결상 광학 시스템 및 이러한 유형의 결상 광학 시스템을 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치

결상 광학 시스템 및 이러한 유형의 결상 광학 시스템을 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치{IMAGING OPTICAL SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE INSTALLATION FOR MICROLITHOGRAPHY WITH AN IMAGING OPTICAL SYSTEM OF THIS TYPE}

본 발명은 청구항 1, 5, 6, 7 및 10의 전제부에 기재된 결상 광학 시스템에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이러한 유형의 결상 광학 시스템을 구비하는 투영 노광 장치, 이러한 유형의 투영 노광 장치를 구비하는 미세구조 요소를 제조하는 방법 및 이 방법으로 제조되는 미세구조 요소에 관한 것이다.

서두에서 언급된 유형의 결상 광학 시스템은 US 6,750,948 B2, US 2006/0232867 A1, EP 0 267 766 A2, US 7,209,286 B2 및 WO 2006/069 725 A1에서 알려져 있다.

특히, 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치의 사용, 특히, 미세구조 또는 나노 구조의 반도체 요소들의 제조를 위하여, 서두에서 언급된 결상 광학 시스템에서는, 개선된 결상 특성들 예를 들어 더 큰 개구수 또는 더 우수한 화상 오차(imaging error)들의 보정이 필요하다. 대안적으로 또는 추가적으로는, 소정의 크기를 갖는 미러들의 보다 단순한 제조 또는 특히 적어도 개별적인 미러들을 위한 미러 지지 부재의 제조에 관한 요건을 완화할 수 있는 미러 배치가 필요하다. 특히, 결상 및 화상 오차들의 보정을 위해 요구되는 광학 요소들의 수는 가능한 한 적게 유지될 필요가 있다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1, 5, 6 및 8의 특징부에서 특정되는 특성들을 갖는 결상 광학 시스템에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 관통-개구가 아닌 외부 엣지를 가지고 차폐된 광학 시스템의 동공 차폐를 결정하는 미러를 갖는 청구항 1에 기재된 결상 광학 시스템의 구조가, 종래 공지된 결상 광학 시스템과 비교하여 완전히 새로운 구조적 가능성을 열었다는 사실을 알 수 있다. 이것은 우수하게 보정된 화상 오차들로 고 개구의 대물렌즈(objective)들을 허용한다. 그 광학 유효 반사면을 둘러싸는, 마지막에서 네 번째 미러의 외부 엣지는, 그 자신이 광학 유효 반사면의 외부엣지이거나, 반사면이 구비되는 기판의 외부 엣지이거나 또는 반사면 또는 기판을 지지하는 기계적인 유지 구조의 외부 엣지이다.

청구항 2에 기재된 볼록한, 마지막에서 네 번째 미러는 결상 광학 시스템이 상대적으로 낮은 동공 차폐율로 구성되도록 한다.

청구항 3에 기재된 마지막에서 네 번째 미러의 배치는 동등한 장점들을 갖는다.

청구항 4에 기재된 마지막에서 네 번째 미러의 배치는 이 미러에 대한 개구 조리개(aperture stop)의 제공을 가능하게 한다.

서두에서 언급된 목적은 또한 청구항 5 및 청구항 6에 기재된 결상 광학 시스템에 의해서 해결될 수 있다. 이러한 경우들에서는, 유리하도록 큰 공간이 마지막에서 네 번째 와 마지막 미러들 사이에 존재한다. 차폐된 미러들 및 높은 개구수를 갖는 다른 구조들에서는, 마지막에서 네 번째 미러와 마지막 미러 사이의 영역은, 초박형 미러들 또는 양측에 반사 코팅들을 구비하는, 제조 비용이 매우 높은 미러만이 그것에 사용될 수 있다는 점으로 인해 문제가 되는 영역이다.

서두에서 언급된 목적은 또한 청구항 7에 기재된 결상 광학 시스템에 의해 해결될 수 있다. 공지된 구조들과 비교하여, 이미지면의 방향으로 중간 이미지면을 이동하는 것은, 결상 광학 시스템의 마지막 두 개의 미러들의 광학 효과에 관한 요건들을 감소시킬 수 있도록 한다. 알려진 차폐 시스템들에서는, 중간 이미지면은 종종 광경로 내에서 공간적으로 대략 마지막 미러의 높이에 배치된다. 본 발명에 따르면, 상대적으로 큰 중앙 개구 및 따라서 마지막에서 두 번째 미러의 반사면으로부터 분리된 중간 이미지면이 거기에 용인될 수 있는 방식에 있어서는, 광경로 내의 마지막 미러가 동공 차폐와 관련하여 거의 결정적인 것이 아니기 때문에, 이러한 것은 필수적인 요건이 아니라는 것을 알 수 있다.

청구항 8에 기재된 거리 비(distance ratio)는 특히 유리하다는 것이 밝혀 졌다. 광경로 내의 마지막 미러의 이미지면으로부터의 거리는 이 미러의 반사면을 관통하는 결상 광학 시스템의 광축의 관통점의 이미지면으로부터의 거리로 정의된다. 광축이 미러의 반사면을 관통하여 통과하지 않는 경우, 즉 예를 들어 축에서 벗어난 미러의 경우, 반사면을 관통하는 광축의 관통점 대신에, 광학 설계 입력에 따라 연속하여 계속되는 표면을 관통하는 광축의 관통점이 선택된다. 만약 미러가 광축에 대하여 회전 대칭인 경우, 이 관통점은 미러의 반사면의 중심과 일치한다. 이 마지막 미러가 차폐되는 경우, 반사면의 중심은 또한 차폐 관통-개구에 놓일 수 있고, 그 경우에 반사면은 광학 설계 입력에 따라 차폐 관통-개구 내에서 연속적으로 계속 되는 것으로 여겨진다. 이미지면으로부터 중간 이미지면의 거리는, 예를 들어 이미지면으로부터 광경로 내의 마지막 미러의 거리의 0.7,0.8 또는 0.9배가 될 수 있다.

청구항 9에 기재된 개구수들은 결상 광학 시스템의 높은 로컬 분해능을 얻는 데 바람직하다.

위에서 언급된 목적은 또한 청구항 10 및 청구항 11에 기재된 결상 광학 시스템에 의해 해결될 수 있다.

청구항 1 내지 청구항 11 중 적어도 어느 한 항에 기재된 결상 광학 시스템은 특히 위에서 설명된 다수의 해결 방법들에 유용하다. 그에 따라 결상 광학 시스템에서는 장점들의 결합들이 실현되게 된다.

청구항 13 및 14에 기재된 결상 특성들은 전체 필드에 걸쳐 높은 로컬 분해능을 얻는 데 유리하다. 이 결상 특성들은 결상광의 파장에 대해 독립적이다. 결상광의 파장은 EUV 범위에서부터 가시광선 스펙트럼까지의 범위에 있을 수 있다. 파면 오차들은, 회절 한계 분해능(diffraction limited resolution)을 유발하고, 따라서 특히 결상광 파장의 14분의 1 보다 작은 것이 바람직하다. EUV 파장들의 경우, 1nm 미만의 제곱 평균(rms)을 갖는 파면 오차는 특히 회절 한계인 분해능을 유발한다.

청구항 15에 기재된 낮은 동공 차폐율, 즉 중앙 동공 차폐로 인해 사용될 수 없는 동공면의 낮은 비율은 결상 광학 시스템에 대해 유리하게 높은 광 처리량을 유발한다. 동공 차폐율이 낮을수록 가능한 조명 수단들의 대역폭이 커지기 때문에 추가적으로 낮은 동공 차폐율을 갖는 결상 광학 시스템은 보다 폭넓게 사용될 수 있다. 낮은 동공 차폐율들을 갖는 결상 광학 시스템들은 따라서, 결상되는 물체 구조의 유형에 대해 실질적으로 독립적인 높은 콘트라스트의 결상을 제공한다.

청구항 16에 기재된 대로 서로 평행하게 배치되는 필드면들은 구조적인 환경들과 결상 광학 시스템의 조화를 용이하게 한다. 이 장점은 특히 결상 광학 시스템이 스캐닝 투영 노광 장치에 사용될 때 두드러지는데, 이는 이 경우 스캔 방향들이 서로 평행하게 안내될 수 있기 때문이다.

청구항 17 및 청구항 18에 기재된 이미지 필드 크기들은, 결상 광학 시스템이 투영 노광 장치에서 사용되는 때에 우수한 처리량(throughput)을 이끈다. 길고 짧은 이미지 필드 측부들의 다른 크기들은 또한 가능하다. 짧은 이미지 필드 측부들은 1mm 미만이거나 1mm를 초과할 수 있다. 긴 이미지 필드 측부들은, 예를 들어 또한 5mm, 10mm 또는 15mm일 수 있다.

청구항 19에 기재된 결상 스케일은, 결상 광학 시스템이 투영 노광 장치에 사용되는 때에 반사 마스크 상으로의 낮은 입사각을 허용한다. 이러한 응용예에서는, 이러한 유형의 결상 스케일의 사용을 통해 불필요하게 큰 마스크들을 요구하지 않게 된다.

청구항 20에 기재된, 홀수 개의 차폐된 미러들을 갖는 구조들이 또한 특히 적합한 것으로 판명된다. 예를 들어 3 개의 미러들이 차폐될 수 있다.

청구항 21에 기재된 배치는, 공간적으로 제한된 배치에 있어서 필드면과 결상 광학 시스템의 동공면에 모두 영향들을 가할 수 있는 가능성을 가져온다. 이것은 특히 보정 목적들을 위한 조치가 될 수 있다.

청구항 22에 기재된 결상 광학 시스템의 하나의 실시예는, 결상 광학 시스템 앞의 마지막 요소인 동공 요소를 통해 앞서의 조명 광학 시스템으로부터 직접적으로 그리고 추가적인 결상 요소들의 간섭없이 결상 광학 시스템으로의 공급의 가능성을 가져오고, 이는 이 동공 요소가 결상 광학 시스템의 동공면 내에 배치되는 것을 가능하게 하고 평면은 상기 결상 광학 시스템에 선행하도록 배치된다.

적은 수의 미러들이 있는 경우, 청구항 23에 기재된 결상 광학 시스템은 두 개의 중간 이미지면들을 갖고, 이는 한편으로는 콤팩트한 빔 안내에 또 다른 한편으로는 보정 목적들에 사용된다.

청구항 24 및 청구항 25에 기재된 투영 노광 장치의 장점들은 본 발명에 따르는 결상 광학 시스템에 대해 앞서 논의된 것과 대응한다. 투영 노광 장치의 광원은 광대역 광원의 형태 및 예를 들어 1nm 보다 큰 10nm 보다 큰 또는 100nm 보다 큰 대역폭을 가질 수 있다. 이에 더하여 투영 노광 장치는 상이한 파장들의 광원들로 구동될 수 있는 방식으로 구성될 수 있다. 다른 파장들, 특히 마이크로리소그래피에 사용되는 파장들에 대한 광원들, 예를 들어 365nm, 248nm, 193nm, 157nm, 126nm 및 109nm의 파장들 및 특히 또한 100nm 미만인 파장들을 갖는 광원들은 본 발명에 따르는 결상 광학 시스템과 함께 사용될 수 있다.

상응하는 장점들은 또한 청구항 26에 기재된 제조 방법 및 그것에 의해 제조되는 청구항 27에 기재된 미세구조 요소에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 아래와 같은 도면들을 참조하여 보다 상세하게 다음에서 설명될 것이다.

개선된 결상 특성들 및/또는 감소된 제조 비용을 갖는 결상 광학 시스템을 가져온다.

도 1은 EUV 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치의 개략적인 도면이다.
도 2 내지 도 7은 각 자오 단면에서, 결상 광학 시스템의 실시예들이다.

마이크로리소그래피용 투영 노광 장치(1)는 조명광을 위한 광원(2)을 갖는다. 광원(2)은 특히 10nm 내지 30nm 사이의 파장 범위 내에서 광을 발생시키는 EUV 광원이다. 다른 EUV 파장들 또한 가능하다. 일반적으로, 어떠한 요구되는 파장들, 예를 들어 가시 파장들 또는 예를 들어 마이크로리소그래피에서 사용되고 또한 적합한 레이저 광원들 및/또는 LED 광원들 (예를 들어 365nm, 248nm, 193nm, 157nm, 129nm 또는 109nm)에 이용 가능한 어떤 다른 파장들도, 투영 노광 장치(1) 내에서 조명광이 안내되기 위하여 가능하다. 조명광(3)의 광경로는 도 1에서 매우 개략적으로 도시된다.

조명 광학 시스템(6)은 조명광(3)을 광원(2)으로부터 물체면(5) 내의 물체 필드(4)(도 2를 참조)로 안내한다. 물체 필드(4)는 투영 광학 시스템(7)에 의해 소정의 축척(reduction scale)으로 이미지면(9) 내의 이미지 필드(8)(도 2를 참조)에 결상된다. 도 2에서 도시되는 실시예들 중 하나는 투영 광학 시스템(7)에 사용될 수 있다. 도 2의 투영 광학 시스템은 8의 감소 계수(reduction factor)를 갖는다. 다른 축척들, 예를 들어 4x, 5x 또는 8x 보다 큰 축척도 또한 가능하다. 8x의 결상 스케일은, 반사 마스크(10) 상의 물체측 입사각이 작게 유지될 수 있기 때문에, EUV 파장을 갖는 결상광(3)에 특히 적합하다. 8x의 결상 스케일은 또한 불필요하게 큰 마스크들의 사용을 요하지 않는다. 도 2 내지 도 7의 실시예들에서의 투영 광학 시스템(7)에서는, 이미지면(9)은 물체면(5)에 평행하게 배치된다. 또한 레티클로서 알려진, 물체 필드(4)와 겹치는 반사 마스크(10)의 부분은 이로써 결상된다.

이미지 필드(8)는 원호 형상으로 접히고, 이미지 필드(8)를 한정하는 두 개의 원호들 사이의 거리는 1mm이다. 1mm는 또한 두 개의 원호들 사이에서 이미지 필드(8)를 한정하고 서로 평행하게 연장하는 일직선의 측방 엣지(straight side edge)들의 측방 길이이다. 이미지 필드(8)의 이 두 개의 일직선의 측방 엣지들은 서로 13mm의 거리에 있다. 이 만곡된 이미지 필드의 표면은 1mm x 13mm의 측방 길이들을 갖는 사각형의 이미지 필드에 대응한다. 이러한 유형의 정사각형 이미지 필드(8) 또한 가능하다.

결상은, 기판 홀더(12)에 의해 지지되는 웨이퍼의 형태로 기판(11)의 표면상에서 수행된다. 도 1에서는, 투영 광학 시스템(7)으로 들어가는 조명광(3)의 광선(13)이 레티클(10)과 상기 투영 광학 시스템 사이에서 개략적으로 도시되고, 투영 광학 시스템(7)을 나가는 조명광(3)의 광선(14)이 투영 광학 시스템(7)과 기판(11) 사이에서 개략적으로 도시된다.

도 2에 부합되는, 투영 광학 시스템(7)의 이미지측 개구수는 0.9이다. 이것은 시각적인 이유들로 도 1에서 일정한 비율로는 재현되지 않는다.

투영 노광 장치(1) 및 투영 광학 시스템(7)의 다양한 실시예들의 설명을 돕기 위하여, xyz 데카르트 좌표계가 도면들에 구비되고, 도면들에서 표현되는 요소들의 각각의 위치들을 보여준다. 도 1에서는, x 방향은 도면 평면으로 그리고 도면 평면에서 수직인 방향으로 연장한다. y 방향은 오른쪽으로 연장하고, z방향은 하향으로 연장한다.

투영 노광 장치(1)는 스캐너 형 장치이다. 양 레티클(10) 및 기판(11)은 투영 노광 장치(1)가 작동하는 동안 y 방향으로 스캔된다.

도 2는 투영 광학 시스템(7)의 제 1 실시예의 광학 구조를 도시한다. 각 경우에 있어서 도 2의 물체 필드점들로부터 진행하고 y 방향으로 서로 거리를 두고 있는 두 개의 개별적인 광선들(15)의 각각의 광경로가 도시된다. 이 두 개의 물체 필드점들 중 하나에 속하는 두 개의 개별적인 광선들(15)은 각각, 두 개의 이미지 필드점들에 대한 두 개의 상이한 조명 방향들에 연관된다. 동일한 조명 방향과 연관된, 상이한 필드점들의 개별적인 광선들(15)은 물체면(5)으로부터 발산하여 진행하도록 연장한다. 이것은 또한 다음에서, 음의 입력 후초점 길이 또는 입사 동공의 음의 후초점 길이로 언급된다. 도 2의 투영 광학 시스템(7)의 입사동공은 투영 광학 시스템(7)의 내부에 놓이지 않고, 광경로 내의 물체면(5) 앞에 놓인다. 이것은, 예를 들어 투영 광학 시스템(7)의 입사 동공 내의 조명 광학 시스템(6)의 동공 요소를, 이 동공 요소들과 물체면(5) 사이에 존재해야 하는 다른 결상 광학 요소들 없이, 광경로 내의 투영 광학 시스템(7) 앞에 배치할 수 있도록 한다.

도 2의 투영 광학 시스템(7)은, 물체 필드(4)로부터 진행하는 광경로의 순서로 M1 부터 M8까지 번호매겨지는 전체로서 8개인 미러들을 갖는다. 도 2는 미러들(M1 내지 M8)의 계산된 반사면들만을 도시한다.

도 2의 투영 광학 시스템(7)에 대한 광학 데이터는 다음의 두 개의 표들을 이용하여 보여진다. 세로단 "반경"에서는, 첫 번째 표는 미러들(M1 내지 M8)의 각 경우에 있어서의 곡률 반경을 보여준다. 세 번째 세로단(두께)은 물체면(5)으로부터 진행하는, 각 경우에 있어서 다음 표면까지의 거리를 설명한다.

두 번째 표는 미러들(M1 내지 M8)의 반사면들의 정확한 표면 형태를 설명하고, K 및 A 내지 J는 시상 높이에 관한 다음의 식들에 대입된다.

이 경우, h는 광축(19)으로부터의 거리를 나타낸다. 따라서

미러들(M1 내지 M4)을 구비하는 제 1 미러 그룹(18)의 미러들(M1,M2 및 M4)은 링 세그먼트들의 형상을 하고 있고-미러들(M1 및 M2)의 경우에는 완전히, 미러(M4)의 경우에는 대부분이-광축(19)에 대하여 축을 벗어나 사용된다. 미러들(M,M2 및 M4의 대부분)의 고용된 광학 반사면은 따라서, 광축(19)으로부터 거리를 두고 놓인다. 모든 미러들(M1 내지 M8)의 반사면들은 광축(19)에 대하여 회전 대칭이다.

미러(M3)의 고용된 반사면은 광축(19) 상에 거의 중심을 둔다.(축 상(on-axis))

미러들(M1,M4,M6,M7 및 M8)은 오목 미러들이다. 미러들(M2,M3 및 M5)는 볼록 미러들이다.

투영 광학 시스템(7)의 중간 이미지면(20)은 미러들(M4 및 M5) 사이에 놓인다. 그 경로가 계속됨에 따라, 개별적인 광선들(15)은 미러(M6) 내의 관통-개구(21)를 관통하여 통과한다. 미러(M6)는 관통-개구(21) 둘레에서 사용된다. 미러(M6)은 따라서 차폐된 미러이다. 미러(M6) 뿐만 아니라, 미러들(M7 및 M8)은 또한 차폐되고, 마찬가지로 양쪽 모두 관통-개구(21)를 구비한다.

미러(M5), 즉 이미지 필드(8) 앞의 광경로 내의 마지막에서 네 번째 미러는 차폐되지 않고, 따라서 결상광을 위한 관통-개구를 가지지 않는다. 미러(M5)의 광학 유효 반사면의 외부 엣지(22)는 동공면(17) 내에 투영 광학 시스템(7), 즉 결상 광학 시스템의 중앙 음영부를 구비한다. 따라서 미러(M5)는 미러들(M6 및 M7) 사이에 광경로를 차폐한다.

미러(M5)는 광축(19) 상에 배치되고, 상기 광축(19) 상에 거의 중심에 놓인다.

도 2의 실시예에서는, 그 반사 효과의 면에서 서로 뒤를 맞대고 배치되는, 미러(M5)와 마지막 미러(M8) 사이의 거리는 물체면(5)과 이미지면(9) 사이의 거리의 약 20.6%이고, 물체 필드(4)와 이미지 필드(8) 사이의 미세하게 더 큰 거리의 약 20% 이다. 따라서, 실질적으로 더 큰 공간이 미러들(M5 및M8) 사이의 광학 시스템(7) 내에 존재한다.

다른 중간면(23)은 광경로 내의 미러(M6)와 미러(M7) 사이에 놓인다. 이것은 이미지면(9)에 가장 가까운 중간 이미지면이다. 중간 이미지면(23)은 공간적으로 광경로 내의 마지막 미러(M8)와 이미지면(9) 사이에 놓인다. 이미지면(9)으로부터의 중간 이미지면(23)의 거리는 이미지면(9)으로부터의 광경로 내의 마지막 미러(M6)의 거리의 약 0.7배이다.

도 2의 투영 광학 시스템(7)은 0.9nm의 최대 제곱 평균(rms) 파면 오차를 갖는다. 투영 광학 시스템(7)의 왜곡(distortion)은 최대 0.5nm이다. 동공 차폐율, 즉 동공면(17) 내에서 조명되는 엣지 형상 내의 전체 면적에 대한 동공면(17) 내의 중앙 음영 표면 부분의 비는 11.6%이다.

도 3은 투영 광학 시스템(7)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명되었던 것에 대응하는 요소들 및 특성들은 동일한 참조 번호들을 가지고 다시 자세하게 논의되지 않을 것이다.

도 3의 투영 광학 시스템(7)에 대한 광학 데이터는 도 2에 대한 표들과 대응되는 배치를 갖는 다음의 두 개의 표들을 이용하여 보여진다.

도 3의 실시예는, 미러들(M1 내지 M4)을 구비하는 제 1 미러 그룹(18)의 배치의 면에서 도 2의 것과는 상이하다. 도 3의 투영 광학 시스템(7)의 제 1 미러 그룹(18)의 네 개의 미러들(M1 내지 M4) 모두는 광원을 통해 축 외에서 제공된다. 미러(M1)은 볼록하고 미러들(M2 내지 M4)는 오목하다.

도 3의 투영 광학 시스템(7)은 입사 동공의 음의 후초점 길이를 갖는다.

제 1 중간 이미지면(20)은 도 3의 실시예에서 미러(M4)의 영역 내에 배치된다. 미러 구조의 정확한 구성에 따르면, 관련된 중간 이미지는 미러(M4) 앞에, 미러(M4) 상에 또는 미러(M4) 뒤에도 배치될 수 있다.

도 3의 실시예에서는, 미러(M3)는 도 2의 실시예에서와 같이 미러(M6)의 왼쪽에 놓이지 않고, 미러(M6)의 오른쪽에 광축(19)의 수준에서 놓인다. 광선들(15)은, 미러(M3)로부터 미러(M4)로 또한 미러(M4)로부터 미러(M5)로 진행하는 도중의 광선들(15)과 똑같이, 미러(M2)로부터 미러(M3)로의 진행 중에 미러(M6)를 관통하여 통과한다. 미러(M6) 내의 관통-개구(21)는 따라서, 개별적인 광선들(15)에 의해 세 번 관통하여 통과된다.

도 3의 투영 광학 시스템(7)에서는, 미러들(M5 및 M8) 사이의 거리는 물체면(5)과 이미지면(9) 사이의 거리의 약 12.8%이다. 이미지면(9)으로부터 중간 이미지면(23)의 거리는 이미지면(9)으로부터의 광경로 내의 마지막 미러(M6)의 거리의 약 0.8배이다.

도 3의 투영 광학 시스템(7)의 최대(rms) 파면 오차는 2.2nm이다. 최대 왜곡은 5nm이다. 동공 차폐율은 8.4%이다.

도 4는 투영 광학 시스템(7)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명된 것들에 대응하는 요소들 및 특성들은 동일한 참조 번호를 가지고 다시 자세하게 설명되지는 않을 것이다.

도 4의 투영 광학 시스템(7)에 대한 광학 데이터는 도 2에 대한 표들의 배치의 면에서 대응되는 다음의 두 개의 표들을 이용하여 보여진다.

도 4의 투영 광학 시스템(7)은 또한 도 2 및 도 3의 것들과는, 실질적으로 미러들(M1 내지 M4)을 구비하는 제 1 미러 그룹(18)의 배치의 면에서 상이하다. 미러들(M1,M2 및 M4)는 축 외에서 제공된다. 미러(M3)는 볼록하다. 미러들(M1,M2 및 M4)는 오목하다. 미러(M1)는, 상기 미러가 오목하기만 한 것이 아니라, 구조의 미세한 변경으로 편평하거나 볼록할 수도 있도록 낮은 곡률을 갖는다.

도 4의 투영 광학 시스템(7)에서는, 제 1 중간 이미지면(20)은 미러들(M4 및 M5) 사이에 광경로에서, 거의 미러(M3)의 수준으로 놓인다.

도 4의 실시예에서는, 미러(M3)는, 미러(M6)의 관통-개구(21)가 광선들(15)에 의해 단지 한번 관통하여 통과되는 방식으로 미러(M6)의 왼쪽에 다시 배치된다. 구조의 미세한 변경으로, 미러(M3)는 또한 미러(M6)의 개구를 향해 이동될 수 있다.

도 4의 투영 광학 시스템(7)에서는, 미러들(M5 및 M8) 사이의 거리는 물체면(5)과 이미지면(9)의 사이에 거리의 약 19.6%이다. 이미지면(9)으로부터 중간 이미지면(23)의 거리는 이미지면(9)으로부터 광경로 내의 마지막 미러(M6)의 거리의 약 0.76 배이다.

도 4의 투영 광학 시스템(7)의 최대(rms) 파면 오차는 1.4nm 이다. 최대 왜곡은 1.5nm 이다. 동공 차폐율은 10.9% 이다.

도 5는 투영 광학 시스템(7)의 다른 실시예를 보여준다. 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명되는 것들에 대응하는 요소들 및 특성들은 동일한 참조 번호를 가지고 다시 자세히 논의되지 않을 것이다.

도 5의 투영 광학 시스템(7)에 대한 광학 데이터는 도 2에 대한 표들의 배치의 면에서 대응되는 다음의 두 개의 표들을 이용하여 보여진다.

도 5의 투영 광학 시스템(7)은 물체 필드(5)로부터 진행하는 광경로의 순서로 M1 내지 M6으로 번호매겨지는 전체로서 6개의 미러들을 갖는다.

도 5의 투영 광학 시스템(7)에서는 제 1 미러 그룹(24)은 두 개의 미러들, 즉 미러들(M1 및 M2)만을 구비한다. 미러(M1)는 거의 축 상에서 제공되고, 미러(M2)는 축 외에서 제공된다. 다음의 미러들(M3 내지 M6)은, 도 2 내지 도 4의 실시예들의 미러들(M5 내지 M8)에 대한 배치와 기능의 면에서 대응한다.

도 5의 투영 광학 시스템(7)은 0.4 인 개구수를 갖는다.

도 5를 따르는 투영 광학 시스템(7)은 입사 동공에 대한 양의 후초점 길이, 즉 물체 필드(4)로부터 처음에 수렴하게 연장하는 주광선들(16)을 갖는다. 미러(M1)는 투영 광학 시스템(7)의 입사 동공면(25)의 영역에 놓인다. 제 1 중간 이미지면(20)은 또한 미러들(M2 및 M3) 사이에, 마찬가지로 대략 미러(M1)의 수준에 놓인다.

미러(M1)는 미러(M4)의 관통-개구(21) 내에 배치된다. 미러(M4)의 관통-개구(21)는, 도 3의 실시예에서의 미러(M6)와 유사하게 다시 세 번 관통하여 통과된다.

그 외부 엣지(22)가 도 5의 투영 광학 시스템(7)의 동공 차폐를 다시 제공하는 마지막에서 네 번째 미러(M3)는 도 5의 투영 광학 시스템(7)의 다른 동공면(26)의 영역 내에 놓인다. 도 5를 따르는 투영 광학 시스템(7)의 개구 조리개는 따라서, 미러(M3)에 적용될 수 있다.

마지막에서 네 번째 미러(M3) 및 마지막 미러(M6) 사이의 거리는 도 5의 실시예에서는 물체면(5)과 이미지면(9) 사이의 거리의 약 21.0%이다. 이미지면(9)으로부터 중간 이미지면(23)의 거리는 이미지면(9)으로부터의 광경로 내에 마지막 미러(M6)의 거리의 약 0.74 배이다.

도 5의 투영 광학 시스템(7)은 0.4nm 인 최대(rms) 파면 오차를 갖는다. 최대 왜곡은 0.3nm이다. 동공 차폐율은 17.6%이다.

도 6은 투영 광학 시스템(7)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 앞서 설명된 것들에 대응하는 요소들 및 특성들은 동일한 참조 번호를 가지고 다시 자세히 설명되지는 않을 것이다.

도 6의 투영 광학 시스템(7)에 대한 광학 데이터는, 도 2에 대한 표들과 배치의 면에서 대응하는 다음의 두 개의 표들을 이용하여 보여진다.

도 6의 투영 광학 시스템(7)은 도 5의 것과 마찬가지로 6-미러 시스템이다. 이 경우, 제 1 미러 그룹(24)은 또한 미러들(M1 및 M2)만을 구비한다. 두 개의 미러들(M1 및 M2)은 축 외에서 제공된다.

미러(M1)는 미러(M4)의 관통-개구(21)에 인접하여 배치된다. 이 배치는 미러(M4)의 관통-개구(21)가 미러들(M2 및 M3) 사이에서 광선에 대해 한 번 관통하여 통과되기만 하도록 하는 것이다.

도 6의 투영 광학 시스템(7)은, 도 2 내지 도 5의 실시예들에서의 중간 이미지면(23)들과 같이 광경로 내의 마지막 미러, 즉 미러(M6)와 이미지면(9) 사이에 공간적으로 배치되는, 단 하나의 중간 이미지면(27)을 갖는다.

도 6의 실시예에서는, 미러(M4)의 관통-개구(21)는, 거기에 초점을 가지지 않고 따라서 상대적으로 큰 직경을 갖는 광선에 의해 관통하여 통과된다는 사실에도 불구 하고, 마지막에서 네 번째 미러(M3)는 그 외부 엣지(22)를 사용하여 투영 광학 시스템(7)의 동공 차폐를 제공하는 미러이다.

도 6의 투영 광학 시스템은 0.55 인 개구수를 갖는다.

도 6의 투영 광학 시스템(7)의 실시예에서는, 마지막에서 네 번째 미러(M3)와 마지막 미러(6) 사이의 거리는 이미지면(9)으로부터 물체면(5)의 거리의 약 22%이다. 이미지면(9)으로부터 중간 이미지면(23)의 거리는 이미지면(9)으로부터 광경로 내의 마지막 미러(M6)의 거리의 약 0.8 배이다.

도 6의 투영 광학 시스템(7)은 1.4nm 인 최대(rms) 파면 오차를 갖는다. 최대 왜곡은 1.4nm 이다. 동공 차폐는 16.8% 이다.

도 7은 투영 광학 시스템(7)의 다른 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 앞서 설명되는 것들에 대응하는 요소들 및 특성들은 동일한 참조 번호를 가지고 다시 자세히 논의되지 않을 것이다.

도 7을 따르는 투영 광학 시스템(7)에 대한 광학 데이터는, 도 2에 대한 표들에서의 배치의 면에서 대응하는 다음의 두 개의 표들을 이용하여 보여진다.

도 5 및 도 6의 실시예들과 같이, 도 7의 투영 광학 시스템(7)은 또한 6-미러 시스템이다. 미러들(M1 및 M2)을 구비하는 제 1 미러 그룹(24)의 구조는 도 6의 실시예의 것과 대응한다. 도 7을 따르는 실시에는 또한 도 6의 것과 대응되게 배치되는 단 하나의 중간 이미지면, 즉 중간 이미지면(27)을 갖는다.

도 7의 투영 광학 시스템(7)은 0.60인 개구수를 갖는다.

마지막에서 네 번째 미러(M3) 및 마지막 미러(M6) 사이에 거리는 도 7의 투영 광학 시스템(7)의 실시예에서 이미지면(9)으로부터 물체면(5)의 거리의 약 25%에 상당한다. 이미지면(9)으로부터 중간 이미지면(23)의 거리는 이미지면(9)으로부터 광경로내의 마지막 미러(M6)의 거리의 약 0.8배이다.

도 7의 투영 광학 시스템(7)의 최대(rms) 파면 오차는 0.7nm이다. 최대 왜곡은 0.3nm이다. 동공 차폐율은 16.0%이다.

미세구조 또는 나노구조 요소를 제조하기 위하여, 투영 노광 장치(1)는 다음과 같이 사용된다: 처음에, 반사 마스크(10) 또는 레티클 및 기판 또는 웨이퍼(11)가 준비된다. 그 다음에, 레티클(10) 상의 구조는 투영 노광 장치(1)를 이용하여 웨이퍼(11)의 감광층에 투영된다. 감광층의 현상에 의하여, 웨이퍼(11) 상의 미세구조 및 따라서 미세구조 요소는 제조된다.