KR100695986B1

KR100695986B1 - 리소그래피 장치 및 장치조정방법

Info

Publication number: KR100695986B1
Application number: KR1020040063075A
Authority: KR
Inventors: 빈크야콥빌렘; 돈더스소예르트니콜라스람베르투스; 모데르만테오도루스마리누스; 카데테오도루스페트루스마리아
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2007-03-15
Also published as: CN100517071C; JP4053030B2; EP1507172A1; JP2005064514A; TWI283801B; US20050061995A1; TW200510967A; US7078715B2; SG109555A1; CN1580956A; KR20050019045A

Abstract

리소그래피 투영장치는 빔 경로를 가로질러 기판 또는 마스크 등을 유지시키는 지지테이블을 포함한다. 상기 지지테이블은 지지면 및 상기 지지면으로부터 연장되는 돌출부들의 배열을 가져 상기 돌출부들상에서 기판 등의 뒷면을 지지한다. 기판 등의 표면 평탄도에 영향을 미치는 돌출부들 각각의 높이편차를 검출하기 위하여 검출기가 제공된다. 상기 기판테이블이 상기 투영 장치에서 작동가능한 경우 위치 선택형 재료 제거 및/또는 부가 장치가 상기 개별 돌출부상에 독립적으로 작동하도록 배열되는데, 제거장치의 경우에 개별 돌출부로부터 돌출부 재료의 일부를 제거하기에 충분한 제거 강도를 갖는다. 제어유닛은 재료 제거 및/또는 부가 장치를 제어하여, 선택적으로 각 돌출부들의 검출된 높이편차에 대응되는 재료의 양을 상기 각 돌출부로부터 제거하거나 상기 각 돌출부에 부가한다.

Description

리소그래피 장치 및 장치조정방법{Lithographic Apparatus and Apparatus Adjustment Method}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 투영장치의 도;

도 2는 기판테이블의 도;

도 3은 조명테이블의 평면도;

도 4는 재료제거장치의 일 실시예의 도;

도 5는 리소그래피 장치의 제어 서브-시스템의 도;

도 6은 측정장치의 도이다.

본 발명은, 방사선 투영빔을 제공하고, 상기 빔을 패터닝하고, 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 빔생성시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다. 통상적으로, 상기 빔생성시스템은,

- 방사선 투영빔을 공급하는 방사선시스템;

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

- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함한다.

"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, 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 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 리소그래 피 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 가공하기 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.

본 명세서에서 참조를 위해 채용하고 있는 유럽특허출원 제1093022호 및 그에 대응되는 미국특허 제6,392,738호는 기판지지테이블의 세정에 관한 것이다. 리소그래피에 사용되는 기판지지테이블은 표면으로부터 실질적으로 직각으로 연장되는 돌출부들을 구비한 지지면을 갖는다. 작동시, 기판의 뒷면은, 투영빔의 전파 방향에 대해 실질적으로 직각인 위치에서 기판테이블의 지지면으로부터 작은 거리에 있는 상기 돌출부상에서 지지된다. 따라서, 웨이퍼 테이블의 지지면 보다는 돌출부들의 최상부가 기판에 대해 효과적인 지지면을 형성한다.

EP 1093022 및 US 6,392,738은 기판의 뒷면과 돌출부 사이에 존재하는 오염이 묘화에 있어 치명적인 영향력을 갖는 기판 표면의 변형을 야기할 수 있다는 것을 개시하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 참고자료는 오염물의 존 재를 식별하기 위한 검출기에 대해 개시하고 있다. 오염물의 존재는 기판지지테이블상의 기판 표면의 불균일성으로부터 식별되는 것이 바람직하다. 노광시 기판의 높이 및 경사를 조정하는데 적절한 장치가 사용되기 때문에, 기판의 레벨을 감지하는 적절한 장치는 이미 이용 가능하다.

또한, 상기 참고자료는 돌출부들로부터의 오염물을 제거하는 세정 툴에 대해서도 개시하고 있다. 이들 세정 툴은, 지지면에 대하여 위치되고 그것과 평행하게 이동되어 연마 세정으로 오염물을 제거할 수 있는 세라믹 세정 블록을 포함한다. 세정 툴의 또 다른 실시예는 오염물을 제거하기 위한 솔벤트가 제공되는 스폰지를 포함한다. 추가 실시예는 열처리에 의하여 오염물을 제거하는 레이저를 포함한다.

EP 1093022 및 US 6,392,738은 오염물이 제거될 때 돌출부들이 그들 스스로에게 손상을 가하는 방법들을 취해서는 안된다는 것을 강조하고 있다. 세정 블록의 실시예에서, 예를 들어 세정 블록에 의하여 가해지는 힘들이 너무 과하여 돌출부들에 손상을 입혀서는 안된다.

지지면의 불균일성은 돌출부 자체를 구성하는 재료의 높이들간에 비유사성에 의하여 야기될 수도 있다. 이는, 통상적으로 새로운 기판지지테이블이 제조된 경우이다. 불균일한 마모가 불균일성을 야기할 수도 있다. 통상적으로 기판지지테이블은 돌출부를 구비한 테이블이 지지되는 척을 포함한다. 불균일성은 테이블의 뒷면이나 척에서 또는 돌출부들의 높이간의 차의 결과일 수 있다. 따라서, 이들 요소들은 레벨이 세심하게 제작된다. 그러나, 상기 불균일성은 척 및 지지테이블(및 여타 요소들)이 조립 또는 설치될 경우에도 나타날 수 있다는 것이 발견되었다.

반사 마스크 또는 투과 마스크와 같은 빔 경로를 가로질러 잘 형성된 평면에서 지지되어야 하는 여타 대상물용 지지테이블과 관련하여 이와 유사한 문제들이 나타날 수도 있다.

본 발명의 목적은 개선된 지지테이블상의 돌출부의 불균일성의 영향이 상쇄된 리소그래피 투영장치 및 상기 장치의 작동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 리소그래피 투영장치는 청구항 제1항의 특징부를 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 리소그래피 투영장치에서 지지테이블이 작동위치에 있을 경우, 적어도 개별 돌출부의 최상부가 일체로 만들어지는 재료의 높이를 변경하기 위하여 인 시투(in situ) 높이 조정장치가 사용된다. ("작동가능한(operable)"이라는 것은, 지지테이블이, 지지테이블 조립체에 대해 정상적인 사용시 보다도 더욱 파괴적인 움직임이 없이 작동가능한 위치로부터 상기 장치의 패턴 투영 위치로 이동될 수 있다는 것을 의미하며; "일체로 만들어진(integrally made)"이란 용어는 지지테이블을 제조하는데 사용되는 재료를 지칭하되 오염물과 같은 우연히 발생된 이물질을 지칭하는 것은 아니다.) 이러한 작동가능한 위치에서 리소그래피 장치내의 조립된 지지테이블의 돌출부의 높이를 조정함으로써, 가장 신뢰성 있는 높이의 조정이 실현된다.

검출기는 돌출부들 중 어떤 것이 높이의 편차를 갖는지를 판정하고, 제어유닛은 예를 들어 높이조정장치를 제어하여 선택된 돌출부들 중 초과 높이를 갖는 재료의 부분은 제거하고, 초과 높이를 갖지 않거나 임계치 이하의 초과 높이를 갖는 다른 돌출부들은 제거하지 않는다. 바람직한 실시예에서, 상기 장치는 재료제거장치만을 포함하며, 돌출부에 부가되는 재료는 없다.

또 다른 예시에서, 높이조정장치는 반 영구적으로 팽창된 상을 취하도록 한 높이 결손부(height deficit)를 가진 선택된 돌출부들을 가열시키는데 사용되는데, 이는 돌출부의 높이를 증가시킨다. 높이조정장치는 이러한 취급법을 선택된 돌출부들에 적용한다: 돌출부들이 높이 결손부를 갖지 않거나 높이 결손부가 임계치 미만이라면 돌출부들의 재료가 상기 팽창된 상을 반영구적으로 취할 수 없도록 한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 반영구적으로 팽창된 상(at least semi-permanent swelled phase)"이란 용어는, 예를 들어 적어도 가열 재개때까지, 정상적인 작동 기간동안 재료가 정상적인 작동온도까지 냉각된 후에 유지되는 고체 상태의 상을 나타낸다.

높이의 편차는, 돌출부상에 놓여 있는 지지테이블(예를 들어, 실질적으로 공지되었으며, 바람직하게는 편평한 두께 프로파일을 갖는 캘리브레이션 기판)상의 대상물의 편평한 면의 높이 프로파일을 측정하고 상기 측정된 높이 프로파일로부터 초과 높이를 계산함으로써 판정되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 재료제거장치는 돌출부들로부터의 오염물을 제거하는 장치의 역할도 한다. 이와 같은 것이 EP1093022에 개시되어 있다. 그 차이는, 본 발명에 따른 실시예에서 재료제거장치가 개별 돌출부들상에서 독립적으로 작동하도록 배치되고 재료제거장치의 제거 강도가 오염물만이 제거되는 낮은 레벨로부터 돌출부를 구성하는 재료 또한 제거되는 높은 레벨까지 조정가능하다는 점이다. 이는, 예를 들어 제거장치가 레이저 빔을 사용할 경우 레이저 빔의 파워를 증가시키거나 및/또는 그것이 특정 돌출부로 지향되는 지속시간(duration)을 증가시킴으로써 실현될 수 있고; 제거장치가 연마 블록(abrasive block)을 사용할 경우에는 특정 돌출부에 대하여 블록이 가압되는 힘을 증가시키거나 또는 연마 블록에 대해 상이한 재료나 표면 특성(즉, 거칠기)를 이용함으로써 실현될 수 있다.

제어유닛은 초과 높이의 측정된 양에 따라 제거되는 재료의 양을 제어하는 것이 바람직하다. 이는, 예를 들어 제거장치가 레이저 빔을 사용할 경우에 레이저 빔이 높은 파워 레벨로 특정 돌출부에 지향되는 지속시간이나 기계적 폴리싱이 이용되는 폴리싱 지속시간을 제어함으로써 실현될 수 있다. 대안으로서, 임의의 또는 정해진 양의 재료가 초과 높이를 갖는 돌출부로부터 제거될 수 있으며, 측정 및 제거 프로세스가 충분한 평탄도를 얻을때까지 반복될 수 있다.

본 발명은 또한 리소그래피 투영장치에서 빔 경로를 횡단하는 미리정해진 평면내에 편평한 표면을 갖는 대상물을 유지시키는 지지테이블의 지지면상의 돌출부들의 높이를 조정하는 방법에 관한 것으로, 상기 지지테이블은, 적어도 척 및 상기 척상에 장착되는 테이블 표면 요소를 포함하고, 상기 표면 요소는 적어도 그 최상부가 돌출부 재료로 일체로 만들어지는 돌출부들의 배열을 포함하고, 상기 돌출부들은 상기 대상물을 지지하는 지지면으로부터 연장되며,

상기 방법은,

- 상기 표면 요소가 상기 척상에 장착될 경우 상기 대상물의 상기 편평한 표면의 표면 평탄도에 영향을 미치는 상기 각 돌출부들의 높이의 편차를 측정하는 단 계;

- 상기 표면 요소가 상기 척상에서 유지되는 동안, 상기 각 돌출부들에서 선택적으로 상기 각 돌출부들에 대해 측정된 높이 편차에 대응하여 돌출부 재료의 높이를 조정하는 단계를 포함한다. (본 명세서에서 사용되는 "배열(array)"이란 용어는 돌출부들의 공간적 배열을 지칭하나, 공간적으로 주기적인 배열만을 지칭하는 것은 아니다.)

지지테이블의 조립된 상태에서의 높이를 조정함으로써, 조립으로 인한 불균일성이 제거될 수 있다. 이러한 보정은 리소그래피 투영장치내에서 인 씨투(in situ)로 실행되어 지지테이블의 설치가 최종적인 불균일성에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 바람직하다.

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 2048, 1064, 532, 365, 248, 193, 157 또는 126㎚임) 및 EUV(예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚ 범위인 극자외방사선)를 포함한 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.

제1실시예

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

- 방사선(예를 들어, EUV 방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선 시스템(Ex,IL), (이 경우에는 상기 방사선 시스템이 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)(예를 들어, 거울 그룹)을 포함하여 이루어진다.

도시된 바와 같이, 상기 장치는 (반사마스크를 구비한) 반사형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (투과마스크를 구비한) 투과형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 바와 같은 형식의 프로그램가능한 거울배열과 같은 또 다른 종 류의 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 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 입사되는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.

도 1과 관련하여, 상기 방사선 소스(LA)는 리소그패피 투영장치의 하우징내에 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 라이브러리로 부터 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.

도시된 장치는 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.

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.

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.

도 2는 기판테이블(WT)의 일부분의 단면도(스케일링 안됨)를 나타내고 있다. 기판테이블(WT)은 그 위에 테이블(22)을 구비한 이동가능한 척(20)을 포함한다. 투 영빔(PB)의 전파 방향(26)은 테이블(22)의 표면에 대해 횡방향(transverse)이다. 테이블(22)의 표면에는 돌출부(24)들의 패턴(때로 핌플(pimple) 또는 벌(burl)이라 칭함)이 제공된다. 돌출부들(24)의 최상부는 지지면을 형성한다. 작동시, 기판(도시 안됨)은, 기판의 뒷면이 지지면을 따르도록 기판의 뒷면이 돌출부들(24)에 의하여 지지되는 테이블(22)의 최상부상에 배치된다. 이와 유사하게, 테이블(22)의 뒷면에는 테이블(22)이 척(20)상에 놓이는 추가 돌출부들(28)이 제공된다.

통상적으로, 돌출부들(24)은 밀리미터 정도의 크기를 가지며 수 밀리미터 정도의 상호 간격으로 제공된다. 통상적으로, 테이블(22)과 돌출부(24)는 둘 다 세라믹 재료로 만들어질 수도 있다. 하지만, 상기 치수 및 상기 재료는 적절한 예시에 지나지 않으며 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

도 3은 기판테이블이 배치되는 포토리소그래피 장치내의 조명테이블(30)의 평면도를 나타낸다. 조명영역(32) 및 준비영역(34)이 나타나 있다. 각 영역(32,34)에는, 기판테이블(WT)이 도시되어 있다. 작동시, 투영빔은 조명영역내의 영역 36으로 입사된다. 그 위에 기판(W)이 있는 하나의 테이블은 조명영역(32)에서 투영빔(PB)으로 조명되는 한편, 다른 테이블은 준비영역(34)에서 준비된다. 따라서, 테이블(WT)들은 포토리소그래피 장치와 함께 머물러 있다.

상이한 돌출부들(24)의 최상부의 높이간의 차이는 기판테이블(WT)의 표면의 불균일성을 유발하여 투영빔(PB)에 의한 조명시 묘화 오차(imaging error)를 야기한다. 현대의 포토리소그래피 기구에서는, 수십 나노미터 정도의 매우 작은 높이차가 이미 중요할 수 있다. 상기 높이차는 돌출부들(24) 및 추가 돌출부들(28)의 본 래의 크기차 및 척(20)의 불균일성에 기인하나 다양한 구성요소들의 상호작용에 의한 것일 수도 있다. 따라서, 기판테이블이 조립된 후, 즉 테이블(22)이 척(20)상에 배치된 후에 높이 조정단계를 수행하는 것이 바람직하다는 것이 판명되었다.

돌출부들(24) 높이의 수십 나노미터 또는 그 이상의 크기로의 조정은 선택된 돌출부들(24)의 재료의 일부를 제거함으로써 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 돌출부들(24)의 높이 조정은 포토리소그래피 장치에서, 기판테이블(WT)이 정상적인 작동시에 배치되는 테이블(30)상에서 수행된다.

도 4는 재료제거장치의 일 실시예를 나타내고 있다. 상기 도는 기판테이블(WT)의 측면에서 나타낸 것이다(돌출부들은 너무 작아서 상기 도면의 스케일에서는 가시화할 수 없기 때문에 나타나지 않았음). 재료제거장치는 레이저(40) 및 거울(42)을 포함한다. 거울(42)은 테이블(WT)의 표면으로 레이저 빔(40)을 지향시키는데 사용된다. 거울(42)을 회전시키거나 및/또는 기판테이블(WT)을 움직임으로써, 레이저 빔(40)이 웨이퍼 테이블(WT)상의 상이한 돌출부들의 장소로 지향될 수 있다. 상기 빔은, 예를 들어 돌출부를 만드는 재료의 일부가 증발(evaporate)되도록 돌출부의 최상부를 가열함으로써 돌출부들로부터 재료를 제거하는데 사용된다. 빔은 포커싱되거나, 그렇지 않으면 빔의 세기가 상기 빔이 지향되는 단일 돌출부로부터 재료를 제거하기에는 충분히 세고 다른 돌출부들에서의 빔의 세기는 매우 약해서(예를 들어 이러한 세기는 어떠한 돌출부로부터도 재료를 증발시키기에는 불충분하기 때문에) 상기 다른 돌출부들로부터는 실질적으로 재료가 제거되지 않도록 좁은 폭으로 이루어진다.

통상적으로, 레이저(40)는 펄싱된 방식으로 작동되며 돌출부들에 대해 판정된 초과 높이에 비례한 횟수의 "샷(shot)"으로 특정 돌출부를 조사한다. 물론, 거울(42) 대신, 기판테이블(WT) 또는 레이저 자체를 이동시키는 것과 같이 레이저 빔이 기판테이블을 때리는 장소를 변경하는 다른 방식들이 사용될 수도 있다.

도 4의 장치는 돌출부들의 높이를 증가시키는데에 사용될 수도 있다. 레이저 파워의 세기가 충분한 증발을 가져오기에는 불충분한 레벨로 설정되면, 레이저 가열이, 재료가 냉각된 후에 돌출부 재료의 반영구적으로 팽창된 상태를 가져오게 할 수도 있다는 것이 판명되었다. 다양한 효과들이 상기한 팽창을 가져오게 할 수도 있다. 일 예시에서, 돌출부들은 한가지 재료(예를 들어, 실리콘)내에 매입(embed)되는 다른 하나의 재료(예를 들어, 실리콘 카바이드)의 입자들로 만들어진다. 가열은 실리콘의 열화를 가져와 팽창을 야기한다. 상기한 상(phase)는 돌출부가 냉각된 후에 유지 된다는 점에서 영구적이다. 물론, 이러한 형태의 팽창이 다른 재료에 의해서도 나타날 수 있다.

팽창을 야기하는데 이용될 수 있는 다른 효과들은, 상이한 격자상(lattice phase)의 국부적 형성, 재료내의 격자 오더(lattice order) 대신 유리상(즉, 긴 범위의 격자 체계가 없는 고체상)의 형성 또는 가열로 인한 돌출부 재료의 상이한 구성요소들간의 상 분리(phase separation)의 유도가 있다. 유리상의 형성은 연속하여 가열하면서 돌출부를 천천히 냉각시킨 후에 결정체상(crystalline phase)으로 되돌아 갈 수 있다는 점에서 반영구적인 팽창을 생성시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 재료를 원래의 상태로 환원시키는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서, 팽창된 상태는 증가된 높이를 갖는 돌출부를 생성시키는데 사용된다. 이러한 목적을 위하여, 돌출부 재료의 충분한 증발은 일어나지만 재료의 상은 국부적으로, 바람직하게는 돌출부의 최상부에서 변화되도록 (예를 들어, 전체 레이저 파워를 저감시키거나 돌출부에 덜 포커싱된 레이저 빔을 사용함으로써) 레이저의 파워 세기가 조정될 수 있다. 높이 조정의 양은 파워 도즈(dose) 및 레이저 펄스의 지속시간을 조정함으로써 제어될 수 있다. 보다 긴 펄스를 사용하면, 보다 많은 재료가 마이그레이트(migrate)될 수 있고, 돌출부의 보다 두꺼운 층에 영향을 미칠 수 있다. 레이저 파장의 선택 또한 영향받는 층의 두께를 조정하는데 사용될 수도 있다. 높이를 조정하는데 사용될 수 있는 레이저 펄스 파라미터의 조합에 대한 실험적으로 판정된 높이 변화에 관한 것은 단순한 실험의 문제이다.

도 5는 리소그래피 장치의 제어 서브-시스템을 나타낸다. 제어 서브시스템은 프로세서(52)에 결합되는 측정장치(50)를 포함하고, 상기 프로세서는 제거장치(54)에 결합된다("제거장치"라는 용어가 이하에서 일반적으로 사용될 것이나, 충분한 양의 재료를 제거하지 않고 돌출부의 높이를 증가시키기 위한 장치의 사용도 포괄하는 것으로 이해해야 된다).

도 6은 측정장치를 나타낸다. 측정장치는, 기판의 조명시 포커싱의 정확도를 제어하기 위하여 상기 기판을 투영빔(PB)으로 조명하기 이전에 기판(W)의 불균일성을 판정하는데 사용되는 종래의 장치이다. 따라서, 측정장치에 대해서는 상세하게 설명하지 않는다. 간단히, 상기 장치는 기판테이블(WT)상에 뒷면(BS)이 배치되는 기판(W)의 레벨을 측정한다. 방사선 소스(S)는 방사선이 검출기(DE)로 반사되는 기판(W)의 표면상에 스폿(SP)을 생성시키며, 상기 검출기는 상기 스폿(SP)과 기판(W)이 서로 상대적으로 움직일 경우 반사된 방사선의 높이 변화를 측정하도록 구성되어 있다. 또한, 측정장치는 장치의 정상적인 작동시에 사용되어, 기판의 조명 이전에 기판(W)의 불균일성을 판정하고 조명시 포커싱의 정확도를 제어하는 것이 바람직하다. 물론, 기계 또는 공기 센서(pneumatic sensor)와 같은 상이한 종류의 측정장치가 사용될 수도 있다.

작동시, 새로운 기판테이블이 리소그래피 장치에 설치되면, 프로세서(52)가 돌출부들의 높이를 조정하는 프로그램을 실행하도록 한다. 선택적으로, 상기 프로그램은 마모(wear)에 대한 보정후에 실행되기도 한다. 프로그램이 실행되면, 높은 평탄도의 기준 기판이 기판테이블(WT)상에 우선 배치된다. 돌출부들은 상기 돌출부들상에 기판이 배치되기 이전에 세정되어 돌출부들로부터 오염물질을 제거하는 것이 바람직하다. 이는, 여느 공지된 방식으로도 수행될 수 있다.

상기 프로그램은, 프로세서(52)가 기판테이블(WT)상의 기준 기판의 높이 프로파일(h(r))의 특성인 측정장치(50)로부터의 일련의 측정 결과들을 얻을 수 있도록 한다. 이 프로세스는 기판테이블상의 상이한 위치에 배치되는 기준 기판 및/또는 상이한 기준 기판들에 대해 여러 차례 반복될 수도 있다.

다음 프로세서(52)는 돌출부(24)들이 높이 편차를 갖는지의 여부 및 어떠한 돌출부가 높이 편차를 갖는지, 바람직하게는 편차의 크기가 얼마나 되는지를 계산한다. 통상적으로, 이것은, 특정 돌출부위에 가로 놓이는(overlie) 기준 기판의 표 면상의 위치 "r"의 각 영역에서의 높이 프로파일(h(r))의 높이 값을 각각의 특정 돌출부에 대하여 유도함으로써 수행된다. 상기 높이 값은 어떠한 방식으로든 측정될 수 있다. 일 실시예에서는, 예를 들어 돌출부에 대하여 (바람직하게는 돌출부의 바로 위에서) 미리정해진 위치 r=r_p에서의 높이 프로파일(h(r))을 샘플링하여 초과분이 판정된다. 또 다른 실시예에서는, 상기 돌출부 위에 가로 놓이며 다른 돌출부 위에는 가로 놓이지 않은 미리정해진 영역에 걸쳐 측정된 기판의 높이 프로파일(h(r))을 적분(또는 합산)함으로써, 선택적으로는 상기 높이 프로파일(h(r))을 가중치 함수(w_p(r))로 가중(weight)시킴으로써 초과분이 판정된다.

일 실시예에서, 모든 돌출부들에 대한 높이 값들의 집합으로부터 프로세서(52)가 최저값, 즉 기판의 노출된 표면이 지지테이블에 가장 가깝게 위치한 돌출부의 높이 값을 판정한다. 특정 돌출부들과 상기 최저값간의 차는 특정 돌출부에 대한 프로파일의 초과 높이(excess height)라 칭한다.

여러 상이한 측정들로부터의 높이 프로파일(h(r))이 조합되는 것이 바람직한데, 이 경우 상이한 프로파일들이 기준 기판을 이용하여 상이한 위치에서 측정되거나 상이한 기판들을 이용하여 측정되며 기판의 불균일성으로 인한 효과를 저감 또는 제거한다. 예를 들어, 프로세서(52)는 이러한 방식으로 얻어진 상이한 프로파일(h_i(r)(i=1,2..))의 평균(h_av)으로부터 초과 높이를 판정할 수 있다.

특정 돌출부들에 대하여 계산된 프로파일의 초과 높이로부터, 프로세서(52)는 언더라잉(underlying) 돌출부(24)의 초과 높이를 계산한다. 이러한 목적을 위해 서는 실험적으로 판정된 관계, 예를 들어 시험용 돌출부로부터 재료의 주어진 양을 제거한 후 마다 매번 또는 돌출부(24)에서 주어진 횟수의 레이저의 샷을 발사한 후 마다 매번 기판의 높이를 반복적으로 측정함으로써 판정되는 관계가 사용되는 것이 바람직하다. 실험적 관계는 레이저 샷의 횟수 또는 초과 높이에 대해 기판 초과분의 계산된 값을 연관시킨 테이블로 나타낼 수도 있다. 테이블 대신, 예를 들어 실험적으로 판정되는 계수를 갖는 다항함수가 사용될 수도 있다.

후속하여, 돌출부들(24)이 노출되도록 기준 기판이 제거된다. 그 후, 프로세서(52)는 초과 높이가 검출된 일련의 돌출부들을 연속적으로 조준하는(aim at) 재료제거장치(54)를 제어한다. 재료제거장치(54)가 상기 돌출부에 조준되는 경우, 프로세서는 상기 돌출부에 대하여 판정된 초과분의 높이를 제거할 것으로 예측되는 횟수의 샷을 발사하도록 재료제거장치(54)를 제어한다. 샷 발사시의 레이저(40)의 파워 레벨은 돌출부의 재료를 제거하기에 충분한 레벨로 설정된다.

초과 높이가 샷의 횟수와 관련하여 직접 계산되는 경우 이것은 간단하다. 그렇지 않다면, 샷의 횟수와 높이의 변화량간의 실험적 관계를 사용하여 샷의 횟수를 판정하는 것이 바람직하다. 일련의 샷을 사용하는 대신 연속적인 펄스가 사용될 수도 있으며, 프로세서(52)가 돌출부의 초과 높이에 따른 펄스의 세기 및/또는 지속시간을, 예를 들어 상기 기판 및/또는 세기에 대한 돌출부들의 높이 저감과 관련된 테이블에 따라 선택한다. 이와 유사하게, 상이한 지속시간 및/또는 세기들을 갖는 펄스들의 조합이 사용될 수도 있다.

또 다른 실시예에서는, 모든 돌출부들에 대한 높이 값의 집합으로부터 프로 세서(52)가 최고값, 즉 기판의 노출된 표면에 걸쳐 지지테이블로부터 가장 먼 돌출부의 높이 값을 판정한다. 특정 돌출부에 대한 높이 값과 상기 최고값간의 차이를 특정 돌출부에 대한 프로파일의 높이 결손부라 칭한다. 그 후, 프로세서(52)는, 높이 결손부가 검출된 일련의 돌출부들(24)을 연속적으로 조준하는 재료제거장치(54)를 제어한다. 재료제거장치(54)가 상기 돌출부에 조준되는 경우 프로세서는 재료제어장치(54)를 제어하여 상기 돌출부에 대하여 판정된 높이 결손부만큼 돌출부들을 팽창시킬 것으로 예측되는 파워 밀도를 가진 여러번의 샷을 발사하도록 한다. 이 실시예에서, 샷 발사시의 레이저(40)의 파워 레벨은 돌출부의 재료를 제거하기에 충분한 레벨 이하로 설정된다.

재료 제거 및 팽창의 실시예들은, 일부 돌출부들의 높이는 팽창에 의해 증가되고 다른 것들의 높이는 제거에 의해 감소되는 프로세스로 조합될 수도 있다. 이를 위하여, 기준 높이, 예를 들어 돌출부들의 평균 측정 높이가 선택되어, 상기 기준 높이 이하의 높이를 갖는 돌출부들은 팽창되도록 하고 상기 기준 높이 이상의 돌출부들의 높이는 돌출부 재료의 제거에 의하여 저감될 수 있도록 한다.

본 발명은, 물론 통상적으로 레이저가 리소그래피 장치와 조합되기 때문에 특히 유리하기는 하나, 재료제거장치로서 레이저만을 사용해야 된다는 제한은 없다는 것을 이해해야 한다. 대안의 재료제거장치로는, 실질적으로 다른 돌출부들의 높이에 영향을 미치지 않고 돌출부로부터 재료를 제거하기 위하여, 각 위치에서 개별 돌출부가 폴리싱되도록 웨이퍼 테이블에 대해 위치될 수 있는 충분히 작은 폴리싱헤드를 구비한 폴리싱기계가 포함된다. 이 경우에, 폴리싱헤드가 돌출부에 대하여 가압되는 힘은 돌출부의 재료를 제거할 수 있는 레벨로 설정된다. 상기 힘 및/또는 폴리싱 지속시간은 돌출부에 대하여 판정된 초과분의 높이에 따라 설정된다. 개별 돌출부들에 지향될 수 있는 여느 다른 재료제거기술들, 예를 들어 전자빔에 의한 연마 등이 사용될 수도 있다.

실제로는, 개별 돌출부들로부터 제거되는 재료의 양이 독립적으로 제어될 수 있는 한, 반드시 재료가 돌출부들로부터 개별적으로 제거될 필요는 없다. 예를 들어, 상기 제거장치가 상이한 구배(gradient)들로 설정되고, 1이상의 돌출부로부터 한번에 재료를 제거하지만, 돌출부의 위치 함수로서의 제거된 양의 구배를 갖도록 제거할 수 있다고 가정하자. 이 경우에, 연속하는 상이한 구배의 설정이 상이한 돌출부들의 제거되는 양을 서로 독립적으로 제어하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 재료 제거의 관점에서 설명하였으나, 본 발명을 벗어나지 않는다면 돌출부들의 높이가 선택된 돌출부들상에 재료를 증착(deposit)시킴으로써 조정될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 소스가 돌출부에 근접하게 이동된 채로 스퍼터링하는 것과 같은 공지된 국부적 증착기술 이용될 수도 있다. 이 경우에, 돌출부상에 증착되지 않는 초과 재료를 캡쳐링하기 위하여 상기 돌출부 부근에 애브덕션 유닛(abduction unit) 및 게터 실드(getter shield)가 제공되는 것이 바람직하다. 물론, 재료제거장치 및 재료부가장치의 어떠한 조합이라도 사용될 수 있다.

재료가 부가되는 경우에는, 최저 높이 값을 갖는 돌출부가 초과 높이 값을 판정하기 위한 기준으로 사용되지 않는다. 그 대신, 재료를 부가하는 것만이 가능하다면 최고 높이 값이 사용되어 다른 돌출부들을 최고 높이 값을 갖는 돌출부과 같은 높이가 되도록 하는데 필요한 증착 양을 판정하여야 한다. 부가 및 제거 모두가 가능하다면, 돌출부들의 레벨을 맞추는데 어떠한 기준 높이라도 이용될 수 있다. 예를 들어, 이 높이는 돌출부들의 미리정해진 작은 부분(fraction)만이 예를 들어 부가된 재료를 필요로 하도록 선택될 수도 있다.

또한, 돌출부들의 높이 편차를 계산하는 상술된 방식 대신, 돌출부들의 높이 편차를 판정하는 다른 방법이 사용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 높이 프로파일은, 돌출부들의 높이가 측정된 프로파일을 최적으로 근사화시키도록 피팅(fitting)되는 자유(free) 파라미터인 높이 프로파일용 모델로 피팅될 수도 있다(모델의 일 예시는, 높이 프로파일은 합 h(r) = Σh_ib(r+r_i)이고, 여기서 상기 합은 돌출부들 전체에 걸친 합이고, "i"를 붙인 h_i는 돌출부 i의 높이이고, b(r)은 실험적으로 또는 이론적으로 판정될 수 있는 단위 높이의 돌출부에 대한 높이 프로파일이다). 그 밖의 관련된 통계적 평가 기술 또한 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 단지 평균에만 관계되지 않는 상이한 위치에서의 동일 기판에 대한 높이 프로파일을 사용하는 방법들, 예를 들어, 동일 기준 기판에 대하여 얻어진 2개의 프로파일, 즉 제1위치에서 측정된 프로파일 h₁(r) 및 기준 기판이 상기 제1위치에 대해 오프셋 "d"만큼 기판테이블에 대하여 변위된 경우 측정된 제2프로파일 h₂(r)의 측정된 차 h₁(r) - h₂(r+d)로 모델 Σh_i{b(r+r_i)-b(r+d+ri)를 피팅하는 방법이 사용될 수도 있다.

또한, 본 발명은 기판테이블상에 배치되는 기판을 사용하는 높이 측정의 관점에서 설명하였으나, 프로세서(52)는 돌출부들이 커버되지 않는 경우 직접적으로 상기 돌출부로부터 얻어지는 높이 측정치들을 사용할 수도 있다. 기판상의 측정의 장점은 정상 작동시 사용하기 위한 리소그래피 장치에서 이미 이용가능한 기구를 이용할 수 있다는 점이다.

또한, 예시의 방법으로 단일 프로세서(52)가 제시되었으나, 필요한 계산 및 제어 연산이 물론 복수의 프로세서에 의하여 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이와 유사하게, 측정 및 조정은 연속적인 연산으로서 상술되었으나, 측정후의 임의의 시간동안 지연되어 그들 사이에 다른 연산들이 수행될 수도 있다.

또한, 본 발명은 반사형 장치에 대하여 상술하였으나, 마스크를 통하여 빔을 투영하는 장치에 적용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명은 기판테이블에 대하여 상술되었으나, 마스크 또는 레티클을 지지하는 테이블과 같은 리소그래피 투영장치내의 다른 대상물을 위한 지지테이블에 적용될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명은 전체적으로 하나의 재료로 만들어지는 돌출부들에 대하여 설명하였으나, 예를 들어 돌출부의 언더라잉 부에 부착되는, 각 돌출부의 최상부에 적어도 코팅층을 제공함으로써 상기 돌출부들의 여러 부분들이 상이한 재료로 만들어질 수도 있다는 것을 이해해야 한다.

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

본 발명에 따르면, 개선된 지지테이블상의 돌출부의 불균일성의 영향이 상쇄된 리소그래피 투영장치 및 상기 장치의 작동 방법을 얻을 수 있다.

Claims

리소그래피 투영장치에 있어서,

- 방사선 투영빔을 제공하고, 상기 빔을 패터닝하며, 상기 패터닝된 빔을 기판(W)의 타겟부상으로 투영하는 빔생성 시스템(SO, BD, IL);

- 대상물(W, MA)의 편평한 표면이 상기 투영빔의 전파 방향을 횡단하는 미리정해진 평면내에 놓이도록 상기 대상물(W, MA)을 지지하는 지지테이블(WT, MT)을 포함하되, 상기 지지테이블(WT)은 지지면 및 상기 지지면으로부터 연장되는 돌출부들(24)의 배열을 포함하여 상기 돌출부(24)상에서 상기 대상물(W, MA)을 지지하고, 최소한 각 돌출부(24)의 최상부는 실질적으로 일체식 돌출부 재료(integral protrusion material)로 형성되는, 상기 지지테이블(WT);

- 상기 대상물(W, MA)의 표면 평탄도에 영향을 미치는 상기 돌출부들 각각의 높이 편차를 검출하는 검출기(50);

- 상기 지지테이블(MT, WT)이 상기 장치내에서 작동가능할 경우 개별 돌출부(24)상에 독립적으로 작동하도록 배치되어 상기 개별 돌출부(24)의 돌출부 재료의 높이를 수정하는 위치 선택형 높이조정장치(54); 및

- 상기 검출기(50)와 상기 높이조정장치(54) 사이에서 커플링되고 상기 높이조정장치(54)를 제어하여 상기 돌출부들(24) 각자의 개별 검출된 높이 편차에 대응하여 상기 돌출부 재료의 높이를 조정하도록 배치된 제어유닛(52)을 포함하고,

상기 위치 선택형 높이조정장치(54)는 상기 돌출부들(24) 각자로부터 재료를 제거하거나, 상기 돌출부들(24) 각자에 재료를 부가하거나, 또는 상기 돌출부들(24) 각자로부터 재료를 제거하고 상기 돌출부들(24) 각자에 재료를 부가하도록 배치되며,

상기 위치 선택형 높이조정장치(54)는 상기 돌출부들(24) 각자의 재료가 상기 개별 돌출부(24)의 높이를 증가시키는 적어도 반영구적으로 팽창된 상을 취하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
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제1항에 있어서,

상기 대상물은 상기 기판(W)인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제1항에 있어서,

상기 대상물은 상기 빔을 패터닝하는데 사용되는 레티클 또는 마스크(MA)인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제1항에 있어서,

상기 위치 선택형 높이조정장치(50)는 적어도 조정가능한 제거 강도를 지원하는 1이상의 재료제거장치이고,

상기 제어유닛(52)은, 상기 제거장치의 제거 강도가 상기 돌출부 재료의 상기 일부분을 제거하기에 충분한 제1레벨 이상으로 설정되는 제1모드와, 상기 제거 강도가 상기 돌출부 재료의 상기 일부분을 제거하기에는 불충분하나 상기 돌출부들로부터 여타 재료의 오염물들을 제거하기에는 충분한 제2레벨 이하로 설정되는 제2모드 사이에서 전환가능한 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제1항에 있어서,

상기 재료 제거, 부가, 또는 제거 및 부가 장치는 상기 돌출부(24)로부터 돌출부 재료를 제거하기에 충분한 세기로 상기 돌출부들 중 선택가능한 것들상에 빔을 투영하도록 배치되는 레이저를 포함하고,

상기 제어유닛은 상기 돌출부들(24) 각각에 대하여 측정된 높이 편차에 따라 상기 돌출부들 각자로 상기 레이저에 의해 전달되는 개별 축적된 파워 도즈를 제어하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제1항에 있어서,

상기 재료 제거, 부가, 또는 제거 및 부가 장치(40)는 냉각후에 적어도 반영구적으로 팽창된 상을 취하도록 상기 돌출부(24) 재료를 가열하기 위해 선택된 세기 레벨로 상기 돌출부들 중 선택가능한 것들상으로 빔을 투영하도록 배치되는 레이저를 포함하고,

상기 제어유닛(52)은 상기 돌출부들(24) 각자에 대하여 측정된 높이편차에 따라 상기 돌출부들 각자로 상기 레이저에 의해 전달되는 에너지 밀도를 제어하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제1항에 있어서,

상기 검출기(50)는,

- 상기 지지테이블(WT)에 의하여 지지되는 상기 대상물의 추가 표면에 대향되는 상기 대상물의 상기 편평한 표면의 높이 프로파일을 측정하는 측정유닛(50);

- 상기 높이 프로파일로부터 상기 돌출부들의 높이편차를 계산하도록 배치된 계산유닛을 포함하고,

상기 제어유닛은 상기 높이편차에 따라 상기 재료 제거, 부가, 또는 제거 및 부가 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제1항에 있어서,

상기 높이조정장치(54)는 국부적 재료 증착유닛을 포함하고,

상기 지지테이블과 상기 증착유닛 중 1이상은 상기 제어유닛의 제어하에 서로에 대해 이동가능한 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
리소그래피 투영장치내의 빔 경로를 횡단하는 미리정해진 평면내에 편평한 표면을 갖는 대상물(W, MA)을 유지시키는 지지테이블(WT, MT)의 지지면상의 돌출부들의 높이를 조정하는 방법으로서,

상기 지지테이블(WT, MT)은 적어도 척 및 상기 척상에 장착되는 테이블 표면 요소를 포함하고, 상기 표면요소는 최소한 최상부가 돌출부 재료로 일체로 만들어지는 돌출부들(24)의 배열을 포함하고, 상기 돌출부들(24)은 상기 대상물(W, MA)을 지지하는 지지면으로부터 연장되며,

- 상기 표면 요소가 상기 척상에 장착될 경우 상기 대상물(W, MA)의 상기 편평한 표면의 표면 평탄도에 영향을 미치는 상기 돌출부들(24) 각자의 높이편차를 측정하는 단계;

- 상기 표면 요소가 상기 척상에서 유지되는 동안, 상기 돌출부들(24) 각자에서 선택적으로 상기 돌출부들 각자에 대해 검출된 높이 편차에 대응하여 돌출부 재료의 높이를 조정하는 단계를 포함하며,

상기 방법은 상기 돌출부들(24) 각자로부터 재료를 제거하거나, 상기 돌출부들(24) 각자에 재료를 부가하거나, 또는 상기 돌출부들(24) 각자로부터 재료를 제거하고 상기 돌출부들(24) 각자에 재료를 부가하는 단계, 및

상기 돌출부들(24) 각자의 재료가 상기 개별 돌출부(24)의 높이를 증가시키는 적어도 반영구적으로 팽창된 상을 취하게 하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 돌출부들 각자의 상기 검출된 높이편차에 대응하여 돌출부 재료를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 돌출부들(24) 각자의 상기 검출된 높이편차에 대응하여 돌출부의 적어도 반영구적인 팽창이 높이의 증가를 가져오도록 상기 돌출부 재료를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 측정 및 높이조정 단계는 상기 지지테이블(WT, MT)이 상기 리소그래피 투영장치의 작동가능한 위치에 있는 동안 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서,

상기 측정단계는,

- 돌출부들(24)에 의하여 지지되도록, 상기 지지테이블(MT, WT)상에 대상물(MA, W)을 배치시키는 단계;

- 상기 돌출부들(24)로부터 먼 쪽을 향하는 면상의 상기 대상물(MT, WT)의 상기 편평한 표면의 높이 프로파일을 측정하는 단계;

- 상기 높이 프로파일로부터 상기 돌출부들(24)의 높이편차를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.