KR100675918B1 - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 이에 의하여제조되는 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 리소그래피 장치는 마스크상에서 패터닝되는 피처들을 재현하기 위하여 제1파장을 갖는 제1방사선 성분 및 제2파장을 갖는 제2방사선 성분을 포함하는 방사선 투영빔을 제공하는 조명시스템을 포함한다.

본 발명에 따른 상기 리소그래피 장치는, 사용시, 상기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 비율을 선택적으로 조정하도록 배치된 상기 방사선 빔을 필터링하기 위한 조정가능한 필터링수단을 구비한 조명시스템을 포함한다.

본 발명의 상기 장치는 마스크상에서 패터닝되는 고립 및 밀집된 피처들 모두의 재현성을 향상시킨다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 디바이스{Lithographic Apparatus, Device Manufacturing Method, and Device Manufactured Thereby}

도 1은 본 발명에 따른 리소그래피 장치의 개략도;

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조명시스템의 방사선 소스 및 몇가지 요소들을 개략적으로 나타낸 도;

도 3은 투영빔의 집적 증폭된 자생석 방출의 비율에 대한 이소-덴스(iso-dense) 바이어스의 플롯을 나타낸 도;

도 4는 투영빔의 대역폭에 대한 이소-덴스 바이어스의 플롯을 나타낸 도;

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 조명시스템의 방사선 소스 및 몇가지 요소들을 개략적으로 나타낸 도이다.

본 발명은:

- 제1파장을 갖는 제1방사선 성분 및 제2파장을 갖는 제2방사선 성분을 포함하는 방사선 투영빔을 제공하는 조명시스템;

- 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;

- 기판을 잡아주는 기판테이블;

- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 장치에 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 디바이스내의 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 참고자료 로 채택되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 경우에서의 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 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 스캐닝 함으로써 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 단계(imaging step)에 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 피처의 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 가공하는 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 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 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.

마이크로칩의 제조는, 디바이스와 배선 라인들간의 또는 피처들간 및/또는 예를 들어 피처의 두 에지와 같은 피처의 요소들간의 폭 또는 공간의 공차의 제어와 연루되어 있다. 특히, IC 층 또는 디바이스의 제조에서 허용된 상기 공간의 최소 공간 공차의 제어가 중요하다. 상기 최소 공간 및/또는 최소 폭은 임계치수("CD")라 칭한다.

설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 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 성분을 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 이러한 성분들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 일반적으로 조명시스템 및 투영시스템은 방사선 투영빔을 지향, 성형 또는 제어하는 성분을 포함한다. 대체로 투영시스템은 투영시스템의 개구수(통상적으로 "NA"라 지칭)를 설정하기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, 투영시스템의 퓨필에 조정가능한 NA-다이아프램이 제공된다. 통상적으로, 조명시스템은 (조명시스템의 퓨필에) 마스크 상류의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 설정하기 위한 조정수단을 포함한다. 조명된 대상물이 기판상으로 투영될 때의 프로세싱 파라미터를 향상시키기 위하여 조명시스템의 퓨필평면에서 공간 세기 분포가 제어될 수 있다.

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.

통상적으로 이미지의 분해능을 향상시키기 위한 투영 리소그래피 기술의 발전은 개구수의 증가와 관련되어 있다. 이러한 증가는 초점깊이의 저감을 가져와 충분한 "프로세스 관용도"(즉, 충분한 초점깊이 및 조사된 타겟부의 노광 도즈에서의 잔류 오차에 대한 충분한 감응도)를 유지해야 하는 어려움이 있다. 특히, 종래 투영 리소그래피 기술의 한가지 문제점은 고립된 피처 및 밀집된 피처들에 대한 CD의 변화가 발생한다는 점이다. 상기 문제점은 동일한 공칭 임계치수를 갖는 마스크(레티클이라 칭하기도 함)상의 피처가 피치 종속성 회절 효과로 인해 마스크상의 그들의 피처(즉, 인접한 피처들간의 분리부)에 따라 상이하게 프린트되기 때문에 발생된다. 예를 들어, 고립시 특정 라인 폭을 갖는, 즉 큰 피치를 갖는 라인으로 이루어진 피처는, 마스크상의 밀집된 배열에서 동일 라인 폭으로 이루어진 다른 라인들과 함께일 경우 동일한 라인 폭을 갖는, 즉 작은 피치를 갖는 동일 피처와는 상이하게 프린트될 것이다. 따라서, 임계치수의 밀집 및 고립된 피처들이 동시에 프린트될 경우, 프린트된 CD의 피치 종속적 변화가 관찰된다. 이러한 현상은 "이소-덴스 바이어스(iso-dense bias)"라 불리며, 특히 리소그래피 기술에서 문제가 된다.

종래의 리소그래피 장치는 이소-덴스 바이어스의 문제를 직접적으로 다루지 않는다. 통상적으로, 투영 렌즈의 개구수 또는 σ-외측 및 σ-내측 최적화와 같은 장치의 광학적 파라미터들을 변화시키거나, 고립된 피처와 밀집된 피처의 치수 차를 최소화시키는 방법으로 마스크를 디자인함으로써 상기 이소-덴스 바이어스를 보상하기 위해 노력하는 것은 종래 리소그래피 장치 사용자의 책임이다. 이러한 최근의 기술은, 예를 들어 레티클 오버사이징 및/또는 광 근접 보정과 관련되어 있을 수도 있다.

따라서, 종래 리소그래피 장치는, 장치의 사용자들이 시스템들을 그들 자신의 요구에 맞게 최적화시킬 필요가 있다는데 문제가 있다. 이는, 개인의 관점에서 불편하고, 시간 소모적이며 생산성이 떨어지는 한편, 장치 및 마스크가 조정되어야 한다. 또한, 하나의 적용례를 위하여 최적화된 프린트를 생성하기 위한 마스크를 디자인할 수 있으나, 제2의 적용례에 대해서는 상이한 적용례의 특정 요건들을 고려하여 최적화된 제2마스크를 생성시킬 필요가 있을 수 있다. 이는 비용 및 불편함을 더욱 증대시킨다.

본 발명의 목적은 상술된 문제들을 해결할, 특히 마스크 피처들의 재현성을 향상시킬 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 개선된 이소-덴스 바이어스를 갖는 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.

- 본 발명에 따르면, 상기 및 기타 목적들은, 상기 조명시스템이, 사용시 상 기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 일부를 선택적으로 조정하도록 배치된 상기 방사선 빔을 필터링하기 위한 조정가능한 필터링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 제1항의 전제부에 제시된 바와 같은 리소그래피 장치에 의하여 달성된다.

본 발명은 특정 마스크 피처, 특히 고립 및 밀집된 피처들의 재현성을 향상시키는 장점을 제공한다. 본 발명의 발명인들은, 투영빔의 스펙트럼의 특징들을 선택적으로 조정함으로써 상기한 바가 달성된다는 것을 발견하였다. 일반적으로, 투영시 포토리소그래피 소스들이 사용되어 파장에 걸친 방사선 에너지의 스펙트럼의 분포가 단일의 중앙 파장에서 크게 피킹(peak)된다. 스펙트럼의 분포의 충분히 좁은 대역폭들에 대해서만, 투영 렌즈의 크로마틱 수차(chromatic aberration)들이 공차를 벗어나는 것을 피할 수 있다. 그럼에도 불구하고, (투영 리소그래피에 대하여 충분히 작지만) 투영빔의 방사선 에너지의 대부분을 포함하는 유한한 대역폭의 스펙트럼 분포를 제외하고 통상적으로 실질적인 모노크로마틱 방사선 소스가 발생되며, 보다 큰 대역폭의 방사선의 제2스펙트럼 대역은 투영빔의 방사선 에너지의 상대적으로 작은 부분을 포함한다. 방사선의 상기 제2스펙트럼 대역은, 예를 들어 상기 소스 또는 조명시스템의 일부인 광학 요소에서 형광 또는 인광에 의하여 또는 가령 상기 소스에 의하여 포함되는 방사선 방출 재료의 에너지 상태의 여기로 인한 자생적인 방출에 의하여 유도된다.

본 설명 및 청구항들의 배경에서, 제1파장을 갖는 상기 제1방사선 성분은 좁은 스펙트럼 대역이 투영빔의 방사선 에너지의 대부분을 포함하는 상기 중앙 파장에서 센터링(center)된 상기 좁은 스펙트럼 대역내의 파장을 갖는 방사선을 지칭한 다. 이와 유사하게, 제2파장을 갖는 상기 제2방사선은 투영빔의 방사선 에너지의 상대적으로 작은 부분을 포함하는 보다 큰 대역폭의 방사선의 상기 제2스펙트럼 대역내의 파장을 갖는 방사선을 지칭한다. 제2방사선 성분에서 발생되는 파장은 제2스펙트럼 대역내의 파장들의 전 범위에 걸친 파장을 포함하지만, 제2스펙트럼 대역의 폭보다 훨씬 작은 범위로 제한될 수도 있다. 반면, 일반적으로는 제2스펙트럼 대역내의 파장을 갖는 상기 의사(spurious) 방사선은 (공차를 넘는 크로마틱 수차를 피하기 위하여) 투영빔으로부터 필터링되며, 본 발명인들은 상기 제2스펙트럼 대역으로부터 나온 방사선은 이소-덴스 바이어스의 양에 영향을 미치는데 사용될 수 있다는 것을 발견하였다.

패턴의 에어리얼 이미지는 제1방사선 성분의 방사선에 의하여 주로 형성되는데, 이는 그것이 방사선 에너지의 대부분을 포함하기 때문이다. 제2방사선 성분의 방사선은 제1방사선 성분에 의하여 형성되는 것으로서 에어리얼 이미지의 최상부상에 베일 글레어(veiling glare) 타입의 세기 분포를 야기한다. 상기 베일 글레어는 프린트되는 것과 같이 피처의 에지의 위치에 영향을 미친다. 프린트되는 것과 같은 피처 에지의 위치는 공간 에어리얼-이미지 세기-분포와 조합하여 레지스트 임계 세기에 의하여 결정된다. 베일 글레어 세기의 양에 따르는 프린트되는 것과 같은 피처 에지 위치의 변화는 피처 에지의 에어리얼 이미지에서의 공간 세기 패턴의 슬로프에 종속적이다. 일반적으로, 상기 슬로프는 고립된 피처 및 밀집된 피처에 대하여 상이하기 때문에, 피처 에지의 위치들은 제2방사선 성분의 일부를 조정함으로써 상이한 영향을 받을 수 있다. 특히, 제2방사선 성분의 스펙트럼 특징은 이소-덴스 바이어스가 증가되도록 변화될 수 있다. 본 발명인들은, 레이저 빔으로부터의 광폭 배경의 방사선을 제거하려 노력하기 보다는, 방사선 빔내의 광폭 방사선의 성분의 양을 조정하는 수단을 제공함으로써 임계치수의 고립 및 밀집된 피처들 모두를 동시에 프린트할 때 CD의 변화를 실제적으로 줄일 수 있다는 것을 발견하였다.

바람직한 실시예에서, 상기 조정가능한 필터링수단은 사용시 상기 방사선 투영빔이 횡단하는 위치에 배치되는 공간 필터이다.

추가 실시예에서, 상기 조정가능한 필터링수단은 스펙트럼 필터이다.

공간 필터 또는 스펙트럼 필터를 제공함으로써, 투영빔은 이소-덴스 바이어스의 문제를 피하기 위하여 선택성은 높으나 단순한 방식으로 튜닝될 수 있다. 상기 공간 및 스펙트럼 필터들은 기존의 성분들을 실질적으로 재배열시키지 않고 상기 장치를 더욱 복잡하게 하지 않으며 추가 빔 프로세싱 성분을 필요로하지 않도록 최적화될 수 있다.

본 발명의 제2형태에 따르면,

- 방사선 빔을 수용하는 수단을 포함하되, 상기 방사선 빔이 제1파장의 제2방사선 성분 및 제2파장의 제2방사선 성분을 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 조명시스템이 제공되며, 상기 조명시스템은 사용시 상기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 비율을 선택적으로 조정하도록 배치되는 상기 방사선 빔을 필터링하는 조정가능한 필터링수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3형태에 따르면,

- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;

- 조명시스템을 사용하여 제1파장의 제1방사선 성분 및 제2파장의 제2방사선 성분을 포함하는 방사선 투영빔을 제공하는 단계;

- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및

상기 방사선의 패터닝된 빔을 상기 방사선 감응재층의 타겟부상으로 투영하는 단계를 포함하고,

상기 조명시스템에 상기 방사선 빔을 필터링하기 위한 조정가능한 필터링수단을 제공하고, 상기 조정가능한 필터링수단을 사용하여 상기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 일부를 선택적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 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, 자기도메인메모리용 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 대체되는 것으로 간주되어야 함을 이해할 수 있다.

본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 자외선(예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚임) 및 EUV(예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚ 범위인 극자외방사선)를 포함한 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.

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

- 방사선(예를 들어, 깊은(deep) 자외선 영역내의 광)의 투영빔(PB)을 공급하는 조명시스템(Ex,IL,2,3), (이 경우에는 조명시스템은 방사선 소스(LA)도 포함한다);

- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크홀더가 마련되어 있고, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);

- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판홀더가 마련되어 있고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT);

- 기판(W)의 (예를 들어, 1이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C)상으로 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화(imaging)하는 투영시스템("렌즈")(PL)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 또 다른 종류의 패터닝수단을 채택할 수도 있다.

방사선 소스(LA)(예를 들어, 레이저 생성 플라즈마 소스)는 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 조명시스템(일루미네이터)(IL)으로 곧장 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 빔은 1이상의 지향거울을 포함하는 빔 전달 시스템(2)에 의하여 상기 소스(LA)로부터 조명유닛(IL)으로 안내된다.

상기 조명유닛(IL)에서 상기 빔은 조명시스템의 퓨필평면에서의 빔의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 설정하는 조정수단(AM)내로 안내된다. 그 다음, 상기 빔은 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 조명유닛(IL)의 추가 요소들로 안내된다.

익스펜더 유닛(Ex) 및 조명유닛(IL)을 포함하는 조명시스템은 마스크(MA)상으로 입사되는 빔(PB)이 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖도록 하는 역할을 수행한다.

또한, 조명시스템은 필터링유닛(3)을 포함한다. 도 1에서, 필터링유닛(3)은 콘디셔닝 수단(Ex)과 조명유닛(IL) 사이에서 빔 전달 시스템(2)의 하류에 배치된다. 하지만, 본 발명은, 이러한 형태로만 제한되는 것은 아니며, 필터링유닛(3)이 조명시스템내의 어떠한 위치에도 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특히, 빔 전달 시스템(2)이 필터링유닛(3)을 포함할 수도 있다. 필터링유닛(3)은 핌의 스펙트럼 또는 공간 필터링을 제공하는 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 조명시스템 및 특히, 필터링유닛(3)에 대하여 도 2 및 5를 참조하며 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1과 관련하여, 상기 방사선 소스(LA)는 리소그패피 투영장치의 하우징내 에 놓이지만(흔히 예를 들어, 방사선 소스(LA)가 수은램프인 경우에서 처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선 빔이 (가령, 적절한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사선 소스(LA)가 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 포커싱된다. 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, 제1위치설정수단(PM)은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안에, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 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. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1,M2) 및 기판 정렬마크(P1,P2)를 사용하여 정렬될 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 하고, 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 1/5)이다. 이러한 방식으로, 분해능을 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.

이제부터는 상기 조명시스템을 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

조명시스템(LA,Ex,IL,2,3)은 투영빔의 위치 및 성분을 패터닝수단상에 입사되기 이전에 조정한다.

본 발명은 다른 방사선 소스에도 적용가능하나, 도 2에서 방사선 소스(LA)는 딥 자외선(DUV) 엑시머 레이저이다.

방사선 소스(LA)를 퇴거시킬 때, 빔은 빔의 직경을 X- 및 Y-방향으로 조정하기 위한 유닛인 선택형 빔 익스펜더(Ex)에 의하여 콘디셔닝될 수 있다. 빔 익스펜더 유닛(Ex)으로부터 나온 광학 출력 빔은 빔 전달 시스템(2)상에 입사되도록 배치된다. 상기 빔 전달 시스템(2)은 (광학적으로) 콘디셔닝된 빔을 조명유닛(IL)의 광 학입사요소(22)로 전달한다. 일루미네이터(IL)의 광학입사요소(22)는 예를 들어 상기 요소를 가로지르는 방사선 빔의 이텐듀(etendue)(또는 광-컨덕턴스 값)를 증가시키기 위한 광 스캐터링 요소로서 구현될 수도 있다. 마스크상에 입사되는 각도 및 공간 방사선 분포에 영향을 미치기 때문에 입사요소(22)의 위치에서 배치된 광학축선에 대해 수직한 이미지 평면내의 각도 및 공간 방사선 분포를 제어하는 것이 중요하다.

이미지 평면(22)으로부터 가장 멀리에 위치한 조향거울(10)은 위치설정 거울이라 지칭하며 X 방향으로 평행이동가능하다. 거울(10)의 평행이동은 이미지 평면(22)에서 빔의 위치변화를 수행하기 때문에 위치설정 거울이라 지칭된다. 제2거울(14)은 거울 10에 의하여 반사되는 광을 수용하도록 배치된다. 거울 14는 Y방향으로 평행이동가능하며, 그것의 수직방향 축선을 중심으로 회전가능하다. 거울(14)의 조정은 이미지 평면(22)에서 방사선 빔의 포인팅 및 위치설정 모두를 야기한다.

거울 14는 이미지 평면(22)로부터 소정 거리에 배치되는 것이 바람직하며, 이 경우에 상기 거울에 의하여 수행되는 포인팅 교정은 이미지 평면(22)에서의 원하지 않는 어떠한 위치변화도 가져오지 않도록 한다.

도 2에서, 필터링수단(3)은 빔 전달 시스템(2) 및 조명유닛(IL) 사이에 배치된다. 하지만, 이미 상술하였듯이 본 발명은 이러한 형태로만 제한되는 것은 아니다. 상기 조정가능한 필터링수단(3)은 렌즈(16,20) 및 공간 필터(18)를 포함한다. 2개의 렌즈(16,20)는 빔의 경로에 제공된다. 렌즈(16,20)는 상기 렌즈(16,20)에 의하여 형성되는 광학시스템이 실질적으로 공초점이 되도록 배치된다. 렌즈(16,20)의 공통 초점에는 공간 필터링수단(18)이 제공된다. 공간 필터링수단은 조정가능한데; 가령 공통 초점으로부터 먼 어는 한 방향으로 광학축선을 따라 이동될 수 있다. 공간 필터링수단은 흡수영역으로 둘러싸인 투과영역을 피처링하는 다이어프램 또는 핀홀로서 구현될 수 있고, 상기 흡수영역은 예를 들어 흡수성 픽셀의 그레이 톤이 떨림(dithered) 패턴으로서 구현될 수 있다. 공간 필터상에 입사되는 투영빔은 2이상이 상이한 파장을 갖는 방사선을 포함한다. 상술된 바와 같이, 투영빔의 파장에 걸친 방사선 에너지의 스펙트럼 분포는 제1중앙 파장에서 강하게 픽킹되고, 상기 스펙트럼 피크는 투영빔의 방사선 에너지의 대부분을 포함하며, 또한 투영빔의 방사선 에너지의 상대적으로 작은 부분을 포함하는 보다 큰 대역폭의 방사선의 제2스펙트럼 대역을 특징으로 한다. 공간 필터링수단의 목적은 상기 제2스펙트럼 대역내의 파장을 갖는 제2방사선 성분의 양을 조정하는 것이다. 상기 목적을 위하여, 예를 들어 렌즈(16)에 존재하는 광학재료의 확산으로 인한 길이방향의 크로마틱 수차의 존재를 이용할 수 있다. 상기 수차는 제1파장에서 픽킹된 방사선 성분(상기 "제1방사선 성분")의 초점이 제2방사선 성분의 초점으로부터 광학축선을 따라 분리되도록 한다. 상기 제2방사선 성분은 제1방사선 성분이 초점내에 있는 평면(이 평면은 이후 "제1초점평면"이라 칭함)에서 초점을 벗어나 있기 때문에, 제1초점평면에 위치한 핀홀이 제2방사선 성분의 일부를 차단할 것이다. 광학축선을 따라 핀홀을 이동시키면, 핀홀에 의하여 차단되는 제2방사선 성분의 일부분이 변화된다. 이 때, 이것은 핀홀 하류의 빔내에, 결과적으로 패터닝수단상에 입사되는 투영빔내에서 제2방사선 성분 일부의 튜닝을 가능하게 한다.

길이방향의 크로마틱 수차를 이용하는 대신에, 예를 들어 렌즈(16)나 그 부근에서 확산형 광학재료의 웨지가 존재하도록 하여 제1 및 제2방사선 성분의 개별적인 초점 위치를 얻을 수 있다. 상기 실시예에서, 상술된 바와 같이 개별 초점 지점들을 연결하는 라인을 따르는 방향으로의 공간 필터의 측방향 변위가 투영빔의 제2방사선 성분의 일부에 영향을 미친다. 제2방사선 성분의 일부를 튜닝함으로써, 이소-덴스 바이어스 현상이 영향을 받거나 최조화될 수 있다.

묘화 파라미터 이소-덴스 바이어스는 상술된 인자들에 의한 영향을 받을뿐만 아니라 레이저의 스펙트럼 특성에 의한 영향도 받는다는 것이 발견되었다. 특히, 통상적인 것과는 대조적으로 투영빔의 스펙트럼 특성들을 조정함으로써 등-밀집성 바이어스가 향상된다는 것이 발견되었다. 방사선 소스들의 출력, 특히 엑시머 레이저 소스의 출력은 제1파장에서 좁은 대역 피크 성분을, 제2파장의 범위에 걸쳐서는 ASE(Amplified Spontaneous Emission)이라 불리는 광 대역 광냉광 배경 성분(broad band photoluminesence background component)와 더불어 상이한 파장의 측면 대역을 포함한다. 좁은대역의 레이저를 사용하는 적용례에 대하여, ASE는, 레이저 스펙트럼의 좁은대역 파장의 중심으로부터 멀리에 놓인 잔류 ASE 파장 성분들이 기판상의 투영시스템(PL)에 의하여 투영되는 바와 같이 패턴 이미지의 희박화(dilution)를 야기할 수 있기 때문에 흔히 문제가 된다. 하지만, 본 발명인들은 상기 빔의 ASE의 양을 조정함으로써, 이소-덴스 바이어스가 사용되는 리소그래피 장치에 따라 시각적으로 0에서부터 마이크로미터 정도까지 조정될 수 있다는 것을 알게되었다.

특히, 본 발명인들은 레이저 빔으로부터 광대역 배경 방사선을 제거하려 하 기 보다는, 빔내의 광대역 방사선의 성분의 양을 조정하는 수단을 제공함으로써 조정에 의해 이소-덴스 바이어스가 저감될 수 있다는 것을 발견하였다.

ASE는 크게 발산되기 때문에 투영빔내에 존재하는 ASE 양의 조정은 문제를 발생시킨다. 이러한 문제에 대처하기 위하여, 투영빔의 경로에 렌즈(16)가 제공된다. 상기 렌즈는 투영빔의 제1파장이 소정 위치에서 수렴되도록 한다. 제1파장 성분은 높은 간섭성 좁은 대역 레이저 발생 방사선을 포함한다. 또한, 그 정도가 훨씬 더 작긴 하지만, 렌즈(16)는 ASE 및 측면 대역과 같은 다른 파장의 성분들을 포커싱한다. 공간 필터링수단은 렌즈(16)의 초점 길이와 동등한 거리에 배치되는 것이 바람직하다. 공간 필터링수단들은 포커싱된 제1성분의 파장은 지나도록 하는 반면, 투영빔의 다른 파장의 성분들은 단지 일부만 지나도록 조정된다. 이것은 공간 필터링수단의 위치에서 여타 파장 성분들의 하위 부분이 존재하기 때문에 달성되는데, 이는 여느 측면 대역들과 같은 여타 레이저 광 성분 및 레이저 광 성분들이 크로마틱 수차로 인하여 제1방사선 성분의 초점 위치와는 상이한 위치에서 그들을 초점을 갖는 한, 발산 ASE가 효과적으로 포커싱될 수 없기 때문이다.

따라서, 필터링수단을 떠나는 빔내의 ASE의 양은 렌즈 및 공간 필터링수단에 의하여 결정된다.

또한, 공간 필터링수단의 위치는 조명시스템내에서 제역할을 한다. 레이저 장치내에서, ASE가 레이저 캐비티에서의 레이징 작용을 개시할 필요가 있기 때문에 ASE는 튜닝될 수 없다. 또한, 상술된 바와 같이 ASE는 크게 발산되고 조명시스템을 통하여 상이하게 전파된다. 발명인들은 조명시스템에서 필터링을 제공함으로써 투 영빔내의 ASE의 양이 레이저의 레이징 기능에 영향을 미치지 않고 조정될 수 있다는 것을 인식하였다.

공간 필터링수단은 조정가능한 어퍼처를 갖는 핀홀(또는 다이아프램)이 바람직하다. 상기 핀홀은 주어진 어퍼처에 대하여, 투영빔이 특정 비율의 집적 ASE를 포함하도록 캘리브레이트된다. 어퍼처가 넓을수록 투영빔내의 집적 ASE의 비율이 크다. 상기 핀홀은 핀홀의 흡수성 부분에 의하여 흡수되는 방사선으로 인해 핀홀 구조체가 매우 뜨거워지는 것을 막을 수 있도록 반사성 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 핀홀은 다음과 같은 방식으로 조정된다: 사용되는 장치에 따라(이하 도 3 참조), 가능한 한 0에 근접한 이소-덴스 바이어스를 얻기 위해 필요한 ASE의 비율이 결정된다. 그 다음, 상기 ASE의 비율이 투영빔내를 지나도록 하는 어퍼처를 제공하기 위하여 캘리브레이트된 핀홀이 개방되거나 폐쇄된다(예를 들어 특정 투영빔에 대한 어퍼처의 크기가 요구된다).

투영빔내의 제2방사선 성분의 양을 조정한 결과는, 이소-덴스 바이어스가 개선된다는 것, 즉 라인 폭 CD의 피처들이 (큰 피치를 가지고) 고립적으로 프린트될지 아니면 (작은 피치를 가지고) 밀집되어 프린트될지의 여부와는 무관하게 정확히 프린트된다는 것이다. 이에 대한 이유는, 투영빔내의 제2방사선 성분의 존재내에서, 패턴의 에어리얼 이미지의 콘트라스트가 투영렌즈의 크로마틱 수차로 인해 (제2방사선 성분 부재시의 콘트라스트와 비교하여) 약간 열화되기 때문이다. 콘트라스트의 손실은 상술된 바와 같이 조정가능하며, 콘트라스트의 손실로 인한 블러링 (blurring)은 고립 및 밀집된 피처들의 프린트된 피처 에지들의 위치에 상이한 영향을 미친다. 프린트된 위치(따라서, CD)상에서의 효과에서 나타나는 실제적인 차이는 상기 피처 에지들의 에어리얼 이미지에서 공간 세기 패턴의 슬로프의 차이에 따른 것이다.

도 3은 본 발명의 결과들을 나타내는 그래프이다. 특히, 도 3은 프린트된 피처들의 측정된 이소-덴스 바이어스와 레이저 빔내의 ASE의 양간의 관계를 나타내는 플롯이다. x-축선은 투영빔의 비율로서 집적 ASE 성분을 밑이 10인 로그로 나타내고 있다. 여기서 "집적(integrated)"이란 용어는 제2방사선 성분이 ASE에 대해 통상적인 스펙트럼 밴드내의 실질적인 모든 파장을 포함한다는 것을 나타낸다. y-축선은 그에 따른 이미지의 이소-덴스 바이어스를 마이크로미터로 나타내고 있다(즉, 마이크로미터로 측정된 고립 피처와 밀집 피처에 대한 CD의 차이). 라인 a는 193nm NA 0.6 리소그래피 장치에서 얻어진 결과를, 라인 b는 193nm NA 0.70 리소그래피 장치에서 얻어진 결과를, 그리고 라인 c는 193nm NA 0.75 리소그래피 장치에서 얻어진 결과를 나타낸다. 라인들의 구배는 각 장치의 광학 파라미터, 특히 각 장치의 시그마 최적화 및 개구수에 의하여 결정된다는 것을 이해해야 한다.

레이저의 스펙트럼 특성에 의하여 유도되는 이소-덴스 바이어스가 두드러지는 알 수 있다. 특히, 빔내의 ASE의 비율은 이소-덴스 바이어스와 관련하여 두드러진 효과를 갖는다. 선택적으로는, 상기 장치가 0의 이소-덴스 바이어스로 작동되는데, 이는 고립 및 밀집 구조에서의 피처의 재현성의 관점에서 마스크의 실제 재현성을 가져오기 때문이다. 따라서, 라인 a, b, c가 교차할 경우 x-축선은 필요한 비 율의 집적 ASE를 나탄내다. 각 장치의 상이한 광학 파라미터들에 대하여 상술한 바와 같이 각 장치에 대한 라인들이 상이한 위치에서 x-축선을 가로지른다는 사실은 당연하다.

레이저 빔이 본 발명에 따라 프로세싱되지 않는 종래 리소그래피 장치에서는, 0.01보다 적은 집적 ASE 비율을 갖는 193 나노미터에서 깊은 자외선의 빔이 0.03 마이크로미터의 이소-덴스 바이어스를 가져온다는 것을 도 3을 통해 알 수 있다. 도 3에서 (ASE를 이용하는) 제2방사선 성분의 증가된 집적 값에서의 가파른 슬로프로부터, 본 발명은 이소 밀집 바이어스를 튜닝 (및 제로화(zero-ing))하는 매우 민감한 튜닝기구를 제공한다는 것을 알 수 있다.

상이한 리소그래피 장치로부터의 결과들을 비교하면, 각 장치는 제2방사선 성분의 상이한 이소-덴스 바이어스/비율의 특징을 갖는다는 것을 알 수 있다. 이는, 기계에 따라 변화하며 이소-덴스 바이어스에 기여하는 여타 기계 종속적 인자들의 결과이다.

도 4는 본 발명의 결과들을 나타내는 또 다른 그래프이다. 특히, 도 4는 피코미터로 패터닝수단상에 입사되는 레이저 빔의 대역폭과 프린트된 이미지의 이소-덴스 바이어스간의 관계를 나타내는 플롯이다. 도 3에서와 같이, 라인 a는 193nm NA 0.6 리소그래피 장치에서 얻어진 결과를, 라인 b는 193nm NA 0.7 리소그래피 장치에서 얻어진 결과를, 그리고 라인 c는 193nm NA 0.75 리소그래피 장치에서 얻어진 결과를 나타낸다.

도 4는, 제2중앙 레이징 파장에서의 광 이외에 조정가능한 양의 제2파장 성 분의 도입에 의하여 대역폭이 0.1 내지 0.3 정도 약간 증가된다면, 초래되는 이미지의 이소-덴스 바이어스가 증가된다는 것을 나타내고 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 이소-덴스 바이어스의 튜닝은 제1방사선 성분의 파장을 포함하고 집중된 작은 대역폭의 파장을 갖는 제2방사선 성분의 비율의 튜닝에 의하여 제공될 수 있다.

상술된 실시예들에서, 레이저 빔내의 ASE의 양은 생성된 프린트 이미지의 이소-덴스 바이어스를 튜닝하기 위하여 조정되었다. 하지만, 본 발명은 이러한 형태로만 제한되는 것은 아니다. ASE 이외에, 제2소스 또는 동일 소스로부터 기원한 여타 파장의 성분으로부터의 광과 같은 레이징 빔내의 여타 파장 성분의 비율들이 유사한 결과를 얻도록 조정될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예를 나타낸다. 도 5에서, 빔 익스펜더(Ex), 빔 전달 시스템(2) 및 조명유닛(IL)은 도 2를 참조하여 설명되는 것들과 동일하다. 하지만, 도 5에서 조정가능한 필터링수단(3)은 스펙트로미터(24)를 포함한다. 상기 스펙트로미터는 투영빔의 스펙트럼 필터링을 얻는다. 본 발명의 발명인들은 방사선 소스의 제1파장 피크 주변에 집중된 파장의 필터링되는 영역을 포함시키기 위하여 상기 투영빔을 튜닝함으로써, 이소-덴스 바이어스가 튜닝될 수 있다는 것을 알게되었다.

레이저의 스펙트럼을 변화시키면 이소-덴스 바이어스 이외에 초점과 같은 빔의 여타 특성들을 변화시킬 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 초점 드릴링이 발생될 수도 있다. 특정 상황하에서 초점 드릴링이 필요할 수도 있으나, 다른 상황하에서는 바람직하지 않다. 본 발명은 이소-덴스 바이어스가 초점 드릴링을 야기하지 않고 선택적으로 조정될 수 있도록 한다. 그 이유는 이소-덴스 바이어스를 변화시키기 위해서는 레이저 스펙트럼이 어느 정도 변화되어야 할 필요가 있기 때문이다. 초점심도를 증가시키기 위하여, 레이저 스펙트럼에 대해 상이하며 보다 큰 정도의 변화가 요구된다. 따라서, 스펙트럼 조작의 정도를 미세하게 조정함으로써, 이소-덴스 바이어스는 레이저 스펙트럼의 다른 특성에 영향을 미치지 않고 변화될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였으나, 본 발명은 상술된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명은 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.

본 발명에 따르면, 상술된 문제들을 해결할 수 있고 특히 마스크 피처들의 재현성을 향상시킬 수 있으며, 개선된 이소-덴스 바이어스를 갖는 리소그래피 장치를 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 리소그래피 장치에 있어서,

   - 제1파장을 갖는 제1방사선 성분 및 제2파장을 갖는 제2방사선 성분을 포함하는 방사선 투영빔을 제공하는 조명시스템;

   - 필요한 패턴에 따라 상기 투영빔을 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을 지지하는 지지구조체;

   - 기판을 잡아주는 기판테이블;

   - 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하며;

   상기 제2방사선 성분은 상기 제1방사선 성분의 대역폭과 비교하여 더 큰 대역폭의 방사선 제2스펙트럼 대역(spectral band)을 갖는 광대역 배경 방사선을 포함하고,

   상기 조명시스템은 사용시, 상기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 비율을 선택적으로 조정하도록 배치된 상기 방사선 빔을 필터링하기 위한 조정가능한 필터링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 조정가능한 필터링수단은 사용시 상기 방사선 투영빔이 횡단하는 위치에 배치되는 공간 필터인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 조명시스템은 상기 위치에서 상기 빔을 수렴시키는 빔 수렴 수단을 포 함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조정가능한 필터링수단은 핀홀인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 조정가능한 필터링수단은 스펙트럼 필터인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 스펙트럼 필터링수단은 스펙트로미터인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2방사선 성분은 방사선 소스로부터 증폭된 자발성 방출(amplified spontaneous emission)로부터 기인한 방사선을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
8. 방사선 빔을 수용하는 수단을 포함하되, 상기 방사선 빔이 제1파장의 제1방사선 성분 및 제2파장의 제2방사선 성분을 포함하는 리소그래피 장치에 사용하기 위한 조명시스템에 있어서,

   상기 제2방사선 성분은 상기 제1방사선 성분의 대역폭과 비교하여 더 큰 대역폭의 방사선 제2스펙트럼 대역(spectral band)을 갖는 광대역 배경 방사선을 포함하고,

   상기 조명시스템은 사용시 상기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 비율을 선택적으로 조정하도록 배치되는 상기 방사선 빔을 필터링하는 조정가능한 필터링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명시스템.
9. 디바이스 제조방법에 있어서,

   - 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;

   - 조명시스템을 사용하여 제1파장의 제1방사선 성분 및 제2파장의 제2방사선 성분을 포함하는 방사선 투영빔을 제공하는 단계;

   - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및

   - 상기 방사선의 패터닝된 빔을 상기 방사선 감응재층의 타겟부상으로 투영하는 단계를 포함하고,

   상기 제2방사선 성분은 상기 제1방사선 성분의 대역폭과 비교하여 더 큰 대역폭의 방사선 제2스펙트럼 대역(spectral band)을 갖는 광대역 배경 방사선을 포함하고,

   상기 조명시스템에 상기 방사선 빔을 필터링하기 위한 조정가능한 필터링수단을 제공하고, 상기 조정가능한 필터링수단을 사용하여 상기 빔내의 상기 제2방사선 성분의 일부를 선택적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.

Images