KR100706072B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

Abstract

리소그래피 장치는 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지부, 및 기판의 타겟부상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되는 투영시스템을 포함한다. 기판 지지부는 기판의 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 사전설정된 궤적을 따라 상기 기판을 이동시키도록 구성된다. 기판 지지부는 기판에 열적 안정화를 제공하기 위한 덕트 구조체를 포함한다. 상기 덕트 구조체는 상기 지지부에 열적 안정화 매체를 덕팅하고, 상기 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 지지하는 상기 기판 지지부의 부분들을 통해 상기 타겟부를 지지하는 상기 기판의 일 부분으로부터 멀리로 상기 매체를 실질적으로 덕팅하여, 순차적으로 타겟팅된 부분들의 열적 안정성을 유지시키도록 구성된다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

이후, 대응되는 참조부호들이 대응되는 부분들을 나타내는 개략적인 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들이 예시의 방법으로 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸 도;

도 2는 도 1의 장치의 기판 지지부의 실시예를 나타낸 도;

도 3은 도 1의 장치의 기판 지지부의 또 다른 실시예를 나타낸 도;

도 4는 도 2의 기판 지지부의 실시예의 보다 상세한 도;

도 5는 본 발명에 따른 기판 지지부의 또 다른 실시예의 보다 상세한 도;

도 6은 본 발명에 따른 기판 지지부를 제공하기 위한 제조방법을 개략적으로 예시한 도이다.

본 발명은 순차적으로 타겟팅된 타겟 위치의 사전설정된 궤적을 따라 기판을 이동시키도록 구성된 기판테이블을 포함하는 리소그래피 장치, 및 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판상에, 통상적으로는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 마스크 또는 레티클로 지칭되기도 하는 패터닝장치가 IC의 개별층상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예를 들어, 실리콘웨이퍼)상의 (예를 들어, 1 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상으로 전사(transfer)될 수 있다. 통상적으로, 패턴의 전사는 묘화(imaging)를 통해 기판상에 제공되는 방사선 감응재(레지스트)의 층상으로 이행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟부상에 전체패턴을 한번에 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상으로 패턴을 임프린팅함으로써 패터닝장치로부터 기판으로 패턴을 전사하는 것도 가능하다.

최근의 발전환경에서는, 침지 리소그래피의 새로운 분야에서와 같이 이미지 분해능에 대해 훨씬 더 엄격해진 요건들로 인해 열적으로 안정적인 기판을 제공함에 있어 문제들이 증가되고 있다. 여기서, 침지 액체들은 증기 상태로 전이(transitioning)됨으로써 열적 냉각을 야기할 수도 있기 때문에, 기판에 국부적인 열적 구배들이 발생될 수도 있다는 것이 판명되었다. 또한, 기판의 포토리소그래피 처리시에, 기판은 타겟부들의 순차적인 조명들로 인하여, 기판 표면적에 걸쳐 발달 하는 온도 프론트(front)를 가지고 균일하게 데워지려는 경향이 있다는 것이 판명되어 왔다. 온도 프론트는 기판의 국부적인 변형을 일으킬 수 있는 열적 구배를 야기할 수도 있다. 분명한 것은, 나노미터의 투영 정확도에 대해, 이것이 포커스 및 오버레이 오차의 문제들을 야기할 수도 있다. 즉, 열적 변형으로 인해, 기판의 표면은 이상적인 투영 평면으로부터 먼 쪽으로 구부러질 수도 있으며, 이는 포커스 손실이나 또는 적어도 이미지 평면의 유효한 사이드웨이 이동을 초래하여 오버레이의 문제들이 발생될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태는 상술된 열적 문제들이 처리될 수 있고, 기판의 개선된 열적 안정화가 제공될 수 있는 포토리소그래피 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치가 제공된다. 상기 장치는 방사선 빔을 콘디셔닝하도록 구성된 조명시스템, 및 패터닝장치를 지지하도록 구성된 패터닝장치 지지부를 포함한다. 상기 패터닝장치는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위하여 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있다. 또한, 상기 장치는 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지부, 및 상기 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하도록 구성된 투영시스템을 포함한다. 기판 지지부는 기판의 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 사전설정된 궤적을 따라 기판을 이동시키도록 구성된다. 상기 기판 지지부는 기판에 열적 안정화를 제공하는 덕트 구조체를 포함한다. 덕트 구조체는 지지부에서의 열적 안정화 매체(media)를 덕팅하고, 기판의 사전 타 겟팅된 부분들을 지지하는 기판 지지부의 부분들을 통해 타겟부를 지지하는 기판 지지부의 부분으로부터 멀리로 매체를 실질적으로 덕팅하도록 구성되어, 순차적으로 타겟팅된 타겟부들을 열적으로 안정하게 유지시킨다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치에서 기판을 지지하는 기판 지지부가 제공된다. 기판 지지부는, 지지부에서의 열적 안정화 매체를 덕팅하고, 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 지지하는 기판 지지부의 부분들을 통해 패터닝된 방사선 빔을 수용하는 기판의 타겟부를 지지하는 기판 지지부의 부분으로부터 멀리로 매체를 실질적으로 덕팅하도록 구성되어, 순차적으로 타겟팅된 타겟부들을 열적으로 안정하게 유지시킨다.

따라서, 순차적인 타겟부들은 타겟팅된 부분들로부터 나오는 가열된 매체에 의해 열적인 영향을 받지 않아, 보다 나은 열적 안정화가 달성될 수 있다. 또한, 열적 안정화 매체는, 열적 안정성을 제공하는 넓은 의미로 사용되는 것은 분명하나, 냉각제라 지칭될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치를 사용하는 디바이스 제조방법이 제공된다. 상기 방법은, 기판과 열적 접촉 상태에 있는 기판 지지부에 의해 지지되는 기판의 타겟부상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계, 및 시작 타겟부로부터 최종 타겟부까지의 사전설정된 궤적을 따라 기판을 이동시키는 단계를 포함한다. 상기 궤적은 기판 지지부의 이동의 평균 진행 방향을 형성한다. 상기 방법은 또한, 기판 지지부의 이동의 평균 진행 방향에 대향되는 평균 유동 방향으로 기판 지지부의 열적 안정화 매체를 덕팅하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서는, 리소그래피 장치를 사용하는 디바이스 제조방법이 제공된다. 상기 방법은 기판과 열적 접촉하고 있는 기판 지지부에 의해 지지되는 기판의 타겟부상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계, 시작 타겟부로부터 최종 타겟부까지 사전설정된 궤적을 따라 기판을 이동시키는 단계, 및 상기 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 통해 상기 타겟부로부터 멀리로 지지부의 열적 안정화 매체를 덕팅하여 순차적으로 타겟팅된 부분들의 열적 안정성을 유지시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 침지 리소그래피 장치가 제공된다. 침지 리소그래피 장치는 방사선 빔을 콘디셔닝하도록 구성되는 조명시스템 및 패터닝장치를 지지하도록 구성되는 패터닝장치 지지부를 포함한다. 상기 패터닝장치는 패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위하여 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있다. 상기 장치는 또한, 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지부, 및 패터닝된 방사선 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하도록 구성된 투영시스템을 포함한다. 투영시스템은 침지 리소그래피를 제공하기 위하여 기판과 투영시스템 사이에 광학 액체를 제공하도록 구성된다. 기판 지지부는 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 사전설정된 궤적을 따라 기판을 이동시키도록 구성된다. 기판 지지부는 기판에 열적 안정화를 제공하는 덕트 구조체를 포함한다. 상기 덕트 구조체는, 지지부에 열적 안정화 매체를 덕팅하고, 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 지지하는 기판 지지부의 부분들을 통해 타겟부를 지지하는 기판 지지부의 부분으로부터 멀리로 상기 매체를 실질적으로 덕팅하여, 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 열적 안정성을 유지시키도록 구성된다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기판을 지지하는 기판 지지부를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 덕트 레이아웃 구조를 통해 부식성 매체를 통과시키도록 되어 있는 기판 지지부의 최상부층 및/또는 저부층의 상기 덕트 레이아웃 구조를 포함한다. 최상부층은 기판과 접촉하도록 구성된다. 상기 방법은 또한, 상기 최상부층과 저부층을 애노드 접합(anodic bonding)시켜 접합층을 생성시키기 위하여 상기 최상부층과 저부층 중 하나상에 소정의 재료를 증착시키는 단계; 및 접합면이 부식에 민감하게 되는 것을 방지하기 위하여, 최상부층과 저부층 중 하나의 접합층의 재료를 이동시키도록, 애노드 접합을 통해 최상부층을 저부층에 접합시키는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는, 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선)을 콘디셔닝하도록 구성된 조명시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝장치(MA)(예를 들어, 마스크)를 지지하고, 특정 파라미터들에 따라 상기 패터닝장치를 정확히 위치시키도록 구성되는 제1위치설정장치(PM)에 연결되도록 이루어지는 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT); 기판(W)(예를 들어, 레지스트코팅된 웨이퍼)을 잡아주고, 특정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2위치설정장치(PW)에 연결되도록 이루어진 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT); 및 패터닝장치(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이를 포함함)상에 투영하도록 구성된 투영시스템(PS)(예를 들어, 굴절형 투영렌즈 시스템)을 포함한다.

조명시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어시키기 위하여 굴절, 반사, 자 기, 전자기, 정전기 및 여타 유형의 광학 구성요소, 또는 그들의 조합과 같은 다양한 종류의 광학 구성요소를 포함할 수도 있다.

지지구조체는, 패터닝장치의 무게를 지지, 즉 지탱한다. 지지구조체는, 패터닝장치의 방위, 리소그래피 장치의 디자인 및 예를 들어 패터닝장치가 진공 환경내에서 유지되는지의 여부와 같은 여타 조건들에 종속적인 방식으로 패터닝장치를 유지시킨다. 지지구조체는 패터닝장치를 유지시키기 위하여 기계적, 진공, 정전기 또는 여타의 클램핑 기술을 사용할 수 있다. 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 이동할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 상기 지지구조체는, 패터닝장치가 예를 들어 투영시스템에 대해 원하는 위치에 있을 수 있도록 한다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 어떠한 용어의 사용도 "패터닝장치"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

여기서 사용되는 "패터닝장치(patterning device)"라는 용어는 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 장치를 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 예를 들어, 패턴이 위상-시프팅 피처 또는 소위 어시스트 피처들을 포함하는 경우 방사선 빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의해야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같이 타겟부에 생성되는 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다.

패터닝장치는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝장치의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리 소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크형식도 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일례는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지 유체(immersion fluid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 여타의 인자에 대하여 적절하다면, 굴절광학시스템, 반사광학시스템, 카타디옵트릭시스템, 자기시스템, 전자기시스템 및 정전기 광학시스템 또는 그들의 조합을 포함하는 소정 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과형 마스크를 채용한) 투과형이다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 상술된 바와 같은 형태의 프로그램가능한 거울 어레이 또는 반사형 마스크를 채용한) 반사형일 수도 있다.

리소그래피 장치는 2개(듀얼스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 갖는 형태로 구성될 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블들이 노광에 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블 또는 지지부들에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피 투영장치에서는, 투영시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 기판의 적어도 일부분이, 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어, 물로 덮히는 형태로 이루어질 수도 있다. 리소그래피 장치의 여타 공간, 예를 들어 마스크와 투영시스템 사이에 침지 액체가 적용될 수도 있다. 침지 기술들은 당업계에서 투영시스템의 개구수를 증가시키는 것으로 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지(immersion)"라는 용어는, 기판과 같은 구조체가 액체내에 잠겨야한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 노광 동안에 투영시스템과 기판 사이에 액체가 배치된다는 것을 의미하는 것이다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선소스(S0)로부터 방사선의 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 부분을 형성하는 것으로 간주 되지는 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어, 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스펜더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 방사선 빔이 상기 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 여타의 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요하다면 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라 칭해질 수도 있다.

일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도세기분포를 조정하는 조정기구(AD)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필평면내의 세기분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 그 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖도록 방사선 빔을 콘디셔닝하는데 사용될 수도 있다.

상기 방사선 빔(B)은 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블(MT))상에서 유지되어 있는 패터닝장치(예를 들어, 마스크(MA))상에 입사되며, 패터닝장치에 의해 패터닝된다. 상기 방사선 빔(B)은, 마스크(MA)에서 반사된 후에, 투영시스템(PL)을 통과하며, 상기 투영시스템은 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔을 포커싱한다. 제2위치설정장치(PW) 및 위치센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 선형 인코더(linear encoder) 또는 캐퍼시티 센서(capacitive sensor))의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 방사선 빔(B)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정장치(PM) 및 또 다른 위치센서(도 1에 명확히 예시되지는 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이며, 이는 제1위치설정장치(PM)의 일부를 형성한다. 이와 유사하게, 기판테이블(WT)의 이동은 제2위치설정장치(PW)의 일부를 형성하는 장행정 모듈 및 단행정 모듈을 사용하여 실현될 수도 있다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 상기 마스크테이블(MT)은 단지 단행정액츄에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1, M2) 및 기판 정렬마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수도 있다. 예시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 할당된 타겟부를 점유하기는 하나, 그들은 타겟부들 사이의 공간들에 배치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있음). 이와 유사하게, 마스크(MA)상에 1이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 다이들 사이에 마스크 정렬 마크들이 배치될 수도 있다.

상술된 장치는 다음의 바람직한 모드들 중 1이상에서 사용될 수 있다.

1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C)상에 투영된다{즉, 단일 정적 노광(single static exposure)}. 그런 후, 기판테이블(WT)은 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 묘화되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서는, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 방사선 빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다{즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)}. 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PS)의 이미지 반전 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대크기는 단일 동적노광시 타켓부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 또 다른 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝장치를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안, 기판테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝장치는 기판테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔중에 계속되는 방사선펄스 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 종류의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝장치를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 상술된 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 상이한 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

도 2 및 도 3은 기판 지지부(2)에 냉각 구조체를 제공하는 대안실시예들을 나타낸다. 도면을 통해 알 수 있듯이, 기판 지지부(2)는, 기판(6)상의 조명된 타겟 위치들로 패터닝된 방사선 빔(5)을 제공하는 도 1에서의 PS를 참조하여 설명된 투영시스템(4) 아래의 척에 의해 이동되며, 이에 대해서 더 이상의 부연설명은 없다. 다이(8)의 행들(도 4 및 도 5 참조)이 조명될 타겟들의 전진 방향(P)을 형성하는 도면에 대해 직각인 행들로 스캐닝되는, 투영시스템(4)(고정되어 유지됨)에 대한 척(3)의 일반적인 이동 방향(7)이 예시되어 있다. 이 셋업에 있어, 지지구조체인 기판 지지부(2)는, 통상적으로 기판(6)에 편평한 평면을 제공하는 유리 타입 또는 세라믹 재료로 만들어지는 강성 구조체이고 그와 함께 직접적인 접촉이 이루어지는 "웨이퍼 테이블"로서 알려진 것이 보통이다. 웨이퍼 테이블로 알려진 기판 지지부(2)은 복수의 돌출부들을 포함하여 접촉 영역을 한정함으로써, 오염이 지지부의 이상적인 편평한 평면에 있어 최소의 왜곡을 가하도록 한다. 도 2에서, 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)에는 덕트 구조체(1)가 제공되며, 도 4 및 도 5를 참조하여 추가 설명될 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 덕트 구조체(1)는, 도 2에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)를 통해 기판(6)에 대해 간접적으로 열적 커플링되는 기판 지지부(2)의 하부에 제공될 수도 있다. 이러한 하부는, 통상적으로 척(3) 또는 제2위치설정장치(PW), 특히 도 1을 참조하여 상술된 바와 같이 그것의 미세 행정 모듈이라 칭해진다. 이 대안적인 위치는 열적 안정화에 있어 덜 효과적인데, 이는 그것이 기판 지지부(2)를 통한 열적 전도를 필요로 하기 때문이다. 하지만, 상기 구조체(1)는 통상적으로 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)가 강성 구조체이고 냉각 덕트(9)들은 구현하기가 그다지 쉽기 않기 때문에 보다 쉽게 이용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)에 대한 덕트 구조체(1)의 일 실시예를 예시하고 있다. 특히, 예시된 덕트 구조체(1)는 기판 지지부(2)인 둥근(round) 웨이퍼 테이블에 동심적으로 배치된다. 1이상의 중앙 덕트(10)를 통해 복수의 덕트(9)들이 연결된다. 덕트(9, 10)는 이러한 웨이퍼 테이블을 통해 열적 안정화 매체, 특히 물을 이동 또는 덕팅시켜 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)(도시 안됨)상에 열적으로 접촉하여 유지되는 기판(6)에 열적 안정화를 제공하도록 구성된다. 덕트 회로들의 유동 저항에 균형을 잡아줌으로써, 최적의 유동 조건들이 제공될 수도 있다. 도면의 이분선 아래에는, 순차적으로 조명되는 타겟부(8)들의 궤적(11)이 개략적으로 도시되어 있다. 이 조명은, 통상적으로 행별로(row for row)로 수행되며, 화살표 P는 웨이퍼("다이")의 순차적으로 조명되는 부분(8)들의 평균 진행 방향을 나타낸다. 웨이퍼 테이블의 덕트 구조체(1)는 열적 안정화 매체 방향 유동의 평균 방향을 평균 진행 방향(P)에 대향되는 방향으로 한정한다는 것을 알 수 있다. 이러한 방식으로, 보다 높은 순차적인 차수로 조명될 타겟부(8)들은 타겟팅된 부분들로부터 나오고 유출부(12)를 향하여 배출되는 가열된 매체에 의하여 최소의 방식으로 열적인 영향을 받을 수도 있다. 유입부(13)으로부터의 신(fresh) 냉각제는 사전 조명되는 웨이퍼 부분들에 의한 영향을 받지 않아야 하며, 따라서 조명되어야 할 부분들에 대해 보다 나은 열적 안정화가 얻어질 수 있다. 이러한 방식으로, 열적 변형이 보다 잘 방지될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)의 제2실시예를 나타낸다. 도 5에서 알 수 있듯이, 덕트 구조체(1)는 유출부(12) 및 유입부(13) 둘 모두가 배치되는 중앙 연결 부분(14)을 갖는다. 유입부(13)로부터, 덕트(9)는, 기판 지지부(2)인 웨이퍼 테이블의 주변 에지(15)를 통해 열적 안정화 매체를 웨이퍼 테이블의 다른 측면으로 직접적으로 덕팅하도록 구성된다. 웨이퍼의 주변부는 열적 교란에 대해 가장 민감할 수도 있기 때문에, 이 구조체는 기판(6) 주면부를 열적으로 안정화시키는 것을 도울수도 있다. 유동이 연결부(14)에 대향되는 측면을 통과할 때, 덕트는 미엔더링 회로(meandering circuit;16)에 따라 구성된다. 이러한 방식으로, 냉각제는 행 구조체에 의해 거울반사된(mirrored) 행을 통해 기판 지지부(1)의 일 측면으로부터 그에 대향되는 측면으로 유동하며, 이는 조명될 다이(8)의 행 구조체(도 4 참조)와 일치할 수도 있다.

도 6에 도시된 실시예를 참조하면, 함께 접합되는 층(layered) 구조체를 제공함으로써 덕트 구조체(1)가 웨이퍼 테이블인 기판 지지부(2)에 통합될 수도 있다는 것을 알 수 있다. 접합된 층(17)들 중 하나 또는 둘 모두에 있어서, 덕팅 레이아웃은 접합된 구조체의 덕트(9)를 형성시키도록 제공될 수도 있다. 상기 접합은 애노드 접합에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 반부식성 재료가 사용될 수도 있다. 특히, 애노드 접합층(18)은 반부식성이거나 접합층(17)내로 완전 옮겨질 수도 있으며, 이에 대해서는 도 6을 참조하면 보다 잘 예시되어 있다.

본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서 리소그래피장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 상기 리소그래피장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 유도 및 검출패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드의 제조 등과 같은 여타의 응용례를 가질 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용되는 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전 또는 후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 툴 및/또는 검사툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판처리툴과 여타의 기판처리툴에 본 명세서의 기재내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 여러번 처리된 층들을 이미 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.

광학 리소그래피의 배경에서 본 발명의 실시예들의 용례에 대하여 상술하였으나, 본 발명은, 예를 들어 임프린트 리소그래피와 같은 여타의 응용례에서 사용 될 수도 있으며, 상황이 허락한다면, 광학 리소그래피로만 제한되지는 않는다는 것을 이해해야 한다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝장치의 토포그래피(topography)는 기판상에 생성되는 패턴을 한정한다. 패터닝장치의 토포그래피는, 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그들의 조합을 적용함으로써 레지스트가 큐어링(cure)되는 기판에 공급되는 레지스트의 층내로 가압될 수도 있다. 상기 패터닝장치는 레지스트가 큐어링된 후에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.

본 명세서에서 사용되는 "방사선" 및 "빔"이란 용어는, (예를 들어, 파장이 365, 355, 248, 193, 157 또는 126㎚인) 자외(UV)선 및 (예를 들어 5 내지 20nm 범위의 파장을 갖는) 극자외(EUV)선과, 이온빔 또는 전자빔과 같은 입자빔들을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄한다.

본 명세서에서 사용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 구성요소들 중 하나 또는 조합을 지칭할 수도 있다.

본 발명의 특정 실시예들에 대해 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 발명은, 상술된 바와 같은 방법을 설명하는 기계-판독가능 명령어들의 1이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램이나, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 내부에 저장되는 데이터 저장매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수도 있다.

상기 설명은 예시를 위한 것으로 제한의 의도는 없다. 따라서, 당업자라면 후속 청구항의 범위를 벗어나지 않는 선에서, 설명된 바와 같은 본 발명에 대한 수 정이 가해질 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

본 발명에 따르면, 상술된 열적 문제들이 처리될 수 있고, 기판의 개선된 열적 안정화가 제공될 수 있는 리소그래피 장치, 및 디바이스 제조방법을 얻을 수 있다.

Claims (14)

1. 리소그래피 장치에 있어서,

   방사선 빔을 조명하도록 구성된 조명시스템;

   패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위하여 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝장치를 지지하도록 구성된 패터닝장치 지지부;

   기판을 지지하도록 구성된 기판지지부; 및

   상기 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하도록 구성된 투영시스템을 포함하고,

   상기 기판 지지부는 상기 기판의 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 사전설정된 궤적을 따라 상기 기판을 이동시키도록 구성되며,

   상기 기판 지지부는 상기 기판에 열적 안정화를 제공하는 덕트 구조체를 포함하고, 상기 덕트 구조체는 상기 지지부에 열적 안정화 매체를 덕팅하고, 상기 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 지지하는 상기 기판 지지부의 부분들을 통해 상기 타겟부를 지지하는 상기 기판 지지부의 일 부분으로부터 멀리로 상기 매체를 실질적으로 덕팅하여, 순차적으로 타겟팅된 부분들의 열적 안정성을 유지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 궤적은 길이방향 축선을 따라 상기 기판의 상기 순차적으로 타겟팅된 부분들의 평균 진행 방향을 한정하고, 상기 기판 지지부의 상기 덕트 구조체는 상기 열적 안정화 매체 유동의 평균 방향을 상기 평균 진행 방향에 대향되는 방향으로 한정하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 덕트 구조체는 상기 열적 안정화 매체의 유입 및 유출을 위한 각각의 유입부 및 유출부를 포함하고, 상기 유입부 및 유출부는 상기 기판 지지부의 일 측면상에서 서로 인접하게 배치되며, 상기 유입부로부터, 덕트는 상기 기판 지지부의 주변부 에지를 통해 상기 열적 안정화 매체를 상기 기판 지지부의 대향되는 측면으로 덕팅하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 열적 안정화 매체는 미엔더링 회로(meandering circuit)를 통해 상기 기판 지지부의 일 측면으로부터 그에 대향되는 측면으로 유동하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 덕트 구조체는 동심적으로 배치되는 복수의 덕트를 포함하고, 상기 덕트는 1이상의 반경방향으로 배향된 덕트를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 열적 안정화 매체는 상기 기판 지지부의 일 측면으로부터 그에 대향되는 측면으로 유동하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 덕트 구조체는 순차적 스캐닝의 궤적을 따르는 레이아웃을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
8. 리소그래피 장치에서 기판을 지지하는 기판 지지부에 있어서,

   상기 기판 지지부는, 상기 지지부에 열적 안정화 매체를 덕팅하고, 상기 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 지지하는 상기 기판 지지부의 부분들을 통해 패터닝된 방사선 빔을 수용하는 상기 기판의 타겟부를 지지하는 상기 기판 지지부의 일 부분으로부터 멀리로 상기 매체를 실질적으로 덕팅하여, 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 열적 안정성을 유지시키도록 구성되는 덕트 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
9. 제8항에 있어서,

   상기 기판 지지부는 상기 열적 안정화 매체의 유입 및 유출을 위한 유입부 및 유출부를 포함하고, 상기 유입부 및 유출부들은 상기 기판 지지부의 일 측면상 에서 서로 인접하게 배치되며, 상기 유입부로부터, 덕트는 상기 기판 지지부의 주변부 에지를 통해 상기 기판 지지부의 대향되는 측면으로 상기 열적 안정화 매체를 직접적으로 덕팅하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
10. 제8항에 있어서,

    미엔더링 회로를 통해 상기 기판 지지부의 일 측면으로부터 그에 대향되는 측면으로 냉각제가 유동하는 것을 특징으로 하는 기판 지지부.
11. 리소그래피 장치를 사용하는 디바이스 제조방법에 있어서,

    상기 기판과 열적으로 접촉하는 기판 지지부에 의하여 지지되는 기판의 타겟부상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;

    상기 기판 지지부 이동의 평균 진행 방향을 형성하는 사전설정된 궤적을 따라 시작 타겟부로부터 최종 타겟부로 상기 기판을 이동시키는 단계; 및

    상기 기판 지지부 이동의 상기 평균 진행 방향에 대향되는 평균 유동 방향으로, 상기 기판 지지부에 열적 안정화 매체를 덕팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 리소그래피 장치를 사용하는 디바이스 제조방법에 있어서,

    상기 기판과 열적으로 접촉하는 기판 지지부에 의하여 지지되는 기판의 타겟부상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;

    사전설정된 궤적을 따라 시작 타겟부로부터 최종 타겟부로 상기 기판을 이동시키는 단계; 및

    순차적으로 타겟팅된 부분들의 열적 안정성을 유지시키기 위하여 상기 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 통해 상기 타겟부로부터 멀리로 상기 지지부의 열적 안정화 매체를 덕팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 침지 리소그래피 장치에 있어서,

    방사선 빔을 콘디셔닝하도록 구성된 조명시스템;

    패터닝된 방사선 빔을 형성하기 위하여 상기 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝장치를 지지하도록 구성된 패터닝장치 지지부;

    기판을 지지하도록 구성된 기판 지지부; 및

    상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하고, 침지 리소그래피를 제공하기 위하여 상기 기판과 상기 투영시스템 사이에 광학 액체를 제공하도록 구성된 투영시스템을 포함하고,

    상기 기판 지지부는 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 사전설정된 궤적을 따라 상기 기판을 이동시키도록 구성되며,

    상기 기판 지지부는 상기 기판에 열적 안정화를 제공하는 덕트 구조체를 포함하고, 상기 덕트 구조체는 상기 지지부에 열적 안정화 매체를 덕팅하고, 상기 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 지지하는 상기 기판 지지부의 부분들을 통해 상기 타겟부를 지지하는 상기 기판 지지부의 일 부분으로부터 멀리로 상기 매체를 실질적 으로 덕팅하여, 순차적으로 타겟팅된 타겟부들의 열적 안정성을 유지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 침지 리소그래피 장치.
14. 순차적으로 타겟팅된 부분들의 열적 안정성을 유지시키기 위하여 기판의 사전 타겟팅된 부분들을 통해 타겟부로부터 멀리로 기판 지지부의 열적 안정화 매체를 덕팅하는, 기판 지지용 기판 지지부 제조방법에 있어서,

    덕트 레이아웃 구조체를 통해 부식성 매체를 덕팅하기 위하여 상기 기판과 접촉하도록 구성되는 상기 기판 지지부의 최상부층 및/또는 저부층에 상기 덕트 레이아웃 구조체를 생성시키는 단계;

    접합층을 생성시키기 위하여 상기 최상부층과 저부층을 애노드 접합하기 위해 상기 최상부층 및 저부층 중 하나상에 재료를 증착시키는 단계; 및

    접합면이 부식에 민감하게 되는 것을 방지하기 위하여, 상기 최상부층과 저부층 중 하나로 상기 접합층의 재료를 옮기기 위하여 애노드 접합을 통해 상기 저부층에 상기 최상부층을 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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