KR20100076966A

KR20100076966A - 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈

Info

Publication number: KR20100076966A
Application number: KR1020107007572A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 크라에머; 아우렐리안 도독; 한스-유에르겐 만; 토랄프 그루너
Original assignee: 칼 짜이스 에스엠티 아게
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-07-06
Anticipated expiration: 2028-09-18
Also published as: KR101433424B1; JP5995229B2; CN101802717A; JP2015084454A; EP2191331A1; WO2009036975A1; TWI447528B; JP2010539717A; JP5885098B2; EP2191331B1; US20180164474A1; CN101802717B; TW200921293A; US20100208225A1

Abstract

마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필(obscurated pupil)을 가진 투사 대물렌즈(10)는 유용한 광을 인가하기 위해 구비된 제 1 영역을 구비한 제 1 광학 면(S4)과, 유용한 광을 인가하기 위해 구비된 제 2 영역을 구비한 적어도 하나의 제 2 광학 면(S5)을 가지며, 유용한 광의 빔 엔빌로프(SH)가 제 1 영역과 제 2 영역 사이에서 연장한다. 광 전파 방향의 입구 측과 출구 측 상에서 개방되어 산란 광을 차단하는 역할을 하는 적어도 하나의 관(12)이 제 1 광학 면(S4)과 제 2 광학 면(S5) 사이에 배치되고, 이 관의 벽은 유용한 광의 파장 범위에서 불투과성이고, 이 관은 빔 엔빌로프(SH)의 적어도 부분적인 길이에 걸쳐서 유용한 광의 전파 방향으로 연장하고 빔 엔빌로프(SH)를 둘레 방향으로 에워싼다.

Description

마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈{PROJECTION OBJECTIVE WITH OBSCURATED PUPIL FOR MICROLITHOGRAPHY}

본 발명은, 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈로서, 유용한 광을 인가하기 위해 구비되는 제 1 영역을 가진 제 1 광학 면과, 유용한 광을 인가하기 위해 구비되는 제 2 영역을 가진 적어도 하나의 제 2 광학 면을 포함하는 투사 대물렌즈에 관한 것이고, 유용한 광의 빔 엔빌로프가 투사 대물렌즈를 동작시키는 동안 제 1 영역과 제 2 영역 사이에서 연장한다.

마이크로리소그래피용의 그러한 투사 대물렌즈는 국제출원공보(WO 2006/069725A1)로부터 알려져 있다.

투사 대물렌즈는, 반도체 구성요소와 다른 미세한 구조의 구성요소를 제조하기 위한 투사 노광 장치에서 마이크로리소그래피에 사용한다. 이 경우, 투사 대물렌즈는 일반적으로 마스크나 레티클이라고도 하는 포토마스크 또는 광학 레티클의 패턴을 감광 층으로 코팅한 오브젝트 상으로 감소한 스케일의 최대 해상도로 투사하는 역할을 한다.

이 경우, 더 미세한 구조를 제조하기 위해, 한편으로 투사 대물렌즈의 이미지-측 개구수(NA)를 높여야 하고, 다른 한편으로 더 짧은 파장, 20nm미만의 파장, 즉 최근에 사용중인 극자외선(EUV)을 사용해야 한다.

EUV 파장 범위에서, 매우 충분치는 않은 투명도의 소재만이 광학 구성요소의 제조에 이용되므로, EUV 리소그래피용 투사 대물렌즈는 오로지 반사성의 광학 요소를 갖는다. 그러한 투사 대물렌즈는 따라서 캐톱트릭(catoptric)이라고 한다.

그러나 본 발명은 EUV 범위의 캐톱트릭 투사 대물렌즈로 제한되기보다는, 더 긴 파장 범위에서 사용되는 투사 대물렌즈에도 사용할 수 있다.

국제출원공보(WO2006/069725)는, 큰 이미지-측 개구수를 달성하기 위해, 유용한 광이 통과하는 관통 구멍을 가진 하나 또는 다수의 광학 면, 이 경우 거울을 제공함으로써, 투사 대물렌즈의 퓨필을 엄폐(obscurating)하는 것을 제안한다. 이 경우, 관통 구멍은 대략 광학 축 상에 있다.

그러한 엄폐 투사 대물렌즈인 경우에, 유용한 광을 인가하기 위해 구비되는 투사 대물렌즈의 모든 광학 면에 유용한 광을, 이 광이 이미지 평면으로 전달되기 전 상기 광학 면 중 하나 이상을 생략하지 않고도 그리고 정확한 순서로, 인가하는 것이 이미징 품질에 중요하다.

정밀하게 말해, 엄폐 투사 대물렌즈인 경우에, 그러나 유용한 광을 인가하기 위해 구비되는 광학 면의 모든 영역 상에 이전에 충돌하지 않고도 산란 광이 광학 면의 관통 구멍을 통과해 직접 이미지 평면으로 전달될 수 있다.

본 발명의 의미 내에서, "산란 광"은 광학 면에서 바람직하지 않은 반사의 결과로 일어나는 광뿐만 아니라 소위 과-개구 광(over-apertured light), 즉 시스템 개구보다 큰 개구를 가진 광 빔들인 것으로 이해된다.

본 발명의 의미 내에서, 유용한 광의 "빔 엔빌로프"는 유용한 광선속의 주변광선 전체, 다시 말해 유용한 광 빔의 엔빌로프인 것으로 이해해야 한다.

특정 광학 면을 생략하면서, 산란 광이 광학 면의 관통 구멍을 통과해 직접 이미지 평면으로 전달되는 것은, 유용한 광이 관통 구멍을 통과할 때 나타내는 각도 범위에서 빗나간 입사각도로 관통 구멍을 통과하기 때문일 수 있다.

반사굴절식 투사 대물렌즈, 즉 반사 광학 요소와 굴절 광학 요소를 둘 다 가진 투사 대물렌즈에서 산란 광을 억압하는 조치가 국제출원공보(WO2006/128613)에 기재되어 있다.

세 개의 대물렌즈 부를 가지며, 유용한 광이 제 1 대물렌즈 부에서 제 2 대물렌즈 부로 대략 90°만큼 편향되는 반사굴절식 투사 대물렌즈에서, 제 1 대물렌즈 부와 제 3 대물렌즈 부 사이에 산란 광 차단 다이아프램(diaphragm)을 배치하는 것이 제안되며, 그러한 다이아프램으로 인해 제 2 대물렌즈 부를 생략하면서 유용한 광이 제 1 대물렌즈 부에서 직접 제 3 대물렌즈 부로 통과할 수 있는 것이 막아진다.

다른 반사굴절식 투사 대물렌즈에 대해 여기서 기재한 추가적인 조치는 산란 광을 차단하는 코팅을 개별 광학 요소 상에서 유용한 광이 인가되지 않은 그 영역에 적용하는 것에 관한 것이다.

여기서 기재한 다른 조치는 투사 대물렌즈에서, 산란 광 차단 다이아프램을 두 개의 교차하는 유용한 광 빔 세그먼트 사이의 간격 내에 삽입하는 것이며, 여기서 유용한 광 빔 세그먼트는 중첩하지 않는다.

유럽특허(EP 1 355 194A2)는, 필드 다이아프램을 개구 다이아프램과 결합한 디스크를 투사 대물렌즈의 오브젝트 평면 인근에 배치한 캐톱트릭 투사 대물렌즈를 기재하고 있다. 이것이 보장하고자 하는 점은, 노광 장치로부터 입사한 유용한 광만이 개구 다이아프램을 통과해 오브젝트 평면 쪽으로 투과하는 동안, 오브젝트 평면으로부터 입사한 유용한 광만이 필드 다이아프램 개구를 통과하는 것이다. 여기서 기재한 투사 대물렌즈는 엄폐 퓨필을 갖지 않는다.

일본특허출원(JP 2005/086148A)은 여섯 개의 거울을 포함한 비-엄폐 캐톱트릭 투사 대물렌즈를 개시하고 있고, 총 여섯 개의 산란 광 다이아프램이 이 광학 시스템에 배치되어 있다. 산란 광 다이아프램 각각은 산란 광이 이미지 평면으로 전달되는 것을 막는 역할을 한다. 절단한 원뿔형 관이 특히 여기서 산란 광 다이아프램의 가능한 구성으로서 사용된다.

일본특허출원(JP 2004/246343A)은, 산란 광 억압을 위해, 유용한 광의 전파 방향에서 산란 광 차단 요소 역할을 하는 플레이트-타입 연장부를 가진 개구 다이아프램을 구비한 캐톱트릭 시스템을 기재하고 있다.

엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈에서, 산란 광이 개별 광학 면의 관통 구명을 통해 이미지 평면으로 직접 전달되지 않음을 보장하기 위해 그러한 산란 광 차단 다이아프램을 사용하는 것은 불충분하다.

본 발명은, 산란 광을 더 효과적으로 압축하여 이미징 속성이 개선되는 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈를 명시하고자 하는 목적을 기초로 한다.

본 발명은, 광 전파 방향의 입력 측 및 출력 측 상에서 개방되어 산란 광을 차단하는 적어도 하나의 관이 제 1 광학 면과 제 2 광학 면 사이에 배치된다는 점에 의해, 배경기술에서 기재한 투사 대물렌즈에 관해 이러한 목적을 달성하며, 상기 관은, 빔 엔빌로프의 적어도 부분적인 길이에 걸쳐서 유용한 광의 전파 방향에서 연장하고, 빔 엔빌로프를 둘레 방향으로 에워싼다.

본 발명에 따른 투사 대물렌즈에서, 두 개의 광학 면 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프는, 둘레 방향으로 폐쇄되어 있지만 단부가 개방된 관으로 에워싸인다. 빔 엔빌로프가 적어도 하나의 관에 의해 에워싸인다는 점이 의미하는 점은, 유용한 광이 방해받지 않고 관을 통과할 수 있는데 반해, 산란 광, 즉 원치 않는 반사의 결과로서 생성되는 그런 광이나, 과-개구(over-aperture) 광으로서, 유용한 광의 빔 엔빌로프와는 상이한 전파 방향을 가진 광은 관에 의해 효과적으로 차단된다는 점이다. 이를 위해, 적어도 하나의 관은 내측 및/또는 외측에서 흡수성을 가질 수 있다.

하나의 바람직한 구성에서, 제 1 광학 면과 제 2 광학 면 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프가 제 1 빔 엔빌로프이고, 제 1 빔 엔빌로프의 부분적인 길이에 걸쳐서 유용한 광의 제 2 빔 엔빌로프에 의해 겹치며, 관은 제 1 빔 엔빌로프의 겹치지 않은 부분적인 영역의 적어도 부분적인 길이에 걸쳐서 연장한다.

이 경우, 적어도 하나의 관이 두 개의 빔 엔빌로프의 겹친 영역에서 유용한 광을 방해받지 않고 전파할 수 있게 하는 것이 유리하다.

이 경우, 관이, 제 1 빔 엔빌로프의 겹치지 않은 부분적인 영역의 전체 길이에 걸쳐 연장하는 경우가 바람직하다.

이 경우, 유리하게는, 적어도 하나의 관이 산란 광을 억압하는 것이, 유용한 광의 빔 엔빌로프가 광 전파 방향에서 최대 가능 길이에 걸쳐서 에워싸이기 때문에, 특히 효과적이다.

적어도 하나의 관이 빔 엔빌로프 길이의 적어도 50%에 걸쳐서, 바람직하게는 전체 빔 엔빌로프 길이에 걸쳐서 두 개의 광학 면 사이에서 유용한 광의 빔 엔빌로프를 에워싸는 경우, 이 관이 최적으로 산란 광을 억압한다는 점이 일반적으로 사실이다.

다른 바람직한 구성에서, 관은 바람직하게는 2mm 미만, 1mm 미만, 또는 심지어는 0.2mm 미만의 거리와 같은 최소 거리로 빔 엔빌로프를 그러나 접촉하지는 않고 에워싼다.

관이 빔 엔빌로프를 접촉하지 않고 에워싼다면, 이로 인해 관은 유용한 광의 전파를 방해하지 못한다. 관과 유용한 광의 빔 엔빌로프 사이의 거리가 작을수록, 관은 더 효과적으로 산란 광을 또한 차단하며, 이는, 빔 엔빌로프의 전파 방향에서 약간 벗어난 전파 방향을 가진 그러한 산란 광조차도 관이 전파하는 것이 효과적으로 막아지기 때문이다.

다른 바람직한 구성에서, 중간 이미지가 제 1 광학 면과 제 2 광학 면 사이에서 생성되고, 관은 적어도 이 중간 이미지 근처에 배치된다.

유용한 광의 빔 엔빌로프는 중간 이미지 영역에서 최소 둘레를 가져서, 중간 이미지 영역은 적어도 하나의 관의 배치에 특히나 잘 맞으며, 이는, 이 적어도 하나의 관이 또한 작은 둘레로 형성될 수 있어서, 적어도 하나의 관이 투사 대물렌즈 내의 큰 구조 공간을 차지하지 않게 되기 때문이다.

다른 바람직한 구성에서, 관의 내부의 기하학적 형상은 빔 엔빌로프의 형상에 맞춰진다.

이러한 조치는, 관이 최소 거리에서 유용한 광의 빔 엔빌로프를 에워싸게 되는 앞서 기재한 조치 중 하나와 특히 연관하여 유리하며, 이는, 관 내부의 기하학적 형상을 빔 엔빌로프의 형상에 맞춘 결과, 그러한 최소 거리가 빔 엔빌로프의 전체 둘레 및 관이 연장하는 전체 길이에 걸쳐서 준수되기 때문이다.

하나의 바람직한 실제 구성에서, 빔 엔빌로프가 절단된 원뿔 형상이라면, 관은 또한 절단된 원뿔 형상 방식으로 형성된다.

빔 엔빌로프가 이중으로 절단된 원뿔 형상이라면, 관은 바람직하게는 이중으로 절단된 원뿔 형상의 방식으로 형성되거나, 적어도 두 개의 절단된 원뿔 형상 관이 빔 엔빌로프를 에워싼다.

유용한 광의 빔 엔빌로프의 이중으로 절단된 원뿔 형상 형식이 특히 중간 이미지에서 유용하며, 이는, 이 중간 이미지의 상류와 이 중간 이미지의 하류 둘 다에서 유용한 광의 빔 엔빌로프가 하나의 이중으로 절단된 원뿔 형상 관이나 두 개의 절단된 원뿔 형상 관에 의해 둘레 방향에서 에워싸이기 때문이다.

다른 바람직한 구성에서, 관통 구명을 구비한 제 3 광학 면이 제 1 광학 면과 제 2 광학 면 사이에 배치되고, 이 관통 구멍은 유용한 광을 통과시키고, 관은 이 관통 구멍이나 그 근처에 배치된다.

이러한 조치는, 광학 면에서 관통 구멍을 통해 전파되는 산란 광을 효과적으로 억압할 수 있는 반면, 유용한 광은 관통 구멍을 더 엄밀하게 말하면, 관을 방해받지 않고 통과한다는 추가적인 장점이 있다. 본 발명은 유리하게는 엄폐 퓨필을 가진 캐톱트릭 투사 대물렌즈, 특히 EUV 마이크로리소그래피용 투사 대물렌즈에 적용될 수 있다.

이후의 상세한 설명 및 수반하는 도면을 통해, 추가적인 장점 및 특성이 명백해질 것이다.

앞서 기재한 특성 및 이후에 설명할 특성이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 각기 명시한 조합뿐만 아니라, 다른 조합에서도 또는 그 자체로 사용될 수 있다는 점은 말할 필요도 없다.

본 발명의 예시적인 실시예를 도면에서 예시하였으며, 그러한 도면을 참조하여 이후에 기재하였다.

도 1은 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈의 제 1 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2는 도 1의 투사 대물렌즈에 사용할 수 있는, 산란 광을 차단하는 관을 도시한다.
도 3은 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈의 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도 4는 도 3의 투사 대물렌즈에 사용하는 관을 도시한다.
도 5는 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈의 다른 예시적인 실시예를 도시한다.

도 1은 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 구비한 투사 대물렌즈(참조번호(10))를 예시한다. 투사 대물렌즈(10)는 광 전파 방향에서 볼 때 오브젝트 평면(O)과 이미지 평면(B) 사이에서 여섯 개의 광학 면(S1, S2, S3, S4, S5 및 S6)을 갖는다. 광학 면(S1 내지 S6)은 모두 거울이어서, 투사 대물렌즈(10)는 캐톱트릭 투사 대물렌즈이다.

투사 대물렌즈(10)의 광학 축은 0A로 표시한다.

광학 면(S1 내지 S6)은 각각 유용한 광을 인가하기 위해 구비된 영역을 가지며, 도 1의 예시는 유용한 광을 인가하기 위해 구비된 영역만으로 광학 면(S1 내지 S6)을 예시한다.

도 1은 또한 유용한 광의 빔 경로를 예시한다. 유용한 광의 빔 엔빌로프(SH), 즉 유용한 광 빔 선속의 총 주변광선에 의해 형성된 빔 원뿔(beam cone)이 예시되며, 주변광선 중 두 개의 주변광선(13 및 15)을 여기서 예시한다.

중간 이미지(Z)는 또한 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이에 위치한다. 중간 이미지(Z) 덕분에, 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프(SH)는 이중 원뿔 또는 이중 절단 원뿔 형상을 가지며, 원뿔의 둘레방향으로 가장 좁은 위치가 중간 이미지(Z)에 있다.

광학 면(S5)은 관통 구멍(A1)을 가지며, 광학 면(S6)은 관통 구멍(A2)을 가지며, 유용한 광은 각 경우에 이들 구멍을 통과한다. 유용한 광은 광학 면(S4)으로부터 광학 면(S5)으로 진행하는 동안에 관통 구멍(A2)을 통과하며, 유용한 광은 광학 면(S6)으로부터 이미지 평면(B)으로 진행하는 동안에 관통 구멍(A1)을 통과한다.

이때, 예컨대 광학 면(S1, S2, S3 또는 S4) 중 하나에서 생성되거나, 과-개구 광을 포함하는 산란 광이 관통 구멍(A2) 및 관통 구멍(A1)을 통과해 직접 이미지 평면(B)에 전달되는 것을 막기 위해, 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프(SH)는 빔 엔빌로프(SH)의 부분적인 길이에 걸쳐서 관(12)으로 에워싸이며, 이러한 관은 산란 광을 차단하거나 이러한 광이 전파하는 것을 막는다.

관(12) 자체를 도 2에 예시한다. 관(12)은 입력 측(14)과 출력 측(16)에서 개방되어 있다, 즉 이러한 장소에는 어떠한 소재도, 심지어 유용한 광을 투과하는 소재도 갖고 있지 않다.

관(12)은 둘러싸는 벽(18)이 있고, 이러한 벽(18)은 앞서와 대조적으로 둘레 방향에서 완전히 폐쇄되어 있고, 바람직하게는 내측 및/또는 외측 상에서 흡수성이다.

도 1에 따라, 관(12)은, 단지 부분적인 길이에 걸쳐서, 엄밀히 말하면, 유용한 광의 빔 엔빌로프가 광학 면(S3)과 광학 면(S4) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프나 광학 면(S5)과 광학 면(S6) 사이의 빔 엔빌로프나 광학 면(S6)과 이미지 평면 사이의 빔 엔빌로프와 겹치지 않는 영역에서 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프를 에워싼다.

빔 엔빌로프의 겹치지 않는 영역을 더 잘 이용하기 위해, 관(12)은 또한 도 1에서 점선으로 보충된 바와 같은 형상을 가질 수 있다.

이 경우, 그러므로, 관(12)은 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프의 전체 길이에 걸쳐서 연장하고, 여기서 이러한 빔 엔빌로프는 광학 면(S3)과 광학 면(S4) 사이 또는 광학 면(S5)과 광학 면(S6) 사이 또는 광학 면(S6)과 이미지 평면 사이의 빔 엔빌로프와 겹치지 않는다.

도 1 및 2에 따른 예시적인 실시예에서, 관(12)은 절단된 원뿔 형상이며, 이 경우, 절단된 원뿔의 단부 측은, 도 1의 예시에서 점선으로 도시한 바와 같이, 반드시 서로 평행하게 연장할 필요는 없다. 본 발명의 의미 내에서, "절단된 원뿔 형상"은 관이 단부 사이에서 직경이 직선으로 넓어지는 모든 기하학적 모양을 포함하며, 이 경우 관의 기저부는 임의의 폐쇄된 1차원 곡선, 즉 비-원형 곡선을 포함한 것일 수 있다.

관(12)은, 가능한 최소한의 거리에서, 빔 엔빌로프(SH)와 접촉하지 않고, 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프를 에워싼다.

투사 대물렌즈(10)에서, 관(12)은 중간 이미지(Z) 인근에 배치되지만, 광학 면(S3)으로 인한 구조적인 이유로 중간 이미지(Z)까지 도달할 수 없다.

도 3은 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈(20)의 다른 예시적인 실시예를 예시한다.

투사 대물렌즈(20)는 오브젝트 평면(O)과 이미지 평면(B) 사이에서 광 전파 순으로 8개의 광학 면(S1 내지 S8)을 가지며, 광학 면(S6)은 관통 개구(A1)를 갖고, 광학 면(S5)은 관통 개구(S2)를 갖고, 광학 면(S8)은 관통 개구(A3)를 갖고, 광학 면(S7)은 관통 개구(A4)를 갖는다.

광학 면(S1 내지 S8)은 모두 거울로 실현하여, 투사 대물렌즈(20)는 캐톱트릭 투사 대물렌즈가 된다. 도 1에 따른 예시와 대조적으로, 도 3의 예시는 광학 축(OA)에 대해 대칭으로 광학 면(S1 내지 S8)을 예시하며, 유용한 광이 인가된 각 광학 면의 그러한 영역은 각 경우에 각 광학 면(S1 내지 S8)에서 도 3에 도시한 유용한 광의 빔 엔빌로프로 인해 발생한다. 도 1과 대조적으로, 빔선속의 엄폐된 부분 영역은 도 3에서 예시하지 않는다.

광학 면(S1 내지 S8)을 이렇게 배치하여, 제 1 중간 이미지를 Z1에서, 제 2 중간 이미지를 Z2에서 생성한다.

관(22)은 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이에 배치되고, 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프를 둘레 방향으로 에워싸며, 관(22)은, 유용한 광이 광학 면(S3)과 광학 면(S4) 사이 그리고 광학 면(S5)과 광학 면(S6) 사이 그리고 광학 면(S6)과 이미지 평면 사이의 유용한 광과 겹치지 않는 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프의 부분적인 길이에 걸쳐서 연장한다.

관(22)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 중간 이미지(Z1)에서 그리고 중간 이미지(Z1)의 양 측 상에서 유용한 광의 빔 엔빌로프를 에워싼다.

더 나아가, 관(22)은 광학 면(S6)에서 관통 구멍(A1)을 통과하며, 이로 인해, 관(22)은 특히 관통 구멍(A1)에 기계적으로 고정될 수 있다.

중간 이미지(Z1)의 양 측 상의 유용한 광의 빔 엔빌로프는 이중 절단 원뿔 형상이기 때문에, 관(22)은 유리하게는 마찬가지로 이중 절단 원뿔로 형성된다.

도 4는 관(22) 자체를 예시한다.

관(12)처럼, 관(22)은 세로 방향 단부(24 및 26)가 개방되고, 해당 파장 범위의 광에 불투과성인 벽(28)을 가지며, 바람직하게는 내측 및/또는 외측 상에서 흡수성이다.

이중으로 절단된 원뿔 형상의 관(22) 대신, 도 3의 투사 대물렌즈(20)의 관(22) 자리에 도 2에 따른 두 개의 관을 배치할 수 도 있고, 이들 관은 그 경우 그 좁은 단부가 서로 마주보게 적절히 배치한다.

도 5는 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필을 가진 투사 대물렌즈(30)의 다른 예시적인 실시예를 예시한다.

투사 대물렌즈(30)는 오브젝트 평면(O)과 이미지 평면(B) 사이에서 총 10개의 광학 면(S1 내지 S10)을 가지며, 그러한 광학 면은 거울로서 실현되어, 투사 대물렌즈(30)는 캐톱트릭이 된다.

투사 대물렌즈(30)는 Z1, Z2 및 Z3에서 세 개의 중간 이미지를 생성한다. 도 3에서처럼, 빔선속의 엄폐된 부분 영역은 도 5에서 예시하지 않는다.

투사 대물렌즈(30)에서, 광학 면(S4)과 광학 면(S5) 사이의 중간 이미지(Z1) 영역에서의 유용한 광의 빔 엔빌로프는, 유용한 광의 인접한 빔 엔빌로프와 겹침이 없는 부분적인 길이에 걸쳐서 관(32)에 의해 에워싸이며, 게다가, 광학 면(S6)과 광학 면(S7) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프는 제 2 관(34)에 의해 에워싸인다.

관(32 및 34)은 본질적으로, 도 3의 예시적인 실시예에 따른 관(22)에 대응한다.

중간 이미지(Z2) 영역에서, 광학 면(S8)은 관통 구멍(A1)을 가지며, 여기에 관(34)이 유리하게는 배치된다. 추가 관통 구멍이 광학 면(S7, S9 및 S10)에 위치하며, 이러한 관통 구멍은 A2, A3 및 A4로 표시한다.

상술한 투사 대물렌즈(10, 20 및 30)는 특히 EUV 리소그래피에 사용하기 적절하다.

Claims

유용한 광을 인가하기 위해 구비되는 제 1 영역을 갖는 제 1 광학 면(S4, S6)과, 유용한 광을 인가하기 위해 구비되는 제 2 영역을 갖는 적어도 하나의 제 2 광학 면(S5, S7)을 포함하고, 유용한 광의 빔 엔빌로프(SH)가 투사 대물렌즈의 동작 동안에 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에서 연장하는, 마이크로리소그래피용 엄폐 퓨필(obscurated pupil)을 가진 투사 대물렌즈에 있어서,
광 전파 방향의 입력 측과 출력 측 상에서 개방되고 산란 광을 차단하는 역할을 하는 적어도 하나의 관(12; 22; 32, 34)이 상기 제 1 광학 면(S4, S6)과 상기 제 2 광학 면(S5, S7) 사이에서 배치되고, 상기 관의 벽은 유용한 광의 파장 범위에서 불투과성이며, 상기 관은 상기 빔 엔빌로프(SH)의 적어도 부분적인 길이에 걸쳐서 유용한 광의 전파 방향으로 연장하고, 상기 빔 엔빌로프(SH)를 둘레 방향으로 에워싸는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 1에 있어서, 상기 제 1 광학 면(S4, S6)과 상기 제 2 광학 면(S5, S7) 사이의 유용한 광의 빔 엔빌로프(SH)는 제 1 빔 엔빌로프이고, 상기 제 1 빔 엔빌로프의 부분적인 길이에 걸쳐서 유용한 광의 제 2 빔 엔빌로프와 겹치며, 상기 관(12; 22; 32, 34)은 상기 제 1 빔 엔빌로프의 겹치지 않는 부분적인 영역의 적어도 부분적인 길이에 걸쳐서 연장하는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 2에 있어서, 상기 관(12; 22; 32, 34)은 상기 제 1 빔 엔빌로프의 겹치지 않는 부분적인 영역의 전체 길이에 걸쳐서 연장하는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관(12; 22; 32, 34)은 상기 빔 엔빌로프(SH)를 최소 거리에서 그러나 접촉하지 않고 에워싸는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 4에 있어서, 상기 거리는 2mm미만, 더 바람직하게는 1mm미만, 더 바람직하게는 0.2mm미만인 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 중간 이미지(Z; Z₁, Z₂; Z₁, Z₂, Z₃)는 상기 제 1 광학 면(S4)과 상기 제 2 광학 면(S5) 사이에서 생성되고, 상기 관(12; 22; 32, 34)은 적어도 상기 중간 이미지(Z; Z₁, Z₂; Z₁, Z₂, Z₃) 인근에 배치되는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관(12; 22; 32, 34) 내부의 기하학적 형상은 상기 빔 엔빌로프(SH)의 형상에 맞춰지는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 7에 있어서, 상기 관(12; 22; 32, 34)은 절단된 원뿔 형상 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 관(22; 32, 34)은 이중으로 절단된 원뿔 형상 방식으로 형성되거나, 적어도 두 개의 절단된 원뿔 형상 관(12)이 상기 빔 엔빌로프를 에워싸는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 관통 구멍을 구비한 제 3 광학 면(S6)이 상기 제 1 광학 면(S4)과 상기 제 2 광학 면(S5) 사이에 배치되고, 상기 관통 구멍은 유용한 광의 통로 역할을 하며, 상기 관(12; 22; 34)은 상기 관통 구멍이나 그 근처에 배치되는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 캐톱트릭(catoptric)인 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.
청구항 11에 있어서, EUV 마이크로리소그래피용으로 설계되는 것을 특징으로 하는, 투사 대물렌즈.