KR100572250B1 - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그에 의해 제작된디바이스 - Google Patents

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그에 의해 제작된디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판테이블(WT)을 에워싼 챔버(10)와 노광을 위하여 기판을 마련하고 노광후에 그것을 처리하는 처리유닛 사이에서의 기판의 이송이 실질적으로 무오염환경에서 수행되어 기판상의 레지스트의 오염물에 대한 노출을 최소화 시키는 것에 관한 것이다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 그에 의해 제작된 디바이스{Lithographic Apparatus, Device Manufacturing Method, and Device Manufactured Thereby}
도 1은 본 발명에 따른 리소그래피 투영장치의 도,
도 2는 본 발명에 따른 이송유닛의 도이다.
도면에서, 대응되는 참조부호는 대응되는 부분을 나타낸다.
본 발명은,
- 방사선 투영빔을 공급하는 방사선 시스템;
- 소정 패턴에 따라 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;
- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
- 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
- 기판이 투영빔에 의하여 노광되기 전 및/또는 후에 상기 기판을 처리하는 처리유닛; 및
- 기판테이블과 처리유닛 사이에서 상기 기판을 이송하는 이송유닛을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다.
"패터닝수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 형성될 디바이스 내의 특정기능층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 마스크. 이 마스크의 개념은 리소그래피분야에서 이미 잘 알려져 있고, 바이너리(binary)형, 교번위상-시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠위상-시프트형과 같은 마스크형식과 다양한 하이브리드 마스크형식을 포함한다. 방사빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크의 패턴에 따라 마스크로 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우에는, 일반적으로 마스크테이블이 지지구조체가 되고, 상기 마스크테이블은 입사되는 투영빔내의 소정위치에 마스크가 고정될 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크를 상기 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있도록 한다.
- 프로그램가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어)반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 반면, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 거울배열의 대안적인 실시예는 작은 거울의 매트릭스 배치를 채택하는 것인데, 상기 각각의 작은 거울은 적당하게 국부적으로 치우친 전기장을 가하거나 또는 압전작동수단(piezoelectric actuation means)을 채택하여 축에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 또한, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이고, 이러한 어드레싱된 거울은 입사하는 방사빔을 어드레싱되지 않은 거울에 대하여 다른 방향으로 반사할 것이다. 이러한 방식으로, 반사된 빔은 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적당한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상술된 두가지 상황 모두에 있어서, 패터닝수단은 1이상의 프로그램가능한 거울배열로 이루어질 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호와 PCT 특허출원 WO 98/38597호 및 WO 98/33096호로부터 얻을 수 있다. 프로그램가능한 거울배열의 경우에, 상기 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
- 프로그램가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 경우에서의 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예 를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크와 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 특정적으로 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.이 경우에, 패터닝수단은 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 형성할 수 있으며, 이 패턴은 이후에 방사선 감응재(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(1이상의 다이로 구성되는)상으로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 인접해 있는 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함하고, 이들 타겟부는 투영시스템에 의하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 상이한 형식의 기계로 구분될 수 있다. 어느 한 형식의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상으로 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상적으로 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체 장치에서는 소정의 기준 방향("스캐닝 방향")으로 투영빔 하의 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로, 투영시스템은 배율인자 M(일반적으로 < 1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 M배가 된다. 본 명세서에 참고자료로 채택되고, 여기서 서술된 리소그래피 장치에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 미국특허 US 6,046,792호에서 찾을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선 감응재(레지스트)층에 의하여 적어도 부분적으로 도포되는 기판상으로 묘화된다. 이 묘화 단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 형상의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 각각의 층을 가공하기 위한 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 집적회로 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 집적회로 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 집적회로 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 이와 같은 공정에 관한 추가정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)"으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급 될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학기, 반사광학기, 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭 넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사선시스템은 방사선투영빔의 지향, 성형 또는 제어하는 이들 설계형식 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후에 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 나아가, 상기 리소그래피 장치는 2이상의 기판테이블 (및/또는 2이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서, 추가테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 스테이지가 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 스테이지에서는 준비작업단계가 수행될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되는 듀얼스테이지 리소그래피 장치는, 예를 들어, 미국특허 US 5,969,441호 및 국제특허출원 WO 98/40791호에 개시되어 있다.
리소그래피 장치에서는, 특히 투영빔에 의하여 기판이 노광된 직후에 그를 둘러싼 환경의 오염수준을 최소화하는 것이 중요하다. 이는, 기판상으로 코팅되는 레지스트가 오염물과 반응하여 레지스트 층을 열화시키기(degrading) 때문이다. 이러한 오염에 대한 감응도는 (디바이스의 크기를 줄이려는 경향이 계속됨으로 인하여) 기판상에 형성되는 디바이스의 크기가 감소할 수록 커진다. 또한, 노광 도즈(doses)를 적게하여 장치의 스루풋을 빨리하기 위해 레지스트 자체가 더욱 섬세해지기 때문에 민감도가 커진다.
본 발명의 목적은 기판상의 레지스트가 오염물에 덜 노출되도록 하는 것이다.
상기 및 기타 목적은,
- 이송유닛내 H2O의 분압이 1×10-2 mbar보다 작고, 이송유닛내 탄화수소의 분압이 1×10-4보다 작고, 이송유닛내의 암모니아와 같은 아민 계(amine bases)의 분압이 1×10-6, 바람직하게는 1×10-7보다 작아지도록 제어하는 수단을 특징으로 하는, 서두에서 언급한 바와 같은 본 발명에 따른 리소그래피 장치에 의하여 달성된다.
이는, 노광되는 레지스트와 노광후베이크(이 후 기판이 오염에 덜 민감해 짐) 사이 시간의 상당한 부분동안 기판상의 레지스트의 오염에 대한 노출을 줄여준다. 기판은 기판상의 레지스트가 활발한 반응상태(reactive state)에 있는 전체 시간동안, 즉, 기판상으로의 도포에서부터 현상이 완료될때까지의 시간동안, 이러한 제어된 환경내에 기판이 수용될 수 있다.
이송유닛내의 모든 오염물들의 분압은 1 mbar보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 이송유닛내 H2O의 분압은 1×10-5 mbar보다 작고, 이송유닛내 탄화수소의 분압은 1×10-7 mbar보다 작은 것이 바람직하다.
이송유닛내의 H2O 및 여타 오염물의 분압은 이송유닛을 실질적으로 비움으로 써 줄일 수 있다. 이는 (예를 들어 습도를 제어하는) 콘디셔닝 가스 또는 이송유닛내의 가스로부터 오염물을 제거하기 위한 필터를 제공할 필요를 없애준다. 또한, 기판테이블이 위치하는 챔버 및 처리유닛 중 적어도 하나가 비워지는 장치에서는, 기판이 이송유닛과 여타 배기된 챔버 사이에서 이송되므로 압력을 높이거나 낮출때의 시간손실이 없기 때문에 소요되는 시간을 현저히 줄일 수 있다. 이는 예를 들어 건식 현상단계가 사용되는 경우일 수 있다. 이 경우에는, 노광 및 노광후베이크(PEB) 모두가 낮은 압력에서 수행된다. 이송유닛을 낮은 압력으로 유지시키는 것 역시 기판을 둘러싼 분위기의 압력을 높이거나 낮출때의 시간 손실을 막을 수 있다. 결과적으로, 장치의 스루풋이 향상된다.
대안적으로, 무오염물가스(contaminant-free gas)를 이송유닛에 공급함으로써 이송유닛내의 H2O 및 여타 오염물의 분압이 제어될 수도 있다. 이도 역시 이송유닛내의 가스를 콘디셔닝 및 필터링할 필요를 없애준다. 상기 무오염가스의 예로는 실질적으로 순수 질소 및 합성공기(synthetic air)(실질적으로 순수한 질소와 실질적으로 순수한 산소의 혼합물)을 포함한다. 이러한 이송유닛내 H2O의 분압을 제어하기 위한 옵션은 그것이 비교적 단순하게 수행될 수 있기 때문에 또한 유리하다.
본 발명은 사용되는 레지스트가 매우 민감하기 때문에 EUV를 투영빔에 대한 방사원으로서 사용하는 장치에 특히 적합하다.
처리유닛은 레지스트의 층을 기판에 도포하거나, 레지스트를 정착시키기 위하여 기판을 베이킹하거나, 기판이 베이킹된 후에 그것을 냉각시키거나 레지스트를 지닌 기판을 현상하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 추가 형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 투영빔의 단면에 소정 패턴을 부여하는 단계;
- 방사선감응재 층의 타겟부상으로 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스제조방법에 있어서,
이송유닛내 1×10-2 mbar보다 작은 H2O의 분압, 1×10-4 mbar보다 작은 탄화수소의 분압 및 1×10-6 mbar보다 작은 암모니아와 같은 아민 계(amine bases)의 분압을 갖는 이송유닛내에서 기판을 이송시키는 것을 특징으로 하는 디바이스제조방법이 제공된다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 사용례에 대하여 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 사용된 "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) 자외선과 EUV(예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚ 범위인 극자외선) 및 이온빔 또는 전자빔과 같은 입자빔을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
· 방사선(예를 들어, UV방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선시스템(Ex,IL), (이 경우에는 특별히 방사원(LA)도 포함한다);
· 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크홀더가 마련되어 있고, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
· 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판홀더가 마련되어 있고, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT);
· 기판(W)의 (예를 들어, 1이상의 다이를 포함하는)타겟부(C)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화하는 투영시스템 ("렌즈")(PL)(예를 들어, 굴절렌즈 그룹)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (투과마스크를 구비한) 투과형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (반사마스크를 구비한) 반사형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 바와 같은 형식의 프로그램가능한 거울배열과 같은 그 밖의 다른 종류의 패터닝수단을 채택할 수도 있다.
방사원(LA)(예를 들어, 엑시머레이저)은 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 맞바로 조명시스템(일루미네이터)(IL)에 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 설정하는 조정수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 이것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타의 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 도달하는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.
도 1과 관련하여, 상기 방사원(LA)은 리소그패피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(흔히 예를 들어, 방사원(LA)이 수은램프인 경우에서 처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선빔이 (가령, 적절한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사원(LA)이 대개 엑시머레이저인 경우이다. 본 발명과 청구 범위는 이들 시나리오를 모두 포함하고 있다.
이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀 있는 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 빔(PB)을 포커싱한다. 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 라이 브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안에, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에 마스크테이블(MT)이 단행정액추에이터에만 연결되거나 또는 고정될 수도 있다.
도시된 장치는 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 그 후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
2. 스캔 모드에서는, 소정 타겟부(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 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 되고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동하는데, 이 때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 M=1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 이송장치를 나타내고 있다. 이것은 처리유닛(11) 및 웨이퍼테이블(WT)을 둘러싼 챔버(10)에 부착된다. 처리유닛(11)의 일반적인 기능은 기판(W)이 노광될 기판테이블(WT)상에 놓이기 전에 상기 기판을 마련하고, 상기 기판이 노광된 후에 레지스트를 처리하는데 필요한 단계를 수행하는 것이다. 이 때문에, 처리유닛(11)은 기판에 레지스트를 적용하는 단계, 레지스트를 정착시키기 위하여 기판을 베이킹하는 단계, 기판을 베이킹한 후에 상기 기판을 주변온도로 복귀시키기 위하여 냉각시키는 단계 및 기판을 현상하여 패턴을 형성시키는 단계를 수행할 수 있다. 이송유닛(5)은 추가 구성요소에 부착될 수도 있다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 처리유닛(11)의 일부가 아닌 통합 베이크-냉각 유닛(integrated bake-chill unit:12)에 이송유닛(5)이 연결된다. 또한, 로딩스테이션(14)에 부착되어 기판이 장치내로 로딩되도록 한다.
이송유닛(5)이 통합 베이크-칠 유닛(21)에 연결될 경우, 방사선에 의한 노광후에 베이크 및 냉각 처리단계를 수행할 수 있다. 결과적으로, 상기 처리단계들은 처리유닛에서는 더이상 필요치 않다.
본 발명의 이송유닛(5)은 챔버내에 포함되어 리소그래피 장치가 배치되는 환경(통상적으로 클린 룸)으로부터 밀봉된다. 챔버내에서는, 오염물들이 실질적으로 배제된다. 예를 들어, H2O의 분압은 1×10-2 mbar, 바람직하게는 1×10-5 mbar보다 작고, 탄화수소의 분압은 1×10-4 mbar, 바람직하게는 1×10-7 mbar보다 작고, 암모니아와 같은 아민 계의 분압은 1×10-6 mbar, 바람직하게는 1×10-7 mbar보다 작다. 합해진 모든 오염물들의 분압은 1 mbar보다 작다.
낮은 오염수준을 제공하기 위하여, 이송유닛(5)이 배치되는 챔버를 비울 수도 있다. 이는, 노광동안 기판테이블이 들어 있는 챔버(10)가 비워지기때문에 리소그래피가 EUV 방사선을 투영빔으로서 사용하는 경우에 특히 유용하다. 따라서, 이송유닛이 분위기의 압력으로 작동된다면, 각 기판이 이송유닛(5)으로부터 기판테이블(WT)로 로딩된 후에 기판테이블(WT)이 수납된 챔버(10)를 비우는데 시간 손실이 있을 수 있다.
대안적으로, 처리유닛(5)이 수납된 챔버에는 N2 또는 합성공기(실질적으로 순수한 N2와 실질적으로 순수한 O2의 혼합물)과 같은 실질적으로 순수한 가스가 공급될 수도 있다. 충분히 높은 표준의 필터를 제공하는 것은 비용이 많이 들기때문에 상기 순수가스는 가스를 주위로부터 필터링하기 보다는 가스공급을 통해 제공된다. 또한 상기 필터들은 부피가 크다(bulky). 순수가스는 가스를 이송유닛(5)을 수용하는 챔버내의 환경으로부터의 어떤 가스도 배기하여 오염물을 제거한다. 이송유닛(5)이 수납된 챔버내의 순수가스는 주변환경의 압력보다 약간 더 높은 압력으로 유지되어 어떠한 가스의 흐름이 어퍼처 및 누설부를 통하여 주위환경으로부터 안으로 들어오기 보단 주위환경으로 흘러나가도록 한다.
상기 처리유닛은 (예를 들어, 비워지거나 실질적으로 순수한 가스로 충전된) 이송유닛(5)이 수납된 챔버와 유사한 조건으로 챔버내에 포함되는 것이 바람직하다. 이는 레지스트가 감응하는 동안, 즉 노광후베이크 바로 이전, 노광후베이크시 및 기판이 주변온도에 도달할 때까지의 후속하는 냉각처리시에 처리유닛(11)내의 오염물에 의하여 야기되는 결함의 위험을 줄여준다. 또한, 처리유닛(11)을 이송유닛(5)과 동일한 조건으로 유지시킴으로써, 처리유닛(11)과 이송유닛(5) 사이에서의 기판의 이송에 있어 시간손실이 없다. 예를 들어, 이러한 이송 바로 전 또는 바로 후에 유닛이 실질적으로 비워진 상태까지 펌핑될 필요가 없다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이송유닛(5)은 이송유닛(5)의 상이한 섹션들과 상기 이송유닛(5)에 부착된 구성요소(10,11,12,13,14)들 사이에서 기판을 이송시키는 복수의 기판 핸들링로봇(15)으로 이루어질 수 있다. 하지만, 환경에 따라 이송유닛은 단일의 웨이퍼 핸들링로봇(15) 또는 컨베이어벨트와 같은 몇몇 다른 이송장치로 이루어질 수도 있다는 점을 이해해야 한다.
본 발명의 특정 실시예를 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 상기 설명은 본 발명을 제한하려 의도된 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 기판상의 레지스트가 오염물에 덜 노출되도록 할 수 있다.

Claims (12)

  1. - 방사선 투영빔을 공급하는 방사선 시스템;
    - 소정 패턴에 따라 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;
    - 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
    - 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 기판이 투영빔에 의하여 노광되기 전, 후 또는 노광되기 전 및 후에 상기 기판을 처리하는 처리유닛; 및
    - 기판테이블과 처리유닛 사이에서 상기 기판을 이송하는 이송유닛을 포함하는 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 이송유닛내 H2O의 분압이 1×10-2 mbar보다 작아지고, 이송유닛내 탄화수소의 분압이 1×10-4보다 작아지고, 이송유닛내의 암모니아와 같은 아민 계(amine bases)의 분압이 1×10-6보다 작아지도록 제어하는 수단을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송유닛내의 오염물들의 분압이 1 mbar보다 작아지도록 제어하는 수단 을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이송유닛내에서 H2O 및 탄화수소의 분압을 제어하는 수단은 H2O의 분압이 1×10-5 mbar보다 작아지고, 탄화수소의 분압이 1×10-7보다 작아지도록 제어하는 수단을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    이송유닛내 H2O, 탄화수소 또는 아민 계의 분압을 제어하는 수단은 상기 이송유닛을 실질적으로 비우는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  5. 제4항에 있어서,
    처리유닛과 기판테이블을 둘러싼 공간 중 적어도 하나는 비워지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이송유닛내 H2O, 탄화수소 또는 아민 계의 분압을 제어하는 수단은 무오염물가스(contaminant-free gas)를 상기 이송유닛에 제공하는 가스공급부(gas supply)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무오염가스는 순수한 질소와 합성공기(synthetic air) 중 하나인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 방사선의 투영빔은 EUV 방사선인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 처리유닛은 다음의 단계, 즉
    - 레지스트 층을 상기 기판에 적용시키는 단계;
    - 상기 레지스트를 처리하기 위하여 상기 기판을 베이킹하는 단계;
    - 상기 기판이 베이킹된 후에 그것을 냉각시키는 단계; 및
    - 레지스트를 지닌 상기 기판을 현상하는 단계 중 하나 이상의 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이송유닛은 다음의 단계, 즉
    - 상기 레지스트를 처리하기 위하여 상기 기판을 베이킹하는 단계;
    - 상기 기판이 베이킹된 후에 그를 냉각시키는 단계 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  11. - 적어도 부분적으로 방사선감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단을 사용하여 투영빔의 단면에 소정 패턴을 부여하는 단계;
    - 방사선감응재층의 타겟부상으로 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계; 및
    - 상기 기판테이블과 상기 투영빔에 의하여 노광되기 전, 후 또는 노광되기 전 및 후의 기판을 처리하는 처리유닛 사이에서 상기 기판을 이송시키는 단계를 포함하는 디바이스제조방법에 있어서,
    1×10-2 mbar보다 작은 H2O의 분압, 1×10-4mbar보다 작은 탄화수소의 분압 및 1×10-6mbar보다 작은 암모니아의 분압을 갖는 이송유닛내에서 기판을 이송시키는 것을 특징으로 하는 디바이스제조방법.
  12. - EUV 방사선 투영빔을 공급하는 방사선 시스템;
    - 소정 패턴에 따라 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;
    - 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
    - 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 기판이 투영빔에 의하여 노광되기 전 및/또는 후에 상기 기판을 처리하는 처리유닛; 및
    - 기판테이블과 처리유닛 사이에서 상기 기판을 이송하는 이송유닛을 포함하는 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 이송유닛내의 오염물들의 분압이 1 mbar보다 작아지도록 제어하는 수단을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
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