KR20080112121A - 코팅된 필름이 일부분에 부착된 리소그래피 장치 - Google Patents

코팅된 필름이 일부분에 부착된 리소그래피 장치

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KR20080112121A
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메노 피엔
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데르 햄 로날드 반
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다니엘 요제프 마리아 디렉스
프란치스코 요하네스 요셉 얀센
제르트-안 제라뒤스 요하네스 토마스 브랜즈
코엔 스테펜스
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Abstract

적어도 일부분 상에 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름을 갖는 리소그래피 장치를 개시한다. 실시예에서는, 투영 시스템과 기판 지지체 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조체를 갖는 액체 공급 시스템이 개시되며, 코팅을 지지하는 필름은 액체 제한 구조체의 적어도 일부분 상에 위치된다.
접착 필름, 기능성 코팅, 액침 후드, 액침 제한 구조체, 기판 지지체

Description

코팅된 필름이 일부분에 부착된 리소그래피 장치{LITHOGRAPHIC APPARATUS HAVING PARTS WITH A COATED FILM ADHERED THERETO}
본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 마스크 또는 레티클(reticle)로 지칭되는 패터닝 디바이스가 집적회로의 각각의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함하는) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)의 층 위로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 종래의 리소그래피 장치는, 전체 패턴을 타겟 영역 상으로 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역이 조사(照射)되는 소위 스테퍼(stepper), 및 방사 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"-방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방 향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동시에 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역이 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 장치는 투영 시스템의 최종 구성요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 물과 같은 굴절율이 높은 액체에 기판을 액침시키는 유형의 것일 수도 있다. 액침액은 리소그래피 장치의 다른 공간, 예컨대 마스크와 투영 시스템의 최초 구성요소 사이에도 가해질 수 있다. 액침 리소그래피는 예컨대 미국 특허 출원 공개 번호 US 2004/0119954 및 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 2004/093160에 언급되어 있다.
액침 타입의 리소그래피 장치에서는, 습윤 상태의 표면의 접촉 각도가 중요할 것이다. 그러나, 접촉 각도는 예컨대 방사선에의 노광, 기계적인 접촉 등으로 인해 사용 동안에 낮아질 수도 있다. 이 외에 또는 이와 달리, 액침액의 사용에 의하여, 투영 시스템, 기판 지지체, 또는 액체 또는 액체로부터 발생하는 증기에 인접한 리소그래피 장치의 다른 부분 상에 얼룩이 발생할 수도 있다. 예컨대, 기판 지지체 상에 존재할 수도 있는 센서에 얼룩이 남겨질 수도 있어, 예컨대 패터닝 디바이스와 기판의 부정확한 정렬을 초래하거나 및/또는 센서의 수명을 단축시킬 수 있다.
리소그래피 장치에서 추가로 발생하거나 또는 별도로 발생할 수도 있는 문제점으로는, 예컨대 센서와 같은 리소그래피 장치의 하나 이상의 부분 상에 오염물이 증착되어 쌓이게 되는 문제점이 있다. 이러한 오염물은 예컨대 레지스트 공정에서의 침출물로부터 발생할 수도 있다. 오염물의 증착은, 증착의 위치에 따라서는, 예컨대 전술한 접촉 각도, 장치 부품의 수명, 정렬, 레벨링(leveling), 센서 격자 저하(sensor grating deterioration), 및/또는 방사선 블로킹에 관한 문제를 초래할 수 있다.
액침형 리소그래피 장치의 기판 지지체의 상면의 일부분을 액침액으로부터 보호하기 위해 국부적인 박막 시일(local thin film seal)이 가해질 수도 있다. 그러나, 국부적인 개별 박막 시일은 국부적인 친수성 클리어런스(local hydrophilic clearance)를 필요로 하거나 및/또는 단차(height step)를 형성할 수도 있다. 이 때문에, 액침액이 잔류될 수도 있고, 또한 원하지 않은 힘이 발생될 수도 있다.
또한, 리소그래피 장치의 기판 지지체의 상면의 일부분은 UV 방사선으로부터 보호하기 위해 코팅을 이용하여 국부적으로 코팅될 수도 있다. 그러나, 이러한 국부적인 코팅은 예컨대 의도하지 않은 접촉 및/또는 사용에 의한 성능 저하로 인해 마모되어, 표면 소수성의 변화를 초래한다. 코팅의 손상은 코팅에 의해 보호되는 부분, 이 경우에는 비용이 많이 소요되는 기판 지지체의 교체 또는 재연마(refurbishment)를 야기한다.
코팅을 입히기 위한 화학적 증기 증착(CVD) 및 이온 빔 스퍼터링 등의 다양한 방법이 있다. 이러한 방안을 이용하는 시스템은 원칙적으로 요구된 표면을 매우 정밀하게 코팅하도록 설계되며, 그 결과 이들 시스템은 가격이 상승하게 되고, 긴 셋업 시간을 필요로 하게 된다.
따라서, 예컨대 UV 방사선 및/또는 액침액으로부터의 부정적인 영향에 대해 적절하게 보호되는 리소그래피 장치를 제공하는 것이 요망된다.
본 발명의 실시예에 따라, 리소그래피 장치는, 방사 빔을 컨디셔닝(conditioning)하도록 구성된 조명 시스템, 패터닝된 방사 빔을 형성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 패터닝 디바이스 지지체, 기판을 유지하도록 구성된 기판 지지체, 상기 패터닝된 방 사 빔을 상기 기판의 타겟 영역 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템, 및 상기 리소그래피 장치의 적어도 일부분 상의, 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따라, 디바이스 제조 방법은, 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계, 적어도 일부분 상에 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름을 갖는 리소그래피 장치를 이용하여, 기판의 타겟 영역 상에 패터닝된 방사 빔을 투영하는 단계, 투영된 상기 기판을 현상하는 단계, 및 현상된 상기 기판으로부터 디바이스를 제조하는 단계를 포함한다.
이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 이 리소그래피 장치는, 방사 빔(B)(예컨대, UV 방사선 또는 임의의 다른 적합한 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(조명기, IL)과, 패터닝 디바이스(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정의 파라미터에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 패터닝 디바이스 지지체(예컨대, 마스크 테이블)(MT)를 포함한다. 리소그래피 장치는 또한 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정의 파라미터에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기 판 지지체(예컨대, 기판 지지체)(WT)를 포함한다. 리소그래피 장치는 또한 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여된 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 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 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 디바이스가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 패터닝 디바이스 지지체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 패터닝 디바이스 지지체는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동가능한 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 패터닝 디바이스 지지체는, 패터닝 디바이스가 예컨대 투영 시스템에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 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 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하는 데 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함되는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 위상 반전 피처(phase-shifting feature) 또는 소위 어시스트 피 처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확하게 일치하지 못할 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역에 생성될 디바이스 내의 특정 기능층에 대응할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램 가능한 미러 어레이, 및 프로그램 가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 널리 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램 가능한 미러 어레이의 예는 작은 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울여질 수 있다. 기울여진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되고 있는 노광 방사선에 대하여 또는 액침액의 사용이나 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합하다면, 굴절, 반사, 반사 굴절(catadioptric), 자기, 전자기, 및 정전기 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.
본 명세서에서 설명한 바와 같이, 이 장치는 투과형(예컨대, 투과 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 이 장치는 반사형(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프 로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사 마스크를 채용함)일 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지) 또는 그 이상의 기판 지지체(및/또는 2개 이상의 패터닝 디바이스 지지체)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는, 추가의 지지체가 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 하나 이상의 지지체가 노광을 위해 사용되고 있는 동안 다른 하나 이상의 지지체에서는 준비 작업 단계가 수행될 수도 있다.
리소그래피 장치는 적어도 기판의 일부가 물과 같이 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 액체에 의해 덮여서 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우도록 하는 유형의 것일 수도 있다. 액침 액체는 리소그래피 장치의 다른 공간, 예컨대 마스크와 투영 시스템 사이에도 가해질 수 있다. 액침 방식은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키기 위해서 사용될 수 있다. 본 명세서에서의 "액침(immersion)"이라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 반드시 잠겨져야 하는 것을 의미하는 것이라기보다는, 노광하는 동안에 투영 시스템과 기판 사이에 액체가 위치되는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 예컨대, 방사선 소스가 엑시머 레이저인 경우, 방사선 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 방사선 소스는 리소그래피 장치의 일부를 형성하도록 고려되지 않으며, 방사 빔은, 예컨대 적절한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 지원으로, 방사선 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예컨대 방사선 소스가 수은 램프인 경 우, 이 방사선 소스는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사선 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템으로 지칭될 수도 있다.
조명기(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator, IN) 및 집광기(condenser, CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기는 방사 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 하기 위해 방사 빔을 컨디셔닝 하는데 사용될 수 있다.
방사 빔(B)은 패터닝 디바이스 지지체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되는 패터닝 디바이스(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(MA)를 가로질러, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 포커싱(focusing) 된다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)의 지원으로, 기판 지지체(WT)는 예컨대 방사 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟 영역(C)을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)는, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후 또는 스캔하는 동안, 방사 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키기 위해 사용될 수 있 다. 일반적으로, 패터닝 디바이스 지지체(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)의 지원으로 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 지지체(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와는 달리), 패터닝 디바이스 지지체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 그렇지 않으면 고정될 것이다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 지정된 타겟 영역을 점유하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 디바이스(MA) 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수도 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서는, 패터닝 디바이스 지지체(MT) 및 기판 지지체(WT)가 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사 빔에 부여되는 전체 패턴이 한번에 타겟 영역(C) 상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광). 이후, 기판 지지체(WT)는 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동된다. 스텝 모드에서, 최대 크기의 노광 필드는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서는, 패터닝 디바이스 지지체(MT) 및 기판 지지체(WT)가, 방사 빔에 부여된 패턴이 타겟 영역(C) 상에 투영되는 동안에 동시에 스캐닝된다(즉, 단일 동적 노광). 패터닝 디바이스 지지체(MT)에 대한 기판 지지체(WT)의 속도 및 방향이 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 최대 크기의 노광 필드가 단일 동적 노광시의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟 영역의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서는, 패터닝 디바이스 지지체(MT)가 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 유지한 채로 기본적으로 정지 상태로 유지되며, 방사 빔에 부여된 패턴이 타겟 영역(C) 상에 투영되는 동안, 기판 지지체(WT)가 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스가 채택되며, 프로그램 가능한 패터닝 디바이스는, 기판 지지체(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 중의 연속적인 방사선 펄스의 사이에서, 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그램 가능한 미러 어레이와 같은 프로그램 가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채택될 수도 있다.
도 2는 기판 지지체(WT)의 상면의 개략적인 평면도이다. 상면은 다양한 구멍(orifice)을 포함한다. 중앙의(환형의) 구멍은 기판이 위치되는 리세스(1)이다. 중앙 구멍의 주위에는 여러 개의 다른 부품이 위치되며, 이들 부품은 투영 시스템(PS)의 패터닝된 빔에 의해 조명되도록 배열된다. 이들 부품은 2개의 트랜스미션 이미지 센서(transmission image sensor)(2), 스폿 센서(3) 등의 센서와, 통합형 렌즈 간섭계(integrated lense interferometer)(4)일 것이다. 이들 부품은 또한 하나 이상의 다른 종류의 측정 장치, 밀봉 장치 및/또는 액추에이터일 수도 있다. 예컨대, 투영 시스템(PS)으로부터 유입되는 UV 방사선에 대해 표면을 적절하게 보호하기 위해, 기능성 코팅(6)을 지지하는 제거 가능한 필름(5)이 입혀진다(도 3을 참조). 필름(5)의 내측에는 접착층(7)이 제공된다. 이 경우의 기능성 코팅은 적어도 UV 방사선에 대한 보호성을 갖는다.
기능성 코팅(6)을 지지하는 접착 필름(5)은 상면에 위치된 부품을 포함한 기판 지지체(WT)의 전체 상단 표면을 실질적으로 피복할 것이다. 그러나, 기능성 코팅(6)을 지지하는 접착 필름(5)은, 상면에 위치된 부품을 위해 상면에 형성된 개구부 및/또는 기판(W)을 위한 리세스(1)를 제외한 기판 지지체(WT)의 상면을 피복하는 것이 바람직하다. 그러므로, 기능성 코팅(6)을 지지하는 접착 필름(5)은 부품 및/또는 기판(W)을 위한 개구를 포함한다. 이와 같이 함으로써, 부품 및/또는 기판이 기능성 코팅(6)을 지지하는 전체 접착 필름(5)을 제거해야 할 필요없이 제거되거나 및/또는 교체될 수 있는 이점이 얻어진다. 이 경우에서의 부품은 개별적인 보호 피복 요소에 의해 별도로 피복될 수도 있으며, 이 보호 피복 요소는 코팅(6)을 지지하는 접착 필름(5)과 동일 재료의 일부에 의해 형성되는 것이 이롭다.
본 발명의 실시예에 따라 코팅을 지지하는 접착 필름을 적용함으로써, 접착 필름이 부착되는 장치의 일부분이 방사선에 의한 저하(radiation-induced deterioration)가 감소되는 이점이 있다. 예컨대, 기능성 코팅은 리소그래피 장치의 일부분에 손상을 줄 수 있는 자외선 파장의 통과를 차단할 수 있다. 또한, 방사선 흡수 코팅을 함께 사용하는 것도 가능하거나, 또는 이와 달리 방사선 흡수 코팅만을 사용하는 것도 가능하다. 리소그래피 장치의 보호하고자 하는 부분 상에 고가의 장비를 이용하여 정밀한 두께로 코팅을 정확하게 입히는 것은, 더 이상 필요하지 않다. 그 대신, 코팅은, 리소그래피 장치 외측에서 더 이전의 스테이지에서, 예컨대 필름의 제조 후 및/또는 필름에 접착층을 적용한 후의 단시간 내에, 필름 상에 용이하고 신속하며 신뢰적으로 입혀질 수 있다. 코팅은 어떠한 적합한 방법 또는 공정에 의해서도 필름 상에 제공될 수 있다. 실시예에서, 코팅은 스퍼터링, 스핀 코팅, 딥 코팅(dip coating) 또는 저진공 플라즈마 프로세스에 의해 입혀진다. 그 후, 필름은 코팅과 함께 장치의 요구된 부분 상에 간편하고, 신속하며 또한 신뢰적으로 부착될 수 있다. 이와 같이 함으로써, 시간 및 비용이 절감된다. 코팅이 리소그래피 장치의 요구된 부분을 보호할 뿐만 아니라, 방사선에 의한 저하에 대하여 필름 및 접착층 자체를 보호한다는 것에 유의하기 바란다. 코팅을 지지하는 접착 필름이 제거 가능한 것이기 때문에, 필요한 경우에 새로운 필름, 즉 접착제와 코팅을 갖는 완전히 새로운 필름으로 용이하게 교체할 수 있다. 이러한 교체 후에, 필름이 부착되는 리소그래피 장치의 부분이 얼마간의 시간 동안 적절하게 보호된다. 이것은 그 부분의 수명을 실질적으로 연장시키며, 리소그래피 장치를 이용한 기판의 제조 공정의 정확도를 향상시킨다. 또한, 코팅을 지지하는 접착 필 름은, 예컨대 리소그래피 장치의 일부분이 가열이 곤란한 환경 하에 있을 수도 있기 때문에 코팅이 직접 입혀지지 않을 리소그래피 장치의 일부분 상에 추가로 또는 대안으로 가해지는 것이 이로울 것이다.
필름은 금속 호일과 같은 박막의 호일 재료로 이루어질 것이다. 필름은 임의의 적합한 두께를 가질 것이며, 실시예에서는 필름의 두께가 적어도 9 ㎛이고, 최대 두께는 11 ㎛이다. 코팅을 지지하는 필름은 리소그래피 장치의 일부분, 이 경우에는 기판 지지체(WT)와 실질적으로 동일한 열팽창 특성을 갖는 것이 이롭다. 실시예에서, 필름은 필요 시에 기판 지지체와 함께 용이하게 확장시키거나 및/또는 수축시킬 수 있도록 리본 또는 벨로우즈형 구조(bellows-like structure)가 제공될 것이다.
코팅(6)은 자외 방사선에 대해 보호 성질을 갖는 재료로 구성될 수도 있다. 실시예에서, 코팅은 소수성 코팅, 보다 구체적으로는 예컨대 중합화된 헥사메틸디실록산(polymerized hexamethyldisiloxane)을 함유하는 소수성 코팅이다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 코팅은 실리콘 및/또는 티타늄 산화물의 군(family)으로 이루어진 화합물을 함유한다. 다른 오르가노옥시 금속 산화물(organoxy-metallic compound)이 사용될 수도 있다. 코팅은 임의의 적합한 두께를 가질 것이며, 실시예에서는 코팅의 두께가 적어도 400 ㎚이고, 최대 두께는 600 ㎚이다.
접착층(7)은 필름이 부착되는 부분, 이 경우에는 기판 지지체(WT)의 상면으로부터 필름이 코팅과 함께 바람직하게는 수동으로 용이하게 제거될 수 있도록 접착제를 포함한다. 접착제는, 정상적인 동작 동안에는 코팅을 지지하는 필름이 정 위치에 유지되고, 의도하지 않은 접촉에 의해 쉽게 손상되지 않도록, 충분한 강도로 코팅을 지지하는 필름을 부착시켜야 한다. 실시예에서, 접착층(7)은 고온 용융 접착제, 구체적으로 압력 민감성 고온 용융 접착제를 포함한다. 예컨대, 트리 블록 폴리머(tri block polymer), 예컨대 스티렌-이소프렌-스티렌이 사용될 수 있다. 이러한 접착제는 UV 방사선에 대한 장시간의 노출에 민감하지만, 본 발명의 실시예에 따르면, 코팅이 접착제를 보호할 것이기 때문에, 이러한 점은 문제가 되지 않는다. 접착층은 임의의 적합한 두께를 가질 것이며, 실시예에서는 접착층의 두께가 적어도 9 ㎛이고, 최대 두께는 11 ㎛이다.
도 4 및 도 5는, 도 1의 실시예에 추가하여, 투영 시스템(PS)의 최종 구성요소와 기판 지지체(WT) 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는, 액침 후드(immersion hood)(IH)로서도 지칭되는, 액체 제한 구조체(liquid confinement structure)를 갖는 액체 공급 시스템을 포함하는 액침 리소그래피 장치의 실시예를 도시하고 있다. 액체 제한 구조체는 투영 시스템의 최종 구성요소의 약간 위로 연장할 수 있다. 이로써, 액체 레벨이 최종 구성요소 위로 상승하여, 액체의 버퍼가 제공된다. 그러므로, 투영 시스템(PS)의 이미지 필드(image field) 주변의 기판(W)에 대한 비접촉식 시일에 의한 공간 내에서 밀봉될 수 있는, 액체 저장부(20)가 형성된다.
실시예에 따르면, 기능성 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름은, 액체 제한 구조체의 적어도 일부분 상에 제공된다. 구체적으로, 적어도 액체 제한 구조체의 상면(21)에 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름이 제공될 것이다. 이 경 우, 기능성 코팅은 하나 이상의 요구된 특성, 구체적으로 요구된 접촉 각도를 갖는 코팅이다. 그러므로, 요구된 특성을 갖는 "갱신 가능한(renewable)" 상단층을 매회 표면에 제공할 수 있다. 필요 시에, 코팅은 액체 제한 구조체의 일부가 액침액으로부터의 부정적인 영향 및/또는 투영 시스템(PS)으로부터 유입되는 방사선에 의한 저하에 대해 적절하게 보호되도록 하기 위한 것일 수도 있다. 상기한 부분에 추가하여 또는 상기한 부분 대신에, 액체 제한 구조체의 다른 부분이 코팅을 지지하는 이러한 접착 필름으로 보호될 수도 있다.
도 2 및 도 3의 실시예에서와 마찬가지로, 기판 지지체(WT)는 또한 기판 지지체에 부착되는 코팅을 지지하는 접착 필름을 가질 수도 있다. 이것은, 특히 기판(W)에 이웃하는 기판 지지체(WT)의 상면의 에지부(24)가 액체 제한 구조체의 내측 주변 에지부(25)의 반대측에 놓여 있는 경우에는, 액체를 액체 제한 구조체 내에 유지하는데 도움이 된다. 또한, 기판 지지체(WT)의 상면 상에 얼룩이 형성되는 것을 방지하는데 도움을 준다. 이러한 경우, 코팅은 85도(선행 접촉 각도) 이상 또는 95도(정적 접촉 각도) 이상의 수분 접촉 각도(water contact angle)를 갖는 소수성 재료인 것이 바람직하다. 이러한 소수성 코팅은 자신이 피복하고 있는 부분이 수용성 액체, 예컨대 액침액에 의해 얼룩지는 것을 방지하는 것으로 알려져 있다. 이것은, 리소그래피를 위해 사용된 레지스트 내에 있는 탄화수소를 UV 방사선의 영향 하에서 분해하기 위한 촉매가 된다는 장점을 갖는다. 그러므로, 코팅을 지지하는 접착 필름을 갖는 시스템은 사용 동안에 다소의 자체 세정 기능을 가질 것이다.
도시된 실시예 외에도, 다수의 다른 실시예가 가능하다. 예컨대, 코팅을 지지하는 필름은 리소그래피 장치의 동작 동안에 방사선에 노광되거나 또는 액침액에 의해 습윤 상태로 된 리소그래피 장치의 하나 이상의 다른 일부분, 예컨대 조명 시스템의 일부분, 패터닝 디바이스 지지체의 일부분, 기판 지지체의 일부분, 및/또는 투영 시스템의 일부분 상에 제공될 수도 있다. 구체적으로, 필름은 투영 시스템의 에지부를 따라서 투영 시스템의 상위 측면이나 하위 측면에 부착되거나, 패터닝 디바이스 지지체의 상면 등에 부착될 것이다. 또한, 필름은 액침 리소그래피 장치에서 기판에 인접한 기판 지지체에 제공될 수도 있는 소위 클로징 디스크(closing disk)의 상면 또는 하면에 부착될 수도 있다. 이러한 클로징 디스크는 일시적으로 액체 제한 구조체 아래의 기판의 위치에 놓여져, 예컨대 기판의 교체 동안 액체 제한 구조체를 밀봉할 수 있다.
실시예에서는, 코팅을 지지하는 접착 필름이 복수 개 제공되어 서로의 상면에 적층될 수도 있다. 코팅을 지지하는 접착 필름은, 필요 시에, 즉 이들 필름이 더 이상 자신의 기능을 적합하게 수행할 수 없는 상태로 손상되거나 저하된 후에, 하나씩 제거될 수 있다. 단지 사용된 필름만을 제거하면 되므로, 리소그래피 장치의 작업 중단 시간이 최소로 될 수 있다. 이와 달리, 코팅을 지지하는 새로운 접착 필름을 필요할 때마다 곧 바로 예전의 필름 위에 매번 위치시키는 것도 가능하다.
본 명세서에서는, 리소그래피 장치를 이용한 집적회로(IC)의 제조를 구체적으로 참조하여 설명하였지만, 본 명세서에 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시 스템, 자기 도메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어는 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"이라는 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 이러한 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 제조하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.
본 명세서에서는, 광학 리소그래피에 대하여 본 발명의 실시예를 이용하는 것을 구체적으로 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 예컨대 임프린트(imprint) 리소그래피와 같은 다른 용용예에서도 사용될 수 있으며, 본 명세서는 광학 리소그래피에 한정되는 것은 아니다. 임프린트 리소그래피에서는, 패터닝 디바이스의 표면 형상(topology)에 의해 기판 상에 형성되는 패턴이 결정된다. 패터닝 디바이스의 표면 형상은 기판에 제공된 레지스트의 층에 프레스될 수 있으며, 기판 상의 레지스트는 전자기 방사, 열, 압력, 및 이들의 조합에 의해서 양생(curing)된다. 레지스트의 양생이 완료된 후에, 패터닝 디바이스는 레지스트 내에 패턴을 남기며 레지스트의 외측으로 이동된다.
본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 ㎚의 파장을 갖는 방사선), 및 극자외(EUV) 방사선(예컨대, 5∼20 ㎚의 파장 범위를 갖는 방사선)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선 외에도 이온 빔이나 전자 빔과 같은 입자 빔을 포괄한다.
"렌즈"라는 용어는, 문맥이 허용하는 곳에서는, 굴절성 광학 요소, 반사성 광학 요소, 전자기적 광학 요소 및 정전기적 광학 요소를 포함하는 다양한 타입의 광학 요소 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상술한 내용은 본 발명의 예시를 목적으로 하는 것으로, 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 따라서, 당업자라면 하기 청구범위의 사상으로부터 벗어나지 않고 전술한 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 지지체의 평면도이다.
도 3은 도 2의 개략 확대 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액침 타입 리소그래피 장치를 예시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 액침 후드를 갖는 기판 지지체의 확대도이다.

Claims (23)

  1. 리소그래피 장치에 있어서,
    방사 빔을 컨디셔닝(conditioning)하도록 구성된 조명 시스템;
    패터닝된 방사 빔을 형성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여할 수 있는 패터닝 디바이스를 지지하도록 구성된 패터닝 디바이스 지지체;
    기판을 유지하도록 구성된 기판 지지체;
    상기 패터닝된 방사 빔을 상기 기판의 타겟 영역 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템; 및
    상기 리소그래피 장치의 적어도 일부분 상의, 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름
    을 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투영 시스템과 상기 기판 지지체 사이의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 액체 제한 구조체(liquid confinement structure)를 갖는 액체 공급 시스템을 더 포함하며,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름이 상기 액체 제한 구조체의 적어도 일부분 위에 위치하는,
    리소그래피 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, 상기 리소그래피 장치가 작동하는 동안에 방사선에 노광되는 상기 리소그래피 장치의 적어도 일부분 위에 위치하는, 리소그래피 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, (ⅰ) 상기 조명 시스템, (ⅱ) 상기 패터닝 디바이스 지지체, (ⅲ) 상기 기판 지지체, (ⅳ) 상기 투영 시스템, 또는 (ⅴ) 상기 (ⅰ) 내지 상기 (ⅴ) 중에 선택된 임의의 조합의 적어도 일부분 위에 위치하는, 리소그래피 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, 상기 기판 지지체의 상면의 적어도 일부분 위에 위치하는, 리소그래피 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, 실질적으로 상기 기판 지지체의 상면 전체를 피복하는, 리소그래피 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, 상기 기판 지지체의 상면에 위치되는 하나 이상의 디바이스를 위한 상기 기판 지지체 내의 하나 이상의 개구를 제외한 상기 기판 지지체의 상면을 피복하는, 리소그래피 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판 지지체의 상면에 위치되는 상기 하나 이상의 디바이스는, (ⅰ) 측정 디바이스, (ⅱ) 밀봉 디바이스, (ⅲ) 액추에이터, 또는 (ⅳ) 상기 (ⅰ) 내지 상기 (ⅲ) 중에 선택된 임의의 조합을 포함하는, 리소그래피 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, 상기 기판 지지체 내의 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 하나 이상의 개구를 포함하는, 리소그래피 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    적층 형태로 배치되어, 각각 코팅을 지지하는 복수의 접착 필름을 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은 금속 호일(metallic foil)을 포함하는, 리소그래피 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은 최대 두께가 11 ㎛인, 리소그래피 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은, 상기 필름이 부착되는 상기 리소그래피 장치의 일부분과 실질적으로 동일한 열팽창 특성을 갖는, 리소그래피 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 코팅은 자외 방사선에 대한 보호를 제공하는, 리소그래피 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 코팅은 소수성 코팅(hydrophobic coating)인, 리소그래피 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소수성 코팅은 중합화된 헥사메틸디실록산(polymerized hexamethyldisiloxane)을 함유하는, 리소그래피 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 코팅은 최대 두께가 600 ㎚인, 리소그래피 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 코팅은 실리콘을 함유하는, 리소그래피 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 코팅은 티타늄 산화물을 함유하는, 리소그래피 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 코팅은 85°이상의 수분 접촉 각도(water contact angle)를 갖는, 리소그래피 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은 고온 용융 접착제를 포함하는, 리소그래피 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 지지하는 상기 제거 가능한 접착 필름은 최대 두께가 11 ㎛인 접착층을 포함하는, 리소그래피 장치.
  23. 디바이스 제조 방법에 있어서,
    방사 빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
    적어도 일부분 상에 코팅을 지지하는 제거 가능한 접착 필름을 갖는 리소그래피 장치를 이용하여, 기판의 타겟 영역 상에 패터닝된 방사 빔을 투영하는 단계;
    투영된 상기 기판을 현상하는 단계; 및
    현상된 상기 기판으로부터 디바이스를 제조하는 단계
    를 포함하는 디바이스 제조 방법.
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