KR20040056376A - 리소그래피 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르는 리소그래피 투영장치는,
- 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;
- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지 구조체;
- 기판을 유지하는 기판 테이블; 및
- 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하여 이루어지고,
상기 장치에 대해 제거가능한 아이템(removable item)을 유지하기 위한 핌플 플레이트를 유지하는 하나 이상의 순응성 부재로 이루어지는 하나 이상의 유지 구조체(holding structure)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은,
- 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;
- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는, 패터닝 수단을 지지하는 지지 구조체;
- 기판을 유지하는 기판 테이블; 및
- 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다.
"패터닝 수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 생성될 패턴에 대응하는, 패터닝된 단면을 입사하는 방사선 빔에 부여하는데 이용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서 "광 밸브(lightvalve)"라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 생성되는 디바이스 내의 특정기능층에 대응할 것이다(이하 참조). 이러한 패터닝 수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 마스크. 마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있고, 그것은 바이너리형(binary), 교번 위상-시프트형(alternating phase-shift) 및 감쇠 위상-시프트형(attenuated phase-shift)뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 형태를 포함한다. 방사선 빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 상기 마스크의 패턴에 따라 상기 마스크에 부딪치는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우, 지지 구조체는 일반적으로 마스크 테이블일 것이고, 상기 마스크 테이블은 입사하는 방사선 빔내의 소정 위치에 마스크가 유지될 수 있고, 필요한 경우에는 상기 마스크가 상기 빔에 대해 이동될 수 있도록 한다.
- 프로그램가능한 미러 어레이. 이러한 디바이스의 일례로, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 이용하면, 상기 반사된 빔으로부터 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 미러 어레이의 대안적인 실시예는 작은 미러의 매트릭스 배치를 이용하는 것인데, 상기 각각의 작은 미러는 적당하게 국부화된 전기장을 가하거나, 또는 압전 작동 수단(piezoelectric actuation means)을 이용함으로써 축에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 또한, 상기 미러는 매트릭스-어드레서블이고, 이러한 어드레스된 미러는 입사하는 방사선 빔을 어드레스되지 않은 미러에 대해 상이한 방향으로 반사할 것이다. 이러한 방식으로, 상기 반사된 빔은 매트릭스-어드레서블 미러의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적당한 전자적 수단을 이용하여 수행될 수 있다. 상술된 두가지 상황 모두에서, 패터닝 수단은 1 이상의 프로그램가능한 미러 어레이로 이루어질 수 있다. 이러한 미러 어레이에 관한 보다 상세한 정보는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택된 미국특허 US 제5,296,891호 및 US 제5,523,193호, 그리고 PCT 특허출원 WO 제98/38597호 및 WO 제98/33096호로부터 얻을 수 있다. 프로그램가능한 미러 어레이의 경우, 상기 지지구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정될 수 있거나 이동될 수 있는 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
- 프로그램가능한 LCD 어레이. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채택된 미국특허 US 제5,229,872호에 개시되어 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 경우에서의 지지 구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정될 수 있거나 이동될 수 있는 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 특히 그 자체가 마스크 및 마스크 테이블을 포함하는 예시로 지칭될 수 있다. 그러나, 이러한 예시에 논의된 일반적인 원리는 상술된 바와 같이 패터닝 수단의 보다광범위한 개념으로 이해되어야 한다.
리소그래피 투영장치는 예를 들어, 집적회로(ICs)의 제조에 이용될 수 있다. 이러한 경우, 패터닝 수단은 IC의 개별층에 대응하는 회로패턴을 생성할 수 있고, 이 패턴은 방사선감응재(레지스트)층으로 코팅된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(예를 들어, 하나 이상의 다이로 구성)로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 투영시스템에 의해 한번에 하나씩 연속적으로 조사되는 인접한 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함할 것이다. 마스크 테이블 상의 마스크에 의해 패터닝되는 현행 장치는, 두가지 상이한 형태의 기계로 구분될 수 있다. 일 형태의 리소그래피 투영장치에서, 타겟부상에 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라 칭한다. 통상 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라 불리는 대안적인 장치에서, 투영빔 하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하면서, 상기 방향과 평행하게 또는 반평행하게 기판 테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사된다. 일반적으로, 투영시스템이 배율인자(magnification factor)(Ｍ)(일반적으로<1)를 가지므로, 기판 테이블이 스캐닝되는 속도(Ｖ)는 마스크 테이블이 스캐닝되는 속도의 인자(Ｍ)배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피 디바이스에 관련된 보다 상세한 정보는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택된 US 제6,046,792호로부터 얻을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 이용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 적어도 부분적으로 방사선감응재(레지스트)층으로 도포된 기판상에 묘화된다.상기 묘화단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅, 소프트 베이크와 같은 다양한 절차를 거칠 수 있다. 노광 후에, 기판은 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피처(imaged feature)의 측정/검사와 같은 다른 절차를 거칠 수 있다. 이러한 일련의 절차는, 예를 들어 IC와 같은 디바이스의 개별층을 패터닝하는 기초로서 이용된다. 그런 다음, 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은 개별층을 마무리하기 위한 다양한 모든 공정을 거친다. 여러 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체 공정 또는 그 변형 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 종국에는, 디바이스의 배열이 기판(웨이퍼)상에 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스가 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로 분리된 후에, 각각의 디바이스는 캐리어에 탑재되고, 핀에 접속될 수 있다. 이러한 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택된 "Microchip Fabrication : A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill 출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위해, 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 수 있다. 하지만, 이 용어는 예를 들어, 굴절 광학기, 반사 광학기 및 카타디옵트릭 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, 방사선시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 하기 위한 설계유형 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이들 구성요소에 대하여도 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급될수 있다. 또한, 상기 리소그래피 장치는 두개 이상의 기판 테이블 (및/또는 두개 이상의 마스크 테이블)을 구비하는 형태가 될 수 있다. 이러한 "다중 스테이지" 디바이스에서, 추가적인 테이블들이 병행하여 사용될 수 있거나, 하나 이상의 다른 테이블들이 노광을 위하여 사용되고 있는 동안에 하나 이상의 테이블에서 예비단계가 수행될 수 있다. 이중 스테이지 리소그래피 장치는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택된 US 제5,969,441호 및 WO 제98/40791호에 개시되어 있다.
상술된 장치에서, 상기 마스크와 기판은 X, Y 및 Z 방향으로 또한 X, Y 및 Z 축을 중심으로 한 회전방위(Rx, Ry 및 Rz 방향으로 언급)로 정확히 위치결정될 수 있도록 각각 단단히 유지되어야("클램핑"되어야) 한다. 상기 Z 방향은 (XY 평면을 형성하는) 해당 마스크 또는 기판의 평면에 실질적으로 수직인 방향으로 정의된다. 상기 마스크와 기판은, 특히 스텝-앤드-스캔 장치에서, 상기 마스크 및 기판 평면으로 매우 큰 가속(acceleration)을 받을 수 있다. 상기 마스크 또는 기판의 정확한 위치결정은 또한 Z 방향으로 비교적 높은 견고성(stiffness)을 요구한다. 이러한 가속을 견디고, 또한 필요한 견고성을 제공하기 위해, 클램핑 장치는 충분히 고정되어야 한다.
견고한 진공 클램프와 같은 이전의 클램핑 장치는 마스크의 변형이 발생할 수 있는 문제점을 가진다. 이는 마스크 및 진공 클램프의 어느 하나 또는 모두가 완전히 평탄하지 않는 결과일 수 있거나, 또는 마스크와 클램프 사이에 갇히는(trap) 오염물질입자 때문일 수 있다. 마스크 또는 기판의 변형은 오버레이 에러를 유발할 수 있는 노광된 이미지의 왜곡을 일으킨다.
종래에는 상기 변형의 문제점을 줄이기 위해 예를 들어, US 제5,532,903호에 개시된 바와 같이, Z 방향으로 순응성(compliant) 멤브레인을 사용하여 마스크를 지지하였다. 그러나, 이것은 여전히 상기 멤브레인과 마스크 사이의 오염물질입자, 그리고 또한 그것들의 강성(rigidity) 및 견고성이 부족하다는 문제점을 가진다.
상기 마스크 또는 기판과, 척(chuck)이라 언급되는 지지 구조체 또는 테이블사이의 오염에 대한 민감성(sensitivity)을 완화하기 위해, 종래에는 상기 마스크와 척 사이에 핌플 플레이트(pimple plate)가 사용되었다. 상기 핌플의 팁은 마스크 또는 기판이 지지되는 평면을 한정하고, 상기 핌플들 사이의 공간은 마스크 또는 기판 평면의 변형없이 오염물질을 수용할 수 있다. 그러나, 핌플 플레이트의 사용은 세개의 표면(즉, 상기 핌플 플레이트의 최상부 및 저부, 그리고 상기 핌플 플레이트의 하부가 유지되는 척의 표면)이 정확해야 하는 문제점을 갖는다. 대안적인 것은 상기 척상에 직접 핌플을 배치하는 것이지만, 이들은 클리닝에 의해 손상을 입을 수 있고, 이러한 경우 모든 척이 손상되어, 교체하는데 비용이 많이 든다.
본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 상술된 문제점을 완화하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 마스크를 지지하고 클램핑하는 구조체의 단면도이다.
따라서, 본 발명은,
- 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;
- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지 구조체;
- 기판을 유지하는 기판 테이블; 및
- 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 있어서,
상기 장치에 대해 제거가능한 아이템(removable item)을 유지하기 위한 핌플 플레이트를 유지하는 하나 이상의 순응성 부재로 이루어지는 하나 이상의 유지 구조체(holding structure)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치를 제공한다.
(패터닝 수단 또는 기판 등의) 상기 제거가능한 아이템과 상기 순응성 부재 사이에서 상기 핌플 플레이트의 사용은 오염물질로 인한 변형에 대한 민감성(susceptibility)을 줄이는 동시에, 상기 핌플 플레이트의 뒷면 표면(back surface) 및 척의 표면에 대한 평탄성(flatness) 요건의 제약(stringency)을 감소시킨다.
본 발명의 추가 형태는,
- 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;
- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지 구조체;
- 기판을 유지하는 기판 테이블; 및
- 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,
- 패터닝 수단을 상기 지지 구조체에 제공하는 단계;
- 방사선감응층이 제공된 기판을 상기 기판 테이블에 제공하는 단계; 및
- 상기 패터닝 수단에 의해 패터닝된 상기 투영빔으로 상기 기판의 타겟부를 조사하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
하나 이상의 순응성 부재를 제공하는 단계;
상기 하나 이상의 순응성 부재상에 핌플 플레이트를 유지하는 단계; 및
상기 장치의 동작시, 상기 핌플 플레이트상에 상기 장치에 대해 제거가능한 아이템을 유지하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법을 제공한다.
비록 본 명세서에서는 본 발명에 따른 장치를 사용함에 있어 IC의 제조에 대해서만 특정하여 언급하였으나, 이러한 장치가 여러 다른 응용례를 가지고 있음은 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학 시스템, 자기영역 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정표시패널, 박막자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 전술한 기타 응용분야들을 고려할 때, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 "마스크", "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 각각 대체되어 있음을 이해할 것이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온빔 또는 전자빔 등의 입자빔뿐만 아니라 (예를 들어 365, 248, 193, 157 또는 126㎚의 파장을 가지는) 자외선 방사선 및 EUV(예를 들어, 5 ~ 20nm 범위의 파장을 가지는 극자외선 방사선)를 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄하는 것으로 사용된다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로도시한다. 상기 장치는,
- 방사선(예를 들어, EUV 방사선)의 투영빔(PB)을 제공하기 위한 방사선시스템(Ex, IL) (이러한 특정한 경우, 상기 방사선시스템은 또한 방사원(LA)을 포함함);
- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 유지하는 마스크 홀더가 제공되고, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치결정수단에 연결된 제1대물테이블(마스크 테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트-코팅된 실리콘 웨이퍼)을 유지하는 기판 홀더가 제공되고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치결정수단에 연결된 제2대물테이블(기판 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 하나 이상의 다이로 구성)상에 마스크(MA)의 조사부를 묘화하는 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 미러 그룹)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사형 마스크를 구비한) 반사형이다. 그러나, 일반적으로, 예를 들어 (투과형 마스크를 구비한) 투과형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 바와 같은 형태의 프로그램가능한 미러 어레이 등의 또다른 종류의 패터닝 수단을 이용할 수 있다.
방사원(LA)(예를 들어, 레이저-생성 또는 방전 플라즈마원)은 방사선 빔을 생성한다. 상기 빔은 곧바로 또는 예를 들어, 빔 익스팬더(beam expander)(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 가로지른 후 조명시스템(일루미네이터)(IL)으로 들어간다.상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기 분포의 외측 및/또는 내측 반경 크기(통상, 각각 외측-σ 및 내측-σ라고 함)를 설정하는 조정수단(AM)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 일루미네이터는 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소를 포함할 것이다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)상에 부딪치는 상기 빔(PB)은 그 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.
(예를 들어, 흔히 방사원(LA)이 수은램프인 경우처럼) 상기 방사원(LA)이 리소그래피 투영장치의 하우징내에 놓일 수 있지만, 도 1과 관련하여 상기 방사원이 리소그래피 투영장치와 멀리 떨어져서 상기 방사원이 생성한 방사선 빔이 (예를 들어, 적절한 지향 미러에 의해) 상기 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사원(LA)이 엑시머 레이저인 경우이다. 본 발명과 청구범위는 이러한 시나리오 모두를 포함한다.
상기 빔(PB)은 마스크 테이블(MT)상에 유지되는 마스크(MA)를 거친다. 상기 마스크(MA)에 의해 선택적으로 반사된 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔(PB)을 포커싱한다. 제2위치결정수단(및 간섭계 측정수단(IF))에 의해, 기판 테이블(WT)은 예를 들어, 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)가 위치되도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치결정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후 또는 스캐닝하는 동안 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 이용될 수 있다. 일반적으로, 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정 모듈(long-stroke module)(대략 위치결정) 및 단행정 모듈(short-strokemodule)(미세 위치결정)에 의해 행해질 것이다. 그러나, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 웨이퍼 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단행정 액추에이터에만 연결될 수 있거나, 또는 고정될 수 있다.
도시된 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되고, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)상으로 투영된다. 그런 다음, 기판 테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 시프트되어, 상이한 타겟부(C)가 빔(PB)에 의해 조사될 수 있다;
2. 스캔 모드에서, 소정의 타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는, 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 대신에, 마스크 테이블(MT)이ν의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지 전체를 스캐닝하게 되고, 이와 함께 기판 테이블(WT)이V=Mv의 속도로 동일한 방향 또는 반대 방향으로 동시에 이동되며, 여기서M은 렌즈(PL)의 배율(통상,M=1/4 또는M=1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
도 2는 테이블(12)에 대해 레티클(10)을 유지하는, 본 바람직한 실시예의 지지 및 클램핑 장치의 단면도를 나타낸다. 상기 레티클(10)은 오염물질입자로 인한 레티클(10)의 변형에 대한 민감성을 최소화하는 핌플 플레이트(14)상에 유지된다. 상기 핌플 플레이트(14)는 예를 들어, 초저팽창(ultra-low expansivity) 유리 또는유리-세라믹(예를 들어, zerodurTM, ULE), 초저팽창 세라믹(예를 들어, Cordierite), 또는 저팽창 세라믹(예를 들어, SiSic)으로 만들어지고, 일반적으로 3㎜ 내지 30㎜ 범위내의 두께를 갖는다. 상기 레티클(10)은 적절한 수단에 의해 핌플 플레이트(14)에 대해 유지될 수 있으나, EUV 방사선을 이용하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 전체 방사선 경로가 진공하에 있으므로, 하나의 전극을 형성하는 레티클(10)과 다른 전극을 형성하는 핌플 플레이트(14)를 이용하여 정전 클램핑(electrostatic clamping)을 이용하는 것이 바람직하다. 두개의 전극 사이에 전압차가 인가되어, 균일한 정전기력이 상기 두개의 전극을 서로 끌어당긴다. 냉각가스가 또한 상기 레티클(10)의 바로 밑에서 순환될 수 있다.
다음에, 상기 핌플 플레이트(14)는 순응성 부재를 구성하는 멤브레인(16)상에 유지된다. 상기 멤브레인(16)은 예를 들어, 핌플 플레이트(14)와 동일한 종류의 재료로 만들어질 수 있지만, 통상적으로 0.2㎜ 내지 3㎜ 범위내의 두께를 가진다. 본 실시예에서, 각각의 멤브레인(16)은 그 길이가 핌플 플레이트(14)의 한쪽 엣지길이와 대략적으로 동일한 플랩(flap) 형태이다. 각각의 멤브레인(16)의 한쪽 엣지는 예를 들어, 기계적인 클램핑 또는 볼트 결합에 의해 테이블(12)로 고정되고, 다른쪽 엣지는 테이블(12)로부터 캔틸레버(cantilever)된다. 그때에, 상기 핌플 플레이트(14)의 두개의 엣지는 상기 멤브레인(16)의 캔틸레버된 부분과 접촉하고 있다. 역시, EUV 방사선을 이용하는 바람직한 실시예에서, 상기 핌플 플레이트(14)를 상기 멤브레인(16)에 유지하기 위해 정전 클램핑이 이용된다; 이 때, 상기 핌플 플레이트(14)는 하나의 전극을 형성하고, 상기 멤브레인(16)은 다른 전극을 형성한다. 대안적인 실시예는 멤브레인 또는 멤브레인들이 기계적으로 상기 핌플 플레이트에 연결되고 정전기적으로 테이블에 클램핑되거나, 또는 멤브레인들이 정전기적으로 상기 핌플 플레이트 및 테이블 모두에 클램핑될 수 있고 실제로 멤브레인들이 상기 핌플 플레이트 및 테이블 모두에 기계적으로 고정될 수 있는 것도 고려한다.
상기 멤브레인(16)이 Z 방향으로 순응성이므로, 즉 유연하므로(flexible), 멤브레인과 접촉하고 있는 상기 핌플 플레이트(14)의 뒷면의 프로파일에 따를 수 있어서, 상기 핌플 플레이트(14)의 뒷면에 대한 평탄성 요건의 제약이 감소된다. 상기 핌플 플레이트가 멤브레인보다 큰 강성을 가지므로, 상기 멤브레인은 그 반대가 되기 보다는 차라리 상기 핌플 플레이트의 프로파일을 수용하도록 변형된다. 상기 핌플 플레이트는 레티클에 접촉하고 있는 상부표면의 평탄성을 보증하기에 충분히 견고성이다.
상기 핌플 플레이트는 운동학적으로 지지된다. 상기 멤브레인(16)은 X, Y 및 Rz 위치결정을 한정하고, 예를 들어 스캐너에서 가속될 때, 레티클(10)을 유지하도록 XY 평면에서의 필요한 클램핑력을 제공한다. 클램핑을 위한 Z-순응성 멤브레인의 이용에 관한 추가 정보는 예를 들어, EP 제1,107,066호로부터 얻어질 수 있다.
상기 레티클(10)은 상기 핌플 플레이트(14)의 뒷면과 접촉하기 위해 테이블(12)상에 제공되는 핀(18) 형태의 세개의 지지체를 이용하여 Z-방향으로 힘을 제공함으로써 수직방향으로 지지된다. 세개의 접촉점은 평면을 충분히 한정하고, 이에 따라 상기 핌플 플레이트(14) 및 상기 레티클(10)의 Z, Rx 및 Ry 위치결정을 결정한다. 상기 세개의 점은 특정한 변형된 형상에 적합하도록 상기 핌플 플레이트(14) 및 상기 레티클(10)을 구속하지 않고, 그것들을 지지하는데 필요한 최소의 수이다. 상기 핀(18)이 베셀점(Bessell point)에 위치되어, 상기 핌플 플레이트(14) 및 상기 레티클(10)의 새깅(sagging)이 최소화되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 하나 이상의 추가 지지핀(18)이 제공될 수 있지만, 바람직하게는 이러한 추가 핀이 Z 방향으로 자유로이 이동될 것이고, 그러나 작은 힘으로 상기 지지체(18)에 의해 지탱되는 총하중의 일부를 지지하도록 바이어스될 것이다. 이들 추가 지지체는 상기 레티클(10)의 진동을 없애기 위해 댐핑(damping)되어야 하는 것이 바람직하다. 소정 비율의 상기 핌플 플레이트(14) 및 상기 레티클(10)의 하중은 상기 핀(18) 이외에 또한 상기 멤브레인(16)에 의해 유지될 수 있다.
상기 핌플 플레이트(14)는 때때로 뒤집혀 사용되고, 이러한 경우에는 추가 중력 보상이 필요하다. Z 방향으로의 이러한 힘은 예를 들어, 상기 핌플 플레이트의 전체 영역에 걸쳐 또는 상기 핀(18)의 위치에서만 다양한 방식으로 가해질 수 있다.
바람직한 실시예에서, 하나 이상의 핀(18)은 상기 레티클(10) 및 상기 멤브레인(16)을 상기 핌플 플레이트(14)로 정전기 클램핑하는데 이용되기 위해 상기 핌플 플레이트(14)에 전기적인 접속을 제공하는데 이용될 수 있다. 상기 핀(18)상에 지지되는 것으로 인한 및/또는 상기 멤브레인(16)으로 클램핑되는 것으로 인한 상기 핌플 플레이트의 어떠한 왜곡도 최소화하기 위해 상기 핌플 플레이트(14)는 또한 비교적 두껍게 만들어져, 상기 핌플 플레이트(14)의 강성이 평탄성을 유지시킬수 있고, 상기 레티클(10)의 변형을 최소화할 수 있다. 상기 핌플 플레이트(14)의 견고성은 또한 결국 상기 핀(18)에 가해지는 힘과 결합되는 상기 레티클(10)에서의 장력으로 인한 변형을 억제하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예에 따라, 상기 멤브레인(16)은 도 2에 도시된 2개의 플랩과는 다른 형태를 지닐 수 있다. 예를 들어, 상기 핌플 플레이트 아래에 있는 연속적인 시트와 같은 한장의 멤브레인이, 멤브레인과 접촉하거나 또는 상기 핌플 플레이트를 직접 접촉시키도록 멤브레인내의 어퍼처를 통과하는 핀(18)과 함께 이용될 수 있다. 그러나, 낱장의 멤브레인은 시간에 따른 멤브레인 크리프(creep) 때문에 불리할 수 있다.
비록 상술된 설명은 레티클(10)을 유지하는 장치에 대해 언급하였으나, 물론 상기 레티클이 동일하게 마스크나 패터닝 수단, 또는 웨이퍼나 기판, 또는 미러나 렌즈 등의 상기 장치의 임의의 광학 구성요소와 같이 리소그래피 장치내의 상이한 아이템일 수 있는 것으로 이해된다.
본 발명의 특정 실시예가 상술되었지만, 본 발명은 상술된 바와 다른 방법으로 실시될 수 있다. 상기 기술은 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
본 발명에 따른 리소그래피 장치는 (패터닝 수단 또는 기판 등의) 제거가능한 아이템과 순응성 부재사이에 핌플 플레이트를 사용함으로써 오염물질로 인한 변형에 대한 민감성을 줄이는 동시에, 상기 핌플 플레이트의 뒷면 표면 및 척의 표면에 대한 평탄성 요건의 제약을 감소시키는 효과가 있다.
Claims (14)
- - 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지 구조체;- 기판을 유지하는 기판 테이블; 및- 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 있어서,상기 장치에 대해 제거가능한 아이템(removable item)을 유지하기 위한 핌플 플레이트를 유지하는 하나 이상의 순응성 부재로 이루어지는 하나 이상의 유지 구조체(holding structure)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항에 있어서,상기 하나 이상의 순응성 부재는 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 하나 이상의 순응성 부재는 한 쌍의 평행한 플랩들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제3항에 있어서,상기 플랩들 각각은 그 길이를 따라 지지되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 핌플 플레이트는 상기 하나 이상의 순응성 부재와 비교하여 실질적으로 강성인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,아이템의 평면에 대해 수직방향으로 상기 아이템의 위치를 한정하는 복수의 지지체를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지체는 베셀점(Bessell point)에서 상기 핌플 플레이트를 지지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,세개의 고정된 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,하나 이상의 상기 지지체는 상기 핌플 플레이트와 전기적인 접촉을 제공하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제거가능한 아이템; 및 상기 하나 이상의 순응성 부재중 하나 이상으로 상기 핌플 플레이트를 클램핑시키기 위한 정전기 클램핑 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 방사선의 투영빔은 EUV 방사선을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지 구조체 및 상기 기판 테이블중 하나 이상은 상기 하나 이상의 유지 구조체를 포함하고, 상기 제거가능한 아이템은 패터닝 수단과 기판 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
- - 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;- 원하는 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝 수단을지지하는 지지 구조체;- 기판을 유지하는 기판 테이블; 및- 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치를 사용하여 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,- 패터닝 수단을 상기 지지 구조체에 제공하는 단계;- 방사선감응층이 제공된 기판을 상기 기판 테이블에 제공하는 단계; 및- 상기 패터닝 수단에 의해 패터닝된 상기 투영빔으로 상기 기판의 타겟부를 조사하는 단계를 포함하여 이루어지고,하나 이상의 순응성 부재를 제공하는 단계;상기 하나 이상의 순응성 부재상에 핌플 플레이트를 유지하는 단계; 및상기 장치의 동작시, 상기 핌플 플레이트상에 상기 장치에 대해 제거가능한 아이템을 유지하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
- 제13항의 방법에 따라 제조된 디바이스.
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