KR20050011713A - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 이에 의해제작되는 디바이스 - Google Patents

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 이에 의해제작되는 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템; 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단(1); 상기 패터닝수단(1)을 지지하며, 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체; 및 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다.
본 발명의 제1형태에 따르면, 상기 리소그래피 장치는 상기 레티클 스테이지에 대하여 상기 패터닝수단(1)을 위치설정하는 도킹시스템을 더 포함한다. 상기 리소그래피 장치는, 상기 투영시스템이 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하고, 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단(1)을 운반하는 투영시기, 및 상기 패터닝수단(1)이 교환되고 상기 도킹시스템이 상기 레티클 스테이지(25)에 대해 상기 패터닝수단(1)을 위치설정하는 교환시기를 포함하는 작동 사이클을 갖는다.
본 발명의 제1형태에 따른 리소그래피 투영장치는, 상기 도킹시스템이 상기 투영시기 동안 상기 패터닝수단(1)으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 방식에 의하여, 투영되는 이미지의 보다 높은 정확성이 얻어진다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법 및 이에 의해 제작되는 디바이스{Lithographic Apparatus, Device Manufacturing Method and Device Manufactured Thereby}
본 발명은:
- 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
- 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하는 역할을 하는 패터닝수단을지지하는 지지구조체;
- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝수단(patterning means)"이라는 용어는 기판의 타겟부에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사선 빔에 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광 밸브(light valve)"라는 용어로도 사용된다. 일반적으로, 상기 패턴은 집적회로 또는 기타 디바이스와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정기능층에 해당할 것이다(이하 참조). 그러한 패터닝수단의 예로는 다음과 같은 것들이 포함된다.
- 마스크. 이 마스크의 개념은 리소그래피분야에서 잘 알려져 있고, 바이너리(binary)형, 교번위상-시프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠위상-시프트형과 같은 마스크형식과 다양한 하이브리드 마스크형식을 포함한다. 방사선 빔내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크의 패턴에 따라 마스크로 입사되는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 마스크의 경우에는, 일반적으로 마스크테이블이 지지구조체가 되고, 상기 마스크테이블은 입사되는 투영빔내의 필요한 위치에 마스크가 고정될 수 있게 하며, 필요한 경우에는 마스크를 상기 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있도록 한다.
- 프로그램가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어층(viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 반면, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 프로그램가능한 거울배열의 대안적인 실시예는 작은 거울의 매트릭스 배치를 채택하는 것인데, 상기 각각의 작은 거울은 적절하게 집중된 전기장을 가하거나 또는 압전작동수단(piezoelectric actuation means)을 채택하여 축에 대하여 개별적으로 기울어질 수 있다. 또한, 상기 거울은 매트릭스-어드레서블이고, 이러한 어드레싱된 거울은 입사하는 방사선 빔을 어드레싱되지 않은 거울에 대하여 다른 방향으로 반사할 것이다. 이러한 방식으로, 반사된 빔은 매트릭스-어드레서블 거울의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적당한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 상술된 두가지 상황 모두에 있어서, 패터닝수단은 1이상의 프로그램가능한 거울배열로 이루어질 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,296,891호 및 US 5,523,193호와 PCT 특허출원 WO 98/38597호 및 WO 98/33096호로부터 얻을 수 있다. 프로그램가능한 거울배열의 경우에, 상기 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
- 프로그램가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 미국특허 US 5,229,872호에 개시되어 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 경우에서의 지지구조체는 필요에 따라 고정되거나 또는 이동할 수 있는, 예를 들어, 프레임 또는 테이블로 구현될 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 본 명세서의 나머지 부분 중 어느 곳에서는 그 자체가 마스크와 마스크테이블을 포함하는 예시적인 용어로서 특정적으로 지칭될 수도 있다. 하지만, 그러한 예시에서 논의된 일반적인 원리는 상술한 바와 같은 패터닝수단의 광의의 개념으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다.이 경우에, 패터닝수단은 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 형성할 수 있으며, 이 패턴은 이후에 방사선 감응재(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(1이상의 다이로 구성되는)상으로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 인접해 있는 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함하고, 이들 타겟부는 투영시스템에 의하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 현재 통용되는 장치에서, 마스크테이블상의 마스크에 의한 패터닝을 채택하는 데에는, 두 가지 상이한 형식의 기계로 구분될 수 있다. 어느 한 형식의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상으로 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상적으로 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper) 또는 스텝-앤드-리피트 장치(step-and-repeat apparatus)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체 장치에서는 주어진 기준 방향("스캐닝 방향")으로 투영빔 하의 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝 방향과 같은방향 또는 반 평행으로 기판테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로, 투영시스템은 배율인자 M(일반적으로 < 1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도 V는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 M배가 된다. 본 명세서에 참고자료로 채택되고, 여기서 서술된 리소그래피 장치에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 미국특허 US 6,046,792호에서 찾을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, (예를 들어, 마스크의) 패턴은 방사선 감응재(레지스트)층에 의하여 적어도 부분적으로 도포되는 기판상으로 묘화된다. 이 묘화 단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 상기 기판이 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 형상의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 디바이스, 예를 들어 IC의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 각각의 층을 가공하기 위한 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 접속될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 이와 같은 공정에 관한 추가정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing"(3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급 될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학기, 반사광학기, 카타디옵트릭 (catadioptric) 시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭 넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사선시스템은 방사선투영빔의 지향, 성형 또는 제어하는 이들 설계형식 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후에 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 나아가, 상기 리소그래피 장치는 2이상의 기판테이블 (및/또는 2이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 장치에서, 추가테이블들이 병렬로 사용될 수 있으며, 1이상의 스테이지가 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 스테이지에서는 준비작업단계가 수행될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되는 듀얼스테이지 리소그래피 장치는, 예를 들어, 미국특허 US 5,969,441호 및 국제특허출원 WO 98/40791호에 개시되어 있다.
리소그래피 장치의 작동 시퀀스는 투영시스템이 활성상태에 있는 투영시기(projection phase)를 포함한다. 투영시기 동안, 웨이퍼와 같은 기판이 노광된다. 투영시기 동안, 레티클 스테이지가 패터닝 수단을 운반한다.
리소그래피 장치의 작동 시퀀스는 또한 교환시기(exchange phase)를 포함한다. 교환시기 동안, 패터닝수단이 교환된다. 교환시기에서는, 위치설정시스템이 레티클 스테이지에 대하여 상기 패터닝수단을 위치설정한다. 상기 위치설정 시스템은 패터닝수단을 운반하는 레티클 캐리어를 포함한다. 위치설정은 상이한 방식, 예를들어 측정 및 제어 또는 기계적 도킹(docking)에 의하여 수행될 수 있다. 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 위치설정후에, 상기 레티클 스테이지는 레티클 캐리어로부터 상기 패터닝수단을 넘겨 받고, 그 후 레티클 캐리어가 상기 레티클 스테이지로부터 퇴출된다. 소정의 고정수단이 상기 패터닝수단을 상기 레티클 스테이지에 대해 고정시킨다.
공지된 리소그래피 투영시스템에서는, 패터닝수단이 레티클 스테이지의 최상부상에서 운반된다. 하지만, 최근의 발전으로 인해, 상기 패터닝수단을 레티클 스테이지 아래에 두는 것이 바람직해졌다. 이는 새로운 디자인상의 문제들을 가져온다.
패터닝수단들이 레티클 스테이지의 최상부상에서 운반되는 경우, 중력이, 패터닝수단들이 레티클 스테이지에 대하여 제 위치에서 유지되도록 돕는다. 일반적으로, 패터닝수단들은, 중력과 함께 후퇴부의 에지들이 레티클 스테이지에 대해 패터닝수단을 고정시키도록 상기 레티클 스테이지의 후퇴부내에 배치된다. 패터닝수단들이 레티클 스테이지 아래에서 운반되는 경우에는, 이러한 방법이 더 이상 실행불가능하다. 따라서, 예를 들어 정전기 클램프에 의하여 패터닝수단들을 레티클 스테이지에 대해 클램핑시켜 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단들을 고정시키는 방법이 제안되어 왔다.
또한, 패터닝수단상의 계면들에 대한 필요성이 더욱 커지고 있는데, 상기 계면들은 패터닝수단의 취약한 영역에 손상을 주지않고 상기 패터닝수단을 다룰 수 있도록 해준다. 유럽특허출원 02251364.2에 기술되어 있듯이, 사용할 수 있는 계면으로서는, 패터닝수단 에지에서의 브래킷 또는 패터닝수단의 둘레부 주위의 프레임이 제안되어 왔다. 대안으로서, 패터닝수단에는 여타 기계 부분들과 접촉하도록 되어 있는 핸들링구역이 제공될 수 있다.
하지만, 여전히 해결해야 할 보다 많은 문제들이 있다. 한편으로는, 신뢰성 있고, 비교적 싸며 제조가 용이하다면 레티클 스테이지에 대해 패터닝수단을 위치설정하는 기계적 도킹시스템을 사용하는 것이 유리하다. 그러나 다른 한편으로는, 기계적 도킹시스템이 사용될 경우, 투영되는 이미지의 광학적 정확성을 얻을 수 없다는 것이 판명되었다.
더욱이, 레티클 캐리어로부터 레티클 스테이지로의 패터닝수단의 이송시, 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 부정확한 위치설정이 일어난다는 것이 발견되었다.
또한, 새로운 발전과 더불어 휴지기간(idle time)을 줄이기 위한 필요성이 커졌다.
본 발명의 첫번째 목적은, 레티클 스테이지에 대해 패터닝수단을 위치설정시키는데 기계적 도킹이 이용되지만, 기계적 도킹을 이용하는 공지된 리소그래피 시스템에 비해 기판상에 투영되는 이미지의 정확성이 높아진 리소그래피 시스템을 제공하는 것이다.
상기 및 여타 목적들은 본 발명의 일 형태에 따라,
- 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
- 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단;
- 상기 패터닝수단을 지지하며, 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
- 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
- 상기 레티클 스테이지에 대하여 상기 패터닝수단을 위치설정하는 도킹시스템을 포함하는 리소그래피 투영장치에 의해 달성되고,
상기 리소그래피 장치는:
- 상기 투영시스템이 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하고, 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 운반하는 투영시기; 및
- 상기 패터닝수단이 교환되고 상기 도킹시스템이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지며,
상기 도킹시스템은 상기 투영시기 동안 상기 패터닝수단으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.
투영시기 동안 상기 도킹시스템의 모든 요소들은 상기 패터닝수단으로부터 이격되어 있기 때문에(즉, 물리적인 접촉이 없기 때문에), 본 발명의 제1형태에 따른 리소그래피 투영장치에서는, 상기 패터닝수단이 상기 투영시기에 있어 도킹시스템으로부터 발생되는 어떠한 힘의 영향도 받지 않는다. 결과적으로, 기판상으로의 이미지의 투영시 도킹시스템에 의한 변형 또는 편향이 유발되지 않아 기판상의 이미지 투영의 정확성이 향상된다.
바람직한 실시예에서, 도킹시스템은 1이상의 지지부가 제공되는 레티클 캐리어를 포함한다. 상기 도킹시스템은 레티클 스테이지에 바람직하게 연결되는 1이상의 위치설정수단을 더 포함한다. 레티클 캐리어의 지지부는 레티클 캐리어에 대해 상기 패터닝수단을 신속하고 재현가능하게 위치설정하도록 되어 있다. 그러므로, 일반적으로 상기 레티클 캐리어에 대한 상기 패터닝수단의 위치, 보다 특별하게는 상기 지지부에 대한 패터닝수단의 위치가 공지된다.
그 후 지지부와 같이 패터닝수단을 실제로 운반하는 레티클 캐리어 또는 적어도 그 일부분을 레티클 스테이지에 대하여 정확하게 위치설정함으로써, 결과적으로 상기 패터닝수단 역시 상기 레티클 스테이지에 대해 정확하게 위치된다.
공지된 리소그래피 장치에서, 레티클 캐리어는 패터닝수단을 레티클 스테이지 부근으로 정확히 가져간다. 패터닝수단이 레티클 스테이지에 충분히 접근하면, 레티클 스테이지에 연결된 위치설정요소들이 패터닝수단과 맞물려 상기 패터닝수단을 오른쪽 위치로 가압한다. 물론, 이러한 위치설정은 패터닝수단이 고정되기 이전에 실행되어야 하고, 따라서, 상기 위치설정 동안 상기 패터닝수단은 레티클 캐리어 및 레티클 스테이지에 연결된 요소들과 접촉 상태에 있다. 패터닝수단이 레티클 스테이지에 대한 그것의 최종 위치에 도달하면, 고정수단이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 고정시키고, 레티클 캐리어는 상기 패터닝수단을 해제시켜 떠나 보낸다. 투영시기 동안, 상기 레티클 스테이지에 연결된 위치설정요소들은 상기 패터닝수단과 물리적인 접촉상태로 유지된다.
하지만, 본 발명에 따른 리소그래피 장치에서 패터닝수단의 위치설정은 다음과 같은 보다 간접적인 방식으로 실행된다: 먼저, 패터닝수단이 레티클 캐리어에 대하여 위치설정된 다음, 레티클 캐리어가 레티클 스테이지에 대하여 위치설정된다. 다음으로, 패터닝수단 대신에 레티클 캐리어가 레티클 스테이지 대하여 위치설정되며, 레티클 스테이지에 연결되는 위치설정요소들이 패터닝수단 대신 레티클 캐리어에 맞물린다. 이러한 방식에 의하면, 위치설정요소들은 레티클 스테이지에 대해 패터닝수단을 위치설정하는 패터닝수단들과 맞물릴 필요가 없다.
투영시스템이 활성상태에 있는 동안 레티클 캐리어가 레티클 스테이지로부터 이격된 위치에 있다면, 기판상으로의 이미지의 투영 동안 도킹시스템(레티클 스테이지에 연결된 위치설정요소들을 포함)은 패터닝수단과 접촉하지 않고, 따라서, 투영시기 동안 패터닝수단에 어떠한 변형도 발생되지 않는다.
바람직한 실시예에서, 레티클 캐리어의 각 지지부는 제1위치설정면을 가지며, 각 위치설정요소는 제2위치설정면을 갖는다. 제1위치설정면은 각각의 제2위치설정면과 상호작용하여 레티클 캐리어의 지지부를 위치설정하며 그에 따라 패터닝수단도 레티클 스테이지에 대해 위치설정된다. 레티클 캐리어가 x-y 평면(즉 패터닝수단의 평면)내에서 그것의 최종 위치에 충분히 근접하게 되면, 각각의 제1 및 제2위치설정면들이 서로 접촉하고 레티클 캐리어상에서 지지부를 -그것과 함께 패터닝수단도- x-y 평면내의 그것의 최종위치로 이동시킨다. 각각의 지지부 및 각각의 위치설정요소는 스프링-장착되어, 지지부는 3개의 평행 방향에 대해 자유롭게 움직일 수 있고 위치설정요소는 패터닝수단의 평면에 대해 실질적으로 수직한 평행방향(z-방향)으로만 움직일 수 있는 방식을 취한다. 이는, 상호작동하는 위치설정면들이 제1위치설정면과 제2위치설정면들의 상호작용에 의하여 상기 패터닝수단을 x-y 평면내에서 그것의 필요한 위치로 이동시킬 것이기 때문에 재현가능하고 정확한 위치설정을 가능하게 한다. 그 후, 레티클 캐리어는 패터닝수단을 투영시스템을 향해 z방향으로 이동시키고, 이어서 클램프가 레티클 캐리어로부터 패터닝수단을 이어 받는다. 이는, 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 재현가능하고 정확한 위치설정을 가능하게 한다.
그러므로, 레티클 스테이지에 대해 z방향으로 움직여 상기 레티클 스테이지에 클램핑되기 이전에 패터닝수단은 먼저 x-y 평면내의 그것의 최종 위치에 도달한다. x-y 평면에서의 패터닝수단의 이동은 패터닝수단을 클램핑할 경우에는 피하는 것이 유리한데, 이는 패터닝수단과 레티클 스테이지의 이러한 상대적인 이동이 패터닝수단에 손상을 가져올 수 있기 때문이다. 하지만, 패터닝수단은, 그것의 z방향과는 다른 방향으로의 이동에 의하여 레티클 스테이지에 대해 그것의 최종 위치로 이동한 후에, 그것의 x-y 평면과는 상이한 평면내의 최종 위치로 옮겨지는 것으로 보여진다.
바람직한 실시예에서, 레티클 캐리어는 3개의 지지부를 포함하며, 각각의 지지부는 패터닝수단을 운반하는 부분적으로 구형의 운반면을 구비한다. 프레임 또는 복수의 브래킷과 같은 레티클의 계면은 각각의 운반면들이 패터닝수단과 맞물리는 3개의 원뿔형 구멍 또는 V자형상의 홈을 포함한다. 따라서, 패터닝수단이 캐리어에 대하여 정확하게 위치설정된다.
이 바람직한 실시예에서, 각각의 지지부는 적어도 부분적으로 원뿔형인 구멍을 포함한다. 상기 원뿔형상부의 벽은 제1위치설정면을 형성한다. 상기 위치설정요소들은 부분적으로 구형의 팁 영역을 갖는 적어도 부분적으로 핀형상의 외향을 가지며, 상기 팁 영역이 제2위치설정면을 형성한다. 구형 팁의 영역 및 구멍의 원뿔형상부의 치수는 팁의 영역이 원뿔형 구멍내측에 끼워맞춰지고 재현가능한 방식으로 구멍의 벽과 접촉할 수 있도록 선택된다.
패터닝수단의 계면에는 위치설정요소의 핀형상부보다 큰 직경 또는 폭을 갖는 각각의 구멍 또는 홈이 제공된다. 상기 구멍 또는 홈들은 패터닝수단이 그것의 최종 위치에 도달할 경우, 위치설정요소들이 그들을 통해 돌출되도록 배치된다. 이러한 상태에서, 위치설정수단들의 각 구형 팁 영역이 개별 지지부의 구멍의 원뿔형상부의 벽과 맞물린다. 지지부는 3가지 평행방향으로 자유로이 움직일 수 있고, 위치설정요소는 패터닝수단의 평면에 대해 실질적으로 직각인 평행방향으로만 움직일 수 있기 때문에, 위치설정요소들은 패터닝수단의 평면내에서의 그들의 최종위치에 대해 지지부들(그에 따라 그들과 함께 패터닝수단도) 이동시킨다. 따라서, 상기 패터닝수단이 레티클 스테이지에 대해 재현가능하고 정확한 방식으로 위치설정된다.
마지막으로, 패터닝수단의 평면에 대해 실질적으로 직각인 방향으로의 평행이동은 클램프가 레티클 캐리어로부터 패터닝수단을 넘겨받을 수 있도록 한다. 클램프가 넘겨 받고 나면 레티클 캐리어는 패터닝수단으로부터 먼 쪽으로 이동한다.
상기 바람직한 실시예는 본 발명의 제1형태에 따른 장치의 장점들을 가지며 제조가 용이한 단순한 디자인의 구조를 제공한다.
본 발명의 제1의 추가 형태에 따르면:
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
- 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
- 레티클 스테이지를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
- 교환시기 동안 도킹시스템을 사용하여 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 단계를 포함하고,
- 상기 투영시기 동안 상기 도킹시스템이 상기 패터닝수단으로부터 이격되어 유지되도록 하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제2목적은, 패터닝수단이 레티클 캐리어로부터 레티클 스테이지로 정확한 방식으로 넘겨지는 리소그래피 투영장치를 제공하는 것이다.
상기 목적 및 여타 목적들은 본 발명의 제2형태에 따른,
- 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
- 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단;
- 상기 패터닝수단을 지지하며 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
- 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
- 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 위치설정수단을 포함하는 리소그래피 투영장치에 의하여 달성되며,
상기 리소그래피 투영장치는:
- 상기 투영시스템이 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하고 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 운반하는 투영시기; 및
- 상기 패터닝수단이 교환되고, 레티클 캐리어를 포함하는 상기 위치설정수단이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지며,
상기 위치설정수단은 상기 교환시기 동안 상기 레티클 스테이지와 상기 레티클 캐리어를 결합시키는 결합수단들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패터닝수단은 레티클 스테이지에 대해 정확히 위치설정되어야 하고, 위치설정수단으로부터 넘겨받은 후의 레티클 스테이지에 대한 상기 패터닝수단의 정확한 위치는 완전하고 정확하게 공지되어야 하는 것은 기본이다.
이미 공지된 시스템들에서, 패터닝수단은 레티클 스테이지에 대해 가능한 한 정확하게 위치설정된 다음 레티클 캐리어로부터 레티클 스테이지상으로 넘겨진다. 하지만, 시스템의 진동으로 인해, 넘겨지는 중에 레티클 캐리어와 레티클 스테이지간의 상대적인 움직임이 존재한다. 이러한 상대적인 움직임으로 인하여, 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 정확한 위치는 어느 정도 불확실성을 가지며 상대적인 위치설정은 정확성의 손실을 겪게 된다. 더욱이, 상대적인 움직임은 패터닝수단과 레티클 스테이지 사이에서 패터닝수단의 x-y 평면에서의 슬립을 야기한다. 이는, 패터닝수단 및/또는 레티클 스테이지에 손상을 야기하고 시스템 내측의 환경을 오염시키는 입자들을 발생시킨다. 일반적으로, 레티클 스테이지에 대해 패터닝수단을 고정시키기 위한 고정수단으로서는 정전기 클램프가 사용된다. 상기 클램프는 패터닝수단의 슬립 및 패터닝수단과 클램프 사이의 입자들의 존재로 인한 손상(스크래치 등)에 특히 민감하다.
본 발명의 제2형태에 따른 리소그래피 투영장치에는, 레티클 스테이지와 레티클 캐리어를 결합시키기 위한 결합수단이 제공되는 것이 바람직하다. 레티클 스테이지와 레티클 캐리어의 결합으로 인해, 레티클 캐리어에 의하여 운반되는 패터닝수단과 레티클 스테이지간의 상대적인 움직임은 현저히 저감된다. 따라서, 레티클 캐리어로부터 레티클 스테이지로 패터닝수단을 넘겨 받는 작업에서, 패터닝수단과 레티클 스테이지간의 상대적인 움직임 및/또는 슬립을 야기하는 진동에 의한 교란이 훨씬 덜해진다.
본 발명의 제2형태에 따른 리소그래피 투영시스템에서, 위치설정수단의 레티클 캐리어에는 중간몸체(intermediate body)가 제공된다. 중간몸체는 예를 들어 판으로서 디자인될 수 있으며, 대안적으로는 3개의 스프링 장착 로드의 조립체(상기 로드의 단부들은 레티클을 위한 평면을 형성함)로서 디자인될 수 있다. -교환시기에 진행되는- 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 위치설정시, 위치설정수단이 6가지 자유도로 상기 중간몸체에 연결된다. 이는, 예를 들어 (기계적 또는 정전기적) 클램핑하거나, 중력 및 마찰을 이용하거나, 또는 자석을 사용하여 달성될 수 있다. 물론, 상기 중간몸체는 레티클 스테이지에 의하여 패터닝수단을 넘겨받는 동안 상기 패터닝수단을 해제시키도록 되어 있다. 본 실시예에서, 결합수단은 레티클스테이지와 중간판간의 결합을 제공하도록 되어 있다.
레티클 캐리어와 레티클 스테이지의 결합은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 우선, 결합은 기계적이다. 이 경우에, 결합수단은 V자형상의 홈과 상호작동하는 적어도 부분적으로 구형의 위치설정면을 갖는 위치설정요소와 같은 기계적 도킹수단들을 포함하는 것이 바람직하다. 도킹시스템의 일부 요소들은 레티클 스테이지에 제공되는 한편, 나머지 것들은 레티클 캐리어나 바람직하게는 그것의 중간몸체에 제공된다. 본 실시예에서, 레티클 스테이지는 레티클 캐리어나 바람직하게는 그것의 중간몸체와 직접적으로 접촉하게 된다. 따라서, 레티클 캐리어 또는 바람직하게는 그것의 중간몸체는 레티클 스테이지와 6가지 자유도로 결합되어 레티클 스테이지와 레티클 캐리어 또는 바람직하게는 그것의 중간몸체와의 상대적인 움직임을 없애준다.
제3실시예에서, 레티클 스테이지 및 레티클 캐리어의 움직임은, 패터닝수단과 레티클 스테이지의 상대적인 움직임을 측정하는 측정수단 및 패터닝수단과 레티클 스테이지의 상대적인 움직임을 제어하는 제어수단을 포함하는 결합수단을 사용하여 전자적으로 결합된다. 본 실시예에서, 레티클 캐리어의 위치는 위치설정 프로세스 동안 측정된다. 또한, 제어수단들은 레티클 스테이지가 레티클 캐리어의 움직임을 따르도록 작동시킨다. 이러한 방식에 의하여, 레티클 캐리어와 레티클 스테이지간의 상대적인 움직임이 매우 적어지거나 완전히 없어진다. 또한, 상기 시스템은 대략, 레티클 스테이지의 위치를 측정하고 그에 따라 레티클 캐리어를 작동시키는 다른 방식으로 기능할 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 위치는 레티클 캐리어가 레티클 스테이지에 결합되고 나서 측정된다. 상기 측정의 결과를 토대로 하여, 보정을 위한 1이상의 움직임이 수행되어 레티클 스테이지에 대한 패터닝수단의 최적의 위치설정이 이루어진다. 이러한 최적의 위치에 도달하게 되면, 레티클 스테이지는 레티클 캐리어로부터 패터닝수단을 넘겨 받는다.
바람직한 실시예에서, 레티클 스테이지는 긴 거리에 걸쳐 패터닝수단을 이동시키는 장행정유닛 및 짧은 거리에 걸쳐 패터닝수단을 이동시키는 단행정유닛을 포함한다. 레티클 캐리어는 레티클 스테이지의 장행정유닛에 결합되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 단행정유닛에 의한 보정용 움직임이 수행될 수 있다. 대안실시예로서, 대략, 레티클 스테이지의 단행정유닛과 레티클 캐리어를 결합시키고 장행정유닛으로 보정용 움직임을 수행하는 다른 방식이 가능하다.
보정용 움직임을 위해 단행정유닛이나 장행정유닛 중 하나를 사용하는 것에 대한 대안으로서, 전용 액추에이터가 사용될 수 있다. 상기 액추에이터는 예를 들어 레티클 캐리어 또는 레티클 스테이지에 장착될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 결합수단에는 레티클 스테이지의 장행정유닛에 결합되는 3개의 위치설정요소가 제공된다. 각각의 위치설정요소는 중간몸체내의 V자형상의 개별 홈과 상호작동하도록 되어 있는 적어도 부분적으로 구형의 위치설정면을 갖는다. 더불어, 위치설정요소들의 위치설정면들이, 레티클 스테이지로부터 z방향(즉 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 방향)으로 공지된 거리에서 x-y 평면(즉 패터닝수단의 평면과 평행한 평면)내에 중간몸체를 위치시킨다. 또한, 위치설정면 및 V자형상의 홈은 레티클 스테이지에 대해 중간몸체의 위치를 유지시킨다. 결합수단이 레티클 스테이지로부터 상이한 방향으로의 일정 거리의 상이한 평면내에 중간몸체의 위치를 결정하는 대안실시예를 고려해볼 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 레티클 스테이지의 고정수단들은 패터닝수단을 향해 이동하여 패터닝수단을 잡는다.
또한, 하나의 유닛으로부터 다른 유닛으로 대상물을 넘기기 이전의 이러한 결합의 원리는, 예를 들어 기판 교환 프로세스 동안 웨이퍼 스테이지와 연계하는 등의 리소그래피 장치의 다양한 부분들에 대해 사용될 수 있다는 것도 기억할 필요가 있다.
본 발명의 제2형태에 따른 리소그래피 투영시스템에서, 패터닝수단에는 브래킷 또는 프레임과 같은 계면이 제공되지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2의 추가 형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
- 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
- 레티클 스테이지를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
- 레티클 캐리어를 포함하는 위치설정수단을 사용하여, 교환시기 동안 상기레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 단계를 포함하고,
- 상기 교환시기 동안 상기 레티클 스테이지와 상기 레티클 캐리어를 결합시키는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제3목적은 투영시스템의 휴지기간이 저감된 리소그래피 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적 및 여타 목적들은 본 발명의 제3형태에 따른,
- 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
- 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단;
- 상기 패터닝수단을 지지하며 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
- 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
- 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 위치설정수단을 포함하는 리소그래피 투영장치에 의하여 달성되며,
상기 리소그래피 투영장치는:
- 상기 투영시스템이 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하고 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 운반하는 투영시기; 및
- 상기 패터닝수단이 교환되고, 상기 위치설정수단이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지고, 상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정(loading stroke)을 수행하도록 되어 있고, 상기 로딩행정은 상기 패터닝수단에 대한 작동영역과 상기 패터닝수단에 대한 교환영역 사이에서 연장되고,
상기 장치는, 상기 패터닝수단의 평면내의 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 제1측정수단으로서, 상기 로딩행정의 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 x-센서를 포함하는 상기 제1측정수단을 더 포함하고,
상기 교환영역은, 상기 x-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 및 여타 목적들은 본 발명의 제3형태에 따른,
- 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
- 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단;
- 상기 패터닝수단을 지지하며 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
- 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
- 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 위치설정수단을 포함하는 리소그래피 투영장치에 의하여 달성되며,
상기 리소그래피 투영장치는:
- 상기 투영시스템이 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하고 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 운반하는 투영시기; 및
- 상기 패터닝수단이 교환되고, 상기 위치설정수단이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지고, 상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정(loading stroke)을 수행하도록 되어 있고, 상기 로딩행정은 상기 패터닝수단에 대한 작동영역과 상기 패터닝수단에 대한 교환영역 사이에서 연장되고,
상기 장치는, 상기 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하며 z-센서를 포함하는 제2측정수단을 더 포함하고,
상기 교환영역은, 상기 z-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 한다.
투영시기 동안, 패터닝수단은 작동영역내에 있다. 작동 움직임으로 인한 것이든 교란으로 인한 것이든 간에 패터닝수단의 어떠한 움직임도 측정될 수 있다.
교환영역에서는, 교환시기 동안 하나의 패터닝수단이 레티클 스테이지로부터 언로딩되고 다른 패터닝수단이 레티클 스테이지에 로딩된다. 통상적으로, 패터닝수단의 이러한 교환은 패터닝수단의 작동영역 밖에서 수행되는데, 그렇지 않으면 투영시스템이 방해를 받기 때문이거나, 교환 프로세스동안 무언가가 잘못된다면 상기 투영시스템이 손상될 수 있기 때문이다.
공지된 리소그래피 시스템에서, 패터닝수단이 작동영역 내측에서 변위되는 경우에는 x-센서가 로딩 행정의 방향과 직각인 방향으로 상기 패터닝수단의 평면내의 레티클 스테이지의 위치를 측정한다. 로딩행정의 방향에 대해 직각인 방향은 x-방향이고; 로딩행정의 방향은 y-방향이다. x-방향 및 y-방향에 의하여 형성되는 평면(x-y 평면)은 패터닝수단의 평면이다. 교환영역내에서 x-방향으로 레티클 스테이지의 위치를 측정하기 위해서는, 별도의 x-센서가 필요하다.
공지된 리소그래피 시스템에서, 패터닝수단이 작동영역 내측에서 변위되는 경우에는 z-센서가 상기 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 방향으로 레티클 스테이지의 위치를 측정한다. 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 방향이 z-방향이다. 교환영역내에서 z-방향으로 레티클 스테이지의 위치를 측정하기 위해서는, 별도의 z-센서가 필요하다.
교환영역에 대하여 별도의 x- 및 z-센서를 사용하는 것은 투영시스템에 추가적인 휴지기간을 가져온다는 것이 판명되었다. 패터닝수단이 교환되어야 할 경우, 레티클 스테이지는 작동영역으로부터 교환영역으로 상기 패터닝수단을 가져간다. x- 및/또는 z-센서가 레티클 스테이지와의 접촉에서 해제되면, 그것은 스위치 오프된다. 교환영역의 x- 및/또는 z-센서가 레티클 스테이지를 검출하자마자, 그것은 스위치 온된다. 그 후, 제1패터닝수단이 제2패터닝수단으로 교환된다.
제2패터닝수단이 레티클 스테이지에 로딩되면, 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 작동영역으로 가져간다. 레티클 스테이지가 작동영역으로 재진입하면, 작동영역을 위한 x- 및/또는 z-센서가 재시동되고 투영 프로세스를 개시하기 전에 투영시스템이 캘리브레이트된다. 그렇지 않으면, 투영영역에서 패터닝수단의 x-위치 및 z-위치 측정시 요구되는 정확도가 보장될 수 없다.
따라서, 방향 측정시 마다 작동영역 및 교환영역을 위한 별도의 x- 및/또는 z-센서가 존재하는 경우, 패터닝수단의 교환 프로세스 동안 두번의 센서 개시와 센서 보정 사이클이 수행되어야 한다. 이 과정 동안 투영시스템은 휴지 상태로 있다.
작동영역 및 교환영역 모두에서 동일 x-센서에 의하여 레티클 스테이지의 x-위치의 측정이 수행되고, 작동영역 및 교환영역 모두에서 동일 z-센서에 의하여 레티클 스테이지의 z-위치의 측정이 수행되는 경우에는 센서의 재개시 및 센서의 보정이 생략될 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 투영시스템의 휴지기간이 저감될 수 있다.
본 발명의 제3형태에 따르면, 상기 두 영역 모두에서 레티클 스테이지의 위치를 측정하는데 동일한 x-센서 및/또는 z-센서가 사용될 수 있도록, (공지된 리소그래피 장치와 비교하여) 교환영역을 작동영역에 보다 근접시킴으로써 상기한 바가 달성된다.
이것의 추가적인 장점은 레티클 스테이지의 총 행정이 저감된다는 점이다. 이 경우에는 진공챔버의 크기 또한 줄일 수 있기 때문에 투영 프로세스가 진공내에서 수행되는 리소그래피 투영시스템의 경우 특히 유리하다.
x-센서 및/또는 z-센서는 간섭계를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 위치설정시스템으로부터 레티클 스테이지로 패터닝수단을 넘기는 작업이, 공지된 리소그래피 장치에서보다 정확하게 수행된다는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 제3형태에 따른 장치에 있어, 패터닝수단의 교환 프로세스 동안 x- 및/또는 z-센서가 레티클 스테이지와의 접촉에서 해제되지 않고, 패터닝수단의 교환 프로세스 동안 상기 센서들이 재시동되거나 캘리브레이트 되지 않도록 하는 것이 필수적이다. 하지만, 이것이, x-센서 및/또는 z-센서가 단일 센서로서 수행되어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 조립된 센서 세트들 또한 고려해 볼 수 있다.
본 발명의 제3형태에 따른 원리를 기판테이블과 같은 리소그래피 장치의 다른 부분에 적용하는 것도 생각해 볼 수 있다.
본 발명의 제3의 추가 형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
- 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
- 레티클 스테이지를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
- 교환시기 동안 상기 패터닝수단을 교환하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되고, 상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정을 수행하도록 되어 있고, 상기 로딩행정은 상기 패터닝수단을 위한 작동영역과 상기 패터닝수단을 위한 교환영역 사이에서 연장되며,
제1측정수단을 사용하여 상기 패터닝수단의 평면내의 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하고, 상기 제1측정수단은 상기 로딩행정의 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 x-센서를 포함하고,
상기 교환영역은, 상기 x-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3의 또 다른 추가형태에 따르면,
- 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
- 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
- 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
- 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
- 레티클 스테이지를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
- 교환시기 동안 상기 패터닝수단을 교환하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되고, 상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정을 수행하도록 되어 있고, 상기 로딩행정은 상기 패터닝수단을 위한 작동영역과 상기 패터닝수단을 위한 교환영역 사이에서 연장되며,
제2측정수단을 사용하여 상기 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하고, 상기 제2측정수단은 z-센서를 포함하고,
상기 교환영역은, 상기 z-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 있어 본 발명에 따른 리소그래피 장치의 사용에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치가 달리 실행가능한 여러 응용례를 가지고 있음을 명확히 이해해야 한다. 예를 들면, 이것은 집적 광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정표시패널, 박막자기헤드 등에 채용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 알 수 있다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚ 인) 자외(UV)선과 (예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚ 범위인) 극자외(EUV)선 및 이온빔 또는 전자빔과 같은 입자빔을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선을 포괄하여 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 투영장치의 개략도;
도 2는 본 발명의 제1형태가 구체화된 리소그래피 투영장치의 관련부의 개략도;
도 3a, 3b, 3c는 본 발명의 제1형태에 따른 리소그래피 투영장치의 도킹 프로세스의 개략도;
도 4는 본 발명의 제2형태에 따른 리소그래피 투영장치의 관련부의 개략도;
도 5a, 5b는 본 발명의 제3형태에 따른 리소그래피 투영장치의 관련부의 개략도이다.
제1실시예
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
- 방사선(예를 들어, EUV 방사선)의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선 시스템(Ex,IL), (이 경우에는 상기 방사선 시스템이 방사원(LA)도 포함한다);
- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크홀더가 마련되어 있고, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단(PM)에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판홀더가 마련되어 있고, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단(PW)에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT);
- 기판(W)의 (예를 들어, 1이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C)상으로 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화(imaging)하는 투영시스템 ("렌즈")(PL)(예를 들거, 거울 세트)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (투과마스크를 구비한) 투과형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (반사마스크를 구비한) 반사형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 상술된 바와 같은 형식의 프로그램가능한 거울배열과 같은 또 다른 종류의 패터닝수단을 채택할 수도 있다.
방사원(LA)(예를 들어, 레이저)은 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 조명시스템(일루미네이터)(IL)으로 곧장 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 설정하는 조정수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 이것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 여타의 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사되는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.
도 1과 관련하여, 상기 방사원(LA)은 리소그패피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(흔히 예를 들어, 방사원(LA)이 수은램프인 경우에서 처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선 빔이 (가령, 적절한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사원(LA)이 대개 엑시머레이저인 경우이다. 본 발명과 청구 범위는 이들 시나리오를 모두 포함하고 있다.
이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀 있는 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 포커싱된다. 제2위치설정수단(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단(PM)은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안에, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 장치와는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에 마스크테이블(MT)이 단행정액추에이터에만 연결되거나 또는 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1,M2) 및 기판 정렬마크(P1,P2)를 이용하여 정렬될 수도 있다.
도시된 장치는 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 그 후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
2. 스캔 모드에서는, 소정 타겟부(C)가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 v의 속도로 소정 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 하고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동하는데, 이 때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 1/5)이다. 이러한 방식으로, 분해능을 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1형태에 따른 리소그래피 투영장치 관련부의 개략도이다. 도 2에는 x, y, z방향을 포함하는 기준좌표계가 도시되어 있다. 확인할 수 있듯이, x-y 평면은 패터닝수단(이 경우에는 레티클(1))의 평면이고, z는 상기 평면이 직각인 방향이다.
도 2의 실시예에서는, 사용되는 패터닝수단이 레티클(1)이다. 상기 레티클(1)은 투과형이나 반사형 중 하나일 수 있다. 상기 레티클(1) 둘레부상의 3이상의 장소에 브래킷(2)이 제공된다. 각각의 브래킷(2)에는 원통형 구멍(4) 및 V자형상의 홈(3)이 제공된다.
레티클 스테이지(25)에 대하여 레티클(1)을 위치설정하는 동안, 레티클 캐리어(10)에 의하여 레티클(1)이 운반된다. 상기 레티클 캐리어(10)는 3개의 지지부(11)를 포함한다. 각 지지부(11)는 스프링(12)상에 장착되어 지지부(11)가 x-, y-, z-방향으로 움직일 수 있도록 한다. 각 지지부는 레티클(1)을 운반하기 위한 부분적으로 구형의 운반면(13)을 갖는다. 운반면(13)은 개별 레티클 브래킷(2)의 V자형상 홈내에 끼워맞춰지는 방식으로 치수가 정해진다. V자형상 홈(3)과 운반면(13)간의 상호작동으로 인하여, 레티클(1)이 레티클 캐리어(10)에 대해 정확하고 재현가능하게 위치된다. 각 지지부(11)에는 본 경우에 구멍(15)의 원뿔형 벽인 제1위치설정면(14)이 제공된다.
도킹시스템은 3개의 위치설정요소들(22)을 포함한다. 각각의 위치설정요소들(22)은 스프링(23)에 의하여 개략적으로 나타나 있듯이 스프링 장착된다. 상기 위치설정요소들(22)은 z방향으로만 움직이는 방식으로 장착된다. 이는, 예를 들어 2개의 상호 평행한 판 스프링(leaf spring)상에 각 위치설정요소들(22)을 장착함으로써 달성될 수 있다.
각각의 위치설정요소들(22)은 레티클 스테이지(25)의 일부를 형성하는 거울블록(20)에 부착된다. 거울블록에서, 상기 거울블록(20)에 대하여 레티클(1)을 고정시키기 위한 클램프(예를 들어, 정전기 클램프)가 존재한다.
각 위치설정요소들(22)에는, 본 경우에 있어 부분적으로 구형의 팁 영역인 제2위치설정면(24)이 제공된다. 제2위치설정면(24)은 개별 지지부(11)의 구멍(15)내에 끼워맞춰지는 방식으로 치수가 정해진다. 제2위치설정면(24)과 제1위치설정면(14)들간의 상호작용으로 인하여, 상기 지지부들이 상기 위치설정요소들(22)에 대하여 정확하고 재현가능하게 위치된다. 상기 레티클(1)이 상기 지지부에 대하여 정확하고 재현가능하게 위치설정되면, 상기 레티클(1)은 상기 위치설정요소들(22)에 대해서, 그로 인해 레티클 스테이지(25)에 대해서도 정확하고 재현가능하게 위치설정된다.
작동시, 상기 레티클(1)은, 운반면(13)이 V자형상 홈(3)의 벽과 접촉상태에 있는 방식으로 지지부(11)상에 배치된다(도 3a 참조). 그리고 레티클(1)을 운반하는 레티클 캐리어(10)가 거울블록(20)을 향하여 이동한다. 이러한 움직임은 주로 x-y 평면에서 일어난다(도 3a에서 화살표 A).
레티클(1)이 그것의 도킹 위치에 도달하면, 위치설정요소들(22)은 브래킷(2)상의 구멍(4)을 통과해 이동하고, 스프링(23)의 영향하에서 상기 위치설정요소들(22)이 상기 구멍(4)을 뚫고 나와 각 개별 지지부(11)의 구멍(15)내로 각각 돌출된다(도 3b 참조).
위치설정요소들(22)은 z-방향으로만 움직이기 때문에, 각각의 제2위치설정면(24)은 그것이 개별 제1위치설정면(14)을 "찾을(found)" 때까지, 즉 이 경우에는 각 제2위치설정면(24)이 그것의 둘레부에 걸쳐 3이상의 지점에서 상기 개별 제1위치설정면(14)과 접촉하여 힘의 균형이 이루어질 때까지(도 2 참조) 지지부(11)를 x-y 평면내에서 이동시킨다. 그 후, 레티클(1)이 x-y 평면내의 그것의 최종 위치에 도달한다.
레티클(1)을 x-y 평면내에서 위치설정한 후에는, 레티클 캐리어(10)가 거울블록(20)을 향하여 z-방향으로 이동한다(도 3b의 화살표 B). 지지부(11)는 위치설정요소(22)와 함께 z-방향으로 진행하며, 이는 스프링(23)에 의하여 허용된다. 레티클(1) 역시 z-방향으로 그것의 최종 위치에 도달하게 되면, 클램프(21)가 활성이 되고 거울블록(20)에 대해 레티클(1)을 고정시킨다. 그 다음, 레티클 캐리어(10)가물러나는데, 먼저 거울블록(20)으로부터 멀어져 z-방향으로 이동한 다음 실질적으로 x-y 평면에서 투영시스템의 경로를 벗어나 이동한다(도 3c, 화살표 C 및 D 참조). 그리고, 도킹시스템은 투영시스템이 활성화되도록 준비된다.
도 2에서 알 수 있듯이, (제시된 실시예에서 핀형상 요소가 사용되는) 위치설정요소(22)의 직경은 그것이 지나가는 구멍(4)의 직경보다 현저히 더 작다. 이는, 이러한 방식에 있어 투영시스템이 활성상태에 있는 경우 도킹시스템이 레티클과 접촉하지 않기 때문에 본 발명의 제1형태에 따른 장치에 있어서는 필수적이다. 따라서, 도킹시스템은 투영시스템이 활성인 경우 레티클상에 어떠한 기계적 부하도 가하지 않으며, 따라서 상기 도킹시스템은 레티클에 편향이나 변형을 야기하지 않는다. 이는 투영되는 이미지의 정확도를 향상시킨다.
도 4는 본 발명의 제2형태에 따른 리소그래피 투영장치의 관련부의 개략도이다.
도 4는 레티클(101)을 투영시스템에 대해 이동시키는 레티클 스테이지(120)를 나타내고 있다. 레티클 스테이지(120)는 장행정유닛(125) 및 단행정유닛(126)을 포함한다. 장행정유닛(125)과 단행정유닛 사이에는 장행정유닛(125)에 대한 단행정유닛(126)의 움직임을 허용하는 연결부(129)가 존재한다. 단행정유닛(126)은 레티클 스테이지(120)에 대해 레티클(101)을 고정시키는 클램프(121)를 포함한다. 레티클 스테이지는 지지부(127)에 대해 레티클 스테이지(120)의 이동을 허용하는 연결부(128)를 거쳐 상기 지지부(127)에 연결된다.
본 발명의 제2형태에 따르면, 상기 장치는 레티클 스테이지(120)에 대해 레티클(101)을 위치설정하는 위치설정수단을 더 포함한다. 위치설정수단은 제시된 실시예의 경우 스프링 장착판인 중간몸체(115)를 구비한 레티클 캐리어(110)를 포함한다. 각각 스프링(117)상에 장착되는 지지부(116)들이 중간몸체(115)를 운반한다. 레티클 스테이지(120)에 대해 레티클(101)을 위치설정하는 동안 상기 레티클(101)이 6가지 자유도로 상기 중간몸체(115)에 연결된다. 레티클(101)과 중간몸체(115)간의 연결수단(118)은, 예를 들어 정전기 클램프, 자기시스템 또는 중력 및 마찰의 조합을 이용하는 시스템일 수 있다. 물론, 중간몸체(115)와 레티클(101)간의 연결수단(118)은 레티클 스테이지에 의하여 레티클(101)을 전달하는 동안 스위치 오프된다.
또한, 본 발명의 제2형태에 따른 장치는 중간몸체(115)를 레티클 스테이지(120)와 결합시키는 결합수단(130)을 포함한다. 레티클 스테이지(120)와 중간몸체(115)의 결합으로 인해, 레티클(101)과 레티클 스테이지(120)간의 상대적인 움직임이 현저히 저감되거나 완전히 사라진다. 따라서, 레티클 캐리어(110)로부터 레티클 스테이지(120)로 레티클을 넘기는 작업에 있어 레티클(101)과 레티클 스테이지(120)간의 상대적인 움직임 및/또는 슬립을 야기하는 진동에 의한 교란이 훨씬 덜해진다.
도 4에 제시된 실시예에서, 결합수단은, 기계적 도킹시스템, 보다 특별하게는 중간몸체(115)에 V자형상의 홈(132) 및구형 위치설정면을 포함한다. 이 실시예에서, 위치설정요소(131) 및 V자형상 홈(132)은 함께 레티클 스테이지(130)와 중간몸체(115)간의 직접적인 접촉을 제공한다. 이러한 방식에 의하면, 레티클 스테이지(120)와 중간몸체(115)가 6가지 자유도로 결합되어 상대적인 움직임을 없앤다.
도 3의 실시예에서, 결합수단(130)은 레티클 스테이지(120)의 장행정유닛(125)에 연결되는 3개의 위치설정요소(131)를 포함한다. 각 위치설정요소들(131)은 중간몸체(115)의 개별 V자형상 홈(132)과 상호작용하도록 되어 있는 적어도 부분적으로 구형인 위치설정면을 갖는다. 더불어, 위치설정요소들(131)의 위치설정면들은 레티클 스테이지(120)로부터 z-방향(즉 레티클(101)에 대해 직각인 방향)으로 공지된 거리에서, x-y 평면(즉, 레티클(101)의 평면과 평행한 평면)내에 중간몸체(115)를 위치시킨다. 위치설정면 및 V자형상 홈(132)은 또한 레티클 스테이지(120)에 대해 중간몸체(115)의 위치를 유지시킨다. 결합수단이 레티클 스테이지로부터 상이한 방향으로의 일정 거리에 상이한 평면의 중간몸체의 위치를 결정하는 대안실시예를 생각해 볼 수도 있다.
기계적 도킹시스템에 대한 대안으로서, 맴돌이 전류 결합수단 또는 전자결합이 사용될 수 있다. 또한, 전자결합을 고려해 보기로 한다. 이 경우에, 레티클 스테이지(101) 및 중간몸체(115)의 움직임은, 레티클(101)과 레티클 스테이지(120)의 상대적인 위치를 측정하는 측정수단 및 레티클(101)과 레티클 스테이지(120)의 상대적인 위치를 제어하는 제어수단을 포함하는 결합수단을 사용하여 전자적으로 결합된다. 이 실시예에서는, 위치설정 프로세스 동안 중간몸체(115)의 위치가 측정된다. 또한, 제어수단은 레티클 스테이지(120)가 중간몸체(115)의 움직임을 따르도록 작동시킨다. 이러한 방식에 의하면, 중간몸체(115)와 레티클 스테이지(120)의 상대적인 움직임이 매우 작아지거나 완전히 사라진다.
바람직한 실시예에서, 레티클 스테이지(120)에 대한 레티클의 위치는 중간몸체(115)가 레티클 스테이지(120)에 결합되고 난 뒤 측정된다. 이를 위하여, 도 3의 실시예에서는 센서(140)가 제공된다. 상기 측정의 결과를 토대로 하여, 1이상의 보정용 움직임이 수행되어 레티클 스테이지(120)에 대한 레티클(101)의 최적화된 위치설정이 이루어진다. 이러한 최적화된 위치에 도달하게 되면, 레티클 스테이지(120)는 중간몸체(115)로부터 레티클(101)을 넘겨 받는다. 단행정유닛(101)의 클램프(121)는 레티클(101)을 잡기 위해 상기 레티클(101)을 향하여 z-방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
도 4의 실시예에서, 중간몸체(115)는 레티클 스테이지(120)의 장행정유닛(125)에 결합된다. 이 경우에, 보정용 움직임은 단행정유닛(126)에 의하여 수행되는 것이 바람직하다.
단행정유닛(126)이나 장행정유닛(125) 중 어느 하나를 사용하기 위한 대안으로서, 전용 액추에이터가 사용될 수 있다. 상기 액추에이터는 예를 들어 레티클 캐리어(110)나 레티클 스테이지(120)상에 장착될 수 있다.
도 5a, b는 본 발명의 제3형태에 따른 리소그래피 투영장치의 관련부의 개략도이다.
도 5a는 작동영역(201)에서의 레티클 스테이지(220)를 나타낸다. 레티클 스테이지(220)의 위치는 패터닝수단의 평면(x-y 평면)에서 측정된다. 레티클 스테이지 위치의 y-방향으로의 측정은 y-센서들(211,212)에 의하여 수행되는 한편, x-방향으로의 레티클 스테이지의 위치는 x-센서(210)에 의하여 측정된다. 상기 두 y센서 211과 212 모두의 측정을 토대로 하여, z축선에 대한 레티클 스테이지의 회전 위치가 판정된다.
또한, 패터닝수단의 평면에 직각인 레티클 스테이지(220)의 위치가 측정된다. 이를 위하여, z-센서(213)가 사용된다.
도 5b는 교환영역(202)에서의 레티클 스테이지(220)를 나타낸다. 단일 x-센서는 교환영역에서뿐만 아니라 작동영역에서의 레티클 스테이지(220)의 x-위치도 측정한다. 또한, 단일 z-센서(213)는 작동영역 및 교환영역 모두에서 레티클 스테이지(220)의 z-위치를 측정한다. 이를 달성하기 위하여, 교환영역(202)은 작동영역(201) 가까이에 배치된다.
본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과는 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명이 본 발명을 제한하려는 의도로 쓰여진 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 레티클 스테이지에 대해 패터닝수단을 위치설정시키는데 기계적 도킹을 이용하지만, 기계적 도킹을 이용하는 공지된 리소그래피 시스템에 비해 기판상에 투영되는 이미지의 정확성을 높이고, 패터닝수단이 레티클 캐리어로부터 레티클 스테이지로 정확한 방식으로 넘겨지며, 투영시스템의 휴지기간이 저감된 리소그래피 시스템을 얻을 수 있게 된다.

Claims (26)

  1. 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단(1);
    - 상기 패터닝수단(1)을 지지하며, 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
    - 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 상기 레티클 스테이지(25)에 대하여 상기 패터닝수단(1)을 위치설정하는 도킹시스템을 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는:
    - 상기 투영시스템이 상기 기판의 타겟부상으로 상기 패터닝된 빔을 투영하고, 상기 레티클 스테이지(25)가 상기 패터닝수단(1)을 운반하는 투영시기; 및
    - 상기 패터닝수단(1)이 교환되고 상기 도킹시스템이 상기 레티클 스테이지(25)에 대해 상기 패터닝수단(1)을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지며,
    상기 도킹시스템은 상기 투영시기 동안 상기 패터닝수단(1)으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도킹시스템은 레티클 캐리어(10)를 포함하고,
    상기 레티클 캐리어(10)는 상기 패터닝수단(1)이 상기 레티클 캐리어(10)에 대하여 위치설정되는 1이상의 지지부(11)를 포함하고,
    상기 도킹시스템은 또한 상기 레티클 스테이지(25)에 대해 상기 레티클 캐리어(10)의 지지부(11)를 위치설정하는 1이상의 위치설정요소들(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 지지부는 상기 패터닝수단(1)을 운반하는 운반면(13) 및 제1위치설정면(14)을 가지고,
    각 위치설정요소는 제2위치설정면(24)을 가지며,
    상기 레티클 스테이지(25)에 대한 상기 패터닝수단(10)의 도킹시 상기 레티클 스테이지(25)에 대해 상기 레티클 캐리어(10)를 위치설정하기 위하여, 상기 각 지지부(11)의 제1위치설정면(14)과 상기 개별 지지부의 제2위치설정면(24)은 서로 상호작동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패터닝수단(1)은 상기 레티클 캐리어(10)에 대하여 상기 패터닝수단(10)을 위치설정하기 위한 계면(2)을 포함하고,
    상기 계면(2)은 상기 레티클 캐리어(10)의 1이상의 지지부(11)의 운반면(13)과 상호작동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도킹시스템의 상기 위치설정요소들(22)은 상기 투영시스템이 활성상태에 있는 동안 상기 패터닝수단(1)의 계면(2)내의 구멍을 통해 돌출되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  6. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 전체 또는 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단(1)을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
    - 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
    - 투영시기 동안 레티클 스테이지(25)를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
    - 교환시기 동안 상기 패터닝수단(1)을 교환하는 단계;
    - 교환시기 동안 도킹시스템을 사용하여 상기 레티클 스테이지(25)에 대해 상기 패터닝수단(1)을 위치설정하는 단계를 포함하고,
    - 상기 투영시기 동안 상기 도킹시스템이 상기 패터닝수단(1)으로부터 이격되어 유지되도록 하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  7. 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단(101);
    - 상기 패터닝수단을 지지하며 레티클 스테이지(120)를 포함하는 지지구조체;
    - 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 상기 레티클 스테이지(120)에 대해 상기 패터닝수단(101)을 위치설정하는 위치설정수단을 포함하고,
    상기 리소그래피 투영장치는:
    - 상기 투영시스템이 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하고 상기 레티클 스테이지(120)가 상기 패터닝수단(101)을 운반하는 투영시기; 및
    - 상기 패터닝수단(101)이 교환되고, 레티클 캐리어(110)를 포함하는 상기 위치설정수단이 상기 레티클 스테이지(120)에 대해 상기 패터닝수단(101)을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지며,
    상기 위치설정수단은 상기 교환시기 동안 상기 레티클 스테이지(120)와 상기 레티클 캐리어(110)를 결합시키는 결합수단들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는리소그래피 투영장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레티클 캐리어(110)는 중간몸체(115)를 포함하고,
    상기 중간몸체(115)는 6가지 자유도로 상기 패터닝수단(101)과 연결되도록 되어 있고,
    상기 결합수단(130)은 상기 교환시기 동안 상기 중간몸체(115)와 상기 레티클 스테이지(120)를 결합시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 결합수단(130)은 기계적 도킹시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  10. 제8항 및 제9항에 있어서,
    상기 기계적 도킹시스템은 상기 레티클 스테이지(120)에 연결되는 3개의 도킹요소들을 포함할 수 있고,
    상기 각 도킹요소들은 전체 또는 부분적으로 구형의 위치설정면을 가지고,
    상기 중간몸체(115)는 3개의 V자형상 홈(132)을 포함하고,
    상기 3개의 위치설정면과 상기 3개의 V자형상 홈(132)은 상기 레티클 스테이지(120)에 대해 상기 중간몸체(115)를 위치설정하기 위해 상호연동되어 상기 레티클 스테이지(120)에 대한 상기 중간몸체(115)의 위치를 유지시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 결합수단은 맴돌이 전류 댐핑수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 결합수단은 상기 패터닝수단(101)과 상기 레티클 스테이지(120)의 상대적인 위치를 측정하는 측정수단 및 상기 패터닝수단(101)과 상기 레티클 스테이지(120)의 상대적인 위치를 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지(120)는 상기 패터닝수단(101)을 긴 거리에 걸쳐 이동시키는 장행정유닛(125) 및 상기 패터닝수단(101)을 짧은 거리에 걸쳐 이동시키는 단행정유닛(126)을 포함하고,
    상기 결합수단(130)은 상기 레티클 스테이지(120)의 단행정유닛(126)과 상기 레티클 캐리어(110)를 결합시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  14. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지(120)는 상기 패터닝수단(101)을 긴 거리에 걸쳐 이동시키는 장행정유닛(125) 및 상기 패터닝수단(101)을 짧은 거리에 걸쳐 이동시키는 단행정유닛(126)을 포함하고,
    상기 결합수단(130)은 상기 레티클 스테이지(120)의 장행정유닛(125)과 상기 레티클 캐리어(110)를 결합시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 레티클 캐리어(110)와 상기 레티클 스테이지(120)의 결합후의 상기 레티클 스테이지(120)에 대한 상기 패터닝수단의 위치를 측정하는 측정수단 및 상기 레티클 캐리어(110)와 상기 레티클 스테이지(120)의 결합후의 상기 레티클 스테이지(120)에 대한 상기 패터닝수단(101)의 상대적인 위치를 최적화시키는 1이상의 보정용 움직임을 발생시키는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지(120)는 상기 패터닝수단(101)을 긴 거리에 걸쳐 이동시키는 장행정유닛(125) 및 상기 패터닝수단(101)을 짧은 거리에 걸쳐 이동시키는 단행정유닛(126)을 포함하고,
    상기 보정용 움직임은 상기 레티클 스테이지(120)의 단행정유닛(126)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지(120)는 상기 패터닝수단(101)을 긴 거리에 걸쳐 이동시키는 장행정유닛(125) 및 상기 패터닝수단(101)을 짧은 거리에 걸쳐 이동시키는 단행정유닛(126)을 포함하고,
    상기 보정용 움직임은 상기 레티클 스테이지(120)의 장행정유닛(125)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 보정용 움직임은 1이상의 전용 액추에이터에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  19. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 전체 또는 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단(101)을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
    - 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
    - 레티클 스테이지(120)를 사용하여 상기 패터닝수단(101)을 운반하는 단계;
    - 레티클 캐리어(110)를 포함하는 위치설정수단을 사용하여, 교환시기 동안 상기 레티클 스테이지(120)에 대해 상기 패터닝수단(101)을 위치설정하는 단계를 포함하고,
    - 상기 교환시기 동안 상기 레티클 스테이지(120)와 상기 레티클 캐리어(110)를 결합시키는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  20. 리소그래피 장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단;
    - 상기 패터닝수단을 지지하며 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
    - 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 위치설정수단을 포함하고,
    상기 리소그래피 투영장치는:
    - 상기 투영시스템이 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하고 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 운반하는 투영시기; 및
    - 상기 패터닝수단이 교환되고, 상기 위치설정수단이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지고,
    상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정(loading stroke)을 수행하도록 되어 있고,
    상기 로딩행정은 상기 패터닝수단에 대한 작동영역과 상기 패터닝수단에 대한 교환영역 사이에서 연장되고,
    상기 장치는:
    상기 패터닝수단의 평면내의 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 제1측정수단으로서, 상기 로딩행정의 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 x-센서를 포함하는 상기 제1측정수단을 더 포함하고,
    상기 교환영역은, 상기 x-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  21. 리소그래피 투영장치에 있어서,
    - 방사선 투영빔을 제공하는 방사선 시스템;
    - 상기 투영빔을 필요한 패턴에 따라 패터닝하여 패터닝된 빔을 생성시키는 역할을 하는 패터닝수단;
    - 상기 패터닝수단을 지지하며 레티클 스테이지를 포함하는 지지구조체;
    - 상기 패터닝된 빔을 기판의 타겟부상으로 투영하는 투영시스템;
    - 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 위치설정수단을 포함하고,
    상기 리소그래피 투영장치는:
    - 상기 투영시스템이 상기 패터닝된 빔을 상기 기판의 타겟부상으로 투영하고 상기 레티클 스테이지가 상기 패터닝수단을 운반하는 투영시기; 및
    - 상기 패터닝수단이 교환되고, 상기 위치설정수단이 상기 레티클 스테이지에 대해 상기 패터닝수단을 위치설정하는 교환시기;를 포함하는 작동 사이클을 가지고,
    상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정을 수행하도록 되어 있고,
    상기 로딩행정은 상기 패터닝수단에 대한 작동영역과 상기 패터닝수단에 대한 교환영역 사이에서 연장되고,
    상기 장치는:
    상기 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하며 z-센서를 포함하는 제2측정수단을 더 포함하고,
    상기 교환영역은, 상기 z-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 리소그래피 투영장치는 청구항 제21항에 따른 제2측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 x-센서 및/또는 상기 z-센서는 간섭계인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  24. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 전체 또는 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
    - 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
    - 레티클 스테이지를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
    - 교환시기 동안 상기 패터닝수단을 교환하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되고,
    상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정을 수행하도록 되어 있고,
    상기 로딩행정은 상기 패터닝수단을 위한 작동영역과 상기 패터닝수단을 위한 교환영역 사이에서 연장되며,
    제1측정수단을 사용하여 상기 패터닝수단의 평면내의 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하고,
    상기 제1측정수단은 상기 로딩행정의 방향에 대해 직각인 방향으로 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하는 x-센서를 포함하고,
    상기 교환영역은, 상기 x-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  25. 디바이스 제조방법에 있어서,
    - 적어도 부분적으로 방사선 감응재의 층으로 덮힌 기판을 제공하는 단계;
    - 방사선 시스템을 사용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    - 패터닝수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여함으로써 패터닝된 빔을 생성시키는 단계;
    - 투영시기 동안 방사선 감응재 층의 타겟부상으로 상기 패터닝된 방사선 빔을 투영하는 단계;
    - 레티클 스테이지를 사용하여 상기 패터닝수단을 운반하는 단계;
    - 교환시기 동안 상기 패터닝수단을 교환하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되고,
    상기 레티클 스테이지는 상기 교환시기 동안 로딩행정을 수행하도록 되어 있고, 상기 로딩행정은 상기 패터닝수단을 위한 작동영역과 상기 패터닝수단을 위한 교환영역 사이에서 연장되며,
    제2측정수단을 사용하여 상기 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하고,
    상기 제2측정수단은 z-센서를 포함하고,
    상기 교환영역은, 상기 z-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  26. 제24항에 있어서,
    제2측정수단을 사용하여 상기 패터닝수단의 평면에 대해 직각인 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정하고,
    상기 제2측정수단은 z-센서를 포함하고,
    상기 교환영역은, 상기 z-센서가 상기 투영시기 동안에는 상기 작동영역에서, 그리고 상기 교환시기 동안에는 상기 교환영역에서 상기 레티클 스테이지의 위치를 측정할 수 있도록 상기 작동영역에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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