KR100645411B1 - Euv 리소그래피용 조명 시스템 - Google Patents

Euv 리소그래피용 조명 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100645411B1
KR100645411B1 KR1019990016095A KR19990016095A KR100645411B1 KR 100645411 B1 KR100645411 B1 KR 100645411B1 KR 1019990016095 A KR1019990016095 A KR 1019990016095A KR 19990016095 A KR19990016095 A KR 19990016095A KR 100645411 B1 KR100645411 B1 KR 100645411B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
raster
field
light source
honeycomb
Prior art date
Application number
KR1019990016095A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990088055A (ko
Inventor
슐츠요르크
방글러요하네스
슈스터칼-하인츠
딩에르우도
Original Assignee
칼 짜이스 에스엠테 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29902108U external-priority patent/DE29902108U1/de
Application filed by 칼 짜이스 에스엠테 아게 filed Critical 칼 짜이스 에스엠테 아게
Publication of KR19990088055A publication Critical patent/KR19990088055A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100645411B1 publication Critical patent/KR100645411B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00Irradiation devices
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70083Non-homogeneous intensity distribution in the mask plane
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/70108Off-axis setting using a light-guiding element, e.g. diffractive optical elements [DOEs] or light guides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/7015Details of optical elements
    • G03F7/70166Capillary or channel elements, e.g. nested extreme ultraviolet [EUV] mirrors or shells, optical fibers or light guides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/702Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70233Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 파장 ≤193 nm 용, 특히 EUV 리소그래피용 조명 시스템에 관한 것이고, 그 조명 시스템은 소정의 면내에 조명(A)을 가진 1개 이상의 광원(1), 2차 광원의 생성하기 위한 1개 이상의 디바이스, 래스터 소자(들)로 구성된, 1개 이상의 미러 또는 렌즈를 가진 1개 이상의 미러 또는 렌즈 디바이스; 및 래스터 소자(들)로 구성된, 1개 이상의 미러 또는 렌즈를 가진 상기 미러 또는 렌즈 디바이스와 레티클 면 사이에 배치되어, 조명 장치의 출사동 내의 상기 2차 광원을 결상하는 1개 이상의 광학 소자를 구비한다.
조명 시스템은, 상기 1개 이상의 미러 또는 렌즈의 래스터 소자가 상기 광학 소자에 의한 상기 래스터 소자의 이미지가 상기 레티클 면(14, 316, 406)의 주요부분을 덮고, 개구수와 채움 정도에 의해 정의되는 상기 출사동이 조명되는 것을 특징으로 한다.
EUV 리소그래피, 필드 하니콤, 동공 하니콤

Description

EUV 리소그래피용 조명 시스템{Illumination System Particularly For EUV Lithography}
도 1 은 2개의 하니콤 플레이트를 가진 시스템의 빔 경로의 원리도,
도 2a 및 도 2b 는 중심의 하니콤 쌍에 대한 필드 및 동공의 결상을 나타내는 도,
도 3 은 직사각형 동공 하니콤과 조합된 직사각형 필드 하니콤에 대한 광 빔의 경로를 나타내는 도,
도 4 는 도 3 에 따르며, 그 빔 경로에 필드 렌즈가 도입되어 있는 경우의 경로를 나타내는 도,
도 4 는 도 3 에 따르며, 그 빔 경로에 2개의 필드 렌즈가 도입되어 있는 경우의 경로를 나타내는 도,
도 6 은 필드 및 동공 하니콤을 구비한 시스템을 나타내는 도,
도 7 내지 도 14 는 필드 하니콤 플레이트 상의 필드 하니콤의 다양한 배치를 나타내는 도,
도 15 내지 도 17 은 대물렌즈의 입사동 내의 2차 광원의 래스터를 나타내는 도,
도 18 내지 도 20 은 동공 하니콤 플레이트 및 필드 하니콤 플레이트의 조명되는 면들 사이의 관계 뿐만 아니라 레티클 면 내의 구조적 길이와 개구수를 나타내는 도,
도 21 및 도 22 는 집광 장치, 발산 미러 뿐만 아니라 집광 미러를 구비한 조명 시스템을 나타내는 도,
도 23 및 도 24 는 집광 장치, 발산 미러 뿐만 아니라 집광 미러를 구비한 시스템내의 빔 경로를 나타내는 도,
도 25 및 도 26 은 도 23 및 도 24 에 따르는 시스템의 레티클의 조명을 나타내는 도,
도 27 및 도 28 은, 동공 하니콤 플레이트를 구비하지 않고 도 23 및 도 24 에 따르는 시스템의 레티클의 조명을 나타내는 도,
도 29 는, 동공 하니콤 플레이트를 구비한 그리고 동공 하니콤 플레이트를 구비하지 않는, 도 23 및 도 24 에 따르는 시스템의 강도의 추이를 비교한 도,
도 30 은 동공 하니콤 플레이트를 구비한 도 23 및 도 24 에 따르는 시스템의 레티클 면에서의 주사 에너지를 나타내는 도,
도 31 은 동공 하니콤 플레이트를 구비한 도 23 및 도 24 에 따르는 시스템의 투사 대물렌즈의 동공 조명을 나타내는 도,
도 32 는 도 23 및 도 24 에 따르는 시스템의 부분적 동공들의 Y 축에 따른 전체 에너지
도 33 내지 도 39 는 광원으로서 레이저 플라즈마 광원과 집광 장치와 일종의 텔레-시스템(tele-system)을 형성하는 2개의 미러 유니트를 구비한 본 발명에 따른 시스템을 도시하는 도,
도 40 내지 도 45 는 도 33 내지 도 39 에 따르는 집광 장치와 2개의 망원-미러를 구비한 시스템내의 광 빔의 경로를 나타내는 도,
도 46 은 도 44 및 도 45 에 따르는 배치에서의 레티클 필드의 조명을 나타내는 도,
도 47 은 도 40 내지 도 45 에 따르는 배치에서의 적분 주사 에너지를 나타내는 도,
도 48 은 도 40 내지 도 45 에 따르는 시스템의 동공 조명을 나타내는 도,
도 48a 내지 도 48c 는 지름 ≤50 ㎛ 의 레이저 플라즈마 광원과 하나의 하니콤 플레이트에 대한 시스템을 나타내는 도,
도 49 내지 도 52 는 레이저 플라즈마 광원, 집광기, 및 평판을 가진 필드 하니콤을 구비한 시스템을 나타내는 도,
도 53 내지 58 은 도 49 내지 도 52 에 따르는 시스템 내의 빔 경로를 나타내는 도,
도 59 는 도 52 내지 58 에 따르는 조명 배치를 구비한 레티클의 조명을 나타내는 도,
도 60 는 도 52 내지 도 58 에 따르는 시스템의 레티클 면 내의 적분 주사 에너지를 나타내는 도,
도 61 은 도 52 내지 도 58 에 따르는 시스템의 동공 조명을 나타내는 도,
도 62 는 도 52 내지 도 58 에 따르는 시스템의 주사 방향에서의 강도의 추이를 나타내는 도,
도 63a 는 곡면형 반송 면상에 개개의 하나콤들을 구비한 하니콤 콘덴서를 나타내는 도,
도 63b 는 평면형 반송 플레이트상에 경사형 하나콤들을 구비한 하니콤 콘덴서를 나타내는 도.
도 64 는 전면에 배치된 렌즈 및 프리즘을 구비한 본 발명의 구성을 개략적으로 나타내는 도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 600 : 광원
3 : 집광기 렌즈
5 : 하니콤
7 : 제 1 하나콤 플레이트
9, 22 : 동공 하나콤
12, 312 : 필드 렌즈
14, 406 : 레티클 면
20, 204, 408 : 필드 하니콤
24 : 대물렌즈
26 : 입사동
32 : 경사 입사 필드 미러
110 : 래스터
112, 410 : 2차 광원
114 : 아크
200 : 핀치 플라즈마 광원
202, 300 : 집광기 미러
208, 312, 316 : 레티클
300, 602 : 집광기 렌즈
302, 400 : 레이저 플라즈마 광원
304, 412, 604 : 필드 하니콤 플레이트
306, 606 : 동공 하니콤 플레이트
310 : 텔레 하니콤 콘덴서
310, 350, 352 : 텔레 시스템
314 : 필드 렌즈, 필드 미러
318 : 투사 대물렌즈
320, 418, 429 : 에지 빔
323, 422 : 중앙 필드 하니콤
380 : 집광 미러
352 : 발산 2차 텔레 미러
402 : 타원 미러
404 : 경사 평면 미러, 편향 미러
424 : 입사동
608 : 프리즘
발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따르는 조명장치와 그러한 조명장치를 구비한 투사노광장치에 관한 것이다.
전자소자의 구조적 크기를 축소시키기 위하여, 특히 서브미크론 범위로 축소시키기 위하여, 마이크로리소그래피에 이용되는 광의 파장을 축소시키는 것이 필요하게 된다. 소프트 X-레이 방사를 이용한 리소그래피(즉, 소위 EUV(극자외선) 리소그래피)가 예로서 193 nm 보다 작은 파장에서 고려될 수 있는 것이다.
EUV 리소그래피에 적합한 조명 시스템은, EUV 리소그래피에 제공되는 가능하면 적은 수의 반사로써 필드를 조명하고, 특히 균일한 방식으로 즉 일정하게 대물렌즈의 환형 필드를 조명하고; 또한 개구 다이어프램 또는 대물렌즈의 동공은 특정 채움 비(σ, specific filling ratio)에 독립적으로 조명되고, 조명 시스템의 출사동은 대물렌즈의 입사동 내에 놓이게 된다.
EUV 방사를 이용하는 리소그래피 디바이스용 조명 시스템이 US 5,339,346 에 개시되어 있다. 레티클 면에의 균일한 조명 및 동공의 채움을 위하여, US 5,339,346 는 집광기 렌즈로서 구성되고 대칭적으로 배치된 적어도 4쌍의 미러 다면체(facets)를 포함하는 콘덴서를 제안한다. 광원으로서 플라즈마 광원이 이용된다.
US 5,737,137 에 있어서, 조명될 마스크 또는 레티클의 조명이 구형 미러들을 통하여 이루어지는, 콘덴서 미러를 구비하고 플라즈마 광원을 구비한 조명 시스템이 개시되어 있다.
US 5,361,292 는 플라즈마 광원이 제공되고 플라즈마 점광원이 탈중심(off-center)으로 배치된 5개의 비구형 미러를 가진 콘덴서에 의해서 환형 조명 표면내에 결상되는 조명 시스템이 개시되어 있다. 환형 조명 표면은 특정의 종속관계에 있는 일련의 경사 입사 미러들을 통하여 입사동에 결상된다.
US 5,581,605 에는, 광자 빔이 하니콤 콘덴서에 의해서 다수의 2차 광원으로 분할되는 조명 시스템이 개시되어 있다. 이러한 방식에 있어서, 균일한 내지 일정한 조명이 레티클 면내에서 이루어진다. 노광될 웨이퍼 상의 레티클의 결상은 종래의 광학계를 통해서 형성된다. 그리드형 미러는 조명 빔 경로내에 동등하게 곡면형 광학 소자들로써 정확하게 제공된다. 상술된 특허들의 내용이 참조로서 인용된다.
본 발명은 가능한 간단하게 구성되는, 파장 ≤193 nm 용, 특히 EUV 영역의 노광 시스템에 대한 요구사항이 만족될 수 있고, 소정의 표면내에 소망하는 어떠한 타입의 조명(A)도 구비하는 소망하는 어떠한 광원이든지 광원으로 이용될 수 있는 조명 시스템을 제공하고 그러한 시스템을 설계하는 방법을 제공하는 것이다. 특히, 레티클의 균일한 조명과 더불어, 시스템의 텔리센트리(telecentry)에 대한 요구사항이 파장 ≤193 nm 에 대해 만족된다.
본 명세서에 있어서, 텔리센트리는 전체 시스템이 웨이퍼 상에서 텔리센트릭인 것을 의미한다. 이것은 반사 레티클에 대해 유한하게 놓여 있는 대물렌즈의 입사동에 조명 시스템의 출사동의 적용을 요구한다.
본 명세서에 있어서, 조명의 중심 빔 및 레티클 면 내의 대물렌즈의 수차가 어떠 범위, 예로서 ±4.0 mrad 바람직하게는 ±1.0 mrad 의 범위를 넘지 않으면, 텔리센트리 요구사항은 만족되며, 중심 빔은 웨이퍼 상에 텔리센트리로 도달하게 된다.
본 발명에 따르면, 종합적 개념의 조명 시스템의 경우에, 래스터 소자 또는 다면체(facets)의 상(image)이 광학 소자들을 통하여 레티클 면의 주요 부분을 덮는 방식으로, 그리고 축소 광학계의 입사동이며 개구수 및 채움 정도(degree of filling)에 의해 정의되는 조명 시스템의 출사동이 매우 균일한 방식으로 조명되는 방식으로, 미러 또는 렌즈 디바이스의 래스터 소자 또는 다면체가 상기 미러 또는 렌즈 위에 배치된다는 점에서 본 발명의 과제가 해결된다. 그래서, 입사동은 또한 필드 고도를 따라 변화될 수 있고, 즉 축방향으로 배치될 수 있다.
시스템이 EUV 영역의 파장에 대해 순수하게 반사적이고, 즉 미러 요소들로만 설계되어 있는 반면에, 굴절 요소들은 193 nm 또는 157 nm 시스템에서 렌즈들로서 이용된다.
시스템은 193 nm 또는 157 nm 영역에 대해서 예로서 렌즈 또는 프리즘 등의 광학 소자를 가능하면 적게 가지는 조명 시스템 또는 구성 원리를 이용가능하게 한다. 이것은 광학 소자가 고 흡광도를 가지기 때문에 193 nm 또는 157 nm 영역에 대해서 중요하다.
또한, 본 발명은 파장 ≤193 nm 특히 EUV 리소그래피용 조명 시스템의 설계를 위한 방법에 이용가능하게 된다.
미러 또는 렌즈 디바이스와 레티클 면 사이에 비치된 광학 소자 뿐만 아니라, 래스터 소자 내에 구성된 2개 이상의 미러 또는 렌즈를 포함하는 미러 또는 렌즈를 가지며, 소정의 표면 내에 소망하는 어떠한 조명(A)이라도 구비하는 광원을 포함하고, 조명 시스템의 설계 방법은 본발명에 따라 다음과 같은 단계를 포함한다.
- 제 1 미러 또는 렌즈의 래스터 소자들은, 필드가 덮혀지도록 배치되고, 조명될 필드의 형태에 대응하는 형태를 가지며, 여기서 2차 광원은 각각의 래스터 소자에 할당된다
- 제 2 미러 또는 렌즈의 래스터 소자들은, 2차 광원의 사이트에 위치하도록 배치되며, 2차 광원의 형태에 대응하는 형태를 가진다.
- 광로는, 미러들 또는 렌즈들 사이에서, 미러의 개개의 래스터 소자들을 경사시킴으로써 또는 렌즈(들)의 프리즘 요소의 편향 각을 지향시키고 선택함으로써 생성되고, 여기서 제 2 미러 또는 제 2 렌즈의 래스터 소자들에 대한 제 1 미러 또는 제 1 렌즈의 래스터 소자들의 소정의 순서가 유지되고, 그래서
- 이미지들의 중첩이 레티클 면내에 이루어지고,
- 2차 광원이 광학 소자들에 의해 출사동내에 결상된다.
본 발명에 따르는 조명 시스템과 본 발명에 따르는 방법에 의하면, 레티클 또는 대상물 면 내의 필드는 균일하게 조명되고 부분적으로 채워진 개구를 가진다. 이러한 조명 시스템 내로 필드 렌즈를 도입함으로써, 조명 시스템의 출사동은 대물렌즈의 입사동과 조합된다.
바람직하게는 투사 시스템의 경우에, 이것은 환형 필드 시스템과 관련되어, 레티클 면 내에 조명될 필드가 환형 세그먼트를 나타내게 한다.
환형 필드를 형성하기 위해, 에텐듀(Etendu) 또는 광학적 플럭스를 생성하기 위해, 그리고 필드 분포를 균일화하기 위해, 1개 이상의 미러가 본 발명의 특별한 형태에서의 하니콤 콘덴서와 유사하게 래스터 소자로써 형성된다.
평면 반송 표면을 가진 하니콤 콘덴서는 US 5,581,605 에 개시되어 있고, 그 개시 내용은 이러한 콘덴서들의 형성에 관하여 본 출원의 개시의 전체 개시 범위에 부분적으로 포함된다.
특히 바람직한 방식으로서, 하니콤 콘덴서의 하니콤들은 조명될 필드와 기하학적으로 유사하게 구성되고, 즉 애스펙트 비 1 : V 를 가진 환형 필드 시스템의 경우에, 하니콤들은 애스펙트 비 1: V 를 가진 직사각형으로서 구성될 수 있다.
비대칭 광원의 경우에 레티클의 균일한 조명을 얻기 위하여 내지 그들이 점 형상으로부터 벗어나기 위하여 그리고 상기 정의된 텔리센트리 요구사항을 만족시키기 위하여, 래스터 소자를 구비한 제 2 미러 또는 렌즈가 제공되는 것이 바람직하다.
제 1 미러의 래스터 소자들 또는 렌즈의 하니콤들은 이하에서 필드 하니콤으로 명명되고, 제 2 미러의 래스터 소자들 또는 제 2 렌즈의 하니콤들은 동공 하니콤으로 명명된다.
표면(A)내에 상술된 "소망하는 어떠한" 조명(원형, 직사각형, 그 결합 분포)를 취하기 위하여, 한편 동공을 균일하게 조명하기 위하여, 하니콤이 미러 포면 상에 위치 및 경사에 대한 자유도를 통하여 채용가능하다면, 바람직하게 된다. 렌즈 시스템의 경우에, 이들의 자유도는 개개의 하니콤 또는 래스터 소자의 경사 및 위치 대신에, 지향(orientation), 편향 또는 선두-에지 각(angle) 및 개개의 하니콤 앞의 프리즘들의 위치에 의해 형성된다. 본 발명에 따르면, 필드 하니콤은 조명된 입구 면이 최적으로 굽어지게 되도록 배치된다. 동공 하니콤의 위치는, 필드 렌즈들을 통과하여 광 방향에 대향하는 대물렌즈의 입사동내에 미리 주어진 2차 광원을 조명 시스템의 다이어프램 면 내로 결상한다.
각각의 미러 또는 렌즈상에의 개개의 하니콤의 배치가 상술된 경계조건들에 기초하여 결정된 후에, 하니콤에의 광 채널의 연결이, 예로서 미러 시스템 또는 프리즘적 요소내에 필드 및 동공 하니콤들을 경사시킴으로써 형성된다. 필드 및 동공 하니콤들의 할당이 경사각 및 프리즘 성분이 최소화되도록 선택된다면 바람직하다. 대안으로써, 순서는 동공내의 강도 분포가 매우 균일하게 되는 것을 목적으로 한다.
지그재그형 빔 경로로 인하여 남아 있는 동공 조명 내의 경사를 보정하기 위하여, 미러 또는 미러들의 반사율의 조절이 제공될 수 있다. 미러 시스템에 기초한 본 발명의 더욱 바람직한 개량 형태는 반사형 시스템에 제한되는 것으로 되지 않는 예로서 이하에서 설명된다. 당해 기술분야의 전문적 지식을 가진 자는 예로서 개시된 방법들을 어떠한 창작적 단계를 요구하지 않고도 굴절적 시스템에 적용할 수 있으며, 이것을 분명히 명시할 필요도 없다.
일반적으로, 본 발명에 따르는 시스템에 있어서, 필드 조명 및 2차 광원의 분포의 균일성(이것은 채움 정도(σ)에의 원인이 된다)은 제 1 미러의 하니콤들의 개수 및 그 배치에 의해서 그래서 하니콤 콘덴서에 의해서 주어진다. 조명된 필드의 형태는 제 1 하니콤 플레이트상의 개개의 하니콤들의 형태에 의해서 주어진다. 개개의 하니콤의 고 애스펙트 비가 존재하게 된다면, 2차 광원의 균일한 분포가 하니콤들의 선형 배치에 의해 성취될 수 있다.
래스터 소자를 가진 2개의 미러를 구비한 시스템의 경우에 있어서, 제 2 미러의 하니콤의 형상은 제 2 광원의 형상에 대해 조절되고 그래서 제 1 하니콤의 형상과 다르게 된다. 이것은 특히, 광원이 둥근형으로 형성된다면 그들의 하니콤들도 둥글게 되는 것이 바람직하다.
래스터 소자, 특히 하니콤을 가진 미러에 후속하여 배치된 광학 소자들은 제 2 하니콤 플레이트, 즉 동공 면을 결상하는 것, 환형 필드를 형성하는 것, 그리고 노광 공정에의 요구사항에 따르는 조명 분포를 생성하는 것을 목적으로 제공된다.
광학 소자들이 입사각 ≤15°를 가진 경사 입사 미러를 포함한다면 바람직하게 된다. 어떤 반사에 관련하여도 광 손실을 최소화하기 위하여, 필드 미러의 수를 작게 유지하는 것이 바람직하다. 특히 많아야 2개의 미러를 구비한 실시예의 형태가 바람직하다.
수치적 예가 이하에서 주어지며, 그것으로 부터 EUV 리소그래피에 대한 전형적인 수치가 얻어질 수 있다.
웨이퍼 면에서의 개구수가 NA웨이퍼 = 1.0 내지 0.15 이라면, 4:1 시스템의경우에 레티클 면에서의 개구수는 NA레티클 = 0.025 내지 0.375 이라는 것을 의미하게 된다. 조명 시스템이 필드와 독립적으로 균일한 방식으로 σ= 0.6 의 채움 정도까지 그 개구를 조명한다면, EUV 광원는 다음과 같은 2차원 에텐듀 또는 라그랑지 광학적 불변수(invariant)(광 컨덕턴스 LC)가 가능하게 된다.
Figure 111999004297709-pat00001
에텐듀 또는 라그랑지 광학적 불변수(LC)는 다음과 같이 일반적으로 정의된다.
Figure 111999004297709-pat00002
광원, 특히 EUV 광원에 대한 이러한 에텐듀를 생성하기 위하여, 후자는 대략적으로 채택되어야 한다.
광원의 에텐듀가 매우 큰 경우에, 에텐듀는 비네팅에 의해 적절한 위치에서 요구된 크기로 축소된다. 매우 작은 에텐듀의 경우에, 에텐듀는 매우 효과적으로 증가될 수 있다. 본발명에 따르는 세그멘팅에 의해 제안됨으로써, 스캐터링 디스크 또는 부분적으로 채워진 동공의 이용이 가능하다.
레이저 플라즈마 광원은 본발명에 따르는 EUV 조명 시스템에 대한 광원으로서 실시예의 제 1 예에서 제공될 수 있다.
레이저 플라즈마 광원은 다음과 같은 파라미터들을 가진다.
- 지름 : 50 ㎛ 내지 200 ㎛
- 방사의 각 범위 : 4π
레이저 플라즈마 광원의 방사가 구형이기 때문에, 방사된 광 출력을 끌어 올리기 위하여, 구형 광원의 광을 수렴형 광빔으로 재-모델링하는, 타원 미러를 사용하는 것이 바람직하다.
예로서 200 ㎛ 의 지름을 가진 확장된 레이저 플라즈마 광원은, 블러링(blurring)을 피하기 위하여 그리고 필드 하니콤들의 광빔의 정확한 중첩을 위하여, 래스터 소자들을 가진 제 2 미러를 제공하는 것이 바람직하다. 예로서 50 ㎛ 의 지름을 가진 점광원의 경우에, 블러링은 작아지게 되어 이러한 처리가 없어도 되도록 한다.
본 발명에 따르는 조명 시스템에 대한 다른 광원은 핀치(pinch)-플라즈마 광원이다.
핀치-플라즈마 광원은, 입체각 성분 Ω= 0.3 sr 로 방사되는 표면 방사자(radiator)(Φ= 1.00 mm)로서 기술될 수 있다. 개개의 하니콤 이미지들의 정확한 중첩을 위하여, 하니콤 플레이트라 2차 광원의 위치에 필요하게 된다. 핀치 플라즈마 광원을 가진 본발명에 따르는 시스템은 다음과 같은 요소를 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 일련의 광학적 요소들 예로서 2개의 필드 미러 뿐만 아니라, 집광기 미러, 2차 광원을 생성하고 필드 형성을 위한 평면 다면체 미러 또는 제 1 하니콤 콘덴서, 및 정확한 필드 중첩을 위한 동공 다면체 미러 또는 제 2 하니콤 콘덴서를 포함한다. 제 1 하니콤 콘덴서의 하니콤들은 실시예의 제 1 형태에서 평면 방식으로 형성되고 개별적으로 경사지게 되어 있고, 한편 제 2 하니콤 콘덴서의 하니콤들은 구형으로 굽어져 있고 경사짐 없이 미러 상에 정규적으로 배치되어 있다. 비네팅을 피하기 위하여, 전체 시스템은 지그재그형 빔 경로로 배치되는 것이 바람직하다.
특히 레이저 플라즈마 광원을 가진 시스템에서 짧은 구조 길이를 유지하는 것을 가능하게 하기 위하여, 텔레-시스템이 본 발명의 특별한 구성에서 제공된다. 이 텔레-시스템은 하니콤 콘덴서와 결합할 수 있음으로써, 어떠한 다른 미러도 필요없게 한다, 텔레-시스템은 2차 광원들이 밀집형으로 제 2 하니콤 플레이트상에 배치되는 경우에 더 바람직하다.
텔레-시스템은 예로서, 하니콤이 굽은 반송 표면 상에 도입되도록 하거나 또는 프리즘 성분이 각각의 하니콤에 대해 생성되고, 그것은 렌즈시스템 내에 예로서 하니콤들에 미리 할당된 프리즘들에 의해 또는 미러 시스템 내에 하니콤들을 경사시킴으로써 생성될 수 있다.
물론, 예로서 레이저 플라즈마, 플라즈마 또는 핀치 플라즈마 등 상술된 특별한 EUV 광원과 더불어, 또다른 EUV 광원들이 본 발명을 벗어남이 없이 고려될 수 있다.
특히 바람직한 추가적 EUV 광원은 싱크로트론 방사 광원이다. 싱크로트론 방사선은 상대론적 전자가 자기장 내에서 편향될 때에 방출된다. 싱크로트론 방사선은 전자 경로의 접선 방향으로 방출된다.
싱크로트론 방사 광원의 경우에, 현재는 3 가지 형태의 광원이 현저하다.
- 벤딩 자석(Bending magnet)
- 위클러(Wiggler)
- 언듈레이터(Undulatro)
벤딩 자석 광원의 경우에, 전자들은 벤딩 자석에 의해 편향되고 광자의 방사선이 방출된다.
위글러 광원은 전자의 또는 전자 빔의 편향에 대한 소위 위글러를 포함하고, 이 위글러는 직렬로 배치된 다수의 교대 극의 자석 쌍을 포함한다. 전자가 위글러를 통과하면, 전자는 수평면에서 대응적으로 진동하게 된다. 위글러는 어떠한 간섭성(coherency)도 일으키지 않는다는 사실에 더욱 특징이 있다. 위글러에 의해 생성된 싱크로트론 방사선은 벤딩 자석의 경우와 유사하며, 수평 스테라디안으로 방사한다. 벤딩자석과 대비하여, 위글러 다수의 극들에 의해 강화된 흐름을 가진다.
위글러 광원으로부터 언듈레이터 광원으로의 천이는 분명하지는 않다.
언듈레이터 광원의 경우에, 언듈레이터 내의 전자들은 위글러의 경우보다 더욱 짧은 주기를 가진 자기장 및 편향 극들의 더욱 작은 자기장에 지배를 받게 되어, 싱크로트론의 간섭 효과가 일어나게 된다. 이러한 간섭 효과에 의해, 싱크로트론 방사선은 불연속 스펙트럼을 가지게 되고, 수평 및 수직으로 작은 스테라디안 성분을 가지고 방사하게 되며, 즉 그 방사선은 매우 강한 지향성을 가지게 된다.
적절한 크기를 가진 상술된 모든 싱크로트론 EUV 방사선 광원은 EUV 리소그래피를 위한 충분한 출력을 가진 EUV 방사선을 예로서 13 또는 11 nm 부터의 것을 가능하게 한다.
싱크로트론 방사선과 관련하여, Ernst Eckhart Koch 의 "Handbook of Synchrotron Radiation", 1983, Elsiver Science, New York 을 참조하며, 이 문헌의 개시 내용이 본 출원의 전 범위에 걸쳐 포함되어 있다.
도 1 내지 도 20 을 기초하여, 본 발명에 따르는 설계공정과 본 발명에 따르는 조명 장치를 가진 시스템이 균일성과 텔레센트리에 관한 요구사항들을 만족시키고, 어떠한 면에서 어떠한 소망하는 조명 분포(A)를 제공할 수 있는 것이 어떻게 가능한 지를 이론적으로 설명한다.
도 1 에 있어서, 2개의 하니콤 플레이트를 가진 빔 경로의 기본적 다이어그램이 도시되어 있다. 광원(1)은 집광기 렌즈(3)를 통해 집광되고 평행 또는 발산 광다발로 변환된다. 제 1 하니콤 플레이트(7)의 필드 하니콤(5)은 광다발을 분해하고 동공 하니콤(9)의 측에서 2차 광원을 생성한다. 필드 렌즈(12)는 조명 시스템의 출사동 또는 후속 대물렌즈의 입사동에 2차 광원을 형성한다. 이러한 배치는 광원로부터 대물렌즈의 출사동까지의 상호연결 빔 필드 및 동공 면의 빔 경로에 의해 특정지워 진다. 이를 위하여, 소위 "쾰러(Koehler)조명" 이 또한 가끔 선택된다.
도 1 에 따르는 조명 시스템은 아래와 같이 부분적으로 고려된다. 광의 교차와 개구 분포는 필드 하니콤의 면내에 있으므로, 시스템은 광원의 종류와 집광기 미러에 무관하게 설명될 수 있다.
필드 및 동공 결상은 도 2a 및 도2b 에 있어서 중앙의 하니콤(20, 22) 쌍에 대해 나타내어져 있다. 필드 하니콤(20)은, 동공 하니콤(22) 및 레티클(14) 또는 마스크 상에 결상된다. 필드 하니콤(20)의 기하학적 확장은 레티클(14)내의 조명된 필드의 형태를 결정한다. 이미지의 척도는 하니콤(20)으로부터 레티클 면(14)까지의 거리와 하니콤(20)으로부터 동공 하나콤(22)까지의 거리의 비율에 의해 대략적으로 주어진다. 필드 하니콤(20)의 광학적 효과는, 광원(1), 2차광원의 이미지가 동공 하니콤(22)의 사이트, 즉 위치에서 형성되도록 설계된다. 만약 광원의 확장이 작다면, 예로서 대략적으로 점 형상(punctiform)인 경우이면, 모든 광 빔은 동공 하니콤(22)광축을 통과하게 된다. 이경우에, 조명 디바이스는 동공 하니콤이 없이도 생성될 있다.
도 2b 에 도시된 바와같이, 필드 렌즈(12)의 작업은 대물렌즈(24)의 입사동(26)에서 2차광원들을 결상하는 것으로 구성된다. 필드 렌즈가 빔 경로로 도입되면, 필드 결상은 왜곡의 제어에 의해 환형 필드를 형성하도록 영향을 받는다. 그래서, 필드 하니콤의 결상 척도는 변하지 않는다.
광 빔의 경로의 필드 하니콤과 동공 하니콤의 특별한 기하학적 형상이 도 3 에 도시되어 있다. 도 3 에 나타낸 실시예의 형성에 있어서, 필드 하니콤(20)의 형상이 직사각형으로 선택되어 있다. 그래서, 필드 하니콤(20)의 애스펙트 비는 래티클 면의 소정의 환형 필드의 환 폭(annular width)에 대한 호길이의 비에 대응한다. 도 4 에 도시된 바와같이, 환형 필드는 필드 렌즈들에 의해 형성된다. 필드 렌즈가 없다면, 도 3 에 도시된 바와같이 직사각형 필드는 레티클 면에 형성된다.
도 4 에 도시된 바와같이, 경사 입사 필드 미러(32)는 환형 필드(30)의 형성을 위해 이용된다. 레티클에 의해 반사된 빔이 더이상 조명 시스템을 되돌아 가지 않는다는 2차적 조건 하에서, 1개 또는 2개의 필드 미러(32)가 요구되고, 매번 대물렌즈의 입사동의 위치에 의존한다.
주요 광선이 대물렌즈(도시되지 않음)로 발산적으로 진행한다면, 도 4 에 도시된 바와같이 필드 미러(32)가 충분하게 된다. 수렴적 주요 빔 경로의 경우에 2개의 필드 미러가 요구된다. 제 2 필드 미러는 링의 방위를 회전시켜야 한다. 이러한 구성은 도 5 에 도시되어 있다.
EUV 파장 범위의 조명 시스템의 경우에 있어서, 모든 구성 성분은 반사적으로 형성될 수도 있다.
λ= 10 nm 내지 14 nm 에서의 높은 반사 손실로 인하여, 반사의 수가 가능한한 적은 것이 이점이 있다.
반사 시스템의 구성에 있어서, 빔들의 상호 비네팅(vignetting)도 고려되어야 한다. 이것은 지그재그형 빔 경로의 시스템과 암화(obscuration)와 함께 동작함에 기인하여 발생한다.
본 발명에 따르는 공정은 예로서 면(A)내의 어떠한 소망하는 조명이라도 구비하는 EUV 조명에 대한 설계의 준비에 대하여 이하에서 설명될 것이다.
본 발명의 공정을 위해 필요한 정의들이 도 6 에 도시되어 있다.
먼저, 빔 경로는 중앙의 하니콤 쌍에 대해 계산된다.
제 1 단계에 있어서, 필드 하니콤 플레이트(7)의 필드 하니콤의 크기가 결정될 것이다. 이전에 지시했던 바와같이, 애스펙트 비(x/y)가 레티클 면내의 환형 필드의 형태로 부터 직사각형 하니콤들에 대해 산출된다. 필드 하니콤의 크기는 필드 하니콤들의 면에서 임의의 광원의 강도 분포의 확장 내지 확대(A)와 그 하나콤 플레이트 상의 필드 하니콤의 수(2차광원의 개수에 의해 차례로 주어짐)에 의해 결정된다. 2차 광원의 수는 동공 조명의 균일성과 상호 섞임(intermixing)으로부터 귀결된다.
필드 하니콤의 하니콤 표면(Ahaneycomb)은 Xhaneycomb 과 Yhaneycomb 에 의해서 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 111999004297709-pat00003
여기서 Xfield 와 Yfield 는 환형 필드를 형성하는 직사각형의 크기를 나타낸다. 더나아가, 필드 하니콤의 수(N)에 대해 다음의 식이 유효하다.
Figure 111999004297709-pat00004
이식으로 부터, 개개의 필드 하니콤의 크기가 산출된다. 즉,
Figure 111999004297709-pat00005
Figure 111999004297709-pat00006
하니콤의 크기와 직사각형 필드의 크기는 하니콤 결상의 결상 척도(βhoneycomb)을 확정하고, 그래서 거리(d1 과 d2)의 비는 다음과 같다.
Figure 111999004297709-pat00007
조명 시스템의 미리 지정된 구조 길이(L)와 하니콤 결상 척도(βhoneycomb)는 d1 및 d2 의 절대적 크기를 결정하고, 그래서 동공 하니콤 위치를 결정한다. 따라서, 다음이 유효하다.
Figure 111999004297709-pat00008
다음, d1 과 d2 는 동공 하니콤의 반경을 차례로 결정한다. 다음이 유효하다.
Figure 111999004297709-pat00009
대물렌즈의 입사동내의 동공 하니콤을 결상하고 직사각형 필드를 환상 필드로 재모델링하기 위하여, 1개 이상의 필드 렌즈(바람직하게는 토로이드 형상)는 동공 하니콤 및 레티클 사이로 도입된다. 필드 미러를 도입함으로써, 다른 것들중에 비네팅을 회피하기 위하여 미러는 최소 거리를 유지해야 하기 때문에, 미리 주어진 구조적 길이가 증가된다.
필드 하니콤의 위치지정은 필드 하니콤의 면내에 강도 분포에 의존한다. 필드 하니콤의 수(N)는 2차 광원의 수에 의해 미리 주어진다. 필드 하니콤은 상호 비네팅이 없이 그 조명된 표면을 덮게 되도록 필드 하니콤 플레이트상에 배치되는 것이 바람직하다.
동공 하니콤을 위치지정하기 위하여, 대물렌즈의 입사동내의 2차 광원의 래스터 패턴이 미리 주어진다. 2차 광원은 광의 방향으로 필드 렌즈 카운터에 의해 결상된다. 이러한 다이어프램 면은 레티클 면내에 발견된다. 2차 광원의 이미지는 동공 하니콤의(x,y,z) 위치를 준다. 경사각과 회전각은 필드 하니콤과 동공 하니콤 사이의 광로를 형성하기 위하여 자유도를 유지한다.
동공 하니콤이 본 발명의 구성에서 각각의 필드 하니콤에 할당된다면, 광로는 필드 하니콤과 동공 하니콤을 경사 및 회전시킴으로써 형성된다. 이로써, 중앙의 빔이 모두 레티클 면 내의 광축에 교차하게 되도록 광빔들이 빗나가게 된다.
동공 하니콤과 필드 하니콤의 할당은 자유롭게 이루어진다. 이러한 할당의 가능성은 매회에 서로 인접하는 하니콤을 공간적으로 할당하는 것이 된다. 이로써, 편향된 각은 최소가 된다. 다른 가능성은 동공 면내의 강도 분포를 균일화하는 것으로 이루어진다. 이것은 예로서, 그 강도 분포가 필드 하니콤의 면내에 분포를 가진다면, 이루어지게 된다. 필드 하니콤과 동공 하니콤이 유사한 위치를 가지면, 그 분포는 동공 조명으로 이전된다.
강도는 그 할당을 인터믹싱함으로써 균일화된다.
조명 시스템의 필드 하니콤 플레이트, 동공 하니콤 플레이트 및 필드 미러의 개개의 성분은, 비네팅이 없는 빔 경로가 가능하게 되도록 배치된다. 이러한 배치가 결상에 효과적이면, 개개의 광 채널들과 필드 렌즈들은 사후적으로 최적화된다.
상술된 설계 처리를 하여, EUV 리소그래피용 조명 시스템이 2개의 수직 입사 반사와 1개 내지 2개의 경사 입사 반사를 가진 소망하는 어떠한 조명(A)이라도 얻어지게 되고, 3개의 시스템은 다음과 같은 성질을 가지게 된다.
- 균일한 조명, 예로서 환상 필드의 균일한 조명
- 균일하고 필드-독립적 동공 조명
- 조명 시스템의 출사동과 대물렌즈의 출사동의 결합
- 미리 주어진 구조 길이의 조절
- 최대로 가능한 광학적 컨덕턴스 또는 광학적 플럭스 값의 상승
필드 하니콤과 동공 하니콤의 배치는 필드 하니콤 플레이트와 동공 하니콤 플레이트를 가진 본 발명의 실시예의 한 형태에 대해 아래에서 설명될 것이다.
먼저, 필드 하니콤 플레이트 상의 필드 하니콤의 다른 배치들이 고려된다. 강도 분포는 소망하는대로 선택될 수 있다.
개시된 예에서는, 원, 직사각형, 또는 다수의 원 또는 직사각형의 조합의 단순한 기하학적 형태로 제한한다.
강도 분포는 조명된 영역 내에서 균일하게 되고 느리게 변화하는 추이를 가지게 된다. 개구 분포는 필드에 독립적으로 될 것이다.
필드 하니콤 플레이트(100)의 원형 조명(A)의 경우에, 필드 하니콤은 도 7 에 도시된 바와같이 예로서 행렬로 배치될 수도 있다. 이것에 대한 대안으로서, 하니콤의 공간적 점들은 도 8 에 도시된 바와같이 표면에 걸쳐 행을 시프트시킴으로써 균일하게 분포될 수 있다. 후자의 배치는 2차 광원의 균일한 분포에 용이하게 적용된다.
직사각형 조명(A)이 도 9 에 도시되어 있다. 행의 쉬프트는, 도 10 에 도시된 바와같이 2차 광원의 더욱 균일한 분포로 된다. 하지만, 이들은 필드 하니콤 플레이트의 확장에 대응하는 직사각형 내에 배치된다. 직사각형 조명의 경우에, 필드 하니콤과 동공 하니콤 사이에 광로를 생성하기 위하여, 필드 하니콤을 경사지게 하는 것이 필요하게 되고, 그래서 빔들이 예로서 원 내에 배치되고 또한 경사지게 되어 있는 동공 하니콤상에 도달하게 되도록 하게 한다.
필드 하니콤 플레이트(100)의 조명(A)이 예로서 다수의 광원를 결합함으로써 다수의 원(A1, A2, A3, A4)을 포함하게 된다면, 인터믹싱은 도 11 에 따르는 하니콤들의 배치를 행열로 하는 것은 불충분해지게 된다. 더욱 균일한 조명은 도 12 에 도시된 바와같이 하니콤 행들을 쉬프트시킴으로써 얻어지게 된다.
도 13 및 도 14 는 개개의 직사각형(A1, A2, A3, A4)으로부터 결합된 조명의 경우에의 필드 하니콤들(102)의 분포를 도시한다.
이제, 동공 하니콤 플레이트 상의 동공 하니콤들의 배치에 대해 예를 들어 설명한다.
동공 하니콤의 배치에 있어서, 두개의 관점이 고려된다.
1. 광로를 생성하는 필드 하니콤과 동공 하니콤의 경사각을 최소화함으로써, 필드 하니콤의 배치를 유지하는 것이 바람직하다.
2. 동공의 균일한 채움을 위하여, 2차 광원은 대물렌즈의 입사동내에 균일하게 분포하게 된다. 이것은 대물렌즈의 입사동내의 2차 광원의 균일한 래스터 패턴을 제공함으로써 성취될 수 있다. 이거서은 동공 하니콤의 면내에 필드 렌즈를 구비한 광의 방향으로 결상되어 카운터하고, 이러한 방식으로 동공 하니콤의 이상적 위치를 결정한다.
필드 렌즈가 왜곡이 없다면, 동공 하니콤의 분포는 2차 광원의 분포에 대응한다. 하지만, 필드 렌즈가 환형 필드를 형성하기 때문에 그 왜곡은 의도적로 도입되게 될 것이다. 이것은 회전 대칭 모래시계형 또는 통형 왜곡을 수반하지 않고, 수평선을 호가 되도록 굽히는 것을 수반하게 된다. 하지만, 실질적인 경사 입사 필드 미러들을 또한 y-방향으로 추가적인 왜곡을 보이게 된다.
대물렌즈의 입사동내의 2차광원(112)의 래스터(110)(이것은 또한 조명 시스템의 출사동임)가 도 15 에 도시되어 있고, 왜곡없는 결상이 형성되게 된다. 2차 광원(112)의 배치는 동공 하니콤들의 미리 주어진 배치에 정확하게 대응한다.
필드 렌즈들이 환상 필드를 형성하기 위하여 이용된다면, 도 17 에 도시된 바와같이 2차 광원(112)은 호(114) 상에 놓이게 된다. 개개의 행의 동공 하니콤들이 왜곡을 억제하기 위하여 호들 상에 위치하게 되면, 정규의 래스터상에 2차 광원이 다시 위치하게 된다.
필드 렌즈들은 또한 y-방향으로의 왜곡을 도입하게 된다면, 동공은 도 17 에 도시된 바와같이 y-방향으로 왜곡된다.
조명된 표면의 필드 하니콤 플레이트로의 확장이 입력 조명의 정의를 가지고 미리 주어진다. 동공 하니콤의 조명은 구조적 길이와 레티클 면의 개구에 의해 결정된다.
상술한 바와같이, 2개의 표면은 필드 하니콤과 동공 하니콤을 회전 및 경사시킴으로써 서로 세밀하게 조절된다.
조명에 대하여, 처리하기 어려운 초격자 구조를 가진 문제가 설명될 것이다. 하지만, 그 예들은 반사적 시스템에 직접 적용될 것이다. 다양한 경우가 상술된 바와같이 필드 하니콤 플레이트들의 원형 조명에 대해 현저하게 된다.
집광 효과가 필드 하니콤을 경사시킴으로써 도입되고 발산 효과가 동공 하니콤을 경사시킴으로써 도입된다면, 광속 단면적은 감소될 수 있게 된다. 개개의 하니콤의 경사각은 각각의 하니콤 쌍에 대한 중간 광선들에 의해서 결정된다. 그 시스템은 도 18 에 도시된 바와같이 중간 광선에 대한 텔리-시스템 처럼 동작한다.
그 필드 하니콤들이 얼마나 경사지게 되는 지는, 도달한 빔의 수렴에 의존하게 된다. 그 수렴이 광속 단면적의 축소에 적용된다면, 필드 하니콤들은 경사각이 없이 평면 기판상으로 도입될 수 있게 된다.
필드 하니콤 플레이트와 동공 하니콤 플레이트 사이의 그 수렴이 레티클에서 개구에 대응한다면, 특별한 경우가 도 19 에 도시된 바와같은 결과로 된다.
어떠한 발산 효과도 동공 하니콤에 의해 도입되지 않고, 그래서 표면 경사없이 이용될 수 있다. 광원이 또한 매우 적은 광 컨덕턴스를 가진다면, 동공 하니콤은 완전히 없어도 된다.
확산 동작이 필드 하니콤를 경사시킴에 의해 도입되고 집광 효과가 동공 하니콤을 경사시킴으로써 도입된다면, 광속(pencil) 단면적의 확대가 가능하게 된다. 그 시스템은 도 20 에 도시된 바와같이 중간 광선에 대한 역-포커스(retro-focus) 시스템 처럼 동작한다.
도달하는 광선의 발산이 필드 하니콤과 동공 하니콤 사이의 광속 확대에 대응한다면, 필드 하니콤은 표면의 경사시킴이 없어도 이용될 수 있다.
상술된 둥근 형태 대신에, 필드 하니콤에 대한 직사각형 또는 다른 형상의 조명(A)이 가능하게 된다.
다음의 도면들은, EUV 조명 시스템의 광원으로서 핀치-플라즈마 광원를 이용하는 본발명의 실시예의 한 형태를 설명하고 있다.
이러한 실시예의 필드 렌즈를 가지지 않는 주요 구성이 도 21 에 도시되어 있다. 도 22 는 시스템의 구현에 필수적인 요약 부분을 도시하고, 더 나은 표현을 위하여 시스템은 선형으로 도시되고 미러는 렌즈로 지시되어 있다. 핀치 플라즈마 광원(200)를 구비한 조명 시스템은 도 12 에 도시된 바와같이 광원(200)과, 필드 하니콤 플레이트(204) 내에서 광을 집광하고 반사시키는 집광기 미러(202)를 포함한다. 필드 하니콤에서의 반사에 의해서 광은 동공 하니콤 플레이트(206)의 각각의 동공 하니콤들 안으로 도입되고 그곳으로부터 레티클로 도입된다. 핀치-플라즈마 광원는 광선 방향으로 약 1 mm, 상당힌 작은 스테라디언 영역 Ω= 0.3 sr 로써 확장된 광원이다. 이러한 확장에 기초하여, 동공 하니콤 콘덴서(206)는 핀치-플라즈마 광원를 가진 조명에 권장된다.
다음의 크기에 대한 사양은 EUV 리소그래피용 조명장치에 대해 예로서 이용된다.
- 환형 필드: R = 100 nm, 세그먼트 60°, 필드 고도 ±3.0 mm, 이것은 105 mm x 6 mm 의 직사각형 필드에 대응한다.
- 레티클에서의 개구수: NAret = 0.025
- 광원에서의 개구수: NAsource = 0.3053
- 구조 길이: L = 1400.0 mm
- x 행내에 위치한 하니콤의 수: 4
- d1 = 330.0 nm
이제 개개의 량들의 상호 결합 관계를 고려하면,
Figure 111999004297709-pat00010
Figure 111999004297709-pat00011
Figure 111999004297709-pat00012
Figure 111999004297709-pat00013
Figure 111999004297709-pat00014
여기서, Wabe = 하니콤, Feld = 필드, Kol = 집광기, DUBL = 다이어프램 지름을 의미한다.
시스템은 이전에 주어진 량으로 완전히 구현될 수 있다.
상술한 수학식에서 환형 필드,레티클에서의 개구수 등에 대한 허용치를 이용한다면, 다음과 같은 시스템 파라미터가 얻어진다.
Figure 111999004297709-pat00015
Figure 111999004297709-pat00016
Figure 111999004297709-pat00017
Figure 111999004297709-pat00018
Figure 111999004297709-pat00019
Figure 111999004297709-pat00020
여기서, Wabe = 하니콤, Feld = 필드, Kol = 집광기, DUBL = 다이어프램 지름, QU = 광원을 의미한다.
상기의 지시된 제원의 전체 시스템이 yz 섹션내의 레티클 면까지 도 23 에 도시되어 있다. 중앙 및 2개의 에지 빔은 중앙 필드 하니콤(0,0)과 2개의 최외부 필드 하니콤을 각각 나타낸다. 2차 광원은 각각의 하니콤에의해 동공 면내에 생성된다.
도 24 에는, 중안 하니콤 상으로 도달하는 x-z 팬의 빔을 구비하는 전체 시스템이 도시되어 있다.
도 25 및 도 26 은 도 25 또는 도 26 에 따르는 직사각형 필드(-52.5 mm < x < +52.5 mm; -3.0 mm < x < +3.0 mm)를 가진 레티클의 조명을 윤곽선과 3D 표현 방식으로 도시하고 있다. 동공 하니콤 플레이트가 이용되기 때문에, 개개의 부분적 이미지들은 확장된 2차 광원(핀치-플라즈마 광원에 의해 생성됨)의 경우에 또한 레티클 면에 최적으로 중첩된다.
이 경우와 비교하여, 동공 하니콤 플레이트를 구비하지 않은 레티클의 조명이 도 27 및 도 28 에 윤곽선과 3D 표현 방식으로 도시되어 있다. 필드 하니콤의 부분적 이미지들은 필드 하니콤 플레이트의 미세한 개구로 인하여 예리하게 결상되어 있지 않다.
도 29 는 동공 하니콤 플레이트를 구비한 그리고 구비하지 않은, x = 0.0 에 대한 y-축에 평행한 강도 세그멘트를 도시하고 있다. 이상적인 직사각형 프로파일이 동공 다면체(facets)를 가지며 형성되어 있지만, 그 프로파일은 동공 다면체들이 없이 분해된다.
도 30 은 리소그래피 공정에 대한 결정적인 적분 주사 에너지, 즉 주사 경로를 따른 강도의 적분을 도시한다. 절대적으로 균일한 적분 주사 에너지가 명백히 인식될 수 있다.
도 31 에 있어서, 출사동의 동공 조명이 필드 중심에서 도시되어 있다. 하니콤 분포에 대응하는 원형 강도의 피크들이 동공 조명에서 생성된다. 최대 개구수는 NAret = 0.025 이다.
도 32 에 있어서, 부분적 동공의 전체 에너지가 y-축을 따라 도시되어 있다. 그 동공의 강도 분포는 굽운 빔 경로로 인하여 y-경사를 가지고 있다. 부분적 동공의 전체 에너지는 개개의 다면 또는 하니콤들의 반사율을 통하여 조절될 수 있어, 그 부분적 동공들의 에너지가 적어도 회전 대칭형으로 제어될 수 있게 된다. 이러한 것을 성취하기 위한 다른 가능성은 사이트에 무관한 집광기 미러의 반사율을 설계하는 것을 이루어질 수 있다.
다양한 광원들을 이용하는 본 발명의 실시예의 형태를 예를들어 아래에서 설명한다.
도 33 내지 도 39 에 있어서, 본 발명의 실시예의 다른 형태를 광원으로서 레이저-플라즈마와 관련하여 상세히 설명한다. 필드 하니콤 플레이트가 면형상을 형성되면, 레티클 면에서의 개구수(NAtheoretical = 0.025)는 타원 또는 집광기 미러에 의해 미리 주어진다. 광원으로부터 타원 또는 집광기 미러까지의 거리가 오염을 방지하기 위하여 적어도 100 mm 는 되어야 하기 때문에, 구조 길이와 집광 효율 사이의 밀접한 관계는 다음과 같이 표 1 과 같이 된다.
Figure 111999004297709-pat00021
상기 표 1 에 도시된 바와같이, 정당화될 수 있는 구조 길이 3000 mm 에 대한 집광 효율은 오직 35% 뿐이다.
정당화될 수 있는 구조 길이에대한 고 집광 효율을 얻기 위하여, 이는 특히 도 33 내지 도 39 에 따르는 본 발명의 실시예의 특히 이점이 있는 형태으로서, 그 조명 디바이스는 텔레-시스템으로서 형성된다.
실시예의 그 구현된 형태에 있어서, 레이저-플라즈마 광원이 광원으로 이용되어, 필드 하니콤 플레이트는 집광 미러의 수렴하는 빔 경로에서 발견되고, 그것은 광원을 레티클상에 결상한다.
이하에서 고려되는 본 발명의 실시예의 일예의 경우에, 필드 하니콤 플레이트의 하니콤의 형상은 그 필드의 형상에 대응하고, 이로써 하니콤 크기를 결정하기 위하여 환형 필드의 필드 호가 레티클 안으로 들어가게 된다.
열거된 예들에 있어서, 직사각형 필드에 대한 결과는 다음과 같다.
x = 2πr 60°/360°= 104.7 mm ≒ 105 mm
y = 6 mm
하니콤의 크기로서 다음과 같이 선택된다.
x = 17.5 mm
y = 1 mm
원리적으로, 하니콤의 크기는 자유롭게 선택될 수 있다. 다음과 같은 것이 유효하다. 하니콤이 많아지면, 더 좋다. 물론, 하니콤이 많아지면, 개개의 하니콤은 더 작아진다. 필드에 비해 하니콤이 작아질 수록, 결상 척도는 제 1 하니콤과 필드 사이에서 더 커지게 된다.
필드 하니콤들이 매우 큰 애스펙트 비를 가진다면, 필그 하니콤 행들은 서로 간에 오프셋으로 배열된다. 이 오프셋 하니콤 행들로 인하여, 동공 하니콤 플레이트 상에 2차 광원의 배열이 균일하게 된다. 예로서 애스펙트 비가 1 : 16 인 경우에, 하니콤 행들을 각각 하니콤 길이의 1/4 만큼씩 오프셋하는 것이 바람직하다.
필드 하니콤들의 분포에 대응하여 필드 하니콤 플레이트 상에 배치된 2차 광원들은 동공 하니콤 플레이트 상에 생성된다. 동공 하니콤 플레이트는 점광원에 대한 작은 강도 피크들로서 나타내 진다. 조명 시스템의 구조 길이를 감소시키기 위하여, 조명 시스템은 망원 시스템(텔레-시스템)으로서 형성된다. 이러한 망원 시스템을 형성하기 위한 실시예의 한 형태는 집광 표면 상에 필드 하니콤 플레이트의 하니콤을 배치하고, 확산 표면 상에 동공 하니콤 플레이트의 하니콤을 배치하는 것으로 이루어진다. 이경우에, 하니콤 중심에서의 표면의 법선은 반송 표면의 표면 법선에 대해 적응된다. 이것에 대한 대안으로서, 평면 플레이트 상에 하니콤에 대한 프리즘 성분들을 중첩시킬 수 있다. 이것은 반송면으로서 프레스넬 렌즈에 해당한다.
그래서 상술된 텔레-하니콤 콘덴서는 고전적인 텔레-시스템과 하니콤 콘덴서의 결합으로 표현된다. 동공 하니콤 플레이트에 대한 필드 하니콤 플레이트의 압축은 2차 광원들이 겹쳐질 때까지 가능하게 된다. 작은 에텐듀 및 광원 지름 0.05 mm 를 가진 레이저-플라즈마 광원에 대해서, 표면 필드 하니콤 플레이트 및 동공 하니콤 플레이트는 광범위한 영역에서 압축될 수 있다.
도 33 내지 도 36 은 구조 길이가 극단적으로 축소된 형태의 다른 장치를 개략적으로 도시하고 있고, 그것은 텔레-시스템으로서 이루어질 수 있다는 것이 분명하다.
도 33 은 집광기 미러(300) 및 레이저-플라즈마 광원(302)을 배타적으로 구비한 장치를 도시한다.
도 34 에 도시된 바와같이 집광기 미러, 필드 하니콤 플레이트(304) 및 동공 하니콤 플레이트(306)의 평면 배치로서, 구조 길이는 지그재그형 광로에 의해서만 단축될 수 있다. 점 광원의 광학적 컨덕턴스는 거의 영이 되기 때문에, 실제로 필드 하니콤 플레이트(304)는 완전히 조명되지만, 동공 하니콤 플레이트(306)는 개개의 피크들로써만 조명된다.
하지만, 이제 그 하니콤들이 곡면형 반송 표면 상으로 도입된다면, 즉 도 35 에 도시된 바와같이 시스템이 집광 미러와 발산 미러를 가진 텔레-시스템으로서 구성된다면, 구조 길이는 축소될 수 있고, 조명은 동공 하니콤 플레이트 상에 압축된 수 있다.
도 36 에 따르는 설계의 경우에 있어서, 개개의 하니콤들은 평면형 반송 표면 상에 경사지게 배치되어 있다.
동공 하니콤 플레이트의 하니콤들은 확장된 2차광원의 경우에 레티클 상에 필드들을 중첩시키는 역할을 한다. 하지만, 충분히 양호한 점광원이 존재한다면, 제 2 하니콤 플레이트는 불필요하게 된다. 필드 하니콤들은 집광형 또는 발산형 텔레-미러 상으로 도입될 수 있다. 필드하니콤이 집광형 텔레-미러 상에서 발견된다면, 볼록, 오목 또는 평면으로 설계될 수 있다. 발산형 텔레-미러 상의 필드 하니콤은 볼록, 오목 또는 평면으로 설계될 수 있다. 집광형 하니콤들은 실제의 동공 면으로 되고, 발산형 하니콤은 가상의 동공 면으로 된다.
집광기 렌즈(300)와 텔레-하니콤 콘덴서 또는 텔레-시스템(310)은 조명 시스템의 이미지 면내에 보정된 개구수 NA = 0,025 의 6 mm x 105 mm 의 미리 주어진 직사각형 필드 조명을 형성한다. 상술된 예들과 같이, 텔레-하니콤 콘덴서(310)와 레티클(312) 사이의 배치된 1개 이상의 필드 렌즈(314)에 의해서, 환형 필드는 대물렌즈의 입사동을 때리고 노광 공정을 위해 필수적인 필드 조명의 균일성을 보장하는 것으로 형성된다.
필드 렌즈(314)의 설계를 위한 교차는 2차광원들의 면이다. 이것은 대물렌즈의 입사동 내에 필드 렌즈(314)에 의해 결상된다. 레티클에 대응하는 이러한 이미지의 동공 면에 있어서, 환형 필드가 생성될 수도 있다.
도 37 에 있어서, 오직 1개의 필드 미러(314)를 가진 본 발명의 실시예의 한 형태가 도시되어 있다. 1개의 필드 미러를 가진 실시예의 한 형태에 있어서, 환형 필드가 생성될 수 있고, 입사동이 도달하게 될 수 있다. 하지만, 레티클(316)이 단지 2.97°하에서 도달하게 되기 때문에, 광다발이 조명 시스템 내로 다시 되돌아 갈 위험이 있다. 필드 미러로서 2개의 경사 입사 미러들을 이용하는 것은 실시예의 특히 바람직한 한 형태가 된다. 이러한 방식은, 환형 필드가 다시 회전하고 조명 시스템이 필드 렌즈(314)의 '뒤에' 있게 되는 것이다. 2개의 필드 미러를 이용함으로써, 텔리센트리 및 필드 조명을 조절하기 위하여 더욱 많은 자유도를 가지게 된다.
텔레-시스템의 설계를 실시예의 예들을 기초하여 설명하며, 여기서 수치 데이터는 본 발명에 따르는 시스템의 조명을 나타내지 않는다.
텔레-시스템의 실시예의 제 1 예에 있어서, 그것은 필드 렌즈들 뿐만 아니라 집광기 유니트, 발산형 미러 및 집광형 미러를 포함하고, 여기서 하니콤들은 제 1 텔레-미러 상에만 도입된다. 모든 하니콤들은 동등하며, 곡면형 반송 표면 상에 놓여 있다.
이용되는 파라미터들은 도 39 에 나타내져 있고, 다음과 같이 선택된다.
- 환형 필드: R = 100 nm, 세그먼트 60°, 필드 고도 ±3.0 mm
- 입사동의 위치 : SEP = 1927.4 mm(이것은 y = 100 nm 에 대한 iPB = 2.97°의 주요 빔 각에 대응한다)
- 레티클에서의 개구수: NAret = 0.025
- 광원에서의 개구수: NAsource = 0.999
- 광원과 집광기 미러 사이의 거리 : d1 = 100.0 nm
- 제 1 텔레-미러 상의 하니콤의 크기 : 1 mm x 17.5 mm
- d3 = 100 mm
- 압축 인자 : Φ제 1 하니콤/ Φ제 2 하니콤 = 4 : 1
- 경사 입사 미러의 경사각 : α= 80°
- 집광기 미러는 R집광기 및 EX집광기 를 가진 타원으로 형성된다
- 반송 표면 R2 및 R3 : 구형
- 하니콤 반경 R하니콤 : 구형
- 동심체 성분을 가진 필드 미러 원환체(toric): R4X, R4Y, R5X, R5Y
도 40 은 집광기 미러를 구비한 텔레-시스템의 배치를 도시하며, 여기서 미러들은 구성되어 있지 않은, 즉 하니콤을 구성하고 있지 않은 상태이다. 2개의 미러는 압축 인자 4 : 1 로서 나타낸다. 텔레-시스템으로 인한 구조 길이의 단축은 분명하다. 텔레-시스템을 구비하면, 구조 길이가 852.3 mm 이지만, 텔레-시스템을 구비하지 않으면, 구조 길이가 8000.0 mm 이 된다. 도 41 에 있어서, 빔의 팬이 도 40 에 따르는 시스템에 대한 x-z 면 내에 도시되어 있다.
도 42 는 차례로 x-z 면 내의 빔의 팬을 나타내며, 여기서 도 40 에 따르는 시스템의 미러들이 이제 구성되며 필드 하니콤을 가지게 된다. 2차 광원은 텔레-시스템의 제 1 미러 상의 필드 하니콤들로 인하여 텔레-시스템의 제 2 미러 상에 형성된다. 그 필드에 있어서, 광속들은 정확히 덮혀지고, -52.5 mm < X < +52.5 mm 의 스트립이 균일하게 조명된다.
도 43 에 있어서, 대물렌즈의 입사동까지의 전체 시스템이 도시되어 있다. 전체 시스템은, 광원(302), 집광기 미러(300), 텔레-하니콤 콘덴서(310), 필드 미러(314), 레티클(316), 및 투사 대물렌즈(318)의 입사동으로 구성된다. 안에 들어온 에지 빔(320, 322)는 레티클 상에 도달하게 되고, 대물렌즈의 입사동까지로 끌어들이게 된다.
도 44 는 도 43 에 따르는 구성의 x-z 팬의 빔을 도시하고, 그것은 중앙의 필드 하니콤(323)을 통과한다. 제 2 텔레-미러에 의한 비네팅 때문에, 이러한 광속은 사실상 물리적으로 무의미하지만, 광의 경로를 도시한다. 필드 미러(314)상에, 환형 필드의 방위가 제 2 필드 미러를 통하여 어떻게 회전되어 있는지가 도시되어 있다. 그 빔들은 레티클(316)에서의 반사후에 대물렌즈(도시되지 않음)내로 교란없이 갈수 없다.
도 45 는, 도 44 에 도시된 바와같이 중앙 필드 하니콤(323)을 통과하는 빔이 광축을 따라 지나가고 입사동의 중앙에서 포커스되는 빔을 도시한다.
도 46 은 도 40 내지 도 45 에 따르는 구성(R = 100 nm, 세그먼트 = 60°, 필드 고도 = ±3.0 nm)에 따라 구성된 환형 필드를 구비한 레티클 필드의 조명을 설명한다.
도 47 에 있어서, 리소그래피 공정에 대해 결정적인 적분 주사 에너지( 주사 경로에 따른 강도의 적분)이 도 40 내지 도 46 에 따르는 배치를 도시되어 있다. 그 적분 주사 에너지는 95% 와 100% 사이에서 변화한다. 그래서, 균일성은 ±2.5% 에 이른다.
도 48 에 있어서, 필드 중심에서의 동공 조명이 도시되어 있다. 빔 각은 중심 빔에 관련된다. 하니콤 분포에 대응하여, 원형 강도 피크(IP)가 동공 조명에서 나타난다. 중심(M)에서의 암화는 제 2 텔레-미러에 의해서 생성된다.
도 31 내지 도 48 에 나타낸 조명 시스템은, 타원체가 또한 광원을 둘러쌓을 수 있기 때문에, 집광 각이 어떠한 것을 더 구비하지 않아도 90°이상까지 증가될 수 있다.
또한, 구조 길이는 텔레-시스템에 의해 조절될 수 있다. 구조 길이의 축소는 층들의 각도 허용 및 강한 광학적 효과를 가진 표면들의 결상 오차에 의해 제한된다.
배치가 매우 작은 확장을 가진 점광원들 또는 광원들(예로서 지름 ≤50 ㎛ 의 레이저-플라즈마 광원의 경우)에 대한 단지 1개의 필드 하니콤으로써 생성될 수 있다면, 하니콤들은 텔레-시스템의 집광형 미러(380) 또는 발산형 제 2 텔레-미러(352) 상으로 도입될 수 있다. 이것은 도 48a 내지 도 48c에 도시되어 있다.
제 2 텔레-미러(352)상으로의 도입은 여러가지로 이점이 있다. 집광형 하니콤의 경우에, 실제의 동공 면은 "공기" 중에 형성되고, 이것은 도 48a 에 도시된 바와같이 자유롭게 접근가능하다.
발산형 하니콤의 경우에, 사실상 가상의 동공 면은 이것은 도 48a 에 도시된 바와같이 자유롭게 접근가능하지 않게 형성된다. 하지만, 하니콤들의 네가티브 초점 거리는 증가될 수 있다.
암화를 피하기 위하여, 도 48c 에 도시된 바와같이, 텔레-시스템(350, 352)의 미러들은 서로를 향하여 경사지게 되어 있어, 빔이 서로 교란(예로서 교차)하지 않는다.
텔레-시스템의 실시예의 제 2 예가 이하에서 설명되며, 그것은 평면 다면체 하니콤 콘덴서를 포함한다. 이하에서 설명되는 시스템은 집광기 유니트가 미러를 구비한 텔레-유니트를 형성하는 것에 특징이 있다. 텔레-시스템의 집광 효과는 집광기 미러 상으로 완전히 이전된다. 이러한 구성은 미러를 절약하게 된다.
또한 평면 다면체 하니콤 콘덴서의 경우에, 하니콤들은 평면적 형태로 형성된다.
이러한 시스템은 2개의 수직 입사 미러(65%)와 2개의 경사 입사 미러(80%)에 의해서 27%의 시스템 효율을 가진다.
또한, 고 집광 효율이 실현될 수 있고, 여기서 집광 스테라디안은 2π에 이르지만, 그것은 여전히 확대될 수도 있다.
지그재그형 빔 경로에 기초하여, 동공 조명에서의 암화는 존재하지 않게 된다. 또한, 실시예의 상술된 형태에 있어서, 구조 길이는 용이하게 조절될 수 있다.
집광기 또는 타원 미러는 레이저-플라즈마 광원로부터 방사된 광을 집광하고, 그 광원들을 2차 광원상에 형성한다. 다수의 개개의 평면 필드 하니콤이 반송 플레이트 상에 경사지게 배치되어 있다. 필드 하니콤들은 콜리메이팅된(collimated) 광다발을 부분적 광다발들로 분해하고, 이들을 레티클 면에서 중첩시킨다. 필드 하니콤들의 필드의 형태는 조명될 필드의 직사각형 필드에 대응한다. 또한, 조명 시스템은, 횐형 필드를 형성하는 2개의 경사 입사 토로이드형 미러를 가지며, 대물렌즈의 입사동을 정확히 조명하고, 노광 공정에 대응하는 필드 조명 시스템의 균일성을 보장한다.
2개의 다른 미러 뿐만 아니라 집광기 유닛을 구비한 텔레-시스템의 실시예의 제 1 예와 대비하여, 실시예의 현재 설명되고 있는 예에 있어서, 레이저-플라즈마 광원 만이 2차 광원 내에 타원 미러에 의해 결상된다. 이거서은 1개의 수직 입사 미러를 절약하고 평면 필드 하니콤의 이용을 허용하게 한다. 이러한 절약은, 어떠한 동공 하니콤도 필요하지 않는 것을 전제로 하며, 즉 광원이 본질적으로 점 형상이라는 것이 된다.
동작 모드는 도 49 내지 도 51 에 기초하여 상세히 설명될 것이다.
도 49 는 타원 미러(402)를 통과하는 레이저-플라즈마 광원(400)의 이미지를 도시한다. 2차 광원(410)이 형성되어 있다. 도 50 의 결상에 있어서, 경사진 평면 미러(404)는 광다발을 편향시키고, 레티클 면(406) 앞의 타원 미러로 인도한다.
도 51 의 결상에 있어서, 경사진 필드 하니콤(408)은 광다발을 분할하고 레티클 면에서 그 부분적인 광다발을 중첩하게 된다. 이러한 방식으로, 동공들에 대해 균일하게 분포된 다수의 2차 광원(410)이 생성된다. 개개의 필드 하니콤(408)의 경사 각은, 타원 미러와 함께. 필드 하니콤의 공간상의 점에 있어서 레티클 면내에 레이저-플라즈마 광원를 결상하는 쌍곡선형의 곡률에 대응한다. 그래서, 텔레-유니트의 발산 효과는, 필드 하니콤 또는 다면체의 경사각에 의해 도입된다.
도 52 에 있어서, 요약된 요소들이 도시되어 있고, 다음과 같은 시스템의 구현에 이용된다. 더 나은 표면을 위하여, 시스템은 선형적을 도시되어 있다.
다음의 수치들은 이하에서 설명될 실시예의 예들을 위한 기초로 이용되며, 그 수치 데이터는 제한적으로 나타내져 있지 않다.
- 환형 필드: R = 100 nm, 세그먼트 60°, 필드 고도 ±3.0 mm, 이것은 105 mm x 6 mm 의 직사각형 필드에 대응한다.
- 레티클에서의 개구수: NAret = 0.025
- 광원에서의 개구수: NAsource = 0.999
- d1 = 100.0 nm
- 구조 길이: L = d3 + d4 = 1400.0 mm
- 다이어프램 지름의 x 행내에 위치한 하니콤의 수: 4
이들 치수는 다음과 같은 관계를 가진다.
Figure 111999004297709-pat00022
Figure 111999004297709-pat00023
Figure 111999004297709-pat00024
Figure 111999004297709-pat00025
Figure 111999004297709-pat00026
여기서, Ret = 레티클, DUBL = 다이어프램 지름, Wabe = 하니콤, Feld = 필드를 의미한다.
시스템은 평면 필드 하니콤 및 이전에 주어진 수치를 이용하여 조명 시스템의 설계에 대한 본발명의 처리에 의해 완전히 구현될 수 있다. 상술한 수학식에 설계 허용치를 삽입한다면, 다음과 같은 시스템 파라미터가 얻어진다.
Figure 111999004297709-pat00027
Figure 111999004297709-pat00028
Figure 111999004297709-pat00029
Figure 111999004297709-pat00030
Figure 111999004297709-pat00031
여기서, Ret = 레티클, DUBL = 다이어프램 지름, Wabe = 하니콤, Feld = 필드, QU = 광원을 의미한다.
필드 렌즈들은 텔레-시스템의 실시예의 제 1 예의 경우와 유사하게, 즉 2개 의 토로이드형 미러를 다시 필드 렌즈들로 이용하는 것으로 구성되어 있다.
도 53 내지 도 58 에 있어서, 시스템의 빔 경로는 미리 주어진 파라미터로써 예로서 도시되어 있다.
도 53 에 있어서, 빔 경로는 타원 미러에 대해 도시되어 있고, 그것은 개구수가 NA = 0.999 로 되어 있고 2차 광원(404)상에 도달하도록 되어있다. 빔들은 레티클 면(406)까지 확장된다. 2차 광원(410)들 중의 하나는 빔 내에 놓이게 된다.
마지막으로 도 55 에 있어서, 본 발명에 따르는 구성으로서, 편향형 미러(404)가 필드 하니콤 플레이트(412)에 의해 대체되어 있는 것이 도시되어 있다. 빔 팬이 도시되어 있고, 각각은 개개의 필드 하니콤의 중심을 통과한다. 이러한 빔들은 레티클 면(406)내의 광축상에서 교차한다.
도 56 은 마지막으로 필드 렌즈(416)를 가진 대물렌즈의 입사동(414)까지의 전체시스템을 도시한다. 도시된 에지 빔들(410, 420)은 레티클(406)을 때리고, 더나아가 대물렌즈의 입사동까지 계산된다.
도 57 에 있어서, 도 56 에 따르는 구성의 x-z 팬의 빔이 도시되어 있고, 그팬은 중앙의 필드 하니콤(422)을 때린다. 그 빔들은 정확한 방위로써 레티클(406)상에 링을 조명한다.
도 58 에 있어서, 투사 대물렌즈의 입사동이 도시되어 있다. 도시된 빔이 광축(중앙의 광속)을 따라 지나가고 입사동의 중앙에서 포커스되는 빔을 도시한다.
도 59 에 있어서, 도 52 내지 도 58 에 따르는 조명 배치에 기초하는, 환형 필드(R = 100 nm, 세그먼트 = 60°, 필드 고도 = ±3.0 nm)를 구비한 레티클 필드의 조명이 도시되어 있다.
도 60 에 있어서, 리소그래피 공정에 대해 결정적인 적분 주사 에너지(즉, 주사 경로에 따른 강도의 적분)가 도시되어 있다. 그 적분 주사 에너지는 100% 와 105% 사이에서 변화한다. 그래서, 균일성은 ±2.5% 에 이른다.
도 61 은 필드 중심에서의 상술된 동공 조명이 도시되어 있다. 빔 각은 중심 빔에 관련된다. 필드 하니콤 분포에 대응하여, 원형 강도 피크들이 동공 조명 내에 생성된다. 동공은 완전히 채워지게 된다. 본 발명의 상술된 제 2 형태의 경우에 있어서 미러들이 지그재그형상으로 배치되어 있기 때문에, 중심의 암화는 존재하지 않게 된다.
도 62 에 있어서, 강도 추이가 2개의 다른 레이저-플라즈마 광원를 이용함으로써 주사 방향으로 도시되어 있다. 50 ㎛ 광원에 대한 단지 1개의 필드 하니콤 플레이트로써 소망하는 직사각형 경로가 얻어지는 반면에, 200 ㎛ 광원가 명료한 블러링을 에지에서 나타내고 있다. 이러한 광원는 더이상 점형태로 고려될 수 없다. 핀치-플라즈마 광원의 경우에 동공 하니콤을 구성하는 제 2 다면체 미러를 이용하는 것은 대물렌즈의 입사동내에 정확한 광속 중첩을 위하여 필요하게 된다.
도 63a 및 63b 에 있어서, 필드 하니콤 플레이트의 형성에 대해 2개의 가능성이 있다. 도 63a 에 있어서, 하니콤들(500)은 곡면형 반송 표면(502)상에 배치된다. 그래서, 하니콤들의 경사는 반송 표면 내의 접선방향 경사에 대응한다. 이러한 플레이트들은 예로서 2개의 미러 및 별도의 집광기 미러를 구비한 본 발명에 따르는 텔레-시스템의 실시예의 제 1 형태의 경우에 대해 설명된다.
집광기 유니트 및 필드 하니콤 플레이트가 하나의 텔레-시스템으로 결합되어 있는 상술된 실시예의 제 2 형태의 경우에, 예로서 필드 하니콤(500)이 평면 등으로 형성된다면, 개개의 필드 하니콤들은 하니콤 플레이트(504) 상의 미리 주어진 경사각 하에 배치된다. 플레이트상의 경사각의 분포에 의존하여, 집광 효과 또는 발산 효과를 얻게 된다. 발산 효과를 가진 플레이트가 도시되어 있다.
물론, 평면 하니콤을 가진 하니콤 플레이트가 또한 집광기 유니트 및 2개의 텔레-미러를 구비한 실시예의 제 1 예에 따르는 시스템에서 이용된다. 이러한 시스템의 경우에 있어서, 하니콤들은 발상 효과가 생성되도록 미러들 상의 하나 상으로 경사지게 되어 있고, 집광 동작이 조절되도록 다른 미러상에서 경사지게 되어 있다.
도 64 는 예로서 193 nm 또는 157 nm 의 파장의 렌즈들을 가진 굴절형 시스템으로서 정의된 본발명의 실시예의 형태를 도시한다. 그 시스템은 필드 하니콤 플레이트(604) 및 동공 하니콤 플레이트(606) 뿐만 아니라 광원(600), 집광기 렌즈(602)를 포함한다. 필드 하니콤 앞에 배치된 프리즘(608)은 필드 하니콤 플레이트(604) 및 동공 하니콤 플레이트(606) 사이의 광 경로를 조절하는 역할을 한다.
본 발명에 따르는 장치 또는 본 발명에 따르는 방법에 의해, 특히 EUV 리소그래피에서 이용되고, 어떠한 소망하는 조명(A)이라도 구비할 수 있는 광원에 대한 소정의 표면내에 입사동의 균일한 결상 및 채움으로써 레티클의 균일한 조명이 형성되게 되는 조명 시스템에 대한 장치 또는 설계 방법이 최초로 개시되게 된다.

Claims (52)

  1. 적어도 하나의 광원(1);
    다수의 제 1 래스터 소자로 구성된 적어도 하나의 제 1 미러;
    다수의 제 1 래스터 소자(5)로 구성된 상기 적어도 하나의 제 1 미러와 레티클 면(14, 316, 406) 사이에 배치되는 하나 또는 다수의 광학소자를 포함하고,
    상기 제 1 미러의 상기 다수의 제 1 래스터 소자(5)는 상기 제 1 미러로 입사되는 광다발을 다수의 부분 광다발로 분할하며, 제 1 편향각으로 편향시키고,
    상기 적어도 두 개의 부분 광다발에 대한 제 1 편향각은 상이하며,
    상기 제 1 래스터 소자는 미러이며,
    상기 각각의 제 1 래스터 소자의 제 1 편향각은 상기 각각의 제 1 래스터 소자의 경사각에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 제 1 래스터 소자는 2차 광원을 형성하며, 상기 제 1 래스터 소자에 할당된 부분 광다발은 상기 2차 광원의 방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 집광기 미러(300, 402)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 집광기 미러는 집광 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 플레이트(100) 상에 행렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    인접한 행에 배치된 래스터 소자는 서로에 대해서 변위되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학소자 또는 상기 광학소자들은 다수의 제 2 래스터 소자(9)를 구비하는 제 2 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각각의 제 1 래스터 소자(5)는 각각의 제 2 래스터 소자(9)에 상응하며, 상기 제 1 래스터 소자에 의하여 편향된 부분 광다발은 상기 상응하는 제 2 래스터 소자의 방향으로 변향되므로, 상기 제 1 및 제 2 래스터 소자 사이의 광로가 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 래스터 소자의 이미지는 상기 레티클 면에 흐리게 결상되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자(5)는 서로 중첩되지 않도록 상기 제 1 미러 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 래스터 소자(9)는, 상기 2차 광원의 이미지가 소정의 패턴을 갖는 조명 시스템의 출사동을 조명하도록 상기 제 2 미러 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 래스터 소자를 서로 경사지게 함으로써, 상기 제 1 래스터 소자와 상응하는 제 2 래스터 소자 사이의 광로가 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 상기 레티클 면에 결상되고, 상기 제 1 래스터 소자의 이미지는 중첩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 래스터 소자가 상기 제 1 래스터 소자로부터 입사하는 부분 광다발을 제 2 편향각으로 편향함으로써, 상기 레티클 면으로 결상되는 상기 제 1 래스터 소자의 이미지가 중첩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  15. 적어도 하나의 광원(1);
    다수의 제 1 래스터 소자로 구성되는 적어도 하나의 제 1 미러;
    다수의 제 1 래스터 소자(5)로 구성되는 상기 적어도 하나의 제 1 미러와 레티클 면(14, 316, 406) 사이에 배치되는 하나 또는 다수의 광학소자를 포함하고,
    상기 제 1 미러의 상기 다수의 제 1 래스터 소자(5)는 상기 미러로 입사되는 광다발을 다수의 부분 광다발로 분할하고, 각각 제 1 편향각으로 편향시키며,
    상기 적어도 두 개의 부분 광다발의 각각의 제 1 편향각은 상이하며,
    상기 제 1 래스터 소자는 미러이며,
    상기 제 1 래스터 소자의 각각의 제 1 편향각은 상기 제 1 래스터 소자의 경사각에 의하여 결정되며,
    상기 광학소자 또는 상기 광학소자들은 다수의 제 1 래스터 소자(9)를 구비하는 제 2 미러를 포함하며,
    상기 제 2 래스터 소자는 미러인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 각각의 제 1 래스터 소자는 2차 광원을 형성하며, 상기 제 1 래스터 소자에 할당된 부분 광다발은 상기 2차 광원의 방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 집광기 미러(300, 402)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 집광기 미러는 집광 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 플레이트(100) 상에 행렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    인접한 행에 배치된 래스터 소자는 서로에 대해서 변위되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  21. 제 15 항에 있어서,
    각각의 제 1 래스터 소자(5)는 각각의 제 2 래스터 소자(9)에 상응하며, 상기 제 1 래스터 소자에 의하여 편향된 부분 광다발은 상기 상응하는 제 2 래스터 소자의 방향으로 편향되므로, 상기 제 1 및 제 2 래스터 소자 사이의 광로가 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 래스터 소자의 이미지는 상기 레티클 면에 흐리게 결상되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자(5)는 서로 중첩되지 않도록 상기 제 1 미러 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 래스터 소자(9)는 상기 2차 광원의 이미지가 소정의 패턴을 갖는 조명 시스템의 출사동을 조명하도록 상기 제 2 미러 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 래스터 소자를 서로 경사지게 함으로써, 상기 제 1 래스터 소자와 상응하는 제 2 래스터 소자 사이의 광로가 형성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 상기 레티클 면에 결상되고, 상기 제 1 래스터 소자의 이미지는 중첩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 래스터 소자가 상기 제 1 래스터 소자로부터 입사하는 부분 광다발을 제 2 편향각으로 편향함으로써, 상기 레티클 면에 결상되는 상기 제 1 래스터 소자의 이미지가 중첩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  28. 리소그래피용 조명 시스템에 있어서,
    상기 조명 시스템은 적어도 하나의 제 1 광원 및 193nm 이하의 파장을 갖는 광을 방출하는 제 2 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 광학소자(100)를 포함하며, 상기 제 1 광원은 제 1 영역(A1)을 조명하고, 상기 제 2 광원은 광학소자(199)의 제 2 영역(A2)을 조명하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 광학소자(100)는 제 1 래스터 소자를 구비한 제 1 미러인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  31. 적어도 하나의 광원(1) 및 다수의 제 1 래스터 소자로 구성되는 적어도 하나의 제 1 미러를 포함하는 리소그래피용 조명 시스템에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 소정의 형태를 가지며,
    상기 제 1 래스터 소자의 형태는 실질적으로 상기 레티클 면 내의 조명되는 필드의 형태를 결정하며,
    상기 제 1 래스터 소자는 미러인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 광원은 EUV 영역 내에 있는 193nm 이하의 파장을 방출하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 레티클 면 내의 필드의 형태는 실질적으로 하나의 링 필드의 형태인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자의 형태는 실질적으로 직사각형인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  35. 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 제 2 래스터 소자(9)로 구성되는 제 2 미러 또는 제 2 렌즈를 더 포함하며, 상기 제 2 래스터 소자는 미러인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 상기 레티클 면 내에서 상기 링 필드를 형성하는 적어도 하나의 필드 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 상기 제 2 래스터 소자 및 상기 적어도 하나의 필드 미러에 의하여 상기 레티클 면에 결상되며, 상기 레티클 면 내의 상기 제 1 래스터 소자의 이미지는 중첩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 래스터 소자는 직사각형 형태를 갖는 종횡비를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 종횡비는 1:1과 1:20 사이인 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  40. 제 36 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 필드 미러는, 횡단면이 원추형 및 비구면 부분을 갖는 토로이드 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피용 조명 시스템.
  41. 제 1 항 내지 제 6 항, 제 15 항 내지 제 18 항, 제 28 항, 제 29 항 또는 제 31 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 조명 시스템;
    반송 시스템 상의 마스크;
    투영 대물렌즈; 및
    반송 시스템 상의 감광체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    주사형 시스템으로 설계되는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 감광체에서의 조명강도는 ±5%보다 작은 위치의존성 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 감광체에서의 주사-에너지는 ±5%보다 작은 위치의존성 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  45. 제 41 항에 있어서,
    상기 투영 노광 장치는 EUV 투영 노광 장치이며, 상기 EUV 투영 노광 장치는 상기 레티클 면에 대한 광원으로부터의 광경로 내에 배치된 EUV를 위한 투명 진공 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피의 투영 조명 장치.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 진공 윈도우는 상기 조명 시스템 내의 상기 광다발의 수축부에 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  47. 광원 및 조명 시스템을 포함하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치에 있어서, 상기 조명 시스템은,
    레티클 면;
    미러로 형성되며, 상기 광원으로부터의 광을 수용하는 다수의 제 1 래스터 소자를 구비하는 미러 장치;
    상기 다수의 제 1 래스터 소자로부터의 광을 수용하고 링 필드를 형성하는 적어도 하나의 필드 미러; 및
    투영 대물렌즈;를 포함하고,
    주광선은 상기 투영 대물렌즈에서 발산하여 진행하는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 레티클 면에는 마스크가 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  49. 제 47 항 또는 제 48 항에 따른 투영 노광 장치를 이용하여 마이크로 전자부품인 반도체 칩을 제조하는 방법.
  50. 제 41 항에 따른 투영 노광 장치를 이용하여 마이크로 전자부품인 반도체 칩을 제조하는 방법.
  51. 제 43 항에 있어서,
    상기 감광체에서의 조명강도는 ±2%보다 작은 위치의존성 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  52. 제 44 항에 있어서,
    상기 감광체에서의 주사-에너지는 ±2%보다 작은 위치의존성 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
KR1019990016095A 1998-05-05 1999-05-04 Euv 리소그래피용 조명 시스템 KR100645411B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19819898 1998-05-05
DE19819898.1 1998-05-05
DE19903807A DE19903807A1 (de) 1998-05-05 1999-02-02 Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie
DE19903807.4 1999-02-02
DE29902108U DE29902108U1 (de) 1998-05-05 1999-02-08 Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie
DE29902108.4 1999-02-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990088055A KR19990088055A (ko) 1999-12-27
KR100645411B1 true KR100645411B1 (ko) 2006-11-14

Family

ID=7866645

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007010768A KR100648101B1 (ko) 1998-05-05 1999-05-04 Euv- 리소그래피용 조명장치
KR1019990016095A KR100645411B1 (ko) 1998-05-05 1999-05-04 Euv 리소그래피용 조명 시스템

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007010768A KR100648101B1 (ko) 1998-05-05 1999-05-04 Euv- 리소그래피용 조명장치

Country Status (4)

Country Link
US (3) US20090015812A1 (ko)
EP (1) EP1434240A1 (ko)
KR (2) KR100648101B1 (ko)
DE (3) DE19903807A1 (ko)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7329886B2 (en) 1998-05-05 2008-02-12 Carl Zeiss Smt Ag EUV illumination system having a plurality of light sources for illuminating an optical element
DE10100265A1 (de) 2001-01-08 2002-07-11 Zeiss Carl Beleuchtungssystem mit Rasterelementen unterschiedlicher Größe
DE10138313A1 (de) * 2001-01-23 2002-07-25 Zeiss Carl Kollektor für Beleuchtugnssysteme mit einer Wellenlänge < 193 nm
US7126137B2 (en) 1998-05-05 2006-10-24 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system with field mirrors for producing uniform scanning energy
USRE41667E1 (en) * 1998-05-05 2010-09-14 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US6858853B2 (en) 1998-05-05 2005-02-22 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
DE10053587A1 (de) 2000-10-27 2002-05-02 Zeiss Carl Beleuchtungssystem mit variabler Einstellung der Ausleuchtung
US6947124B2 (en) 1998-05-05 2005-09-20 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US7142285B2 (en) 1998-05-05 2006-11-28 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US7109497B2 (en) 1998-05-05 2006-09-19 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system particularly for microlithography
US6438199B1 (en) * 1998-05-05 2002-08-20 Carl-Zeiss-Stiftung Illumination system particularly for microlithography
DE50014428D1 (de) 1999-07-30 2007-08-02 Zeiss Carl Smt Ag Steuerung der Beleuchtungsverteilung in der Austrittspupille eines EUV-Beleuchtungssystems
JP2001326171A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Canon Inc 照明装置
EP1320857A2 (en) * 2000-09-29 2003-06-25 Carl Zeiss Illumination system particularly for microlithography
EP1202100A3 (de) 2000-10-27 2005-04-06 Carl Zeiss SMT AG Beleuchtungssystem mit reduzierter Wärmebelastung
DE10139188A1 (de) 2001-08-16 2003-03-06 Schott Glas Glaskeramik für röntgenoptische Komponenten
DE10219514A1 (de) * 2002-04-30 2003-11-13 Zeiss Carl Smt Ag Beleuchtungssystem, insbesondere für die EUV-Lithographie
DE60319735T2 (de) 2002-12-19 2009-04-16 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssytem mit einer effizienteren kollektoroptik
DE10317667A1 (de) * 2003-04-17 2004-11-18 Carl Zeiss Smt Ag Optisches Element für ein Beleuchtungssystem
DE50312037D1 (de) 2003-08-27 2009-11-26 Zeiss Carl Smt Ag Schiefspiegliges normal-incidence-kollektorsystem für lichtquellen, insbesondere euv-plasmaentladungsquellen
DE102008000967B4 (de) 2008-04-03 2015-04-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie
DE102008001511A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-05 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungsoptik für die EUV-Mikrolithografie sowie Beleuchtungssystem und Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik
DE102008042462B4 (de) * 2008-09-30 2010-11-04 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungssystem für die EUV-Mikrolithographie
US8283643B2 (en) * 2008-11-24 2012-10-09 Cymer, Inc. Systems and methods for drive laser beam delivery in an EUV light source
US9485495B2 (en) 2010-08-09 2016-11-01 Qualcomm Incorporated Autofocus for stereo images
US9438889B2 (en) 2011-09-21 2016-09-06 Qualcomm Incorporated System and method for improving methods of manufacturing stereoscopic image sensors
DE102011086665A1 (de) 2011-11-18 2013-05-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsobjektiv einer mikrolithographischen Projektonsbelichtungsanlage
DE102012202057B4 (de) 2012-02-10 2021-07-08 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsobjektiv für EUV-Mikrolithographie, Folienelement und Verfahren zur Herstellung eines Projektionsobjektivs mit Folienelement
DE102012212898A1 (de) 2012-07-24 2014-01-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegelanordnung für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage, Verfahren zum Betreiben derselben, sowie EUV-Projektionsbelichtungsanlage
DE102012216494A1 (de) 2012-09-17 2013-08-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Projektionsbelichtungssystems für die EUV-Lithographie und Projektionsbelichtungssystem
US9398264B2 (en) 2012-10-19 2016-07-19 Qualcomm Incorporated Multi-camera system using folded optics
DE102013200294A1 (de) 2013-01-11 2014-07-17 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Spiegel und optisches System mit EUV-Spiegel
DE102013212613B4 (de) 2013-06-28 2015-07-23 Carl Zeiss Sms Gmbh Beleuchtungsoptik für ein Metrologiesystem sowie Metrologiesystem mit einer derartigen Beleuchtungsoptik
US10178373B2 (en) 2013-08-16 2019-01-08 Qualcomm Incorporated Stereo yaw correction using autofocus feedback
DE102014219755A1 (de) 2013-10-30 2015-04-30 Carl Zeiss Smt Gmbh Reflektives optisches Element
DE102014200932A1 (de) 2014-01-20 2015-07-23 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Spiegel und optisches System mit EUV-Spiegel
US9383550B2 (en) 2014-04-04 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Auto-focus in low-profile folded optics multi-camera system
US9374516B2 (en) 2014-04-04 2016-06-21 Qualcomm Incorporated Auto-focus in low-profile folded optics multi-camera system
US10013764B2 (en) 2014-06-19 2018-07-03 Qualcomm Incorporated Local adaptive histogram equalization
US9386222B2 (en) 2014-06-20 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Multi-camera system using folded optics free from parallax artifacts
US9549107B2 (en) 2014-06-20 2017-01-17 Qualcomm Incorporated Autofocus for folded optic array cameras
US9819863B2 (en) 2014-06-20 2017-11-14 Qualcomm Incorporated Wide field of view array camera for hemispheric and spherical imaging
US9541740B2 (en) 2014-06-20 2017-01-10 Qualcomm Incorporated Folded optic array camera using refractive prisms
US9294672B2 (en) * 2014-06-20 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Multi-camera system using folded optics free from parallax and tilt artifacts
DE102014216802A1 (de) * 2014-08-25 2016-02-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungsoptik für die EUV-Projektions-Lithographie
US9832381B2 (en) 2014-10-31 2017-11-28 Qualcomm Incorporated Optical image stabilization for thin cameras
KR20190034018A (ko) * 2017-09-22 2019-04-01 삼성전자주식회사 레이저 유도 플라즈마(lip) 기반 원자발광 분광장치, 그 장치를 포함한 반도체 제조설비, 및 그 장치를 이용한 반도체 소자 제조방법
WO2023061598A1 (en) 2021-10-14 2023-04-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror unit comprising tiltable mirror element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980022704A (ko) * 1996-09-24 1998-07-06 윤덕용 일괄정렬방식 평면결상형 극자외선 분광기와 그 정렬장치
US6297169B1 (en) * 1998-07-27 2001-10-02 Motorola, Inc. Method for forming a semiconductor device using a mask having a self-assembled monolayer
KR100331063B1 (ko) * 1995-03-22 2002-11-23 에텍시스템즈인코포레이티드 역운동을 갖는 스캐닝 리소그래피 시스템

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5455177A (en) 1977-10-11 1979-05-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Soft x-ray condensing apparatus for soft x-ray exposure
US4195913A (en) 1977-11-09 1980-04-01 Spawr Optical Research, Inc. Optical integration with screw supports
DE2910280C2 (de) 1978-03-18 1993-10-28 Canon Kk Optische Abbildungssysteme
US4424589A (en) 1980-04-11 1984-01-03 Coulter Systems Corporation Flat bed scanner system and method
EP0066295B1 (en) 1981-06-03 1986-02-05 Hitachi, Ltd. Reflection type optical focusing apparatus
US4389115A (en) 1981-08-06 1983-06-21 Richter Thomas A Optical system
US4457618A (en) 1982-07-01 1984-07-03 Polaroid Corporation Optical system for use in electronic enlarger
US4736110A (en) 1984-09-28 1988-04-05 Nippon Jidoseigyo, Ltd. Image pick-up apparatus
US4688932A (en) 1985-02-12 1987-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US4651012A (en) * 1985-03-21 1987-03-17 Martin Marietta Corporation High brilliance lensless projection system of test patterns
JPS62275217A (ja) 1986-01-30 1987-11-30 Canon Inc 画像読み取り装置
US5148442A (en) 1986-09-30 1992-09-15 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Dye lasing arrangement including an optical assembly for altering the cross-section of its pumping beam and method
US4740276A (en) 1987-05-08 1988-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Fabrication of cooled faceplate segmented aperture mirrors (SAM) by electroforming
US4996441A (en) * 1988-09-16 1991-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Lithographic apparatus for structuring a subject
US5071240A (en) 1989-09-14 1991-12-10 Nikon Corporation Reflecting optical imaging apparatus using spherical reflectors and producing an intermediate image
US5222112A (en) 1990-12-27 1993-06-22 Hitachi, Ltd. X-ray pattern masking by a reflective reduction projection optical system
US5402267A (en) 1991-02-08 1995-03-28 Carl-Zeiss-Stiftung Catadioptric reduction objective
US5353322A (en) 1992-05-05 1994-10-04 Tropel Corporation Lens system for X-ray projection lithography camera
JP2946950B2 (ja) 1992-06-25 1999-09-13 キヤノン株式会社 照明装置及びそれを用いた露光装置
JP2698521B2 (ja) 1992-12-14 1998-01-19 キヤノン株式会社 反射屈折型光学系及び該光学系を備える投影露光装置
CZ378092A3 (en) 1992-12-21 1994-06-15 Miroslav Hanecka Lighting system for lighting fittings, projection and enlarging apparatus
JP2655465B2 (ja) 1993-01-20 1997-09-17 日本電気株式会社 反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置
US5581605A (en) * 1993-02-10 1996-12-03 Nikon Corporation Optical element, production method of optical element, optical system, and optical apparatus
US5439781A (en) * 1993-05-10 1995-08-08 At&T Corp. Device fabrication entailing synchrotron radiation
US5361292A (en) * 1993-05-11 1994-11-01 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Condenser for illuminating a ring field
US5339346A (en) * 1993-05-20 1994-08-16 At&T Bell Laboratories Device fabrication entailing plasma-derived x-ray delineation
JP3267414B2 (ja) 1993-11-11 2002-03-18 キヤノン株式会社 走査型露光装置及び該走査型露光装置を用いるデバイス製造方法
US5677939A (en) 1994-02-23 1997-10-14 Nikon Corporation Illuminating apparatus
US5499282A (en) * 1994-05-02 1996-03-12 University Of Central Florida Efficient narrow spectral width soft-X-ray discharge sources
USRE38438E1 (en) 1994-08-23 2004-02-24 Nikon Corporation Catadioptric reduction projection optical system and exposure apparatus having the same
JPH08179514A (ja) 1994-12-22 1996-07-12 Canon Inc 露光装置および露光方法
JPH08179216A (ja) 1994-12-27 1996-07-12 Nikon Corp 反射屈折光学系
JP3630807B2 (ja) 1994-12-28 2005-03-23 キヤノン株式会社 走査露光装置及び当該走査露光装置を用いたデバイスの製造方法
JPH08211294A (ja) 1995-02-02 1996-08-20 Nikon Corp 投影露光装置
US5512759A (en) 1995-06-06 1996-04-30 Sweatt; William C. Condenser for illuminating a ringfield camera with synchrotron emission light
US5755503A (en) 1995-11-13 1998-05-26 Industrial Technology Research Institute Optical illumination system having improved efficiency and uniformity and projection instrument comprising such a system
JP3590822B2 (ja) * 1995-12-12 2004-11-17 株式会社ニコン 露光方法及び装置
US5737137A (en) * 1996-04-01 1998-04-07 The Regents Of The University Of California Critical illumination condenser for x-ray lithography
JP3862347B2 (ja) 1996-04-11 2006-12-27 キヤノン株式会社 X線縮小露光装置およびこれを利用したデバイス製造方法
JP3284045B2 (ja) 1996-04-30 2002-05-20 キヤノン株式会社 X線光学装置およびデバイス製造方法
US5686728A (en) 1996-05-01 1997-11-11 Lucent Technologies Inc Projection lithography system and method using all-reflective optical elements
US5963305A (en) 1996-09-12 1999-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and exposure apparatus
JP3259657B2 (ja) 1997-04-30 2002-02-25 キヤノン株式会社 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JPH1152289A (ja) 1997-08-05 1999-02-26 Minolta Co Ltd 二次元照明光学系及びこれを用いた液晶プロジェクター
JPH11219900A (ja) 1997-11-14 1999-08-10 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
WO1999026278A1 (fr) * 1997-11-14 1999-05-27 Nikon Corporation Dispositif d'exposition, procede de fabrication associe, et procede d'exposition
JP4238390B2 (ja) 1998-02-27 2009-03-18 株式会社ニコン 照明装置、該照明装置を備えた露光装置および該露光装置を用いて半導体デバイスを製造する方法
JPH11251226A (ja) 1998-03-05 1999-09-17 Nikon Corp X線投影露光装置
US6438199B1 (en) 1998-05-05 2002-08-20 Carl-Zeiss-Stiftung Illumination system particularly for microlithography
EP0955641B1 (de) 1998-05-05 2004-04-28 Carl Zeiss Beleuchtungssystem insbesondere für die EUV-Lithographie
US6255661B1 (en) 1998-05-06 2001-07-03 U.S. Philips Corporation Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system
DE19923609A1 (de) 1998-05-30 1999-12-02 Zeiss Carl Fa Ringfeld-4-Spiegelsysteme mit konvexem Primärspiegel für die EUV-Lithographie
US6072852A (en) 1998-06-09 2000-06-06 The Regents Of The University Of California High numerical aperture projection system for extreme ultraviolet projection lithography
US6213610B1 (en) 1998-09-21 2001-04-10 Nikon Corporation Catoptric reduction projection optical system and exposure apparatus and method using same
US6583937B1 (en) 1998-11-30 2003-06-24 Carl-Zeiss Stiftung Illuminating system of a microlithographic projection exposure arrangement
US6195201B1 (en) 1999-01-27 2001-02-27 Svg Lithography Systems, Inc. Reflective fly's eye condenser for EUV lithography
TWI243287B (en) 1999-03-12 2005-11-11 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus and device manufacturing method using the same
US6426506B1 (en) 1999-05-27 2002-07-30 The Regents Of The University Of California Compact multi-bounce projection system for extreme ultraviolet projection lithography
JP2000349009A (ja) 1999-06-04 2000-12-15 Nikon Corp 露光方法及び装置
DE19931848A1 (de) 1999-07-09 2001-01-11 Zeiss Carl Fa Astigmatische Komponenten zur Reduzierung des Wabenaspektverhältnisses bei EUV-Beleuchtungssystemen
EP1679551A1 (en) 2000-11-07 2006-07-12 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4134544B2 (ja) 2001-10-01 2008-08-20 株式会社ニコン 結像光学系および露光装置
KR101119576B1 (ko) * 2004-11-17 2012-03-16 가부시키가이샤 니콘 조명 장치, 노광 장치 및 마이크로 디바이스의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100331063B1 (ko) * 1995-03-22 2002-11-23 에텍시스템즈인코포레이티드 역운동을 갖는 스캐닝 리소그래피 시스템
KR19980022704A (ko) * 1996-09-24 1998-07-06 윤덕용 일괄정렬방식 평면결상형 극자외선 분광기와 그 정렬장치
US6297169B1 (en) * 1998-07-27 2001-10-02 Motorola, Inc. Method for forming a semiconductor device using a mask having a self-assembled monolayer

Also Published As

Publication number Publication date
US7592598B2 (en) 2009-09-22
EP1434240A1 (de) 2004-06-30
US20090015812A1 (en) 2009-01-15
US20090316128A1 (en) 2009-12-24
US7977651B2 (en) 2011-07-12
US20090073410A1 (en) 2009-03-19
DE19903807A1 (de) 1999-11-11
DE59909289D1 (de) 2004-06-03
KR19990088055A (ko) 1999-12-27
KR20010042239A (ko) 2001-05-25
DE59910752D1 (de) 2004-11-11
KR100648101B1 (ko) 2006-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100645411B1 (ko) Euv 리소그래피용 조명 시스템
JP4804704B2 (ja) 特にマイクロリソグラフィ用の照明光学系
JP4077619B2 (ja) 照明の設定が変更可能な照明系、該照明系を用いて照明を調整する方法、euv投影露光装置、及び、マイクロエレクトロニクス部品の製造方法
US6198793B1 (en) Illumination system particularly for EUV lithography
US7443948B2 (en) Illumination system particularly for microlithography
US7329886B2 (en) EUV illumination system having a plurality of light sources for illuminating an optical element
US20020097387A1 (en) Illumination system and exposure apparatus and method
US7405809B2 (en) Illumination system particularly for microlithography
US9823577B2 (en) Facet mirror for a projection exposure apparatus
US6611574B2 (en) Illumination system with reduced heat load
US6947124B2 (en) Illumination system particularly for microlithography
US7109497B2 (en) Illumination system particularly for microlithography
US6858853B2 (en) Illumination system particularly for microlithography
US7142285B2 (en) Illumination system particularly for microlithography
USRE41667E1 (en) Illumination system particularly for microlithography
JP2004510344A (ja) 特にマイクロリソグラフィ用の照明光学系

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121029

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131025

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141023

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee