KR20110069892A

KR20110069892A - Ｅｕｖ 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기

Info

Publication number: KR20110069892A
Application number: KR1020117011244A
Authority: KR
Inventors: ?뵀? 덴겔; 게로 비티히; 우도 딩거; 랄프 스튜에츨레; 마틴 엔드레스; 젠스 오쓰만; 베른트 바름
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-06-23
Also published as: WO2010049020A1; KR101258344B1; CN102203675B; US20110235015A1; DE102009033223A1; JP2012507160A; CN102203675A; JP5134732B2

Abstract

EUV 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기(26 ; 38; 47)로서,EUV 사용 방사 빔(3)을 이용하여 오브젝트 필드(19)를 조명한다. 프리셋 장치(6, 10)는 조명 파라미터를 미리 설정하기 위해 동작한다. 조명 보정 장치는 세기 분포와 각도 분포를 보정하기 위해 동작한다. 조명 보정 장치는 사용 방사 빔(3)이 오브젝트 필드(19)의 상류에 적어도 부분적으로 인가되고, 제어되는 방식으로 구동됨으로써 변위될 수 있는 광학 구성 소자를 갖는다. 검출기(50, 53)는 하나의 조명 파라미터를 취득하도록 동작한다. 평가 장치(31)는 검출기 데이터를 평가하고, 이것을 제어 신호로 변환하도록 동작한다. 적어도 하나의 액츄에이터(61, 62)는 광학 구성 소자(13)를 변위시키도록 동작한다. 노광 동안, 액츄에이터는 투영 노광 기간 동안 검출기 신호를 통해 제어되며, 노광되는 오브젝트(18)를 향해 오브젝트 필드(19)의 에지에 대해 8㎛ 미만의 최대 변위가 확실해진다. 그 결과, 가장 정확도가 요구되는 프리셋 조명 파라미터와의 일치를 보장하기 위해 사용되는 조명 광학 기기가 얻어진다.

Description

ＥＵＶ 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기{ILLUMINATING OPTIC FOR EUV MICROLITHOGRAPHY}

본 발명은 EUV 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기에 관한 것이다. 본 발명은 이러한 조명 광학 기기를 구비한 조명 시스템 및 이러한 조명 시스템을 구비한 투영 노광 머신에 관한 것이다.

EUV 마이크로리소그래피용 투영 노광 머신은 DE 10 2005 062 038 A1에 개시되어 있다. 투영 노광 머신용 조명 보정 장치는 US 6 366 341 B1, EP 0 952 491 A2, EP 1 349 009 A2, EP 0 720 055 A1, EP 1 291 721 A1, WO 2007/039 257 A1, WO 2006/066 638 A1 및 US 2006/0244941 A1에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은, 정밀도를 엄중하게 요구하는 프리셋 조명 파라미터에 부응할 수 있도록 EUV 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기를 개발하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 EUV 사용 방사 빔을 이용하여 오브젝트 필드의 위치에서 오브젝트를 조명할 목적의 EUV 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기에 의해 달성된다. 여기서, 조명 광학 기기는 오브젝트 필드 내에서 소정의 세기 분포와 소정의 조명 각도 분포로 오브젝트 필드를 조명하는 조명 세기 프리셋 장치와 조명 각도 프리셋 장치를 포함한다. 조명 광학 기기는 다음의 파라미터: 오브젝트 필드 조명의 세기 분포와 오브젝트 필드 조명의 각도 분포 중 적어도 하나를 보정하는 조명 보정 장치가 구비되어 있다.

여기서, 조명 보정 장치는, 오브젝트 필드 면 또는 그 켤레 면의 영역에 배열되고, 투영 노광 동안 오브젝트가 변위되는 변위 방향(y)을 따라서 변위될 수 있는 복수의 핑거 다이어프램을 갖는 다이어프램 배열, 및 오브젝트 필드의 영역에서 EUV 사용 방사 빔의 위치를 측정하는 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 이 경우에 검출기는 시그널링 목적으로, 검출기 데이터를 평가하고, 검출기 데이터를 제어 신호로 변환하는 적어도 하나의 평가 장치에 연결된다.

조명 보정 장치는, 시그널링 목적으로 평가 장치에 연결되어, EUV 사용 방사 빔과 다이어프램 배열 사이의 상대 위치를 변화시키는 적어도 하나의 액츄에이터를 또한 포함한다.

여기서, 조명 보정 장치는, 사용 방사 빔의 빔 방향에 수직인 핑거 다이어프램을 향해 사용 방사 빔의 에지에 대해서 조명 기간 동안 8 ㎛의 최대 변위가 보장되는 방식으로 설계된다.

다이어프램 배열이 오브젝트 필드 면 또는 그 켤레면에 배열되기 때문에, 오브젝트 필드의 변위는 사용 방사 빔의 변위에 또한 대응한다. 또한, 다이어프램 배열이 오브젝트 필드면에 배열되면, 사용 방사빔과 다이어프램 배열 사이의 상대 위치의 위치 변화로부터 오브젝트 필드의 위치에서 도스(dose)의 변화를 판정할 수 있다. 대조적으로, 다이어프램 배열이 오브젝트 필드면의 켤레면에 배열되면, 켤레면과 오브젝트 필드면 사이에서 이미지 비율에 대해 오브젝트를 고려하는 것이 또한 필요하다.

웨이퍼 근방에서 결정된 측정치를 이용하여 레티클 상의 세기 분포를 제어하는 다이어프램 배열이 웨이퍼용 노광 시스템에 일반적으로 설치된다. 이들 측정은 노광 포즈(pause) 시에만 규칙적으로 행해질 수 있으므로, 노광 시스템의 쓰루풋을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따라서, 오브젝트 필드 조명을 특징짓기 위해 사용될 수 있는 조명 파라미터의 변동이 오브젝트가 투영에 노광되는 기간 동안 이들 다이어프램 배열에 대한, 조명된 오브젝트 필드의 상대적 이동에 의해 생겨지고, 노광 동작으로의 허용불가능한 빈번한 인터럽션에 의해서만 측정될 수 있는 것으로 구현된다. 오브젝트 필드와 다이어프램 배열 사이의 허용가능한 최대 움직임은 소정의 필드 폭과 요구된 도스 안정성에 의해 결정된다. 예를 들면, 8 mm x 0.1% = 8㎛의 오브젝트를 향한 최대 오브젝트 필드 움직임은 8mm의 필드폭, 균일한 세기와 도스 안정성(즉 0.1 %의, 오브젝트 필드에 입사되는 총 사용 방사의 안정성)을 갖는 필드에서 허용가능하다. 상대적인 움직임은 노광 유닛의 다이어프램 배열에 대한 2개의 측정 동작 사이에서 최대 8㎛의 값에 이를 수 있고, 캘리브레이션 동작이 노광 프로세스를 인터럽트하기 때문에, 일부는 상당히 빈번한 측정 동작만으로 조명 시스템상의 높은 열적 부하의 경우에 유효할 수 있다. 본 발명의 조명 보정 장치는, 심지어 가장 엄중한 요구 사항을 만족하는 조명 파라미터로 유도하는 정도로 웨이퍼 면에서 추가의 측정 동작없이 이러한 상대적인 움직임을 감소시킨다. 조명 보정 장치는 바람직하게 사용 방사 빔의 빔 방향에 수직인 오브젝트를 향해 오브젝트 필드의 8㎛ 미만의 최대 변위를 확실하게 한다. 이 최대 변위는 예를 들면 5㎛이거나 또는 5㎛ 보다 더 작을 수 있다. 이 안정성은 추가의 센서와 액츄에이터에 기초한 필드 위치용 추가의 제어 루프를 도입함으로써 달성될 수 있다.

오브젝트 필드 조명의 조명 파라미터에 영향을 주는 다이어프램 배열의 핑거 다이어프램을 향한 사용 방사 빔의 최대 변위를 가능하게 하는 조명 보정 장치는, 오브젝트 필드 조명의 안정성을 추가적으로 증가시킨다. 조명 보정 장치는 핑거 다이어프램을 향해 사용 방사빔의 에지에 대해 오브젝트의 투영 노광 동안 8㎛의 최대 변위를 바람직하게 확실하게 한다. 특히, EUV 광에 대해 반사성의 레티클이 사용될 때, 다이어프램 배열의 상대적인 위치는 본 발명에 따라서 구현되는 것같이, 레티클 근방에 배열되는 오브젝트 필드 조명의 세기 분포를 보정하는데 특히 매우 효과적이고, 이러한 다이어프램 배열이 일측으로부터만 사용 방사빔으로 침투할 수 있기 때문에, 이러한 다이어프램 배열에 대한 사용 방사빔의 변위는 세기의 변화의 자기-보상을 가져 오지 않는다.

조명 파라미터가 액츄에이터의 구동 변위까지 검출기에 의해 조명 실제 값의 획득으로부터 5ms의 영역에서 시정수를 이용하여 보정되도록, 사용 광빔과 다이어프램 배열 사이의 상대 변위가 시정수를 이용하여 보정될 수 있고, 오브젝트의 조명 동안 보정이 만족한 동작을 얻는 것을 확실하게 한다.

액츄에이터가 적어도 하나의 EUV 보정 미러의 변위에 영향을 줌으로써, EUV 사용 방사 빔과 다이어프램 배열 사이의 상대 위치의 변동을 가져오는 형태의 조명 보정 장치의 설계는, 오브젝트에 대한 오브젝트 필드의 및/또는 다이어프램 배열에 대한 사용 방사빔의 상대 위치의 효율적인 보정을 허용한다. 보정 미러가 구동되어 6의 자유도까지 변위될 수 있다.

적어도 하나의 조정 광원, 특히 조정 레이저는, 그 조정 방사빔이 사용 방사빔의 경로와 일치하거나 거기에 근접한 경로로 안내되는 레이저 방사용 검출기와 함께, 조명 보정 장치의 적어도 하나의 검출기는 적어도 하나의 조정 방사 빔을 감지하도록 설계되어, 조명 파라미터의 검출용 사용 광의 수반되는 손실없이 다이어프램 배열에 관해 사용 방사 빔 또는 오브젝트에 관한 오브젝트 필드의 안정화를 가능하게 한다.

사용 방사 빔을 보유하고 사용 방사 빔의 파장과 다른 광 파장을 감지하게 설계된 검출기에는 그에 따른 장점이 있다. 이들 파장은 간섭을 검출하고 조명 파라미터를 최적화하기 위해 유익하게 사용될 수 있다.

피에조 액츄에이터 또는 로렌츠 액츄에이터는 보정 미러의 매우 정확한 변위를 허용한다. 다른 유형의 액츄에이터가 또한 사용될 수 있다. 로렌츠 액츄에이터는 예를 들면 US 7 145 269 B2로부터 알려져 있다.

EUV 보정 미러는 원주 방향으로 분포되도록 배열되는 3개의 액츄에이터를 갖고, 이를 통해 EUV 보정 미러는 그 광학 면에 직교하는 축 주위를 피봇할 수 있으며, 특히 오브젝트 면에 직교하는 축 주위로 오브젝트 필드의 위치의 회전을 허용한다. 이것은 정확한 보정 작업을 위해 사용될 수 있다.

압전 활성 재료로 만들어진 복수의 적층된 개별 플레이트를 갖는 피에조 액츄에이터는 압전 취득가능 변위 진폭의 확대를 가져 온다.

적어도 2의 자유도로 구동됨으로써 변위될 수 있는 2개의 보정 미러는 한편으로 오브젝트 필드 조명의 세기 분포 및 다른 한편으로 오브젝트 필드 조명의 각도 분포의 사실상 독립적인 보정을 가능하게 한다.

조명 각도를 프리셋하도록 동작하는 조명 광학 기기의 퓨필 패싯 미러와 조명 세기 프리셋 장치 및 조명 각도 프리셋 장치의 하류에 배열되고 오브젝트 필드의 상류에 배열되는 EUV 미러는 조명 파라미터를 보정하는 보정 미러로서 특히 적합한 것이 증명되었다.

공간 해상도를 측정하고 측정 광빔의 적어도 하나의 섹션을 획득하는 검출기는, 측정 광빔을 감지하여 획득하는 것을 가능하게 한다. 측정 광빔은 사용 방사빔 또는 그외에 조정 레이저 빔 또는 사용 광을 보유한 광의 적어도 일 부분일 수 있다.

상호 켤레가 아닌 면에 모두 배열된 2개의 검출기의 측정 결과는 한편으로 오브젝트 필드 조명의 세기 분포 및 다른 한편으로 오브젝트 필드 조명의 각도 분포를 특징짓는 독립적인 조명 파라미터를 얻을 수 있다.

사용 방사 빔을 바라보는 핑거 다이어프램의 끝에 배열된 적어도 하나의 검출기를 이용한 검출은, 조명 파라미터에 영향을 주는, 핑거 다이어프램을 갖는 다이어프램 배열의 효과적인 보정을 가능하게 한다. 바람직한 설계에서, 검출기는 핑거 다이어프램에 완전히 삽입된 상태에서 사용 방사 빔을 완전히 덮을 수 있는 방식으로 핑거 다이어프램의 끝에서 연장된 설계일 수 있다. 사용 방사빔의 완전한 측정이 이 위치에서 가능하다.

필드 위치 검출기의 형태의 검출기, 특히 사용 방사 빔(3)의, 변위 방향(y)을 가로지르는(x) 에지측 섹션을, 변위 방향(y)에 평행한 사용 방사 빔(3)의 전체 범위에 따라서 공간 해상도로 얻는 방식으로 설계되는 검출기는, 에지 측의 오브젝트 필드 조명의 위치를 감지하여 판정을 허용한다.

열 검출기는 비싸지 않다.

지지 프레임상의 공통 홀더는 오브젝트를 향한 오브젝트 필드 또는 조명 보정 장치의 광학 구성 요소를 향한 사용 방사 빔의 원하지 않는 최대 상대 변위를 본질적으로 감소시킨다. 조명 시스템의 지지 프레임은, 특히, 투영 노광 머신의 동작과 연관되어 구축될 수 있는 지지 프레임의 자연 주파수가 특히 진동에 대해 잘 감쇠하도록 설계된다.

공통 지지 프레임 상에 조명 광학 기기와 광원을 단단하게 고정하는 것에 대한 대안으로서, 적어도 2의 자유도로 구동됨으로써 하류의 조명 광학 기기에 대해 광원이 또한 변위될 수 있다. 하류의 조명 광학 기기에 대한 광원의 변위의 효과는 조명 보정 기기의 변위가능한 광학 구성소자의 효과에 대응할 수 있다.

광원의 평가 장치와 제어 장치 사이의 신호 접속은 조명 보정 장치에 의한 조명 광학기기의 보정시 광원의 파라미터의 보정을 고려하는 것을 가능하게 한다. 특히, 광원의 빔 방향에서, 제어 장치를 통해 검출된 변화, 또는 사용 방사 빔에서 총 에너지 또는 에너지 분포의 변화를 고려하는 것이 가능하다.

본 발명의 조명 시스템을 포함하는 투영 노광 머신의 장점은 조명 시스템 및 조명 광학 기기를 참조하여 위에 설명된 것에 대응한다.

본 발명의 보기의 실시예가 도면을 이용하여 아래에 상세하게 설명된다.

도 1은 마이크로리소그래피용 투영 노광 머신의 조명 광학 기기에 관한, 메리디오널 부분의 개략도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 따른 투영 노광 머신의 조명 광학 기기의 필드 패싯 미러의 패싯 배열의 도면을 나타낸다.
도 3은 도 1에 따른 투영 노광 머신용 조명 광학 기기의 퓨필 패싯 미러의 패싯 배열의 도면을 나타낸다.
도 4는 레티클 면의 영역에서 도 1의 확대된 상세를 나타낸다.
도 5는 도 4의 V방향에서 본, 도 1에 따른 투영 노광 머신의 필드 세기 프리셋 장치의 도면을 나타낸다.
도 6은 메리디오널 부분에서, 도 1에 따른 조정 레이저를 갖는 투영 노광 머신용 조명 광학 기기의 또 다른 설계를 나타낸다.
도 7은 메리디오널 부분에서, 도 1에 따른, 소스에 의해 방사된 광에 대한 검출기를 갖는 투영 노광 머신용 조명 광학 기기의 또 다른 설계를 나타낸다.
도 8은 액츄에이터를 이용하여 2개의 각도 및 높이에서 변위될 수 있는 도 7에 따른 조명 광학 기기의 미러를 사시도로 나타낸다.
도 9는 2개의 위치 및 회전 각도에서 액츄에이터에 의해 변위될 수 있는 도 7에 따른 조명 광학 기기의 미러의 또 다른 설계를 나타낸다.
도 10은 에지 측에 필드 위치 검출기를 갖는 필드 세기 프리셋 장치의 또 다른 설계를 나타낸다.

도 1에 개략적으로 도시된 마이크로리소그래피용 투영 노광 머신(1)은 마이크로구조 또는 나노구조의 전자 반도체 구성 소자를 제조하도록 동작한다. 광원(2)은 5 nm 및 40 nm 사이, 예를 들면, 특히 5 nm 및 30 nm 사이의 파장 영역에서 EUV 방사를 방출한다. EUV 방사와 관련하여, "방사" 및 "광"은 본 명세서에서 동일한 뜻으로 사용된다. 사용 방사 빔 또는 사용 광 빔(3)이 투영 노광 머신(1)의 내부를 조명하고 촬상할 목적으로 사용된다. 광원(2)의 하류에서, 사용 방사 빔(3)은, 예를 들면 종래 기술에서 알려진 멀티쉘 설계를 갖는 네스트된 콜렉터(nested collector)일 수 있는 콜렉터(4)를 우선 가로지른다. 콜렉터(4)의 하류에서, 사용 방사 빔(3)은 중간 초점면(5)을 우선 가로지르며, 이것은 원하지 않는 방사 구성 소자 또는 입자 구성 소자로부터 사용 방사 빔(3)을 분리하기 위해 사용될 수 있다. 중간 초점 면(5)을 가로지른 후, 사용 방사 빔(3)은 필드 패싯 미러(6)에 우선 부딪친다. 필드 패싯 미러(6)의 설계가 도 2에 도시된다.

위치 관계 설명을 용이하게 하기 위해, xyz-좌표 시스템이 도면에 각각 그려져 있다. 도 1에서 x축은 도면의 평면과 직교하며 이 면을 향하는 방향이다. 도 1에서, y축은 좌측을 향한다. 도 1에서, z축은 상방을 향한다.

도 2는 예를 들면 필드 패싯 미러(6)의 필드 패싯(7)의 패싯 배열을 나타낸다. 필드 패싯(7)은 직사각형이고, 각각 동일한 x/y 애스팩트 비를 갖는다. 또한, 직사각형 필드 패싯(7) 대신에 곡선의 필드 패싯을 사용할 수 있다. 필드 패싯(7)은 필드 패싯 미러(6)의 반사면을 구성하고, 예에서 각각 6개의 필드 패싯 그룹(8)을 갖는 4개의 칼럼으로 그룹화된다. 필드 패싯 그룹(8)은 규칙상 7개의 필드 패싯(7)을 각각 갖는다. 2개의 중간 필드 패싯 칼럼의 2개의 에지면 필드 패싯 그룹(8)은 각각 4개의 추가 필드 패싯(7)을 가지므로 이들 필드 패싯 그룹(8)은 총 11개의 필드 패싯(7)을 갖는다. 2개의 중간 패싯 칼럼 사이 및 제3 및 제4 패싯 그룹 로우 사이에, 패싯 미러(6)의 패싯 배열은, 콜렉터(4)의 스포크를 지지함으로써 필드 패싯 미러(6)가 셰이딩된 사이의 공간(9)를 갖는다.

필드 패싯 미러(6)에서 반사후, 개별 필드 패싯(7)에 할당되어 레이 콘으로 나뉘어진 사용 방사 빔(3)은 퓨필 패싯 미러(10)에 부딪친다.

도 3은 퓨필 패싯 미러(10)의 둥근 퓨필 패싯(11)의 일 예의 패싯 배열을 나타낸다. 퓨필 패싯(11)은 하나가 다른 것 안에 위치하는 패싯 링에서 중심(11a) 주위에 배열된다. 하나의 필드 패싯(7)에 의해 반사되는 사용 방사 빔(3)의 각각의 레이 콘이 퓨필 패싯(11)에 할당되므로, 각각의 경우에 하나의 필드 패싯(7)과 하나의 퓨필 패싯(11)을 갖는 쌍은 사용 방사 빔(3)의 연관된 레이 콘에 대해 빔 안내 채널을 구성한다. 필드 패싯(7)으로의 퓨필 패싯(11)의 채널-방향 할당은 투영 노광 머신(1)에 의한 원하는 조명에 독립적으로 행해진다. 특정 퓨필 패싯(11)을 구동하도록, 즉, 특정 빔 안내 채널을 미리 설정하기 위해, 필드 패싯 미러(7)는 한편으로는 x-축 주위, 또한 다른 한편으로는 y-축 주위로 개별적으로 틸트된다.

필드 패싯(7)은 3개의 EUV 미러(12, 13, 14)로 구성되는 다운스트림 전송 광학 기기(15)와 퓨필 패싯 미러(10)를 통해 투영 노광 머신(1)의 필드 면(16)에 촬상된다. EUV 미러(14)는 경사 입사 미러로서 설계된다.

레티클(18)이 배열된 레티클 면(17)은 z-방향으로 대략 5mm ~ 20mm의 공간으로 필드면(16)의 하류에 놓여진다. 레티클(18)은 홀딩 장치(18a)에 의해 보유된다. 사용 방사 빔(3)은 레티클(18)에 의해 반사된다. 사용 방사 빔(3)에 의해 조명되는 레티클(18)의 영역은 투영 노광 머신(1)의 하류의 투영 광학 기기(20)의 광학 필드와 일치하는 영역이다.

그래서, 투영 노광 머신(1)에서 필드 패싯(7)이 전송 광학 기기(15)에 의해 패싯 이미지에 촬상되는 필드면(16)과, 투영 광학 기기(20)의 오브젝트 면을 동시에 구성하는 레티클 면(17)은 일치하지 않는다. 또는, 투영 노광 머신(1)를 설계할 수 있으므로 필드 면(16)은 레티클 면(17)과 일치하지 않는다.

사용 방사 빔(3)을 안내하고 형상을 만드는 구성 요소(4, 6, 10, 12, 13, 14)를 통해, 광원(2)은 오브젝트 필드(19)에 대해 프리셋 조명 세기 분포와 프리셋 조명 각도 분포를 갖는 연장된 조명을 생성한다. 세기 분포와 각도 분포에 할당된 광학 파라미터는, 아래에 도시되는 검출기를 이용하여 레티클(18) 다음에 측정될 수 있다. 원하는 조명으로의 오브젝트 필드(19)의 실제 조명의 적응이 이로써 가능하다. 레티클(18)에 의해 반사되고 회절된 방사는 하류의 투명 광학 기기(20)에 대해 오브젝트를 규정한다.

투영 광학 기기(20)는 이미지 면(22)의 이미지 필드(21)의 레티클 면(17)에 오브젝트 필드(19)를 촬상한다. 투영 노광 동안 투영 노광 머신(1)을 이용하여 노광되는 감광층을 갖는 웨이퍼(23)가 이 이미지면(22)에 배열된다. 웨이퍼(23)는 홀딩 장치(23a)에 의해 지지된다. 투영 노광 동안, 레티클(18)과 웨이퍼(23) 모두의 홀딩 장치(18a, 23a)가 y-방향으로 동기화된 방식으로 변위되며, 특히 동기화된 방식으로 스캐닝된다. 투영 노광 머신(1)은 이 경우 스캐너로서 설계된다. 그러므로, y-방향은 또한 스캐닝 방향 또는 오브젝트 변위 방향으로서 표시된다.

필드 세기 프리셋 장치(24)는 필드 면(16)에 배열된다. 필드 세기 프리셋 장치(24)는 예를 들면 오브젝트 필드(19)의 조명의 세기 분포를 보정하는 투영 노광 머신(1)의 조명 보정 장치의 예이다. 필드 세기 프리셋 장치(24)는 스캔-통합되는, 즉, y-방향으로 통합되는 오브젝트 필드(19)에 걸쳐서 세기 분포를 설정하도록 기능한다. 필드 세기 프리셋 장치(24)는 제어 장치(25)에 의해 구동된다.

전송 광학 기기(15)의 필드 패싯 미러(6), 퓨필 패싯 미러(10), 미러(12 ~ 15)와 필드 세기 프리셋 장치(24)는 투영 노광 머신(1)의 조명 광학 기기(26)의 구성 요소이다. 필드 패싯 미러(6)는 조명 광학 기기(26)의 조명 세기 프리셋 장치를 구성한다. 퓨필 패싯 미러(10)는 조명 광학 기기(26)의 조명 각도 프리셋 장치를 구성한다.

필드 면(16)이 레티클 면(17)과 일치하도록 조명 광학 기기(26)가 투영 광학기기(20)에 대해 정렬되는 경우에, 필드 세기 프리셋 장치(24)는 필드 면(16)에 배열되지 않지만, 대략 5mm ~ 대략 20 mm 정도 상기 필드면 앞에 배열된다. 이 경우, 오브젝트 필드(19)의 조명의 세기 분포의 보정에 추가하여 필드 세기 프리셋 장치(24)는 오브젝트 필드(19)의 각도 분포를 특정 정도 보정하는 기능을 한다.

도 4 및 5는 필드 세기 프리셋 장치(24)를 더 상세히 나타낸다. 필드 세기 프리셋 장치(24)는 서로 다음에 배열된 복수의 핑거형 개별 다이어프램(27)을 갖는다. 설계의 경우에, 도 4 및 5에 따르면, 각각 4mm의 폭을 갖는 총 26개의 개별 다이어프램(27)이 존재한다. 이들중 11개의 개별 다이어프램(27)만이 도 5에 도시된다. 개별 다이어프램(27)은 서로 직접 근접하며 또한 부분적으로 중첩하는 방식으로 배열된다. 부분 중첩의 경우에, 개별 다이어프램(27) 중 인접하는 것은 서로 가능한 가깝게 인접하고, 사용 방사 빔(3)의 빔 방향에 수직하는 면에 존재한다.

모든 개별 다이어프램(27)이 하나 및 동일한 면으로부터, 사용 방사 빔(3)으로 삽입된다. 제어 장치(25)는 서로 독립적인 방식으로 y-방향으로 프리셋 위치에 개별 다이어프램(27)을 설정하도록 사용될 수 있다. 특정 필드 높이, 즉, 특정 x-위치에 기초하여, 레티클(18) 상의 오브젝트 포인트가 레티클 변위(y-방향으로의 이 오브젝트 포인트의 스캔 경로) 동안 오브젝트 필드(19)를 통과해서, 이 오브젝트 포인트가 갖는 통합된 사용 방사 세기가 각각의 개별 다이어프램(27)의 y-위치에 의해 결정된다. 개별 다이어프램(27)의 상대적인 y-위치의 프리세팅을 통해서 레티클(18)을 조명하는 사용 방사 세기의 균질화 또는 프리셋 분포를 이러한 방식으로 얻을 수 있다. 필드 세기 프리셋 장치(24)는 그 목표 파라미터, 즉, 가능한 한 균일한 오브젝트 필드(19)의 조명의 세기 분포로 인해서 "UNICOM"(Uniformity Correction Module)으로 칭해진다.

드라이브(29)를 통해 구동된 검출기(28)가 필드 세기 프리셋 장치(24)와 레티클(18) 사이의 사용 방사 빔(3)의 빔 경로에 삽입될 수 있다. 그래서, 사용 방사 빔(3)은 투영 노광 머신(1)의 노광 포즈 시에 측정될 수 있다. 검출기(28)는 공간 해상도로 측정하는 검출기, 예를 들면, 적절한 부착 소자, 예를 들면, 섬광판을 이용하여 사용 방사 빔(3)을 감지한다고 여겨지는 CCD 칩일 수 있다.

검출기(28)는 신호선(30)을 통해 평가 장치(31)에 시그널링 목적으로 연결된다. 평가 장치(31)는 검출기 데이터를 평가하는 역할을 한다.

EUV 미러(13)는 액츄에이터(32)에 기계적으로 연결된다. 액츄에이터(32)는 모두 6의 자유도, 즉, 3의 변위 자유도와 3의 틸팅 자유도로 미러를 변위하기 위해 사용될 수 있다. 액츄에이터(32)는 도 1에 부분적으로 표시된 신호선(33)을 통해 평가 장치에 시그널링 목적으로 연결된다.

조명 광학 기기(26)의 모든 단단한 소자는, 도 1에 개략적으로만 나타낸 지지 프레임(34) 위에 열적 및/또는 기계적 드리프트에 대해서 고정밀하고 단단하게 고정된다. 또한, 지지 프레임(34)의 부분은 필드 세기 프리셋 장치(34)의 개별 다이어프램(27)이 적절한 정밀도를 갖는 단단한 안내 구성 소자(35)(도 4와 비교)이다. 이 매우 정밀한 안내의 결과, 사용 방사 빔(3)을 향하는 y-방향으로 최대 8㎛의 핑거 다이어프램(27)의 최대 변위는, 레티클(18)의 조명의 기간 동안 확실해진다. 이로 인해, 필드 세기 프리셋 장치(24)를 이용하여 설정된 오브젝트 필드(19)의 조명의 세기 분포가 최대 0.1% 변동한다.

레티클(18)은 도 4에 표시된 홀딩 장치(18a)에 의해 유지되고, 레티클 변위 동안 레티클 안내 구성 소자에 대해서 안내된다. 레티클 안내 구성 소자(37)는 지지 프레임(34)의 유사한 부분이고, 열적 및 기계적 드리프트에 대해 높은 정밀도로 고정된다.

레티클 안내 구성 소자(37)가 안내되는 정밀도는, 원하는 위치로부터 레티클의 실제 위치에서의 편향이 레티클(18)의 노광 동안 최대 2.8 nm이도록 한다.

지지 프레임(34)은, 특히, 레티클(18)의 노광 기간에 대응하는 진동 주파수로부터 분리되도록 설계되고, 그러므로, 지지 프레임(34)의 공명이 이러한 자연 주파수의 범위에서 발생할 수 없다.

도 6은 도 1에 따른 투영 노광 머신(1)에서 사용될 수 있는 조명 광학 기기의 또 다른 설계를 나타낸다. 도 1 ~ 5를 참조하여 상기 이미 설명된 것에 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 붙이고, 상세히 다시 설명하지 않는다.

사용 방사 빔(3)이 도 6에 매우 개략적으로 도시된다. 미러(6, 10, 12 ~ 14)가 반사 광학 면의 형상에 대해 또한 매우 개략적으로 도시된다.

조정 레이저 유닛(42)의 3개의 조정 레이저(39 ~ 41)가 중간 초점 면(5)의 영역에 배열되어 있다. 조정 레이저(39 ~ 41)의 조정 방사 빔(43, 44, 45)은, 사용 광 방사 빔(3)이 조명 광학 기기(38)의 미러(6, 10, 12, 13, 14)를 통해 3개의 조정 방사 빔(43 ~ 45) 사이에서 진행하도록 사용 광 방사 빔(3)의 광로에 근접하여 진행한다. 미러(14)에서의 반사 후 조정 방사 빔(43)은 공간 해상도로 3개의 할당된 검출기에 닿으며, 그 하나의 검출기(46)가 예를 통해 도 6에 도시되어 있다. 이들 검출기는 지지 프레임(34)에 단단하게 연결되어 있다. 사용 방사 빔(3)의 위치는, 조명 광학 기기의 미러(6, 10, 12 ~ 14)에서의 반사 후 3개의 조정 방사 빔(43 ~ 45)의 위치로부터 추론될 수 있다. 여기에서 DE 10 2005 062 038 A1에 서술되어 있는 것과 비교가능한 측정 방법을 사용할 수 있다.

상세하게 나타내지 않은 방법으로 시그널링 목적으로 평가 장치에 연결되는 검출기(46)의 측정 결과에 기초하여, 이번에 액츄에이터는 사용 방사 빔(3)의 광로를 보정하도록 6의 자유도 내에서 미러(13)를 변위시키도록 구동된다.

한편으로 필드 세기 프리셋 장치(24)에 대해 사용 방사 빔(3)의 상대 변위 및 다른 한편으로 레티클(18)에 관해서 사용 방사 빔(3)에 의해 프리셋 허용오차가 초과되지 않는 것이 이와 같은 방식으로 보장된다. 오브젝트, 즉, 레티클(18)의 연속 조명 동안 이 최대 변위가 보장되어야 한다. 조명에서 포즈 동안, 예를 들면, 레티클(18)상의 다양한 구성의 부분의 개별 조명 사이에서 더 큰 변위가 허용 가능하다.

도 6에 도시된 것같이, 하나 이상의 조정 방사 빔의 대신으로서, 조정 목적을 위해, 조정 방사 빔에 따라서, 사용 방사 빔(3)을 보유하고, 투영 노광에서 사용되지 않고, 사용 광 파장과 다른 광 파장을 사용하는 것이 또한 가능하다. EUV 사용 방사 빔을 생성하기 위해 예를 들면, 펌프 광 또는 펌프 방사 파장이 여기에 연관될 수 있다. 펌프 광은 예를 들면 10㎛의 파장을 가질 수 있다. 또한 보유된 이 광은, 도 6과 관련하여 조정 방사 빔(43 ~ 45) 위에 할당된 동일한 트랙 위를 진행할 수 있다.

도 7은 투영 노광 머신(1)에서 사용하기 위한 조명 광학 기기(47)의 또 다른 설계를 도시한다. 도 1 ~ 6을 참조하여 상기 이미 설명되어 있는 것에 대응하는 구성 요소는 동일한 부호를 붙이므로 상세하게 다시 설명하지 않는다.

사용 방사에 부분적으로 투명한 미러 형태의 디커플링 소자(48)가 EUV 미러(14)의 하류에 사용 방사 빔(3)의 빔 경로에서 레티클 면(17)의 상류에 배열된다.

디커플링 소자(48)에 의해 반사된 디커플링된 빔(49)은, 디커플링 소자(48)의 하류에서 사용 방사 빔(3)에 대한 그 세기 분포 및 빔 각도 분포에 대해서 정확히 일치한다. 디커플링된 빔(49)은 필드 방향 센서인 검출기(50)에 의해 공간 해상도로 측정된다. 필드 방향 센서(50)는, 도 7에 점선으로 도시된 원하는 빔 방향(52)으로부터, 레티클 면(17)의 영역에서, 도 7에 연속선으로 도시된 사용 방사 빔(3)의 실제 빔 방향의 편향을 검출하기 위해 사용될 수 있다.

사용 방사 빔(3)의 빔 경로에서 디커플링 소자(48)의 하류에, 공간해상도로 검출하고 필드 위치 센서인 검출기(53)가 또한 배열된다. 도 4에 따른 설계의 검출기(28)와 같이, 검출기(53)가 투영 노광 머신(1)의 노광 포즈에서 사용 방사 빔(3)의 빔 경로에 삽입될 수 있다. 도 7에 점선으로 도시된 원하는 필드 위치(54)로부터, 도 7에 연속선으로 도시된 오브젝트 필드(19)의 실제 위치의 편향이 검출기(53)에 의해 검출된다.

디커플링 소자(48)의 개선은 검출기(50, 53)에 의해 사용된 파장에 의존한다. 디커플링 소자는 예를 들면, 사용 방사 빔(3)의 단면과 비교하여 매우 작고, 사용 방사 빔(3)의 작은 부분 만을 분리하는 미러일 수 있다. 검출기(50, 53)에 의해 사용되는 다른 파장에서, 디커플링 소자(48)는, 필드 방향 센서(50)의 사용 파장에 대해 반사되고, 필드 위치 센서(53)의 사용 파장에 대해 투과되는 코팅을 갖는 미러일 수 있다. 특히, 디커플링 소자(48)는 검출기(50, 53)의 사용 파장을 참조하여 50-50 빔 스플리터일 수 있다. 상기 빔 스플리터는, 필드 위치 센서(53)에 의해 사용되는 사용 방사 빔(3)의 전체 구성 요소를 포함할 수 있다.

2개의 검출기(50, 53)는 상호 광학적으로 켤레가 아닌 광학적 조명 기하학적 형상의 면 위에 배열된다. 예를 들면, 이와 같이, 한편으로 오브젝트 필드(19)의 위치의 변화를 추출하고, 한편으로 2개의 검출기(50, 53)의 측정 결과의 선형 조합을 통해서, 사용 빔(3)의 방향의 변화를 추출하는 것이 가능하다.

검출기(50, 53)는 신호 라인(55, 56)을 통해 평가 장치(31)의 평가 시스템(57)에 시그널링 목적으로 연결된다. 드라이브 전자기기(58)는 또한 도 7에 따른 설계의 평가 장치(31)에 속한다. 드라이브 전자기기(58)는 신호 라인(59, 60, 60a)을 통해서 액츄에이터(61, 62, 62a)에 시그널링 목적으로 연결된다. 액츄에이터(61)는 필드 패싯 미러(6)에 기계적으로 연결된다. 액츄에이터(62)는 미러(13)에 기계적으로 연결된다. 미러(10, 13, 16)는 액츄에이터(61, 62, 62a)를 통해 6의 자유도 내에서 각각 변위될 수 있다. 이것은 도 7에 이중 화살표로 미러(6, 10, 13) 다음에 개략적으로 도시되며, 틸팅 자유도를 도시하도록 의도된다.

모두 6의 자유도에 대해서 액츄에이터(32 또는 61, 62, 62a)를 통한 미러의 조정은 의무적인 것은 아니다. 액츄에이터에 의해 변위될 수 있는 미러는 보다 소수의 자유도, 예를 들면, 1의 자유도, 2의 자유도, 3의 자유도, 4의 자유도, 5의 자유도 만큼 변위될 수 있다.

사용 방사 빔(3)을 정확히 조정할 목적을 위해서는 3개의 미러(6, 10, 13) 중 정확히 2개가 액츄에이터에 의해 변위될 수 있으면 충분하다. 그러므로, 미러(6, 10) 또는 미러(6, 13) 또는 미러(10, 13)가 액츄에이터에 의해 조정될 수 있을 때 사용 방사 빔(3)의 정확한 조정이 달성될 수 있다.

도 8은 미러(13)를 3의 자유도로 변위시키기 위한 액츄에이터(62)의 예를 나타낸다. 액츄에이터(62)는 지지 프레임(34)에 단단하게 연결된 프레임 판(63)을 포함한다. 미러 실장 판(65)은 미러(13)의 원주 표면 근방에 분포되어 배열된 모두 3의 압전기 액츄에이터(64)를 통해 프레임 판(63) 위에 지지된다. 여기서, 힘의 작용점(66)이 각각의 압전기 액츄에이터(64)에 할당된다. 미러(13)는 미러 실장 판(65)에 단단하게 유지된다.

액츄에이터(62)는 2의 자유도로 미러(13)를 틸트하기 위해 사용될 수 있으며, 모두 3개의 압전기 액츄에이터(64)가 동일한 방식으로 동시에 구동될 때 그 광학 면에 수직하게 미러를 이동시키도록, 즉, 3의 자유도로 변위시키도록 사용될 수 있다.

도 9는 액츄에이터(61)의 일부의 보기의 실시예를 도시하며, 액츄에이터에 의해 필드 패싯 미러(6)가 필드 패싯 미러(6)의 광학 면에 수직인 중심 축(67) 주위로 회전할 수 있다. 그 위에 필드 패싯 미러(6)가 도시되지 않은 방식으로 단단하게 유지되는 미러 실장 판(68)은, 원주 방향으로 미러 실장 판(68) 주위에 분포되어 배열되는 3개의 힘의 실장점(69), 및 힘의 실장점(69)에 각각 할당된 압전기 액츄에이터(70)를 통해, 지지 프레임(34)에 단단하게 연결된, 프레임 블록(71) 위에서 지지된다. 또한, 압전기 액츄에이터(70)와 힘의 작용점(62) 사이에, 중심 축(67) 주위로 미러 실장 판(68)의 절대 조정 위치에 의존하여 압전기 액츄에이터(70)와 힘의 작용점(62) 사이의 허용 오차의 보상을 확실하게 하는 솔리드 조인트(72)가 각각 배열된다.

보정 목적을 위한 z-축 주위의 필드의 회전은 도 9에 도시된 액츄에이터(61)의 일부에 의해 영향을 받는다.

압전기 액츄에이터(64, 70)의 하나는 압전기 활성 물질로 만들어진 복수의 적층된 개별 판으로 이루어진 스택을 각각 가질 수 있으며, 압전기 액츄에이터(64, 70)를 통해 실현가능한 조정 크기를 확대하도록 한다. 로렌츠 액츄에이터가 압전기 액츄에이터(64, 70) 대신에 사용될 수 있다. 이러한 액츄에이터는 예를 들면, US 7 154 269 B2에서 공지되어 있다.

도 10은 필드 세기 프리셋 장치(24) 대신에 사용될 수 있는 필드 세기 프리셋 장치(73)의 또 다른 설계를 나타낸다.

그 중 몇 개의 대표적인 개별 다이어프램(74)만이 도 10에 도시되어 있는 필드 세기 프리셋 장치(73)의 개별 다이어프램(74)은, 사용 방사 빔(3)을 마주보는 그 끝에서, 사용 방사 또는 조정 방사 또는 그렇지 않으면 사용 광을 또한 보유한 방사를 감지하는 측정 섹션(75 또는 76)을 갖는다. 여기서 개별 다이어프램(74)의 2개의 설계가 가능하다. 도 10의 좌측에 도시된 4개의 개별 다이어프램의 경우에, 측정 섹션(75)은 비교적 짧고, 각각의 개별 다이어프램(74)의 자유단 섹션을 구성한다. 도 10의 우측에 도시된 3개의 개별 다이어프램의 경우에, 측정 섹션(76)은 스캐닝 방향 y에 따른 사용 방사 빔(3)의 연관된 치수보다 길다. 도 10은 사용 방사 빔(3)으로 완전히 이동된 위치에 측정 섹션(76)이 있는 개별 다이어프램(74)을 나타내며, 측정 섹션(76)은 개별 다이어프램(7)에 각각 할당된 x-섹션에서 사용 방사 빔(3)을 완전히 검출한다.

개별 다이어프램(74)의 측정 섹션(75, 76)이 시그널링 목적으로 평가 장치(31)(도 10에 비도시)에 신호 선(79)을 통해 연결되며, 하나의 신호선이 도 10에 도시된다.

측정 섹션(75)을 갖는 개별 다이어프램(74)이, 오브젝트 필드(19)의 세기 분포를 균질화하도록 동작하는 상대 위치에 도시되며, 개별 다이어프램(74) 및 측정 섹션(75)은 상이한 양만큼 사용 방사 빔(3)으로 이동한다. 측정 섹션(75)이 각각의 측정 섹션(75)에 의해 흡수되고, 사용된 광의 복사 에너지와 상관되는 복사 에너지를 측정하기 위해 사용된다.

측정 섹션(75, 76)은 측정 섹션(75, 76)에 영향을 주는 방사의 통합된 흡수 에너지를 공간 해상도없이 측정할 수 있는 열 검출기일 수 있다. 측정 섹션(75, 76)은 공간 해상도로 측정하는 검출기로서 설계될 수도 있다.

스캔 방향 y에 직교하는 방식으로 사용 방사 빔(3)의 양 끝에 그리고 필드 세기 프리셋 장치(73)의 레벨에, 사용 방사 빔(3)의 위치 및 오브젝트 필드의 위치 즉, 실제 오브젝트 필드 위치를 측정하기 위해 2개의 검출기(77, 78)가 존재한다. 검출기(77, 78)는 공간 해상도로 측정하고, 사용 광, 또는 조정 광 또는 사용 광을 보유한 광을 감지하는 CCD 검출기이다.

한편, 사용 방사 빔(3)의 위치를 판정하고, 한편, 사용 방사 빔(3)에 의해 오브젝트 필드(19)의 조명의 세기 분포를 보정하기 위해 필드 세기 프리셋 장치(73)가 사용될 수 있다. 투영 노광 머신(1)의 조명 포즈시 완전히 이동하였을 때 검출기(77, 78)의 측정 결과 및 선택적으로 측정 부분(76)의 측정의 결과가 위치 판정을 위해 사용된다. 측정 섹션(75) 또는 측정 섹션(76)의 안내 영역의 측정 결과가 오브젝트 필드 조명의 세기 분포를 보정하기 위해 사용된다. 측정 섹션(75, 76) 중 하나에서 이 측정 모드에서 검출된 흡수된 에너지가 하강하면, 각각의 개별 다이어프램(74)은 사용 방사 빔(3)의 빔 경로로 또한 삽입되어야 한다. 측정 섹션(75, 76)에서 측정된 전력이 이 측정 모드에서 상승하면, 대응하는 개별 다이어프램(74)이 사용 방사 빔(3)의 빔 경로에서 빠져야 한다.

서술된 검출기에 추가하여, 투영 노광 머신(1)은 광원(2)에 의한 사용 방사 출력의 총 에너지를 측정하기 위해 검출기를 또한 구비한다.

측정 섹션(75, 76)에 의해 측정된 에너지가 모든 측정 섹션(75, 76)에서 하강 또는 상승하는 정도까지, 광원(2)의 총 에너지에 대한 검출기가 광원의 총 에너지의 드리프트 또는 모든 개별 다이어프램(74)에 대해 사용 방사 빔(3)의 변위가 있는지를 비교에 의해 판정하기 위해 사용될 수 있다.

개별 다이어프램(74) 및/또는 검출기(77, 78)에 대해 사용 방사 빔(3)의 위치의 측정된 변화 및 오브젝트 필드(19)의 위치의 대응하는 변화가 미러를 적절히 구동함으로서 보정될 수 있고, 평가 장치(31)의 드라이브 전자 기기(58)에 의해 이 위치를 보정한다.

조명 광학 기기의 도시된 실시예가 오브젝트 필드(19)의 조명의 각도 분포를 보정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 이 목적을 위해 조명 광학 기기(26)가 퓨필 면(80)(도 1과 비교)에, 특정 퓨필 패싯(11)이 구획되고, 조명 각도 분포가 영향을 받을 수 있는 조정가능한 다이어프램 배열을 가지도록 할 수 있다. 이번에 이 다이어프램 배열은 적절한 검출기 측정의 결과의 기능으로서 드라이브 전자 기기(58)에 의해 구동될 수 있다.

조명 광학 기기(26, 38, 또는 47)를 이용하여 조명 파라미터, 즉, 오브젝트 필드 조명의 세기 분포 및 오브젝트 필드 조명의 각도 분포의 보정이 다음과 같이 행해진다: 검출기 또는 측정 부분(28, 46, 50, 53, 75, 76, 77, 78)이 사용 방사 빔(3)의 위치, 및 적절하다면, 그 세기 분포 및 그 조명 각도를 검출하기 위해 사용된다. 검출기 측정 데이터는 평가 장치(31)의 평가 시스템(57)에 의해 평가되고, 드라이브 전자기기(58)에서 액츄에이터(32, 64, 70) 또는 개별 다이어프램(27 또는 74)에 대한 드라이브용 제어 신호로 변환된다. 이들 구성 요소는 오브젝트 필드 조명의 세기 분포 또는 오브젝트 필드 조명의 각도 분포의 조명 파라미터의 실제 값이 프리셋 허용오차 대역 내의 원하는 값에 대응하도록 적절히 구동됨으로써 변위된다. 이 보정은 5 ms의 영역에서 시정수를 이용하여 행해지므로, 스캐닝 노광 동안 보정이 여전히 유효하다

원리상, 필드 세기 프리셋 장치(24, 73)가 필드면(16)과 켤레가 되는 각각의 조명 광학 기기의 필드 면에 배열될 수 있다.

조명 광학 기기(26, 38, 47)의 경우에, 정확히 2개의 보정 미러, 예를 들면, 필드 패싯 미러(6)/퓨필 패싯 미러(10)의 미러 쌍, 필드 패싯 미러(6)/미러(13)의 미러 쌍, 또는 퓨필 패싯 미러(10)/미러(13)의 미러 쌍이 사용될 수 있다. 이러한 변위가능한 미러 쌍은 원리적으로 오브젝트 필드 조명의 세기 분포 및 오브젝트 필드 조명의 각도 분포 모두를 보정할 수 있는 가능성을 제공한다.

평가 장치(31)는 광원(2)에 대한 제어 장치(81)에 시그널링 목적으로 연결될 수 있다(도 1과 비교). 이러한 방식으로, 광원(2)의 제어 장치를 통해 평가 장치(31)에 이용가능하게 만들어진 광원(2)의 파라미터 변화의 보정 동안, 예를 들면, 광원(2)의 액츄에이터의 조작 변수에 기초하여, 또는 광원(2)의 검출기에 의한 검출기 측정에 기초하여, 평가 장치(31)가 또한 고려하는 것이 가능하다.

Claims

EUV 사용 방사 빔(3)을 이용하여 오브젝트 필드(19)의 위치에서 오브젝트(18)를 조명할 목적의 EUV 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기(26; 38; 47)로서,
- 오브젝트 필드 내에서 소정의 세기 분포와 소정의 조명 각도 분포로 오브젝트 필드(19)를 조명하는 조명 세기 프리셋 장치(6)와 조명 각도 프리셋 장치(10); 및
- 다음의 조명 파라미터
-- 오브젝트 필드 조명의 세기 분포, 및
-- 오브젝트 필드 조명의 각도 분포
중 적어도 하나를 보정하는 조명 보정 장치를 포함하고,
상기 조명 보정 장치는,
- 오브젝트 필드 면(17) 또는 그 켤레 면의 영역에 배열되고, 투영 노광 동안 오브젝트(18)가 변위되는 변위 방향(y)을 따라서 변위될 수 있는 복수의 핑거 다이어프램(27; 74)을 갖는 다이어프램 배열(24; 73),
- 오브젝트 필드(19)의 영역에서 EUV 사용 방사 빔(3)의 위치를 측정하는 적어도 하나의 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78),
- 시그널링 목적으로 상기 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78)에 연결되어, 검출기 데이터를 평가하고, 상기 검출기 데이터를 제어 신호로 변환하는 적어도 하나의 평가 장치(31), 및
- 시그널링 목적으로 상기 평가 장치(31)에 연결되어, EUV 사용 방사 빔(3)과 다이어프램 배열(24, 73) 사이의 상대 위치를 변화시키는 적어도 하나의 액츄에이터(32; 61, 62, 62a)를 포함하고,
상기 조명 보정 장치는, 사용 방사 빔(3)의 빔 방향에 직교하는 핑거 다이어프램(27; 74)을 향한 사용 방사 빔(3)의 에지에 대해서 조명 기간 동안 8 ㎛의 최대 변위가 보장되는 방식으로 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1에 있어서,
상기 조명 보정 장치는 액츄에이터(32; 61, 62, 62a)가 다이어프램 배열(24, 73)의 변위에 영향을 줌으로써 EUV 사용 방사 빔(3)과 다이어프램 배열(24, 73) 사이의 상대 위치의 변동을 가져오는 방식으로 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 조명 보정 장치의 적어도 하나의 검출기(75, 76)는 사용 방사 빔(3)을 대향하는 핑거 다이어프램(27; 74)의 끝에 배열되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 3 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 핑거 다이어프램(27; 74)은 서로 인접하고 변위 방향(y)을 가로지르며(x), 변위 방향(y)을 가로지르는(x) 오브젝트 필드 치수 그 전체를 커버하도록 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 보정 장치는, 액츄에이터(32; 61, 62, 62a)가 적어도 하나의 EUV 보정 미러(6; 13; 6, 10; 10, 13)의 변위에 영향을 줌으로써 EUV 사용 방사 빔(3)과 다이어프램 배열(24, 73) 사이의 상대 위치의 변동을 가져오는 방식으로 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 5에 있어서,
상기 EUV 보정 미러(6, 13; 6, 10; 10, 13)는 적어도 2의 자유도로 구동됨으로써 변위될 수 있는, 조명 광학 기기.
청구항 5 또는 6에 있어서,
상기 보정 미러(6, 10, 13)는 적어도 2개의 피에조 액츄에이터(64; 70) 또는 적어도 2개의 로렌츠 액츄에이터를 통해 구동됨으로써 변위될 수 있는, 조명 광학 기기.
청구항 5 ~ 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 EUV 보정 미러(6)는 원주 방향으로 분포되도록 배열되는 3개의 액츄에이터(70)를 갖고, 상기 액츄에이터를 통해 상기 EUV 보정 미러(6)가 그 광학 면에 수직인 축(67) 주위로 피봇될 수 있는, 조명 광학 기기.
청구항 7 또는 8에 있어서,
피에조 액츄에이터(64; 70)는 압전기 활성 재료로 만들어진 복수의 적층된 개별 판을 각각 갖는, 조명 광학 기기.
청구항 4 ~ 9 중 어느 한 항에 있어서,
정확히 2개의 EUV 보정 미러(6, 13; 6, 10; 10, 13)가 적어도 2의 자유도로 구동됨으로써 변위될 수 있는, 조명 광학 기기.
청구항 5 ~ 10 중 어느 한 항에 있어서,
조명 각도를 미리 설정하도록 동작하는 조명 광학 기기의 퓨필 패싯 미러(10)가 EUV 보정 미러로서 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 5 ~ 11 중 어느 한 항에 있어서,
조명 세기 프리셋 장치(6)와 조명 각도 프리셋 장치(10)의 하류에 배열되고, 오브젝트 필드(19)의 상류에 배열되는 EUV 미러(13)가 EUV 보정 미러로서 설계되는, 조명 광학 기기.
EUV 사용 방사 빔(3)을 이용하여 오브젝트 필드(19)를 조명할 목적의 EUV 마이크로리소그래피용 조명 광학 기기(26; 38; 47)로서,
- 오브젝트 필드 내에서 소정의 세기 분포와 소정의 조명 각도 분포로 오브젝트 필드(19)를 조명하는 조명 세기 프리셋 장치(6)와 조명 각도 프리셋 장치(10); 및
- 다음의 조명 파라미터
-- 오브젝트 필드 조명의 세기 분포,
-- 오브젝트 필드 조명의 각도 분포
중 적어도 하나를 보정하는 조명 보정 장치를 포함하고,
상기 조명 보정 장치는,
- 오브젝트 필드(19)의 영역에서 EUV 사용 방사 빔(3)의 위치를 측정하는 적어도 하나의 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78),
- 시그널링 목적으로 상기 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78)에 연결되어, 검출기 데이터를 평가하고, 상기 검출기 데이터를 제어 신호로 변환하는 적어도 하나의 평가 장치(31), 및
- 시그널링 목적으로 상기 평가 장치(31)에 연결되어, 적어도 하나의 EUV 보정 미러(6; 13; 6, 10; 10, 13)를 변위시키고, 오브젝트 필드(19)의 영역에서 EUV 사용 방사 빔(3)의 위치를 변화시키는 적어도 하나의 액츄에이터(32; 61, 62, 62a)를 포함하고,
상기 조명 보정 장치는, 사용 방사 빔(3)의 빔 방향에 수직인 오브젝트 필드(19)의 영역에서 EUV 사용 방사 빔(3)의 에지에 대해서 투영 노광 기간 동안 8 ㎛ 미만의 최대 변위가 보장되는 방식으로 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 보정 장치는, 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78)에 의한 조명 실제 값의 획득으로부터 액츄에이터(32; 61, 62, 62a)의 구동 변위까지 5 ms의 영역에서의 시정수를 이용하여 조명 파라미터가 보정되는 방식으로 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 보정 장치는, 적어도 하나의 조정 광원(39 ~ 41)을 포함하고, 상기 조정 광원의 조정 방사 빔(43 ~ 45)이, 사용 방사 빔(3)의 경로와 일치하거나 또는 거기에 인접한 경로 상에서 안내되고, 상기 조명 보정 장치의 적어도 하나의 검출기(46)는 적어도 하나의 조정 방사 빔(43 ~ 45)을 감지하도록 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 보정 장치의 적어도 하나의 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78)는, 사용 방사 빔(3)과 함께 전해지고, 사용 방사 빔(3)의 파장과 다른 광 파장을 감지하도록 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 보정 장치의 적어도 하나의 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78)는 공간 해상도로 측정하고, 측정 광 빔의 적어도 하나의 섹션을 얻는 검출기로서 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 17 중 어느 한 항에 있어서,
2개의 검출기(50, 53)가 구비되고, 상기 2개의 검출기(50, 53)는 상호 광학적으로 켤레가 아닌 면에 배열되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 18 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 보정 장치의 적어도 하나의 검출기(77, 78)는, 사용 방사 빔(3)의, 변위 방향(y)을 가로지르는(x) 에지측 섹션을, 변위 방향(y)에 평행한 사용 방사 빔(3)의 전체 범위에 따라서 공간 해상도로 얻는 방식으로 설계되는, 조명 광학 기기.
청구항 1 ~ 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 검출기(28; 46; 50, 53; 75, 76, 77, 78)는 열 검출기로서 설계되는, 조명 광학 기기.
- 청구항 1 ~ 20 중 어느 한 항에 기재된 조명 광학 기기; 및
- EUV 광원을 포함하고,
상기 조명 광학 기기와 상기 광원은 공통 지지 프레임에 단단하게 고정되는, 조명 시스템.
청구항 21에 있어서,
상기 조명 보정 장치의 평가 장치(31)는 시그널링 목적으로 상기 광원(2)의 제어 장치(81)에 연결되는, 조명 시스템.
청구항 1 ~ 22 중 어느 한 항에 기재된 조명 시스템을 포함하는 투영 노광 머신.