KR101416842B1

KR101416842B1 - 리소그래피 장치 및 리소그래피 투영 방법

Info

Publication number: KR101416842B1
Application number: KR1020120017426A
Authority: KR
Inventors: 루드 안토니우스 카타리나 마리아 베렌스; 안토니우스 프란시스쿠스 요한네스 데 그로트
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2014-07-08
Also published as: TW201241579A; CN102645849B; KR20120096433A; TWI477923B; US9182683B2; JP2012175106A; NL2008157A; US20120212715A1; CN102645849A; JP5638550B2

Abstract

리소그래피 장치는 방사선 빔을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템, 제 1 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 제 1 지지체 및 제 2 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 제 2 지지체 - 상기 제 1 및 제 2 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하도록 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음 -, 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블, 및 상기 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함한다. 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는 스캐닝 방향으로, 그리고 상기 스캐닝 방향에 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 이동가능하다. 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체를 상기 제 2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는 상기 투영 시스템과 선택적으로 정렬될 수 있다.

Description

리소그래피 장치 및 리소그래피 투영 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND LITHOGRAPHIC PROJECTION METHOD}

본 발명은 리소그래피 장치, 및 리소그래피 투영 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이들을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트) 층으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 통상적인 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상으로 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

리소그래피 장치를 가능한 한 효율적으로 사용하기 위하여, 가능한 가장 짧은 시간에 리소그래피 장치에 의해 많은 양의 기판들이 처리될 수 있도록, 리소그래피 장치의 높은 스루풋(high throughput)을 달성하는 것이 바람직하다.

스캐닝-타입 리소그래피 장치의 스캐닝 모드에서, 기판 테이블은 투영 시스템을 지나 기판 테이블 스캐닝 이동, 즉 실질적으로 일정한 속도를 갖는 이동으로 이동된다. 기판 테이블의 스캐닝 이동과 동시에, 패터닝 디바이스를 지지하는 지지체 또한 투영 시스템에 걸쳐 스캐닝 이동, 즉 실질적으로 일정한 속도를 갖는 이동으로 스캐닝되어, 리소그래피 장치의 방사선 빔에 패턴을 부여한다. 투영 시 패터닝 디바이스의 지지체가 시작 위치로부터 종료 위치로 이동되기 때문에, 패터닝 디바이스 지지체가 동일한 방향으로 새로운 스캐닝 이동을 준비하기 이전에, 패터닝 디바이스 지지체가 시작 위치로 다시 이동되어야 한다.

그러므로, 리소그래피 장치는 기판에 걸쳐 기판 테이블 스캐닝 이동들의 미앤더링 패턴(meandering pattern)을 생성하도록 구성될 수 있다. 그 후, 후속하는 기판 스캐닝 이동들의 방향이 반대 방향이기 때문에, 패터닝 디바이스 지지체의 후속하는 스캐닝 이동들이 또한 반대 방향일 수 있다. 각각의 기판 테이블 스캐닝 이동에 대해, 원하는 속도 및 방향을 얻기 위해 기판 테이블이 감속 및 가속되어야 한다. 실질적으로 일정한 속도로의 이러한 감속 및 가속은 상당한 시간이 걸린다.

대안적인 스캐닝 경로(scanning trajectory)에서, 패터닝된 방사선 빔이 다이들의 일부분에만 투영되는 동안, 예를 들어 기판의 길이에 걸쳐, 기판의 행(row) 또는 열(column)에 배치된 다수의 다이들을 지나 기판 테이블 스캐닝 이동이 수행된다. 예를 들어, 단일 기판 테이블 스캐닝 이동 시, 다이들의 행 또는 열의 홀수 위치(uneven location)들에서 다이들에만 패터닝된 방사선 빔이 투영된다. 짝수 위치(even location)들에서 다이들을 통과하는데 요구되는 시간은 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 패터닝 디바이스 지지체를 가져오기 위해 사용된다.

기판에 걸쳐 기판 테이블 스캐닝 이동들의 효율적인 패턴의 가능성을 갖는 리소그래피 장치 및 리소그래피 투영 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 방사선 빔을 컨디셔닝(condition)하도록 구성된 조명 시스템; 제 1 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 제 1 지지체 및 제 2 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 제 2 지지체 - 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 제 2 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하도록 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음 -; 기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및 상기 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하는 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는 스캐닝 방향으로 적어도 상기 제 1 패터닝 디바이스 또는 제 2 패터닝 디바이스의 길이인 스캐닝 거리에 걸쳐 상기 스캐닝 방향으로 이동가능하며, 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는 스캐닝 방향에 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 적어도 제 1 패터닝 디바이스 또는 제 2 패터닝 디바이스의 폭인 거리에 걸쳐 상기 제 2 방향으로 이동가능하고, 상기 리소그래피 장치는 제 2 방향으로 제 1 지지체 및/또는 제 2 지지체를 이동시킴으로써 상기 투영 시스템과 상기 제 1 지지체 또는 제 2 지지체를 선택적으로 정렬시키도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 패터닝 디바이스를 지지하는 제 1 지지체 및 제 2 패터닝 디바이스를 지지하는 제 2 지지체를 포함하는 스캐닝-타입 리소그래피 장치를 이용하는 리소그래피 투영 방법이 제공되고, 상기 방법은 기판 테이블에 지지된 기판의 행 또는 열에 배치된 다이들이 투영 시스템과 후속하여 정렬되도록 상기 기판 테이블로 기판 테이블 스캐닝 이동을 수행하는 단계, 상기 투영 시스템과 상기 제 1 지지체 및 상기 제 2 지지체를 선택적으로 정렬시키는 단계, 방사선 빔의 단면에 상기 제 1 패터닝 디바이스 또는 제 2 패터닝 디바이스의 패턴을 각각 부여하기 위해 상기 기판 테이블 스캐닝 이동 동안 상기 투영 시스템과 정렬된 제 1 또는 제 2 지지체로 스캐닝 이동을 수행하는 단계, 및 상기 투영 시스템과 후속하여 정렬되는 상기 기판의 다이들에 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함한다.

이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
도 1은 종래 기술의 리소그래피 장치를 도시한 도면;
도 2는 리소그래피 장치에서 종래 기술의 스캐닝 경로를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시한 도면;
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 및 제 2 패터닝 디바이스 지지체 조합의 이동들을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 스캐닝 경로를 나타낸 도면;
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 대안적인 제 1 및 제 2 패터닝 디바이스 지지체 조합의 이동들을 나타낸 도면들; 및
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1, 제 2 및 제 3 패터닝 디바이스 지지체 조합의 이동들을 나타낸 도면이다.

도 1은 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 여하한의 다른 적합한 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL), 및 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)를 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정 디바이스(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT) 또는 "기판 지지체"를 포함한다. 또한, 상기 장치는 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.

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

패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 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. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.

패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이, 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들뿐만 아니라, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔에 패턴을 부여한다.

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 시스템, 또는 이의 여하한의 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.

리소그래피 장치는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블들 또는 "기판 지지체들"을 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 적어도 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체에 담그어져야(submerged) 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 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 시스템이라고 칭해질 수 있다.

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(integrator: IN) 및 콘덴서(condenser: 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.

방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스 지지체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 유지되는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정 디바이스(PW) 및 위치 센서(IF)[예를 들어, 간섭계 디바이스(interferometric device), 리니어 인코더(linear encoder) 또는 용량성 센서(capacitive sensor)]의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정 디바이스(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정 디바이스(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 달리) 스테퍼의 경우,마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그것들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체", 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서 노광 필드의 최대 크기는, 단일 정적 노광 시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체", 및 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"는 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 패터닝 디바이스 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체"에 대한 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"의 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. 또 다른 모드에서, 패터닝 디바이스 지지체(MT) 또는 "마스크 지지체"는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안, 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT) 또는 "기판 지지체"가 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

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

리소그래피 장치의 스캐닝 모드에서, 기판 테이블(WT)은 기판 테이블 스캐닝 이동, 즉 투영 시스템을 지나 스캐닝 방향으로(이 경우, y-방향으로) 실질적으로 일정한 속도를 갖는 이동으로 이동된다. 기판 테이블(WT)의 기판 테이블 스캐닝 이동 동안, 패터닝 디바이스(MA)를 지지하는 지지체(MT) 또한 스캐닝 이동, 즉 투영 시스템(PS)을 지나 실질적으로 일정한 속도를 갖는 이동으로 스캐닝되어, 리소그래피 장치의 방사선 빔(B)에 패턴을 부여한다. 이 스캐닝 이동 또한 스캐닝 방향으로 행해진다.

도 1에 나타낸 리소그래피 장치에서, 기판 테이블 스캐닝 이동 및 패터닝 디바이스 지지체의 스캐닝 이동은 반대방향, 즉 양(positive) 및 음(negative)의 y-방향이다. 대안적인 실시예에서, 이러한 이동들은 평행할 수 있다; 둘 다 즉 양 또는 음의 y-방향일 수 있다

이 패터닝된 방사선 빔(B)의 투영 시, 패터닝 디바이스(MA)의 지지체(MT)는 시작 위치로부터 종료 위치로 이동된다. 동일한 기판 테이블 스캐닝 이동 동안 기판(W)에 패터닝된 방사선 빔(B)의 후속 투영을 가능하게 하기 위하여, 패터닝 디바이스 지지체(MT)가 동일한 방향으로 새로운 스캐닝 이동을 준비하기 전에, 패터닝 디바이스 지지체(MT)가 시작 위치로 다시 이동되어야 한다.

그러므로, 리소그래피 장치는 기판에 걸쳐 기판 테이블 스캐닝 이동들의 미앤더링 패턴을 생성하도록 구성될 수 있다. 그 후, 후속하는 기판 스캐닝 이동들의 방향이 반대 방향이기 때문에, 패터닝 디바이스 지지체의 후속하는 스캐닝 이동들 또한 반대 방향일 수 있다. 하지만, 각각의 기판 테이블 스캐닝 이동에 대하여, 원하는 속도 및 방향을 얻기 위해, 기판 테이블이 감속 및 가속되어야 한다. 실질적으로 일정한 속도로의 이러한 감속 및 가속은 상당한 시간이 걸릴 수 있다.

대안적인 스캐닝 경로에서, 패터닝된 방사선 빔이 다이들의 일부분에만 투영되는 동안, 예를 들어 기판의 길이에 걸쳐, 기판의 행 또는 열에 배치된 다수의 다이들을 지나, 기판 테이블 스캐닝 이동이 수행되며; 예를 들어, 다이들의 행 또는 열의 홀수 위치들에서 다이들에 패터닝된 방사선 빔이 투영된다. 짝수 위치들에서 다이들을 통과하는데 요구되는 시간은 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 패터닝 디바이스 지지체를 가져오기 위해 사용된다.

이 대안적인 스캐닝 경로는 일 예시로서 도 2에 도시된다. 투영 시스템에 걸쳐, 화살표 A로 표시된 기판 테이블 스캐닝 이동으로 기판(W)이 이동된다. 이 기판 테이블 스캐닝 이동 시, 패터닝된 방사선 빔은 Y-방향으로 다이들(D)의 행의 홀수 위치들에서 다이들(D)에 투영된다. 다이(D)에서의 각각의 투영 시, 패터닝 디바이스 지지체(MT)는 시작 위치로부터 종료 위치로 스캐닝 이동으로 이동된다. 패터닝 디바이스 지지체(MT)가 새로운 스캐닝 이동을 준비하여 기판(W)의 홀수 위치에서 다음 다이에 패터닝된 방사선 빔(B)을 투영하도록, 짝수 위치에서 다이가 투영 시스템을 통과하는 시간은 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 패터닝 디바이스 지지체(MT)를 가져오기 위해 사용된다. 기판(W)의 모든 다이들에 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위해, 행의 짝수 위치들에서 모든 다이들에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 투영 시스템에 걸쳐 기판 테이블 스캐닝 이동 A으로 다시 기판(W)이 이동되어야 한다. 이 기판 테이블 스캐닝 이동에서, 홀수 위치에서 다이가 투영 시스템을 통과하는 시간은 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 패터닝 디바이스 지지체(MT)를 가져오기 위해 사용된다. 따라서, 이 스캐닝 경로에서, 모든 다이들은 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위해 투영 시스템에 걸쳐 두 번 이동되어야 하며, 또한 이는 상당한 시간이 걸린다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 나타낸다. 동일한 부분들, 또는 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부분들은 도 1의 실시예와 동일한 참조 부호들로 표시된다. 다르게 나타내지 않는다면, 리소그래피 장치는 도 1의 앞서 설명된 리소그래피 장치와 유사하게 구성되고 기능할 수 있다.

도 3의 리소그래피 장치는 2 개의 패터닝 디바이스 지지체들; 제 1 패터닝 디바이스(MA1)를 지지하도록 구성된 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 패터닝 디바이스(MA2)를 지지하도록 구성된 제 2 지지체(MT2)를 포함한다. 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)는 둘 다 스캐닝 방향으로 적어도 패터닝 디바이스(MA1, MA2)의 길이인 스캐닝 거리에 걸쳐 스캐닝 방향, y-방향으로 이동가능하다.

도 3에서, 제 1 지지체(MT1)는 투영 시스템(PS)과 정렬되며, 부연하면 스캐닝 방향으로 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동 동안, 방사선 빔(B)에 제 1 패터닝 디바이스(MA1)의 패턴이 부여될 수 있다. 바람직하다면, 제 2 패터닝 디바이스(MA2)가 또한 투영 시스템(PS)과 정렬될 수 있으며, 제 2 지지체(MT2)의 스캐닝 이동 동안 투영 빔(B)에 제 2 패터닝 디바이스의 패턴이 부여될 수 있다.

제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)를 투영 시스템(PS)과 선택적으로 정렬시키기 위해, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)는 스캐닝 방향, y-방향에 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 적어도 패터닝 디바이스(MA1, MA2)의 폭인 제 2 거리에 걸쳐, 제 2 방향, x-방향으로 이동가능하다. 리소그래피 장치는 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)를 x-방향으로 동시에 이동시키도록 단일 액추에이터, 액추에이터들의 세트, 및/또는 액추에이터 몸체(PM)를 포함한다.

시작 위치로부터 종료 위치로 스캐닝 이동을 수행하도록 상기 지지체들(MT1, MT2) 중 하나가 투영 시스템(PS)과 정렬될 때, 상기 지지체들(MT2, MT1) 중 다른 하나는 y-방향으로 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 이동될 수 있다. 그 결과, 제 1 지지체(MT1)로 다이에 패터닝된 방사선 빔(B)의 투영을 종료할 때, 제 2 지지체(MT2)는 후속하는 다이에 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위해 스캐닝 이동을 시작할 준비를 하지만, 아직 투영 시스템(PS)과 정렬되지 않는다.

후속하는 다이에 패터닝된 방사선 빔(B)을 투영하기 위해서는, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)를 x-방향으로 이동시킴으로써 제 2 지지체(MT2)만이 투영 시스템(PS)과 정렬되어야 한다. 기판 테이블(WT)의 위치가 6 자유도로(in six degrees of freedom) 매우 정확하게 제어될 수 있기 때문에, 이 x-방향으로의 이동은 가능하게는 상대적으로 개략적인 이동(relative coarse movement)으로서 수행될 수 있다. 그 결과, 패터닝된 방사선 빔은 단일 기판 테이블 스캐닝 이동 동안 2 개의 인접한 다이들에 투영될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 인접한 다이들에 패터닝된 방사선 빔(B)의 후속 투영 시 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)의 이동들을 더 자세히 나타낸다.

도 4a는, 도 3과 유사하게, 투영 시스템(PS)과 정렬되고, 스캐닝 이동의 시작 위치에 있는, 즉 제 1 지지체(MT1)와 제 2 지지체(MT2)의 밸런스 매스(balance mass: BM) 사이의 중간부에 있는 제 1 지지체(MT1)를 나타낸다. 양의 y-방향으로의 화살표는 지지체(MT1)의 스캐닝 이동을 나타낸다. 제 2 지지체(MT2)는 y-방향으로 스캐닝 이동의 종료 위치에 위치된다. 부연하면, 스캐닝 이동이 y-방향으로 수행될 때, 제 2 지지체(MT2)는 투영 시스템과 정렬되지 않으며, 방사선 빔을 수용하도록 투영 시스템의 광축을 따라 이동하지 않을 것이다. 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동 시, 제 2 지지체(MT2)는 화살표로 나타낸 바와 같이 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 이동될 수 있다.

도 4b는 도 4a에서 화살표들로 표시된 이동들 후의 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)를 나타낸다. 제 1 지지체(MT1)는 이제 스캐닝 이동의 종료 위치에 위치된다. 제 2 지지체(MT2)는 y-방향으로 시작 위치로 다시 이동되지만, x-방향으로 투영 시스템(PS)과 정렬되지 않는다. 예를 들어, 동일한 기판 테이블 스캐닝 이동 시, 후속하는 스캐닝 이동을 수행하도록 투영 시스템과 제 2 지지체(MT2)를 정렬시키기 위해, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)는 화살표들로 표시된 바와 같이 동시에 음의 x-방향으로 이동된다.

도 4c는 이 x-방향으로의 이동 후의 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)를 나타낸다. 제 2 지지체(MT2)는 이제 투영 시스템(PS)과 정렬되며, 화살표로 표시된 스캐닝 이동을 수행할 준비를 하는 시작 위치에 위치된다. 제 2 지지체(MT2)의 이 스캐닝 이동 시, 제 1 지지체(MT1)는 제 2 지지체(MT2)의 스캐닝 이동 후 다시 스캐닝 이동을 수행하도록 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 이동될 수 있다. 또한, 이 이동은 도 4c에 화살표로 표시되어 있다. 이 제 1 지지체(MT1)의 이동 시, 제 1 지지체(MT1)는 투영 시스템(PS)과 정렬되지 않는다.

도 4d는 이러한 이동들 후의 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)의 위치들을 나타낸다. 제 2 지지체(MT2)는 투영 시스템(PS)과 여전히 정렬되지만, 이제 스캐닝 이동의 종료 위치에 있으며, 제 1 지지체(MT1)는 투영 시스템(PS)과 정렬되지 않지만, y-방향으로 스캐닝 이동의 시작 위치에 위치된다.

양의 x-방향으로 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)를 동시에 이동시킴으로써, 제 1 지지체(MT1)는 이제 스캐닝 이동을 수행하도록 투영 시스템과 정렬될 수 있으며, 제 2 지지체(MT2)는 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동을 방해하지 않고 스캐닝 이동의 시작 위치로 다시 이동될 수 있는 위치에 놓일 수 있다. 화살표들로 표시된 바와 같이, 양의 x-방향으로 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)의 이 동시적인 이동 후, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)는 도 4a에 도시된 것과 동일한 위치를 가지며, 앞서 설명된 이동들은 단일 기판 테이블 스캐닝 이동 내에서 인접한 다이들의 각 행에 패턴을 투영하기 위해 수행될 수 있다.

도 5는 기판(W)의 이러한 단일 기판 테이블 스캐닝 이동 A를 나타낸다. 인접한 다이들(D)의 행에 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위해, 제 1 지지체(MT1)에 지지된 제 1 패터닝 디바이스(MA1), 및 제 2 지지체(MT2)에 지지된 제 2 패터닝 디바이스(MA2)가 번갈아 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 패터닝 디바이스(MA1)는 홀수 위치들에서 다이들을 위해 사용되고, 제 2 패터닝 디바이스(MA2)는 짝수 위치들에서 다이들을 위해 사용된다. 따라서, 단일 행 내의 모든 다이들은 기판 테이블의 단일 기판 테이블 스캐닝 이동으로 투영될 수 있다. 이는 제 2 조명 시스템 및/또는 제 2 투영 시스템을 제공할 필요없이 리소그래피 장치의 매우 효율적인 사용을 유도한다.

또한, 본 발명에 따른 리소그래피 장치를 이용하여, 도 2에 도시된 바와 같은 다이 노광 방법 및 경로, 또는 여하한의 다른 적합한 다이 노광 방법 및 경로가 수행될 수 있다.

제 1 패터닝 디바이스(MA1) 및 제 2 패터닝 디바이스(MA2)는 기판(W) 다이들(D) 중 한 행의 모든 다이들 또는 심지어 기판의 모든 다이들에 실질적으로 동일한 패턴을 투영하도록 실질적으로 동일한 패턴을 갖는다. 하지만, 더블 패터닝 공정(double patterning process)을 수행하도록, 제 1 패터닝 디바이스 및 제 2 패터닝 디바이스가 상이한 패턴들을 가질 수도 있다.

도 6a 및 도 6b는 제 1 지지체(MT1)와 제 2 지지체(MT2) 조합의 대안적인 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2) 각각은 각각의 지지체(MT1, MT2)를 제 2 방향으로, 즉 x-방향으로 이동시키도록, 자체 액추에이터, 액추에이터들의 세트, 및/또는 액추에이터 몸체를 포함한다. 이러한 실시예는, 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동과 독립적으로, 스캐닝 이동의 종료 위치로부터 새로운 스캐닝 이동의 시작 위치로 그리고 이와 역으로 제 2 지지체(MT2)의 이동이 수행될 수 있는 장점을 갖는다. 대조적으로, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)가 x-방향으로 동시에 이동되기 때문에, 도 4a 내지 도 4d의 실시예에서는 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동의 종료 후에만 x-방향으로 제 2 지지체(MT2)의 이동이 시작될 수 있다.

도 6a에는, 화살표로 표시된 제 1 지지체(MT1)의 y-방향으로의 스캐닝 이동 시, 양의 x-방향, 음의 y-방향 및 음의 x-방향(화살표들로도 표시됨)으로 제 2 지지체(MT2)의 후속하는 이동들에 의해 스캐닝 이동의 종료 위치로부터 시작 위치로 제 2 지지체(MT2)가 이동될 수 있음을 나타낸다. 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동이 완료되면, 제 2 지지체의 스캐닝 이동이 바로 시작될 수 있거나, 심지어는 이미 시작될 수 있다.

도 6b에 나타낸 바와 같이, 제 2 지지체(MT2)의 스캐닝 이동 시, 제 1 지지체(MT1)는 음의 x-방향, 음의 y-방향 및 양의 x-방향으로 제 1 지지체(MT1)의 후속하는 이동들에 의해 종료 위치로부터 시작 위치로 다시 놓일 수 있다. 이러한 방식으로, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)는 서로에 대한 루프들에서 독립적으로 이동될 수 있어, 기판(W)을 지지하는 기판 테이블(WT)의 단일 스캐닝 이동 시 기판(W)의 인접한 다이들이 패터닝된 방사선 빔으로 투영될 수 있다.

도 6a 및 도 6b에서, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)는 각각 리소그래피 장치의 일 측면에서 루프를 통해 이동한다. 이는, 각각의 지지체(MT1, MT2)에 대해, 지지체(MT1, MT2)의 각 자유 측면에 연결된 별도의 케이블 연결, 예를 들어 케이블 슬랩(cable schlep)이 사용될 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 여하한의 다른 이동 또는 경로가 적용될 수 있다.

도 7은 패터닝 디바이스들을 지지하도록 구성된 다수의 지지체들을 포함하는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 지지체 조합을 나타낸다. 이 조합에서, 제 1 패터닝 디바이스(MA1), 제 2 패터닝 디바이스(MA2), 및 제 3 패터닝 디바이스(MA3)를 지지하기 위해, 각각 제 1 지지체(MT1), 제 2 지지체(MT2) 및 제 3 지지체(MT3)가 제공된다. 이 실시예에서, 모든 지지체들(MT1, MT2, MT3)은 동일한 루트를 따른다. 양의 y-방향으로 시작 위치로부터 종료 위치로 스캐닝 이동이 수행된다. 이 스캐닝 이동 시, 각각의 지지체(MT1, MT2, MT3)에 지지된 패터닝 디바이스(MA1, MA2, MA3)의 패턴이 다이에 투영될 투영 빔에 부여될 수 있도록, 각각의 지지체(MT1, MT2, MT3)는 투영 시스템과 정렬된다. 스캐닝 이동 후, 지지체(MT1, MT2, MT3)는 음의 x-방향, 음의 y-방향 및 양의 x-방향으로 후속하는 이동들로 다시 시작 위치에 놓일 수 있다.

2 개보다 많은 지지체들(MT1, MT2, MT3)이 이용가능하기 때문에, 하나의 지지체의 단일 스캐닝 이동 시간 내에 종료 위치로부터 시작 위치로의 완전한 루프 이동이 수행되어야 할 필요가 없다. 도 7의 실시예에서, 제 1 지지체(MT1)의 스캐닝 이동 후, 제 3 지지체(MT3)가 스캐닝 이동을 수행할 수 있다. 제 3 지지체(MT3)의 스캐닝 이동의 종료 후에만, 제 2 지지체(MT2)가 스캐닝 이동을 수행할 준비를 해야 한다.

모든 지지체들(MT1, MT2, MT3)이 동일한 루트를 따르도록 요구되지 않는다는 것을 유의한다. 지지체들(MT1, MT2, MT3)은 상이한 루트들을 따를 수 있으며, 바람직하다면, 이러한 루트들은 변경될 수 있다. 또한, 바람직하다면, 3 개보다 많은 지지체가 제공될 수 있다.

도 7의 리소그래피 장치는 지지체들(MT1, MT2, MT3)에 패터닝 디바이스를 로딩 및 언로딩하기 위한 패터닝 디바이스 로딩 디바이스(MALD)를 포함한다. 도 7에서, 제 3 지지체(MT)는 로딩/언로딩 위치에 위치되고, 패터닝 디바이스(MA3)는 지지체(MT3)로부터 언로딩될 수 있으며, 새로운 패터닝 디바이스가 지지체(MT3)에 로딩될 수 있다. 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)의 루프 이동 시, 제 1 지지체(MT1) 및 제 2 지지체(MT2)가 또한 이 로딩/언로딩 위치를 통과할 수 있다. 또한, 루프 이동을 떠남에 의해(by leaving) 위치 로딩/언로딩 위치가 도달될 수 있다.

지지체(MT1, MT2, MT3) 중 다른 하나가 투영 빔을 수용하도록 조명 디바이스와 정렬될 때, 즉 스캐닝 이동을 수행하는 동안, 패터닝 디바이스 로딩 디바이스(MALD)는 각각의 지지체(MT1, MT2, MT3)에 패터닝 디바이스의 로딩/언로딩이 수행될 수 있도록 위치된다.

또한, 이러한 패터닝 디바이스 로딩 디바이스(MALD)는, 예를 들어 도 3, 도 4a 내지 도 4d, 그리고 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같은 본 발명의 어느 다른 실시예에 제공될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d, 도 6a, 도 6b 및 도 7의 실시예에는, 밸런스 매스들(BM)이 도시된다. 밸런스 매스들(BM)은 도 7의 제 1 지지체(MT1), 및/또는 제 2 지지체(MT2), 및/또는 제 3 지지체(MT3)의 작동에 기인한 반작용력(reaction force)을 보상하기 위해 사용된다. 대안으로서, 또는 이에 추가하여, 제 1, 제 2 및 제 3 지지체(MT1, MT2, MT3) 중 1 이상의 질량(mass)이 제 1, 제 2 및 제 3 지지체(MT1, MT2, MT3) 중 다른 지지체의 반작용력을 보상하기 위한 밸런스 매스로서 사용될 수 있다.

다수의 이동가능한 지지체들을 갖는 시스템(예를 들어, 리소그래피 장치의 다중-스테이지 시스템)에서 이러한 시스템의 지지체들 중 다른 하나의 작동을 위한 밸런스 매스로서 1 이상의 이동가능한 지지체들(예를 들어, 기판 또는 패터닝 디바이스를 유지하도록 구성된 스테이지들)의 질량의 사용은, 스캐닝 방향에 수직인 제 2 방향으로 제 1 지지체 및/또는 제 2 지지체를 이동시킴으로써 투영 시스템과 제 1 또는 제 2 패터닝 디바이스 지지체를 선택적으로 정렬시키도록 구성된 리소그래피 장치로 제한되지 않음을 유의한다.

특히, 리소그래피 장치의 다중-지지체 시스템에서 밸런스 매스로서 1 이상의 이동가능한 지지체들의 질량을 사용하는 방법이 일반적으로 적용될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 패터닝 디바이스 지지체는 스캐닝 지지체 대신 회전 지지체로서 형성될 수 있다. 이러한 회전 패터닝 디바이스 지지체는 스캐닝 방향에 실질적으로 수직인 방향에 대해 일정한 속력으로 바람직하게 회전하며, 종래의 패터닝 디바이스 지지체에 비해, 실질적으로 적은 구동력을 요구한다. 이 실시예에서, 패터닝 디바이스 지지체는 다수의 패터닝 디바이스들을 유지하고, 바람직하게 일정한 속력으로 z-축을 중심으로 회전하는 회전 스테이지로서 형성된다. 이러한 회전 경로 스캔으로 인한 결과적인 아크(resulting arc)를 보상하기 위해 짧은 행정(short stroke)이 사용될 수 있다. 대안으로서, 웨이퍼 스테이지는 기판에 직선 패턴 라인들을 얻기 위해 이러한 아크를 보상하도록 구성될 수 있다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 패터닝 디바이스 지지체 및 패터닝 디바이스는 바람직하게 일정한 속력으로 x-축을 중심으로 회전하는 회전 드럼(rotating drum)에 의해 교체된다. 이러한 구성에서, 패터닝 디바이스 패턴은 회전 드럼의 주위에 에칭된다(예를 들어, 반경 형상). 이러한 패터닝 디바이스 패턴이 광학 컬럼(optical column)에 대해 곡선화되기 때문에, 예를 들어 광학 컬럼의 보상 작용에 의해 슬릿(slit) 에지들에서의 결과적인 이미지 오차(예를 들어, 포커스 오차들)가 보상되어야 한다.

또 다른 대안적인 실시예에서, 이러한 이미지 오차들을 회피하기 위해, 회전 드럼에 평평한 패터닝 디바이스가 장착될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 웨이퍼 다이들의 행을 조명하기 위해 다수의 패터닝 디바이스들이 회전 드럼에 장착된다. 이 실시예는 굴절률과 조합하여 변경된 입사각으로 인한 오프셋(offset)을 회피하기 위해 제 2 회전 드럼을 요구할 수 있다. 각각 별도의 회전 축을 포함하는 2 개의 별도의 드럼들을 이용하여 비교적 큰 부피 요건을 보상하기 위해, 패터닝 디바이스들을 유지하는 드럼은 중공 드럼(hollow drum)으로서 형성될 수 있고, 중실 드럼(solid drum)이 구성되고 배치되며, 이 또한 오프셋을 보상하도록 회전한다. 이러한 실시예는, 하나의 상호 회전 축이 존재하며, 결과적으로 더 작은 부피를 요구하는 장점을 갖는다. 2 개의 추가 드럼이 거울들을 포함하는 4 개의 드럼들을 포함하는 구성이 반사 패터닝 디바이스들(즉, EUV-구성들에서 적용가능함)과 조합하여 사용될 수 있다.

본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.

이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스의 토포그래피(topography)는 기판에 생성되는 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 기판에 공급된 레지스트 층 내로 가압될 수 있으며, 레지스트는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 경화된다. 레지스트가 경화된 후, 패터닝 디바이스는 그 안에 패턴을 남긴 레지스트로부터 이동된다.

본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔뿐만 아니라, (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.

본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 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.

본 명세서에 설명된 지지체들 및/또는 테이블들의 상이한 이동들 및/또는 위치들은 1 이상의 프로세서들을 각각 포함할 수 있는 1 이상의 제어기들(예를 들어, 각각의 지지체에 대해 하나의 제어기 또는 모든 지지체들에 대해 하나의 제어기)로 제어될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 1 이상의 제어기들은 1 이상의 지지체들을 이동시키도록 구성된 1 이상의 액추에이터들을 제어하도록 구성될 수 있다. 1 이상의 제어기들은 리소그래피 장치의 일부분(예를 들어, 리소그래피 장치의 주 제어기의 일부분)일 수 있다. 1 이상의 프로세서들은 기계 실행가능한 명령어(machine executable instruction)들을 실행하도록 구성될 수 있으며, 이는 데이터 저장 매체에 임베디드(embeded)될 수 있다.

앞서 설명된 실시예들을 구현하기 위해, 실행가능한 코드들을 포함하는, 프로그래밍을 수반하는 컴퓨터 시스템의 소프트웨어 기능들(Software functionalities)이 사용될 수 있다. 소프트웨어 코드는 범용 컴퓨터(general-purpose computer)에 의해 실행가능할 수 있다. 작동 시, 코드 및 가능하게는 연계된 데이터 기록들이 범용 컴퓨터 플랫폼 내에 저장될 수 있다. 하지만, 다른 때에는, 소프트웨어가 다른 위치들에 저장되며 및/또는 적절한 범용 컴퓨터 시스템 내로 로딩을 위해 전송될 수 있다. 그러므로, 앞서 설명된 실시예들은 적어도 하나의 기계-판독가능한 매체에 의해 저장되는(carried) 코드의 1 이상의 모듈들의 형태로 1 이상의 소프트웨어 또는 컴퓨터 제품(computer product)들을 수반한다. 컴퓨터 시스템의 프로세서에 의한 이러한 코드들의 실행은 본질적으로 본 명세서에 예시되고 설명된 실시예들에서 실행되는 방식으로 플랫폼이 기능들을 구현할 수 있게 한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 컴퓨터 또는 기계 "판독가능한 매체"라는 용어는 실행을 위해 프로세서에 명령어들을 제공하는데 관여하는 여하한의 매체를 칭한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체(non-volatile media), 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하여 다수의 형태를 취할 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다. 비휘발성 매체는, 예를 들어 앞서 설명된 바와 같이 작동하는 여하한의 컴퓨터(들)의 저장 디바이스들 중 어느 하나와 같은 광학 또는 자기 디스크들을 포함한다. 휘발성 매체는 컴퓨터 시스템의 주 메모리와 같은 동적 메모리를 포함한다. 물리적인 전송 매체는 컴퓨터 시스템 내에 버스를 포함하는 와이어들을 포함하여, 동축 케이블(coaxial cable), 구리선 및 광섬유(fiber optics)들을 포함한다. 반송파 전송 매체(Carrier-wave transmission media)는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 시 발생되는 파장들과 같은 음파(acoustic wave) 또는 광파, 또는 전기 또는 전자기 신호들의 형태를 취할 수도 있다. 그러므로, 컴퓨터 판독가능한 매체의 보편적인 형태들은, 예를 들어 플로피 디스크(floppy disk), 플렉시블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 자기 테이프, 여하한의 다른 자기 매체, CD-ROM, DVD, 여하한의 다른 광학 매체, 펀치 카드(punch card), 종이 테이프(paper tape), 홀(hole) 패턴을 갖는 여하한의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 여하한의 다른 메모리 칩 또는 카트리지(cartridge), 데이터 또는 명령어들을 전송하는 반송파, 이러한 반송파를 전송하는 케이블 또는 링크들, 또는 컴퓨터가 판독하거나 프로그래밍 코드들 및/또는 데이터를 보낼 수 있는 여하한의 다른 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능한 매체의 이러한 형태들 중 다수는 실행을 위해 프로세서에 1 이상의 명령어들의 1 이상의 시퀀스들을 전송(carry)하는 것에 관여될 수 있다.

상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims

리소그래피 장치에 있어서,
제 1 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 제 1 지지체, 및 제 2 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 제 2 지지체 - 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 제 2 패터닝 디바이스는 패터닝된 방사선 빔을 형성하도록 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있음 -;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블; 및
상기 기판의 타겟부 상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하고,
상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는, 스캐닝 방향으로 적어도 상기 제 1 패터닝 디바이스 또는 제 2 패터닝 디바이스의 길이인 스캐닝 거리에 걸쳐, 상기 스캐닝 방향으로 이동가능하며,
상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는, 상기 스캐닝 방향에 수직인 제 2 방향으로 적어도 제 1 패터닝 디바이스 또는 제 2 패터닝 디바이스의 폭인 거리에 걸쳐, 상기 제 2 방향으로 이동가능하고,
상기 리소그래피 장치는 상기 제 2 방향으로 상기 제 1 지지체, 상기 제 2 지지체, 또는 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체를 이동시킴으로써 상기 투영 시스템과 상기 제 1 지지체 또는 제 2 지지체를 선택적으로 정렬시키도록 구성되며,
상기 리소그래피 장치는, 상기 제 1 및 제 2 지지체 중 하나의 스캐닝 이동 시, 전체적으로 또는 부분적으로 이전의 스캐닝 이동의 종료 위치로부터 새로운 스캐닝 이동의 시작 위치로 상기 제 1 및 제 2 지지체 중 다른 하나를 이동시키도록 구성되는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 지지체를 상기 제 2 방향으로 이동시키는 제 1 액추에이터, 액추에이터들의 세트, 및 액추에이터 몸체 중 1 이상을 포함하고, 상기 제 2 지지체를 상기 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 액추에이터, 액추에이터들의 세트, 및 액추에이터 몸체 중 1 이상을 포함하는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리소그래피 장치는 단일 기판 테이블 스캐닝 이동으로 행(row) 또는 열(column)에 배치된 다수의 다이들을 투영하도록 구성되는 리소그래피 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 다수의 다이들은 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 제 2 패터닝 디바이스에 의해 부여된 패턴을 갖는 투영 빔에 의해 번갈아 투영되는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체는 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체를 상기 제 2 방향으로 동시에 이동시키도록 단일 액추에이터, 액추에이터들의 세트 및 액추에이터 몸체 중 1 이상을 포함하는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 지지체 및 상기 제 2 지지체는 공통 밸런스 매스(common balance mass)를 갖는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
추가 패터닝 디바이스를 지지하도록 각각 구성된 1 이상의 추가 지지체들을 포함하고, 상기 1 이상의 추가 지지체들은 상기 스캐닝 방향으로 적어도 추가 패터닝 디바이스의 길이인 상기 스캐닝 거리에 걸쳐 상기 스캐닝 방향으로 이동가능하며, 상기 1 이상의 추가 지지체들은 상기 스캐닝 방향에 수직인 제 2 방향으로 적어도 상기 추가 패터닝 디바이스의 폭인 제 2 거리에 걸쳐 상기 제 2 방향으로 이동가능하고, 상기 리소그래피 장치는 상기 제 1 지지체, 제 2 지지체, 및 1 이상의 추가 지지체들 중 1 이상을 상기 제 2 방향으로 이동시킴으로써, 상기 투영 시스템과 상기 제 1 지지체, 제 2 지지체, 또는 1 이상의 추가 지지체들 중 하나를 선택적으로 정렬시키도록 구성되는 리소그래피 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 지지체, 제 2 지지체, 및 1 이상의 추가 지지체들은 상기 스캐닝 이동의 시작 위치로부터 종료 위치로의 스캐닝 이동, 및 상기 스캐닝 이동의 상기 종료 위치로부터 상기 시작 위치로의 복귀 이동을 포함하는 루프 이동을 후속하여 따르고(subsequently follow), 상기 복귀 이동은 상기 제 2 방향으로의 이동을 포함하는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체 중 1 이상에 패터닝 디바이스를 로딩 및 언로딩하도록 구성된 패터닝 디바이스 로딩 디바이스를 포함하고, 상기 패터닝 디바이스 로딩 디바이스는, 스캐닝 이동을 수행하기 위해 상기 제 1 및 제 2 지지체 중 하나가 상기 투영 시스템과 정렬될 때, 상기 제 1 및 제 2 지지체 중 다른 하나에 패터닝 디바이스의 로딩 또는 언로딩이 수행될 수 있도록 위치되는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 지지체, 제 2 지지체, 및 어느 추가 지지체들 중 1 이상의 질량(mass)이, 상기 제 1 지지체, 제 2 지지체, 및 어느 추가 지지체들 중 다른 하나에 대한 밸런스 매스로서 사용되는 리소그래피 장치.
제 1 패터닝 디바이스를 지지하는 제 1 지지체, 및 제 2 패터닝 디바이스를 지지하는 제 2 지지체를 포함하는 스캐닝-타입 리소그래피 장치(scanning-type lithographic apparatus)를 이용하는 리소그래피 투영 방법에 있어서,
기판 테이블에 지지된 기판의 행 또는 열에 배치된 다이들이 투영 시스템과 후속하여 정렬되도록, 상기 기판 테이블로 기판 테이블 스캐닝 이동을 수행하는 단계;
상기 투영 시스템과 상기 제 1 지지체 및 상기 제 2 지지체를 선택적으로 정렬시키는 단계;
방사선 빔의 단면에 상기 제 1 패터닝 디바이스 또는 제 2 패터닝 디바이스의 패턴을 각각 부여하도록, 상기 기판 테이블 스캐닝 이동 동안 상기 투영 시스템과 정렬된 상기 제 1 또는 제 2 지지체로 스캐닝 이동을 수행하는 단계; 및
상기 투영 시스템과 후속하여 정렬되는 상기 기판의 다이들에 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고,
상기 스캐닝-타입 리소그래피 장치는, 상기 제 1 및 제 2 지지체 중 하나의 스캐닝 이동 시, 전체적으로 또는 부분적으로 이전의 스캐닝 이동의 종료 위치로부터 새로운 스캐닝 이동의 시작 위치로 상기 제 1 및 제 2 지지체 중 다른 하나를 이동시키도록 구성되는 리소그래피 투영 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 투영 시스템과 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 상기 제 2 패터닝 디바이스를 선택적으로 정렬시키는 단계는, 상기 스캐닝 이동의 스캐닝 방향에 수직인 제 2 방향으로 적어도 상기 제 1 또는 제 2 패터닝 디바이스의 폭인 제 2 거리에 걸쳐 상기 제 2 방향으로 상기 제 1 지지체 및 제 2 지지체 중 1 이상을 이동시키는 단계를 포함하는 리소그래피 투영 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 투영 시스템과 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 상기 제 2 패터닝 디바이스를 선택적으로 정렬시키는 단계는, 상기 투영 시스템과 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 상기 제 2 패터닝 디바이스를 번갈아 정렬시키는 단계를 포함하는 리소그래피 투영 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 패터닝 디바이스 및 상기 제 2 패터닝 디바이스는 동일한 패턴으로 후속하는 다이들을 투영하도록 실질적으로 동일한 패턴을 갖거나, 상기 제 1 패터닝 디바이스 및 상기 제 2 패터닝 디바이스는 더블 패터닝 공정(double patterning process)을 수행하도록 상이한 패턴들을 갖는 리소그래피 투영 방법.