KR100930220B1

KR100930220B1 - 간섭 패터닝 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100930220B1
Application number: KR1020087023520A
Authority: KR
Inventors: 게리 알렌
Original assignee: 인텔 코포레이션
Priority date: 2003-11-03
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2009-12-09
Also published as: US7228034B2; CN100476591C; DE112004002073B4; WO2005045528A2; TW200525306A; KR100877523B1; KR20060082875A; TWI293405B; WO2005045528A3; US20050094152A1; DE112004002073T5; KR20080100274A; CN1902552A

Abstract

기판의 간섭 패터닝이 개시된다. 간섭무늬를 포함하는 패턴이 생성되어 기판을 조명하며, 간섭 패턴에 의해 실질적으로 조명된 기판 상의 영역이 제한될 수 있으며, 조명 영역은 간섭무늬를 가로지르는 방향으로 기판 전체에서 이동될 수 있고, 기판에 대한 간섭 패턴의 실질적으로 일정한 위치는 조명 영역의 이동에도 불구하고 유지될 수 있다.

Description

간섭 패터닝 시스템 및 방법{INTERFERENCE PATTERNING}

본 발명은 기판의 간섭 패터닝에 관한 것이다.

간섭 패턴은 두 가지 이상의 파동열(wave trains)(예를 들어, 전자파)이 구성적 및/또는 파괴적으로 합해져서 증가 및 감소하는 세기의 교차 영역을 형성할 때 생성된다. 간섭 리소그래피(interferometric lithography)는 기판 상에서 파동열의 파장의 1.5배에 근접한 피치(pitch)를 갖는 형상(feature)을 프린트하는 데 사용될 수 있다.

도 1은 간섭 패턴 스캐닝 리소그래피 시스템(100)을 나타낸다. 시스템(100)은 환경 인클로저(environmental enclosure)(105), 조준된 전자기 방출 ㅅ소스(collimated electromagnetic radiation source)(110), 간섭 옵틱스(115), 공간 필터(120), 기판 단(substrate stage)(125), 단 제어 시스템(130) 및 정렬 제어부(135)를 포함한다.

인클로저(105)는 기판 상의 형상(feature)을 프린트하는 데 사용된다. 인클로저(105)는 부유 입자(airborne particles) 및 그 밖의 프린팅 결함 소스(sources of printing defects)에 대비한 환경 안정성 및 보호를 제공할 수 있다. 인클로저(105)는 청정실(clean room) 또는 청정실 내부에 배치되는 전용 환경 시스템일 수 있다. 인클로저(105)는 소스(110), 간섭 옵틱스(115), 공간 필터(120), 웨이퍼 단(125), 단 제어 시스템(130) 및 정렬 제어부(135) 중 하위세트 또는 모두를 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 정렬 제어부(135)는 인클로저(105)의 외부에 있지만, 소스(110), 간섭 옵틱스(115), 공간 필터(120), 기판 단(125), 단 제어 시스템(130)은 인클로저(105)에 의해 둘러싸일 수 있다.

조준된 전자기 소스(110)는 레이저, 아크등(arc lamp), 싱크로트론(synchrotron), 혹은 조준된 전자파를 단독으로 또는 광학 소자와 함께 생성하는 기타의 디바이스일 수 있다.

간섭 옵틱스(115)는 두 가지 이상의 간섭 전자기 파동열을 이용하여 기판의 간섭 패터닝을 제공한다. 파동열은 소망 위치에 간섭 패턴을 형성하도록 간섭할 수 있다. 간섭 패턴은 하나 이상의 간섭무늬를 포함할 수 있다. 간섭무늬는 실질적으로 동일한 배향성을 가지거나(예를 들어, 소망 위치에서 평행한 무늬 그룹), 또는 상이한 배향성을 가질 수 있다(예를 들어, 소망 위치에서 수직한 무늬 그룹).

파동열은 광 경로(138)를 따라 간섭 옵틱스(115)를 벗어날 수 있다. 파동열은 소스(110)로부터의 전자기 방출을 이용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 간섭 옵틱스(115)는 빔 스플리터 및 두 개의 대향 미러를 포함할 수 있다. 빔 스플리터는 소스(110)로부터 방출된 빔을 한 쌍의 빔으로 분할하여, 이후에 이 빔 쌍이 미러로부터 반사된 후에 간섭되어 기판 상에 라인과 공간의 간섭 패턴을 생성하게 한다.

간섭 옵틱스(115)는 위치 센서(140) 및 옵틱스 위치결정기(145)를 포함한다. 위치 센서(140)는 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자의 위치를 변화시킨다. 위치 센서(140)는 또한 간섭 옵틱스(115)에 의해 형성된 간섭 패턴 및 간섭 패턴에 의해 (예를 들어, 웨이퍼 정렬 마크를 이용하여) 비추어지는 기판의 위치를 검출할 수 있다. 옵틱스 위치결정기(145)는 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자를 이동시켜, 센서(140)로 변화시킨 위치(들)에 부분적으로 의거하여 기판의 조도(illumination)를 변화시킨다. 이러한 조도 변화의 예로는, 이후에 더 논의되는 바와 같이, 방향 D로 광 경로(138)를 이동시키는 것이 있다. 이러한 조도 변화의 다른 예로는, 역시 이후에 더 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 파동열의 위상 변이로부터 비롯된 간섭 패턴의 변화가 있다. 옵틱스 위치결정기(145)는 모터, 또는 압전 소자(piezoelectric element)를 포함하는 디바이스와 같은 그 밖의 이동 디바이스(displacement device)일 수 있다.

공간 필터(120)는 간섭 옵틱스(115)로부터의 파동열에 의해 비추어지는 영역을 규정한다. 도 2 및 도 3은 공간 필터(120)를 더욱 상세히 나타낸다. 필터(120)는 제 1 구획(205) 및 제 2 구획(210)을 포함한다. 구획(205, 210)은 한 쌍의 브릿지(215, 220)에 의해 결합된다. 구획(205, 210) 및 브릿지(215, 220)는 간섭 옵틱스(115)로부터 방출된 전자파의 전송을 단축할 수 있다. 동시에, 구획(205, 210) 및 브릿지(215, 220)는 내부 구경(interior aperture)(225)을 규정한다. 공간 필터(120)는 구경(225)을 통해 조도를 전송할 수 있으며, 구획(205, 210) 및 브릿지(215, 220)를 통해서 동일한 조도의 전송을 저지 또는 차단하여 조도 영역을 공간적으로 규정할 수 있다.

내부 구경(225)은 폭 w 및 길이 L을 가질 수 있다. 간섭 파동열에 대한 상대적인 조도 배향의 경우, 폭 w는 일반적으로 길이 L보다 짧다. 예를 들어, 폭 w는 소정 개수의 간섭무늬(예를 들어, 10개 내지 50000개 사이의 간섭무늬)가 하부 기판을 비추게 할 수 있다. 길이 L은 기판 폭의 소정 부분을 비추도록 선택될 수 있다. 비교적 큰 길이 L은 기판의 넓은 부분이 프린트되게 하여, 동시에 처리량을 증가시킨다. 예를 들어, 길이 L은 웨이퍼(예를 들어, 300mm의 웨이퍼)의 전체 폭이 비추어지도록 선택될 수 있다. 따라서, 치수 L 및 w는 구경(225)을 통해서 기판의 비교적 넓은 영역에 균일한 조도를 제공하도록 선택될 수 있다.

도 1은 척(chuck)(150)을 포함하는 기판 단(125)을 도시한다. 척(150)은 리 소그래피 처리를 위해 기판을 고정시키도록 동작한다. 척(150)은 기판을 고정시키는 데 진공 상태를 이용하는 진공 척일 수 있다. 척(150)과 함께 단(125)은 단 제어 시스템(130)에 의해 이동가능하게 되어, 고정된 기판의 적절한 부분에 간섭무늬의 적절한 부분을 표현하게 한다. 예를 들어, 단(125)은, 이후에 더 논의되는 바와 같이, 방향 D로 이동가능하다.

단 제어 시스템(130)은 위치 센서(155) 및 단 위치결정기(160)를 포함한다. 위치 센서(155)는 단(125)의 위치를 변경시킬 수 있다. 위치 센서(155)는 간섭 변환기, 선형 가변 차등 변환기, 압전 변환기 및 저항 변환기를 포함하는 다수의 변환기 소자 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 단 위치결정기(160)는 단(125)을 이동시켜, 고정된 기판의 위치를 공간 필터(120)에 대해 상대적으로 변화시킨다. 단 위치결정기(160)는 모터 또는 그 밖의 이동 디바이스일 수 있다.

정렬 제어부(135)는 단(125)의 이동 및 위치와 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자를 조정하기 위한 제어 시스템이다. 정렬 제어부(135)는 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자의 위치, 단(125)의 위치, 및 단(125) 상에 실장된 기판의 위치에 관한 정보를 센서(140, 155)로부터 수신한다. 차례로, 정렬 제어부(135)는 수신된 위치 정보에 의거한 제어 신호를 위치결정기(145, 160)에 제공한다. 정렬 제어부(135)는 폐쇄형 루프 제어 시스템일 수 있다.

동작 시, 정렬 제어부(135)는, 간섭 패터닝 시스템 내의 임의의 이동에도 불구하고 고정된 기판이 간섭 패턴에 대해 실질적으로 일정한 위치에서 유지됨을 보증한다. 도 4 내지 도 7은 정렬 제어부(135)에 의해 라인 및 공간의 간섭 패턴이 제공되는 위치 결정의 예시적인 구현예를 나타낸다.

특히, 도 4는 기판(400)의 간섭 리소그래픽 패터닝에서의 제 1 단계를 나타낸다. 기판(400)은 마이크로프로세서, 칩셋 디바이스 또는 메모리 디바이스와 같은 적어도 하나의 집적 회로 디바이스를 형성하도록 처리되는 웨이퍼일 수 있다. 기판(400)은 실리콘, 비소화 갈륨 또는 인화 인듐으로 구성되는 반도체성 부분을 포함할 수 있다.

기판(400)은 레지스트층(405) 및 레지스트 지지부(410)를 포함한다. 레지스트층(405)은 소스(110)(도 1)에 의해 방출된 전자기파에 민감한 물질이다. 예를 들어, 레지스트층(405)은 양성 포토레지스트일 수 있다. 레지스트 지지부(4410)는 레지스트층(405)을 물리적으로 지지할 수 있는 물질이다. 예를 들어, 레지스트 지지부(410)는 기반 웨이퍼 또는 기반 웨이퍼에 의해 (직접적으로 또는 간접적으로) 지지되는 추가의 층일 수 있다. 레지스트 지지부(410)는 기존 형상을 포함할 수 있다.

기판(400)의 패터닝 동안, 소스(110) 및 간섭 옵틱스(115)(도 1)는 간섭 패턴(415)을 생성할 수 있는 전자기파를 방출한다. 간섭 패턴(415)은 투광성 부분(420)(실선으로 도시함) 및 불투광성 부분(425)(점선으로 도시함)을 포함한다. 투광성 부분(420)은 구경(225)을 통과하여 기판(400)의 작업부(430)를 비춘다. 불투광성 부분(425)은 공간 필터(120)(도 1)에 의해 차단되거나 감쇠된다. 간섭 패턴(415)의 라인 및 공간은 실질적으로는 구경(225)의 길이 L과 평행하다.

간섭 패턴(415)은 두 가지 이상의 파동열이 구성적으로 간섭하는 일련의 세 기 피크(435, 440, 445, 450, 455, 460)를 포함한다. 세기 피크는 선형 간섭무늬의 취합(collection)으로부터 비롯된다. 무늬는 페이지의 평면에 대해 수직이거나 페이지 평면에 대해 비스듬한 방향일 수 있다. 세기 피크(435, 440, 445, 450, 455, 460)의 기하학적 배열, 각도 및 피치는, 예를 들어 파동열의 파장 및 수, 간섭 파동열의 위상, 시스템(100)의 기하하적 배열, 및 기판(400)에 대한 파동열의 각도를 이용하여 맞추어질 수 있다. 도 4에 도시한 처리 단계에서, 세기 피크(435, 455, 460)는 불투광성 부분(425)에 있으며, 이에 따라 기판(400)을 비추지 않는다. 한편, 세기 피크(440, 445, 450)는 투광성 부분(420) 내에 있으며, 이에 따라 기판(400)을 비춘다. 전술한 바와 같이, 투광성 부분(420)은 상당히 더 많은 간섭무늬를 포함할 수 있으며, 이에 따라 도시한 것보다 더 많은 세기 피크를 포함할 수 있다. 그러나, 예시의 명료성을 위해서, 투광성 부분(420) 내의 세기 피크의 개수는 제한되어 있다.

세기 피크(440, 445, 450)가 기판(400)을 비춤과 동시에, 피크(440, 445, 450)는 또한 레지스트층(405) 내에 라인(465, 470, 475)을 배치시킨다. 라인(465, 470, 475)은 조사되지 않은 공간(480, 485)에 의해 분리된다. 라인(465, 470, 475)의 조사량은 라인(465, 470, 475)의 상이한 픽셀 밀도로 표현되는 바와 같이 균일하지 않다. 특히, 라인(465)은 라인(470)보다 더 많은 조사량을 수신하며, 라인(475)은 라인(470)보다 더 적은 조사량을 수신한다. 이러한 조사량 차이는, 정렬 제어부(135)(도 1)에 의해 조정된 단(125)과 간섭 패턴(415)의 이동 및 위치지정의 결과이다.

특히, 정렬 제어부(135)는 기판(400) 전체에 대한 작업부(430)의 이동에도 불구하고 기판(400) 및 간섭 패턴(415)이 서로에 대해 실질적으로 일정한 위치에서 유지됨을 보증한다. 기판(400) 및 간섭 패턴(415)은 구경(225) 전체에 동일한 방향 D로 함께 이동된다. 방향 D는 구경(225)에 대해서는 실질적으로 수직하고 세기 피크(435, 440, 445, 450, 455, 460)를 형성하는 무늬에 대해서는 실질적으로 가로 방향일 수 있기 때문에, 피크(435, 440, 445, 450, 455, 460)는 공간(480, 485)과 같은 개재 공간을 조사하지 않고서 조사된 라인(465, 470, 475)과 함께 작업부(430)를 가로지른다.

조사된 라인(465, 470, 475)이 작업부(430)를 가로지름에 따라 그 조사량은 증가한다. 도 5는 기판(400)의 간섭 리소그래픽 패터닝에서 제 2의 후속 단계를 도시한다. 선형 세기 피크(440)는 작업부(430)의 에지로 이동하며, 부분적으로는 더 이상 기판(400)을 비추지 않는다. 라인(465, 470, 475)의 조사는 증가한 픽셀 밀도로 표현되는 바와 같이 증가한다. 공간(510)에 의해 라인(475)으로부터 분리된 새로운 라인(505)은, 작업부(430)로 진입할 때 선형 세기 피크(455)에 의해 조사된다. 세기 피크(435, 440, 445, 450 ,455, 460)의 이동은 간섭 패턴(415)의 나머지 부분과 함께 공간 필터(120)를 통한 광 경로(138)의 이동에 의해 실행된다.

도 6은 기판(400)의 간섭 리소그래픽 패터닝에서 제 3의 후속 단계를 도시한다. 선형 세기 피크(440)는 전적으로 작업부(430)의 외부로 이동하며, 기판(400)을 비추지 않는다. 라인(465, 470, 475)의 조사량은 증가하였다. 라인(505)은 전적으로 작업부(430) 내로 이동하여, 선형 세기 피크(455)에 의해 조사되고 있다.

도 7은 기판(400)의 간섭 리소그래픽 패터닝에서 제 4의 후속 단계를 도시한다. 레지스트층(405)은 일련의 조사된 라인(705)을 포함하며, 새로운 라인은 간섭 패턴(415)에 의해 작업부(430) 내에서 연속으로 조사되고 있다.

도 8은 간섭 리소그래픽 패터닝을 위한 시스템의 다른 구현예를 예시한다. 특히, 시스템(800)은 피치 제어부(805), 간섭 패턴 피치 센서(810) 및 형상 검출기(815)를 추가로 포함한다. 형상 검출기(815)는 기판상의 기존 형상의 위치를 검출한다. 검출된 기존 형상은 웨이퍼 정렬 마크 또는 그 밖의 이전에 패터닝된 형상을 포함할 수 있다. 형상 검출기(815)는 패턴 인식 또는 반복적인 기존 형상으로부터의 회절에 의존하여 형상의 위치를 검출하는 광학 시스템일 수 있다.

피치 센서(810)는 간섭 패턴(415)의 피치를 감지한다. 예를 들어, 피치 센서(810)는 작은 구경으로 덮어지며 단(125) 상의 기판과 동일한 평면에 위치한 하나 이상의 광검출기를 포함할 수 있다. 간섭 패턴(415)이 이동됨에 따라, 간섭 패턴(415)은 피치 센서 구경을 가로지르며, 간섭 패턴(415)의 피치를 나타내는 일련의 세기 변화를 산출할 수 있다.

피치 제어부(805)는 간섭 패턴(415)과 함께 프린트된 기판 상의 형상의 피치를 조정한다. 피치 제어부(805)는 다수의 상이한 접근안 중 임의의 것을 사용하여 피치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 피치 제어부(805)는 간섭 패턴(415) 및 단(125)의 이동 속도 차이를 사용하여 프린트된 형상의 피치를 조정할 수 있다. 이러한 이동 속도 차이가 작은 경우(예를 들어, 간섭 패턴의 위치가 간섭 패턴의 피치의 1% 내로 일정한 경우와 같이, 제 1 위치에 대한 간섭 패턴의 위치가 작업부(430) 내에서 간섭 패턴의 피치 내로 일정한 경우), 간섭 패턴을 사용하여 프린트된 형상의 피치가 조정될 수 있다. 피치의 조정에 대한 다른 접근안의 예로서, 피치 제어부(805)는 옵틱스 위치결정기(145)에 신호를 제공하여 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자의 위치를 변화시킬 수 있다.

피치 제어부(805)는 센서(140, 155, 810, 815)로부터 수신한 정보에 대한 그러한 조정에 기반을 둘 수 있다. 피치 제어부(805)는 폐쇄형 루프 제어 시스템일 수 있다. 피치 제어부(805)에 의해 제공된 피치 조정은 새로이 패터닝된 형상의 피치가 다른 형상과 부정합(misregistration)되는 것을 방지하거나 기판 전체에서 균일하지 않은 피치를 달성하도록 조절하는 데 사용될 수 있다. 도 9 및 도 10은 피치 제어부(805)에 의해 제공된 조정의 예시적인 구현예를 나타낸다.

구체적으로, 도 9는 간섭 리소그래픽 패터닝의 제 1 단계에서 기판(900)을 나타낸다. 기판(900)은 레지스트층(905), 패터닝 층(910) 및 패턴 지지부(915)를 포함한다. 레지스트층(905)은 소스(110)(도 8)에 의해 방출된 전자기파에 대해 민감한 물질이다. 패터닝 층(910)은 직접적으로(도시함) 또는 개재 층에 의해 간접적으로(도시하지 않음) 레지스트층(905)을 지지한다. 패터닝 층(910)은 기판(900)에서 기존 형상을 포함하는 부분이다. 기존 형상은 마이크로전자 장치 또는 그 일부를 형성할 수 있다. 패턴 층(910)은, 예를 들어 실리콘 이산화물이나 질화물과 같은 전기적 절연체, p- 혹은 n-도핑 실리콘과 같은 반도체성 물질, 또는 구리나 알루미늄과 같은 전도성 물질을 포함할 수 있다.

도시한 바와 같이, 패터닝 층(910)은 공간(930)에 의해 분리되는 일련의 트 렌치(925)를 포함한다. 트렌치(925)는 피치(935)를 갖는다. 피치(935)는 트렌치(925)와 공간(930)의 배향에 수직하는 방향인 폭의 합이다.

동작 시, 간섭 리소그래픽 패터닝 시스템(도 8)은 간섭 패턴(415)을 사용하여 일련의 라인(940)을 조사한다. 조사된 라인(940)은 일련의 공간(945)에 의해 분리된다. 조사된 라인(940)은 라인(940)의 폭과 공간(945)의 폭의 합과 동일한 피치(950)를 가질 수 있다.

피치 제어부(805)는 피치 센서(810)로부터 간섭 패턴(415)의 피치에 관한 정보를 수신할 수 있다. 피치 제어부(805)는 형상 검출기(815)로부터 기존 형상 피치(935)에 관한 정보를 수신할 수 있다. 피치 제어부(805)는 위치 센서(140, 155)로부터의 추가 정보를 사용하여 제어 신호를 생성함으로써, 간섭 패턴(415)에 의해 프린트되는 라인의 피치(950)를 조정할 수 있다.

조사 공정 중의 몇몇 시점에서, 조사된 라인 피치(950)는 형상 피치(935)보다 더 클 수도 있고 혹은 더 작을 수도 있다. 이러한 피치 차이에 따라, 결국 트렌치(925)와 라인(940) 사이에 등록 오류가 일어날 수도 있다. 예를 들어, 도 9에서, 피치(935)는 피치(950)보다 더 크다. 조사된 라인(940)은 대응 트렌치(925)를 기록할 수도 있지만, 후속하여 조사된 라인(도시하지 않음)이 대응 트렌치(925)를 기록하지 않을 수도 있다. 간섭 패턴(415)의 불투광성 부분(425) 내의 특정 트렌치(925)의 중심과 특정 세기 피크(955)의 중심 사이의 이격 거리 S만큼의 이러한 잠재적 부정합이 도 9에 예시되어 있다. 기판(900)을 가로지르는 큰 스팬 이상으로, 이러한 부정합은 상이한 층 내의 정확한 형상 정렬을 방지할 수도 있다.

도 10은 피치 제어부(805)(도 8)에 의한 기판(900)의 간섭 계측 패터닝의 조정을 예시한다. 구체적으로, 피치 제어부(805)는 라인(940)의 조사 동안 간섭 패턴(415)의 피치(1005)를 동적으로 제어할 수 있다. 피치(1005)는 간섭 패턴(415)의 세기 피크에 대해 수직인 방향으로의 간섭 패턴(415)의 공간 주기성이다. 피치 제어부(805)는 간섭 패턴(415)과 기판(900)의 최소 이동 속도 차이와, 옵틱스 위치결정기(145)(도 8)에 의해 실행된 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자의 위치지정에 대한 변화에 의해서 피치(1005)를 조절할 수 있다.

도 10은 또한 간섭 패턴(415)의 이동에 대한 다른 접근안을 예시한다. 구체적으로, 간섭 패턴(415)은 광 경로(138)의 이동에 의해서가 아니라 간섭하여 간섭 패턴(415)를 형성하는 하나 이상의 파동열의 위상을 변화시킴으로써 이동된다. 이러한 위상 변화는 도 4 내지 도 7에 관해 전술한 바와 동일한 방식으로 작업부(430) 전체에서 세기 피크를 이동시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 위상 변화는 정렬 제어부(135)의 방향 하에 옵틱스 위치결정기(145)에 의해 실행될 수 있다.

따라서, 간섭 리소그래피를 사용하여 형성된 형상의 피치 및 위치 모두가 기판(900) 전체에서 조정될 수 있다. 예를 들어, 간섭 패턴 피치(1005)의 제어는 비교적 넓은 기판에서도 라인((40)의 일정한 피치(850)를 유지하며, 위상 변화는 프린트 이전에 기존 형상을 갖는 일정한 피치를 정렬시키는 데 사용될 수 있다. 간섭 패턴 피치(1005)의 제어는 또한 기판 전체의 상이한 위치에서 라인(940)의 피치(950)를 변화시키는 데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 피치(1005) 및 프린트 위치는 기존 피치와 간섭 리소그래피를 사용하여 형성된 피치 사이에 부정합 오류를 방지하도록 제어될 수 있다.

도 11은 간섭 리소그래픽 패터닝을 위한 시스템의 다른 구현예를 예시한다. 구체적으로, 시스템(1100)은 공간 필터 위치결정기(1105)를 포함한다. 공간 필터 위치결정기(1105)는 공간 필터(120)를 방향 D2로 이동하는 하나 이상의 변환 소자 및 이동 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 위치결정기(1105)는 간섭계측 변환기, 선형 가변 차등 변환기, 저항 변환기, 압전 변환기, 모터, 및 압전 변위 소자를 포함하는 디바이스 중 임의의 것을 포함할 수 있다.

공간 필터 위치결정기(1105)는 공간 필터(120)를 이동하여 기판의 적절한 부분을 간섭 패턴(415)의 적절한 부분에 조사한다. 이 이동 동안, 피치 제어부(805)는 라인 및 공간의 간섭 패턴의 피치를 조정할 수 있다. 따라서, 이 조정은 새로이 패터닝된 형상의 피치를 조정하여 기존 형상과의 부정합을 방지한다.

도 12는 피치 제어부(805)에 의한 피치 조정을 갖는 공간 필터(120)의 이동을 예시한다. 구체적으로, 시스템(1100)의 동작 동안, 공간 필터(120)는 방향 D2로 이동된다. 피치 제어부(805)는 간섭 옵틱스(115) 내의 광학 소자의 위치결정을 조정하여, 간섭 패턴 피치(1005)를 변화시킨다.

본 발명의 다수의 구현예가 설명되었다. 그러나, 다양한 수정이 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 형상 검출기(815)는 간섭 옵틱스(115) 외부에 존재할 수 있다. 상이한 간섭 패턴은 프린트 시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 간섭무늬의 세트 중 직교 쌍은 콘택트 어레이를 프린트하는 데 사용될 수 있다. 이전에 기판 상에 프린트된 형상은 라인 및 공간일 필요가 없다. 예를 들어, 이전에 프린트된 형상은 비아 또는 그 밖의 소자를 포함할 수 있다. 간섭 패터닝은 기판 전체에 걸쳐서 수행될 필요가 없다. 예를 들어, 공간 필터(120)는 구경(225)을 선택적으로 개방 및 폐쇄하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 구경(225)의 길이 L은 전체 기판을 스팬할 필요가 없으며, 프린트 동안에 상이한 위치에서 상이한 형상을 선택적으로 프린트하도록 수정될 수도 있다. 2개의 공간 필터 소자는 직렬로 사용될 수 있으며, 서로에 대해 이동가능하게 될 수 있다. 간섭 패턴 자체는 (예를 들어, 패턴을 턴 온 및 턴 오프하거나 또는 간섭 패턴 내의 라인 및 공간의 상대적인 폭을 변화시킴으로써) 기판 상의 상이한 위치에서 상이한 형상을 선택적으로 프린트하도록 수정될 수 있다. 그 밖의 변환, 감지 및 이동 시스템 및 기법이 사용될 수 있다. 간섭 패터닝 시스템 내의 변환 및 감지 소자의 위치결정이 변경될 수 있다. 예를 들어, 공간 필터(120)가 피치 센서(810)를 포함할 수 있다. 반도체 웨이퍼가 아닌 기판을 포함하는 다양한 기판이 패터닝될 수 있다. 기판은 추가의 형상 및/또는 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판은 폴리머 비저항성 코팅(상부 ARC)을 포함할 수 있다. 따라서, 다른 구현예는 다음의 청구범위의 범주 내에 있다.

도 1은 간섭 패턴 스캐닝 리소그래피 시스템의 구현예를 도시한 도면,

도 2는 간섭 패턴 스캐닝 리소그래피 시스템에 사용되는 공간 필터를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 공간 필터의 단면도,

도 4는 기판의 간섭 리소그래피 패터닝의 일 단계를 도시한 도면,

도 5 내지 도 7은 도 4의 기판의 간섭 리소그래피 패터닝의 후속 단계를 도시한 도면,

도 8은 간섭 패턴 스캐닝 리소그래피 시스템의 다른 구현예를 도시한 도면,

도 9 내지 도 10은 기판의 간섭 리소그래피 패터닝의 단계를 도시한 도면,

도 11은 간섭 패턴 스캐닝 리소그래피 시스템의 다른 구현예를 도시한 도면,

도 12는 기판의 간섭 리소그래피 패터닝의 일 단계를 도시한 도면이다.

도면에서 같은 참조 기호는 같은 소자를 나타낸다.

Claims

간섭 패턴을 생성하여 기판을 조명하는 단계와,

상기 간섭 패턴에 의해 실제로 조명되는 상기 기판 상의 영역을 제한하는 단계와,

상기 실제로 조명되는 영역을 상기 기판 전체에 걸쳐 이동시키는 단계와,

상기 실제로 조명되는 영역이 상기 기판 전체에 걸쳐 이동됨에 따라 상기 간섭 패턴의 피치를 제어하는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간섭 패턴은 간섭무늬를 포함하고,

상기 조명 영역 이동 단계는 상기 간섭무늬를 가로지르는 방향으로 상기 조명 영역을 상기 기판 전체에 걸쳐 이동시키는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기판의 기존 형상의 위치를 변경하는 단계를 더 포함하고,

상기 피치 제어 단계는 기존 형상의 상기 변경된 위치를 이용하여 폐쇄형 루프 내에서 상기 피치를 조정하는 단계를 포함하는

방법.
제 3 항에 있어서,

상기 간섭 패턴의 상기 피치를 변경하는 단계를 더 포함하며,

상기 피치 제어 단계는 상기 간섭 패턴의 상기 변경된 피치를 사용하여 상기 피치를 조정하는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간섭 패턴의 상기 피치 제어 단계는 상이한 속도로 상기 기판 및 상기 간섭 패턴을 이동시키는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서,

상기 조명 영역 이동 단계는 상기 간섭 패턴을 형성하는 파면(wavefront)의 위상을 변이하는(shifting) 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기판 상 영역 제한 단계는 적어도 부분적으로 상기 조명된 영역을 규정하도록 상기 간섭 패턴의 광학 경로 내에 공간 필터를 삽입하는 단계를 포함하는

방법.
제 7 항에 있어서, 상기 조명 영역 이동 단계는 상기 간섭 패턴 및 상기 기판을 상기 공간 필터에 대하여 이동시키는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기판 상 영역 제한 단계는 10개 내지 50000개 사이의 간섭 무늬가 상기 기판 상 영역을 조명하게 하는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기판은 웨이퍼를 포함하고, 상기 기판 상 영역을 제한하는 단계는 상기 웨이퍼의 전체 폭을 조명하는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서, 상기 조명 영역 이동 단계는 상기 기판이 상기 간섭 패턴에 대하여 일정한 위치에서 유지되게 하는 단계를 포함하는

방법.
제 1 항에 있어서, 상기 간섭 패턴의 피치 제어 단계는 다른 형상을 갖는 상기 간섭 패턴의 등록 오류를 방지하는 단계를 포함하는

방법.
제 12 항에 있어서, 상기 간섭 패턴의 등록 오류를 방지하는 단계는 상기 다른 형상을 검출하는 단계를 포함하는

방법.