KR20120003914A - 이미징 광학소자 및 이러한 타입의 이미징 광학소자를 가진 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 - Google Patents

이미징 광학소자 및 이러한 타입의 이미징 광학소자를 가진 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 Download PDF

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KR20120003914A
KR20120003914A KR1020117025528A KR20117025528A KR20120003914A KR 20120003914 A KR20120003914 A KR 20120003914A KR 1020117025528 A KR1020117025528 A KR 1020117025528A KR 20117025528 A KR20117025528 A KR 20117025528A KR 20120003914 A KR20120003914 A KR 20120003914A
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pupil plane
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요하네스 젤너
아우렐리안 도독
마르코 프레토리우스
크리스토프 멘케
빌헬름 울리히
한스-위르겐 만
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칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
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Abstract

이미징 광학소자(7)는, 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)를 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)로 이미징하는 복수의 미러(M1 내지 M6)를 갖는다. 동공 면(17)은 오브젝트 필드(4)와 이미지 필드(8) 사이의 이미징 빔 경로에 배열되어 있다. 조리개(20)는 동공 면(17)에 배열되어 있다. 동공 면(17)은 오브젝트 면(5)에 관하여 틸트되는, 환언하면, 오브젝트 면(5)에 관하여 0.1°보다 더 큰 각도(α)를 채택한다. 이미징 광에 대한 양호한 쓰루풋, 관리 가능한 제조 및 작은 이미징 오차들의 취급 가능한 조합이 달성되는 이미징 광학소자가 귀착된다.

Description

이미징 광학소자 및 이러한 타입의 이미징 광학소자를 가진 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치 {IMAGING OPTICS AND PROJECTION EXPOSURE INSTALLATION FOR MICROLITHOGRAPHY WITH AN IMAGING OPTICS OF THIS TYPE}
본 발명은, 오브젝트 면(object plane)의 오브젝트 필드(object field)를 이미지 면(image plane)의 이미지 필드(image field)에 이미징하는 그리고 오브젝트 면과 이미지 면 사이의 이미징 빔 경로에 배열되어 있는 동공 면(pupil plane)에 조리개(stop)를 갖는, 복수의 미러를 가진 이미징 광학소자(imaging optics)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 타입의 이미징 광학소자를 가진 투영 노광 장치, 이러한 타입의 투영 노광 장치로 마이크로구조의 부품을 제조하는 방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 마이크로구조의 또는 나노구조의 부품에 관한 것이다.
처음에 언급된 타입의 이미징 광학소자는 US 7,414,781 및 WO 2007/020 004 A1으로부터 주지되어 있다.
본 발명의 목적은, 이미징 광에 대한 양호한 쓰루풋(throughput), 관리 가능한 제조 및 작은 이미징 오차들의 취급 가능한 조합이 달성되도록, 처음에 언급된 타입의 이미징 광학소자를 개발하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 개시된 피쳐(feature)들을 가진 이미징 광학소자에 의해 제1 양태에 따른 본 발명에 따라 달성된다.
오브젝트 면에 관하여 틸트(tilt)된 동공 면이, 틸트된 동공 면에 인접된 이미징 광학소자의 이미징 빔 경로에 있어서, 종래 기술과 비교하여 작은 최대 입사각이 실현될 수 있도록, 조리개를, 틸트된 조리개를 지나는 이미징 빔의 안내의 그리고 셰이딩(shading) 품질의 손실 없이, 오브젝트 면에 관하여 대응되게 틸트되도록 배열되게 또한 배열할 가능성을 제공한다는 것이, 본 발명에 따라 인식되었다. 이러한 최대 입사각은 35°미만, 30°미만, 25°미만일 수 있고, 예컨대, 22.2° 및 18.9°일 수 있다. 이것은, 이미징 광의 입사각에 관하여 상대적으로 작은 허용 대역폭(tolerance bandwidth)만을 요구하는, 미러상에 고도의 반사 코팅을 사용할 수 있게 한다. 상기 가능성은 이미징 광에 대해 높은 총계의 쓰루풋을 가진 이미징 광학소자를 제공하는 결과를 가져온다. 즉, 특히, 예컨대, EUV(극자외선(extreme ultraviolet)) 광이 이미징 광으로서 사용된다. 틸트된 동공 면과 오브젝트 면 사이의 각도는, 1°초과, 10°초과, 20°초과, 30°초과, 40°초과, 45°초과일 수 있고, 특히, 47°일 수 있다. 이미징 광학소자는 하나보다 많은 동공 면을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 이러한 동공 면들 중 적어도 하나가 본 발명에 따라 틸트되어 있다. 틸트된 동공 면에 배열되어 있는 조리개는, 이미징 광학소자의 동공의 외부 에지(outer edge) 형상을 지정하기 위한 애퍼쳐(aperture) 조리개 및/또는 동공의 내부의 규정된 셰이딩을 위한 옵스큐어레이션(obscuration) 조리개일 수 있다. 이미징 광학소자의 동공은 일반적으로, 이미징 빔 경로의 범위를 정하는 애퍼쳐 조리개의 모든 이미지들을 의미하는 것으로 받아들여진다. 이러한 이미지들이 멈춰서는 면이 동공 면으로 불린다. 하지만, 애퍼쳐 조리개의 이미지들이 아무래도 정밀하게 평면은 아니므로, 일반화로서, 이러한 이미지들에 대략적으로 대응하는 면이 또한 동공 면으로 불린다. 애퍼쳐 조리개의 면 그 자체가 또한 동공 면으로 불린다. 애퍼쳐 조리개가, 애퍼쳐 조리개의 이미지들에서와 같이, 평면이 아닌 경우에, 애퍼쳐 조리개에 최적으로 대응하는 면이 동공 면으로 불린다. 이미징 광학소자는 4개보다 많은 미러(mirror)를 갖는다. 많아야 4개의 미러를 가진 이미징 광학소자와 비교하여 보면, 이것은 이미징 광학소자의 설계에 있어서 더 높은 자유도를 가능케하고, 이미징 오차를 최소화하기 위해 더 높은 수의 자유도를 또한 제공한다. 이미징 광학소자는 정확히 6개의 미러를 가질 수 있다.
이미징 광학소자의 입사동은, 애퍼쳐 조리개가, 오브젝트 면과 애퍼쳐 조리개 사이에 위치되는 이미징 광학소자의 부분에 의해 이미징되는 경우에 생성되는 애퍼쳐 조리개의 이미지를 의미하는 것으로 받아들여진다. 따라서, 출사동은, 애퍼쳐 조리개가, 이미지 면과 애퍼쳐 조리개 사이에 위치되는 이미징 광학소자의 부분에 의해 이미징되는 경우에 생성되는 애퍼쳐 조리개의 이미지이다.
입사동이 애퍼쳐 조리개의 허상인 경우에, 환언하면 입사동 면이 오브젝트 필드의 앞에 위치되는 경우에, 입사동의 네거티브 후 초점(negative back focus)으로 불린다. 이러한 경우에, 주 광선 또는 메인 빔이, 그것들이 이미징 빔 경로의 앞의 포인트로부터 오는 것처럼, 모든 오브젝트 필드 포인트들로 나아간다. 각각의 오브젝트 포인트에 대한 주 광선은 입사동의 중앙 포인트와 오브젝트 포인트 사이를 연결하는 빔으로서 정의된다. 입사동의 네거티브 후 초점이 있을 경우에, 따라서 모든 오브젝트 포인트에 대한 주 광선들이 오브젝트 필드상의 발산 빔 코스를 갖는다.
동공의 대안적인 정의는, 오브젝트 필드 포인트들로부터 나오는 개개의 빔들- 그것은 이러한 오브젝트 필드 포인트들로부터 나오는 주 광선들에 관하여, 각각의 경우에 동일한 조명 각도와 관련됨 - 이 교차하는, 이미징 광학소자의 이미징 빔 경로내의 영역이다. 불가피하게 정확히 평면에 위치되어야 하지 않은, 개개의 빔들의 교차 포인트들이 대안적인 동공 정의에 따라 위치되는 또는 이러한 교차 포인트들의 공간적인 분포에 최 근접한, 면이 동공 면으로 불릴 수 있다.
청구항 2에 따른 배열은, 이미징 광학소자를 갖는 전체 장치의 구조를 단순화시킨다.
청구항 3에 따른 배열은 비네팅(vignetting) 문제를 회피한다. 이러한 타입의 문제는, 예컨대, 틸트된 동공 면이 미러들 중 하나에 또는 그 위에 직접적으로 배열되어, 그래서, 애퍼쳐 조리개의 2중 통과에 대응하는, 이러한 미러상으로 나아가는 이미징 빔 및 또한 이러한 미러에 의해 반사되는 이미징 빔의 양쪽이 조리개에 의해 그늘지게 되는(shaded) 경우에, 발생할 수 있다. 틸트된 동공 면의 동공의 단일 통과는 이미징 광의 동공 형성을 위해 사용될 수 있다.
청구항 4에 따른 이미징 광학소자의 동공 면이 또한 하기에서 틸트된 동공 면으로 또한 불릴 것이다. 이러한 제2 양태에 따른 동공 면이 틸트되는 것에 관련되는 참조 변수는, 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주 광선이며, 따라서 이전에 설명된 제1 양태에 따른 틸트된 동공 면에서와는 상이한 참조 변수이다. 따라서, 제1 양태에 따른 틸트된 동공 면에 있어서는, 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주 광선이 법선을 따라 동공 면을 통과할 수 있다. 제2 양태에 따른 틸트된 동공 면은 결국 오브젝트 면에 또는 이미지 면에 나란히 배열될 수 있다. 이미지 면은 또한, 제2 양태에 따른 이미징 광학소자에 있어서의 오브젝트 면에 나란히 연장될 수 있다. 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주 광선과 동공 면 사이의 각도는, 85°미만, 80°미만, 75°미만일 수 있고, 예컨대, 약 70°일 수 있다. 조리개는 이러한 구성에 있어서 이미징 빔 경로의 주 광선 방향에 대해 틸트된다. 이것은 또한 설계를, 특히, 틸트된 동공 면에 인접한 미러들에 대해, 작은 최대 입사각으로 단순화시킨다. 제2 양태에 따른 이미징 광학소자에 있어서, 하나보다 많은 동공 조리개가 또한 존재할 수 있다. 조리개는 애퍼쳐 조리개 및/또는 옵스큐어레이션 조리개일 수 있다. 제2 양태에 따른 동공 면에 배열되어 있는 조리개는 정확히 1회 통과될 수 있고, 그것은 이미징 광용 동공 형성 목적을 위해 사용될 수 있다.
청구항 5에 따른 배열은, 다양한 미러들을 지나는 그리고 틸트된 동공 면을 지나는 접혀진 이미징 빔 경로의 안내에 있어서의 비네팅 문제를 회피한다.
청구항 6에 따른 틸트된 동공 면의 배열은 이미징 광학소자의 콤팩트한 설계를 초래한다.
청구항 7에 따른 적어도 하나의 정적인 자유 곡면(free form surface)의 사용은, 이미징 광학소자를 통하는 이미징 광의 안내에 있어서의 자유도를 현저히 증가시킨다. 자유 곡면은 정적인 자유 곡면으로서 구성될 수 있다. 정적인 자유 곡면은, 이미징 광학소자의 투영 이용 동안에 그것의 형상에 관하여 액티브하게(actively) 변화되지 않는 자유 곡면을 의미하는 것으로 받아들여진다. 물론, 정적인 자유 곡면은 또한, 조정 목적(adjusting purpose)을 위해 전체로서 변위될 수 있다. 회전 대칭 함수에 의해 설명될 수 있는 비구면의 기준면(aspherical reference surface)으로부터 기인하는 자유 곡면이 설계된다. 자유 곡면에 최적으로 적합된 비구면(aspherical surface)이 비구면의 기준면과 일치할 수 있다. 이미징 광학소자는, 정확히 하나의 이러한 타입의 자유 곡면 또는 그게 아니라면 복수의 이러한 타입의 자유 곡면을 가질 수 있다.
청구항 8에 따른 투영 광학소자로서 이미징 광학소자를 이용할 때, 그것의 이점이 특히 표면화된다.
본 발명에 따른 광학계 및 본 발명에 따른 투영 노광 장치의 이점들은, 본 발명에 따른 이미징 광학소자에 관련하여 앞서 열기되었던 것들에 대응한다. 투영 노광 장치의 광원은 광대역일 수 있으며, 예컨대, 1 nm 초과, 10 nm 초과 또는 100 nm 초과인 대역폭을 가질 수 있다. 또한, 투영 노광 장치는, 그것이 상이한 파장들의 광원들로 동작될 수 있도록, 설계될 수 있다. 특히, 마이크로리소그래피용으로 사용되는 다른 파장들용 광원들, 예컨대, 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 126 nm, 109 nm의 파장들을 가진, 그리고 특히, 100 nm보다 짧은, 예컨대 5 nm와 30 nm 사이의 파장들을 또한 가진 광원들이 본 발명에 따른 이미징 광학소자와 함께 또한 사용될 수 있다.
투영 노광 장치의 광원이 5 nm와 30 nm 사이의 파장들을 가진 조명 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이러한 타입의 광원은, 최소의 반사성을 충족하기 위해서, 작은 입사각 허용 대역폭만을 갖는, 미러들상의 반사성 코팅들을 요구한다. 이러한 작은 입사각 허용 대역폭의 요구는, 본 발명에 따른 이미징 광학소자와 함께 충족될 수 있다.
대응하는 이점들이 본 발명에 따른 제조 방법 및 그에 의해 제조된 마이크로구조의 또는 나노구조의 부품에 적용된다.
본 발명의 실시예가 도면의 도움으로 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
본 발명은, 이미징 광에 대한 양호한 쓰루풋, 관리 가능한 제조 및 작은 이미징 오차들의 취급 가능한 조합이 달성되도록, 처음에 언급된 타입의 이미징 광학소자를 개발할 수 있다.
도 1은 EUV 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치를 개략적으로 나타낸다; 그리고
도 2는 자오 섹션에 나타낸, 투영 노광 장치의 이미징 광학소자를 나타낸다.
마이크로리소그래피용 투영 노광 장치(1)는 조명 광 또는 조명 방사(3)용 광원(2)을 갖는다. 광원(2)은, 예컨대, 5 nm와 30 nm 사이의, 특히 5 nm와 15 nm 사이의 파장 범위의 광을 생성하는 EUV 광원이다. 광원(2)은, 특히, 13.5 nm의 파장을 가진 광원 또는 6.9 nm의 파장을 가진 광원일 수 있다. 다른 EUV 파장들이 가능하다. 일반적으로, 마이크로리소그래피에서 사용될 수 있고 그리고 적절한 레이저 광원 및/또는 LED 광원용으로 가용한, 임의의 파장들이라도 - 예컨대, 가시 파장 또는 그게 아니라면 다른 파장 - (예컨대, 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm, 129 nm, 109 nm) 투영 노광 장치(1)내에서 안내되는 조명 광(3)을 위해 가능성이 있다. 조명 광(3)의 빔 경로는 도 1에 고도로 개략적으로 나타내어져 있다.
조명 광학소자(6)는 광원(2)으로부터의 조명 광(3)을 오브젝트 면(5)의 오브젝트 필드(4)쪽으로 안내하는데 사용된다. 투영 광학소자 또는 이미징 광학소자(7)를 사용하여, 오브젝트 필드(4)가 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)에 미리 정해진 축척으로 이미징된다. 도 2에 따른 투영 광학소자(7)는 4배만큼 축소된다.
다른 축척, 예컨대, 5x, 6x 또는 8x, 또는 그 외에 8x보다 큰 축척 또는 4x보다 작은, 예컨대 2x 또는 1x의 축척이 또한 가능하다. 4x의 이미징 척도는, 이것이 마이크로리소그래피용의 일반적인 척도이고 레티클(reticle)로도 불리는 반사 마스크(reflection)(10)의 합당한 사이즈 높은 쓰루풋을 가능케하고 이미징 오브젝트를 운반하므로, EUV 파장을 가진 조명 광(3)용으로 특히 적합하다. 또한, 4x의 이미징에 있어서, 반사 마스크(10)에 대해 요구되는 구조 사이즈는, 반사 마스크(10)의 제조 및 조건 경비를 한계내로 유지하기 위해 적절히 크다. 도 2ff에 따른 구성의 투영 광학소자(7)의 이미지 면(9)은 오브젝트 면(5)에 나란히 배열되어 있다. 오브젝트 필드(4)와 일치하는 반사 마스크(10)의 세부는 여기에 이미지화되어 있다.
투영 광학소자(7)에 의한 이미징은, 기판 홀더(substrate holder)(12)에 의해 운반되는 웨이퍼의 형태로 기판(11)의 표면에서 일어난다. 도 1은, 레티클(10)과 투영 광학소자(7)의 사이에, 조명 광(3)의 그 속에 나아가는 빔 다발(13)을 그리고, 투영 광학소자(7)와 기판(11)의 사이에, 투영 광학소자(7)로부터 나오는 조명 광(3)의 빔 다발(14)을 개략적으로 나타낸다. 투영 광학소자(7)에 의해 이미징되는 조명 광(3)은 이미징 광으로도 불린다. 도 2에 따른 구성에서의 투영 광학소자(7)의, 이미지 필드 측의 개구수는 0.38이다. 이것은 도 1에서의 척도로는 나타내어져 있지 않다.
투영 노광 장치(1) 및 투영 광학소자(7)의 설명을 용이하게 하기 위해, 도면들에 나타내어진 요소들의 개개의 위치 관계가 나오는, 도면에 데카르트 xyz-좌표계가 주어졌다. 도 1에 있어서, x-방향은 도면의 평면에 수직하게 그리고 그곳 내로 나아간다. y-방향은 우측으로 나아가고 z-방향은 하향하여 나아간다.
투영 노광 장치(1)는 스캐너 타입이다. 레티클(10)과 기판(11)의 양쪽은 투영 노광 장치(1)의 동작시에 y-방향으로 스캔된다. 레티클(1)과 기판(11)의 순차적인 변위가 기판(11)의 개개의 노광 사이에서 y-방향으로 일어나는 투영 노광 장치(1)의 스텝퍼 타입(stepper type)이 또한 가능하다.
도 2는 투영 광학소자(7)의 광학 설계를 나타낸다. 빔 경로는, 도 2의 y-방향으로 서로 이격되어 있는 3개의 오브젝트 필드 포인트들로부터 나오는 3개의 각각의 개별적인 빔들(15)의 나타남이다. 이러한 3개의 오브젝트 필드 포인트들 중 하나에 속하는 3개의 개별적인 빔들(15)은, 각각의 경우에 있어서 3개의 오브젝트 필드 포인트들에 대한 3개의 상이한 조명 방향들과 관련되어 있다. 주 광선들 또는 메인 빔들(16)은 투영 광학소자(7)의 동공 면(17, 18)내의 동공의 중앙을 통해 나아간다. 오브젝트 면(5)으로부터 진행하는 이러한 주 광선(16)들이 먼저 발산적으로 나아간다. 이것은 하기에서 투영 광학소자(7)의 입사동의 네거티브 후 초점으로도 불릴 것이다. 투영 광학소자(7)의 입사동은 오브젝트 필드(4)와 이미지 필드(8) 사이의 빔 경로에 위치되지 않고, 오브젝트 필드(4)의 앞의 이미징 빔 경로에 위치된다. 이것은, 예컨대, 투영 광학소자(7)의 입사동의 조명 광학소자(6)의 동공 요소가 투영 광학소자(7)의 앞의 빔 경로에 배열되는 것을, 이러한 동공 요소와 오브젝트 면(5) 사이에 존재해야할 추가적인 이미징 광학 요소들 없이, 가능케 한다.
도 2에 따른 투영 광학소자(7)는 개개의 빔들(15)의 이미징 빔 경로의, 오브젝트 필드(4)로부터 진행하는, 순서로 연속적으로 번호가 M1 내지 M6로 번호가 부여되는 총 6개의 미러를 갖는다. 미러들(M1 내지 M6)의 의도된 반사면들만이 도 2에 나타내어져 있다. 미러들(M1 내지 M6)은 실제로 사용되는 반사면들보다 대체로 더 크다.
미러들(M1, M4 및 M6)은 오목한 미러들로서 구성되어 있다. 미러들(M2 및 M5)은 볼록한 미러들로서 구성되어 있다. 미러(M3)는 가상적으로 평면 미러로서 구성되어 있지만, 편평한 접이식 미러는 아니다.
미러들(M1 및 M6)은 그것들의 반사면들의 배향에 관하여 백 투 백(back to back)으로 배열되어 있다.
투영 광학소자(7)내에 위치된 제1 동공 면(17)은, 투영 광학소자(7)에 있어서 미러들(M2 및 M3)의 사이에 위치되어 있다. 중간 이미지 면(18)은, 미러(M6)에 바로 이웃하는 미러들(M4 및 M5) 사이의 이미징 빔 경로에 위치되어 있다. 추가적인 동공 면이 미러들(M5 및 M6) 사이의 이미징 빔 경로에 위치되어 있다.
동공 면(17)은 조리개의 배열에 대해 기계적으로 접근할 수 있는 틸트된 동공 면이다. 조명 또는 이미징 광(3)의 동공 형성을 위한 애퍼쳐 조리개(20)가 그곳에 배열되어 있다. 동공 면(17)은 47.4°인 이미지 면(9)에 관하여 또는 오브젝트 면(5)에 관하여 각도 α를 채택한다. 애퍼쳐 조리개(20)는 투영 광학소자(7)의 출사동의 외부 에지 형상을 프리셋(preset)한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 출사동의 내부의 규정된 셰이딩을 위해 옵스큐어레이션 조리개가 또한 동공 면(17)내에 배열될 수 있다.
동공 면(17)은 이미징 광(3)에 의해 정확히 한 번 통과된다.
동공 면(17)은, 도 2에 나타낸 자오 면에서의 중앙 오브젝트 필드 포인트에 속하는, 주 광선(16z)에 관하여, 약 70°인 각도 α를 채택한다.
각도 α 또는 β에 대한 동공 면(17)의 틸팅 때문에, 이미징 광(3)의 작은 최대 입사각이 특히 동공 면(17)에 인접한 2개의 미러들(M2 및 M3)에 대해 가능해지는, 투영 광학소자(7)의 설계가 가능해진다.
미러(M2)의 이미징 광(3)의 최대 입사각은 22.2°이다.
미러(M3)의 이미징 광(3)의 최대 입사각은 18.9°이다.
미러(M2)의 앞의, 환언하면 동공 면(17)의 앞의 최종 미러의 앞의 제1 이미징 부분 빔(21), 및 미러(M3) 바로 뒤의, 환언하면 동공 면(17) 뒤의 첫 번째 미러 바로 뒤의 제2 이미징 부분 빔(22)은 애퍼쳐 조리개(20)의 대향하는 에지들을 패스(pass)한다.
도 2에 따른 투영 광학소자(7)의 광학 데이터는, 복수의 하위 표들로 분할된 표의 도움으로 하기에 나타내어질 것이다.
미러들(M1 내지 M6)의 개별적인 반사면들의 정확한 형상은 하기의 식에 따른 XY-다항식의 형태로 쌍원추 항(biconic term)과 자유 형태 항(free form term)의 합계로서 만들어진다:
Figure pct00001
x 및 y는 개개의 표면들의 여기에서의 좌표들을 나타낸다. 로컬 좌표계가 여기에서 y-좌표 방향에서의 글로벌 기준계(global reference system)에 관하여 변위되고(y-이심(decentration)) x-축에 대하여 틸트된다(x-틸팅).
z는 개개의 로컬 면 좌표계에서의 자유 곡면의 시상 높이(arrow height)를 나타낸다. RDX 및 RDY는 xz- 및 yz-섹션에서의 자유 곡면의 반경들, 환언하면 좌표 원점에서의 개개의 표면 곡률의 역(inverse)들이다. CCX 및 CCY는 원추 파라미터들이다. 주어진 다항식 계수들은 계수들 ai,j이다.
하기의 하위 표들 중 제1의 표에서의 값 “이격”은, 개개의 그 뒤에 오는 요소로부터의 이격을 나타낸다.
Figure pct00002
Figure pct00003
모든 미러들(M1 내지 M6)은 투영 광학소자(7)내의 자유 곡면들로서 구성되어 있다.
투영 광학소자(7)의 이미지 필드(8)는 직사각형이며, x-방향으로 26 mm의 범위를 갖고 y-방향으로 2 mm의 범위를 갖는다.
투영 광학소자(7)의 전형적인 특성들이 하기에서 다시 개괄될 것이다.
Figure pct00004
NA는 투영 광학소자(7)의 이미지측 개구수를 나타낸다.
장치 길이는 여기서, 오브젝트 면(5)과 이미지 면(9) 사이의 이격을 나타낸다.
상기한 표에 주어진 이미징 오차들, 환언하면 파면 오차(wavefront error), 왜곡(distortion) 및 텔레센트리시티(telecentricity)가 이미지 필드(8)에 걸치어 최대 값들이다.
상기 표에 주어진 텔레센트리시티 값은, 오브젝트 필드(4)의 포인트로부터 이미지 면(9)의 표면 법선(surface normal)쪽으로 나오는 조명 광 빔 다발의 밀집한 빔의 각도이다.
마이크로구조의(microstructured) 또는 나노구조의(nanostructured) 부품을 제조하기 위해, 투영 노광 장치(1)는 하기와 같이 사용된다: 먼저, 반사 마스크(10) 또는 레티클 및 기판 또는 웨이퍼(11)가 구비되어 있다. 레티클(10)상의 구조가 그 다음으로 투영 노광 장치(1)의 조력으로 웨이퍼(11)의 감광층상으로 투영된다. 감광층을 현상하는 것에 의해, 마이크로구조 또는 나노구조가 그 다음으로 웨이퍼(11)상에 제조되며, 따라서 마이크로 또는 나노구조의 부품이 제조된다.

Claims (13)

  1. 오브젝트 면(object plane)(5)의 오브젝트 필드(object field)(4)를 이미지 면(9)의 이미지 필드(8)로 이미징(image)하는 복수의 미러(M1 내지 M6)를 가진 이미징 광학소자(7)로서,
    - 상기 오브젝트 필드(4)와 상기 이미지 필드(8) 사이의 이미징 빔 경로에 배열되어 있는 동공 면(pupil plane)(17)을 갖고,
    - 상기 동공 면(17)에 배열되어 있는 조리개(stop)(20)를 가지며,
    - 상기 동공 면(17)은 상기 오브젝트 면(5)에 관하여 틸트(tilt)되는, 환언하면, 상기 오브젝트 면(5)에 관하여 0.1°보다 더 큰 각도(α)를 채택하고,
    - 상기 이미징 광학소자(7)는 4개보다 많은 미러들(M1 내지 M6)을 갖는, 이미징 광학소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 면(9)이 상기 오브젝트 면(5)에 나란하게 연장하는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 틸트된 동공 면(17)에서의 동공이 정확하게 한 번 통과되는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 동공 면(17)은 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 주 광선(chief ray)(16z)에 관하여 틸트되는, 환언하면 상기 중앙의 오브젝트 필드 포인트에 속하는 상기 주 광선(16z)에 관하여 90°보다 더 작은 각도(β)를 채택하는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 틸트된 동공 면(17) 앞의 최종 미러(M2) 앞의 제1 이미징 부분 빔(imaging part beam)(21) 및
    - 상기 틸트된 동공 면(17) 뒤의 1번째 미러(M3) 뒤의 제2 이미징 부분 빔(22)이
    상기 조리개(20)의 대향하는 외부 에지(outer edge)들을 패스(pass)하는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 틸트된 동공 면(17)은 상기 오브젝트 필드(4) 뒤의 이미징 빔 경로의 3번째 미러(M3)와 2번째 미러(M2) 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미러들(M1 내지 M6) 중 적어도 하나의 반사면이 자유 곡면(free form surface)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미징 광학소자(7)는 마이크로리소그래피용 투영 광학소자로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 이미징 광학소자.
  9. 청구항 8에 기재된 투영 광학소자를 가진 그리고 상기 이미징 광학소자(7)의 오브젝트 필드(4)쪽으로 조명 광(3)을 안내하기 위한 조명 광학소자(6)를 가진 광학계.
  10. 청구항 9에 기재된 광학계를 가진 그리고
    - 조명 및 이미징 광(3)용 광원(2)을 가진 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 조명 광(3)을 생성하기 위한 광원(2)은 5와 30 nm 사이의 파장으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 투영 노광 장치.
  12. 구조화된 부품을 제조하기 위한 방법으로서,
    - 레티클(reticle)(10) 및 웨이퍼(11)를 마련하는 단계,
    - 상기 레티클(10)상의 구조를 청구항 10 또는 11에 기재된 투영 노광 장치의 조력으로 상기 웨이퍼(11)의 감광층상으로 투영하는 단계, 및
    - 상기 웨이퍼(11)상의 구조를 제조하는 단계를 갖는 구조화된 부품 제조 방법.
  13. 청구항 12에 기재된 방법에 의해 제조된 구조화된 부품.
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