KR20010075675A - 극자외선 리소그래피를 위한 가스 커튼을 갖는 웨이퍼 챔버 - Google Patents

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Abstract

EUVL 장치는 비활성 가스가 투과할 수 있는 어퍼쳐(43)을 갖는 배리어(40)에 의해 상방향 광학체로부터 분리된 웨이퍼 챔버(41)를 포함한다. 극자외선 리소그래피 장치의 챔버 내에 위치한 웨이퍼 부근에 비활성 가스 커튼을 유지하는 것은 고체 필터창이 카메라와 같은 반사된 방사선의 소스와 웨이퍼 사이에 사용되지 않더라도 오염물질이 극자외선 리소그래피 장치 내의 광학체에 도달하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 비활성 가스는 오염물질 가스를 부유시켜 운반함에 의해 제거한다.

Description

극자외선 리소그래피를 위한 가스 커튼을 갖는 웨이퍼 챔버{Wafer chamber having a gas curtain for extreme-UV lithography}
일반적으로, 리소그래피는 다양한 미디어(media) 사이의 패턴 전사(pattern transfer)을 위한 공정들과 관계된다. 리소그래픽 코팅(lithographic coating)은 일반적으로 대상 패턴(subject pattern)의 투영된 이미지(image)를 받는데 적합한 방사선-감광 코팅(radiation-sensitized coating)이다. 일단 이미지가 투영되면, 이미지는 상기 코팅막에 영구히 형성된다. 상기 투영된 이미지는 상기 대상 패턴의 음형이거나 양형일 수 있다. 전형적으로는, 대상 패턴의 "투명화(tranparency)"가 "투영(projecting)" 방사선에 대하여 선택적으로 투명하거나, 불투명하거나, 반사하거나 또는 반사하지 않는 영역들을 갖도록 만들어진다. 투명화를 통한 상기 코팅의 노광은 상영역(image area)이 선택적으로 교차결합되어 결국 특정 현상액에 많이 또는 적게 용해(코팅에 좌우됨)되도록 한다. 코팅막에 적게 용해되는 교차결합된 폴리머로서의 패턴 이미지를 남기기 위하여 많이 용해되는(즉, 교차결합되지 않은) 영역이 현상 공정에서 제거된다.
투영 리소그래피는 마이크로일렉트로닉(microelectronics) 공정에 대한 강력하고 필수적인 도구이다. 형상(feature)의 크기가 점점 작아짐에 따라, 광학 시스템은 광학적 방사선 파장에 의한 한계에 근접하고 있다. 더 작은 원하는 형상의 크기를 달성하기 위한 노력에서 "긴(long)" 또는 "소프트한(soft)" x-레이(소위 극자외선)(파장 λ의 범위는 100∼200Å("옹스트롱"))에 대한 연구가 현재 활발하게 진행되고 있다. 그런데, 소프트 x-레이는 고유한 문제를 안고 있다. 종래의 투영 리소그래피에 사용되는 복잡하고 정밀한 광학 렌즈 시스템들이 다양한 원인으로 잘 작동하지 않는다. 그들 중 주요한 것은 소프트 x-레이를 위한 투명한 비흡수 렌즈 물질이 없고, 대부분의 x-레이 반사경은 단지 70% 정도의 효율을 갖는다는 사실이고, 이것은 본질적으로 매우 적은 표면들을 갖는 매우 단순한 빔 유도 광학체(optics)를 나타낸다.
단지 적은 표면들을 사용하면서도 좁은 아크나 링필드를 따라서만 정확(즉, 감지의 예리함)하게 상을 맺을 수 있는 카메라를 개발하려는 접근이 있어 왔다. 그러한 카메라는 링필드를 교차하여 반사 마스크를 주사하고 공정을 위해 주사된 웨이퍼로 이미지를 전사한다. 카메라는 예를 들면 Jewell 등의 미합중국 특허번호5,315,629호, Offner의 미합중국 특허번호 3,748,015호에서와 같이 링필드 스캐닝(ringfield scanning)에 적합하게 디자인되어 왔으나, 싱크로트론 소스(synchrotron source)로부터 이러한 타입의 카메라에 요구되는 링필드까지 광을 효과적으로 결합할 수 있는 유용한 콘덴서가 완전히는 개발되지 않았다. 더구나, 완전 필드 이미징(full field imaging)은 링필드 이미징(ringfield imaging)과는 반대로, 카메라의 비구면 거울(aspheric mirrors)을 필요로 한다. 요구되는 파장에 사용하기 위한 현재의 기술로는 그러한 거울이 필요한 오차 허용도로 제조될 수는 없다.
고집적("VLSI")을 위한 현상태의 기술은 0.25㎛의 디자인 룰로 만들어진 회로를 갖는 칩을 포함한다. 소형화에 방향을 맞춘 노력은 현재 사용되는 자외선("UV") 묘사 방사선(delineating radiation)의 해상 능력을 더욱 완전히 이용하는 초기의 형태를 취한다. 위상 마스킹(phase masking), 비축 조명(off-axis illumination), 및 스텝과 반복(step-and-repeat)과 같은 기술과 함께 "깊은 자외선"(파장 λ의 범위는 0.3 ㎛ 내지 0.1㎛)은 0.18㎛ 또는 이보다 약간 작은 디자인 룰(형상 또는 공간 치수를 최소화)을 가능케한다.
더 작은 디자인 룰을 달성하기 위하여, 묘사 방사선(delineating radiation)의 다른 형태는 파장-관련 해상 한계를 피하는 것이 요구된다. 한가지 연구 경로는 전자 또는 다른 전하 입자 방사선을 이용하는 것이다. 이러한 목적을 위한 전자기 방사의 이용은 x-레이 파장을 필요로 할 것이다.
두개의 x-레이 방사선 소스(x-ray radiation source)가 고려되고 있다. 한가지 소스인 플라즈마 x-레이 소스는 500 내지 1000 와트의 파워를 50㎛ 내지 250㎛의 지점에 전달하여 최종 플라즈마로부터 x-레이를 방출하기 위하여 소스 물질을, 예를 들면 250,000℃까지 가열하는 높은 파워의 펄스 레이저(예를 들면, 이트륨(yttrium) 알루미늄 가닛(garnet) ("YAG") 레이저), 또는 엑시머(excimer) 레이저에 달려있다. 플라즈마 소스들은 밀집되어 있고, 단일 생산 라인(따라서, 기능 불량은 전체 플랜트(plant)를 폐쇄하지 못한다)에 전용된다. 다른 소스인 전자 저장 링 싱크로트론(electron storage ring synchrotron)은 수년 동안 사용되어 왔으며, 개발의 진보 단계에 있다. 특히, 싱크로트론들은 매우 안정하고 뚜렷한 x-레이의 소스를 제공하기 때문에 리소그래피에 대한 x-레이의 유망한 소스이다.
상대론적인 속도로 가속된 전자들은 상기 싱크로트론의 진공 경내(vacuum enclosure) 내부의 자기장 구속 궤도(magnetic-field-constrained orbit)를 따르며, 이동 경로를 정의하기 위해 사용된 자기장에 의해 굽어짐에 따라 전자기 방사선(electromagnetic radiation)을 방출한다. 리소그래피를 위한 중요한 파장 범위의 방사선이 신뢰성 있게 만들어진다. 상기 싱크로트론은 매우 정교한 실험에 대한 요구를 충족시키는 정밀하게 한정된 방사선을 만들어낸다. 전자들에 의해 방출된 상기 전자기 방사선은 전자들의 이동 방향을 변화시키는 피할 수 없는 결과이고 전형적으로 싱크로트론 방사선이라 불린다. 싱크로트론 방사선은 거의 빛 속도로 상기 싱크로트론 내를 이동하는 전자 또는 양전자 입자들이 자기장에 의해 그들의 궤도들로부터 편향될 때 방출되는 매우 강한 방향성의 전자기파들로 구성되어 있다.
싱크로트론 방사선은 연속 스펙트럼 또는 부채꼴의 "광(light)"으로 방출되고, 스펙트럼을 통하여 라디오 및 적외선 파장 이상의 범위인 싱크로트론 방출광이라 불리기도 하며, 다른 소스들과 결합된 강하고 좁은 피크가 없다. 싱크로트론 방출광은 빔 강도가 높고, 발산이 적어 레지스트가 두꺼을 경우에도 정확하고 깊게 포토리소그래픽 마스크 패턴을 감광시킬 수 있는 특성을 갖는다. 일반적으로, 모든 싱크로트론들은 스펙트럼들을 정의하는 Cerrina 등의 특허(미합중국 특허번호 5,371,774호)의 도 1에 도시된 형태와 비슷한 스펙트럼 곡선을 갖는다. 구체적인 강도와 임계 광자 에너지는 기계적인 파라미터들에 의존하는 상이한 싱크로트론들 사이에서 다양할 것이다.
다양한 x-레이 패터닝 접근들이 연구중에 있다. 아마도, x-레이 리소그래피의 가장 발전된 형태는 근접 프린팅(proximity printing)이다. 근접 프린팅에 있어, 물체:상 크기의 비는 1:1의 비로 반드시 제한되며, 사진 접촉 프린팅(photographic contact printing) 방식으로 많이 만들어진다. 미세 멤브레인 마스크(fine-membrane mask)는 웨이퍼로부터 1 또는 수 마이크론(micron) 떨어져(즉, 웨이퍼와 접촉하지 않는, 따라서 용어 "근접") 유지되고, 이는 마스크 손상의 가능성을 감소시키지만 제거하지는 못한다. 깨지기 쉬운 멤브레인 상에 완전 마스크(perfect mask)를 만드는 것은 계속하여 중요한 문제가 되고 있다. 마스크와 웨이퍼 사이에 광학체가 없으면 투사 방사선(incident radiation)에 고도의 평행(또는 조준)이 요구된다. 파장 λ가 16Å 이하인 x-레이 방사선은 마스크 상부의 형상 가장자리에서의 회절을 제한하기 위하여 0.25㎛ 또는 그 이하의 패터닝이 요구된다.
근접 프린팅에서 싱크로트론 소스가 사용되어 왔다. 전통적이고 고도로 요구되는 과학적 용법과 조화하여, 근접 프린팅은 통상의 작은 집속 아크(collection arc)에 기초한다. 싱크로트론 방출광의 높은 종횡비(aspect ratio)와 함께, 10 mrad 내지 20 mrad의 집속 아크로부터 나온 상대적으로 작은 파워는 높은 종횡비의 주사 조명계(완전-필드 이미징 필드의 사용보다는)의 사용을 유도한다.
투영 리소그래피는 근접 프린팅에 대하여 통상의 잇점을 갖고 있다. 하나의 잇점은 마스크 손상의 가능성이 줄어들고, 이는 현재의 거대-형상 마스크(larger-feature mask)의 가격을 감소시킨다는 것이다. 마스크와 웨이퍼 사이의 이미징 또는 카메라 광학체는 가장자리 스캐터링(scattering)을 보상하고, 따라서 더 긴 파장의 방사선이 사용될 수 있다. 극자외선(extreme ultraviolet radiation)(소프트 x-레이라 불리는)의 사용은 이탈각 광학체(glancing-angle optics)에 대한 허용 입사각을 증가시킨다. 결과적인 시스템은 극자외선("EUVL") 리소그래피(소프트 x-레이 투영 리소그래피("SXPL")라 불리는)로 알려져 있다.
극자외선 리소그래피(EUVL)의 바람직한 형태는 링필드 스캐닝(ringfield scanning)이다. 모든 링필드 광학 형태는 수차(aberration)의 반경 의존성에 기초하고, 길고 좁은 조명계 또는 시스템의 광학축으로부터 떨어져 있는 교정의 환상 영역(상기 축에 대하여 교대로 대칭적인 일정한 반경을 갖는 영역)을 만들기 위하여 낮은 수차, 즉 3차수가 높은 수차와 균형이 맞게 하는 기법을 사용한다. 결과적으로, 교정된 영역의 형태는 직선 스트립(strip)이라기 보다는 아치형 또는 곡선 스트립이다. 상기 아치형 스트립은 카메라의 광학축에 회전의 중심을 갖는 원형 링의 호(segment)이다. 광학축과 아치형 슬릿의 중심으로부터의 거리를 측정하는 반지름 치수 R에 의해 정의된 링필드의 일부로서 묘사되고 폭 W와 길이 L에 의해 정의되는 아치형 슬릿의 개략적인 예를 나타내는 미합중국 특허번호 5,315,629호의 도 4를 보라. 상기 스트립 폭은 증가하는 잔류 비점 수차(residual astigmatism), 비틀림(distortion), 및 높은 해상도에 더욱 중요한 디자인 반경보다 크거나 또는 작은 거리에서의 Petzval 곡률(Petzval curvature)과 함께 인쇄될 가장 작은 형상의 함수이다. 그러한 아치형 필드의 사용은 이미지에 있어서 방사상으로 의존하는 이미지 수차의 최소화를 가능케한다. 물체:상 크기 축소, 예를 들면 5:1 축소의 사용은 현재의 확대된 형상 마스크의 현저한 가격 감소를 야기한다.
극자외선 리소그래피를 위한 전자 저장 링 싱크로트론 소스을 향한 노력은 계속될 것으로 기대된다. 0.25㎛ 또는 더 작은 디자인 룰 소자의 경제적인 양산(high-throughput fabrication)이 싱크로트론-유도 x-레이 묘사 방사선의 사용에 의해 가능해진다. 적어도 100 mrad 이상의 큰 각 집속(angle collection)이 소자 제조에 있어 중요할 것이다. 집중의 설계 및 콘덴서에 대한 광학체 처리는 싱크로트론 광방출 패턴과 링필드 스캔 라인(ringfield scan line)의 패턴과의 사이에 심각한 불일치가 있음에 의해 복잡하다.
극자외선 리소그래피 시스템에 사용되는 광학체의 품질을 제외하더라도, 제조된 웨이퍼의 품질에 영향을 미치는 다른 요소들은 오염물질들이 렌즈와 거울의 표면으로 퇴적되는 것을 방지하는 시스템들 및 다른 광학적 장치들의 능력을 포함한다. 오염물질들의 소스는 방사선에 노출될 때 상기 웨이퍼에 의해 발생한 탄화수소들이다. 투영 광학체 상의 탄화수소 퇴적물은 시스템 EUV 처리량을 감소시킬 것이다. 레티클(reticle) 상의 불균일한 탄화수소 퇴적물은 선폭의 변화를 야기할 것이다.
종래의 x-레이 리소그래피 장치는 웨이퍼 스테이지를 수용하는 경내가 투영된 x-레이의 소스로부터 고체 필터창에 의해 분리되는 다중 챔버 장치를 포함한다. 상기 창(window)은 잠재적 가스 오염물질이 웨이퍼 스테이지로부터 상방향의 장치들을 수용하는 경내(들)로 유입하는데 대한 배리어로서 효과적으로 작용하나, 상기 창은 극자외선의 상당한 분율을 흡수하는 경향이 있고, 따라서 웨이퍼까지 도달하는 방사선의 양을 감소시킨다. 0.5㎛ 두께의 실리콘 창은 극자외선의 50% 정도를 흡수할 것이다. 상방향 장치까지 도달하는 가스 오염물질들의 수준을 상당히 증가시킴이 없이 극자외선 흡수의 수준을 감소시키는 방법에 대한 기술이 연구 중에 있다.
본 발명은 소프트 x-레이(x-rays)를 이용한 투영 리소그래피(projection lithography)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼에 의하여 생성된 오염물질이 거울 및 렌즈의 표면 상으로 퇴적(depositing)되는 것을 막는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 좁은 아크(arc) 또는 링필드(ringfield)를 따라 정교하게 상을 맺는 카메라를 사용하는 시스템에 적합하다. 상기 카메라는 반사 마스크(reflective mask)를 주사(scan)하고 패턴을 웨이퍼의 표면으로 전사하기 위하여 링필드를 사용한다.
도 1은 예시적인 포토리소그래피 장치의 주요 부재를 도시한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 시스템을 2개의 챔버로 나누는 격막을 갖는 진공 시스템의 일부 및 가스 커튼을 만들기 위한 메카니즘을 도시한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 가스 커튼의 실행을 계산하는데 사용된 진공 시스템의 실시예의 2차원 모델을 도시한 도면들이다.
도 4는 진공 시스템에서 가스 커튼의 가스 플로우 유선을 도시한 도면이다.
도 5는 웨이퍼 부근의 진공 시스템에서 탄화수소 질량 분율에 대한 분포를 보여주는 웨이퍼를 확대한 도면이다.
도 6은 진공 시스템의 상부 챔버에서의 탄화수소 부분압 대 가스 커튼에 대한 가스 유량 및 Peclet수(Peclet number)를 도시한 그래프이다.
본 발명은 웨이퍼의 부근에서 비활성 가스 커튼의 유지는 오염물질이 EUVL 장치에서 광학체에 도달하는 것을 효과적으로 방지할 수 있으나, 고체 필터창이 카메라와 같은 반사된 방사선의 소스와 웨이퍼의 사이에 사용되지 않는다는 인식에 기초한다. 헬륨과 같은 상기 비활성 가스는 상기 오염물질들을 부유시켜 운반함에 의해 제거한다.
따라서, 일면에서, 본 발명은 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하는 장치를 제공한다. 이를 위해 본 발명은, 웨이퍼 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여 극자외선에 노출되는 웨이퍼를 수용하는 제1 챔버;
가스가 투과할 수 있는 어퍼쳐를 정의하는 격막 또는 배리어(barrier)에 의해 상기 제1 챔버로부터 분리되고, 마스크로부터 반사된 극자외선을 받아 상기 어퍼쳐를 통해 상기 웨이퍼로 향하게 하기 위하여 회로 제조를 위한 패턴을 갖는 마스크와 상기 웨이퍼 사이에 배치된 이미지 시스템을 수용하는 제2 챔버; 및
상기 웨이퍼가 상기 극자외선에 노출될 때 발생하는 오염물질을 제거하기 위하여 웨이퍼 표면 상부에 비활성 가스의 흐름을 유지하기 위한 수단을 포함한다.
다른 면에서, 본 발명은 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하는 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명은, (a) (ⅰ) 극자외선(EUV)에 민감하고 상기 웨이퍼 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여 극자외선에 노출되는 웨이퍼를 수용하는 제1 챔버; 및
(ⅱ) 비활성 가스가 투과할 수 있는 어퍼쳐를 한정하는 격막 또는 배리어에 의해 상기 제1 챔버로부터 분리되고, 회로 제조를 위한 패턴을 갖는 마스크와 상기 웨이퍼 사이에 배치되는 이미지 시스템을 수용하는 제2 챔버;
를 포함하는 포토리소그래피 시스템을 제공하는 단계 ;
(b) 상기 웨이퍼 표면 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여, 적어도 부분적으로 상기 웨이퍼의 표면 상으로 반사되는 극자외선에 상기 마스크를 노출시키는 단계; 및
(c) 상기 웨이퍼가 상기 극자외선에 노출될 때 발생하는 오염물질을 제거하기 위하여 상기 웨이퍼 표면 상부에서 비활성 가스의 흐름을 유지하는 단계를 포함한다.
또 다른 일면에서, 본 발명은 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법을 제공하는데, 상기 방법은 복수개의 연속적인 레벨들을 만드는 것을 포함하고, 각 레벨들의 구조는 대상 마스크 패턴이 제조되는 장치에 상응하는 패턴 이미지를 만들기 위하여, 궁극적으로는 상기 패턴 이미지 영역에 물질의 제거 또는 추가를 야기하기 위하여 조명되는 것과 일치하는 리소그래픽 묘사를 포함하고, 적어도 하나의 레벨의 제조에 사용된 조명은 극자외선이며, 상기 방법은 웨이퍼 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여 극자외선에 노출되는 웨이퍼를 수용하는 챔버를 이용하고, 여기서 상기 웨이퍼가 상기 방사선에 노출될 때 발생하는 오염물질들을 제거하기 위하여 비활성 가스의 흐름이 상기 웨이퍼 표면 상부에서 유지되는 것을 특징으로 한다.
모델링은 상기 비활성 가스가 탄화수소 가스 오염물질을 부유시켜 운반함에 의해 효과적으로 제거할 수 있고, 따라서 상기 웨이퍼로부터 상방향으로 위치된 광학 장치들은 불리하게 영향을 받지는 않는다는 것을 시사한다.
도 1은 레티클(reticle) 또는 마스크(15)의 일부를 조명하는 빔(14)을 차례로 방출하는 콘덴서(13)로 x-레이(12)를 방출하는 싱크로트론 또는 레이저 플라즈마 소스와 같은 방사선 소스(11)를 포함하는 극자외선 리소그래피용 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 방출되는 패턴된 빔은 마스크 스테이지(17) 상에 설치된 마스크(15)의 이미지를 스테이지(19) 상에 설치된 웨이퍼(18)로 투영하는 이미징 광학체(16)로 도입된다. 부재(20), 즉 x-레이 스캐너는 원하는 마스크 대 이미지 축소를 조절하기 위하여 이러한 방향에서 이러한 상대적인 속도로 마스크(15) 및 웨이퍼(18)를 주사한다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 웨이퍼는 도 1에서 설명한 바와 같이 상방향으로 위치된 포토리소그래피 시스템의 다른 부재들로부터 분리된 웨이퍼 챔버에 수용된다. x-레이의 저하를 최소화하기 위하여 이러한 다른 부재들은 진공 상태로 바람직하게 유지되는 하나 또는 그 이상의 챔버에 수용될 수 있다. 상기 마스크로부터 투영되고 상기 카메라에 의해 전사되는 극자외선은 상기 웨이퍼 챔버 내의 어퍼쳐(aperture)를 통해 이동한다. 본 발명에 따라, 이 어퍼쳐는 고체 필터창, 즉 소프트한 x-레이 투과 물질로 제조된 것을 사용하지 않는다.
본 발명의 극자외선 리소그래피 장치는 특히 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 집적된 소자의 제조에 적합하다. 상기 공정은 제조되는 소자 상에 상응하는 패턴 이미지를 만들기 위하여, 궁극적으로는 패턴 이미지 영역에 있는 물질을 제거하거나 또는 추가하는 결과를 야기하기 위하여, 조명되는 마스크 패턴을 사용하는 리소그래픽 묘사(lithographic delineation)에 의해 복수개의 연속적인 레벨들(levels)을 형성하는 것을 포함한다. 전형적으로, 여기서 리소그래픽 묘사는 투영에 의하고, 집속된 방사선은 스캔과 교차-스캔 방향에서 실질적으로 동일하고 이웃하는 선들 사이의 공간이 변화함에 따라 완만하게 변화하는 이미지 특성 및 투영 카메라의 이미징 광학체를 조절하기 위하여 처리된다. 바람직한 실시예에서, 투영은 투영 마스크의 직선 또는 아치형 영역의 조명을 구성하는 링필드 스캐닝을 포함한다. 다른 바람직한 실시예에서, 투영은 이미지 면 상에 이미지화된 아치형 영역이 대상 아치형 영역(subject arcuate region)에 비하여 크기가 감소되어 이미지화된 패턴이 마스크 영역에 비하여 크기가 감소되는 축소 링필드 스캐닝을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 극자외선 리소그래피 장치를 형성하는 각각의 부재들은 투영 극자외선 리소그래피를 위한 종래의 광학 소자들, 즉 콘덴서, 카메라 및 렌즈를 포함한다. 바람직하게는, 상기 극자외선 장치는 링필드 카메라를 조명하기 위한 소프트한 x-레이를 집속시키는 콘덴서를 사용한다. 임계 치수 조절을 향상시키는 반사 마스크로부터 상방향으로 거울의 표면 상에 회절 격자를 갖는 콘덴서를 사용하는 특히 바람직한 극자외선 리소그래피 장치는 1998년 8월 6일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "극자외선 리소그래피 콘덴서에서의 회절 부재(Diffractive Element in Extreme-UV Lithography Condenser)"인 Sweatt 등의 미합중국 특허번호 09/130,224호에 설명되어 있는데, 상기 문헌은 본 발명의 참고문헌으로 결합된다. 상기 문헌에서 설명된 콘덴서는 광을 라인(line)으로부터 또는 입구 퓨필(entrance pupil)에 있는 쿼시 포인트 소스(quasi point source)로부터 몇개의 분리된 라인들로 또는 링필드 반경에서 여전히 서로 겹쳐져 있는 변환 포인트 초점들(transform point foci)로 분리하는 능력을 갖고 있고, 따라서 콘덴서의 집속 효과를 최대화하고 소스 광학체에서의 불균일(inhomogeneity)들이 제거된다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 부재들을 수용하는 진공 경내 및 가스 커튼(gas curtain)을 위한 관련 장치들을 도시한 것이다. 격막(40)(부분적으로 절단된 것으로 보이는)은 경내를 가로질러 평행하게 뻗쳐있고 상기 경내를 하부 챔버(41)와 상부 챔버(42)로 분할한다. 이 격막(40)은 하부 챔버(41)내의 오염물질들이 상부 챔버(42)로 들어가는 것을 막는데 도움을 준다. 주요 관심의 대상인 오염물질들은 상부에 포토레지스트층을 전형적으로 갖는 웨이퍼가 극자외선에 노출될 때 형성되는 탄화수소 가스이다. 격막(40)은 상부 챔버(42)로부터 하부 챔버(41)속으로 극자외선(44)이 통과할 수 있도록 허용하는 어퍼쳐(43)를 갖고 있다. 이 어퍼쳐(43)는 웨이퍼 스테이지 중앙 상부의 바로 중심에 형성되는 것이 바람직하다; 상기 어퍼쳐는 극자외선 다발이 상기 웨이퍼로 통과할 수 있도록 충분한 크기를 갖는다. 상기 격막은 경계선을 따라 봉합되기 때문에, 상기 어퍼쳐(43)는 오염물질들이하부 챔버(41)로부터 상부 챔버(42)로 유입되는 유일한 포텐셜 통로이다. 가스 커튼은 이 경로을 통해 오염물질이 흐르는 것을 방지하거나 이 경로를 통해 흐르는 오염물질의 양을 최소화하기 위해 위치된다. 게다가, 어퍼쳐(43)의 면적은 상부 챔버(42)로 유입되는 가스의 양을 감소시키는데 도움을 주기 위하여 최소화되어야 한다. 바람직하게는, 상기 어퍼쳐는 1㎠ 내지 5㎠의 면적을 갖는 개구부(opening)를 갖는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 상기 개구부는 0.4㎝ 내지 1.5㎝의 폭과 2.6㎝ 내지 3.7㎝의 길이를 갖는 슬릿이다.
하부 챔버(41)는 웨이퍼 스테이지(45)을 수용하고, 상부 챔버(42)는 다른 장치들, 즉 도 1에 도시된 바와 같이 상기 웨이퍼 스테이지의 상방향에 있는 카메라와 콘덴서를 수용한다. 단일 상부 챔버(42)을 이용하는 대신에, 추가적인 챔버들이 사용될 수 있는데, 다른 환경을 갖는 분리 챔버들에서는 투영 포토리소그래피 시스템의 다양한 장치들을 분리하는 것이 더 편리하거나 바람직하기 때문이다.
비활성 가스 커튼은 상기 어퍼쳐를 통해 탄화수소 가스가 상부 챔버(42)로 흐르는 것을 막거나 적어도 최소화하기 위하여 어퍼쳐(43) 바로 하부에 만들어진다. 비활성 가스는 하부 챔버(41)내의 비활성 가스 입구 도관(48)과 연결되어 있는 도관(47)을 통해 소스(46)로부터 흘러들어간다. 비활성 가스 입구 도관(48)은 도 2b에 도시된 바와 같이 이 통로와 실제로 간섭함이 없이 극자외선 통로에 가까운 점까지 평행하게 뻗쳐있다. 상기 비활성 가스는 입구 도관(48)을 통해 좌측에서 우측으로 흐르며, 극자외선의 통로에 인접한 도관의 우측단으로 빠져나간다. 상기 비활성 가스는 웨이퍼 상부의 극자외선 통로를 가로질러 수평하게 흐르며 웨이퍼로부터 나온 탄화수소 가스를 부유시켜 운반한다. 상기 결과적인 가스 혼합물은 통로(49)에 도시한 바와 같이 하부 챔버(41)내에서 평행하게 우측으로 계속하여 흐른다. 이 가스 혼합물은 진공 장치(51)에 연결된 출구 도관(50)을 통해 하부 챔버(41)을 빠져나간다. 전형적으로 0.005 torr 내지 0.5 torr 범위의 진공이 하부 챔버(41)내에 만들어진다.
일반적으로, 입구 도관(48)은 웨이퍼 스테이지(45) 상에 위치되어 있는 웨이퍼 상부에 소정의 틈새(clearance)를 갖는다. 상기 틈새는 바람직하게는 2mm 내지 10mm 정도이고, 바람직하게는 격막(40) 바로 밑에 비슷한 틈새가 있다. '굴뚝(chimney)' 또는 도관(52)은 입구 도관(48)과 격막(40) 사이의 틈새에 다리를 놓아 웨이퍼로부터 나온 탄화수소 가스가 비활성 가스 입구 도관의 상방향 및 주변으로부터 어퍼쳐(43)을 통해 상부 챔버(42)내의 광학체로 흐르는 것을 방지한다. 일반적으로, 하부 챔버(41)내의 압력은 상부 챔버(42)내의 압력보다 높다. 이는 굴뚝(52)을 통해 위로 흘러 상부 챔버(42)로 비활성 가스 입구 도관(48)을 빠져나가는 소정의 비활성 가스를 야기한다. 가스 커튼으로부터 나오거나 또는 상부 챔버 내의 다양한 소스들로부터 가스가 발산되는 상부 챔버(42)내의 가스들은 진공 장치(53)에 연결된 하나 또는 그 이상의 출구 도관(54)을 통해 상기 상부 챔버로부터 배출된다. 전형적으로 10-6torr 내지 0.005torr 범위의 진공이 상부 챔버(42) 내에 만들어진다.
도 2b에서 설명한 바와 같이, 극자외선을 위한 어퍼쳐(43)는 마스크로부터 투영되고 카메라에 의해 웨이퍼 챔버로 전사되는 극자외선 빔의 외부 외형과 부합하는 폭 W를 갖는 연장된 외형을 갖는다. 비활성 가스 입구 도관(48)의 폭은 격막(40)내의 어퍼쳐(43)와 동일하도록 하는 것이 바람직하다. 비활성 가스 입구 도관의 수직 치수는 도 2b에 도시된 바와 같이 hi이다.
상기 비활성 가스는 투영 포토리소그래피 장치의 작동과 간섭하지 않는 모든 가스, 예를 들면 진공 조건에서 양호한 x-레이 투과와 간섭하지 않는 가스(들)을 포함한다. 적합한 가스들은 예를 들면, 수소, 헬륨, 아르곤, 산소 및 이들의 조합가스를 포함한다.
웨이퍼 상부에서의 비활성 가스의 흐름은 질량 전달 Peclet 수(Peclet number)(Vhi/D에 의해 주어진 비차원 양, 여기서 V는 가스 속도이고, hi는 비활성 가스 입구 도관의 수직 치수이며, D는 비활성 가스내의 탄화수소 가스의 확산상수이다)가 20 내지 35 사이의 값을 갖는 속도가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이것은 적당한 가스 유량, 도관 크기, 가스의 유형 또는 이들의 조합을 사용하여 달성될 수 있다. 이들을 위한 전형적인 조합은: (i) 0.025 g/sec 내지 0.05 g/sec, 바람직하게는 0.03 g/sec 정도의 유량, (ii) 1cm 내지 5cm, 바람직하게는 4cm의 수직 높이 및 2cm 내지 4cm, 바람직하게는 2.92cm의 폭을 갖는 도관과, 비활성 가스인 아르곤이다.
상기 상부 챔버내에 위치한 투영 광학체를 탄화수소에 의한 오염으로부터 방지하는 가스 커튼의 사용 효과를 결정하기 하기 위해 모델링이 이용된다. 상기 계산은 도 3a와 도 3b에 도시된 특정 진공 경내의 2차원 모델에 기초하고, 여기서 상기 경내의 내부 폭은 1.06m이며, 상기 어퍼쳐의 높이는 1.37m이다. 상부 챔버(60)는 두개의 가스 출구(61)들을 갖는다. 격막(62)는 상부 챔버(60)을 하부 챔버(63)로부터 분리한다. 비활성 가스 흐름을 위한 입구(64)는 하부 챔버(63)의 좌측면에 있고, 웨이퍼(65)는 상기 하부 챔버의 바닥으로부터 18cm 떨어져 위치한다. 하부 챔버(63)는 우측면에 출구(66)을 갖는다. 상기 계산을 위해, 상부 챔버(60)는 비어 있고, 즉 상기 모델은 투영 광학체를 포함하지 않는다. 도 3a의 영역(67)은 도 3b에서 확대되어 도시되어 있다.
격막(62)과 웨이퍼(65)의 일부가 어퍼쳐(68)을 따라 도 3b에 도시되어 있다. 이 모델에서, 비활성 가스 입구 도관(70)의 상부 경계벽은 격막(62)에 의해 공급되고, 상기 입구 도관의 하부벽(69)은 웨이퍼(65) 상부에서 1mm의 틈새를 갖는다. 입구 도관(70)의 수직 높이는 hi이다.
상기 계산은 아르곤의 흐름에 탄화수소를 부유시켜 운반하여 진공 경내의 외부로 대류시키기 위한 시도에서 탄화수소의 소스인 웨이퍼(65) 바로 상부에 위치된 아르곤 가스 커튼을 고려했다. 상기 계산 결과는 상기 상부 챔버내의 탄화수소의 부분압(partial pressure)이 Peclet 수인 Pe=Vhi/D가 증가함에 따라 감소한다는 것을 보여주는데, 여기서 V는 웨이퍼 상부의 아르곤 속도이고, hi는 상기 아르곤 입구 도관의 치수이며, D는 질량 확산상수이다.
계산은 모멘텀, 에너지, 및 상기 웨이퍼로부터 발산된 탄화수소 가스가 상기 상부 챔버로 들어가는 것을 방지하기 위하여 가스 커튼이 사용되는 진공 경내에서의 질량 전달에 대하여 수행된다. 가스 역학 방정식의 압축 형태는 해결되었다. 상기 계산은 모멘텀 및 질량 전달 공정이 연속 방정식에 의해 결정되며 전달 공정은 2차원이라고 가정한다.
수학식 1 내지 수학식 4는 지배적인 연속성, 모멘텀, 에너지 및 질량 전달 방정식들의 비차원적인 정상 상태 형태을 보여준다.
이들 수학식에서, ∇, ρ, V, p, T, y 및 τ는 각각 '델-오퍼레이터(del-operator)', 밀도, 속도 벡터, 압력, 온도, 몰분율 및 점성 응력 텐서(viscous stress tensor)의 무차원 형태이다. 방정식 파라메터(parameter)들은 종횡비 A=δy/δx, 레이놀드 수(Reynolds number) Re=Vcδyρc/μ, 열전달 Peclet 수Pe=Vcδyρccv/k, 브링크만 수(Brinkman number) Br=μVc 2/(k△T), 및 질량 전달 Peclet 수 Pem=Vcδy/D이다. Vc, ρc, δy, δx및 △T는 각각 특성 속도(characteristic velocity), 밀도, 길이 스케일(x 및 y 방향에서의) 및 온도차이다. 유체 특성들인 μ, cv, k 및 D는 각각 분자 점성도(molecular viscosity), 일정 부피에서의 비열, 열전도도 및 질량 확산상수이다.
경계 조건들은 식의 시스템을 폐쇄하기 위하여 특별하여야 한다. 입구 도관에서 아르곤의 온도는 주위의 온도(295°K)에 맞춰졌고 삽입 속도(inlet velocity)는 삽입 유량(inlet flow rate)의 범위를 얻기 위하여 다양한 값으로 주어졌다. 상기 속도는 0으로 맞춰졌고 온도는 모든 고체 벽에서 주변에 대하여 맞춰졌다. 값의 범위는 하부 챔버의 출구에서의 압력, Pw에 대하여 고려되었다. 상부 챔버 출구에서의 압력은 낮은 값(0.0075 torr)로 맞춰졌다. 이 압력은 사용되는 진공 펌프의 타입 및 상기 상부 챔버로 유입되는 유량에 따라 실제로 변화될 것으로 기대된다. 상부 챔버의 압력은 격막 내의 어퍼쳐에서의 억제된 플로우 조건(Mach 수(Mach number)는 1과 동일하다)을 야기하기 위하여 충분히 작을 것으로 기대된다. 상기 상부 챔버로의 질량 유량은 플로우가 억제될 때 상부 챔버의 압력에 독립적이기 때문에 정확한 값은 중요하지 않다. 상기 계산으로부터 얻은 상부 챔버로 유입되는 탄화수소의 유량 및 질량 분율에 대한 결과가 후술하는 바와 같이 상부 챔버내의 탄화수소 부분압을 얻기 위하여 진공 펌프 처리량에 대한 후보 값에 따라 사용되었다.
웨이퍼의 기체 발산율(wafer out gassing rate)은 보수적으로 1014분자/(초·㎠)가 되도록 특정화되었다. 이 기체 발산율은 극자외선 리소그래피에서 일어날 그것보다 더 클 것으로 기대된다. 탄화수소는 메탄이라고 가정하였고, 아르곤이 상기 계산의 대부분에서 가스 커튼을 위해 사용되었다. 사용된 특성들은 μ=2.281 e-5Kg/(ms), cv=319 J/(KgK), k=0.018 W/(mK) 및 D=3.283 Kg/(ms)이다. 상기 계산들은 정상 상태에 대하여 수행되었다. 표준 상업용 시뮬레이션 소프트웨어가 모든 상기 계산들에 대하여 사용되었다.
진공 펌프 처리량은 펌프를 통한 가스의 체적 유량의 산물 및 펌프 입구의 압력에 의해 주어진다. 상기 처리량은 유입 압력의 넓은 범위에 걸쳐 많은 터보-분자 펌프(turbo-molecular pump)에 대하여 대략 일정하다. 가스 커튼으로부터 상부 챔버로 유입되는 가스의 질량 유량 m0가 주어지고, 펌프 처리량 Q가 주어진다면, 수학식 5는 펌프 입구에서의 압력 p0를 제공하며, 여기서 R은 가스 혼합물에 대한 가스 상수이고 T는 주변값(295°K)와 같을 것으로 추측되는 가스 온도이다. 바람직한 실시예에서, 두개의 터보-분자 펌프들이 6000 torr·l/sec의 Q의 전체값을 제공하기 위하여 상부 챔버 내에 위치된다. 상부 챔버 내의 압력은 균일하고 p0와 같다고 가정하였다. 상부 챔버로 유입되는 흐름의 탄화수소 질량 분율 y0로부터 탄화수소몰분율 x0를 얻기 위하여 수학식 6이 사용되며, 여기서 WA및 WHC는 각각 아르곤과 탄화수소(메탄)의 분자량이다. 상부 챔버내의 탄화수소 부분압 pHC는 p0및 x0의 곱으로 주어진다.
도 4는 아르곤/탄화수소 가스 혼합물(80)의 플로우 통로를 나타내는 진공 경내에서의 시뮬레이션된 유선(streamline)들을 보여준다. 도시된 바와 같이, 소정의 가스(82)는 상부 챔버로 흐르고 상부 출구를 통해 빠져나가는 반면, 가스의 잔류물(81)은 하부 출구를 통해 빠져나간다. 상부 챔버로 흐르는 가스는 거의 순수한 아르곤이고, 즉 대부분의 탄화수소는 의도한 대로 하부 출구를 통해 흘러나간다. 상부 챔버로 흐르는 가스는 웨이퍼와 격막 사이의 다소 제한된 영역에서 발달하는 높은 압력의 국부적 영역에 의해 구동된다. 분자 평균 자유 행로 및 웨이퍼와 격막 사이의 간격 거리의 비에 의해 주어진 웨이퍼 상부에서의 흐름에 대한 누센 수(Knudsen number)는 여기에서 수행된 계산에서 연속 레짐(continuum regime)에 매우 가까운 0.02 내지 0.04 까지의 범위이며, 따라서 연속 방정식의 사용은 작은 오차만을 야기할 것이다.
도 4에 도시된 플로우 필드(flow field)는 입자 운반에 관한 중요한 암시를 주고 있다. 낮은 압력 가스내의 입자들에서의 드래그 계수(drag coefficient)에 대한 실험적 데이타에 기초한 계산들에 대하여, 입자들은 여기서 고려된 낮은 압력에서도 가스 흐름을 따를 것 같다. 즉, 도 2에 도시된 플로우 필드는 진공 경내에서 입자들을 제거하는데 효과적일 수 있다.
웨이퍼 부근에서의 탄화수소 질량 분율에 대한 분포는 도 5에 도시되어 있다. 이들 결과들은 좌측에서 우측으로 흐르는 아르곤 가스가 진공 경내의 우측 및 외부로 탄화수소 가스를 제거하는데 효과적이라는 것을 보여준다. 큰 농도의 탄화수소를 갖는 가스의 영역(어두운 영역으로 보이는)은 우측면에 있는 아르곤 입구 도관 사이에서 발달한다. 상기 탄화수소는 주로 상기 웨이퍼의 표면을 따르는 영역에 제한된다. 이 탄화수소 가스가 상기 상부 챔버로 유입되는 것은 상기 격막에 의해 방지된다.
상기 가스 커튼에서의 아르곤 유량의 함수(질량 전달 Peclet 수의 상응하는 값이 또한 도시되어 있다)로서 상부 챔버내의 탄화수소 부분압 PHC에 대한 결과가 hi=1.4cm에 대하여 도 6에 도시되어 있다. PHC는 아르곤 유량을 증가시킴에 따라 감소하고, PHC(우리의 목표값)에 대한 10-10torr의 값이 12.2 torr·l/sec의 아르곤 유량과 함께 얻어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예만이 특별히 개시하였고 상술하였으나, 본 발명의 많은 변형과 변화가 본 발명의 사상 및 의도된 범위를 벗어남이 없이 상술한 설명의 지식 및 첨부된 청구범위의 범위 내에서 가능할 것이다.

Claims (25)

  1. 웨이퍼 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여 극자외선에 노출되는 웨이퍼를 수용하는 제1 챔버;
    비활성 가스가 투과할 수 있는 어퍼쳐를 정의하는 격막에 의해 상기 제1 챔버로부터 분리되고, 마스크로부터 반사된 극자외선을 받아 상기 어퍼쳐를 통해 상기 웨이퍼로 향하게 하기 위하여 회로 제조를 위한 패턴을 갖는 마스크와 상기 웨이퍼 사이에 배치되는 이미지 시스템을 수용하는 제2 챔버; 및
    상기 웨이퍼가 상기 극자외선에 노출될 때 발생하는 오염물질을 제거하기 위하여 웨이퍼 표면 상부에 비활성 가스의 흐름을 유지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 비활성 가스의 흐름을 유지하기 위한 상기 수단은 20 내지 35 사이의 질량 전달 Peclet 수를 이루도록 가스 유량을 만드는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서, 비활성 가스의 흐름을 유지하기 위한 상기 수단은 상기 어퍼쳐 하부의 상기 웨이퍼 표면으로 비활성 가스의 흐름을 배달하는 비활성 가스의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를형성하기 위한 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 어퍼쳐는 상기 격막의 하부 표면 상에 1㎠ 내지 5㎠의 면적을 갖는 개구부를 정의하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 개구부는 0.4cm 내지 1.5cm의 폭과 2.6cm 내지 3.7cm의 길이를 갖는 슬릿을 정의하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 챔버에 진공을 공급하기 위한 진공 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 챔버는 상기 제1 챔버의 제1 측면에 있는 입구 및 상기 입구와 실질적으로 반대되는 상기 제1 챔버의 제2 측면에 있는 출구를 갖는 비활성 가스의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 비활성 가스는 헬륨, 아르곤, 수소, 산소 및 이들의혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 오염물질은 탄화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 챔버는 상기 비활성 가스 및 오염물질들의 일부가 빠져나가는 제2 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 장치.
  11. (a) (ⅰ) 극자외선에 민감하고 상기 웨이퍼 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여 극자외선에 노출되는 웨이퍼를 수용하는 제1 챔버; 및
    (ⅱ) 비활성 가스가 투과할 수 있는 어퍼쳐를 한정하는 격막에 의해 상기 제1 챔버로부터 분리되고, 회로 제조를 위한 패턴을 갖는 마스크와 상기 웨이퍼 사이에 배치되는 이미지 시스템을 수용하는 제2 챔버;
    를 포함하는 포토리소그래피 시스템을 제공하는 단계 ;
    (b) 상기 웨이퍼 표면 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여, 적어도 부분적으로 상기 웨이퍼의 표면 상으로 반사되는 극자외선에 상기 마스크를 노출시키는 단계; 및
    (c) 상기 웨이퍼가 상기 극자외선에 노출될 때 발생하는 오염물질을 제거하기 위하여 상기 웨이퍼 표면 상부에서 비활성 가스의 흐름을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서, 비활성 가스의 상기 흐름은 20 내지 35 사이의 질량 전달 Peclet 수를 이루는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  13. 제11항에 있어서, 비활성 가스의 흐름을 유지하기 위한 상기 수단은 상기 어퍼쳐 하부의 상기 웨이퍼 표면으로 비활성 가스의 흐름을 배달하는 비활성 가스의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서, 비활성 가스의 흐름을 유지하기 위한 상기 수단은 20 내지 35 사이의 질량 전달 Peclet 수를 이루도록 가스 유량을 만드는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 어퍼쳐는 상기 격막의 하부 표면 상에 1㎠ 내지 5㎠의 면적을 갖는 개구부를 정의하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 제2 챔버에 진공을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 제1 챔버는 상기 제1 챔버의 제1 측면에 있는 입구 및 상기 입구와 실질적으로 반대되는 상기 제1 챔버의 제2 측면에 있는 출구를 갖는 비활성 가스의 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 비활성 가스는 헬륨, 아르곤, 수소, 산소 및 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 오염물질은 탄화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 제2 챔버는 상기 비활성 가스 및 오염물질들의 일부가 빠져나가는 제2 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 상에 마스크 패턴의 광학적 이미지를 형성하기 위한 방법.
  21. 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은 복수개의 연속적인 레벨들을 만드는 것을 포함하고, 각 레벨들의 구조는 대상 마스크 패턴이 제조되는 장치에 상응하는 패턴 이미지를 만들기 위하여, 궁극적으로는 상기 패턴 이미지 영역에 물질의 제거 또는 추가를 야기하기 위하여 조명되는 것과 일치하는 리소그래픽 묘사를 포함하고, 적어도 하나의 레벨의 제조에 사용된 조명은 극자외선이며, 상기 방법은 웨이퍼 상에 패턴 이미지를 형성하기 위하여 극자외선에 노출되는 웨이퍼를 수용하는 챔버를 이용하고, 여기서 상기 웨이퍼가 상기 방사선에 노출될 때 발생하는 오염물질들을 제거하기 위하여 비활성 가스의 흐름이 상기 웨이퍼 표면 상부에서 유지되는 것을 특징으로 하는 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 리소그래픽 묘사는 투영에 의한 것임을 특징으로 하는 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 투영은 투영 마스크의 직선 또는 아치형 영역의 조명을 포함하는 링필드 스캐닝을 포함하는 것을 특징으로 하는 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 투영은 이미지 면 상에 이미지화된 아치형 영역이 상기 대상 아치형 영역에 비하여 크기가 축소되어 이미지화된 패턴이 상기 마스크 영역에 비하여 크기가 축소되는 것과 일치하는 축소 링필드 스캐닝을 포함하는 것을 특징으로 하는 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 비활성 가스의 흐름은 20 내지 35 사이의 질량 전달 Peclet수를 이루기 위하여 가스 유량을 갖는 것을 특징으로 하는 0.25㎛ 이하의 치수를 갖는 적어도 하나의 부재를 포함하는 장치의 제조 방법.
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