KR20100080477A - 조정가능한 에텐듀를 갖는 펄스 조정기 - Google Patents

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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

일시적 펄스 길이와 조명 빔의 에텐듀 둘 모두를 증가시키기 위하여 리소그래피 장치의 조명시스템에 빔 조정 유닛이 제공되며, 여기서 일시적 펄스 길이의 증가는 렌즈 요소의 질저하를 저감시키는 한편, 빔의 에텐듀 증가와 조합될 경우 스페클의 저감을 유도한다. 펄스 조정 유닛은 방사선의 입력 펄스를 수용하도록 구성되고 또한 방사선의 1 이상의 대응되는 출력 펄스를 방출하도록 구성되며, 입사 펄스를 제 1 펄스 부분과 제 2 펄스 부분으로 나누도록 구성되는 빔 스플리터를 포함하며, 상기 빔 스플리터는 또한 제 2 광학 경로를 따라 제 1 펄스 부분을 지향시키도록 구성되며, 여기서 상기 제 2 부분은 출력 빔의 일 부분으로서 제 1 광학 경로 상에 지향된다. 제 2 광학 경로는 다이버전스 광학 요소를 포함하도록 구성되며, 이에 의해 다이버전스 광학 요소 각은 빔 크기의 축소 없이 빔의 다이버전스를 증가시켜, 에텐듀를 증가시킬 수 있다. 각각 곡률 반경을 갖는 제 1 및 제 2 거울은 사전설정된 분리도로 서로 마주하여 배치되며, 제 2 펄스 부분을 수용하고 상기 제 2 부분을 재지향시켜 펄스 조정기를 통한 제 2 부분의 광학 경로가 제 1 부분의 광학 경로보다 길고 상기 분리도는 곡률 반경보다 작도록 구성된다.

Description

조정가능한 에텐듀를 갖는 펄스 조정기{PULSE MODIFIER WITH ADJUSTABLE ETENDUE}
일반적으로, 본 발명은 리소그래피에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 조명 펄스 조정(illumination pulse modification)에 관한 것이다.
리소그래피는 집적 회로(IC) 및 여타 디바이스들 및/또는 구조체들의 제조에 있어 키(key) 프로세스로서 널리 인식되어 있다. 리소그래피 장치는 원하는 패턴을 기판 상에, 예컨대 기판의 타겟부 상에 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치를 이용하여 IC를 제조하는 동안, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다.
알려진 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 스테퍼들, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝" 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 역-평행한 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 스캐너들을 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스에서 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
통상적으로, 엑시머 레이저가 사용되어 리소그래피 장치에 펄스화된(pulsed) 방사선 빔들의 형태의 방사선, 예를 들어 큰 세기의 자외선 펄스들을 공급한다. 크고, 고가의 렌즈 요소들은 많은 양의 펄스들을 수용한 후에 질저하(degrade)될 수 있다. 광학적 손상이 커지면 펄스들의 세기[즉, cm2 당 광력(light power)(에너지/시간) 또는 mJ/ns/cm2]을 증가시킨다. 이들 레이저들로부터의 통상적인 펄스 길이는 대략 20 ns이며, 따라서 5 mJ의 레이저 펄스는 대략 0.25 mJ/ns(0.25 MW)의 펄스 광 세기를 갖는다. 펄스 지속시간(pulse duration)의 변화 없이 펄스 에너지를 10 mJ까지 증가시키는 것은 대략 0.5 mJ/ns까지 펄스들의 힘을 배가시키며, 이는 렌즈 요소들의 가용 수명을 크게 단축시킬 수 있다.
펄스 스트레처들(pulse stretchers)은 리소그래피 장치와 함께 사용되어 펄스 길이를 실질적으로 증가시킴으로써 광학적 손상 및 질저하를 최소화시키도록 구성될 수 있다. 증가된 펄스 길이는 펄스의 카피(copy)들을 생성함으로써 달성되는데, 여기서 각각의 카피는 광학적 지연을 이용함으로써 시간적으로 분리된다.
알려진 펄스 스트레칭 유닛들을 이용하는 것은 리소그래피 장치의 초기 재- 캘리브레이션(re-calibration)을 필요로 할 수 있다. 또한, 펄스 스트레칭 유닛들은 추가의 주기적인 캘리브레이션 없이 빔의 크기나 방향을 제어하는 능력을 가질 수 없다.
또한, 펄스 스트레칭 유닛들은 동적 스페클(dynamic speckle)의 발생을 겪을 수 있다. 스페클은 펄스 지속시간 및 빔 에텐듀(Etendue) 둘 모두의 함수이다. 스페클은 레이저로부터의 부분 간섭성 방사선의 제한된 스펙트럼 라인폭 및 유한한 펄스 길이에 의하여 야기될 수 있다. 스페클은 웨이퍼 상의 도즈의 마이크로 비-균일성(micro non-uniformity)을 야기하여 흔히 라인폭 거칠기(LWR)라 칭해지는 이미징된(imaged) 피처들 크기의 국부적인 변화를 유발한다. 스페클은 소정 시간에 걸쳐 펄스 지속시간을 늘이거나 빔의 에텐듀를 증가시킴으로써 저감될 수 있다.
상술된 바에 따르면, 조명 빔의 에텐듀 및 일시적 펄스 길이 둘 모두를 증가시키는 펄스 조정기를 제공하기 위하여 개선된 방법, 장치 및 시스템이 필요하다.
본 발명의 실시예들은 빔 스플리터, 다이버전스 광학 요소, 및 제 1 및 제 2 만곡 거울을 포함하는 조정가능한 에텐듀를 갖는 펄스 조정기를 포함한다. 빔 스플리터는 방사선의 입력 펄스를 수용하고 상기 입력 펄스는 제 1 및 제 2 펄스 부분으로 나눈다. 빔 스플리터는 에텐듀가 증가되는 다이버전스를 유도하는 각만큼 제 1 펄스 부분을 전환시키는 다이버전스 광학 요소를 향하여 제 1 펄스 부분을 지 향시킨다. 빔 스플리터는 출력 빔의 일 부분으로서 제 2 펄스 부분을 지향시킨다. 각각 곡률 반경을 갖는 제 1 거울 및 제 2 거울은 사전설정된 분리도(separation)로 서로 마주하며 전환된 빔 경로를 따라 제 1 펄스 부분을 재지향시킨다. 펄스 조정기를 통한 제 1 펄스 부분의 광학 경로는 제 2 펄스 부분의 광학 경로보다 길어서, 입력 펄스의 지연 및 늘어짐을 유도한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 빔 스플리터, 다이버전스 광학 요소, 및 제 1 및 제 2 만곡 거울을 포함하는 조정가능한 에텐듀를 갖는 펄스 조정기를 포함하는데, 여기서는 상기 빔 스플리터 및 다이버전스 광학 요소들이 단일 요소로 조합된다. 다이버전스/빔 스플리터는 입력 펄스를 제 1 및 제 2 펄스 부분으로 나누고, 에텐듀가 증가되는 다이버전스를 유도하는 각만큼 제 1 펄스 부분을 전환시킨다. 다이버전스/빔 스플리터는 출력 빔의 일 부분으로서 제 2 펄스 부분을 지향시킨다. 각각 곡률 반경을 갖는 제 1 거울 및 제 2 거울은 사전설정된 분리도로 서로 마주하며 전환된 제 1 펄스 부분을 수용하고 빔 경로를 따라 상기 제 1 펄스 부분을 재지향시킨다. 펄스 조정기를 통한 제 1 펄스 부분의 광학 경로는 제 2 펄스 부분의 광학 경로보다 길어서, 입력 펄스의 지연 및 늘어짐을 유도한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 펄스 조정기는 제 1 및 제 2 빔 스플리터, 제 1 및 제 2 다이버전스 광학 요소, 및 제 1 및 제 2 만곡 거울을 포함한다. 제 1 다이버전스/빔 스플리터는 방사선의 입력 펄스를 수용하고 상기 입력 펄스를 제 1 및 제 2 펄스 부분으로 나누어, 빔의 제 2 부분을 제 2 빔 스플리터를 향하여 지향시킨다. 제 2 빔 스플리터는 출력 빔의 적어도 일 부분으로서 빔의 제 4 부분을 지나간다. 제 1 빔 스플리터는 에텐듀가 증가되는 다이버전스를 유도하는 각만큼 제 1 펄스 부분을 전환시키는 제 1 다이버전스 광학 요소로 빔의 제 1 부분을 재지향시킨다. 제 1 다이버전스 광학 요소는 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스 사이에 제 1 빔 경로를 추가 생성하며, 여기서 빔의 제 1 부분은 1 번 이상 상기 제 1 반사 디바이스와 상기 제 2 반사 디바이스 사이를 가로지른다. 제 2 빔 스플리터는 에텐듀가 증가되는 다이버전스를 유도하는 각만큼 제 3 펄스 부분을 전환시키는 제 2 다이버전스 광학 요소로 빔의 제 3 부분을 재지향시킨다. 제 2 다이버전스 광학 요소는 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스 사이에 제 2 빔 경로를 추가 생성하며, 여기서 빔의 제 3 부분은 1 번 이상 상기 제 1 반사 디바이스와 상기 제 2 반사 디바이스 사이를 가로지른다. 빔의 제 1 부분 중 일 부분은 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스를 가로지른 후 제 1 빔 스플리터에 의해 제 2 빔 스플리터를 향하여 반사되는 한편, 빔의 제 1 부분 중 또 다른 부분은 제 1 빔 스플리터를 통과한다. 빔의 제 3 부분 중 일 부분은 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스를 가로지른 후 제 2 빔 스플리터에 의해 반사되고 출력 빔의 일 부분으로서 나가는 한편, 빔의 제 3 부분 중 또 다른 부분은 제 2 빔 스플리터를 통과한다.
본 발명의 실시예들은 펄스 조정기를 갖는 리소그래피 시스템을 더 포함한다. 리소그래피 시스템은 패터닝 디바이스의 조명을 위해 방사선 빔을 컨디셔닝하기 위한 조명시스템으로 구성되며, 상기 조명 시스템은 펄스 조정기를 포함한다. 펄스 조정기는 제 1 및 제 2 빔 스플리터, 제 1 및 제 2 다이버전스 광학 요소, 및 제 1 및 제 2 만곡 거울을 포함하는데, 여기서는 빔 스플리터와 다이버전스 광학 요소들이 단일 요소로 조합된다. 제 1 다이버전스/빔 스플리터는 방사선의 입력 펄스를 수용하고 상기 입력 펄스를 제 1 및 제 2 펄스 부분으로 나누어, 빔의 제 2 부분을 제 2 다이버전스/빔 스플리터를 향하여 지향시킨다. 제 2 다이버전스/빔 스플리터는 출력 빔의 적어도 일 부분으로서 빔의 제 4 부분을 지나간다. 또한, 제 1 다이버전스/빔 스플리터는 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스 사이에 제 1 빔 경로를 생성하기 위하여 빔의 제 1 부분에 경사를 주고 재지향시키도록 구성되며, 여기서 빔의 제 1 부분은 상기 제 1 반사 디바이스와 상기 제 2 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지른다. 제 2 다이버전스/빔 스플리터는 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스 사이에 제 2 빔 경로를 생성하기 위하여 빔의 제 3 부분에 경사를 주고 재지향시키며, 여기서 빔의 제 3 부분은 상기 제 1 반사 디바이스와 상기 제 2 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지른다. 빔의 제 1 부분 중 일 부분은 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스를 가로지른 후 빔 스플리터에 의해 제 2 빔 스플리터를 향하여 반사되는 한편, 빔의 제 1 부분 중 또 다른 부분은 제 1 빔 스플리터를 통과한다. 빔의 제 3 부분 중 일 부분은 제 1 반사 디바이스와 제 2 반사 디바이스를 가로지른 후 빔 스플리터에 의해 반사되고 출력 빔의 일 부분으로서 나가는 한편, 빔의 제 3 부분 중 또 다른 부분은 빔 스플리터를 통과한다.
본 발명의 추가 특징들 및 장점들과 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동이 첨부 도면들을 참조하여 상세히 후술될 것이다. 본 발명은 본 명세서에 기 술된 특정 실시예들로 제한되지 않는다는데 유의해야 한다. 이러한 실시예들은 단지 예시의 목적으로 본 명세서 내에 제시된다. 관련 기술(들)의 당업자라면 본 명세서에 포함된 개시내용들을 토대로 추가 실시예들도 가능하다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에 채용되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명을 예시하며, 또한 설명부와 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 관련 기술(들)의 당업자들이 본 발명을 가공하고 이용할 수 있도록 하는 역할을 한다.
본 발명의 특징 및 장점들은, 같은 참조 부호들이 대응되는 요소 스루풋을 나타내는 도면과 연계하여 상술된 설명부로부터 보다 명백히 이해될 것이다. 도면들에서, 같은 참조 부호들은 일반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하며 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 요소가 가장 먼저 나타나는 도면은 대응되는 참조 부호에서 가장 좌측의 숫자(들)에 의하여 표시된다.
본 발명의 실시예들은 조정가능한 에텐듀를 갖는 펄스 조정기에 관한 것이다. 본 명세서는 본 발명의 특징들을 채용하는 1 이상의 실시예들을 개시하고 있다. 개시된 실시예(들)은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않는다. 본 발명의 후속 청구범위에 의하여 정의된다.
기술된 실시예(들) 및 명세서에서의 "일 실시예", "소정 실시예", "예시적 실시예" 등이라는 언급은 기술된 실시예(들)이 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포 함할 수는 있으나, 모든 실시예가 상기 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함할 수는 없다는 것을 나타낸다. 또한, 이러한 구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 소정 실시예와 연계되어 설명되는 경우, 달리 부연되지 않는 한 다른 실시예들과 연계하여 이러한 특징, 구조 또는 특성을 유효하게 하는 것은 당업자의 지식 내에 있는 것으로 이해해야 한다.
본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 이상의 프로세서들에 의하여 판독되고 실행될 수 있는 기계-판독가능(machine-readable) 매체에 저장되는 명령어들로서 구현될 수도 있다. 기계-판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의하여 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하기 위한 어떠한 기구도 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능 매체는: ROM(read-only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 및 플래시 메모리 디바이스들을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 명령어들은 특정 작업들을 수행하는 것으로서 본 명세서에 기술될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것으로 실제에 있어서의 이러한 작업들은 컴퓨팅 디바이스들, 프로세서들, 제어기들 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 명령어들 등을 실행하는 여타 디바이스들로부터 수행되는 것을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는, 본 발명의 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')를 각각 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장 치(100) 및 리소그래피 장치(100')는: 방사선 빔(B)(예를 들어, DUV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크, 레티클, 또는 동적 패터닝 디바이스)(MA)를 지지하도록 구성되고 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT); 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)을 각각 포함한다. 또한, 리소그래피 장치(100 및 100')는 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 갖는다. 리소그래피 장치(100)에서는 패터닝 디바이스(MA) 및 투영시스템(PS)이 반사형이다. 리소그래피 장치(100')에서는 패터닝 디바이스(MA) 및 투영시스템(PS)이 투과형이다.
조명 시스템은 방사선(B)을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 그들의 여하한의 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치(100 및 100')의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.
"패터닝 디바이스"(MA)라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C)에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은, 집적 회로와 같이 타겟부(C)에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스(MA)는 [도 1b의 리소그래피 장치(100')에서와 같이] 투과형 또는 [도 1a의 리소그래피 장치(100)에서와 같이] 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 레티클, 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형(alternating phase-shift type) 및 감쇠 위상-시프트형(attenuated phase-shift type)과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔(B)에 패턴을 부여한다.
"투영시스템"(PS)이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대해 적절하거나 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대해 적절하다면 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 그들의 여하한의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영시스템도 포괄하 수 있다. 다른 가스들은 너무 많은 방사선 또는 전자들을 흡수할 수 있기 때문에 EUV 또는 전자 빔 방사선에 대해서는 진공 환경이 사용될 수 있다. 그러므로, 진공 환경이 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로로 제공될 수 있다.
리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판테이블(및/또는 2 이상의 마스크테이블)(WT)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 기판테이블(WT)이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블(WT)이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 기판테이블(WT)에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치(100, 100')는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치(100 또는 100')의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔(B)은, 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)(도 1b)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치(100, 100')의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AM)(도 1b)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터 퓨필 평면 내 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 같은 다양한 다른 구성요소들(도 1b)을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖도록 하기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT) 상에서 유지되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상으로 입사되고, 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 패터닝된다. 리소그래피 장치(100)에서, 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후에, 방사선 빔(B)은 투영시스템(PS)을 통과하며, 상기 투영시스템(PS)은 방사선 빔(B)을 기판(W)의 타겟부(C) 상에 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판테이블(WT)은 [예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록] 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(IF1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확하게 위치시키는데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지구조체[예를 들어, 마스크테이블(MT)] 상에서 유지되는 패터닝 디바이스[예를 들어, 마스크(MA)] 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 방사선 빔(B)은 마스크(MA)를 가로지르고, 투영시스템(PS)을 통과하며, 상기 투영시스템은 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판테이블(WT)은 [예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록] 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 (도 1b에 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는 [예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안] 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다.
일반적으로, 마스크테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, (예시된) 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서는, 마스크 정렬 마크들이 다이들 사이에 위치될 수 있다.
리소그래피 장치(100 및 100')는 다음 모드들 중 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
2. 스캔 모드에서, 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT) 및 기판테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
3. 또 다른 모드에서, 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 기본적으로 정지된 상태로 유지하며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)(SO)가 채택되며, 프로그램가 능한 패터닝 디바이스는 기판테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 본 명세서에서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 기술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
추가 실시예에서, 리소그래피 장치(100)는 EUV 리소그래피를 위한 EUV의 빔을 생성하도록 구성되는 극자외(EUV) 방사선을 포함한다. 일반적으로, EUV 소스는 방사선 시스템(이하 참조)으로구성되며, 그에 대응되는 조명시스템은 EUV 소스의 EUV 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된다.
본 명세서에 기술된 실시예들에서, 본 명세서가 허여하는 "렌즈" 및 "렌즈 요소"라는 용어는 굴절, 반사, 자기, 전자기, 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 구성요소들 중 하나 또는 조합을 지칭할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 [예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장(λ)을 갖는] 자외(UV)방사선, (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위의 파장, 예컨대 대략 13.5 nm의 파장을 갖는) 극자외(EUV 또는 소프트 X-레이) 방사선, 또는 5 nm보다 작은 파장에서 작업하는 하드 X-레이 및 이온 빔들 또는 전자 빔들을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 일반적으로, 대략 780 내지 3000 nm 사이(또는 그 이상)의 파장들을 갖는 방사선은 IR 방사선이라 간주된다. UV는 대략 100 내지 400 nm의 파장들을 갖는 방사선을 지칭한다. 리소그래피 내에서, 또한 "UV"라는 용어는 수은 방출 램프에 의하여 생성될 수 있는 파장들: 즉 G-라인 436 nm; H-라인 405 nm; 및/또는 I-라인 365 nm에 적용된다. 진공 UV 또는 VUV(즉, 공기에 의해 흡수되는 UV)는 대략 100 내지 200 nm의 파장을 갖는 방사선을 지칭한다. 딥 UV(DUV)는 일반적으로 126 nm 내지 428 nm 범위의 파장들을 갖는 방사선을 지칭하며, 일 실시예에서 엑시머 레이저는 리소그래피 장치 내에서 사용되는 DUV 방사선을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 5 내지 20 nm 범위의 파장을 갖는 방사선은 적어도 일부가 5 내지 20 nm 범위 내에 있는 특정 파장 대역을 갖는 방사선에 관한 것이라는 점을 이해해야 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 빔 조정기(200)(예를 들어, 조정가능한 에텐듀를 갖는 비대칭 빔 조정기)의 도이다.
이 예시에서, 빔 조정기(200)는 빔 스플리터(210), 다이버전스 광학 요소(230), 및 제 1 및 제 2 만곡 반사 디바이스들(240 및 242)을 포함한다.
일 예시에서, 다음의 빔 경로 또는 사이클은 빔 조정기(200)로 들어가는 적어도 1 이상의 방사선 빔이 가로지른다. 입력 펄스(201A)는 빔 경로(205)를 따라 비대칭 빔 조정기(200)로 들어간다. 예를 들어, 예시적 파형은 201-In 그래프로서 그래프로 나타나 있다. 입력 펄스(201A)는 빔 스플리터(210)에 의하여 반사된 펄스 부분(201B)과 투과된 펄스 부분(201C)을 포함하는 2 개의 펄스 부분으로 나누어진다. 부분(201C)은 출력 빔 201-Output의 일 부분으로서 비대칭 빔 조정기(200)를 나간다. 부분(201B)은 빔 경로(211)를 따라 다이버전스 광학 요소(230)를 향하여 이동한다. 다이버전스 광학 요소(230), 예를 들어 광학 웨지(optical wedge)는 부분(201B)이 광학 경로(212)를 따라 이동하여 빔 경로(211)로부터 각(235)만큼 발산(diverge)하도록 부분(201B)을 발산시킨다(예를 들어, 경사를 준다). 경로(211)로부터의 다이버전스 각도는 다이버전스 광학 요소(230)의 각도에 종속적이다. 부분(201D)은 거울(240)로부터 반사되어 빔 경로(213)를 따라 이동한다. 거울(242)은 부분(201D)을 반사시켜 빔 경로(214)를 따라 제 1 거울(240)로 이동시킨다. 부 분(201D)은 거울(240)로부터 반사되어 빔 경로(215)를 따라 거울(242)로 이동된다. 부분(201D)은 거울(242)로부터 반사되어 빔 경로(216)를 따라 빔 스플리터(210)로 거꾸로 이동한다. 부분(201D)은 빔 스플리터(210)에 의하여 나누어진다. 부분(201D)의 반사된 일부는 201-Output의 일부를 다시 형성한다.
이 예시에서, 부분(201D)은 부분(201C)보다 긴 빔 경로를 따라 이동하기 때문에 시간상 지연된다. 또한, 201-Output에 부가되는 부분(201D)의 반사된 일부는 201C 펄스 부분보다 작은 세기를 갖는다.
일 예시에서, 부분(201D)의 투과된 일부는 이후 사이클을 반복할 수 있다. 각 사이클이 지날 때 다이버전스 광학 요소(230)는 빔에 추가로 경사를 줄 수 있다.
이 실시예에서, 단일 다이버전스 광학 요소(230)만 존재하기 때문에 201-Output은 비대칭이다.
2 개의 만곡 거울(240 및 242)의 반사면들은 서로 마주한다. 만곡 거울들은 사전설정된 간격 또는 분리도로 분리되며, 예를 들어 상기 간격 또는 분리도는 각각의 만곡 거울의 곡률반경과 대략 같을 수 있다. 예를 들어, 만곡 거울들(240 및 242)은 2d의 곡률 반경을 갖는 콘포칼(confocal) 거울을 형성하는데, 여기서 d는 거울들(240과 242) 간의 분리 간격이다. 일 예시에서, 만곡 거울들(240 및 242)은 빔의 일 부분을 빔 스플리터(210)에서 재이미징하도록 구성된다.
일 예시에서, 빔 스플리터(210)는 원하는 반사 대 투과 비로 구성될 수 있다. 예를 들어, 60R/40T(60 % 반사와 40 % 투과)를 이용하는 경우, 무시할만한 손 실을 갖는 빔 스플리터(210)는 입력 펄스(201A)의 60 %를 나타내는 한편, 부분(201C)은 입력 펄스(201A)의 40 %를 나타낸다. 이 예시에서, 201-Output은 일련의 지연된 시간, 저감된 세기 및 경사진 일련의 펄스들로부터 생성된다. 제 1 사이클 후, 부분(201C)은 입력 펄스(201A) 세기의 대략 60 %이다. 선택적인 제 2 사이클 후, 201-Output은 원 입력 펄스(201A) 세기의 대략 24 %이다. 이와 유사하게, 제 3 사이클은 201A의 원 세기의 대략 9.6 %를 발생시키고,제 4 사이클은 대략 3.9 %를 발생시키며, 제 5 사이클은 대략 1.5 %를 발생시킨다. 따라서, 특정한 수의 펄스들 이후, 201A의 세기는 완전히 소멸된다.
일 예시에서, 201-Output을 구성하는 펄스들 간의 시간 지연은 빔 경로들(211, 212, 213, 214, 215 및 216)의 경로 길이를 토대로 한다. 빔 경로들 중 몇몇은 거울들(240과 242) 간의 분리에 의하여 형성된다. 상기 분리는 인접하거나 분리된 출력 펄스들을 오버래핑할 수 있게 설계될 수 있다. 201-Output을 생성하는데 사용되는 펄스들 간의 이러한 시간 지연들의 결과는 조명 빔의 일시적 펄스의 증가이다.
입력 펄스에 대한 그리고 서로에 대한 출력 펄스들의 상대적 세기는 빔 스플리터(210)의 반사/투과 비에 영향을 받는다. 다이버전스의 정도는 다이버전스 광학 요소에서의 경사도의 함수이며, 이 역시 조정될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 펄스, 예컨대 입력 펄스(201A)의 형상을 예시하고 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 펄스들의 우측 상에 도시된 비대 칭 다이버전스를 갖는, 대응되는 출력 빔, 예컨대 201-Output의 형상을 예시하고 있다. 이러한 방식으로, 빔의 다이버전스가 빔의 크기 감소 없이 증가되어 에텐듀를 증가시킨다.
리소그래피에서, 스페클은 펄스 지속시간과 빔의 에텐듀 둘 모두의 함수이다. 따라서, 상기 실시예에 기술된 바와 같이 출력 펄스들 간의 시간 지연 및 에텐듀를 증가시킴으로써, 스페클은 소정 시간에 걸친 펄스 지속시간을 늘이거나 및/또는 빔의 에텐듀를 증가시킴으로써 실질적으로 저감되거나 및/또는 제거될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 빔 조정기(300)의 도이다. 예를 들어, 빔 조정기(300)는 조합된 빔 스플리터와 다이버전스 광학 요소(325)를 이용하는 조정가능한 에텐듀를 갖는 비대칭 빔 조정기일 수 있다. 빔 조정기(300)는 도 2에 도시된 실시예의 빔 조정기(200)와 유사하게 작동한다. 하지만, 빔 스플리터의 기능은 요소(325)를 통한 다이버전스의 기능과 조합된다. 빔 조정기(300)는 또한 반사 디바이스들(340 및 342)을 포함한다.
일 예시에서, 빔 조정기를 통해 이동하는 빔의 사이클은 요소(325)에 의하여 나뉘고 발산되는 빔 경로(305)를 따라 이동하는 입력 펄스(301A)를 포함한다. 입력 펄스(301A)는 발산되고 반사되는 펄스 부분(301D)과 투과되는 펄스 부분(301C)으로 이루어지는 2 개의 펄스 부분들로 나누어진다. 요소(325)는 빔 경로(311)를 따라 각(315)만큼 경사지는 발산되고 반사되는 부분(301D)을 발생시키도록 입력 펄스(301A)의 반사된 펄스 부분에 경사를 준다. 부분(301D)은 거울(340)로부터 반사 되고, 빔 경로(313)를 따라 이동하고, 거울(342)로부터 반사되고, 빔 경로(314)를 따라 이동하고, 거울(340)로부터 반사되고, 빔 경로(315)를 따라 이동하고, 거울(342)로부터 반사되며, 거꾸로 빔 스플리터(325)로 이동한다. 부분(301D)은 다시 요소(325)에 의하여 나누어진다. 부분(301D)의 반사된 일부는 301-Output의 일부를 다시 형성한다. 일 예시에서, 부분(301D)의 투과된 부분은 사이클을 반복하며, 또한 301-Output에 관여한다.
상술된 바와 같이, 부분(301D)은 펄스 부분(301C)보다 긴 빔 경로를 따라 이동하기 때문에, 펄스 부분(301D)은 시간상 지연된다. 또한, 상술된 바와 같이, 부분(301D)의 반사된 일부가 다시 요소(325)에 의하여 나누어지기 때문에, 301-Output에 부가되는 부분(301D)의 반사된 일부는 부분(301C)보다 작은 세기를 갖는다. 상술된 바와 같이, 특정 수의 사이클 후에, 펄스(301A)의 원래 에너지는 실질적으로 완전하게 소멸된다.
이 실시예에서는, 단지 단일 요소(325)가 존재하기 때문에, 301-Output은 비대칭이다. 당업자라면 후술되는 시스템들 또한 이러한 속성들을 갖는다는 것을 이해하겠지만 후술되는 시스템들에 대해서 이러한 속성들이 반복되지는 않을 것이다.
일 예시에서, 요소(325)의 빔 스플리팅 기능성은 원하는 반사 대 투과 비로 구성될 수 있다. 예를 들어, 60R/40T(60 % 반사와 40 % 투과) 빔 스플리팅 특성이 요소(325)에 사용되고 요소(325)에서의 손실이 무시할 수 있을 정도라면, 부분(301D)은 입력 펄스(301A)의 60 %를 나타내는 한편, 투과된 펄스 부분(301C)은 입력 펄스(301A)의 40 %를 나타낸다. 당업자라면 후술되는 시스템들 또한 이러한 속성들을 갖는다는 것을 이해하겠지만, 후술되는 시스템들에 대해서 이러한 속성들이 반복되지는 않을 것이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 조정기(400)(예를 들어 조정가능한 에텐듀를 갖는 비대칭 빔 조정기)의 도이다.
이 예시에서, 빔 조정기(400)는 제 1 및 제 2 빔 스플리터들(410 및 430), 제 1 및 제 2 다이버전스 광학 요소들(420 및 430), 및 제 1 및 제 2 만곡 반사 디바이스들(440 및 442)을 포함한다.
일 예시에서, 다음의 빔 경로 또는 사이클은 빔 조정기(400)로 들어가는 적어도 1 이상의 방사선 빔이 가로지른다. 입력 펄스(401A)는 빔 경로(405)를 따라 대칭 빔 조정기(400)로 들어간다. 입력 펄스(401A)는 제 1 빔 스플리터(410)에 의하여 반사된 펄스 부분(401B) 및 투과된 펄스 부분(401C)을 포함하는 2 개의 펄스 부분으로 나누어진다. 부분(401C)은 빔 경로(417)를 따라 제 2 빔 스플리터(430)로 이동하며, 여기서 부분(401C)은 반사된 펄스 부분, 즉 펄스 부분(401E)과 투과된 펄스 부분, 즉 펄스 부분(401F)으로 나누어진다. 부분(401F)은 출력 빔 401-Output의 일 부분으로서 대칭 빔 조정기(400)를 나간다.
이 예시에서, 입력 펄스(401A)는 제 1 및 제 2 빔 스플리터들(410 및 430)로 나누어져 별개의 평면에 존재하는 독립적인 빔 경로들의 2 개의 세트를 이동한다. 입력 펄스(401A)의 제 1 나눔(division)은 빔 스플리터(410)에 의해 달성되며, 부분(410B)의 다이버전스는 제 1 다이버전스 광학 요소(420)에 의해 수행되어 부분(401B)이 빔 경로들(411, 412, 413, 414, 415 및 416)을 따라 이동하게 한다. 빔(401A)의 제 2 나눔은 제 2 빔 스플리터(430)에 의해 달성되는 부분(401C)과 제 2 다이버전스 광학 요소(445)에 의하여 수행되는 발산되는 부분(401E)이며, 부분(401E)은 빔 경로들(431, 432, 433, 434, 435 및 436)을 따라 이동한다.
이 예시에서, 부분(401B)은 빔 경로(411)를 따라 제 1 다이버전스 광학 요소(420)를 향하여 이동한다. 다이버전스 광학 요소(420), 예를 들어 광학 웨지는 부분(401B)이 광학 경로(412)를 따라 이동하여 빔 경로(411)로부터 각(425)만큼 발산하도록 부분(401B)을 발산시킨다(예를 들어, 경사를 준다). 경로(411)로부터의 다이버전스 각도는 다이버전스 광학 요소(420)의 각도에 종속적이다. 부분(401D)은 거울(440)로부터 반사되어 빔 경로(413)를 따라 이동한다. 거울(442)은 부분(401D)을 반사시켜 빔 경로(414)를 따라 제 1 거울(442)로 이동시킨다. 부분(401D)은 거울(442)로부터 반사되어 빔 경로(415)를 따라 거울(442)로 이동된다. 부분(401D)은 거울(442)로부터 반사되어 빔 경로(416)를 따라 빔 스플리터(410)로 거꾸로 이동한다. 부분(401D)은 빔 스플리터(410)에 의하여 더 나누어져, 반사된 부분은 빔 경로(417)를 따라 제 2 빔 스플리터(430)로 지향되고 투과된 부분은 선택적인 추가 사이클이 지나가는 동안 경로(411) 상에서 이동한다.
이 예시에서, 부분(401D)은 부분(401C)보다 긴 빔 경로를 따라 이동하기 때문에 시간상 지연된다. 또한, 제 2 빔 스플리터(430)로 이동하는 부분(401D)의 반사된 부분은 부분(401C)보다 작은 세기를 갖는다.
일 예시에서, 부분(401D)의 투과된 일부는 이후 사이클을 반복할 수 있다. 각 사이클이 지날 때 다이버전스 광학 요소(420)는 빔 경로와 연관된 지연과 더불 어 빔에 추가로 경사를 줄 수 있다.
제 1 사이클 또는 선택적 추가 사이클들이 지난 후, 입력 펄스 부분(401A)의 투과된 펄스 부분(401C)은 빔 경로(417)를 따라 제 2 빔 스플리터(430)로 이동하며, 여기서 반사된 펄스 부분(401E) 및 투과된 펄스 부분(401F)을 포함하는 2 개의 펄스 부분들로 나누어진다. 부분(401F)은 출력 빔 401-Output의 일 부분으로서 대칭 빔 조정기(400)를 나간다.
또한, 이 예시에서, 부분(401E)은 빔 경로(431)를 따라 제 2 다이버전스 광학 요소(445)를 향하여 이동한다. 제 2 다이버전스 광학 요소(445), 예를 들어 광학 웨지는 부분(401E)이 빔 경로(432)를 따라 이동하도록 부분(401E)을 발산시킨다(예를 들어, 경사를 준다). 경로(431)로부터의 다이버전스의 각은 제 2 다이버전스 광학 요소(445)의 각에 종속적이다. 부분(401E)은 거울(442)로부터 반사되어 빔 경로(433)를 따라 이동한다. 거울(440)은 부분(401E)을 반사시켜 빔 경로(434)를 따라 거울(442)로 이동시킨다. 부분(401E)은 거울(442)로부터 반사되어 빔 경로(435)를 따라 거울(440)로 이동된다. 부분(401E)은 거울(440)로부터 반사되어 빔 경로(436)를 따라 빔 스플리터(430)로 거꾸로 이동한다. 부분(401E)은 제 2 빔 스플리터(430)에 의하여 더 나누어져, 반사된 부분은 출력 빔 401-Output의 일 부분으로서 빔 경로(450)를 따라 지향되고 투과된 부분은 선택적인 추가 사이클이 지나가는 동안 경로(417) 상에서 이동한다.
이 예시에서, 부분(401E)은 부분(401F)보다 긴 빔 경로를 따라 이동하기 때문에 시간상 지연된다. 또한, 나가는 부분(401E)의 반사된 일부는 부분(401F) 펄 스 부분보다 작은 세기를 갖는다.
일 예시에서, 부분(401E)의 투과된 일부는 이후 사이클을 반복할 수 있다. 각 사이클이 지날 때 제 2 다이버전스 광학 요소(445)는 빔 경로들과 연관된 지연과 더불어 빔에 추가로 경사를 줄 수 있다.
일 예시에서, 2 개의 만곡 거울(440 및 442)의 반사면들은 서로 마주한다. 만곡 거울들은 사전설정된 간격 또는 분리도로 분리되며, 예를 들어 상기 간격 또는 분리도는 각각의 만곡 거울의 곡률반경과 대략 같을 수 있다. 예를 들어, 만곡 거울들(440 및 442)은 2d의 곡률 반경을 갖는 콘포칼 거울을 형성하는데, 여기서 d는 거울들(440과 442) 간의 분리 간격이다.
도 4의 실시예는 빔 스플리터들 및 다이버전스 광학 요소들의 2 개의 세트로 이루어지기 때문에, 이러한 스플리터들 및 광학 요소들은 도 4의 출력 빔 401-Output이 대칭이 되도록 위치설정된다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 펄스, 예컨대 입력 펄스(401A)의 형상을 예시하고 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대응되는 출력 빔, 예컨대 401-Output의 형상을 예시하고 있으며, 대칭의 출력 다이버전스가 출력 펄스들의 좌측 및 우측 둘 모두 상에 나타나 있다. 이러한 방식으로, 빔의 다이버전스는 빔의 크기 감소 없이 증가되어 에텐듀를 증가시킨다.
다른 실시예들에서, 추가 빔 스플리터들 및 다이버전스 광학 요소들은 양쪽 수평방향 모두에서뿐만 아니라 수직 방향으로도 증가된 다이버전스가 일어나도록 여타 평면들에서의 다이버전스 및 에텐듀를 증가시키도록 구성될 수 있다. 빔을 조정하여 증가된 에텐듀를 갖도록 하는데 사용될 수 있는 빔 스플리터들 및 다이버전스 광학 요소들의 수나 위치들에 관한 제한은 존재하지 않는다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 조정기(500)의 3차원 도이다. 예를 들어, 빔 조정기(500)는 조정가능한 에텐듀를 갖는 대칭 빔 조정기일 수 있다. 빔 조정기(500)는 도 4에 도시된 실시예의 빔 조정기(400)와 유사하게 작동한다. 하지만, 이 실시예에서 빔 스플리터들로부터의 빔 경로들의 평면들은 대칭이다.
이 실시예에서, 빔 조정기(500)는 2 개의 빔 스플리터(510 및 530), 2 개의 다이버전스 광학 요소(520 및 545), 및 2 개의 거울(540 및 542)을 포함한다.
입력 펄스는 제 1 빔 스플리터(510)에 의하여 나누어지기 전에 빔 경로(505)를 따라 이동한다. 빔의 반사된 부분은 제 1 다이버전스 광학 요소(520)에 의하여 나누어져 빔 경로(511)를 따라 이동한다. 빔의 투과된 부분은 제 1 빔 스플리터(530)로 이동한다. 빔 스플리터(530)에 기반하여, 반사된 부분은 빔 경로(512)를 따르는 제 2 다이버전스 광학 요소(545)에 의하여 나누어고 투과된 부분은 빔 경로(550)를 따라 나간다.
도 5b는 수직한 평면들에 존재하는 빔 경로들(511 및 512)을 나타내는 도 5a에 도시된 실시예의 평면도이다.
추가 실시예들에서, 추가 빔 스플리터들 및 다이버전스 광학 요소들이 부가되어 빔 경로들의 추가적인 평면들을 발생시킬 수 있는데, 이들 모두는 결국 빔 경 로(550)를 따르는 출력 빔에 관한 것이다.
도 5c 및 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 조정기(500')를 예시하고 있다. 예를 들어, 빔 조정기(500')는 조정가능한 에텐듀를 갖는 대칭 빔 조정기일 수 있다. 빔 조정기(500')는 도 5a 및 5b에 도시된 실시예의 빔 조정기(500)와 유사하게 작동한다. 하지만, 이 실시예에서는 다이버전스 광학 요소들이 평행 플레이트 광학 요소들로 대체되어 있다.
이 예시에서, 빔 조정기(500')는 2 개의 빔 스플리터(510 및 530), 2 개의 평행 플레이트 광학 요소(522 및 547), 및 2 개의 거울(540 및 542)을 포함한다.
입력 펄스는 제 1 빔 스플리터(510)에 의해 나누어지기 전에 빔 경로(505)를 따라 이동한다. 빔의 반사된 부분은 제 1 플레이트 광학 요소(522)에 의하여 시프트되어 빔 경로(511)를 따라 이동한다. 빔의 투과된 부분은 제 2 빔 스플리터(530)로 이동한다. 빔 스플리터(530)를 기반으로 하여, 반사된 부분은 빔 경로(512)를 따르는 제 2 평행 플레이트 광학 요소(547)에 의하여 시프트되고 투과된 부분은 빔 경로(550)를 따라 나간다. 평행 플레이트 광학 요소들(522 및 547)은 빔의 크기가 빔의 다이버전스를 조정하지 않고 증대되어 빔의 에텐듀를 증가시키도록 빔 전파 방향에 수직한 축선에 대해 경사진다.
도 5d는 수직한 평면들에 존재하는 빔 경로들(511 및 512)을 나타내는 도 5c에 도시된 실시예의 평면도이다.
추가 실시예들에서, 추가 빔 스플리터들 및 평행 플레이트 광학 요소들이 부가되어 빔 경로들의 추가적인 평면들을 발생시킬 수 있는데, 이들 모두는 결국 빔 경로(550)를 따르는 출력 빔에 관한 것이다.
또 다른 실시예에서, 평행 플레이트 광학 요소(522)는 빔 스플리터(510)와 조합되어 상대적으로 두꺼운 빔 스플리터를 형성함으로써 동일한 결과를 달성한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 조정기(600)의 도이다. 예를 들어, 빔 조정기(600)는 조합되는 빔 스플리터 및 다이버전스 광학 요소를 이용하여 조정가능한 에텐듀를 갖는 대칭 빔 조정기일 수 있다. 빔 조정기(400)는 도 4에 도시된 실시예의 빔 조정기(400)와 유사하게 작동한다. 하지만, 빔 스플리터의 기능은 도 3의 실시예에 기술된 것과 유사한 다이버전스 기능과 조합된다.
이 예시에서, 빔 조정기(600)는 제 1 및 제 2 다이버전스/빔 스플리팅 요소들(625 및 627), 및 제 1 및 제 2 만곡 반사 디바이스들(640 및 642)을 포함한다.
일 예시에서, 다음의 빔 경로 또는 사이클은 빔 조정기(600)로 들어가는 적어도 1 이상의 방사선 빔이 가로지른다. 입력 펄스(601A)는 빔 경로(605)를 따라 빔 조정기(600)로 들어간다. 입력 펄스(601A)는 발산되고 반사된 펄스 부분(601D) 및 투과된 펄스 부분(601C)로 이루어진 2 개의 펄스 부분으로 나누어진다. 부분(601C)은 빔 경로(617)를 따라 제 2 다이버전스/빔 스플리터(627)로 이동하여, 부분(601C)이 반사된 펄스 부분(601E)과 투과된 펄스 부분(601F)으로 나누어진다. 부분(601F)은 출력 빔 601-Output의 일 부분으로서 대칭 빔 조정기(600)를 나간다.
이 예시에서, 요소(625)는 빔 경로(611)를 따라 각(615)만큼 경사지는 발산되고 반사된 부분(601D)을 발생시키도록 입력 펄스(601A)의 반사된 펄스 부분에 경사를 준다. 부분(601D)은 거울(640)로부터 반사되어 빔 경로(613)를 따라 이동한 다. 거울(642)은 부분(601D)을 반사시켜 빔 경로(614)를 따라 거울(642)로 이동시킨다. 부분(601D)은 거울(640)로부터 반사되어 빔 경로(615)를 따라 거울(642)로 이동된다. 부분(601D)은 거울(642)로부터 반사되고 빔 경로(616)를 따라 거꾸로 요소(625)로 이동한다. 부분(601D)은 요소(625)에 의해 추가로 나누어져, 스플릿 부분(601D)의 반사된 부분은 빔 경로(617)를 따라 요소(627)로 지향되고 부분(601D)의 투과된 부분은 또 다른 사이클이 지나가는 동안 경로(611) 상에서 이동한다.
이 예시에서, 부분(601D)은 부분(601C)보다 긴 빔 경로를 따라 이동하기 때문에 시간상 지연된다. 또한, 요소(627)로 이동하는 부분(601D)의 반사된 부분은 601C 펄스 부분보다 작은 세기를 갖는다.
일 예시에서, 부분(601D)의 투과된 일부는 이후 사이클을 반복할 수 있다. 각 사이클이 지날 때 요소(625)는 빔 경로들과 연관된 지연과 더불어 빔에 추가로 경사를 줄 수 있다.
이 예시에서, 입력 펄스 부분(601A)의 투과된 펄스 부분(601C)은 빔 경로(617)를 따라 요소(627)로 이동하며, 여기서 반사되고 발산되는 펄스 부분(601E)과 투과되는 펄스 부분(601F)를 포함하는 2 개의 펄스 부분들로 나누어진다. 부분(601F)은 출력 빔 601-Output의 일 부분으로서 대칭 빔 조정기(600)를 나간다.
요소(627)는 빔 경로(631)를 따라 각(645)만큼 경사지는 발산되고 반사된 부분(601E)을 발생시키도록 펄스 부분(601C)의 반사된 펄스 부분에 경사를 준다. 부분(601E)은 거울(642)로부터 반사되어 빔 경로(633)를 따라 이동한다. 부분(601E) 은 거울(642)로부터 반사되어 빔 경로(633)를 따라 이동한다. 거울(640)은 부분(601E)을 반사시켜 빔 경로(634)를 따라 거울(642)로 이동시킨다. 부분(601E)은 거울(642)로부터 반사되어 빔 경로(635)를 따라 거울(640)로 이동된다. 부분(601E)은 거울(640)로부터 반사되고 빔 경로(636)를 따라 거꾸로 제 2 다이버전스/ 빔 스플리터(627)로 이동한다. 부분(401E)은 요소(627)에 의해 추가로 나누어져, 여기서 스플릿 부분(601D)은 출력 빔 601-Output의 일 부분으로서 빔 경로(650)를 따라 지향되고 투과된 부분은 또 다른 사이클이 지나가는 동안 경로(617) 상에서 이동한다.
이 예시에서, 부분(601E)은 부분(601F)보다 긴 빔 경로를 따라 이동하기 때문에 시간상 지연된다. 또한, 나가는 부분(601E)의 반사된 부분은 601F 펄스 부분보다 작은 세기를 갖는다.
일 예시에서, 부분(601E)의 투과된 일부는 이후 사이클을 반복할 수 있다. 각 사이클이 지날 때 요소(627)는 빔 경로들과 연관된 지연과 더불어 빔에 추가로 경사를 줄 수 있다.
이 예시에서, 2 개의 만곡 거울(640 및 642)의 반사면들은 서로 마주한다. 만곡 거울들은 사전설정된 간격 또는 분리도로 분리되며, 예를 들어 상기 간격 또는 분리도는 각각의 만곡 거울의 곡률반경과 대략 같을 수 있다. 예를 들어, 만곡 거울들(640 및 642)은 2d의 곡률 반경을 갖는 콘포칼 거울을 형성하는데, 여기서 d는 거울들(640과 642) 간의 분리 간격이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 빔 스플리터(700)(예를 들어 조정 가능한 에텐듀를 갖는 대칭 빔 조정기 내에 포함될 수 있음)의 도이다.
이 예시에서, 듀얼 빔 스플리터(700)는 제 1 빔 스플리터(725) 및 제 2 빔 스플리터(727)를 포함한다. 또 다른 예시에서, 이들 요소들(720 및 725)은 상술된 바와 같이 스플리터/다이버전스 요소들일 수 있다.
일 예시에서, 요소들의 유한한 두께로 인해 요소들(725 및 727)을 통과하는 빔의 위치 시프트가 존재할 수 있다. 이는, 경로 705와 717 사이의 경로(716)로서 예시된다. 하지만, 배향 요소(727)는 요소(725)에 대략 수직하나, 시프트는 경로 717과 750 사이의 빔 경로를 시프트하는 빔 시프트(718)를 통해 실질적으로 교정된다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지멕스(Zemax) 시뮬레이션 예시(800 및 900)를 나타내고 있다.
도 8은 대칭 빔 조정기의 도 4에 예시된 실시예를 이용하는 초기 지멕스 시뮬레이션(800)을 예시하고 있다. 다이버전스 광학 요소들의 경사각은 대략 0.00°로 설정되며 대략 1 mrad의 다이버전스를 나타낸다.
도 9는 다이버전스 광학 요소들의 경사각을 대략 0.04°로 증가시킴으로써 유도되는 차이를 나타내는 시뮬레이션(900)을 예시하고 있다. 다이버전스는 대략 2.7 mrad으로 증가된다. 그러므로, 각 다이버전스 광학 요소의 다이버전스 각의 양을 조정하고 빔 스플리터들의 투과량을 조정함으로써, 빔의 크기를 증가시키지 않고 에텐듀가 증가되는 원하는 다이버전스 프로파일이 얻어질 수 있다.
'과제 해결 수단'부분 및 '요약'부분이 아닌 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'부분은 청구범위를 해석하는데 사용되도록 이루어져 있다는 것을 이해해야 한다. '과제 해결 수단'부분 및 '요약'부분은 발명인(들)이 고려한 본 발명의 실시예들 중 1 이상을 기술하고 있으나 모든 실시예들을 기술한 것은 아니며, 따라서 어떠한 방식으로든 본 발명과 후속 청구범위를 제한하려는 것이 아니다.
본 발명의 실시예들은 구체화된 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시한 기능적 빌딩 블록들(functional building blocks)의 도움으로 상술되었다. 이들 기능적 빌딩 블록들의 경계들은 설명의 편의를 위해 본 명세서에서는 임의로 정의되었다. 구체화된 기능들 및 그 관계들이 적절히 수행되는 한 대안의 경계들이 정의될 수 있다.
구체적 실시예들의 상술된 설명은, 누구나가 당업계 내의 지식을 적용함으로써, 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고 과도한 실험 없이 다양한 응용예들에 대해 이러한 구체적 실시예들을 쉽게 수정하고 및/또는 최적화할 수 있도록 하는 본 발명의 일반적인 특성을 충분히 나타내고 있다. 그러므로, 이러한 최적화들 및 수정들은 본 명세서에 제시된 개시내용 및 안내사항을 기초로 하는, 개시된 실시예들의 등가적사상들의 의미 및 범위 내에 있도록 되어 있다. 본 명세서에서의 전문용어 및 어법은 설명을 위한 것이지 제한하려는 것이 아니므로, 당업자라면 개시내용들 및 안내사항의 관점에서 해석할 수 있도록 되어 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 폭과 범위는 상술된 실시예들에 의해서 제한되는 것이 아니라, 후속 청구범위 및 그들의 등가적사상들에 따라서만 정의되어야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 반사형 리소그래피 장치의 도;
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 투과형 리소그래피 장치의 도;
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 하나의 빔 스플리터와 하나의 다이버전스 광학 요소를 이용하는 비대칭 펄스 조정기의 도;
도 2b 및 2c는 비대칭 펄스 조정기로의 입력 빔의 단면 및 그에 대응되는 출력 빔의 단면을 예시한 도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조합된 다이버전스/빔 스플리터를 이용하는 비대칭 펄스 조정기의 도;
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 다수의 반사기들을 갖는 2 개의 다이버전스 광학 요소들 및 2 개의 빔 스플리터를 이용하는 비대칭 펄스 조정기의 도;
도 4b 및 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비대칭 펄스 조정기로의 입력 빔의 단면 및 그에 대응되는 출력 빔의 단면을 예시한 도;
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비대칭 펄스 조정기의 3차원 도;
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비대칭 펄스 조정기의 평면도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 조합된 다이버전스/빔 스플리터를 이용하는 비대칭 펄스 조정기의 도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 서로 대략 90°로 배향되는 2 개의 빔 스플리터의 도;
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 펄스 조정기에서 펄스의 다이버전 스의 지멕스 시뮬레이션(Zemax simulation)의 예시들을 나타낸 도이다.

Claims (15)

  1. 시스템에 있어서,
    제 1 만곡 반사 디바이스 및 제 2 만곡 반사 디바이스; 빔 스플리터; 및 다이버전스(divergence) 광학 요소를 포함하며,
    상기 빔 스플리터는 상기 다이버전스 광학 요소를 향하여 빔의 제 1 부분을 반사시켜 상기 빔이 상기 시스템을 통해 이동하는 사이클을 개시하고 상기 빔의 제 2 부분을 투과시켜 출력 빔의 적어도 일 부분을 발생시키도록 구성되고,
    상기 사이클 동안 상기 다이버전스 광학 요소는 상기 빔의 제 1 부분이 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지르도록 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이의 빔 경로를 따라 상기 빔의 제 1 부분을 지향시키며,
    상기 사이클은 상기 빔의 제 1 부분의 첫 번째 일부가 상기 빔 스플리터에 의하여 반사되고 상기 시스템을 나가서 상기 출력 빔의 또 다른 부분을 발생시키고 상기 빔의 제 1 부분의 두 번째 일부가 상기 사이클을 반복하기 위해 상기 빔 스플리터를 통해 투과되도록, 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 가로지른 후에 종료되는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클의 제 1 세그먼트는 상기 제 1 만곡 반사 디바이스로부터 상기 제 2 만곡 반사 디바이스까지의 빔 경로를 포함하고; 상기 사이클의 제 2 세그먼트는 상기 제 2 만곡 반사 디바이스로부터 상기 제 1 만곡 반사 디바이스까지의 빔 경로를 포함하고; 상기 사이클의 제 3 세그먼트는 상기 제 1 만곡 반사 디바이스로부터 상기 제 2 만곡 반사 디바이스까지의 빔 경로를 포함하며; 상기 사이클의 제 4 세그먼트는 상기 제 2 만곡 반사 디바이스로부터 상기 빔 스플리터까지의 빔 경로를 포함하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 만곡 반사 디바이스 및 제 2 만곡 만사 디바이스는 콘포칼(confocal) 거울을 포함하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이버전스 광학 요소는 광학 웨지(optical wedge)를 포함하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이버전스 광학 요소는 상기 출력 빔의 스페클(speckle)을 실질적으로 저감시키거나 제거하도록 구성되는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이버전스 광학 요소는 상기 출력 빔에서의 에텐듀(Etendue)를 증가시 키기 위해 빔의 크기를 축소시키지 않고 상기 빔의 제 1 부분의 다이버전스를 증가시키도록 구성되는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 만곡 반사 디바이스 및 제 2 만곡 반사 디바이스는 상기 빔 스플리터에서 상기 빔의 제 1 부분을 지연시키고 재이미징(reimage)하도록 구성되는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이버전스 광학 요소는 상기 빔의 제 1 부분의 일시적 펄스 길이를 증가시키기 위하여 빔의 크기를 축소시키지 않고 상기 빔의 제 1 부분의 다이버전스를 증가시키도록 구성되는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이버전스 광학 요소는 상기 빔 스플리터와 상기 제 1 만곡 반사 디바이스 및 상기 제 2 만곡 반사 디바이스에 대한 상기 다이버전스 광학 요소의 각 변화를 통해 상기 빔의 제 1 부분의 다이버전스를 변화시키도록 구성되는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔의 제 1 부분의 다이버전스는 상기 다이버전스 광학 요소에 대한 순 차적인 통과들을 통한 상기 빔 경로 각각의 사이클 후에 변화되는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이버전스 광학 요소 및 상기 빔 스플리터는 조합되는 시스템.
  12. 시스템에 있어서,
    제 1 만곡 반사 디바이스 및 제 2 만곡 반사 디바이스; 제 1 빔 스플리터 및 제 2 빔 스플리터; 및 제 1 다이버전스 광학 요소 및 제 2 다이버전스 광학 요소를 포함하며,
    상기 제 1 빔 스플리터는 상기 제 1 다이버전스 광학 요소를 향하여 빔의 제 1 부분을 반사시켜 상기 빔이 상기 시스템을 통해 이동하는 제 1 사이클을 개시하고 상기 빔의 제 2 부분을 상기 제 2 빔 스플리터를 향하여 투과시키도록 구성되고,
    상기 제 2 빔 스플리터는 빔의 제 3 부분을 상기 제 2 다이버전스 광학 요소를 향하여 반사시켜 상기 빔이 상기 시스템을 통해 이동하는 제 2 사이클을 개시하고 상기 빔의 제 4 부분을 투과시켜 상기 출력 빔의 적어도 일 부분을 발생시키도록 구성되고,
    상기 제 1 사이클 동안 상기 빔의 제 1 부분이 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지르도록 상기 제 1 다이버전스 광학 요소는 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바 이스 사이의 제 1 빔 경로를 따라 상기 빔의 제 1 부분을 지향시키고,
    상기 제 2 사이클 동안 상기 빔의 제 1 부분이 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지르도록 상기 제 2 다이버전스 광학 요소는 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스의 제 2 빔 경로를 따라 상기 빔의 제 3 부분을 지향시키고,
    상기 제 1 사이클은 상기 빔의 제 1 부분의 첫 번째 일부가 상기 제 1 빔 스플리터에 의하여 상기 제 2 빔 스플리터를 향하여 반사되고 상기 빔의 제 1 부분의두 번째 일부가 상기 제 1 사이클을 반복하기 위해 상기 제 1 빔 스플리터를 통해 투과되도록, 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 가로지른 후에 종료되며,
    상기 제 2 사이클은 상기 빔의 제 3 부분의 첫 번째 일부가 상기 제 2 빔 스플리터에 의해 반사되고 상기 시스템을 나가서 상기 출력 빔의 또 다른 부분을 발생시키고 상기 빔의 제 3 부분의 두 번째 일부가 상기 제 2 사이클을 반복하기 위해 상기 제 2 빔 스플리터를 통해 투과되도록, 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스를 가로지른 후에 종료되는 시스템.
  13. 시스템에 있어서,
    제 1 만곡 반사 디바이스 및 제 2 만곡 반사 디바이스; 빔 스플리터; 및 평행 플레이트 광학 요소를 포함하며,
    상기 빔 스플리터는 상기 평행 플레이트 광학 요소를 향하여 빔의 제 1 부분 을 반사시켜 상기 빔이 상기 시스템을 통해 이동하는 사이클을 개시하고 상기 빔의 제 2 부분을 투과시켜 출력 빔의 적어도 일 부분을 발생시키도록 구성되고,
    상기 사이클 동안 상기 평행 플레이트 광학 요소는 상기 빔의 제 1 부분이 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지르도록 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이의 빔 경로를 따라 상기 빔의 제 1 부분을 지향시키며,
    상기 사이클은 상기 빔의 제 1 부분의 첫 번째 일부가 상기 빔 스플리터에 의하여 반사되고 상기 시스템을 나가서 상기 출력 빔의 또 다른 부분을 발생시키고 상기 빔의 제 1 부분의 두 번째 일부가 상기 사이클을 반복하기 위해 상기 빔 스플리터를 통해 투과되도록, 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 가로지른 후에 종료되는 시스템.
  14. 리소그래피 장치에 있어서,
    방사선 소스로부터의 방사선 빔을 패터닝하도록 구성되는 패턴 디바이스를 지지하도록 구성되는 제 1 지지부; 기판을 지지하도록 구성되는 제 2 지지부; 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부 상으로 투영하도록 구성되는 투영시스템; 및 상기 제 1 지지부와 상기 방사선 소스 사이에 배치되는 펄스 스트레쳐(pulse stretcher)를 포함하며,
    상기 펄스 스트레쳐는,
    제 1 만곡 반사 디바이스 및 제 2 만곡 반사 디바이스; 제 1 빔 스플리터 및 제 2 빔 스플리터; 및 제 1 다이버전스 광학 요소 및 제 2 다이버전스 광학 요소를 포함하며,
    상기 제 1 빔 스플리터는 상기 제 1 다이버전스 광학 요소를 향하여 빔의 제 1 부분을 반사시켜 상기 빔이 상기 시스템을 통해 이동하는 제 1 사이클을 개시하고 상기 빔의 제 2 부분을 상기 제 2 빔 스플리터를 향하여 투과시키도록 구성되고,
    상기 제 2 빔 스플리터는 빔의 제 3 부분을 상기 제 2 다이버전스 광학 요소를 향하여 반사시켜 상기 빔이 상기 시스템을 통해 이동하는 제 2 사이클을 개시하고 상기 빔의 제 4 부분을 투과시켜 상기 출력 빔의 적어도 일 부분을 발생시키도록 구성되고,
    상기 제 1 사이클 동안 상기 빔의 제 1 부분이 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지르도록 상기 제 1 다이버전스 광학 요소는 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이의 제 1 빔 경로를 따라 상기 빔의 제 1 부분을 지향시키고,
    상기 제 2 사이클 동안 상기 빔의 제 1 부분이 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 1 번 이상 가로지르도록 상기 제 2 다이버전스 광학 요소는 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스의 제 2 빔 경로를 따라 상기 빔의 제 3 부분을 지향시키고,
    상기 제 1 사이클은 상기 빔의 제 1 부분의 첫 번째 일부가 상기 제 1 빔 스플리터에 의하여 상기 제 2 빔 스플리터를 향하여 반사되고 상기 빔의 제 1 부분의 두 번째 일부가 상기 제 1 사이클을 반복하기 위해 상기 제 1 빔 스플리터를 통해 투과되도록, 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스 사이를 가로지른 후에 종료되며,
    상기 제 2 사이클은 상기 빔의 제 3 부분의 첫 번째 일부가 상기 제 2 빔 스플리터에 의해 반사되고 상기 시스템을 나가서 상기 출력 빔의 또 다른 부분을 발생시키고 상기 빔의 제 3 부분의 두 번째 일부가 상기 제 2 사이클을 반복하기 위해 상기 제 2 빔 스플리터를 통해 투과되도록, 상기 제 1 만곡 반사 디바이스와 상기 제 2 만곡 반사 디바이스를 가로지른 후에 종료되는 리소그래피 장치.
  15. 방사선의 빔을 제 1 부분 및 제 2 부분으로 쪼개는 단계;
    상기 빔의 제 1 부분의 다이버전스를 증가시키는 단계;
    상기 제 1 부분의 광학 경로가 상기 제 2 부분의 광학 경로보다 길도록 상기 빔의 제 1 부분을 반사시키는 단계; 및
    상기 빔의 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 재조합시키는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036222A1 (nl) * 2007-12-13 2009-06-16 Asml Netherlands Bv Pulse Modifier, Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method.
EP2204695B1 (en) 2008-12-31 2019-01-02 ASML Holding N.V. Etendue adjuster for a pulsed beam
US9244290B2 (en) 2011-01-06 2016-01-26 Applied Materials Israel Ltd. Method and system for coherence reduction
WO2012138344A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Applied Materials Israel, Ltd. Inspection method and an inspection system exhibiting speckle reduction characteristics
US20120300277A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Joshua Monroe Cobb Laser speckle reduction for imaging systems
US9793673B2 (en) 2011-06-13 2017-10-17 Kla-Tencor Corporation Semiconductor inspection and metrology system using laser pulse multiplier
US9151940B2 (en) 2012-12-05 2015-10-06 Kla-Tencor Corporation Semiconductor inspection and metrology system using laser pulse multiplier
US9525265B2 (en) * 2014-06-20 2016-12-20 Kla-Tencor Corporation Laser repetition rate multiplier and flat-top beam profile generators using mirrors and/or prisms
JP6762364B2 (ja) * 2016-07-26 2020-09-30 ギガフォトン株式会社 レーザシステム
US10481408B2 (en) * 2016-09-30 2019-11-19 Christie Digital Systems (Usa), Inc. Apparatus for reducing coherence of a laser beam
CN107390355B (zh) * 2017-08-04 2019-08-20 武汉华星光电技术有限公司 改变光脉冲波形的装置
CN112585542A (zh) * 2018-08-22 2021-03-30 Asml荷兰有限公司 脉冲展宽器及方法
EP3949691A1 (en) 2019-04-04 2022-02-09 ASML Netherlands B.V. Laser focussing module
WO2024116292A1 (ja) * 2022-11-29 2024-06-06 ギガフォトン株式会社 レーザ装置及び電子デバイスの製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62133788A (ja) * 1985-12-06 1987-06-16 Nec Corp 遅延レ−ザパルス発生装置
US6693939B2 (en) 2001-01-29 2004-02-17 Cymer, Inc. Laser lithography light source with beam delivery
JP2003051438A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Nikon Corp 反射部材及びその調整方法、露光装置及びその製造方法、並びにマイクロデバイスの製造方法
JP2003185798A (ja) 2001-12-13 2003-07-03 Nikon Corp 軟ｘ線光源装置およびｅｕｖ露光装置ならびに照明方法
TW200412617A (en) * 2002-12-03 2004-07-16 Nikon Corp Optical illumination device, method for adjusting optical illumination device, exposure device and exposure method
US7432517B2 (en) * 2004-11-19 2008-10-07 Asml Netherlands B.V. Pulse modifier, lithographic apparatus, and device manufacturing method
US7630424B2 (en) * 2005-11-01 2009-12-08 Cymer, Inc. Laser system
KR101238739B1 (ko) 2005-11-01 2013-03-04 사이머 인코포레이티드 레이저 시스템
US7643529B2 (en) * 2005-11-01 2010-01-05 Cymer, Inc. Laser system
JP5096035B2 (ja) * 2007-05-01 2012-12-12 ギガフォトン株式会社 光学的パルスストレッチ装置及び露光用放電励起レーザ装置
EP2204695B1 (en) 2008-12-31 2019-01-02 ASML Holding N.V. Etendue adjuster for a pulsed beam

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