KR101359080B1

KR101359080B1 - 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법

Info

Publication number: KR101359080B1
Application number: KR1020110036762A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌로 모리
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2014-02-05
Also published as: JP5127875B2; TWI442188B; JP2011233781A; US8760627B2; CN102236265A; CN102236265B; KR20110120220A; US20110267595A1; TW201200970A

Abstract

리소그래피 장치는, 기판에 패턴이 전사되는 영역을 규정하고, 기판의 외주로부터 미리결정된 거리를 두고 기판의 외주 내측에 배치되는 원형 경계선과 겹치는 원호를 테두리에 포함하고, 기판 상에서 원형 경계선 외측에 배치된 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 차광판과, 차광판을 조사계의 광축에 평행한 축에 대해 회전시키는 제1 구동 유닛과, 차광판을 조사계의 광축과 직교하는 평면 내에서 직선 구동시키는 제2 구동 유닛을 포함한다.

Description

리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}

본 발명은, 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 반도체 디바이스가 플립 칩 실장을 채택함으로써 장착되는 것이 점점 일반적으로 되어가고 있다. 플립 칩 실장을 사용함으로써 반도체 디바이스를 제조하는 공정은 땜납 볼(solder ball)을 디바이스 상에 형성하는 공정을 포함한다. 땜납 볼을 형성하는 하나의 방법으로서, 도금이 가능하다. 도금에 의해 땜납 볼을 형성하기 위해서는, 웨이퍼(때로는 기판이라고 지칭될 수도 있음) 상에 형성된 도전막과 도금 디바이스의 전극을 접촉시켜서 그것들을 서로 전기적으로 접속시킬 필요가 있다. 이 요구를 충족하기 위해, 일본 특허 공고 공보 평2-51254호는 도전막 상에 형성되는 레지스트막의 전극을 접촉시키는 부분을 박리하는 방법을 제안한다. 사용된 레지스트가 네거티브 레지스트인 경우에, 노광 중인 웨이퍼 주변부에 광을 막기만 하면 된다. 이를 행하기 위해, 미국 특허 공보 제6680774호는 웨이퍼 상에 차광판을 배치하는 방법을 제안한다.

또한, 일본 특허 공개 공보 제2005-286062호는 몰드와 접촉시킨 웨이퍼 상의 레지스트에 자외선을 조사해서 레지스트에 몰드의 패턴을 전사하는 임프린트 장치를 개시하고 있다. 웨이퍼의 주변부의 각각의 샷 영역에 대응하는 조사 영역을 규정하기 위해서, 일본 특허 공개 공보 제2005-286062호에 개시된 임프린트 장치는, 웨이퍼의 제1 내지 제4사분면의 윤곽에 대응하는 원호를 갖는 4개의 차광판을 각각 x 방향 및 y 방향으로 구동하는 구동 유닛을 포함한다.

그러나, 미국 특허 공보 제6680774에 설명된 웨이퍼 상에 차광판을 배치하는 방법은, 차광판이 로딩/언로딩될 시 먼지가 발생해서, 웨이퍼 상에 먼지가 부착되고, 반도체 디바이스의 불량을 야기시킨다. 또한, 일본 특허 공개 공보 제2005-286062호에 설명된 4개의 차광판은, 웨이퍼 바로 위의 위치에서 구동되고 있을 때 먼지를 발생시키고, 4개의 차광판을 x, y 방향으로 구동하기 위한 총 8개의 구동 유닛을 필요로 한다.

본 발명은, 기판에 먼지를 부착시키지 않고 간단한 구조로, 기판의 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 리소그래피 장치를 제공한다.

본 발명은 제1 양태에서, 기판 상에 도포된 감광 재료에 조사계에 의해 원판을 통해서 광을 조사해서 상기 원판의 패턴을 상기 기판의 샷 영역에 전사하는 리소그래피 장치를 제공하며, 상기 장치는 기판에 패턴이 전사되는 영역을 규정하고, 기판의 외주로부터 미리결정된 거리를 두고 기판의 외주 내측에 배치되는 원형 경계선과 겹치는 원호를 테두리에 포함하고, 기판 상에서 원형 경계선 외측에 배치된 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 차광판과, 차광판을 조사계의 광축에 평행한 축에 대해 회전시키는 제1 구동 유닛과, 차광판을 조사계의 광축과 직교하는 평면 내에서 직선 구동시키는 제2 구동 유닛을 포함한다.

본 발명은 제2 양태에서, 기판 상에 도포된 감광 재료에 조사계에 의해 원판을 통해서 광을 조사해서 상기 원판의 패턴을 상기 기판의 샷 영역에 전사하는 리소그래피 장치를 제공하며, 상기 장치는 기판에 패턴이 전사되는 영역을 규정하고, 기판의 외주로부터 미리결정된 거리를 두고 기판의 외주 내측에 배치되는 원형 경계선과 겹치는 다각형을 테두리에 포함하고, 기판 상에서 원형 경계선 외측에 배치된 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 차광판과, 차광판을 조사계의 광축에 평행한 축에 대해 회전시키는 제1 구동 유닛과, 차광판을 조사계의 광축과 직교하는 평면 내에서 직선 구동시키는 제2 구동 유닛을 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참조하여 이하 예시적인 실시예로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 제1 실시예에 따른 노광 장치를 도시하는 도면.
도 2a 및 도 2b는 기판 상의 전사 영역을 설명하기 위한 도면.
도 3a 내지 도 3d는 제1 실시예에 따른 차광판을 설명하기 위한 도면.
도 4는 제1 실시예에 따른 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5a 및 도 5b는 차광 폭을 변경하는 방법을 설명하는 도면.
도 6은 제2 실시예에 따른 차광판을 설명하기 위한 도면.
도 7은, 제1 실시예의 다른 예를 도시하는 도면.
도 8은, 제3실시예에 따른 차광판을 설명하기 위한 도면.
도 9는, 제3 실시예의 우위성을 설명하기 위한 도면.

[제1 실시예]

도 1은 기판 상에 도포된 감광 재료에 조사계에 의해 원판을 통해서 광을 조사해서 원판의 패턴을 상기 기판의 샷 영역에 전사하는 제1 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸다. 제1 실시예에서는, 리소그래피 장치로서, 원판의 패턴을 투영 광학계에 의해 샷 영역에 투영해서 전사하는 노광 장치가 사용된다. 광원(1)으로서, 도 1은 초고압 수은 램프가 사용되는 예를 나타냈지만, 엑시머 레이저가 사용될 수도 있다. 타원 미러가 통상 집광 미러(2)로서 사용된다. 타원 미러 외에도, 집광 점의 집광도를 향상시키도록 최적화된 파셋트 미러가 사용될 수도 있다. 셔터(3)는 개폐 시간을 조정해서, (후술되는) 감광 재료(감광제)가 도포된 기판(웨이퍼)(13) 상에 노광량을 조정한다. 노광 장치에서, 전사되는 패턴에 따라서 투영 광학계의 결상 성능을 최적화하기 위해서, 코히런스 팩터(σ값)이 변경되어야 한다. σ값은, [(조명 광학계의 NA)/(투영 광학계의 NA)]이며, 조명 광학계의 NA(개구수)를 정하고 있는 플라이 아이 렌즈(fly-eye lens)(5) 상에 빔 직경을 변경함으로써, 변경될 수 있다. 스케일링 릴레이(scaling relay) 광학계(4)는 줌 기구를 갖고, 플라이 아이 렌즈(5) 상의 빔 직경을 변경할 수 있다. 플라이 아이 렌즈(5) 대신에 원통형 렌즈 어레이가 사용될 수도 있다. 플라이 아이 렌즈(5)는 입사면 상의 광 빔의 파면을 분할해서 사출면에 2차 광원을 형성한다. 콘덴서 광학계(6)는 플라이 아이 렌즈(5)에 의해 파면이 분할된 광 빔을 피조명면에서 중첩한다. 이는 피조명면에서 균일한 조도 분포를 달성할 수 있게 만든다. 마스킹 블레이드(masking blade)(7)는 콘덴서 광학계(6)의 피조명면에 배치된다. 마스킹 블레이드(7)는 변경가능한 개구가 정지하는 곳이며, 노광 장치가 스텝 앤드 리핏(step-and-repeat) 방법에 의해 반복적으로 패턴을 전사하는 1개의 샷 영역의 형상(샷 형상)을 결정한다. 즉, 마스킹 블레이드(7)는 샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변의 외측에 배치된 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 제2 차광판을 형성한다. 릴레이 광학계(8)는 마스킹 블레이드(7)의 위치에 형성된 조명 분포를 차광판(9) 상에 투영한다. 릴레이 광학계(10)는 차광판(9)의 위치에 형성된 조도 분포를 원판(레티클)(11) 상에 투영한다. 상술된 광원(1)으로부터 릴레이 광학계(10)까지의 부재는, 원판(레티클)(11)을 통해서 기판(웨이퍼)(13) 상에 도포된 감광 재료(감광제)에 광을 조사하는 조사계를 구성한다.

차광판(9)은, 노광 장치가 스텝 앤드 리핏 방법에 의해 반복적으로 웨이퍼(13)를 노광할 때, 웨이퍼(13) 상에 노광 위치에 따라서 노광 장치가 패턴을 전사하는 영역의 형상을 변경시킬 수 있다. 차광판(9)은, 기판의 전사 영역을 규정하고 기판의 외주로부터 미리결정된 거리를 두고 기판의 외주 내측에 배치된 원형 경계선과 겹치는 원호를 테두리에 포함하고, 상기 기판 상의 상기 원형 경계선 외측에 배치된 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단한다. 배치 상의 편의를 위하여, 제1 실시예에서는 릴레이 광학계(8)를 사용해서 마스킹 블레이드(7)와 차광판(9)이 조사계 내에서 광학적으로 상이한 공액(conjugate) 위치에 배치되는 구성을 나타냈다. 그러나, 배치 상의 문제가 없으면, 도 7에 도시된 바와 같이, 마스킹 블레이드(7)가 차광판(9)에 인접해서 배치될 수도 있다. 마스킹 블레이드(7)를 차광판(9)에 인접해서 배치할 때, 그것들이 실질적으로 동일 위치 내에 속하지 않을 경우에, 차광판(9)을 웨이퍼(13)와 광학적으로 공액 위치에 배치하고, 마스킹 블레이드(7)를 디포커스(defocused) 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 디포커스량을 허용할 수 없을 경우에는, 마스킹 블레이드(7)는 제1 방향에 평행한, 샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변 외측에 배치된 영역 상에 광이 입사하지 않도록 광을 차단한다. 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 평행한 샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변 외측에 배치된 영역 상에 광이 입사하지 않도록, Cr 패턴을 사용하여 광을 차단하는 차광부가 레티클(원판)(11) 상에 제공된다. 또한, 샷 영역의 형상은 레티클(11) 상의 Cr 패턴에 따라 결정될 수도 있고, 마스킹 블레이드(7)는 레티클(11) 상의 Cr 결함을 수반하는 전사를 방지하기 위해서, 샷 영역의 형상보다 큰 영역을 사용하여 차광할 수도 있다. 마스킹 블레이드(7)와 차광판(9)이 조사계 내에 배치되는 순서는 임의이어서, 둘 중 어느 쪽이 광원(1) 측에 있어도 된다.

릴레이 광학계(10)는 차광판(9)의 위치에 형성된 조도 분포를 레티클(11) 상에 투영한다. 레티클(때로는 마스크로도 지칭됨)(11) 상에, 전사될 회로 패턴이 묘화되어 있다. 투영 광학계(12)는, 레티클(11) 상에 묘화된 패턴을, 감광막(때로는 레지스트로도 지칭됨)이 도포된 웨이퍼(때로는 기판으로도 지칭됨)(13)에 투영하고 결상한다. 제어부(컴퓨터)(14)는, 노광 장치를 제어해서, 웨이퍼(13)를 노광시킨다.

이하 차광판(9)은 보다 상세하게 설명될 것이다. 도 2a는 웨이퍼(13)를 도 2a에서 지면으로 들어가는 방향에서 볼 때 웨이퍼(13) 상의 전사 영역을 설명하기 위한 도면이다. 통상 실리콘으로 만들어진 웨이퍼가 웨이퍼(13)로서 사용되지만, 유리, 사파이어 또는 화합물로 만들어지는 웨이퍼도 때로는 사용된다. 노광 장치가 일회의 전사 동작에 의해 패턴을 전사할 수 있는 영역은 투영 광학계(12)의 결상 영역에 따라 정해지고, 일반적으로는 웨이퍼(13)의 크기보다 작다. 따라서, 이 경우에 스텝 앤드 리핏 방식으로 지칭되는, 웨이퍼(13)를 단계적으로 이동시키면서 전사를 반복하는 방법이 사용된다. 도 2a의 사선에 의해 표시된 영역은 패턴이 1회의 전사 동작에 의해 전사되는 샷 영역을 나타낸다. 웨이퍼(13)를 어긋나게 하면서, 이 샷 영역에 반복적으로 패턴을 전사함으로써, 전체적으로 "C"로 표시된 동일한 패턴이 반복적으로 전사될 수 있다. 배경 기술에 관해 설명된 바와 같이, 도금 공정에서 전극과 접촉하기 위해서, 웨이퍼(13) 상에 레지스트가 박리되어야만 하는 영역이 있다. 이 영역은 도 2a에서 웨이퍼(13)의 주변부에 폭 d를 갖는 외주 영역이다. 이 외주 영역은 웨이퍼(13)에 도포된 레지스트가 네거티브 레지스트일 경우에는, 노광 중에 차광되어야 한다. 즉, 도 2a의 참조 부호 131로 표시된 전사 영역에 대해 패턴은 도 2b에 도시된 바와 같은 노광 범위 내에서 전사되어야 한다.

도 3b는 상술된 바와 같이 전사 영역의 노광을 허용하기 위한 제1 실시예에 따른 차광판(9)을 도시한다. 도 3b는 도 1에서 지면 가로 방향에서 볼 때 차광판(9)을 도시하는 도면이다. 도 3b에서 참조 부호 A로 표시된 점선으로 둘러싸인 영역은, 차광판(9) 상에서의 샷 영역의 형상을 표시하고, 차광판(9)은 이 형상을 형성하도록 영역을 차광한다. 차광판(9)은 적어도 1개의 원호를 테두리에 포함한다. 원호의 반경은, 바람직하게는 투영 광학계(12)에 의해 웨이퍼(13) 상에 투영한 때에, 웨이퍼(13)의 반경으로부터 외주 영역의 차광 폭 d를 차감함으로써 얻어진 값과 동등하다. 바람직하게는 원호가 사용되지만, 웨이퍼(13)의 주변의 차광 영역의 형상으로서 다각형이 사용가능한 경우에는, 직선이 사용될 수도 있다. 구동 유닛(96)은, 차광판(9)을 조사계의 광축에 평행한 축에 대해 회전시키는 제1 구동 유닛이다. 구동 유닛(95)은, 차광판(9)을 조사계의 광축에 직교하는 평면 내에서 동경 방향에 직선 구동시키는 제2 구동 유닛이다. 도 3b에 도시된 예에서는, 구동 유닛(95)이 구동 유닛(96) 상에 장착됨으로써, 차광판(9)이 광축을 중심으로 해서 동경 방향과 회전 방향 모두에 구동될 수 있다. 차광판(9)이 광축을 중심으로 해서 동경 방향과 회전 방향 모두에 구동될 수 있는 한 다른 실시예가 채택될 수도 있다는 점을 유의한다.

제어부(컴퓨터)(14)가 구동 유닛(96)(제1 구동 유닛) 및 구동 유닛(95)(제2 구동 유닛)을 제어해서, 샷 영역이 외주 영역과 접할 경우에, 패턴이 전사되어야하는 샷 영역과 접하는 외주 영역을 덮는 위치에 차광판(9)이 위치 결정된다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(13)의 우측 상단의 영역을 조사하기 위해서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 영역 A를 덮도록 차광판(9)이 위치된다. 따라서, 차광판(9)이 도 3a에 도시된 샷 영역을 점선으로 표시된 위치에서 가려서, 웨이퍼(13)의 주변부에 비 노광 영역을 생성할 수 있게 만든다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(13) 상의 좌측 하방의 영역을 조사하기 위해, 도 3d에 도시된 바와 같이, 차광판(9)이 영역 A를 덮도록 위치된다. 따라서, 차광판(9)이 도 3c에 도시된 샷 영역을 점선으로 표시된 위치에서 가려서, 웨이퍼(13)의 주변부에 비 노광 영역을 생성할 수 있게 만든다.

제1 실시예에 따른 노광 방법이 도 4에 도시된 흐름도를 참조하여 설명될 것이다. 단계 1001에서, σ값, 샷 형상 및 샷 레이아웃과 같은 노광 조건과, 주변 차광 폭이 노광 장치를 제어하는 컴퓨터(14)에 입력된다. 단계 1002에서 컴퓨터(14)는 입력된 σ정보에 기초하여 스케일링 릴레이 광학계(4)를 미리결정된 위치에서 구동시키고, 입력된 반복 전사 영역의 정보에 기초하여 마스킹 블레이드(7)를 구동시킨다. 노광 장치의 다른 구성 요소(도시되지 않음)도 노광 조건에 기초하여 특정한 상태를 취하도록 구동한다. 단계 1003에서 노광될 웨이퍼(13)가 로딩된다. 단계 1004에서, 컴퓨터(14)는 입력된 주변 차광 폭과, 다음 노광 샷의 웨이퍼(13) 상에서의 위치에 기초하여, 차광판(9)이 구동되는 위치를 결정한다. 단계 1005에서, 컴퓨터(14)는 웨이퍼(13)를 유지하는 스테이지를 구동해서, 다음 노광 샷을 투영 광학계(12)의 전사 영역으로 이동시키고, 차광판(9)을 미리결정된 위치에서 구동시킨다. 단계 1006에서, 컴퓨터(14)는 셔터(3)의 구동을 제어해서, 웨이퍼(13)에 미리결정된 노광량을 조사한다. 따라서, 레티클(11)의 패턴이 축소 또는 확대되고 웨이퍼(13) 상의 감광제에 전사된다. 단계 1007에서 컴퓨터(14)는, 웨이퍼(13) 상의 전 샷 영역이 반복적으로 노광되었는지를 판정한다. 노광될 샷 영역이 남아있을 경우에는, 공정이 단계 1004로 복귀되어서 다음 샷의 노광이 개시된다. 모든 샷 영역이 노광되면, 그 웨이퍼(13)의 노광 처리는 종료되고, 단계 1008에서 웨이퍼(13)가 언로딩된다. 단계 1009에서 컴퓨터(14)는, 모든 웨이퍼(13)가 노광되었는지를 판정한다. 노광될 웨이퍼(13)가 남아있는 경우에, 다음 웨이퍼(13)의 노광 처리가 개시된다. 모든 웨이퍼(13)가 노광되면, 노광 처리는 종료된다.

웨이퍼(13)의 주변의 차광 폭은 입력을 적절하게 설정함으로써 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이 차광 폭 d로 최적이 되는 원호를 갖는 차광판(9)이 제공되고, 도 5b에 도시된 바와 같이 다른 폭 D가 입력된 경우에, 차광판(9)의 원호를 사용해서 거의 원 형상으로 광이 차단될 수 있다. 도 5를 참조하여 극단적으로 차광 폭이 변하는 일례가 설명되었지만, 실제로 웨이퍼(13)가 직경 300mm를 갖는 경우에, 차광 폭이 1mm 내지 5mm의 범위 내에서만 변한다. 따라서, 차광 폭 3mm에 최적화된 원호 형상이 사용되는 한, 충분히 원에 가까운 형상으로 광이 차단될 수 있다.

[제2 실시예]

도 6을 참조하여 제2 실시예가 설명될 것이다. 제2 실시예에 따른 차광판(9)은, 도 6에 도시된 바와 같이 차광판(9)의 테두리의 반대측 위치에 배치된 제1 원호와 제2 원호, 즉 2개의 원호를 포함하고, 제1 원호 및 제2 원호는, 차광판(9)의 내측으로부터 외측을 향하는 방향으로 오목하게 굴곡을 이루고 있다. 따라서, 구동 유닛(96)은, 차광판(9)을 최대 180도 회전시키기만 하면 된다. 제1 실시예에서는, 1개 원호만을 사용해서, 웨이퍼(13)의 외주 영역이 차광되기 때문에, 구동 유닛(96)은 360도의 회전 범위를 필요로 한다. 그러나, 제2 실시예에서는, 2개의 원호가 차광을 분담하기 때문에, 예를 들어, 웨이퍼(13) 상에서 제1 및 제4 사분면의 외주 영역을 차광하는 원호와, 웨이퍼(13) 상에서 제2 및 제3 사분면의 외주 영역을 차광하는 원호로서 다른 원호들을 사용하여, 구동 유닛(96)의 회전 범위가 180도로 좁혀질 수 있다. 이는 차광 상태가 설정될 때까지 구동 시간의 단축과, 구동 유닛(95) 및 구동 유닛(96)를 포함하는 구동 디바이스의 비용 절감을 가능하게 만든다. 2개 원호 사이의 치수와 그 형상은 공정 오차로 인해 변하는 것이 예상되기 때문에, 바람직하게는 각각의 원호마다 구동시의 오프셋이 설정된다. 또한, 제2 실시예에서는 2개의 원호가 채택되었지만, 3개 이상의 원호가 채택될 수도 있다. 제1 및 제2 사분면의 외주 영역이 제1 원호를 사용해서 차광될 수도 있고, 제3 및 제4 사분면의 외주 영역이 제2 원호를 사용해서 차광될 수도 있고, 360도 내에서 각 원호에 할당되는 범위는 설계의 자유도에 의존한다. 설계 상의 회전 범위는, 구동 유닛(96)이 180도 이상으로 움직이기로 가정하여 설정될 수도 있다.

제3 실시예

도 8을 참조하여 제3 실시예가 설명될 것이다. 제3 실시예에 따른 차광판(9)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 개구를 갖고, 개구의 테두리에 반대측의 위치에 배치된 제1 원호와 제2 원호를 포함하고, 제1 원호 및 제2 원호는, 개구의 내측으로부터 외측을 향하는 방향으로 볼록하게 굴곡을 이루고 있다. 제2 실시예에서는, 2개의 원호가 1개의 차광판(9)의 앞 부분과 뒷 부분에 형성되어 있었기 때문에, 샷 영역의 일단부가 차광되고, 다음에 그 다른 단부가 차광될 때에 차광판(9)이 노광 영역을 가로지를 필요가 있다. 그러나, 제3 실시예에서는, 2개의 원호가 개구를 통해 대향되어 있기 때문에, 차광판(9)이 노광 영역을 가로지를 필요가 없다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 샷 영역 C1으로부터 샷 영역 C32까지 순서대로 웨이퍼(13)가 노광되는 경우를 일례로서 취함으로써, 이러한 차이점의 상세가 설명될 것이다. 샷 영역 C2에서 제2 사분면에 외주 영역이 차광되어야 하고, 샷 영역 C3에서 제1 사분면의 외주 영역이 차광되어야 한다. 따라서, 샷 영역 C2의 노광 후 샷 영역 C3을 노광하기 위해서, 제2 실시예에서, 차광판(9)이 노광 영역을 가로지를 필요가 있고, 가로지르는 동안에 노광이 수행될 수 없어서, 단위 시간당 처리된 웨이퍼의 매수를 감소시킨다. 그러나, 제3 실시예에서는 그러한 문제가 없어서, 단위 시간당 처리된 웨이퍼의 매수를 감소시키지 않고, 웨이퍼(13) 상의 외주 영역이 차광될 수 있다. 또한, 샷 영역 C5의 노광 후, 샷 영역 C10이 노광되기 전에, 차광을 위한 원호가 한쪽에서 다른 한쪽으로 전환되어야 한다. 제2 실시예에서는, 노광이 정지되어서 원호를 교체해야 한다. 그러나, 제3 실시예에서는, 샷 영역 C6 내지 샷 영역 C9가 노광되는 동안 원호를 교체하는 구동이 수행될 수 있어서, 단위 시간당 처리된 웨이퍼의 매수를 감소시키지 않고 웨이퍼(13) 상의 외주 영역이 차광될 수 있다. 2개 원호 사이의 치수와 그 형상은 공정 오차로 인해 변하는 것으로 예상되기 때문에, 바람직하게는 각각의 원호마다 구동시의 오프셋이 설정된다.

제1 실시예 내지 제3 실시예에서는, 원판의 패턴을 투영 광학계에 의해 기판의 샷 영역에 투영해서 전사하는 노광 장치가 리소그래피 장치로서 사용되었다. 그러나, 원판(몰드)을 감광 재료에 대해 가압하고, 원판을 통해서 조사계에 의해 광을 감광 재료에 조사해서, 감광 재료를 경화시키는 임프린트 처리를 수행하는 임프린트 장치가 리소그래피 장치로서 사용될 수도 있다.

[물품의 제조 방법]

물품으로서의 디바이스(예를 들어, 반도체 집적 회로 디바이스 또는 액정 표시 디바이스)의 제조 방법은, 상술된 리소그래피 장치를 사용해서 기판(웨이퍼, 유리 플레이트 또는 필름 형상 기판)에 패턴을 전사(형성)하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 제조 방법은, 패턴이 전사된 기판을 에칭하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 패턴드(patterned) 미디어(기록 매체)나 광학 소자와 같은 다른 물품이 제조될 경우에, 상기 제조 방법은, 에칭 대신에 패턴이 전사된 기판을 가공하는 다른 처리를 포함할 수 있다는 점을 유의한다. 제1 실시예 내지 제3 실시예가 상술되었지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않고, 그 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시예에 한정되지 않는다는 점을 이해해야 한다. 이하 청구 범위의 범주는 이러한 변경물과 동등한 구조와 기능을 모두 포함하도록 최광의의 해석을 허용해야 할 것이다.

Claims

기판 상에 도포된 감광 재료에 조사계에 의해 원판을 통해서 광을 조사해서 상기 원판의 패턴을 상기 기판의 샷 영역에 전사하는 리소그래피 장치이며,
상기 기판에 상기 패턴이 전사되는 영역을 규정하고, 상기 기판의 외주로부터 미리결정된 거리를 두고 상기 기판의 외주 내측에 배치되는 원형 경계선과 겹치는 원호를 테두리에 포함하고, 상기 기판 상에서 상기 원형 경계선 외측에 배치된 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 차광판과,
상기 차광판을 상기 조사계의 광축에 평행한 축에 대해 회전시키는 제1 구동 유닛과,
상기 차광판을 상기 조사계의 상기 광축과 직교하는 평면 내에서 직선 구동시키는 제2 구동 유닛과,
샷 영역이 상기 외주 영역과 접할 경우에, 상기 패턴이 전사될 샷 영역과 접하는 상기 외주 영역을 상기 차광판이 덮는 위치에 상기 차광판이 위치 결정되도록 상기 제1 구동 유닛 및 상기 제2 구동 유닛을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 원호는 상기 차광판의 테두리에 위치되는 제1 원호 및 제2 원호를 포함하고,
상기 제어부는 상기 외주 영역과 접하는 샷 영역의 위치에 따라 상기 제1 원호 또는 상기 제2 원호를 사용하도록 상기 제1 구동 유닛 및 상기 제2 구동 유닛을 제어하는 리소그래피 장치.
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제1항에 있어서, 상기 제1 원호 및 상기 제2 원호는 상기 차광판의 테두리의 대향하는 위치에 배치되고, 상기 제1 원호 및 상기 제2 원호는 상기 차광판의 내측으로부터 외측을 향하는 방향으로 오목하게 굴곡을 이루는 리소그래피 장치.
제1항에 있어서,
상기 차광판은 개구를 포함하고,
상기 제1 원호 및 상기 제2 원호는 상기 개구의 테두리의 대향하는 위치에 배치되고, 상기 제1 원호 및 상기 제2 원호는 상기 개구의 내측으로부터 외측을 향하는 방향으로 볼록하게 굴곡을 이루는 리소그래피 장치.
제1항에 있어서, 상기 차광판은, 상기 조사계 내에서 상기 기판과 공액(conjugate) 위치에 배치되는 리소그래피 장치.
제5항에 있어서,
샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변 외측에 배치된 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 제2 차광판을 더 포함하고,
상기 제2 차광판은, 상기 기판과 공액이며, 상기 조사계 내에서 상기 차광판이 배치되는 위치와 다른 위치에 배치되는 리소그래피 장치.
제5항에 있어서,
샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변 외측에 배치된 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 제2 차광판을 더 포함하고,
상기 제2 차광판은, 상기 차광판에 인접해서 배치되는 리소그래피 장치.
제5항에 있어서,
제1 방향에 평행한 샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변 외측에 배치된 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 제2 차광판을 더 포함하고,
상기 제2 차광판은, 상기 차광판에 인접해서 배치되고,
상기 원판은, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 평행한 샷 영역의 외측 테두리를 규정하는 직선 형상의 변 외측에 배치된 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 차광부를 포함하는 리소그래피 장치.
제1항에 있어서, 상기 리소그래피 장치는, 상기 원판의 패턴을 투영 광학계에 의해 상기 샷 영역에 투영해서 전사하는 노광 장치를 포함하는 리소그래피 장치.
제1항에 있어서, 상기 리소그래피 장치는, 몰드의 패턴을 상기 감광 재료에 대해 가압하고, 상기 몰드를 통해서 상기 조사계에 의해 광을 상기 감광 재료에 조사해서 상기 감광 재료를 경화시키는 임프린트 처리를 수행하는 임프린트 장치를 포함하는 리소그래피 장치.
기판 상에 도포된 감광 재료에 조사계에 의해 원판을 통해서 광을 조사해서 상기 원판의 패턴을 상기 기판의 샷 영역에 전사하는 리소그래피 장치이며,
상기 기판에 상기 패턴이 전사되는 영역을 규정하고, 상기 기판의 외주로부터 미리결정된 거리를 두고 상기 기판의 외주 내측에 배치되는 원형 경계선과 겹치는 다각형의 변을 테두리에 포함하고, 상기 기판 상에서 상기 원형 경계선 외측에 배치된 외주 영역에 대해서 광이 입사하지 않도록 광을 차단하는 차광판과,
상기 차광판을 상기 조사계의 광축에 평행한 축에 대해 회전시키는 제1 구동 유닛과,
상기 차광판을 상기 조사계의 상기 광축과 직교하는 평면 내에서 직선 구동시키는 제2 구동 유닛을 포함하는 리소그래피 장치.
제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 리소그래피 장치를 사용하여 패턴을 기판에 형성하는 단계와,
상기 형성하는 단계에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 단계를 포함하는 반도체 디바이스의 제조 방법.