KR20100017063A - 스텝 앤드 스캔 시스템을 이용하는 전체 웨이퍼 폭 스캐닝 - Google Patents

Abstract

기판 상에 패턴을 기록하는 시스템 및 방법이 제공된다. 패터닝된 방사선 빔은 레티클을 이용하여 생성되며, 기판 상으로 투영되어 패턴을 노광시킨다. 웨이퍼 스루풋의 실질적인 증가를 제공하면서, 상기 패턴이 기판의 전체 폭을 가로질러 스캐닝 방향으로 노광될 수 있도록, 레티클 및 기판의 각각의 스캐닝 속도가 제어된다.

Description

스텝 앤드 스캔 시스템을 이용하는 전체 웨이퍼 폭 스캐닝{FULL WAFER WIDTH SCANNING USING STEP AND SCAN SYSTEM}

본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC), 메모리 칩, 평판 디스플레이 등의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는 스테퍼들, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 스캐너들을 포함한다. 또한, 접촉 프린팅, 근접 프린팅, 또는 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.

리소그래피 투영 장치를 사용하는 제조 공정에서, 레지스트의 광학 특성 또는 표면 물리적 특성의 변화에 의해 방사선-감응재(레지스트) 층에 의해 전체 또는 부분적으로 덮여 있는 기판 상에 (예를 들어, 마스크 내의) 패턴이 이미징된다. 대안적으로, 이미징은 하드 마스크 격자 또는 나노-임프린트 기술과 같은 레지스트 없는 공정(resistless process)을 이용할 수 있다. 이러한 이미징 단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크(soft bake)와 같은 다양한 과정들을 거칠 수 있다. 노광 이후, 기판은 노광후 베이크(post-exposure bake: PEB), 현상, 하드 베이크(hard bake) 및 이미징된 피처들의 측정/검사와 같은 다른 과정들을 거칠 수 있다. 이러한 일련의 과정들은 디바이스, 예컨대 IC의 개별 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그 후, 이러한 패터닝된 층은 그 모두가 개별 층을 마무리하도록 의도된, 에칭, 이온-주입(도핑), 금속화(metallization), 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은 다양한 공정들을 거칠 수 있다. 여러 층이 요구되는 경우에는, 각각의 새로운 층에 대해 전체 과정 또는 그 변형이 반복되어야 할 것이다. 최후에는, 디바이스들의 어레이가 기판(웨이퍼) 상에 존재할 것이다. 그 후, 이 디바이스들은 다이싱(dicing) 또는 소잉(sawing)과 같은 기술에 의해 서로 분리되며, 개개의 디바이스들은 캐리어에 장착되며 핀 등에 연결될 수 있다.

스텝-앤드-스캔 기술은 좁은 이미징 슬롯을 갖는 투영 시스템과 연계하여 작동한다. 전체 웨이퍼를 한번에 노광시키기보다는, 개별 필드들이 웨이퍼 상에 한번에 하나씩 스캐닝된다. 이는, 이미징 슬롯이 스캔 중에 필드를 가로질러 이동되도록 동시적으로 및/또는 동기적으로 패턴을 정의하는 레티클(또는 광 밸브) 및 웨이퍼를 이동시킴으로써 행해진다. 레티클 스테이지는 웨이퍼 스테이지 속도에 광 배율, 통상적으로 4X를 곱한 속도로 이동한다. 그 후, 웨이퍼 스테이지는 다수의 패턴 카피(copy)가 웨이퍼 표면 상에 노광되도록 하기 위해 필드 노광들 사이에 스텝핑되어야(stepped) 한다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 상으로 투영된 이미지의 선명도(sharpness)가 최대화된다.

선택된 영역들에서 포토레지스트 노광을 차단하여 노광될 패턴을 정의하기 위해 레티클(마스크 또는 포토마스크라고도 알려짐)이 사용된다. 레티클 및 레티클의 사용은, 특히 작은 웨이퍼 런(wafer run)에 대해 고-비용적일 수 있다.

노광될 기판이 통상적인 300 mm 원형 디스크 웨이퍼인 상황에서, 노광 필드는 투영 시스템에서 4X 감소 광학기(reduction optics)와 약 150 mm 정사각형 레티클 플레이트를 이용함에 따라 약 26 mm x 33 mm이다. 매우 높은 분해능 격자 패턴과 같은 패턴을 갖는 이러한 웨이퍼를 완전히 덮기 위해서는, 함께 스티칭(stitch)되어야 하는 다수의 별도 노광 필드들을 필요로 하며, 여기서 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지가 각각의 노광 필드에 대해 앞뒤로 스캐닝하는데, 이는 스탭 앤드 스캔 리소그래피라고도 알려져 있다.

스텝 앤드 스캔 리소그래피 시스템은 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지가 각각의 노광 필드에 대해 스캔 방향을 변화시킬 것을 요구한다. 이 방향 변화는, 레티클 및 웨이퍼 스테이지들이 속도 증가(ramp up), 속도 감소(ramp down), 그리고 스캔 방향을 변화시키는데 있어서 상당한 오버헤드 시간(overhead of time)을 필요로 한다.

그러므로, 기판 폭보다 적은 별도의 노광 필드에 대해 레티클 및 웨이퍼 스테이지들의 방향을 변화시킬 필요 없이, 기판 폭을 가로질러 높은 분해능 패턴들을 생성할 수 있는 시스템 및 방법이 요구된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 기판 상으로 패턴을 노광시키는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 방사선 빔을 생성함으로써 이를 수행하며, 레티클은 상기 방사선 빔을 패터닝하도록 구성된다. 투영 시스템은 제 1 패턴을 노광하기 위해 기판 상으로 패터닝된 빔을 투영하도록 구성되며, 레티클 및 기판의 각각의 스캐닝 속도는 상기 제 1 패턴이 전체 기판 폭을 가로질러 스캐닝 방향으로 노광될 수 있도록 제어된다.

또 다른 실시예에서, 레티클 스캔 속도는 부동(motionless)인 한편, 또 다른 실시예에서 레티클 스캔 속도는 기판의 스캔 속도보다 더 느리다.

본 발명의 또 다른 실시예는 메모리 디바이스에 대한 데이터 비트 영역을 포함하는 트랙들로서 구성되도록 노광된 패턴을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 투영 시스템이 상기 제 1 패턴에 대해 실질적으로 수직인 제 2 패턴을 노광할 수 있도록, 액추에이터가 기판을 90°로 회전시키도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 아래 놓인(underlying) 그리드 패턴에 대해 격자 패턴을 방위 잡기 위해 작은 각도, 예를 들어 7 내지 15°로 웨이퍼가 회전될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예, 특징 및 장점뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 작동원리가 상세히 설명된다.

본 명세서는 본 발명의 특징들을 통합한 1 이상의 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예(들)는 단지 본 발명을 예시할 뿐이다. 본 발명의 범위는 개시된 실시예(들)로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.

설명된 실시예(들), 및 본 명세서에서 "하나의 실시예", "일 실시예", "예시적인 실시예" 등의 언급은, 설명된 실시예(들)가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 반드시 포함하는 것은 아닐 수 있음을 나타낸다. 또한, 이러한 어구들이 반드시 동일한 실시예를 칭하는 것은 아니다. 나아가, 특정한 특징, 구조 또는 특성이 일 실시예와 관련하여 설명될 때, 이는 명확히 설명되는지 여부에 관계없이 다른 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조 또는 특성을 달성하기 위해 당업자의 지식 내에 있음을 이해한다.

본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그 여하한의 조합으로 실행될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 1 이상의 프로세서들에 의해 판독 및 실행될 수 있는 기계-판독가능한 매체 상에 저장된 명령어들로서 실행될 수 있다. 기계-판독가능한 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 여하한의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계-판독가능한 매체는 ROM(read only memory); RAM(random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 디바이스; 전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호[예를 들어, 반송파(carrier wave), 적외 신호, 디지털 신호 등] 등등을 포함할 수 있다. 더욱이, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어들은 본 명세서에서 소정 행위를 수행하는 것으로서 설명될 수 있다. 하지만, 이러한 설명들은 단지 편의를 위한 것이며, 이러한 행위들은 실제로 컴퓨팅 디바이스, 프로세서, 제어기, 또는 펌웨어, 소프트웨어, 루틴, 명령어 등을 실행하는 다른 디바이스들에 기인한다는 것을 이해하여야 한다.

도 1a 및 도 1b는 각각 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')를 개략적으로 도시한다. 리소그래피 장치(100) 및 리소그래피 장치(100')는 각각: 방사선 빔(B)(예를 들어, UV, DUV 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL); 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크, 레티클, 또는 동적(dynamic) 패터닝 디바이스)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT); 및 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT)을 포함한다. 또한, 리소그래피 장치(100 및 100')는 기판(W)의 또는 기판(W) 상의 타겟부(C)(1 이상의 다이를 포함) 상에 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)을 갖는다. 리소그래피 장치(100)에서 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 반사형이고, 리소그래피 장치(100')에서 패터닝 디바이스(MA) 및 투영 시스템(PS)은 투과형이다.

조명 시스템(IL)은 방사선(B)을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 여타의 타입의 광학 구성요소들, 또는 그 여하한의 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소를 포함할 수 있다.

지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치(100 및 100')의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다.

"패터닝 디바이스(MA)"라는 용어는, 기판(W)의 타겟부(C)에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔(B)의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔(B)에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부(C)에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 수 있다.

패터닝 디바이스(MA)는 [도 1b의 리소그래피 장치(100')에서와 같이] 투과형 또는 [도 1a의 리소그래피 장치(100)에서와 같이] 반사형일 수 있다. 패터닝 디바 이스(MA)의 예로는 레티클, 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 채택하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 기울어진 거울들은 거울 매트릭스에 의해 반사되는 방사선 빔(B)에 패턴을 부여한다.

"투영 시스템(PS)"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 액체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭(catadioptric), 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템, 또는 그 여하한의 조합을 포함하는 여하한의 타입의 투영 시스템을 포괄할 수 있다. 여타의 가스들이 너무 많은 방사선 또는 전자들을 흡수할 수 있기 때문에, EUV 또는 전자 빔 방사선에 대해 진공 환경이 사용될 수 있다. 그러므로, 진공 벽 및 진공 펌프들의 도움으로 전체 빔 경로에 대해 진공 환경이 제공될 수 있다.

리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')는 2 개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 기판 테이블들(WT)이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블들 상에서 준비작업 단계들이 수행되는 동안에, 1 이상의 다른 기판 테이블들(WT)이 노광에 사용될 수 있다. 준비작업 단계 들이 수행될 수 있는 동안에 1 이상의 다른 기판 테이블들(WT)이 노광에 사용되고 있는 경우, 준비작업 단계들은 "인-라인 페이즈(in-line phase)" 동안에 일어난다고 하는데, 이는 준비작업 단계들이 리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')의 원하는 스루풋 내에서 수행되기 때문이다. 이와 반대로, 준비작업 단계들이 수행될 수 없는 동안에 1 이상의 기판 다른 테이블들(WT)이 노광에 사용되고 있는 경우, 준비작업 단계들은 "오프-라인 페이즈(off-line phase)" 동안에 일어난다고 하는데, 이는 준비작업 단계들이 리소그래피 장치(100) 및/또는 리소그래피 장치(100')의 원하는 스루풋 내에서 수행될 수 없기 때문이다. [예를 들어, 리소그래피 장치들(100, 100')의 투영 시스템(PS)과 같은] 노광 시스템의 포커스-위치설정 파라미터들은 오프-라인 페이즈, 인-라인 페이즈 또는 그 조합으로 결정될 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치들(100, 100')은 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치들(100 또는 100')의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔(B)은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)(도 1b)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 리소그래피 장치들(100 및 100')의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스 템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고 칭해질 수 있다.

상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하도록 구성된 조정기(AD)(도 1b)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이, 다양한 다른 구성요소들(도 1b)을 포함할 수도 있다. 일루미네이터(IL)는 단면이 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖도록 방사선 빔(B)을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 리소그래피 장치(100)에서, 방사선 빔(B)은 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 방사선 빔(B)을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(IF1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기 판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스(MA)에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로질렀으면, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1b에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다.

일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동은 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 달리) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정 된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 이들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

리소그래피 장치들(100 및 100')은 다음의 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상에 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.

2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.

3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안, 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source: SO)가 채택될 수 있으며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

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

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

본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 435, 405, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선, 또는 (예를 들어, 5 nm 이상의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선, 5 nm 미만에서 작동하는 하드(hard) X-레이를 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.

본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 프레넬(fresnel) 렌즈들 및 회절기들을 포함하는 굴절 및 반사 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 언급할 수 있다.

도 2는 각각의 스텝 및 스캔 동안에 기판(202)(예를 들어, 웨이퍼) 상에 개별 필드들을 패터닝하는 스캐닝 경로(200)를 도시한다. 예를 들어, 패터닝된 빔 출구 노광 슬릿(204)을 통해 투영 시스템(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조)으로부터 노광 필드(206) 상으로 경로(200)가 통과될 수 있고, 상기 노광 필드(206)는 투영 시스템에서 4X 감소 광학기와 약 153 mm 레티클(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조)을 이용함에 따라 약 26 mm x 33 mm일 수 있다. 이 예시에서, 패턴들(208)(예를 들어, 트랙 라인들)을 갖는 웨이퍼(202)의 전체 작업 표면을 노광하기 위해서는 다수의 노광 필드들(206)이 함께 스티칭될 것을 요구한다. 상기 스티칭은 각각의 필드(206)에 대해 앞뒤로 스캐닝되는 레티클 스테이지(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조) 및 웨이퍼 스테이지(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조)를 통해 행해질 수 있다.

도 2에 도시된 예시에서는, 열두(12) 줄의 노광 필드들(206)이 도시되며, 각각의 줄은 최대 열(10) 개의 개별 노광 필드들(206)로 구성된다. 따라서, 이 구성의 경우, 300 mm 웨이퍼는 약 128 개의 개별 노광 필드들(206)을 가질 수 있다. 128 개의 개별 노광 필드들(206)을 모두 패터닝하기 위하여, 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지는 통상적으로 각각의 노광 필드(206)에 대해 화살표들(210)로 나타낸 바와 같이 스캔 방향을 변화시킨다. 유감스럽게도, 각각의 레티클 및 웨이퍼 스테이지들이 속도 증가, 속도 감소, 그리고 스캔 방향을 변화시키는데 있어서 상당한 오버헤드 시간이 존재할 수 있는데, 이는 전형적인 300 mm 웨이퍼에 대해 128 번 반복되어야 할 필요가 있기 때문이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 투영 시스템(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조) 안쪽에서 본 웨이퍼(202)의 투시도(perspective)로부터 스캐닝 경로(300)를 도시하는 스텝 앤드 스캔 시스템을 이용하는 전체 웨이퍼 폭 스캐닝의 개략도이다. 도 2에 도시된 경로(200)와 유사한 방식으로 경로(300)가 제어될 수 있음에 따라, 패터닝된 빔은 투영 시스템으로부터 노광 필드(206) 상으로 노광 슬릿(204)을 빠져 나가며, 상기 노광 필드(206)는 투영 시스템에서 4X 감소 광학기와 약 150 mm 레티클(도시되지 않음)을 이용함에 따라 약 26 mm x 33 mm일 수 있다. 스캐닝 경로(300)는 도 2의 스캐닝 경로(200)와 동일한 열두 줄의 128 개의 개별 노광 필드들(206)을 포함한다. 하지만, 도 3의 예시에서, 128 개의 개별 노광 필드들(206)의 노광은, 화살표(310)로 도시된 바와 같이 스캔 방향 변화없이 (예를 들어, 기판(202)의 전체 폭을 가로질러) 하나의 완전한 줄을 패터닝함으로써 달성될 수 있다. 그러므로, 열두 줄 내의 128 개의 모든 개별 노광 필드들(206)은, 전체 웨이퍼(202)를 패터닝하는데 있어서 줄마다 스캔 방향이 한 번씩만 변함에 따라, 화살표(312)로 도시된 바와 같이 총 12 번의 스캔 방향 변화로 패터닝될 수 있다.

예를 들어, 전체 웨이퍼 폭 스캐닝 경로(300)는 116 번의 증가, 감소, 그리고 도 2에 도시된 바와 같은 스캐닝 경로(200)와 연계된 웨이퍼 및 레티클 스테이지들에 대한 방향 변화를 제거할 수 있으며, 이는 자리수 감소(order of magnitude reduction)이다. 스캔 방향 변화의 자리수 감소는 도 3의 실시예에 대해 수행된 노광 작업이 도 2의 실시예에 대한 노광 작업보다 더 낮은 스캔 오버헤드로 인해 약 50 % 이상의 더 높은 스루풋을 달성하게 할 수 있다.

추가적으로, 또는 대안적으로, 스캐닝 경로(300)는 레티클 스테이지가 스캐닝 경로(200)에서보다 더 느린 속도로 스캐닝할 수 있게 할 수도 있다. 스캐닝 경로(300)의 각각의 줄 스캔(row scan)으로 레티클의 하나의 스캔(one scan)이 있음으로 인하여 더 느린 속도가 가능하다. 이와 반대로, 4X 광학 감소를 갖는 종래의 스텝 앤드 스캔 시스템의 경우, 개별 노광 필드(206)의 각각의 스캔에 대해 레티클의 완전한 스캔이 요구되기 때문에 레티클 스테이지 속도는 웨이퍼 스테이지의 속도의 4 배이다. 하지만, 스캐닝 경로(300)를 이용하면, 레티클 스테이지 속도는 웨이퍼 스테이지 속도의 1/3 미만으로 감소될 수 있다.

일 실시예에서, 레티클 스테이지가 웨이퍼 스테이지 속도보다 더 느린 속도로 스캐닝할 수 있기 때문에, 광학 배율은 더 이상 레티클 대 웨이퍼 스캐닝 속도 의 비와 일치하지 않는다. 이 불일치로 인해, 결과적인 1 차원 패턴이 스캔 방향으로 늘어나고 손상되어 더 연한 패턴(smoother pattern)을 생성한다.

스캐닝 경로(300)의 결과적인 프린트된 패턴은 1 차원일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 1 차원 패턴으로서, 연계된 메트롤로지 스테이지 동안에 정렬에 필요한 샘플링 지점들의 개수 또한 감소된다.

또한, 정상 시스템에서 레티클 스테이지의 속도 및 가속도가 시스템 스루풋의 상한(upper limit)임을 이해하여야 한다. 하지만, 본 발명의 실시예들에서는 레티클 스테이지가 비교적 느리기 때문에, 웨이퍼 스캐닝 속도는 상기 시스템의 스루풋의 제한 팩터(limiting factor)이다.

또 다른 실시예에서, 웨이퍼 스테이지가 스캐닝 경로(300)를 따라 이동하는 동안에, 레티클 스테이지는 정지한 상태로 유지될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 레티클 스테이지는 웨이퍼(202)의 전체 패터닝에 대해 또는 패터닝의 일부분에 대해서만 정지한 상태로 유지될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 레티클은 원하는 다양한 패턴들을 생성하기 위해 선택적으로 스캐닝될 수 있고 또한 스캐닝 경로(300)를 통해 다양한 위치들에서 정지될 수 있다.

다른 대안적인 실시예들에서, 레티클의 스캔 방향은 기판의 스캔 방향과 동일할 수 있거나, 또는 원하는 결과적인 노광(즉, 미러링된(mirrored) 이미지)에 의존하여 방향이 반대일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 스텝 앤드 스캔 시스템을 이용하는 전 체 웨이퍼 폭 스캐닝의 일부분(400)의 정면도이다. 상기 시스템은 레티클 스테이지(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조)를 포함하고, 상기 레티클 스테이지는 레티클(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조)을 지지하도록 구성되며, 상기 레티클은 방사선 빔(414)을 패터닝하도록 구성된다. 또한, 상기 시스템은 스캔 방향(414)으로 기판(410) 상에 패터닝된 빔을 투영하는 투영 광학기(도시되어 있지는 않지만, 예를 들어 도 1a 및 도 1b 참조)를 포함한다. 부분(400)은 기판(410)을 지지하고 또한 액추에이터(430)를 통해 이동되는 기판 스테이지(420)를 포함한다.

일 예시에서, 패터닝된 방사선 빔(414)은 선택 슬릿(412)을 통해 기판(410)을 노광할 수 있다. 일 실시예에서, 슬릿(412)은 기판(410) 상에 직사각형 노광 필드를 정의하도록 실질적으로 직사각형이다. 하지만, 대안적인 실시예들에서, 시스템(400)은 다양한 형상의 슬릿을 포함할 수 있으며, 또는 슬릿을 포함하지 않을 수도 있다.

시스템(400)에서 레티클은 투영 시스템을 통해, 도 4에서 수평 트랙(416)으로 도시된 제 1 방향을 따라 패턴으로서 트랙을 갖는 기판(410)을 노광하도록 구성될 수 있다. 레티클은 기판(410)을 가로지르는 각각의 스캔 동안에 단일 트랙 또는 실질적으로 평행한 복수의 트랙들을 노광하도록 구성될 수 있다.

액추에이터(430)는 스테이지(420)에 결합되며, 패터닝된 방사선 빔(414)에 대해 스테이지(420)를 이동시킴으로써 기판(410)을 이동시키므로, 1 이상의 트랙들(416)이 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 평행한 트랙들(416)의 그룹이 기 판(410) 상에 노광될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 6a 내지 도 6c에 도시되고 또한 아래에 설명되는 바와 같이, 초기 세트의 트랙들에 대해 실질적으로 수직인 또 다른 세트의 트랙들이 노광될 수 있도록, 액추에이터(430) 및 스테이지(420)는 기판(410)을 회전시킬 수 있다.

또 다른 실시예에서, 레티클과 연계된 패턴에 기초하여, 트랙들(416)의 폭은 기판(410)의 폭을 가로질러 형성되는 동안에 상이한 위치들에서 변동될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 줄 사이의 간격이 레티클과 연계된 패턴에 의해 제어되기 때문에, 트랙들(416)은 동일하지 않은 줄 사이 간격을 가질 수 있다.

또 다른 실시예에서, 트랙들(416)은 메모리 디바이스 기판 상에 또는 메모리 디바이스 기판의 표면 코팅(예를 들어 수지 등등) 상에 형성된 메모리 트랙들일 수 있다. 이 예시에서, 트랙들(416)은 (예를 들어, 자성 물질로 코팅된) 데이터 비트 영역으로서 사용되는 자성 물질을 포함하도록 처리될 수 있다. 일 예시에서, 트랙들(416)은 "아일랜드(island)"형 구조체들처럼 격리될 수 있다. 이는 비교적 작고 조밀한 격리된 데이터 비트 영역들이 메모리 디바이스 기판 상에 형성되게 하는 한편; 외부 열적 및 자성 영향들에 의해 영향을 받을 때, 서로 간의 격리에 기초하여 데이터 비트들이 안정하게 유지되게 한다.

또 다른 실시예에서, 트랙들의 그룹은 기판 상에 한 세트의 원하는 피처들을 형성하도록 트리밍(trim)될 수 있다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리밍된 노광을 형성하는 예시적인 처리 단계들을 도시한다. 도 5a에서, 트랙들(500)이 기판(도시되지 않음) 상에 형성된다. 일 실시예에서, 도 4를 참조하여 설명된 시스템들(300 및/또는 400)은 트랙들(500)을 형성하는데 사용될 수 있다. 도 5b에서는, 피처들이 최종 패턴에 요구될 때, 트림 노광을 이용하여 영역들(502A 및 502B)이 선택된다. 영역들(502A 및 502B)은 도 5b에서 실질적으로 직사각형으로 도시된다. 하지만, 당업자라면, 상이한 타입의 형상으로 된 영역들이 선택될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 5c에서, 트림 노광 현상을 이용하여, 선택된 영역들(502A 및 502B) 외부의 영역들이 제거되므로, 선택된 영역들(504A 및 504B)만을 남겨 최종 패턴(504)이 되게 한다.

또 다른 실시예에서는, 기판 상에 그리드 패턴이 형성된 후 그리드로부터 특정 패턴들이 형성되는 메모리 셀 또는 그리드-기반(grid-based) 리소그래피가 수행될 수 있다. 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 셀 리소그래피에 대한 예시적인 처리 단계들을 도시한다. 도 6a는 기판(도시되지는 않지만, 상기의 도 1a 내지 도 4를 참조) 상에 형성된 트랙들(600)을 도시한다. 앞서 설명된 바와 같이, 트랙들(600)은 시스템들(300 및/또는 400)에 의해 형성될 수 있다. 도 6b에서, 기판은 도 6a에서의 노광 동안에 상기 노광에 대해 그 위치가 90°회전되었으며, 제 2 세트의 트랙들은 그리드(602)를 형성하도록 노광된다. 상기 제 2 세트의 트랙들은 상기 제 1 세트의 트랙들(600)에 대해 실질적으로 수직이다. 그 후, 그리드(602)로부터 영역이 선택된다. 도 6c에서, 도 5c를 참조하여 설명된 트리밍과 유사하게, 그 후 선택된 영역 외부의 영역들이 제거된다. 예를 들어, 선택된 영역은 인접한 열(602A 및 602B)(도 6b 참조)의 일부분을 포함할 수 있다. 또한, 공간들에 의해 이격된 열(604A 및 604B)을 포함하는 패턴을 형성하기 위하여, 열(602C)(도 6b 참조) 및 다른 유사한 열(예를 들어, 교번 열)이 노광될 수 있다. 이러한 절차는 선택된 영역의 열의 나머지에 적용되어 최종적으로 패턴(604)을 형성한다.

일 실시예에서, 패턴(604)은 메모리 셀을 형성하는데 사용될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 유사한 설계 단계들, 즉 라인들의 수직 세트를 노광함으로써 그리드를 생성하는 단계 및 결과적인 그리드를 트리밍하는 단계는, NAND 및 다른 로직 구성요소뿐만 아니라, 스택 메모리 기술(Stacked Memory technology)과 같은 다른 구조체들을 구현하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 아래 놓인 직교 칩 패턴에 대해 약 7 내지 15°회전을 갖는 메모리 칩에 대한 각도 그리드 노광은, 여하한의 원하지 않는 패턴을 트리밍하여 원하는 최종 패턴을 생성하기 위해 제 2 노광을 갖는 각도 그리드의 노광 후에 사용된다.

간섭 리소그래피 그리드 패턴, 이중 패터닝 어플리케이션의 일 예시는 본 명세서에서 그 전문이 인용 참조 되는 공개된 미국 출원 제 2005/0074698호에서 찾을 수 있다.

도 7은 공간들 및 라인들이 플래시 메모리 기판에 대해 동일하지 않은 패턴(700)을 도시한다. 일 예시로서, 라인(702)은 라인(704)보다 더 넓으며, 공간(706)은 공간(708)보다 더 넓다.

도 8은 방법(800)을 도시하는 흐름도를 도시한다. 예를 들면, 기판 상에 메모리 패턴들을 기록하는 방법으로, 이는 도 1a, 도 1b, 도 3, 및/또는 도 4에 도시된 바와 같은 시스템을 이용하여 수행될 수 있다.

상기 방법은 블록(802)에서 시작한다. 블록(804)에서, 레티클을 이용하여 방사선 빔이 패터닝된다. 블록(806)에서, 패터닝된 방사선 빔은 기판 상으로 투영된다. 패터닝된 빔으로부터의 결과적인 노광은 제 1 트랙의 노광을 유도하며, 제 1 트랙이 실질적으로 기판의 전체 폭을 가로질러 스캐닝 방향으로 노광될 수 있도록, 레티클 및 기판의 각각의 스캐닝 속도가 제어될 수 있다. 블록(808)에서, 기판이 90°회전된다. 블록(810)에서, 회전된 기판 상으로 방사선 빔이 투영되며, 이는 상기 제 1 트랙에 대해 실질적으로 수직인 제 2 트랙을 노광하며, 제 2 트랙이 실질적으로 기판의 전체 폭을 가로질러 스캐닝 방향으로 노광될 수 있도록, 레티클 및 기판의 각각의 스캐닝 속도가 제어될 수 있다.

선택 블록(812)에서, 노광된 패턴은 원하는 패턴을 형성하도록 추가 트리밍된다. 또 다른 실시예에서는, 기판 상에 형성된 피처들에 대한 기저로서 사용될 수 있는 그리드를 형성하기 위해, 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이, 추가 트리밍을 위하여 제 1 및 제 2 세트의 트랙들을 교차시킨 것이 사용될 수 있다.

본 명세서에서는, 특정 디바이스(예를 들어, 집적 회로 또는 메모리 디바이스) 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 다른 어플리케이션들을 가질 수 있다. 어플리케이션들은, 제한하는 것은 아니지만, 집적 회로, 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드, 마이크로-전기기계 디바이스(micro-electromechanical device), 발광 다이오드(LED) 등의 제조를 포함한다. 또한, 예를 들어 평판 디스플레이에서, 다양한 층 들, 예를 들어 박막 트랜지스터 층 및/또는 컬러 필터 층의 생성을 돕는데 본 장치가 사용될 수 있다.

이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들 예를 들어 침지 리소그래피에 사용될 수 있다. 또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 "침지 액체", 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 패터닝 디바이스와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.

결론

이상, 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 예시의 방식으로만 제시 되었으며 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다. 당업자라면, 본 발명의 범위와 기술사상을 벗어나지 않고 본 명세서의 형태 및 세부사항의 다양한 변화들이 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위와 폭은 상술된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되지 않아야 하며, 다음의 청구항 및 그 균등물에 따라서만 정의되어야 한다.

써머리와 초록 부분(Summary and Abstract sectons)이 아닌, 상세한 설명 부분(Detailed Description section)이 청구항을 해석하는데 사용되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 발명의 내용과 초록 부분은 1 이상을 설명할 수 있지만, 발명자(들)에 의해 의도(contemplate)된 본 발명의 모든 예시적인 실시예를 설명하지는 않으므로, 어떠한 방식으로도 본 발명 및 첨부된 청구항을 제한하지는 않는다.

본 명세서에 통합되며 명세서의 일부분을 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 1 이상의 실시예들을 예시하며, 또한 도면설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 당업자가 본 발명을 수행하며 또한 사용할 수 있게 하는 역할을 한다.

도 1a 및 도 1b는 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하는 도면;

도 2는 각각의 스텝 및 스캔에 대해 개별 필드들을 패터닝하는 웨이퍼 스캐닝 경로를 도시하며, 각각의 필드 스캔 후에 웨이퍼 스캔 방향으로의 변화를 나타내는 도면;

도 3은 각각의 스캔 동안에 전체 웨이퍼 폭을 패터닝하는 웨이퍼 스캐닝 경로를 도시하는 도면;

도 4는 스텝 앤드 스캔 패터닝 시스템의 일부분을 도시하는 도면;

도 5a 내지 도 5c는 트리밍된 노광을 형성하는 예시적인 공정 단계들을 도시하는 도면;

도 6a 내지 도 6c는 직교하는 제 2 노광을 갖는 트랙 리소그래피에서의 예시적인 공정 단계들을 도시하는 도면;

도 7은 간격들과 라인들이 플래시 메모리 기판에 대해 동일하지 않은 패턴을 도시하는 도면; 및

도 8은 전체 웨이퍼 폭 스캐닝에 대한 방법을 도시한 플로우차트를 도시하는 도면이다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 상기 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 나타낼 수 있다. 추가적으로, 참조 번호의 맨 앞자리 수(들)는 상기 참조 번호가 처음 나타난 도면을 식별할 수 있다.

Claims (15)

1. 리소그래피 장치에 있어서,

   레티클을 지지하도록 구성된 레티클 스테이지 - 상기 레티클은 방사선 빔을 패터닝하도록 구성됨 - ;

   기판을 지지하도록 구성된 기판 스테이지;

   상기 기판 상에 패터닝된 빔을 노광시키도록 구성된 투영 시스템;

   상기 기판 스테이지를 이동시키고, 또한 상기 기판 스테이지를 이동시킴으로써 상기 기판을 이동시키도록 구성된 액추에이터; 및

   상기 레티클 스테이지 및 상기 기판 스테이지의 스캐닝 동안에 각각의 스캐닝 속도를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고,

   상기 제어기는, 각각의 스캐닝 패스(scanning pass) 시 실질적으로 상기 기판의 전체 폭을 가로질러 제 1 패턴이 노광되도록, 상기 레티클 스테이지 및 상기 기판 스테이지의 각각의 스캐닝 속도를 제어하도록 구성되는 리소그래피 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어기는 상기 스캐닝 패스 동안에 상기 레티클 스테이지를 실질적으로 정지한 상태로 유지하도록 구성되는 리소그래피 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어기는 상기 스캐닝 패스 동안에 상기 기판 스테이지보다 실질적으로 더 느리게 상기 레티클 스테이지를 이동시키도록 구성되는 리소그래피 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 레티클 상에 형성된 패턴은 상기 스캐닝 패스 동안에 실질적으로 상기 기판의 전체 폭을 가로질러 상이한 위치들에서 상기 제 1 패턴의 직교 폭을 변동시키도록 구성되는 리소그래피 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 레티클은 상기 스캐닝 패스 동안에 복수의 평행한 패턴들을 동시에 노광시키도록 구성된 리소그래피 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판은 메모리 디바이스로서 구성되고,

   상기 제 1 패턴은 상기 메모리 디바이스에 대한 데이터 비트 영역들이 되도록 구성된 트랙들을 포함하는 리소그래피 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 액추에이터는 상기 제 1 패턴과 제 2 패턴의 노광 사이에 상기 기판 스테이지를 실질적으로 90°회전시키도록 구성되고, 상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패 턴에 대해 실질적으로 수직으로 상기 기판 상에 노광되는 리소그래피 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 액추에이터는 상기 제 1 패턴 및 제 2 패턴의 노광 사이에 상기 기판 스테이지를 실질적으로 7 내지 15°사이로 회전시키도록 구성되는 리소그래피 장치.
9. 디바이스 제조 방법에 있어서,

   레티클을 이용하여 제 1 방사선 빔을 패터닝하는 단계;

   상기 제 1 방사선 빔을 기판 상으로 투영하여, 제 1 스캐닝 패스 동안에 제 1 패턴을 노광하는 단계;

   상기 기판을 실질적으로 90°회전시키는 단계;

   상기 레티클을 이용하여 제 2 방사선 빔을 패터닝하는 단계; 및

   상기 제 2 방사선 빔을 상기 기판 상으로 투영하여, 제 2 스캐닝 패스 동안에 제 2 패턴을 노광하는 단계 - 상기 제 2 패턴은 상기 제 1 패턴에 대해 실질적으로 수직임 - 를 포함하고,

   상기 제 1 또는 제 2 패턴들 중 적어도 1 이상은 상기 레티클 및 상기 기판의 상대 속도를 제어함으로써 실질적으로 상기 기판의 전체 폭을 가로질러 상기 제 1 또는 제 2 스캐닝 패스의 각각의 패스 동안에 노광되는 디바이스 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 스캐닝 패스 중 적어도 1 이상 동안에 상기 레티클을 실질적으로 정지한 상태로 유지하는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 스캐닝 패스 중 적어도 1 이상 동안에 상기 기판보다 더 느리게 상기 레티클을 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 패턴들이 상기 기판을 가로지르는 동안에 형성될 때, 상기 제 1 또는 제 2 패턴들의 적어도 1 이상의 폭을 변동시키는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 또는 제 2 스캐닝 패스의 각각의 패스 동안에 상기 제 1 또는 제 2 패턴들의 적어도 1 이상을 평행하게 노광하는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.
14. 제 9 항에 있어서,

    메모리 디바이스로서 상기 기판을 이용하는 단계; 및

    트랙으로서 상기 제 1 및 제 2 패턴들의 적어도 1 이상을 이용하는 단계 - 상기 트랙은 상기 메모리 디바이스에 대한 데이터 비트 영역들이 되도록 구성됨 - 를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.
15. 제 11 항에 있어서,

    스캔 속도의 변화와 연계된 스캐닝 오버헤드(scanning overrhead)를 감소시킴에 따라, 스루풋을 증가시키는 단계를 더 포함하는 디바이스 제조 방법.

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