KR20050087690A - Stationary and dynamic radial transverse electric polarizer for high numerical aperture systems - Google Patents

Abstract

방사상 횡단 전기 편광기(radial transverse electric polarizer)는, 제1굴절률을 갖는 재료의 제1층; 제2굴절률을 갖는 재료의 제2층; 및 방위각으로 주기적으로 이격되어 있고 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 배치되는 복수의 세장요소를 포함한다. 상기 복수의 세장요소들은 방사선의 전자기파와 상호작용하여, 방사선의 전자기파의 횡단 전기 편광을 투과시킨다. 편광기 디바이스는 예를 들어, 묘화해상도를 증가시키도록 리소그래피 투영장치에 사용될 수 있다. 디바이스 제조방법은 방사선 빔을 횡단 전기 편광으로 편광시키는 단계를 포함한다.A radial transverse electric polarizer includes a first layer of material having a first refractive index; A second layer of material having a second refractive index; And a plurality of elongated elements that are periodically spaced at azimuth and are disposed between the first layer and the second layer. The plurality of elongated elements interact with the electromagnetic waves of the radiation to transmit transverse electrical polarization of the electromagnetic waves of the radiation. Polarizer devices can be used, for example, in lithographic projection apparatus to increase the imaging resolution. The device manufacturing method includes polarizing the radiation beam with transverse electrical polarization.

Description

높은 개구수 시스템을 위한 정적 및 동적 방사상 횡단 전자 편광기 {STATIONARY AND DYNAMIC RADIAL TRANSVERSE ELECTRIC POLARIZER FOR HIGH NUMERICAL APERTURE SYSTEMS}Static and dynamic radially transverse electron polarizers for high numerical aperture systems {STATIONARY AND DYNAMIC RADIAL TRANSVERSE ELECTRIC POLARIZER FOR HIGH NUMERICAL APERTURE SYSTEMS}

본 발명은 일반적으로 광학 편광기, 보다 상세하게는 높은 개구수 리소그래피를 위한 편광기에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to optical polarizers, and more particularly to polarizers for high numerical aperture lithography.

예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 상기 패터닝수단은 IC의 개별층에 해당하는 회로패턴을 생성할 수 있으며, 상기 패턴은 한 층의 방사선감응재(레지스트)로 코팅된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(예를 들면, 1이상의 다이로 구성되는)에 묘화될 수 있다. 일반적으로 한장의 웨이퍼 즉 기판에는 인접하여 있는 여러 개의 타겟부로 구성된 전체적인 네트워크를 포함하며, 이들 타겟부는 투영시스템을 통하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다.Lithographic projection apparatus can be used, for example, in the manufacture of integrated circuits (ICs). In this case, the patterning means can generate a circuit pattern corresponding to an individual layer of the IC, the pattern being a target portion (for example, on a substrate (silicon wafer) coated with a layer of radiation sensitive material (resist) (Consisting of one or more dies). In general, one wafer, or substrate, includes an entire network of adjacent target portions, which are sequentially irradiated one at a time through the projection system.

여기서 사용되는 "패터닝수단(patterning means)" 이라는 용어는 기판의 타겟부에 생성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사선빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 또한 본 명세서에서 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용될 수 있다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 여타의 디바이스와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다. The term " patterning means " as used herein should be broadly interpreted to mean a means that can be used to impart a patterned cross section corresponding to a pattern to be created on the target portion of the substrate to the incident radiation beam. It may also be used herein as the term "light valve". In general, the pattern will correspond to a specific functional layer in the device to be created in the target portion, such as an integrated circuit or other device.

이러한 패터닝 수단의 일례로는 마스크가 있다. 마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상시프트형 및 감쇠 위상시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크형식도 포함된다. 방사선빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크상의 패턴에 따라 마스크에 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과마스크의 경우) 또는 반사(반사마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우, 상기 지지구조체는 일반적으로 마스크테이블이 될 것이며, 이는 입사되는 투영빔 내의 소정위치에 마스크가 잡혀 있을 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크가 상기 빔에 대하여 이동될 수 있다.One example of such patterning means is a mask. The concept of masks is well known in the lithography field and includes binary, alternating phase shift and attenuated phase shift masks and various hybrid mask types. When such a mask is placed in the radiation beam, selective transmission (in the case of a transmission mask) or reflection (in the case of a reflection mask) of radiation incident on the mask is made according to the pattern on the mask. In the case of a mask, the support structure will generally be a mask table, which allows the mask to be held at a predetermined position in the incident projection beam and, if necessary, the mask can be moved relative to the beam.

패터닝 디바이스의 또 다른 일례로는 프로그램가능한 거울 어레이가 있다. 이러한 어레이의 일례는 점탄성제어 층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광을 회절광으로 반사하는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광을 비회절광으로 반사하는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로 빔은 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다.Another example of a patterning device is a programmable mirror array. One example of such an array is a matrix-addressable surface with a viscoelastic control layer and a reflective surface. The basic principle of such a device is to reflect incident light as diffracted light in (eg) addressed areas of the reflective surface, while reflecting incident light as non-diffracted light in unaddressed areas. Using an appropriate filter, the undiffracted light can be filtered out of the reflected beam, leaving only the diffracted light behind. In this way the beam is patterned according to the addressing pattern of the matrix-addressable surface.

프로그래밍가능한 거울 어레이의 대안적인 실시예는 적절히 국부화된 전기장을 가하거나 압전작동수단(piezoelectric actuation mean)을 채용하여 축을 중심으로 각각의 거울이 개별적으로 기울어질 수 있는 작은 거울들의 매트릭스 배치를 채용하는 것이다. 마찬가지로, 상기 거울은 매트릭스 어드레서블이며, 어드레스된 거울은 입사되는 방사선빔을 어드레스되지 않은 거울과는 다른 방향으로 반사한다. 이러한 방식으로, 상기 반사된 빔은 상기 매트릭스 어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어스레싱은 적절한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상기에 서술된 두 가지 상황 모두에서, 패터닝수단은 1이상의 프로그래밍가능한 거울배열을 포함할 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어 미국특허 US 5,296,891호, US 5,523,193호 및 PCT 특허출원 WO 98/38597호, WO 98/33096호로부터 얻을 수 있으며, 본 명세서에서 인용참조되고 있다. 프로그래밍가능한 거울 어레이의 경우, 상기 지지구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정되거나 움직일 수 있는 프레임 또는 테이블로써 구현될 수 있다.An alternative embodiment of a programmable mirror array employs a matrix arrangement of small mirrors in which each mirror can be individually tilted about an axis by applying a properly localized electric field or employing a piezoelectric actuation mean. will be. Similarly, the mirror is matrix addressable and the addressed mirror reflects the incident radiation beam in a different direction than the unaddressed mirror. In this way, the reflected beam is patterned according to the addressing pattern of the matrix addressable mirror. The required matrix addressing can be performed using suitable electronic means. In both of the situations described above, the patterning means may comprise one or more programmable mirror arrays. More information about such mirror arrays can be obtained, for example, from US Pat. Nos. 5,296,891, US 5,523,193 and PCT patent applications WO 98/38597, WO 98/33096, which are incorporated herein by reference. In the case of a programmable mirror array, the support structure may be embodied as a frame or table, for example, which may be fixed or movable as required.

패터닝 디바이스의 또 다른 일례는 LCD 어레이이다. 이러한 구성의 일례는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상기와 마찬가지로, 이 경우의 상기 지지구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 움직일 수 있는 프레임 또는 테이블로써 구현될 수 있다.Another example of a patterning device is an LCD array. An example of such a configuration is disclosed in US Pat. No. 5,229,872. As above, the support structure in this case can be embodied as a frame or table, for example, which can be fixed or movable as required.

설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크 및 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.For simplicity of explanation, any of the remainder of this specification may, by itself, be referred to as exemplary terms including masks and mask tables. However, the general principles discussed in such examples should be understood as the broad concept of the patterning means as described above.

현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 서로 다른 형식의 기계로 구분될 수 있다. 한 가지 형태의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상에 전체 마스크패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체장치에서는 투영빔하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 이 방향과 같은 방향 또는 반대방향으로 기판을 동기화시켜 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로 투영시스템은 배율인자 Ｍ(일반적으로 <1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피장치와 관련된 보다 많은 정보는, 예를 들어 US 6,046,792호로부터 얻을 수 있다.In today's devices, the adoption of patterning by masks on a mask table can be divided into two different types of machines. In one type of lithographic projection apparatus, each target portion is irradiated by exposing the entire mask pattern onto the target portion at once. Such an apparatus is commonly referred to as a wafer stepper. An alternative apparatus, commonly referred to as a step-and-scan apparatus, progressively scans the mask pattern under a projection beam in a predetermined reference direction (“scanning” direction), while in the same direction as this direction. Alternatively, each target portion is irradiated by synchronously scanning the substrate in the opposite direction. Since the projection system generally has a magnification factor M (generally <1), the speed V at which the substrate table is scanned is a factor M times that at which the mask table is scanned. More information relating to the lithographic apparatus described herein can be obtained, for example, from US 6,046,792.

리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선감응재(레지스트)의 층이 최소한의 부분에라도 도포된 기판상에 묘화된다. 이 묘화단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트도포 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피처(imaged feature)의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC 디바이스의 개별층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그런 다음, 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 모두가 개별층을 마무르도록 하는 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 하고 여러 적층된 층의 오버레이(병치(juxtaposition))가 가능한 한 정확히 실행되어야 할 것이다. 이를 위해, 작은 기준 마크가 웨이퍼상의 1이상의 위치들에 제공됨에 따라 웨이퍼상의 좌표계의 원점을 정의한다. 기판 홀더 위치설정 디바이스(이후, "정렬시스템"이라 함)와 조합한 광학 및 전자 디바이스를 사용함으로써, 이 마크는 기존의 층위에 병치되어야 할 새로운 층을 매시간마다 재위치시킬 수 있고 정렬 기준으로서 사용될 수 있다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 디바이스의 어레이가 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 이와 같은 공정에 관한 추가 정보는, 예를 들어 "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997년, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.In a manufacturing process using a lithographic projection apparatus, a pattern (eg of a mask) is drawn on a substrate on which a layer of radiation sensitive material (resist) is applied even to a minimum portion. Prior to this imaging step, the substrate may be subjected to various processes such as priming, resist coating and soft bake. After exposure, there is another process, such as measuring / inspecting post-exposure bake (PEB), development, hard bake and imaged features. This series of procedures is used, for example, as the basis for patterning individual layers of IC devices. The patterned layer is then subjected to several processes, such as etching, ion implantation (doping), metallization, oxidation, chemical-mechanical polishing, etc., all to finish the individual layer. If several layers are required, the whole process or its modified process must be repeated for each new layer and the overlay (juxtaposition) of the several stacked layers must be carried out as accurately as possible. To this end, a small reference mark is provided at one or more positions on the wafer to define the origin of the coordinate system on the wafer. By using optical and electronic devices in combination with a substrate holder positioning device (hereinafter referred to as "alignment system"), this mark can reposition a new layer every hour to be juxtaposed on an existing layer and be used as an alignment criterion. Can be. As a result, there will be an array of devices on the substrate (wafer). These devices are separated from each other by a technique such as dicing or sawing, and each of these devices can be mounted to a carrier and connected to a pin or the like. Further information on such a process can be obtained, for example, from "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3rd edition, Peter van Zant, McGraw Hill, 1997, ISBN 0-07-067250-4). Can be.

설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는, 예를 들어 굴절광학, 반사광학 및 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, 상기 방사선시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어하기 위한 임의의 설계방식에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 더 나아가, 상기 리소그래피장치는 2이상의 기판테이블(및/또는 2 이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에서 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어 US 특허 제 5,969,441호 및 제 6,262,796호에는 듀얼스테이지 리소그래피장치가 개시되어 있다.For simplicity of explanation, the projection system will hereinafter be referred to as the "lens". However, the term should be interpreted broadly as encompassing various types of projection systems, including, for example, refractive, reflective and catadioptric systems. The radiation system may also include components that operate according to any design for directing, shaping or controlling the projection beam of radiation, and in the following description these components are collectively or individually "lens". Will be mentioned. Furthermore, the lithographic apparatus may be of a type having two or more substrate tables (and / or two or more mask tables). In such " multiple stage " devices the additional tables can be used in parallel, and preparatory steps can be carried out on one or more tables while one or more other tables are being used for exposure. For example, US Pat. Nos. 5,969,441 and 6,262,796 disclose dual stage lithographic apparatus.

리소그래피 분야의 새로운 툴 및 방법의 발전은 디바이스, 예를 들어 IC상에 패터닝된 묘화된 피처들의 분해능의 향상을 가져왔다. 광학 리소그래피 분야의 툴 및 기술은 개속 개선되어, 50㎚ 미만의 분해능을 가능하게 되었다. 이는 비교적 높은 개구수(NA) 렌즈(0.75 NA보다 큼), 157㎚ 아래의 파장 및 위상 시프트 마스크, 비전통적(non-conventional) 조명 및 진보된 포토레지스트 공정들와 같은 많은 기술들을 이용하여 달성될 수 있다. Advances in new tools and methods in the lithography field have resulted in improved resolution of imaged features patterned on devices, such as ICs. Tools and techniques in the field of optical lithography have been improved in speed, enabling resolutions below 50 nm. This can be achieved using many techniques such as relatively high numerical aperture (NA) lenses (greater than 0.75 NA), wavelengths below 157 nm and phase shift masks, non-conventional illumination and advanced photoresist processes. have.

서브-파장 분해능에서의 제조 공정들의 성공은, 낮은 변조 이미지 (modulation image)를 프린트하는 능력 또는 허용가능한 리소그래피 수율을 제공하는 레벨까지 이미지 변조를 증가시키는 능력에 달려 있다. The success of fabrication processes at sub-wavelength resolution depends on the ability to print low modulation images or to increase image modulation to a level that provides acceptable lithographic yield.

통상적으로, 해당 업계는 프로세스의 분해능 및 초점심도 능력을 평가하기 위해서 레일리 기준(Rayleigh criterion)을 사용하여 왔다. 분해능 및 초점심도(DOF)는 다음과 같은 수식으로 주어진다. Typically, the industry has used Rayleigh criterion to evaluate the resolution and depth of focus capabilities of a process. Resolution and depth of focus (DOF) are given by the following equation.

및 And

여기서, λ는 조명 소스의 파장이고, k₁ 및 k₂는 특정한 리소그래피 공정에 대한 상수이다.Where λ is the wavelength of the illumination source and k ₁ and k ₂ are constants for the particular lithography process.

그러므로, 특정 파장에서, 보다 높은 NA 툴의 사용하여 분해능이 증가되면, 초점심도는 감소될 수 있다. 높은 NA에서의 DOF의 손실은 잘 알려져 있다. 하지만, 높은 NA 부분 간섭성 시스템들용 편광 타겟들은 시험되지 않았다. 다음의 수학식에 따르면,Therefore, at certain wavelengths, if the resolution is increased with the use of higher NA tools, the depth of focus can be reduced. The loss of DOF at high NA is well known. However, polarization targets for high NA partial coherence systems have not been tested. According to the following equation,

여기서, 포토레지스트와 같은 주어진 필름내의 이미지(I)는 위치(r)의 함수이고 주어진 포커스 위치(Z₀)에 대하여 특정하다. 이 수학식은 모든 NA에 대하여 유효하며, 상기 이미지는 모든 편광 상태(i)들의 합이다. J로 정의된 소스 분포에 대하여 적분한다. 괄호안의 푸리에 항은 출구 퓨필에서의 전기장 분포를 나타낸다. 괄호안의 4개의 항은, 각각 레티클 패턴의 스펙트럼(O), 편광 함수(P), 필름 함수(F) 및 퓨필 함수(H)이다.Here, the image I in a given film, such as a photoresist, is a function of position r and is specific for a given focus position Z ₀ . This equation is valid for all NA and the image is the sum of all polarization states (i). Integrate over the source distribution defined by J. The Fourier term in parentheses represents the electric field distribution at the exit pupil. The four terms in parentheses are the spectrum (O), polarization function (P), film function (F) and pupil function (H) of the reticle pattern, respectively.

이 수학식에 따르면, 높은 NA 묘화는 편광 상태 및 박막 구조와 본질적으로(intrinsically) 연계되며, 여기에서 전기장 커플링 및 포토레지스트 필름에 의하여 흡수된 파워는 과감하게(drasically) 변경될 수 있다. 입사 평면에 의하여 흡수된 파워는 상기 필름을 현상하는 데 필요한 노광에 비례한다.According to this equation, high NA imaging is intrinsically associated with the polarization state and the thin film structure, where the power absorbed by the electric field coupling and the photoresist film can be drastically altered. The power absorbed by the plane of incidence is proportional to the exposure required to develop the film.

"Optical Lithography into Millennium: Sensitivity to Aberrations, Vibrations and Polarization(Donis G. Flagello 외, 25th Annual International Symposium on Microlithography, SPIE, February 27-March 3, 2002, Santa Clara, CA, USA)"란 제목으로 발행된 논문은, 2개의 직교 편광((횡단 전자 편광(Transverse Electric polarization; TE) 및 횡단 자기 편광(Transverse Magnetic Polarization; TM))이 높은 NA에서 25% 파워 변화까지 광범위하게 발산하는 것을 보여주었다. 묘화 시스템은 다수의 입사각을 포함한다면, 이 효과를 감소시킨다. 하지만, 교번 위상 시프트 마스크(PSM)는 작은 부분 간섭성을 필요로 하는 데, 이는 전체 각도수(number of angles)를 제한하고 이에 따라 유사한 노광 변화들을 생성할 수 있다.Published under the heading "Optical Lithography into Millennium: Sensitivity to Aberrations, Vibrations and Polarization (Donis G. Flagello et al., 25th Annual International Symposium on Microlithography, SPIE, February 27-March 3, 2002, Santa Clara, CA, USA)" The paper showed that two orthogonal polarizations (Transverse Electric polarization (TE) and Transverse Magnetic Polarization (TM)) diverge widely from high NA to 25% power change. Reduces the effect if it contains multiple angles of incidence, however, an alternating phase shift mask (PSM) requires small partial coherence, which limits the overall number of angles and thus similar exposure Can produce changes.

완전히 편광된 상태와 편광되지 않은 상태에서의 임계 치수 차이는 개구수(NA)에 종속한다는 것을 보여주는 시뮬레이션을 통하여 결과들이 얻어졌다. 또한, 상기 결과들은, 교번 위상 시프트 마스크(PSM)로 생성된 조밀한 라인들이 가장 중요한 피처이고, 이는 퓨필 구성이 본질적으로 웨이퍼 레벨에서 2-빔 간섭을 생성한다는 사실에 의하여 설명되며, 이 경우는 편광의 영향을 최대화하는 경향이 있다는 것을 보여주었다. 예를 들어, 0.85(비교적 높음)의 개구수가 선택되고 시스템적인 임계 치수(CD) 오차를 3% 미만으로 제한할 필요가 있는 경우, 잔류 편광(residual polarization)은 10%로 제한된다. 임계 치수(CD)는 라인의 최소폭 또는 디바이스의 제작시에 허용되는 2개의 라인들 사이의 최소 공간이다. 또한, 시뮬레이션 결과들은 퓨필 필링(pupil filling)의 레벨을 나타내고, 부분 간섭성은 편광의 영향을 감소시킬 수 있다. 이는 종래의 조명을 이용하는 피처들에 관한 작은 편광 영향을 보여주었다.Results were obtained through a simulation showing that the critical dimension difference in the fully polarized and unpolarized states is dependent on the numerical aperture (NA). In addition, the results are explained by the fact that the dense lines produced with alternating phase shift masks (PSMs) are the most important feature, which is explained by the fact that the pupil configuration essentially produces 2-beam interference at the wafer level. It has been shown that there is a tendency to maximize the effect of polarization. For example, if a numerical aperture of 0.85 (relatively high) is selected and it is necessary to limit the systemic critical dimension (CD) error to less than 3%, residual polarization is limited to 10%. Critical dimension (CD) is the minimum width of a line or the minimum space between two lines allowed in the manufacture of the device. In addition, the simulation results indicate the level of pupil filling, and partial coherence can reduce the influence of polarization. This showed a small polarization effect on the features using conventional illumination.

그러므로, 보다 많은 위상 마스크가 사용되고 작은 간섭성 레벨들을 요구하는 묘화 기술이 사용된다면, 렌즈에 대한 보다 새로운 메트롤로지 기술이 요구될 수 있다. 예를 들어, 높은 NA 편광 영향은 리소그래피 툴에서의 조명 편광에 관한 명세를 매우 까다롭게 할 수 있다.Therefore, if more phase masks are used and imaging techniques are used that require small coherence levels, then new metrology techniques for the lens may be required. For example, high NA polarization effects can make the specification of illumination polarization in lithography tools very demanding.

"액 침지(liquid immersion)"이라 불리우는 분해능-향상 기술(RET)의 출현은, 조명 소스(레이저) 또는 마스크 기술의 변화 없이, 157㎚ 광학 리소그래피를 70㎚이하로, 가능하게는 50㎚이하로 되게 하는 것을 약속한다. "Immersion Lithography at 157㎚(M.Switkes 외, J. VAC. Sci. Technology B19(6), Nov.Dec 2001년에 출판됨)"이라는 MIT(Massachusetts Institute of Technology) 논문에 따르면, 액 침지 기술은, 극자외선(EUV) 및 전자 투영 리소그래피(EPL)과 같은 차세대 리소그래피(NGL) 기술에 대한 필요성을 잠재적으로 밀어낼 수 있다. 액 침지 기술은 분해능을 좋게 하는 화학제 및 레지스트를 이용하는 것을 수반한다. 침지 리소그래피는 침지 유체(immersion fluid)의 굴절률까지의 개구수를 갖는 투영 광학시스템의 분해능을 향상시킬 수 있다. 개구수(NA)는 매질의 지수(n)와 웨이퍼에서 포인트 이미지로 수렴하는 광의 콘(cone)의 절반각도(θ)의 사인을 곱한 것과 같다(NA = n sinθ). 따라서, NA가 지수 n을 증가시킴으로써 증가되는 경우, 분해능이 증가될 수 있다(수학식 참조: ). 하지만, 상술된 바와 같이, 보다 높은 개구수는 리소그래피 툴에서의 조명 편광에 관한 명세를 매우 까다롭게 할 수 있다. 그러므로, 편광은 침지 리소그래피에서 역할이 증대된다.The emergence of resolution-enhancement technology (RET), called “liquid immersion,” has allowed 157 nm optical lithography to be less than 70 nm, possibly less than 50 nm, without changing the illumination source (laser) or mask technology. I promise to be. According to the Massachusetts Institute of Technology (MIT) paper entitled "Immersion Lithography at 157 nm (M. Switkes et al., J. VAC. Sci. Technology B19 (6), Nov. Dec 2001)," It could potentially push away the need for next generation lithography (NGL) technologies, such as extreme ultraviolet (EUV) and electron projection lithography (EPL). Liquid immersion techniques involve the use of chemicals and resists to improve resolution. Immersion lithography can improve the resolution of a projection optical system having a numerical aperture up to the refractive index of an immersion fluid. The numerical aperture NA is equal to the product of the index n of the medium and the sine of the half angle θ of the cone of light converging to the point image on the wafer (NA = n sinθ). Thus, when NA is increased by increasing the index n, the resolution can be increased (see equation: ). However, as discussed above, higher numerical apertures can make the specification of illumination polarization in lithography tools very demanding. Therefore, polarization is increased in role in immersion lithography.

본 발명의 일 실시형태는, 제1굴절률을 갖는 물질로 된 제1층, 제2굴절률을 갖는 물질로 된 제2층 및 방위각으로(azimuthally) 그리고 주기적으로 이격되며 상기 제1층과 제2층 사이에 놓인 복수의 세장요소(elongated element)들을 포함하는 방사산 횡단 전자 편광기 디바이스를 제공하는 것이다. 상기 복수의 세장요소들은 방사선의 전자기파의 횡단 전기 편광을 투과시키기 위해 방사선의 전가기파와 상호작용한다.In one embodiment of the present invention, a first layer of a material having a first refractive index, a second layer of a material having a second refractive index, and azimuthally and periodically spaced apart from the first layer and the second layer It is to provide a radiation transverse electron polarizer device comprising a plurality of elongated elements in between. The plurality of elongated elements interact with the full wave of radiation to transmit transverse electrical polarization of the electromagnetic waves of the radiation.

일 실시예에서, 제1굴절률은 제2굴절률과 같다. 또 다른 실시예에서, 복수의 세장요소들은 복수의 갭을 형성한다. 이들 갭은, 예를 들어, 제3굴절률을 갖는 공기 또는 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 실시에에서, 세장요소들은 횡단 전기 편광시 방사선의 전자기파를 편광시키도록 선택된 주기를 가지면서 주기적으로 이격되어 있다. 일 실시예에서, 전자기방사선은 자외선일 수 있다. In one embodiment, the first refractive index is equal to the second refractive index. In another embodiment, the plurality of elongated elements form a plurality of gaps. These gaps may include, for example, air or materials having a third refractive index. In another embodiment, the elongated elements are spaced periodically with a period selected to polarize the electromagnetic waves of the radiation upon transverse electric polarization. In one embodiment, the electromagnetic radiation may be ultraviolet light.

본 발명의 또 다른 실시형태는, 제1굴절률을 가지는 기판 물질 및 상기 기판 물질에 결합되고 방위각으로 방위가 잡혀 있으며 제2굴절률을 가지는 복수의 세장요소들을 포함하는 방사상 횡단 전기 편광기를 제공하는 것이다. 상기 복수의 요소들은, 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스가 제1 및 제2편광을 가지는 전자기방사선과 상호작용하여, 제1편광의 모든 방사선을 실질적으로 반사시키고 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 투과시키도록 복수의 갭을 형성하기 위해 주기적으로 이격된다. Yet another embodiment of the present invention is to provide a radially transverse electric polarizer comprising a substrate material having a first refractive index and a plurality of elongated elements coupled to the substrate material, oriented at an azimuth angle and having a second refractive index. The plurality of elements may be configured such that the radially transverse electric polarizer device interacts with electromagnetic radiation having first and second polarizations to substantially reflect all radiation of the first polarization and substantially transmit all radiation of the second polarization. Spaced periodically to form a gap of.

본 발명의 일 실시예에서, 제1편광은 횡단 자기 편광(TM)이고 제2편광은 횡단 전기(TE) 편광이다. 복수의 세장요소들은, 예를 들어 알루미늄, 크롬, 은 및 금으로 구성될 수 있다. 기판 물질은, 예를 들어, 쿼츠, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 갈륨비소, 유전 물질 및 그 조합일 수 있다. In one embodiment of the invention, the first polarized light is transversal magnetic polarization (TM) and the second polarized light is transverse electrical (TE) polarization. The plurality of elongate elements may be composed of, for example, aluminum, chromium, silver and gold. Substrate materials can be, for example, quartz, silicon oxide, silicon nitride, gallium arsenide, dielectric materials, and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에서, 방사상 횡단 전기 편광기는 얇은 층의 흡수재료(absorbing material)를 선택적으로 더 포함한다. 복수의 세장요소들은 전자기방사선의 파장에서 흡수하는 얇은 층의 흡수재료로 코팅된다. 상기 얇은 층의 흡수재료는, 제2편광의 2차 방사선으로 변형될 수 있는 제1편광의 반사된 방사선의 일부가 실질적으로 얇은 층의 흡수재료에 의하여 흡수되도록 선택된다. 이 방식으로, 얇은 층의 흡수재료는 제2편광의 투과된 방사선의 편광 플레어(polarization flare)를 실질적으로 제거할 수 있다. In one embodiment of the invention, the radially transverse electric polarizer optionally further comprises a thin layer of absorbing material. The plurality of elongated elements are coated with a thin layer of absorbing material that absorbs at the wavelength of electromagnetic radiation. The thin layer of absorbing material is selected such that a portion of the reflected radiation of the first polarized light, which can be transformed into secondary radiation of the second polarized light, is absorbed by the substantially thin layer of absorbing material. In this way, the thin layer of absorbent material can substantially eliminate the polarization flare of the transmitted radiation of the second polarized light.

본 발명의 또 다른 실시형태는 편광 구성요소 및 상기 편광 구성요소의 뒤쪽에 배치된 흡수재(absorber)를 포함하는 편광기 디바이스를 제공하는 것이다. 편광 구성요소는, 제1 및 제2편광을 포함하는 전자기방사선과 상호작용하여, 제1편광의 모든 방사선을 실질적으로 반사시키고 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 투과시킨다. 흡수재는 전자기방사선의 파장에서 흡수하는 물질을 포함한다. 상기 물질은 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 흡수한다. 편광기는 반사형 리소그래피 장치에 사용될 수 있다. Yet another embodiment of the present invention is to provide a polarizer device comprising a polarizing component and an absorber disposed behind the polarizing component. The polarizing component interacts with electromagnetic radiation, including the first and second polarizations, to substantially reflect all radiation of the first polarization and substantially transmit all radiation of the second polarization. Absorbers include materials that absorb at the wavelength of electromagnetic radiation. The material absorbs substantially all of the radiation of the second polarized light. Polarizers can be used in reflective lithographic apparatus.

일 실시예에서, 편광 구성요소는 방사각으로 방위가 잡힌 복수의 세장요소들을 포함한다. 상기 복수의 요소들은 복수의 갭을 형성하기 위해 주기적으로 기격되어 있다. 복수의 세장요소들은, 예를 들어 전자기방사선의 파장에서 도전성일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1편광은 횡단 자기 편광이고 제2편광은 횡단 전기 편광이다. In one embodiment, the polarizing component comprises a plurality of elongate elements oriented radially. The plurality of elements are periodically backed off to form a plurality of gaps. The plurality of elongate elements can be conductive, for example, at the wavelength of electromagnetic radiation. In an exemplary embodiment, the first polarized light is transverse magnetic polarization and the second polarized light is transverse electrical polarization.

또 다른 실시예에서, 편광 구성요소는 동심적으로 배치되고 주기적으로 이격된 복수의 링을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제1편광은 횡단 전기 편광이고 제2편광은 횡단 자기 편광이다.In yet another embodiment, the polarizing component includes a plurality of rings arranged concentrically and periodically spaced apart. In an exemplary embodiment, the first polarized light is transverse electric polarization and the second polarized light is transverse magnetic polarization.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 리소그래피 투영장치가 제공되고, 상기 장치는, 방사선의 투영빔을 제공하도록 구성되고 배치된 방사선 시스템, 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하도록 구성되고 배치된 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성되고 배치된 지지구조체, 기판을 유지하는 기판테이블, 상기 기판의 타겟부상에 패터닝된 빔을 투영하도록 구성되고 배치된 투영시스템 및 횡단 전기 편광 방향으로 방사선의 빔을 편광시키도록 구성되고 배치된 편광기 디바이스를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lithographic projection apparatus, said apparatus comprising: a radiation system constructed and arranged to provide a projection beam of radiation, a patterning constructed and arranged to pattern the projection beam according to a desired pattern A support structure constructed and arranged to support the device, a substrate table holding the substrate, a projection system constructed and arranged to project the patterned beam onto a target portion of the substrate and configured to polarize the beam of radiation in a transverse electrical polarization direction And disposed polarizer devices.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 기판을 부분적으로 또는 전체적으로 덮는 방사선감응재층의 타겟부상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계; 및 횡단 전기 편광시에 방사선의 빔을 편광시키는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공된다. 본 발명의 또 다른 실시형태는 상기의 방법을 이용하여 제조된 디바이스를 제공하는 것이다. In still another embodiment of the present invention, there is provided a method, comprising: projecting a patterned beam of radiation onto a target portion of a layer of radiation sensitive material that partially or entirely covers a substrate; And polarizing the beam of radiation upon transverse electrical polarization. Another embodiment of the present invention is to provide a device manufactured using the above method.

본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정표시패널, 박막자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용되는 "레티클", "웨이퍼" 또는, "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 이해할 수 있다.Although reference is made herein to the use of the device according to the invention in the manufacture of ICs, it will be clearly understood that such devices have many other possible applications. For example, the apparatus may be used for manufacturing integrated optical systems, induction and detection patterns for magnetic region memories, liquid crystal display panels, thin film magnetic heads, and the like. As those skilled in the art relate to these alternative applications, the terms "reticle", "wafer", or "die" as used herein are more generic, such as "mask", "substrate" and "target", respectively. It will be understood that the term is being replaced with.

본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 자외선(예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 및 EUV(극자외선, 예를 들어 파장이 5 내지 20㎚ 범위인)를 포함한 모든 형태의 전자기방사선 뿐만 아니라 이온빔이나 전자빔과 같은 입자빔까지도 포괄하여 사용된다. As used herein, the terms "radiation" and "beam" refer to ultraviolet (eg, wavelengths 365, 248, 193, 157, or 126 nm) and EUV (extreme ultraviolet, eg, wavelengths ranging from 5 to 20 nm). All types of electromagnetic radiation, including phosphorus), as well as particle beams such as ion beams and electron beams are used.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 현재 바람직한 예시적인 실시예들을 보다 상세히 설명함으로써, 본 발명의 이들 목적 및 그 밖의 목적 및 특징들을 보다 명확히 설명한다.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The following clearly describes these and other objects and features of the present invention by describing the presently preferred exemplary embodiments of the present invention in more detail with reference to the accompanying drawings.

몇몇 기술들이 편광된 빔을 생성하는 데 사용되었다. 자연 광빔, 즉 편광되지 않은 광을 편광시키는 기술은 기본적으로 4가지이다. 첫번째 기술은 복굴절(birefringent) 또는 2축(biaxial) 물질에 기초한다. 두번째 기술은 "폴라로이드(polaroid)"와 같은 이색성(dichroic) 물질의 사용에 기초한다. 세번째 기술은 박막 기술을 채택하고 브루스터 효과(Brewster's effect)를 이용한다. 네번째 기술은 와이어 그리드(wire grid) 또는 도전성 격자에 기초한다. Several techniques have been used to generate polarized beams. There are basically four techniques for polarizing natural light beams, ie unpolarized light. The first technique is based on birefringent or biaxial materials. The second technique is based on the use of dichroic materials such as "polaroids." The third technique employs thin-film technology and uses Brewster's effect. The fourth technique is based on a wire grid or conductive grid.

광을 편광시키기 위한 복굴절 물질의 사용은 복굴절 편광기들을 생산하는데 있어 알려져 있다. 복굴절 편광기들은 다수의 크리스탈로 만들어지고 또한 소정의 스트레치된 폴리머(stretched polymer)로도 만들어질 수 있다. 복굴절 물질은 다른 방향에 비해 한 방향으로 상이한 광학 지수를 갖는 물질이다. 2개의 방향 사이의 광학 지수의 차이의 정도는 광의 파장에 따라 변한다. 지수의 차이는 다른 선형 편광으로부터 하나의 선형 편광의 빔들을 분리시키는 데 사용된다. 복굴절 편광기의 사용은 비효율적이고, 파장 종속적인 성능을 가지며 높은 시준 광(collimated light)을 필요로 하는 것을 특징으로 들 수 있다. 이러한 이유로, 복굴절 편광기들은 통상적으로 광학 투영시스템에 사용되지 않는다.The use of birefringent materials to polarize light is known in producing birefringent polarizers. Birefringent polarizers are made of multiple crystals and can also be made of any stretched polymer. Birefringent materials are materials having different optical indices in one direction compared to other directions. The degree of difference in optical index between the two directions varies with the wavelength of light. The difference in exponent is used to separate the beams of one linear polarization from the other linear polarizations. The use of birefringent polarizers can be characterized as inefficient, having wavelength dependent performance and requiring high collimated light. For this reason, birefringent polarizers are not typically used in optical projection systems.

이색성 편광기는 하나의 편광을 흡수하고 다른 하나를 투과시키도록 디자인된 편광기이다. 가장 통상적으로 사용되는 이색성 편광기들은, 그 분자를 배향시키도록 스트레치되고 요오드 및/또는 여타의 물질 또는 화학제로 처리된 폴리머 시트(polymeric sheet)로 구성되어 있어, 분자들이 일 방위의 편광을 흡수한다. 스트레치된 폴리머들은 하나의 편광의 모든 세기 및 투과된 편광의 15%이상을 흡수한다. 광이 폴리머 물질내에 화학제 변화를 유도하여 상기 물질이 노랗게 되게 하거나 깨지기 쉽게 되게 하므로, 스트레치된 폴리머 편광기들은 시간에 따라 열화된다. 또한, 이색성 편광기들은 열과 여타의 환경적인 변화에 민감하다.Dichroic polarizers are polarizers designed to absorb one polarization and transmit the other. The most commonly used dichroic polarizers consist of polymeric sheets stretched to orient their molecules and treated with iodine and / or other materials or chemicals, so that the molecules absorb polarized light in one orientation. . Stretched polymers absorb all the intensity of one polarization and at least 15% of the transmitted polarization. Stretched polymer polarizers degrade with time because light induces chemical changes in the polymer material, causing the material to become yellow or fragile. Dichroic polarizers are also sensitive to heat and other environmental changes.

지난 10년 동안, 스트레치된 폴리머 시트가 복굴절로 만들어지는 편광기 디바이스를 개발해 왔다. 이들 스트레치된 시트들은 하나의 편광을 반사시키고 다른 것을 통과시킨다. 이 편광기 기술의 한 가지 문제점은 그것의 거의 15의 낮은 흡광비(extinction ratio)이다. 몇몇 적용에는 유용할 지라도, 이 흡광비는 2차 편광기 없이 묘화에 적용하기에는 적합하지 않다. 또한, 이 형태의 편광기는 상술된 환경적인 문제들을 거친다.Over the past decade, polarizer devices have been developed in which stretched polymer sheets are made birefringent. These stretched sheets reflect one polarization and pass the other. One problem with this polarizer technology is its almost 15 low extinction ratio. Although useful for some applications, this absorbance ratio is not suitable for application to imaging without a secondary polarizer. This type of polarizer also suffers from the environmental problems described above.

박막 편광기 기술은, 유리, 플라스틱 등등과 같은 물질의 표면상에 브루스터 각도(거의 45도)로 입사하는 광빔이 2개의 편광된 빔으로 분리되어 하나는 투과되고 다른 하나는 반사되는 브루스터 효과를 이용한다. 하지만, 박막 편광기 기술은 광 빔 입사의 각도 범위를 제한한다. 허용 각도 범위는 최근의 디바이스에서 작은 각도로 매우 좁게 제한된다. 또한, 박막 편광기 기술은, 입사 광의 파장에 대한 브루스터 각도의 의존성으로 인하여 파장에 의존한다. Thin film polarizer technology utilizes a Brewster effect in which a light beam incident on the surface of a material such as glass, plastic, or the like at a Brewster angle (almost 45 degrees) is separated into two polarized beams, one transmitted and the other reflected. However, thin film polarizer technology limits the angular range of light beam incidence. The allowable angle range is very narrowly limited to small angles in modern devices. Thin film polarizer technology also relies on wavelength due to the dependence of Brewster's angle on the wavelength of incident light.

편광된 광빔의 적용들이 추구되는 이미지 투영시스템에는, 보다 밝은 빔이 항상 필요하다. 편광된 빔의 휘도(brightness)는 무수한 인자들에 의하여 결정되며, 그 인자들 중 하나는 광원 자체이다. 편광기를 채용하는 시스템에 대한 또 다른 인자는 수용각(angle of acceptance)이다. 좁거나 제한된 수용각을 갖는 편광기는 넓은 수용각을 채용하는 시스템에서만큼 발산 소스로부터의 많은 광을 수용할 수 없다. 큰 수용각을 갖는 편광기는 투영 광학시스템의 설계에 있어서 유연성을 허용한다. 이는, 편광기가 광원과 관련된 좁은 범위의 수용각내에 위치되고 방위가 잡혀질 필요가 없기 때문이다.In image projection systems where applications of polarized light beams are sought, brighter beams are always needed. The brightness of the polarized beam is determined by a myriad of factors, one of which is the light source itself. Another factor for systems employing polarizers is the angle of acceptance. Polarizers with narrow or limited reception angles cannot accept as much light from the diverging source as in systems employing wide reception angles. Polarizers with large reception angles allow flexibility in the design of projection optical systems. This is because the polarizer is located within a narrow range of receiving angles relative to the light source and does not need to be oriented.

편광기의 또 다른 바람직한 특징은 다른 구성요소로부터 편광의 하나의 구성요소를 효과적으로 분리하는 것이다. 이는, 흡광비라 불리며, 바람직하지 않은 편광 구성요소의 빛의 양과 우선 편광 구성요소의 빛의 양의 비이다. 다른 바람직한 특징으로는 편광기의 효율성을 약화시키기 않고 광학 투영시스템에 편광기를 위치시키고 및/또는 빔 등의 배향과 같은 시스템상의 추가적인 제한을 도입시키는 자유를 포함한다. Another preferred feature of the polarizer is to effectively separate one component of polarization from the other component. This is called the absorption ratio and is the ratio of the amount of light of the polarizing component that is undesirable to the amount of light of the polarizing component first. Other desirable features include the freedom to place the polarizer in an optical projection system and / or introduce additional constraints on the system, such as the orientation of the beam or the like, without compromising the efficiency of the polarizer.

또다른 편광기술은 도전격자(conductive grating) 또는 와이어 그리드를 활용한다. 와이어 그리드 편광기는 그 길이가 그들의 폭보다 훨씬 크고 도전요소들간의 간격이 입사광선 빔의 가장 높은 주파수의 광선 요소의 파장보다 작은 균등하게 이격되고 평행한 전도체의 평탄한 조립체이다. 이 기술은 수년동안 무선 주파수 도메인과 스펙트럼의 적외선영역에까지 성공적으로 사용되어 왔다. 도전체와 평행한 편광(S 편광)을 지닌 파장은 반사되는 반면, 직교 편광(P 편광)의 파장은 격자를 통해 전달된다. 와이어 그리드 편광기는 주로 레이더, 마이크로웨이브 및 적외선 분야에서 사용된다. Another polarization technique utilizes a conductive grating or wire grid. Wire grid polarizers are flat assemblies of evenly spaced and parallel conductors whose length is much greater than their width and the spacing between the conductive elements is less than the wavelength of the highest frequency light element of the incident light beam. This technology has been successfully used for many years in the radio frequency domain and in the infrared region of the spectrum. Wavelengths with polarization (S polarization) parallel to the conductor are reflected, while wavelengths of orthogonal polarization (P polarization) are transmitted through the grating. Wire grid polarizers are mainly used in radar, microwave and infrared applications.

와이어 그리드 편광기 기술은 가시 파장 영역에서의 몇몇 경우를 제외하고 보다 짧은 파장에 대해서는 사용되지 않았다. 예를 들어, 미국특허 제6,288,840호에는, 가시 스펙트럼을 위한 와이어 그리드 편광기가 개시되어 있다. 와이어 그리드 편광기는 유리와 같은 재료내에 매입되고, 재료의 제1층과 제2층 사이에 끼워진 평행하고 세장형의 이격된 요소들의 어레이를 포함한다. 상기 세장요소는 제1층의 굴절지수보다 작은 굴절지수를 제공하는 요소들 사이에 복수의 갭을 형성한다. 요소들의 어레이는 가시 스펙트럼내의 전자기파와 상호작용하도록 구성되어 제1편광의 빛을 대부분 반사시키고 제2편광의 빛의 대부분을 전달한다. 상기 요소들은 0.3미크론보다 작은 주기 및 0.15미크론보다 작은 폭을 갖는다. Wire grid polarizer technology has not been used for shorter wavelengths except for some cases in the visible wavelength range. For example, US Pat. No. 6,288,840 discloses a wire grid polarizer for the visible spectrum. The wire grid polarizer is embedded in a material such as glass and includes an array of parallel, elongated spaced elements sandwiched between a first layer and a second layer of material. The elongate element forms a plurality of gaps between elements that provide a refractive index that is less than the refractive index of the first layer. The array of elements is configured to interact with electromagnetic waves in the visible spectrum to reflect most of the light of the first polarization and to transmit most of the light of the second polarization. The elements have a period less than 0.3 microns and a width less than 0.15 microns.

미국특허 제5,383,053호에는, 가시 스펙트럼에서의 편광을 위해 와이어 그리드 편광기가 사용되는 또 다른 예가 개시되어 있다. 와이어 그리드 편광기는 종래의 빔 스플리터에 대한 반사 및 전달 효율을 향상시키기 위하여 가상 이미지 디스플레이에 사용된다. 와이어 그리드 편광기는 온-액시스(on-axis)의 편광된 가상 이미지 디스플레이의 빔 스플리팅 요소로서 사용된다. 격자 편광기의 흡광비는, 이미지가 이미 편광되었기 때문에 본 적용례에서는 관심의 대상이 아니며, 본 적용례에 있어서 상대적으로 높은 반사 및 투과의 효율만이 관심의 대상이다. US 5,383,053 discloses another example where a wire grid polarizer is used for polarization in the visible spectrum. Wire grid polarizers are used in virtual image displays to improve reflection and transmission efficiency for conventional beam splitters. Wire grid polarizers are used as beam splitting elements in on-axis polarized virtual image displays. The absorbance ratio of the grating polarizer is not of interest in this application because the image is already polarized, and only the relatively high efficiency of reflection and transmission in this application is of interest.

'Lopez et al., in an article published in Optics Letters, Vol.23, No.20, pp.1627-1629'는 와이어 그리드 기술과 유사한 표면-릴리프(surface relief) 격자 편광의 사용에 대하여 기술하고 있다. Lopez 등은, 수직 입사에서 1/4 웨이브 플레이트 편광기(위상 지체(phase retardance), π/2)로 그리고 40°입사각에서 편광 빔 스플리터(PBS)로서의 (He-Ne의 632.8nm로 출력된) 가시 스펙트럼에서의 격자 편광의 사용에 대해 기술하고 있다. 편광기는 0.3미크론 및 50%의 듀티 사이클을 갖는 1차원의 표면-릴리프 격자이다. 격자재료는 용해된 석영 기판상의 2개층의 Si₃N₄(굴절지수 2.20) 사이에 샌드위치된 단일층의 SiO₂(굴절지수 1.457)이다.Lopez et al., In an article published in Optics Letters, Vol. 23, No. 20, pp. 1627-1629, describe the use of surface relief grating polarization similar to wire grid technology. . Lopez et al. Visible (output at 632.8 nm of He-Ne) as a quarter wave plate polarizer (phase retardance, π / 2) at normal incidence and as a polarizing beam splitter (PBS) at 40 ° incidence. The use of lattice polarization in the spectrum is described. The polarizer is a one-dimensional surface-relief grating with a 0.3 micron and 50% duty cycle. The lattice material is a single layer of SiO ₂ (refractive index 1.457) sandwiched between two layers of Si ₃ N ₄ (refractive index 2.20) on the molten quartz substrate.

하지만, 와이어 그리드 편광기 기술은 극자외선 파장영역, 즉 가시 하한 파장인 400nm보다 짧은 파장영역에서 사용하기 위하여 제안되지는 않았다. 상술된 바와 같이, 극자외선에 대한 편광기의 개발은 리소그래피 투영시스템의 분해능을 향상시키고, 보다 특별하게는 침지 리소그래피 시스템과 같은 큰 NA를 갖는 리소그래피 투영시스템의 분해능을 향상시킨다. However, wire grid polarizer technology has not been proposed for use in the extreme ultraviolet wavelength range, that is, in the wavelength range shorter than 400 nm, which is the visible lower limit wavelength. As mentioned above, the development of polarizers for extreme ultraviolet light improves the resolution of lithographic projection systems and more particularly the resolution of lithographic projection systems with large NA, such as immersion lithography systems.

'Ferstl et al., in an article published in SPIE Vol.3879, Sept.1999, pp.138-146'은 편광요소로서 "높은-주파수(high-frequency)"의 격자의 사용에 대해 개시하고 있다. 650nm의 조명파장 보다 작은 피처 크기를 갖는 바이너리 격자는, 연속적인 리액턴스 이온 에칭으로 조합되는 직사(direct) 전자빔 라이팅을 사용하는 기술들을 마이크로스트럭처링하여 석영 유리로 제조된다. 편광빔 스플리터에서, 횡단 전자 TE 편광에 대하여 -1차에서는 80%정도의 회절효율이, 횡단 자기 TM 편광에 대하여 0차에서는 90%정도의 회절효율이 얻어진다. Ferstl et al., In an article published in SPIE Vol. 3879, Sept. 1999, pp. 138-146, disclose the use of "high-frequency" gratings as polarizing elements. Binary gratings with feature sizes smaller than an illumination wavelength of 650 nm are made of quartz glass by microstructuring techniques using direct electron beam writing combined with continuous reactance ion etching. In the polarizing beam splitter, diffraction efficiency of about 80% is obtained at -1 order for the transverse electron TE polarization and about 90% at 0 degree for transversal magnetic TM polarization.

파의 편광 상태는 2개의 파라미터 θ와 φ에 의하여 정의될 수 있으며, 여기서, θ는 TE와 TM의 상대적인 크기를, φ는 상대적인 위상을 정의한다. 입사 파는 다음의 1쌍의 방정식으로 표현할 수 있다:The polarization state of the wave can be defined by two parameters θ and φ, where θ defines the relative magnitude of TE and TM and φ defines the relative phase. The incident wave can be represented by the following pair of equations:

A_TE = cosθ 및 A_TM = e^jφsinθA _TE = cosθ and A _TM = e ^jφ sinθ

따라서, φ = 0에 대하여, 상기 파는 각도 θ에서 선형으로 편광된다. 원형 편광은 θ = π/4이고 φ = ±π/2일 때 얻어진다. TE 편광된 파는 θ = 0으로 나타내어진다. TM 파는 θ = π/2로 나타내어진다. 상기 TE 및 TM 편광은 기본적인 편광 구성요소들이다. Thus, for φ = 0, the wave is linearly polarized at an angle θ. Circularly polarized light is obtained when θ = π / 4 and φ = ± π / 2. TE polarized waves are represented by θ = 0. TM wave is represented by θ = π / 2. The TE and TM polarizations are basic polarization components.

편광시스템 및 편광렌즈에 대하여 상세히 들어가기 전에, 그것의 적용례의 배경, 즉 리소그래피 툴 및 방법의 배경에서 편광을 다루는데 신중을 기해야한다. Before going into details about polarizing systems and polarizing lenses, care must be taken in dealing with polarization in the context of its application, ie in the background of lithography tools and methods.

도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치(1)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치(1)는, 방사선(예를 들어, EUV방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선시스템(Ex,IL)(이 경우에는 특별히 방사원(LA)도 포함함); 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크홀더가 마련되어 있고, 투영시스템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT); 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판홀더가 마련되어 있고, 투영시스템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT)을 포함한다. 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 거울 그룹)은 기판(W)의 (예를 들어, 1이상의 다이를 포함하는)타겟부(C)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화하도록 구성 및 배열된다. 1 schematically depicts a lithographic projection apparatus 1 according to a particular embodiment of the invention. The apparatus 1 comprises a radiation system Ex, IL, which in particular also comprises a radiation source LA, for supplying a projection beam PB of radiation (for example EUV radiation); A first object table (mask table) provided with a mask holder for holding a mask MA (for example, a reticle) and connected to the first positioning means PM for accurately positioning the mask with respect to the projection system PL. (MT); A second object table provided with a substrate holder for holding the substrate W (for example, a resist coated silicon wafer) and connected to the second positioning means PW for accurately positioning the substrate with respect to the projection system PL. (Substrate table) WT. The projection system (" lens ") PL (e.g. mirror group) is irradiated portion of the mask MA to the target portion C (e.g. comprising at least one die) of the substrate W. And configured to draw the

도시된 바와 같이, 상기 장치는 (투과마스크를 구비한) 투과형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (반사마스크를 구비한) 반사형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 바와 같은 형식의 프로그램가능한 거울배열과 같은 그 밖의 다른 종류의 패터닝수단을 채택할 수도 있다.As shown, the device is of a transmissive type (with a permeation mask). However, in general, for example, it may be a reflection type (with a reflection mask). Alternatively, the apparatus may employ other kinds of patterning means, such as a programmable mirror array of the type described above.

소스(LA)(예를 들어, 방전 또는 레이서 생성 플라즈마 소스)는 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 맞바로 조명시스템(일루미네이터)(IL)에 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 설정하는 조정수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 이것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타의 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 도달하는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.Source LA (eg, a discharge or racer generated plasma source) generates a beam of radiation. The beam enters the illumination system (illuminator) IL upright or through conditioning means such as, for example, beam expander Ex and then into the illumination system. The illuminator IL comprises adjusting means AM for setting the outer and / or inner radial extent (commonly referred to as -outer and -inner, respectively) of the intensity distribution in the beam. It also generally includes other various components such as integrator IN and capacitor CO. In this way, the beam PB reaching the mask MA has a predetermined uniformity and intensity distribution in its cross section.

도 1과 관련하여, 상기 방사원(LA)은 리소그패피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(흔히 예를 들어, 방사원(LA)이 수은램프인 경우에서 처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선빔이 (가령, 적절한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사원(LA)이 대개 엑시머레이저인 경우이다. 본 발명과 청구 범위는 이들 시나리오를 모두 포함하고 있다.1, the radiation source LA is placed in the housing of the lithographic package projector (often as in the case where the radiation source LA is a mercury lamp), but it is far from the lithographic projection apparatus so that it The resulting radiation beam may also enter the device (eg by means of a suitable directional mirror). The latter scenario is where the radiation source LA is usually an excimer laser. The present invention and claims encompass both of these scenarios.

이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀 있는 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 상기 빔(PB)을 포커싱한다. 제2위치설정수단(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안에, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에 마스크테이블(MT)이 단행정액추에이터에만 연결되거나 또는 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M₁,M₂) 및 기판 정렬 마크(P₁ ,P₂)를 사용하여 정렬될 수도 있다.Thereafter, the beam PB passes through the mask MA, which is held on the mask table MT. The beam PB passing through the mask MA passes through the lens PL to focus the beam PB on the target portion C of the substrate W. By means of the second positioning means (and interferometric measuring means IF), the substrate table WT can be accurately moved to position different target portions C in the path of the beam PB, for example. Similarly, the first positioning means is adapted to accurately position the mask MA with respect to the path of the beam PB, for example after mechanically withdrawing the mask MA from the mask library or during scanning. Can be used. In general, the movement of the objective tables MT and WT is realized with the help of a long-stroke module (coarse positioning) and a short-stroke module (fine positioning), although not clearly shown in FIG. Will be. However, in the case of a wafer stepper (as opposed to a step-and-scan apparatus), the mask table MT may be connected or fixed only to a single stroke actuator. The mask MA and the substrate W may be aligned using the mask alignment marks M ₁ , M ₂ and the substrate alignment marks P ₁ , P ₂ .

도시된 장치는 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 그 후 기판테이블(WT)이 X 및/또는 Y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.The device shown can be used in two different modes. In the step mode, the mask table MT is basically kept stationary, and the entire mask image is projected onto the target portion C at once (ie, in a single "flash"). Subsequently, the substrate table WT is shifted in the X and / or Y direction so that another target portion C may be irradiated by the beam PB.

스캔 모드에서는, 소정 타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 v의 속도로 소정 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 Y 방향)으로 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 되고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동하는데, 이 때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 M=1/5)이다. 이러한 방식으로, 분해능을 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.In the scan mode, basically the same scenario applies, except that the given target portion C is not exposed in a single "flash". Instead, the mask table MT is movable in a predetermined direction (so-called "scan direction", for example Y direction) at a speed of v, so that the projection beam PB scans all parts of the mask image, At the same time, the substrate table WT simultaneously moves in the same direction or the opposite direction at the speed V = Mv, where M is the magnification of the lens PL (usually M = 1/4 or M = 1/5). . In this way, a relatively wide target portion C can be exposed without degrading the resolution.

현재, 투영 리소그래피에 사용되는 렌즈들은 TE 편광기를 사용하지 않는다. 그들은 선형 편광 또는 원형 편광 중 어느 하나를 갖는다. 본 발명 이전에 사용된 리소그래피 툴의 편광 상태는 선형, 원형 또는 편광되지 않은 것 중 어느 하나였다. 본 발명인들은 분해능을 향상시키고 NA가 1보다 큰 침지 리소그래피에서와 같은 큰 NA 하에 보다 나은 묘화를 실현하기 위하여, 모든 피처 방위에 대하여 TM 편광의 억제를 필요로 한다고 결론지었다. 그렇지 않으면, 실행가능한 묘화를 파괴하기에 충분할 정도로 콘트라스트의 손실이 심하게 될 것이다.Currently, lenses used in projection lithography do not use TE polarizers. They have either linearly or circularly polarized light. The polarization state of the lithographic tool used before the invention was either linear, circular or unpolarized. We have concluded that suppression of TM polarization is required for all feature orientations in order to improve resolution and to achieve better imaging under large NA, such as in immersion lithography with NA greater than 1. Otherwise, the loss of contrast will be severe enough to destroy the viable drawing.

리소그래피 투영에 있어 TM 편광을 제거하고 TE 편광만을 사용하기 위하여, 본 발명인들은 원형 대칭의 렌즈에 방사상의 편광기들을 사용하면 TM 편광 구성요소를 선택적으로 제거할 수 있다는 것을 발견하였다. 방사상 편광기들의 제조는 상술된 와이어 그리드 기술에 대한 것과 유사하다. 이는, 예를 들어 렌즈요소상이나 상기 렌즈요소내에 매입되는 크롬 또는 은과 같은 방사상 주기성 금속 라인, 유전체 또는 다중층의 제조에 의하여 달성된다. In order to eliminate TM polarization and use only TE polarization in lithographic projection, the inventors have found that the use of radial polarizers in a circular symmetric lens can selectively remove the TM polarization component. The manufacture of radial polarizers is similar to that for the wire grid technology described above. This is achieved, for example, by the manufacture of radial periodic metal lines, dielectrics or multilayers, such as chromium or silver, embedded on or within the lens element.

도 2a는 본 발명에 따른 방사상 편광기의 일 실시예에 대한 개략도이다. 방사상 편광기(20)는 방사상 대칭의 패턴으로 배열되는 주기 격자(22)를 갖는다. 격자의 주기는 사용되는 방사선의 특정 파장 및 여타 바람직한 매개변수들에 따라 선택될 수 있다. 본 실시예에서는, 격자들이 기판(24)상에 배치되며, 이는 유리 또는 여타 재료들일 수 있다. 격자(22)는, 전자기 방사선 빔의 파장에서 도전성인 알루미늄, 크롬, 은, 금과 같은 재료 또는 여타 재료일 수 있다. 격자는 또한, 유전체 또는 예를 들어 용융된 쿼츠(fused-quartz) 기판상의 2개층의 Si₃N₄ 사이에 샌드위치된 단일 층의 SiO₂(이로 제한되지는 않음)와 같은 다중층 구조체의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 격자(22)는 예를 들어 GaAs의 기판으로 이송되는 패턴에 따라 전자 빔을 사용하여 에칭될 수도 있다.2A is a schematic diagram of one embodiment of a radial polarizer according to the present invention. The radial polarizer 20 has a periodic grating 22 arranged in a pattern of radial symmetry. The period of the grating can be selected according to the specific wavelength of the radiation used and other desirable parameters. In this embodiment, gratings are disposed on the substrate 24, which may be glass or other materials. The grating 22 may be a material such as aluminum, chromium, silver, gold, or other material that is conductive at the wavelength of the electromagnetic radiation beam. The lattice can also be a combination of a multilayer structure, such as, but not limited to, a single layer of SiO ₂ sandwiched between a dielectric or, for example, two layers of Si ₃ N ₄ on a fused-quartz substrate. Can be done. In addition, the grating 22 may be etched using an electron beam, for example, according to a pattern transferred to a substrate of GaAs.

도 2b는 편광기(20)의 영역 26에서의 격자(22)의 확대도이다. 도 2b에 나타낸 바와 같이, 격자(22)는 편광기의 직경을 따라 TE 편광 세기의 균일성을 유지하기 위해 편광효과의 원활한 전이(transition)가 이루어지도록 얽혀있다 (interlace).2B is an enlarged view of grating 22 in region 26 of polarizer 20. As shown in FIG. 2B, the grating 22 is interlaced to allow for a smooth transition of polarization effects to maintain uniformity of TE polarization intensity along the diameter of the polarizer.

도 2a에서 편광기(22)는 디스크 형상을 갖는 것으로 예시되어 있으나, 상기 편광기(22)는 직사각형, 6각형(이들로 제한되는 것은 아님)과 같은 다각형으로 이루어질 수도 있다. Although the polarizer 22 is illustrated as having a disk shape in FIG. 2A, the polarizer 22 may be made of polygons such as, but not limited to, rectangular and hexagonal.

도 3은 방사상 편광기의 또다른 실시예의 확대측면도이다. 방사상 편광기(30)는 제1굴절지수를 갖는 재료(32)로 이루어진 제1층 및 제2굴절지수를 갖는 재료(34)로 이루어진 제2층을 포함한다. 상기 제1층(32)과 제2층(34) 사이에는 방위적으로 그리고 주기적으로 이격된 복수의 세장요소(36)들이 배치된다. 상기 복수의 세장요소(36)들은 횡단 전기 TE 편광을 전달하고 TM 편광을 반사 또는 흡수하기 위한 빛 또는 방사선의 전자기 파와 상호작용한다. 상기 복수의 세장요소(36)들은 예를 들어 이산화 실리콘으로 만들어질 수 있고, 제1층(32) 및/또는 제2층(34)은 또는 방사선의 전자기 빔의 파장에서 유전 재료 또는 예를 들어 석영, 실리콘, 이산화물, 질화 실리콘, 비소화 갈륨 등을 포함하는 여느 재료로 만들어질 수 있다. 선행 실시예와 유사하게, 세장요소(36)들간의 간격 또는 주기는 편광기의 사용의도, 즉 특정 파장에 따라 선택되거나 리소그래피 시스템에서의 여타 파라미터에 따라 선택될 수 있다. 3 is an enlarged side view of another embodiment of a radial polarizer. The radial polarizer 30 includes a first layer of material 32 having a first refractive index and a second layer of material 34 having a second refractive index. Between the first layer 32 and the second layer 34 are arranged a plurality of elongated elements 36 spaced apart azimuthally and periodically. The plurality of elongate elements 36 interact with electromagnetic waves of light or radiation to transmit transverse TE TE polarization and to reflect or absorb TM polarization. The plurality of elongate elements 36 may be made of, for example, silicon dioxide, and the first layer 32 and / or the second layer 34 may be a dielectric material or for example at the wavelength of the electromagnetic beam of radiation. It may be made of any material including quartz, silicon, dioxide, silicon nitride, gallium arsenide, and the like. Similar to the previous embodiment, the spacing or period between the elongated elements 36 may be selected according to the intention of using the polarizer, i.

이와 유사하게, 도 3에서는 편광기(30)가 디스크 형상을 갖는 것으로 예시되어 있으나, 상기 편광기(30)는 직사각형, 육각형(이들로 제한되는 것은 아님) 등과 같은 다각형으로 이루어질 수도 있다. Similarly, although the polarizer 30 is illustrated as having a disk shape in FIG. 3, the polarizer 30 may be formed of a polygon such as a rectangle, a hexagon, but not limited thereto.

수직에 가까운 입사로 편광기(20,30)상에 입사되는 광은, 투과된 편광 상태의 출력이 편광기(20,30)내의 격자 라인(22,36)의 방향에 수직하도록 바뀐 편광상태를 가진다. The light incident on the polarizers 20 and 30 with near vertical incidence has a polarization state in which the output of the transmitted polarization state is perpendicular to the direction of the grating lines 22 and 36 in the polarizers 20 and 30.

도 4는 우선 편광 방향(41) 및 TE 편광기(20)로부터의 출력을 갖는 벡터 도(40)이다. 퓨필의 에지에서 큰 NA를 갖는 TE 편광에 대한 요구가 더 크기 때문에 편광의 중심을 향해 더 큰 오차 및 결함이 허용될 것이다. 밀집된 라인들(레티클 이미지 라인들)을 통해 조명되는 간섭성 광은 3개 차수의 회절을 생성한다. 42에는 0차 회절의 빛의 빔의 위치가 있고, 44 및 45에는 수직 라인에 대하여 각각 +1차 회절 및 -1차 회절의 위치가 있다. 46 및 47에는 수평 라인에 대하여 각각 +차 회절 및 -1차 회절 위치가 있다. 상기 +1 및 -1차는 웨이퍼에 도달하는 조명에서의 밸리(valley) 및 피크들을 발생시키는 것을 방해한다. TE 편광이 사용되면, 수직 및 수평 라인 모두에 대하여 간섭 패턴이 발생되어 높은 콘트라스트를 가져오고, 따라서 라인들의 양호한 분해능을 형성시킨다. 4 is a vector diagram 40 with the polarization direction 41 and the output from the TE polarizer 20 first. Since the demand for TE polarization with large NA at the edge of the pupil is greater, greater errors and defects will be allowed towards the center of polarization. Coherent light illuminated through dense lines (reticle image lines) produces three orders of diffraction. 42 is the position of the beam of light of zero order diffraction, and 44 and 45 are the positions of +1 order diffraction and -1 order diffraction respectively with respect to the vertical line. 46 and 47 have + -order diffraction and -1-order diffraction positions, respectively, with respect to the horizontal line. The +1 and -1 order hinders the generation of valleys and peaks in illumination reaching the wafer. If TE polarization is used, interference patterns are generated for both vertical and horizontal lines resulting in high contrast, thus forming good resolution of the lines.

반면, 선형 편광의 경우에는 수직 및 수평 방향의 라인들 만이 높은 콘트라스트를 갖는 깨끗한 간섭 패턴에 이르게 할 것이다. 여타의 수직 및 수평방향의 라인은 정확하게 편광되지 않고 간섭 패턴을 형성시키기 않기 때문에, 콘트라스트가 다소 떨어진다. 높고 낮은 콘트라스트 이미지들의 조합은 그 결과를 평균냄으로써 전체 패턴에 대해 낮은 선명도(definition) 및 분해능의 묘화를 가져온다. 웨이퍼에서의 간섭의 부재 또는 작은 간섭을 가져오는 구성요소를 제거하기 위하여, 본 발명인들은 방사상의 렌즈에서 어떠한 방위각의 방향으로도 간섭 패턴들이 발생될 수 있도록 하는 TE 편광기를 사용하였다. 이는, 각 구성요소가 2개의 직교하는 선형 편광들의 조합이긴 하나 위치의 함수로서 고정된 방식으로의 공간상 회전(turning)으로서 생각될 수 있는 원형 편광을 갖는 경우가 아니다. 따라서, 원형 편광의 사용은, 웨이퍼 평면에서 원형 편광이 선형 편광으로 바뀌기 때문에 간섭 라인들을 가져오지 않고, 결과적으로 리소그래피 시스템들을 위한 높은 분해능의 묘화에는 적합하지 않으며, 이것의 결점에 대해서는 본 절에서 상술되었다. In the case of linear polarization, on the other hand, only the lines in the vertical and horizontal directions will lead to a clean interference pattern with high contrast. Since the other vertical and horizontal lines are not exactly polarized and do not form an interference pattern, the contrast is somewhat degraded. The combination of high and low contrast images averages the results, resulting in low definition and resolution imaging for the entire pattern. In order to eliminate the absence of interference in the wafer or components that result in minor interference, the inventors have used TE polarizers so that interference patterns can be generated in any azimuth direction in the radial lens. This is not the case when each component has a circular polarization that can be thought of as a spatial turning in a fixed manner as a function of one position, although it is a combination of two orthogonal linear polarizations. Thus, the use of circularly polarized light does not result in interference lines since circularly polarized light is changed to linearly polarized light in the wafer plane and consequently is not suitable for the drawing of high resolution for lithography systems, the drawbacks of which are discussed in detail in this section. It became.

침지 리소그래피 시스템, 즉 큰 NA를 갖는 리소그래피 시스템에서, 밀집된 라인들을 묘화하기에 적합한 분해능을 얻기 위해서는 TE 편광기의 사용이 요구될 수 있다. 도 5는 50nm로 밀집된 라인들을 묘화하는 비교대상인 예시 1의 비편광(unpolarized) 침지 리소그래피 시스템에 대한 프로세스 윈도우를 나타낸다. 본 예시에서 사용되는 파장은 193nm이다. 사용되는 침지 유체는 1.437의 굴절지수(NA=1.437)를 갖는 물이다. 공기의 등가 개구수(NA)는 1.29이다. 매칭된 기판상의, 본 예시에서 사용되는 레지스트는 Par710이다. 조명은 σ=0.9/0.7을 갖는 환형이다. 도 5는 비교대상인 예시 1에 대한 초점심도 대 노광 관용도의 플롯이다. 상기 플롯은 0.0의 초점심도에서의 노광 관용도가 사용불가한 레벨인 5.6% 정도라는 것을 나타낸다. 다른 초점심도에서는 노광 관용도가 훨씬 더 감소하여 리소그래피 시스템에서 비편광 빛을 큰 NA에서 사용할 수 없도록 한다.In immersion lithography systems, ie lithography systems with large NAs, the use of TE polarizers may be required to achieve a resolution suitable for imaging dense lines. FIG. 5 shows the process window for the unpolarized immersion lithography system of Example 1, which compares dense lines at 50 nm. The wavelength used in this example is 193 nm. The immersion fluid used is water with a refractive index (NA = 1.437) of 1.437. The equivalent numerical aperture NA of air is 1.29. The resist used in this example on the matched substrate is Par710. The illumination is annular with σ = 0.9 / 0.7. 5 is a plot of depth of focus versus exposure latitude for Comparative Example 1; The plot indicates that exposure latitude at a depth of focus of 0.0 is about 5.6%, an unusable level. At other depths of focus, exposure latitude is further reduced, making non-polarized light unusable in large NAs in lithographic systems.

도 6은 본 발명의 예시 1에 따른 침지 광학기 및 TE 비편광 빛을 이용하는 50nm로 밀집된 라인들에 대한 프로세스 윈도우를 나타낸다. 본 예시에서 사용되는 파장은 193nm이다. 사용되는 침지 유체는 1.437의 굴절지수(NA=1.437)를 갖는 물이다. 매칭된 기판상의, 본 예시에서 사용되는 레지스트는 Par710이다. 조명은 σ=0.9/0.7을 갖는 환형이다. 도 6는 초점심도에 대한 노광 관용도의 양의 플롯이다. 상기 플롯은 0.0의 초점심도에서의 노광 관용도가 사용불가한 레벨인 9.9% 정도라는 것을 나타낸다. 비교대상인 예시 1과 비교하여 본 발명의 예시 1의 TE 방사상 편광 시스템을 사용하는 경우에 노광 관용도에서 75%의 향상이 얻어진다. 따라서, 본 발명의 TE 편광기의 사용에 의하여 증가 처리된 윈도우가 가능해진다. 다른 초점심도에서는 노광 관용도는 감소하고 초점심도는 증가한다.6 shows a process window for 50 nm dense lines using immersion optics and TE unpolarized light according to Example 1 of the present invention. The wavelength used in this example is 193 nm. The immersion fluid used is water with a refractive index (NA = 1.437) of 1.437. The resist used in this example on the matched substrate is Par710. The illumination is annular with σ = 0.9 / 0.7. 6 is a positive plot of exposure latitude versus depth of focus. The plot indicates that exposure latitude at a depth of focus of 0.0 is about 9.9%, an unusable level. A 75% improvement in exposure latitude is obtained when using the TE radial polarization system of Example 1 of the present invention as compared to Comparative Example 1. Thus, an incrementally processed window is made possible by use of the TE polarizer of the present invention. At other depths of focus, exposure latitude decreases and depth of focus increases.

도 7은 본 발명에 따른 방사상 편광기의 또 다른 실시예의 개략도이다. 방사상 TE 편광기(70)는 복수의 플레이트 편광기(plate polarizer)들로 구성되어 있다. 방사상 편광기(70)는 선형 편광 우선(linear polarization preference)을 갖는 플레이트 편광기(72)를 커팅함으로써 제조된다. 그 다음, 플레이트 편광기들(72a-h)이 방사상 편광기(70)를 형상하도록 조립된다. 각각의 플레이트 섹터(72a-h)는 선형 편광 벡터 상태(vector state)(74a-h)를 가지기 때문에, 이러한 형식으로 플레이트 섹터들(72a-h)들을 조립함으로써 방사상 편광 구조가 형성되도록 선형 벡터 편광(74a-h)이 회전된다. 하지만, 플레이트 섹터들은 개별 요소들이기 때문에, "연속적인" TE 방사상 편광을 얻기 위해서는 편광기(70)가 플레이트들 사이에서 광학 경로의 차이를 무작위화하고(randomize) 균일성을 확보하도록 회전되는 것이 바람직하다. 상기 편광기의 회전은 필요불가결한 것은 아니어서, 몇몇 경우에는 균일성을 더하고 상기 회전이 어떻게 구현되는지에 따라 회전의 속도가 매우 느리거나 매우 빠르게 선택될 수 있다. 상기 회전을 수행하기 위하여, 편광기(70)는 예를 들어, 공기 베어링상에 장착될 수 있다. 리소그래피 시스템의 적어도 일부가 진공내에 있는 EUV 리소그래피의 경우에는, 대안적으로 장착된 솔루션이 제공된다. 예를 들어, 편광기(70)는 공기 베어링 대신에 자기 베어링 시스템상에 장착될 수 있다. 회전의 속도가 편광의 균일성을 지배한다. 일반적으로, 회전속도는 균일성을 확보하기 위해 플레이트들 사이의 광학 경로의 차이를 무작위화하기에 충분히 커야 한다. 7 is a schematic diagram of another embodiment of a radial polarizer according to the present invention. The radial TE polarizer 70 consists of a plurality of plate polarizers. The radial polarizer 70 is manufactured by cutting the plate polarizer 72 having a linear polarization preference. Then, plate polarizers 72a-h are assembled to shape radial polarizer 70. Since each plate sector 72a-h has a linear polarization vector state 74a-h, the linear vector polarization is such that a radially polarized structure is formed by assembling the plate sectors 72a-h in this format. 74a-h is rotated. However, because the plate sectors are separate elements, it is desirable for the polarizer 70 to be rotated to randomize the differences in the optical path between the plates and to ensure uniformity in order to obtain "continuous" TE radial polarization. . The rotation of the polarizer is not indispensable, so in some cases it may be chosen to be very slow or very fast, depending on how uniformity is added and how the rotation is implemented. In order to carry out the rotation, the polarizer 70 can be mounted, for example, on an air bearing. In the case of EUV lithography in which at least part of the lithographic system is in vacuum, an alternatively mounted solution is provided. For example, polarizer 70 may be mounted on a magnetic bearing system instead of an air bearing. The speed of rotation governs the uniformity of polarization. In general, the speed of rotation should be large enough to randomize the differences in the optical paths between the plates to ensure uniformity.

도 8은 본 발명의 방사상 TE 편광기를 활용하는 리소그래피 시스템의 실시예를 개략적으로 나타낸다. 상술된 바와 같이, 리소그래피 시스템(80)은 조명 또는 방사선 시스템 소스(81), 마스크 또는 레티클(82), 투영렌즈(83), 기판 또는 웨이퍼(84) 및 방사상 TE 편광기(20, 30 또는 70)를 포함한다. 본 실시예에서는, 방사상 TE 편광기(20, 30 또는 70)가 퓨필 평면에 최적으로 근접한 투영렌즈의 입구에 위치하는 것으로 나타내어져 있지만, 당업자라면 방사상 편광기(20, 30 또는 70)가, 가령 레티클 또는 마스크(82)와 투영렌즈(83) 사이에서와 같은 투영렌즈의 내외측 어디에나 위치할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 8 schematically depicts an embodiment of a lithographic system utilizing the radial TE polarizer of the present invention. As described above, the lithographic system 80 includes an illumination or radiation system source 81, a mask or reticle 82, a projection lens 83, a substrate or wafer 84, and a radial TE polarizer 20, 30, or 70. It includes. In this embodiment, the radial TE polarizers 20, 30 or 70 are shown to be located at the inlet of the projection lens optimally close to the pupil plane, but those skilled in the art will appreciate that the radial polarizers 20, 30 or 70 are, for example, reticle or It will be appreciated that it may be located anywhere in and out of the projection lens, such as between the mask 82 and the projection lens 83.

방사상 편광기에 대한 최상의 성능은, 상기 편광기가 완벽한 도전 격자(예를 들어, 와이어 격자 또는 세장요소)를 갖는 이상적인 편광기일 때에 달성된다. 상기 상황에서, 방사상 편광기는 하나의 편광의 빛(예를 들어, TM 편광)을 전체적으로 반사시키는 완전 거울로서 기능하거나, 다른 편광을 갖는 빛(예를 들어, TE 편광)에 대해 완전하게 투명하다. 우선 편광(TE 편광)은 투과되지만 바람직하지 않는 편광(TM 편광)은 반사될 것이다. The best performance for radial polarizers is achieved when the polarizer is an ideal polarizer with a perfect conductive grating (eg wire grating or elongate element). In this situation, the radial polarizer functions as a full mirror that reflects light of one polarization (eg TM polarization) as a whole, or is completely transparent to light having another polarization (eg TE polarization). Firstly polarized light (TE polarized light) is transmitted but undesired polarized light (TM polarized light) will be reflected.

하지만, 방사상 편광기가 레티클(82)과 투영렌즈(83) 사이에 배치된다면, 예를 들어 바람직하지 않은 편광(TM 편광)을 갖고 반사된 광은 레티클(82)로 되돌아갈 수도 있다. 상기 바람직하지 않는 편광을 갖고 반사된 광은 레티클(82)상에 입사하고 방사상 편광기를 향해 뒤로 반사된다. 이 프로세스에서, 레티클에 의하여 반사된 빛의 일부는 편광의 변화를 겪을 수도 있다. 예를 들어, 레티클(82)에 의하여 반사된 빛의 편광은 빛의 적어도 일부가 TE 편광(우선 편광)으로 변화된다면, TE 편광을 갖는 빛이 통과될 수 있도록 방사상 편광기가 구성되기 때문에 TE 편광을 갖는 빛의 상기 부분(2차 광)이 방사상 편광기에 의하여 투과될 수 있다. TE 편광된 빛의 상기 부분은, 방사상 편광기를 가장 먼저 통과하는 TE 편광을 갖는 빛(1차 TE 편광된 광)보다 세기가 덜하기는 하지만, 방사상 편광기를 통과할 수 있고 결국에는 기판(84)에 도달 할 수도 있다. 이러한 반사 현상은 그 자체가 다양한 방식으로 반복되어 방사상 편광기의 앞뒤 경로에서 편광의 변화를 가져온다. 이는, 2차 TE 편광된 빛이 방사상 편광기를 먼저 거쳐간 TE 편광된 빛(1차 TE 편광된 광)에 더해지기 때문에 플레어의 생성을 야기할 수도 있다. 편광 플레어는 궁극적으로 묘화시 블러(blurr)를 가져오기 때문에 묘화 분해능에 손실을 초래한다. However, if a radial polarizer is disposed between the reticle 82 and the projection lens 83, for example, the reflected light with undesirable polarization (TM polarization) may be returned to the reticle 82. The undesirable polarized and reflected light is incident on the reticle 82 and reflected back towards the radial polarizer. In this process, some of the light reflected by the reticle may undergo a change in polarization. For example, the polarization of the light reflected by the reticle 82 may cause TE polarization because the radial polarizer is configured to allow light with TE polarization to pass if at least some of the light is changed to TE polarization (priority polarization). Said portion of the light having (secondary light) can be transmitted by the radial polarizer. The portion of the TE polarized light may pass through the radial polarizer and eventually pass through the substrate 84, although less intensified than the light having TE polarization that passes first through the radial polarizer (primary TE polarized light). You can also reach This reflection itself repeats itself in various ways, resulting in a change in polarization in the front and back paths of the radial polarizer. This may cause the generation of flares because the secondary TE polarized light is added to the TE polarized light (first TE polarized light) that first passed through the radial polarizer. Polarization flares ultimately lead to a blur in the drawing, resulting in a loss in drawing resolution.

본 발명인들은, 묘화시의 편광 플레어의 발생 가능성을 최소화하기 위해서는, 얇은 흡수재 층을 갖는 방사상 편광기의 도전 격자(예를 들어 와이어 그리드)들을 코팅하는 것이 편광기 또는 리소그래피 장치내의 기타 물체들, 예를 들어 레티클(82)로부터의 후방 반사(back reflection)를 줄이는데 도움을 주는 것으로 판정하였다. In order to minimize the possibility of the occurrence of polarization flares during drawing, the inventors have advised that coating conductive gratings (e.g. wire grids) of radial polarizers with thin absorber layers may be used in polarizers or other objects in the lithographic apparatus, for example. It was determined to help reduce back reflection from the reticle 82.

일 실시예에서, 얇은 흡수재 층은 도 2a에 예시된 방사상 편광기의 격자(22)상에 최적으로 코팅된다. 격자(22)는, 예를 들어 알루미늄, 크롬, 은, 금 또는 그들의 조합으로부터 만들어진 도전요소들일 수 있다. 상기 얇은 흡수재 층은, 예를 들어 사용되는 방사선의 파장에서 흡수되고 있는 어떠한 재료일 수도 있는데, 예컨대 Al₂O₃ 및 양극 산화된 알루미늄을 들 수 있다. 상기 얇은 흡수재 층은 또한 반사율이 낮은 화합물을 포함할 수 있다. 반사율이 낮은 적절한 화합물로는 독일 Zeiss의 프로세스에 의해 만들어진 BILATAL을 들 수 있다. 반사율이 낮은 여타의 적절한 화합물로는 AlN 및 CrO_x(x는 정수임)을 포함한다.In one embodiment, the thin absorber layer is optimally coated on the grating 22 of the radial polarizer illustrated in FIG. 2A. The grating 22 may be conductive elements made from, for example, aluminum, chromium, silver, gold or a combination thereof. The thin absorber layer may be any material that is being absorbed at the wavelength of the radiation used, for example, Al ₂ O ₃ and anodized aluminum. The thin absorber layer may also comprise a low reflectance compound. Suitable compounds with low reflectivity include BILATAL made by the process of Zeiss, Germany. Other suitable compounds with low reflectance include AlN and CrO _x , where x is an integer.

얇은 흡수재 층으로 편광기의 격자(22)를 코팅함으로써, 방사상 편광기로부터 그리고 레티클로부터의 후방 반사(2차 TE 편광)들은 얇은 층에 의해 흡수되는 한편, 1차 TE 편광된 광은 얇은 흡수재 층에 의해 최소로 흡수된다. 이는 후방 반사 광(2차 TE 편광된 광)이 1차 TE 편광된 광보다 덜 강렬하기 때문에, 얇은 흡수재 층에 의해 비교적 쉽게 흡수된다. 흡수재 층의 두께 및/또는 재료는 후방 반사 2차 TE 편광된 광의 소정의 흡광(extinction)을 얻기 위하여 선택되거나 또는 조정될 수 있다.By coating the grating 22 of the polarizer with a thin layer of absorber, the back reflections (secondary TE polarization) from the radial polarizer and from the reticle are absorbed by the thin layer, while the primary TE polarized light is absorbed by the thin layer of absorber Minimal absorption. This is relatively easily absorbed by the thin absorber layer because the back reflected light (secondary TE polarized light) is less intense than the first TE polarized light. The thickness and / or material of the absorber layer can be selected or adjusted to obtain the desired extinction of the back reflection secondary TE polarized light.

상기 예시적인 실시예에서는, 방사상 편광기와 레티클 사이에서 발생하는 후방 반사를 흡수하는 것이 언급되었으나, 이는 반사된 편광 경로에 있는 어떠한 물체와 방사상 편광기 사이에서 발생할 수 있는 후방 반사의 경우에도 적용될 수 있음은 자명하다.In the above exemplary embodiment, it is mentioned to absorb back reflections occurring between the radial polarizer and the reticle, but this may apply to the case of back reflections that may occur between any object in the reflected polarization path and the radial polarizer. Self-explanatory

방사상 편광기와 연계하여 흡수 매체를 이용하여 원하지 않는 편광을 제거하는 상기 공정은 투과형 리소그래피 툴을 이용하는 묘화 어플리케이션들에 유용하며, 이러한 예시가 도 1에 예시되어 있다. 하지만, 반사형 리소그래피 툴의 경우에는, 원하지 않는 편광을 제거하기 위하여 또 다른 구성예가 이용된다. 반사형 리소그래피에서, 묘화를 위해 사용되는 것은 바로 반사된 편광이다. 따라서, 이는 흡수되거나 또는 제거될 지도 모르는 원하지 않는 투과된 편광이다.The process of removing unwanted polarization using an absorbing medium in conjunction with a radial polarizer is useful for imaging applications using transmission lithography tools, an example of which is illustrated in FIG. 1. However, in the case of reflective lithography tools, another configuration is used to remove unwanted polarization. In reflective lithography, what is used for drawing is reflected polarized light. Thus, this is unwanted transmitted polarization that may be absorbed or eliminated.

도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수재를 구비한 편광기의 개략적인 예시를 보여준다. 편광기(90)는 편광 구성요소(92) 및 흡수재(94)를 포함한다. 흡수재(94)는 입사광(96)에 대하여 편광 구성요소(92)의 뒷면 상에 배치된다. 흡수재(94)는 편광 구성요소(92)의 뒷면과 직접 접촉되어 배치되거나 또는 편광기 요소(92)로부터 약간 이격되어 배치될 수 있다. 흡수재(94)는 사용된 방사선의 파장에서, 즉 입사광(96)의 파장에서 흡수하는 재료를 포함한다. 입사광(96)은 TE 성분 편광 및 TM 성분 편광 모두를 포함한다.9A shows a schematic illustration of a polarizer with an absorber according to an embodiment of the present invention. Polarizer 90 includes polarizing component 92 and absorbent 94. Absorber 94 is disposed on the backside of polarizing component 92 with respect to incident light 96. The absorbent 94 may be disposed in direct contact with the backside of the polarizing component 92 or may be disposed slightly away from the polarizer element 92. Absorber 94 includes a material that absorbs at the wavelength of the radiation used, that is, at the wavelength of incident light 96. Incident light 96 includes both TE component polarization and TM component polarization.

앞서 언급된 바와 같이, 반사형 리소그래피에서, 반사된 편광은 묘화에 이용되는 한편, 투과된 편광은 투과된다. 이 경우, 예를 들어 TE 편광 구성요소(97)(원하는 편광)는 편광 구성요소(92)에 의해 반사되는 한편, TM 편광 구성요소(98)(원하지 않는 편광)는 예컨대 편광 구성요소(92)에 의해 투과된다.As mentioned above, in reflective lithography, the reflected polarized light is used for imaging, while the transmitted polarized light is transmitted. In this case, for example, TE polarization component 97 (desired polarization) is reflected by polarization component 92, while TM polarization component 98 (undesired polarization) is for example polarization component 92. Is transmitted by.

투과된 TM 편광은 그 경로에서 리소그래피 장치내의 여타의 광학 묘화 요소와 같은 물체와 만날 수도 있다. 이에 따라, TM 편광된 광의 일부분은 편광 구성요소(92)를 향하여 후방 반사될 수 있다. 상기 TM 편광된 광의 일부분은 편광 구성요소(92)를 횡단하는데, 그 이유는 편광 구성요소(92)가 TM 편광에 대해 "투명(transparent)"하기 때문이다. 상기 TM 편광된 광의 일부분은, TE 편광된 광(원하는 편광)보다 덜 강렬하지만, 원하는 TE 편광에 더해지고 또한 그것과 혼합되어, 묘화 분해능의 열화를 초래할 수 있다.The transmitted TM polarization may encounter an object, such as other optical drawing elements, in the lithographic apparatus in its path. As such, a portion of the TM polarized light may be back reflected towards polarization component 92. A portion of the TM polarized light traverses polarization component 92 because polarization component 92 is "transparent" to TM polarization. A portion of the TM polarized light is less intense than TE polarized light (desired polarization) but can be added to and mixed with the desired TE polarization, resulting in degradation of the imaging resolution.

리소그래피 툴 내의 기타 광학 요소들로부터의 가능성 있는 후방 반사를 제거하기 위하여, 원하지 않는 TM 편광된 광(98)의 광 경로에 흡수재(94)가 도입된다. 이러한 방식으로, TM 편광된 광은 흡수재(94)의 두께 ta를 따라 흡수재(94)에 의해 흡수되어, TM 편광을 반사시킬 수 있는 리소그래피 장치 내의 물체에 도달하지 않는다. 또한, TM 편광된 광이 흡수재(94)의 두께 ta를 통해 광의 제1통과시 전체적으로 제거되지 않더라도, 흡수재(94)의 바닥면(94B)에서 반사될 수 있는 나머지 TM 편광된 광(99)은 흡수재(94)의 두께 ta를 통해 제2통과시 흡수될 수 있다. 이에 따라, 원하지 않는 TM 편광은 흡수재(94)에 의해 두 번 흡수되어, TM 편광 구성요소의 이차(quadratic) 흡수/흡광을 초래한다. 이는 TM 편광 구성요소의 증대된 흡광을 허용한다. 후방 반사 2차 TE 편광된 광의 소정의 흡광을 얻기 위하여, 흡수재의 두께 ta 및/또는 재료가 선택되거나 또는 조정될 수 있다.In order to eliminate possible back reflections from other optical elements in the lithography tool, an absorbent 94 is introduced into the light path of the unwanted TM polarized light 98. In this way, the TM polarized light is absorbed by the absorber 94 along the thickness ta of the absorber 94 and does not reach an object in the lithographic apparatus that can reflect the TM polarization. Further, even though TM polarized light is not entirely removed upon the first pass of light through the thickness ta of the absorber 94, the remaining TM polarized light 99, which may be reflected at the bottom surface 94B of the absorber 94, It may be absorbed at the second pass through the thickness ta of the absorber 94. Thus, unwanted TM polarization is absorbed twice by absorber 94, resulting in quadratic absorption / absorption of the TM polarization component. This allows for increased absorption of the TM polarization component. In order to obtain the desired absorption of the back reflection secondary TE polarized light, the thickness ta and / or material of the absorber may be selected or adjusted.

대안적인 실시예에서, 편광 구성요소(92)는 흡수재(94) 대신에 투과 기판의 최상부 위에 배치될 수 있다. 편광 구성요소(92)가 투과 기판의 최상부 상에 배치되면, 원하지 않는 TM 편광을 흡수하기 위하여 기판의 후방에 1/4 웨이브 플레이트가 배치된다. 어떠한 실시예에서도, 흡수재, 흡수 재료 또는 1/4 웨이브 플레이트의 통합에 의하여 TM 편광 구성요소의 흡광이 달성된다.In alternative embodiments, polarizing component 92 may be disposed on top of the transmissive substrate instead of absorbent 94. Once polarization component 92 is disposed on top of the transmissive substrate, a quarter wave plate is disposed behind the substrate to absorb unwanted TM polarization. In any embodiment, absorption of the TM polarizing component is achieved by incorporation of an absorber, absorbent material or quarter wave plate.

도 9a에 도시된 편광 구성요소(92)는 도 9b에 개략적으로 예시된 격자 편광기(92A)의 구조 또는 도 9c에 개략적으로 예시된 링 편광기(92B)의 구조를 가질 수 있다. 격자 편광기(92A)는 도 2a에 도시된 방사상 편광기(20)와 유사할 수 있다. 격자 편광기(92A)는 방위각으로 이격된 방사상 대칭 패턴으로 배열된 주기 격자(93)를 가진다. 도 9b의 실선 화살표는 TE 편광 구성요소의 구성/방위를 보여주고, 점선 화살표는 TM 편광 구성요소의 구성/방위를 보여준다. 앞서 언급된 바와 같이, 격자(그리드-라인 또는 세장요소)에 수직한 방위를 가지는 편광 성분은 투과되는 한편, 그리드-라인에 평행한 편광 성분은 반사된다. 따라서, 격자 편광기(92A)는 TM 편광이 반사되고 TE 편광이 투과되도록 한다. TE 편광은 (도 9a에 도시된) 흡수재(94)에 의해 결국 흡수된다. 이 경우, 묘화에 사용된 구성요소는 TM 편광 구성요소이다. 하지만, 이러한 흡수 요소(92)의 구성은 반사형 리소그래피에 좀처럼 사용되지 않는다.The polarization component 92 shown in FIG. 9A can have the structure of the grating polarizer 92A schematically illustrated in FIG. 9B or the ring polarizer 92B schematically illustrated in FIG. 9C. Lattice polarizer 92A may be similar to radial polarizer 20 shown in FIG. 2A. Grating polarizer 92A has periodic gratings 93 arranged in a radially spaced radially symmetrical pattern. The solid arrow in FIG. 9B shows the configuration / orientation of the TE polarization component, and the dashed arrow shows the configuration / orientation of the TM polarization component. As mentioned above, the polarization component having an orientation perpendicular to the grating (grid-line or elongate element) is transmitted while the polarization component parallel to the grid-line is reflected. Thus, grating polarizer 92A causes the TM polarization to be reflected and the TE polarization to be transmitted. TE polarized light is eventually absorbed by the absorber 94 (shown in FIG. 9A). In this case, the component used for drawing is a TM polarization component. However, this configuration of absorbing element 92 is rarely used in reflective lithography.

이와는 대조적으로, 반사형 리소그래피에서는 대부분 도 9c에 도시된 링 편광기(92B)의 구성이 사용된다. 상기 링 편광기(92B)는 흡수재(94)(도 9a에 도시됨)상에 배치되거나 또는 상술된 바와 같이 투과 기판 상에 배치될 수 있는 링(95)을 가진다. 상기 링(95)은 동심적으로 배치되고 주기적으로 이격되어 있다. 도 9c의 실선 화살표는 TE 편광 구성요소의 구성/방위를 보여주고, 점선 화살표는 TM 편광 구성요소의 구성/방위를 보여준다. 앞서 언급된 바와 같이, 격자에 수직인, 즉 링의 접선에 수직인 방위를 가진 편광 성분은 투과되는 한편, 링에 접하는 편광 성분은 반사된다. 이 경우, TM 편광은 투과되는 한편, TE 편광은 반사된다. TM 편광은 결국 흡수재(94)(도 9a에 도시됨)에 의해 흡수된다. 이 경우, 묘화에 사용된 구성요소는 TE 편광 구성요소이다.In contrast, in reflective lithography, the configuration of the ring polarizer 92B shown in FIG. 9C is mostly used. The ring polarizer 92B has a ring 95 that can be disposed on the absorbent 94 (shown in FIG. 9A) or on the transmissive substrate as described above. The rings 95 are arranged concentrically and periodically spaced apart. The solid arrow in FIG. 9C shows the configuration / orientation of the TE polarization component, and the dashed arrow shows the configuration / orientation of the TM polarization component. As mentioned above, the polarization component having an orientation perpendicular to the grating, ie perpendicular to the tangent of the ring is transmitted, while the polarization component adjacent to the ring is reflected. In this case, TM polarized light is transmitted while TE polarized light is reflected. TM polarized light is eventually absorbed by absorber 94 (shown in FIG. 9A). In this case, the component used for drawing is a TE polarizing component.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 디바이스 제조방법은 방사선감응재 층에 의해 적어도 부분적으로 커버된 기판을 제공하는 단계(S110), 방사선시스템을 이용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계(S120), 패터닝 디바이스를 이용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계(S130), 방사선감응재 층의 타겟부 상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영시키는 단계(S140), 및 상기 방사선의 빔을 횡단 전기 편광으로 편광시키는 단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 10, a device manufacturing method according to the present invention includes providing a substrate at least partially covered by a layer of radiation sensitive material (S110), and providing a projection beam of radiation using a radiation system (S120). Imparting a pattern to the cross section of the projection beam using a patterning device (S130), projecting the patterned beam of radiation onto a target portion of the radiation sensitive material layer (S140), and traversing the beam of radiation. Polarizing by electrical polarization (S150).

도 11은 접선 편광을 생성하는데 사용된, 본 발명에 따른 편광기(100)의 또 다른 실시예의 개략적인 실시예이다. 종래의 편광 시스템들은 빔-스플리팅 큐브(beam-splitting cube)들과 같은 편광 유닛을 이용하기 위하여 공지되어 있다. 빔-스플리팅 큐브는 파면 왜곡(wave front distortion)을 최소화하기 위하여 서로 조심스럽게 접합된 한 쌍의 용융 실리카 정직각 프리즘(fused silica precision right-angle prism)들로 구성되어 있다. 프리즘들 중 하나의 빗변(hypotenuse)은 특정 파장에 대해 최적화된 (복굴절 재료와 같은) 다층 편광 빔-스플리터 코팅물로 코팅된다. 상기 빔-스플리터는 상당한 입사광을 허비(throw away)하고, 상기 큐브로부터의 출구에서, 2개의 분기 중 하나로, 상기 광이 선형으로 편광된다. 전통적으로, 수평 및 수직 라인들을 프린팅할 때의 차이를 막기 위하여, 묘화 시스템의 퓨필에서, 1/4 웨이브 플레이트에 의해 상기 편광은 원형이 된다.11 is a schematic embodiment of another embodiment of a polarizer 100 according to the present invention used to generate tangential polarization. Conventional polarization systems are known for using polarization units such as beam-splitting cubes. The beam-splitting cube consists of a pair of fused silica precision right-angle prisms carefully bonded to each other to minimize wave front distortion. The hypotenuse of one of the prisms is coated with a multilayer polarizing beam-splitter coating (such as a birefringent material) optimized for a particular wavelength. The beam-splitters throw away significant incident light and at the exit from the cube, in one of two branches, the light is linearly polarized. Traditionally, in order to avoid the difference when printing horizontal and vertical lines, in the pupil of the drawing system, the polarization is circular by a quarter wave plate.

하지만, 앞서 언급한 바와 같이, 원형 편광은 기본적인 편광 성분 TE 및 TM 양자 모두로 이루어져 있다. 본 발명에 따르면, 편광기 플레이트(102)는 큐브 빔-스플리터(103)를 포함하는 묘화 시스템의 퓨필 내에 도입된다. 일 실시예에서, 플레이트 편광기(102)는 2개의 1/2 웨이브 플레이트(104A, 104B)를 포함한다. 상기 플레이트 편광기(102)는 선형 편광된 광을 제1의 s-편광된 광(S1) 및 제2의 s-편광된 광(S2)으로 편광시켜, 상기 제1의 s-편광된 광의 웨이브 벡터(S1) 및 제2의 s-편광된 광의 웨이브 벡터(S2)가 서로 수직이도록 한다. 상기 플레이트 편광기는 상기 큐브 빔-스플리터(103)의 단부에 배치되어, 하나의 편광 방향이 단지 2개의 1/4 퓨필에만 제한되도록 한다. 이는 수평 라인들을 프린트하기에 적합한데, 그 이유는 편광이 웨이퍼 상에 s-편광으로 도달하기 때문이다. 나머지 2개의 1/4 세그먼트에서는, (45°아래의) 복굴절을 통해서 1/2 웨이브 위상 시프트가 도입된다. 화살모양(sagital)이었던 편광은 90°이상으로 회전하고, 또한 접하게(tangential) 된다. 이는 수직 라인들을 프린트하기에 적합하다. 다시 말해, 제1의 s-편광된 광(S1)은 수평방향으로 웨이퍼 상에 라인들을 프린트하는데 사용되고, 제2의 s-편광된 광(S2)은 수직방향으로 웨이퍼 상에 라인들을 프린트하는데 사용된다. 이러한 방식으로, 수직 및 수평 라인들을 위한 S-편광 또는 TE 편광이 달성된다.However, as mentioned above, circularly polarized light consists of both basic polarization components TE and TM. According to the invention, the polarizer plate 102 is introduced into a pupil of a writing system comprising a cube beam-splitter 103. In one embodiment, plate polarizer 102 includes two half wave plates 104A, 104B. The plate polarizer 102 polarizes linearly polarized light into a first s-polarized light S1 and a second s-polarized light S2, so that the wave vector of the first s-polarized light Let S1 and the wave vector S2 of the second s-polarized light be perpendicular to each other. The plate polarizer is arranged at the end of the cube beam-splitter 103 so that one polarization direction is limited to only two quarter pupils. This is suitable for printing horizontal lines because polarization reaches s-polarized light on the wafer. In the other two quarter segments, half wave phase shift is introduced through birefringence (below 45 °). Polarization, which was sagittal, rotates by more than 90 ° and is also tangential. This is suitable for printing vertical lines. In other words, the first s-polarized light S1 is used to print the lines on the wafer in the horizontal direction, and the second s-polarized light S2 is used to print the lines on the wafer in the vertical direction. do. In this way, S-polarized or TE polarized light for vertical and horizontal lines is achieved.

나아가, 당업자라면 다양한 수정 및 변경들을 용이하게 실행할 수 있기 때문에, 본 발명을 본 명세서에 기술한 정확한 구조 및 동작에 국한시키는 것은 바람직하지 않다. 또한, 본 발명의 공정, 방법 및 장치와 리소그래피 분야에서 사용된 이와 관련된 장치 및 공정들은 그 속성상 복잡해지는 경향이 있어, 주어진 응용예에 대한 최적의 설계를 달성하기 위해서는, 종종 작동 파라미터들의 적절한 값들을 경험적으로 결정하거나 또는 컴퓨터 시뮬레이션들을 수행함으로써 최적으로 실행되기도 한다. 이에 따라, 여타의 적절한 수정예 및 등가예들은 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.Furthermore, it is not desirable for the skilled person to limit the invention to the precise structure and operation described herein, since various modifications and changes can be readily made. In addition, the processes, methods and apparatus of the present invention and related apparatuses and processes used in the lithographic arts tend to be complex in nature, so that in order to achieve an optimal design for a given application, often appropriate values of operating parameters May be optimally determined by empirically determining them or by performing computer simulations. Accordingly, other suitable modifications and equivalents should be considered to be within the spirit and scope of the present invention.

본 발명에 따르면, 제1굴절률을 갖는 재료의 제1층; 제2굴절률을 갖는 재료의 제2층; 및 방위각으로 주기적으로 이격되어 있고 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 배치되는 복수의 세장요소를 포함하여, 방사선의 전자기파의 횡단 전기 편광을 투과시킬 수 있는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스를 제공한다.According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first layer of a material having a first refractive index; A second layer of material having a second refractive index; And a plurality of elongated elements periodically spaced at an azimuth angle and disposed between the first layer and the second layer, to provide a transverse electric polarizer device capable of transmitting transverse electric polarization of electromagnetic waves of radiation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시하는 도면;1 schematically depicts a lithographic projection apparatus according to an embodiment of the invention;

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사상 편광기(radial polarizer)를 개략적으로 예시하는 도면;2A schematically illustrates a radial polarizer in accordance with an embodiment of the present invention;

도 2b는 도 2a에 도시된 편광기의 일 영역에서 격자를 도시한 확대도;FIG. 2B is an enlarged view of the grating in one region of the polarizer shown in FIG. 2A;

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사상 편광기를 가로로 확대한 도면;3 is a horizontal enlarged view of a radial polarizer according to another embodiment of the present invention;

도 4는 도 2a 및 도 3에 도시된 실시예에 따른 TE 편광기로부터의 출력 및 우선 편광 방향(preferential polarization direction)을 나타내는 벡터 다이어그램;4 is a vector diagram showing the output from the TE polarizer and the preferred polarization direction according to the embodiment shown in FIGS. 2A and 3;

도 5는 비교 예시 1에 대한 노광 관용도(exposure latitude) 대 초점심도(depth of focus)의 도면;5 is a diagram of exposure latitude versus depth of focus for Comparative Example 1;

도 6은 본 발명의 예시 1에 대한 노광 관용도 대 초점심도의 도면;6 is a diagram of exposure latitude versus depth of focus for Example 1 of the present invention;

도 7은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 방사상 편광기를 개략적으로 예시한 도면;7 schematically illustrates a radial polarizer in accordance with an alternative embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 방사상 TE 편광기를 활용하는 리소그래피 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면;8 schematically depicts one embodiment of a lithographic system utilizing the radial TE polarizer of the present invention;

도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광 구성요소 및 흡수재를 갖는 횡단 편광기를 개략적으로 예시하는 도면;9A schematically illustrates a transverse polarizer having a polarizing component and an absorber according to another embodiment of the present invention;

도 9b는 도 9a의 편광기에서 사용되는 편광 구성요소의 일 실시예를 개략적으로 예시하는 도면;9B schematically illustrates one embodiment of a polarization component used in the polarizer of FIG. 9A;

도 9c는 도 9a의 편광기에서 사용되는 편광 구성요소의 또 다른 실시예를 개략적으로 예시하는 도면;FIG. 9C schematically illustrates another embodiment of a polarization component used in the polarizer of FIG. 9A; FIG.

도 10은 본 발명에 따른 디바이스 제조방법을 나타내는 플로우차트; 및10 is a flowchart showing a device manufacturing method according to the present invention; And

도 11은 본 발명에 따른 편광기의 또 다른 실시예를 개략적으로 예시하는 도면이다.11 is a diagram schematically illustrating another embodiment of a polarizer according to the present invention.

Claims (47)

방사상 횡단 전기 편광기 디바이스(radial transverse electric polarizer device)에 있어서,In a radial transverse electric polarizer device, 제1굴절률을 갖는 재료의 제1층;A first layer of material having a first refractive index; 제2굴절률을 갖는 재료의 제2층; 및A second layer of material having a second refractive index; And 방위각으로 주기적으로 이격되어 있고 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 배치되는 복수의 세장요소를 포함하고,A plurality of elongated elements periodically spaced at azimuth and disposed between the first layer and the second layer, 상기 복수의 세장요소들은 방사선의 전자기파와 상호작용하여, 방사선의 전자기파의 횡단 전기 편광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said plurality of elongate elements interact with electromagnetic waves of radiation to transmit transverse electrical polarizations of the electromagnetic waves of radiation. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1굴절률은 상기 제2굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And wherein said first index of refraction is equal to said second index of refraction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 세장요소들은 복수의 갭들을 형성하는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said plurality of elongate elements form a plurality of gaps. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 갭들은 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And the gaps comprise air. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 갭들은 제3굴절률을 갖는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And the gaps comprise a material having a third index of refraction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세장요소들은 제4굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said elongate elements have a fourth index of refraction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세장요소들은 상기 광의 전자기파를 횡단 전기 편광으로 편광시키도록 선택된 주기를 갖도록 주기적으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.The elongated elements are periodically spaced apart with a period selected to polarize the electromagnetic wave of light with transverse electropolarization. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자기 방사선은 자외선 방사선인 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said electromagnetic radiation is ultraviolet radiation. 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스에 있어서,A radially transverse electric polarizer device, 제1굴절률을 갖는 기판재료; 및A substrate material having a first refractive index; And 상기 기판재료에 결합된, 방위각으로 방향이 잡힌 복수의 세장요소를 포함하고, 상기 세장요소들은 제2굴절률을 갖고,An azimuthally oriented plurality of elongated elements coupled to the substrate material, the elongated elements having a second refractive index, 상기 복수의 요소들은, 상기 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스가 제1 및 제2편광을 포함하는 전자기 방사선과 상호작용하도록 복수의 갭을 형성하기 위하여 주기적으로 이격되어, 상기 제1편광의 모든 방사선을 실질적으로 반사시키고 상기 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.The plurality of elements are periodically spaced apart to form a plurality of gaps such that the radially transverse electric polarizer device interacts with electromagnetic radiation comprising first and second polarized light, thereby substantially reflecting all radiation of the first polarized light. And substantially transmit all radiation of the second polarized light. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제1편광은 횡단 자기 편광이고, 상기 제2편광은 횡단 자기 편광인 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And wherein the first polarized light is transverse magnetic polarization and the second polarized light is transverse magnetic polarization. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 복수의 세장요소는 상기 전자기 방사선의 파장에서 전기적인 도전재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said plurality of elongate elements are formed of an electrically conductive material at the wavelength of said electromagnetic radiation. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전기적인 도전재료는 알루미늄, 크롬, 은 및 금의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said electrically conductive material is selected from the group of aluminum, chromium, silver and gold. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기판재료는 상기 전자기 방사선의 파장에서 유전재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said substrate material is formed of a dielectric material at the wavelength of said electromagnetic radiation. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 유전재료는 석영, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 갈륨비소 및 그 조합의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And wherein said dielectric material is selected from the group of quartz, silicon oxide, silicon nitride, gallium arsenide, and combinations thereof. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기판재료는 유전재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said substrate material is comprised of a dielectric material. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전자기 방사선의 파장에서 방사선을 흡수하는 박층의 흡수재료를 더 포함하고, Further comprising a thin layer of absorbing material for absorbing radiation at the wavelength of the electromagnetic radiation, 상기 복수의 세장요소들은 상기 박층의 흡수재료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said plurality of elongate elements are coated with said thin layer of absorbing material. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 박층의 흡수재료는, 제2편광의 2차 방사선으로 전환되는 상기 제1편광의 반사된 방사선의 부분이 실질적으로 상기 박층의 흡수재료에 의하여 흡수되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.Wherein said thin layer of absorbing material is selected such that a portion of the reflected radiation of said first polarized light that is converted into secondary radiation of a second polarized light is substantially absorbed by said thin layer of absorbing material. . 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제2편광의 방사선은 상기 박층의 흡수재료에 의하여 최소한으로 흡수되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.Wherein the radiation of the second polarized light is minimally absorbed by the thin layer of absorbing material. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 박층의 흡수재료는 실질적으로 제2편광의 투과된 방사선내의 편광 플레어를 제거하는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And wherein said thin absorber material substantially eliminates polarization flares in transmitted radiation of said second polarized light. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제2편광은 횡단 전기 편광인 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And wherein said second polarized light is transversely polarized light. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 박층의 흡수재료는 Al₂O₃ 및 양극 산화된 알루미늄(anodic oxidized aluminum)의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.Wherein said thin absorber material is selected from the group of Al ₂ O ₃ and anodized oxidized aluminum. 리소그래피 투영장치에 있어서,In a lithographic projection apparatus, 방사선의 투영빔을 제공하도록 구성된 방사선 시스템;A radiation system configured to provide a projection beam of radiation; 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝시키도록 구성된 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 지지구조체;A support structure configured to support a patterning device configured to pattern the projection beam according to a desired pattern; 기판을 유지하도록 구성된 기판테이블;A substrate table configured to hold a substrate; 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영시키도록 구성된 투영시스템; 및A projection system configured to project the patterned beam onto a target portion of the substrate; And 상기 방사선 빔을 횡단 전기 편광방향으로 편광시키도록 구성 및 배치된 편광기 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And a polarizer device constructed and arranged to polarize said radiation beam in a transverse electric polarization direction. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 편광기 디바이스,The polarizer device, 제1굴절률을 갖는 재료의 제1층;A first layer of material having a first refractive index; 제2굴절률을 갖는 재료의 제2층; 및A second layer of material having a second refractive index; And 방위각으로 주기적으로 이격되어 있고 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 배치되는 복수의 세장요소를 포함하고,A plurality of elongated elements periodically spaced at azimuth and disposed between the first layer and the second layer, 상기 복수의 세장요소들은 상기 방사선 빔과 상호작용하여, 상기 방사선 빔의 횡단 전기 편광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said plurality of elongate elements interact with said radiation beam to transmit transverse electrical polarization of said radiation beam. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 편광기 디바이스는,The polarizer device, 제1굴절률을 갖는 기판재료; 및A substrate material having a first refractive index; And 상기 기판재료에 결합된, 방위각으로 방향이 잡힌 복수의 세장요소를 포함하고, 상기 세장요소들은 제2굴절률을 갖고,An azimuthally oriented plurality of elongated elements coupled to the substrate material, the elongated elements having a second refractive index, 상기 복수의 요소들은, 상기 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스가 제1 및 제2편광을 포함하는 방사선 빔과 상호작용하도록 복수의 갭을 형성하기 위하여 주기적으로 이격되어, 상기 제1편광의 모든 방사선을 실질적으로 반사시키고 상기 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 투과시키는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.The plurality of elements are periodically spaced apart to form a plurality of gaps such that the radially transverse electric polarizer device interacts with a radiation beam comprising first and second polarizations, thereby substantially reducing all radiation of the first polarization. And reflecting and substantially transmitting all radiation of the second polarized light. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 편광기 디바이스는 상기 전자기 방사선의 파장에서 방사선을 흡수하는 박층의 흡수재료를 더 포함하고, The polarizer device further comprises a thin layer of absorbing material that absorbs radiation at the wavelength of the electromagnetic radiation, 상기 복수의 세장요소들은 상기 박층의 흡수재료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said plurality of elongate elements are coated with said thin layer of absorbing material. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 박층의 흡수재료는, 제2편광의 2차 방사선으로 전환되는 상기 제1편광의 반사된 방사선의 부분이 실질적으로 상기 박층의 흡수재료에 의하여 흡수되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And the thin layer absorbing material is selected such that a portion of the reflected radiation of the first polarized light which is converted into secondary radiation of the second polarized light is substantially absorbed by the thin layer absorbing material. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 상기 제2편광의 방사선은 상기 박층의 흡수재료에 의하여 최소한으로 흡수되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And the radiation of the second polarized light is minimally absorbed by the thin layer of absorbing material. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 박층의 흡수재료는 실질적으로 제2편광의 투과된 방사선내의 편광 플레어를 제거하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said thin layer absorbing material substantially eliminates polarization flare in the transmitted radiation of the second polarized light. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 제2편광은 횡단 전기 편광인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said second polarized light is transversely polarized light. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 박층의 흡수재료는 Al₂O₃ 및 양극 산화된 알루미늄의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said thin layer absorbent material is selected from the group of Al ₂ O ₃ and anodized aluminum. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 전자기 방사선은 자외선 방사선인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said electromagnetic radiation is ultraviolet radiation. 제31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 파장범위는 365nm 내지 126nm 사이인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And the wavelength range is between 365 nm and 126 nm. 제31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 파장범위는 극자외선내에 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.And said wavelength range is within extreme ultraviolet rays. 제1편광의 모든 방사선을 실질적으로 반사시키고 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 투과시키도록 상기 제1 및 제2편광을 포함하는 전자기 방사선과 상호작용하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스에 있어서,A radially transverse electric polarizer device which interacts with electromagnetic radiation comprising said first and second polarizations to substantially reflect all radiation of a first polarization and substantially transmit all radiation of a second polarization. 각각 복수의 평행한 선형 편광방위를 한정하는 복수의 섹터형상 선형 편광기플레이트를 포함하고,A plurality of sectoral linear polarizer plates, each defining a plurality of parallel linear polarization directions, 상기 복수의 섹터형상 선형 편광기 플레이트는 상기 복수의 평행한 선형 편광방위들이 회전하여 방사 편광구성을 형성하도록 방위각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And said plurality of sectoral linear polarizer plates are arranged at an azimuth angle such that said plurality of parallel linear polarization directions rotate to form a radial polarization configuration. 제34항에 있어서,The method of claim 34, wherein 상기 방사상 횡단 편광기는 상기 방사상 횡단 편광기에 의하여 형성된 평면에 수직한 축선을 중심으로 회전하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 방사상 횡단 전기 편광기 디바이스.And the radially transverse polarizer is constructed and arranged to rotate about an axis perpendicular to the plane formed by the radially polarizer. 디바이스 제조방법에 있어서,In the device manufacturing method, 적어도 부분적으로 기판을 덮고 있는 방사선감응재층의 타겟부상으로 방사선의 패터닝된 빔을 투영시키는 단계; 및Projecting the patterned beam of radiation onto a target portion of the layer of radiation sensitive material that at least partially covers the substrate; And 상기 방사선 빔을 횡단 전기 편광으로 편광시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.Polarizing the radiation beam with transverse electrical polarization. 제36항의 방법에 따라 제조된 디바이스.A device made according to the method of claim 36. 접선(tangential) 편광기 디바이스에 있어서,In a tangential polarizer device, 입사하는 광의 적어도 일부를 선형 편광된 광으로 편광시키도록 구성 및 배치된 입방체 빔-스플리터 편광기; 및A cube beam-splitter polarizer constructed and arranged to polarize at least some of the incident light into linearly polarized light; And 2개의 1/2 웨이브 플레이트를 포함하는 편광 플레이트를 포함하고,A polarizing plate comprising two half wave plates, 상기 편광 플레이트는 상기 선형 편광된 광을 제1 s-편광된 광 및 제2 s-편광된 광으로 편광시키도록 상기 입방체 빔-스플리터 편광기의 끝단부에 배치되어, 상기 제1 s-편광된 광의 웨이브 벡터 및 상기 s-편광된 광의 웨이브 벡터가 서로 수직이 되는 것을 특징으로 하는 접선 편광기 디바이스.The polarizing plate is disposed at an end of the cube beam-splitter polarizer to polarize the linearly polarized light into first s-polarized light and second s-polarized light, so that the first s-polarized light And wherein the wave vector and the wave vector of the s-polarized light are perpendicular to each other. 제38항에 있어서,The method of claim 38, 상기 제1 s-편광된 광은 수평방향으로 웨이퍼상에 라인들을 인쇄하는데 사용되고, 상기 s-편광된 광은 수직방향으로 웨이퍼상에 라인들을 인쇄하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 접선 편광기 디바이스.Wherein the first s-polarized light is used to print lines on a wafer in a horizontal direction and the s-polarized light is used to print lines on a wafer in a vertical direction. 편광기 디바이스에 있어서,A polarizer device, 편광 성분; 및Polarization component; And 상기 편광 성분의 배면에 배치된 흡수재(absorber)를 포함하고,An absorber disposed on the back side of the polarization component, 상기 편광성분은 제1편광의 모든 방사선을 실질적으로 반사시키고 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 투과시키도록 상기 제1 및 제2편광을 포함하는 전자기 방사선과 상호작용하고, 상기 흡수재는 상기 전자기 방사선의 파장에서, 상기 제2편광의 모든 방사선을 실질적으로 흡수하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.The polarization component interacts with electromagnetic radiation comprising the first and second polarizations to substantially reflect all radiation of the first polarization and substantially transmit all radiation of the second polarization, and the absorber And a material that absorbs substantially all of the radiation of the second polarized light at a wavelength. 제40항에 있어서,The method of claim 40, 상기 편광 성분은 방위각으로 방향이 잡힌 복수의 세장 성분을 포함하고, 상기 복수의 요소들은 복수의 갭들을 형성하도록 주기적으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.Wherein said polarization component comprises a plurality of elongate components oriented at an azimuth angle, said plurality of elements being periodically spaced to form a plurality of gaps. 제41항에 있어서,The method of claim 41, wherein 상기 복수의 세장요소들은 상기 전자기 방사선의 파장에서 전기적으로 도전성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.And said plurality of elongate elements are electrically conductive at the wavelength of said electromagnetic radiation. 제40항에 있어서,The method of claim 40, 상기 제1편광은 횡단 자기 편광이고, 상기 제2편광은 횡단 전기 편광인 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.And wherein the first polarized light is transverse magnetic polarization and the second polarized light is transverse electrical polarization. 제40항에 있어서,The method of claim 40, 상기 편광 성분은 동심적으로 배치된 복수의 링을 포함하고, 상기 링들은 주기적으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.Wherein said polarization component comprises a plurality of rings arranged concentrically, said rings being periodically spaced apart. 제44항에 있어서,The method of claim 44, 상기 제2편광은 횡단 전기 편광이고, 상기 제2편광은 횡단 자기 편광인 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.And wherein said second polarized light is transversely polarized light and said second polarized light is transversely magnetic polarized light. 제40항에 따른 편광기 디바이스를 이용하는 반사형 리소그래피장치.41. A reflective lithographic apparatus using the polarizer device according to claim 40. 제40항에 있어서,The method of claim 40, 상기 전자기 방사선의 파장에서 상기 흡수하는 재료는 Al₂O₃ 및 양극 산화된 알루미늄의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 편광기 디바이스.And the absorbing material at the wavelength of the electromagnetic radiation is selected from the group of Al ₂ O ₃ and anodized aluminum.