KR20010051439A - 전사장치용 가스 플러싱 시스템 - Google Patents

전사장치용 가스 플러싱 시스템 Download PDF

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Abstract

예를 들어 157nm 또는 126nm 등의 상대적으로 짧은 파장의 노광 방사를 사용하는 전사장치에 있어서, 장치의 가동 구성요소 내의 또는 부근의 빔 경로의 일부를 가로지르는 N2의 층류가 공급된다. 상기 층류는 가동 구성요소의 최대 속도보다 빠르며 N2의 공기 혼합률을 최소로 함에 따라 공기의 확산속도보다 빠르다. 공간을 분리하며 또한 빔 경로를 분할하도록 격막을 제공하여, 층류 상의 또는 층류 부근의 구성요소의 울퉁불퉁한 표면 또는 비평탄한 표면을 복개하고, 공기역학적 부재를 제공함에 따라 확실한 층류가 될 수 있다.

Description

전사장치용 가스 플러싱 시스템{GAS FLUSHING SYSTEM FOR USE IN LITHOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은 전사 장치에 사용되는 가스 플러싱에 관한 것이다. 특히, 본 발명은,
방사 투영 빔을 공급하는 방사 시스템;
마스크를 고정하는 제 1대물 테이블;
기판을 고정하는 제 2대물 테이블; 및
기판의 목표영역에 마스크의 방사부를 결상하는 투영 시스템을 포함하여 이루어진 전사투영장치에 그와 같은 가스 플러싱 시스템을 사용하는 것에 관련된다.
설명을 간단히 하기 위해, 상기 투영 시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절 광학기, 반사 광학기, 카타디옵트릭 시스템 및 하전입자 광학기를 포함한 다양한 형태의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석될 것이다. 또한 상기 방사 시스템은 투영 빔의 방사를 방향짓거나, 모양짓거나 또는 제어하는 원리들 중 하나에 따라 동작하는 구성요소도 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 그러한 구성요소 또한 집합적으로 또는 단독으로 "렌즈"라고 언급될 것이다. 덧붙여, 상기 제 1 및 제 2대물 테이블은 각각 "마스크 테이블" 및 "기판 테이블"이라고 언급될 것이다. 나아가, 상기 전사 장치는 2이상의 마스크 테이블 및/또는 2이상의 기판 테이블을 구비하는 형태가 될 것이다. 이러한 "다중 스테이지" 장치에서는 1이상의 스테이지가 노광하는 데 사용되는 한편, 그와 동시에 또는 그 예비 단계로서 수행될 1이상의 스테이지에서 부가적인 테이블이 사용될 수 있다. 이중 스테이지 전사 장치 장치는 예를 들어, 국제 특허 출원 제 WO98/28665호 및 제 WO98/40791호에 개시되어 있다.
전사투영장치는 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 방사되는 인접한 다이의 전체적인 연결망을 갖는다. 전사투영장치의 일 형태에서는 다이 상에 레티클 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각 다이가 방사되는데, 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 다이가 방사되는데, 일반적으로 투영 시스템은 배율인자(magnification factor:Ｍ)(대개 〈1)를 가지므로 웨이퍼 테이블이 스캐닝되는 속도(V)는 레티클 테이블이 스캐닝되는 속도의 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 전사 장치에 관한 보다 상세한 정보는 국제 특허출원 제 WO97/33205호에서 찾을 수 있다.
결상시키려는 형상의 크기를 줄이기 위해서는, 투광 파장의 길이를 감소시켜야 한다. 그러한 목적을 위해서, 200nm 이하 예를들어, 157nm 또는 126nm의 파장을 사용하기도 한다. 하지만, 그러한 파장은 일반 대기중에서 쉽게 흡수되므로, 빔이 장치를 투과할 때 그 강도에 막대한 손실을 가져온다. 장치 전체를 밀폐시켜 진공에서 작동시키려면 웨이퍼 및 레티클을 교체하는 동안 지연되는 시간이 너무 길어지는 반면에, 불완전 밀봉된 장치에서 투광 파장을 흡수하지 않는 초순도 질소(N2) 등의 가스로 장치 전체를 플러싱하려면 가스의 낭비로 인하여 과도한 작동비용이 들게 된다.
본 발명의 목적은 비용절감 뿐만아니라 장비의 쓰루풋 및 유지보수에 대한 오버헤드에 악영향을 끼치지 않는 동시에, 전사투영장치에서 투광 및 투영 빔의 흡수를 감소시키는 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전사투영장치의 회화도;
도 2는 도 1에 도시된 장치의 마스크 스테이지의 확대도;
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 웨이퍼 스테이지의 확대도;
본 발명에 따르면,
방사 투영 빔을 공급하는 방사시스템;
마스크를 고정하는 제 1대물 테이블;
기판을 고정하는 제 2대물 테이블; 및
기판의 목표영역에 마스크의 방사부를 결상시키는 투영 시스템을 포함하여 이루어진 전사투영장치로,
상기 투영 빔의 경로의 적어도 일부를 가로질러 그 주변공기를 밀어내는, 대략 층류(laminar flow)의 플러싱 가스를 발생시키는 플러싱 가스 수단을 포함하며, 상기 플러싱 가스는 상기 투영 시스템의 상기 방사에 실질적으로 비흡수성인 것을 특징으로 하는 전사투영장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 투영 빔이 지나는 공간은 사용된 투광 방사에 대해 투명한 초순도 질소(N2) 또는 기타 가스(예를 들어 헬륨, 아르곤 또는 크세논)의 층류로 플러싱(flushing)된다. 난류를 최소화하여 확실한 층류로 하기 위해서, 공간을 여러 개로 나누어 서로 분리되게 하고 모든 부분은 가능한 평탄하게 한다. 이에 의해 시스템의 유효 레이놀즈수(Reynolds number)는 감소되며, 그 이유는 시스템의 유압직경(hydraulic diameter)이 감소되고 또한 상대적으로 거친 영역이 처리되기 때문이다. 각 공간 내에서 질소의 유속은 그 공간 내 임의의 이동 부분의 최대속도보다 크며, 어떤 경우에 있어서도 공기의 확산속도보다 크다. 이러한 방식에 의해, 또한 요동 와류를 최소화시켰기 때문에, 플러싱 가스의 오염이 최소화되며 상기 가스는 회수되어 재활용될 수 있다. 가스의 재활용은 그것이 회수된 곳과 동일한 장소에서 또는 기타 장소에서 예를 들어 캐스케이드 방식으로 행해질 수 있다. 그러한 구성에 있어서, 가장 중요한 지역에는 새로운 플러싱 가스가 공급되고 덜 예민한 지역에는 계속해서 재활용된 가스가 공급된다. 오염의 정도를 제어하기 위해, 플러싱 가스는 재활용되기 전에 정화되거나 스크러빙되어 적당히 조성비율을 맞추어 새로운 가스와 혼합될 수 있음은 물론이다.
이러한 방식으로, 본 발명은 투광 방사의 흡수를 최소화하고 장치를 밀봉할 필요가 없으면서도 가스의 낭비를 최소화하여, 웨이퍼 및 레티클을 교체하는 동안의 지연시간을 최소화한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면,
방사 투영 빔을 공급하는 방사시스템;
마스크를 고정하는 제 1대물 테이블;
기판을 고정하는 제 2대물 테이블; 및
기판의 목표영역에 마스크의 방사부를 결상시키는 투영 시스템을 포함하여 이루어진 전사투영장치를 사용하여,
상기 제 1대물 테이블에 패턴이 형성된 마스크를 제공하는 단계와;
상기 제 2대물 테이블에 감광층이 형성된 기판을 제공하는 단계와;
마스크의 일부를 방사시켜 상기 기판의 상기 목표영역에 마스크의 상기 방사부를 결상시키는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법에 있어서,
상기 투영 빔의 경로의 적어도 일부를 가로질러 그 주변공기를 밀어내는, 대략 층류로 흐르는 플러싱 가스를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 플러싱 가스는 상기 투영 시스템의 상기 방사에 실질적으로 비흡수성인 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전사투영장치를 사용하는 제조 공정에서, 마스크의 패턴은 에너지 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 후노광 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 결상된 형상의 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, 맥그로힐출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)" 으로부터 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용함에 있어 본 명세서에서는 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, 액정표시패널, 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.
본 명세서에서, 투광 방사 및 투광 빔이라는 용어가 예시적으로 인용된 157nm 또는 126nm 전자기 방사에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명에서 다른 방사 파장 또는 다른 유형이 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 개략 도면 및 예시적인 실시예를 참조하여 본 발명이 서술될 것이다.
제 1실시예
도 1은 본 발명에 따른 전사투영장치의 개략 회화도이다.상기 장치는,
ㆍ방사 투영 빔(PB)을 공급하는 방사 시스템(LA, Ex, IN, CO);
ㆍ마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 고정시키며, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제 1위치결정 수단에 연결된 제 1대물 테이블(마스크 테이블)(MT);
ㆍ기판(W)(예를 들어, 레지스트 도포된 실리콘 웨이퍼)을 고정시키며, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제 2위치결정 수단에 연결된 제 2대물 테이블(기판 테이블)(WT); 및
ㆍ기판(W)의 목표영역(C)(다이) 상에 마스크(MA)의 방사부를 결상시키는 투영 시스템("렌즈")(PL)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어 투과 마스크를 구비한) 투과형(transmissive type)이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 반사형일 수도 있다.
방사 시스템은 방사 빔을 생성하는 소오스(LA)를 포함한다. 상기 빔은 투광 시스템에 포함된 다양한 광학기구(예를 들어, 빔 성형 광학기(Ex), 적분기(IN) 및 콘덴서(CO))를 따라 진행되어, 합성 빔(PB)은 소정 단면을 가지며 그의 면적 전체에 걸쳐 균일한 강도를 갖는다.
상기 빔(PB)은 마스크 테이블(MT) 상에 고정된 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 통과한 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하면서 집속되어 기판(W)의 목표영역(C)으로 향한다. 간섭계 변위 및 측정 수단(IF)의 도움을 받아, 기판 테이블(WT)은 예를 들어, 빔(PB)의 경로가 다른 목표영역(C)을 향하도록 정밀하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 가져온 후에 또는 스캔하는 동안, 제 1위치결정 수단을 사용하여 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시킬 수 있다. 일반적으로 대물 테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정 모듈(long stroke module)(진로 위치결정) 및 짧은 행정 모듈의 도움을 받아 행해질 것이다. 웨이퍼스테퍼의 경우에는(스텝-앤-스캔 장치와 대조적으로), 마스크 테이블이 오직 짧은 행정 모듈에만 연결되거나 고정되어 있기만 할 것이다.
상술한 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝모드에 있어서, 마스크 테이블(MT)은 필히 고정상태로 유지되며, 전체 마스크 상은 한 번(즉, 단일 "섬광")에 목표 영역(C)으로 투영된다. 이후 기판 테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 빔(IB)에 의해 다른 목표 영역(C)이 방사될 수 있다.
2. 스캔 모드에 있어서, 주요 시나리오는 스텝 모드와 동일하나, 소정 목표 영역(C)이 단일 "섬광"으로 노광되는 것은 아니다. 그 대신에, 마스크 테이블(MT)이 ν의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 x 방향)으로 이동 가능해서, 투영 빔(IB)이 마스크 상 위를 스캐닝하게 된다. 따라서, 기판 테이블(WT)은 속도(V=Mν; 여기서 M은 렌즈(PL)의 배율, 예를 들어 M=1/5)로 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동한다. 이러한 방식으로, 해상도에 구애받지 않고도 상대적으로 넓은 목표 영역(C)이 노광될 수 있다.
이하에서, 방사 시스템은 157nm의 파장을 가진 UV광을 생성한다고 가정한다.
본 발명에 따르면, 장치에서 투광 빔이 마스크를 통과하기 전후에 있어 빔이 횡단했던 공간은 플러싱 가스의 층류로 플러싱된다. 상기 플러싱 가스는 초순도 질소(N2)이거나 기타 가스, 또는 장치에서 사용된 투광 방사에 대하여 충분히 투명한 혼합 가스일 수 있다. 1 표준 대기압에서, 공기는 횡단(traversed)한 길이(cm)당 약 46의 흡광계수(extinction coefficient) k를 갖는 데 비하여, N2는 1 표준 대기압에서 횡단 길이당 약 0.0001 이하의 흡광계수 k를 갖는다. 빔 경로에서의 실제 가스압은 대기압 이상일 수 있고 그런 경우에 새는 곳(leak)이 있으면 그를 통해 공기에 의해 오염되는 것이 아니라 플러싱 가스가 외부로 유출하게 되며, 빔의 흡광을 좀더 감소시키기 위해 대기압 이하로 할 수도 있다. 예를 들어, 빔 전달 및 투광 광학기와 같이 중요한 곳에는 고순도 즉, 공기 혼합률(air contamination)이 1ppm 이하인 플러싱 질소가 공급된다. 투영 렌즈와 같이 덜 중요한 곳에는 10ppm 까지 혼합하여 사용할 수 있으며, 레티클 및 웨이퍼 스테이지에는 각각 100ppm 및 500ppm 에 이르기까지 혼합하여 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 전사 장치의 마스크 스테이지를 도 1에 비하여 보다 상세히 나타낸다. 마스크(M)는 마스크 테이블(MT)의 함몰부에 고정되며, Zeodur(RPM)와 같은 세라믹 재료로 제조될 수 있고, 전사 장치의 작동 중에는 구동 시스템(도시되지 않음)에 의해 위치조정될 수 있다. 마스크 테이블(MT)은 투영 빔(PB)을 발생시키는 조준 광학기(collimating optics)(CO)의 최종 구성요소와, 마스크(M)를 통과한 투영 빔(PB)을 웨이퍼(W) 상에 투영하는 투영 렌즈 시스템(PL)의 최초 구성요소의 사이에 매우 근접하여 개재되어 있다(도 1 내지 도 3 참조).
마스크 스테이지는 다음과 같은 영역 또는 공간(2, 3, 4, 5, 6)으로 분할된다. 최종 투광기(CO)와 마스크 테이블(MT) 사이의 공간(2); 마스크 테이블(MT) 내에서 마스크(M) 위의 공간(3); 마스크 테이블(MT) 내에서 마스크(M)와 펠리클(13) 사이의 공간(4); 마스크 테이블(MT) 내에서 펠리클(13) 아래의 공간(5); 및 마스크 테이블(MT)과 투영 렌즈 시스템(PL) 사이의 공간(6). 각각의 공간은 플러싱 가스 공급부(11)로부터 각각의 흐름 조절기(112 내지 116)를 통해 대략 층류로 공급되는 플러싱 가스에 의해 플러싱 된다. 각 공간의 반대 쪽에서 플러싱 가스는 각각의 진공 펌프(122 내지 126)를 통해 저장소(12)로 배출된다. 저장소(12)는 가스를 재활용하기 위해 선택적인 공간으로 분할될 수 있고 재생된 가스를 정화하거나 스크러빙하는 장치(12a)를 구비할 수 있다.
마스크 스테이지 내의 여러 공간은 확실한 층류가 되도록 서로 분리될 수 있다. 특히, 예를 들어 사용되는 방사에 대하여 대략 투과성인 재료(CaF2또는 융합 SiO2등)로 만들어진 얇은 시트(14)로 마스크 테이블(MT) 내의 함몰부를 덮어 공간(3)으로부터 공간(2)이 분리되도록 한다. 흐름 조절기(112, 113) 및 진공 펌프(122, 123)는 상기 두 공간 사이의 압력차가가 없거나 최소가 되도록 제어되어 시트(14)에 무리가 가지 않게 한다. 시트(14)는 레티클을 교체하는 동안 간단히 분리 및 교환이 될 수 있도록 장치된다. 이와 유사하게, 펠리클(13) 아래의 공간(5)은 CaF2또는 융합 SiO2로 만들어질 수 있는 얇은 제 2시트(15)에 의해, 마스크 테이블(MT)과 투영 렌즈(PL) 사이의 공간(6)으로부터 차단된다. 시트(14, 15)는 MgF2, BaF2, 또는 기타 장치에서 사용되는 파장의 방사를 투과하는 적당한 재료로 이루어질 수 있다. 이와 유사한 시트가, 시스템 내의 임의의 불규칙적인 공간 또는 필요없는 공간을 복개하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 제 3시트(16)가 투영 렌즈 시스템(PL)의 최초 구성요소의 평탄하지 않은 면을 복개하는 데 사용될 수 있다. 시트(14, 15) 및 이와 유사한 것들은 플러싱 가스 층류가 공급되는 빔 경로를 독립된 부분으로 분할한다. 시트(14, 15, 16)는 플러싱 가스 층류가 완만해지도록 제공되는 것이므로, 기밀(gas-tight)되거나 그들과 연결된 부분을 반드시 기밀 밀봉시킬 필요는 없다는 것을 환기하여야 한다.
마스크 테이블(MT) 내의 공간(3, 4, 5)에 가스 흐름을 공급하고 배출시키기 위해서, 마스크 테이블의 본체 내에 적당한 도관(conduit)이 제공된다. 마스크 테이블이 이미 공기에 노출된 경우, 예를 들어 장치를 가동하지 않았던 기간 후에 또는 마스크의 교체 후에는, 마스크 테이블의 평탄하지 않은 부분 예를 들어, 깊숙한 곳에 축적되어 있을지 모르는 공기를 배출시키기 위해, 노광전에 플러싱 가스가 잠깐동안 공급된다.
본 실시예에서는 고체 SiO2또는 CaF2로 제조될 수 있는 펠리클이 제공된다. 157nm에서 투과성이 우수한 융합 실리카(SiO2)가 사용될 수도 있다. 폴리머 펠리클은 그들을 가로지르는 확산을 방지하는 데 있어 바람직하다. 본 발명의 특정 실시예에서 플러싱 가스 공급이 간소화된 경우에는 펠리클이 모두 생략될 수 있다.
어떤 공간에서나, 플러싱 가스 흐름을 유도하거나 완만하게 하여 와류 생성을 제거하거나 제어하기 위해, 작은 스트립(small strip) 또는 핀(fin)과 같은 공기역학적 특성을 부여할 수 있다. 특히 공간(2, 6)에서의 가스 공급 및 배기 도관은 가스 흐름의 길이를 최소화하도록 배치되어 공기가 혼합될 가능성을 줄인다.
도 3은 도 1의 전사 장치의 웨이퍼 스테이지를 나타낸다. 웨이퍼 스테이지에서 플러싱될 곳은 오로지 투영 렌즈 시스템(PL)의 최종 구성요소와 웨이퍼(W) 사이의 공간 하나만 있다. 플러싱 가스의 경로가 웨이퍼 스테이지의 이동 범위를 총망라해야 하는 것을 방지하기 위해서, 플러싱 가스 공급출구(17) 및 배기입구(18)가 투영 렌즈 시스템(PL)의 하단부 최종 구성요소의 어느 일측에 형성된다. 출구(17) 및 입구(18)는 각각 흐름 조절기(117) 및 진공 펌프(127)를 통해 각각 플러싱 가스 공급부(11) 및 저장소(12)에 연결된다. 특히 출구(17) 뿐만 아니라 입구(18)에도 플러싱 가스의 흐름을 유도하는 베인(vane)이 제공될 수 있다. 투영 렌즈 시스템(PL)의 최종 구성요소가 평탄하지 않다면 상술한 바와 같은 얇은 시트로 이를 덮을 수도 있다.
상술한 흐름 조절기(112 내지 117)는 특정 실시예를 위하여 필요한 가스 흐름 속도 및 유용한 가스의 공급에 대한 요구에 따라, 정압 흐름 또는 제어가능한 압력 흐름 리듀서 및/또는 송풍기를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 층류의 플러싱 가스는 플러싱 가스를 낭비하지 않으면서 전사장치의 가동부에서 투광 빔의 흡수를 감소시키는 데 사용될 수 있다. 이와 유사한 구성이, 투광 빔 발생기 및 성형기, 투영 렌즈 시스템과 같은 고정 구성요소에서도 사용될 수 있다. 하지만, 고정 구성요소를 밀봉하는 것은 가동 구성요소를 밀봉하는 것보다 간편하므로, 그렇게 하여 고정 구성요소를 진공하에 또는 N2와 같은 투명 가스가 채워진 상태로 유지시키는 것이 더 편리할 것이다.
본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술되었지만, 본 발명이 상술한 바와 다른 방식으로 실시될 수 있다. 본 발명이 상기 설명에만 제한되는 것은 아니다. 특히, 본 발명은 전사장치의 마스크 스테이지 또는 기판 스테이지와, 단파장의 방사 빔을 사용하는 각종 장치에 모두 또는 그중 하나에 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 방사 투영 빔을 공급하는 방사 시스템;
    마스크를 고정하는 제 1대물 테이블;
    기판을 고정하는 제 2대물 테이블; 및
    기판의 목표영역에 마스크의 방사부를 결상하는 투영 시스템을 포함하는 전사투영장치에 있어서,
    상기 투영 빔의 경로의 적어도 일부를 가로질러 그 주변공기를 밀어내는 대략 층류의 플러싱 가스를 발생시키는 플러싱 가스 수단을 포함하며, 상기 플러싱 가스는 상기 투영 시스템의 상기 방사에 실질적으로 비흡수성인 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플러싱 가스 수단은 플러싱 가스 공급부, 상기 빔 경로의 상기 부분으로의 플러싱 가스의 흐름 속도를 제어하는 가스 흐름 조절기 및, 상기 빔 경로의 상기 부분으로부터 플러싱 가스를 제거하는 배기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 흐름 조절기는 흐름제한기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 흐름 조절기는 송풍기(blower)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  5. 제 1항, 제 2항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 경로의 상기 부분은 상기 빔 경로의 인접한 부분으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  6. 제 1항, 제 2항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러싱 가스 수단은, 서로로부터 대략 격리되어 있는 상기 빔 경로의 복수의 상기 부분에 걸쳐, 분리된 층류의 가스를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 방사에 대하여 대략 투명한 재료로 이루어지며, 상기 빔 경로의 격리된 상기 부분(들)에서의 상기 층류의 방향과 평행하게 위치되는 적어도 하나의 격막을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 격막은 상기 마스크를 탑재하고 있는 상기 마스크 테이블 내의 함몰부를 덮는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  9. 제 1항 및 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사에 대하여 대략 투명한 재료로 형성된 적어도 하나의 복개 수단(cover member)을 더욱 포함하며, 상기 복개 수단은 대략 평편한 부재이며 상기 빔 경로의 상기 부분 내에 또는 인접한 상기 전사장치의 구성요소의 비평탄한 표면을 복개하도록 상기 층류의 방향과 대략 평행하게 제공되는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복개 수단은 상기 투광 시스템 또는 상기 투영 시스템의 최외각 구성요소의 비평탄한 표면을 복개하는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사에 대략 투명한 재료는 CaF2, SiO2, MgF2및 BaF2를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 경로의 상기 부분에 제공되어, 상기 층류를 방향짓거나 그 내부의 난류를 감소시키는 적어도 하나의 흐름 제어 부재를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층류의 속도는 상기 빔 경로의 상기 부분 내에 또는 이에 인접한 임의의 가동부의 최대 운동 속도보다 큰 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층류의 속도는 공기의 확산속도보다 큰 것을 특징으로 하는 전사투영장치.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러싱 가스는 N2, He, Ar, Kr 및 Ne 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 투영 장치.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔 경로의 상기 부분 내의 플러싱 가스는 공기 혼합률(contamination of air)이 500ppm 이하, 바람직하게는 100ppm 이하, 더욱 바람직하게는 10ppm 이하이며, 가장 바람직하게는 1ppm 이하인 것을 특징으로 하는 전사 투영 장치.
  17. 제 1항 내지 제 16중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러싱 가스의 흡광 계수 k는 cm당 0.005 이하이며, 바람직하게는 cm당 0.001 이하인 것을 특징으로 하는 전사 투영 장치.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투영 빔의 방사 파장은 200nm 이하이며, 바람직하게는 157±5nm 또는 126±5nm 인 것을 특징으로 하는 전사 투영 장치.
  19. 방사 투영 빔을 공급하는 방사 시스템;
    마스크를 고정하는 제 1대물 테이블;
    기판을 고정하는 제 2대물 테이블; 및
    기판의 목표영역에 마스크의 방사부를 결상하는 투영 시스템을 포함하는 전사투영장치를 사용하여 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    패턴이 형성된 마스크를 상기 제 1대물 테이블에 공급하는 단계와;
    방사-감광층이 형성된 기판을 상기 제 2대물 테이블에 공급하는 단계와;
    마스크의 일부분을 조사하여 상기 마스크의 조사된 부분을 상기 기판의 상기 목표영역에 결상하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법에 있어서,
    상기 투영 빔의 경로의 적어도 일부를 가로질러 그 주변공기를 밀어내는 대략 층류의 플러싱 가스를 발생시키는 플러싱 가스를 공급하는 단계를 포함하며, 상기 플러싱 가스는 상기 투영 시스템의 상기 방사에 실질적으로 비흡수성인 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  20. 제 19항의 방법에 따라 제조된 디바이스.
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