KR100776771B1

KR100776771B1 - 리소그래피 투영 장치

Info

Publication number: KR100776771B1
Application number: KR1020000059527A
Authority: KR
Inventors: 엔겔베르투스안토니우스프란시스쿠스 반데파쉬; 반메르아쉬빈로데비크헨드리쿠스요하네스; 클라쎈프란시스쿠스아드리아누스게라르두스
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2007-11-16
Also published as: DE60026461D1; DE60026461T2; TW484039B; JP2001144013A; US6392738B1; KR20010040044A; JP4058230B2

Abstract

리소그래피 투영 장치는;

ㆍ방사 투영 빔(PB)을 제공하기위한 방사 시스템(LA, Ex, IN, CO);

ㆍ마스크(MA)를 고정시키기 위한 제 1 대물 테이블(MT);

ㆍ배면에서 기판(W)을 고정 및 지지하기 위한 지지 표면이 제공되는 제 2 대물 테이블(WT);

ㆍ기판(W)의 타겟부(C)상으로 마스크(MA)의 조사된 부분을 노광하기 위한 투영 시스템(PL);을 포함하며,

지지 기판 및 기판 배면 중 하나 또는 양자 모두의 오염의 존재를 검출하도록 구성되고 배치되는 오염 검출 수단을 포함하는 장치인 것을 특징으로 한다.

Description

리소그래피 투영 장치{LITHOGRAPHIC PROJECTION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 구현에 적합한 리소그래피 투영 장치의 개략도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 오염 검출 수단의 개략도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 세정 도구의 개략도.

도 3c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 세정 도구의 개략도.

도 3d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 세정 도구의 개략도.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 오염 검출 수단의 개략도.

본 발명은 오염 검출 수단에 관련된 것이다. 특히, 본 발명은

ㆍ방사 투영 빔을 공급하는 조명 시스템(illumination system);

ㆍ마스크를 고정하는 제 1대물 테이블;

ㆍ배면에 기판을 고정 및 지지하기 위한 지지표면이 제공된 제 2 대물 테이블;

ㆍ기판의 목표영역에 마스크의 조사부(irradiated portion)를 결상(imaging)하는 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 투영 장치내의 오염 검출 수단에 관련된다.

리소그래피 투영 장치는 예를 들어, 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 마스크(레티클)는 집적회로의 개별 층에 대응하는 회로패턴을 포함할 것이며, 이 패턴은 이후에 감광물질(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼) 상의 목표영역(1이상의 다이로 구성) 상에 결상될 수 있다. 일반적으로 단일 웨이퍼는 레티클을 통해 한번에 하나씩 연속적으로 조사되는 인접한 다이의 전체적인 연결망을 갖는다. 리소그래피 투영 장치의 일 형태에서는 목표영역 상에 레티클 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각 목표영역이 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라 칭한다. 이와 달리, 통상 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)로 불리워지는 대체장치에서는 투영 빔 하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 레티클 패턴을 점진적으로 스캐닝하면서, 동시에 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 웨이퍼 테이블을 스캐닝함으로써 각 목표영역이 조사되는데, 일반적으로 투영 시스템은 배율인자(magnification factor:Ｍ)(대개 <1)를 가지므로 웨이퍼 테이블이 스캐닝되는 속도(ν)는 레티클 테이블이 스캐닝되는 속도의 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피 장치에 관한 보다 상세한 정보는 국제 특허출원 제 WO97/33205호에서 찾을 수 있다.

일반적으로, 이러한 종류의 장치는 단일 제 1 대물(마스크) 테이블 및 단일 제 2 대물(기판) 테이블을 포함한다. 그러나, 적어도 두개의 독립적으로 이동가능한 기판 테이블이 있는 기기가 이용가능해지고 있다(예를 들면 국제 특허출원 WO98/28665호 및 WO98/40791호에 기술된 다중 스테이지 장치를 참조). 이러한 다중 스테이지 장치의 기본적인 작동 원리는, 테이블상에 위치한 제 1 기판을 노광시키기 위해 제 1 기판 테이블이 투영 시스템 바로 밑에 있는 동안, 제 2 기판 테이블은 로딩 위치로 이동하고, 노광된 기판을 방출하고, 새로운 기판을 집어 올리고, 새로운 기판상에 소정의 초기 특정 단계를 수행하고, 그후 제 1 기판의 노광이 완료되면 곧 이 새로운 기판을 투영 시스템의 바로 밑의 노광 위치로 이송시키기 위하여 대기하여, 사이클이 반복된다; 이러한 방식으로, 증대된 기기 스루풋을 얻을 수 있어 기기 소유 비용을 개선한다.

리소그래피 장치는 예를 들어 자외선(UV), 극자외선(extreme UV), X-선, 이온 빔 또는 전자 빔 등의 다양한 종류의 투영 방사선을 채용할 수 있다. 이용된 방사선의 종류 및 장치의 특정의 설계상 필요에 따라, 투영 시스템은 예를 들어 굴절형, 반사형 또는 카타디옵트릭(catadioptric)형이 될 수 있으며, 유리질 성분, 그레이징-입사 미러(grazing-incidence mirror), 선택적 다층 코팅, 자계 및/또는 정전계 렌즈 등을 포함할 수 있다. 간단히, 이러한 성분들은 본문내에서, 단일로 혹은 집합적으로 "렌즈"로 언급될 수 있다. 장치는 진공내에서 작동되는 구성요소들 및 이에 따라 진공-호환성인(vacuum-compatible) 구성요소를 포함할 수 있다.

기판이 기판 테이블의 지지 표면상으로 로딩되면, 기판은, 지지 표면과 기판의 배면사이의 공간으로 진공을 적용하여 지지 표면에 대해서 흡착(suck)될 수 있다. 이러한 방법을 사용함으로써 기판은 지지 표면에 의해 결정되는 형태를 갖는다. 지지 표면에는 실질적으로 지지 표면에 수직인 매트릭스 배치의 돌출부가 제공되어 기판의 배면은 상기 돌출부의 최상부로 나타나는 접촉표면(contact surface)상에 놓여진다. 그러면 기판의 형태는 동일 평면내에 모두 위치하는 접촉 표면에 의해 결정되어질 것이다. 만약 지지 표면과 기판의 배면사이에 오염입자가 존재한다면, 기판의 형태는 지지 표면의 형태만에 의해서 결정되는 것이 아니고 오염 입자들에 의해서도 결정된다. 이러한 오염은 기판의 바람직하지 않은 변형을 일으킬 수 있으며, 기판의 최상부 표면상으로의 마스크내의 패턴 결상시 촛점 에러 및 오버레이 에러(overlay error)를 초래할 수 있다. 이러한 에러로 인해 제조된 기판은 거부되어, 리소그래피 장치의 스루풋이 보다 낮아지므로 소유 비용면에서의 비용 증대를 초래한다.

본 발명의 목적은 지지 표면과 기판 배면 사이에 존재하는 오염 입자들에 의해 유발되는 촛점 에러 및 오버레이 에러를 방지하는 것이다. 상기 및 다른 목적들은 지지 표면 및 기판 배면중 하나 또는 양쪽 모두에 있는 오염의 존재를 검출하도록 구성되고 배치되는 오염 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 본 명세서의 서문에서 명기된 바와 같은 장치로 달성된다.

지지 표면상의 오염의 존재를 검출함으로써, 상기 오염에 의한 촛점 에러 및 오버레이 에러 등의 유발이 우려되는 지지 표면의 세정을 개시할 수 있다. 기판의 배면상의 오염의 존재를 검출함으로써, 오염이 지지 표면에 도달되지 않도록 오염된 기판을 거부할 수 있다. 이러한 두가지 방식에 의해, 제조가 완료되기 전에 기판이 거부될 것이므로 장치의 소유 비용은 향상된다.

본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 오염 검출 수단은

ㆍ상기 지지 표면상에 위치된 기판의 표면 모양을 검출하도록 구성되고 배치되는 레벨 감지 수단;

ㆍ적어도 두 개의 기판의 표면 모양을 저장하기 위한 데이터 저장 수단; 및

ㆍ지지 표면상의 그 위치에서의 오염의 존재를 나타내는, 유사한 위치에서의 상기 기판의 표면 모양에 있어서의 반복되는 변형을 인지하도록, 상기 데이터 저장 수단에 저장된 적어도 두 기판의 표면 모양을 비교하는 처리 수단으로 구성된다.

이러한 방식으로, 이미 장치내에 존재하는 레벨 감지 수단이 지지 표면에 존재하는 오염 검출을 위하여 사용될 수 있다. 이러한 레벨 감지 수단은 상기 지지 표면상에 위치한 기판의 표면 모양을 검출할 수 있으며, 노광시 기판이 투영 시스템의 촛점면내에 위치되도록 기판의 높이 및 기울기를 조절하는데 상기 표면 모양은 이용될 수 있다. 하나이상의 기판의 표면 모양이 유사한 위치에서 변형을 포함하는 경우에는, 상기 오염이 지지 표면상에 위치되는 모든 기판을 변형시킬 것이기 때문에, 상기 변형은 상기 위치상에서의 지지 표면의 오염을 나타낸다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 오염 검출 수단은 상기 지지 표면상의 오염의 위치를 검출하며 상기 장치는 상기 지지 표면에 대하여 상기 위치로 이동하여 상기 위치를 세정하도록 하는 세정 도구를 포함하여 구성된다. 이러한 방식으로 상기 지지 표면상의 특정 위치상에서 검출된 오염은 세정 도구에 의해 인시튜(in-situ) 세정될 수 있으므로, 많은 시간동안 장치를 동작할 수 없게 하는 장치 개방, 검사, 세정 및 폐쇄 절차가 방지될 수 있으므로 스루풋 손실을 피할 수 있다. 특정의 오염된 지점의 인시튜 세정은, 세정 도구 및 지지 표면의 마모를 유발하는 전체 지지 표면의 세정이 필요 없다는 또 다른 장점을 가진다.

또 다른 실시예에 있어서, 세정 도구는 세정 표면을 가지는 세정 블럭을 포함하여 구성되며 또한 그 세정 표면이 상기 지지 표면에 대하여 세정 표면과 마주하여 위치되고, 또한 상기 지지 표면에 대하여 위치될때 지지 표면에 평행한 평면내에서 상기 지지 표면에 대하여 이동가능하도록 또한 구성되고 배치된다. 이러한 세정 도구는 지지 표면을 연마 세정함으로써 오염을 제거하는데 있어 매우 효과적이다. 상기 세정 도구 및 제 2 대물 테이블은 지지 표면이 이동되고 세정 블럭이 오염 지점에 대하여 정지되도록 구성되고 배치되거나, 또는 제 2 대물 테이블이 정지되어 있는 동안 세정 블럭이 이동되도록 구성되고 배치될 수 있다. 제 2 대물 테이블과 세정 블럭 둘다 이동시키는 것도 역시 유리할 수 있다. 세정 블럭은 세라믹 재료 예를 들어 알루미나 및 산화 티타늄으로 구성될 수 있다. 세정 블럭은 적어도 부분적으로 도전성일 수 있어 정전하가 세정 블럭 및 지지 표면상에 축적되지 않도록 한다. 따라서 지지 표면과 세정 블럭사이에 그러한 전하에 의해 유발되는 인력이 일어나지는 않을 것이다. 세정 표면의 거칠기는 0.1 ㎛ 이하가 적절하다. 거칠기(roughness)는 세정 표면의 실제 표면 모양과 세정 표면의 평균 표면 모양의 절대 거리의 평균값으로 정의된다. 이러한 정도의 거칠기는 오염의 세정에는 충분할 것이지만 표면에는 손상을 입히지 않는다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서 세정 블럭은 스폰지로 구성된다. 상기 스폰지는 용매 예를 들면 아세톤이 제공되도록 구성되고 배치되는 것이 바람직할 것이다. 예를 들면, 스폰지는 폴리비닐 알콜로 만들어 질 수 있다. 지지 표면상에 존재하는 오염물들은 용매에 녹아 스폰지에 흡수된다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예에 있어서, 상기 세정 도구는 지지 표면상에 존재하는 오염물을 없애기 위하여 방사선원(radiation source)과, 상기 지지 표면상으로 상기 방사선을 지향시키기 위한 방사선 지향 수단(radiation directing means)을 포함하여 구성된다. 이러한 목적으로 레이저 또는 자외선을 방사하는 램프가 사용될 수 있다. 본 실시예는 상기 지지 표면에 걸쳐 퍼지 가스(purge gas)를 공급하기 위한 퍼지 가스 수단이 제공될 수 있다. 퍼지 가스, 예를 들어 불활성 가스는 지지 표면의 재오염을 막을 것이며, 장치로부터 오염물을 제거할 것이다.

또 다른 실시예에 있어서 오염 검출 수단은 기판 배면의 오염을 검사하여 오염된 기판은 지지 표면상으로 로드되지 못하도록 구성되고 배치된 기판 검사 도구를 포함하여 구성된다. 따라서 오염된 기판이 리소그래피 장치(의 결상부(imaging part))로 들어오는 것을 막을 수 있다. 관련된 오염이 지지 표면에 부착되거나 잔류하지 않도록 한다. 그후 기판은 상기 공정에서 꺼내져 다른 곳에 버려지거나 세정된다.

상기 검사 도구는 전자기 방사선 빔을 생성하는 방사선원, 기판의 배면에 걸쳐 방사선빔을 스캔하도록 구성되고 배치되는 수단, 및 상기 배면상에 존재하는 오염물에 의해 정(+)반사적으로 스캐터링되지 않는 방사선(off-specularly scattering radiation)을 검출하도록 구성되고 배치되는 검출기로 구성될 수 있다. 이러한 검사 도구는 아주 효과적으로 그리고 아주 빠르게 기판의 배면상에 존재하는 모든 오염입자들을 검출할 수 있다.

본 발명은 또한 디바이스 제조방법에도 관련되며, 상기 방법은,

배면에서 기판을 지지하고 고정하기 위한 지지 표면이 제공되는 기판 테이블에 방사선 감지 물질 층으로 적어도 일부가 덮힌 기판을 제공하는 단계;

패턴을 포함한 마스크를 제공하는 단계; 및

방사선 투영빔을 사용하여 상기 방사선 감지 물질 층의 타겟부상으로 투영 시스템을 통해 마스크 패턴의 적어도 한 부분의 이미지를 투영하는 단계;
상기 기판 테이블의 상기 지지 표면 상의 오염의 위치를 검출하는 단계;
세정 블럭을 포함하는 세정 도구를 상기 오염의 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 세정 블럭의 세정 표면을 상기 지지 표면에 평행하게 이동시켜 상기 오염의 위치를 세정하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법으로서, 상기 세정 블럭은 세라믹 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이다.

본 발명에 따른 리소그래피 투영 장치를 사용하는 제조 공정에서, 마스크의 패턴은 방사선 감지 재료(레지스트)층이 부분적으로나마 도포된 기판상에 결상된다. 이 결상단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 도포 및 소프트 베이크와 같은 다양한 절차를 거친다. 노광후에, 기판은 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 결상된 피처의 측정/검사와 같은 또 다른 절차를 거칠 것이다. 이러한 일련의 절차는 예를 들어 IC 디바이스의 개별 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온 주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 연마 등과 같이 개별 층을 마무리하기 위한 다양한 모든 공정을 거친다. 여러 층이 요구된다면, 전체 공정 또는 그 변형 공정은 새로운 층마다 반복되어질 것이다. 종국에는, 디바이스의 배열이 기판(웨이퍼) 상에 존재할 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로에 대해 분리되어, 각각의 디바이스가 운반 장치에 탑재되고 핀에 접속될 수 있다. 그와 같은 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill 출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용함에 있어 상기에서는 집적회로의 제조에 대해서만 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 응용례를 가지고 있음은 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학 시스템, 자기영역 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정 표시 패널, 박막 자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 전술한 기타 응용분야들을 고려할 때, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 "마스크", "기판" 및 "목표 영역" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 각각 대체될 수 있음이 이해될 것이다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 구현에 적합한 리소그래피 투영 장치의 개략도이다. 이 장치는,

ㆍ방사선(예를 들어 UV, EUV 방사선, X-선, 이온, 전자) 투영 빔(PB)을 제공하기위한 방사선 시스템(LA, Ex, IN, CO);

ㆍ마스크(예를 들어, 레티클)(MA)를 고정시키기 위해 마스크 홀더가 제공되는 제 1 대물 테이블(마스크 테이블)(MT);

ㆍ배면에서 기판(W)(예를 들어 레지스트 도포된 실리콘 웨이퍼)을 고정하기 위한 지지 표면이 제공된 제 2 대물 테이블(기판 테이블)(WT);

ㆍ기판(W)의 타겟부(C)상으로 마스크(MA)의 조사부를 결상하기 위한 투영 시스템(PL)(예를 들어, 렌즈 또는 카타디옵트릭 시스템, 또는 미러 그룹)으로 구성된다.

이 경우에 있어서, 상기 설명된 장치는 굴절형 구성요소를 포함한다. 하지만, 대안적으로 상기 장치는 하나 이상의 반사형 구성요소를 포함하여 구성될 수 있다.

방사선 시스템은 방사선 빔을 발생시키는 방사선원(LA)(예를 들어, 스토리지 링 또는 싱크로트론내의 전자 빔의 경로주위에 위치된 위글러/파동기, Hg 램프 또는 엑시머 레이저, 열이온 총 또는 이온 소스)을 포함한다. 이 빔은 다양한 광학적 구성 요소 (예를 들면, 빔 성형 광학기(beam shaping optics)(Ex), 인티그레이터(IN), 콘덴서(CO))를 따라 통과하여 결과적으로 빔(PB)이 단면 전체에 걸쳐서 소정의 형상 및 강도 분포를 갖게 한다.

다음으로 빔(PB)은 마스크 테이블(MT)상의 마스크 홀더내에 고정된 마스크(MA)를 거친다. 빔(PB)은 마스크(MA)를 관통하여 지나간 다음에는, 기판(W)의 타겟부(C)상으로 빔(PB)의 촛점을 맞추는 투영 시스템(PL)을 통하여 지나간다. 간섭계 변위 및 측정 수단(IF)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동할 수 있다.

앞서 기술된 장치는 두가지 다른 방식으로 사용될 수 있다;

ㆍ스텝 모드에 있어서는 마스크 테이블(MT)이 본질적으로 고정되어 있고, 전체 마스크 이미지가 타겟부(C)상으로 한번(즉, 단일 "플래쉬")에 투영된다. 그 다음에 다른 타겟부(C)가 (고정)빔(PB)에 의해 조사될 수 있도록 기판 테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트된다;

ㆍ스캔 모드에 있어서는 주어진 타겟부(C)가 단일 "플래쉬"로 노광되지 않는 다는 것만 제외하고는 본질적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 대신에, 투영 빔(PB)이 마스크 이미지 전체에 걸쳐 스캔되도록, 마스크 테이블(MT)은 속도(ν)로 소정 방향(소위 "스캔 방향", 예를 들어 x 방향)으로 이동가능하다. 동시발생적으로, 기판 테이블(WT)은 속도(V = Mν )에서 동일한 또는 반대 방향으로 동시에 이동하는데, 이때 M은 투영 시스템(PL)(통상적으로 M = 1/4 또는 1/5)의 배율이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨릴 필요없이 상대적으로 큰 타겟부(C)가 노광될 수 있다.

도 2는 도 1의 기판 테이블(WT)의 측면도이며, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 오염 검출 수단을 나타낸다. 상기 오염 검출 수단에는 방사선원(S), 렌즈 시스템(L1, L2) 및 검출기(DE)로 구성되는 레벨 감지 수단이 제공된다. 레벨 감지 수단은, 기판 테이블(WT)의 지지 표면(WH)상에 배면(BS)이 고정된 기판(W)의 최상부 표면(WS)의 표면 모양(surface figure)을 검출하는데 사용된다. 레벨 감지 수단이 사용될 때 방사선원(S)은 렌즈(L1)에 의해 스폿(SP)방향으로 나아가서 기판(W)의 최상부 표면(WS)에서 반사된 다음에 렌즈(L2)를 통하여 검출기(DE)방향으로 나아가는 방사선 빔을 생성한다. 검출기는 기판(W)의 최상부 표면(WS)에서의 표면 모양의 변형을 나타내는 빔의 방향 변화 징후를 측정하도록 구성되어 배치된다. 이러한 변형은 기판(W)이 특정 위치에서 더 두껍기 때문에 유발될 수도 있고, 또는 기판(W)의 배면(BS) 및 지지 표면(WH)사이에 존재하는 오염물에 의해 유발될 수도 있다. 데이터 저장 수단에 적어도 두개의 기판의 표면 모양을 저장함으로써 그리고 이들 표면 모양을 비교함으로써, 유사한 위치에서 재발되는(recurring) 표면 모양의 변형이 검출될 수 있다. 이것은 상기 지점에서의 지지 표면(WH)의 오염을 나타낼 것이다. 레벨 감지 수단은 본 명세서에 참고자료로 포함된 US 5,191,200에 기술된 촛점 검출 시스템일 수도 있다.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 테이블 세정 도구(10) 및 도 1의 기판 테이블(WT)의 부분단면도이다. 기판 테이블(WT)에는 표면에 대체로 수직인 돌출부(13)의 메트릭스 배치로 구성되는 지지표면(WH)이 제공된다. 다수의 돌출부(13)와 기판(W)의 배면사이의 영역내에 진공이 생성되어 지지 표면(WH)상에 기판(W)을 고정시킨다. 돌출부(13)와 기판(W)의 배면사이에 존재하는 오염입자는 기판(W) 및 패턴이 결상되는 최상부 표면의 변형을 일으킬 것이다. 돌출부(13)는 기판(W)의 배면에 상대적으로 작은 접촉 표면을 나타내어, 지지 표면(WH)과 기판(W)사이에 오염이 존재할 가능성이 낮아진다. 상대적으로 작은 접촉 표면의 또 다른 장점은 접촉 표면상의 배면으로부터의 압력이 보다 큰 접촉 표면이 사용될 때와 비교하여 상대적으로 크다는 것이다. 더 높은 압력은 지지 표면상에 존재하는 임의의 오염물을 뭉개버릴(crush) 수 있다.

지지 표면(WH)상에 존재하는 오염이 검출되면 지지 표면(WH)은 기판 테이블(WT)로부터의 기판의 언로딩과 기판 테이블(WT)상으로의 다른 기판(W)의 로딩사이에 세정될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 지지 표면(WH)의 세정 동안 웨이퍼 홀더 세정 도구(10)의 세정 블럭(11)은 세정 블럭 구동 유닛(12)에 의해 지지 표면(WH)의 돌출부(13)상으로 내려진다. 그 다음에는, 세정 블럭(10) 또는 웨이퍼 테이블(WT) 중 하나(또는 둘다)는 세정 블럭(11)이 지지 표면(WH)의 위로 움직이도록 병진운동된다. 하나 이상의 돌출부(13)상에 존재하는 오염물은 연마 세정에 의해 제거(wipe off)될 것이다. 세정 작용은 자동화 되어질 수 있으며, 리소그래피장치를 열지 않고도 수행될 수 있어, 작업을 중단시키는 시간(down time)을 상당히 낮추고 장치의 스루풋을 상당히 증가시킬 것이다.

상기 실시예의 세정 블럭(11)은 첨가제로서 금속을 함유하는 예를 들어 알루미나 또는 티타늄 산화물 등의 전기적으로 전도성인 세라믹 물질로 구성된다. 세정 블럭(11)은 접지전위에 전기적으로 연결되어 세정시 정전 전하의 축적(build up)을 방지한다. 이러한 정전기 전하의 축적은 지지 표면(WH)과 세정 블럭(11)사이에 정전 인력을 야기할 수 있다.

또한, 세정 블럭(11)의 세정 표면은 0.1 ㎛ 이하 정도의 표면 거칠기를 가져 세정 블럭(11)에 의해 가해진 접촉력을 세정 블럭(11)에 접촉되는 다수의 돌출부(13)에 걸쳐 균일하게 분포시켜, 과도한 힘이 하나의 돌출부상에 가해지는 것을 방지한다. 과도한 힘은 돌출부(13)를 손상시켜 돌출부의 최상단부들에 의해 제공되는 접촉 표면의 고르기(evenness)를 손상시킨다.

도 3a 및 도 3b는 지지 표면(WH)의 돌출부의 옆으로 기판 테이블(WT)의 최상부면에 존재하는 마커 플레이트(MP)을 나타낸다. 리소그래피 장치내에서 기판(W)과 기판 테이블(WT)에 대한 정렬 과정을 위해, 마커 플레이트(MP)내에 합체된(incorporated) 마커가 사용된다. 마커 플레이트(MP)의 최상부면은 기판 테이블(WT)상에 존재하는 기판(W)의 최상부면과 거의 같은 평면내에 존재한다. 도 3b에 도시된 바와 같이 기판(W)이 존재하지 않는 경우에 있어서, 지지 표면의 돌출부의 세정 작용시, 세정 블럭(11)은 마커 플레이트(MP) 또는 기판 테이블(WT)의 최상부면상에 존재할 수 있는 여타의 다른 도구와 부딪칠 수 있다. 마커 플레이트(MP)가 손상받는 것을 방지하기 위해서, 세정 도구(10)는 마커 플레이트(MP) 또는 여타의 다른 도구에 가해진 힘의 설정치(preset value)가 과도해지면 세정 블럭(11)이 돌출부로부터 수축(retract)되도록 구성되어야 한다.

실시예 2

도 3c는 도 1의 장치에 사용하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 세정 도구(10)를 나타낸다. 제 2 실시예는 아래에 설명될 세정도구에 대한 소정의 개선과 함께, 상술된 본 발명의 오염 검출 수단을 이용한다. 세정 도구(10)에 있어서 세정 블럭(11)의 회전운동에 의해 지지 표면(WH)의 연마 세정이 일어나도록 회전 유닛(15)이 세정 블럭(11)을 회전 시킬 수 있다. 지지 표면(WH)상의 특정 위치에 세정 블럭(11)을 위치시키기 위하여 세정 블럭 구동 유닛(12)이 사용될 수 있다. 세정 블럭(11)의 회전 운동에 의해 연마 세정이 향상될 것이다.

실시예 3

도 3d는 도 1의 장치에 사용하기 위한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 세정 도구를 나타낸다. 제 3 실시예는 상술된 본 발명의 오염 검출 수단을 이용한다. 세정 도구는, 방사선빔을 지지 표면(WH)으로 향하게 하는 미러(52)로 방사빔을 방사하는 전자기 방사선원(51)을 포함한다. 미러(52)를 이동시킴으로써 빔이 지지 표면(WH) 전체에 걸쳐 이동될 수 있으며 오염 입자쪽으로 지향될 수 있다. 빔이 때리면 오염입자는 증발(evaporate)되거나 탄다. 재오염을 막고 오염 부분을 제거하기 위하여 상기 주 표면상에 걸쳐 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 수단(53, 54)이 세정 도구에 제공될 수 있다.

실시예 4

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 오염 검출 수단을 나타낸다. 상기 오염 검출 수단은 기판(W)의 배면상에 존재하는 오염에 대한 검사에 이용될 수 있는 검사 도구를 포함한다. 오염물(CP)이 검출되는 경우, 기판(W)은 거부되어 장치내로 로드(load)되지 않는다. 따라서, 오염물(CP)이 리소그래피장치내로 유입되고 지지 표면(WH)과 기판(W)과의 사이에 들어와서, 기판(W)이 기판 테이블(WT)로부터 언로딩(unloading)될 때 지지 표면(WT)에 잔류되는 것이 방지된다.

검사도구는 도시된 도구내에 레이저(20) 등의 광원을 포함한다. 레이저에서 나온 레이저 빔(21)은 기판(W)의 배면상으로 보내지고 그것으로부터 정반사적으로(specularly) 반사될 것이다. 그러나, 배면상에 존재하는 임의의 오염 입자(CP)는 레이저빔(21)의 일부를 모든 방향으로 스캐터링시킬 것이며, 스캐터링된 빛은 정반사적이지 아니한 곳에 위치한(positioned off-specular) 검출기(30)에 의해 검출된다. 작동시에 기판(W)은 검사 도구내로 로드되고 레이저 빔(21)이 기판의 배면 위로 스캐닝되어, 오염 입자(CP)가 레이저 빔(21)과 마주치면 검출기(30) 및 관련 전자기기는 신호 펄스를 산출한다. 기판(W)은 리소그래피 장치내로 들어와서 기판 테이블(WT)상으로 로드되는 것이 거부될 수 있다. 거부된 기판은 특수 캐리어내에 놓여질 수 있다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 기판 배면 검사 도구에 대한 세가지 다른 실시예를 나타낸다. 도 4a의 검사 도구에 있어서 기판(W)을 지지하고 회전하기 위하여 기판(W)이 검사 도구의 회전 유닛(41)상에 놓여질 수 있다. 작동시에는 기판이 회전 유닛(41)에 의해 회전됨에 따라 레이저 빔(21)이 레이저 스캐닝 유닛(22)에 의해 기판(W)의 배면 위에서 반지름 방향(x 방향)으로 전후(back-forth) 스캐닝된다.

도 4b에 도시된 검사 도구에 있어서 기판(W)은 검사 도구의 지지 유닛(42)상의 세개의 지지대에 의해 고정된다. 기판이 제 1 방향(x)에 수직인 제 2 방향(y)으로 지지 유닛(42)에 의해 병진운동되는 동안에 레이저 빔(21)은 레이저 스캐닝 유닛(20)에 의해 기판(W)의 배면 위에서 제 1 방향(x 방향)으로 전후 스캐닝된다.

도 4c의 검사 도구는 기판(W)을 지지하기 위한 세개의 지지체를 구비하는 지지 유닛(42), 및 제 1 방향(x) 및 제 1 방향에 수직인 제 2 방향(y)으로 배면 위에서 레이저빔(21)을 전후 스캐닝하는 레이저 스캐닝 유닛(22)을 포함한다. 레이저(20)의 y 방향 이동에 동기하여 검출기(30)를 y 방향으로 변위시키기 위하여, 검출기(30)는 제 3 검사 도구내에서 기계적으로 또는 전기적으로 레이저 스캐닝 유닛(22)에 결합(coupling)된다.

다수의 검사 도구에서의 레이저 스캐닝은 레이저의 병진운동(translation), 레이저의 적당한 회전 운동, 및/또는 이동가능한 및/또는 회전가능한 미러에 의한 레이저 빔의 편향(deflection)에 의해 얻어질 수 있다.

검사 도구는 리소그래피 장치의 결상 부분 옆에 위치되는 기판 핸들링 유닛내에 합체될 수 있다. 이 핸들링 유닛은 몇개의 기판이 저장된 캐리어로부터 또는 기판을 장치로 전달하는 특수 트랙으로부터 기판을 가져와서, 기판의 오염을 검사하고, 거부된 기판을 특수 캐리어내에 놓으며, 깨끗한 기판을 장치의 결상부로 넘기고 장치의 결상부로부터 노광된 기판을 취하여 저장용 다른 트랙 또는 다른 캐리어로 이들을 운반한다.

비록 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술되었지만 본 발명은 상술된 것과 다르게 실시될 수 있다. 예를 들면, 마스크 및/또는 홀더상에 존재하는 오염을 검 출하기 위하여 본 발명이 이용될 수 있다.

본 발명에 의해 기판의 배면상의 오염물의 존재를 검출함으로써 오염물이 지지 기판에 도달되지 않도록 오염된 기판을 거부할 수 있기 때문에, 지지 표면과 기판 배면과의 사이에 존재하는 오염 입자들에 의해 유발되는 촛점 에러 및 오버레이 에러가 방지되며 장치의 소유 비용은 향상된다.

Claims

ㆍ방사선 투영빔(PB)을 공급하는 조명시스템(IL);

ㆍ마스크(MA)를 고정하는 제 1 대물 테이블(MT);

ㆍ기판(W)을 고정 및 지지하기 위한 지지표면(WH)이 제공된 제 2 대물 테이블(WT);

ㆍ상기 기판(W)의 타겟부(C)에 마스크(MA)의 조사부를 결상하는 투영 시스템(PL);

ㆍ상기 제 2 대물 테이블(WT)의 상기 지지 표면(WH) 상의 오염의 위치를 검출하도록 구성되고 배치된 오염 검출 수단(S, L1, L2, DE); 및

ㆍ상기 지지 표면(WH)에 대해서 상기 오염의 위치로 이동하여 상기 오염의 위치를 세정하도록 하는 세정 도구(10)를 포함하는 리소그래피 투영 장치에 있어서,

상기 세정 도구는,

세정 표면을 갖는 세정 블럭(11)을 포함하고, 상기 지지 표면(WH)에 대향하도록 상기 세정 표면을 위치시켜, 상기 지지 표면(WH)에 대향하게 위치될 때 상기 세정 블럭(11)이 상기 지지 표면에 대하여 평행하게 움직일 수 있도록 배치된 세정블럭 구동유닛(12)을 포함하며,

상기 세정 블럭(11)은 세라믹 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
제 1 항에 있어서,

상기 오염 검출 수단은,

ㆍ상기 지지 표면(WH)상에 위치된 기판의 표면 모양을 검출하도록 구성되고 배치되는 레벨 감지 수단(S, L1, L2, DE);

ㆍ2개 이상의 기판의 표면 모양을 저장하기 위한 데이터 저장 수단; 및

ㆍ상기 지지 표면상(WH)의 위치에서의 오염의 존재를 나타내는, 유사한 위치에서의 상기 기판의 표면 모양에 있어서의 재발되는 변형을 인지하도록, 상기 데이터 저장 수단에 저장된 상기 2개 이상의 기판의 표면 모양을 비교하는 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
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제 1 항에 있어서,

상기 세라믹 물질은 알루미나 및 산화 티타늄으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 세정 블럭(11)은 적어도 부분적으로 전기적 전도성인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 세정 블럭(11)의 세정 표면이 0.1 ㎛ 이하의 표면 거칠기를 가지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
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기판(W)을 지지하고 고정하기 위한 지지 표면(WH)이 제공되는 기판 테이블(WT)에 방사선 감지 물질 층으로 적어도 일부가 덮힌 기판(W)을 제공하는 단계;

패턴을 포함한 마스크(MA)를 제공하는 단계;

방사선 투영빔(PB)을 사용하여 투영 시스템(PL)을 경유한 상기 마스크 패턴의 적어도 일부의 이미지를 상기 방사선 감지 물질 층의 타겟부(C)상으로 투영하는 단계;

상기 기판 테이블(WT)의 상기 지지 표면(WH) 상의 오염의 위치를 검출하는 단계;

세정 블럭(11)을 포함하는 세정 도구(10)를 상기 오염의 위치로 이동시키는 단계; 및

상기 세정 블럭(11)의 세정 표면을 상기 지지 표면(WH)에 평행하게 이동시켜 상기 오염의 위치를 세정하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법으로서,

상기 세정 블럭(11)은 세라믹 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.