배열과 부합한다. 또한 x-y-z 좌표계가 도 3에서 제시된다. 동공면들(2007)의 형상은 바람직하게는 동공 래스터 요소들을 구비한 둘째 패싯티드 광학소자가 배열되는 평면에서 제2의 광원들의 형상과 부합한다. 필드면들 뿐만 아니라 동공면들은 예컨대 캐리어 구조 위에 배치되는 개별적인 거울들이다.

도 4 및 5는 첫째 부품의 둘째 패싯티드 광학소자와 둘째 부품의 둘째 광학소자가 두 개의 다른 위치들에 놓여지는 경우를 도시하기 위한 동공의 두 개의 조명들 또는 조명세팅들을 제시된다. 도 4 및 5에서 제시된 조명 또는 조명 세팅은 조명 적용범위의 정도, 즉 동공평면에서의 조명된 영역의 크기를 기술하는 채움율 σ를 갖춘 환상형 세팅(setting)이다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 채움율 σ의 정의를 충분하게 매우 정통해 있을 것이다.

도 4 및 5에서 제시될 수 있는 바와 같이, 두 조명 세팅들 사이의 차이는 본질적으로, 조명 적용범위의 양 또는 크기에서, 채움율 σ에 놓여 있고, 반면, 조명 세팅들의 형상은 본질적으로 동일, 즉 환상형 형상이다.

도 4 및 5에서 제시되는 바와 같이, 출사동공평면에서 출사동공은 개별적인 서브-동공들(sub-pupils), 다시 말하면 제3의 광원들(3100),을 갖는다. 유일하게 취해진 작동은 비율(scale ratio)에서의 변화를 야기하는 위치 변경이기 때문에, 도 4 및 5에서 조명 적용범위의 각각의 레벨들 사이의 차이는 단지 개별적인 서브-동공들(3100)의 결상율(imaging ratio)에서의 변화에 기인한다. 반면에, 출사동공에서 조명된 서브-동공들(3100)의 수에서는 변화가 없다. 이것은 출사동공에서의 필수적인 광세기는 대부분 양 조명시스템에 대하여 동일하다는 점에서 특히 중요성을 갖는다. 즉, 조명시스템에서 필드평면에서의 조명의 세기는 조명세팅들의 변화에 의해 변하지 않는다. 조명세팅에서 변화가 일어나는 때, 그것은 예를 들면, 조명시스템의 출사동공 같은 동공평면에서 뿐만 아니라 예를 들면, 조명시스템의 물체평면과 같은 필드평면에서 대부분 일정하게 유지된다. 도 4에 있어서, R(NA)뿐만아니라

및

은 여기에 나타낸 조명시스템에 대하여 표시된다. 도 5에 있어서,

및

이 제시된다. 수량들(

및

)은 본질적으로 환상형 조명의 반경들을 기술하고 그러므로 환상형 조명-적용범위의 크기, 즉 채움율 σ,를 한정한다.

도 4에서 제시된 조명은 도 1에서의 둘째 광부품(108) 뿐만 아니라 도 1에서 둘째 패싯티드 광부품(104)이 그들의 첫째 위치들로 가져다 놓는 경우에 얻어진다. 만일 둘째 패싯티드 광부품(104)이 거리 dz1 만큼 그리고 둘째 광부품(108)이 dz2 만큼 움직인다면, 도 5에서 제시된 조명이 얻어진다. dz1 만큼의 위치 변화와 함께, 둘째 패싯티드 광부품은 위치(104.1)에서 다른 위치(104.2)로 이르게 된다. 만일 둘째 광부품(108)이 dz2 만큼 이동된다면, 둘째 광부품은 위치(108.1)로부터 다른 위치(108.2)로 이르게 된다.

만일 정확하게 두 조명들이 앞선 설명의 시스템을 가지고 실현되어지는 경우, 즉, 예컨대 도 4 및 5에서 제시된 것과 같이 다른 채움율 σ을 갖는 두 조명세팅이라면, 필드면들에 의해 생성되는 제2의 광원이 둘째 패싯티드 광학소자(5104)의 첫째 지점(5001)과 둘째 패싯티드 광학소자(5104)의 둘째 지점(5002) 사이의 중간에 실질적으로 놓여 있는 방법으로 도 6에 따라 굴절능이 선택되는 경우에는 이점이 있다. 이것은 둘째 패싯티드 광학소자의 첫째 및 둘째 지점에서의 탈초점된 조명(defocused illumination) 때문에, 둘째 패싯티드 광학소자 위의 조명된 영역은 타원 형상을 갖는다는 점에서 중요성을 갖는다. 광원의 실제 제2의 상에 대한 거리는 실질적으로 두 지점에 대하여 동일하기 때문에, 동공면 거울 상의 조명된 영역의 형상은 양 지점에서 동일하다. 개별적인 동공면들은 예컨대 동공면들에 타원 형상을 생기게 함으로써, 조명에 적합하게 될 수 있다.

도 7 및 8은 본 발명의 두 실시예의 개략적인 도시이고, 여기에서 시스템의 도시된 부분은 중간 상 Z에서 시작한다.

도 1e에서 제시된 시스템에서와 같이, 도 7에 따른 시스템은 마찬가지로 필드를 형성하기 위한 세 번째 광부품(6110) 뿐만 아니라 실질적으로 직사각형 형상의 필드면들을 포함한다. 도 1의 시스템에 유사한 부품들은 6000이 더해진 같은 도면번호에 의해 식별된다. 도 1의 시스템에서와 같이, 첫째 패싯티드 광학소자(6102)와 둘째 패싯티드 광학소자(6104) 사이의 거리 A는 둘째 광학소자(6104)를 dz1.1 만큼 이동시킴으로써 도 7의 시스템에서 바뀐다. 둘째 광부품의 초점길이를 정하기 위해, 둘째 광부품의 둘째 광학소자(6108)는 물론 첫째 광학소자(6106)는 각각 거리 dz2.2 및 dz2.1 만큼 이동된다. 도 7에서 제시될 수 있는 바와 같이, 광부품들은 국부 광학축을 따라, 즉, 광학소자의 z-방향에서 뿐만 아니라, 굴절 광학소자에서와 달리, z-축에 대한 각에서도 또한 이동된다. 단지 z-축에 대한 각에서 기울어진 이동, 국부 광학축에 대하여 기울임에 따라, 광원의 중간상 Z의 위치는 레티클 평면(reticle plane)(114)에서 레티클에 관한 그의 위치가 변하지 않고, 계속하여 광부품들의 위치들이 변경되는 때 광원이 이동되지 않아야 하는 것을 달성하는 것이 가능하다. 도 7 및 8에 있어서, 조명시스템의 패싯티드 광학소자들(6102, 6104, 7102, 7104)에 대한 국부 x-y-z 좌표계들이 제시되고 z-y 평면에서 평행이동(translatory movement) 및 x-y 평면의 다음의 회전 및 광학소자의 국부 x-축에 대한 각

에 의해 얻어진다.

도 8의 시스템에서 필드면들은 필드의 형상을 갖고 실질적으로 아치형 형상이다. 도 8에서 제시될 수 있는 바와 같이, 어떠한 필드 형성도 요구되지 않는다는 사실 때문에, 둘째 광부품의 세 번째 광학소자(7110)는 평면거울이다. 도 7에 따른 시스템과 대조를 이루어, 둘째 광부품의 초점폭은 중심 영역점에 속하는 주광선 CR의 방향을 따라 첫째 광부품(7106)과 둘째 광부품(7108)을 거리 dz2.3 및 dz2.4 만큼 움직임으로써 변경된다. 게다가, 첫째 패싯티드 광학소자(7102)와 둘째 패싯티드 광학소자(7104) 사이의 거리는 둘째 패싯티드 광학소자를 dz1.2 만큼 이동시킴으로써 변경된다. 만일 도 6에서 제시된 것과 같이 그레이징-입사 거울에 의한 필드의 형상에 있어서, 하나는 이 거울은 필드평면에 위치되지 않고, 오히려 필드평면의 약 300 내지 400mm 전방에 위치되는 문제와 마주친다. 당연한 결과로서, 그 거울은 더욱이 동공 특성들(pupil properties)을 악화시키고 그리고, 게다가, 서로 조금 다른 필드형상을 생기게 한다. 두 개의 다른 동공면들로부터 나온 광선들은 다른 지점에서 그리고 다른 입사각들로 필드-형상 거울과 만난다. 결과로써, 필드의 조금 다른 형상들이 얻어진다.

본 발명의 하나의 실시예는 다음의 표 1뿐만 아니라 도 9a 및 9c에서 제시된다. 여기에서 동공평면에서의 조명된 영역의 다른 크기, 즉, 다른 세팅 σ는 표 1 에서 기재된 것처럼 둘째 광부품의 첫째 광학소자에 비례하여 둘째 소자를 이동시킴으로써 그리고 필드면 거울에 비례하여 동공면 거울을 움직임으로써 생성될 수 있다. 조명의 형상은 이 경우에는 원형이다. 즉, 조명 세팅은 조절가능한 채움율 σ을 갖는 원형 세팅이다. 원형 조명세팅에 대한 채움율은 표현식

에 의해 정의된다.

도 9a 내지 9c에 있는 개별적인 부품들은 8000만큼 올려진 도 1에서와 같은 도면번호에 의해 식별된다.

첫째 패싯티드 부품(8102)의 필드면들의 반경은 R = 904.25mm 이다.

세 지점들(8104.1, 8104.2, 8104.3)로 이르게 되는 둘째 패싯티드 광학소자의 동공면들의 반경은 R = 1090.3mm 이다. 지점들(8106.1, 8106.2 및 8106.3)에 놓여질 수 있는 둘째 광부품의 첫째 광학소자의 반경은 R = 250.6mm 이다.

지점들(8108.1, 8108.2 및 8108.3)로 놓여질 수 있는 둘째 광부품의 둘째 광학소자의 반경은 R = -829.4mm 이다. 필드-형상 거울(8110)은 Rx = 305.3mm의 x-방향에서의 반경과 4716.5mm의 y-방향에서 반경 Ry를 갖는 비구면 거울이다. 데이터 는 물체평면(8114)에서 중심 영역점에서 그의 원점(origin)을 갖는 좌표계의 회전과 평행이동(translatory displacement)에 의해 얻어진 광학소자들의 각각의 국부 좌표계와 관련이 있다.

도 9a, 9b 및 9c는 물체평면(8114)에서의 국부 좌표계를 더 제시한다. 이 경우에 z-방향 및 x-방향 뿐만 아니라 y-방향이 표시된다. 도 9a 내지 9c의 제시에 있어서, 시스템은 공통 자외선 평면(common meridional plane)에서, 즉 개별적인 국부 좌표계의 z-축을 포함하는 평면에서 제시된다. 위에서 언급되고 관련 기술분야에서 숙련된 자들에게 알려진 것과 같이, 국부 좌표계는 물체 평면에서의 기준 좌표계로부터 평행이동과 회전에 의해 얻어진다.

물체평면(8114)에서 조명된 필드(영역)의 주광선 CR은 도 9a 내지 9c에서 더 표시된다. 개별적인 광학소자들 사이의 거리들에 대한 다음의 표 1에 기재된 수치들은 필드평면에서 중심 영역점을 지나는 주광선 CR을 따른 그리고 그들이 광 전달의 방향에서 광경로를 뒤따름으로써 조우하게 되는 순서대로 개별적인 광부품들 사이의 거리들로 정의된다.

도 9a 내지 9c에서 제시된 실시예들의 개별적인 부품들의 앞서 정의된 것에 따른 거리들과 조명 세팅의 채움율 σ이 표 1에 기재되어 있다. 조명 세팅은 원형 조명세팅이다.

조명세팅은 위에서 기술된 것과 같이 거리들에 있어서 변경을 생기게 함으로써 계속 조절될 수 있다. 제각각 σ= 0.3, σ= 0.5, 및 σ= 0.8의 채움율을 갖는 세 세팅에 대한 정확한 값이 표 1에 기재되고 실시예로써 주어진다. 특히 제시될 수 있는 바와 같이, 40% 이상의 세팅 변동은 σ= 0.5의 중간 채움율에 관하여 가능하다. 이 분야에서 매우 정통한 사람들은 앞선 설명의 도움으로 σ에 대한 다른 어떤 값들을 생성시킬 수 있다.

< 표 1 >

다음 사이의, 광원으로부터 레티클평면으로 빛에 의해 진행된 방향에서 나아가는, 주광선 CR에 따른 거리(mm)
도	σ	첫째 패싯티드부품(8102)과 둘째 패싯티드부품(8104.1, 8104.2, 8140.3)	둘째 패싯티드부품 (8104.1, 8104.2, 8140.3)과 첫째 광학소자(8106.1, 8106.2, 8106.3)	첫째 광학소자 (8106.1, 8106.2, 8106.3)와 둘째 광학소자(8108.1, 8108.2, 8108.3)	둘째 광학소자 (8108.1, 8108.2, 8108.3)와 그레이징-입사 거울 (8110)	그레이징-입사 거울(8110)과 레티클(8114)
9a	0.3	913	1470	600	515	320
9b	0.5	957	1070	550	632.8	320
9c	0.8	1038	935	480	909.45	320

본 발명에 따라, 반사광학 시스템이 처음으로 제시되고, 여기에서 조명된 동공영역, 특히 세팅의 조정,은 조명시스템의 광학소자들 사이의 거리의 변화와 간단 한 이동에 의해 달성된다.

특히, 본 발명은 연속적인 방법으로 조명세팅을 조절(조정)하는 것을 예컨대 EUV 리소그래피용으로 사용되는 타입의 반사광학 조명시스템에서, 즉 반사 조명시스템에서 처음으로 가능하게 한다. 종래의 시스템들과 대조하면, 이러한 종류의 연속적인 조정은 한편 예컨대 조리개들에 의해 야기될 수 있는 세기(강도)의 손실을 피하고 두 번째 이점으로써 연속적인 세팅을 허용한다.

더욱이, 여기에서 기술된 바와 같이 세팅의 연속적인 조정은 그것의 현실화에 있어서 수월하다.

더 나은 이점으로써, 다수의 서브-동공들은 실질적으로 세팅에서 변경되어 유지되고, 조명시스템의 필드평면에서의 조명의 강도가 실질적으로 변하지 않도록 유지되는 것을 보증한다.

Claims (81)

1. 복사를 방출하는 광원(1)을 구비한 반사 조명시스템(catopric illumination system)에 있어서,

   상기 복사는 필드평면(114)에서의 필드를 조명하고 동시에 동공평면에서의 조명을 제공하고,

   상기 동공평면에서의 조명된 영역은 계속 변할 수 있는 크기를 가지고,

   상기 조명시스템은 복사가 광원(1)으로부터 상기 필드평면(114) 및 상기 동공평면으로 향하게 되는 방식으로 배열된 다수의 광학소자들을 포함하고, 그리고

   게다가 상기 다수의 광학소자들의 적어도 두 개의 광학소자들 사이의 거리가 변하기 쉽고 그리고 상기 두 개의 광학소자들은 적어도 하나의 패싯티드 광학소자(facetted optical element)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 형상을 가지고, 그리고 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 상기 형상은 변하지않고 유지되는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 필드평면에서의 조명은 변하지않고 유지되는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 ±10% 만큼 바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 ±25% 만큼 바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 ±40% 만큼 바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 복사는 파장 λ를 갖고 그리고 상기 파장의 크기는 λ≤193nm인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 파장은 λ≤14nm인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 형상은 원형인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 형상은 환상형인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 채움율(filling ratio) σ에 의해 특징지워지고, 그리고 상기 채움율 σ은 ±10% 만큼 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 채움율(filling ratio) σ에 의해 특징지워지고, 그리고 상기 채움율 σ은 ±25% 만큼 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 채움율(filling ratio) σ에 의해 특징지워지고, 그리고 상기 채움율 σ은 ±40% 만큼 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
14. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 다중-극인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
15. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 이중극인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
16. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 4중극인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 다수의 광학소자들은 더욱이 패싯티드 광학소자(104.1, 104.2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 다수의 광학소자들은 빛의 거의-수직 입사를 가지는 적어도 하나의 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 다수의 광학소자들은 빛의 그레이징 입사를 가지는 적어도 하나의 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 거리는 연속적인 방법으로 바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 적어도 두 개의 광학소자들은 두 개의 패싯티드 광학소자들인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 필드평면(114)의 전방의 상기 조명시스템에서 중간상(Z, 8300)이 광원(1)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 다수의 광학소자들은 복사를 광원으로부터 중간상으로 향하게 하는 첫 번째 다수의 광학소자들 및 복사를 중간상(Z)으로부터 필드평면(114) 및 동공평면으로 향하게 하는 두 번째 다수의 광학소자들을 포함하고, 그리고 여기에서 상기 두 번째 다수의 광학소자들은 빛의 거의-수직 입사를 가지는 적어도 하나의 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 두 번째 다수의 광학소자들은 빛의 그레이징 입사를 가지는 적어도 하나의 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 형상은 미리 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 형상은 상기 다수의 광학소자들 중의 하나의 광학소자를 교체함으로써 바뀌는 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 광학소자는 패싯티드 광학소자인 것을 특징으로 하는 반사 조명시스템.
28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 따른 조명시스템 및 필드평면에서의 필드의 투영된 상을 상 평면에 생기게 하는 투영 대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노출장치.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 투영 대물렌즈 NA의 상-측 개구수 NA는 0.2보다 큰 것을 특징으로 하는 투영 노출장치.
30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,

    물체 측 위의 필드(114)의 최대 치수(Dx, Dy)는 10mm 보다 큰 것을 특징으로 하는 투영 노출장치.
31. 제 30 항에 있어서,

    물체 측 위의 필드(114)의 최대 치수(Dx, Dy)는 80mm 보다 큰 것을 특징으로 하는 투영 노출장치.
32. 제 31 항에 있어서,

    물체 측 위의 필드(114)의 최대 치수(Dx, Dy)는 104mm 보다 큰 것을 특징으로 하는 투영 노출장치.
33. 광원(1)의 복사를 갖고 필드평면(114)에서의 필드를 조명하기 위한 투영 노출장치용 조명시스템에 있어서,

    첫째 래스터 요소(2005)를 갖는 첫째 패싯티드 반사 소자(102) 및 둘째 래스터 요소(2007)를 갖는 둘째 패싯티드 반사 소자(104.1, 104.2)를 포함하고, 여기에서 첫째 및 둘째 반사소자는 서로서로 거리(A)를 갖는, 첫째 광부품(70);

    광원(1)으로부터 필드평면(114)으로의 광경로에 있어서 첫째 광부품(70) 뒤 에 배치되는 둘째 광부품(72);

    첫째 패싯티드 반사소자(102) 및 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2) 사이의 거리(A)가 조절될 수 있게 하는 첫째 조절장치(80); 그리고

    둘째 광부품(72)의 초점길이가 조절될 수 있게 하는 둘째 조절장치(82)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
34. 제 33 항에 있어서,

    상기 복사는 파장 λ를 갖고 그리고 여기에서 상기 파장은 λ≤193nm인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
35. 제 34 항에 있어서,

    상기 파장은 λ≤14nm인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
36. 제 33 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 첫째 조절장치(80)는 상기 둘째 패싯티드 반사 소자(104.1, 104.2)의 위치를 이동시키고, 그것에 의해 상기 첫째와 둘째 패싯티드 반사소자의 거리(A)가 바뀌는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
37. 제 33 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 거리들을 변경하기 위한 상기 첫째 조절장치(80)는 상기 둘째 패싯티드 반사 소자(5104)를 첫째 지점(5001)과 둘째 지점(5002) 사이로 이동시키고, 그것에 의해 광원의 중간상(5007)이 첫째와 둘째 지점 사이의 중간에 위치되는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
38. 제 33 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 조명시스템이 필드형상으로 상기 필드평면에서의 필드를 조명하고, 여기에서 상기 첫째 래스터 요소들은 패싯 형상(facet shape)을 갖고, 그리고 상기 패싯형상은 필드형상과 동일한 것을 특징으로 하는 조명시스템.
39. 제 38 항에 있어서,

    상기 필드와 상기 첫째 래스터 요소들은 아치형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
40. 제 33 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 둘째 광부품(72)은 굴절 광학능을 갖는 첫째 광학소자(106)와 둘째 광학소자(108.1, 108.2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
41. 제 40 항에 있어서,

    상기 둘째 광부품은 평면거울로써 형성되는 세 번째 광학소자(7110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
42. 제 33 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 첫째 래스터 요소들(2005)은 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 조명시스템.
43. 제 42 항에 있어서,

    상기 둘째 광부품은 굴절 광학능을 갖는 첫째, 둘째 및 세 번째 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
44. 제 43 항에 있어서,

    상기 세 번째 광학소자(6110, 110)는 필드평면에서 아치-형상 필드를 형성하는 필드 거울인 것을 특징으로 하는 조명시스템.
45. 제 40 항에 있어서,

    상기 둘째 조절장치(82)는 상기 둘째 광부품(72)의 초점길이를 조절하기 위하여 상기 첫째 부품 또는 둘째 부품(92)의 하나 또는 그 이상의 광학소자들 사이의 거리(AB)를 바꾸는데 이바지하고, 여기에서 상기 거리(AB)는 특별히,

    - 상기 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2)와 상기 첫째 광학소자(106),

    - 상기 첫째 광학소자(106)와 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2),

    - 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2)와 상기 필드평면(114),

    사이의 거리인 것을 특징으로 하는 조명시스템.
46. 제 41 항, 제 43 항 또는 제44 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 둘째 조절장치(82)는 상기 둘째 광부품(72)의 초점길이를 조절하기 위하여 상기 첫째 부품 또는 둘째 부품(92)의 하나 또는 그 이상의 광학소자들 사이의 거리(AB)를 바꾸는데 이바지하고, 여기에서 상기 거리(AB)는 특별히,

    - 상기 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2)와 상기 첫째 광학소자(106),

    - 상기 첫째 광학소자(106)와 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2),

    - 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2)와 상기 세 번째 광학소자(110),

    - 상기 세 번째 광학소자(110)와 상기 필드평면(114),

    사이의 거리인 것을 특징으로 하는 조명시스템.
47. 제 33 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 조명시스템의 자오선 평면에서 복사는 상기 첫째 패싯티드 반사소자 및/또는 상기 둘째 패싯티드 반사소자의 자오선 평면에서 표면상에 20°보다 작은 최대 입사각(

    

    )을 구비하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
48. 제 45 항에 있어서,

    상기 거리(AB)는 ±20% 보다 작게 바뀌는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
49. 제 46 항에 있어서,

    상기 거리(AB)는 ±20% 보다 작게 바뀌는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
50. 제 45 항 또는 제 48 항에 있어서,

    상기 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2) 및/또는 상기 첫째 광학소자(106) 및/또는 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2)의 표면상의 자오선 평면에서 최대 입사각(

    

    )이 5°보다 작게 변하는 방법으로 상기 거리(AB)가 바뀌는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
51. 제 46 항 또는 제 49 항에 있어서,

    상기 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2) 및/또는 상기 첫째 광학소자(106) 및/또는 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2) 및/또는 상기 세 번째 소자(110)의 표면상의 자오선 평면에서 최대 입사각(

    

    )이 5°보다 작게 변하는 방법으로 상기 거리(AB)가 바뀌는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
52. 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,

    상기 최대 입사각(

    

    )이 3°보다 작게 변하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
53. 제 48 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2)는 상기 둘째 래스터 요소들의 하나 또는 그 이상이 배치되는 표면을 포함하고, 그리고 여기에서 상기 표면의 80% 이상이 조명으로 채워지는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
54. 제 53 항에 있어서,

    상기 표면의 90% 이상이 조명으로 채워지는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
55. 조명시스템의 동공평면에서 형상을 가지는 조명된 영역을 계속 바꾸는 방법에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 상기 형상은 대부분 유지되고 그리고 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 첫 번째 크기를 가지고,

    상기 조명시스템은 복사를 방출하는 광원, 첫째 패싯티드 반사소자(102) 및 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2)를 구비한 첫째 광부품(70), 그리고 적어도 첫째 광학소자(106)와 둘째 광학소자(108.1, 108.2)를 구비한 둘째 광부품(72)을 포함하고,

    필드평면(114)에서의 필드는 상기 조명시스템에 의해 조명되고, 그리고

    상기 방법은:

    - 상기 둘째 광부품(72)의 초점길이를 조절하는 단계 및 그것에 의하여 두 번째 크기를 갖는 상기 동공평면에서의 조명된 영역을 생성하는 단계,

    - 상기 두 번째 크기를 가지고 얻어진 상기 필드평면에서의 조명은 대부분 상기 첫 번째 크기를 가지고 얻어진 상기 필드평면에서의 조명과, 또는 반대도 동일함, 같게 되는 방법으로 상기 첫째 패싯티드 소자(102)와 상기 둘째 패싯티드 소자(104.1, 104.2) 사이의 거리를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
56. 제 55 항에 있어서,

    상기 복사는 파장 λ를 갖고 그리고 여기에서 상기 파장의 크기는 λ≤193nm인 것을 특징으로 하는 방법.
57. 제 56 항에 있어서,

    상기 파장의 크기는 λ≤14nm인 것을 특징으로 하는 방법.
58. 제 55 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 두 번째 크기는 상기 첫 번째 크기에 대하여 ±10% 만큼 변하는 것을 특징으로 하는 방법.
59. 제 55 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 두 번째 크기는 상기 첫 번째 크기에 대하여 ±25% 만큼 변하는 것을 특징으로 하는 방법.
60. 제 55 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 두 번째 크기는 상기 첫 번째 크기에 대하여 ±40% 만큼 변하는 것을 특징으로 하는 방법.
61. 제 55 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 원형 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
62. 제 55 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 환상형 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
63. 제 55 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 조명은 다중-극인 것을 특징으로 하는 방법.
64. 제 55 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 조명은 이중극인 것을 특징으로 하는 방법.
65. 제 55 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 조명은 4중극인 것을 특징으로 하는 방법.
66. 제 61 항 또는 제 62 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 채움율 σ에 의해 특징지워지고, 여기에서 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 첫 번째 크기는 첫 번째 채움율 σ(1)과 관련되고 그리고 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 두 번째 크기는 두 번째 채움율 σ(2)와 관련되고, 그리고 여기에서 σ(2)는 σ(1)에 대하여 ±40% 만큼 변하는 또는, 다르게 표현하면, σ(2)는 (1+0.40)·σ(1)＞σ(2)＞(1-0.40)·σ(1)의 범위에 놓여있는 것을 특징으로 하는 방법.
67. 제 61 항 또는 제 62 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 채움율 σ에 의해 특징지워지고, 여기에서 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 첫 번째 크기는 첫 번째 채움율 σ(1)과 관련되고 그리고 동공평면에서의 조명된 영역의 두 번째 크기는 두 번째 채움율 σ(2)와 관련되고, 그리고 여기에서 σ(2)는 σ(1)에 대하여 ±25% 만큼 변하는 또는, 다르게 표현하면, σ(2)는 (1+0.25)·σ(1)＞σ(2)＞(1-0.25)·σ(1)의 범위에 놓여있는 것을 특징으로 하는 방법.
68. 제 61 항 또는 제 62 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 채움율 σ에 의해 특징지워지고, 여기에서 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 첫 번째 크기는 첫 번째 채움율 σ(1)과 관련되고 그리고 동공평면에서의 조명된 영역의 두 번째 크기는 두 번째 채움율 σ(2)와 관련되고, 그리고 여기에서 σ(2)는 σ(1)에 대하여 ±10% 만 큼 변하는 또는, 다르게 표현하면, σ(2)는 (1+0.10)·σ(1)＞σ(2)＞(1-0.10)·σ(1)의 범위에 놓여있는 것을 특징으로 하는 방법.
69. 제 55 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 첫째 패싯티드 반사소자(102)는 첫째 래스터 요소들(2005)을 포함하고, 여기에서 상기 첫째 래스터 요소들(2005)은 상기 필드평면에서의 필드의 필드형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
70. 제 55 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 둘째 광부품(72)의 초점길이는 상기 첫째 광부품 또는 상기 둘째 광부품의 다음의 광학소자들의 하나와 다른 하나 사이의 거리를 바꿈으로써 조절되는 것을 특징으로 하는 방법:

    - 상기 둘째 패싯티드 반사소자(104.1, 104.2)와 상기 첫째 광학소자(106) 사이의 거리,

    - 상기 첫째 광학소자(106)와 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2) 사이의 거리, 또는

    - 상기 둘째 광학소자(108.1, 108.2)와 상기 필드평면(114) 사이의 거리.
71. 제 55 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 첫째 패싯티드 반사소자(102)는 첫째 래스터 요소들(2005)을 포함하고, 그리고 여기에서 상기 첫째 래스터 요소들(2005)은 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
72. 반사 조명시스템의 동공평면에서의 조명된 영역을 조절하는 방법에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 상기 동공평면에서 형상과 크기를 가지고,

    첫 번째 단계에서 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 형상이 조절되고 그리고 두 번째 단계에서 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기가 조절되고,

    여기에서 상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 크기는 연속적인 변경에 의해 조절되고, 그리고

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역의 형상과 필드평면에서 상기 조명시스템의 조명은 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
73. 제 72 항에 있어서,

    상기 조명시스템은 파장 λ의 복사를 방출하는 광원을 포함하고 그리고 여기에서 상기 파장은 λ≤193nm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
74. 제 73 항에 있어서,

    상기 파장은 λ≤14nm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
75. 제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 원형 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
76. 제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 상기 조명된 영역은 환상형 형상인 것을 특징으로 하는 방법.
77. 제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 조명은 다중-극인 것을 특징으로 하는 방법.
78. 제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 조명은 이중극인 것을 특징으로 하는 방법.
79. 제 72 항 내지 제 74 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 동공평면에서의 조명은 4중극인 것을 특징으로 하는 방법.
80. 제 33 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 따른 조명시스템과 필드평면에서의 필드의 상을 상 평면으로 투영하는 투영 대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노출장치.
81. 마이크로전자 부품들의 제조방법에 있어서,

    제 28 항 내지 32 항, 또는 제 80 항 중의 어느 한 항에 따른 투영 노출장치를 사용하고,

    마스크가 조명시스템에 의해 조명되는 단계, 그리고 필드평면(114)에서의 마스크의 상이 투영 대물렌즈에 의해 상 평면에서 광-감지 코팅으로 투영되는 단계, 그리하여 뒤따르는 현상 단계(developing step) 후에, 광-감지 코팅이 구조를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.

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