KR20110039446A - 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 조명 시스템은 시스템 동공면(70)에 위치하는 복수의 이차광원들(95)을 생성하기 위해 구성된 광학 래스터 소자(72)를 포함한다. 광학 래스터 소자(72)는 각각이 하나의 이차 광원들(95)과 관련된 복수의 빛 입사 패싯들(92)을 가진다. 빔 편향 장치는 빔 편향 소자(Mij)에 의해 생성된 편향각을 변화함으로써 가변하는 위치에, 각각이 빛 입사 패싯들(92) 중의 하나 상의 스팟(90)을 조사하도록 구성된 반사성 또는 투과성 빔 편향 소자들(Mij)의 빔 편향 어레이(46)를 포함한다. 제어 유닛(50)은 빔 편향 소자들(Mij)을 조정하기 위해 구성되어 스팟들(80)로부터 모여진 가변하는 빛 패턴들(LP)이 적어도 복수의 빛 입사 패싯들(92) 중의 하나에 형성될 수 있도록 한다.

Description

마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템{ILLUMINATION SYSTEM OF A MICROLITHOGRAPHIC PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
본 발명은 일반적으로 마이크로리소그래피 노광 장치(microlithographic exposure apparatus)에서 마스크(mask)를 조사하기 위한 조명 시스템(illumination system), 및 특히 거울들의 어레이(array of mirrors) 또는 다른 빔 편향 소자들(beam deflecting elements)을 포함하는 그러한 시스템들에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 시스템들을 작동하는 방법에 관한 것이다.
마이크로리소그래피(포토리소그래피 또는 단순히 리소그래피로 부르기도 함)는 집적회로들, 액정 표시 장치들(liquid crystal displays) 및 다른 미세구조 장치들(microstructured devices)의 제작에 쓰이는 기술이다. 마이크로리소그래피 프로세스는 에칭 프로세스와 결합하여, 예를 들어 실리콘 웨이퍼와 같은, 기판(substrate) 위에 형성된 박막 스택들(thin film stacks)에 구조들을 패턴(pattern features)하는 데에 쓰인다. 각 제작 층에서, 웨이퍼는 먼저, 극자외선(DUV) 같은, 방사(radiation)에 민감한 물질인 포토레지스트(photoresist)로 덮여진다. 그 다음, 위 쪽에 포토레지스트가 덮인 웨이퍼는 투영 노광 장치의 투영광(projection light)에 노출되게 된다. 상기 장치는 패턴을 포함한 마스크를 포토레지스트 상으로 투영시켜 포토레지스트가 마스크 패턴에 의해 정해진 특정 위치들에만 노출되도록 한다. 노광 이 후 포토레지스트는 마스크 패턴에 상응하는 이미지를 형성하도록 현상된다. 그러고 나서 에칭 프로세스는 패턴을 웨이퍼 위의 박막 스택들로 전사한다. 최종적으로, 포토레지스트는 제거된다. 상이한 마스크들과의 이 작업의 반복은 다층 미세구조 소자(multi-layered microstructured component)를 형성하게 된다.
투영 노광 장치는 일반적으로 마스크를 조사하기 위한 조명 시스템, 마스크 조정을 위한 마스크 스테이지, 투영 대물렌즈(projection objective) 및 포토레지스트로 덮인 웨이퍼를 조정하기 위한 웨이퍼 조정 스테이지를 포함한다. 조명 시스템은 예컨데, 직사각형 또는 곡선형 슬릿의 모양을 가질 수 있는 마스크 상의 필드를 조사한다.
현재 투영 노광 장치로는 차별화된 두 타입의 장치가 있다. 한 가지 장치 타입에서 웨이퍼 상의 각 목적한 부분은 한꺼번에 목적한 부분 상으로 전체 마스크 패턴을 노광함으로써 방사된다(irradiated). 이러한 장치는 보통 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라 부른다. 보통 스텝 앤드 스캔 장치(step-and-scan apparatus) 또는 스캐너(scanner)라고 부르는 다른 한 가지 장치 타입에서, 각 목적한 부분은 스캔 방향을 따라 투영빔 하에 점차적으로 마스크 패턴을 스캔하는 동시에 기판을 이 방향에 평행 또는 역평행하게 움직이는 것에 의해 방사된다. 웨이퍼의 속도와 마스크의 속도의 비는, 보통 1보다 작은, 투영 대물렌즈의 배율과 동일하며, 예를 들어 1:4이다.
"마스크"(또는 레티클(reticle))라는 용어는 패터닝 수단(patterning means)으로 넓게 해석된다고 이해될 것이다. 보통 쓰이는 마스크들은 투과형 또는 반사형 패턴들을 포함하고, 예를 들어 바이너리(binary) 식, 교호 위상이동(alternating phase-shift), 감쇠 위상이동(attenuated phase-shift) 또는 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입일 수 있다. 그러나, 일례로 프로그래밍 가능한 거울 어레이들(mirror arrays)로 구현되는 마스크들 같이 액티브 마스크들(active masks) 또한 있다. 또 프로그래밍 가능한 LCD 어레이들도 액티브 마스크들로 쓰일 수 있을 것이다.
미세구조 장치들의 제조 기술이 발전하면서, 조명 시스템에 대한 수요가 증가하여왔다. 이상적으로, 조명 시스템은 명확한 방사조도(irradiance) 및 각분포(angular distribution)를 가진 투영광으로 마스크 상의 조사 필드 각 지점을 조사한다. 각분포라는 용어는, 마스크 평면(mask plane)의 특정 지점을 향해 수렴하는, 광선속(light bundle)의 총 빛에너지가 광선속을 구성하는 여러 방향의 광선들 중에 어떻게 분포되는가를 뜻한다.
마스크 상에 부딪치는 투영광의 각분포는 보통 포토레지스트 상으로 투영되어질 패턴의 종류에 따른다. 예를 들면, 상대적으로 큰 크기의 구조들은 작은 크기의 구조들과는 상이한 각분포를 요구할 수도 있다. 가장 일반적으로 사용되는 투영광의 각분포들로는 컨벤셔널(conventional), 고리 모양(annular), 쌍극(dipole), 사중극(quadrupole) 조명 세팅들이 있다. 이러한 용어들은 조명 시스템의 시스템 동공면(system pupil surface)의 방사조도 분포(irradiance distribution)와 관련있다. 고리 모양 조명 세팅에서 예를 들면, 고리 부분만이 시스템 동공면에서 조사된다. 따라서 투영광의 각분포에 작은 범위의 각도들의 영역만이 있게 되고, 이에 따라 모든 광선들은 비스듬하게 비슷한 각도들로 마스크 상으로 부딪친다.
원하는 조명 세팅을 달성하기 위해서 마스크 평면에서 투영광의 각분포를 변경하는 상이한 수단이 본 기술분야에 알려져 있다. 가장 간단한 경우로 하나 또는 그 이상의 개구를 포함하는 조리개(다이어프램(diaphragm))가 조명 시스템의 동공면에 위치한다. 동공면에서의 위치들이 마스크 평면 같은 푸리에 필드 평면(Fourier related field plane)의 각들로 변형되기 때문에, 시스템 동공면에서의 개구(들)의 크기, 모양 및 위치가 마스크 평면에서의 각분포를 결정한다. 그러나, 조명 세팅에서의 어떠한 변화는 상기 조리개의 교체를 요구한다. 이것은 조금씩 상이한 크기들, 모양들 또는 위치들의 개구(들)을 가진 매우 많은 수의 조리개들을 요구하게 될 수 있기 때문에, 이것이 조명 세팅을 최종적으로 조정하는 것을 어렵게 만든다.
많은 보통의 조명 시스템들은 따라서 연속적으로 동공면의 조명을 달리할 수 있도록 적어도 적정 수준의 확장이 가능한 조정가능한 소자들을 포함한다. 관습적으로, 하나의 줌 대물렌즈(zoom objective)와 한 쌍의 액시콘 소자들(axicon elements)을 포함하는 줌 액시콘 시스템(zoom axicon system)이 이러한 목적으로 사용된다. 액시콘 소자는 한 면이 원뿔 모양이며 반대면은 일반적으로 평면인 굴절 렌즈이다. 한 면은 볼록 원뿔면(convex conical surface) 및 다른 면은 상호보완적으로 오목 원뿔면(concave conical surface)을 가진 이러한 소자를 한 쌍 제공함으로써, 빛 에너지를 방사형으로(radially) 변형하는 것이 가능하다. 상기 변형은 액시콘 소자들 사이의 거리와 함수 관계에 있다. 줌 대물렌즈는 동공면에서 조사되는 영역의 크기를 바꾸는 것을 가능하게 해준다.
마스크 평면에서 서로 다른 각분포를 제공하는 것에 이보다 더 융통성을 증가시키기 위해서, 동공면을 조사하는 거울 어레이들을 사용하는 것이 제시되어 왔다.
EP 1 262 836 A1 에서 거울 어레이는 1000 개 이상의 미세 거울들(microscopic mirros)을 포함하는 미세전자기계시스템(micro-electromechanical system, MEMS)으로 구현된다. 각 상기 거울들은 서로 수직인 두 개의 상이한 평면들 방향으로 기울어(tilted) 질 수 있다. 따라서 그러한 거울 장치로의 입사방사(radiation incident)는 반구체의 (거의) 임의의 원하는 방향으로 반사될 수 있다. 거울 어레이와 동공면 사이에 배열된 집광 렌즈(condenser lens)는 거울들에 의해 만들어진 반사각들을 동공면의 위치들로 변형시킨다. 이 공지의 조명 시스템은 복수의 원형 스팟들(circular spots)로 동공면을 조사하는 것을 가능하게 하며, 여기서 각 스팟(spot)은 하나의 특정한 미세 거울과 관련되고 이 거울을 기울임(tilting)으로써 동공면을 자유롭게 이동할 수 있다.
유사한 조명 시스템들로 US 2006/0087634 A1, US 7,061,582 B2 및 WO 2005/026843 A2가 알려져 있다.
마스크 평면에 조사된 필드의 형상(geometry)은 일반적으로 복수의 소자들에 의해 결정된다. 이런 측면에서 가장 중요한 구성요소들 중 하나는 시스템 동공 평면(system pupil plane)에 복수의 이차광원들(secondary light sources)을 제공하는 광학 래스터 소자(optical raster element)이다. 이차광원들에 의해 방출된 광선속의 각분포는 마스크 평면에 조사된 필드의 형상과 직접적으로 연관된다. 예를 들어 직교 방향들의 굴절력 등의, 광학 래스터 소자의 적합한 광학적 특성들을 적절히 정함으로써, 원하는 필드 형상을 얻는 것이 가능하다.
일반적으로 조사 필드(illuminated field)의 형상은 어느 정도 까지는 변할 수 있음이 바람직하다. 광학 래스터 소자의 광학적 특성은 쉽게 변하지 않기 때문에, 시야 조리개 대물(field stop objective)에 의해 마스크 상에 이미징되는(imaged) 시야 조리개(field stop)가 제공된다. 상기 시야 조리개는 일반적으로 마스크에 조사된 필드의 범위를 정할 수 있도록 따로 움직일 수 있는 복수의 날들(blades)을 포함한다. 시야 조리개는 또한 조사 필드의 선명한 가장자리들(edges)을 보장한다. 스캐너 타입의 장비에서는 각 스캔 과정의 시작과 끝에 각각 조사 필드를 열고 닫는 조정가능한 시야 조리개가 필요하다.
만약 조사 필드의 형상이 조정가능한 시야 조리개의 도움에 의해 달라진다면, 투영광의 일부분이 시야 조리개의 날들에 의해 막히기 때문에 빛의 손실은 불가피하다.
본 발명의 목적은, 보다 적은 빛 손실로, 조사 필드의 형상을 변형가능하도록 하는 조명 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적은, 본 발명에 따라, 주광원(primary light source), 시스템 동공면 및 조사될 마스크가 배열될 수 있는 마스크 평면을 포함하는 조명 시스템에 의하여 달성된다. 상기 시스템은 시스템 동공면에 위치한 복수의 이차광원을 제공하기 위해 구성된 광학 래스터 소자를 더 포함한다. 광학 래스터 소자는 각자가 이차광원들 중의 하나와 관련된 복수의 빛 입사 패싯들(light entrance facets)을 가진다. 조명 시스템의 빔 편향 장치(beam deflecting device)는 반사성(reflective) 또는 투과성(transparent) 빔 편향 소자들의 빔 편향 어레이(beam deflecting array)를 포함한다. 각 빔 편향 소자는 빔 편향 소자에 의해 만들어진 편향각을 변경함으로써 가변하는 위치의 빛 입사 패싯들 중의 하나 상의 스팟을 조사하도록 구성된다. 제어 유닛(control unit)은 빔 편향 소자들을 제어하여 스팟들로부터 모인 가변하는 빛 패턴들이 복수의 빛 입사 패싯들 중 적어도 한 개 상에 형성될 수 있도록 한다.
본 발명은 광학 래스터 소자의 빛 패싯들 상의 위치들이 이차광원들에 의해 방출되는 빛의 각들로 변형된다는 사실을 활용한다. 따라서 패싯 상에 조사된 각 빛 패턴은 상기 빛 입사 패싯과 관련된 이차광원들에 의해 방출되는 빛의 상이한 각분포와 관련된다. 이차광원의 각분포가 마스크 평면의 조사 필드의 형상으로 다시 변형되기 때문에, 빛 입사 패싯들 상에 조사되는 빛 패턴들은 마스크 평면의 조사 필드의 형상과 일대일 관련성을 가진다. 광학수차들 없이, 조사 필드는 광학 래스터 소자의 빛 입사 패싯들 상에 형성된 빛 패턴들의 중첩 이미지들이다.
빔 편향 장치의 제공은 광학 래스터 소자의 빛 입사 패싯들 상에 조사되는 스팟들의 위치들을 정확하게 변화시키는 것을 가능하게 한다. 상이한 빛 패턴들을 만들기 위해서는, 빔 편향 소자에 의해 조사되는 스팟들의 총 면적이 빛 입사 패싯의 최대 총 면적보다 충분히 작을 것만을 필요로 한다. 바람직하게는 스팟 면적은 임의의 빛 입사 패싯들의 상기 최대 총 면적보다 적어도 5 배, 좀 더 바람직하게는 적어도 10 배, 가장 바람직하게는 적어도 20 배 정도 작다.
스팟들이 결정되어 그들이 적어도 빛 입사 패싯들의 전체 면적을 거의 조사하는, 빔 편향 장치들을 포함하는 종래 조명 시스템 기술들과 대조적으로, 본 발명의 상당히 작은 스팟 크기(패싯들의 면적과 비교해 볼 때)는 조사 필드의 형상이 인코드되는 광학 래스터 소자 상에 일종의 조사 미세구조(illuminated fine structure)를 만드는 것을 가능하게 한다.
상기 미세구조를 변경함으로써, 조정가능한 시야 조리개가 이런 목적으로 쓰이는 경우처럼, 실질적인 빛 손실을 초래하지 않고 조사 필드의 형상이 바뀌어 질 수 있다. 심지어 시야 조리개를 생략하고 또한 시야 조리개 대물을 생략하여 조명 시스템의 전체 레이아웃(overall layout)을 상당히 단순화하는 것조차 가능하다. 만약 시야 조리개가 그럼에도 불구하고 제공된다면, 시야 조리개는 선명한 가장자리만을 보장하는 반면에, 변화되는 형상은 빔 편향 장치에 의해 주로 결정되고, 그러면서도 투영광의 아주 작은 부분만을 차단한다.
빛 입사 패싯들 상에 빔 편향 소자들에 의해 조사되는 스팟들은 어떠한 임의적 형상을 가질 수 있다. 상기 형상들은 모든 스팟들이 다 동일할 필요는 없다. 예를 들면, 서로 다른 스팟 크기를 가지는 직사각형 스팟들, 또는 직사각형과 삼각형 스팟들의 혼합 또한 고려될 수 있다. 바람직하게는 스팟들은 더 큰 영역들로 합쳐질 수 있는 형상들을 가져서 인접 스팟들 간에 남아있는 틈들(gaps)이 없거나 혹은 매우 작은 틈을 가진다. 일반적으로 빛 입사 패싯들 상에 조사되는 스팟들의 형상은 미세 거울(micro-mirror)들 상에 부딪치는 빛의 각분포에 주로 의존한다. 미세 거울들 앞에 배열된 미세렌즈(micro-lens)들의 어레이는 원하는 스팟 형상을 형성하는 각분포를 제공하는 데에 사용될 수 있다.
한 실시예에서 스팟들은 적어도 실질적인 직사각형 형상을 가진다. 이것은 이러한 스팟들이 그렇게 하면 (그 뒤에) 단일 빛 입사 패싯 상에 조사되는 더 큰 직사각형 영역으로 합쳐질 수 있는 라인들로 열 맞추어 정렬될 수 있기 때문에 장점이 있다.
일반적으로 만약, 주어진 순간에, 모든 조사되는 빛 입사 패싯들 상에 생성된 빛 패턴들이 동일하다면 그것이 더 바람직할 것이다. 이것은 빛의 강도가 조사 필드에 걸쳐서 적어도 실질적으로 동일하도록 모든 이차광원들이 마스크 평면의 동일한 필드를 조사하는 것을 보장한다. 그러나, 다른 경우에는 조사 필드 내에 특정 강도 프로파일(certain intensity profile)을 가지는 것이 요구될 수도 있다. 예를 들면, 어떤 스캐너 타입의 투영 노광 장치에서는 장치의 스캔 방향에 수직하게 확장하는 가장자리들에서 부드럽게 증가하고 감소하는 강도를 갖는 강도 프로파일을 바랄 수 있다. 이러한 경우 주어진 순간에 조사되는 빛 입사 패싯들 상에 상이한 빛 패턴들이 있어야 할 것이다.
한 실시예에서 제어 유닛은 빔 편향 소자들을 제어하도록 구성되어서 스캔 방향을 따라 빛 패턴들의 길이들이 장치의 스캔 과정 중에 점진적으로 변하게 하는 반면, 스캔 방향의 수직인 방향을 따라 빛 패턴들의 길이는 변함없이 유지되도록 한다. 이것은 각 스캔 프로세스의 시작과 끝에서 조정가능한 시야 조리개의 기능을 모방하는데 사용될 수 있다.
만약 펄스화된 레이저(pulsed laser)가 조명 시스템의 주광원으로서 사용된다면, 레이저의 펄스비에 따라 빛 패턴들의 변화가 동기화되어야(synchronized) 할 것이다.
상기 동기화는 적어도 몇몇의 빛 입사 패싯들이 블라인드들과 같이 제공된다면 필요하지 않을 수 있다. 이것은 블라인드들이 점진적으로 더 많은 스팟들을 가림으로써 빛 입사 패싯들 상에 빛 입사 패턴들이 연속적으로 움직일 수 있게 한다. 이것은 결국, 빛 패턴들의 및 그에 따른 마스크 평면에 조사된 필드 크기의 점진적 축소를 야기한다.
이와 관련해서 적어도 하나의 빛 입사 패싯이 상기 빛 입사 패싯의 반대편들 상에 배열된 한 쌍의 블라인드와 함께 제공되어야 함을 고려할 수 있다. 이러한 구성은 만약 조사 필드가 스캔 방향을 따라 스캔 프로세스의 시작과 끝에 각각 증가 혹은 감소되어야 한다면 특별히 유용하다.
또 다른 실시예에 따르면, 조명 시스템은 빔 편향 장치에 근접하게 배열되는 다이어프램을 포함한다. 액츄에이터(actuator)가 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 스캔 방향에 평행하게 다이어프램을 움직이기 위해서 제공된다. 만약 상기 다이어프램이 빔 굴절 소자들과 관련되어 광선속들 안으로 지속적 혹은 간헐적으로 이동할 경우, 그 광선속들의 증가 혹은 감소된 부분이 다이어프램에 의해 차단될 것이다. 예를 들어 만약, 먼저 마스크 상의 조사된 필드의 특정 영역의 조명에 배타적으로 기여하는 광선속들이 막혔다면, 이 영역은 만약 다이어프램이 움직이기 시작하면 어두워 질 것이다. 한 실시예에서 이 영역은 상기 다이어프램의 이동이 각 스캔 프로세스 시작과 끝에 요구되는 전형적인 필드 형상 변화를 형성할 수 있도록 스캔 방향에 수직하여 연장된 선이다.
빔 편향 소자들은 그들 사이에 각을 형성하는 두 경사축들(tilt axes)에 의해 기울여 질 수 있는 거울들로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 빔 편향 소자들은 전자 광학(electro-optical) 또는 음향 광학(acousto-optical) 소자들이다.
방법과 관련한 전술한 목표는, 본 발명에 따라, 다음의 단계들을 포함하는 방법에 의해 해결이 된다 :
a) 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 조명 시스템(12)을 제공하는 단계(S1)로서, 상기 조명 시스템(10)이 복수의 빛 입사 패싯(92)을 가진 광학 래스터 소자(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 조명 시스템(12)을 제공하는 단계(S1);
b) 빛 패턴(LP)을 생성하는 단계(S2)로서, 상기 빛 패턴(LP)은 상기 광학 래스터 소자(72)의 상기 빛 입사 패싯(92) 상에, 개개의 스팟(90)으로부터 모여지는 것을 특징으로 하는, 빛 패턴(LP)을 생성하는 단계(S2);
c) 마스크 평면(86)에 조사될 필드(14)의 변화할 형상을 결정하는 단계;
d) 스팟(90)을 재배열 및/또는 제거 및/또는 추가함으로써 빛 입사 패싯(92) 상의 빛 패턴(LP)을 바꾸는 단계;
본 발명에 따른 조명 시스템과 관련한 위 설명들은 필요에 따라 적절히 변경하여 적용될 수 있다.
본 발명의 다양한 특성들과 장점들은 동반되는 도면과 다음의 상세한 설명을 참조하여 쉽게 이해될 수 있을 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 투영 노광 장치의 고도로 단순화된 사시도를 도시한다;
도 2는 도 1의 투영 노광 장치에 포함된 조명 시스템의 수직단면도를 도시한다;
도 3은 도 2의 조명 시스템에 포함된 거울 어레이의 사시도를 도시한다;
도 4는 도 3의 거울 어레이와 광학 래스터 소자의 제 1 미세렌즈들을 나타내는 도 2의 확대된 단면도를 도시한다;
도 5a는 광학 래스터 소자의 제 1 및 제 2 미세렌즈들과 집광 렌즈를 나타내는 도 2의 확대된 단면도를 도시한다;
도 5b는 이차광원들이 형성되는 시스템 동공면의 상면도(top view)를 도시한다;
도 6은 직사각형 빛 패턴들에 의해 조사되는 몇몇 빛 입사 패싯들을 구비한 광학 래스터 소자의 상면도를 도시한다;
도 7은 직사각형 빛 패턴에 의해 조사되는 단일 빛 입사 패싯의 상면도를 도시한다;
도 8은 스캔 프로세스의 시작시 상이한 빛 패턴들로 조사되는 도 7에서의 빛 입사 패싯들의 상면도 시퀀스를 도시한다;
도 9는 스캔 프로세스의 끝에 상이한 빛 패턴들로 조사되는 도 7에서의 빛 입사 패싯들의 상면도 시퀀스를 도시한다;
도 10은 상이한 빛 패턴들로 조사되는 세 개의 인접한 빛 입사 패싯들의 상면도를 도시한다;
도 11a 내지 도 11d는 스캔 방향에 따라 조사 필드의 강도 프로파일의 도식적인 일러스트레이션들을 도시한다;
도 12a 내지 도 12c는 상이한 수의 빛 패싯들이 상이한 빛 패턴들로 조사되는 광학 래스터 소자의 상면도를 도시한다;
도 13은 다이어프램이 광경로로 들어오기 시작할 때, 거울 어레이, 집광기 및 광학 래스터 소자의 제 1, 제 2 미세렌즈들을 부분적인 사시도로 도시한다;
도 14는 본 발명에 따라 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법의 흐름도(flow diagram)를 도시한다.
Ⅰ. 투영 노광 장치의 일반적 구조
도 1은 투영 라이트 빔(projection light beam)을 생성하기 위한 조명 시스템(12)을 포함하는 투영 노광 장치(10)의 고도로 단순화된 사시도이다. 투영 라이트 빔은 미세구조들(minute structures)(18)을 포함하는 마스크(16) 상에 필드(14)를 조사한다. 이 실시예에서 조사 필드(14)는 대략 링 세그먼트(ring segment)의 형태를 가진다. 그러나, 다르게, 예를 들어 직사각형의, 조사 필드(14)의 모양 또한 고려된다.
투영 대물렌즈(20)는 조사 필드(14) 안의 구조들(18)을 기판(24) 위에 놓인 감광레이어(light sensitive layer)(22), 예를 들어 포토레지스트, 상으로 이미징한다. 실리콘 웨이퍼에 의해 형성될 수 있는 기판(24)은, 웨이퍼 스테이지(도시되지 않음) 상에 배열되어 감광레이어(22)의 맨 위 면이 정확히 투영 대물렌즈(20)의 이미지 평면(image plane)에 위치하도록 한다. 마스크(16)는 투영 대물렌즈(20)의 객체 평면(object plane)의 마스크 스테이지(도시되지 않음)에 의해 위치된다. 후자가 1 이하의 배율을 가지고 있기 때문에, 조사 필드(14) 안의 구조(18)의 축소화된 이미지(14')가 감광레이어(22) 상으로 투영된다.
투영 중에, 마스크(16)와 기판(24)은 Y 방향과 일치하는 스캔 방향을 따라 움직인다. 따라서 조사 필드(14)는 조사 필드(14)보다 큰 구조화된 영역이 계속적으로 투영될 수 있도록 마스크(16)에 위에 스캔된다. 이러한 타입의 투영 노광 장치는 종종 "스텝 앤드 스캔 장치(step-and-scan apparatus)" 또는 단순히 "스캐너(scanner)"로 언급된다. 마스크(16)와 기판(24) 간의 속도비는 투영 대물렌즈(20)의 배율과 일치한다. 만약에 투영 대물렌즈(20)가 이미지를 뒤집는다면, 마스크(16)와 기판(24)은, 도 1의 A1과 A2 화살표들에 의해 지시된 바와 같이, 반대 방향으로 움직인다. 그러나, 본 발명은 상기 마스크의 투영 중에 마스크(16)와 기판(24)이 움직이지 않는 스테퍼 기구들(stepper tools)에도 또한 사용될 수 있다.
도시된 실시예에서, 조사 필드(14)는 투영 대물렌즈(20)의 광축(26)에 대하여 중심에 있지않다. 그러한 축을 벗어난(off-axis) 조사 필드(14)가 투영 대물렌즈(20)의 특정 타입들과 관련하여 필요할 수 있다. 다른 실시예에서, 조사 필드(14)는 광축(26)에 대하여 중심에 있다.
Ⅱ. 조명 시스템의 일반적 구조
도 2는 도 1에서 도시된 조명 시스템(12)의 더 자세한 수직단면도이다. 명확성을 위해서, 도 2의 조명 시스템은 상당히 단순화되었고 축척하지 않았다. 이것은 특히 매우 적은 광학 소자들만에 의해서 상이한 광학 유닛들이 표현된다는 것을 의미한다. 실제로는, 이 유닛들은 현저히 많은 렌즈들과 다른 광학 소자들을 포함할 수 있다.
조명 시스템(12)은 하우징(housing)(28)과 도시된 실시예에서 엑시머 레이저(excimer laser)(30)로 구현되는 광원을 포함한다. 엑시머 레이저(30)는 약 193 nm의 파장을 가지는 투영광을 방출한다. 다른 타입들의 광원들과 예를 들면 248 nm 또는 157 nm의 다른 파장들 또한 고려된다.
도시된 실시예에서, 엑시머 레이저(30)에 의해 방출된 투영광은 기하광학적 흐름(geometrical optical flux)의 변화없이 라이트 빔이 확장되는 빔 확장 유닛(32)에 진입한다. 빔 확장 유닛(32)은 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 몇몇 렌즈들을 포함할 수 있거나, 또는 거울 배열(mirror arrangement)로 구현될 수 있다. 투영광은 실질적으로 시준빔(collimated beam)(34)으로서 빔 확장 유닛(32)에서 나온다. 다른 실시예에서, 상기 빔은 현저한 발산을 가질 수 있다. 시준빔(34)은 조명 시스템(12)의 총 공간을 줄이기 위해 제공된 접평면 거울(plane folding mirror)(36) 상에 부딪친다.
접평면 거울(folding mirror)(36)에서 반사된 후, 상기 빔(34)은 미세렌즈들(40)의 어레이(38) 상에 부딪친다. 거울 어레이(46)는 미세렌즈들(40)의 후초평면(back focal plane) 또는 그 부근에 배열된다. 아래에서 더 자세히 설명되겠지만, 상기 거울 어레이(46)는, 바람직하게는 서로 수직으로 배치된 두 경사축에 의해, 서로 개별적으로 기울어질 수 있는 복수의 작은 개별 거울 소자들(Mij)을 포함한다. 거울 소자들(Mij)의 총 개수는 100 또는 수천 개 마저 넘을 수 있다. 거울 소자들(Mij)의 반사면들은 평면일 수 있으나, 만약 추가적인 반사력을 원한다면 또한 곡면일 수도 있다. 그 외에도, 거울 면들은 회절 구조들(diffractive structures)로 제공될 수 있다. 이 실시예에서 거울 소자들(Mij)의 개수는 미세렌즈 어레이(microlens array)(38)에서 보유한 미세렌즈들(40)의 개수와 일치한다. 따라서 각 미세렌즈(40)는 거울 어레이(46)의 하나의 거울 소자(Mij) 상에 하나의 수렴하는 광선속을 향하게 한다.
개개의 거울 소자들(Mij)의 기울임 운동들은 조명 시스템(12)의 종합 시스템 제어부(overall system control)(52)에 연결된 거울 제어 유닛(50)에 의해 제어된다. 거울 소자들(Mij)의 원하는 경사각들(tilt angles)을 설정하는 데에 사용되는 액츄에이터들(actuators)은 거울 제어 유닛(50)으로부터 제어 신호들을 수신하여 각 개개의 거울 소자(Mij)가 제어 신호에 대응하여 가변하는 반사각(reflection angle)에 의해 부딪치는 광선을 반사하는 것이 가능하도록 한다. 도시된 실시예에서 상기 개개의 거울 소자들(Mij)이 배열될 수 있는 연속된 경사각들의 범위가 있다. 다른 실시예에서, 상기 액츄에이터들은 제한된 개수의 이산적(discrete) 경사각들만이 설정될 수 있도록 구성된다.
도 3은 편의를 위해서, 단지 8·8 = 64 개의 거울 소자들(Mij)을 포함하는 거울 어레이(46)의 사시도이다. 거울 어레이(46) 상에 부딪치는 광선속들(54a)은 거울 소자들(Mij)의 경사각들에 의존하여 상이한 방향들로 반사된다. 이 도식적 표현에서 각각 거울 소자들 M35와 M77에 의해 반사된 광선속들(54b, 54b')이 다른 방향들로 반사되도록 하나의 특정 거울 소자(M35)는 다른 거울 소자(M77)에 비해 두 경사축들(56x, 56y)에 대해 기울어진다고 가정하였다.
거울 어레이(46)는 상기 구조 상에 부딪치는 광선들을, 다양한 방향들로 지향시키는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 편향 구조에 의해 대신될 수 있으며, 이때 방향들은 적합한 제어 신호의 적용에 따라 상기 구조의 상이한 부분에 대해 각각 변할 수 있다. 그러한 대체 구조들은 예를 들어, 전자 광학 또는 음향 광학 소자들을 포함할 수 있다. 그러한 소자들에서 굴절률은 초음파 혹은 전기장들에 적합한 물질을 각각 노출함으로써 달라질 수 있다. 이러한 효과들은 부딪치는 빛을 여러 방향들로 지향시키는 인덱스 격자들(index gratings)의 생성에 활용될 수 있다.
다시 도 2에서, 지금 적어도 실질적으로 평행한 광선속들인, 상기 광선속들을 약간 수렴시키는 것을 보장하는, 제 1 집광기(condenser)(58) 상에 부딪힌 거울 소자(Mij)에서 반사된 광선속들은, 복수의 이차광원들을 생성하는 광학 적분기(optical integrator)(72) 상에 부딪친다. 상기 광학 적분기(72)는 상기 광선들과 조명 시스템(12)의 광축(OA) 사이의 각들의 범위를 증가시킨다. 다른 실시예에서, 상기 제 1 집광기(58)는 상기 광학 적분기(72) 상에 부딪치는 광선속들이 더 큰 발산성(divergence)을 가질 수 있도록 하기 위해 생략될 수 있다.
도시된 실시예에서, 상기 광학 적분기(72)는 평행한 원통형 미세렌즈들(parallel cylindrical microlenses)의 두 직교 어레이들(orthogonal arrays)로 된 두 기판들(74, 76)을 포함하는 하나의 파리 눈 렌즈(fly's eye lens)로 구현된다. 예를 들어 회전 대칭 면들(rotationally symmetrical surfaces)이나, 직사각형 경계를 가진 미세렌즈들의 어레이를 포함하는 적분기들 같은, 상기 광학 적분기의 다른 구성들도 또한 고려될 수 있다. 도시된 조명 시스템(12)에 적합한 다양한 타입들의 광학 적분기들로, WO 2005/078522 A, US 2004/0036977 A1 및 US 2005/0018294 A1이 참조된다. 상기 광학 적분기(72)의 기능은 밑에서 도 5a와 5b의 참조와 함께 더 자세히 설명될 것이다.
참조 번호 70은 실질적으로 마스크(14) 상에 부딪치는 빛의 각분포를 정의하는 상기 조명 시스템(12)의 시스템 동공면을 나타낸다. 상기 시스템 동공면(70)은 보통 평면 혹은 약간 곡선형이며 광학 적분기(72) 또는 광학 적분기의 근접한 부근에 배열된다. 상기 시스템 동공면(70)의 각분포가 뒤이어 오는 필드 평면의 조도분포(intensity distribution)로 직접적으로 변형되기 때문에, 상기 광학 적분기(72)가 실질적으로 상기 마스크(16) 상의 상기 조사 필드(14)의 기본 형상을 결정한다. 상기 광학 적분기(72)가 스캔 방향 Y보다 X 방향의 각들의 범위를 상당히 더 증가시키므로, 상기 조사 필드(14)는 스캔 방향 Y보다 X 방향으로 더 넓은 공간을 갖는다.
상기 광학 적분기(72)에 의해 생성된 이차광원들로부터 나오는 투영광은 도 2에 명료성을 위해 단일의 렌즈에 의해 표시된 제 2 집광기(78)로 들어간다. 제 2 집광기(78)는 시스템 동공면(70)과 시야 조리 조리개(82)가 배열된 그 뒤에 중간 필드 평면(intermediate field plane)(80) 사이의 푸리에 관련성(Fourier relationship)을 보장한다. 제 2 집광기(78)는, 이차광원들에 의해 생성된, 광선속들을 상기 중간 필드 평면(80)에 겹쳐(superimpose) 놓음에 의해서, 중간 필드 평면(80)에 매우 균일한 조명을 달성한다.
상기 시야 조리개(82)는 복수의 움직이는 날들을 포함할 수 있으며 상기 마스크(16) 상의 상기 조사 필드(14)의 선명한 가장자리들을 보장한다. 날들은 상이한 공간들을 가진 새로운 마스크가 투영되어져야 할 때 움직일 뿐만 아니라, 각 시작과 끝의 스캔 프로세스에서 마스크(16) 상의 각 지점이 동일한 양의 빛 에너지를 받는 것을 보장하기 위해서도 움직인다.
시야 조리개 대물(84)은 중간 필드 평면(80)과 마스크(16)가 배열된 마스크 평면(86) 사이에 광학적 공액(optical conjugation)을 제공한다. 따라서 상기 시야 조리개(82)는 시야 조리개 대물(84)에 의해 선명하게 마스크(16) 상으로 이미징된다. 아래에서 더 설명되겠지만, 상기 시야 조리개(82) 및 시야 조리개 대물은 다른 실시예에 의해 생략될 수 있다.
Ⅲ. 조명 시스템의 기능과 제어
도 4는 상기 거울 어레이(46), 상기 제 1 집광기(58) 및 상기 광학 적분기의 제 1 기판(74) 상에 형성된 제 1 미세렌즈들(88)을 도시하는 도 2의 단면도이다. 실시예에서 상기 미세렌즈들(88)은 회전 대칭적(rotationally symmetrical)이지만 정사각 경계면들(square borderlines)을 가지고 있다. 다른 실시예에서 각 미세렌즈는 두 원통형 미세렌즈들을 교차함으로써 형성되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각 거울 소자(Mij)는 제 1 미세렌즈들(88) 중의 하나의 빛 입사 패싯(92) 상의 작은 스팟(90)을 조사하는 광선속을 생성한다(Lij). 상기 스팟들의 위치는 상기 거울 소자들(Mij)을 기울임으로써 변할 수 있다. 스팟들(90)의 형상은, 그 중에서도 특히, 미세렌즈(40)의 어레이(38)의 광학적 특성들과 거울 소자들(Mij)의 광학적 특성들에 의존한다. 어떤 실시예에서는 스팟들(90)의 형상이 원형; 또 다른 실시예에서는 추후 기술되듯이 그 형상이 거의 직사각형 및 특정한 정사각형이다.
도 4에서 보여지듯이, 스팟들(90)의 지름 D는 조사되는 제 1 미세렌즈(88)의 출입 패싯(92)의 지름보다 작다. 일반적으로 하나의 제 1 미세렌즈(88)의 하나의 빛 입사 패싯(92) 상에 조사되는 각 스팟(90)의 총 면적은 상대적으로 빛 입사 패싯(92)의 면적보다, 예를 들어서 적어도 5 배, 바람직하게는 적어도 10 배, 더 바람직하게는 적어도 20 배, 상당히 작아야 한다. 만약 상기 빛 입사 패싯들(92)이 상이한 면적들을 가지고 있고 각 스팟(90)이 이 패싯들 중 임의의 상에 생성될 수 있다면, 상기 빛 입사 패싯(92)의 총 면적은 참고처럼 될 것이다. 만약 스팟들(90)이 제 1 미세렌즈(88)의 빛 입사 패싯들(92)에 비교해서 충분히 작다면, 빛 입사 패싯들(92) 상에 상이한 빛 패턴들을 생성하는 것이 가능할 것이다. 상기 빛 패턴들은 상기 거울 제어 유닛(50)의 도움으로 상기 거울 소자들(Mij)을 적합하게 제어함으로써 쉽게 변화시킬 수 있다.
빛 입사 패싯들(92) 상에 상이한 빛 패턴들을 조사함으로써 얻는 효과는 도 5a를 참조할 때 명료해진다. 이 도면은 광학 적분기(72), 제 2 집광기(78) 및 중간 필드 평면(80)을 도시하는 도 2의 확대된 그리고 축적하지 않은 단면도이다. 상기 광학 적분기(72)에서 오로지 두 쌍의 제 1 미세렌즈(88) 및 하나의 제 2 미세렌즈(94)가 편의를 위해 도시되어 있다. 다시, 때때로 필드 및 동공 허니콤 렌즈들(field and pupil honeycomb lenses)로도 언급되는 미세렌즈들(88, 94)은 예를 들어, 회전대칭굴절면들(rotationally symmetrical refractive surfaces) 및 직사각형 경계선을 가진 개개의 미세렌즈, 혹은 도 2에서 도시된 바와 같이 교차된 원통형(crossed cylindrical) 미세렌즈로 구성될 수 있다. 상기 미세렌즈들(88, 94)은 적어도 조명 시스템(12)의 광축(OA)에 수직인 한 방향을 따라 0이 아닌 광 파워(none-zero optical power)를 가지는 것을 오로지 필요로 한다.
인접한 미세렌즈들(88, 94)의 각 쌍은 이차광원을 생성한다. 도 5a의 상반부는 각각 실선, 점선, 파선으로 도시된 수렴하는 광선속들(L1a, L2a, L3a)이 상기 제 1 미세렌즈(88)의 상기 빛 입사 패싯(92)의 상이한 지점들 상에 부딪친다고 가정한다. 상기 두 미세렌즈(88, 94)와 집광기(78)를 지난 후, 각 광선속(L1a, L2a, L3a)은 각각 초점(F1, F2, F3)으로 수렴한다. 따라서 도 5a의 상반부에서 빛 입사 패싯(92) 상에 부딪치는 광선의 위치와 그 빛이 중간 필드 평면(80)(혹은 임의의 공액된(conjugated) 필드 평면)을 통과하는 위치 사이에 일대일 상호관련성이 있다는 것이 명확해진다. 결과적으로, 중간 필드 평면(80)에 조사된 필드의 공간(그리고 따라서 마스크 평면(86)에 조사되는 필드(14))은 제 1 미세렌즈(88)의 빛 입사 패싯 상에 조사되는 영역을 변경함으로써 달라질 수 있다. 이 영역은 도 4를 참고로 위에서 설명된 바와 같이, 거울 장치(46)의 도움으로 매우 효율적으로 변화될 수 있다.
당연하게, 이러한 고려들은 X 및 Y 방향 각기 적용된다. 따라서 조사 필드(14)의 형상은 상기 빛 입사 패싯들(92)의 조명을 X 및 Y 방향 별개로 각각 다르게 함으로써 X 및 Y 방향으로 독립적으로 변할 수 있다. 다르게 말하면, 제 1 미세렌즈(88)의 조사되는 빛 입사 패싯(92) 상의 영역이 적합하게 결정된다면, 중간 필드 평면(80)에서 거의 어떠한 임의적인 조사 필드의 형상도 얻어질 수 있다.
도 5a의 하반부는 시준광선속들(collimated light bundles)(L1b, L2b, L3b)이 제 1 미세렌즈(88)의 빛 입사 패싯(92)의 상이한 영역들 상에 부딪치는 것을 도시한다. 상기 광선속들은 제 2 미세렌즈(94)에 위치한 하나의 공통초점 F에 집중되고 그러고 나서 다시 시준되어서(collimated), 상기 중간 필드 평면(80)을 통과한다. 다시보면 빛 입사 패싯 상에 부딪치는 광선속(L1b, L2b, L3b)의 영역이 중간 필드 평면에 조사되는 영역으로 변형된다고 보여질 수 있다.
도 5a에서 시스템 동공면(70)이 제 2 미세렌즈(94) 바로 뒤에 위치한다고 가정된다. 도 5a의 상반부에 도시된 바와 같이 강하게 수렴하는 광선속들(L1a, L2a, L3a)의 경우, 상기 광선속들(L1a, L2a, L3a)은 제 2 미세렌즈(94)의 출구 패싯(exit facet)보다 약간 더 크게 시스템 동공 평면(70)의 영역을 교차한다. 도 5a 하반부에 도시된 바와 같이 시준광선속들(L1a, L2a, L3a)의 경우, 상기 광선속들(L1b, L2b, L3b)은 제 2 미세렌즈(94)의 출구 패싯보다 훨씬 더 작게 시스템 동공 평면(70)의 영역을 교차한다. 많은 경우들에서 광학 적분기(72) 상에 부딪치는 빛은 도 5a의 상반부와 하반부에서 도시된 어딘가 사이의 빛 입사 패싯들(92) 상의 조명 조건들과 상응하게 약간 발산한다(diverging). 그러한 경우들에서 이차광원들은 시스템 동공 평면(70)의 상면도인 도 5b에서 도시된 바와 같은 형상을 가지고 있을 수 있다. 상기 이차광원들은 직사각형들(95)에 의하여 나타내어 지고, 원(97)은 시스템 동공면의 명확한 지름을 나타낸다. 각 이차광원(95)에서 방출된 빛은 1과는 별개의 가로세로 비(aspect ratio)를 가지는 조사 필드를 얻기 위해서 보통 X와 Y 방향을 따라서 상이한 발산도들(divergences)을 가질 것이다.
앞서 말한 것은 이차광원들(95)에 의해 조사되는 필드들이 중첩되도록 모든 제 1 미세렌즈들(88)이 똑같은 방식으로 조사된다는 것이 가정되었다. 만약 조사 필드의 빛의 강도가 일정하지 않으나 적어도 한 방향을 따라 특정한 프로파일을 가진다면, 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92)을 상이하게 조사하는 것이 또한 가능하다.
스팟들(90)의 형상에 따라서, 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯(92) 상의 연속적인 영역을 일정한 방사조도로 조사하는 것이 가능하지 않을 수 있다. 예를 들면, 만약 스팟들이 원의 형상을 가진다면, 스팟들은 빛 입사 패싯 상에 정렬되어 인접한 스팟들(90) 간에 (작은) 틈들(gaps)이 남거나, 또는 스팟들(90)이 부분적으로 겹쳐질 수 있다. 그러한 이유로 만약 둘 혹은 그 이상의 스팟들(90)이 완전히 혹은 부분적으로 겹쳐진다면 빛 입사 패싯들 상에 조사되는 영역은 다음과 같이 틈들을 가지거나 혹은 가지지 않고 상이한 0이 아닌 강도들의 빛 패턴이 나타날 것이다.
한 실시예에서 스팟들(90)은 정사각형 혹은 직사각형 형상을 가져서 (적어도 거의) 단일의 0이 아닌 빛의 강도를 가지고 인접하는 스팟들 사이 틈들이 없는 직사각형 빛 패턴들이 생성될 수 있다.
이것이 제 1 미세렌즈들(88)의 7·7 어레이를 도시하는 광학 적분기(72)의 상면도인 도 6에 도시되어 있다. 제 1 미세렌즈들(88)의 경계선들은 각각이 상이한 혹은 동일한 빛 패턴들을 개별적으로 조사할 수 있도록 규칙적인 정사각형들의 격자를 형성한다. 도 6에서 도시된 구성에서 두꺼운 점선에 의해 둘러싸인 두 기둥들(poles)(P1, P2) 안에 위치한 빛 입사 패싯들(92)만이 조사된다고 가정되었다. 상기 기둥들(P1, P2)은 광학 적분기(72)의 반대편 상에 대칭적으로 배열되고 대략 T-형(T-shaped)이다.
선행기술 솔루션들과 대조적으로 기둥들(P1, P2)은 전체적으로(completely) 조사되지는 않고, 각 제 1 미세렌즈(88)의 빛 입사 패싯(92) 상에 동일하게 반복되는 직사각형 빛 패턴(LP)으로 조사된다. 각 빛 패턴(94)은, 차례차례로, 한 줄로 줄지어 배열된 정사각형 스팟들(90)로부터 모여진다. 각 빛 패턴(94)의 가로세로 비는 X 방향을 따라 확장된 긴 측면을 가지며, 따라서 4:1이다.
도 5a를 참조로 위에서 설명되었듯이, 이것은 또한 4:1의 가로세로 비(사이에 애너모포틱 광학 소자들(anamorphotic optical elements)이 없다고 가정한다)를 가지는 중간 필드 평면(80)에 조사되는 필드를 형성할 것이다. 만약 투영 노광 장치(10)의 스캔 방향이 Y 방향과 일치한다면, 도 6에서 도시된 광학 적분기(72)의 조명은 스캔 방향 Y를 따라 확장된 짧은 측면과 X 방향을 따라 확장되는 긴 측면을 가지는 조사 필드(14)를 형성할 것이다. 기둥들(P1, P2) 안의 빛 입사 패싯들만이 조사되고 있기 때문에, 쌍극 조명 세팅에서의 특질이듯이, 빛은 반대 측면들에서 오로지 비스듬히(exclusively obliquely) 중간 필드 평면(80) 상에 부딪칠 것이다.
만약 조사 필드가 2:1의 가로세로 비로 반의 넓이라면, 예를 들어, 각 빛 패턴(LP)에서의 왼쪽과 오른쪽의 스팟들(90)은 중심을 향해 이동되어서(shifted) 두 중간 위치들이 두 스팟들(90)에 의해 동시에 조사될 것이다. 중간 필드 평면(80)(그리고 임의의 뒤따르는 필드 평면)에서의 조사 필드는 그렇게 되면 그 외에 조명 시스템(12)에서 어떠한 빛도 차단되거나 손실되지 않았기 때문에, 물론 2:1의 가로세로 비지만 그와 함께 두 배의 방사출력을 가질 것이다. 만약 방사출력이 두 배가 되지 않으려면, 왼쪽과 오른쪽 스팟들(90)은 단순히 꺼진다(switched off)(예를 들어 광학 적분기(72)로부터 제거된다). 빛 패턴(LP)를 변화함에 의한 필드 크기의 감소는 실질적으로 마스크(16) 상에 부딪치는 빛의 각분포를 변화시키지 않는다는 것을 주의해야 한다.
Ⅳ. 시야 조리개 기능의 수행(Taking over Field Stop Function)
스캐너 타입의 투영 노광 장치(10)의 조명 시스템들(12)에서 시야 조리개(82)는 선명한 가장자리들(적어도 스캔 방향 Y에 평행하게 확장하는 조사 필드의 긴 측면을 따라서)을 보장할 뿐만 아니라, 그것은 또한 각각, 스캔 프로세스의 시작과 끝에서 스캔 방향을 따라 조사 필드(14)의 길이를 증가시키거나 감소시킨다. 이 열고 닫는 기능은 마스크 상의 모든 지점들이 같은 양의 빛 에너지를 받는 것을 보장하기 위해 필요로 한다. 이것을 위해 시야 조리개(82)는 일반적으로 스캔 방향 Y를 따라 움직일 수 있는 날들(blades)과 함께 제공된다.
조명 시스템(12)에서 필드의 형상은 광학 적분기(72)의 빛 입사 패싯들(92) 상에 조사되는 빛 패턴들을 변화함으로써 바뀌어 질 수 있다. 따라서 적어도 원칙적으로, 그러한 조정가능한 시야 조리개(82)는 필요가 없다. 시야 조리개(82) 없이 또한 시야 조리개 대물(84)도, 조명 시스템(12)의 전체 디자인의 매우 상당한 단순화를 야기하는, 제거될 수 있다. 시야 조리개 대물(84)을 가지나, 예를 들어 그에 수직인 모서리들은 오로지 광학 적분기(72)의 조명에 의해서 결정되는 반면, 단지 조사 필드(14)의 긴 모서리들의 범위를 정하는 조리개 같은, 단순화된 시야 조리개(82)만을 가지는 것 또한 가능하다.
만약 시야 조리개(82)와 시야 조리개 대물(84)이 제거된다면, 열고 닫는 기능은 조명 시스템(12)의 남은 소자들에 의해, 특히 거울 어레이(46)와 그 제어부(50)에 의해서, 수행되어야 한다.
1. 첫 번째 접근방법(First Approach)
이를 달성하기 위한 한 접근방법이 단일의 제 1 미세렌즈(88)의 빛 입사 패싯(92) 상의 서로 다른 빛 패턴들을 도시하는 도 7 내지 도 9를 참조하여 다음과 같이 설명될 것이다. 도 7은 조사 필드(14)가 스캔 방향 Y를 따라 최대 확장을 하였을 때에 스캔 프로세스의 중간에 순간의 빛 패턴(LP)을 도시한다. 빛 패턴(LP)은, 위에서 언급되었듯이, 마스크(16) 위의 조사 필드(14)의 가로세로 비와 상응하는 가로세로 비를 가지는 직사각형의 형상을 가진다. 상기 직사각형 빛 패턴(LP)은 n개의 R1에서 R2까지 스팟 줄들(spot rows)로부터 조합되며, 여기서 각 줄은 X 방향에 평행한 줄을 따라 일렬로 정렬된 복수의 스팟들로 조합된다.
스캔 프로세스의 시작에서 오로지 선 R1만이 N개의 빛 펄스들(light pulses)이 광원(30)에 의해 생성되는 시간 간격 T 동안 조사된다. 이것이 도 8의 왼쪽 일러스트레이션에 도시되어 있다.
도 8의 중앙 일러스트레이션을 보면, 그러고 나서 두 번째 줄(R2)은 또 다른 N개의 빛 펄스들이 마스크(16) 상에 부딪치기까지 시간 간격 T 동안 추가적으로 조사된다. 이 상황은 시야 조리개(82)가 스캔 프로세스의 출발부에서 열림을 시작하는 종래의 조명 시스템들(conventional illumination systems)의 상황과 상응한다. 도 8의 오른쪽 일러스트레이션에서 도시되듯이, 연속하여 더욱더 많은 줄(Ri)을 스위칭하는 프로세스는 도 7에서 도시된 모든 n개의 R1에서 Rn까지의 빛 패턴(LP)이 조사될 때까지 지속된다. 이것은 시야 조리개(82)가 완전히 열린 종래의 조명 시스템들에서 상황과 상응한다.
스캔 프로세스는 그러고 나서 빛 패턴을 고치는 것 없이 계속된다. 도 9의 오른쪽 일러스트레이션을 보면, 그 후 앞서 언급한 프로세스가 뒤바뀌어, 즉 첫 번째 줄(R1)부터 시작해서 오로지 마지막 줄(Rn)만이 조사될 때까지, R1에서 Rn까지의 줄들이 차례로 꺼진다. 만약 마지막 줄(Rn)이 꺼지면, 스캔 프로세스는 종료된다.
남아있는 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92)은 도 7 내지 도 9를 참고로 위에서 설명되었듯이 똑같은 방식으로 조사될 수 있다. R1에서 Rn까지 각 줄들이 줄들이 켜지거나 또는 꺼질 때 같은 수 N개의 빛 펄스들을 받으므로, 마스크(16) 상의 각 지점이 전체 스캔 프로세스 중에 정확히 같은 개수의 빛 펄스들을 받는 것이 보장된다. 광원(30)은 따라서 믿을 수 있게 보급되는 빛 펄스들의 개수와 관련한 상기 조건들을 확실히 하기 위해서 거울 제어부(50)와 동기화되어야 한다.
R1에서 Rn까지 각 줄들을 켜거나 또는 끄는 것은 거울 소자들(Mij)과 상응하기 위한 굴절각들을 세팅하여 켜지거나 꺼져야 할 스팟들을 각각 어느 하나의 원하는 위치에 지향하게, 또는 광학 적분기(72)의 바깥의 빛 흡수 면(light absorbing surface)으로 지향하게 함으로써 쉽게 달성된다. 만약 스팟(90)이 켜지거나 꺼져야 한다면, 이것은 광학 적분기(72)의 빛 입사 패싯 위로 스팟을 움직이는 것을 요구한다. 바라지 않는 혼란들을 피하기 위해서는, 스팟들(90)이 연속적인(successive) 빛 펄스들 사이의 시간적 간격 중에 움직여져야 한다. 이것은 거울 소자들(Mij)의 매우 빠른 움직임을 요구한다.
2. 두 번째 접근방법(Second Approach)
더 큰 거리들 위로 스팟들(90)의 이러한 빠른 움직임은 만일 스팟들(90)이 완벽히 켜지거나 또는 꺼지지 않으면서, 단일 제 1 미세렌즈(88)의 빛 입사 패싯(92) 위를 연속적으로 움직인다면 피해질 수 있다.
이러한 접근방법은 도 10 내지 도 12를 참고로 다음과 같이 설명될 수 있다.
도 10은 세 인접 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92a, 92b, 92c)의 상면도이다. 블라인드들의 쌍들(96a, 96b, 96c)이 각각 92a, 92b 및 92c 빛 입사 패싯들에 고정되어 붙어서, 서로 다른 높이의 중간 줄무늬가 스캔 방향 Y를 따라 덮여지지 않고 남겨진다. 이 실시예에서 블라인드들의 쌍들(96a, 96b, 96c)은 필요한 크기로 되어있어 덮여지지 않은 중간의 줄무늬가 X 방향을 따라 제한받지 않고 Y 방향만을 따라 제한받는다.
단순화를 위해서 광학 적분기(72)의 빛 입사 패싯들(92)의 삼분의 일이 96a 블라인드들과 같이 제공되고, 삼분의 일이 96a 블라인드들 및 남은 삼분의 일이 96c 블라인드들로 제공된다는 것이 가정되었다.
도 11a는 만일 동일한 수의 빛 입사 패싯들의 세 가지 타입들(92a, 92b, 92c)이 조사되면 중간 필드 평면(80)에 얻어지는 강도 분포를 도식적으로 도시한다. Y 방향을 따라 강도 프로파일은 최고 수준에 도달할 때까지 증가하고 그러고 나서 다시 감소한다. 이것은 Y 방향을 따라 사다리꼴(trapezoidal) 강도 프로파일을 근사시킨다. 만약 서로 다른 블라인드들(96a, 96b, 96c)의 수가 증가된다면, 이 근사는 더 향상된다. 사다리꼴 강도 프로파일의 높이와 경사는 블라인드들(96a, 96b, 96c)의 분포에 의해서 주로 결정된다.
스캔 프로세스의 시작과 끝에서 Y 방향을 따라 강도 프로파일은 알맞게 수정되어져야 한다. 도 11b, 11c 및 11d는 도 11a에서 도시된 강도 프로파일이 점진적으로 오른쪽에서 잘려나가는(trimmed) 것을 도시한다. 자르는 프로세스는 블라인드(96c)에 의해 덮인 빛 입사 패싯들(92c) 상에 스캔 방향 Y를 따라 움직이는 스팟들(90)부터 시작된다. 본래 블라인드들(96c) 중의 하나와 인접한 스팟들(90)의 줄은 그러고 나서 이 블라인드에 의해, 하얀 정사각형(90')에 의해 도 11b에서 나타나는 것처럼, 완전히 막힐 것이다. 이 프로세스는 반복되어지고, 그러나 이번에는 블라인드(96b)과 함께 제공되는 빛 출입 패싯들(92b) 상에 조사되는 스팟들(90)이 똑같은 방향을 따라 또한 움직여진다. 결과적으로, 스팟들(90'')의 줄 또한 블라인드들(96b) 중의 하나에 의해 막힌다. 이 상황이 도 11c에 도시된다.
만약 강도 프로파일의 최고 수준에 도달하면, 블라인드들(96a)과 함께 제공된 빛 입사 패싯들(92a) 상의 스팟들(90) 또한 스캔 방향 Y를 따라 움직여 질 것이다. 결과적으로, 스팟들(90''')의 줄 또한 블라인드들(96a) 중의 하나에 의해 막힌다. 이 상황이 도 11d에 도시된다. 이 프로세스는 스캔 프로세스의 시작에 반대 편으로부터 역순으로 반복되어야 한다.
각각 상이한 블라인드들 96a, 96b 및 96c로 덮여진 빛 입사 패싯들(92a, 92b, 92c)은 광학 적분기(72)의 출입면(entrance surface) 상에 분포되어져 동공면(70)에서의 강도 분포 상에 부작용이 최소화된다. 이러한 최적화된 분포 없이는 스팟들(90)이 스캔 프로세스의 시작과 끝 동안에 스캔 방향 Y를 따라 이동될 때, 동공면(70)에서 빛 강도 분포와 상응하는, 조명 각분포가 달라지는 것이 발생할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 광학 적분기(72)의 빛 입사 패싯 상에 두 기둥들(P1, P2)이 조사되는 쌍극 조명 세팅의 원리를 도시화한다. 스캔 프로세스의 시작과 끝에서 단지 96c 블라인드들과 함께 제공되는 빛 입사 패싯들(92c)만이 마스크(16)의 조명에 기여한다. 도 12b를 보면, 만약 스캔 프로세스가 계속된다면, 96b 블라인드들과 함께 제공되는 빛 입사 패싯들(92b) 또한 마스크(16)의 조명에 기여를 한다. 도 12c를 보면, 최종적으로 96a 블라인드들과 함께 제공되는 빛 입사 패싯들(92a) 또한 마스크(16)의 조명에 기여를 한다.
도 12a 내지 도 12c에서 보여지듯이, 빛 입사 패싯들(92a, 92b, 92c)의 서로 다른 타입들은 기둥들(P1, P2) 위에 분포되어 서로 다른 타입들의 빛 입사 패싯들(92a, 92b, 92c)의 켜고 끄는 것들이 중대하게 각 기둥(P1, P2) 안의 강도 균형(intensity balance)에 영향을 끼치지 않는다. 이러한 균형은 만약 서로 다른 타입들의 빛 입사 패싯들이 각각 도 12a 내지 도 12c에서 위부터 아래까지 늘어나는 세 줄들을 따라 배열된다면 달성될 수 없다.
이러한 접근방법은 만약 원한다면 첫 번째 접근방법과 결합될 수 있다. 그러면 블라인드들(96a, 96b, 96c) 없이, 스캔 방향 Y를 따라서 조사 필드(14)의 사다리꼴 혹은 임의의 비직사각형(non-rectangular) 강도 프로파일이 달성될 수 있다. 꺼지게 될 스팟들(90)의 줄은, 그러고 나서 블라인드 안으로 움직이지 않고, 광학 적분기(72) 바깥의 흡수 면으로 스팟들이 움직임으로써 꺼진다. 단지 흡수 면으로 스팟들(90)을 움직이기에 충분한 두 연속적인 빛 펄스들 사이의 시간 간격이 보장되면 된다.
3. 세 번째 접근방법(Third Approach)
조명 시스템(12)에서 이동가능한 조리개 날(stop blade)을 다른 위치에서 쓰는 동안 시야 조리개 대물(84)만을 생략하는 것이 또한 가능하다. 이것이 도식적으로 거울 어레이(46), 제 1 집광기(58) 및 제 1 미세렌즈들(88)과 제 2 미세렌즈(94)로 된 광학 적분기(72)를 도시하는 도 2의 단면도인 도 13에 도시화되어 있다.
실선들은 미세 거울들(Mij)의 첫 번째 줄(RM1)의 미세 거울들(Mij)로부터 나오는 광선들(LM1)을 나타낸다. 이 첫 번째 줄(RM1)의 미세 거울들은 그것들이 광학 적분기(72)의 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92)의 위쪽 부분을 배타적으로 조사하도록 제어된다. 결과적으로, 광선들(LM1)은 마스크(16) 상의 필드(14)의 가장자리들 중의 하나와 가장 가까운 부분을 조사한다.
파선들은 미러 어레이(46)의 중간 줄(RM5)의 미세 거울들(Mij)로부터 나오는 광선들(LM5)을 나타낸다. 이 중간 줄(RM5)의 미세 거울들(Mij)은 광선들(LM5)이 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92)의 중간 부분 만을 조사하도록 제어된다. 결과적으로, 광선들(LM5)은 마스크(16) 상의 조사 필드(14)의 중앙을 교차하는 선을 조사한다.
점선들은 미세 거울들(Mij)의 마지막 줄(RM9)의 미세 거울들(Mij)로부터 나오는 광선들(LM9)을 나타낸다. 이 마지막 줄(RM9)의 미세 거울들(Mij)은 광선들(LM9)이 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92)의 아래쪽 부분 만을 조사하도록 제어된다. 결과적으로, 광선들(LM9)은 마스크(16) 상의 조사 필드(14)의 광선들(LM1)에 의해 조사되는 가장자리의 반대편에 배열된 가장자리에 가장 가까운 부분을 조사한다.
불투명한 날(opaque blade)(98)이 미세 거울 어레이(46)에 근접한 부근에 배열되어 그것은, 액츄에이터들(100)의 도움으로, 스캔 방향 Y를 따라 스캔 프로세스 동안 움직여 질 수 있다. 만약 날(98)이 도 13의 화살표들에 의해 지시된 바와 같이 아래 방향으로 움직이기 시작한다면, 그것은 맨 처음으로 미세 거울들(Mij)의 첫 번째 줄(RM1)의 미세 거울들(Mij)로부터 나오는 광선들(LM1)을 막을 것이다. 그 결과, 마스크(16) 상에 조사된 필드(14)는 Y 방향에서부터 잘려질 것이다. 날(98)은 그러고 나서 같은 식으로, 조사 필드(14)의 더 많은 잘려짐을 야기하는, 미세 거울들(Mij)의 인접한 줄(RM2)로부터 나오는 광선을 막을 것이다.
날(98)이 중간 줄(RM5)에 도달할 때까지 이동을 계속하면, 마스크(16) 상의 조사된 필드(14)는 스캔 방향 Y를 따라 그것의 원래 길이의 절반만을 가질 것이다.
따라서, 불투명 날 혹은 다른 다이어프램의 도움으로 거울 소자들(Mij)을 막음으로써 마스크(16) 상의 조사된 필드(14)의 형상을 변화시키는 것이, 제 1 미세렌즈들(88)의 빛 입사 패싯들(92)의 특정 부분들을 조사하는 거울 소자(Mij)를 적절하게 선택함으로써 가능해진다.
V. 작동 방법(Operating Method)
도 14는 본 발명에 따라 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 동작시키는 방법의 주 단계들을 도시화한 흐름도이다.
첫 번째 단계(S1)에서 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템(12)이 제공된다. 상기 조명 시스템(12)은 복수의 빛 입사 패싯들(92)을 가진 광학 래스터 소자(72)를 포함한다.
두 번째 단계(S2)에서 개개의 스팟들(90)로부터 모여지는 빛 패턴들이, 광학 래스터 소자(72)의 빛 입사 패싯들(92) 상에 생성된다.
세 번째 단계(S3)에서 마스크 평면(86)에 조사되어야 할 필드(14)의 변화할 형상이 결정된다. 이것을 하는 이유는 마스크(16)의 변화, 또는 스캔 프로세스의 각 시작과 끝에서 조사 필드(14)를 열고 닫는 것을 필요로 하는 스캔 프로세스의 변화 때문일 것이다.
그러고 나서 빛 입사 패싯들(92) 상의 빛 패턴들은 전에 설명된 바와 같이, 스팟들의 재배열 및/또는 제거 및/또는 추가에 의해 달라진다.
바람직한 실시예들의 상기 설명은 예를 들어 기재하였다. 기재한 개시내용으로부터, 당업자들은 본 발명 및 그 수반되는 장점들을 이해할 뿐만 아니라, 개시된 구조들과 방법들의 자명한 여러 가지 변화들 및 변경들 또한 찾아낼 것이다. 그러므로 본 출원인은, 첨부한 청구항에 의해 한정되는 바와 같이, 본 발명의 사상과 범주 그리고 그 균등물에 포함되는 모든 그러한 변화들 및 변경들을 포함하려고 한다.

Claims (17)

  1. a) 주광원(30),
    b) 시스템 동공면(70),
    c) 조사될 마스크(16)가 배열될 수 있는 마스크 평면(86),
    d) 상기 시스템 동공면(70)에 위치하는 복수의 이차광원(95)을 생성하도록 구성되는 광학 래스터 소자(72)로서, 상기 광학 래스터 소자(72)는 각각이 상기 이차광원(95) 중의 하나와 연계되는 복수의 빛 입사 패싯(92)을 가지는, 광학 래스터 소자(72),
    e) 반사성 또는 투과성(reflective or transparent) 빔 편향 소자(Mij)의 빔 편향 어레이(46)를 포함하는 빔 편향 장치로서, 각 빔 편향 소자(Mij)는 상기 빔 편향 소자(Mij)에 의해 생성되는 편향각을 변화함으로써 가변하는 위치의 상기 빛 입사 패싯(92) 중의 하나 상의 스팟(90)을 조사하도록 구성되는, 빔 편향 장치,
    f) 상기 빔 편향 소자(Mij)를 제어하도록 구성되어 스팟(80)으로부터 모여진 가변적인 빛 패턴(LP)이 상기 복수의 빛 입사 패싯(92) 중의 적어도 하나에 형성될 수 있게 하는 제어 유닛(50)을 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 조명 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 빔 편향 소자(Mij)에 의해 조사되는 상기 스팟(90)이 임의의 상기 빛 입사 패싯(92)의 최대 총 면적보다도 적어도 5 배, 바람직하게는 적어도 10 배, 더 바람직하게는 적어도 20 배, 작은 총 면적을 가지는, 조명 시스템.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 스팟(90)은 적어도 실질적으로 직사각형 형상을 가지는, 조명 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서,
    주어진 순간에, 모든 조사되는 빛 입사 패싯(92) 상에 생성된 상기 빛 패턴(LP)이 동일한 조명 시스템.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
    상기 제어 유닛(50)은 상기 빔 편향 소자(Mij)를 제어하도록 구성되어 스캔 방향(Y)을 따르는 상기 빛 패턴(LP)의 길이는 점진적으로 장치(10)의 스캔 프로세스 동안 바뀌게 되는 반면, 상기 스캔 방향에 수직인 방향을 따르는 상기 빛 패턴의 길이는 일정하게 유지되는, 조명 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어 유닛(50)은 상기 빔 편향 소자(Mij)를 제어하도록 구성되어, 주어진 순간에, 상기 빛 패턴이 상기 스캔 방향(Y)을 따라 상이한 길이를 가지는, 조명 시스템.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서,
    상기 빛 입사 패싯(92a, 92b, 92c) 중 적어도 일부는 블라인드(96a, 96b, 96c)와 함께 제공되는, 조명 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    적어도 하나의 빛 입사 패싯(92a, 92b, 92c)은 상기 빛 입사 패싯(92a, 92b, 92c)의 반대편 측면 상에 배열되는 한 쌍의 블라인드(926, 96b, 96c)와 함께 제공되는, 조명 시스템.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,
    상기 빔 편향 장치에 근접하게 배열된 다이어프램(98), 및 상기 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 스캔 방향(Y)에 평행하게 상기 다이어프램을 움직이기 위한 액츄에이터(100)를 포함하는, 조명 시스템.
  10. a) 시스템 동공면(70),
    b) 굴절성 혹은 회절성 미세소자(88)의 어레이를 포함하는 광학 래스터 소자(72)로서, 각 미세소자(88)는 빛 입사 패싯(92)을 가지며 상기 시스템 동공면(70)에 이차광원(95)을 생성하는, 광학 래스터 소자(72),
    c) 반사성 또는 투과성 빔 편향 소자(Mij)의 빔 편향 어레이(46)를 포함하는 빔 편향 소자로서, 각 빔 편향 소자는 상기 빔 편향 소자에 의해 생성되는 편향각을 변경함으로써 변할 수 있는 위치의 상기 광학 래스터 소자(72) 상의 스팟(90)을 조사하도록 구성되는, 빔 편향 장치를 포함하며,
    상기 빔 편향 소자(Mij) 중의 적어도 하나에 의해 생성된 상기 스팟(90)이 임의의 상기 빛 입사 패싯(92)의 가장 큰 면적보다도 적어도 5 배, 바람직하게는 적어도 10 배, 더 바람직하게는 적어도 20 배, 작은 총 면적을 가지는, 조명 시스템.
  11. 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법으로서,
    a) 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 조명 시스템(12)을 제공하는 단계(S1)로서, 상기 조명 시스템(12)이 복수의 빛 입사 패싯(92)을 가진 광학 래스터 소자(72)를 포함하는, 단계(S1);
    b) 빛 패턴(LP)을 생성하는 단계(S2)로서, 상기 빛 패턴(LP)은 상기 광학 래스터 소자(72)의 상기 빛 입사 패싯(92) 상에, 개개의 스팟(90)으로부터 모여지는, 단계(S2);
    c) 마스크 평면(86)에 조사될 필드(14)의 형상이 변해야 함을 결정하는 단계;
    d) 스팟(90)을 재배열 및/또는 제거 및/또는 추가함으로써 상기 빛 입사 패싯(92) 상의 상기 빛 패턴(LP)을 바꾸는 단계를 포함하는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 광학 래스터 소자(72)는 굴절성 또는 회절성 미세소자(88)의 어레이를 포함하고, 각 미세소자(88)는 하나의 빛 입사 패싯(92)과 연관되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
  13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 a) 단계에서 제공된 조명 시스템은 반사성 혹은 투과성 빔 편향 소자(Mij)의 빔 편향 어레이(46)를 포함하는 빔 편향 장치를 포함하고, 상기 빛 패턴(LP)은 상기 빔 편향 소자(Mij)에 의해 생성된 편향각을 변화함으로써 달라지는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
  14. 청구항 11 내지 13 중 어느 하나에 있어서,
    상기 스팟(90)은 임의의 상기 빛 입사 패싯(92)의 최대 총 면적보다도 적어도 5 배, 바람직하게는 적어도 10 배, 더 바람직하게는 적어도 20 배, 작은 총 면적을 가지는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
  15. 청구항 11 내지 14 중 어느 하나에 있어서,
    스팟(90)의 이차원(two dimensional) 어레이는 각 빛 입사 패싯(92) 상에 조사되는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    스팟(90)의 줄(Ri)은 동시에 조사되거나 또는 다시 어두워지는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 빔 편향 장치에 근접하여 배열된 다이어프램(98)은 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(10)의 스캔 방향(Y)을 따라 상기 조명 시스템(12)의 광축(OA)에 적어도 실질적으로 수직하여 움직이는, 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 조명 시스템을 작동하는 방법.
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