KR100666744B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 기판상에 노광될 반복 패턴의 크기가 패터닝된 빔에 의하여 기판상에 노광되는 패턴의 크기의 정수배가 되도록 기판을 패터닝하는데 사용되는 프로그램가능한 패터닝수단의 비율을 제한하는 것에 관련이 있다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법{Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 나타낸 도;
도 2는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상에서 차례로 생성되어야 하는 일련의 반복 유닛 및 그에 대응되는 패턴상으로 투영될 패턴을 나타낸 도;
도 3은 도 2에 나타낸 체계(scheme)의 변형례를 나타낸 도;
도 4는 본 발명에 따른 대응 체계를 나타낸 도;
도 5a, 5b 및 5c는 기판에 대한 노광 순서를 나타낸 도;
도 6은 도 4에 나타낸 체계의 변형례를 나타낸 도이다.
리소그래피 장치는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용하는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적회로(IC), 플랫 패널 디스플레이 및 미세 구조체와 관련된 여타 디바이스의 제조에 사용될 수 있다. 종래의 리소그래피 장치에서 마스크 또는 레티클로도 지칭되는 패터닝수단은 IC(또는 여타 디바이스)의 개별 층에 대응되는 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있고, 상기 패턴은 방사선감응재( 레지스트)의 층을 갖는 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼 또는 유리판)상의 (예를 들어, 하나 또는 몇개의 다이의 일부분을 포함하는) 타겟부상으로 묘화될 수 있다. 상기 패터닝 수단은 마스크 대신에 회로패턴을 생성시키는 역할을 하는 개별적으로 제어가능한 요소의 배열을 포함할 수도 있다.
일반적으로, 하나의 기판은 연속적으로 노광되는 인접 타겟부들의 네트워크를 포함한다. 공지된 리소그래피 장치는 타겟부상으로 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는 소위 스테퍼(stepper) 및 주어진 방향("스캐닝 방향")으로 투영빔에 의하여 상기 패턴을 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향에 대하여 평행 또는 역평행으로 기판테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사되는 소위 스캐너(scanner)를 포함한다.
주어진 패턴으로 노광될 기판상의 영역은 통상적으로 주어진 순간에 기판상에 입사되는 패터닝된 빔의 크기보다 훨씬 더 크다. 결과적으로, 기판상의 노광 패턴은 기판상으로 투영되는 패터닝된 빔의 크기에 대응되는 작은 부분들로 나뉘어진다. 그 다음, 이들 부분들이 상기 기판상으로 연속적으로 투영된다.
또한, 기판상으로 노광될 완전한 패턴은 통상적으로 반복 유닛들로 이루어져 있다. 이것은, 예를 들어 복수의 동일한 디바이스들이 기판상에 형성되는 경우이다. 이 경우에, 각 디바이스에 대한 패턴이 반복 유닛이다.
상기 반복 유닛의 크기는 형성되는 디바이스에 따라 변화한다. 하지만, 기판상으로 투영되는 패터닝된 필드의 크기는, 각 장치와 관련하여 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 크기 및 투영시스템의 배율에 의하여 고정된다. 결과적으로, 반복 유닛의 제1카피용 패턴이 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상의 주어진 위치에서 생성되는 경우에는, 제2, 제3의 카피들에 대해 일반적으로 반복 유닛의 패턴의 동일한 부분은 동일한 장소에 생성되지는 않는다. 이는, 장치내에서 요구되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 제어하기 위한 데이터 경로 및/또는 데이터 저장공간과 그에 따른 상기 장치의 비용이 크게 증가된다는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 기판상에 노광될 패턴의 반복 유닛들의 크기 변화와는 무관하게, 데이터를 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 제공하는 과정에서의 복잡성을 감소시키는 것이다.
본 발명의 일 형태에 따르면,
- 방사선 투영빔을 공급하는 조명시스템;
- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열;
- 기판을 지지하는 기판테이블; 및
- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하기 위한 투영시스템을 포함하고,
상기 기판상의 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복수의 하위-노광부 중 1이상을 위한 패터닝된 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 필요에 따라 제한하여 주어진 방향으로의 상기 하위-노광부들의 크기들의 합이 상기 방향으로의 상기 기판상에 노광되는 상기 반복 패턴의 크 기와 동일해지도록 하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.
결과적으로, 반복 유닛의 각 부분에 대한 패턴은, 상기 반복 유닛의 각 카피에 대하여 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상에서 동일 위치에 생성됨으로써, 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 설정하기 위한 데이터를 공급하는데 따른 요건들이 단순화된다. 또한, 이것은 리소그래피 장치의 비용을 현저히 줄여준다.
상기 모든 하위-노광부들의 크기는 상기 하위-노광부 모두가 동일한 크기를 갖도록 동등하게 축소될 수 있다. 결과적으로, 투영시스템에 대한 상기 기판의 속도 및 방사선 시스템의 펄스 레이트가 각 반복 유닛의 노광시에 변화될 필요가 없다. 하지만, 대안적으로는 제어기가 상기 하위-노광부들 중 일부의 크기만을 줄이도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 하위 노광부들 중 하나만 크기를 줄여도 요구되는 조정 모두를 실행할 수 있다. 또 다른 변형례로, 복수의 제1하위-노광부들은 풀-사이즈(full-size)로하고 복수의 제2하위-노광부들은 축소된 사이즈로 구성할 수도 있다. 결과적으로, 하위-노광부들의 크기에 있어서의 평균적 축소량이 픽셀 크기의 정수 배(integer multiple)일 필요는 없다. 상기 복수의 제2하위-노광부들이 상기 제1하위-노광부들내에 분산(disperse)되거나, 상기 복수의 제1 및 제2하위-노광부들 중 하나의 모두가 먼저 묘화되고 나서 나머지 하위-노광부들이 묘화될 수도 있다.
사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율(proportion)은, 패터 닝된 빔의 대응되는 부분이 실질적으로 방사선을 포함하지 않도록 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 일 부분상에 패턴을 설정함으로써 제한될 수 있다.
예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열로서 프로그램가능한 거울 배열을 사용하는 경우, 사용되지 않을 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 부분은, 반사된 빔으로부터 차후에 필터링되는 광을 반사만하도록 설정될 수 있다. 이러한 시스템은 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 제어하기 위한 소프트웨어를 추가하여 간단하게 실행해질 수 있다.
대안적으로 및/또는 추가적으로, 투영빔 및/또는 패터닝된 빔의 주어진 부분을 차단할 수 있는 이동가능한 배리어가 제공될 수도 있다. 전자의 경우에, 이동가능한 배리어는 방사선이 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상으로 입사되는 것을 방지하며, 결과적으로 그에 대응되는 패터닝된 빔의 부분이 생성되는 것을 막는다. 후자의 경우에, 이동가능한 배리어는, 패터닝된 빔의 요구되는 부분이 기판상으로 투영되는 것을 직접적으로 방지한다. 상기 이동가능한 배리어는, 사용되지 않은 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 부분에 대응되는 장소에서 표유(stary) 방사선이 기판에 도달되지 않도록 도울 수 있는 것이 유리하다.
개별적으로 제어가능한 요소들의 제2배열이 사용될 수도 있다. 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 제2배열은 투영빔이나 패터닝된 빔의 경로 중 어느 하나에 배치되어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열의 일부가 조명되거나 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열에 의하여 생성되는 패터닝된 빔의 일부가 기판상으로 투영되는 것을 각각 제어한다. 이러한 시스템은 쉽게 재구성될 수 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열은 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열보다 단순한 디자인으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열은 기판상으로의 투영을 위한 그레이스케일(grayscale)을 생성하는데 사용되고, 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열은 개별적으로 제어가능한 요소들의 단순한 바이너리 배열일 수 있는데, 이들 각 부분은 방사선을 전달하거나 전달하지 않는다. 대안적으로, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제2배열을 사용한다면, 그레이스케일을 사용할 수 있는 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열을 선택할 수도 있는데, 이는 그들의 조합된 효과가 보다 많은 그레이 레벨들을 생성할 수 있기 때문이다.
또한, 제어기는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 영역이 결함들, 예를 들어 비 응답성(non-responsive) 픽셀들을 포함하는지를 판정할 수도 있다. 이 때, 제어기는, 패터닝된 빔을 생성하는데 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 부분에 포함되는 결함들의 총 개수를 최소화하거나 정정이 덜 용이한 결함들을 갖는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열 부분은 사용되지 않는 방식으로, 사용되지 않는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열 부분을 선택할 수 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 있어서의 결함들의 판정은 주기적으로 이루어지고, 제어기가 사용될 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열 부분을 제한하고 있는 경우에 사용하기 위해 룩 업 테이블에 저장된다.
본 발명의 추가 형태에 따르면,
- 기판을 제공하는 단계;
- 조명시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 이용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및
- 상기 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 단계를 포함하고,
상기 기판상의 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복수의 하위-노광부 중 1이상을 위한 패터닝된 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 필요에 따라 제한하여 주어진 방향으로의 상기 하위-노광부들의 크기들의 합이 상기 방향으로의 상기 기판상에 노광되는 상기 반복 패턴의 크기와 동일해지도록 하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명의 추가 형태에 따르면, 상기 리소그래피 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램이 제공되는데, 상기 프로그램은 컴퓨터 시스템에서 실행될 경우 상기 리소그래피 장치가 상기 기판상의 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복수의 하위-노광부들 중 1이상을 위한 패터닝된 방사선 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 필요에 따라 제한하여 주어진 방향으로의 하위-노광부들의 크기들의 합이 상기 방향으로 상기 기판상에 노광되는 반복 패턴의 크기와 동일해지도록 하는 코드수단을 포함한다.
본 명세서에서 채용된 "개별적으로 제어가능한 요소들의 배열"이라는 용어는 기판의 타겟부에 필요한 패턴이 생성될 수 있도록 입사하는 방사선 빔에 패터닝된 단면을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한 수단을 지칭하는 것으로 폭 넓게 이해되 어야 하며, "광 밸브" 및 "공간 광 모듈레이터(Spatial Light Modulator:SLM)"라는 용어들도 본 명세서에서 사용될 수 있다. 상기 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 프로그램가능한 거울배열. 이것은, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면을 포함할 수 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 반면, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 공간 필터를 사용하면, 상기 비회절광을 반사된 빔으로부터 필터링되어 회절광만이 남게되어 기판에 도달할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 대안으로서, 필터가 상기 회절광을 필터링하여 비회절광만이 남게되어 기판에 도달할 수도 있다. 회절 광학기 MEMS 디바이스의 배열이 또한 대응되는 방식으로 사용될 수도 있다. 각 회절 광학기 MEMS 디바이스는 입사광을 회절된 광으로 반사시키는 격자를 형성하기 위하여 서로 상대적으로 변형(deform)될 수 있는 복수의 반사 리본으로 이루어진다. 프로그램가능한 거울배열의 추가적인 대안실시예는 작은 거울의 매트릭스 배치를 채택하는 것인데, 상기 각각의 작은 거울은 적절히 국부화된 전기장을 가하거나 또는 압전작동수단(piezoelectric actuation means)을 채택하여 축에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 다시말하면, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이고, 이러한 어드레싱된 거울은 입사하는 방사빔을 어드레싱되지 않은 거울에 대하여 다른 방향으로 반사할 것이다. 이러한 방식으로, 반사된 빔 은 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상술된 두가지 상황 모두에 있어서, 개별적으로 제어가능한 요소는 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 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다.
피처의 프리-바이어싱(pre-biasing), 광 근접 교정 피처, 위상 변화 기술 및 다중 노광 기술들이 사용되는 경우, 예를 들어 개별적으로 제어가능한 요소의 배열상에 "디스플레이되는" 패턴은 결국 기판의 층 또는 기판상의 층으로 전달되는 패턴과는 실질적으로 차이가 있을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이와 유사하게, 종국에 기판상에 생성되는 패턴은 개별적으로 제어가능한 요소의 배열상에서 어느 한 순간에 형성된 패턴에 대응되지 않을 수도 있다. 이는, 기판의 각 부분상에 형성된 결과적인 패턴이, 노광의 주어진 시간 또는 주어진 횟수에 걸쳐 조성되고 그 동안에 개별적으로 제어가능한 요소 배열상의 패턴 및/또는 기판의 상대적인 위치가 변하는 배치인 경우일 것이다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서의 본 발명에 따른 장치의 사용례에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 플랫 패널 디스플레이, 박막자기헤드 등의 제조와 같은 다른 여러 응용례 를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 할 것이다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는, "다이"와 같은 용어가 각각 "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 유의어로 간주될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 여기서 지칭되는 기판은, 예를 들어 트랙(통상적으로 기판에 레지스트의 층을 적용하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴) 또는 메트롤로지 또는 검사 툴에서, 노광 전 또는 후에, 처리될 수 있다. 적용이 가능하다면, 본 명세서는 상기 및 여타의 기판 프로세싱 툴에 적용될 수도 있다. 또한, 기판은, 예를 들어 다중층의 IC를 생성시키기 위하여 1회 이상 처리될 수 있기 때문에, 본 명세서에서 사용되는 기판이라는 용어가 이미 다중 처리된 층을 포함하는 기판을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 408, 355, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 자외(UV)선과 (예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚ 범위인) 극자외(EUV)선 및 이온빔 또는 전자빔과 같은 입자빔을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이란 용어는, 예를 들어 사용되고 있는 노광 방사선에 대하여 또는 침지유체의 사용이나 진공의 사용과 같은 여타 인자들에 대하여 적절한 것으로서 굴절광학시스템, 반사광학시스템, 카타디옵트릭 (catadioptric) 광학시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 포괄하는 것으로서 폭 넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 "렌즈"라 사용되는 모든 용어는 보다 일반적인 용어인 "투영시스템"과 유의어로 간주될 수 있다.
또한 조명시스템은 방사선투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위한 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학 구성요소들의 다양한 형태들을 포괄할 수 있으며, 또한 이러한 구성요소들은 이후의 설명에서는 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다.
리소그래피 장치는 2(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블을 갖는 형태로 이루어질 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 다른 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 테이블상에서는 준비작업단계가 수행될 수 있다.
또한, 상기 리소그래피 장치는 기판이 상대적으로 큰 굴절지수를 갖는 액, 예를 들어 물내에 침지되어 투영시스템의 마지막 요소와 기판 사이의 공간이 충전되도록 하는 형태일 수도 있다. 또한, 침지액은 리소그래피 장치내의 여타 공간, 예를 들어 마스크와 투영시스템의 처음 요소 사이의 공간에 적용될 수도 있다. 침지기술은 투영시스템의 개구수를 증가시키는 것으로서 당업계에서 잘 알려져 있다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
- 방사선(예를 들어, UV방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);
- 투영빔에 소정의 패턴을 적용시키되, 일반적으로 개별적으로 제어가능한 요소의 배열의 위치는 아이템 PL에 대하여 상대적으로 고정되지만, 그 대신 그것을 아이템 PL에 대해 정확히 위치설정하기 위한 위치설정수단에 연결될 수 있는 개별적으로 제어가능한 요소(PPM)(예를 들어, 프로그램가능한 거울배열);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)을 지지하고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 위치설정수단(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 개별적으로 제어가능한 요소(PPM)의 배열에 의하여 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 기판(W)의 (예를 들어, 1이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C)상으로 묘화하는(imaging) 투영시스템("렌즈")을 포함한다; 상기 투영시스템은 상기 기판상으로 개별적으로 제어가능한 요소의 배열을 묘화할 수 있으며; 상기 투영시스템은 대안적으로는 개별적으로 제어가능한 요소의 배열의 요소들이 셔터로서의 역할을 하는 제2소스를 묘화(image)할 수도 있으며; 또한 상기 투영시스템은 예를 들어 제2소스를 형성시키고 기판상으로 마이크로스폿을 묘화시키기 위하여 마이크로 렌즈 배열(MLA로서 공지됨) 또는 Fresnel렌즈 배열과 같은 포커싱요소들의 배열을 포함할 수도 있다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (개별적으로 제어가능한 요소들의 반사적 배열을 구비한) 반사형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (개별적으로 제어가능한 요소들의 투과적 배열을 구비한) 투과형일 수도 있다.
일루미네이터(IL) 방사선 소스(SO)로부터의 방사선 빔을 수용한다. 상기 소스 및 리소그래피 장치는, 예를 들어 상기 소스가 엑시머레이저인 경우 별개의 개 체일 수도 있다. 이 경우에, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 여겨지지 않으며 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향거울 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD))의 도움으로 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우에는, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우 상기 소스가 상기 장치의 통합된 부분일 수도 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는 필요할 경우 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라 칭할 수도 있다.
일루미네이터(IL)는 빔의 각 세기 분포를 조정하는 조정수단(AM)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 적어도 일루미네이터의 퓨필평면에서의 빔내의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한 일루미네이터(IL)는 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타의 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 일루미네이터는 그 단면에 필요한 균일성과 세기 분포를 갖는, 투영빔(PB)이라 칭해지는 방사선의 콘디셔닝된 빔을 제공한다.
이후, 상기 빔(PB)은 개별적으로 제어가능한 요소(PPM)를 인터셉트한다. 빔은 개별적으로 제어가능한 요소(PPM)의 배열에 의하여 반사되고 나면 투영시스템(PL)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 빔(PB)을 포커싱한다. 위치설정수단(PW)(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 개별적으로 제어가능한 요소의 배열을 위한 위치설정수단이 사용될 경우, 예를 들어 스캔하는 동안에, 빔(PB)의 경로에 대하여 개별적으로 제어가능한 요소(PPM)의 배 열의 위치를 정확하게 보정하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 또한, 개별적으로 제어가능한 요소의 배열를 위치설정하는데 위와 유사한 시스템이 사용될 수도 있다. 요구되는 상대적인 이동을 제공하기 위하여 투영빔은 대안적/추가적으로 이동가능한 반면 대물테이블 및/또는 프로그램가능한 패터닝수단은 고정된 위치를 가질 수 있음을 이해해야 한다. 추가적인 대안으로서, 이것은 특히 플랫 패널 디스플레이의 제조에 적용가능한데, 기판테이블 및 투영시스템의 위치는 고정되고 기판은 기판테이블에 대하여 상대적으로 이동하도록 배열될 수 있다. 예를 들어 상기 기판테이블에는 실질적으로 일정한 속도에서 그것을 가로지르는 기판을 스캐닝하기 위한 시스템이 제공될 수도 있다.
본 명세서에서는 본 발명에 따른 리소그래피 장치를 기판상의 레지스트의 노광시키는 것으로서 설명하였으나, 본 발명은 상기의 용도로만 국한되지 않고 상기 장치가 무레지스트(resistless) 리소그래피의 사용을 위해 패터닝된 투영빔을 투영하는데 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
도시된 장치는 4개의 바람직한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드 : 개별적으로 제어가능한 요소의 배열은 투영빔에 전체 패턴을 부여하여 한번에(즉, 단일 정적 노광으로) 타겟부(C)상에 투영된다. 그 후 기판테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 이동한다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광에서 묘화되는 타겟부(C) 의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드 : 개별적으로 제어가능한 요소의 배열은 v의 속도로 정해진 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 Y 방향)으로 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 개별적으로 제어가능한 요소 배열의 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 배율이다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광의 타겟부의 (비-스캐닝 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 운동의 길이는 타겟부의 (스캐닝방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 펄스모드 : 개별적으로 제어가능한 요소의 배열은 기본적으로 정지상태로 유지되며 전체 패턴은 펄스방사선 소스를 사용하여 기판의 타겟부(C)상에 투영된다. 기판테이블(WT)은 투영빔(PB)이 기판(W)을 가로질러 라인을 스캐닝하게 되도록 기본적으로 일정한 속도로 이동된다. 개별적으로 제어가능한 요소 배열의 패턴은 방사선시스템의 펄스 사이에서 요구에 따라 업데이트되고, 후속하는 타겟부(C)가 기판상의 요구되는 장소에서 노광되도록 펄스가 시간 조정된다. 따라서, 투영빔은 기판의 스트립(strip)에 대하여 완전한 패턴을 노광시키도록 기판(W)을 가로질러 스캔할 수 있다. 상기 공정은 전체 기판이 한 라인씩 노광될 때까지 반복된다.
4. 연속스캔모드: 실질적으로 일정한 방사선 소스가 사용되고, 투영빔이 기판을 가로질러 스캔하고 기판을 노광함에 따라, 개별적으로 제어가능한 요소의 배열상의 패턴이 업데이트되는 것을 제외하고는 기본적으로 펄스모드와 동일하다.
또한, 상술된 사용 모드에 대한 조합 및/또는 변형, 또는 전적으로 다른 사용 모드 또한 채용될 수도 있다.
도 2 및 3은 본 발명이 해결해야 할 문제들을 나타내고 있다. 패턴의 반복 유닛(5,6,7,8)이 기판상에 생성되는 것으로 되어 있다. 상기 패턴은 기판상에 투영될 경우 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 생성되는 패터닝된 필드와 동일한 크기인 부분들(20 내지 29)로 나뉘어진다. 도시된 바와 같이, 생성될 반복 유닛의 크기는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 생성되는 필드 크기의 정수배는 아니다. 결과적으로, 패턴의 각 반복 유닛의 개시부는 단일의 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 생성되는 섹션의 개시부와는 일치하지 않는다. 예를 들어, 6과 7로 표기된 반복 유닛의 카피들은 22 및 25로 표기된 개별적으로 제어가능한 요소들의 패턴 배열의 중간을 통하여 개시된다. 도시된 예시에서는, 상개 패턴이 기판상에 생성되는 패턴의 반복 유닛의 제4카피(8)의 시작때의 개시부로 돌아갔으나, 도시된 순서는 단순화된 것이며, 일반적으로 이렇게 되기 위해서는 반복 유닛의 보다 많은 카피들을 필요로 할 것이며, 기판상에 존재하는 것보다 반복되는 유닛의 보다 많은 카피들을 필요로 한다는 것에 유의해야 한다.
도 2는 기판상의 패턴(20,22,25,28)의 반복 유닛의 크기와 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 기판상으로 투영되는 이미지 필드의 크기간의 부정합(mismatch)의 영향을 나타내고 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 일 배열이 각 반복 유닛의 개시를 위한 패턴을 제공하는데 사용된다면, 이 때의 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 상기 패턴은 매 번 상이해야만 한다. 명확히 하기 위 하여, 도 2에는 각 반복 유닛의 개시에 대한 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 위한 패턴에 빗금이 그어져 있다.
도 3에서는, 상이한 방법이 사용된다. 이 때, 개별적으로 제어가능한 요소들의 각 배열은 패턴의 각 3개의 피스를 제공하는데 사용된다(예를 들어, 개별적으로 제어가능한 일 배열은 도 3에서 빗금으로 표시된 패턴들(20,23,26,29)을 제공해야 한다). 즉, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상에 제공되어야 하는 패턴은 노광마다 변화된다. 도 2의 시스템이 사용될지 도 3의 시스템이 사용될지의 여부와는 무관하게, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상에 형성되어야 할 패턴의 여러 상이한 구성들이 있다. 결과적으로, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 패턴을 제공하기 위해서는 보다 많은 데이터 저장 또는 보다 복잡한 데이터 경로가 요구된다.
도 4는 본 발명의 해법을 나타내고 있다. 생성될 패턴의 반복 유닛(5,6,7,8)의 크기가 개별적으로 제어가능한 요소들에 의하여 생성되는 패턴(30 내지 45)의 크기의 정수배가 되도록, 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 범위가 축소된다. 결과적으로, 기판상에 생성될 패턴의 각 반복 유닛(5,6,7,8)의 개시부가 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 생성되는 (빗금친) 패턴(30,34,38,42)과 일치한다. 그러므로, 도 4에 도시된 예시에서는, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 대한 패턴 데이터의 단 4개의 세트: 즉 패턴(30,44,38,42)에 대한 데이터의 제1부분; 패턴(31,35,39,43)에 대한 데이터의 제2부분; 패턴(32,36,40,44)에 대한 데이터의 제3부분; 및 패턴(33,37,41,45)에 대 한 데이터의 제4부분만이 필요하다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 기판상에 생성되는 필드들의 크기를 축소시키는 것 외에, 매 노광 사이의 스텝들의 크기 또한 그에 따라 축소되어야 한다는 것에 유의해야 한다. 이는, 예를 들어 기판이 이동되는 속도를 조정하거나 방사선 시스템의 펄스 주파수를 조정함으로써 달성될 수 있다.
따라서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 단일 배열이 기판의 완전한 스트립을 노광하기 위한 패턴을 제공하는데 사용된다면, 패턴 데이터의 각 세트들은 패턴의 매 반복 유닛중의 적절한 지점에서의 검색을 위해 간단한 버퍼내에 저장될 수 있다.
대안적으로, 개별적으로 제어가능한 요소들의 2이상의 배열이 기판의 단일 스트립을 노광시키도록 연계하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 예시에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 2개의 배열이 사용된다면, 그들 각각은 도 5a, 5b 및 5c에 도시된 바와 같은 패턴 세트들 중 2개의 세트에 따른 패턴을 제공할 수 있다. 도 5a, 5b 및 5c에서 순서대로 나타낸 바와 같이, 기판(60)은 개별적으로 제어가능한 요소들의 2개의 배열(51,52) 아래에서 스캐닝되고, 패턴이 기판상에서 순차적으로 노광된다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열(51)은 제1패턴세트(53) 및 제3패턴세트(55), 즉 "AB" 및 "EF"를 제공하며, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제2배열(52)은 제2패턴세트(54) 및 제4패턴세트(56), 즉 "CD" 및 "GH"를 제공한다.
도 5a에 나타낸 바와 같이, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열(51)은 제1패턴세트(53)을 제공하도록 초기 설정되는 한편, 제3패턴세트(55)를 제공하기 위한 데이터는 데이터 버퍼에 저장된다. 이와 유사하게, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제2배열(52)은 제2패턴세트(54)을 제공하도록 설정되는 한편, 제4패턴세트(56)를 제공하기 위한 데이터는 데이터 버퍼에 저장된다. 그 다음, 제1 및 제2패턴세트(53,54)가 기판상에 노광된다.
다음 스테이지에서는, 도 5b에 나타낸 바와 같이 매 노광시에 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 기판상에 노광되는 패턴의 크기에 대응되는 양만큼 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열(51,52)에 대해 기판이 이동된다. 그 다음, 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열(51)상의 패턴은 데이터 버퍼내의 데이터를 사용하여 제3패턴세트(55)가 되도록 재설정되며 제1패턴세트(53)를 형성하는 데이터가 상기 버퍼로 전달된다. 마찬가지로 개별적으로 제어가능한 요소들의 제2배열은 제4패턴세트(56)로 변경되고 제2패턴세트(54)를 형성하는 데이터가 상기 버퍼로 전달된다. 그 다음, 제3 및 제4버퍼세트(55,56)가 기판상에 노광된다. 그 후, 상기 프로세스는 패턴이 기판을 가로질러 반복될 때까지 반복된다(기판은 또 다른 단계와 관련하여 이동되고; 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열(51,52)을 설정하는데 사용되는 데이터는 버퍼내의 데이터와 교환되며; 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상의 패턴은 기판상에서 노광된다).
실제에 있어서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 각 배열은 2개 이상의 패턴세트에 따라 패턴을 제공할 수 있고, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 대한 패턴을 제공하는데 사용되지 않는 경우에는, 패턴에 대한 데이터가 데이터 버퍼와 는 다른 곳에 저장될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이와 유사하게, 기판의 스트립을 노광하기 위해서는 몇개의 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열이라도 함께 사용될 수 있으며, 기판의 각 부분은 기판이 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 지나 이동함에 따라 1회 이상 노광될 수도 있다.
매 노광시에 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 범위를 축소시킨 결과로서 나타나는 스루풋의 감소는 최소가 될 것으로 예측된다. 예를 들어, 기판상에 형성될 디바이스가 20mm 길이 정도이고 개별적으로 제어가능한 요소들의 개별 배열이 40㎛(40nm 크기의 1000 픽셀)라면, 이 때의 패턴은 500개의 부분들로 나위어져야 하며, 그들 각각은 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 형성된다. 최악의 경우에, 기판상에 형성될 디바이스의 크기가 20mm보다 분수적으로 40㎛(개별적으로 제어가능한 요소들의 전체 배열의 크기) 만큼 작은, 즉 19960㎛에 이르는 경우도 있다. 이 경우에, 본 발명에 따르면, 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 부분은 19960/500 = 39.92㎛로 제한될 것이다. 이는, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열이 80nm, 즉 2개의 픽셀만큼 제한된다는 것을 의미한다. 따라서, 이것은 스루풋이 0.2%만큼 줄어드나 받아들일만한 수치라는 것을 의미한다.
기판상에 패턴 이미지를 형성하는데 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 범위 제어는 예를 들어 제어기에 의하여 실행될 수도 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 유효 크기를 제한하기 위하여, 상기 제어기가 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 일부분을 설정하되 상기 부분으로부터의 방사선이 기판 에 도달하지 않도록 한다. 예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열이 투과성이라면, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 상기 부분은 불투명하게 설정될 것이다. 대안적으로, 가령 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열이 마이크로거울 배열이라면, 상기 부분의 거울들은 상기 방사선이 투영시스템으로 들어가지 않도록 위치한다.
상기 제어기는 1이상의 이동가능한 배리어를 추가적/대안적으로 제어할 수도 있다. 이들은 방사선 시스템과 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열사이 및/또는 개별적으로 제어가능한 배열과 기판사이에 배치될 수 있다. 전자는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 부분이 조명되는 것을 방지하는데 사용될 수 있는 한편, 후자는 패터닝수단으로부터 방출된 패터닝된 빔의 부분이 기판의 대응 부분을 노광시키는 것을 방지한다.
제어기가 기판을 노광시키기 위한 패턴을 제공하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 부분을 제한하는 또 다른 추가적 또는 대안적 수단은, 방사선 시스템과 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열사이 및/또는 개별적으로 제어가능한 제1배열과 기판사이에 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열을 제공하는 것이다. 이동가능한 배리어에 의한 것과 마찬가지로, 전자는 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열의 부분이 조명되는 것을 방지하는데 사용될 수 있는 한편, 후자는 개별적으로 제어가능한 배열들의 제1배열로부터 방출된 패터닝된 빔의 부분이 기판을 노광시키는 것을 방지하는데 사용된다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열은 단순히 바이너리 형식일 수 있다. 즉 각각의 픽셀이 방사선을 실질적 으로 완전히 차단하거나 그것의 세기를 전혀 축소시키지 않을 수 있다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열은 그레이스케일뿐 아니라 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열을 생성할 수 있기 때문에, 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 제1배열과 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가적 배열이 연계하여 사용될 경우 보다 많은 수의 그레이스케일을 생성할 수 있게 된다.
상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열은 비-응답성 픽셀과 같은 어떠한 결함도 식별할 수 있도록 주기적으로 시험될 수 있다. 이 경우에, 제어기는 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열 부분에서의 결함이 최소화되도록 기판을 노광시키는데 사용되지 않는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열 부분을 선택할 수 있다.
도 6은 도 4에 나타낸 본 발명의 일 실시예의 변형례이다. 이 경우에, 생성될 패턴의 반복 유닛(5,6,7,8)이 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 의하여 생성되는 패턴 크기의 정수배가 되도록 단일 반복 유닛(5,6,7,8)을 구성하는 각 노광에 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 범위는 축소되지 않는다. 그 대신, 각 반복 유닛(5,6,7,8)을 구성하는 노광부들(60,61,63,64,66,67,69,70) 중 하나를 제외한 모두가 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 전체 범위를 사용한다. 마지막 노광부(62,65,68,71)에 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 범위는, 각 반복 유닛에 대한 모든 노광부의 크기의 합이 반복 유닛과 동일한 크기를 갖도록 축소된다. 결과적으로, 앞에서와 마찬가지로, 패턴의 반복 유닛 모두를 생성하기 위해서는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 동일 세트의 데 이터가 요구된다. 크기가 축소되는 마지막 노광부일 필요는 없고 1이상의 노광부가 축소될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
일반적으로, 본 발명은, 반복 유닛에 대한 모든 노광부의 크기의 합이 반복 유닛에 대한 크기와 동일하다면 상이한 양만큼 반복 유닛을 생성하는데 필요한 각 노광부의 크기를 축소시킴으로써 실행될 수 있다. 하지만, 인접한 노광부들의 크기가 변화하는 경우에는, 투영시스템에 대한 기판의 속도 및/또는 방사선 시스템의 펄스 레이트 또한 패턴의 각 반복 유닛의 노광중에 변화시킴으로써 노광부의 에지가 필요에 따라 정렬될 수 있도록 한다. 예를 들어, 인접한 노광부들은 서로 맞닿거나 노광되는 패턴의 연속성을 확보하기 위하여 인접한 노광부들의 에지에서 약간 오버랩될 수 있다(이를 통상적으로는 "스티칭(stitching)"이라 한다).
특히, 반복 유닛에서의 노광부들 중 일부의 크기를 줄이되 나머지 것들의 크기는 줄이지 않는 것이 잇점이 있다. 예를 들어, 반복 유닛을 구성하는 노광부들에 대한 평균적인 크기의 축소가 픽셀 크기의 정수배가 아니라면, 상이한 양만큼 상이한 노광부들의 크기를 축소시켜 그들 각각이 정수 개수의 픽셀만큼 축소되도록 할 수 있다. 상술된 바와 같이, 각 노광부들의 위치는 각 노광부의 축소된 크기를 고려하여 조정되어야 한다. 이는, 투영시스템에 대한 기판의 속도를 변화시키거나 및/또는 방사선 시스템의 펄스 레이트를 조정함으로써 실행될 수 있다. 노광부의 크기 축소가 픽셀 크기의 정수배만큼이라면, 이 때는 노광부의 대응되는 위치 조정 또한 픽셀 크기의 정수배만큼일 것이다. 픽셀 크기의 정수배로 위치 조정을 제한하는 것은 제어시스템의 복잡성을 저감시킨다. 또한, 기판상의 완전한 패턴의 노광이 기판 각 부분상의 2이상의 노광에 의하여 실행될 수 있다. 이 경우에, 통상적으로는 픽셀 크기의 일부분만큼 후속 노광부의 위치를 오프셋하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판의 각 부분을 위해 2개의 노광부가 사용된다면, 제2노광부는 제1노광부로부터 픽셀의 반만큼 오프셋된다. 이러한 시스템은, 제1노광부에서의 단일 픽셀에 의해 노광된 기판상의 스폿의 두 이분체(halves)가 제2노광부에서의 상이한 픽셀에 의하여 노광되고, 따라서 (제2노광부에서의 두 픽셀을 상이한 값으로 설정함으로써) 방사선의 상이한 총 도즈를 수용할 수 있기 때문에, 보다 작은 패턴 피처를 생성시킬 수 있게 한다. 이는, 가령 패턴 피처 에지의 위치를 조정하는데 사용될 수도 있다. 만일, 단지 반복 유닛내의 노광부의 위치 조정이 픽셀 크기의 정수배만큼 이동된다면, 제1노광부에 대해 픽셀 크기의 일부분 만큼 오프셋되는 기판의 주어진 부분상에 후속되는 노광부들을 배치시키는 것은 여전히 가능하다.
그러므로, 일반적으로 기판상에 노광될 패턴의 반복 유닛내의 노광부의 제1그룹은 픽셀의 제1의 정수배만큼 축소되고, 노광부의 제2그룹은 픽셀의 제2의 정수배만큼 축소된다(또다른 대안적인 크기 축소를 위한 추가의 그룹들이 사용될 수도 있다). 예를 들어, 반복 유닛내의 노광부들에 대하여 평균적으로 요구되는 크기 축소분이 픽셀 크기의 절반인 상황에서는, 크기에 있어 노광부의 절반이 축소되고 절반은 하나의 픽셀만큼 축소된다. 이에 상응하여, 노광부의 절반의 위치는 하나의 픽셀만큼 이동되어야 한다. 이는, 조명시스템의 타이밍을 조정함으로써 가장 간단하게 실행될 수 있다. 예를 들어, 픽셀의 크기가 30nm이고, 투영시스템에 대하여 스캐닝되고 있는 기판의 속도가 240nm/s라면, 요구되는 조명시스템의 타이밍 조정 은 125ns이다. 이러한 상황에서, 노광들간의 변경되지 않는 시간은 250㎲ 정도 이다. 상기 크기 조정은 조명시스템의 성능에 영향을 미치지 않는다.
따라서, 축소된 크기의 노광부들은 편리한 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 축소된 크기의 노광부들은 완전한 크기의 노광부와 번갈아 배치되거나, 모든 완전한 크기의 노광부들이 기판상에서 먼저 노광된 다음 축소된 크기의 모든 노광부들이 기판상에서 노광되도록 상기 축소된 크기의 노광부들이 배치될 수도 있다. 이 경우에, 조명시스템의 반복율(repetition rate)은 한번만 변화될 필요가 있다. 노광부의 여느 다른 편리한 배치가 사용될 수도 있다는 것은 분명하다. 이러한 축소된 크기의 노광부의 배치는 투영시스템에 대한 기판의 움직임을 조정하는 등의 노광부들의 위치 조정을 위한 여타의 배치들과 함께 사용될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였으나, 본 발명은 상술된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명은 본 발명을 제한하려 의도된 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 기판상에 노광될 패턴의 반복 유닛들의 크기 변화와는 무관하게, 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열에 데이터를 제공하는 과정에서의 복잡성을 저감시킬 수 있게 된다.

Claims (15)

  1. 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 공급하는 조명시스템;
    - 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열;
    - 기판을 지지하는 기판테이블; 및
    - 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하기 위한 투영시스템을 포함하고,
    상기 장치는, 상기 기판상의 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복수의 하위-노광부들 중 1이상을 위한 패터닝된 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 필요에 따라 제한하여 주어진 방향으로의 상기 하위-노광부들의 크기들의 합이 상기 방향으로의 상기 기판상에 노광되는 상기 반복 패턴의 크기와 동일해지도록 하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복수의 제1하위-노광부들을 위한 상기 패터닝된 빔을 생성하는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율은 제한하고, 상기 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복 수의 제2하위-노광부들을 위한 패터닝된 빔을 생성하는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율은 제한하지 않는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 및 제2하위-노광부들 중 하나의 모두는 상기 하위-노광부들 중 나머지가 노광되기 이전에 상기 기판상에서 연속하여 노광되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1하위-노광부들은 상기 하위-노광부들 중 나머지들 사이에 산재(intersperse)되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 방향으로의 상기 하위-노광부들의 크기가 동일하도록 상기 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 상기 하위-노광부들 모두를 위한 상기 패터닝된 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 제한하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 상기 하위-노광부들 중 단 하나를 위한 패터닝된 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 제한하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 일부분상의 패턴을 설정하여 상기 패터닝된 빔의 대응되는 부분에는 실질적으로 방사선이 존재하지 않도록 함으로써 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 제한하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 패터닝된 빔의 단면의 비율이 상기 기판상으로 투영되는 것을 방지하는 이동가능한 배리어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 투영빔의 단면의 제어가능한 비율이 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상으로 입사되거나 그에 의하여 패터닝되는 것을 실질적으로 방지하는 이동가능한 배리어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 투영빔의 단면의 일부들이 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열상으로 입사되거나 그에 의해 패터닝되는 것을 제어하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 패터닝된 빔의 단면의 일부들이 상기 기판상으로 투영되는 것을 제어하는 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열 및 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 추가 배열은 각각 3개 이상의 그레이 레벨을 생성시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 결함을 갖는 영역을 식별하는 수단을 더 포함하고; 상기 제어기는, 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 제한하는 경우, 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 부분에서의 결함의 개수를 최소화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  14. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 기판을 제공하는 단계;
    - 조명시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열을 이용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및
    - 상기 패터닝된 방사선 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 단계를 포함하고,
    상기 기판상의 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 복수의 하위-노광부들 중 1이상을 위한 패터닝된 빔을 생성시키는데 사용되는 상기 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 필요에 따라 제한하여 주어진 방향으로의 상기 하위-노광부들의 크기들의 합이 상기 방향으로의 상기 기판상에 노광되는 상기 반복 패턴의 크기와 동일해지도록 하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  15. 리소그래피 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    컴퓨터 시스템에서 실행될 경우, 상기 리소그래피 장치가, 상기 기판상의 반복 패턴을 노광시키는데 사용되는 상기 복수의 하위-노광부들 중 1이상을 위한 패터닝된 방사선 빔을 생성시키는데 사용되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 배열의 비율을 필요에 따라 제한하여 주어진 방향으로의 하위-노광부들의 크기들의 합이 상기 방향으로의 상기 기판상에 노광되는 반복 패턴의 크기와 동일해지도록 하는 코드수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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