KR100738594B1 - 마이크로리소그래피 축소 대물렌즈 및 투영 노광 장치 - Google Patents

마이크로리소그래피 축소 대물렌즈 및 투영 노광 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6)를 포함하는 단파장, 바람직하게는 100 nm 미만의 파장용 마이크로리소그래피 투영 대물렌즈 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 이미지측 개구수가 NA ≥ 0.15 이고, 노광될 물체에 가장 가까운, 바람직하게는 웨이퍼에 가장 가까운 미러가, 이미지측 광학 작동 거리가 적어도 웨이퍼에 가장 가까운 미러의 사용 직경(D)에 대응하거나 및/또는 이미지측 광학 작동 거리가 적어도 상기 미러의 사용 직경(D)의 1/3과 20mm 내지 30mm 의 길이를 합한 값이거나 및/또는 이미지측 광학 작동 거리가 적어도 50mm, 바람직하게는 60mm 이도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
마이크로리소그래피

Description

마이크로리소그래피 축소 대물렌즈 및 투영 노광 장치 {MICROLITHOGRAPHY REDUCTION OBJECTIVE AND PROJECTION EXPOSURE APPARATUS}
도 1 은 중간상, 제 2 와 제 3 미러 사이의 자유롭게 접근가능한 조리개 및 개구수 0.2 를 가진 본 발명에 따른 제 1 실시예이다.
도 2 는 미국 특허 5,686,728호의 선행기술에 공지된 바와 같은 100nm 보다 큰 파장용 6-미러 대물렌즈이다.
도 3 은 제 1 미러에서 제 2 와 제 3 미러 사이에 조리개를 가진 본 발명에 따른 제 2 실시예이다.
도 4 는 제 2 미러상의 조리개 및 작동거리 59mm 를 가진 본 발명의 제 3 실시예이다.
도 5 는 적어도 웨이퍼에 가장 가까운 미러의 사용 직경의 1/3 과 20 내지 30 mm 의 길이를 합한 값에 대응하는 이미지측 광학작동거리 및 0.28 의 개구수 NA, 및 중간상을 갖는 본 발명의 제 4 실시예이다.
도 6 은 중간상 및 0.30 의 개구수 NA를 가진 시스템의 본 발명의 제 5 실시예이다.
도 7a 와 7b 는 상이하게 조명되는 광필드에서 사용 직경을 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2 : 레티클 평면 4 : 웨이퍼 평면
본 발명은 마이크로리소그래피 대물렌즈, 상기 대물렌즈를 포함하는 투영 노광 장치 및 이를 사용하여 집적회로를 제조하는 방법에 관한 것이다.
해상도 130 nm 미만의 구조를 결상시키기 위해 193 nm 미만의 파장으로 동작하는 리소그래피를 사용하는 것이 제안되었다. 사실, 이러한 리소그래피 시스템은 100 nm 미만의 구조를 생성하는 λ= 11nm 또는 λ= 13nm 의 파장을 갖는 EUV(extreme ultraviolet) 범위에 대해 제안되었다. 리소그래피 시스템의 해상도는 다음식으로 표시된다:
Figure 112000002626235-pat00001
여기서, k1 은 리소그래피 프로세스의 고유 파라미터이고, λ는 입사광의 파장이고, NA 는 시스템의 이미지측 개구수이다. 예를 들어, 개구수가 0.2 라고 가정하면, 13 nm 방사로 50 nm 구조를 결상시키는 것은 k1 = 0.77 인 비교적 단순한 프로세스를 요구한다. k1 = 0.64 이면, 35 nm 구조의 결상은 11 nm 방사광(radiation)으로 가능하다.
EUV-영역의 결상 시스템에서는 다층 코팅을 가진 반사 시스템이 광학 부품으로 사용된다. λ= 11 nm 에서 동작하는 시스템용 다층코팅 시스템으로서 Mo/Be 다층이 사용되는 반면, Mo/Si 시스템은 λ= 13 nm 에서 사용된다. 대략 70 % 의 다층 코팅의 반사율이면, 충분한 광강도를 얻기 위해 EUV 투영 대물렌즈 마이크로리소그래피와 같은 응용에서 가능한 한 광학부품을 적게 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 광강도를 높이고 결상 오차의 수정을 허용하기 위해, 6 개의 미러와 개구수(NA) = 0.20 을 갖는 시스템이 사용되었다.
마이크로리소그래피용 6-미러 시스템은 US 5,686,728 호, EP 779,528 호 및 US 5,815,310 호에 공지되어 있다. US 5,686,728호에 따른 투영 리소그래피 시스템은 6개의 미러을 가진 투영 대물렌즈를 갖는다. 각각의 반사 미러 표면은 비구면으로 형성된다. 미러는 하나의 공통 광축을 따라 배치됨으로써, 암흑화 없는 광경로가 얻어진다. US 5,686,728호에 공지된 투영 대물렌즈는 100 - 300 nm 의 파장을 가진 UV-광에만 사용되기 때문에, 투영 대물렌즈의 미러은 대략 ±50 ㎛ 의 매우 높은 비구면도 및 약 38°의 매우 큰 입사각을 갖는다. NA = 0.2 로 조리개를 좁힌 후에도 입사각이 감소되지 않으면서, 피크로부터 피크까지 25 ㎛ 의 비구면도가 유지된다. 이러한 비구면도 및 입사각은 표면 품질에 대한 높은 요구 및 현재까지의 기술에 따른 미러의 반사도로 인해 EUV-영역에 사용될 수 없다.
특히 11 및 13 nm 의 파장에서 λ < 100 nm 의 범위에 사용될 수 없는, US 5,686,728호에 공지된 대물렌즈의 또다른 단점은 웨이퍼와 웨이퍼에 가장 가까운 미러 사이의 거리가 매우 작다는 것이다. 이러한 짧은 거리는 US 5,686,728호에서 사용되는 매우 얇은 미러만을 허용한다. 11 및 13 nm 파장에 적합한 다층 시스템의 코팅에 가해지는 극도의 스트레스 때문에, 이러한 얇은 미러는 매우 불안정하다.
EP 779,528 호에는 EUV-리소그래피에, 특히 13 nm 및 11 nm 의 파장에도 사용하기 위한 6개의 미러을 가진 투영 대물렌즈가 공지되어 있다. 상기 투영 대물렌즈도 총 6개의 미러 중 적어도 2개가 26 또는 18.5 ㎛의 매우 높은 비구면도를 갖는다는 단점을 갖는다. 특히, EP 779,528 호에 공지된 장치에서는 웨이퍼에 이웃한 미러와 웨이퍼 사이의 광학적 작동거리가 매우 작기 때문에, 불안정성 또는 부정적인 기계적 작동거리가 얻어진다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 선행기술의 단점을 갖지 않는, 단파장, 특히 100nm 미만의 리소그래피에 적합한 투영 대물렌즈 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 6개의 미러을 가진 투영 대물렌즈에서, 이미지측의 개구수가 NA ≥0.15 이며 웨이퍼측 광학 작동 거리가 적어도 웨이퍼에 가장 가까운 미러의 사용 직경에 상응하거나 및/또는 웨이퍼측 광학 작동 거리가 적어도 상기 미러의 사용 직경의 1/3과 20 내지 30mm의 길이를 합한 값에 상응하거나 및/또는 웨이퍼측 광학 작동 거리가 적어도 50mm, 바람직하게는 60mm이도록, 웨이퍼에 가장 가까운 미러이 배치됨으로써 달성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 6 개의 미러를 구비하는 투영 대물렌즈는 이미지측 개구수, NA 가 0.15 보다 크고, 웨이퍼에서 아크형상 필드 폭(W)이 1.0 mm ≤ W 의 범위에 놓이며, 모든 미러에서 사용 영역에서 최적의 구면에 대한 비구면의 피크-대-밸리 편차(A)가,
A ≤ 19 ㎛ - 102 ㎛(0.25 - NA) - 0.7 ㎛/mm(2mm - W)
에 의해 제한된다.
특히 바람직하게는 모든 미러에서 비구면의 피크-대-밸리 편차(A)가,
A ≤12 ㎛ - 64 ㎛(0.25 - NA) - 0.3 ㎛/mm(2mm - W)
로 제한된다.
본 발명의 또다른 실시예에서는 개구수 NA ≥0.15 이고 아크형상 필드의 웨이퍼측 폭 Ｗ ≥ 1 mm 일 때 모든 미러에서 모든 광선의 표면 법선에 대한 입사각(AOI)이,
AOI ≤ 23°- 35°(0.25 - NA) - 0.2°/mm(2mm - W)
로 제한된다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 전술한 개별 실시예를 조합하는 것도 가능하다; 예컨대 특히 바람직한 실시예에서 총 3개의 조건이 충족될 수 있다. 즉, 광학 작동 거리가 NA = 0.20 에서 50mm 보다 크고, 비구면의 피크-대-밸리 편차 및 입사각이 전술한 범위에 놓인다.
상기 간행물에 설명된 비구면도는 사용 영역에서 최적의 구면에 대한 비구면 표면의 피크-대-밸리(PV) 편차(A)를 의미한다. 상기 비구면 표면은, 예컨대, 미러의 정점에서 도면 축상의 중심을 갖고 동시에 자오선을 따른 사용 영역의 상단점과 하단점에서 비구면과 교차하는 구면을 사용함으로써 근사된다. 입사각에 대한 표시는 입사 광선과 입사 장소에 있는 표면 법선 사이의 각에 관련된다. 어떤 미러에서 발생하는 어떤 입사광선의 최대각, 즉 광속 제한 빔의 각도가 주어진다. 여기서 그리고 이하에서, 사용 직경은 일반적으로 비원형 사용 영역의 엔벨로프 원 직경을 의미한다.
특히 바람직하게는 웨이퍼측 광학 작동 거리가 60 mm 이다.
전술한 대물렌즈는 EUV에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명과 같이, 다른 파장에도 사용될 수 있다. 예컨대 중심 섀도우잉에 의한 이미지 질의 저하를 막기 위해, 바람직하게는 투영 대물렌즈의 미러가 광을 암흑화하지 않도록 배치된다.시스템의 용이한 조립 및 조정을 위해, 본 발명의 또다른 실시예에서 바람직하게는 미러 표면이 주축선(PA)에 대해 회전 대칭인 표면상에 형성된다. 접근 가능한 조리개에서 대물렌즈의 컴팩트한 디자인을 얻기 위해, 그리고 암흑화 없는 광선 경로를 구현하기 위해, 바람직하게는 투영 대물렌즈 장치가 중간상을 가진 시스템으로 구현된다. 중간상이 제 4 미러 뒤에 형성되는 것이 특히 바람직하다. 이러한 상부 구조에서는, 조리개가 전방의, 개구가 적은 대물렌즈 부분에 놓이고 공액 개구 조리개 평면이 마지막 미러의 초점에 결상되는 것이 가능하다. 이러한 구성은 이미지 공간에서 텔레센트릭 광선 경로를 보장한다.
본 발명의 일 실시예에서는 자유로이 접근 가능한 조리개가 광학적으로 그리고 물리적으로 제 2 및 제 3 미러 사이에 배치된다. 제 1 미러과 제 3 미러 사이의 거리 대 제 1 미러과 제 2 미러 사이의 거리가,
0.5 < S1S3/S1S2 < 2
의 범위에 놓이면, 조리개의 양호한 접근 가능성이 주어진다. 제 2 미러과 제 3 미러 사이에 배치된 조리개에 의한 제 3 미러로부터 제 4 미러로 향한 광속의 섀도우잉을 방지하기 위해, 제 2 미러과 조리개 사이의 거리 대 제 3 미러과 조리개 사이의 거리의 비가,
0.5 < S2 개구/(S3 개구) < 2
범위에 놓이는 것이 바람직하다. 본 발명의 제 1 실시예에서와 같이 곧은 구성에 의해, 투영 대물렌즈의 전방 부분에서 각 부하가 감소될 수 있다.
(S2)과 (S1) 사이에 물리적으로 놓인 조리개는 적어도 부분적으로 좁은 링으로 형성되어야만,(S1)으로부터 (S2)로 향한 광속의 절단이 피해진다. 이러한 실시예에서는 원하지 않는 직접적인 광 또는 (S1) 및 (S2)에서 반사되는 광이 상기 링의 외부에서 조리개를 통과하여 웨이퍼에 도달할 위험이 있다. 조리개를 광학적으로 제 2 미러과 제 3 미러 사이에 그리고 물리적으로 제 1 미러 근처에 놓으면, 조리개의 이러한 기계적으로 간단히 구현되는 배치에 의해 원하지 않는 광선의 효과적인 차단이 가능하다. 조리개는 제 1 미러내의 개구로 또는 제 1 미러 뒤에 놓이도록 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 조리개가 제 2 미러에 또는 제 2 미러 근처에 배치된다. 미러에 조리개를 배치하는 것은 조리개가 기계적으로 간단히 구현될 수 있다는 장점을 갖는다. 여기서는 작은 입사각에서 암흑화 없는 광선 경로를 보장하기 위해, 제 1 및 제 3 미러 사이의 거리(S1S3)와 제 1 및 제 2 미러 사이의 거리(S1S2)의 비는,
0.3 ≤S1S3/S1S2 ≤2.0
의 범위에 놓이고,
제 2 및 제 3 미러 사이의 거리(S2S3)와 제 3 및 제 4 미러 사이의 거리(S3S4)의 비는,
0.7 ≤S2S3/S3S4 ≤1.4
의 범위에 놓인다.
6-미러 시스템에서 결상 오차를 보정하기 위해, 바람직한 실시예에서는 총 6개의 미러이 비구면으로 형성된다. 그러나, 대안으로서, 최대 5개의 미러이 비구면으로 형성되면, 제조 기술이 간단해진다. 이 경우, 하나의 미러, 바람직하게는 가장 큰 미러이 4미러의 형상으로 구면으로 형성될 수 있다. 제 2 내지 제 6 미러의 배치는 오목-볼록-오목-볼록-오목의 순서로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
적어도 50 nm 의 해상도를 얻기 위해, 시스템의 rms-파면(wavefront)의 디자인부가 최대 0.07 λ, 바람직하게는 0.03 λ인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 바람직하게는 대물렌즈의 이미지측이 항상 텔레센트릭하게 형성된다. 반사 마스크로 작동되는 투영 시스템에서는, 투과를 강력히 감소시키는, 예컨대 JP-A-95 28 31 16호에 공지된 바와 같은 빔 스플리터를 통한 조명 없이는 물체측에서 텔레센트릭 광선 경로가 불가능하다. 따라서, 레티클에서 주광선 각은 섀도우잉 없는 조명이 보장되도록 선택된다. 투과 마스크를 가진 시스템에서는, 투과 대물렌즈가 물체측에서 텔레센트릭하게 설계될 수 있다. 이러한 실시예에서는 제 1 미러이 바람직하게는 오목하게 형성된다. 전체적으로 웨이퍼(10)에서 텔레센트릭 오차가 10 mrad, 바람직하게는 5 mrad, 특히 바람직하게는 2 mrad를 초과해서는 안된다. 이것은 배율의 변동이 데피니션면에서 허용될 수 있는 한계로 유지되게 한다.
본 발명의 상기 실시예는 미러, 축소 3-미러 서브 시스템 및 2-미러 서브 시스템을 포함한다.
본 발명에 따른 투영 대물렌즈 장치와 더불어, 본 발명은 적어도 하나의 상기 장치를 포함하는 투영 노광 장치를 제공한다. 제 1 실시예에서 투영 노광 장치는 반사 마스크(대안으로서, 투과 마스크도 사용됨)를 포함한다. 투영 노광 장치는 외부 축선 아크형상 필드를 조명하기 위한 조명장치를 포함하고, 시스템이 아크 형상 필드 스캐너로 형성되는 것이 특히 바람직하다. 바람직하게는 스캔 슬롯의 시컨트 길이가 적어도 26 mm이고 링 폭이 0.5 mm 보다 크면, 균일한 조명이 이루어진다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.
도 1, 3 및 4 에는 본 발명에 따른 6-미러-투영 대물렌즈의 장치가 도시된다. 상기 대물렌즈 장치는 적어도 웨이퍼에 가장 가까운 미러의 사용 직경에 상응하는 광학적 작동 거리를 갖는다. 도 2는 예컨대 US 5,686,728호에 공지된 바와 같은 100 nm 를 초과하는 파장에 대한 선행기술에 따른 시스템을 나타낸다. 이하, 모든 실시예에서 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 가지며, 하기 명칭이 사용된다:
제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3),
제 4 미러(S4), 제 5 미러(S5), 제 6 미러(S6).
도 1 에는 레티클 평면(2)으로부터 웨이퍼 평면(4)으로 광선 경로를 가진 본 발명에 따른 6-미러-투영 대물렌즈가 도시된다. 본 발명에 따른 시스템의 도시된 특별한 실시예는 배율 β> 0 로 물체의 허상을 발생시키는 미러(S1)를 구비한다. (S2), (S3) 및 (S4)로 형성된 3-미러 시스템은 중간상(Z)으로서 허상의 축소된 실상을 제공한다. 마지막으로, 2-미러 시스템(S5, S6)은 텔레센트릭 조건의 충족 하에 웨이퍼 평면(4)으로 중간상(Z)를 결상시킨다. 3-미러와 2-미러 서브시스템의 수차는 서로 평형을 이루므로, 전체 시스템은 집적회로 제조응용에 충분한 고품질을 갖는다.
물리적 조리개(B)는 제 2 미러(S2)와 제 3 미러(S3) 사이에 배치된다. 도 1에 나타나는 바와 같이, 조리개는 제 2 미러(S2)와 제 3 미러(S3) 사이의 광선 경로에 접근 가능하게 놓인다. 본 실시예에서 제 5 미러(S5)인, 웨이퍼에 가장 가까운 미러과 웨이퍼 평면(4) 사이의 광학적 작동 거리가 미러(S5)의 사용 직경 보다 크다. 즉, 하기 조건이 충족된다:
(S5)와 웨이퍼 평면(4) 사이의 광학적 거리 > (S5)의 사용 직경.
대안으로서, 광학적 작동 거리가 웨이퍼에 가장 가까운 미러(S5)의 사용 직경의 1/3과 20mm의 합 보다 크거나, 또는 50mm 보다 크다는 것과 같은 다른 거리 조건도 가능하다. 본 실시예에서는 광학적 작동 거리가 60 mm 이지만, 이것에 국한되지는 않는다.
이러한 광학적 작동 거리는 0 보다 큰, 충분한 기계적 작동 거리를 보장하고, 100 nm, 바람직하게는 11 또는 13 nm 미만의 파장에 대한 충분한 강도를 갖는 광학적 부품의 사용을 가능하게 한다. 파장 λ= 13 nm 및 λ= 11nm 에 대한 광학적 부품은 예컨대 Mo/Si 또는 MO/Be 다층 시스템을 포함한다. λ=13nm에 대한 통상적인 다층 시스템은 40 Mo/Si 층 쌍을 포함하고, λ= 11nm 에 대한 통상적인 다층 시스템은 대략 70 층 쌍의 Mo/Be 시스템을 갖는다. 시스템의 얻어질 수 있는 반사율은 대략 70 % 의 범위이다. 다층 시스템에서는 350MPa 이상의 층 스트레스가 나타나고, 상기 층 스트레스는 특히, 미러의 에지 영역에서 표면 변형을 일으킨다.
도 1 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 시스템은 다음을 갖는다,
Figure 112000002626235-pat00002
.
이것은 k1 = 0.77 및 λ=13nm 또는 k1 = 0.64 및 λ=11nm일 때 NA = 0.2의 최소 개구수에서 최소 50nm 또는 35nm의 공칭 해상도를 갖는다. 여기서, k1 은 리소그래피 프로세스 고유의 파라메터이다.
또한, 도 1에 도시된 대물렌즈의 광선 경로는 암흑화되지 않는다. 예컨대, 26 x 34 ㎟ 또는 26 x 52 ㎟의 이미지 포맷을 제공하기 위해, 본 발명에 따른 투영 대물렌즈는 바람직하게는 아크형상 필드 스캔 투영 노광 장치에 사용된다. 스캔 슬롯의 시이컨트 길이는 최소 26 mm 이다.
투영 노광 장치에서 사용된 마스크(여기서는 투과 마스크, 예컨대 스텐실 마스크 또는 반사 마스크가 사용될 수 있음)에 따라 이미지측의 텔레센트릭 시스템이 물체측에서 텔레센트릭하게 또는 비-텔레센트릭하게 형성된다. 텔레센트릭 광선 경로는 물체측에서 반사 마스크의 사용시 투과 감소 빔 스플리스터의 사용 하에서만 가능하다. 마스크의 요철은 비-텔레센트릭한 광선 경로에서 물체 공간에서 이미지의 척도 오차를 야기시킨다. 따라서, 레티클에서 주광선 각이 바람직하게는 10°미만이므로, 레티클 평탄함에 대한 조건이 기술적으로 구현가능한 범위에 놓인다. 도 1에 따른 본 발명의 시스템은 0.2의 개구수에서 1 mrad 의 웨이퍼 이미지측 텔레센트릭 오차를 갖는다.
이미지측 텔레센트릭이 높기 때문에, 마지막 미러(S6)의 입사동(entrance pupil)이 그것의 초점내에 또는 그것의 초점 근처에 놓인다. 그러므로, 중간상을 가진 이와 같은 시스템에서는, 개구(B)는 전방의, 개구가 적은 대물렌즈 부분에서 광방사 경로에 대해 주로 제 1 미러(S1)와 제 3 미러(S3) 사이에 놓이고, 공액 개구 조리개 평면은 마지막 미러의 초점에서 결상된다.
도시된 실시예에서, 전체 미러(S1)-(S6)가 비구면으로 구현된다. 사용 영역에서 최대 구면도는 7.3 ㎛ 이다. 본 발명에 따른 장치의 낮은 비구면도는 특히 제조 기술적인 면에서 바람직한데, 그 이유는 다층 미러의 표면 처리시 기술적 어려움은 비구면 편차 및 비구면의 기울기 증가에 따라 비례적으로 강력히 증가하기 때문이다.
6-미러 대물렌즈의 가장 큰 입사각이 미러(S5)에서 발생하며 18.4°이다. 미러(S5)에서 약 14.7°의 최대 입사각 변동이 나타난다. λ= 13 nm 에서 파면 오차는 0.032 λ보다 양호하며, 포인트 이미지의 중심 이동은 3 nm 미만이고, 정적인, 배율 보정된 왜곡은 4 nm 이다.
제 2 미러과 제 3 미러 사이에 배치된 조리개는 자유로이 접근 가능하다. 도시된 장치에서, 다음의 조건,
0.5 < S1S3/S1S2 < 2 및
0.5 < S2 개구/(S3 개구) < 2
이 충족되면, 동시에 허용될 수있는, 미러에 대한 입사각에서 조리개의 자유로운 접근 가능성, 및 조리개에 의한 (S3)으로부터 (S4)로 연장된 광속의 섀도우잉이 방지된다. 여기서, 약어 S1S3은 개별 부품, 여기서는 미러(S1)와 (S3) 사이의 역학적 거리를 나타낸다. 그리고, "S2 개구" 는 미러(S2)의 정점과 개구 사이의 역학적 거리를 나타낸다. 게다가, 도 1, 3 및 4 에 따른 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 미러에 대한 입사각을 줄이기 위해, 레티클로부터 (S1)까지의 거리가 (S2)로부터 (S3)까지의 거리 보다 작다. 즉,
레티클 S1 < S2S3.
레티클은 레티클과 제 1 미러 사이의 입사광 방향을 따라 제 1 미러(여기서는 S2)보다 훨씬 앞에 놓이는 것이 바람직하다. 본 경우에서는, 예를 들어, 레티클과(S2)의 거리는 80 mm 이다.
또한, 도 1 및 도 3 내지 5 에 따른 본 발명의 실시예에서, 미러(S3)와 (S6) 사이의 거리는 충분한 두께의 미러들이 사용될 수 있는 크기가 되도록 선택되며, 보다 두꺼운 미러는 상술된 높은 층 장력에 견딜 수 있는 강도, 안정성 특성을 갖는다. 이들 시스템에서는, 하기 조건이 충족되면, 특히 바람직하다:
0.3((S3)의 사용 직경 + (S6)의 사용 직경) < S3S6.
하기 표 1 에는 예컨대 도 1 에 도시된 시스템의 파라미터가 Code V(TM)명칭으로 예시되어 있다. 대물렌즈로는 26 x 2 ㎟ 아크형상 필드 및 0.2 의 개구수를 가진 5x-시스템이 사용된다. 시스템의 평균 이미지측 반경은 대략 26 mm 이다.
Figure 112000002626235-pat00003
도 2에는 US 5,686,728 호에 따른 파장 λ < 100 nm 를 가진 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈의 장치가 도시된다. 도 1에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다. 명확히 나타나는 바와 같이, 웨이퍼에 가장 가까운 미러(S5)와 웨이퍼 사이의 거리는 미러의 직경 보다 현저히 작고, 본 경우에는 대략 20 mm 의 범위내에 놓인다. 이것은 EUV-영역에서 극도의 층 장력으로 인해 강도 문제를 야기시킨다. 선행기술에 따른 시스템은 또한 ±50 ㎛ 의 매우 높은 비구면도 및 38°의 입사각을 갖는다. 이러한 비구면도 및 입사각은 제조 및 코팅 기술면을 고려할 때 EUV-영역에서 구현될 수 없다.
도 3 에는 본 발명에 따른 6-미러 시스템의 다른 실시예가 도시된다. 여기서는 조리개가 제 1 미러상에 놓인다. 도 1 에서와 동일한 부품은 도 3 에서 동일한 도면 부호를 갖는다. 이 실시예에서도 웨이퍼에서 광학적 작동 거리는 도 1에 따른 실시예에서와 같이 60 mm 이므로, 웨이퍼에 가장 가까운 미러(S5)의 직경 보다 크다. 유사하게, 도 1 에 따른 실시예에서와 같이, (S2)와 (S3) 사이의 거리가 US 5,686,728호에 따른 선행 기술에 비해 현저히 커지므로, 시스템에서 큰 입사각이 회피된다.
도 1 에 따른 실시예에서와는 달리, 도 3 에서는 조리개(B)가 물리적으로 1차 미러에 놓인다. 상기 위치에 의해, (S2)에서 반사된 빛의 매우 효율적인 차단이 가능해진다. 조리개가 물리적으로 (S1)과 (S2) 사이에 배치되는 경우, 상기 빛은 좁은 링으로 형성되는 조리개의 상부를 쉽게 통과할 것이다. 도 3 에 도시된 실시예에서, 조리개는 S1-미러내의 개구로서 또는 (S1) 뒤에 놓이도록 구현될 수 있다.
본 실시예의 다른 장점은 미러(S4)의 구면 디자인이다. 구면 디자인은 특히 제조면에서 장점을 갖는데, 그 이유는 미러(S4)가 시스템의 가장 큰 미러이기 때문이다. 이러한 설계에 의해, 사용영역에서 구면도가 약간 증가되며 10.5㎛이다. 가장 큰 입사각은 미러(S5)에서 나타나며 약 18.6°이다. 파면 오차는 λ= 13 nm 일 때 1.7 mm 폭의 아크형상 필드 내부에서 0.032 λ이다. 게다가, 미러(S4)를 0.4 ㎛ 를 가진 약간 비구면으로 형성하려면, 파면 오차를 λ= 13 nm 일 때 1.8 mm 폭의 아크형상 필드 내부에서 0.031 λ으로 유지할 수 있다. 조리개가 직접 미러(S1) 상에 형성되고 조리개가 미러(S1) 뒤에 배치되면, 원하지 않는 빛이 효과적으로 암흑화된다. 조리개는 다음의 관계식이 만족되도록 위치되는 것이 바람직하다:
S2S1 ≤ 0.9 x S2 개구.
표 2 에는 도 3 에 따른 5x 대물렌즈의 구성 데이터가 Code V(TM)명칭으로 도시되어 있다. 제 4 미러(S4)는 구면으로 형성된다. 26 x 1.7㎟ 이미지 필드의 평균 반경은 26 mm 이다.
Figure 112000002626235-pat00004
도 4 에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시된다. 여기서도, 선행 도면에서와 동일한 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다. 여기에서 조리개(B)는 광학적으로 그리고 물리적으로 2차 미러 또는 제 2 미러(S2) 상에 놓인다. S2 상에 직접 조리개를 배치하는 것은 조리개가 미러상에 기계적으로 보다 간단히 구현될 수 있다는 장점을 갖는다. 도 4 에 도시된 4x 구성에 의해, λ=13 nm 일 때 2 mm 폭의 아크형상 필드 내부에서 0.021 λ의 파면 오차가 구현될 수 있다. 사용 영역에서 최대 비구면도가 11.2 ㎛ 이고, (S5)에서 최대로 발생하는 입사각은 18.3°이다. 평균 아크형상 필드 반경은 26 mm 이다. 본 발명에 따라 웨이퍼와 웨이퍼에 가장 가까운 미러(S5) 사이의 광학적 작동 거리는 웨이퍼에 가장 가까운 미러(S5)의 직경 보다 크고, 본 실시예에서는 약 59 mm 이다.
표 3 은 도 4 의 실시예의 광학적 파라미터를 Code V(TM) 명칭으로 도시하고 있다.
Figure 112000002626235-pat00005
도 5에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시된다. 이 실시예는 미러(S1), 제 2 내지 제 4 미러(S2-S4)를 가진 제 1 서브 시스템, 및 제 5 및 제 6 미러(S5, S6)를 가진 제 2 서브 시스템을 포함한다. β > 0 를 가진 미러(S1)는 물체(2)의 허상을 발생시킨다. 상기 허상은 제 2, 제 3 및 제 4 미러(S2, S3, S4)로 형성된, β< 0 를 가진 제 1 서브 시스템에 의해 중간 실상(Z)으로 결상된다. 제 5 및 제 6 미러(S5, S6)로 형성된 제 2 서브 시스템이 중간 실상(Z)을 웨이퍼 평면(4)의 시스템 실상으로 결상시킨다. 시스템의 개구수는 NA = 0.28 이다. 마지막 미러(S5)와 웨이퍼 평면 사이의 작동 거리는 적어도 웨이퍼에 가장 가까운 미러의 사용 직경의 1/3 과 20 내지 30mm의 길이를 합한 값에 상응한다. 조리개(B)는 제 2 미러(S2) 상에 놓인다.
표 4 는 도 6 의 실시예의 광학적 파라미터를 Code V(TM) 명칭으로 도시하고 있다.
Figure 112000002626235-pat00006
도 6 은 도 5 에 도시된 제 1 및 제 2 서브시스템 뿐만 아니라 필드 미러(S1)를 가진 6-미러-대물렌즈를 구비하는 도 5 에 대한 유사한, 대안예를 도시한다. 대물렌즈는 중간상(Z)를 발생시키고 도 5 에서와 유사하게 제 2 미러(S2)상에 형성된 개구(B)를 갖고 개구수는 NA = 0.30 이다.
본 대안예의 광학적 파리미터가 표 5 에 Code V(TM) 명칭으로 도시되어 있다.
Figure 112000002626235-pat00007
도 7a 및 7b 는 상기 실시예의 사용 직경(D)을 정의한다. 예컨대, 도 7a에서 미러상에 조명된 필드(100)는 직사각형 필드이다. 사용 직경(D)은 직사각형(100)을 포함하는 엔벨로프 원(102)의 직경이다. 직사각형(100)의 코너(104)는 엔벨로프 원(102) 상에 놓인다. 도 7b 에는 제 2 실시예가 도시되어 있다. 조명된 필드(100)는 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치에 본 발명에 따른 대물렌즈를 사용할 때 사용 영역에서 나타나는 바와 같은 콩팥 형상을 갖는다. 엔벨로프 원(102)은 콩팥 형상을 완전히 둘러싸며, 2개의 점(106, 108)에서 콩팥 형상의 에지(110)와 만난다. 사용 직경(D)은 엔벨로프 원(102)의 직경으로 얻어진다.
이런 식으로, 본 발명은 EUV-아크 형상의 필드 투영 시스템에 바람직하게 사용되는 4x, 5x 및 6x 의 배율을 가진 6-미러-투영 대물렌즈가 제공된다. 그러나, 다른 것도 사용될 수 있다. 상기 6-미러 투영 대물렌즈는 이미지 필드에 요구되는 해상도, 및 적절한 기능을 할 수 있는 구성 조건을 갖는데, 그 이유는 비구면이 충분히 낮고, 입사각이 충분히 작으며, 미러 캐리어용 공간이 충분히 크기 때문이다.
상술된 바에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면, 100 nm 미만의 리소그래피에 적합한 투영 대물렌즈 장치를 제공할 수 있다.

Claims (92)

  1. 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    이미지측의 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이도록 배치된 6개의 미러(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 조명될 물체에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))를 구비하며, 상기 제 5 미러가:
    - 이미지측 광학 작동 거리가 상기 제 5 미러의 사용 직경(D) 이상이고;
    - 이미지측 광학 작동 거리가 상기 제 5 미러의 사용 직경(D)의 1/3과 20 mm 내지 30 mm의 길이와의 합 이상이고;
    - 이미지측 광학 작동 거리가 적어도 50 mm 인 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  2. 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    이미지측의 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이고 물체에서의 아크 형상의 필드폭(W)이 1.0mm ≤ W 의 범위에 놓이도록 배치된 6개의 미러(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 조명될 물체에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))를 구비하며, 상기 6개의 미러 각각은 최적의 구면으로부터의 최대 비구면 피크-대-밸리(PV) 편차(A)가,
    A ≤ 19 ㎛ - 102 ㎛(0.25 - NA) - 0.7㎛/mm(2mm - W)
    의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  3. 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    이미지측의 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이고 이미지측 아크 형상의 필드폭(W)이 1.0 mm ≤ W 의 범위에 놓이도록 배치된 제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 조명될 물체에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6)를 구비하며, 상기 6개의 미러의 각각에 입사하는 광은 상기 미러들의 표면 법선에 대한 입사각(AOI)이,
    AOI ≤ 23°- 35°(0.25 - NA) - 0.2°/mm(2 mm - W)
    의 범위에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  4. 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    물체의 허상을 생성하는, β1 > 0 인 결상 비율을 갖는 필드 미러(S1);
    제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3) 및 제 4 미러(S4)를 가지며, 결상 비율이 β2 < 0 이고, 상기 허상을 중간 실상으로 결상하는 제 1 서브시스템; 및
    조명될 물체에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6)를 가지며, 상기 중간 실상을 시스템 실상으로서 이미지 평면에 결상시키는 제 2 서브시스템을 구비하고,
    상기 대물렌즈는 조명될 물체에서의 아크 형상의 필드폭(W)과 이미지측 개구수(NA)를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 5 미러가,
    - 이미지측 광학 작동 거리가 상기 제 5 미러의 사용 직경(D) 이상이고;
    - 이미지측 광학 작동 거리가 상기 제 5 미러의 사용 직경의 1/3 과 20 mm 내지 30 mm 의 길이와의 합 이상이고;
    - 이미지측 광학 작동 거리가 적어도 50 mm 인 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    이미지측 개구수(NA)가 0.15 ≤ NA 이고, 상기 물체에서의 아크 형상의 필드 폭(W)이 1.0 mm ≤ W 이고, 상기 미러들의 각각은 최적의 구면으로부터의 상기 비구면의 최대 비구면 피크-대-밸리(PV) 편차(A)가,
    A ≤ 19 ㎛ - 102 ㎛(0.25 - NA) - 0.7㎛/mm(2mm - W)
    의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미러들이 암흑화 없는 광경로를 형성하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미러들이 주축(PA)에 대해 회전 대칭을 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4 미러(S4) 뒤에 중간상이 형성되는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2)와 상기 제 3 미러(S3) 사이에 위치하는 광경로에 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 미러와 상기 제 2 미러 사이의 거리(S1S2)에 대한 상기 제 1 미러와 상기 제 3 미러 사이의 거리(S1S3)의 비가,
    0.5 < S1S3/S1S2 < 2
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2)와 상기 제 3 미러(S3) 사이의 상기 제 1 미러(S1)에 위치하는 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이미지측 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이고 물체에서의 아크 형상의 필드폭이 W ≥ 1 mm 이고, 최적의 구면에 대한 비구면의 피크-대-밸리(PA) 편차가,
    A ≤ 12㎛ - 64 ㎛(0.25 - NA) - 0.3 ㎛/mm(2mm - W)
    의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2) 상에 또는 근처에 배치된 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 미러와 상기 제 2 미러 사이의 거리(S1S2)에 대한 상기 제 1 미러와 상기 제 3 미러 사이의 거리(S1S3)의 비가,
    0.3 < S1S3/(S1S2)< 2
    의 범위에 놓이고,
    상기 제 3 미러와 상기 제 4 미러 사이의 거리(S3S4)에 대한 상기 제 2 미러와 상기 제 3 미러 사이의 거리(S2S3)의 비가,
    0.7 < S2S3/(S3S4)< 1.4
    의 범위에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  17. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 미러가 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  18. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    5 개 이하의 미러가 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  19. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러, 상기 제 3 미러, 상기 제 4 미러, 상기 제 5 미러 및 상기 제 6 미러가 오목-볼록-오목-볼록-오목의 순서인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  20. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 미러(S1)의 결상 비율(β)이 양인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  21. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2), 상기 제 3 미러(S3) 및 상기 제 4 미러(S4)로 형성된 서브시스템의 결상 비율(β)이 음인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  22. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대물렌즈의 rms-파면 오차가 전체 이미지 필드에 걸쳐 0.07 λ이하인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 이미지 필드의 폭이 적어도 1.0 mm 인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  24. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대물렌즈는 이미지측에서 텔레센트릭한 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 대물렌즈는 물체측에서 텔레센트릭한 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  26. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    물체에서 주광선이 광축으로 향하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  27. 제 4 항에 있어서,
    상기 미러들 중 하나는 최소의 초점거리를 가지며, 상기 최소 초점거리의 미러는 상기 중간상 뒤에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  28. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 미러와 상기 제 6 미러 사이의 거리(S3S6)가,
    0.3(S3 의 사용 직경 + S6 의 사용 직경) < S3S6
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  29. 반사 마스크를 구비하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 투영 대물렌즈를 갖는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    아크 형상의 필드를 조명하기 위한 조명시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  31. 투과 마스크를 구비하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 투영 대물렌즈를 갖는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    아크 형상의 필드를 조명하기 위한 조명시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치.
  33. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단파장은 100nm 이하인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  34. 제 1 항에 있어서,
    이미지측 광학 작동 거리가 60 mm 인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 제 22 항에 있어서,
    상기 rms-파면 오차가 0.03 λ 인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  38. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명될 물체는 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  39. 제 5 항에 있어서,
    이미지측 광학 작동 거리가 60 mm 인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  40. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    이미지측의 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이도록 광경로에 배치된 6개의 미러(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 이미지 평면에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))를 구비하며, 각각의 미러가 물리적인 미러면을 갖고, 상기 제 5 미러가:
    - 이미지측 광학 작동 거리가 상기 제 5 미러의 물리적인 미러면의 사용 직경(D) 이상이고;
    - 이미지측 광학 작동 거리가 상기 제 5 미러의 물리적인 미러면의 사용 직경의 1/3과 20 mm 내지 30 mm의 길이와의 합 이상이고;
    - 이미지측 광학 작동 거리가 적어도 50 mm 인 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하도록 위치하며,
    여기서 상기 이미지측 광학 작동 거리는 상기 제 5 미러의 표면의 정점과 이미지 평면 사이의 물리적인 거리이며, 미러의 물리적인 미러면은 물체측으로부터 이미지측으로 진행하는 광이 입사하는 미러 표면의 영역인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  41. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    이미지측의 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이고 이미지측의 아크 형상의 필드폭(W)이 1.0mm ≤ W 의 범위에 놓이도록 상기 광경로에 배치된 6개의 미러(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 이미지 평면에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))를 구비하며, 상기 6개의 미러 각각은 최적의 구면으로부터의 최대 비구면 피크-대-밸리(PV) 편차(A)가,
    A ≤ 19 ㎛ - 102 ㎛(0.25 - NA) - 0.7㎛/mm(2mm - W)
    의 범위에 있는 물리적인 미러면를 갖고,
    여기서 미러의 물리적인 미러면은 물체측으로부터 이미지측으로 진행하는 광이 입사하는 미러 표면의 영역인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  42. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    이미지측의 개구수(NA)가 NA ≥ 0.15 이고 이미지측 아크 형상의 필드폭(W)이 1.0 mm ≤ W 의 범위에 놓이도록 배치된 6개의 미러(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 이미지 평면에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))를 구비하며, 상기 6개의 미러 각각의 물리적인 미러면에 입사하는 광은 상기 물리적인 미러면의 표면 법선에 대한 입사각(AOI)이,
    AOI ≤ 23°- 35°(0.25 - NA) - 0.2°/mm(2 mm - W)
    의 범위에 놓이며,
    여기서 미러의 물리적인 미러면은 물체측으로부터 이미지측으로 진행하는 광이 입사하는 미러 표면의 영역인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  43. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 단파장 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈에 있어서,
    물체 평면에서 물체의 허상을 생성하는, β1 > 0 인 결상 비율을 갖는 필드 미러(S1);
    제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3) 및 제 4 미러(S4)를 가지며, 결상 비율이 β2 < 0 이고, 상기 허상을 중간 실상으로 결상하는 제 1 서브시스템; 및
    이미지 평면에 가장 가깝게 놓인 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6)를 가지며, 상기 중간 실상을 이미지 평면에 실상으로서 결상시키는 제 2 서브시스템을 구비하고,
    상기 대물렌즈는 조명될 물체가 위치하는 이미지 평면에서의 아크 형상의 필드폭(W)과 이미지측 개구수(NA)를 가지며, 여기서 각각의 미러는 물체측으로부터 이미지측으로 진행하는 광이 입사하는 미러 표면의 영역인 물리적인 미러면을 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  44. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미러들의 표면이 주축(PA)에 대해 회전 대칭을 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  45. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2)와 상기 제 3 미러(S3) 사이에 위치하는 광경로에서 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 2 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S1S2)에 대한 상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S1S3)의 비가,
    0.5 < S1S3/S1S2 < 2
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 제 3 미러의 표면의 정점과 상기 제 4 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S3S4)에 대한 상기 제 2 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S2S3)의 비가,
    0.7 < S2S3/S3S4 < 1.4
    의 범위에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  48. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 물리적인 미러 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  49. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    5 개 이하의 물리적인 미러 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  50. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 미러, 상기 제 3 미러, 상기 제 4 미러, 상기 제 5 미러 및 상기 제 6 미러가 오목-볼록-오목-볼록-오목의 순서인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  51. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 미러의 표면의 정점과 상기 제 6 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S3S6)가,
    0.3(제 3 미러(S3)의 사용 직경 + 제 6 미러(S6)의 사용 직경) < S3S6
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  52. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 따른 투영 대물렌즈; 및
    상기 투영 대물렌즈의 물체 평면에서의 아크 형상의 필드를 조명하는 광을 제공하는 광원을 구비하는 조명 시스템;을 포함하고, 상기 투영 대물렌즈는 물체 평면에 위치한 마스크를 감광성 목표물이 위치하는 투영 대물렌즈의 이미지 평면으로 결상시키는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  53. 물체 평면 내에서 구조를 갖는 마스크가 조명되고, 상기 마스크가 이미지 평면에 위치하는 감광성 목표물 위로 결상되는 것을 특징으로 하는, 제 52 항에 따른 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치를 사용하여 마이크로 전자소자를 제조하는 방법.
  54. 삭제
  55. 삭제
  56. 삭제
  57. 삭제
  58. 삭제
  59. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 투영 대물렌즈에 있어서,
    물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광경로에서 적어도 6개의 미러들(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))을 구비하며, 상기 적어도 6개의 미러들 각각은 표면을 갖고, 제 3 미러(S3)의 정점과 제 6 미러(S6)의 정점 사이의 물리적인 거리(S3S6)가 다음의 관계:
    0.3×(제 3 미러(S3)의 사용 직경 + 제 6 미러(S6)의 사용 직경) < S3S6
    를 만족하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  60. 삭제
  61. 제 59 항에 있어서,
    물리적인 미러 표면들이 주축(PA)에 대해 회전 대칭을 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  62. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2)와 상기 제 3 미러(S3) 사이에 위치하는 광경로에서 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 2 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S1S2)에 대한 상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S1S3)의 비가,
    0.5 < S1S3/S1S2 < 2
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  64. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2) 상에 또는 근처에 위치하는 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 제 3 미러의 표면의 정점과 상기 제 4 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S3S4)에 대한 상기 제 2 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S2S3)의 비가,
    0.7 < S2S3/S3S4 < 1.4
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  66. 제 59 항에 있어서,
    모든 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  67. 제 59 항에 있어서,
    5 개 이하의 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  68. 제 59 항에 있어서,
    상기 제 2 미러, 상기 제 3 미러, 상기 제 4 미러, 상기 제 5 미러 및 상기 제 6 미러가 오목-볼록-오목-볼록-오목의 순서인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  69. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 투영 대물렌즈에 있어서,
    물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광경로에서 적어도 6개의 미러들(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))을 구비하며, 상기 적어도 6개의 미러들 각각은 표면을 갖고, 상기 제 3 미러의 정점과 제 6 미러의 정점 사이의 거리(S3S6)가 0.3×(제 3 미러(S3)의 사용 직경 + 제 6 미러(S6)의 사용 직경) 보다 큰 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 표면들이 주축(PA)에 대해 회전 대칭을 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  71. 제 69 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2)와 상기 제 3 미러(S3) 사이에 위치하는 광경로에서 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  72. 제 71 항에 있어서,
    상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 2 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S1S2)에 대한 상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S1S3)의 비가,
    0.5 < S1S3/S1S2 < 2
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  73. 제 69 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2) 상에 또는 근처에 위치하는 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  74. 제 73 항에 있어서,
    상기 제 3 미러의 표면의 정점과 상기 제 4 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S3S4)에 대한 상기 제 2 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S2S3)의 비가,
    0.7 < S2S3/S3S4 < 1.4
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  75. 제 69 항에 있어서,
    모든 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  76. 제 69 항에 있어서,
    5 개 이하의 미러 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  77. 제 69 항에 있어서,
    상기 제 2 미러, 상기 제 3 미러, 상기 제 4 미러, 상기 제 5 미러 및 상기 제 6 미러가 오목-볼록-오목-볼록-오목의 순서인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  78. 물체 평면과 이미지 평면을 가지며, 물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광에 대한 광경로를 갖는 투영 대물렌즈에 있어서,
    물체 평면으로부터 이미지 평면으로의 광경로에서 적어도 6개의 미러들(제 1 미러(S1), 제 2 미러(S2), 제 3 미러(S3), 제 4 미러(S4), 제 5 미러(S5) 및 제 6 미러(S6))을 구비하며, 상기 제 5 미러(S5)의 정점과 이미지 평면 사이의 거리는:
    - 상기 제 5 미러의 정점과 이미지 평면 사이의 거리가 상기 제 5 미러의 물리적인 미러면의 사용 직경(D) 이상이고; 또는
    - 상기 제 5 미러의 정점과 이미지 평면 사이의 거리가 상기 제 5 미러의 물리적인 미러면의 사용 직경의 1/3과 20 mm 내지 30 mm의 길이와의 합 이상인 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  79. 제 78 항에 있어서,
    상기 미러들의 물리적인 미러면은 물체측으로부터 이미지측으로 진행하는 광이 그 미러에 입사하는 영역인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  80. 제 79 항에 있어서,
    상기 표면들이 주축(PA)에 대해 회전 대칭을 갖는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  81. 제 79 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2)와 상기 제 3 미러(S3) 사이에 위치하는 광경로에서 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  82. 제 81 항에 있어서,
    상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 2 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S1S2)에 대한 상기 제 1 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S1S3)의 비가,
    0.5 < S1S3/S1S2 < 2
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  83. 제 79 항에 있어서,
    상기 제 2 미러(S2) 상에 또는 근처에 위치하는 조리개(B)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 제 3 미러의 표면의 정점과 상기 제 4 미러의 표면의 정점 사이의 물리적인 거리(S3S4)에 대한 상기 제 2 미러의 표면의 정점과 상기 제 3 미러의 표면의 정점 사이의 거리(S2S3)의 비가,
    0.7 < S2S3/S3S4 < 1.4
    의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  85. 제 79 항에 있어서,
    모든 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  86. 제 79 항에 있어서,
    5 개 이하의 미러 표면들이 비구면인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  87. 제 79 항에 있어서,
    상기 제 2 미러, 상기 제 3 미러, 상기 제 4 미러, 상기 제 5 미러 및 상기 제 6 미러가 오목-볼록-오목-볼록-오목의 순서인 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  88. 제 59 항, 제 69 항 또는 제 78 항 중 어느 한 항에 따른 투영 대물렌즈; 및
    상기 투영 대물렌즈의 물체 평면에서의 아크 형상의 필드를 조명하는 광을 제공하는 광원을 구비하는 조명 시스템;을 포함하고, 상기 투영 대물렌즈는 물체 평면에 위치한 마스크를 감광성 목표물이 위치하는 투영 대물렌즈의 이미지 평면으로 결상시키는 것을 특징으로 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치.
  89. 물체 평면 내에 있는 마스크가 조명되고, 상기 마스크가 이미지 평면에 위치하는 감광성 목표물 위로 결상되는 것을 특징으로 하는, 제 88 항에 따른 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치를 사용하여 마이크로 전자소자를 제조하는 방법.
  90. 제 1 항에 있어서,
    중간상이 제공되며, 상기 미러들 중 하나는 최소의 초점거리를 가지며, 상기 최소 초점거리의 미러는 상기 중간상 뒤에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  91. 제 2 항에 있어서,
    중간상이 제공되며,상기 미러들 중 하나는 최소의 초점거리를 가지며, 상기 최소 초점거리의 미러는 상기 중간상 뒤에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
  92. 제 3 항에 있어서,
    중간상이 제공되며, 상기 미러들 중 하나는 최소의 초점거리를 가지며, 상기 최소 초점거리의 미러는 상기 중간상 뒤에 놓이는 것을 특징으로 하는 투영 대물렌즈.
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