KR20120079181A - 투사 노광 시스템, 비임 전달 시스템 및 광의 비임을 발생시키는 방법 - Google Patents

투사 노광 시스템, 비임 전달 시스템 및 광의 비임을 발생시키는 방법 Download PDF

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마티아스 쿠스
다미안 피올카
게르트 라이징어
만프레드 마울
블라디미르 다비덴코
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칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
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Abstract

투사 노광 시스템의 비임 전달 시스템은 공동에서 복수의 종방향 레이저로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저를 포함하고, 단일 종방향 레이저 모드에 의해서 발생된 광은 평균 라인 폭(λlat)을 갖고, 비임의 레이저 광은 비임의 개별 횡방향 위치의 각각에서 횡방향 레이저 모드에 대응하는 제2 라인 폭(λlat)을 갖고, 비임의 레이저 광은 그의 전체 단면에 대해 평균할 때 복수의 횡방향 레이저 모드에 대응하는 라인 폭(λb)을 갖고, λm<λlat<λb 이고, 비임에 배치된 광학 지연 장치가 광학 경로 차이 Δl을 제공하고, (Ⅰ) λ0 는 레이저 광의 제1 비임의 광의 평균 파장을 나타내고, Δλlat 은 제2 라인 폭을 나타낸다.

Description

투사 노광 시스템, 비임 전달 시스템 및 광의 비임을 발생시키는 방법 {PROJECTION EXPOSURE SYSTEM, BEAM DELIVERY SYSTEM AND METHOD OF GENERATING A BEAM OF LIGHT}
본 발명은 광의 비임을 발생시키는 방법, 비임 전달 시스템 및 감광성 기재 상으로 패터닝 구조를 이미징하기 위한 투사 노광 시스템에 관한 것이다.
리소그래픽 프로세스는 집접 회로, 액정 소자, 마이크로 패턴 구조 및 마이크로 기계 구성요소와 같은 소형의 구조의 제조에 통상적으로 이용된다.
포토리소그래픽용으로 이용되는 투사 노광 시스템은 일반적으로 웨이퍼로 통상 지칭되는 기재 상으로 레티클(reticle)로 통상 지칭되는 패터닝 구조를 이미징하기 위한 투사 광학 시스템을 포함한다. 기재는 이미징 광을 이용하여 패터닝 구조의 이미지로 노광되는, 레지스트(resist)로 통상 지칭되는 감광층으로 코팅된다. 이미징 광은 패터닝 구조를 이미징 광으로 조명하는 비임 전달 시스템에 의해서 발생된다.
비임 전달 시스템은 이미징 광을 발생시키기 위하여 엑시머 레이저와 같은 레이저 광원을 포함한다.
레이저광의 공간적 간섭성 때문에 레이저광의 간섭이 패터닝 구조가 배치되는 평면 내에서 이미징 광의 비균일한 강도를 유발하는 것이 관찰되고 있다. 또한 스펙클 노이즈로 알려져 있는 이러한 광의 강도의 불균일한 분포는 투사 노광 시스템의 감소된 이미징 성능을 유발할 수도 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 달성되었다.
본 발명의 실시예는 투사 노광 시스템의 투사된 이미지 내에서 스펙클의 가시도를 감소시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 비임 전달 시스템의 레이저로부터 직접 방출된 레이저광과 비교하여 감소된 간섭성을 갖는 광의 비임을 제공하는 비임 전달 시스템을 제공한다.
본 발명의 추가적인 실시예는 이미징될 패터닝 구조물을 조명하기 위해 사용되는 광의 향상된 균질성에 기인하여 향상된 이미징 성능을 갖는 투사 노광 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광의 비임을 발생시키는 방법은 레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드를 여기시키고 복수의 종방향 레이저 모드에 의해서 발생된 광을 결합하여 레이저 광의 제1 비임을 형성하는 단계와, 레이저 광의 제1 비임을 적어도 하나의 제1 부분 비임과 적어도 하나의 제2 부분 비임으로 분리시키는 단계와, 물체 평면 상에 입사하도록 비임 성형 광학계를 통과하는 레이저 광의 제2 결합 비임을 형성하기 위하여 적어도 하나의 제1 부분 비임과 적어도 하나의 제2 부분 비임을 결합시키는 단계를 포함하며, 분리 및 결합시키는 단계는 종방향 레이저 모드의 광을 적어도 제1 광 부분과 제2 광 부분으로 분리하는 단계와 분리된 제1 및 제2 광 부분을 상이하게 조작하는 단계를 포함한다. 제1 광 부분과 제2 광 부분을 다르게 조작함으로써, 제1 및 제2 광 부분은 투사 광학 시스템의 물체 평면 또는 이미지 평면 내에서 꼭 같게 일치되지 않아서, 제1 광 부분에 의해서 발생된 스펙클 패턴과 제2 광 부분에 의해서 발생된 스펙클 패턴이 물체 평면 내에서 꼭 같게 일치되지 않거나 또는 제1 및 제2 광 부분 사이에서의 간섭에 기인하여 감소를 겪을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 레이저는 레이저 광의 제1 비임을 발생시키고, 레이저 광의 제1 비임은 제1 부분 비임과 제2 부분 비임으로 분리되고, 제1 부분 비임의 광학 경로 차이가 제2 부분 비임에 대하여 제공되고, 제1 및 제2 부분 비임은 그런 후 레이저 광의 제2 비임을 형성하기 위하여 결합된다. 광학 경로 차이(Δl)은 대략 0.8λ0 2 /(2Δλlat)보다 크고 대략 1.8λ0 2 /(2Δλlat) 보다 작고, 여기서 λ0 은 레이저에 의해서 발생된 광의 평균 파장이고, Δλlat은 레이저의 단일 횡방향 레이저 모드로부터 발생된 광의 라인 폭이다.
본 명세서에서 추가적인 전형적인 실시예에 따르면, 광학 경로 차이(Δl)은 대략 0.85?λ0 2 /(2Δλlat)보다 크고 대략 1.5?λ0 2 /(2Δλlat)보다 작고, 광학 경로 차이(Δl)은 대략 0.9?λ0 2 /(2Δλlat)보다 크고 대략 1.2?λ0 2 /(2Δλlat)보다 작다.
본 발명의 전형적인 실시예에 따르면, 제1 부분 비임과 제2 부분 비임의 결합은 제1 및 제2 부분 비임의 단면이 결합된 제2 비임의 단면 내부에서 서로 인접하여 배치되도록 수행된다.
추가적인 전형적인 실시예에 따르면, 복수의 제1 및 제2 부분 비임은 이들 단면이 결합된 비임의 단면 내부에 교대로 배치되도록 결합된다.
전형적인 실시예에 따르면, 제1 부분 비임의 비임 경로는 제2 부분 비임의 비임 경로에 대해 횡방향으로 변위된다. 서로에 대한 제1 및 제2 부분 비임의 이러한 변위는 레이저 광의 제1 비임의 단면에 걸쳐서 횡방향 레이저 모드의 폭에 대응하는 거리의 10분의 1 보다 크고 횡방향 레이저 모드의 폭에 대응하는 거리보다 적을 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비임 전달 시스템은 레이저 광의 제1 비임을 발생시키는 레이저 및 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로에 배치된 광학 지연 장치를 포함하고, 광학 지연 장치는 레이저 광의 제1 비임의 제2 부분 비임에 대해 레이저 광의 제1 비임의 제1 부분 비임의 광학 경로 차이를 제공하도록 구성되고, 광학 경로 차이는 대략 0.8?λ0 2 /(2Δλlat)보다 크고 대략 1.8?λ0 2 /(2Δλlat)보다 작다.
전형적인 실시예에 따르면, 광학 지연 장치는 투명 재료의 복수의 제1 판의 적층체를 포함하고, 적층체는 레이저 광의 제1 비임의 복수의 제1 부분 비임이 제1 판을 통과하고 복수의 제2 부분 비임이 인접하는 제1 판들 사이의 공간을 통과하도록 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로 내에 배치된다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 비임 전달 시스템은 레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 제1 비임을 발생시키는 레이저와, 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로 내에 배치된 광학 지연 장치를 포함하고, 광학 지연 장치는 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제2 부분 비임에 대해 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제1 부분 비임의 광학 경로 차이를 제공하도록 구성되고, 광학 지연 장치는 서로로부터 소정 거리에 배치된 투명 재료의 복수의 제1 판이 적층체를 포함하고, 제1 판은 복수의 제1 부분 비임의 비임 경로에 의해서 통과되고 인접하는 제1 판들 사이의 공간은 복수의 제2 부분 비임의 비임 경로에 의해서 통과된다.
이 실시예에서, 광학 경로 차이는 1.8?λ2 /(2Δλlat)보다 클 수 있다.
전형적인 실시예에 따르면, 제1 판은 각각 광학 지연 장치릍 통과하는 광의 방향에 실질적으로 평행하게 배향된다.
전형적인 실시예에 따르면, 투명 재료의 제2 판은 인접하는 제1 판들 사이에 개재된다. 제1 판의 길이 및/또는 제1 판의 재료의 굴절률은 각각 제2 판의 길이 및 제2 판의 재료의 굴절률과 상이하다.
전형적인 실시예에 따르면, 광학 지연 장치는 제3 판의 표면이 제3 판을 통과하는 레이저 광의 제1 비임의 방향에 횡방향으로 배향되도록 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로 내에 배치된 투명 재료의 제3 판을 포함한다. 제1 부분 비임은 제3 판을 직접 통과하고 제2 부분 비임은 제1 부분 비임과 결합되도록 제3 판의 표면으로부터 내부적으로 2회 이상 반사된다.
전형적인 실시예에 따르면, 광학 지연 장치의 상류에 인접한 레이저 광의 제1 비임 및 광학 지연 장치의 하류에 인접한 레이저 광의 제2 비임의 단면은 실질적으로 동일하다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 비임 전달 시스템은 레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저와, 레이저 광의 비임의 비임 경로 내에 배치된 광학 지연 장치를 포함하고, 광학 지연 장치는 비임 경로가 폐쇄 루프를 포함하도록 배열된 복수의 반사 표면과, 폐쇄 루프의 비임 경로 내에 배치된 적어도 하나의 위상 변경 요소를 포함하고, 위상 변경 요소는 100 ㎚ 보다 큰 크기의 복수의 돌출부 및 만입부를 갖는 구조화된 위상 변경 표면을 포함한다.
본 명세서에서 전형적인 실시예에 따르면, 돌출부 및 만입부의 횡방향 연장부는 위상 변경 표면과 상호작용하고 공동에서 단일 종방향 레이저 모드로부터 발생된 레이저 광의 간섭 부분의 횡방향 연장부보다 더 작다. 이는 돌출부 및 만입부의 횡방향 연장부가 위상 변경 요소의 위치에서 비임의 레이저 광의 간섭 셀의 횡방향 연장부보다 작다는 것을 의미한다.
따라서, 하나의 종방향 레이저 모드에 의해서 발생된 광은 레이저 모드의 파면이 폐쇄 루프의 각각의 횡단에서 일어나는 위상 변경 표면과 레이저 광의 각각의 상호작용에 의해서 변경되도록 복수의 상이한 돌출부 및/또는 만입부와 상호작용한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 비임 전달 시스템은 레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저와, 레이저 광의 비임의 비임 경로 내에 배치된 광학 지연 장치를 포함하고, 광학 지연 장치는 비임 경로가 폐쇄 루프를 포함하도록 배열된 복수의 반사 표면과, 폐쇄 루프의 비임 경로 내에 배치된 위상 변경 표면을 포함하는 적어도 하나의 위상 변경 요소와, 광학 지연 장치를 통과하는 레이저 광의 비임에 노출된 위상 변경 표면의 표면 부분에 걸쳐서 전파되는 표면 음파를 발생시키는 표면파 발생기를 포함한다.
발생된 표면 음파는 하나의 단일 종방향 레이저 모드에 의해서 발생된 레이저 광의 상이한 부분이 위상 변경 표면을 통과할 때 상이한 위상 변경을 겪도록 구조화된 위상 변경 표면을 발생시키는 효과를 갖는다.
상기 실시예에서, 위상 변경 요소는 모드의 유효 수 또는 레이저 펄스의 광의 간섭 셀의 유효 수를 인위적으로 증가시키는 효과를 갖는다. 따라서, 증가된 수의 독립적으로 상관되지 않은 스펙클 패턴이 형성되고, 이미지 평면에 중첩된 스펙클 패턴의 증가된 수는 이미지 평면에서 광 강도의 감소된 관찰가능한 변동을 유발한다.
레이저는 KrF 레이저, ArF 레이저 및 F2 레이저와 같은 엑시머 레이저를 포함할 수도 있다.
추가적인 전형적인 실시예에 따르면, 레이저는 프리즘 및 반사 격자와 같은 광학 요소를 갖는 라인 축소 모듈을 포함한다.
추가적인 전형적인 실시예에 따르면, 비임 전달 시스템은 분산 판, 회절 광학 요소, 반사 광학 요소 등과 같은 추가적인 광학 요소를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 투사 노광 시스템은 물체 평면을 이미지 평면 상으로 이미징하는 투사 광학 시스템과, 물체 평면의 구역에 패터닝 구조를 장착하는 제1 장착부와, 투사 광학 시스템의 이미지 평면의 구역 내에 기판을 장착하는 제2 장착부를 포함한다. 투사 노광 시스템은 또한 물체 평면의 조명을 위해 이미징 광을 발생시키기 위한 상술된 비임 전달 시스템을 포함한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 투사 노광 시스템은 레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저와, 레이저 광의 비임의 비임 경로 내에 배치된 광학 지연 장치를 포함하는 비임 전달 시스템과 투사 노광 시스템의 물체 평면 상에 배치된 패터닝 구조를 그의 이미지 평면 내로 이미징하는 투사 광학 시스템을 포함하고, 물체 평면 내에 배치된 패터닝 구조를 조명하기 위하여 비임 전달 시스템에 의해서 전달된 레이저 광의 비임은 물체 평면에 걸쳐서 2％ 미만의 스펙클에 의해 발생된 강도 변동을 갖는다.
패터닝 구조를 조명하는 광에서 이러한 감소된 스펙클 대조(contrast)는 투사 광학 시스템의 물체 평면 내에서 실질적으로 균일한 광 강도를 발생시키는 특유한 이점을 갖는다.
본 발명의 전술한 또는 다른 유리한 특징은 첨부된 도면을 참조한 발명의 전형적인 실시예의 후속 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 본 발명의 모든 가능한 실시예가 여기에서 인식되는 각각 및 모든, 또는 임의의 이점을 필수적으로 나타내지는 않는다는 것을 알아야 한다.
본 발명의 실시예는 투사 노광 시스템의 투사된 이미지 내에서 스펙클의 가시도를 감소시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 비임 전달 시스템의 레이저로부터 직접 방출된 레이저광과 비교하여 감소된 간섭성을 갖는 광의 비임을 제공하는 비임 전달 시스템을 제공한다.
본 발명의 추가적인 실시예는 이미징될 패터닝 구조물을 조명하기 위해 사용되는 광의 향상된 균질성에 기인하여 향상된 이미징 성능을 갖는 투사 노광 시스템을 제공한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 투사 노광 시스템의 개략도이다.
도2는 도1에 도시된 투사 노광 시스템의 비임 전달 시스템의 레이저의 개략도이다.
도3은 도2에 도시된 레이저에 의해서 발생된 레이저 광의 라인 폭을 도시하는 그래프이다.
도4는 도2에 도시된 레이저의 종방향 및 측방향 레이저 모드의 개략도이다.
도5는 도1에 도시된 투사 노광 시스템의 비임 전달 시스템의 광학 지연 장치를 도시하는 사시도이다.
도6은 도5에 도시된 광학 지연 장치에 의해서 발생된 광학 경로 차이를 도시하는 그래프이다.
도7은 도1에 도시된 투사 광학 시스템의 비임 전달 시스템에 이용될 수도 있는 광학 지연 장치의 추가 실시예의 단면도이다.
도8은 도1에 도시된 투사 광학 시스템의 비임 전달 시스템에 이용될 수도 있는 광학 지연 장치의 추가 실시예의 단면도이다.
도9는 도1에 도시된 투사 광학 시스템의 비임 전달 시스템에 이용될 수도 있는 광학 지연 장치의 추가 실시예의 단면도이다.
도10은 도9에 도시된 광학 지연 장치의 위상 변경 요소의 단면도이다.
도11은 도9에 도시된 광학 지연 장치에 이용될 수도 있는 위상 변경 요소의 추가 예의 단면도이다.
도12는 도9에 도시된 광학 지연 장치에 이용될 수도 있는 위상 변경 요소의 추가 예의 정면도이다.
도13은 도1에 도시된 투사 광학 시스템의 비임 전달 시스템에 이용될 수도 있는 광학 지연 장치의 추가 실시예의 사시도이다.
도14는 본 발명의 추가 실시예에 따른 투사 노광 시스템의 개략도이다.
도15는 도1 또는 도2에 도시된 투사 광학 시스템의 비임 전달 시스템에 이용될 수도 있는 광학 지연 장치의 추가 실시예의 사시도이다.
아래에 기재된 전형적인 실시예에서, 기능 및 구조가 유사한 구성요소는 가능한 한 유사한 참조 번호에 의해서 표시된다. 따라서, 특정한 실시예의 개별 구성요소의 특징을 이해하기 위하여, 다른 실시예 및 본 발명의 요약의 설명이 참조되어야만 한다.
도1은 투사 노광 시스템(1)을 개략적으로 도시한다. 투사 노광 시스템(1)은 투사 광학 시스템(3)의 물체 평면(5)을 투사 광학 시스템(3)의 이미지 평면(7) 상으로 이미징하기 위하여 복수의 렌즈 또는 미러를 포함하는 투사 광학 시스템(3)을 포함한다. 레티클(9)은 레티클(9)에 의해서 제공된 패터닝 구조가 물체 평면(5)에 배치되도록 레티클 스테이지(11)에 의해서 장착된다. 웨이퍼(13)는 웨이퍼(13)의 표면에 제공된 감광성 레지스트가 이미지 평면(7)에 배치되도록 웨이퍼 스테이지(15) 상에 장착된다. 레티클(9)의 패터닝 구조는 비임 전달 시스템(21)에 의해서 발생된 이미징 광의 비임(17)에 의해서 조명된다.
비임 전달 시스템(21)은 본 실시예에서 KrF 레이저, ArF 레이저 및 F2 레이저와 같은 엑시머 레이저인 레이저 광원(23)을 포함한다. 레이저 광원(23)에 의해서 발생된 레이저 광의 비임(25)은 레이저광의 간섭성을 감소시키기 위하여 이하에서 보다 상세하게 도시될 광학 지연 장치(27)를 통과한다. 비임(25)은 그런 후 굴절 광학 요소, 렌즈 시스템(31), 플라이 아이 요소와 같은 굴절 광학 요소(33), 추가적인 렌즈 시스템(35), 회절판(37), 유리 막대와 같은 비임 균질화 장치(39) 및 미러(43)로부터 반사되어 레티클(9)로 입사되게 하는 추가적인 렌즈 시스템(41)을 포함하는 비임 확장기(29)를 통과한다. 광학 요소(29, 31, 33, 35, 37, 39, 41)는 조명 비임(17)의 광의 광 강도가 레티클(9)의 조명된 구역에 걸쳐서 실질적으로 일정하고 물체 평면(5)에 대하여 원하는 각 분포를 갖도록 배치된다.
지금까지 도시된 광학 요소(29 내지 41)는 조명 비임(17)을 성형하는 통상적인 구성일 수도 있다. 비임 전달 시스템의 추가적인 통상적인 구성이 예를 들면 미국특허 제6,285,443 B1호, 미국특허 제5,926,257호 및 미국특허 제5,710,620호로부터 공지되어 있고, 이들의 내용이 참고로 본 명세서에 포함된다.
도2는 엑시머 레이저 광원(23)의 개략도이다. 레이저 광원(23)은 자외선광을 방출하는 엑시머 분자를 발생시키기 위하여 고전압 펄스에 의해서 여기되는 가스를 포함하는 가스 챔버(51)를 포함한다.
레이저 광원(23)은 또한 발생된 비임(25)에 의해서 통과되는 레이저의 출구 윈도우를 형성하는 반투명 미러(53)를 포함한다. 레이저(23)는 또한 개구(57), 2개의 프리즘(59) 및 반사 격자(61)를 포함하는 라인 축소 모듈(55)을 포함한다. 추가적인 비임 한정 개구(63)는 가스 챔버(51)와 출구 윈도우(53) 사이에 배치된다.
레이저(23)는, 예를 들면 4,000 ㎐ 내지 6,000 ㎐의 반복 비율로 레이저 광의 펄스를 발생시킬 수 있고, 각각의 펄스가 대략 20 ㎱ 내지 대략 150 ㎱의 지속 시간을 갖는다. 예를 들면, 40 펄스가 웨이퍼 상으로 각각의 패턴을 노광하기 위해 이용된다. 레이저(23)는 복수의 횡방향 및 종방향 레이저 모드를 지원하는 다중 모드 레이저이다. 레이저로부터 방출되는 광(25)의 평균 파장은 λ0이다. 라인 축소 모듈(55) 덕택에, 평균 파장(λ0) 주위에서 파장의 분포는 파장(λ)에 따른 광 강도(I)의 분포를 나타내는 라인(65)을 도시하는 도3에 도시된 것과 같이 비교적 좁은 라인 폭(Δλb)이다. 레이저(23)로부터 방출된 광(25)은 복수의 종방향 및 횡방향 레이저 모드로부터 생기고, 각각은 비임(25)의 광의 라인 폭(Δλb)보다 좁은 라인 폭을 갖는다. 도3은 라인 폭(Δλm)을 갖는 전형적인 레이저 모드의 스펙트럼 강도 분포를 나타내는 라인(67)을 도시한다.
도4는 레이저(23)에 의해서 발생된 광 펄스(71)의 개략도이다. 광 펄스(71)는 챔버(51) 내부에서 복수의 종방향 및 횡방향 레이저 모드로부터 발생된 광으로 구성되어, 간섭광의 제한된 볼륨(73)을 유발한다. 이 간략화된 도시에서, 간섭광의 각각의 볼륨(73)은 종방향의 연장부[lc(long)] 및 양 횡방향으로의 연장부[lc(lat)]를 갖는다. 도4의 참조번호 75는 동시에 상이한 횡방향 모드에 의해서 발생되는 복수의 간섭 볼륨을 지시하고, 참조번호 76은 동일한 횡방향 위치에서 상이한 종방향 모드에서 발생된 간섭 볼륨을 가리킨다. 특정한 횡방향 위치에서 방출되는 광에 기여하는 종방향 모드(76)의 세트는 또한 횡방향 모드로 참조된다.
도4의 도시는 아주 개략적이고 도시 목적만을 위한 것임을 알아야 한다. 실제로, 간섭 셀은 도4에 설명된 것과 같은 정방형 형상을 갖지 않는다. 또한, 상이한 간섭 볼륨이 종방향 및 횡방향으로 둘다 중첩될 것이다.
단일 간섭 볼륨(73) 내부의 광은 간섭광이며, 간섭 패턴은 단일 간섭 셀(73)로부터 시작하는 광으로부터 형성될 수도 있다. 그러나, 상이한 간섭 셀로부터의 광으로 중첩된 하나의 간섭 셀로부터의 광은 간섭 조건이 상이한 셀들 사이에서 만족되지 않기 때문에 간섭 패턴을 발생시키지 않을 것이다.
도4에서 빗금친 셀로서 지시된 전형적인 간섭 셀(73)의 광은 피크 파장(λ1)에서 도3에서 라인(67)에 의해서 도시된 것과 같은 스펙트럼 밀도를 갖는 것으로 가정된다. 다른 간섭 셀로부터의 광은 모든 간섭 셀의 결합된 광이 도3에서 라인(65)에 의해서 지시된 것과 같은 스펙트럼 분포를 갖도록 상이한 피크 파장을 갖고 약간 상이한 라인 폭을 가질 수도 있다.
레이저 공동(51)의 형상 및 라인 축소 모듈(55)의 산란 덕분에, 레이저로부터 방출된 광의 평균 파장은 비임(25)의 단면에 걸쳐서 변화될 것이다. 비임의 방향에 평행한 일 직선으로 배열된 복수의 종방향 모드로 형성된 단일 횡방향 모드에 의해서 발생된 레이저광의 스펙트럼 분포는 전체 비임의 스펙트럼 분포보다 좁고 종방향 레이저 모드의 스펙트럼 분포보다 넓은 것으로 보인다. 도3의 라인(66)은 전형적인 횡방향 레이저 모드의 스펙트럼 분포를 나타낸다.
다음의 표 1은 전형적인 KrF 레이저 및 전형적인 ArF 레이저의 데이터를 나타낸다.
Figure pat00001
λ0는 피크 파장을 나타내고, Δλb는 비임을 형성하는 다수의 레이저 모드로부터 발생되는 레이저 광의 라인 폭을 나타내고, Nlong은 종방향 모드의 수를 나타낸고, Nlat은 횡방향 모드의 수를 나타내고 Ntot = Nlong?Nlat, 하나의 펄스에 기여하는 레이저 모드의 결과적인 전체 수를 나타낸다.
비임의 각각의 횡방향 위치에서, 광은 복수의 종방향 모드를 포함하는 횡방향 모드로부터 발생된다. 하나의 단일 종방향 모드의 라인 폭이 Δλm으로 나타내면, 특정 횡방향 위치에서 횡방향 모드의 결과적인 라인 폭은 Δλlat으로 나타내진다.
lm 은 공식 lm = λ0 2/2?Δλm로 계산되는 하나의 단일 레이저 모드로부터 광의 간섭 길이를 나타낸다.
표 1은 또한 비교식 llat = λ0 2/2?Δλlat 및 lb=λ0 2/2?Δλb를 나타낸다.
하나의 단일 간섭 셀(7)로부터 광은 비임 전달 시스템(21)을 통과하여 물체 평면(5) 상에 입사된다. 물체 평면(5)의 각각의 위치에서, 입사광은 비임 전달 시스템을 통해 상이한 경로를 통과하고 따라서 약간 상이한 광학 경로 길이를 거친 광선으로 구성된다. 따라서 하나의 단일 간섭 셀(73)로부터의 간섭 광은 물체 평면(5)에서 스펙클 패턴과 같은 간섭 패턴을 발생할 수도 있다. 광 강도는 물체 평면을 가로질러서 변조될 것이고, 여기서 스펙클 대조가 일부 위치에서 보강 간섭이 발생하고 다른 위치에서는 완전한 상쇄 간섭이 일어날 수도 있는 것을 의미하는 100 ％ 만큼 높을 수도 있다.
상이한 간섭 셀로부터 발생된 광은 서로 간섭하지 않기 때문에, 각각의 간섭 셀은 물체 평면에서 독립적인 스펙클 패턴에 기여할 것이다. 이러한 독립적인 패턴은 하나의 단일 간섭 셀의 광에 의해서 발생된 변조에 비교될 때 인자
Figure pat00002
에 의해서 평균함에 의해서 강도 변조가 감소되도록 물체 평면에서 광 강도의 평균화를 유발할 것이다.
비록 이러한 평균화에 의해서도, 광 강도 분포는 물체 평면(5)에서 충분하게 일정하지는 않을 것이다. 따라서, 광학 지연 장치가 이미징 광의 비임 경로에 배치된다.
더욱이, 비임 전달 시스템의 형상에 따라서 상이한 종방향 모드가 물체 평면에서 동일한 스펙클 패턴을 발생시킬 수도 있다는 것이 가능하다는 것을 알아야만 한다. 이러한 상황에서, 평균화에 기여하는 모드의 수(N)은 레이저에 의해서 지지되는 모드의 전체 수(Ntot)보다는 종방향 모드의 낮은 수(Nlat)에 의해서 결정된다.
광학 지연 장치(27)는 조명 광의 간섭을 감소시키는 기능을 갖고 도5에 도시된 것과 같은 형상을 갖는다. 광학 지연 장치(27)는 서로로부터 거리(d2)로 이격된 두께(d1)의 복수의 유리판을 포함한다. 유리판(81)은 이들의 측면(85)에서 판(81)을 결합하는 2개의 프레임(83)(도5에는 오직 하나의 프레임만 도시)에 의해서 하나의 적층체로서 장착되어 고정된다. 점선(87)은 판(81)의 전면(89) 상에 입사하는 비임(25)의 단면을 도시한다. 판(81)의 평평한 주 표면(91)은 비임(25)에 평행한 방향으로 길이(L)에 걸쳐서 연장된다.
판(81)의 적층체에 입사한 비임(25)은 판(81)을 통과하는 제1 부분 비임과 인접하는 판(81) 사이의 공간을 통과하는 제2 부분 비임으로 분리된다. 판(81)을 통과하는 제1 부분 비임은 인접하는 판들 사이의 매체에 대해 1과 같은 굴절률을 가정하면 인접하는 판들(81) 사이의 공간을 통과하는 제2 부분 비임에 대하여 광학 지연 또는 광학 경로 길이 차이 Δl = (n-1)?L 을 겪게 된다. 길이 L은 Δl = λ0 2/2?Δλlat이도록 선택된다. 또한, 적층체의 피치 d1 + d2는 입사 비임(25)에서 횡방향 레이저 모드의 횡방향 연장부와 대략 같거나 또는 그보다 작도록 선택된다. 정방형 비임 단면을 가정하면, 횡방향 레이저 모드의 횡방향 연장부는 대략
Figure pat00003
에 의해서 나누어진 비임의 직경이고, 여기서
Figure pat00004
는 비임의 횡방향 모드의 수이다. 따라서, 하나의 단일 횡방향 레이저 모드로부터의 간섭 광은 광학 지연을 겪는 적어도 하나의 제1 부분 비임과 지연 없이 광학 지연 장치(27)를 통과하는 적어도 하나의 제2 부분 비임으로 분리된다.
이는 제1 라인(96)이 지연없는 제1 부분 비임의 시간적인 강도 분포를 나타내고 제2 라인(97)이 지연된 제1 부분 비임의 시간적인 강도 분포를 나타내는 도6에 더 도시된다.
지연 장치(27)가 물체 평면에서 간섭 패턴을 형성할 수 있는 광 모드의 수를 2배로 하는 제1 효과를 갖도록 광 펄스(95, 97)가 물체 평면(5)에서 스펙클 패턴을 형성할 수도 있는 것이 명백하다. 지연 장치(27)의 이 제1 효과는
Figure pat00005
의 인자로 물체 평면(5)에서 강도 변조를 감소시킨다.
또한, 펄스(95, 97)의 시간적인 중첩 때문에, 펄스(95)의 광은 펄스(97)의 간섭광과 간섭할 수도 있다. 그러나, 판(81)을 통과하는 광은 판들(81) 사이의 공간을 통과하는 광에 비해 llat만큼 지연을 겪을 뿐만 아니라 판을 통과하는 광은 판(81)을 통과하지 않는 광에 비해 위상 시프트를 겪는다. 이 위상 시프트는 길이(L) 및 광의 파장(λ)에 따라 0에서부터 2π까지의 범위 내이다. 레이저 모드의 파장(λ)이 피크 파장(λ0)에 대해 무작위 분포를 갖기 때문에, 다양한 레이저 모드로부터의 광이 광학 지연 장치(27)로부터 겪게되는 결과적인 위상 시프트는 또한 무작위 분포를 가질 것이다. 따라서, 도6의 빗금친 부분으로 지시된 펄스(95, 97)의 광 강도의 일부분은 무작위 평균화가 발생하도록 각각의 간섭 셀에 대해 상이한 목표 평면(5)에서의 간섭 패턴을 발생시킬 것이다. 따라서, 광학 지연 장치(27)의 제2 효과는 물체 평면에서 강도 변조를 더욱 감소시키는 제1 및 제2 부분 비임 사이에 무작위 위상 시프트를 도입하는 것이다.
위에서 설명된 것과 같은 광학 지연 장치로, 스펙클 덕분에 투과 노광 시스템의 물체 평면 및 따라서 이미지 평면에서 강도 변조가 1 ％ 정도로 낮은 범위로 레이저 광의 간섭을 감소시키는 것이 가능하다.
추가 실시예에 따르면, 도5에 도시된 것과 같은 광학 지연 장치는 비임(25) 내에 배치되고, 판(81)의 길이(L)는 도6의 라인(95, 97) 사이에서 실질적인 오버랩이 더 이상 일어나지 않도록 Δλ0 2/2?Δλlat 보다 실질적으로 더 큰 광학 지연 또는 광학 경로 길이 차이 ΔL을 발생하도록 증가된다. 비록 이러한 오버랩 없이도, 이 실시예는 서로 간섭하지 않을 레이저 모드의 수가 증가되기 때문에 물체 평면에서 스펙클 대조를 감소시키는 데 크게 기여한다.
또 다른 실시예에 따르면, 도5에 도시된 형태의 복수의 광학 지연 장치가 비임(25)의 비임 경로에 배치된다. 예를 들면, 제1 광학 지연 장치(27)는 비임(25) 내에 제2 광학 지연 장치(27)의 상류에 배치될 수도 있다. 제1 및 제2 지연 장치는 비임(25)에 대하여 이들 판(81)의 상이한 배향을 가질 수도 있다. 예를 들면, 제1 지연 장치는 도5에 도시된 것과 같이 수평 방향으로 배향된 그의 판(81)을 가질 수도 있고, 제2 지연 장치는 수직 방향으로 배향된 그의 판(81)을 가질 수도 있다.
추가 예에 따르면, 제1 및 제2 광학 지연 장치 모두는 동일한 방향으로 배향된 이들의 판을 가지고, 제2 지연 장치의 판은 제1 광학 지연 장치의 판에 대하여 횡방향으로 변위된다. 따라서, 비임의 레이저 광의 부분들은 제1 광학 지연 장치의 오직 판만을 통과할 것이고, 비임의 다른 부분들은 제2 광학 지연 장치의 판만을 통과할 것이고, 다른 부분은 제1 및 제2 광학 지연 장치 모두의 판들을 통과할 것이고, 비임의 또 다른 부분들은 제1 및 제2 광학 지연 장치의 판 중 어느 것도 통과하지 않을 것이다.
추가적으로, 제1 및 제2 지연 장치는 상이한 길이(L)의 판을 가지는 것이 가능하다.
도7은 비임 전달 시스템에서 이용될 수 있는 광학 지연 장치의 추가 실시예를 도시한다.
광학 지연 장치(27a)는 도5에 도시된 것과 같은 유사한 형상을 가져서, 복수의 평행 유리판(81a)은 두께(d1)를 갖고 서로로부터 거리(d2)로 배치된다. 판(81a)은 입사 비임(25a)의 방향으로 길이(L1)를 갖는다. 또한, 두께(d2)를 갖는 유리판(82)은 인접하는 판들(81) 사이에 개재되어 있고, 판(82)의 전면은 판(81a)의 전면(89a)에 정합된다. 판(82)은 판(81a)의 길이(L1)보다 작은 비임(25a)의 방향으로의 길이(L2)를 갖는다. 길이(L1, L2)는 원하는 광학 지연(lm)이 발생되도록 된 치수를 가져서, L1 및 L2는 다음의 관계를 만족시키고,
lm=L1(n1-1)-L2(n2-l)
여기서,
n1 은 판(81a)의 재료의 굴절률이고,
n2 는 판(82)의 재료의 굴절률이고,
인접하는 판들(81) 사이에 빈 공간 내에 배치된 가스 또는 진공의 굴절률은 간단함을 위하여 1로 가정된다.
또한, 판(82)의 재료는 판(81a)의 재료의 소멸(extinction)과 비교하여 레이저 광에 대한 흡수 및 산란과 같은 것 때문에 더 높은 소멸을 가질 수도 있다. 길이(L1, L2)는 판(81a)을 통과하는 제1 부분 비임과 판(82)을 통과하는 제2 부분 비임 모두가 광학 지연 장치(27a)를 통과할 때 실질적으로 동일한 소멸을 겪도록 결정된다.
도8은 광학 지연 장치(27b)의 추가 실시예를 도시한다. 광학 지연 장치(27b)는 제1 주 표면(103)과 표면(103)에 평행한 제2 주 표면(105)을 갖는 유리판(101)을 포함한다. 표면(103)은 입사 레이저 광의 비임(25b)에서 횡방향으로 배향되고, 표면(103)에 수직인 표면은 입사 비임(25b)의 방향에 대하여 각도(a) 하에서 배향된다. 표면(105)은 입사 비임(25b)을 판(101)을 직접 통과하는 제1 비임(26)과 표면(105)으로부터 반사되고 그런 후 표면(103)으로부터 반사되고 그리고 표면(105)을 통과하여 비임(26)에 중첩되는 제2 부분 비임(28)으로 분리하는 반투명 표면이다. 판(101)의 두께(d)는 부분 비임(28)이 부분 비임(26)에 대하여 지연[Δl=λ0 2/(2Δλlat)]을 겪도록 선택되고,
Figure pat00006
여기서,
n 은 판(101)의 재료의 굴절률이다.
각도(α) 때문에, 부분 비임(28)은 부분 비임(26)에 대하여 소정 양(δD)만큼 횡방향으로 변위된다. 이러한 변위는 또한 부분 비임(26)의 광과 간섭하는 부분 비임(28)의 광에 의해서 발생되는 간섭 패턴의 변조를 감소시키는 데 기여한다.
이 변위(δD)는 횡방향 모드의 횡방향 연장부에 기인하여 유리하게 결정된다. 제1 예에 따르면 각도(α)는 다음 관계를 만족한다.
Figure pat00007
추가 예에 따르면, 각도(α)는 다음 관계를 만족한다.
Figure pat00008
입사 비임(25b)의 직경(D1)과 비교할 때, 결합된 부분 비임(26, 28)의 직경(D2)은 작은 값(δD)만큼만 증가된다.
도9는 광학 지연 장치(27c)의 추가 실시예를 도시한다. 광학 지연 장치(27c는 5개의 표면(113, 114, 115, 116, 117)을 갖는 프리즘(111)을 포함한다.
표면(113)은 입사 비임(25c)을 프리즘(111)의 표면(113)으로부터 직접 반사된 제1 부분 비임(26c)과 표면(113)에서 반사되고 프리즘(111)의 벌크 재료(bulk material)로 들어가는 제2 부분 비임(30)으로 분리하는 반투명 표면이다. 비임(30)은 내부 반사에 의해서 프리즘(111)의 표면(114, 115, 116, 117)으로부터 순차적으로 반사되고, 그런 후 프리즘(111)의 내부로부터 표면(113) 상으로 다시 입사한다. 그 비임의 일부가 표면(113)을 통과하고 표면(113)에서 직접 반사된 비임(26c)과 지연된 비임(28c)으로서 일치한다. 비임(30)의 비임 경로는 프리즘(111) 내부에서 폐쇄 루프를 형성한다.
프리즘(111)은 (100) 결정 평면이 표면(113)에 대하여 45°의 각도(ψ) 하에서 배향되도록 결정 배향을 갖는 CaF2로 만들어질 수 있다. 이러한 결정 배향은 재료의 고유 복굴절이 재료를 통과하는 비임(30) 상에서 감소된 효과를 갖는다는 점에서 이점을 가진다. 만일 입사 비임(25c)의 광이 반파판(121)과 같은 편광기(121)에 의해서 편광된다면, 지연된 비임(28c)은 직접 반사된 비임(26c)과 실질적으로 동일한 편광을 갖는다.
위상 변경 요소(101c)와 같은 추가적인 판이 비임(30)은 판(101c)의 표면(103c) 상에 실질적으로 수직으로 입사하도록 프리즘(111)을 통과하는 비임(30)의 비임 경로에 배치된다.
도10은 판(101c)의 확대 섹션의 일 부분을 개략적으로 도시한다. 판(101c)의 구조화된 표면(103c)은 돌출부(131) 및 만입부(133)가 형성되고 판(101c)의 두께가 표면에 걸쳐서 변하는 단차를 갖는 표면이다. 최소 두께는 b이고 최대 두께는 b+a이다. 같은 두께의 단차 부분은 s의 횡방향 치수를 갖는다. 단차의 높이(a) 및 단차부의 폭(s)은 판(101c)의 표면에 걸쳐서 변한다. 도시된 예에서, 폭(s)은 판(101c)을 통과하는 비임(30)에서 횡방향 레이저 모드의 횡방향 연장부(lc(lat))의 0.1 내지 5.0 배의 범위 내에 있다. 단차부의 최대 높이(a)는 레이저광의 복수 파장에 달할 수 있다. 예를 들면, 높이(a)의 값은 200 내지 500 ㎚의 범위 또는 몇 ㎛ 정도일 수 있다. 돌출부(131) 및 만입부(133)는 예를 들면 리소그래픽 방법에 의해서 제조될 수 있다.
또한, 단차부의 개별 높이 및 이들의 폭(s)의 분포는 판(101c)의 위상 변경 효과가 또한 비임(28c)의 단면에 걸쳐서 무작위 효과가 되도록 무작위한 분포를 가질 수 있다.
구조화된 표면(103c)은 표면(103c)을 통과한 레이저 광의 파면이 표면(103c)을 횡단한 광의 전파 방향의 미세한 변경을 유발하는 미세한 변형을 겪는 효과를 갖는다. 만일 이 광이 표면(113)을 통과하여 표면(113)으로부터 직접 반사된 비임(26c)과 일치한다면, 직접 반사된 광과는 정확하게 일치하지는 않을 것이다. 따라서, 결합된 비임(26, 28)은 동일한 종방향 레이저 모드에 의해서 발생되지만 약간 상이한 방향으로 전파되는 광을 포함한다. 이는 광학 지연 장치의 하류에 배치된 물체 평면 내에 상이한 스펙클 패턴을 유발한다. 상이한 스펙클 패턴의 확대된 수 때문에, 물체 평면에서 광 분포의 균일성이 현저하게 증가될 것이다.
더욱이, 첫번째로 구조화된 표면(103c)을 통과한 비임(30)의 광의 일 부분이 표면(113)으로부터 반사되고 두번째로 구조화된 표면(103c)을 통과할 것이다. 이는 그 광에 추가적인 위상 변경 효과를 유발한다. 그 광의 일 부분은 반투명한 표면(113)을 통과하여 비임(26c)과 결합될 것이고, 그 광의 추가적인 부분은 표면(113c)으로부터 반사되어 구조화된 표면(103c)을 통과함에 의해서 또 추가적인 위상 변경 효과 등을 겪을 것이다.
도11은 구조화된 위상 변경 표면(103d)을 갖는 판(101d)의 추가 예를 개략적으로 도시한다. 구조화된 표면(103d)은 복수의 돌출부(131d)와 만입부(133d)를 포함한다. 돌출부 및 만입부(131d, 133d)는 표면(103d)을 통과하는 레이저 광의 파면 편차를 일으킬 판(101d) 상의 복수의 작은 프리즘을 형성한다. 표면 상의 횡방향으로의 프리즘의 특징적인 치수 또는 연장부는, 동일한 종방향 레이저 모드로부터 나오는 레이저 광의 일부분의 횡방향 연장부[Lc(lat)]보다 적고, 예를 들면 5 내지 10배 적다. 표면(103d)의 주 표면 방향에 대한 프리즘의 표면 부분의 경사 각도(ε)는 프리즘마다 무작위하게 변할 수도 있다. 돌출부(131d)와 만입부(133d) 사이의 또 다른 크기 또는 높이 차이는 프리즘마다 무작위하게 변경될 수도 있다.
도9에 도시된 실시예에서, 위상 변경 표면(103c)은 비임(30)에 의해서 통과된다. 그러나, 구조화된 위상 변경 표면이 구조화된 표면과 상호작용하는 비임이 그로부터 반사되도록 반사 표면(113, 114, 115, 116, 117) 중 하나로서 이용되는 것이 가능하다.
도15는 도9에 도시된 것과 유사한 폐쇄 루프 광학 비임 경로를 제공하기 위한 프리즘을 포함하는 광학 지연 장치(27d)의 추가적인 실시예를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 이 실시예에서, 구조화된 위상 변경 표면(103d)이 프리즘의 반사 표면(114d) 상에 제공된다. 폐쇄 루프를 통과하는 광의 비임이 내부 반사에 의해서 구조화된 위상 변경 표면(103d)으로부터 반사된다. 표면(103d)은 복수의 돌출부(131d) 및 만입부(133d)에 의해서 구조화되어 무작위한 크기 및 표면 배향의 프리즘을 형성한다. 도15의 돌출부(131d) 및 만입부(133d)의 도시는 돌출부(131d) 및만입부(133d)의 크기에 비하여 과장되어 있다. 실제로, 돌출부(131d) 및 만입부(133d)는 레이저 광의 간섭 셀의 횡방향 연장부가 구조화된 표면 상에 입사되고 이로부터 반사되는 특징적인 횡방향 연장부를 갖는 작은 크기이다.
도12는 반사 표면의 구조가 표면 음파에 의해서 생성되는 반사 위상 변경 표면의 정면도이다. 이 목적을 위해, 복수의 인터디지탈 전극(143)을 포함하는 표면파 발생기(141)가 표면(103e) 상에 제공되고 고주파 발생기(145)에 접속된다. 표면(103e)을 제공하는 판(101e)의 기판 재료는 고주파 발생기(145)에 의해서 발생된 고주파 전압이 표면(103e)에 걸쳐서 방향(147)으로 전파하는 표면 음파를 생성하도록 압전 재료로 만들어진다. 도12의 점선(149)은 표면 음파의 파면을 도시하고, 도12의 사각형(151)은 비임(30)이 표면(103e) 상에 입사하고 표면 음파(149)와 상호작용할 수 있는 표면(103e)의 일부분을 도시한다.
도13은 도9에 도시된 것과 유사한 추가적인 광학 지연 장치의 사시도이다. 도13에 도시된 광학 지연 장치(27f)는 반사 표면(114f 115f, 116f)이 프리즘 상에 제공된 내부 반사 표면이 아니라 미러(114f, 115f, 116f)에 의해서 제공되는 점에서 도9에 도시된 것과는 상이하다. 반투명 표면(113f)은 비임(25f)이 입사되는 비임 스플리터로서 제공되고, 여기서 그 비임의 일 부분(26f)이 비임 스플리터(113f)를 통과하고 일 부분(30f)은 비임 스플리터(113f)로부터 반사된다. 반사 표면(114f 115f, 116f)으로부터 이어지는 반사는 비임(30f)이 다시 비임 스플리터(113f) 상에 입사하도록 비임(30f)의 폐쇄 루프 비임 경로를 제공한다. 그 비임의 일 부분은 비임 스플리터로부터 반사되고 비임(26f)과 비임(28f)으로서 일치하고, 비임의 다른 부분은 비임 스플리터(113f)를 통과하고 2회 이상으로 폐쇄 루프를 통과한다. 반사 표면(114f, 115f, 116f) 중 임의의 것이 앞의 도10, 도11 및 도12를 참조하여 도시된 형태의 구조화된 표면으로 형성될 수도 있다. 또한, 이러한 구조화된 표면을 갖는 판은 비임(30f)이 이러한 판을 통과할 때 위상 변화를 발생시키도록 미러(114f, 115f, 116f) 중 임의의 것들 사이에 배치될 수 있다.
도14는 위에서 도시된 것과 같은 광학 지연 장치가 합체될 수 있는 투사 노광 시스템(1g)의 추가 예의 개략도이다. 투사 노광 시스템(1g)은 물체 평면(5g)이이미지 평면(7g) 상으로 이미징되도록 투사 노광 시스템(3g)의 물체 평면(5g)을 조명하기 위한 비임 전달 시스템(21g)을 포함한다.
비임 전달 시스템(21g)은 엑시머 레이저와 같은 레이저 광원(23g)을 포함한다. 레이저(23g)는 광원(23g)으로부터 방출된 비임(25g)이 이미 확장된 비임이도록 비임 확장 광학계를 포함한다. 비임(25g)은 물체 평면(5g) 및 따라서 이미지 평면(7g)에 생성되는 스펙클 대조를 감소시키도록 레이저 광의 간섭을 감소시키기 위하여 전술된 것과 같은 형태의 광학 지연 장치(27g)를 통과한다.
광학 지연 장치(27g)를 통과한 레이저 광은 집광 렌즈(164)에 의해서 발생된 퓨필(pupil) 평면(171) 내의 형상 및 광 분포를 한정하기 위하여 컴퓨터에 의해서 생성된 홀로그램(CGH)과 같은 회절 격자에 의해서 제공될 수 있는 퓨필 성형 디퓨저(32)를 통과한다.
플라이 아이 인터그레이터(33g)는 퓨필 평면(171) 내에 위치된다. 플라이 아이 인터그레이터(33g)를 통과한 광은 필드 평면(157)이 렌즈(163)의 하류에 제공되도록 렌즈 또는 렌즈 시스템(163)을 통과한다. 필드 평면(157)은 레티클 마스킹 렌즈 시스템(167, 169)에 의해서 투사 광학 시스템(3g)의 물체 평면(5g) 상으로 이미징된다. 필드 스톱(153)은 레이저 광으로 조명된 물체 평면(5g)의 그 부분을 한정하기 위하여 필드 평면(157) 내에 배치된다. 위에서 도시된 것과 같은 형태의 광학 지연 장치(27g)가 레이저 광의 비임 경로 내에 배치되기 때문에, 물체 평면(5g) 내에 발생된 스펙클 대조가 2％ 또는 1％ 보다 적게 되는 양으로 효율적으로 감소된다.
추가 실시예에 따르면, 도5, 도7 및 도8 중 하나에 도시된 것과 같은 광학 지연 장치는 도9에 도시된 형태의 비임 경로 내에, 즉 복수의 반사 표면에 의해서 형성된 폐쇄 루프 경로 내에 배치될 수 있다. 도9의 프리즘(111)과 결합하여 도시된 5개의 반사의 수는 오직 예시적인 수이다. 또한, 반사 표면의 반사 각도를 적절하게 조정함에 의해서, 3 또는 4개의 반사와 같은 더 낮은 수의 반사 또는 5보다 큰 반사와 같은 더 높은 수를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 폐쇄 루프의 외부에 비임 전달 시스템의 비임 경로 내에 도10에 도시된 위상 변경 요소와 같은 판을 배치하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도10에 도시된 위상 변경 요소와 같은 판이 도1에 도시된 비임 전달 시스템 내에서 광학 지연 장치(27)로서 배치될 수도 있다.
조합된 실시예가 위에서 설명된 실시예들 중 하나로부터 하나 이상의 특징을 그리고 위에서 설명된 실시예 중 다른 실시예의 하나 이상의 특징을 포함하도록 위에서 설명된 실시예 중 임의의 다른 실시예들과 위에서 설명된 실시예의 각각을 조합하는 것을 고려한다.
비록 본 발명이 이의 일부 전형적인 실시예를 참조하여 기재되었지만, 많은 대체, 변형 및 변경이 기술 분야의 숙련자에게는 명백한 것이 분명하다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 본 발명의 전형적인 실시예는 예시적인 것으로 의도되며 결코 제한적인 것은 아니다. 다양한 변경이 후속 청구범위에 한정된 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이뤄질 수도 있다.

Claims (45)

  1. 비임 전달 시스템이며,
    레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 제1 비임을 발생시키는 레이저와,
    레이저 광의 제1 비임의 비임 경로에 배치된 광학 지연 장치를 포함하며,
    광학 지연 장치는 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제2 부분 비임에 대하여 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제1 부분 비임의 광학 경로 차이를 제공하도록 구성되고, 광학 지연 장치는 제1 부분 비임 및 제2 부분 비임 중 적어도 하나에서 단일 종방향 레이저 모드로부터 생기는 광 부분의 횡방향 연장부보다 작은 제1 부분 비임 및 제2 부분 비임 중 적어도 하나에 횡방향으로 특징적인 횡방향 연장부를 갖는 복수의 위상 변경 구조를 포함하는 비임 전달 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 위상 변경 구조는 복수의 판을 포함하는 비임 전달 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 복수의 판은 각각 레이저 광의 제1 비임의 비임 방향에 실질적으로 평행하게 배향되는 비임 전달 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 복수의 위상 변경 구조는 표면 상에 제공된 복수의 돌출부 및 만입부를 포함하는 비임 전달 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 돌출부 및 만입부의 폭 및 높이 중 적어도 하나는 무작위한 분포를 갖는 비임 전달 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 광학 지연 요소는 제1 부분 비임 및 제2 부분 비임 중 하나에 폐쇄 루프 비임 경로를 제공하도록 구성되는 비임 전달 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 광학 지연 요소는 (100) 결정 평면이 프리즘의 표면에 대하여 45°의 각도 하에서 배향되도록 결정 배향을 갖는 CaF2 재료로 제작된 프리즘을 포함하는 비임 전달 시스템.
  8. 비임 전달 시스템이며,
    레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 제1 비임을 발생시키는 레이저와,
    레이저 광의 제1 비임의 비임 경로에 배치된 광학 지연 장치를 포함하고,
    복수의 종방향 레이저 모드 중 단일 종방향 레이저 모드에 의해서 발생된 광은 평균 제1 라인 폭을 갖고, 제1 비임의 레이저 광은 제1 비임의 개별 횡방향 위치의 각각에서 횡방향 레이저 모드에 대응하는 제2 라인 폭을 갖고, 제1 비임의 레이저 광은 그의 전체 단면에 대해 평균할 때 복수의 횡방향 레이저 모드에 대응하는 제3 라인 폭을 갖고, 제2 라인 폭은 제1 라인 폭보다 크고, 제3 라인 폭은 제2 라인 폭보다 크고,
    광학 지연 장치는 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제2 부분 비임에 대하여 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제1 부분 비임의 광학 경로 차이를 제공하도록 구성되고,
    다음의 관계를 만족시키는 비임 전달 시스템.
    Figure pat00009

    여기서,
    Δl 은 광학 경로 차이를 나타내고,
    λ0 은 레이저 광의 제1 비임의 광의 평균 파장이고,
    Δλl 은 제2 라인 폭을 나타냄.
  9. 제8항에 있어서, 광학 지연 장치는 서로 소정 거리로 배치된 투명 재료의 복수의 제1 판의 적층체를 포함하고, 제1 판은 복수의 제1 부분 비임의 비임 경로에 의해서 통과되고 인접하는 제1 판들 사이의 공간은 복수의 제2 부분 비임의 비임 경로에 의해서 통과되는 비임 전달 시스템.
  10. 비임 전달 시스템이며,
    레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 제1 비임을 발생시키는 레이저와,
    레이저 광의 제1 비임의 비임 경로에 배치된 광학 지연 장치를 포함하고,
    광학 지연 장치는 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제2 부분 비임에 대하여 레이저 광의 제1 비임의 적어도 하나의 제1 부분 비임의 광학 경로 차이를 제공하도록 구성되고,
    광학 지연 장치는 서로로부터 소정 거리에 배치된 투명 재료의 복수의 제1 판의 적층체를 포함하고, 제1 판은 복수의 제1 부분 비임의 비임 경로에 의해서 통과되고 인접하는 제1 판들 사이의 공간은 복수의 제2 부분 비임의 비임 경로에 의해서 통과되는 비임 전달 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 제1 판의 표면은 광학 지연 장치에 입사하는 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로의 배향에 실질적으로 평행하게 배향되는 비임 전달 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 제1 판들은 다음의 관계를 만족하는 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로를 따른 길이에 걸쳐서 연장하는 비임 전달 시스템.
    Figure pat00010

    여기서,
    Δl 은 광학 경로 차이를 나타내고,
    n 은 제1 판의 투명 재료의 굴절률을 나타내고,
    d 는 제1 판의 길이를 나타냄.
  13. 제10항에 있어서, 적층체는 투명 재료의 복수의 제2 판을 포함하고, 제2 판은 인접하는 제1 판들 사이에 개재되어 있는 비임 전달 시스템.
  14. 제10항에 있어서, 2개의 인접하는 제1 판들의 각각의 두께는 2개의 인접하는 제1 판들 사이의 간극보다 큰 비임 전달 시스템.
  15. 제8항에 있어서, 광학 지연 장치는 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로 내에 배치된 투명 재료의 제3 판을 포함하고, 제3 판은 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로의 배향에 횡방향으로 배향되고, 제3 판의 두께는 다음의 관계를 만족시키는 비임 전달 시스템.
    Figure pat00011

    여기서,
    Δl 은 광학 경로 차이를 나타내고,
    n 은 제3 판의 투명 재료의 굴절률을 나타내고,
    d 는 제3 판의 두께를 나타냄.
  16. 제15항에 있어서, 제3 판의 수직인 표면은 레이저 광의 제1 비임의 비임 경로의 배향에 대하여 소정 각도 하에서 배향되어 있는 비임 전달 시스템.
    Figure pat00012

    여기서,
    D1 은 광학 지연 장치의 상류에 인접한 레이저 광의 제1 비임의 단면을 나타내고,
    Nlat 는 제1 비임에서 횡방향 레이저 모드의 수를 나타내고,
    α 는 비임 경로의 배향에 대한 제3 판에 수직인 표면의 각도를 나타내고,
    d 는 제3 판의 두께를 나타냄.
  17. 제8항에 있어서, 다음의 관계가 만족되는 비임 전달 시스템.
    Figure pat00013

    D1 은 광학 지연 장치의 상류에 인접한 레이저 광의 제1 비임의 단면을 나타내고,
    D2 는 광학 지연 장치의 하류에 인접한 레이저 광의 제2 비임의 단면을 나타냄.
  18. 제8항에 있어서, 레이저 광의 일 부분의 비임 경로가 폐쇄 루프를 형성하도록 배열된 복수의 반사 표면을 더 포함하는 비임 전달 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 폐쇄 루프를 통과하는 레이저 광의 부분의 비임 경로는 폐쇄 루프를 통과하지 않는 레이저 광의 일 부분과 일치하는 비임 전달 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 단차 표면을 갖는 판은 폐쇄 루프를 형성하는 비임 경로 내에 배치되는 비임 전달 시스템.
  21. 제18항에 있어서, 광학 지연 장치는 폐쇄 루프를 형성하는 비임 경로 내에 배치되는 비임 전달 시스템.
  22. 비임 전달 시스템이며,
    레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저와,
    레이저 광의 비임의 비임 경로에 배치되고, 비임 경로가 폐쇄 루프를 포함하도록 배열된 복수의 반사 표면을 갖는 광학 지연 장치와,
    폐쇄 루프의 비임 경로 내에 배치되고, 100 ㎚ 초과의 크기를 갖는 복수의 돌출부 및 만입부를 갖는 구조화된 위상 변경 표면을 갖는 적어도 하나의 위상 변경 요소를 포함하며,
    돌출부 및 만입부의 폭 및 높이 중 적어도 하나는 무작위한 분포를 갖는 비임 전달 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 돌출부 및 만입부의 횡방향 연장부는 위상 변경 표면과 상호 작용하고 공동에서 단일 종방향 레이저 모드로부터 발생된 레이저 광 부분의 횡방향 연장부보다 작은 비임 전달 시스템.
  24. 제22항에 있어서, 돌출부 및 만입부의 횡방향 연장부는 위상 변경 표면의 위치에서 레이저 광의 간섭 셀의 횡방향 연장부보다 작은 비임 전달 시스템.
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 위상 변경 표면의 돌출부 및 만입부는 단차 형상을 갖는 비임 전달 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 위상 변경 표면의 돌출부 및 만입부는 각각 위상 변경 표면의 주 표면 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 배향된 표면 부분을 포함하는 비임 전달 시스템.
  27. 비임 전달 시스템이며,
    레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저와,
    레이저 광의 비임의 비임 경로에 배치되고, 비임 경로가 폐쇄 루프를 포함하도록 배열된 복수의 반사 표면을 갖는 광학 지연 장치와,
    폐쇄 루프의 비임 경로 내에 배치되고, 100 ㎚ 초과의 크기를 갖는 복수의 돌출부 및 만입부를 갖는 구조화된 위상 변경 표면을 갖는 적어도 하나의 위상 변경 요소를 포함하며,
    위상 변경 표면의 돌출부 및 만입부는 쐐기 형상을 갖는 비임 전달 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 위상 변경 표면의 돌출부 및 만입부는 각각 위상 변경 표면의 주 표면 방향에 대해 기울어진 표면 부분을 포함하는 비임 전달 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 돌출부의 기울어짐의 각도는 인접하는 돌출부 사이에서 상이한 비임 전달 시스템.
  30. 제28항에 있어서, 돌출부 및 만입부의 기울어짐의 각도는 무작위하게 분포되어 있는 비임 전달 시스템.
  31. 제27항에 있어서, 돌출부 및 만입부의 크기는 무작위하게 분포되어 있는 비임 전달 시스템.
  32. 비임 전달 시스템이며,
    레이저의 공동에서 복수의 종방향 레이저 모드로부터 레이저 광의 비임을 발생시키는 레이저와,
    레이저 광의 비임의 비임 경로에 배치되고, 비임 경로가 폐쇄 루프를 포함하도록 배열된 복수의 반사 표면을 포함하는 광학 지연 장치와,
    폐쇄 루프의 비임 경로 내에 배치된 위상 변경 표면을 포함하는 적어도 하나의 위상 변경 요소와,
    광학 지연 장치를 통과하는 레이저 광의 비임에 노출되는 위상 변경 표면의 표면 부분을 가로질러 전파되는 표면 음파를 발생시키는 표면파 발생기를 포함하는 비임 전달 시스템.
  33. 제22항에 있어서, 위상 변경 요소의 위상 변경 표면은 광학 지연 장치를 통과하는 레이저 광의 비임에 의해서 통과되는 비임 전달 시스템.
  34. 제22항에 있어서, 위상 변경 요소의 위상 변경 표면은 광학 지연 장치의 복수의 반사 표면 중 하나를 제공하는 비임 전달 시스템.
  35. 제22항에 있어서, 광학 지연 장치는 광학 지연 장치를 통과하는 레이저 광의 비임에 의해서 통과되는 반반사 미러를 포함하는 비임 전달 시스템.
  36. 제35항에 있어서, 광학 지연 장치를 통과하는 레이저 광의 비임의 일 부분은 반반사 미러로부터 반사된 레이저 광의 비임과 일치하도록 반반사 미러를 통과하는 비임 전달 시스템.
  37. 제8항에 있어서, 레이저는 엑시머 레이저를 포함하는 비임 전달 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 엑시머 레이저는 KrF 레이저, ArF 레이저 및 F2 레이저 중 하나인 비임 전달 시스템.
  39. 제8항에 있어서, 레이저는 라인 축소 모듈을 포함하는 비임 전달 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 라인 축소 모듈은 프리즘 및 반사 격자 중 적어도 하나를 포함하는 비임 전달 시스템.
  41. 제8항에 있어서, 레이저 광의 제2 비임의 비임 경로에 배치된 회절 광학 요소를 더 포함하는 비임 전달 시스템.
  42. 제8항에 있어서, 레이저 광의 제2 비임의 비임 경로 내에 배치된 분산 판을 더 포함하는 비임 전달 시스템.
  43. 제8항에 있어서, 레이저 광의 제2 비임의 비임 경로 내에 배치된 광 혼합기를 더 포함하는 비임 전달 시스템.
  44. 제8항에 있어서, 레이저 광의 제2 비임의 비임 경로 내에 배치된 플라이 아이 렌즈를 더 포함하는 비임 전달 시스템.
  45. 기판 상으로 패터닝 구조를 이미징하기 위한 투사 노광 시스템이며,
    제8항에 따른 비임 전달 시스템과,
    물체 평면을 이미지 평면 상으로 이미징하기 위한 투사 광학 시스템과,
    비임 전달 시스템에 의해서 발생된 레이저 광의 제2 비임의 비임 경로 내부에 물체 평면의 구역 내에 패터닝 구조를 장착하는 제1 장착부와,
    투사 광학 시스템의 이미지 평면의 구역 내에 기판을 장착하는 제2 장착부를 포함하는 투사 노광 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI663845B (zh) * 2017-11-09 2019-06-21 美商Ｔｔ電子公司 光學編碼裝置及方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8139103B2 (en) * 2006-11-11 2012-03-20 Vuzix Corporation Traveling lens for video display
US20090034072A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Dean Jennings Method and apparatus for decorrelation of spatially and temporally coherent light
JP2010107611A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを用いた撮像装置
US8588892B2 (en) 2008-12-02 2013-11-19 Avenir Medical Inc. Method and system for aligning a prosthesis during surgery using active sensors
DE102009010560A1 (de) 2009-02-17 2010-08-26 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsbelichtungsverfahren, Projektionsbelichtungsanlage, Laserstrahlungsquelle und Bandbreiten-Einengungsmodul für eine Laserstrahlungsquelle
EP2651344A4 (en) 2010-12-17 2015-08-19 Intellijoint Surgical Inc METHOD AND SYSTEM FOR ALIGNING A PROSTHESIS DURING A SURGICAL INTERVENTION
US8928973B2 (en) 2011-12-16 2015-01-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Microscope apparatus for phase image acquisition
US9314188B2 (en) 2012-04-12 2016-04-19 Intellijoint Surgical Inc. Computer-assisted joint replacement surgery and navigation systems
US9247998B2 (en) 2013-03-15 2016-02-02 Intellijoint Surgical Inc. System and method for intra-operative leg position measurement
DE102014219112A1 (de) * 2014-09-23 2016-03-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die Projektionslithographie sowie Hohlwellenleiter-Komponente hierfür
WO2016051518A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 ギガフォトン株式会社 光源システム、及びビーム伝送システム、並びに露光装置
JP6753934B2 (ja) * 2015-12-18 2020-09-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 光学システムおよび方法
WO2020038707A1 (en) 2018-08-22 2020-02-27 Asml Netherlands B.V. Pulse stretcher and method
US20230168125A1 (en) * 2020-04-23 2023-06-01 Shimadzu Corporation Spectrometer
CN113985695B (zh) * 2021-11-29 2023-07-07 深圳大学 分幅延迟结构和分幅延迟照明结构

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4619508A (en) 1984-04-28 1986-10-28 Nippon Kogaku K. K. Illumination optical arrangement
JPS61212816A (ja) * 1985-03-18 1986-09-20 Canon Inc 照明装置
US4786124A (en) * 1987-04-27 1988-11-22 University Of Rochester Broad-spectrum achromatic phase shifters, phase modulators, frequency shifters, and frequency modulators
JP2536023B2 (ja) 1988-02-29 1996-09-18 株式会社ニコン 露光装置、及び露光方法
US5253110A (en) 1988-12-22 1993-10-12 Nikon Corporation Illumination optical arrangement
DE4124311A1 (de) 1991-07-23 1993-01-28 Zeiss Carl Fa Anordnung zur kohaerenzreduktion und strahlformung eines laserstrahls
JP3291818B2 (ja) 1993-03-16 2002-06-17 株式会社ニコン 投影露光装置、及び該装置を用いる半導体集積回路製造方法
US6285443B1 (en) 1993-12-13 2001-09-04 Carl-Zeiss-Stiftung Illuminating arrangement for a projection microlithographic apparatus
US5519802A (en) * 1994-05-09 1996-05-21 Deacon Research Method for making devices having a pattern poled structure and pattern poled structure devices
US5631721A (en) 1995-05-24 1997-05-20 Svg Lithography Systems, Inc. Hybrid illumination system for use in photolithography
JP3734105B2 (ja) * 1995-12-08 2006-01-11 ソニー株式会社 半導体露光装置用の照明装置
JPH09288251A (ja) * 1996-02-22 1997-11-04 Nikon Corp パルス幅伸長光学系および該光学系を備えた露光装置
JPH1041225A (ja) 1996-07-24 1998-02-13 Canon Inc 照明装置及びそれを用いた投影露光装置
JPH10303488A (ja) * 1997-04-30 1998-11-13 Ushio Inc 光源装置
JPH1164778A (ja) * 1997-08-25 1999-03-05 Nikon Corp 照明光学装置
JPH11212028A (ja) 1998-01-26 1999-08-06 Nikon Corp コントラスト改善機能を有する光学装置およびコントラスト改善方法
US6238063B1 (en) 1998-04-27 2001-05-29 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
WO2000070660A1 (fr) * 1999-05-18 2000-11-23 Nikon Corporation Procede et dispositif d'exposition, et dispositif d'eclairage
JPH11326827A (ja) * 1998-05-20 1999-11-26 Sony Corp 光のコヒーレンス低減方法及びその装置、並びに、照明方法及びその装置
JPH11337888A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Hitachi Ltd スペックルパターン分散装置及びレーザ光照射システム
JPH11340126A (ja) * 1998-05-28 1999-12-10 Nikon Corp 照明装置及び露光装置
US6898216B1 (en) * 1999-06-30 2005-05-24 Lambda Physik Ag Reduction of laser speckle in photolithography by controlled disruption of spatial coherence of laser beam
JP2002523905A (ja) * 1998-08-20 2002-07-30 オルボテック リミテッド レーザ繰り返し率増倍器
EP0984531A3 (en) * 1998-09-04 2002-09-25 Cymer, Inc. Excimer laser with pulse and beam multiplier
US6191887B1 (en) 1999-01-20 2001-02-20 Tropel Corporation Laser illumination with speckle reduction
JP2000277421A (ja) 1999-03-26 2000-10-06 Nikon Corp 照明装置
DE19931751A1 (de) 1999-07-08 2001-01-11 Zeiss Carl Fa Vorrichtung zur Reduzierung der Peakleistung einer Pulslaser-Lichtquelle
JP2002057098A (ja) * 2000-05-30 2002-02-22 Nikon Corp 照明光学装置，該照明光学装置を備えた露光装置，及びマイクロデバイスの製造方法
US6563977B1 (en) * 2000-06-27 2003-05-13 Bayspec, Inc. Compact wavelength multiplexer-demultiplexer providing low polarization sensitivity
JP3530484B2 (ja) * 2000-12-08 2004-05-24 住友重機械工業株式会社 レーザ加工装置及び方法
US7184665B2 (en) * 2001-06-08 2007-02-27 Jds Uniphase Inc. Tunable dispersion compensator
DE10144243A1 (de) 2001-09-05 2003-03-20 Zeiss Carl Zoom-System für eine Beleuchtungseinrichtung
US6819490B2 (en) 2001-09-10 2004-11-16 Micronic Laser Systems Ab Homogenization of a spatially coherent radiation beam and printing and inspection, respectively, of a pattern on a workpiece
SE0103006D0 (sv) 2001-09-10 2001-09-10 Micronic Lasersystems Ab Homogenization of a spatially coherent radiation beam and reading/writing of a pattern on a workpiece
JP3537423B2 (ja) * 2002-03-28 2004-06-14 三菱電機株式会社 レーザビーム均一照射光学系
JP2004233163A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Hitachi High-Technologies Corp パターン欠陥検査方法およびその装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI663845B (zh) * 2017-11-09 2019-06-21 美商Ｔｔ電子公司 光學編碼裝置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101339514B1 (ko) 2013-12-10
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