KR100775543B1 - 다중 렌즈 어레이의 필드 곡률 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

포커싱 요소들의 어레이의 필드를 가로지른 초점면 오차들은, 상기 포커싱 요소들의 초점들이, 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 성형되는 비평면 보정 표면을 이용함으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 이는 포커싱 요소들의 어레이가 리소그래피 시스템의 투영 시스템 내에서 사용되는 경우에 사용될 수 있다.

Description

다중 렌즈 어레이의 필드 곡률 보정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD TO CORRECT FOR FIELD CURVATURE OF MULTI LENS ARRAY}

본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은, 본 발명의 1 이상의 실시예를 예시하며, 또한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자가 본 발명을 수행하고 사용할 수 있게 하는 역할을 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;

도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 일 실시예를 이용하여, 기판에 패턴을 전사하는 모드를 도시하는 도면;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 엔진(optical engine)들의 일 구성을 도시하는 도면;

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 리소그래피에서 사용하기에 적절한 광학 요소 및 개선된 광학 요소를 도시하는 도면;

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 5a 및 도 5b에 도시된 개선(improvement)을 구현하는 예시적인 실시예들을 도시하는 도면;

도 7은 본 발명을 구현하는 또 다른 실시예를 도시하는 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명할 것이다. 도면들에서 동일 한 참조 번호들은 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다. 또한, 참조 번호의 맨 앞자리 수는 참조 번호가 처음 나타난 도면과 동일할 수 있다.

본 발명은 리소그래피 장치, 포커싱 요소들의 어레이, 디바이스 제조 방법, 포커싱 요소들의 어레이를 개선하는 방법 및 리소그래피 장치를 설정(set up)하는 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 또는 기판의 일부분 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 평판 디스플레이(flat panel display), 집적 회로(IC) 및 미세 구조체를 수반하는 다른 디바이스 제조시에 사용될 수 있다. 종래의 장치에서 마스크 또는 레티클이라 칭할 수 있는 패터닝 디바이스는, 평판 디스플레이(또는 다른 디바이스)의 개별 층에 대응하는 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층 상에 이미징(imaging)함으로써, 기판(예컨대, 유리판)의 전체 또는 일부분 상으로 전사될 수 있다.

회로 패턴 대신에, 다른 패턴 예를 들어 컬러 필터 패턴(color filter pattern) 또는 도트(dot)들의 매트릭스를 생성하기 위해 패터닝 수단이 사용될 수 있다. 마스크 대신에, 패터닝 디바이스는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 포함하는 패터닝 어레이를 포함할 수 있다. 이러한 시스템에서 상기 패턴은 마 스크 기반 시스템에 비해 더 빠르고 더 적은 비용으로 변화될 수 있다.

전형적으로, 평판 디스플레이 기판은 직사각형이다. 이 형태의 기판을 노광하도록 디자인된 리소그래피 장치는, 직사각형 기판의 전체 폭을 덮거나 상기 폭의 일부분(예를 들어, 폭의 절반)을 덮는 노광 영역을 제공할 수 있다. 노광 영역 밑에서 상기 기판이 스캐닝될 수 있는 한편, 마스크 또는 레티클이 빔을 통해 동기적으로 스캐닝된다. 이러한 방식으로 패턴이 기판으로 전사된다. 노광 영역이 기판의 전체 폭을 덮는 경우, 노광은 단일 스캔으로 완료될 수 있다. 노광 영역이, 예를 들어 기판의 폭의 절반을 덮는 경우, 기판은 제 1 스캔 이후에 가로질러 이동될 수 있으며, 기판의 잔여부를 노광하기 위해 전형적으로 또 다른 스캔이 수행된다.

디바이스 내에 이전보다 작은 피처들을 형성하기 위한 지속적인 요구의 결과로서, 리소그래피 기술을 이용하여 이전보다 훨씬 정확하게 더 작은 패턴 피처를 형성할 필요가 있다. 따라서, 이전보다 정확하게 방사선이 기판 상에 투영되는 위치를 제어할 필요가 있다.

그러므로, 리소그래피 장치에서 사용될 수 있는 개선된 광학 구성요소들을 제공하는 방법 및 시스템이 필요하다.

일 실시예에서, 패터닝 디바이스와 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 패터닝 디바이스는 방사선 빔을 변조(modulate)시킨다. 투영 시스템은 기판의 타겟부 상으로 상기 변조된 빔을 투영한다. 투영 시스템은 포커싱 요소들의 어레이 및 비평면 보정 표면(non-planar correction surface)을 포함한다. 포 커싱 요소들의 어레이는, 포커싱 요소 각각이 기판 상으로 변조된 방사선 빔의 일부분을 포커스하도록 구성된다. 비평면 보정 표면은, 투영 시스템이 기판 상으로 변조된 방사선 빔을 투영하는 경우에, 포커싱 요소들의 초점(focal point)들이 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가까이 놓이도록 성형된다.

또 다른 실시예에서, 방사선 빔이 상기 어레이 상으로 입사되는 경우에, 포커싱 요소 각각이 주어진 방사선 파장에 대한 각각의 초점으로 방사선 빔의 일부분을 포커스하도록 구성된 포커싱 요소들의 어레이가 제공된다. 포커싱 요소들의 어레이는, 방사선 빔이 상기 어레이 상으로 입사되는 경우에, 포커싱 요소들의 초점들이 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가까이 놓이도록 성형된 비평면 보정 표면을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 다음의 단계들; 포커싱 요소 각각이 기판 상으로 변조된 방사선의 일부분을 포커스하도록 구성된 포커싱 요소들을 포함하는 투영 시스템을 이용하여 기판 상으로 변조된 방사선 빔을 투영하는 단계, 및 투영 시스템이 기판 상으로 변조된 방사선 빔을 투영하는 경우에, 포커싱 요소들의 초점들이 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가까이 놓이도록 성형된 비평면 보정 표면을 이용하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

또 다른 실시예에서, 다음의 단계들; 방사선 빔이 포커싱 요소들의 어레이 상에 입사되는 경우에, 복수의 포커싱 요소들의 초점 위치를 측정하는 단계, 보정 표면이 포커싱 요소들의 어레이에 적용되는 경우에, 초점들이 상기 측정 단계에서보다 단일 평면에 더 가까이 놓이도록 요구되는 비평면 보정 표면의 형상을 결정하 는 단계, 및 포커싱 요소들의 어레이에, 상기 결정 단계에 따라 성형된 보정 표면을 제공하는 단계를 포함하는 포커싱 요소들의 어레이를 개선하는 방법이 제공된다.

또 다른 실시예에서, 포커싱 요소 각각이 기판 상으로 변조된 방사선 빔의 일부분을 포커스하도록 구성된 포커싱 요소들의 어레이를 포함하는 투영 시스템을 갖는 리소그래피 장치를 설정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 다음의 단계들; 복수의 포커싱 요소가 변조된 방사선 빔의 각 부분들을 포커스하는 초점의 위치를 측정하는 단계, 보정 표면이 투영 시스템에 포함되는 경우에, 포커싱 요소들이 변조된 방사선 빔의 각 부분들을 포커스하는 초점들이, 상기 측정 단계에서보다 단일 평면에 더 가까이 놓이도록 요구되는 비평면 보정 표면의 형상을 결정하는 단계, 투영 시스템에 상기 결정 단계에 따라 성형된 보정 표면을 제공하는 단계를 포함한다.

첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예, 특징 및 장점뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동이 아래에 상세하게 설명된다.

특정한 구성들 및 배치들이 설명되었지만, 이는 예시적인 목적으로만 행해진다는 것을 이해하여야 한다. 당업자는 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다른 구성들 및 배치들이 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 또한, 당업자라면 본 발명이 다양한 다른 적용예들에도 채택될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상 기 장치는 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD), 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다. 조명 시스템(일루미네이터)(IL)은 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된다.

패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 레티클 또는 마스크 또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이)는 상기 빔을 변조시킨다. 일반적으로, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 위치는 투영 시스템(PS)에 대해 고정될 것이다. 하지만, 그 대신에 소정 파라미터들에 따라 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정기에 연결될 수 있다.

기판 테이블(WT)은 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 기판)(W)을 지지하도록 구성되며, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 위치설정기(PW)에 연결된다.

투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)은 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 의해 변조된 방사선 빔을 투영하도록 구성된다.

조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스" 또는 "콘트라스트 디바이스(contrast device)"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하도록 방사선 빔의 단면을 변조시키는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭 넓게 해석되어야 한다. 상기 디바이스는 정적(static) 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클) 또는 동적(dynamic) 패터닝 디바이스(예를 들어, 프로그램가능한 요소들의 어레이) 중 하나일 수 있다. 간결함을 위해, 대부분의 설명은 동적 패터닝 디바이스에 관해 할 것이지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 정적 패터닝 디바이스가 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.

방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 이와 유사하게, 기판 상에 최종적으로 생성된 패턴은 어느 한 순간에 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상에 형성된 패턴과 일치하지 않을 수 있다. 이는, 기판의 각 부분 상에 형성된 최종 패턴이, 기판의 상대 위치 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 패턴이 변화하는 주어진 시간 주기 또는 주어진 수의 노광에 걸쳐 형성되는 구성인 경우일 수 있다.

일반적으로, 기판의 타겟부 상에 생성된 패턴은, 집적 회로 또는 평판 디스플레이와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능층(예를 들어, 평판 디스플레이 내의 컬러 필터 층 또는 평판 디스플레이 내의 박막 트랜지스터(thin film transistor) 층)에 해당할 것이다. 이러한 패터닝 디바이스의 예로는, 예를 들어 레티클, 프로그램가능한 거울 어레이, 레이저 다이오드 어레이(laser diode array), 발광 다이오드 어레이(light emitting diode array), 격자 광 밸브(grating light valve) 및 LCD 어레이를 포함한다.

복수의 프로그램가능한 요소들을 포함하는 패터닝 디바이스와 같이 전자 수단(예를 들어, 컴퓨터)의 도움으로 그 패턴이 프로그램가능한 패터닝 디바이스(예를 들어, 레티클을 제외하고 이전 문장에 언급된 모든 디바이스)는, 본 명세서에서 집합적으로 "콘트라스트 디바이스"라고 언급된다. 일 예시에서, 패터닝 디바이스는 10 이상의 프로그램가능한 요소들, 예를 들어 100 이상, 1000 이상, 10000 이상, 100000 이상, 1000000 이상 또는 10000000 이상의 프로그램가능한 요소들을 포함한다.

프로그램가능한 거울 어레이는 점탄성(viscoelastic) 제어 층 및 반사 표면을 갖는 매트릭스-어드레서블 표면(matrix-addressable surface)을 포함할 수 있다. 이러한 장치의 기본 원리는, 예를 들어 반사 표면의 어드레싱된 영역들은 입사 광을 회절 광(diffracted light)으로서 반사시키는 반면, 어드레싱되지 않은 영역들은 입사 광을 비회절 광으로서 반사시킨다는 것이다. 적절한 공간 필터를 사용하여, 반사된 빔 중에서 상기 비회절 광을 필터링하고, 회절 광만이 기판에 도달하도록 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 상기 빔이 패터닝된다.

일 대안예로서, 상기 필터는 회절 광을 필터링하여 비회절 광이 기판에 도달하도록 남게 할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 회절 광학 MEMS 디바이스(마이크로-전기기계 시스템 디바이스(micro-electromechanical system device))들의 어레이가 대응하는 방식으로 사용될 수도 있다. 일 예시에서 회절 광학 MEMS 디바이스는, 입사 광을 회절 광으로서 반사시키 는 격자를 형성하도록 서로에 대해 변형될 수 있는, 복수의 반사 리본(reflective ribbon)들로 구성된다.

프로그램가능한 거울 어레이의 또 다른 대안적인 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 적절한 국부화된 전기장을 인가하거나 압전 작동 수단들(piezoelectric actuation means)을 채택함으로써 축선에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 다시 말하면, 상기 거울들은 매트릭스-어드레서블이며, 어드레싱된 거울들은 입사하는 방사선 빔을 어드레싱되지 않은 거울들과 다른 방향으로 반사시킨다; 이러한 방식으로 매트릭스-어드레서블 거울들의 어드레싱 패턴에 따라 반사된 빔이 패터닝될 수 있다. 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자 수단들을 사용하여 수행될 수 있다.

또 다른 예시 PD는 프로그램가능한 LCD 어레이이다.

리소그래피 장치는 1 이상의 콘트라스트 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 서로 독립적으로 각각 제어되는 개별적으로 제어가능한 요소들의 복수의 어레이를 가질 수 있다. 이러한 구성에서 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 몇몇 또는 모두는, 공통의 조명 시스템 (또는 조명 시스템의 일부분), 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 공통의 지지 구조체 및/또는 공통의 투영 시스템 (또는 투영 시스템의 일부분) 중 1 이상을 가질 수 있다.

도 1에 도시된 실시예와 같은 일 예시에서 기판(W)은 실질적으로 원형이며, 선택적으로는 그 주변의 일부분을 따라 노치(notch) 및/또는 평탄한 에지(flattened edge)를 갖는다. 일 예시에서 기판은 다각형, 예를 들어 직사각형이 다.

기판이 실질적으로 원형인 예시는, 기판이 25 mm 이상, 예를 들어 50 mm 이상, 75 mm 이상, 100 mm 이상, 125 mm 이상, 150 mm 이상, 175 mm 이상, 200 mm 이상, 250 mm 이상 또는 300 mm 이상의 직경을 갖는 예시들을 포함한다. 일 실시예에서 기판은 최대 500 mm, 최대 400 mm, 최대 350 mm, 최대 300 mm, 최대 250 mm, 최대 200 mm, 최대 150 mm, 최대 100 mm 또는 최대 75 mm의 직경을 갖는다.

기판이 다각형, 예를 들어 직사각형인 예시들은, 기판의 1 변 이상, 예를 들어 2 변 이상 또는 3 변 이상이 5 cm 이상, 예를 들어 25 cm 이상, 50 cm 이상, 100 cm 이상, 150 cm 이상, 200 cm 이상 또는 250 cm 이상의 길이를 갖는 예시들을 포함한다.

일 예시에서 기판의 1 변 이상은, 최대 1000 cm, 예를 들어 최대 750 cm, 최대 500 cm, 최대 350 cm, 최대 250 cm, 최대 150 cm 또는 최대 75 cm의 길이를 갖는다.

일 예시에서 기판(W)은 웨이퍼, 예를 들어 반도체 웨이퍼이다. 일 예시에서, 웨이퍼 물질은 Si, SiGe, SiGeC, SiC, Ge, GaAs, InP 및 InAs로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 일 예시에서 웨이퍼는 Ⅲ/Ⅴ 화합물 반도체 웨이퍼이다. 일 예시에서 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼이다. 일 실시예에서 기판은 세라믹 기판이다. 일 예시에서 기판은 유리 기판이다. 일 예시에서 기판은 플라스틱 기판이다. 일 예시에서 기판은 (육안으로) 투명하다. 일 예시에서 기판은 유채색이다. 일 예시에서 기판은 무채색이다.

기판의 두께는 변동될 수 있으며, 예를 들어 기판 물질 및/또는 기판 치수(dimension)에 따라 어느 정도 달라질 수 있다. 일 예시에서, 상기 두께는 50 ㎛ 이상, 예를 들어 100 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이상, 400 ㎛ 이상, 500 ㎛ 이상 또는 600 ㎛ 이상이다. 일 예시에서, 기판의 두께는 최대 5000 ㎛, 예를 들어 최대 3500 ㎛, 최대 2500 ㎛, 최대 1750 ㎛, 최대 1250 ㎛, 최대 1000 ㎛, 최대 800 ㎛, 최대 600 ㎛, 최대 500 ㎛, 최대 400 ㎛ 또는 최대 300 ㎛이다.

본 명세서에 언급된 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 일 예시에서 레지스트 층은 기판 상에 제공된다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템들, 또는 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한의 형태의 투영 시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

투영 시스템은, 패턴이 기판 상에 코히런트하게(coherently) 형성되도록 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상에 패턴을 이미징할 수 있다. 대안적으로 투영 시스템은, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 요소들이 셔터(shutter)로서 기능하는 2차 소스(secondary source)를 이미징할 수 있다. 이러한 점에서 투 영 시스템은, 예를 들어 2차 소스들을 형성하고 기판 상에 스폿(spot)들을 이미징하도록, 마이크로 렌즈 어레이(MLA라고도 함) 또는 프레넬 렌즈 어레이(Fresnel lens array)와 같은 포커싱 요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 일 예시에서 포커싱 요소들의 어레이(예를 들어, MLA)는 10 이상의 포커스 요소, 예를 들어 100 이상의 포커스 요소, 1000 이상의 포커스 요소, 10000 이상의 포커스 요소, 100000 이상의 포커스 요소 또는 1000000 이상의 포커스 요소를 포함한다. 일 예시에서 패터닝 디바이스 내의 개별적으로 제어가능한 요소들의 개수는, 포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소들의 개수와 같거나 그보다 크다. 일 예시에서 포커싱 요소들의 어레이 내의 1 이상(예를 들어, 1000 이상, 대부분 또는 그 각각)의 포커싱 요소들은, 3 이상, 5 이상, 10 이상, 20 이상, 25 이상, 35 이상 또는 50 이상과 같이 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 내의 1 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들, 예를 들어 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 내의 2 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들과 광학적으로 연계(associate)될 수 있다. 일 예시에서 MLA는, 예를 들어 1 이상의 액추에이터를 사용하여 적어도 기판을 향하는 방향으로, 또한 기판으로부터 멀어지는 방향으로 (예를 들어, 액추에이터를 사용하여) 이동가능하다. MLA를 기판 쪽으로, 또한 기판으로부터 멀리 이동시킬 수 있다는 것은, 예를 들어 기판을 이동시킬 필요없이 포커스 조정을 허용한다.

본 명세서에서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 반사 어레이를 채택하는) 반사형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 투과 어레 이를 채택하는) 투과형으로 구성될 수 있다.

리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 "침지 액체", 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.

도 1을 다시 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 일 예시에서, 방사선 소스는 5 nm 이상, 예를 들어 10 nm 이상, 50 nm 이상, 100 nm 이상, 150 nm 이상, 175 nm 이상, 200 nm 이상, 250 nm 이상, 275 nm 이상, 300 nm 이상, 325 nm 이상, 350 nm 또는 360 nm 이상의 파장을 갖는 방사선을 제공한다. 일 예시에서, 방사선 소스(SO)에 의해 제공된 방사선은 최대 450 nm, 예를 들어 최대 425 nm, 최대 375 nm, 최대 360 nm, 최대 325 nm, 최대 275 nm, 최대 250 nm, 최대 225 nm, 최대 200 nm 또는 최대 175 nm의 파장을 갖는다. 일 예시에서, 상기 방사선은 436 nm, 405 nm, 365 nm, 355 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm 및/또는 126 nm를 포함하는 파장을 갖는다. 일 예시에서, 상기 방사선은 약 365 nm 또는 약 355 nm의 파장을 포함한다. 일 예시에서 상기 방사선은, 예를 들어 365, 405 및 436 nm를 포괄하는 광대역의 파장을 포함한다. 355 nm 레이저 소스가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.

상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL) 또는 그와 연계된 추가 구성요소는 방사선 빔을, 예를 들어 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이의 1 또는 복 수의 개별적으로 제어가능한 요소들과 각각 연계될 수 있는 복수의 서브-빔(sub-beam)으로 분할하도록 배치될 수도 있다. 예를 들어, 방사선 빔을 서브-빔으로 분할하기 위해 2 차원 회절 격자가 사용될 수 있다. 본 명세서에서 "방사선의 빔" 및 "방사선 빔"이라는 용어는, 제한하려는 것이 아니라, 빔이 복수의 이러한 방사선의 서브-빔으로 구성되는 상황을 포함한다.

상기 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(PD)(예를 들어, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 변조된다. 상기 패터닝 디바이스(PD)에 의해 반사되었으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여, 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 용량성 센서 등)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 사용된다면, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이용 위치설정 수단은, 예를 들어 스캔하는 동안 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(PD)의 위치를 정확히 보정하는데 사용될 수 있다.

일 예시에서 기판 테이블(WT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움을 받아 실현되며, 이는 도 1에 명확하게 도시되지는 않는다. 일 예시에서 상기 장치에는, 적어도 기판 테이블(WT)을 이동시키는 단 행정 모듈이 존재하지 않는다. 또한, 유사한 시스템이 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이를 위치시키는데 사용될 수도 있다. 대상물 테이블 및/또는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 요구되는 상대 이동을 제공하도록 고정된 위치를 가질 수 있는 반면, 투영 빔(B)은 대안적으로/추가적으로 이동가능할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 구성은 상기 장치의 크기를 제한하는데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 평판 디스플레이의 제조시에 적용가능할 수 있는 또 다른 대안예로서, 기판 테이블(WT) 및 투영 시스템(PS)의 위치는 고정될 수 있으며, 기판(W)은 기판 테이블(WT)에 대해 이동되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 기판 테이블(WT)에는 실질적으로 일정한 속도로 기판(W)을 가로질러 스캐닝하는 시스템이 제공될 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 방사선이 초기에 빔 스플리터에 의해 반사되고 패터닝 디바이스(PD)로 지향되도록 구성되는 빔 스플리터(BS)에 의해, 방사선의 빔(B)이 패터닝 디바이스(PD)로 지향될 수 있다. 또한, 방사선의 빔(B)은 빔 스플리터를 사용하지 않고 패터닝 디바이스에 지향될 수 있다는 것이 실현되어야 한다. 일 예시에서, 상기 방사선의 빔은 0 내지 90°, 예를 들어 5 내지 85°, 15 내지 75°, 25 내지 65°, 또는 35 내지 55°의 각도로 패터닝 디바이스에 지향된다(도 1에 나타낸 실시예는 90°의 각도에서이다). 상기 패터닝 디바이스(PD)는 방사선의 빔(B)을 변조시키고, 변조된 빔을 투영 시스템(PS)으로 전달하는 빔 스플리터(BS)로 상기 빔을 다시 반사시킨다. 하지만, 방사선의 빔(B)을 패터닝 디바이스(PD)로 지향하고, 후속하여 투영 시스템(PS)으로 지향하기 위해, 대안적인 구성이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 투과 패터닝 디바이스가 사용되는 경우, 도 1에 나타낸 바와 같은 구성은 요구되지 않을 수 있다.

도시된 장치는 몇몇 모드에서 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여된 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 그 후 기판 테이블(WT)은, 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는, 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 및 기판은, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)). 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 대한 기판의 속도 및 방향은, 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 펄스 모드에서, 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이는 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 펄스화된 방사선 소스를 사용하여 전체 패턴이 기판(W)의 타겟부(C) 상에 투영된다. 기판 테이블(WT)은, 상기 빔(B)이 기판(W)을 가로질러 라인을 스캐닝하도록 유도하기 위해, 기본적으로 일정한 속력으로 이동된다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴은, 방사선 시스템의 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트되며, 연속한 타겟부(C)들이 기판(W) 상의 요구된 위치에 노광되도록 상기 펄스의 시간이 조절된다(time). 결과적으로, 상기 빔(B)은 기판의 스트립(strip)에 완전한 패턴을 노광하도록 기판(W)을 가로질러 스캐닝할 수 있다. 상기 공정은, 전체 기판(W)이 한 라인씩 노광될 때까지 반복된다.

4. 연속 스캔 모드에서는, 기판(W)이 실질적으로 일정한 속력으로 변조된 방사선 빔(B)에 대해 스캐닝되고, 상기 빔(B)이 기판(W)을 가로질러 스캐닝하고 그것을 노광함에 따라 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴이 업데이트된다는 것을 제외하고는, 기본적으로 펄스 모드와 동일하다. 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이 상의 패턴의 업데이팅과 동기화된, 실질적으로 일정한 방사선 소스 또는 펄스화된 방사선 소스가 사용될 수 있다.

5. 도 2의 리소그래피 장치를 사용하여 수행될 수 있는 픽셀 그리드 이미징 모드(pixel grid imaging mode)에서, 기판(W)상에 형성된 패턴은, 패터닝 디바이스(PD) 상으로 지향되는 스폿 발생기(spot generator)에 의해 형성된 스폿의 후속 노광에 의해 실현된다. 상기 노광된 스폿들은 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 기판(W) 상에서 상기 스폿들은, 실질적으로 그리드 내에 프린트된다. 일 예시에서, 상기 스폿 크기는 프린트된 픽셀 그리드의 피치(pitch)보다 크지만, 노광 스폿 그리드보다는 훨씬 작다. 프린트된 상기 스폿의 세기를 변화시킴으로써 패턴이 실현된다. 노광 플래시(exposure flash)들 사이에서, 스폿에 걸친 상기 세기 분포가 변화된다.

또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.

리소그래피에서 기판 상의 레지스트 층 상에 패턴이 노광된다. 그 후, 상기 레지스트는 현상된다. 후속하여 기판 상에서 추가 처리 단계들이 수행된다. 기판의 각 부분 상에서의 이 후속 처리 단계들의 효과는 레지스트의 노광에 의존한다. 특히, 상기 공정들은, 주어진 도즈 임계치(dose threshold) 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들이, 상기 도즈 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 부분들에 상이하게 응답하도록 조절(tune)된다. 예를 들어, 에칭 공정에서 상기 임계치 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 영역들은, 현상된 레지스트 층에 의한 에칭으로부터 보호된다. 하지만, 노광 후 현상(post-exposure development)시 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 레지스트의 부분들은 제거되며, 그러므로 이 영역들은 에칭으로부터 보호되지 않는다. 따라서, 원하는 패턴이 에칭될 수 있다. 특히, 패터닝 디바이스 내의 개별적으로 제어가능한 요소들은, 패턴 피처 내에서 기판 상의 영역으로 전달되는 방사선이 충분히 높은 세기로 있게 하여, 노광시 상기 영역이 도즈 임계치 이상의 방사선 도즈를 수용하도록 설정된다. 기판 상의 나머지 영역들은, 대응하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정함으로써 0 또는 상당히 낮은 방사선 세기를 제공하도록 도즈 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용한다.

실제로는, 개별적으로 제어가능한 요소들이 피처 경계의 한쪽에 최대 방사선 세기를 제공하고, 다른 한쪽에는 최소 방사선 세기를 제공하도록 설정되더라도, 패턴 피처의 에지에서의 방사선 도즈는 주어진 최대 도즈에서 0 도즈까지 급작스럽게 변화하지 않는다. 그 대신 회절 효과로 인해, 방사선 도즈의 레벨이 전이 지대(transition zone)에 걸쳐 드롭 오프(drop off)된다. 현상된 레지스트에 의해 최종적으로 형성된 패턴 피처의 경계의 위치는, 수용된 도즈가 방사선 도즈 임계치 이하로 떨어지는 위치에 의해 결정된다. 전이 지대에 걸친 방사선 도즈의 드롭-오프의 프로파일, 및 이에 따른 패턴 피처 경계의 정밀한 위치는 패턴 피처 경계 상에 또는 그 부근에 있는 기판 상의 지점들에 방사선을 제공하는 개별적으로 제어가능한 요소들을 설정함으로써 더 정밀하게 제어될 수 있다. 이는 최대 또는 최소 세기 레벨뿐만 아니라 최대 및 최소 세기 레벨들 사이의 세기 레벨들일 수 있다. 이는, 통상적으로 "그레이스케일링(grayscaling)"이라고 언급된다.

그레이스케일링은, 주어진 개별적으로 제어가능한 요소에 의해 기판에 제공된 방사선 세기가 2 개의 값으로만 (즉, 최대값 및 최소값으로만) 설정될 수 있는 리소그래피 시스템에서 가능한 것보다 더 뛰어난 패턴 피처 경계들의 위치 제어를 제공한다. 일 실시예에서, 3 이상의 상이한 방사선 세기 값, 예를 들어 4 이상의 방사선 세기 값, 8 이상의 방사선 세기 값, 16 이상의 방사선 세기 값, 32 이상의 방사선 세기 값, 64 이상의 방사선 세기 값, 128 이상의 방사선 세기 값 또는 256 이상의 방사선 세기 값이 기판 상에 투영될 수 있다.

그레이스케일링은 앞서 설명된 것에 추가적인 또는 대안적인 목적으로 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어 노광 이후의 기판의 처리는, 수용된 방사선 도즈 레벨에 의존하여 기판의 영역들의 2 이상의 잠재 응답(potential response)이 존재하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 1 방식으로 응답하며; 상기 제 1 임계치 이상이지만 제 2 임계치 이하의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 2 방식으로 응답하고; 상기 제 2 임계치 이상의 방사선 도즈를 수용하는 기판의 일부분은 제 3 방식으로 응답한다. 따라서, 그레이스케일링은 2 이상의 원하는 도즈 레벨을 갖는 기판에 걸쳐 방사선 도즈 프로파일을 제공하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 방사선 도즈 프로파일은 2 이상의 원하는 도즈 레벨, 예를 들어 3 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨, 4 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨, 6 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨 또는 8 이상의 원하는 방사선 도즈 레벨을 갖는다.

또한, 앞서 설명된 바와 같이 단지 기판 상의 각 지점에 수용된 방사선의 세기만을 제어하는 것 이외의 방법들에 의해 방사선 도즈 프로파일이 제어될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 기판 상의 각 지점에 의해 수용된 방사선 도즈는, 상기 지점의 노광의 지속시간(duration)을 제어함으로써 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수 있다. 또 다른 예시로서, 기판 상의 각 지점은 복수의 연속하는 노광에서 방사선을 잠재적으로 수용할 수 있다. 그러므로 각 지점에 수용된 방사선 도즈는, 복수의 연속하는 노광의 선택된 서브세트(subset)를 이용하여 상기 지점을 노광함으로써, 대안적으로 또는 추가적으로 제어될 수 있다.

기판 상에 요구된 패턴을 형성하기 위해, 노광 공정 동안에 패터닝 디바이스 내의 각각의 개별적으로 제어가능한 요소들을, 각 스테이지에 필요한 상태(requisite state)로 설정하는 것이 필수적이다. 그러므로, 상기 필요한 상태를 나타내는 제어 신호들이, 각각의 개별적으로 제어가능한 요소들로 전송되어야 한다. 일 예시에서, 리소그래피 장치는 제어 신호들을 발생시키는 제어기를 포함한다. 기판 상에 형성될 패턴은, GDSⅡ와 같은 벡터-정의된 포맷(vector-defined format)으로 리소그래피 장치에 제공될 수 있다. 디자인 정보를 개별적으로 제어가 능한 요소 각각에 대한 제어 신호들로 변환(convert)하기 위해, 제어기는 패턴을 나타내는 데이터 스트림의 처리 단계를 수행하도록 각각 구성된 1 이상의 데이터 조작 디바이스(manipulation device)를 포함한다. 데이터 조작 디바이스들은 집합적으로 "데이터경로(datapath)"라고 언급된다.

데이터경로의 데이터 조작 디바이스들은 다음의 기능: 벡터-기반(vector-based) 디자인 정보를 비트맵 패턴 데이터로 변환하는 기능; 비트맵 패턴 데이터를 요구된 방사선 도즈 맵(즉, 기판에 걸쳐 요구된 방사선 도즈 프로파일)으로 변환하는 기능; 요구된 방사선 도즈 맵을 각각의 개별적으로 제어가능한 요소에 대한 요구된 방사선 세기 값으로 변환하는 기능; 및 개별적으로 제어가능한 요소 각각에 대한 요구된 방사선 세기 값을, 대응하는 제어 신호들로 변환하는 기능 중 1 이상을 수행하도록 구성될 수 있다.

도 2는, 예를 들어 평판 디스플레이의 제조시에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 장치의 구성을 도시한다. 도 1에 나타낸 것에 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 번호들로 도시된다. 또한, 다양한 실시예들의 앞선 서술내용, 예를 들어 기판의 다양한 구성들, 콘트라스트 디바이스, MLA, 방사선 빔 등이 유효하게 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 구성을 도시한다. 이는, 예를 들어 평판 디스플레이의 제조시에 사용될 수 있다. 도 1에 나타낸 것들에 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 번호들로 도시된다. 또한, 다양한 실시예들의 앞선 서술내용, 예를 들어 기판의 다양한 구성들, 콘트라스트 디바이스, MLA, 방사 선 빔 등이 유효하게 적용될 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 투영 시스템(PS)은 2 개의 렌즈(L1 및 L2)를 포함하는 빔 익스팬더를 포함한다. 제 1 렌즈(L1)는 변조된 방사선 빔(B)을 수용하고, 어퍼처 스톱(aperture stop: AS) 내의 어퍼처를 통해 상기 빔을 포커스하도록 배치된다. 또 다른 렌즈(AL)는 상기 어퍼처 내에 위치될 수 있다. 그 후, 방사선 빔(B)은 발산(diverge)되며, 제 2 렌즈(L2)(예를 들어, 필드 렌즈)에 의해 포커스된다.

또한, 투영 시스템(PS)은 확대되고 변조된 방사선(B)을 수용하도록 배치된 렌즈들의 어레이(MLA)를 포함한다. 패터닝 디바이스(PD) 내의 1 이상의 개별적으로 제어가능한 요소들에 대응하는, 변조된 방사선 빔(B)의 상이한 부분들은 렌즈들의 어레이(MLA) 내의 상이한 렌즈들 각각을 통과한다. 각각의 렌즈(ML)는, 변조된 방사선 빔(B)의 각 부분을 기판(W) 상에 놓인 지점으로 포커스한다. 이러한 방식으로 방사선 스폿(S)의 어레이가 기판(W) 상에 노광된다. 예시된 렌즈의 어레이 중 8 개의 렌즈만이 도시되었지만, 렌즈들의 어레이는 수 천개의 렌즈들을 포함할 수 있다(동일하게는, 패터닝 디바이스(PD)로서 사용된 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에서도 그러하다)는 것을 이해할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 시스템을 이용하여, 기판(W) 상의 패턴이 생성될 수 있는 방식을 개략적으로 예시한다. 검은 원들은, 투영 시스템(PS) 내의 렌즈들의 어레이(MLA)에 의해 기판(W) 상에 투영된 스폿(S)들의 어레이를 나타낸다. 일련의 노광들이 기판(W) 상에 노광될 때, 기판(W)은 Y 방향으로 투영 시스템(PS)에 대해 이동된다. 흰 원은, 이전에 기판(W) 상에 노광된 스폿 노 광(SE)을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 투영 시스템(PS) 내의 렌즈들의 어레이에 의해 기판 상에 투영된 스폿 각각은, 기판(W) 상의 스폿 노광들의 로우(row: R)를 노광한다. 기판에 대한 전체 패턴은, 각각의 스폿(S)에 의해 노광된 스폿 노광(SE)들의 모든 로우(R)들의 합에 의해 생성된다. 통상적으로, 이러한 구성은 앞서 설명된 "픽셀 그리드 이미징(pixel grid imaging)"이라고 언급된다.

방사선 스폿(S)의 어레이는 기판(W)에 대해 각도(θ)로 배치된다(기판의 에지들은 X 및 Y 방향으로 평행하게 놓여 있다)는 것을 알 수 있다. 이는, 기판이 스캐닝 방향(Y-방향)으로 이동되는 경우에, 각각의 방사선 스폿이 기판의 상이한 영역 위를 지나감에 따라, 전체 기판이 방사선 스폿들의 어레이에 의해 덮이도록 하기 위해 행해진다. 일 예시에서, 각도(θ)는 최대 20°, 최대 10°, 예를 들어 최대 5°, 최대 3°, 최대 1°, 최대 0.5°, 최대 0.25°, 최대 0.10°, 최대 0.05° 또는 최대 0.01°이다. 일 예시에서 각도(θ)는 0.001°이상이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전체 평판 디스플레이 기판(W)이 복수의 광학 엔진을 사용하여 단일 스캔으로 노광될 수 있는 방식을 개략적으로 나타낸다. 본 예시에서는, 방사선 스폿(S)들의 일 어레이의 에지가 방사선 스폿들의 인접한 어레이의 에지와 (스캐닝 방향(Y)으로) 약간 오버랩되도록, "바둑판(chess board)" 구성으로 2 개의 로우(R1 및 R2)에 배치된 8 개의 광학 엔진들(도시되지 않음)에 의해, 방사선 스폿(S)들의 8 개의 어레이(SA)가 생성된다. 일 예시에서, 광학 엔진들은 3 이상의 로우, 예를 들어 4 이상의 로우 또는 5 이상의 로우로 배치된다. 이러한 방식으로 방사선의 대역이 기판(W)의 폭을 가로질러 연장되므로, 전체 기판의 노광이 단일 스캔으로 수행될 수 있게 한다. 여하한의 적절한 개수의 광학 엔진들이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일 예시에서, 광학 엔진들의 개수는 1 이상, 예를 들어 2 이상, 4 이상, 8 이상, 10 이상, 12 이상, 14 이상 또는 17 이상이다. 일 예시에서, 광학 엔진들의 개수는 40 이하, 예를 들어 30 이하 또는 20 이하이다.

광학 엔진 각각은, 앞서 설명된 바와 같이 별도의 조명 시스템(IL), 패터닝 디바이스(PD) 및 투영 시스템(PS)을 포함할 수 있다. 하지만, 2 이상의 광학 엔진들이 조명 시스템, 패터닝 디바이스 및 투영 시스템 중 1 이상의 적어도 일부분을 공유할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

발명자들은, 투영 시스템 내의 포커싱 요소들의 어레이를 포함하는 리소그래피 장치에서, 예를 들어 투영 시스템에 의해 도입되는 상당한 비율의 오차들이 포커싱 요소들의 어레이 내의 결함(imperfection)들에 의해 유도된다고 결정지었다. 예를 들어, 포커싱 요소들의 어레이의 곡률이, 기판 상에 투영된 방사선 빔의 최적 포커스(best focus)의 평면의 왜곡들을 유도할 수 있다. 이러한 소위 초점면 오차(focal plane error)들은, 방사선 빔의 모든 부분들이 기판 상에 최적으로 포커스되도록 투영 시스템에 대해 기판을 위치시키는데 어려워지게 할 수 있다. 예를 들어, 방사선 빔이 앞서 설명된 스폿들의 어레이로서 기판 상에 투영되는 경우, 초점면 오차의 결과로, 모든 스폿들은 동시에 기판 상에 최적으로 포커스될 수 없다. 따라서, 모든 스폿들은 다른 방법으로 가능한 만큼 작게 보장하는 것이 가능하지 않으며, 또한 상기 스폿 크기들은 스폿들의 어레이를 가로질러 변화한다. 스폿 크 기의 변화들은, 기판 상에 수용된 방사선의 크기에서의 대응하는 변화들을 유도할 수 있다. 기판 상의 방사선 스폿이 클수록, 기판 상의 그 스폿 내에서의 방사선 세기는 낮다.

앞서 설명된 바와 같이, 포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소들은 렌즈들일 수 있다. 또한, 그것들은 예를 들어 파라볼라 반사경(parabolic reflector)과 같이, 방사선 빔의 일부분을 포커스할 수 있는 여하한의 다른 광학 요소일 수 있다. 포커싱 요소들의 어레이는, 예를 들어 기초판(base plate) 상에 형성되거나, 기초판 상에 장착되거나, 또는 이외에 기초판에 의해 지지되고 및/또는 기초판과 통합하여 형성되는 포커싱 요소들을 갖는 기초판으로부터 형성될 수 있다. 포커싱 요소들의 어레이는, 서로 지지하도록 복수의 포커싱 요소들을 서로 접착(attach)함으로써 형성될 수 있다. 사용되는 포커싱 요소의 타입에 의존하여, 기초판은 방사선을 통과시킬(transparent) 수 있다

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포커싱 요소들의 어레이(10)의 일 예시를 도시한다. 나타낸 바와 같이, 포커싱 요소들의 어레이는 기초판(11) 및 기초판(11)의 제 1 면(11a) 상에 형성된 복수의 렌즈(12)를 포함한다. 기초판(11)은 사용되는 방사선 빔을 실질적으로 통과시킬 수 있다. 따라서, 방사선이 제 1 면(11a)에 대해 기초판(11)의 맞은편에 있는 기초판(11)의 제 2 표면(11b) 상에 입사되는 경우에, 방사선은 기초판(11)을 통해 전달되고 각각의 렌즈(12)들에 의해 대응하는 초점(13)으로 포커스된다. 도 5a에 나타낸 일 예시에서 나타낸 바와 같이, 각각의 렌즈(12)들과 연계된 초점(13)들은 단일 평면에 놓이지 않는다. 그 대신에, 도시된 바와 같이 초점(13)들은 비평면(non-planar surface: 14) 상에 놓인다. 도 5a에 나타낸 묘사에서는 변화가 과장되었고, 실제로 변화들은 포커싱 요소들의 어레이의 크기에 대해 크지 않을 수 있다는 것을 이해할 것이다.

포커싱 요소들의 어레이(도 5a에 나타낸 예시에서는 렌즈들의 어레이)에 의해 생길 수 있는 초점면 오차들은, 포커싱 요소들의 어레이를 형성하는 공정에 의해 야기될 수 있다. 이러한 포커싱 요소들의 어레이를 형성하는 복수의 방법이 존재한다. 예를 들어, 기초판의 표면 상에 복수의 원기둥 형상의 돌출부(cylindrically-shaped protrusion)들을 형성하기 위해, 투명한 기초판의 표면을 선택적으로 에칭함으로써 렌즈들의 어레이들이 형성될 수 있다. 적어도 기초판 상의 돌출부들의 후속한 가열은, 중력 효과 하에서의 돌출부들의 부분적인 슬럼핑(slumping)을 유도한다. 가열 단계를 충분히 신중하게 제어하여, 원기둥 돌출부들이 각각 렌즈로서 기능하도록 원하는 형상으로 슬럼핑하기 위해, 슬럼핑 단계가 제어될 수 있다.

렌즈들의 어레이 제조의 또 다른 예시에서는, 기초판 상의 레지스트재의 복수의 원기둥 형상의 돌출부를 형성하기 위해, 광활성재(photo-active material)가 기초판 상에 형성되고 방사선의 패턴으로 노광되며, 필요에 따라 노광후 처리된다. 후속하여, 원기둥들의 제어된 슬럼프가 돌출부로부터 렌즈들을 형성하게 하기 위해, 앞서 설명된 바와 유사한 방식으로 이 돌출부들이 가열될 수 있다.

이러한 제어된 슬럼핑에 기초한 공정들은, 통상적으로 리플로우(reflow) 방법이라고 칭해진다. 렌즈들의 어레이들을 형성하는 다른 방법들로는, 몰드(mould) 로 렌즈들의 어레이를 형성하는 단계, 렌즈들을 형성하기 위해 기초판을 엠보싱(embossing)하는 단계, 요구되는 형상들을 에칭 및/또는 밀링(milling)하는 단계를 포함한다. 본 발명은, 1 이상의 특정 제장 방법들에 의해 형성된 포커싱 요소들의 어레이를 이용하는 것으로 제한되지는 않는다는 것을 이해하여야 한다. 포커싱 요소들의 어레이를 제조하는 방법에 관계없이, 몇몇 결함들이 예상될 수 있다.

도 5b는 본 발명의 일 실시예 따라, 초점면 오차들이 감소될 수 있도록 수정(modify)된 포커싱 요소들의 어레이를 도시한다. 나타낸 바와 같이, 포커싱 요소들의 어레이에는 보정 표면(15)이 제공된다. 보정 표면(15)은, (도 5a 및 도 5b의 예시에서 렌즈들인) 각각의 포커싱 요소들과 연계된 새로운 초점(13')이 평면에 가까운 표면(14') 내에 놓이도록 성형된다. 다시 말하면, 상기 표면(14')은 평면에 가깝다. 보정 표면(15)은, 수정된 초점(13')들이 단일 평면 내에 정확하게 놓이도록 이상적으로 성형되었다는 것을 이해할 것이다. 하지만, 보정 표면(15)의 요구되는 형상을 정확하게 결정하고 이를 실제로 형성하는 능력의 한계로 인해, 이는 가능하지 않을 수 있다. 따라서 보정 표면(15)은, 각각의 포커싱 요소와 연계된 수정된 초점(13')이, 보정 표면이 평면이었을 때보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 성형된다. 보정 표면(15)이 주어진 평면에 대한 초점의 접근(proximity)을 개선하는 정도를 판단하는데 사용될 수 있는, 복수의 크라이테리어(criteria)가 존재한다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 보정 표면은 초점과 주어진 평면 사이의 평균 간격(average separation)을 최소화하기 위하여 성형될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 보정 표면(15)은 여하한의 초점과 주어진 평면 사이의 최대 간격을 최 소화하기 위하여 성형될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 보정 표면(15)은 초점과 주어진 평면 사이의 거리의 표준 편차를 최소화하도록 선택될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 보정 표면(15)은 포커싱 요소들의 어레이의 마주보는(opposite) 2 개의 에지 간의 차이를 최소화하도록 선택될 수 있다. 리소그래피 장치의 구성에 의존하여, 포커싱 요소들의 어레이의 일 측면 상에 있는 포커싱 요소들에 의해 가판 상으로 포커스되는 방사선에 의해 노광된 기판의 부분들은, 예를 들어 연속적인 노광의 더 최근의 노광에서, 또는 더 최근의 스테이지에서, 포커싱 요소들의 어레이의 반대 측면 상에 있는 포커싱 요소들에 의해 기판 상으로 포커스 되는 방사선에 의해 노광된 기판의 인접한 부분들일 수 있다. 포커싱 요소들의 어레이의 제 1 면 상의 포커싱 요소들에 대응하는 초점의 분포(distribution)과 포커싱 요소들의 어레이의 반대 측면 상의 포커싱 요소들에 대응하는 초점의 분포 간에 상당한 차이가 존재하는 경우, 포커싱 요소들의 어레이의 상이한 측면에 의해 노광된 기판 상의 인접한 영역들 사이의 경계에서는, 형성되는 패턴의 불연속이 발생할 수 있다. 노광 시스템의 반복 성질로 인해, 이러한 불연속은 기판을 가로질러 반복되어, 형성되는 디바이스의 기능에 심히 불리할 수 있는 패턴 인공물(pattern artifact)을 유도할 수 있다. 따라서, 특히 포커싱 요소들의 어레이의 양 측면 상에 있는 포커싱 요소들의 초점의 분포 간의 차이들을 최소화하기 위해, 보정 표면(15)을 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

보정 표면은, 특히 포커싱 요소들의 어레이에 의해 도입된 오차들을 보정하도록 준비될 수 있다. 예를 들어 이러한 경우에, 포커싱 요소들의 어레이는 포커싱 요소들의 초점의 위치를 측정하도록 분리되어 조사될 수 있다. 이로부터, 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가깝게 초점들이 놓이기 위해, 보정 표면에 요구되는 형상을 결정하는 것이 가능하다. 후속하여, 포커싱 요소들의 개선된 어레이를 형성하기 위해, 보정 표면이 포커싱 요소들의 어레이에 제공될 수 있다.

보정 표면에 대한 개선된 형상을 결정하기 위해, 보정 표면을 갖는 포커싱 요소들의 어레이가 조사되도록 공정이 반복적일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그 후, 개선된 보정 표면이 포커싱 요소들의 어레이 및 포커싱 요소들의 어레이가 필요한 정도로 개선될 때까지 필요에 따라 반복된 공정에 적용될 수 있다. 또한, 포커싱 요소들의 초점의 위치가 측정되는 경우에, 모든 초점들이 측정되거나 초점의 샘플이 측정될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 변화가 알려지거나 어레이를 가로질러 일정한 방식으로 변화된다고 예상되는 경우에 샘플이 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 샘플만을 측정하는 단계는, 그 효과를 별로 감소시키지 않고 공정의 속력을 증가시킬 수 있다.

보정 표면은 추가적으로, 포커싱 요소들의 어레이가 사용될 리소그래피 장치와 같은 장치 내의 다른 구성요소들에 의해 도입된 결함들, 및/또는 포커싱 요소들의 어레이와 이러한 장치 내의 다른 구성요소들 간의 상호작용에 의해 도입된 결함들을 보정하는데 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 일단 포커싱 요소들의 어레이가 장치 내에 설치되면, 초점(모든 초점 또는 샘플)의 위치 측정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 포커싱 요소들의 어레이가 기판 상으로 방사선을 직접 투영하지 않는 경우에, 최적 평면에 대한 초점 위치의 변화 측정은 기판 레벨에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

포커싱 요소들의 어레이만의 고유 결함을 개선하기 위해, 또는 설치된 포커스 요소들의 어레이 내의 결함을 개선하기 위해, 보정 표면의 형상이 결정될 수 있다. 어느 한 경우에 공정은, 포커싱 요소들의 어레이 또는 이것이 설치되는 장치가 형성되는 경우, 또는 후속하여 포커싱 요소들의 어레이 또는 이것이 설치되는 장치의 유효기간(lifetime) 동안 수행될 수 있다. 예를 들어, 포커싱 요소들의 어레이가 리소그래피 장치에서 사용되는 경우에, 최적 평면에 대한 초점의 편차들이 주기적으로 조사될 수 있으며, 상기 편차들이 수용할만한 레벨보다 크게 변화하고, 및/또는 그렇게 되는 경우, 보정 표면은 새로운 보정 표면으로 교체되고 및/또는 수정될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 보정 표면이, 포커싱 요소들의 어레이 또는 이러한 보정 표면 없이 초기에 형성된 포커싱 요소들의 어레이를 채택하는 리소그래피 장치에 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 포커싱 요소 각각에 대한 초점이 상이한 방사선 파장으로 다를 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 보정 표면의 요구되는 형상의 결정은, 1 이상의 특정 파장 및/또는 방사선 파장들의 특정 범위에 대해 수행될 수 있다. 예를 들어, 리소그래피 장치에서 사용되는 포커싱 요소들의 어레이의 경우에, 보정 표면의 요구되는 형상은, 리소그래피 장치가 기판 상으로 투영하는 방사선의 파장에 대해 수행될 수 있다.

또한, 각각의 파장에 대한 최적 초점면이 다르더라도, 복수의 상이한 방사선 파장에 대한 최적 초점면으로의 초점의 접근을 개선하는 보정 표면에 대한 형상을 식별하는 것이 가능할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어 보정 표면의 단일 형상은, 제 1 평면에 충분히 가까이 놓이는 복수의 초점에 포커스되는 제 1 파장의 방사선, 및 제 1 평면과 다른 제 2 평면에 충분히 가까이 놓이는 복수의 초점에 포커스되는 제 2 파장의 방사선을 유도할 수 있다.

제 1 실시예

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 보정 표면을 제공하는데 사용될 수 있는 제 1 구성을 도시한다. 나타낸 바와 같이, 포커싱 요소들의 어레이(20)는 기초판(21)을 포함한다. 복수의 렌즈(22)는 기초판(21)의 제 1 면(21a)에 장착되거나, 형성되거나, 또는 배치된다. 기초판(21)은, 포커싱 요소들의 어레이와 관련하여 사용되는 방사선을 실질적으로 통과시키는 재료로 형성될 수 있다. 보정 표면은 기초판(21)의 제 2 면(21b)에 적용된다. 제 2 면(21b)은 제 1 면(21a)에 대해 기초판(21)의 반대 측면이다. 보정 표면은, 예를 들어 기초판(21)의 제 2 면(21b)의 본래 표면(21c)을 폴리싱(polishing), 에칭 또는 밀링함으로써 형성될 수 있다.

제 2 실시예

도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 보정 표면이 포커싱 요소들의 어레이에 적용될 수 있는 제 2 구성을 도시한다. 나타낸 바와 같이, 포커싱 요소들의 어레이(30)는 기초판(31)을 포함한다. 기초판의 제 1 면(31a) 상에서, 복수의 렌즈(32)들이 형성되거나, 장착되거나, 또는 배치된다. 기초판(31)은 사용되는 방사선을 실질적으로 통과시킬 수 있다. 보정 표면(33a)은 보정판(33)의 제 1 면에 형성된다. 또한, 보정판(33)은 사용되는 방사선을 실질적으로 통과시키는 재료로 형 성될 수 있다. 보정판은 기초판(31)과 동일한 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 포커싱 요소들의 어레이에 대한 보정 표면 전체 또는 일부에서의 상대 이동, 및/또는 구성요소들 내에서의 응력을 유발하는, 사용 중에 일어날 수 있는 포커싱 요소들의 어레이의 어떠한 가열도 기초판(31)과 보정판(33)의 팽창량의 차이를 유도하지 않을 것이다. 보정판(33)에 대한 재료는 기초판(31)의 재료와 실질적으로 동일한 굴절률을 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 기초판(31)과 보정판(33) 사이의 경계에서의 방사선의 반사가 최소화될 수 있다. 보정판(33)은 기초판(31)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.

보정 표면(33a)은 보정판(33)의 제 1 면에 형성된다. 보정 표면(33a)에 대해 보정판(33)의 반대 측면에 있는 보정판(3)의 제 2 면(33b)은, 기초판(31)의 제 2 면(31b)(기초판의 제 2 면(31b)은 기초판의 제 1 면(31a)에 대해 기초판(31)의 반대 측면에 배치됨)에 접합(bond)된다. 판을 가로질러 기초판(31)과 보정판(33) 사이의 간격을 최소화하도록, 기초판의 제 2 면(31b)과 보정판의 제 2 면(33b)의 형상이 일치할 수 있다. 특히, 기초판의 제 2 면(31b) 및 보정판의 제 2 면(33b)은 평면일 수 있다.

기초판(31)에 대해 보정판(33)을 고정(secure)하는데 사용된 본딩(bonding)은 이 사용예에 적절한 여하한의 본딩일 수 있다. 본딩은, 예를 들어 접착층(34)일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어 기초판(31)과 보정판(33)은 웰딩(weld)되기 위해 함께 가열되고 가압될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 보정판(33)은 "안스프렌겐(ansprengen)"으로 알려진 본딩 기술에 의해 기초판(31) 에 결합될 수 있다. 이 기술에서는, 함께 놓이는 경우에 표면이 직접 크리스탈 본딩(direct crystal bonding)에 의해 연결되는 2 개의 표면이 변형들 및/또는 오염물을 충분히 제거할 때까지 폴리싱된다.

웰딩하기 위해 접합층(34)과 같은 재료가 기초판(31)과 보정판(33) 사이에 요구되는 경우, 이러한 재료는 사용된 내료의 두께에 의존하여, 사용되는 방사선을 실질적으로 통과시키도록 선택될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 상기 재료는, 재료 및 기초판 및 보정판 사이의 경계에서 방사선의 반사를 최소화하기 위해, 재료의 굴절률이 기초판(31)과 보정판(33) 중 1 이상과 유사하도록 선택될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 재료는 추후 필요에 따라 본딩이 제거될 수 있도록 선택될 수 있다. 이는 후속하여, 보정판을 제거하고, 기초판(31)에 재접착되어 교체하거나 수정되도록 한다.

제 3 실시예

도 6c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 보정 표면이 포커싱 요소들의 어레이에 적용될 수 있는 또 다른 구성을 도시한다. 이 구성은 도 6b에 나타낸 실시예에 관하여 앞서 설명된 것과 유사하며, 대응하는 설명이 반복될 것이다. 이 구성에서는, 기초판(31)과 보정판(33) 사이의 본딩이 패스닝(fastening)으로 교체된다. 본 예시에서 패스닝은 보정판(33)을 기초판(31)에 유지하는 1 이상의 클램프(clamp: 35)이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 볼트(bolt) 및/또는 자기 클램프와 같은 다른 패스닝 및/또는 진공 클램핑이 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 구성은 예를 들어 교체 또는 수정을 위한 보정판의 제거에 이용할 수 있다. 이러한 구성은, 예를 들어 포커싱 요소들의 어레이가 그것이 사용될 장치의 잔여부에 장착되는 동안 보정판(33)을 제거하도록 할 수 있다. 패스닝은 기초판(31)에 대한 보정판(33)의 위치가 수정될 수 있도록 배치될 수 있다. 이는, 일단 포커싱 요소들의 어레이가 그것이 사용되는 장치에 장착되면, 기초판(31)에 대한 보정판(33)의 개선된 정렬 정확성 및/또는 기초판(31)에 대한 보정판(33)의 정렬의 수정을 허용할 수 있다.

앞서 설명되고 도 6c에 나타낸 바와 같이, 보정판(33)은 포커싱 요소들의 어레이의 기초판(31)으로 패스닝될 수 있지만, 보정판(33)은 기초판과 따로 분리된 위치에 장착될 수 있다. 이는 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이에 간섭하지 않고, 수정 또는 교체를 위해 보정판을 제거하는데 이용할 수 있다. 이러한 경우에, 보정 표면이 적절하게 선택될 것을 이해할 것이다.

제 4 실시예

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 보정 표면이 포커싱 요소들의 어레이에 적용될 수 있는 또 다른 구성을 도시한다. 나타낸 바와 같이, 포커싱 요소들의 어레이를 형성하기 위해 포커싱 요소(42)들을 지지하는 기초판(41)은, 보정판(43)의 두께에 비해 비교적 얇다. 보정판(43)은, 기초판(41)이 연결되는 보정 표면(43a)을 갖는다. 특히, 포커싱 요소(42)들이 연결되거나, 장착되거나, 또는 지지되는 측면에 반대인 기초판(41)의 일 측면(41a)은, 포커싱 요소들의 어레이의 기초판(41)이 보정 표면(43a)의 형상에 일치하기 위해 변형하도록 보정 표면(43a)에 연결된다. 포커싱 요소들의 어레이의 결과적인 변형은, 주어진 평면(44)에 더 가까이 놓이도록 포커싱 요소들에 대응하는 초점(45)들의 상대 위치를 조정한다.

접합층을 이용한 본딩, 웰딩, 직접 크리스탈 본딩("안스프렌겐")을 포함하고, 및/또는 1 이상의 클램프, 볼트, 자기 클램프 및 진공 클램핑에 의해 패스닝하여, 보정 표면의 형상에 의존하는 앞서 설명된 여하한의 방법에 의해, 기초판(41)이 보정판(43)에 연결될 수 있다.

제 5 실시예

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 대안적으로 또는 추가적으로 보정 표면은, 포커싱 요소들의 어레이 그 자체에보다는, 포커싱 요소들이 사용되는 장치 내의 또 다른 구성요소들에 적용될 수 있다. 예를 들어, (도 2에 나타낸 바와 같이) 개별적으로 제어가능한 요소들의 어레이가 리소그래피 장치의 투영 시스템에서 사용되는 경우에, 보정 표면은 투영 시스템 내의 다른 구성요소에 적용될 수 있다. 예를 들어, 투영 시스템 내의 광학 구성 요소들(L1, AL 및 L2)의 표면 중 1 이상은 보정 표면에 합체되도록 수정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가 구성 요소가 보정 표면에 합체하여 투영 시스템에 도입될 수 있다. 이러한 구성은 특히, 반사 포커싱 요소들의 어레이와 관련하여 사용하기에 유리할 수 있다. 이는, 예를 들어 대부분 재료들에 의해 용이하게 흡수되며, 따라서 반사 광학 요소들과 관련하여 일반적으로 사용되는 EUV 방사선과 같은 방사선으로 작동하는 장치에 대해 요구될 수 있다. 이러한 구성에서, 보정 표면은 투영 시스템 내의 기존 반사기에 용이하게 적용될 수 있으며, 즉 기존 반사기의 형상은 수정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 1 이상의 추가 반사 요소는 보정 표면을 포함하여 투영 시스템 내 에 포함될 수 있다.

본 명세서에서는, 특정 디바이스(예를 들어, 집적 회로 또는 평판 디스플레이(flat-panel display))의 제조시 리소그래피 장치의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 명세서에 설명된 리소그래피 장치는 다른 응용예들을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 응용예들은 집적 회로, 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 마이크로-전기기계 디바이스(MEMS) 등의 제조를 포함하며, 그에 제한되지는 않는다. 또한, 예를 들어 평판 디스플레이에서 본 장치는, 다양한 층 예를 들어 박막 트랜지스터 층 및/또는 컬러 필터 층의 생성에 도움이 되도록 사용될 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 상기 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.

이상, 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 예시의 방식으로만 제시되었으며 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다. 당업자라면, 본 발명의 범위와 의도를 벗어나지 않고 본 명세서의 형태 및 세부사항의 다양한 변화들이 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위와 한계는 상술된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 다음의 청구항 및 그 균등론에 따라서만 한정되어야 한다.

발명이 이루고자 하는 기술적 과제 및 요약 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 발명의 구성 부분(Detailed Description section)은 청구항을 해석하는데 사용되도록 의도된다. 발명이 이루고자 하는 기술적 과제 및 요약 부분은 발명자(들)에 의해 의도(contemplate)된 본 발명의 모든 예시적인 실시예가 아니라 1 이상의 예시적인 실시예를 설명할 수 있으며, 따라서 어떠한 방식으로든지 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하려고 의도되지 않는다.

본 발명에 따르면, 초점면 오차들을 보정하기 위해 포커싱 요소들의 어레이 및 비평면 보정 표면을 포함하는 리소그래피 장치 및 보정 방법이 제공된다.

Claims (21)

1. 리소그래피 장치에 있어서:

   방사선 빔을 변조시키는 패터닝 디바이스; 및

   기판의 타겟부 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함하여 이루어지고, 상기 투영 시스템은,

   포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소 각각이, 상기 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔의 일부분을 포커스하도록 구성된 포커싱 요소들의 어레이, 및

   상기 투영 시스템이 상기 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하는 경우에, 상기 포커싱 요소들의 초점들이, 상기 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 성형되는 비평면 보정 표면(non-planar correction surface)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 포커싱 요소들의 어레이는:

   상기 방사선을 실질적으로 통과(transparent)시키는 기초판(base plate); 및

   상기 기초판의 제 1 면 상의 렌즈들의 어레이를 포함하여 이루어지고,

   상기 제 1 면을 마주하고(opposite), 상기 비평면 보정 표면을 형성하도록 성형되는 기초판의 제 2 면을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그 래피 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 포커싱 요소들의 어레이는:

   기초판에 의해 지지된 복수의 포커싱 요소; 및

   상기 비평면 보정 표면이 형성되는 보정판(correction plate)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 보정판은 기초판에 본딩(bond)되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 기초판 및 상기 보정판은 상기 방사선 빔을 실질적으로 통과시키고;

   상기 포커싱 요소들은 상기 기초판의 제 1 면 상의 렌즈들이며;

   상기 보정판은 상기 제 1 면에 마주하는 상기 기초판의 제 2 면에 본딩되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 보정판은 패스너(fastener)들에 의해 상기 기초판에 연결되는 것을 특 징으로 하는 리소그래피 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 기초판 및 상기 보정판은 상기 방사선 빔을 실질적으로 투영시키고;

   상기 포커싱 요소들은 상기 기초판의 제 1 면 상의 렌즈들이며;

   상기 비평면 보정 표면은 상기 보정판의 제 1 면 상에 형성되고;

   상기 보정판은, 각각의 제 1 면에 마주하는 상기 기초판의 제 2 면, 및 각각의 제 1 면에 마주하는 상기 보정판의 제 2 면이 서로 대향하여 유지되도록, 상기 기초판에 패스닝되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 기초판이 상기 보정 표면의 형상에 일치(conform)하기 위해 변형되도록, 상기 기초판이 상기 보정 표면에 연결되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
9. 제 3 항에 있어서,

   상기 기초판 및 상기 보정판은 실질적으로 동일한 열팽창 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
10. 제 3 항에 있어서,

    상기 기초판 및 상기 보정판은 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
11. 포커싱 요소들의 어레이에 있어서:

    방사선 빔이 포커싱 요소들의 어레이 상에 입사하는 경우에, 포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소 각각의 초점들이 각각, 상기 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 성형된 비평면 보정 표면을 포함하여 이루어지고,

    방사선 빔이 상기 포커싱 요소들의 어레이에 입사하는 경우에, 각각의 포커싱 요소들은 주어진 방사선 파장에 대한 각각의 초점으로, 상기 방사선 빔의 일부분을 포커스하는 것을 특징으로 하는 포커싱 요소들의 어레이.
12. 디바이스 제조 방법에 있어서:

    포커싱 요소들의 어레이를 포함하여 이루어지는 투영 시스템을 이용하여, 기판 상으로 변조된 방사선 빔을 투영하는 단계;

    상기 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔의 일부분을 포커스하기 위해, 상기 포커싱 요소들의 어레이 내의 포커싱 요소 각각을 이용하는 단계; 및

    상기 투영 시스템이 상기 기판 상으로 상기 변조된 방사선 빔을 투영하는 경우에, 상기 포커싱 요소들의 초점들이, 상기 보정 표면이 평면이었던 경우보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 성형되는 비평면 보정 표면을 이용하는 단계를 포함 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
13. 제 12 항의 방법에 따라 제조된 평판 디스플레이(flat panel display).
14. 제 12 항의 방법에 따라 제조된 집적 회로 디바이스.
15. 방사선 빔이 포커싱 요소들의 어레이 상에 입사하는 경우에, 상기 포커싱 요소들의 어레이의 초점 위치를 측정하는 단계;

    상기 측정 단계에 기초하여, 상기 보정 표면이 상기 포커싱 요소들의 어레이에 적용되는 경우에, 상기 초점들이 상기 측정 단계에서보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 비평면 보정 표면의 형상을 결정하는 단계; 및

    상기 포커싱 요소들의 어레이에, 상기 결정 단계에 따라 성형된 보정 표면을 제공하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 포커싱 요소들의 어레이를 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지고, 상기 단계는,

    상기 방사선 빔을 실질적으로 통과시키는 기초판을 제공하는 단계; 및

    상기 기초판의 제 1 면 상의 렌즈들의 어레이를 커플링(couple)하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 포커싱 요소들의 어레이에 상기 보정 표면을 제 공하는 단계는, 상기 제 1 면에 마주하는 상기 기초판의 제 2 면 상의 형상을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 포커싱 요소들의 어레이에 상기 보정 표면을 제공하는 단계는:

    상기 보정판 상의 형상을 형성하는 단계; 및

    상기 포커싱 요소들의 어레이에 상기 보정판을 접착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 포커싱 요소 각각이 기판 상으로 변조된 방사선 빔의 각 부분을 포커스하도록, 포커싱 요소들의 어레이를 포함하여 이루어지는 투영 시스템을 갖는 리소그래피 장치를 구성하는 방법에 있어서,

    상기 포커싱 요소들의 어레이가 상기 변조된 방사선 빔의 각 부분들을 포커스하는 지점들의 위치들을 측정하는 단계;

    상기 보정 표면이 상기 투영 시스템 내에 포함되는 경우에, 상기 포커싱 요소들이 상기 변조된 방사선 빔의 각 부분들을 포커스하는 지점들이, 상기 측정 단계에서보다 단일 평면에 더 가깝게 놓이도록 비평면 보정 표면의 형상을 결정하는 단계; 및

    상기 투영 시스템에, 상기 결정 단계에 따라 성형된 상기 보정 표면들을 제공하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 포커싱 요소들의 어레이는:

    상기 변조된 방사선 빔을 실질적으로 통과시키는 기초판; 및

    상기 기초판의 제 1 면 상의 렌즈들의 어레이를 포함하여 이루어지고,

    상기 투영 시스템에 상기 보정 표면을 제공하는 단계는, 상기 제 1 면에 마주하는 상기 기초판의 제 2 면 상의 형상을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 18 항에 있어서,

    상기 투영 시스템에 상기 보정 표면을 제공하는 단계는:

    상기 보정판 상의 형상을 형성하는 단계; 및

    상기 투영 시스템 내에 상기 보정판을 설치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 투영 시스템 내에 상기 보정판을 설치하는 단계는, 상기 포커싱 요소들의 어레이에 상기 보정판을 접착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.

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