KR100552638B1 - 리소그래피장치 및 디바이스제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 리소그래피장치가 제공되며, 그 안에 투영시스템(PL)이 상기 장치를 지지하는 베이스(BP)상에 차례대로 유연하게 장착된 기준프레임(5)상에 유연하게 장착된다. 그러므로, 베이스(BP)내의 여하한의 진동 및 변위에러는 2세트의 유연한 마운트(6, 7)를 통하여 필터링되므로, 투영시스템(PL)의 섭동력이 감소된다.

Description

리소그래피장치 및 디바이스제조방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피투영장치를 도시하는 도면;

도 2는 본 발명에 따라 장착된 투영시스템을 도시하는 도면;

도 3은 본 발명에서 사용되는 형식의 투영시스템을 도시하는 도면;

도 4는 본 발명에 따른 투영시스템을 장착하기 위한 장착위치를 도시하는 본 발명의 기준프레임을 도시하는 도면;

도 5는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 투영시스템을 장착하기 위한 장착지점을 도시하는 본 발명의 기준프레임을 도시하는 도면;및

도 6은 본 발명에 따른 투영시스템을 지지하는 유연한 마운트를 도시하는 도면이다.

본 발명은,

- 방사선의 투영빔을 제공하는 방사선시스템;

- 소정 패턴에 따라 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하 는 지지구조체;

- 기판을 잡아주는 기판테이블;

- 기판의 타겟부상에 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템;

- 상기 지지구조체 및 상기 기판테이블이 장착되는 베이스;

- 상기 베이스에 유연하게(compliantly) 장착되는 기준프레임을 포함하는 리소그래피투영장치에 관한 것이다.

여기서 사용되는 "패터닝수단(patterning means)" 이라는 용어는 기판의 타겟부에 생성되어야 할 패턴에 대응하는, 패터닝된 단면을 입사하는 방사선빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용될 수 있다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.

- 마스크. 마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠 위상시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크형식도 포함된다. 방사선빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크상의 패턴에 따라 마스크에 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과마스크의 경우) 또는 반사(반사마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우, 상기 지지구조체는 일반적으로 마스크테이블이 될 것이며, 이것은 입사되는 투영빔 내의 소정위치에 마스크가 잡혀 있을 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크가 상 기 빔에 대하여 이동될 수 있다.

- 프로그램가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성제어 층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광을 회절광으로 반사하는 한편, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광을 비회절광으로 반사하는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로 빔은 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 거울배열의 대안적인 실시예는 적절히 국부화된 전기장을 가하거나 압전작동수단(piezoelectric actuation mean)을 채용하여 축을 중심으로 각각의 거울이 개별적으로 기울어질 수 있는 작은 거울들의 매트릭스 배치를 채용하는 것이다. 마찬가지로, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이며, 어드레스된 거울은 입사되는 방사선빔을 어드레스되지 않은 거울과는 다른 방향으로 반사한다. 이러한 방식으로, 상기 반사된 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어스레싱은 적절한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상기에 서술된 두 가지 상황 모두에서, 패터닝수단은 1이상의 프로그래밍가능한 거울배열을 포함할 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 더 많은 정보는, 예를 들어 미국특허 US 5,296,891호, US 5,523,193호 및 PCT 특허출원 WO 98/38597호, WO 98/33096호로부터 얻을 수 있으며, 본 명세서에서 인용참조되고 있다. 프로그래밍가능한 거울배열의 경우, 상기 지지구조체는 예를 들어, 필요에 따 라 고정되거나 움직일 수 있는 프레임 또는 테이블로써 구현될 수 있다.

- 프로그래밍 가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참조자료로 채용되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상기와 마찬가지로, 이 경우의 상기 지지구조체는 예를 들어, 필요에 따라 고정되거나 움직일 수 있는 프레임 또는 테이블로써 구현될 수 있다.

설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크 및 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.

예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 상기 패터닝수단은 IC의 개별층에 해당하는 회로패턴을 생성할 수 있으며, 상기 패턴은 한 층의 방사선감응재(레지스트)로 코팅된 기판(실리콘웨이퍼)상의 타겟부(예를 들면, 1이상의 다이로 구성되는)에 묘화될 수 있다. 일반적으로 한장의 웨이퍼에는 인접하여 있는 여러 개의 타겟부로 구성된 전체적인 네트워크를 포함하며, 이들 타겟부는 투영시스템을 통하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 서로 다른 형식의 기계로 구분될 수 있다. 한 가지 형태의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상에 전체 마스크패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체장치에 서는 투영빔하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 이 방향과 같은 방향 또는 반대방향으로 기판을 동기화시켜 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로 투영시스템은 배율인자 Ｍ(일반적으로 <1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피장치와 관련된 보다 많은 정보는 예를 들어, US 6,046,792호로부터 얻을 수 있으며 본 명세서에서도 참조자료로 채용된다.

리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선감응재(레지스트)의 층이 최소한 부분적으로 도포된 기판상에 묘화된다. 이 묘화단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트도포 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피쳐의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC 디바이스의 개별층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그런 다음 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 모두가 개별층을 마무르도록 하는 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 이와 같은 공정에 관한 추가 정보는, 예를 들어, 본 명세서에서 참조자료로 채용되 고 있는 "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997년, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.

설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학기, 반사광학기 및 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, 상기 방사선시스템은 방사선의 투영빔을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여 임의의 이들 디자인방식에 따라 움직임하는 구성요소를 포함하고, 이러한 구성요소들은 이후 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급될 수 있다. 또한, 상기 리소그래피장치는 2이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에서 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다. 예를 들어 US 5,969,441호 및 WO 98/40791호에는 듀얼스테이지 리소그래피장치가 개시되어 있으며, 본 명세서에서도 인용참조되고 있다.

기판을 정확히 노광하기 위해서, 투영시스템은 장치내의 어떠한 진동이나 변위가 투영시스템내의 요소의 위치에 영향을 주지 않는 방식으로 장치에 장착되어야만 한다. 이는 투영시스템이 장치내에서 서로에 대하여 또한 다른 구성요소들에 대하여 정확히 위치되어야만 하는 투영프레임에 연결된 다수의 광학요소를 포함하기 때문에 중요하다. 투영프레임의 변위 및 진동은, 투영프레임이 전체적으로 변 위되고 그 안에 있는 광학요소가 장치내에서 다른 구성요소에 대하여 변위되는 소위 강체오차(rigid body error)를 유발할 수도 있다.

또한, 투영프레임의 진동 및 왜곡은 투영프레임상에 장착된 요소의 상대위치의 정확성을 감소시키는 투영프레임의 휨(flexure) 및/또는 변형(strain)을 유발할 수도 있다. (장치의 잔여부에 대하여 또한 다른 요소에 대한) 광학요소의 위치 부정확성의 두가지 원인은 기판상으로 이미지를 투영하는 데 있어서 정확성을 감소시킨다.

그러므로, 장치의 베이스에 유연하게 장착되는 기준프레임상에 투영프레임을 견고하게 장착하는 것이 알려져 있다. 이러한 기준프레임은, 진동을 감지하는 위치센서와 같은 장치의 구성요소를 지지하는 데 사용된다. 베이스상에 기준프레임을 유연하게 장착함으로써, 즉 소프트-마운팅(soft-mounting)함으로써, (예를 들어, 장치의 다른 구성요소를 위치설정하는 액추에이터로부터의 반작용력에 의하여 유발될 수도 있는) 베이스에 작용하는 진동 및 변위는 마운트에 의하여 로우패스 필터링될 것이며, 기준프레임과 그에 따른 투영프레임 및 광학요소에 대한 섭동력(disturbance)이 감소된다. 하지만, 리소그래피공정을 사용하여 생산된 디바이스의 임계치수가 감소함에 따라, 장치에 요구되는 정확성은 증가한다. 그러므로, 디바이스의 치수를 보다 작게 하고자 하는 요구의 끊임없는 증가는 투영광학기내의 허용가능한 위치오차가 감소된다는 것을 의미한다. 이 감소를 허용하기 위해서, 기준프레임에 대한 소프트 마운트는 장치의 베이스로부터 기준프레임으로 전달되는 진동을 감소시키도록 개선되어야만 한다. 종래의 리소그래피장치에서, 소프 트 마운트는 기준프레임이 소정의 제한된 부피를 갖는 에어쿠션부상에 지지되는 소위 "에어 마운트"일 수 있다. 투영광학기로 통과되는 최대 진동에 대한 요건을 충족시키도록 이러한 에어 마운트를 개선시키려면, 기준프레임을 지지하는 에어 마운트는 크기가 커져야만 한다. 하지만, 리소그래피투영장치 주변에 이용가능한 공간은 한정되어 있으므로, (기판상에 형성될 디바이스의 치수에 의하여 구동되는) 마운트에 대해 요구되는 성능이 소정값에 도달하는 경우, 투영프레임을 지지하는 종래의 수단은 더 이상 적절하지 않다.

또한, 기준프레임이 베이스로부터 충분히 격리되는 경우에도, 예를 들어, 워터냉각튜브에 의하여 기준프레임으로 추가적인 진동이 도입될 수도 있다.

본 발명의 목적은 투영프레임에 전달되는 진동 및 위치에러가 종래의 장치보다 적은 방식으로 투영프레임이 지지되는 리소그래피장치를 제공하는 것이다.

상기 목적 및 다른 목적들은 서두에 서술된 바와 같은 리소그래피장치에서 본 발명에 따라 달성되며,

- 투영시스템은 기준프레임에 유연하게 장착되는 투영프레임상에 장착된 광학요소를 하나이상 포함하는 것을 특징으로 한다.

이는, 종래의 마운트보다 크지 않은 기준프레임용 마운트를 사용하여 투영시스템에 전달되는 진동에 대한 엄격한 제한범위가 달성될 수 있기 때문에 유익하다. 상기 장치에 의하면, 상기 수준의 위치정확성을 필요로 하지 않는, 리소그래피장치 의 여타의 요소를 종래의 방식으로 기준프레임에 장착될 수 있다는 점에서 더욱 유익하다.

기준프레임상의 투영프레임의 마운팅의 고유주파수(eigenfrequency)는 대략 10 내지 30㎐ 사이에 있으며, 베이스상의 기준프레임의 마운팅의 고유주파수는 대략 0.5㎐인 것이 바람직하다. 이 장치는 베이스로부터 투영시스템으로 전달되는 매우 낮은 수준의 진동을 허용하므로 매우 유익하지만, 기준프레임용 마운트의 크기는 여전히 실제 제한범위에 있다.

기준프레임에 대한 투영프레임의 움직임은 감쇠될 수 있는 것이 유익하다. 이는 마운팅의 공진주파수 부근의 낮은 주파수에서 기준프레임에 대한 투영프레임의 변위를 감소시킨다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 투영프레임은 기준프레임의 벤딩진동(bending vibration) 또는 토션진동(torsional vibration)의 유력한(dominant) 모드의 결절축선들(nodal axes)상에서 기준프레임에 부착된 유연한 마운트를 사용하여 기준프레임상에 장착된다. 이는, 기준프레임의 이러한 벤딩 또는 토션진동이 기준프레임의 가장 큰 왜곡을 발생시키지만, 이 방식으로 기준프레임을 장착시키면 상기 왜곡은 투영프레임에 거의 전달되지 않을 것이므로 유익하다.

일 실시예에서는, 투영프레임을 기준프레임상으로 장착하는 데 사용되는 유연한 마운트는 에어마운트, 스프링 및 마그네틱지지체 중 적어도 하나이다. 이들 마운트는 그들의 반응을 잘 알고 이해하고 있다는 점에서 유익하다.

대안적인 실시예에 따르면, 유연한 마운트는, 투영프레임 및 기준프레임 중 하나는 크로스피스(cross-piece)의 양 끝단에 부착되고, 다른 하나는 레그부의 끝단에 부착된 T형 부재로 형성된다. 이 유연한 마운트는 유지보수의 필요성이 거의 없으며, 용이하게 교체될 수 있고 크로스피스와 레그부재의 길이 및 폭을 조정함으로써 간단히 튜닝될 수 있기 때문에 유익하다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, T형 부재는 1000㎐보다 큰 내부 제1고유주파수를 가진다. 이 방식으로, 투영시스템의 서스펜션에 관계된 진동의 문제가 성공적으로 회피될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면,

- 적어도 부분적으로는 방사선감응재층으로 도포된 기판을 제공하는 단계;

- 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

- 패터닝수단을 사용하여 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;

- 방사선감응재층의 타겟부상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계;

- 기준프레임, 패터닝수단을 지지하는 지지구조체 및 베이스상에 기판을 잡아주는 기판테이블을 지지하는 단계로서, 상기 기준프레임은 베이스에 유연하게 장착되고 상기 투영시스템은 상기 기준프레임에 장착되는, 상기 지지하는 단계를 포함하는 디바이스제조방법에 있어서,

- 방사선의 패터닝된 빔을 타겟부상에 투영하는 동안 상기 기준프레임에 투영시스템을 유연하게 장착시키는 단계를 특징으로 한다.

본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 사용례에 대 하여 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 가능한 응용례를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정표시패널, 박막자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용되는 "레티클", "웨이퍼" 또는, "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 이해할 수 있다.

본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 자외선 및 (극자외선, 예를 들어 파장이 5 내지 20㎚ 범위인) EUV를 포함한 모든 형태의 전자기방사선 뿐만 아니라 이온빔이나 전자빔과 같은 입자빔까지도 포괄하여 사용된다.

첨부된 개략적인 도면을 참조로 단지 예시의 방식으로 본 발명의 실시예를 서술한다.

제1실시예

도 1은 본 발명의 특정한 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,

ㆍ방사선(예를 들어, EUV방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선시스템(Ex, IL)(특별히 이 경우에 방사선시스템이 방사원(LA)도 포함한다);

ㆍ마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크 홀더가 마련된, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);

ㆍ기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판 홀더가 마련된, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT); 및

ㆍ기판(W)의 타겟부(C)(1이상의 다이를 포함)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화하는 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 거울그룹)을 포함하여 이루어진다.

도시된 바와 같이, 상기 장치는 (반사마스크를 구비한) 반사형(reflective type)이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (투과마스크를 구비한) 투과형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 위에서 언급한 바와 같은 형태의 프로그램 가능한 거울 배열과 같은 그 밖의 다른 종류의 패터닝수단을 채용할 수도 있다.

방사원(LA)(예를 들어, 레이저 생성 또는 방전 플라즈마원)은 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 곧바로 조명시스템(일루미네이터)(IL)에 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기분포의 외측반경 및/또는 내측반경(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 조정하는 수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 그것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 그 밖의 다른 다양한 구성요소들을 포함한다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사하는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기분포를 갖게 된다.

도 1과 관련하여, 상기 방사원(LA)은 리소그패피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(예를 들어, 방사원(LA)이 흔히 수은램프인 경우에서처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선빔이 (가령, 적절 한 지향거울에 의해) 장치내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사원(LA)이 엑시머레이저인 때에 흔한 경우이다. 본 발명과 청구범위는 이들 두 시나리오 모두를 포괄하고 있다.

이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀있는 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 빔(PB)의 초점을 맞춘다. 제2위치설정수단(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정모듈(long stroke module)(개략위치설정) 및 짧은 행정모듈(미세위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔장치와는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에는 마스크테이블(MT)이 단지 짧은 행정모듈에만 연결될 수도 있고 고정될 수도 있다.

상술한 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.

2. 스캔모드에서는, 소정타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 v의 속도로 소정 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 되고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대방향으로 동시에 이동하는 데, 이 때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.

도 2는 격리된 기준프레임(5)에 장착된 투영시스템(PL)을 도시한다. 기준프레임(5)은 장치의 베이스(BP)에 장착된다. 유연한 마운트(6)는 기준프레임(5)을 지지하는 데 사용된다. 이들 마운트는 로우패스 특성을 가지며, 대략 0.1 내지 10㎐ 사이의 고유주파수를 가질 수 있고, 대략 0.5㎐의 고유주파수를 가지는 것이 바람직하다. 그러므로, 이들 마운트는 베이스(BP)로부터 기준프레임(5)으로의 여하한의 진동이나 변위의 전달을 감쇠시킨다. 이는 베이스프레임(BP)에서의 진동이 투영시스템(PL)에서 허용되는 최대치보다 큰 경우에 중요하다. 베이스프레임에서의 진동은, 예를 들어 장치의 요소를 위치시키는 데 사용되는 액추에이터로부터의 반작용에 의하여 유발될 수 있다. 하지만, 마운트(6)의 사용에도 불구하고, 기준프레임(5)에서의 진동의 진폭은 투영시스템(PL)에서 허용가능한 최대치보다 클 수도 있다. 그러므로, 투영시스템(PL)은 유연한 지지체(7)를 사용하여 기준프레임(5)에 장착된다. 이들 지지체(7)는, 예를 들어 대략 10 내지 30㎐ 사이의 컷오프(cut-off) 또는 고유주파수를 가지는 로우패스 특성을 나타낸다. 그러므 로, 기준프레임(5)상의 투영시스템(PL)의 소프트마운팅은 베이스(BP)의 움직임 및 진동을 더욱 필터링한다.

도 3은 본 발명과 함께 사용되는 투영시스템(PL)을 도시한다. 복수의 광학요소(M1, M2, M3, M4, M5, M6)가 장착되는 투영프레임(PF)을 포함한다. 본 발명의 투영시스템은 광학요소(M1, M2, M3, M4, M5, M6)의 위치를 모니터링하도록 센서가 부착될 수 있는 제2투영프레임(도 2에 도시되지 않음)을 더욱 포함할 수 있다. 투영프레임 중 하나 또는 둘 모두는 기준프레임에 유연하게 장착될 수 있는 것이 바람직하다. 오직 하나의 투영시스템이 기준프레임상에 유연하게 장착되어야 하는 경우, 기준프레임이 제2투영프레임이 되어 투영시스템(PL)내의 광학요소(M1, M2, M3, M4, M5, M6)의 위치를 모니터링하는 기준이 되는 충분히 안정된 프레임이 되는 것이 바람직하다. 부가적으로, 기준프레임상에 제1투영프레임을 유연하게 장착하면 기준프레임을 통한 힘 피드백이 방지된다.

기준프레임 마운트(6) 및 투영시스템 마운트(7)는 소위 소프트 마운트로 형성될 수 있다. 즉, 마운트(7)는 낮은 강성을 갖는 여하한의 종류의 지지체일 수 있다. 예를 들어, 마운트는 매우 소프트한 스프링, (마운트의 일부분이 가스의 부피의 쿠션에 의하여 다른 부분에 대하여 지지되는) 에어마운트일 수 있거나, (마운트의 일부분이 자기력에 의하여 다른 부분에 대하여 지지되는) 자기 마운트일 수 있다.

대안적으로, 마운트(6, 7), 특히, 투영시스템마운트(7)는 단단한(solid) 지지체일 수 있다. 도 6은 이러한 단단한 지지체(10)의 디자인을 도시한다. 단단한 지지체는, 양 단 중 어느 하나의 부착점(13)에 의하여 기준프레임(5) 및 투영프레임(PF) 중 하나에 부착된 세장부재(11)로 구성된다. 제2세장부재(12)는 한쪽 끝단(12a)에서 제1세장부재(11)에 연결되며 다른쪽 끝단(12b)에서 부착점(14)을 가진다. 부착점(14)은 마운트를 기준프레임(5) 및 투영프레임(PF) 중 다른 하나에 연결하는 데 사용된다. 제2세장부재(12)는 제1세장부재상의 2개의 부착점(13) 사이의 제1세장부재(11)에 연결된다. 따라서, 제1 및 제2세장부재(11, 12)의 벤딩 및 휨은 제1세장부재상의 부착점(13)과 제2세장부재상의 부착점(14) 사이의 상대운동을 제공한다. 마운트(10)의 주파수응답은 적절한 강성을 가지는 물질을 이용하여 선택될 수 있으며 제1 및 제2세장부재(11, 12)의 폭과 길이를 조정시킴으로써 변화될 수 있다. 상기 마운트는 예를 들어, 높은 장력의 강 또는 Invar^TM(비교적 낮은 열팽창계수를 가지는 강을 포함하는 코발트)로 형성될 수 있다. 실제로, 이는 T형 마운트(10)가 1000㎐보다 큰 내부 제1고유주파수를 가지는 경우, 매우 유익하다. 특히, 상기 마운트(10)의 내부 제1고유주파수가 1000㎐보다 훨씬 더 큰 경우가 유익하다고 보고되었다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1세장부재(11) 아래와 제1세장부재(11)상의 2개의 부착점(13) 사이에는 공간(11a)이 있다. 제1세장부재의 큰 이동을 방지하고자 상기 공간(11a)내에 블록(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.

하지만, 투영시스템(PL)을 기준프레임(5)상에 유연하게 장착하면, 기준프레임(5)에 대하여 투영시스템(PL)의 변위에러가 생긴다. 이는 마운트의 고유주파수 에 근접하는 진동의 경우 특히 그러할 것이다. 그러므로, 기준프레임(5)에 대하여 투영시스템(PL)의 움직임의 감쇠를 제공할 필요가 있을 수 있다. 상기 감쇠는 마운트 자체내에 제공될 수도 있거나 투영프레임(PF)의 상이한 부분에 제공될 수도 있다. 가해진 감쇠는, 예를 들어, 압전액추에이터나 로렌츠힘 액추에이터를 사용하여 수동적이거나 능동적일 수 있다.

또한, 기준프레임상의 마운트의 위치선택은 투영시스템(PL)으로 전달되는 진동 및 위치에러의 양을 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다. 도 4는 기준프레임(5)상의 투영시스템에 대하여 가능 장착위치(15)를 도시한다. 기준프레임(5)은 진동의 토션모드를 가질 수 있으며, 그 안에서 상기 프레임의 평면내의 2개의 축선(16, 17)이 결절된다. 다시 말해, 기준프레임(5)이 상기 모드에서 순수하게 진동하는 경우에, 이들 결절축선(16, 17)상의 점은 실질적으로 움직임이 없이 유지된다. 그러므로, 이들 위치(15)에 마운트를 부착하면, 진동의 상기 모드로부터의 진동은 실질적으로 투영시스템(PL)에 전달되지 않는다.

도 5는 마운트가 기준프레임(5)에 대한 진동의 유력한 벤딩모드에 대하여 결절축선상의 위치(18)에 부착되는 대안적인 구성을 도시한다. 다시, 기준프레임(5)이 상기 모드에서 눈에 띄게 진동하는 경우, 결절축선(19, 20)은 실질적으로 움직임이 없이 유지되므로 상기 모드에서의 진동이 투영시스템(PL)에 전달되지 않는다. 투영시스템은 기준프레임(5)의 진동의 (토션 또는 벤딩)모드 중 어느 것이 투영시스템에 가장 유해한 지에 따라, 도 3 또는 도 4에 도시된 구성에 따라 장착될 수 있다.

투영시스템 이외에도, 진동 및 변위에러에 민감한 다른 구성요소가 기준프레임상에 장착될 수 있다. 특히, 예를 들어 기판테이블 또는 마스크홀더의 위치를 결정하는 측정센서가 기준프레임상에 장착될 수 있다. 또한, 이들 구성요소는 기준프레임의 결절축선상에 장착될 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예가 서술되었지만, 본 발명은 상술된 바와 다르게 실행될 수도 있다. 상기 서술은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

본 발명의 목적에 따르면, 투영프레임에 전달되는 진동 및 위치에러가 종래의 장치보다 적은 투영프레임이 지지된 리소그래피장치를 제공하는 것이다.

Claims (12)

1. - 방사선의 투영빔을 제공하는 방사선시스템;

   - 소정 패턴에 따라 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;

   - 기판을 잡아주는 기판테이블;

   - 상기 기판의 타겟부상에 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템;

   - 상기 지지구조체 및 상기 기판테이블이 장착되는 베이스;

   - 상기 베이스에 유연하게 장착되는 기준프레임을 포함하는 리소그래피투영장치에 있어서,

   - 상기 투영시스템은, 상기 기준프레임에 유연하게 장착되는 투영프레임상에 장착된 광학요소를 하나이상 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기준프레임에 유연하게 장착되는 상기 투영프레임의 고유주파수는 10 내지 30㎐ 사이인 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 베이스에 유연하게 장착된 상기 기준프레임의 고유주파수는 0.5㎐인 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 투영시스템은 3개 이상의 유연한 마운트를 사용하여 상기 기준프레임에 유연하게 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 투영시스템은 상기 기준프레임의 벤딩진동의 유력한 모드의 결절축선상에서 상기 기준프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 투영시스템은 상기 기준프레임의 토션진동의 유력한 모드의 결절축선상의 상기 기준프레임에 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 투영시스템은,

   - 상기 투영프레임 및 상기 기준프레임 중 하나는 크로스피스(cross-piece)의 양 끝단에 부착되고, 다른 하나는 레그부의 끝단에 부착된 T형 부재를 포함하는 하나이상의 유연한 마운트에 의하여 유연하게 장착되는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 T형 부재는 1000㎐보다 큰 내부 제1고유주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 투영시스템은 하나이상의 유연한 마운트에 의하여 유연하게 장착되고, 상기 유연한 마운트는 에어마운트, 스프링 및 자기마운트 중 하나인 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기준프레임에 대한 상기 투영시스템의 움직임이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 감쇠는 압전액추에이터 또는 로렌츠힘 액추에이터에 의하여 조절되는 능동적인 감쇠인 것을 특징으로 하는 리소그래피투영장치.
12. - 적어도 부분적으로는 방사선감응재층으로 도포된 기판을 제공하는 단계;

    - 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;

    - 상기 방사선감응재층의 타겟부상에 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계;

    - 기준프레임, 패터닝수단을 지지하는 지지구조체 및 베이스상에 기판을 잡아주는 기판테이블을 지지하는 단계로서, 상기 기준프레임은 베이스에 유연하게 장착되고 상기 투영시스템은 상기 기준프레임에 장착되는, 상기 지지하는 단계를 포함하는 디바이스제조방법에 있어서,

    - 상기 방사선의 패터닝된 빔을 타겟부상에 투영하는 동안 상기 기준프레임에 투영시스템을 유연하게 장착하는 단계를 특징으로 하는 디바이스제조방법.

Images