KR100374901B1 - 주사노광장치 - Google Patents
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Abstract
레티클은 소정 형상의 조명필드에 대한 소정의 방향으로 주사된다. 그와 동시에, 광감지기판(또는 웨이퍼)상에 정의되는 산탄-영역은 조명필드와 광학적으로 결합하는 노광필드에 대한 반대방향으로 주사된다. 이러한 주사동작을 통하여, 레티클상에 형성되는 패턴은 광감지기판상의 산탄-영역으로 전사된다. 조명광의 조도는 조명필드가 가속영역에 있을때 및 산탄-영역에 도달하기전의 시간주기동안 측정되고, 산탄-영역상으로의 노광량은 측정결과에 근거하여 제어된다. 이러한 방법으로, 광감지기판에 대한 노광량은 상대적으로 짧은 간격에서 변하는 경우에도 정확한 노광량으로 제어될 수 있어, 노광처리에서의 스루풋의 감소가 방지될 수 있다.
Description
본 발명은 마스크(또는 레티클) 및 감광성 기판(또는 웨이퍼)이 마스크상의 패턴의 이미지를 감광성 기판상으로의 노광을 위하여 연속적으로 투영하도록, 예를 들면 사각형 또는 아크형의 조명 필드(illumination field)에 대하여 동시에 주사되는 소위 "슬릿-스캔(slit-scan)" 또는 "스텝-앤드-스캔(step-and-scan)"형의 주사 노광 장치에 관한 것이다.
레티클(또는 광마스크)상에 형성된 패턴은 포토리소그래피 기술을 사용하여 반도체 소자, 액정 디스플레이 소자, 박막 자성 헤드 등을 제조하기 위하여 포토레지스트가 덮인 웨이퍼(또는 유리 기판등)상으로 노광용 투영 광학 시스템을 통해 투영되는 다양한 투영노광 시스템이 사용되고 있다. 최근에, 단일 반도체 소자 칩용 패턴은 점점 더 커지고 있다. 따라서, 레티클상의 더 큰 패턴 또는 더 큰 이미지가 웨이퍼상으로 투영될 수 있도록 노광 필드를 확대하는 것이 투영 노광 장치와 관련하에 요구된다. 그러나, 전체 웨이퍼가 단발 샷 노광(one-shot exposure)으로 노광되는 기술을 사용하여 이러한 요구를 만족시키기 위해서, 투영 노광 장치는 전체 웨이퍼를 덮는 매우 큰 노광 필드에 대하여 고해상도를 갖는 투영광학시스템을 사용하도록 제공되어야 하고 그러한 투영 광학 시스템은 부득이 하게 크고 고가이다.
광학투영시스템에서 소위 "슬릿-스캔"형의 상대적으로 작고 저가인 노광장치를 사용함으로써 노광필드의 확대 요구를 만족시키는 것이 기대된다. 슬릿-스캔형 노광 장치에서, 레티클은 예를들어 사각형, 아크 또는 사다리꼴의 조명필드(이후로는, "슬릿형 조명 필드"라 함)에 대해서 주사되고, 상기 주사와 동시에, 웨이퍼는또한 슬릿형 조명 필드와 결합된 슬릿형 노광필드에 대해서 주사되어, 레티클상의 패턴의 이미지는 웨이퍼상의 각 샷-영역상으로 순차적으로 투영된다. 웨이퍼상의 복수의 샷-영역이 슬릿-스캔 기술로 노광되는 경우, 하나의 샷-영역에서 다른 샷-영역으로의 이동 동작은 스테핑 방식으로 수행되며, 따라서 이러한 노광 기술은 또한 "스텝-앤드-스캔" 기술이라 불린다.
일반적으로, 웨이퍼상에 덮여진 포토레지스트와 같은 다양한 감광성 화합물들은 각각 소정의 적절한 노광량을 수신하도록 형성된다. 따라서, 대부분의 노광장치들은 웨이퍼상으로의 노광량을 제어하기 위하여 노광 제어시스템이 제공된다. 전체 웨이퍼가 단발 샷 노광에 의해 노광되는 경우, 레티클 및 웨이퍼 둘 모두는 노광 동작동안 정지상태이며, 노광량(E)은 노광용 조명광의 조도(I) 및 노광시간(t)의 곱, 즉 E = I ×t로 결정된다.
대조적으로, 슬릿-스캔형 또는 스텝-앤드-스캔형과 같은 주사노광장치에서, 노광 시간 t = D/VW, 이때 D는 주사 방향에서 슬릿형 노광 필드 폭이고, VW는 웨이퍼의 주사속도이다. 따라서, 웨이퍼상으로 노광량(EW)은 다음과 같이 표현된다 :
슬릿형 노광필드의 폭(D)은 대부분의 경우 고정되고, 노광 광원으로부터 방사된 조명광의 조도(I)는 요동하는 경향이 있어 제어가 어렵다. 이러한 이유때문에, 많은 종래 주사 노광 장치에 대해서 노광 광원은 노광되는 웨이퍼가 실제 노광 동작 시퀀스보다 먼저 웨이퍼 받침대상에 장착되기 전에 방사하도록 구동되며(이들"더미 방사"라 함), 예를들어 조명광학시스템에서의 광경로상에 제공된 조도감지기는 방사된 조명광의 조도를 측정하는 것이 일반적이다. 상기 측정 및 사용된 포토레지스트를 위한 적당한 노광량에 근거하여, 요구되는 주사 속도(VW)는 상기 식(1)을 사용한 계산에 의하여 결정된다. 실제 노광 동작이 주사노광기술을 이용하여 이루어지는 경우, 웨이퍼의 주사속도는 결정된 주사속도(VW)로 설정되고 웨이퍼상으로의 노광량을 제어하기 위하여 레티클의 주사속도는 상기 속도(VW)에 대응하는 속도로 설정된다.
설명된 바와 같이, 종래의 노광기술에 있어서, 웨이퍼상의 다수 샷-영역의 노광량은 웨이퍼가 웨이퍼 받침대상에 올려지기 전에 측정된 조도에 근거하여 제어된다. 따라서, 만약 사용된 노광 광원의 광 강도가 상대적으로 짧은 간격으로 변화되는 경향이 있다면, 그 웨이퍼를 위한 전체 노광 동작 시퀀스의 후의 단계에서 노광된 웨이퍼상의 다수 샷-영역 중 약간은 적당한 양의 노광 범위를 벗어나는 바람직하지 않은 노광량이 된다.
또한, 대부분의 종래 노광기술은 웨이퍼가 웨이퍼 받침대상에 올려지기 전에 측정 목적 전용인 개별적 또는 독립적인 조도 측정단계를 수행할 필요가 있다는 일반적인 단점이 있고, 그로 인하여 종래 기술들은 노광 처리과정의 상대적으로 낮은 스루풋(예를 들면, 단위 시간당 처리될 웨이퍼의 수)만을 제공할 수 있다. 그러나, 만약 측정동작이 조도측정을 위해 소비되는 전체 시간을 감소하기 위하여 조금 덜 빈번히 수행된다면, 적당한 노광범위를 벗어나는 노광량 편차의 위험이 증가되는결과가 될 것이다.
본 발명의 목적은 소정의 형태의 조명필드가 주사될 마스크(또는 레티클)상의 전사패턴의 조명필드 이외의 영역에 위치할 때의 시간주기동안(예를 들어, 마스크(또는 레티클) 및 기판(또는 웨이퍼)가 가속되면서 서로 동시에 이동할 때의 가속기간 동안) 측정되고, 기판에 대한 노광량은 노광제어장치에 의해 제어되는 주사노광장치를 제공하는 것이다. 이러한 방법으로, 노광용 조명광의 조도가 상대적으로 짧은 간격에서 변화하는 경향이 있는 경우조차도 기판에 대한 노광량은 적당한 노광량으로 제어될 수 있고, 반면에 노광 처리과정을 위한 스루풋의 감소는 방지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 조명광의 조도가 측정되는 동안 조명광이 기판에 도달하는 것을 완전히 방지하기 위하여 셔터부재가 놓이도록 하는, 위에서 설명된 형태의 주사 노광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 마스크의 주사방향으로 소정 형상의 조명 필드의 폭을 변경하기 위한 가변 시야조리개가, 또한 셔터부재로써 역할을 하는 위에서 설명된 형태의 주사 노광 장치를 제공하는 것이다. 이것은 가변 조리개 및 셔터 부재가 독립적으로 제공되는 장치와 비교하여 필요한 부품 수의 감소를 허용한다.
상기된 또는 기타의 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 한 특징에 따라 ;
노광용 조명광을 가지고, 감광성 기판 상으로 전사되어 형성되는 전사패턴을 가지는 마스크 상에 소정 형상의 조명필드를 조명하기 위한 조명광학시스템 ;
상기 마스크 및 상기 기판을 동시에 주사하기 위한 주사단(scanning stage);
소정 형태의 상기 조명필드가 상기 마스크상의 상기 전사패턴의 조명필드 이외의 영역에 위치하는 시간주기동안 상기 조명광의 조도를 측정하기 위한 조도측정장치 ; 및
상기 마스크상의 상기 전사패턴의 이미지가 상기 조도측정장치로 부터의 측정결과에 근거하여 상기 기판상으로 주사노광을 위해 투영될 때 상기 기판의 노광량을 제어하기 위한 노광제어장치를 포함하는 주사노광장치가 제공된다.
주사노광장치에서, 주사 행정(stroke)이 시작되는 경우, 노광에 적당한 주사속도로 초기 정지된 마스크(R) 및 기판(W)을 가속하는데는 얼마간의 시간이 필요하고, 또는 환언하면, 마스크 및 기판이 가속되는 가속기간이 있어야만 한다. 본 발명의 상기 장치는 조명광의 조도를 측정하기 위하여 가속기간을 효과적으로 사용할 수 있다. 선택적으로, 마스크 및 기판이 단발 샷-영역의 주사노광의 완료 이후 감속되는 감속기간, 또는 노광 필드가 단발 샷-영역으로부터 다른 샷-영역으로 이동하는 이동기판이 마찬가지로 조도를 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 조명광이 펄스광인 경우, 평균 펄스 에너지와 단위 시간당 방사된 광 펄스들의 수의 곱은 조명광의 조도로 간주된다. 따라서, 조도를 측정하기 위하여 가속(또는 감속 또는 이동)주기를 사용하는 것은 측정 목적 전용인 별도의 또는 독립된 조도 측정시간을 사용할 필요성을 제거하고, 그에 따라 조도측정은 즉 각 샷-영역에 대하여 자주 실행될 수 있다. 결과적으로, 조도의 매우 정확한 측정은 노광용 조명광의 조도가 상대적으로 짧은 간격으로 가변될지라도 이루어질수 있고, 그에 의해서 매우 정확한노광량의 제어가 가능하다. 측정목적 전용인 개별적이거나 또는 독립된 조도 측정시간이 상기 설명된 바와 같이 사용되지 않기 때문에, 높은 스루풋을 성취할 수 있다.
조도의 측정동작 이후에, 예를 들면 기판의 속도(VW), 또는 상기 식(1)( EW= I ×D/VW)로부터 적당한 노광량을 얻는데 사용되는 주사방향의 조명필드의 조도(I) 및 폭(D)과 같은 새로운 원하는 값들이 결정되고, 결정된 새로운 값들은 계속되는 노광동작을 위한 노광량을 제어하기 위해 사용된다.
조도 측정장치가 조명광학 시스템의 셔터부재와 노광 광원 사이에 배치되는 장치에 있어서, 마스크 패턴의 이미지가 노광필드가 가속영역 내에 위치하는 상태 하에서 기판(W)상으로 노광을 위해 투영되지 않는 경우 조명광은 서터부재에 의해 차단된다. 이러한 경우일지라도, 조도는 조도측정장치에 의해 측정될 수 있다.
더욱이, 마스크의 주사방향에서, 소정 형태의 조명필드의 폭을 변화시키기 위한 가변 조리개는 조명광학 시스템의 평면상에 배치될 수 있으며, 그 평면은 패턴이 형성된 마스크의 표면과 실질적으로 결합된다. 이 가변 조리개는 또한 셔터부재로서의 역할을 할 수 있다. 이 장치에서, 노광이 주사노광기술에 의해 이루어질 때, 제어는 제2(a)- 2(f)도에서 도시된 바와 같이 가변 조리개의 투영 이미지의 모서리가 마스크(R)상의 패턴(20A, 20B)을 둘러싼 광-차단 밴드(20A, 20C, 20E)와 일치하여 수행된다. 이것은 적절한 패턴이외의 어떠한 패턴의 전사도 감광성 기판(W)상으로 전사되는 것을 방지하고, 조명광의 조도의 정확한 측정을 허용한다. 부가하여, 이것은 셔터로서만 사용될 부재를 제공할 필요성을 제거한다.
본 발명에 따른 주사노광장치의 실시예가 첨부도면을 참조로 하여 이제 설명될 것이다. 본 실시예는 스텝-앤드-스캔형 투영노광장치를 도시한다.
제 1도는 투영노광장치의 실시예를 도시한다. 제 1도에서, 레티클(R)은 조명광학시스템을 통하여 엑시머 레이져원(1)에 의해 조명된다. 엑시머 레이져원(1)은 펄스광원이다. 조명광학시스템은 빔형상시스템(2), 플라이-아이(fly-eye) 렌즈(3), 집광렌즈(4), 고정시야조리개(5), 이동블라인드(7) 및 릴레이 렌즈 시스템(8)을 포함한다. 엑시머 레이져(1) 및 조명광학시스템은 일정한 조도로 레티클(R)상에 사각형이며 슬릿형의 조명필드(21)를 형성한다. 슬릿형 조명필드(21)내에 존재하는, 레티클(R)상의 회로패턴은 노광광학시스템(13)을 통하여 웨이퍼(W)상으로 전사된다. 이 실시예에서, 엑시머 레이져원(1)은 예를들면 (248nm 파장에서 동작하는) KrF 엑시머 레이져를 포함한다. 선택적으로, (193nm 파장에서 동작하는) ArF 엑시머 레이져가 사용될 수 있다. 또한, 적당한 고조파 발생기를 갖는 금속 증기 레이져 및 야그(YAG) 레이져가 노광 광원으로 사용될 수 있다.
제 1도에서, 엑시머 레이져원(1)으로 부터 방사되는 펄스 조명광에 의하여 형성된 광빔은 빔-형성 광학시스템(2)에 입사한다. 빔-형성 광학시스템(2)은 원통형 렌즈 및 빔 확대기(둘 모두 도시되지 않음)를 포함하여 빔의 직경을 확대한다. 빔은 광학시스템(2)으로부터 나와서 플라이-아이 렌즈(3)로 입사한다. 플라이-아이 렌즈(S)는 많은 제 2광원이 입사빔으로부터 형성되는 출구표면을 가진다. 따라서, 제 2광원은 집광 렌즈(4)에 의해 모아진 조명광 펄스들을 방사하여 고정 시야조리개(5)를 통과하여 이동블라인드(7)에 도달한다. 이동블라인드(7)에 대하여 집광렌즈(5)와 같은 편에 배치된 시야조리개(5)를 도1에 도시하지만, 시야조리개(5)는 이동블라인드(7)에 대하여 릴레이 렌즈시스템(8)과 같은 편에 선택적으로 배치될 수 있다.
시야조리개(5)는 사각형의 슬릿형 구멍을 갖는다. 따라서, 광빔은 시야조리개(5)를 통과한 후 사각형의 슬릿형의 단면을 갖고, 그 후 광빔은 릴레이 렌즈시스템(8)에 입사한다. 릴레이 렌즈시스템(8)은 이동블라인드(7)의 평면과 레티클(R)의 패턴화된 표면 사이에 광학적으로 결합관계를 형성한다. 이동블라인드(7)는 아래에서 설명되는 바와 같이 주사 방향(X방향)에서의 광빔의 폭을 한정하는 제 1블레이드쌍(광-차단판)(7A와 7B) 및, 주사 방향과 직각 방향에서 광빔의 폭을 한정하기 위한 제 2블레이드상(도시되지 않음)을 포함한다. 주사 방향에서 광빔의 폭을 한정하기 위한 제 1블레이드쌍(7A 및 7B)이 한쌍의 구동메카니즘(6A 및 6B)에 의하여 지지되며 주사 방향에서 독립 이동을 위하여 각각 구동된다. 본 실시예에서, 펄스 조명광으로 조명될 수 있는 영역은 고정 시야조리개(5)에 의해 한정된 바와 같은 레티클(R)상의 슬릿-형성 조명필드(21)내에 존재하도록 제한되고, 이동블라인드(7)에 의해 한정되는 바와 같은 원하는 노광필드 내로 더 제한된다. 릴레이 렌즈시스템(8)은 양측 원격중심 시스템(both-sided telecentric system)이고 레티클(R)상의 슬릿형 조명필드(21)내에 원격중심을 유지한다.
레티클(R)은 진공척(도시되지 않음)에 의하여 레티클단(26)상에 고정된다. 레티클(R)의 회로패턴의 이미지가 슬릿형 조명필드(21) 및 이동블라인드(7)에 의해정돈되거나 제한되고, 그후 노광을 위하여 웨이퍼(W)상으로 투영된다. 투영광학시스템(13)에 대해서 슬릿형 조명필드(21)와 광학적으로 결합된 웨이퍼(W)상의 필드는 슬릿형 노광필드(22)를 제공한다. 투영광학시스템(13)의 광축과 수직인 2차원 평면에서의 고정 슬릿형 조명필드(21)에 대한 레티클(R)의 주사방향(즉, 이동방향)은 "X방향"(또는 -X방향)으로, X방향과 수직이며 도면의 종이표면과 수직인 방향을 "Y방향"으로, 그리고 투영광학시스템(13)의 광축과 평행한 방향은 "Z방향"으로 표시하였다.
레티클단(26)은 레티클 베이스(9)상에 지지되고 레티클(R)이 X방향(또는 -X방향)으로 주사되도록 레티클단 구동매카니즘(10)에 의해 구동된다. 이 동블라인드(7)는 이동블라인드(7)가 X방향(또는 -X방향)으로 주사되도록 이동블라인드 제어기(11)의 제어하에 구동 매카니즘(6A 및 6B)에 의해 구동된다. 레티클단(26)의 한쪽 끝단에 고정된 이동미러(27) 및 레티클 베이스(9)의 외부에 제공된 레이져 간섭계(28)는 레티클단(26)의 위치의 X좌표를 연속적으로 측정하는데 사용되고, 측정의 결과는 레티클단 구동매카니즘(10)에 피드백으로 공급된다. 레티클단 구동매카니즘(10)은 주 제어 시스템(12)에 의해 확정된 값과 같은 값으로 레티클단(26)의 위치와 주사 속도를 확정하기 위하여 피드백으로 공급된 X 좌표 측정을 사용한다. 주 제어 시스템(12)은 전체 장치의 동작뿐만 아니라 이동블라인드 제어기(11)의 동작을 또한 제어한다. 레티클단(26)은 실제로 회전방향과 마찬가지로 Y방향에서 레티클(R)의 위치를 조정하기 위한 추가 기능들을 제공한다.
웨이퍼(W)는 웨이퍼 홀더(29)를 통하여 웨이퍼 받침대(14)상에서 지지된다.웨이퍼 받침대(14)는 투영광학시스템(13)의 광축과 수직인 평면에 웨이퍼(W)를 위치시키고 ±X방향으로 웨이퍼(W)를 주사하기 위한 XY 받침대와 Z 방향으로 웨이퍼(W)를 위치시키기 위한 Z 받침대를 포함한다. 웨이퍼 홀더(29)의 한쪽 단부 상에 고정된 L형 이동미러(30) 및 외부에서 제공된 레이져 간섭계(31)는 웨이처 받침대(14)에서 XY 받침대 위치의 X 및 Y 좌표를 연속적으로 측정하기 위해서 사용되고, 측정된 좌표는 웨이퍼 받침대 구동매카니즘(15)으로 피드백으로서 공급된다. 웨이퍼 받침대 구동매카니즘(15)은 주 제어 시스템(12)에 의해 확정된 값들과 같은 값으로 웨이퍼 받침대(14)의 위치 및 속도를 확정하기 위해 측정된 좌표를 사용한다.
레티클(R)상의 패턴 이미지가 투영광학시스템(13)을 통해 주사노광기술을 사용하여 웨이퍼(W)상의 각 샷-영역상으로 노광을 위하여 투영되는 경우, 레티클(R)은 속도(VR)에서 X방향(또는 -X방향)의 슬릿형 조명필드(21)에 대하여 주사된다. 투영광학시스템(13)은 확대비(β)를 갖는다. 레티클(R)의 주사와 동시에, 웨이퍼(W)는 속도(VW)(=β × VR)에서 X방향(또는 -X방향)의 슬릿형 노광필드(22)에 대하여 주사된다. 이러한 방법으로, 레티클(R)상의 회로패턴의 이미지가 웨이퍼(W)상의 각 샷-영역상으로 연속적으로 전사된다.
제 1도에 도시된 바와 같이, 상대적으로 높은 투과율(즉, 낮은 반사율)을 갖는 빔 스플릿터(23)가 플라이-아이 렌즈(3)와 집광렌즈(4) 사이에 배치된다. 빔 스플릿터(23)에 의하여 반사된 펄스 조명광의 일부분이 집광렌즈(24)를 통과하여 광전자증배기(또는 대신으로, 판형 광다이오드)를 포함하는 광전검출기(25)에 의해 수신된다. 광전검출기(25)로부터의 검출신호는 노광제어시스템(18)으로 공급된다. 검출신호는 각 조명광 펄스의 노광에너지(펄스 에너지)를 결정하기 위하여 노광 제어시스템(18)에 의해 사용된다. 펄스 에너지의 평균값과 단위 시간당 방사된 조명광 펄스의 수(방사 주파수)의 곱은 펄스 조명광의 조도를 제공한다.
웨이퍼(W)상에 도포된 포토레지스트의 적당한 노광을 성취하기 위하여 노광제어시스템(18)은 펄스 조명광의 조도를 사용하고 그것으로부터 웨이퍼(W)의 조도 및 주사속도(VW) 또는 레티클(R)의 주사속도(VR)에서 바람직한 정정을 얻는다. 웨이퍼(W)의 노광량은 슬릿형 노광필드(22)의 폭을 변경함으로써 조정될 수 있다; 그러나, 본 실시예에서, 노광필드(22)의 폭이 고정시야조리개(5)에 의해 한정되어, 노광필드(22)의 폭은 조정되지 않는다.
조도의 정정이 필요한 경우, 노광제어시스템(18)은 레이져원(1)을 위한 전력 공급기(19)를 제어함으로써 엑시머 레이져원(1)의 방사 에너지를 조정한다. 액시머 레이져원은 공급전압을 조정함으로써 특정 범위에 대해서 평균 펄스 에너지의 조정을 제공할 수 있기 때문에, 이러한 정정방법이 선택된다. 다른 한편, 웨이퍼(W)의 주사 속도(VW)의 정정이 필요한 반면 조도의 임의 정정이 필요하지 않은 경우, 또는 조도 및 주사 속도(VW) 모두의 정정이 필요한 경우, 노광제어시스템(18)은 측정된 조도에 근거하여 얻어진 주사속도(VW)를 주 제어 시스템(12)으로 출력한다. 그에 대한 응답으로 주 제어시스템(12)은 레티클단 구동매카니즘(10) 및 웨이퍼 받침대 구동매카니즘(15) 각각에 대한 조정된 주사 속도(VR및 VW)를 재설정한다.
다음으로, 본 실시예의 노광동작의 예가 설명될 것이다. 최근 몇년동안, 레티클상에 한정된 복수의 회로 패턴 영역을 갖는 레티클들이 시간을 절약하고 스루풋을 개선하기 위하여 레티클을 다른 패턴들로 대치할 필요성을 제거하는데 종종 사용되어 왔다. 본 실시예에서 사용된 레티클(R)은 그와 같은 레티클이고 그 위에 한정된 두개의 다른 회로패턴을 갖는다. 따라서, 이동블라인드(7)는 이미지가 웨이퍼(W)상으로 투영되거나 전사될 영역으로서의 회로패턴 영역들 중 하나를 선택하는데 사용된다. 부가하여, 본 실시예의 투영노광장치는 레티클(R)의 회로패턴 영역에 관한 정보를 입력하기 위한 입력장치(16) 및 그 정보를 저장하기 위한 저장장치(17)를 갖는다. 주 제어시스템(12)은 소정의 시퀀스에서 이동 블라인드(7)의 블레이드(7A 및 7B)를 구동하기 위하여 이동블라인드 제어기(11) 및 구동 매카니즘(6A 및 6B)를 통하여 저장장치(17)에 저장된 정보를 사용한다.
제 2(a)도는 레티클(R)과 조명필드(21)를 도시한다. 제 2(a)도에 도시된 바에 따르면, 레티클(R)상에 한정된 두개의 회로패턴영역(20A 및 20B)이 있다. 주사방향에서 폭(L1)을 갖는 광-차단 영역(또는 광-차단 대역)(20C)은 두 영역(20A 및 20B)사이의 경계상에 한정된다. 더욱이, 영역(20C)의 폭과 동일한 폭을 갖는 광-차단 영역(20D 및 20E)은 두 회로패턴영역(20A 및 20B)의 각각의 바깥쪽을 따라 결정된다. 본 실시예의 레티클(R)상에의 슬릿형 조명필드(21)는 제 2(a)도에 도시된 바와 같이 주사 방향으로 폭(L2)을 갖는 신장된 직사각형 모양이다. 광-차단영역(20C, 20D 및 20E)의 폭(L1)은 조명필드(21)의 폭(L2)보다 더 작도록 선택된다(즉, L1 < L2).
첫 번째로, 동작에 있어서 주사노광장치의 조작자는 입력장치(16)로부터 저장장치(17)로 레티클(R)의 회로패턴영역(20A 및 20B)에 대한 정보를 입력한다. 만약 제 1회로패턴영역(20A)의 패턴의 이미지가 투영광학시스템(13)을 통해 웨이퍼(W)상으로 전사된다면, 주 제어 시스템(12)은 일부분이 제 1 회로패턴영역(20A)과 관련된 저장장치(17)에 저장된 정보의 일부를 판독해낸다. 주 제어 시스템(12)은 이동블라인드 제어기(11)를 통하여 주사 방향의 이동블라인드(7)의 블레이드(7A 및 7B)의 위치를 제어하기 위하여 저장장치(17)로부터의 일부 정보를 사용한다. 주 제어 시스템(12)에 의한 제어를 통하여, 제 2(b) 및 2(f)도에 도시된 바와 같이, 레티클(R)상의 제 2회로패턴영역(20B)은 제 1 회로패턴영역(20A)만이 슬릿형 조명필드(21)를 통과하는 경우 조명광으로 조사되는 반면, 하나의 블레이드(78)에 의해 덮여진 채로 남아 있다. 설명 목적으로, 제 2도는 레티클(R)상에 덮여 있는 것처럼 이동블라인드(7)의 블레이드(7A 및 7B)를 도시한다 ; 그러나, 실제적으로, 블레이드(7A 및 7B)의 이미지는 레티클(R)상으로 투영된다.
상세하게, 제 1도의 주 제어 시스템(12)은 슬릿형 조명필드(21)가 제 2(a)도에 도시된 바와 같이 레티클(R)의 제 1 회로패턴영역(20A)의 왼편측상에 놓인 위치로 레티클(R)을 이동하도록 레티클단 구동매카니즘(10)을 통해 레티클단(26)을 구동한다. 그 후, 주 제어 시스템(12)은 블레이드(7A 및 7B)를 닫고 그들 사이의 경계가 광-차단 영역(20D)과 일치되는 위치로 이동시킨다. 제 1 도에서의 주 제어 시스템(12)은 엑시머 레이져원(1)이 광 펄스를 방사하도록 노광제어시스템(18)을 통해 엑시머 레이져원(1)을 동작시킨다. 블레이드(7A 및 7B)가 닫혀 있는 시간 동안, 빔 스플리터(23)에 의하여 반사되는 펄스 조명광은 제 1도에 도시된 바와 같은 광전검출기(25)에 의해 수신된다. 따라서, 노광제어시스템(18)은 펄스 조명광의 조도를 측정하기 위하여 광전검출기(25)로부터의 검출신호를 사용하고, 엑시머 레이져원(1)의 방사 에너지의 소망하는 정정 및/또는 웨이퍼(W)의 주사 속도(VW)에서의 원하는 정정을 측정된 조도로부터 결정한다.
그 후, 레티클단(26) 및 구동매카니즘(6A)(제 1도)은 제 2(c)도에 도시된 바와 같이 -X방향(즉, 주사 방향)에서 레티클(R) 및 블레이드(7A)를 동시에 이동시키기 위하여 구동된다. 실제 블레이드(7A)가 -X방향과 반대방향, 즉 제 1도로부터 도시된 바와 같은 X방향으로 이동되는 점이 주의된다 ; 그러나, 제 2(a)-2(f)도와의 관련하여 사용된 "블레이드"라는 용어는 블레이드의 투영된 이미지를 의미하고 블레이드(7A)의 이미지는 이미지의 이동방향이 릴레이 렌즈시스템(8)을 통해 실제 블레이드의 이동방향으로부터 역전되기 때문에 -X방향으로 이동한다. 따라서, 제 2(a)-2(f)도의 블레이드(7A및 7B)(즉, 그들의 투영 이미지)는 레티클(R)과 같은 방향으로 주사된다. 이러한 주사기간 동안, 왼편 블레이드(7A)의 오른편 모서리(7Ae)와 오른편 블레이드(7B)의 왼편 모서리(7Be) 사이에 놓인 제 1 회로패턴영역(20A)의 회로패턴은 조명필드(21)를 통과하고 그에 의해서 회로패턴이 웨이퍼(W)상으로노광된다.
제 2(d)도에 도시된 바와 같이, 왼편 블레이드(7A)의 오른편 모서리(7Ae)가 조명필드(21)의 왼편 경계를 통과하는 경우, 왼편 블레이드(7A)는 감속하기 시작한다. 이때, 제 2(e)도에 도시된 바와 같이, 광-차단 영역(20C)이 오른편 블레이드 (7B)의 왼편 모서리(7Be)가 일치된다. 그 이후에, 블레이드(7B)는 레티클(R)과 동시에 -X 방향으로 주사된다. 제 2(f)도에 도시된 두개의 회로 패턴의 왼편 영역인 제 1 회로패턴영역(20A)이 조명필드(21)를 통과하여 하나의 샷-영역에 대한 노광동작이 완료될 때, 레티클(R) 및 블레이드(7B)는 감속하기 시작한다. 제 2(f)도에 도시된 바와 같이, 레티클(R)이 최종적으로 멈추는 경우, 블레이드(7A 및 7B)는 또한 광-차단 영역(20C)에 대하여 닫히도록 멈춘다. 이 때, 제 1도의 엑시머 레이져원(1)의 방사동작도 마찬가지로 멈춘다.
다른 한편, 주 제어 시스템(12)은 레티클(R) 및 이동블라인드(7)의 이동과 동시에 주사방향(즉 X방향)으로 웨이퍼(W)를 주사하도록 웨이퍼 받침대 구동매카니즘(15)을 경유하여 웨이퍼 받침대(14)를 구동한다. 레티클(R)로부터 웨이퍼(W)로의 투영을 위한 투영광학시스템(13)의 투영 배율이 β일때, 노광동작 동안 동기는 VW= β × VR의 관계를 유지한다. 이때 VR은 -X방향(또는 X방향)의 레티클(R)의 주사속도를 나타내고 VW는 X방향(또는 -X방향)의 웨이퍼(W)의 주사속도를 나타낸다. 위에서 설명된 실시예의 경우, 레티클(R)상의 제 1 회로패턴영역(20A)만이 펄스 조명광으로 조명되기 때문에, 제1 회로패턴영역(20A)의 회로 패턴의 이미지만이웨이퍼(W)상으로 전사된다. 레티클(R)이 상기 실시예의 경우의 방향(즉, X방향으로 주사될 때)과 반대방향으로 조명필드(21)에 대하여 주사되는 경우, 이동블라인드(7)의 블레이드(7A 및 7B)는 역 시퀀스, 즉, 제 2(f)도 내지 2(b)도의 역순으로 제어된다.
본 실시예에 따른 노광처리과정 동안, 펄스 조명광의 조도(즉, 펄스 에너지)는 웨이퍼를 올려 놓은 후(종래 방법들과 달리 웨이퍼의 로딩 전이 아니라) 및 노광동작 직전에 측정되고, 조도 및/또는 주사속도는 측정된 조도에 근거하여 조정되고, 그에 따라 웨이퍼(W)의 노광량은 높은 정확도를 가지고 원하는 노광량으로 제어될 수 있다. 조도는 레티클(R)이 이동블레이드(7)이 닫혀진 채 가속되는 기간(이후로는 "가속 기간")동안 측정될 수 있고, 그에 따라 조도 측정은 웨이퍼(W)상으로 임의의 바람직하지 않은 노광이 없이 높은 정확도로 수행될 수 있다. 웨이퍼(W)상의 특정 지점이 주사 방향을 따라 웨이퍼(W)상의 노광필드를 통과(또는 교차)하는 시간동안 광펄스의 방사간격을 조절함으로써 웨이퍼(W)상으로 방사된 광펄스의 수를 변화시키는 것이 기대되고, 레티클 패턴의 필드가 투영광학시스템(13)을 통해 투영된다(즉, 그 필드는 레티클(R)상의 조명필드(21)와 유사하다). 부가하여, 주사 방향의 노광필드의 폭을 변화하는 것이 기대된다. 웨이퍼(또는 포토레지스트)의 노광량은 이들 방법들 중 어느 하나에 의해 조정될 수 있다. 임의의 경우에 있어, 웨이퍼(W)상의 특정 지점이 노광필드를 통과하는 시간 동안 방사된 광 펄스들의 수가 정수가 되는 갓이 바람직하다. 선택적으로, 제 2(f)도에 도시된 바와 같이, 조도는 이동블라인드(7)의 블레이드(7A 및 7B)가 다시 닫힌 하나의 샷-영역의 주사 노광과정이 완료된 후 레티클(R)이 감속되는 시간동안 측정될 수 있고, 다음 샷-영역의 노광 동작을 위해 조도의 원하는 정정 및/또는 주사 속도의 원하는 정정을 측정된 조도에 근거하여 결정한다. 더욱이, 조도는 레티클(R)이 정지되어 있는 기간동안 측정될 수 있다.
제 3도 및 제 4도는 연속적인 주사 노광기술을 사용하여 레티클(R)상의 회로패턴영역(20A 및 20B)의 두 개의 다른 회로 패턴이 웨이퍼(W)상의 각 샷-영역상으로 노광을 위하여 연속적으로 투영되는 노광 처리과정의 한 예를 도시한다.
제 3도는 웨이퍼(W)상의 샷-영역의 배치를 도시하고, 다수의 샷-영역(32A, 32B, 32C,...)은 인접한 샷-영역들 사이의 소정의 공간 또는 갭을 갖는 Y방향 뿐만 아니라, X방향(즉, 주사 방향)으로 확장되도록 웨이퍼(W)상에 배열된다. 레티클(R)상의 회로패턴의 이미지는 주사 노광 기술을 사용하여 각 샷-영역상으로 전사된다. 노광동작동안, 레티클(R)상의 회로패턴영역(20A 및 20B)과 광-차단 영역 이외의 임의 영역들은 이동블라인드(7)의 동작에 의하여 펄스 조명광으로 조명되는 것이 방지되고, 그에 따라서 바람직하지 않은 패턴의 임의 노광이 방지된다.
웨이퍼(W)상의 제 1샷-영역(32A)이 노광되는 경우, 샷-영역(32A)은 엑시머 레이저 광원(1)에 광펄스를 방사하도록 구동되어, (실제로 이동성 블라인드(7)에 의해 더 제한되는) 슬릿형 노광필드(22)에 대하여 +X방향으로 가속되어 이동된다. 이것을 위하여, 웨이퍼(W)는 소정의 일정 주사속도에 도달하에 위하여 가속영역(35A)내에서 가속된다. 그 이후에, 레티클(R)상의 회로패턴의 이미지가 샷-영역(32A)상으로 노광되기 위하여 연속적으로 투영되는 이동동안 위치(35A)에도달하도록 위치(34A)를 통과하기 위하여 노광필드(22)는 궤적(33A)을 따라 웨이퍼(W)로 상대적인 이동을 한다 그 후, 웨이퍼(W)는 샷-영역(34A)과 위치(34B) 사이의 영역(35B)(이 영역은 "감속 영역"이라 부른다)내에서 감속된다.
(제 1도에 도시된) 웨이퍼 받침대(14)는 Y방향으로 계단형이고, 그것에 의해 슬릿형 노광필드(22)가 위치(34B)로부터 제 2샷-영역(32B)에 인접한 위치(34C)로 이동된다. 그 후 제 2샷-영역(32B)은 슬릿형 노광필드(22)에 대하여 -X방향으로 이동하도록 가속되고, 웨이퍼(W)는 가속영역(35C)내에서의 소정의 일정 주사속도에 도달한다. 그 이후에, 레티클(R)상의 회로패턴의 이미지가 샷-영역(32B)상으로 노광을 위하여 연속적으로 투영되는 회로 패턴의 이미지를 이동하는 동안 샷-영역(32B)를 벗어나도록 위치(34D)를 통과하기 위하여 노광필드(22)는 궤적(33B)을 따라 웨이퍼(W)로 상대적인 이동을 한다.
제 4도는 레티클(R)의 주사속도(VR)가 상기 노광동작동안 어떻게 변화되는 지를 도시한다. 제 4도에서 주사속도(VR)는 가속영역(35A)에 해당하는 가속주기(T1)동안 소정값에 도달하기 위하여 증가하며, 후속 노광주기(T2)동안 소정 값(즉, 정속도)에서 유지된다. 제 3도에 도시된 감속영역(35B) 및 가속영역(35C)에 해당하는 감속/가속 주기(T3)동안, 레티클(R)의 주사속도(VR)는 0으로 감소하고, 추후 소정값에 도달하기 위하여 음의 방향으로 증가한다. 주사속도(VR)는 다음의 노광주기(T4)동안 소정 값(즉, 정속도)에서 유지되고, 다시 주기(T5)동안 0으로 감소한다. 제 3도에서, 제 3샷-영역(32C) 및 후속 샷-영역이 노광될 때, 웨이퍼(W)의 주사방향은예를 들어 레티클(R)의 주사방향이 순차적으로 역전되도록 설정될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 노광동작동안, 웨이퍼(W)에 대한 제1샷-영역(32A)의 노광량은 노광필드(22)가 가속영역(35A)에 있을 때 측정된 조도에 근거하여 제어된다. 유사하게, 제 2샷-영역(32B)의 노광량은 노광필드(22)가 제 2샷-영역(32B)을 진행하는 가속영역(35C)에 있을때 측정되는 조도에 근거하여 제어된다. 이것은 각각의 샷-영역을 위한 노광량의 정확한 제어를 제공한다. 더욱이, 이것은 개별(또는 독립) 조도 측정시간을 사용하는 필요성을 제거하기 때문에, 노광처리의 스루풋 양의 감소를 방지할 수 있다. 선택적으로, 펄스 조명광의 조도는 제 1샷-영역(32A)과 관련된 감속영역(35B) 또는 감속영역(35B)에서부터 다음 가속영역(35C)으로 노광필드(22)가 이동하는 스텝핑 영역에서 측정될 수 있고, 제 2샷-영역(32B)에 대한 노광량의 제어는 상기에서 기술되는 측정 조도에 근거하여 이루어진다.
만약 사용되는 엑시머 레이저원(1)이 그 필스에너지가 상대적으로 긴 간격에서만 변하는 특징을 가진다면, 그렇게 빈번하게, 즉 관련 가속 또는 감속기간에서 각각의 샷-영역에 대하여 조도를 측정할 필요는 없다. 즉, 3/2의 샷-영역마다 하나의 측정이면 이러한 목적을 위하여 족하다.
제 5도에 도시된 것처럼, 예를 들어 서로에 대하여 90도의 각도로 원주상으로 배열되는 4개의 블레이드를 포함하는 회전셔터(36)가 웨이퍼(W)의 바람직하지 않은 우연한 노광을 방지하도록 셔터(36)의 블레이드(36A)에 의하여 펄스 조명광을 차단하기 위하여, 만약 그렇게 하는 것이 바람직하다면, 빔 스플리터(23)와 콘덴서 렌즈(4) 사이에 위치될 수 있다. 더욱이, 셔터(36)의 축은 조명광학시스템의 광학축에 경사져서 위치하기 때문에, 조명광이 블레이드(36A)에 의하여 반사되어, 셔터(36)가 광경로를 닫을 때 광전검출기로, 광축에 경사진 방향으로 향할 수 있다. 그와 같은 경우에, 셔터는 광전검출기(25)(또는 광을 광전검출기(25)로 향하게 하기 위한 빔 스플리터(23)와 웨이퍼(W) 사이의 어느 위치에도 배치될 수 있다. 조명광이 광전검출기(25)에 의하여 수신되고 바람직하지 않을 때는 웨이퍼(W)에 도달할 수 없도록 하기 위하여 광전검출기(25)와 셔터(36)의 위치를 선택하는 것이 필요하다. 특히, 하나의 부재가 조명광 경로 상에 위치한다면, 그 부재는 셔터(36)는 아니며 광전검출기(25)로 조명광의 적어도 일부를 향하게 하기 위한 것이며(이 부재는 제5도의 장치에서의 빔 스플리터(25)를 포함한다), 셔터(36)는 이러한 부재와 웨이퍼(W) 사이에 위치된다. 다른 한편, 만약 셔터(36)가 조명광의 적어도 일부를 광전검출기(25)로 향하게 하기 위한 부재로서 역할을 한다면(또는 선택적으로, 광전검출기(25)가 아래에 기술되는 것처럼 셔터(36)의 블레이트(36A)중 하나위에 직접 위치한다면), 셔터는 노광 광원(1)과 웨이퍼(W) 사이의 임의의 위치에 위치할 수 있다.
광전검출기(25)는 회전셔터의 블레이드(36A)중 하나위에 직접 위치할 수도 있다. 선택적으로, 광전검출기(25)는 레티클단(26)상에 위치될 수 있으며 조명은 하나의 샷-영역의 주사노광동작 전후에 바로 측정될 수 있다.
또다른 선택으로서, 두개의 광전검출기가 주사방향에서 연장되는 특정 라인을 따라서 레티클단(26)상에 그리고 레티클(R)에 대한 대향측상에 위치할 수도 있으며, 그래서 광전검출기 중 하나는 +X방향 또는 -X방향으로의 주사방향에 무관하게 조명필드(21)를 통과하도록 레티클(R)을 항상 앞서간다. 이러한 장치에서, 조도는 레티클단(26)이 +X방향 또는 -X방향에서 주사되든간에 주사노광동작 전에 항상 측정될 수 있다. 더욱이, 이러한 장치에서, 그렇지 않으면 웨이퍼(W)에 도달하기 위하여 레티클(R)과 투영광학시스템(13)을 통과하는 임의의 광을 차단하기 위하여 셔터(또는 광차단 플레이트)를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 가동 블라인드(7)가 조명광을 차단하기 위하여 사용되는 제 1도에서의 실시예에서, 가동 블라인드(7)도 셔터로서의 역할을 하기 때문에, 더욱 단순한 장치가 이루어진다. 상기에서 기술된 장치에서, 회전셔터(36)는 왕복셔터로서 대치될 수 있다.
비록 엑시머 레이저 소스(1)가 제 1 도의 실시예에서 노광 광원으로서 사용되지만, 수은 진공램프와 같은 다양한 연속 광원이 노광 광원으로서 본 발명에서 사용될 수 있다. 연속 광원이 사용될때, 노광은 i) 광원의 조도, ii) 레티클과 웨이퍼의 주사속도 및, iii) 주사방향에서 레티클상의 조명 필드의 폭(즉, 고정된 시야조리개(5)가 가변 조리개로 대치될 때 주사방향에서의 구경의 폭) 중 적어도 하나를 조절함으로써 제어될 수 있다. 일반적으로, 연속 광원의 조도는 상대적으로 긴 간격에서만 변하고, 조도측정은 펄스광원을 가지는 경우보다 덜 빈번히 이루어질 수 있다. 더욱이, 본 발명은 투영노광장치에 한정되는 것은 아니며, 접촉노광법 및 근접노광법을 사용하는 노광장치 등과 같은 다양한 다른 노광장치에 적용될 수 있다, 따라서, 본 발명은 상기에서 기술된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에서 정의되는 것과 같은 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 다양한 다른 형태로 실현될 수 있다.
제 1도는 본 발명에 따른 주사노광장치의 실시예를 도시한 개략도.
제 2(a)-2(f)도는 제 1도에 도시된 레티클상에 정의된 회로패턴 영역의 예 및 제 1도의 주사노광장치에 의하여 수행될 수 있는 주사노광동작의 예를 도시한 도.
제 3도는 제 1도의 실시예에서 노광될 수 있는 웨이퍼상의 샷-영역(shot-area)의 장치 및 웨이퍼에 대하여 슬릿형 노광필드의 이동 궤적을 도시하는 부분 확대 평면도.
제 4도는 시간에 따라 가변하는 레티클의 주사 속도의 예를 도시하는 도.
제 5도는 회전셔터가 제 1도에 도시된 실시예에 부가된 본 발명에 따른 주사노광장치의 다른 실시예의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 주 제어 시스템 18 : 노출량 제어 시스템
19 : 레이져용 전력 공급기
Claims (23)
- 노광용 조명광으로 조명필드를 조명하기 위한 조명 광학계;감광성 기판 상에 전사될 전사패턴이 형성된 마스크 및 상기 기판을 동시에 주사하기 위한 주사단(scanning stage);상기 조명필드가 상기 마스크상의 상기 전사패턴 영역 이외의 영역에 위치될 때 소정 시간주기동안 상기 조명광의 에너지 정보를 측정하기 위한 측정장치; 및상기 기판이 상기 마스크상의 상기 전사패턴을 사용하여 노광될 때, 상기 측정장치로부터의 측정결과에 근거하여, 상기 조명 필드 내에서 상기 마스크의 주사 방향으로 폭을 조정하고 상기 기판상으로의 노광의 총량을 조절하기 위한 노광조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 조명광을 통과시키는 개구부를 한정하는 다수의 광-차단부재; 및상기 주사단에 의한 상기 마스크의 주사동작과 동시에 상기 개구부의 폭을 상기 마스크의 주사방향으로 변화시킬 수 있는 가변 시야조리개(7A, 7B)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 1항에 있어서,상기 조명 필드가 상기 마스크상의 상기 전사패턴 영역 이외의 영역내에 위치하고, 상기 측정장치가 상기 조명광의 에너지 정보를 측정하는 상기 시간주기는i) 상기 마스크와 상기 기판이 가속되면서 서로에 대해 동시에 이동하는 가속 기간,ii) 상기 마스크와 상기 기판이 감속되면서 서로에 대해 동시에 이동하는 감속 기간,iii) 상기 기판상의 하나의 샷-영역(shot-area)의 노광 종료 후 시간으로부터 다른 샷-영역의 노광 시작 전의 시간 동안 상기 기판이 스텝-이동(step-moving)하는 스텝 이동 기간, 및iv) 상기 기판상의 상기 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 시간으로부터 상기 다른 샷-영역의 노광 시작 전의 시간 동안 상기 마스크가 정지된 마스크 정지 기간 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 노광용 조명광으로 마스크상의 조명 필드를 조명하는 조명광학계;감광성 기판상에 전사될 전사패턴이 형성된 마스크와 상기 기판을 동시에 주사하기 위한 주사단;상기 조명 필드가 상기 마스크상의 상기 전사패턴 영역 이외의 영역에 위치하는 시간 주기 동안 상기 조명광의 에너지 정보를 측정하기 위한 측정장치;상기 기판이 상기 마스크상의 상기 전사패턴을 사용함으로써 노광될 때, 상기 측정장치로부터의 측정결과에 근거하여, 상기 기판상으로의 노광의 총량을 조절하기 위한 노광조절장치;상기 조명광이 통과하는 개구부를 한정하는 다수의 광-차단부재; 및상기 개구부의 폭을 상기 마스크의 주사방향으로 상기 주사단에 의한 상기 마스크의 주사동작과 동시에 변화시킬 수 있는 가변 시야조리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노장장치.
- 제 4항에 있어서,상기 노광조절장치는i) 상기 마스크와 상기 기판의 주사속도,ii) 상기 마스크상으로 상기 조명광학계로부터 방출된 상기 조명광의 조도, 및iii) 상기 마스크의 상기 주사방향에서의 상기 조명 필드의 폭 중 하나이상을 제어함으로써 상기 기판상으로의 노광의 양을 제어하거나 조정하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 조명 필드가 상기 마스크상의 상기 전사 패턴 영역 이외의 영역에 위치하는 시간 주기 동안 상기 조명광을 차단하기 위해 상기 조명광학계내에 위치하는 셔터부재를 더 포함하며,상기 측정장치는 상기 셔터부재와 상기 조명광학계 내의 노광광원 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 가변 시야조리개(7A, 7B)는 상기 셔터부재로서의 기능이 가능한 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 4항에 있어서,상기 조명 필드가 상기 마스크상의 상기 전사패턴 영역 이외의 영역내에 위치하고, 상기 측정장치가 상기 조명광의 에너지 정보를 측정하는 상기 시간주기는i) 상기 마스크와 상기 기판이 가속되면서 서로에 대해 동시에 이동하는 가속 기간,ii) 상기 마스크와 상기 기판이 감속되면서 서로에 대해 동시에 이동하는 감속 기간,iii) 상기 기판상의 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 시간으로부터 다른 샷-영역의 노광 시작 전의 시간 동안 상기 기판이 스텝-이동하는 스텝 이동기간, 및iv) 상기 기판상의 상기 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 시간으로부터 상기 다른 샷-영역의 노광 시작 전의 시간 동안 상기 마스크가 정지된 마스크 정지 기간 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 광빔으로 마스크를 조명하기 위한 조명계;상기 기판을 상기 마스크의 패턴의 이미지에 노광시키기 위해 상기 마스크 및 기판을 동시에 주사하기 위한 주사장치;상기 광빔의 일부를 수신하기 위한 광전 검출기; 및상기 기판에 미리 설정된 노광량를 제공하도록 상기 검출기로부터의 출력에 따라i) 상기 마스크 및 상기 기판의 주사속도,ii) 상기 광빔의 강도, 및iii) 상기 마스크상의 조명 필드의 상기 주사방향에서의 폭 중 하나 이상을 조정하는 장치를 포함하며,상기 조정동작은 상기 기판상의 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 시간으로부터 기판이 다른 샷-영역을 노광시키도록 가속 시작 이전의 시간 동안의 기간 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 광빔이 상기 광전 검출기에 의하여 수신될 때 그렇지 않으면 상기 기판에 도달할 수 있는 임의의 광을 차단하기 위한 광-차단부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 10항에 있어서, 상기 광-차단부재는 상기 광빔의 경로가 상기 광전 검출기에 의하여 상기 광빔의 수신에 앞서 차단되도록, 상기 광빔을 방사하는 광원과 상기 기판 사이에 위치하는 셔터를 구비하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 11항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 광빔의 일부가 상기 광전 검출기에 의해 수신되도록 상기 셔터와 상기 광원 사이에 위치하는 빔 스플리터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 조명 필드의 폭을 변화시키기 위해 상기 마스크의 주사와 관련하여 동작하는 조리개 부재(stop member)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 13항에 있어서,상기 조리개 부재는 상기 광빔을 통과시키는 개구부를 한정하는 다수의 광-차단판을 구비하며,상기 장치는 그렇지 않으면 상기 기판에 도달할 수 있는 임의의 광을 차단하도록 상기 다수의 광-차단판 중 하나 이상을 구동시키기 위한 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 14항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 광빔의 일부가 상기 광전 검출기에 의해 수신되도록 상기 광빔을 방출하는 광원과 상기 조리개 부재 사이에 위치하는 빔 스플리터를 더 포함하는 것을특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 9항에 있어서,상기 기간은 상기 기판상의 상기 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 상기 기판이 감속되면서 이동하는 감속 기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 9항에 있어서,상기 기간은 상기 기판상의 상기 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 상기 기판이 스텝-이동하는 다른 기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 조명 필드에 노광용 조명광을 유도하는 조명광학계;감광성 기판 상에 전사될 전사패턴이 형성된 마스크와 상기 기판을 동시에 주사하는 주사단;상기 조명 필드가 상기 마스크상의 상기 전사 패턴 영역 이외의 영역에 위치하는 시간 동안 상기 조명광의 에너지 정보를 측정하기 위한 측정장치; 및상기 마스크상의 상기 전사패턴을 사용하여 상기 기판이 노광될 때 상기 기판상의 노광의 총량을 조절하기 위해, 상기 측정장치로부터의 측정결과에 근거하여 상기 조명광을 방출하는 간격을 조정하기 위한 노광량 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 18항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 조명광을 통과시키는 개구부를 한정하는 다수의 광-차단부재; 및상기 개구부의 폭을 상기 마스크의 주사방향으로 상기 주사단에 의한 상기 마스크의 주사동작과 동시에 변화시킬 수 있는 가변 시야조리개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 18항에 있어서,상기 조명 필드가 상기 마스크상의 상기 전사패턴 영역 이외의 영역내에 위치하고, 상기 측정장치가 상기 조명광의 에너지 정보를 측정하는 상기 시간주기는i) 상기 마스크와 상기 기판이 가속되면서 서로에 대해 동시에 이동하는 가속 기간,ii) 상기 마스크와 상기 기판이 감속되면서 서로에 대해 동시에 이동하는 감속 기간,iii) 상기 기판상의 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 시간으로부터 다른 샷-영역의 노광 시작 전의 시간 동안 상기 기판이 스텝-이동하는 스텝 이동기간, 및iv) 상기 기판상의 상기 하나의 샷-영역의 노광 종료 후 시간으로부터 상기 다른 샷-영역의 노광 시작 전의 시간 동안 상기 마스크가 정지된 마스크 정지 기간 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 조명 필드에 노광용 조명광을 유도하는 조명광학계;감광성 기판상에 전사될 전사패턴이 형성된 마스크를 지지하는 가동 마스크단;상기 기판을 지지하는 가동 기판단;상기 패턴의 이미지가 축소되도록 상기 마스크상의 패턴의 이미지를 상기 기판상에 투영하기 위한 투영광학계:상기 마스크단의 위치를 측정하기 위한 제 1 간섭계;상기 기판단의 위치를 측정하기 위한 제 2 간섭계;상기 마스크단을 구동하기 위한 제 1 구동부 및 상기 기판단을 구동하기 위한 제 2 구동부를 구비하며, 상기 마스크단과 상기 기판단을 서로 동기시켜 상기 투영광학계의 투영 배율에 따라 서로 다른 속도로 이동하도록 제어하여, 상기 기판을 주사방식으로 노광시키는 동기 제어계; 및상기 조명광의 에너지 정보를 측정하기 위해 상기 마스크단 상에 위치하는 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 21항에 있어서, 상기 주사노광장치는,상기 조명광을 통과시키는 개구부를 한정하는 다수의 광-차단부재; 및상기 개구부의 폭을 상기 마스크의 주사방향으로 상기 주사단에 의한 상기 마스크의 주사동작과 동시에 변화시킬 수 있는 가변 시야조리개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
- 제 22항에 있어서,상기 가변 시야조리개는 상기 마스크와 상기 기판 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 주사노광장치.
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