KR20150003883A

KR20150003883A - 미러 배열체를 생산하기 위한 방법 및 리소그래피 장치

Info

Publication number: KR20150003883A
Application number: KR1020147033166A
Authority: KR
Inventors: 디르크 샤퍼; 빌프리드 클라우스; 힌 유 앤쏘니 청
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2015-01-09
Also published as: JP6109929B2; DE102012209309A1; US9459538B2; JP2015525469A; US20150055112A1; KR101748478B1; WO2013178695A1

Abstract

본원 발명에 따르면, 적어도 하나의 미러 배열체(200)를 갖는 리소그래피 장치(100)가 개시되며, 상기 미러 배열체는 그 전방측에 반사 표면(204)을 구비하는 미러 기판(202)과, 미러 기판(202)의 후방측으로부터 미러 기판(202)의 주연을 따라 연장하는 측벽(206)과, 장착 요소(214)를 포함하고, 미러 배열체(200)는 장착 요소에 의해 리소그래피 장치(100)의 구조 요소 상에 장착된다. 미러 기판(202)의 후방측 및 측벽(206)의 내부측은 공동(212)의 경계를 형성한다. 각각의 장착 요소(214)는 연결 표면(216)에서 미러 배열체(200)에 연결된다. 관계식 S/D > 0.5가 연결 표면(216) 중 적어도 하나에서 만족되는데, 여기서 D는 연결 표면(216)에서의 측벽(206)의 두께를 나타내며, S는 연결 표면(216)의 도심으로부터 미러 기판(202)의 후방측으로 미러 재료를 통과하는 가장 짧은 경로의 길이를 나타낸다.

Description

미러 배열체를 생산하기 위한 방법 및 리소그래피 장치{LITHOGRAPHY APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING A MIRROR ARRANGEMENT}

관련 출원의 교차 참조

본 출원은 그 전체 기제가 참조로서 본원에 포함된 독일 특허 출원 DE 10 2012 209 309.5(출원일: 2012년 6월 1일) 및 미국 특허 출원 61/654,179(출원일: 2012년 6월 1일)의 우선권을 청구한다.

본원 발명은 하나 이상의 미러 배열체를 갖는 리소그래피 장치 및 이러한 리소그래피 장치용 미러 배열체를 생산하는 것에 관한 것이다.

예로서, 리소그래피 장치는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판상으로 마스크 내의 마스크 패턴을 결상하기 위해 집적 회로(ICs)의 생산에 사용된다. 이때, 조명 장치에 의해 발생되는 광 비임이 마스크를 통해 기판상으로 지향된다. 몇 개의 광학 요소로 구성되는 노광 렌즈는 기판상에서 광 비임을 포커싱하는데 사용된다. 이러한 리소그래피 장치의 예는 특히 EUV(극자외) 리소그래피 장치로서, 5nm와 30nm 사이의 범위에서의 노광을 위한 광학 파장과 함께 작동한다. 이러한 짧은 파장은 웨이퍼 상에서 매우 작은 구조의 결상을 가능하게 한다. 이 파장 범위 내의 광은 대기 가스에 의해 흡수되기 때문에, 이러한 EUV 리소그래피 장치의 비임 경로는 고 진공 내에 위치된다. 또한, 전술된 파장 범위 내에서 충분하게 투과적인 재료가 존재하지 않는데, 이것이 미러가 EUV 방사선을 형상화하고 안내하기 위한 광학 요소로 사용되는 이유이다.

높은 개구수를 갖는 EUV 리소그래피 장치는 큰 직경을 갖는 미러를 요구한다. 한편, 큰 직경을 갖는 미러는 생산이 비싸고, 반면에 저변형 장착 및 작동을 더욱 어렵게 만든다. 저변형 장착 및 작동을 달성하기 위해서, 미러 표면의 외측에 위치되지만 미러 표면과 동일한 평면에 위치되는 몇 개의 장착 섹션을 포함하는 미러가 사용된다. 예로서, 도 1은 미러 배열체의 후면도를 도시한다. 도 1에 도시된 미러 배열체(10)는, 전방 측에 반사 표면을 구비하는 난형(oval) 미러 기판(12)을 포함한다. 볼록부(bulge)(14)(소위 "이부(ear)")가 미러 기판(12)의 주연 에지 상의 3개의 위치에 제공된다. 이러한 볼록부(14)는 미러 기판(12)과 일체 방식으로 제공된다. 장착 요소(16)가 3개의 볼록부(14)의 각각의 후방측 또는 전방측에 개별적으로 제공된다. 미러는 3개의 장착 요소(16)를 통해 리소그래피 장치의 프레임 상에 장착된다. 액추에이터는 장착 요소(16)와 프레임 사이에 제공될 수 있는데, 액추에이터에 의해 미러의 위치 및 배향이 조정될 수 있다.

도 1의 미러 배열체에서, 미러는 미러 기판(12) 외측의 장착 요소(16)들에 연결되며 특정 거리만큼 이들로부터 이격된다. 미러 배열체(10)의 볼록부(14)와 장착 요소(16) 사이의 연결 표면, 즉 결합 표면은 그 법선이 대략적으로 미러로 지향된 광선 또는 미러 축의 방향으로 지향하는 방식으로 배향된다. 이에 대한 장점은, 미러 배열체에 장착 요소(16)를 연결할 때, 법선의 방향에서 발생하는 변형 또는 결합 효과가 미러 기판(12) 및 그 위에 제공되는 반사 표면에 대한 직접 효과를 갖지 않는다는 것이다. 따라서, 결합 효과는 변형으로부터 분리된다. 마찬가지로, 장착력은 미러 기판(12) 상에 직접적으로 작용하지 않는다.

도 1에 도시된 배열체의 단점은 미러 배열체(10)의 무게 중심(center of gravity)으로부터 멀리 떨어져 위치되는 볼록부가 부적당한 질량 분배의 결과로 미러 배열체의 강성에 대한 부정적인 영향을 갖는다는 것이다. 또한, 볼록부(14)는 미러 배열체(10)의 전체 질량에 기여하여, 미러 배열체(10)는 전반적으로 더 무겁게 되며, 이는 작동성(actuability) 및 미러 역학에도 불리하다. 마지막으로, 볼록부(14)의 설비로 인해 미러 배열체(10)의 전체 직경이 더 커진다.

미국 특허 6,880,942 B2(이 특허의 도 3A 참조)는 비교적 작은 힘에 의해 이미 변형된 상대적으로 얇은 미러 몸체(310)를 구비한 광학 요소를 개시한다. 상대적으로 두꺼운 기판 몸체(320)가 이 미러 몸체 뒤에 배열된다. 미러 몸체를 작동하기 위한 팽창식 블래더(330)가 미러 몸체와 기판 몸체 사이에 배열된다. 이 경우, 광학 요소가 리소그래피 장치의 프레임 구조 등 상에 장착되는 방식이 여전히 불명료하다.

미국 특허 출원 US 2002/0176094 A1은 광학 유닛 내에 광학 요소, 더욱 특별하게는 투영 노광 장치 내의 미러 또는 렌즈, 더욱 특별하게는 반도체 리소그래피 내의 투영 렌즈를 장착하기 위한 디바이스를 개시하는데, 이때 적어도 3개의 분절 위치가 광학 요소의 주연에 배열되고, 각각의 분절 위치상에 하나의 장착 장치가 결합하고, 장착 장치는 분절 사이트로부터 멀어지는 쪽을 대면하는 측 상에서 외측 베이스 구조에 결합되고, 장착 장치는 광학 요소에 대해 접선방향으로 배열되는 적어도 하나의 리프 스프링형 만곡 부재와, 광학 요소에 대해 반경방향으로 배열되는 적어도 하나의 리프 스프링형 만곡 부재를 포함한다.

상술된 상황에 비춰볼 때, 따라서 본원 발명의 일 목적은 전술된 문제가 해결되는 미러 배열체를 구비한 리소그래피 장치뿐만 아니라 이러한 미러 배열체의 생산을 위한 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본원 발명의 일 목적은 더 양호한 변형 분리(deformation decoupling)를 제공하지만 낮은 중량을 갖는 미러 배열체를 갖는 리소그래피 장치를 개발하는 것이다.

본원 발명의 일 양태에 따르면, 본원 발명의 목적은, 전방측에 반사 표면을 구비하는 미러 기판과, 미러 기판의 후방측으로부터 미러 기판의 주연을 따라 연장하는 측벽을 포함하는 적어도 하나의 미러 배열체를 가지며, 미러 기판 및 측벽이 중공의 경계를 형성하는 리소그래피 장치에 의해 달성될 수 있다. 미러 배열체는 복수의 장착 요소에 의해 리소그래피 장치의 구조 요소 상에 장착되며, 장착 요소 각각은 연결 표면에서 미러 배열체에 연결(또는 부착)되고, 관계식 S/D > 0.5는 연결 표면 중 적어도 하나에서 만족되는데, 이때 D는 연결 표면에서 측벽의 두께를 나타내고, S는 미러 재료를 통과하는 연결 표면의 도심(centroid)로부터 미러 기판의 전방측으로의 가장 짧은 경로(T)의 길이와 미러 기판의 두께(M) 사이의 차이(T-M)를 의미한다. 미러 기판의 두께(M)가 그 표면을 따라 일정하다면, S는 미러 재료를 통과하는 연결 표면의 중심으로부터 미러 기판의 후방측으로의 가장 짧은 경로의 길이이다. 관계식 S/D > 1은 잠재적 실시예에서 만족된다. 다른 잠재적 실시예에서, 관계식 S/A > 1이 만족되는데, 이때 A는 특히 미러 배열체의 광학축의 방향으로의 측벽 상의 연결 표면의 크기를 의미한다. 다른 잠재적 실시예에서, 관계식 S/A > 1.5가 만족된다. 하나 이상의 전술된 관계식을 사용하면, 연결 표면에서 측벽으로 도입되는 응력의 분산이 미러 표면까지 감소될 수 있다.

공동이 미러 기판의 후방측 상에 제공되기 때문에, 미러 배열체의 중량은 결정적으로 감소될 수 있다. 동시에, 상기 주연을 따라 연장하는 측벽은 큰 미러 직경의 경우에 미러 배열체의 충분한 강성을 보장할 수 있다. 측벽은 미러 배열체의 전체 주연을 따라 제공될 수 있다. 미러 배열체의 강성(rigidity)은 측벽의 두께에 의해 간단한 방식으로 설정될 수 있다. 여기서, "전방측"은 미러 배열체에 의해 안내되는 광이 충돌하는 미러 배열체 측을 나타내며, "후방측"은 전방측으로부터 멀어지는 방향을 향하는 측을 의미한다.

"연결 표면"은 장착 요소가 미러 배열체에 연결(즉, 부착)되는 미러 배열체의 표면의 구역을 의미한다.

이 경우, 미러 기판의 주연을 따라"의 의미는 측벽이 미러 기판의 일 에지 상에 직접적으로 배열되는 것, 즉 예컨대 미러 기판의 에지와 동일한 평면에 배열된다는 것을 의미할 수 있다. 하지만, "미러 기판의 주연을 따라"는 측벽이 미러 기판의 에지로부터 일정 거리에 배열될 수 있다는 것을 의미할 수도 있다. 측벽과 에지 사이의 거리는 일정할 수 있는데, 즉 측벽은 미러 기판의 에지에 평행하게 연장할 수 있다. 하지만, 측벽과 에지 사이의 거리가 상기 주연을 따라 변경되는 것이 가능할 수도 있다. 또한, 측벽은 폐쇄 루프를 형성할 수 있지만, 분절되거나 또는 국소적인 급격한 변화(breakthrough)가 제공될 수도 있다. 또한, 측벽의 두께는 상기 주연을 따라 일정할 수 있지만, 측벽의 두께는 상기 주연을 따라 변경될 수도 있다.

본원 발명의 다른 양태에 따르면, 전방에 반사 표면이 적어도 부분적으로 제공되는 미러 기판과, 미러 기판의 후방측으로부터 미러 기판의 주연을 따라 연장하는 측벽을 포함하는 적어도 하나의 미러 배열체를 포함하며, 미러 기판 및 후방측이 공동의 경계를 형성하는 리소그래피 장치가 제공된다. 미러 배열체는 복수의 장착 요소에 의해 리소그래피 장치의 구조 요소 상에 장착되고, 장착 요소의 각각은 연결 표면에서 미러 배열체에 연결(또는 부착)되고, 각각의 연결 표면상의 법선은 공동을 통해 연장한다. 특히, 연결 표면의 도심 상의 법선이 공동을 통해 연장될 수 있다.

여기서 "법선"은 표면 법선, 즉 연결 표면에 수직인 가상의 직선을 의미한다. 반경방향으로 내향하여(즉, 미러의 중심을 향하는 방향으로), 법선은 측벽 또는 미러 기판상에 다시 한번 충돌할 수 있기 전에 공동을 통해 최초로 연장한다. 이는 장착 및 작동 힘 등이 이 방향으로 미러 기판상에 작용하는 것이 아니라, 힘의 유동이 측벽을 향해 편향된다는 것을 의미한다. 이로 인해, 변형 힘의 분리가 달성된다. 이는 특히 연결 표면상의 모든 표면 법선이 적어도 부분별로 공동을 통해 연장하는 경우이다. 예컨대, 구조 요소는 프레임, 예컨대 리소그래피 장치의 힘을 편향시키는 프레임일 수 있다.

장착 요소의 연결 표면은 예컨대, 측벽의 외측 상에 개별적으로 배열될 수 있다. 또한, 공동은 일 측을 향해, 예컨대, 후방측에 대해 개방될 수 있다. 이러한 공동은 또한 아래에서 "리세스"로도 언급된다. 공동이 일 측을 향해 개방되는 경우, 추가의 중량 감소가 얻어질 수 있다.

하지만, 공동이 모든 측을 향해 폐쇄되는 것도 가능하다. 예로서, 미러 배열체는 커버 요소를 추가로 포함하는 것이 가능한데, 이때 커버 요소는 미러 기판의 후방측, 측벽 및 커버 요소 커버 요소가 공동의 경계를 형성하는 방식으로 측벽의 상부측에 결합된다. 이로 인해, 미러 배열체의 강도가 증가될 수 있다. 이러한 커버 요소는 미러 기판 및 측벽으로 이루어진 미러 몸체와 함께 일체로(즉, 모놀리식으로) 제공되거나 또는 그에 연결된 개별 요소로 제공될 수 있다.

미러 배열체의 중량은 커버 요소 내의 개방부를 제공함으로써 추가로 감소될 수 있다. 또한, 미러 강성은 이 개방부의 크기를 통해 조절될 수 있다. 개방부의 내경은 미러 기판의 직경의 절반 미만일 수 있다.

예컨대, 미러 배열체의 광학축의 방향으로의 측벽을 따르는 연결 표면의 크기(A)가 작은 경우, 즉 공동의 깊이(B) 미만인 경우, 연결부의 변형은 우선 작게 유지되고 그 후에 적당한 변형 분리가 달성된다.

상승부(elevation)가 제공될 수 있는데, 이 상승부는 측벽의 내측과 상승부 사이에 환형 홈이 형성되는 방식으로 미러 기판의 후방측의 에지로부터 소정의 거리에 제공될 수 있다. 이러한 상승부(C)는 마찬가지로 미러 몸체의 강성을 증가시키지만 변형 분리는 유지한다. 상승부의 최대 높이는 예컨대, 공동의 깊이(B)의 0.1 내지 0.8 배일 수 있다.

미러 배열체의 광학축의 방향으로의 연결 표면의 크기(A), 상승부의 높이(C) 및 측벽의 두께(D)는 실질적으로 동일할 수 있다. 여기서, "실질적으로 동일"은 이들 길이들 간의 최대 편차가 이들 3개의 길이 중 가장 긴 길이의 20% 이하, 바람직하게는 5% 이하인 것을 의미한다.

리소그래피 장치용 미러 배열체를 생산하기 위한 본원 발명에 따른 일 방법은;

디스크형 커버 요소의 평평한 측 상에 장착 요소를 부착하는 단계와,

미러 기판의 후방측으로부터 미러 기판의 주연을 따라 연장하는 측벽의 부착 구역의 형상에 커버 요소의 부착 구역의 형상을 맞추는 단계로서, 미러 기판의 전방측은 반사 표면을 구비하는, 커버 요소의 부착 구역의 형상을 맞추는 단계와,

미러 기판, 측벽 및 커버 요소가 공동의 경계를 형성하는 방식으로 커버 요소를 부착하는 단계를 포함한다.

이러한 생산 방법에 따르면, 장착 요소는 처음에 커버 요소에 부착되고, 단지 그런 후에, 커버 요소의 형상이 커버 요소가 부착되는 환형 측벽의 형상에 맞춰진다. 그 결과, 커버 요소에 장착 요소를 부착하는 도중에 발생할 수 있는 변형은 미러 몸체에 커버 요소를 부착하기 전에 여전히 보상될 수 있으며, 그 결과 이들은 미러 표면의 기하학적 형상에 영향을 주지 않으며, 더욱 정밀한 치수를 갖는 미러 배열체도 얻어질 수 있다.

공정 중에, 초기에는 장착 요소를 부착한 결과로 생성되게 되는 커버 요소의 부착 구역 상의 변형이 검출될 수 있어서, 검출된 변형이 보정되는 방식으로 커버 요소의 부착 구역을 처리할 수 있다. 커버 요소의 부착 구역은 측벽에 부착되는 커버 요소의 환형 에지 구역일 수 있다. 검출된 변형은 연마(polishing) 등에 의해 보상될 수 있다.

추가의 예시적 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 종래의 미러 배열체의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 EUV 리소그래피 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.
도 14는 도 13에 도시된 미러 배열체를 생산하기 위한 방법의 개략적 도시이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 미러 배열체의 개략도이다.

별도로 구체화되지 않는다면, 도면 내의 동일한 도면 부호는 동일하거나 또는 기능적으로 균등한 요소를 나타낸다. 또한, 도면 내의 도시는 반드시 비율에 맞게 도시된 것은 아니다.

도 2는 일 실시예에 따른 EUV 리소그래피 장치(100)의 개략도를 도시하는데, 상기 장치는 비임 형상화 시스템(beam shaping system)(102), 조명 시스템(104) 및 투영 시스템(106)을 포함한다. 비임 형상화 시스템(102), 조명 시스템(104) 및 투영 시스템(106)은 진공 장치(더 이상 상세하게 도시되지 않음)의 도움으로 소기된 진공 하우징 내에 개별적으로 제공된다. 진공 하우징은 광학 요소의 기계적 변위 또는 조절을 위한 구동 장치가 제공되는 기계룸(더 이상 상세하게 도시되지 않음)에 의해 둘러싸인다. 또한, 전기 제어 등이 이 기계룸 내에 제공될 수도 있다.

비임 형상화 시스템(102)은 EUV 광 소스(108), 콜리메이터(110) 및 모노크로메이터(monochromator)(112)를 구비한다. 예로서, EUV 범위(극자외 범위) 내에서, 즉 5nm와 20nm 사이의 파장 범위에서 방사선을 방출하는 플라스마 소스 또는 싱크로트론이 EUV 광 소스(108)로서 제공될 수 있다. EUV 광 소스(108)에 의해 방출되는 방사선은 콜리메이터(110)에 의해 초기에 포커싱되고, 그 후에 소정의 작동 파장이 모노크로메이터(112)에 의해 필터링 처리(filtered out)된다. 따라서, 비임 형상화 시스템(102)은 EUV 광 소스(108)에 의해 방출된 광의 공간 분포 및 파장을 변경한다. EUV 광 소스(108)에 의해 생성된 EUV 방사선(114)은 공기를 통과하는 상대적으로 낮은 투과율을 갖는데, 이것이 비임 형상화 시스템(102) 내에서, 조명 시스템(104) 내에서 그리고 투영 시스템(106) 내에서 비임 안내 공간이 소기되는 이유이다.

도시된 예에서, 조명 시스템(104)은 제1 미러(116) 및 제2 미러(118)를 포함한다. 예로서, 이들 미러(116, 118)는 동공 형상화를 위한 패싯 미러로 설계될 수 있으며 EUV 방사선(114)을 포토마스크(120) 상으로 안내할 수 있다.

마찬가지로, 포토마스크(120)는 반사성 광학 요소로 구현될 수 있으며 시스템(102, 104, 106)의 외측에 배열될 수 있다. 포토마스크(120)는 투영 시스템(106)에 의해 웨이퍼(122) 등 상에 축소된 방식으로 결상되는 구조를 갖는다. 이를 위해, 투영 시스템은 예컨대 비임 안내 공간(106) 내에 제3 미러(124) 및 제4 미러(200)를 포함한다. EUV 리소그래피 장치(100)의 미러의 개수는 도시된 숫자에 제한되지 않으며, 더 작거나 더 많은 미러가 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 미러는 일반적으로 비임 형상화를 위해 그들의 전방측 상에서 만곡된다.

도 3은 일 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 이 실시예에서, 미러 배열체(200)는, 평면도로 봤을 때 예컨대 원형, 난형, 타원형 또는 신장형(kidney-shaped) 실시예를 가질 수 있는 미러 기판(202)을 포함한다. 열팽창 계수가 작동 온도에서 영(zero)에 근접하는 재료가 미러 기판(202)용 재료로서 적합하다. 이러한 재료는 또한 "영-팽창 재료"로도 언급된다. 이러한 재료의 예는 유리 세라믹 재료, 티타늄이 도핑된 석영 유리(quartz glass) 또는 적절한 첨가물이 제공된 근청석이다.

미러 기판(202)의 전방측 상에, 즉 비임 경로와 대면하는 측에, EUV 범위 내의 광을 반사하기에 적합한 반사 코팅(204)이 제공된다.

미러 기판(202)의 후방측 상에, 환형 측벽(206)이 (예컨대 적절한 하부절삭(undercut)에 의해) 제공된다. 측벽(206)은 미러 기판(202)과 일체로 형성되며 따라서 동일한 재료로 구성된다. 측벽(206)은 미러 배열체(200)의 전체 주연을 따라 제공될 수 있다. 본 실시예에서, 환형 측벽(206)은 미러 기판(202)의 주연상에 직접 배열되는데, 즉 미러 기판(202)의 측방향 에지와 동일한 평면에 배열된다. 여기서 "환형"은 원형 또는 회전 대칭의 형상을 반드시 의미하지는 않지만, 예컨대 미러의 형상 또는 단면과 부합하여 난형, 타원형 또는 신장형의 폐쇄 루프 등을 나타낼 수도 있다. 폐쇄 루프가 미러 몸체(207)의 강성과 관련하여 적절하다. 측벽(206) 및 미러 기판(202)은 함께 미러 몸체(207)를 형성한다. 측벽(206)의 내부측(208)(또는 내부 주연 표면) 및 미러 기판의 후방측(210)(또는 후방을 향하는 표면)이 공동(212)의 경계를 형성한다. 공동(212)은 5개의 공간 방향, 즉 x, -x, z, -z 및 y 방향에서 경계가 형성되고 하나의 공간 방향, 즉 -y 방향에서만 개방된다. 따라서, 공동(212)은 이 실시예에서 리세스를 형성한다.

미러 배열체(200)는 복수의 장착 요소(214)에 의해 리소그래피 장치(100)의 구조 요소(더 이상 상세하게 도시되지 않음) 상에 장착된다. 예로서, 상기 미러 배열체는 힘을 우회시키는 리소그래피 장치(100)의 프레임 상에 장착될 수 있다. 이 장착은 능동적이거나 수동적일 수 있으며, 장착 요소(214)는 추가의 커플링 요소를 통해 리소그래피 장치(100)의 프레임 상에 장착될 수 있다. 능동 장착의 경우, 장착 요소(214)의 원위 단부는 액추에이터의 일 측에 개별적으로 부착될 수 있는 반면에, 액추에이터의 다른 측은 프레임에 부착된다. 이로 인해, 미러 배열체(200)의 배향 및 위치의 조절이 가능하다. 수동 장착의 경우, 장착 요소(214)의 원위 단부는 감쇠 요소, 예컨대 스프링 요소의 일 측에 개별적으로 부착될 수 있는 반면에, 스프링 요소의 다른 측은 프레임에 부착된다. 이로 인해, 미러 배열체(200) 상에서 진동 전달의 감쇠 등이 가능해진다. 능동 및 수동 장착의 조합도 가능하다.

예로서, 장착 요소(214)는 실질적으로 원통형일 수 있으며, 원통 형상의 편평한 측 중 하나는 측벽(206)의 외부측 또는 내부측에 개별적으로 연결된다. 장착 요소(214)와 측벽(206) 사이의 결합 표면은 이하에서 연결 표면(216)으로도 언급된다. 연결 표면은 평평하거나 만곡되는데, 즉 예컨대 측벽(206)의 곡률을 따른다. 장착 요소(214)는 중공 실린더일 수 있어서, 전체 중량의 추가 감소에 기여할 수 있다. 하지만, 장착 요소는 또한 중실 실린더로도 구현될 수 있다. 장착 요소(214)는 적어도 부분별로 중공 실린더인데, 즉 예컨대 적어도 측벽(206)에 대한 연결의 구역에서 중공 실린더이면, 연결 표면(216)이 감소될 수 있어, 연결로 인한 국소 응력을 감소시킬 수 있다. 장착 요소(214)는 미러 기판(202) 및 측벽(206)과는 다른 재료로 이루어질 수 있다. 예컨대, 장착 요소는 낮은 열팽창 계수를 갖는 재료, 예컨대 인바(invar)(철-니켈 합금)를 갖는 금속으로 이루어질 수 있다. 장착 요소(214)는 점착성 결합에 의해, 즉 장착 요소(214) 및 측벽(206)이 원자 또는 분자 힘에 의해 함께 유지되고 결합 수단을 파괴함으로써만 분리될 수 있는 결합에 의해 측벽(206)에 연결될 수 있다. 예로서, 장착 요소(214)는 측벽(206) 상으로 접착적으로 접합 또는 납땜될 수 있다.

3개의 장착 요소(214)가 측벽(206)의 주연의 3개의 적합한 지점에 연결되었다면, 비교적 적은 중량의 경우에 균형잡힌 장착이 나타난다. 하지만, 4개 이상의 장착 요소(214)가 제공될 수도 있다.

일반적으로, 본원에 설명된 배열체는 모든 크기의 미러에 적용될 수 있지만, 후술되는 변형 분리의 효과는 큰 직경을 갖는 미러의 경우에, 즉 미러의 최대 직경이 예컨대 30cm 또는 40cm를 초과하고 100cm 이상까지도 될 수 있는 경우에 특히 유리하다. 장착 요소(214)의 측방향 크기(A)(도 3에서 미러 축의 방향으로의 높이 또는 크기)는 미러 크기에 따라 예컨대, 1 내지 15cm일 수 있다. 공동의 최대 깊이(B)는 측벽(206)의 내부측에 존재한다. 미러 배열체의 전체 높이는 미러의 크기에 따라 예컨대, 3 내지 40cm일 수 있다. 따라서, 최대 깊이(B)는 예컨대, 1.5cm 내지 38cm일 수 있다. 예컨대, 측벽(206)의 두께(D)는 1 내지 15cm일 수 있다.

본원에 개시된 미러 배열체는 큰 미러 기하학적 형상에 특히 적합한데, 이는 미러 배열체(202)의 전체 중량이 공동(212)으로 인해 충분히 감소될 수 있기 때문이다. 또한, 전체 직경은 종래의 미러 배열체에 비해 감소될 수 있는데, 이는 볼록부 또는 이부의 설비가 필요하지 않아서 연결 표면(216)은 미러 배열체(200)의 반사 표면(204)에 더 근접하게 배열될 수 있기 때문이다. 동시에, 환형 측벽(206)은 강화 효과(stiffening effect)를 가져서, 상대적으로 낮은 중량의 경우에도 미러 배열체(200)의 상대적으로 높은 강성이 얻어질 수 있다.

또한, 광범위한 변형 분리가 측벽(206)의 외부측에 장착 요소(214)를 연결함으로써 얻어질 수 있다. 국소 응력이 예컨대, 장착 요소(214)와 측벽(206) 사이의 연결 표면에서 발생할 수 있다. 예로서, 이러한 응력은 예컨대, 장착 요소(214)가 측벽(206)에 접착적으로 접합됨으로써 접착제가 축소되는 경우에 생산 도중 발생할 수 있다. 장착 요소(214)는 미러 기판(202)과 같은 높이로 제공되지 않지만 그 뒤에 인접하는 측벽(206)에 연결되기 때문에, 이러한 국소 응력으로 인해 발생하는 힘은 미러 기판 및 그 위에 제공되는 반사 표면상에 직접적으로 전달되지 않는다. 오히려, 측벽(206)은 변형 분리가 얻어진 결과로 소정량의 탄성을 갖는다. 또한, 이 배열체는 저변형 장착 또는 작동을 얻을 수 있는데, 이는 장착 도중 또는 작동 도중에 발생하는 힘이 측벽(206)에 장착 요소(214)를 연결함으로써 미러 기판(202)으로부터 대부분 분리되기 때문이다.

여기서, 측벽(206)에서의 공동(212)의 깊이(B)는 장착 요소(214)의 높이(A)보다 큰데, 즉 B > A이다. 또한, 장착 요소(214)가 측벽(206)에 결합되는 연결 표면은 입사광과 관련하여 미러 기판(202) 뒤에 위치된다. 즉, 연결 표면(216) 상의 임의의 지점에 배열되는 법선(218)은 다시 한번 반대편 측벽(206)에 진입하기 전에 공동(212)을 통해 적어도 부분별로 연장한다. 연결 표면(216) 상의 임의의 지점에 배열되는 법선이 미러 기판(202)과 교차하지 않고 측벽(206)과 교차한다는 것이 도 3에 도시된 예시적 실시예에도 적용될 수 있다.

변형 분리는 측벽의 두께(D)에 대한 측벽(206)에서의 공동(212)의 깊이(B)의 비율(B/D)과 함께 증가된다. 예로서, 양호한 변형 분리는 비율(B/D) > 1인 경우에 얻어질 수 있으며, 유리하게는 B/D > 1.5, 더욱 유리하게는 B/D > 2인 경우에 얻어질 수 있다.

일반적으로, 장착 요소의 연결 표면으로부터 기인한 응력 분산이 미러 기판(202)에 도달하기 전에 특정 양으로 저하되는 방식으로 장착 요소(214)의 연결 표면(216)이 배열되는 경우에, 유리한 변형 분리가 달성될 수 있다. 미러 기판(202)과 연결 표면(216)에서의 응력 도입의 (평균) 위치 사이의 거리를 위한 측정값은 연결 표면(216)의 도심으로부터 미러 기판(202)의 전방측으로 미러 재료를 통과하는 가장 짧은 경로(T)의 길이와 미러 기판(202)의 두께(M) 사이의 차이(T - M)에 대응하는 측정값(S)인데, 즉 S = T - M이다(도 3 참조).

이러한 측정값(S)이 측벽의 두께의 절반보다 큰 경우, 즉 S/D > 0.5가 만족되는 경우, 연결 표면(216)에 도입되는 응력의 유리한 저하 및 그에 따른 미러 기판의 표면(204) 상의 표면 변형의 상당한 감소가 달성된다. 더욱 양호한 변형 분리가 달성될 수 있다면, 이러한 비율(S/D)이 더 커지는데, 즉 예컨대 S/D > 0.8, S/D > 1.0 또는 S/D > 1.5이다. 도 3에 도시된 예에서, S/D

1.3이 적용된다.

장착 요소(214)가 원통형인 경우, 연결 표면(216)은 실질적으로 원형이며, 연결 표면(216)의 도심은 원형 실린더 단면의 중심에 놓인다. 장착 요소(214)가 중공 실린더인 경우, 도심은 환형 연결 표면 내에 놓인다. 연결 표면(216)은 반드시 평평할 필요가 없는데, 즉 평면으로 존재할 필요가 없으며, 오히려 환형 측벽(206)을 따라 만곡될 수 있다는 것이 또한 주목되어야 한다. 이 경우, 적절한 평면, 예컨대 측벽(206)에 접하는 도 3의 yz 평면 내의 이러한 3차원 만곡 표면의 돌출부의 무게 중심은 연결 표면(216)의 도심인 것으로 가정될 수 있다.

미러 기판(202)의 후방측(210)은 측벽(206)의 내부측 상에서 공동(212)의 경계를 형성한다. 그로부터, 후방측(210)은 도 3의 쇄선으로 지시된 미러(200)의 외부측으로 계속된다. 따라서, 미러 기판의 후방측(210)은 2개의 섹션, 즉 미러 기판(202)과 공동(212) 사이의 경계부를 형성하는 내부 섹션(실선으로 도시됨)과, 미러 기판(202)과 측벽(206) 사이의 경계부를 형성하는 외부 환형 섹션(쇄선으로 도시됨)을 구비한다. 이 외부 환형 섹션은 제1 섹션의 곡률을 지속할 수 있다. 미러 기판(202)이 그 표면을 따라 일정한 두께(M)를 가지면, S는 연결 표면(216)으로부터 미러 기판(202)의 후방측으로 미러 재료를 통과하는 가장 짧은 경로의 길이에 대응한다.

미러 기판(202)의 두께(M)가 그 표면을 따라 변하면, 미러 기판(202)의 최소 두께는 두께(M)로 취해질 수 있다. 예로서, 미러 기판(202)의 두께는 중력 효과를 보상하기 위해 그 중심을 향해 감소될 수 있다. 이 경우, 미러 기판(202)의 중심의 두께는 두께(M)로 취해진다. 유사한 내용이 측벽(206)의 두께(D)에 적용될 수 있는데, 측벽(206)의 두께가 연결 표면(216)을 따라 변하면, 연결 표면(216)에서의 측벽(206)의 최소 두께는 두께(D)로 취해질 수 있다. 즉, 관계식 S/D > 0.5가 만족되는데, 여기서 D는 연결 표면(216)에서의 측벽(206)의 최소 두께를 나타내며, S는 연결 표면(216)의 도심으로부터 미러 기판(202)의 전방측으로 미러 재료를 통과하는 가장 짧은 경로(T)와 미러 기판(202)의 최소 두께(M) 사이의 차이(T - M)를 나타낸다.

이미 상술된 바와 같이, B > A가 적용되는 것, 즉 공동(212)의 깊이(B)가 장착 요소(214)의 높이(A)보다 큰 것이 변형 분리를 위해 필요하다. 하지만, 높이(A)가 깊이(B)와 대략적으로 동일한 경우, 즉 A

B인 경우, 장착 요소(214)는 미러 기판(202)의 후방측의 인접부까지 거의 전체 측벽(206)에 걸쳐 연장될 수 있어서, 장착 요소(214)로부터의 응력의 도입은 미러 기판(202)의 전방측에 대해 계속될 수 있다. 이것이 공동(212)의 깊이(B)가 장착 요소(214)의 높이(A)에 비해 적어도 2배 크게(B > 2A) 되거나 또는 3개 크게(B > 3A) 되게 이루어질 수 있는 이유이다.

또한, 장착 요소(214)로부터 측벽(206) 내로의 응력의 도입은 미러 기판(202)의 후방측(210)으로부터 소정의 최소 거리에서 발생해야 한다. 이것을 보장하기 위해, S/A > 1이 만족될 수 있는데, 즉 상술된 측정값(S)이 장착 요소(214)의 높이(A)보다 크게 된다. 응력 분산은 거리(A) 이후에 측방향에서 대부분 저하된다. 응력 분산은 그에 수직한 방향에서 거리(A) 내에서 대부분 저하될 수도 있다. 더욱 양호한 변형 분리가 S/A > 1.3 또는 S/A > 1.5에 의해 달성될 수도 있다.

S/D 및 S/A에 대한 전술된 조건들은 전적으로 미러 요소의 기하학적 치수를 기초로 규정되었으며 응력의 실제 도입은 고려되지 않았다. 하지만, 미러 배열체(200)의 배향에 따라, 연결 표면(216)의 상위 단부에서의 응력 도입은 예컨대, 하위 단부에서 보다 크거나 작을 수 있다. 이를 고려하기 위해, 응력의 최대 도입 지점 또는 (예컨대, 국소적으로 작용하는 응력 벡터 또는 그의 절대값으로 연결 표면을 가중함으로써 결정되는) 응력의 도입의 "무게 중심"은 도심 대신에 경로(S, T)의 단부 지점으로 선택될 수 있다. 하지만, 응력의 도입은 또한 작동 상태에 따라 결정된다는 것도 주목되어야 한다.

도 4는 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 별도로 구체화되지 않는다면, 도 3에서 동일하거나 기능적으로 균등한 요소인 도 4의 요소들은 동일한 도면 부호로 지시되며, 더 이상 상세하게 설명되지 않을 것이다. 또한, 이러한 것은 후속하는 실시예 및 도면에도 적용될 것이다.

도 4에 도시된 미러 배열체(200)는 측벽(206)이 약간 높고 장착 요소(214)가 측벽(206)의 에지와 동일한 높이에 배열되지 않지만 측벽(206) 상에서 실질적으로 중심에 배열된다는 점에서 도 3의 미러 배열체(200)와 다르다. 조건 S/D > 0.5 및 S/A > 1은 이 배열체에서도 만족되며, 매우 양호한 변형 분리가 제공된다. 여기서, 후술되는 예시적 실시예와 마찬가지로 S = T - M이 역시 적용된다. 또한, 도 4의 미러 배열체(200)에서, 연결 표면(216) 상의 법선은 공동(212)을 통해 연장하는데, 이는 상술된 바와 같이 변형 분리에 기여한다. 또한, 미러 몸체(207)는 긴 측벽(206)의 결과로 전체적으로 더 큰 미러 강성을 갖는다. 반대로, 도 3의 미러 배열체(200)는 그 중량이 낮다는 점에서 유리하다.

도 3 및 도 4에 도시된 미러 배열체에서, 장착 요소(214)는 측벽(206)의 측표면에 부착된다. 하지만, 이는 제한적인 것이 아니며 장착 요소(214)를 측벽(206)의 단부면에 부착하는 것도 가능하다. 도 5는 이러한 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 조건 S/D > 0.5 및 S/A > 1은 이 미러 배열체(200)에서도 만족되며, 매우 양호한 변형 분리가 제공된다. 또한, 장착 요소(214)를 포함하는 이 미러 배열체(200)의 전체 직경은 뒤로부터의 연결을 고려하여 상술된 실시예에서보다 작다. 이로 인해, 폭이 넓어져야 하는 리소그래피 장치의 소기된 내부 없이, 더 큰 미러 배열체도 제공하는 것이 가능하게 된다. 도 5에 따른 미러 배열체(200)에서, 장착 요소의 측방향 크기(A)는 측벽의 두께(D)와 동일하다(즉, A = D)는 것이 주목되어야 한다. 하지만, 장착 요소의 크기(A) 및 측벽의 두께(D)를 상이하게 그리고 요구 조건에 따라 변경되도록 설계하는 것이 가능하다는 것은 자명한 것이다. 다른 변형예에서, 장착 요소(214)는 측벽(206)의 주연 내부측 상에 연결될 수도 있다.

도 6은 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 이 미러 배열체(200)에서, 장착 요소(214)는 예컨대, 대략 30°의 각도로 경사진 설계를 갖는 측벽(206)의 단부면들에 유사하게 부착된다. 조건 S/D > 0.5 및 S/A > 1은 이 배열체에서도 만족되며, 매우 양호한 변형 분리가 제공된다. 또한, 연결 표면(216) 상의 법선 중 적어도 일부는 공동(212)을 통해 연장하는데, 이는 상술된 바와 같이 변형 분리에 기여한다.

도 7은 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 도 7에 도시된 미러 배열체(200)는 미러가 완전하게 중공되어 있지 않다는 점에서 도 3의 미러 배열체(200)와 상이하다. 오히려, 공동(212) 내로 연장하는 상승부가 미러 기판(202)의 후방측 상에 제공된다. 따라서, 공동(212)은 환형 홈(212a) 및 디스크형 공동 섹션(212b)을 포함한다. 환형 홈(212a)은 측벽(206)의 내부측, 미러 기판(202)의 후방측 및 상승부(220)의 외부측에 의해 경계가 형성된다. 환형 홈(212a)의 깊이(C)는 상승부(220)의 높이에 대응한다. 환형 홈(212a)의 깊이(C)에 대해, 0 < C ≤ B, 예컨대, C = 10% ... 80%

B가 적합하다. 깊이(C) > B인 것이 이론적으로 가능하지만, 이는 미러 질량 및 변형 분리의 관점에서 특정한 환경 하에서만 적합하다. 예로서, 환형 홈(212a)의 폭은 0.5 내지 3cm이다.

도 7에 도시된 미러 배열체(200)를 이용하면, 도 3에 도시된 미러 배열체(200)를 이용하는 때와 실질적으로 동일한 변형 분리를 얻을 수 있지만, 이때 도 7에 도시된 미러 배열체(200)는 더 큰 미러 강성을 갖는다. 여기서 미러 강성은 상승부(220)의 높이(C)를 변경함으로써 조절될 수 있다.

또한, 연결 표면(216)은 이 실시예에서 미러 기판(202) 뒤에 위치된다. 따라서, 이 실시예에서도 연결 표면(216) 상의 임의의 지점에 배열된 법선이 공동(212)을 통해, 즉 환형 홈(212a) 또는 공동 섹션(212b)을 통해 연장하는 것이 적합하다. 상술된 바와 같이, 이는 변형 분리에 기여한다.

환형 측벽(206)은 변형 분리를 향상시키지만, 전체적으로는 중실 미러 배열체와 비교할 때 미러 배열체(200)의 강성의 감소를 초래한다. 미러 배열체(200)의 강성을 증가시키기 위해, 커버가 측벽(206)의 후방측 상에 제공될 수 있다. 이러한 미러 배열체(200)는 도 8에 도시된다.

도 8에 도시된 미러 배열체(200)에서, 공동(212)은 디스크형 캡(230)에 의해 폐쇄된다. 캡(230)은 공동(212)을 덮는 커버 요소로 작용한다. 따라서, 공동(212)은 모두 (양성 및 음성의) 6개의 공간 방향에서 경계가 형성된다. 캡(230)은 실질적으로는 측벽(206) 및 미러 기판(202)과 동일한 열팽창 계수를 가져야 한다. 예로서, 캡(230)은 0.5cm 내지 10cm의 두께를 가질 수 있다. 캡(230)의 두께는 반드시 일정할 필요는 없다. 하지만, 그의 강성은 적어도 미러 기판(202)의 강성에 대응해야 한다. 캡(230)이 미러 기판(202) 및 측벽(206)으로 이루어진 미러 몸체(207)와 동일한 재료로 구성되는 것이 유리한데, 이는 이러한 경우에 그의 열팽창 계수 역시 미러 몸체(207)의 열팽창 계수와 동일하기 때문이다. 예로서, 캡(230)은 측벽(206)의 상부 단부 상에 접착적으로 접합되거나 납땜될 수 있거나 또는 측벽(206)의 상부 단부에 양극 접합될 수 있다(anodically bonded).

도 8에 도시된 미러 배열체(200)를 사용하면, 감소된 질량 및 양호한 변형 분리를 갖는 상대적으로 높은 강성을 달성할 수 있다. 캡(230)과 측벽 사이의 연결 표면(232)의 변형은 환형 측벽(206)에 의해 미러 기판(202)으로부터 분리되어, 미러 기판(202) 상의 그 효과가 연결 표면(216)에서보다 작다.

도 8에 도시된 미러 배열체(200)에서, 측벽(206)의 두께(D)는 너무 작게 선택되어서는 안 되는데, 이는 너무 작게 선택되면 상대적으로 낮은 고유 주파수(natural frequency)의 위험이 존재하기 때문이다. 예컨대, 측벽(206)의 두께(D)는 대략 0.5 내지 5cm일 수 있다. A, C 및 D가 ±20%, 유리하게는 ±5% 또는 단지 ±1%까지 서로에 대한 편차를 갖지 않는다면, 즉, A = C = D가 실질적으로 적용되면, 고유 진동과 관련하여 유리한 치수가 제공된다.

이 실시예에서, 연결 표면(216)은 또한 미러 기판(202) 뒤에 위치된다. 따라서, 이 실시예에서도 연결 표면(216) 상의 임의의 지점에 배열된 법선이 공동(212)을 통해, 즉 환형 홈(212a) 또는 공동 섹션(212b)을 통해 연장하는 것이 적합하다. 상술된 바와 같이, 이는 변형 분리에 기여한다. 하지만, 도 3에 따른 실시예와 반대로, 장착 요소(214)는 이 경우에 측벽(206)의 후방 단부로부터 소정 거리에 제공된다.

도 9는 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 도 9에 도시된 미러 배열체(200)의 실시예는 도 8에 도시된 실시예의 변형예로서, 캡(230)이 관통 구멍(234)을 구비하며, 상기 관통 구멍은 예컨대, 캡(230)의 중심에 배열될 수 있으며 특히 원형일 수 있다는 점만이 도 8의 실시예와 상이하다. 따라서, 공동(212)과 미러의 주변부 간의 압력 동등화가 보장된다. 관통 구멍(234)의 내경이 미러 직경의 절반 이하이면 유리한데, 이는 이로 인해 강도가 높은 경우 양호한 변형 분리가 보장될 수 있기 때문이다.

도 10은 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 이 실시예에 따르면, 미러 배열체(200)는 도 8의 미러 배열체(200)와 동일한 중량 분포를 가져서, 동일한 미러 역학을 역시 갖는다. 하지만, 도 10의 미러 배열체(200)는 모놀리스식이다. 즉, 디스크형 후방벽(240)이 측벽(206)의 후방 단부 및 미러 기판(202)에 제공되고, 측벽(206) 및 후방벽(240)은 일체 방식으로 미러 몸체(207)를 형성한다. 공동(212)은 측벽(206)의 내부측, 미러 기판(202)의 후방측, 상승부(220)의 외부측 및 후방벽(240)의 내부측에 의해 경계가 형성된다. 공동(212)은 또한 이 경우에 환형 홈(212a) 및 디스크형 공동 섹션(212b)으로 하위 분할(subdivided)된다. 여기서, 후방벽(240)은 공동(212)을 덮는 커버 요소로 작용한다.

예컨대, 도 8에 따른 미러 배열체(200)에서보다 도 10에 따른 미러 배열체(200)에서 더 적은 연결부가 제공된다. 즉, 공동(212)을 덮는 후방벽(240)은 추가의 연결부 없이 제공될 수 있다. 따라서, 미러 배열체(200)는 더 적은 국소 응력에 노출되는데, 상기 국소 응력은 이러한 연결부를 제공할 때 생성된다.

도 10에 도시되었으며 미러 기판(202), 측벽(206) 및 후방벽(240)으로 이루어진 모놀리스식 미러 몸체(207)는 다음과 같이 생성될 수 있다: 초기에, 미러 기판(202), 측벽(206) 및 후방벽(214)이 개별 요소로 제공된다. 이후, 측벽(206)(및 선택적으로 상승부(220))은 미러 기판(202)의 후방측 상에 배치되고 후방벽(240)은 측벽(206)의 단부 상에 배치된다. 대안적으로, 미러 몸체는 두 부분으로 구성될 수도 있는데, 두 부분 중 적어도 한 부분은 접촉 표면상에 리세스를 포함한다. 따라서, 공동(212)을 갖는 모놀리스식 미러 몸체(207)는 이러한 요소들을 가열하고 서로에 대해 용해시켜 생성될 수 있다.

도 11은 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 미러 몸체(207)는 또한 이 실시예에서 모놀리스식이지만, 장착 요소(214)는 측벽(206) 또는 미러 배열체(200)의 주연에 연결되지 않고, 미러 배열체(200)의 후방측에 연결되고, 더욱 정확하게는 후방벽(240)의 후방측에 연결된다. 예로서, 장착 요소(214)는 적절한 위치, 예컨대 후방벽 상의 중심에 부착될 수 있다.

도 11에 도시된 미러 배열체(200)는 공간 요구 조건이 측벽(206) 상의 장착 요소(214)를 연결하는 경우에 비해 더욱 작다는 점에서 유리하다. 이로 인해, 폭이 넓어져야 하는 리소그래피 장치의 소기된 내부 없이, 더 큰 미러 배열체도 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 그 후방측 상에 장착 요소가 제공되는 후방벽(240)과 미러 기판(202) 또는 그 위에 제공되는 상승부(220) 사이의 공동(212)의 설비로 인해, 상술된 변형의 분리가 장착 요소(214)를 연결할 때 생성될 수 있다. 즉, 연결 표면의 임의의 지점 상의 법선이 공동(212)을 통해 연장하는 것이 이 실시예에도 적용된다. 장착 요소(214)는 적어도 측벽(206)의 두께(D)에 대응하는 절대값만큼 후방벽(240)의 에지로부터 이격되어야 한다. 적어도 후방벽의 두께에 D를 더한 거리가 유리하다. 또한, 도 11에 도시된 미러 배열체(200)는 높은 강성도 보장한다.

또한, 정확하게는 하나의 공동(212)이 미러 기판(202), 측벽(206) 및 캡(230) 사이에 형성된다. 그 결과, (예컨대, 벌집 구조 등의 결과로서) 다수의 공동이 미러 기판과 후방벽 사이에 제공되는 종래의 배열체에 비해 더욱 양호한 변형 분리가 얻어질 수 있다.

반대로, 장착 요소가 공동 없이 미러 기판의 후방측 상에 직접 제공되는 경우, 예컨대 장착 요소의 연결 도중 생성되는 변형은 미러 표면의 기하학적 형상에 대한 직접적인 효과를 가져서 미러의 광학적 성질을 손상시킬 것이다.

또한, 도 3 내지 도 10에 도시된 배열체에서, 연결 표면(216)으로부터 미러 기판(202)의 전방측으로의 가장 짧은 경로(T)는 항상 단일의 직선 경로이다. 하지만, 이는 반드시 그 경우일 필요는 없으며, 도 11은 미러 재료를 통과하는 이러한 가장 짧은 경로(T)가 단일의 직선 경로로 구성되지 않으며 오히려 3개의 개별 경로(T1, T2, T3)로 구성되는 경우의 일 예를 도시한다. 제1 경로(T1)는 연결 표면(216)의 도심으로부터 후방벽(240)이 측벽(206)과 만나는 지점으로 연장한다. 제2 경로(T2)는 이 지점으로부터 측벽(206)과 미러 기판(202)의 결합 위치로 연장한다. 제3 경로(T3)는 미러 기판(202)의 전방측(204)으로 추가로 연장한다. 전체 경로의 길이(T)는 T1 + T2 + T3이다. 평평한 미러 표면(204)의 경우에, T2 및 T3은 조합되고 T는 단지 2개의 경로 섹션(T1, T2)으로 구성된다. 전체 경로의 길이(T)는 이 경우 T1 + T2이다. 이 길이(T)의 경우, 조건 (T-M)/D = S/D > 0.5 및 S/A > 1이 또한 만족되어, 양호한 변형 분리가 제공된다.

도 12는 다른 실시예에 따른 미러 배열체(200)의 개략도이다. 이 실시예에서, 장착 요소(214)는 후방벽(240)의 외부 에지 상에 제공된다. 이 경우, 길이(S)는 또한 조건 S/D > 0.5 및 S/A > 1을 만족시켜서 양호한 변형 분리가 제공된다.

추가의 실시예에 따르면, 장착 요소(214)는 비-모놀리스식 미러 배열체의 후방측 상에서 연결될 수도 있다. 이러한 미러 배열체(200)는 도 13에 도시된다. 도 13에 따른 미러 배열체(200)에서, 후방벽(230)은 미러 기판(202) 및 측벽(206)으로 이루어진 미러 몸체(207)로부터 개별적으로 제공되며, 상술된 바와 같이 양극 접합(anodic bonding) 등에 의해 그에 연결된다. 장착 요소(214)는 그의 후방측 상에서 후방벽(230)에 연결된다. 따라서, 도 11에서 설명된 장점이 적용된다.

도 13에 따른 미러 배열체(200)는 장착요소(214)를 연결할 때 생성되는 변형을 보상할 수 있게 하는 생산 방법에 의해 생산될 수 있다. 이러한 방법은 도 14에 개략적으로 도시된다.

이 방법의 개시에서, 측벽(206) 및 미러 기판(202)으로 이루어진 미러 몸체(207) 및 캡(230)은 서로에 대해 아직 부착되지 않는다. 단계(S1)에서, 장착 요소(214)는 초기에 측벽의 평평한 측(즉, 후방측)에 부착, 예컨대 접착식 접합 또는 납땜된다. 따라서, 상술된 바와 같이 연결 표면에서의 수축의 결과로 캡(230)의 변형이 존재할 수 있다. 단계(S2)에서, 캡(230)의 적어도 하나의 에지 구역의 기하학적 형상 또는 이러한 변형이 검출된다. 예로서, 이는 간섭계 측정(interferometric measurement)에 의해 초래될 수 있다. 후속하는 단계(S3)에서, 캡(230)의 환형 에지 구역(236)이 검출된 변형을 보상하기 위해 또는 측벽의 단부면의 국소적 형상(topography)에 검출된 변형을 맞추기 위해 처리된다. 이 환형 에지 구역(236)은 캡(230)이 측벽(206)에 연속적으로 연결되는 연결 표면(232)의 구역을 적어도 포함한다. 따라서, 에지 구역(236)은 장착 요소(214)가 부착되는 캡(230)의 후방측의 반대편 상에 놓인다. 예로서, 캡은 이 환형 에지 구역(236) 내에서 연마될 수 있다. 에지 구역(236) 내의 변형이 보정된 후에, 캡(230)은 단계(S4)에서 미러 몸체(207)에 연결된다. 더욱 정확하게는, 환형 에지 구역(236)은 측벽(206)의 상부 단부(또는 단부)에 연결된다. 예로서, 캡(230)은 양극 접합 등에 의해 측벽(206)에 부착될 수 있다.

이 생산 방법을 이용하면, 장착 요소(214)의 연결 도중 생성되는 변형을 보상할 수 있어, 더욱 정밀한 치수를 갖는 미러 배열체(200)를 얻을 수 있다. 이 미러 배열체(200)는 장착 요소(214)의 도움으로 리소그래피 장치(100) 내의 프레임 요소 상에 장착될 수 있다.

상술된 방법은 적절한 방식으로 변경될 수 있다. 예로서, 변형을 검출하기 위한 단계(S2)는 필수적이지 않다. 따라서, 장착 요소(214)를 캡(230)의 기하학적 형상이 측벽(206)의 기하학적 형상에 아직 정밀하게 맞춰지지 않은 캡(230)에 부착하고 장착 요소(214)를 부착한 후에만 선택적으로 광학 검출의 도움으로 서로에 대한 기하학적 형상의 정밀한 맞춤을 수행하는 것도 가능하다. 또한, (캡(230)의 기하학적 형상을 검출하는) 단계(S2) 및 (연결 구역을 처리하는) 단계(S3)는 반복적으로,즉 연속적으로 여러 번 수행될 수도 있다.

상술된 실시예들은 단지 예시적이며 특허 청구범위의 보호 범주 내에서 많은 상이한 방식으로 변경될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 특히, 상술된 실시예들의 구성은 서로 조합될 수도 있다.

예로서, 측벽(206)은 미러 기판(202)의 에지 상에 반드시 제공될 필요는 없지만, 에지로부터 소정의 거리에 내측으로 오프셋되어 배열될 수도 있다. 도 15는 이러한 미러 배열체(200)의 개략도이다. 이 미러 배열체(200)에서, 미러 기판(202)은 측벽(206) 뒤에서 돌출한다. 이 경우, 환형 측벽(206)은 또한 미러 기판(202)의 주연을 따라 배열된다. 가능한 실시예에서, 측벽과 에지 사이의 거리는 일정하여, 측벽(206)은 미러 기판의 에지에 평행하게 연장한다. 하지만, 이에 대한 제한은 없으며, 측벽(206)과 에지 사이의 거리가 주연을 따라 변경되는 것도 가능하다. 예로서, 미러 기판(202)이 신장형상이고 측벽(206)이 원형 또는 타원형일 수 있다. 공정에서, 미러 몸체(207)의 역학적 특징의 관점에서 측벽(206)과 미러 기판(202)의 에지 사이의 거리의 변경은 미리 결정된 최대값을 넘지 않는다는 것도 가능하다. 원형 미러 기판(202)의 경우에, 예컨대 이 최대값은 미러 기판(202)의 직경의 30% 이하, 15% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 미러 기판(202)이 타원 형상, 난 형상 또는 신장 형상의 경우, 미러 기판(202)은 2개의 특성 변수, 예컨대 타원 형상의 경우에 큰 반축(semi-axis)을 통과하는 직경 및 작은 반축을 통과하는 직경을 특징으로 한다. 따라서, 예컨대 전술된 최대값은 이들 2개의 특성 변수 중 더 큰 것, 즉 예컨대 미러 기판(202)의 큰 반축을 통과하는 직경의 30% 이하, 15% 이하 또는 5% 이하일 수 있다. 대안적으로 또는 그에 부가하여, 전술된 최대값은 이들 2개의 특성 변수들 간의 차이의 절반 이하일 수 있다.

따라서, 중량이 덜 나가는 더 큰 미러 표면을 달성할 수 있다. 또한, 미러 기판(202)의 후방측 상에 상승부가 이 미러 배열체(200)에서는 제공되지 않는다. 미러 기판(202)은 실질적으로 측벽(206)들 사이의 미러 표면을 따라 동일한 두께를 갖는다. 미러 기판(202) 내의 온도 분포는 미러에 의해 흡수되는 방사선 열이 관통하는 깊이에 따라 결정된다. 미러 기판(202)의 두께는 미러 표면을 따라 실질적으로 일정하기 때문에, 그 결과 미러의 표면을 따라 균일한 온도 프로파일을 얻는 것이 가능하다. 상술된 기재들은 길이(S), 미러 벽의 두께(D) 및 장착 요소(214)의 높이(A) 사이의 비율에 적용된다.

또한, 상술된 예시적 실시예에서, 미러 몸체(207)는 측벽(206)의 외부측 상에서 평평한 연결 표면에 부착되는 장착 요소(214)의 도움으로 연결된다. 하지만, 본원 발명은 이에 제한되지 않으며 장착 요소에 연결되는 연결 요소가 끼워지는 리세스를 측벽에 제공하는 것도 가능하다. 이러한 배열체의 예는 WO 2005/106557 A1에 개시된다(특히, 도 4 내지 도 8 참조). 이 경우, 연결 표면은 실질적으로 원통형이며 리세스의 내부 에지를 따라 연장할 수 있는데, 그 도심은 실린더 축 상에 놓인다. 이 경우에도, 전술된 조건 S/D < 0.5가 얻어지면 더욱 양호한 변형 분리가 얻어질 수 있다.

또한, 미러 배열체에 대한 다양한 실시예가 리소그래피 장치(100)의 미러 배열체(200)를 기초로 설명되었다. 하지만, 도시된 실시예들은 리소그래피 장치(100) 내의 임의의 다른 미러에 적용될 수도 있다는 것이 자명하다.

또한, 예시적 실시예는 EUV 리소그래피 장치 내의 미러 배열체에 대해 설명되었다. 하지만, 본원 발명은 EUV 리소그래피 장치에 제한되지 않으며, 다른 리소그래피 장치에 적용될 수도 있다.

10 미러 배열체
12 미러 기판
14 볼록부
16 장착 요소
100 EUV 리소그래피 장치
102 비임 형상화 시스템
104 조명 시스템
106 투영 시스템
108 EUV 광 소스
110 콜리메이터
112 모노크로메이터
114 EUV 방사선
116 제1 미러
118 제2 미러
120 포토마스크
122 웨이퍼
124 제3 미러
200 제4 미러, 미러 배열체
202 미러 기판
204 반사 코팅
206 측벽
207 미러 몸체
208 내부측
210 후방측
212 공동
214 장착 요소
216 연결 표면
218 법선
220 상승부
230 캡
232 연결 표면
234 관통 구멍
236 환형 에지 구역
240 후방벽

Claims

적어도 하나의 미러 배열체(200)를 갖는 리소그래피 장치(100)이며, 상기 미러 배열체(200)는
전방측에 반사 표면(204)이 적어도 부분적으로 제공되는 미러 기판(202)과,
미러 기판(202)의 후방측으로부터 미러 기판(202)의 주연을 따라 연장하며, 미러 기판(202)과 함께 공동(212)의 경계를 형성하는 측벽(206)과,
장착 요소(214)로서, 미러 배열체(200)가 상기 장착 요소에 의해 리소그래피 장치(100)의 구조 요소 상에 장착되고, 각각의 장착 요소(214)는 연결 표면(216)에서 미러 배열체(200)에 연결되는, 장착 요소(214)를 포함하고,
관계식 S/D > 0.5가 연결 표면(216) 중 적어도 하나에서 만족되고, 여기서 D는 연결 표면(216)에서의 측벽(206)의 두께를 나타내고, S는 연결 표면(216)의 도심으로부터 미러 기판(202)의 전방측으로 미러 재료를 통과하는 가장 짧은 경로(T)의 길이와 미러 기판(202)의 두께(M) 사이의 차이(T - M)를 나타내는
리소그래피 장치(100).
제1항에 있어서,
S는 연결 표면(216)의 도심으로부터 미러 기판(202)의 후방측으로 미러 재료를 통과하는 가장 짧은 경로의 길이를 나타내는
리소그래피 장치(100).
제1항 또는 제2항에 있어서,
관계식 S/D > 1이 만족되는
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
관계식 S/A > 1이 만족되고, 여기서 A는 측벽(206) 상의 연결 표면(216)의 크기를 나타내는
리소그래피 장치(100).
제4항에 있어서,
관계식 S/A > 1.5가 만족되는
리소그래피 장치(100).
적어도 하나의 미러 배열체(200)를 갖는 리소그래피 장치(100)이며, 상기 미러 배열체(200)는
전방측에 반사 표면(204)이 적어도 부분적으로 제공되는 미러 기판(202)과,
미러 기판(202)의 후방측으로부터 미러 기판(202)의 주연을 따라 연장하며 미러 기판(202)과 함께 공동(212)의 경계를 형성하는 측벽(206)과,
장착 요소(214)로서, 미러 배열체(200)가 상기 장착 요소에 의해 리소그래피 장치(100)의 구조 요소 상에 장착되고, 각각의 장착 요소(214)는 연결 표면(216)에서 미러 배열체(200)에 연결되는, 장착 요소(214)를 포함하고,
각각의 연결 표면(216) 상의 법선은 공동(212)을 통해 연장하는
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
장착 요소(214)의 연결 표면(216)은 측벽(206)의 내부측(208) 또는 외부측(216) 상에 개별적으로 배열되는
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
공동(212)은 미러 배열체의 후방측을 향해 개방되는 리세스인
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
공동(212)은 모든 측을 향해 폐쇄된
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
미러 배열체(200)는 커버 요소(230, 240)를 더 포함하고, 상기 커버 요소는 미러 기판(202), 측벽(206) 및 커버 요소(230, 240)가 공동(212)의 경계를 형성하는 방식으로 측벽(206)에 결합되는
리소그래피 장치(100).
제10항에 있어서,
개방부(234)가 커버 요소(230, 240) 내에 제공되는
리소그래피 장치(100).
제11항에 있어서,
개방부(234)의 내경은 미러 기판(202)의 직경의 절반보다 작은
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
미러 배열체(200)의 광학축의 방향으로의 연결 표면(216)의 크기(A)는 공동(212)의 깊이(B)보다 작은
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상승부(220)가 제공되고, 상기 상승부는 환형 홈(212a)이 측벽(206)과 상승부(220) 사이에 형성되는 방식으로 미러 기판(202)의 후방측의 에지로부터 거리를 두고 제공되는
리소그래피 장치(100).
제14항에 있어서,
상승부(220)의 높이(C)는 공동(212)의 깊이(B)의 0.1 내지 0.8배인
리소그래피 장치(100).
제15항에 있어서,
미러 배열체(200)의 광학축의 방향으로의 연결 표면(216)의 크기(A), 상승부(220)의 높이(C) 및 측벽의 두께(D)는 실질적으로 동일한
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
측벽(206)은 미러 기판(202)과 일체로 형성되는
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
미러 기판(202), 측벽(206) 및 커버 요소(240)는 일체 형태를 갖는
리소그래피 장치(100).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
측벽(206)은 환형인
리소그래피 장치(100).
리소그래피 장치용 미러 배열체(200)를 생산하기 위한 방법이며,
디스크형 커버 요소(240)의 평평한 측 상에 장착 요소(214)를 부착하는 단계와,
커버 요소(240)의 부착 구역의 형상을 미러 기판(202)의 후방측으로부터 미러 기판(202)의 주연을 따라 연장하는 측벽(206)의 부착 구역의 형상에 맞추는 단계로서, 미러 기판의 전방측은 반사 표면(204)을 구비하는, 커버 요소(240)의 부착 구역의 형상을 맞추는 단계와,
미러 기판(202), 측벽(206) 및 커버 요소(240)가 공동(212)의 경계를 형성하는 방식으로 커버 요소(240)를 부착하는 단계를 포함하는
리소그래피 장치용 미러 배열체(200)를 생산하기 위한 방법.
제20항에 있어서,
장착 요소(214)를 부착한 결과로 생성된 커버 요소(240)의 부착 구역 상의 변형을 검출하는 단계를 더 포함하고,
커버 요소(240)의 부착 구역의 형상을 맞출 때, 커버 요소(240)의 부착 구역은 검출된 변형이 보정되는 방식으로 처리되는
리소그래피 장치용 미러 배열체(200)를 생산하기 위한 방법.
제20항 또는 제21항에 있어서,
커버 요소(240)의 부착 구역은 커버 요소(240)의 환형 에지 구역인
리소그래피 장치용 미러 배열체(200)를 생산하기 위한 방법.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
부착 구역의 처리는 이 구역의 연마를 포함하는
리소그래피 장치용 미러 배열체(200)를 생산하기 위한 방법.