KR20070116749A - 인코히런트 방사선을 생성하는 반사 루프 시스템 - Google Patents

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KR20070116749A
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요한네스 야코부스 마테우스 바젤만스
겐지 우에야마
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

코히런트 빔으로부터 인코히런트 빔들을 형성하기 위한 시스템 및 방법이 이용된다. 시스템은 방사선의 소스 및 반사 루프 시스템을 포함한다. 방사선의 소스는 코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 생성한다. 반사 루프 시스템은 부분적으로 코히런트한 빔을 수용하고, 상기 부분적으로 코히런트한 빔을 루프를 통해 또는 대안적으로 비-오버래핑 루프들을 통해 반사하여 인코히런트 빔을 형성한다.

Description

인코히런트 방사선을 생성하는 반사 루프 시스템{REFLECTIVE LOOP SYSTEM PRODUCING INCOHERENT RADIATION}
본 명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명의 1 이상의 실시예들을 예시하며, 나아가 설명부와 함께, 당업자들이 본 발명을 제작 및 사용할 수 있도록 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.
도 1 및 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;
도 3은 도 2에 나타낸 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따라 패턴을 기판에 전사하는 모드를 나타낸 도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진들의 구성을 나타낸 도;
도 5, 6 및 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 반사 루프 시스템을 포함하는 다양한 방사선 생성의 구성들을 나타낸 도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 1 반사 루프 시스템 및 제 2 반사 루프 시스템을 포함하는 반사 루프 시스템을 나타낸 도;
도 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 및 17은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반사 루프 시스템을 위한 다양한 구조들을 나타낸 도;
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른, 반사 루프 시스템들에 대한 입구 및 출구 조명 세기 분포를 그래픽적으로 나타낸 도;
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 나타낸 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 1 이상의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 기술될 것이다. 도면들에서, 같은 참조 부호들은 동일하거나 또는 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다. 추가적으로, 참조 부호의 최좌측 숫자(들)은 참조부호가 가장 먼저 표시된 도면과 동일할 수 있다.
본 발명은 방사선 시스템들에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 또는 기판의 일부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 평판 디스플레이, 집적 회로(IC) 및 미세 구조체를 포함하는 다른 디바이스들의 제조에 사용될 수 있다. 종래의 장치에서, 마스크 또는 레티클이라 지칭될 수 있는 패터닝 디바이스는 평판 디스플레이(또는 여타 디바이스)의 개별 층에 대응되는 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판 상에 제공되는 방사선 감응재(예를 들어, 레지스트)의 층 상에 이미징(imaging)함으로써 기판(예를 들어, 유리 플레이트)의 모두 또는 그 일부 상으로 전사(transfer)될 수 있다.
패터닝 디바이스는, 회로 패턴 대신에 다른 패턴들, 예를 들어 컬러 필터 패턴 또는 도트들의 매트릭스를 생성하는데 사용될 수 있다. 마스크 대신, 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 포함하는 패터닝 어레이를 포 함할 수 있다. 패턴은 보다 신속하게 변할 수 있으며, 마스크 기반의 시스템과 비교하여 이러한 시스템에서는 비용이 덜 든다.
평판 디스플레이 기판은 통상적으로 직사각형의 형상이다. 이러한 타입의 기판을 노광하도록 설계되는 리소그래피 장치는 직사각형 기판의 전체 폭을 커버링하거나, 또는 폭의 일 부분(예를 들어, 폭의 절반)을 커버링하는 노광 구역을 제공할 수 있다. 기판은 노광 구역 아래에서 스캐닝될 수 있는 한편, 마스크 또는 레티클은 빔을 통해 동기적으로 스캐닝된다. 이러한 방식으로, 패턴이 기판으로 전달된다. 노광 구역이 기판의 전체 폭을 커버링할 수 있다면, 이 때 노광은 단일 스캔으로 완성될 수 있다. 노광 구역이, 예를 들어 기판 폭의 절반을 커버링한다면, 이 때 기판은 제 1 스캔 후에 가로로 이동되고, 통상적으로 기판의 나머지 부분을 노광하기 위해 추가적인 스캔이 수행된다.
통상적으로, 리소그래피 시스템들은, 조명 빔, 예를 들어 코히런트(coherent) 조명 빔 또는 부분적으로 코히런트한 조명 빔을 생성하기 위하여 방사선 소스들로서 레이저들을 사용한다. 조명 빔이 리소그래피 시스템을 통해 이동하는 동안, 조명 빔은 스캐터링되는 광을 형성할 수 있는 리소그래피 시스템의 구성요소들로부터 반사될 수 있다. 스캐터링되는 광은 이미지에서 반점(speckle) 패턴들을 야기하는 조명 빔을 간섭할 수 있다. 반점 패턴들은 기판 상에 형성되는 패턴에 오차들을 야기할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 반점 패턴들은 미소한 시간적 및 공간적 변동들을 겪는 부분적으로 코히런트한 빔들의 간섭에 의하여 야기될 수 있다. 반점 패턴들은 흔히 (부분적) 코히런트 조명 빔의 노이즈-형(noise-like) 특징들이라 지칭된다. 또한, 반점 패턴들은 빔의 다중의 코히런트 카피들이 만들어지기 때문에 각도 분포가 증가하는 요소가 사용되는 경우 야기될 수도 있다.
상이한 코히런트 카피들 사이(예를 들어, 빔들의 생성과 빔들의 검출 사이)의 광학 경로의 차이가 (예를 들어, 가로방향 및 임시적) 빔들의 코히어런스 길이와 비교하여 작은 경우, 빔의 다중의 코히런트 카피들이 서로 간섭할 수 있다.
통상적으로, 반점 패턴들은 코히런트 빔으로부터의 인코히런트 빔을 형성하는데 사용되는 레이저 다음에 위치되는 회절 또는 굴절 광학 요소의 사용을 통해 보상되어 왔다. 이들 요소들은 흔히 "코히런스 버스팅 요소들(coherence busting elements)"라 지칭된다. 상술된 바와 같이, 인코히런트 빔은 코히런트 빔의 다중의 카피들을 포함한다.
반점 패턴은 조명 빔에 대한 광학 요소의 이동을 통해 더욱 저감될 수 있다. 광학 요소의 이동은 코히런트 빔의 카피들의 세트에 대한 반점 패턴을 변화시키는 코히런트 빔들의 각 카피에 대한 위상 분포를 변화시킨다. 모든 반점 패턴들의 적분(예를 들어, 합산)을 통해, 균일한 광이 생성된다. 하지만, 반점 패턴들을 실질적으로 제거하기 위해서는 광학 요소의 상당한 움직임이 요구된다. 또한, 통상적으로 상기 상당한 움직임이 짧은 시간, 예를 들어 노광 시간 내에 이행되어야 한다. 일 예시에서, 1000 Hz 레이저로부터 30 펄스들이 사용되는 경우, 노광 시간은 대략 30 ㎲일 수 있다. 이 짧은 시간 내의 상당한 움직임은 높은 가속도 및 급격한 움직임들(jerks)을 포함하여 리소그래피 시스템 내의 큰 진동들을 야기할 수 있다. 높은 가속도 및 급격한 움직임들은 리소그래피 시스템 내에서 문제들을 야기할 수 있 다. 또한, 통상적으로 제한된 적분 시간, 예를 들어 대략 펄스 당 50 ns로 인하여, 실질적으로 반점 패턴들을 제거하기 위하여 빔들에 대해 광학 요소를 충분히 이동시키는 것은 거의 불가능해진다.
반점 패턴들을 보상하기 위한 또 다른 방법은 각각의 노광 사이클 동안 다수의 레이저 펄스, 예를 들어 60 개의 레이저 펄스들을 사용하는 것이다. 상이한 반점 패턴들은 각각의 레이저 펄스로부터 생성된다. 따라서, 다수의 레이저 펄스들의 사용을 통해, 반점 패턴들은 시간에 걸쳐 평균화(average out) 될 수 있다. 하지만, 최근의 리소그래피 시스템들은 다수의 레이저 펄스들을 감소시켰고 및/또는 각각의 노광 사이클 동안 각 레이저 펄스의 지속시간(duration)을 저감시켰다. 불행하게도, 각 노광 사이클 동안의 다수의 레이저 펄스들은 평균적인 효과가 일어나도록 하지 않는다. 나아가, 반점 패턴들의 보상이 가능하도록 단축된 레이저 펄스의 지속기간 동안 허용가능한 양만큼 광학 요소를 이동시키는 것이 어려울 수도 있다.
따라서, 필요한 것은 균일한 세기를 갖는 인코히런트 방사선을 생성하는 시스템 및 방법이다.
본 발명의 일 실시예에서는, 방사선 소스 및 반사 루프 시스템을 포함하는 시스템이 제공된다. 상기 방사선 소스는 코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 생성한다. 상기 반사 루프 시스템은 적어도 부분적으로 코히런트한 빔을 수용하고, 루프 또는 대안적으로 비-오버래핑 루프들을 통해 부분적으로 코히런트한 빔을 반사시켜 보다 인코히런트한 빔을 형성하도록 구성된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 시스템은 레이저 일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 시스템은 일루미네이터일 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 2 이상의 반사 루프 시스템들이 광학적으로 직렬로 커플링될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 시스템은 패터닝 디바이스 및 투영시스템을 포함하는 리소그래피 시스템 내에 배치될 수 있다. 이 예시에서, 조명 빔은 인코히런트 빔으로부터 형성된다. 조명 빔은 패터닝 디바이스에 의해 패터닝되도록 지향되고, 투영시스템은 패터닝된 빔을 기판 상으로 투영한다.
또 다른 실시예에서는, 디바이스 제조방법이 제공된다. 코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔은 루프, 또는 대안적으로 비-오버래핑 루프들을 통해 반사되어 보다 인코히런트한 빔을 형성한다. 조명 빔은 인코히런트 빔으로부터 형성된다. 조명 빔은 패터닝된다. 패터닝된 조명 빔은 기판의 타겟부 상으로 투영된다.
본 발명의 추가 실시예들, 특징들 및 장점들과 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동은 첨부 도면을 참조하여 상세히 후술된다.
1 이상의 실시예들에서는, 소정의 시스템 및 방법이 (부분적) 코히런트 빔으로부터 보다 인코히런트한 빔을 형성하는데 사용된다. 시스템은 방사선의 소스 및 반사 루프 시스템을 포함한다. 상기 방사선의 소스는 코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 생성한다. 상기 반사 루프 시스템은 (부분적) 코히런트 빔을 수용하고, 루프 또는 대안적으로는 비-오버래핑 루프들을 통해 상기 빔을 반사시킨다. 일 예시에서, 이러한 구조의 인코히런트 빔의 생성을 통해, 조명 빔들의 코히런트 부분들은 반점이 생성되지 않도록 조명의 다른 코히런트 부분들과 간섭하지 않는다.
명세서를 전체를 통해서, 코히런트 레이저 빔들의 처리는 (예를 들어, 가로방향 및 임시적) 다중 모드들을 포함하는 빔과 같은, 부분적으로 코히런트한 빔들의 처리에 동등하게 적용하거나 또는 그와는 역으로 적용가능하다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 다양한 타입의 빔들을 커버하도록 고려되어 있다.
특정한 구조들 및 구성들이 기술되었으나, 이는 예시의 목적에 지나지 않는다는 것을 이해해야 한다. 당업자라면, 본 발명의 기술적사상 및 범위를 벗어나지 않는 다른 구조들 및 구성들이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 당업자들에게는, 본 발명이 다른 다양한 응용례들에 채용될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 조명시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD), 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 조명시스템(일루미네이터)(IL)은 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된다.
패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 레티클 또는 마스크 또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이)는 빔을 변조시킨다. 일반적으로, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 위치는 투영 시스템(PS)에 대해 고정될 것이다. 하지만, 그 대신에 소정 파라미터들에 따라 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정기에 연결될 수 있다.
기판 테이블(WT)은 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 기판)(W)을 지지하도록 구성되며, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정기(PW)에 연결된다.
투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)은 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 의해 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된다.
조명시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "패터닝 디바이스" 또는 "콘트라스트 디바이스(contrast device)"라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성하도록 방사선 빔의 단면을 변조시키는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 칭하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 상기 디바이스는 정적(static) 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클) 또는 동적(dynamic) 패터닝 디바이스(예를 들어, 프로그램가능한 요소들의 어레이)일 수 있다. 간결함을 위해, 대부분의 설명은 동적 패터닝 디바이스에 관해 할 것이지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 정적 패터닝 디바이스가 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 이와 유사하게, 기판 상에 최종적으로 생성된 패턴은 어느 한 순간에 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상에 형성된 패턴과 일치하지 않을 수 있다. 이는 기판의 각 부분 상에 형성된 최종 패턴이 기판의 상대 위치 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 패턴이 변화하는 주어진 시간 주기 또는 주어진 수의 노광에 걸쳐 형성되는 구성인 경우일 수 있다.
일반적으로, 기판의 타겟부 상에 생성된 패턴은 집적 회로 또는 평판 디스플레이와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능층(예를 들어, 평판 디스플레이 내의 컬러 필터 층 또는 평판 디스플레이 내의 박막 트랜지스터(thin film transistor) 층)에 해당할 것이다. 이러한 패터닝 디바이스의 예로는, 예를 들어 레티클, 프로그램가능한 거울 어레이, 레이저 다이오드 어레이(laser diode array), 발광 다이오드 어레이(light emitting diode array), 격자 광 밸브(grating light valve) 및 LCD 어레이를 포함한다.
복수의 프로그램가능한 요소들을 포함하는 패터닝 디바이스와 같이 전자 수단(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 패턴이 프로그램될 수 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 레티클을 제외하고 이전 문장에 언급된 모든 디바이스)는 본 명세서에서 집합적으로 "콘트라스트 디바이스"라고 언급된다. 일 예시에서, 패터닝 디바이스는 10 이상의 프로그램가능한 요소들, 예를 들어 100 이상, 1,000 이상, 10,000 이상, 100,000 이상, 1,000,000 이상 또는 10,000,000 이상의 프로그램가능한 요소들을 포함한다.
프로그램가능한 거울 어레이는 점탄성(viscoelastic) 제어 층 및 반사 표면을 갖는 매트릭스-어드레서블 표면(matrix-addressable surface)을 포함할 수 있 다. 이러한 장치의 기본 원리는, 예를 들어 반사 표면의 어드레싱된 영역들에서는 입사 광을 회절 광(diffracted light)으로서 반사시키는 반면, 어드레싱되지 않은 영역들에서는 입사 광을 비회절 광으로서 반사시키는 것이다. 적절한 공간 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 비회절 광이 필터링될 수 있으므로, 회절 광만이 기판에 도달하도록 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 빔이 패터닝된다.
일 대안예로서, 상기 필터는 회절 광을 필터링하여 비회절 광이 기판에 도달하도록 남게 할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
또한, 회절 광학 MEMS 디바이스(마이크로-전기기계 시스템 디바이스(micro-electromechanical system device))들의 어레이가 대응하는 방식으로 사용될 수 있다. 일 예시에서 회절 광학 MEMS 디바이스는 입사 광을 회절 광으로서 반사시키는 격자를 형성하도록 서로에 대해 변형될 수 있는 복수의 반사 리본(reflective ribbon)들로 구성된다.
프로그램가능한 거울 어레이의 또 다른 대안적인 예시는 매우 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 적절한 국부화된 전기장을 인가하거나 압전 작동 수단(piezoelectric actuation means)을 채택함으로써 일 축선에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 다시 한번, 상기 거울들은 매트릭스-어드레서블이며, 어드레싱된 거울들은 입사하는 방사선 빔을 어드레싱되지 않은 거울들과는 다른 방향으로 반사시킨다; 이러한 방식으로 매트릭스-어드레서블 거울들의 어드레싱 패턴에 따라 반사된 빔이 패터닝될 수 있다. 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자 수단들을 사용하여 수행될 수 있다.
또 다른 예시(PD)는 프로그램가능한 LCD 어레이이다.
리소그래피 장치는 1 이상의 콘트라스트 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 개별적으로 제어가능한 요소들의 복수의 어레이를 가질 수 있으며 그 각각은 서로 독립적으로 제어된다. 이러한 구성에서 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 몇몇 또는 모두는 공통의 조명시스템 (또는 조명시스템의 일부분), 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 공통의 지지 구조체 및/또는 공통의 투영 시스템 (또는 투영 시스템의 일부분) 중 1 이상을 가질 수 있다.
도 1에 도시된 실시예와 같은 일 예시에서 기판(W)은 실질적으로 원형이며, 선택적으로는 그 주변의 일부분을 따라 노치(notch) 및/또는 평탄한 에지(flattened edge)를 갖는다. 일 예시에서 기판은 다각형, 예를 들어 직사각형이다.
기판이 실질적으로 원형인 예시는 기판이 25 mm 이상, 예를 들어 50 mm 이상, 75 mm 이상, 100 mm 이상, 125 mm 이상, 150 mm 이상, 175 mm 이상, 200 mm 이상, 250 mm 이상 또는 300 mm 이상의 직경을 갖는 예시들을 포함한다. 일 실시예에서 기판은 최대 500 mm, 최대 400 mm, 최대 350 mm, 최대 300 mm, 최대 250 mm, 최대 200 mm, 최대 150 mm, 최대 100 mm 또는 최대 75 mm의 직경을 갖는다.
기판이 다각형, 예를 들어 직사각형인 예시들은 기판의 1 변 이상, 예를 들어 2 변 이상 또는 3 변 이상이 5 cm 이상, 예를 들어 25 cm 이상, 50 cm 이상, 100 cm 이상, 150 cm 이상, 200 cm 이상 또는 250 cm 이상의 길이를 갖는 예시들을 포함한다.
일 예시에서 기판의 1 변 이상은 최대 1000 cm, 예를 들어 최대 750 cm, 최대 500 cm, 최대 350 cm, 최대 250 cm, 최대 150 cm 또는 최대 75 cm의 길이를 갖는다.
일 예시에서 기판(W)은 웨이퍼, 예를 들어 반도체 웨이퍼이다. 일 예시에서 웨이퍼 물질은 Si, SiGe, SiGeC, SiC, Ge, GaAs, InP 및 InAs로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 웨이퍼는: Ⅲ/Ⅴ 화합물 반도체 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 세라믹 기판, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 기판은 (육안으로) 투명하거나, 유채색이거나 또는 무채색일 수 있다.
기판의 두께는 변동될 수 있으며, 예를 들어 기판 물질 및/또는 기판 치수에 따라 어느 정도 달라질 수 있다. 일 예시에서, 상기 두께는 50 ㎛ 이상, 예를 들어 100 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이상, 400 ㎛ 이상, 500 ㎛ 이상 또는 600 ㎛ 이상이다. 기판의 두께는 최대 5000 ㎛, 예를 들어 최대 3500 ㎛, 최대 2500 ㎛, 최대 1750 ㎛, 최대 1250 ㎛, 최대 1000 ㎛, 최대 800 ㎛, 최대 600 ㎛, 최대 500 ㎛, 최대 400 ㎛ 또는 최대 300 ㎛일 수 있다.
본 명세서에 언급된 기판은, 예를 들어 트랙(통상적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 노광 전후에 처리될 수 있다. 일 예시에서 레지스트 층이 기판 상에 제공된다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같이 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광 학 시스템들, 또는 그들의 여하한의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포괄하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
투영 시스템은 패턴이 기판 상에 코히런트하게(coherently) 형성되도록 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상에 패턴을 이미징할 수 있다. 대안적으로, 투영 시스템은 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들이 셔터(shutter)로서 기능하는 2차 소스(secondary source)를 이미징할 수 있다. 이러한 점에서 투영 시스템은, 예를 들어 2차 소스들을 형성하고 기판 상에 스폿(spot)들을 이미징하기 위해 마이크로 렌즈 어레이(MLA라고도 함) 또는 프레넬 렌즈 어레이(Fresnel lens array)와 같은 포커싱 요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 일 예시에서 포커싱 요소들의 어레이(예를 들어, MLA)는 10 이상의 포커스 요소, 예를 들어 100 이상의 포커스 요소, 1,000 이상의 포커스 요소, 10,000 이상의 포커스 요소, 100,000 이상의 포커스 요소 또는 1,000,000 이상의 포커스 요소를 포함한다. 일 예시에서, 패터닝 디바이스 내의 개별적으로 제어가능한 요소들의 개수는 포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소들의 개수와 같거나 그보다 크다. 일 예시에서, 포커싱 요소들의 어레이 내의 1 이상의(예를 들어, 1,000 이상의, 그 대부분의 또는 그 각각에 대한) 포커싱 요소들은 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 내의 1 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들, 예를 들어 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 내의 개별적으로 제어가능한 요소들의 2 이상, 예컨대 3 이상, 5 이상, 10 이상, 20 이상, 25 이상, 35 이상 또는 50 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들과 광학적으로 연관될 수 있다. 일 예시에서 MLA는, 예를 들어 1 이상의 액추에이터를 사용하여, 적어도 기판을 향하는 방향으로 또한 기판으로부터 멀어지는 방향으로 (예를 들어, 액추에이터들을 사용하여) 이동될 수 있다. 기판을 향해 또한 기판으로부터 멀리 MLA를 이동시킬 수 있으므로, 기판을 이동시키지 않고도 예를 들어 포커스 조정이 허용된다.
본 명세서의 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 반사 어레이를 채택하는) 반사형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 투과 어레이를 채택하는) 투과형으로 구성될 수도 있다.
리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 "침지 액체", 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용된 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조 체가 액체 내에 담그어져야 한다는 것을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 다시 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 일 예시에서 방사선 소스는 5 nm 이상, 예를 들어 10 nm 이상, 50 nm 이상, 100 nm 이상, 150 nm 이상, 175 nm 이상, 200 nm 이상, 250 nm 이상, 275 nm 이상, 300 nm 이상, 325 nm 이상, 350 nm 또는 360 nm 이상의 파장을 갖는 방사선을 제공한다. 일 예시에서 방사선 소스(SO)에 의해 제공된 방사선은 최대 450 nm, 예를 들어 최대 425 nm, 최대 375 nm, 최대 360 nm, 최대 325 nm, 최대 275 nm, 최대 250 nm, 최대 225 nm, 최대 200 nm 또는 최대 175 nm의 파장을 갖는다. 일 예시에서 방사선은 436 nm, 405 nm, 365 nm, 355 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm 및/또는 126 nm를 포함하는 파장을 갖는다. 일 예시에서 방사선은 약 365 nm 또는 약 355 nm의 파장을 포함한다. 일 예시에서 방사선은, 예를 들어 365, 405 및 436 nm를 포괄하는 광대역의 파장을 포함한다. 355 nm 레이저 소스가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방 사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL) 또는 그와 연계된 추가 구성요소는 방사선 빔을, 예를 들어 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 1 또는 복수의 개별적으로 제어가능한 요소들과 각각 연계될 수 있는 복수의 서브-빔(sub-beam)으로 분할하도록 배치될 수도 있다. 방사선 빔을 서브-빔으로 분할하기 위해, 예를 들어 2 차원 회절 격자가 사용될 수 있다. 본 서술내용에서 "방사선의 빔" 및 "방사선 빔"이라는 용어는 제한하는 것은 아니지만, 빔이 이러한 복수의 방사선의 서브-빔으로 구성되는 상황을 포함한다.
상기 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 변조된다. 상기 패터닝 디바이스(PD)에 의해 반사되었으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 용량성 센서 등)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 사용된다면, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이용 위치설정 수단은, 예를 들어 스캔하는 동안에 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(PD)의 위치를 정확히 보정(correct)하는데 사용될 수 있다.
일 예시에서 기판 테이블(WT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이며, 이는 도 1에 명확하게 도시되지는 않는다. 일 예시에서 상기 장치에는 적어도 기판 테이블(WT)을 이동시키는 단 행정 모듈이 존재하지 않는다. 또한, 유사한 시스템이 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 위치시키는데 사용될 수 있다. 대물 테이블 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 요구되는 상대 이동을 제공하도록 고정된 위치를 가질 수 있는 한편, 투영 빔(B)이 대안적으로/추가적으로 이동가능할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 구성은 상기 장치의 크기를 제한하는데 도움을 수 있다. 예를 들어, 평판 디스플레이의 제조시에 적용가능할 수 있는 또 다른 대안예로서, 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)의 위치는 고정될 수 있으며, 기판(W)은 기판 테이블(WT)에 대해 이동되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 기판 테이블(WT)에는 실질적으로 일정한 속도로 기판(W)을 가로질러 스캐닝하는 시스템이 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방사선이 초기에 빔 스플리터에 의해 반사되고 패터닝 디바이스(PD)로 지향되도록 구성된 빔 스플리터(BS)에 의해, 방사선의 빔(B)이 패터닝 디바이스(PD)로 지향될 수 있다. 또한, 방사선의 빔(B)은 빔 스플리터를 사용하지 않고도 패터닝 디바이스에서 지향될 수 있다는 것이 실현되어야 한다. 일 예시에서 상기 방사선의 빔은 0 내지 90°, 예를 들어 5 내지 85°, 15 내지 75°, 25 내지 65°, 또는 35 내지 55°의 각도로 패터닝 디바이스에서 지향된다(도 1에 도시된 실시예는 90°의 각도에서이다). 상기 패터닝 디바이스(PD)는 방사선의 빔(B)을 변조시키고, 변조된 빔을 투영 시스템(PS)으로 전달하는 빔 스플리터(BS)로 상기 빔을 다시 반사시킨다. 하지만, 방사선의 빔(B)을 패터닝 디바이스(PD)로 지향시키고 후속하여 투영 시스템(PS)으로 지향시키기 위해 대안적인 구성이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 투과성 패터닝 디바이스가 사용되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같은 구성이 요구되지 않을 수 있다.
도시된 장치는 몇몇 모드에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판이 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서는, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판이 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 기판의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 펄스 모드에서는, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 펄스화된 방사선 소스를 사용하여 전체 패턴이 기판(W)의 타겟부(C) 상에 투영된다. 기판 테이블(WT)은 빔(B)이 기판(W)을 가로질러 라인을 스캐닝하도록 유도하기 위해 기본적으로 일정한 속력으로 이동된다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴은 방사선 시스템의 펄스 사이에 필요에 따라 업데이트되며, 연속한 타겟부(C)들이 기판(W) 상의 요구된 위치에서 노광되도록 상기 펄스의 시간이 조절된다(time). 결과적으로, 빔(B)은 기판의 스트립(strip)에 전체 패턴(complete pattern)을 노광하도록 기판(W)을 가로질러 스캐닝할 수 있다. 상기 공정은 전체 기판(W)이 한 라인씩 노광될 때까지 반복된다.
4. 연속 스캔 모드에서는, 기판(W)이 실질적으로 일정한 속력으로 변조된 방사선 빔(B)에 대해 스캐닝되고 상기 빔(B)이 기판(W)을 가로질러 스캐닝하고 그것을 노광함에 따라 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴이 업데이트된다는 것을 제외하고는 기본적으로 펄스 모드와 동일하다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴의 업데이팅과 동기화된 실질적으로 일정한 방사선 소스 또는 펄스화된 방사선 소스가 사용될 수 있다.
5. 도 2의 리소그래피 장치를 사용하여 수행될 수 있는 픽셀 그리드 이미징 모드(pixel grid imaging mode)에서는, 패터닝 디바이스(PD) 상으로 지향되는 스폿 발생기(spot generator)에 의해 형성된 스폿의 후속 노광에 의해 기판(W)상에 형성 된 패턴이 실현된다. 상기 노광된 스폿들은 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 기판(W) 상에서 상기 스폿들은 실질적으로 그리드(grid) 내에 프린트된다. 일 예시에서 상기 스폿 크기는 프린트된 픽셀 그리드의 피치(pitch)보다는 크지만, 노광 스폿 그리드보다는 훨씬 더 작다. 프린트된 상기 스폿의 세기를 변화시킴으로써 패턴이 실현된다. 노광 플래시(exposure flash)들 사이에서 스폿에 걸친 상기 세기 분포가 변동된다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
리소그래피에서, 기판 상의 레지스트 층 상에 패턴이 노광된다. 그 후, 레지스트가 현상된다. 후속하여 기판 상에 추가 공정 단계들이 수행된다. 기판의 각 부분 상에서의 이 후속 공정 단계들의 효과는 레지스트의 노광에 의존한다. 특히, 상기 공정들은 주어진 도즈 임계(dose threshold) 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들이 상기 도즈 임계 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들에 상이하게 응답하도록 조정된다. 예를 들어, 에칭 공정에서 임계 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 영역들은 현상된 레지스트 층에 의한 에칭으로부터 보호된다. 하지만, 노광 후 현상(post-exposure development) 시, 임계 이하의 방사선 도즈를 수용하는 레지스트의 부분들이 제거되므로, 이 영역들은 에칭으로부터 보호되지 않는다. 따라서, 원하는 패턴이 에칭될 수 있다. 특히, 패터닝 디바이스 내의 개별적으로 제어가능한 요소들은, 패턴 피처 내에서 기판 상의 영역으로 전달되는 방사선이 충분히 높은 세기로 있게 하여 노광시 상기 영역이 도즈 임계 이상의 방사선 도 즈를 수용하도록 설정된다. 기판 상의 나머지 영역들은 대응하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정하여 0 또는 상당히 낮은 방사선 세기를 제공하도록 도즈 임계 이하의 방사선 도즈를 수용한다.
실제로는, 개별적으로 제어가능한 요소들이 피처 경계의 한 쪽에 최대 방사선 세기를 제공하고 다른 한 쪽에는 최소 방사선 세기를 제공하도록 설정되더라도, 패턴 피처의 에지에서의 방사선 도즈는 주어진 최대 도즈에서 0 도즈로 급격하게 변화하지는 않는다. 그 대신 회절 효과로 인해, 방사선 도즈의 레벨이 전이 지대(transition zone)에 걸쳐 드롭 오프(drop off)된다. 현상된 레지스트에 의해 최종적으로 형성된 패턴 피처의 경계의 위치는 수용된 도즈가 방사선 도즈 임계 이하로 떨어지는 위치에 의해 결정된다. 전이 지대에 걸친 방사선 도즈의 드롭-오프의 프로파일 및 이에 따른 패턴 피처 경계의 정밀한 위치는 패턴 피처 경계 상에 또는 그 근처에 있는 기판 상의 지점들에 방사선을 제공하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정함으로써 더 정밀하게 제어될 수 있다. 이는 최대 또는 최소 세기 레벨뿐만 아니라 최대 및 최소 세기 레벨들 사이의 세기 레벨들로도 존재할 수 있다. 이는 통상적으로 "그레이스케일링(grayscaling)"이라고 언급된다.
그레이스케일링은 주어진 개별적으로 제어가능한 요소에 의해 기판에 제공된 방사선 세기가 2 개의 값으로만 (즉, 최대값 및 최소값으로만) 설정될 수 있는 리소그래피 시스템에서 가능한 것보다 패턴 피처 경계들의 위치의 더 양호한 제어를 제공한다. 일 실시예에서 3 이상의 상이한 방사선 세기 값, 예를 들어 4 이상의 방사선 세기 값, 8 이상의 방사선 세기 값, 16 이상의 방사선 세기 값, 32 이상의 방 사선 세기 값, 64 이상의 방사선 세기 값, 128 이상의 방사선 세기 값 또는 256 이상의 방사선 세기 값이 기판 상에 투영될 수 있다.
그레이스케일링은 상술된 것에 대해 추가적인 또는 대안적인 목적으로 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 노광 이후의 기판의 처리는 수용된 방사선 도즈 레벨에 의존하여 기판의 영역들의 2 이상의 잠재 응답(potential response)이 존재하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 1 방식으로 응답하고; 상기 제 1 임계 이상이지만 제 2 임계 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 2 방식으로 응답하며; 상기 제 2 임계 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 3 방식으로 응답한다. 따라서, 그레이스케일링은 2 이상의 원하는 도즈 레벨을 갖는 기판에 걸쳐 방사선 도즈 프로파일을 제공하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서 방사선 도즈 프로파일은 2 이상의 원하는 도즈 레벨, 예를 들어 3 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨, 4 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨, 6 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨 또는 8 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨을 갖는다.
또한, 상술된 바와 같이 단지 기판 상의 각 지점에 수용된 방사선의 세기만을 제어하는 것 이외의 방법들에 의해 방사선 도즈 프로파일이 제어될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 기판 상의 각 지점에 의해 수용된 방사선 도즈는 그 지점의 노광의 지속시간(duration)을 제어함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수 있다. 또 다른 예시로서, 기판 상의 각 지점은 복수의 연속하는 노광에서 방사선을 잠재적으로 수용할 수 있다. 그러므로, 각 지점에 의해 수용된 방 사선 도즈는 복수의 연속하는 노광의 선택된 서브세트(subset)를 이용하여 그 지점을 노광함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수 있다.
기판 상에 요구된 패턴을 형성하기 위해, 노광 공정 동안에 패터닝 디바이스 내의 각각의 개별적으로 제어가능한 요소들을 각각의 스테이지에 필요한 상태로 설정할 필요가 있다. 그러므로, 필요한 상태를 나타내는 제어 신호들이 각각의 개별적으로 제어가능한 요소들로 전송되어야만 한다. 일 예시에서 리소그래피 장치는 제어 신호들을 발생시키는 제어기를 포함한다. 기판 상에 형성될 패턴은 GDSⅡ와 같은 벡터-정의된 포맷(vector-defined format)으로 리소그래피 장치에 제공될 수 있다. 설계 정보를 각각의 개별적으로 제어가능한 요소에 대한 제어 신호들로 변환하기 위해, 제어기는 패턴을 나타내는 데이터 스트림의 처리 단계를 수행하도록 각각 구성된 1 이상의 데이터 조작 디바이스를 포함한다. 데이터 조작 디바이스는 집합적으로 "데이터경로(datapath)"라고도 칭해질 수 있다.
데이터경로의 데이터 조작 디바이스들은 다음의 기능: 벡터-기반(vector-based) 설계 정보를 비트맵 패턴 데이터로 변환하는 기능; 비트맵 패턴 데이터를 요구되는 방사선 도즈 맵(즉, 기판에 걸쳐 요구되는 방사선 도즈 프로파일)으로 변환하는 기능; 요구되는 방사선 도즈 맵을 각각의 개별적으로 제어가능한 요소에 대한 요구되는 방사선 세기 값으로 변환하는 기능; 및 각각의 개별적으로 제어가능한 요소에 대한 요구되는 방사선 세기 값을 대응하는 제어 신호들로 변환하는 기능 중 1 이상을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 2는 예를 들어 평판 디스플레이의 제조시에 사용될 수 있는 본 발명에 따 른 장치의 구성을 도시한다. 도 1에 도시된 것들에 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 부호들로 도시된다. 또한, 다양한 실시예들, 예를 들어 기판의 다양한 구성들, 콘트라스트 디바이스, MLA, 방사선 빔 등에 관한 상기 서술내용이 유효하게 적용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 투영 시스템(PS)은 2 개의 렌즈(L1 및 L2)를 포함하는 빔 익스팬더를 포함한다. 제 1 렌즈(L1)는 변조된 방사선 빔(B)을 수용하고 어퍼처 스톱(aperture stop: AS) 내의 어퍼처를 통해 상기 빔을 포커스하도록 구성된다. 상기 어퍼처 내에 또 다른 렌즈(AL)가 위치될 수 있다. 그 후, 방사선 빔(B)은 발산(diverge)되며 제 2 렌즈(L2)(예를 들어, 필드 렌즈)에 의해 포커스된다.
또한, 투영 시스템(PS)은 확대(expanded) 변조된 방사선(B)을 수용하도록 배치된 렌즈들의 어레이(MLA)를 포함한다. 패터닝 디바이스(PD) 내의 1 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들에 대응하는 변조된 방사선 빔(B)의 상이한 부분들은 렌즈들의 어레이(MLA) 내의 각각의 상이한 렌즈들을 통과한다. 각각의 렌즈(ML)는 변조된 방사선 빔(B)의 각 부분을 기판(W) 상에 놓인 지점으로 포커스한다. 이러한 방식으로 방사선 스폿(S)의 어레이가 기판(W) 상에 노광된다. 예시된 렌즈의 어레이(14) 중 8 개의 렌즈만이 도시되었지만, 렌즈들의 어레이는 수 천개의 렌즈들을 포함할 수 있다(패터닝 디바이스(PD)로서 사용된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에도 동일하게 적용된다)는 것을 이해할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 시스템을 이용하여 기판(W) 상에 패턴이 생성될 수 있는 방식을 개략적으로 예시한다. 검은 원들은 투영 시스템(PS) 내의 렌즈들의 어레이(MLA)에 의해 기판(W) 상으로 투영된 스폿(S)들의 어레이를 나타낸다. 일련의 노광들이 기판(W) 상에 노광될 때, 기판은 Y 방향으로 투영 시스템(PS)에 대해 이동된다. 흰 원은 이전에 기판(W) 상에 노광된 스폿 노광(SE)을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 투영 시스템(PS) 내의 렌즈들의 어레이에 의해 기판 상으로 투영된 각각의 스폿은 기판(W) 상의 스폿 노광들의 로우(row: R)를 노광한다. 기판에 대한 전체 패턴은 각각의 스폿(S)에 의해 노광된 스폿 노광(SE)들의 모든 로우(R)들의 합에 의해 생성된다. 통상적으로 이러한 구성을 상술된 "픽셀 그리드 이미징(pixel grid imaging)"이라고도 한다.
방사선 스폿(S)의 어레이는 기판(W)에 대해 각도(θ)로 배치된다(기판의 에지들은 X 및 Y 방향으로 평행하게 놓인다). 이는, 기판이 스캐닝 방향(Y-방향)으로 이동되는 경우, 각각의 방사선 스폿이 기판의 상이한 영역 위를 지나감에 따라, 전체 기판이 방사선 스폿들의 어레이(15)에 의해 덮이도록 하기 위해 행해진다. 일 예시에서 각도(θ)는 최대 20°, 최대 10°, 예를 들어 최대 5°, 최대 3°, 최대 1°, 최대 0.5°, 최대 0.25°, 최대 0.10°, 최대 0.05° 또는 최대 0.01°이다. 일 예시에서 각도(θ)는 0.001°이상이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 평판 디스플레이 기판(W)이 복수의 광학 엔진을 사용하여 단일 스캔으로 노광될 수 있는 방식을 개략적으로 나타낸다. 도시된 예시에서는 방사선 스폿(S)들[예를 들어, 도 3의 스폿들(S)]의 일 어레이의 에지가 방사선 스폿들의 인접한 어레이의 에지와 (스캐닝 방향(Y)으로) 약간 오버랩되도록, "바둑판(chess board)" 구조로 2 개의 로우(R1 및 R2)에 배치된 8 개의 광학 엔진들(도시되지 않음)에 의해 방사선 스폿(S)들의 8 개의 어레이(SA)가 생성된다. 일 예시에서 광학 엔진들은 3 이상의 로우, 예를 들어 4 이상의 로우 또는 5 이상의 로우에 배치된다. 이러한 방식으로 방사선의 대역이 기판(W)의 폭을 가로질러 연장되므로, 전체 기판의 노광이 단일 스캔으로 수행되도록 허용한다. 여하한의 적절한 개수의 광학 엔진들이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일 예시에서 광학 엔진들의 개수는 1 이상, 예를 들어 2 이상, 4 이상, 8 이상, 10 이상, 12 이상, 14 이상 또는 17 이상이다. 일 예시에서 광학 엔진들의 개수는 40 이하, 예를 들어 30 이하 또는 20 이하이다.
각각의 광학 엔진은 상술된 바와 같이 별도의 조명시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD) 및 투영 시스템(PS)을 포함할 수 있다. 하지만, 2 이상의 광학 엔진들이 조명시스템, 패터닝 디바이스 및 투영 시스템 중 1 이상의 적어도 일부분을 공유할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
예시적 방사선 생성 구성들
도 5, 6 및 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 반사 루프 시스템을 포함하는 다양한 방사선 생성 구성들을 나타내고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 시스템(500)을 나타내고 있다. 방사선 시스템(500)은 방사선 소스(SO), 반사 루프 시스템(RL) 및 일루미네이터(IL)를 포함한다. 소스(SO) 및 반사 루프 시스템(RL)은 일루미네이터(IL)로부터 별 도로 배치된다. 예를 들어, 반사 루프 시스템(RL)은 도 1 및 2의 빔 전달 시스템(BD)을 대신하여 사용되거나 또는 빔 전달 시스템(BD) 내에 포함될 수 있다.
방사선 소스(SO)는 반사 루프 시스템(RL)을 사용하여 보다 인코히런트한 방사선 빔(504) 내로 형성되는 (부분적) 코히런트 또는 코히런트 방사선 빔(502)을 생성한다. 도 9-17과 관련하여 보다 상세히 후술되겠지만, 반사 루프 시스템(RL)은 루프 경로 또는 비-오버래핑 루프 경로들을 고려하는데[예를 들어, 반사 루프 시스템(RL)을 통한 왕복(round trip)], 이를 통해서 보다 코히런트한 빔(504)이 생성된다. 일 예시에서, 인코히런트 빔(504)은 1 이상의 루프에 대해 각각의 루프 또는 왕복(이후 별다른 언급이 없다면 이 두 용어들은 교환가능한 것으로 고려되고 루프라 지칭됨) 후에 생성되는 출력 빔들의 특징들을 합산하는 것으로부터 생성될 수 있다. 추가적으로, 각각의 루프는 반사 루프 시스템(RL) 내에서 광의 간섭이 실질적으로 일어나지 않도록, 부분적으로 코히런트한 빔(502)의 임시 코히런스 길이보다 길다. 간섭을 제거함으로써, 반점 패턴들이 제거된다.
당업자라면 본 설명을 읽고 이해할 때 명백히 이해할 수 있듯이, 반사 루프 시스템(RL)은 특정 광학 시스템 내에서의 위치설정 및 응용에 따라 빔 익스펜더, 딜레이 루프, 필드 정의 요소 등으로 고려될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이들 비 포괄적 예시의 반사 루프 시스템들은 보다 상세히 후술된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 시스템(600)을 나타내고 있다. 방사선 시스템(600)은 방사선 디바이스(RD) 및 반사 루프 시스템(RL)을 포함하는 방사선(SO)과 일루미네이터(IL)를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 빔 전달 시스템(BD)(도시되지 않았지만 도 1 및 2에서 알 수 있음) 또한 방사선 소스(SO)와 일루미네이터(IL) 사이의 방사선 시스템(600) 내에 포함된다. 방사선 시스템(600)은 상술된 방사선 시스템(500)과 유사하게 기능한다. 한가지 예외는 방사선 소스(SO)가 반사 루프 시스템(RL)을 사용하여 인코히런트 방사선(504)을 생성한다는 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 동일한 소스(SO)의 기능부들은 반사 루프 시스템(RL)의 전방에 있고, 몇몇은 반사 루프 시스템(RL)의 뒤에 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 시스템(700)을 나타내고 있다. 방사선 시스템(700)은 방사선 소스(SO) 및 반사 루프 시스템(RL)을 포함하는 일루미네이터(IL)를 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광 방출 반사 루프 시스템(RL)은 광학기들 또는 패터닝 디바이스(도시 안됨, 도 1 및 2에서 볼 수 있음) 상으로 지향될 수 있다. 방사선 시스템(700)은 상술된 방사선 시스템(500)과 유사하게 기능한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 몇몇 일루미네이터(IL)의 기능부들은 반사 루프 시스템(RL) 전방에 있고, 몇몇은 반사 루프 시스템(RL) 뒤에 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 방사선 시스템들(500, 600 및 700)은 리소그래피 장치의 다른 조명시스템, 즉 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 정렬 조명시스템 또는 검출 시스템과 같은 노광 조명시스템 이외의 조명시스템에 사용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 방사선 시스템들(500, 600 및 700)은, 예를 들어 반점이 발생되지 않도록 함으로써 반점 패턴들을 실질적으로 제거하기 위하여 인코히런트 광 빔 및/또는 보다 균일한 광의 형성을 필요로 하는 여하한의 조명시스템을 대신하여 사용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 1 반사 루프 시스템(RL1)(예를 들어, 상류 시스템) 및 제 2 반사 루프 시스템(RL2)(예를 들어, 하류 시스템)을 포함하는 반사 루프 시스템(RL)을 나타내고 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 광학기들은 제 1 반사 루프 시스템(RL1)과 제 2 반사 루프 시스템(RL2) 사이에 사용될 수 있다. 예를 들어, 광학기들은 반사 루프 시스템들(RL1 및 RL2)을 광학적으로 커플링하기 위하여 원통형 렌즈들을 포함할 수 있다. 2 개의 순차적인 반사 루프 시스템들(RL2 및 RL2)의 사용을 통해, 방사선 소스(SO)로부터의 방사선이 제 1 방향 및 제 2 방향으로 믹싱될 수 있다. 예를 들어, 이 듀얼 루프 구성은 X 및 Y 방향의 믹싱 모두를 고려할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 조합된 코히런스 길이는
Figure 112007041135803-PAT00001
가 되도록 임시 코히런스 길이보다 작은 것이 바람직하다.
이 부등식에서, n 및 m은 각각 제 1 및 제 2 반사 루프 시스템(RL1 및 RL2) 내에서의 왕복 횟수들이고; n은 루프 1 내의 왕복들의 총 횟수(N)보다 작거나 같은 정수이며; m은 루프 2 내의 왕복들의 총 횟수(M)보다 작거나 같은 정수이다. L1 및 L2는 각각의 제 1 및 제 2 반사 루프 시스템들(RL1 및 RL2)의 루프 경로 길이들이고, Lcoherence는 방사선 소스(SO)의 방사선, 예를 들어 적어도 부분적으로 코히런트한 방사선(502)의 임시 코히런스 길이이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 추가의 반사 루프 시스템들이 활용된다면, 그 관계는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112007041135803-PAT00002
추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 광학적으로 직렬로 커플링되는 1 이상의 추가 반사 루프 시스템들(RLm)(m=1, 2, 3, ...)이 사용될 수 있다. 각각의 반사 루프 시스템(RLm)은 상류 반사 루프 시스템(RL)으로부터 인코히런트 방사선을 수용하고, 인코히런트 방사선의 또 다른 빔을 생성하기 위하여 인코히런트 방사선이 1 이상의 루프들 또는 왕복들을 통해 루핑될 수 있도록 한다. 예를 들어, 직렬의 (Mx) 루프 경로 시스템들이 존재한다면, 모든 루프 경로는 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)의 N 개의 인코히런트 카피들을 생성한다. 직렬의 반사 루프 시스템들(RL)을 사용하여 실현되는 모드들의 총 수는 단일의 반사 루프 시스템(RL) 내에 카피들이 생성되는 경우 N*M을 대신하여 N^M과 같다. 몇몇 응용례에서는, 예를 들어, 반사량은 N*M으로 스케일링되고 투과율은 ~Re^(N*M)으로 스케일링되기 때문에 직렬 커플링된 반사 루프 시스템(RL)을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 직렬의 다중 반사 루프 시스템을 사용하는 경우, 그들은 하나의 큰 반사 루프 시스템 보다 방사선 세기의 보다 높은 전체 투과율을 가져온다.
예를 들어, N = 2이고, 단일 루프 당 4 반사라면, 투과율은: x + (1-x)*R^4와 같은데, 여기서 R은 일 거울의 반사 계수(예를 들어, R ~ 0.98 %)이고, x는 첫 번째로 지나간 빔의 비율과 같고(예를 들어 x는 50 % 보다 약간 더 적다), 다음과 같은 것이 바람직하다:
Figure 112007041135803-PAT00003
이 경우에, 0-패스 및 1st-패스는 실질적으로 같은 세기를 가지며 투과율은 대략 96 %이다. 따라서, 직렬의 반사 루프 시스템들 중 4개를 부여하는 것은 84.8 %의 투과율(0.96^4) 및 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)의 2^4 = 16의 인코히런트 카피들을 생성한다.
하지만, 대안례는 15 + 1 왕복이 이루어지는 경우 하나의 루프 경로 시스템을 사용하도록 이루어질 수 있다. 이는 이하의 투과율을 갖는다:
Figure 112007041135803-PAT00004
따라서, 빔 세기의 보다 높은 전체 투과율을 원한다면, 모든 루프를 생성하는 하나의 큰 반사 루프 시스템 보다, 예를 들어 시스템 당 하나의 루프를 생성하는 직렬 커플링된 반사 루프 시스템들을 사용하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
예시적 반사 루프 시스템의 구조들
도 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 및 17은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 다양한 반사 루프 시스템들(RL)을 나타내고 있다.
제 1 예시의 반사 루프 시스템 구조
도 9는 반사 루프 시스템(RL9)의 제 1 구조를 나타내는 한편, 도 10, 11 및 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다양한 입구 및 출구 위치들을 갖는 유사한 각각의 반사 루프 시스템들(RL10, RL11 및 RL12)을 나타내고 있다.
도 9를 참조하면, 반사 루프 시스템(RL9)은 제 1 리플렉터(910), 제 2 리플렉터(912), 제 3 리플렉터(914) 및 제 4 리플렉터(916)를 포함한다. 예를 들어, 각각의 리플렉터는 거울들 또는 다른 유사한 반사 디바이스들일 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 제 1 리플렉터(910)는 반경 R을 갖는 만곡된 리플렉터이다. 일 예시에서, 반사 루프 시스템(RL9)은 반사 루프 시스템(RL9)의 초점 길이가 제 1 리플렉터(910) 반경(R)의 1/2이 되도록 구성된다. 제 2, 제 3 및 제 4 리플렉터들(912, 914, 916)은 각각 평면 리플렉터들이다. 제 2 및 제 4 리플렉터(912 및 916)는 각각 0 내지 95도 사이의 각, 예를 들어 45도의 각을 이룰 수 있으며, 반사 루프 시스템(RL9)의 퓨필과 연관되는 한편, 제 3 리플렉터(914)는 반사 루프 시스템(RL9)의 필드와 연관된다. 통상적으로, 필드는 루핑 빔이 가장 집중된 곳에 있는 한편, 퓨필은 루핑 빔이 최소로 집중된 곳에 있다. 반사 루프 시스템(RL) 내의 어 떠한 곳도 필드 또는 퓨필 평면이 되도록 선택될 수 있다. 필드와 퓨필 간의 관계는 일 위치에서의 각도들이 다른 곳의 위치들에 대응된다(그리고 그 역으로도 대응된다)는 것이다. 빔 입구 및 출구를 만들기 위하여, 거울 표면에서 필드 및 퓨필 중 어느 하나 또는 양자 모두를 선택하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이들 위치들로 제한되지 않는다. 일 예시에서, 제 2 및 제 4 리플렉터들(912 및 916) 중 하나 또는 둘 모두의 이동 또는 경사부여를 통해, 제 3 거울에서의 후속하는 바운드들(bounces)은 상이한 위치들에서 이루어진다. 이와 유사하게, 제 3 리플렉터(914)의 이동 또는 경사부여를 통해, 제 2 및 제 4 리플렉터에서의 후속하는 바운드들은 상이한 곳에서 이루어진다.
추가적으로 또는 대안적으로, 제 1 거울은 2 개의 거울 세그먼트로 나누어진다. 이 예시에서, 그 이후로는 모든 거울은 왕복 당 단 한 번의 바운드를 얻는다.
추가적으로 또는 대안적으로, 제 1 내지 제 4 리플렉터들(910-916) 각각은 반사 루프 시스템(RL9)을 통한 루프 경로가 적어도 부분적으로 코히런트한 방사선 빔(502)의 임시 코히런스 길이보다 커지도록 구성될 수 있다(상기 빔은 구체적으로 도시되지 않았지만, 도 5, 6, 7 및 8에서 볼 수 있다).
추가적으로 또는 대안적으로, 각각의 제 1 내지 제 4 리플렉터들(910-916) 중 1 이상의 반사면은 각각의 제 1 및 제 4 리플렉터들(910-916) 중 다른 것들의 반사면들에 대해 경사질 수 있어서, "비-오버래핑" 시퀀셜 루프들을 가능하게 한다. 또한, 이 경사부여는 보다 상세히 후술되는 각 루프 후에 반사 루프 시스템(RL9)의 출구 부근의 빔 경로의 "워킹(walking)"을 가능하게 할 수도 있다(상기 출 구는 구체적으로 도시되지 않았으나, 도 10, 11 및 12에서 알 수 있다). 이 "워킹"은 빔의 일 부분이 각 루프 후에 반사 루프 시스템(RL9)을 나갈 수 있도록 하며, 빔의 일 부분은 다시 루프를 통해 반사되도록 한다. 빔에 의해 이루어지는 다수의 루프들을 증가시키는 것은 인코히런트 빔(504)의 인코히런시(incoherency)를 증가시킬 수 있다(상기 빔은 구체적으로 도시되지 않았으나, 도 5, 6, 7 및 8에서 알 수 있다).
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 루프 시스템(RL10)의 입구 위치(1018)를 화살표 A로 나타내고 출구 위치(1020)를 화살표 B로 나타내고 있다. 이 예시에서, 제 3 리플렉터(914)에 개구부 또는 핀 홀(1022)이 형성되며, 상기 개구부(1022)는 출구(1020)로서의 역할을 한다. 다양한 예시에서, 핀 홀은 어떠한 형상의 홀도 될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 그 형상은 원형, 정사각형, 타원형, 직사각형 또는 여타 자유로운 형태의 개구부일 수 있으나, 이들로 제한되지는 않는다. 반사 루프 경로 시스템들은 (모든 도면 내에서 그려진 평면 내에서) 일 메인 방향을 따라 작동하기 때문에, 직사각형 개구부가 가장 논리적인 선택이 될 수 있다. 후술되는 바와 같이, 각각의 왕복 또는 루프 후에 루핑 빔의 상이한 부분이 핀 홀(1022)을 통해 투과되도록, 각각의 제 1 내지 제 4 리플렉터들(910, 912, 914 및/또는 916)의 1 이상의 반사면은 다른 반사면들에 대해 경사지거나 오정렬된다.
작동시, 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)은 입구 지점(1018)에서 반사 루프 시스템으로 들어가고, 제 2 리플렉터(912), 제 1 리플렉터(910), 제 3 리플렉터(914), 제 1 리플렉터(910), 제 4 리플렉터(916), 제 2 리플렉터(912) 및 제 1 리플렉터(910)로부터 순차적으로 반사된다. 이 최종의 반사 후에, 루핑 빔의 일 부분은 제 3 리플렉터(914)로부터 반사되고 위의 시퀀스를 따르며, 루핑 빔의 일 부분은 인코히런트 빔(504)을 형성하기 위하여 반사 루프 시스템(RL10)으로부터 제 3 리플렉터(914)의 핀 홀(1020)의 출구(1022)를 통해 나간다. 따라서, 1 이상의 루프가 수행된다면, 각 루프 후에 루핑 빔의 일 부분은 인코히런트 빔(504)을 형성하기 위하여 출구(1020)를 통해 전달될 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 루프 시스템(RL11)의 입구 위치(1118)를 화살표 A로 나타내고 출구 위치(1120)를 화살표 B로 나타내고 있다. 이 예시에서, 개구부 또는 핀 홀(1120)은 제 3 리플렉터(914)에 형성되며, 상기 개구부(1122)는 입구 위치(1120)로서의 역할을 한다. 또한, 이 예시에서 상기 빔은 반사 디바이스(1124), 예를 들어 접이식(fold) 거울을 사용하여 출구 위치(1120)를 통해 아웃-커플링된다(out-coupled). 그렇지 않으면, 반사 루프 시스템(RL10)의 작동과 관련하여 상술된 것과 동일한 기본 원리들이 적용된다.
작동시, 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)은 제 3 리플렉터(914)의 핀 홀(1122)을 통해 반사 루프 시스템(RL11)으로 들어가고, 제 1 리플렉터(910), 제 2 리플렉터(912), 제 4 리플렉터(916), 제 1 리플렉터(910), 제 3 리플렉터(914), 제 1 리플렉터(910) 및 제 2 리플렉터(912)로부터 순차적으로 반사된다. 제 2 리플렉터(912)로부터의 최종 반사 후에, 루핑 빔의 일 부분은 리플렉터(1124)로부터 출구(1120)를 통해 반사되어(아웃 커플링되어) 인코히런트 빔(504)을 형성하고(상기 빔은 도시되지 않음), 루핑 빔의 일 부분은 광 경로를 따라 계속되어 제 4 리플렉터 (916)로부터 반사되고 위의 시퀀스를 다시 따른다. 따라서, 1 이상의 루프가 수행된다면, 각 루프 후에 루핑 빔의 일 부분이 출구(1120)를 통해 전달되어 인코히런트 빔(504)을 형성한다(상기 빔은 도시되지 않음).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 9의 반사 루프 시스템(RL9)과 유사한 반사 루프 시스템(RL12)의 입구 위치(1218)를 화살표 A로 나타내고 출구 위치(1220)를 화살표 B로 나타내고 있다. 이 예시에서, 개구부 또는 핀 홀(1222)은 제 3 리플렉터(914)에 형성되며, 상기 개구부(1222)는 입구 위치(1218)로서의 역할을 한다. 또한, 이 예시에서 개구부 또는 핀 홀(1226)은 출구 위치(1220)로서의 역할을 하는 제 1 리플렉터(910)에 형성된다. 그렇지 않으면, 반사 루프 시스템(들)(RL10 및 RL11)의 작동과 관련하여 상술된 것과 동일한 기본 원리가 적용된다.
작동시, 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)은 제 3 리플렉터(914)의 핀 홀(1222)을 통해 반사 루프 시스템(RL12)으로 들어가고, 제 1 리플렉터(910), 제 2 리플렉터(912), 제 4 리플렉터(916), 제 1 리플렉터(910) 및 제 3 리플렉터(914)로부터 순차적으로 반사된다. 제 3 리플렉터(914)로부터의 이 반사 후에, 루핑 빔의 일 부분은 출구(1120)로서 작용하는 제 1 리플렉터(910)의 핀 홀(1226)을 통해 전달되어 인코히런트 빔(504)를 형성하고(상기 빔은 도시되지 않음), 루핑 빔의 일 부분은 광 경로를 따라 계속되어 제 1 리플렉터(910)로부터 반사되고 위의 시퀀스를 다시 따른다. 따라서, 1 이상의 루프가 수행된다면, 각 루프 후에 루핑 빔의 일 부분은 출구(1220)를 통해 전달되어 인코히런트 빔(504)을 형성한다(상기 빔은 도시되지 않음).
각 도 10, 11 및 12에서의 반사 루프 시스템들(RL10, RL11 및 RL12)의 입구들 및 출구들의 위치들은 도 9에 도시된 반사 루프 시스템(RL9)의 제 1 구조로부터의 입구들 및 출구들의 예시이나 이로써 제한되는 것을 아니라는 것을 의미한다. 또한, 광학 요소들은 예시적 반사 루프 시스템들(RL) 중 어느 것의 입구 및/또는 출구에 인접하게 사용되어 방사선의 인-커플링 및 아웃-커플링을 가능하게 할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
제 2 예시의 반사 루프 시스템의 구조
도 13, 14, 15, 16 및 17은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 다양한 입구 및 출구 위치들을 갖는 각각의 반사 루프 시스템(RL13 내지 RL17)의 제 2 구조를 나타내고 있다. 반사 루프 시스템(RL12)에서 나타낸 바와 같이, 제 2 구조는 각각의 제 1 및 제 2 리플렉터들(1330 및 1332)(예를 들어, 만곡된 리플렉터들)과 비교된다. 후술되는 바와 같이, 일 예시에서 제 1 및 제 2 리플렉터(1330 및 1332) 각각은 2 개의 거울 세그먼트들로 이루어질 수 있다. 이 제 2 구조는 왕복 당 2 개의 퓨필 및 2 개의 필드를 갖는 반사 루프 시스템(RL)을 형성한다. 일 예시에서, 퓨필들 및 필드들은 각각의 제 1 리플렉터(1330)와 제 2 리플렉터(1332) 사이에 있는 영역에 배치된다. 대안적으로, 퓨필들 및 필드들은 각 표면의 제 1 및 제 2 리플렉터들(1330 및 1332)에 배치된다. 어느 한 예시에서, 2 개의 퓨필들 및 필드들이 존재하기 때문에, 입구 및 출구 위치들은 이들 2 개의 위치들로부터 선택될 수 있다. 제 1 및 제 2 리플렉터(1330 및 1332) 각각은 곡률 반경(R)을 갖는다. 반사 루프 시스템(RL13)의 초점 길이(F)는 곡률 반경(R)과 같을 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 제 1 및 제 2 리플렉터들(1330 및/또는 1332) 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 이동가능한 부분들 또는 제 1 및 제 2 이분체들을 가질 수 있다. 이러한 이동에 기초하여, 퓨필 및 필드들은 각각의 제 1 및 제 2 리플렉터들(1330 및 1332)의 위치들에 배치되고 리플렉터 1330과 1332 사이에는 배치되지 않는다.
추가적으로 또는 대안적으로, 각각의 제 1 및 제 2 리플렉터들(1330 및 1332)은 각 루프 시스템(RL13)을 통한 루프 경로가 적어도 부분적으로 코히런트한 방사선 빔(502)의 임시 코히런스 길이보다 크도록 구성될 수 있다(상기 빔은 구체적으로 도시되지 않았으나, 도 5, 6, 7 및 8에서 알 수 있다).
추가적으로 또는 대안적으로, 리플렉터들(1330 또는 1332) 중 1 이상의 반사면 또는 그 일부는 리플렉터들(1330 또는 1332) 중 다른 것의 반사면들 또는 그것의 적어도 일부에 대하여 경사질 수 있어서, "비-오버래핑" 시퀀셜 루프들을 가능하게 한다. 예를 들어, 이 경사부여는 1 이상의 루프가 수행되는 경우 각각의 루프가 실시예들에서 상이한 경로를 가질 수 있도록 한다. 상이한 경로들을 갖는 것은, 후속하는 빔 경로들이 루핑 빔들 간의 간섭의 가능성을 저감시키는데 사용될 수 있는 비-동일 또는 비-오버래핑이 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 이는 반점을 제거할 수 있다. 또한, 경사부여는 각 루프후에 각 루프 시스템(RL13)의 출구 부근에서 빔 경로의 "워킹"을 가능하게 한다(상기 출구는 구체적으로 도시되지 않았으나, 도 14, 15, 16 및 17에서 알 수 있다). 이 "워킹"은, 빔의 일 부분은 각각의 루프 후에 반사 루프 시스템(RL13)을 나가도록 하며, 빔의 일 부분은 다시 루프를 통해 반사되도록 할 수 있다. 다수의 루프들을 증가시키는 것은 인코히런트 빔(504)의 인코히런시를 증가시킬 수 있다(상기 빔은 구체적으로 도시되지 않았으나, 도 5, 6, 7 및 8에서 알 수 있다).
도 14 및 15는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 루프 시스템(RL14) 내의 제 1 및 제 2 루프 경로들을 나타내고 있다. 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)은 제 1 리플렉터(1332)의 핀 홀 또는 개구부(1434)를 통해 반사 루프 시스템(RL14)으로 들어가고, 상기 개구부(1434)는 또한 반사 루프 시스템(RL14)의 입구 및 출구 둘 모두로서 기능한다. 이 예시에서, 제 1 리플렉터(1330)는 제 1 이분체 또는 부분(1330A) 및 제 2 이분체 또는 부분(1330B)을 포함한다. 제 1 부분(1330A)은 그것의 반사면이 제 2 리플렉터(1332)의 반사면에 대해 오정렬 또는 경사지도록 제 2 부분(1330B)에 대해 이동가능하며, 이는 상술된 바와 같은 "워킹"을 가능하게 한다.
일 예시에서, 도 14에서 알 수 있듯이 입구(1434)를 통과한 후에 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)은 제 1 리플렉터(1330)의 제 1 이분체(1330A), 제 2 리플렉터(1332), 제 1 리플렉터(1330)의 제 2 이분체(1330B)로부터 그리고 다시 제 2 리플렉터(1332)로 순차적으로 반사된다. 화살표 C는 제 2 리플렉터(1332)에 대한 제 1 리플렉터(1330)의 부분적인 오정렬 또는 경사부여에 기초한 제 1 루프 후에 발생되는 "빔 워크"를 나타내고 있다. 그 다음, 도 15에서 알 수 있듯이(도 14로부 터의 제 1 루프는 도 15에서 점선들로 되어 있고, 제 2 루프는 도 15에서 실선들로 되어 있음), 제 2 루프는, 제 2 리플렉터(1332), 제 1 리플렉터(1330)의 제 1 이분체(1330A), 제 2 리플렉터(1332), 및 제 1 리플렉터(1330)의 제 2 이분체(1330B)로부터의 반사로부터 순차적으로 형성된다. 화살표 D는 제 2 루프 후의 "빔 워크"를 나타내고 있다. 알 수 있겠지만, 도 15와 관련하여 빔 워크는 우측에서 좌측으로 발생되고 있다.
추가적인 루프들이 수행된다면, 각각의 후속하는 루프 후에 루핑 빔의 일 부분은 출구(1434)를 통해 전달되어 인코히런트 빔(504)을 형성한다(상기 빔은 도시되지 않음). 예를 들어, 각각의 루프 시스템(RL14)을 통한 루핑 후에, 루핑 빔의 일 부분은 출구(1434)를 통해 전달되고 루핑 빔의 나머지 부분은 제 2 리플렉터(1332)로부터 반사되어 다시 루핑 경로를 따른다.
도 16 및 17은 각각, 본 발명에 따른 반사 루프 시스템(RL16)의 제 2 구조 내의 제 1 및 제 2 루프 경로들을 나타내고 있다. 이 구조에서, 제 1 리플렉터(1330)의 개구부 또는 핀 홀(1636)은 입구 및 출구 지점으로서 사용된다. 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)은 제 1 리플렉터(1330)의 핀 홀(1636)을 통해 반사 루프 시스템(RL16)으로 들어간다. 이 예시에서, 제 2 리플렉터(1332)는 제 1 이분체 또는 부분(1332A) 및 제 2 이분체 또는 부분(1332B)를 포함한다. 제 1 부분(1332A)은 제 2 부분(1332B)에 대해 이동가능하다. 제 1 부분(1332A)의 반사면은 상술된 바와 같이 "워킹"을 가능하게 하는 제 1 리플렉터(1330)의 반사면에 대해 오정렬되거나 경사질 수 있다.
일 예시에서는, 도 16에서 알 수 있듯이 입구(1636)를 통과한 후에 적어도 부분적으로 코히런트한 빔(502)이 제 2 리플렉터(1332)의 제 1 이분체(1332A), 제 1 리플렉터(1332), 제 2 리플렉터(1332)의 제 2 이분체(1332B)로부터 그리고 다시 제 1 리플렉터(1330)로 다시 반사된다. 화살표 E는 제 2 리플렉터(1332)의 반사면에 대한 제 1 리플렉터의 반사면의 오정렬 또는 경사부여에 기초한 제 1 루프 후에 발생되는 "빔 워크"를 나타내고 있다. 그 후, 도 17에서 알 수 있듯이 제 2 루프는, 제 1 리플렉터(1330), 제 2 리플렉터(1332)의 제 1 이분체(1332A), 제 1 리플렉터(1330) 및 제 2 리플렉터(1332)의 제 2 이분체(1332B)로부터의 순차적인 반사로부터 형성된다. 화살표 F는 제 2 루프 후의 "빔 워크"를 나타내고 있다. 알 수 있겠지만, 도 17과 관련하여 빔 워크는 좌측에서 우측으로 발생되고 있다.
추가적인 루프들이 수행된다면, 각각의 후속하는 루프 후에 루핑 빔의 일 부분은 출구(1636)를 통해 전달되어 인코히런트 빔(504)을 형성한다(상기 빔은 도시되지 않음). 예를 들어, 루핑 후에 루핑 빔의 일 부분은 출구(1636)를 통해 전달되고, 루핑 빔의 나머지 부분은 제 1 리플렉터(1330)로부터 반사되어 다시 루프 경로를 따른다.
반사 루프 시스템의 예시적 구성
일 예시에서, 반사 루프 시스템(RL)은 다음의 관계에 기초하여 구성될 수 있다:
Figure 112007041135803-PAT00005
여기서,
xi = 입구에서의 빔의 크기[mm]
di = 입구에서의 빔의 다이전스[mrad]
xo = 출구에서의 빔의 크기[mm]
do = 출구에서의 빔의 다이버전스[mrad]
N = 왕복 횟수
F = 사용되는 렌즈의 초점 길이[m]
D = 퓨필 평면에서의 빔의 크기[m]
fo = 필드 개구부[m]
X = 필드 평면에서의 빔의 크기[m]
tf = 필드 평면에서의 핌의 경사[rad]
tp = 퓨필 평면에서의 빔의 경사[rad]이다.
다음의 표 1은 예시적 반사 루프 시스템(RL)에 사용될 수 있는 예시적 파라미터들을 나타내고 있다:
Figure 112007041135803-PAT00006
반사 루프 시스템으로부터의 출력 조명의 예시적 그래픽적 표현
도 18은 본 발명에 따른 반사 루프 시스템(RL)(도시 안됨)으로부터의 입구 및 출구 조명 세기를 그래픽적으로 나타내고 있다. 예를 들어, 상술된 반사 루프 시스템들 중 어느 것도 이 실시예의 반사 루프 시스템(RL)으로서 사용될 수 있다. 일 예시에서, 반사 루프 시스템(RL)의 입구는 세기 분포(1800)를 수용할 것이다. 각 루프 또는 왕복에 대한 반사 루프 시스템(RL)의 출구는 반사 루프 시스템(RL)을 나가는 광(1804)의 분포의 상이한 부분들(1802)을 선택하도록 구성된다. 출력이 균일한 세기 프로파일(1808)을 나타내도록, 출구에서의 출력은 기본적으로 모든 출구의 세기 분포들(1806)의 합이 된다. 일 예시에서, 그래픽(1806)은 필드를 나타내며, 그래픽(1808)은 퓨필을 나타낸다. 작동시, 그래픽(1806)은 제 1 왕복 후의 출구에서의 광 세기 분포를 나타낸다. 각각의 왕복 후, 이미지는 일 세그먼트를 좌측으로 시프팅하고, 따라서 광 분포(1804)의 다음 부분(1802)은 반사 루프 시스템(RL)을 나간다. 바람직하게 균일한, 각 왕복의 세기 프로파일(1806)을 조합하는 합(1808)의 적분은 각각의 왕복 또는 모든 왕복 후에 결정된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 반사 루프 시스템(RL)은 빔 익스팬더로서 기능할 수 있다. 빔 크기보다 큰 입구 윈도우를 만듦으로써, 빔의 에텐듀(etendue)가 증가된다. 빔의 에텐듀는 필드 분포와 광의 각도 분포의 곱으로서 정의된다. 상기 에텐듀는 입구 윈도우의 크기를 입구 빔의 크기로 나눈 것과 같다.
추가적으로 또는 대안적으로, 반사 루프 시스템(RL)은 노광 조명시스템의 필드 정의 요소로서 기능할 수 있다. 필드 정의 요소로서 사용되는 경우, 퓨필 내의 반사 루프 시스템(RL) 지점들은 반점이 야기되지 않도록 충실하게 인코히런트할 수 있다. 따라서, 반점이 생성되지 않기 때문에 반점의 저감이 요구되지 않는다. 예를 들어, 필드 정의로서 사용되는 경우, 출구 빔은 왕복 당 나가는 모든 광의 인코히런트 합일 수 있다(도 18 참조).
추가적으로 또는 대안적으로, 반사 루프 시스템(RL)은 펄스 스트레처(pulse stretcher)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 출구 펄스 길이가 입구 펄스 길이 + 시스템이 총 딜레이(왕복 횟수*일 왕복의 길이)와 같아지도록 출구 펄스 길이가 스트레칭된다.
예시적 작동
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법(1900)을 나타낸 플로우차트이다. 예를 들어, 방법(900)은 상술된 바와 같이 예시적 반사 루프 시스템들(RL 및 RL9 내지 RL17) 중 어느 하나를 이용하는 시스템들(500, 600, 700 또는 800) 중 어느 하나를 사용하여 수행될 수 있다.
단계 1902에서, 코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔은 루프를 통해 반사되어 인코히런트 빔을 형성한다. 단계 1904에서, 조명 빔은 인코히런트 빔으로부터 형성된다. 단계 1906에서, 조명 빔은 패터닝된다. 단계 1908에서, 패터닝된 조명 빔은 기판의 타겟부 상으로 투영된다.
본 명세서에서는, 특정 디바이스(예를 들어, 집적 회로 또는 평판 디스플레이)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용례에 대하여 언급되었으나, 본 명세서에서 기술된 리소그래피 장치는 여타의 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 이러한 적용예들은, 집적 회로, 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 마이크로-전기기계 디바이스(MEMS) 등의 제조를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 예를 들어 평판 디스플레이에서 본 발명은 다양한 층들, 예를 들어 박막 트랜지스터 층 및/또는 컬러 필터 층의 생성을 돕기 위해 사용될 수 있다.
광학 리소그래피에 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 상술하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예컨대 임프린트 리소그래피(imprint lithography)에서도 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면, 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성되는 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트 층 안으로 가압될 수 있으며, 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화(cure)된다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
결론
본 발명의 다양한 실시예들이 상술되었지만, 이는 단지 예시의 방식으로만 제시되었을 뿐 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다. 당업자라면, 본 발명의 범위와 기술적사상을 벗어나지 않고 본 명세서의 형태 및 세부사항의 다양한 변화들이 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위와 한계는 상술된 어느 예시적인 실시예들에 의해 제한되는 것이 아니라, 다음의 청구항 및 그 균등론에 따라서만 한정되어야 한다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제 및 요약 부분이 아닌, 발명의 구성 부분은 청구항을 해석하는데 사용되도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 발명이 이루고자 하는 기술적 과제 및 요약 부분은 발명자(들)에 의해 의도된 본 발명의 모든 예시적인 실시예가 아닌 1 이상의 예시적인 실시예를 나열한 것이며, 따라서 어떠한 방식으로도 본 발명과 첨부된 청구항을 제한하려는 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 균일한 세기를 갖는 인코히런트 방사선을 생성하는 시스템 및 방법을 얻을 수 있다.

Claims (32)

  1. 시스템에 있어서,
    코히런트(coherent) 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 생성하는 방사선 소스; 및
    만곡된 반사 디바이스를 포함하고 상기 부분적으로 코히런트한 빔을 루프를 통해 반사하여 보다 인코히런트한 빔을 형성하도록 구성되는 반사 루프 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은 제 2 반사 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반사 디바이스 둘 모두는 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반사 디바이스들 중 1 이상은 제 1 및 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 부분들 중 1 이상은 상기 제 1 및 제 2 반사 디바이스들 의 각각의 반사면들에 대해 오정렬되는(misaligned) 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은 제 2 내지 제 4 반사 디바이스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 4 개의 반사 디바이스들은 3 개의 평면형 반사 디바이스들 및 만곡된 반사 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은 비-오버래핑 루프들이 형성되도록 서로에 대해 경사지는 각각의 반사면들을 갖는 반사 디바이스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부분적으로 코히런트한 빔은 제 1 광학 디바이스를 사용하여 상기 반사 루프 시스템 내로 인-커플링되고(in-coupled),
    상기 인코히런트 빔은 제 2 광학 디바이스를 사용하여 상기 반사 루프 시스템으로부터 아웃-커플링되는(out-coupled) 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은 필드 평면 및 퓨필 평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은 2 개의 필드 평면 및 2 개의 퓨필 평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 코히런트한 빔 또는 상기 인코히런트 빔은 상기 반사 루프 시스템의 핀 홀을 통과하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은:
    상기 반사 루프 시스템의 필드와 연관된 제 2 반사 디바이스; 및
    상기 반사 루프 시스템의 퓨필과 연관된 제 3 반사 디바이스를 더 포함하고,
    상기 필드 또는 상기 퓨필의 위치는 상기 제 2 및 제 3 반사 디바이스들 각각의 반사면들 간의 오정렬에 기초하여 변화되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은, 각각의 루프 후에 상기 인코히언트 빔의 제 1 부분은 상기 반사 루프 시스템으로부터 전달되고, 상기 인코히런트 빔의 나머지 부분은 상기 루프들 중 다른 하나의 루프를 따라 지향되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코히런트 빔은 상기 반사 루프 시스템의 퓨필 또는 필드 중 하나를 통해 전달되고;
    상기 적어도 부분적으로 코히런트한 빔은 상기 반사 루프 시스템의 퓨필 또는 필드 중 다른 하나에서 수용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코히런트 빔을 패터닝하는 패터닝 디바이스; 및
    상기 인코히런트 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하는 투영시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 인코히런트 빔을 처리하고 상기 인코히런트 빔을 상기 패터닝 디바이스 상으로 지향시키는 조명시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 조명시스템은 상기 방사선 소스 및 상기 반사 루프 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 루프의 경로 길이는 상기 적어도 부분적으로 코히런트한 빔의 임시 코히런스 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상류 반사 루프 시스템으로부터 각각의 인코히런트 빔을 수용하고 상기 인코히런트 빔을 루프를 통해 반사하여 또 다른 인코히런트 빔을 형성하도록 구성되는 1 이상의 추가적인 반사 루프 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 리소그래피 시스템에 있어서,
    방사선의 조명 빔을 생성하는 조명시스템을 포함하고,
    상기 조명시스템은,
    방사선의 소스, 및
    만곡된 반사 디바이스를 포함하는 반사 루프 시스템을 포함하고,
    상기 리소그래피 시스템은,
    상기 방사선의 조명 빔을 패터닝하는 패터닝 디바이스; 및
    상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하는 투영시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은 부분적으로 코히런트한 빔을 수용하고, 루프 내의 부분적으로 코히런트한 빔을 반사하여 인코히런트 빔을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은, 각각의 루프 후에 상기 인코히런트 빔의 제 1 부분이 상기 반사 루프 시스템으로부터 전달되고 상기 인코히런트 빔의 나머지 부분은 상기 루프들 중 또 다른 하나의 루프를 따라 지향되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은, 비-오버래핑 루프들의 경로들(non-overlapping loops paths)이 형성되도록 상기 반사 디바이스 및 서로에 대해 경사지는 각각의 반사면들을 갖는 1 이상의 추가적인 반사 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 시스템.
  24. 디바이스 제조방법에 있어서,
    (a) 만곡된 반사 디바이스를 사용하여, 코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 루프를 통해 반사시켜 인코히런트 빔을 형성하는 단계;
    (b) 상기 인코히런트 빔으로부터 조명 빔을 형성하는 단계;
    (c) 상기 조명 빔을 패터닝하는 단계; 및
    (d) 상기 패터닝된 조명 빔을 기판의 타겟부 상으로 투영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    각각의 루프 후에, 상기 인코히런트 빔의 제 1 부분은 단계 (b)에서 사용되는 조명 빔 내로 형성되고, 상기 인코히런트 빔의 나머지 부분은 상기 루프들 중 또 다른 하나의 루프를 따라 지향되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 반사 디바이스들의 각각의 반사면을 서로에 대해 경사지도록 하여 비-오버래핑 루프 경로들을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  27. 인코히런트 출력 빔을 출력하는 레이저에 있어서,
    코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 생성하는 방사선의 소스; 및
    만곡된 반사 디바이스를 포함하고, 상기 부분적으로 코히런트한 빔을 수용하고 상기 부분적으로 코히런트한 빔을 루프를 통해 반사하여 인코히런트 출력 빔을 형성하는 반사 루프 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은, 각각의 루프 후에 상기 인코히런트 빔의 제 1 부분은 상기 반사 루프 시스템으로부터 전달되고 상기 인코히런트 빔의 나머지 부분은 상기 루프들 중 또 다른 하나의 루프를 따라 지향되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저.
  29. 제 27 항에 있어서,
    비-오버래핑 루프들의 경로들이 형성되도록, 상기 반사 루프 시스템은 상기 반사 디바이스 및 서로에 대해 경사지는 각각의 반사면들을 갖는 1 이상의 추가적인 반사 디바이스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저.
  30. 인코히런트 조명 빔을 출력하는 일루미네이터에 있어서,
    코히런트 또는 부분적으로 코히런트한 빔을 생성하는 방사선의 소스; 및
    만곡된 반사 디바이스를 포함하고, 상기 부분적으로 코히런트한 빔을 수용하고 상기 부분적으로 코히런트한 빔을 루프를 통해 반사하여 인코히런트 조명 빔을 형성하는 반사 루프 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 일루미네이터.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 반사 루프 시스템은, 각각의 루프 후에 상기 인코히런트 빔의 제 1 부분은 상기 반사 루프 시스템으로부터 전달되고 상기 인코히런트 빔의 나머지 부분은 상기 루프들 중 또 다른 하나의 루프를 따라 지향되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일루미네이터.
  32. 제 30 항에 있어서,
    비-오버래핑 루프들의 경로들이 형성되도록, 상기 반사 루프 시스템은 상기 반사 디바이스 및 서로에 대해 경사지는 각각의 반사면들을 갖는 1 이상의 추가적인 반사 디바이스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 일루미네이터.
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