KR20100031130A - 기판 테이블 상에 기판을 적재하는 방법, 디바이스 제조 방법, 컴퓨터 프로그램물, 데이터 캐리어 및 장치 - Google Patents

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KR20100031130A
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얀 야프 쿠이트
니크 스니데르스
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

본 발명은 리소그래피 공정에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 적재하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, a) 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하는 단계, b) 소정 시간 동안 대기하는 단계, 및 완화 작용을 수행하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 대상물은 기판일 수 있으며, 상기 제 2 대상물은 기판 테이블일 수 있다. 상기 제 1 대상물은 기판 테이블일 수 있으며, 상기 제 2 대상물은 상기 기판 테이블을 지지하는 지지 구조체일 수 있다.

Description

기판 테이블 상에 기판을 적재하는 방법, 디바이스 제조 방법, 컴퓨터 프로그램물, 데이터 캐리어 및 장치{METHOD OF LOADING A SUBSTRATE ON A SUBSTRATE TABLE, DEVICE MANUFACTURING METHOD, COMPUTER PROGRAM, DATA CARRIER AND APPARATUS}
본 발명은 리소그래피 공정에서 제 1 대상물(object)을 제 2 대상물 상에 적재하는 방법, 디바이스 제조 방법, 컴퓨터 프로그램물 및 데이터 캐리어에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 리소그래피 장치에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 유지하도록 구성된 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별 층 상에 형성될 회로 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, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
기판 테이블 상에 기판이 위치될 때, 열적 및 기계적 응력들이 기판 내에 유도될 수 있으며, 이는 양질의 패턴 전사에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 그러므로, 본 발명의 목적은 응력을 감소시키는 것이다.
일 실시형태에 따르면, 리소그래피 공정에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 적재하는 방법이 제공되고, 상기 방법은:
a) 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하는 단계;
b) 소정 시간 동안 대기하는 단계; 및
c) 상기 제 1 대상물 및 상기 제 2 대상물을 포함하는 그룹 중 적어도 1 이상의 부재에 의해 겪게 되는 응력들을 제거하는 완화 작용(relaxation action)을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 디바이스 제조 방법은 상기 방법을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 컴퓨터 구성물(computer arrangement) 상에 적재될 때, 상기 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램물이 제공된다.
또한, 컴퓨터 프로그램물을 포함하는 데이터 캐리어가 제공된다.
또 다른 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 유지하도록 구성된 장치가 제공되고, 상기 장치는:
- 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하는 적재 수단; 및
- 상기 제 1 대상물 및 상기 제 2 대상물을 포함하는 적어도 1 이상의 부재에 의해 겪게 되는 응력들을 제거하는 완화 작용을 수행하는 완화 수단을 포함하며,
상기 장치는 상기 제 1 대상물을 적재하는 사이에 소정 시간 동안 대기하도록 구성된다.
상기 완화 수단은 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물로부터 들어올리는 리프팅 수단을 포함하고, 상기 완화 수단은 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물로부터 들어올리는 동안에 상기 완화 작용을 수행하도록 구성된다.
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다.
- 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치의 개략적인 도면;
- 도 2는 일 실시예에 따른 기판 지지체의 개략적 단면도;
- 도 3은 일 실시예에 따른 기판 지지체의 개략적 평면도;
- 도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 기판 테이블의 개략적 단면도;
- 도 5는 일 실시예에 따른 기판 지지체의 개략적 단면도;
- 도 6은 일 실시예에 따른 기판 지지체의 개략적 평면도;
- 도 7은 일 실시예에 따른 기판 지지체의 개략적인 도면; 및
- 도 8은 일 실시예에 따른 컴퓨터의 개략적인 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 소정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 타겟부(C)(1 이상의 다이를 포함) 상에 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
다른 리소그래피 장치가 존재하거나, 다른 요소들을 포함할 수 있다고 여겨질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 스테퍼 또는 마스크없는(maskless) 노광 툴은 제 1 위치설정기(PM)를 갖지 않을 수도 있다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 여하한의 타입의 광학 구성요소들, 또는 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소를 포함할 수 있다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스의 무게를 지지, 즉 견딘다. 이는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 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 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 여하한의 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은, 예를 들어 상기 패턴이 위상-시프팅 피처(phase-shifting feature)들 또는 소위 어시스트 피처(assist feature)들을 포함하는 경우, 기판의 타겟부 내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 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 빔에 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"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 여하한의 그 조합을 포함하는 여하한 타입의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
리소그래피 장치는 2 개(이중 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블들이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블들이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블들에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템과 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 기판의 전체 또는 일부분이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 덮일 수 있는 형태로도 구성될 수 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치 내의 다른 공간들, 예를 들어 마스크와 투영 시스템 사이에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키는 기술로 당업계에 잘 알려져 있다. 본 명세서에서 사용되는 "침지"라는 용어는 기판과 같은 구조체가 액체 내에 담그어져야 함을 의미하는 것이라기보다는, 노광시 액체가 예를 들어 투영 시스템과 기판 사이에 놓이기만 하면 된다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
상기 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)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 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 상기 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 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 1에 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 대조적으로) 스테퍼의 경우, 마스크 테이블(MT)은 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부들 사이의 공간들 내에 위치될 수도 있다[이들은 스크라이브-레인 정렬 마크(scribe-lane alignment mark)들로 알려져 있다]. 이와 유사하게, 패터닝 디바이스(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 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. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 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. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 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.
도 2 및 도 3은 각각 일 실시예에 따른 기판 지지체의 측면도 및 평면도이다. 기판 지지체는 개괄적으로 도면번호(1)로 나타내어진다. 기판 지지체(1)는 기판 테이블(WT)이 배치되는(또한, 가능하게는, 클램핑되는) 지지 구조체(2)[예를 들어, 거울 블록, 척(chuck)이라고도 함]를 포함한다.
기판 지지체(1)의 최상부면은 기판 지지체(1) 상에 기판(W)을 클램핑하는 진공 클램프(4)를 포함한다. 기판 지지체(1)는 흔히 e-핀(e-pin)이라고도 칭해지는 3 개의 수축가능한 핀들(5)을 더 포함하며, 상기 핀들(5)은 상기 핀들(5)이 기판 지지체(1)로부터 연장되는 연장된 위치와 상기 핀들(5)이 기판 지지체(1) 내로 수축되는 수축된 위치 사이에서 기판 지지체(1)에 대해 이동가능하다.
도 2는 가능한 실시예를 도시한다는 것을 이해할 것이다. 또 다른 실시예에 따르면, e-핀들(5)은 기판 지지체(1)의 일부분이 아닐 수 있으며, 지지 구조체 및/또는 기판 지지체(1)를 지지하는 구조체의 일부분일 수 있다. 또한, e-핀들(5)은, 예를 들어 도 1을 참조하여 설명된 바와 같은 제 2 위치설정기(PW)의 일부분일 수도 있다. 수축가능한 핀들(5)은 실질적으로 수직 방향으로, 즉 상기 핀들(5)에 의해 지지될 기판(W)의 주요 평면에 대해 실질적으로 직각 방향으로 이동가능하다. 수축가능한 핀들(5)은 기판 지지체(1)와 로봇 또는 여하한의 다른 타입의 기판 핸들러 사이에서 기판(W)의 전달을 위해 사용될 수 있다. 상기 수축가능한 핀들(5)은 기판(W)을 지지하기 위해 기판(W) 아래에 로봇이 배치될 수 있도록 제공된다. 상기 로봇이 측면들 또는 최상부에서 기판(W)을 유지하도록 구성된 경우, 수축가능한 핀들(5)은 생략될 수 있다.
로봇은 연장된 위치에서 기판(W)을 핀들(5) 상에 배치시킬 수 있다. 그 후, 상기 핀들(5)은 수축된 위치로 이동될 수 있어, 기판(W)이 기판 지지체(1)의 지지 표면 상의 잔여부에 놓이게 된다. 기판 지지체(1)에 의해 지지된 기판(W)이 패터닝된 방사선 빔에 노출된 후, 이는 또 다른 것으로 교체될 수 있다. 기판(W)의 교체를 위해, 수축된 위치로부터 연장된 위치로 이동되는 수축가능한 핀들(5)에 의해 기판 테이블(WT)로부터 기판이 들어올려진다. 상기 핀들(5)이 연장된 위치에 있는 경우, 기판(W)은 로봇 또는 여하한의 다른 타입의 기판 핸들러에 의해 건네질 수 있다.
진공 클램프(4)는 시일링 림(sealing rim: 7)에 의해 둘러싸인 후퇴된 표면(6)에 의해 형성된다. 기판 지지체(1) 상에 배치된 또는 배치될 기판(W), 후퇴된 표면(6) 및 시일링 림(7)에 의해 한정된(delimited) 진공 공간에 저압(low pressure)을 생성하기 위해 공기 흡입 도관(8)이 제공된다. 상기 공기 흡입 도관(8)은 진공 공간으로부터 공기를 빼내기 위해 공기 흡입 펌프(PU)에 연결된다. 상기 저압은 지지 표면 위의 기판(W)을 기판 지지체(1) 쪽으로 흡인시키는 진공력을 제공한다.
후퇴된 표면(6)에는, 다수의 버얼(burl)(돌출부)(9)이 배치된다. 상기 버얼들(9)의 최상부 단부들은 기판 지지체(1) 상에 배치될 기판(W)에 대해 지지 표면들을 제공한다. 시일링 림(7) 및 버얼들(9)의 최상부 단부들은 매우 적은 접촉 면적으로 기판(W)을 지지하는 실질적으로 평탄한 표면을 제공하도록 실질적으로 동일한 평면에 배치될 수 있다. 시일링 림(7)은 시일(seal)로서 작용하며, 기판(W)과 반드시 접촉할 필요는 없다. 상기 기판(W)과 림(7) 사이에는 제어된 누설을 생성하기 위해 매우 작은 갭이 존재할 수 있다.
기판 지지체(1)의 일 실시예에서, 2 이상의 진공 클램프들이 클램핑 디바이스들로서 제공될 수 있다. 실제로, 정전기, 자기 또는 전자기 클램프와 같이, 기판(W) 상에 인력을 가하기 위해 다른 타입의 클램핑 디바이스들이 제공될 수도 있다.
기판(W)이 기판 테이블(WT) 상에 위치되고 기판 테이블(WT)에 대해 클램핑될 때, 기판(W)의 온도 및 기판 테이블(W)의 온도는 분포에 있어서 또한 전체적으로 상이할 수 있다. 또한, 온도 차이는 기판(W) 또는 기판 테이블(WT) 내에도 존재할 수 있다. 기판(W)이 기판 테이블(WT) 상에 위치된 후, 이러한 온도 차이는 중화될 것이며, 온도 균형이 처리(settle)될 것이다. 이러한 변화하는 온도의 결과로, 기판(W) 및 기판 테이블(WT)은 변형될 수 있으며, 열적 응력을 겪게 될 것이다. 그러므로, 기판(W)이 기판 테이블(WT) 상으로 클램핑되고 적재 직전의 기판 초기 온도가 기판 테이블(WT)의 온도와 다를 때, 또는 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 중 어느 하나가 적재 이전에 내부 온도 차이를 가질 때, 기판(W)은 열적 응력을 겪을 수 있다. 상기 열적 응력은 기판(W)이 기판 테이블 상에서[버얼들(9) 상에서] 미끄러지게 할 수 있는데, 이는 위치설정 오차들을 유도한다.
또한, 기판(W)의 응력은 기판 테이블(WT) 상에 기판(W)을 위치시킴으로써 유도될 수도 있다. 예를 들어, 기판(W)이 연장된 위치에서 수축가능한 핀들(5) 상에 배치될 때, 기판(W)은 다른 핀들(5)에 닿기 전에, 먼저 하나의 핀(5)에 닿을 수 있다. 이는, 부하 유도 응력(load induced stress)이라고 칭해지는 기계적인 응력을 유도할 수 있다.
기판이 기판 테이블(WT) 상에 위치될 때(또한, 가능하게는 클램핑될 때) 기판(W) 내에 응력이 유도될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 기판 부하 유도 응력 및 열적 응력은 큰 오버레이 기여자(overlay contributor)이다.
기판(W)이 원하는 것과 다른 형태로 클램핑될 수 있기 때문에, 리소그래피 장치의 투영(projection)들의 오버레이 성능이 감소될 수 있으며, 이는 생산 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있다.
열적 응력을 감소시키는 가능한 방법은, 기판(W)의 온도를 정확히 제어하고, 기판(W)을 기판 테이블(WT)에 적재하기 전에 기판 테이블(WT)의 온도와 기판(W)의 온도를 일치시키는 것이다. 하지만, 이는 기판(W)[및 가능하게는 기판 테이블(WT)]의 온도를 측정하고 제어하는 디바이스들을 필요로 하는 시간-소모적인 방법이다. 그러므로, 기판 온도를 정확히 제어하는 것은 비교적 복잡하고 비용이 많이 들어, 스루풋 손실(throughput penalty)을 유도한다.
실시예들
상기에서와 같이 발생할 수 있는 열적 응력 및 부하 유도 응력을 극복하는 실시예들이 제공된다. 여기에 제공된 실시예들에 따르면, 리소그래피 장치에서 먼저 제 1 대상물이 제 2 대상물 상에 적재되고, 온도 차이가 균형 잡힐 수 있는 사전설정된 처리 시간 주기 후에, 제 1 대상물 및/또는 제 2 대상물이 완화되거나 응력해제(unstress) 되게 하는 완화 작용이 수행된다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 대상물은 제 2 대상물 상에 적재되고 이에 대해 클램핑될 때 제 1 및 제 2 대상물 사이의 마찰로 인해 완화할 수 없을 수도 있다. 그러므로, 완화 작용은 제 1 및 제 2 대상물 사이의 마찰을 감소시키는 것을 포함한다. 제 1 대상물은 기판일 수 있으며, 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)일 수 있다. 대안예에 따르면, 제 1 대상물은 기판 테이블(WT)일 수 있으며, 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)을 지지하는 지지 구조체(2)일 수 있다. 지지 구조체는 척 또는 거울 블록이라고도 칭해질 수 있다.
마찰을 감소시키는 것은, 제 1 대상물을 지지하는 제 2 대상물에 의해 가해지는 수직 힘(normal force)을 감소시킴으로써 행해질 수 있다. 이를 행하는 몇몇 실시예들이 아래에 설명될 것이다.
리소그래피 장치에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 적재하는 방법이 제공되고, 상기 방법은:
a) 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하는 단계,
b) 소정 대기 시간 동안 대기하는 단계, 및
c) 완화 작용을 수행하는 단계를 포함한다.
나아가, 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 유지하도록 구성된 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 리소그래피 장치는:
a) 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하고,
b) 소정 대기 시간 동안 대기하며,
c) 완화 작용을 수행하도록 구성된다.
상기 제 1 대상물은 기판(W)일 수 있으며, 상기 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 대상물은 기판 테이블(WT)일 수 있으며, 상기 제 2 대상물은 상기 기판 테이블(WT)을 지지하는 지지 구조체(2)일 수 있다.
나아가, 패터닝 디바이스로부터 기판(W) 상으로 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공되고, 상기 디바이스 제조 방법은 상기 실시예들에 설명된 방법들 중 하나를 수행하는 단계를 포함한다.
이러한 완화 작용의 예시들은 아래의 실시예들에 제공된다.
일 실시예에서, 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 적재하는 단계와 완화 작용을 수행하는 단계 사이의 대기하는 단계의 대기 시간은 제 1 및 제 2 대상물 사이의 부분 온도 균형을 달성하도록 선택된다. 예를 들어, 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 몇 켈빈(K)의 초기 온도 차이가 약 100 내지 150 mK 정도의 차이로 처리되어야 할 필요가 있는 경우, 온도 차이를 균형 잡는데 약 3 초의 시간 주기가 적절할 수 있다. 여기서, 150 mK는 허용가능한 온도 차이의 최대치로서 나타내어질 수 있다. 물론, 이 시간 주기는 초기 온도 차이 그리고 재료들의 열적 특성들에 의존한다. 일 실시예에서, 대기하는 시간 주기는 예상되는 온도 차이 또는 최악의 경우의 온도 차이 그리고 온도 차이의 처리를 위한 모델에 기초하여 사전설정된다.
열적 응력 및 부하 유도 응력을 포함한, 제 1 대상물과 제 2 대상물의 응력을 감소시키도록 완화 작용이 수행된다.
단계 b), 즉 소정 대기 시간 동안 대기하는 단계는 이 단계 동안에 추가 또는 다른 작용들이 수행될 수 없다는 것을 의미하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 사전설정된 처리 주기를 기다리는 동안에, 기판(W)이 적재될 수 있는 기판 테이블(WT)은, 적재 위치로부터, 기판(W) 상에서 측정이 수행될 수 있는(형상, 방위, 위치 등을 측정하는) 측정 위치로 또는 노광 위치로 이동될 수 있다.
제 1 실시예
일 실시예에 따르면, 완화 작용은 클램핑 디바이스에 의해 가해진 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키는 것을 포함한다.
앞서 설명된 바와 같이, 클램핑 디바이스가 제공될 수 있으며, 기판(W)이 기판 테이블(WT) 상에 적재될 때에 적용될 수 있다. 클램핑 디바이스는 기판 상에 인력을 가함으로써 기판 테이블(WT)에 대해 기판(W)을 클램핑한다. 클램핑 디바이스는 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다.
이 실시예에 따르면, 완화 작용은 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키는 것을 포함한다.
상기에 언급된 바와 같은 방법이 제공되며, 단계 a)는 클램핑 디바이스를 이용하여, 기판 상에 인력을 가함으로써 기판 테이블에 대해 기판을 클램핑하는 단계를 포함한다. 상기 클램핑 디바이스는 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다. 상기 방법의 단계 c)는 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 상기에 설명된 바와 같은 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 리소그래피 장치는 기판(W) 상에 인력을 가함으로써 기판 테이블(WT)에 대해 기판(W)을 클램핑하는 클램핑 디바이스를 더 포함하며, 단계 a)는 상기 클램핑 디바이스를 이용하여 기판 테이블(WT)에 대해 기판(W)을 클램핑하는 단계를 포함한다. 상기 클램핑 디바이스는 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다. 리소그래피 장치에 의해 수행될 수 있는 단계 c)는 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
이 실시예는 추가적인 하드웨어 특징부들을 필요로 하지 않는다는 점에서 구현이 용이하다. 상기 실시예는 리소그래피 장치에 통상적으로 적용될 수 있는 하드웨어를 사용하며, 이에 따라 구현이 용이하고 비용 효율적이다. 몇몇 경우들에서는, 기판(W)을 단지 언클램핑(unclamping)하는 것이 기판(W)의 모든 응력들을 완화시키는데 충분하지 않을 수도 있다. 하지만, 본 실시예는 기판(W)에 존재하는 적어도 몇몇 응력들을 완화시키는데 가장 용이한 방법을 제공한다.
제 2 실시예
일 실시예에 따르면, 완화 작용은 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올리는 단계를 포함할 수 있다. 이는 온도 평균화가 이루어진 후에 행해지며, 응력의 완화의 가능성을 제공하도록 행해진다. 완화가 이루어진 후, 기판(W)은 기판 테이블(WT) 상에 다시 배치된다.
앞서 설명된 바와 같이, 기판 테이블(WT)은 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올림으로써, 완화 작용을 수행하는데 사용될 수 있는 수축가능한 핀들(5)을 포함할 수 있다. 도 4a는 기판 테이블(WT) 상에 적재된 기판(W)을 도시하며, 상기 핀들은 수축된 위치에 있다. 도 4b는 들어올려진 위치에 있는 기판(W)을 도시한다. 완화 작용을 수행한 후, 기판(W)은 기판 테이블(WT) 상에 다시 배치된다.
설명된 바와 같은 방법이 제공되며, 완화 작용은 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올리는 단계를 포함할 수 있다. 이는 핀들(5)을 이동시킴으로써 행해질 수 있으며, 상기 핀들(5)은 기판 테이블의 주요 표면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 이동가능하고, 상기 핀들(5)은 상기 핀들이 기판 지지체(1) 내에 수축되는 수축된 위치로부터 상기 핀들(5)이 기판 지지체(1)로부터 연장되는 연장된 위치로 이동되어, 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올린다. 상기 주요 표면은 기판을 클램핑하는 동안에 기판과 접촉하는 표면이다.
나아가, 상기에 설명된 바와 같은 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 리소그래피 장치는 기판 테이블의 주요 표면으로부터 기판(W)을 일시적으로 들어올리는 수단을 포함하며, 완화 작용 c)는 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올리는 단계를 포함한다. 리소그래피 장치는 핀들(5)을 포함할 수 있으며, 상기 핀들은 기판 테이블(WT)의 주요 표면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 이동가능하고, 완화 작용은, 상기 핀들(5)이 기판 테이블(WT) 내에 수축되는 수축된 위치로부터 상기 핀들(5)이 기판 테이블(WT)로부터 연장되는 연장된 위치로 상기 핀들(5)을 이동시켜, 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올리는 단계를 포함한다. 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올린 후, 기판(W)은 기판 테이블(WT)의 주요 표면 상에 다시 위치된다.
이 실시예는 이전의 실시예와 조합하여 수행될 수 있으며, 완화 작용은 클램핑 디바이스에 의해 인가된 클램핑 힘을 감소시키는 단계를 포함한다는 것을 이해할 것이다. 클램핑 힘은 기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올리기 전에 감소될 수 있으며, 완화 작용 후에 기판 테이블 상에 기판(W)을 위치시킨 후 다시 인가될 수 있다.
이 실시예는 추가적인 하드웨어 특징부들을 필요로 하지 않는다는 점에서 구현이 용이하다. 상기 실시예는 리소그래피 장치에 통상적으로 적용될 수 있는 하드웨어를 사용하며, 이에 따라 구현이 용이하고 비용 효율적이다.
제 3 실시예
또 다른 실시예에 따르면, 완화 작용은 기판(W) 상에 정압(positive pressure)을 인가하고, 이에 따라 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 마찰력을 감소시킴으로써 수행된다. 클램핑 디바이스가 사용되는 경우, 클램핑 힘이 감소될 수 있다.
완화 작용은 사전설정된 (짧은) 시간 주기 동안에 기판 테이블(WT)과 기판(W) 사이의 격실(compartment)에 엄격하게(tightly) 제어된 정압을 인가함으로써 수행될 수 있다. 이를 행함으로써, 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있고, 기판을 기판 테이블(WT)로부터 들어올릴 수 있음에 따라, 기판(W)이 내부 응력을 경감시킬 수 있다. 단일 펄스가 모든 응력들을 제거하기에 불충분한 경우에 이러한 처리가 반복될 수 있다. 하나의 긴 펄스 대신에 비교적 짧은 다수의 펄스들을 이용함으로써, 잠재적인 기판 손실을 유도할 수 있는 기판의 부동(floating)(즉, 이동)이 회피될 수 있다. 공기를 갖는 작은 용기를 가압한 후, 단순한 2-방향 밸브를 이용하여 기판 테이블(WT) 내의 구멍들을 통해 상기 공기를 해제함으로써, 공기 펄스들이 생성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 이러한 실시예에 따른 기판 홀더(1)를 개략적으로 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 노즐들(10)이 제공된다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 노즐들(10)은 버얼들(9) 사이에 제공된다. 하지만, 노즐들은 다수의 버얼들(9) 내에 제공될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서, 노즐들(10)은 시일링 림(7)에 의해 한정된 표면 영역 상에 고르게 분포된다. 노즐들(10)은 가스 공급 도관(11)을 통해 가스 공급 유닛에 연결되고, 후퇴된 표면에 실질적으로 수직인 방향으로, 즉 기판 테이블(WT) 상에 배치될 기판(W)의 주요 평면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 분사(jet) 또는 가스 펄스를 제공하도록 구성된다. 실제로, 분사 또는 가스 펄스를 제공하기 위하여, 가스 공급 유닛은 펌프(도시되지 않음)일 수 있거나, 상기 공급 도관(11)에 연결된 가압 가스의 또 다른 소스일 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 테이블(WT) 부근의 압력에 대해 높은 압력을 갖는 가스를 포함하는 용기(CO)가 제공된다. 상기 공급 도관(11)에서, 상기 공급 도관(11)을 개방 및 폐쇄하도록 제어될 수 있는 밸브(VA)가 제공된다. 분사의 제공을 위해 여하한의 타입의 적합한 가스, 예컨대 공기가 사용될 수 있다는 것을 유의한다.
앞서 설명된 바와 같은 방법이 제공되고, 완화 작용은 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이에 가스를 공급하는 단계를 포함한다. 상기 가스는 적어도 1 이상의 가스 펄스의 시퀀스에 의해 공급될 수 있다.
나아가, 앞서 설명된 바와 같은 리소그래피 장치가 제공되고, 기판 테이블(WT)은 가스 공급 유닛에 연결되거나 연결가능하며 또한 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이에 가스를 공급하도록 구성된 적어도 1 이상의 노즐(10)을 포함하며, 완화 작용은 기판과 기판 테이블 사이에 가스를 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 리소그래피 장치는 적어도 1 이상의 가스 펄스의 시퀀스로 가스를 공급하도록 구성될 수 있다.
이 실시예는 이전의 실시예와 조합하여 수행될 수 있으며, 완화 작용은 클램핑 디바이스에 의해 인가된 클램핑 힘을 감소시키는 단계를 포함한다. 상기 클램핑 힘은 가스를 공급하기 이전에 감소될 수 있으며, 완화 작용 후에 다시 인가될 수 있다.
제 4 실시예
또 다른 실시예에 따르면, 완화 작용은 기판 테이블(WT)을 진동시키는 단계를 포함한다. 적절한 진동을 인가함으로써, 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 마찰력이 감소되어, 기판이 완화되게 한다. 진동시키는 단계는 여하한의 적절한 주파수에서 여하한의 적절한 진폭으로, 예를 들어 약 1 ㎛의 진폭 및 500 ㎐ 이상의 주파수에서 행해질 수 있다.
도 7은 기판(W)이 적재되는 기판 테이블(WT)을 포함하는 기판 홀더(1)를 개략적으로 도시한다. 도 7은 기판 홀더(1)를 작동시키고 이에 따라 기판 테이블(WT)을 작동시키는데 사용될 수 있는 2 개의 액추에이터들(AC)에 의해 형성된 진동 디바이스를 더 도시한다.
진동 디바이스는 도 1을 참조하여 이미 설명된 제 2 위치설정기(PW)에 의해 형성될 수 있다. 하지만, 진동을 수행하기 위해 전용화된(dedicated) 특별한 액추에이터들이 제공될 수도 있다.
상기 액추에이터들이 특별히 제공될 수도 있지만, 지지 구조체를 구동하는 짧은 행정 모터들과 같이, 이미 존재하는 액추에이터들을 사용할 수도 있다. 상기 액추에이터들은 높은 대역폭 서보 루프(high bandwidth servo loop)를 갖는 nm 정확성을 갖는 로렌츠 타입 액추에이터들일 수도 있다. 이러한 모터들은 노광 및 측정 동안에 지지 구조체 및 기판(W)을 위치시키는데 사용된다. 수직 설정점에 단지 디터 신호(ditter signal)를 추가함으로써, 지지 구조체는 타겟 방향으로 이동시키고 이와 동시에 진동 운동을 제공하도록 명령될 수 있다.
기판(W)이 기판 테이블(WT) 상에 적재된 후에는, 기판(W) 및 기판 테이블(WT)이 그들 각각 내에서의 또는 그들 사이의 온도 차이를 처리하기 위해, 소정 시간 동안에 진동이 인가된다. 상기 소정 시간은 상기 차이가 최대 허용가능한 온도 차이 미만으로 예상되도록 선택된다. 인가될 수 있는 클램핑 힘이 감소될 수 있으며, 기판 테이블(WT)은 높은 주파수에서 진동될 수 있다. 진동은 작은 위치 진폭과 높은 가속을 가질 수 있다. 이 기계적인 '디터' 동작은 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 마찰력을 극복하는데 사용될 수 있다. 그 후, 기판(W)은 그 내부 응력을 경감시킬 것이다.
기판 테이블(WT)의 표면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로, 즉, 기판 테이블(WT) 상에 배치될 기판(W)의 주요 평면에 대해 수직인 방향으로 진동이 인가될 수 있다. 하향 동작(downward motion) 동안에, 기판 테이블(WT)에 의해 기판(W) 상에 가해진 정상적인 힘이 일시적으로 감소되며(이에 따라, 마찰력이 감소됨), 기판(W)이 완화될 수 있다.
변형예에 따르면, 기판 테이블(WT)의 표면에 대해 실질적으로 평행한 방향으로, 즉 기판 테이블(WT) 상에 배치될 기판(W)의 주요 평면에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 진동이 인가된다. 이 동작의 결과로, 기판(W) 및 기판 테이블(WT)은 서로 상대적으로 이동할 수 있어, 마찰력을 감소시키며 기판(W)이 완화되게 한다(정적 마찰 계수는 동적 마찰 계수보다 높다는 점에 유의한다).
대안적인 실시예에 따르면, 본 명세서에 설명된 2 개의 방향들 이외의 방향으로, 예를 들어 기판 테이블(WT)의 표면에 대해 평행하고 수직인 성분을 갖는 대각 방향으로 진동이 인가된다.
또 다른 실시예에서, 기판에 직접 진동이 인가된다. 진동 작용은 스프링 또는 유연한 요소와 같은 진동 툴을 이용함으로써 인가될 수 있다. 상기 진동 툴은 작동될 수 있다. 적절한 액추에이터가 사용될 수 있다. 일 실시예에서는, 기판의 중심 부분에서 시작하여 기판 상으로 진동 작용이 인가된다. 진동 작용은 중심 그리퍼(central gripper)에 의해 기판/대상물에 인가될 수 있다. 또 다른 단계에서, 대상물의 더 외부에 위치된 부분들에 후속 진동 작용들이 인가될 수 있다. 이러한 방식으로, 대상물 내의 응력들이 대상물의 외부 부분들로 바람직하게 '이동되며', 바람직하게 '해제된다'. 일 실시예에서, E-핀들이 진동 디바이스들로서 사용되어 대상물에 진동을 제공한다.
진동 작용은, 예를 들어 단지 한 주기 또는 절반 주기의 매우 짧은 작용일 수 있다. 상기 진동 작용은 적어도 1 이상의 작용, 바람직하게는 평형 위치(equilibrium position)에 대한 이동에 의해 특성화된다. 이는 오프셋 이동일 수 있다. 진동 작용이 대상물 재료를 통해 이동하는 로브(lobe)를 해제하는 파형 응력(wave-like stress)을 유도할 수 있기 때문에, 이러한 진동 작용은 대상물에 응력 감소 효과를 가질 것이라고 여겨진다. 이러한 파형 동작은 대상물의 국부적인 응력 영역들을 감소시키는데 더 효과적이라고 여겨진다.
또 다른 실시예에서, 대상물 상으로 진동을 인가하기 위해 스트라이킹 디바이스(striking device)가 사용될 수 있다. 1 회 요란(one time disturbance) 동안에 대상물을 때림(strike)으로써, 이 경우에는 과도한 요란이 대상물 상으로 전달되며, 이 요란은 대상물에 걸쳐 다른 내부 응력들을 분산 또는 해제하는데 사용될 수 있다. 또한, 스트라이킹 디바이스는 대상물 내에 파형 동작을 개시(initiate)하는데 사용될 수도 있다.
일 실시예에서, 기판 및 기판 테이블에 부분적으로 동시에 또는 순서대로 진동이 인가된다.
높은 주파수 및 작은 진폭에서 기판 테이블 및/또는 기판이 진동되는 방법 및 리소그래피 장치가 제공된다. 나아가, 설명된 바와 같은 리소그래피 장치가 제공되며, 기판 테이블은 진동 디바이스를 포함하고, 완화 작용은 기판 테이블을 진동시키는 단계를 포함한다.
이 실시예는 이전의 실시예와 조합하여 수행될 수 있으며, 완화 작용은 클램핑 디바이스에 의해 인가된 클램핑 힘을 감소시키는 단계를 포함한다. 상기 클램핑 힘은 가스를 공급하기 이전에 감소될 수 있으며, 완화 작용 후에 다시 인가될 수 있다.
제 5 실시예
앞서 설명된 실시예들은 기판(W)을 기판 테이블(WT) 상에 적재하는 방식을 설명한다. 하지만, 기판 테이블(WT) 자체가 지지 구조체(2) 상에 위치되는 별도의 부분일 수도 있다. 기판 테이블(WT)은 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함하는 클램핑 디바이스를 이용하여 지지 구조체(2)에 대해 클램핑될 수 있다.
기판 테이블 내에 응력이 발생하여, 결과적으로 기판 테이블(WT)과 지지 구조체(2) 사이에서 미끄러짐을 유도할 때, 앞서 설명된 동일한 완화 절차가 기판 테이블에 인가될 수 있다.
기판 테이블(WT)을 지지 구조체(2) 상에 적재하는 것은, 기판(W)을 기판 테이블(WT) 상에 적재하는 것과 동일한 문제점들, 즉 열적 및 기계적 응력들이 기판 테이블(WT) 내에 유도될 수 있는 문제점들을 수반할 수 있다.
그러므로, 상기 언급된 실시예들은 기판 테이블(WT)을 지지 구조체(2) 상에 적재하는데에도 사용될 수 있다.
이에 따라, 기판 테이블을 지지 구조체 상에 적재하는 방법이 제공될 수 있으며, 상기 방법은:
a) 기판 테이블을 지지 구조체 상에 적재하는 단계,
b) 소정 대기 시간 동안 대기하는 단계, 및
c) 완화 작용을 수행하는 단계를 포함한다.
단계 a)는 클램핑 디바이스를 이용하여, 기판 테이블 상에 인력을 가함으로써 지지 구조체에 대해 기판 테이블을 클램핑하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 클램핑 디바이스는 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함할 수 있다.
단계 c)는 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키는 단계를 포함할 수 있으며, 및/또는 기판 테이블과 지지 구조체 사이에 가스를 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가스는 적어도 1 이상의 가스 펄스의 시퀀스에 의해 공급될 수 있다.
단계 c)는 지지 구조체를 진동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 지지 구조체는 높은 주파수에서 작은 진폭으로 진동될 수 있다.
기판 테이블이 지지 구조체 상에 적재된 후, 짧은 시간 주기 동안에 진동이 인가될 수 있다. 일 실시예에서, 클램핑 힘이 감소된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 지지 구조체는 높은 주파수에서 진동된다. 진동은 작은 위치 진폭 및 높은 가속을 갖는다. 이 기계적인 '디터' 동작은 기판 테이블(WT)과 지지 구조체 사이의 마찰력을 극복하는데 사용된다. 그 후, 기판 테이블(WT)은 그 내부 응력을 경감시킬 것이다.
단계 c)는, 예를 들어 핀들을 이동시킴으로써 기판 테이블(WT)을 지지 구조체(2)로부터 들어올리는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 핀들은 지지 구조체의 주요 표면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 이동가능하고, 상기 핀들은 상기 핀들이 지지 구조체 내로 수축되는 수축된 위치로부터, 상기 핀들이 지지 구조체로부터 연장되는 연장된 위치로 이동되어, 기판 테이블을 지지 구조체의 주요 표면으로부터 들어올린다.
소정 대기 시간은 기판(W) 및 기판 테이블(WT)이 그들 각각 내에서의 또는 그들 사이의 온도 차이를 전체적으로 또는 부분적으로 처리하게 하도록 선택될 수 있다.
단계 c)는 기판 테이블(WT) 내의 응력을 감소시키도록 수행될 수 있다.
나아가, 기판 테이블(WT)을 유지하도록 구성된 지지 구조체(2)를 포함하는 리소그래피 장치가 제공될 수 있으며, 상기 리소그래피 장치는:
a) 기판 테이블(WT)을 지지 구조체(2) 상에 적재하고,
b) 사전설정된 처리 시간 주기 동안 대기하며,
c) 완화 작용을 수행하도록 구성된다.
컴퓨터
상술된 모든 실시예들은, 예를 들어 도 8에 도시된 컴퓨터(CO)를 이용하여 실행될 수 있다. 상기 컴퓨터(CO)는 입력-출력 디바이스(I/O) 및 메모리(ME)와 통신하도록 구성된 프로세서(PR)를 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터(CO)는 개인 컴퓨터, 서버, 랩톱(laptop)일 수 있다. 이 모든 디바이스들은 상이한 종류의 컴퓨터들이다. 상기 메모리(ME)는 컴퓨터(CO)로 하여금 상술된 실시예들을 수행하게 하도록 프로세서(PR)에 의해 판독가능하고 실행가능한 명령어를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터(CO)는 상술된 실시예들을 수행하도록 입력-출력 디바이스(I/O)를 통해 리소그래피 장치의 다른 부분들과 상호작용하도록 구성될 수 있다.
도 8은 산술 연산(arithmetical operation)을 수행하는 프로세서(PR)를 포함한 컴퓨터(CO)의 일 실시예의 개략적 블록도이다. 상기 프로세서(PR)는 테이프 유닛, 하드 디스크, ROM(Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)과 같이, 명령어 및 데이터를 저장할 수 있는 메모리(ME)에 연결된다.
입력 출력 디바이스(I/O)는 통신 링크를 통해 리소그래피 장치(1)(도시되지 않음)에 의해 포함된 다른 컴퓨터 시스템들 또는 디바이스들과 통신하도록 구성된다.
하지만, 더 많은 및/또는 다른 메모리들(ME) 및 프로세서들(PR)이 존재할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 더욱이, 이들 중 1 이상은 먼 위치에서 물리적으로 위치될 수 있다. 프로세서(PR)는 하나의 박스로서 도시되어 있지만, 당업자들에게 알려진 바와 같이, 서로 떨어져 위치될 수 있는 하나의 주요 프로세서에 의해 제어되거나 병행하여 기능하는 수 개의 프로세서들(PR)을 포함할 수 있다.
모든 연결부들이 물리적인 연결부들로서 도시되어 있지만, 이러한 연결부들 중 1 이상은 무선으로 되어 있을 수 있다는 것을 유의한다. 상기 연결부들은 "연결된" 유닛들이 어떤 방식으로 서로 통신하도록 구성되는지를 단지 보여주기 위함이다.
컴퓨터 구성물 상에 로딩될 때, 제공된 방법들 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램물이 제공된다. 또한, 이러한 컴퓨터 프로그램물을 포함하는 데이터 캐리어가 제공된다. 상기 데이터 캐리어는 여하한의 종류의 컴퓨터 판독가능한 매체일 수 있다.
추가적인 사항들
상기 설명된 실시예들은 클램핑 힘을 감소시키는 것에 대한 선택(option)을 언급한다. 이는 다른 모든 실시예들과 조합하여 행해질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 클램핑 힘을 감소시키는 것은 클램핑 힘을 실질적으로 0으로 감소시키는, 즉 클램핑 힘을 인가하지 않는 것을 포함한다.
가스를 제공하고 진동을 인가하는 실시예들은 비교적 적은 스루풋 손실로 적용될 수 있다. 또한, 완화 작용이 기존의 메트롤로지 시퀀스로 실행될 수 있는 기판 테이블 위치에 대한 제한이 존재하지 않는다.
기판(W)을 기판 테이블(WT)로부터 들어올리는 경우(제 2 실시예), 이는 사전-정렬 정확성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 또한, 기계/기판 안전상의 이유로, 기판을 들어올리는 것은(제 2 실시예) 스루풋 최적화가 아닌 기판 테이블(WT)의 매우 특정한 위치들에서만 행해질 수 있다.
상기 설명에 기초하여, 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이의 마찰을 일시적으로 감소시키도록 완화 작용이 수행되어, 기판(W)이 완화되게 하고 응력이 해결되게 한다는 것을 이해할 것이다. 클램핑 힘을 감소시키고, 기판(W)을 들어올리며, 기판(W)과 기판 테이블(WT) 사이에 가스를 제공하고, 기판 테이블(WT)을 진동시키는 것과 같이, 완화 작용을 수행하는 다양한 방법들이 제공된다.
완화 작용 후에, 기판(W)의 정확한 처리를 가능하게 하기 위해, 기판 테이블(WT)에 대해 기판(W)이 정확히 위치되는 방식으로 완화 작용이 수행되어야 한다는 것을 이해할 것이다. 실제로, 기판의 수평 방위를 측정하는 정렬 센서, 및 기판의 표면 프로파일을 측정하는 레벨 센서와 같이, 기판(W)의 위치 및 방위를 측정하는데 사용된 센서들의 캡처 범위(capture range) 내에 기판(W)이 존재하여야 한다. 캡처 범위는 수십 미크론 정도이다.
완화 작용 후, 기판(W)의 위치 및 방위를 측정하기 위해 또 다른 측정 작용이 수행될 수 있다.
또한, 모든 실시예들은 1 이상의 다른 실시예들과 조합하여 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 진동시키는 단계는 가스를 공급하는 단계 및/또는 클램핑 힘을 감소시키는 단계와 조합하여 행해질 수 있다.
상기 실시예들은 제 1 및 제 2 대상물들 사이의 마찰력을 일시적으로 극복하여 제 1 대상물을 처리하기 위해 수행될 수 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.
이상, 광학 리소그래피와 관련하여 본 발명의 실시예들의 특정 사용예를 언급하였지만, 본 발명은 다른 적용예들, 예를 들어 임프린트 리소그래피에 사용될 수 있으며, 본 명세서가 허용한다면 광학 리소그래피로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 임프린트 리소그래피에서, 패터닝 디바이스 내의 토포그래피(topography)는 기판 상에 생성된 패턴을 정의한다. 패터닝 디바이스의 토포그래피는 전자기 방사선, 열, 압력 또는 그 조합을 인가함으로써 레지스트가 경화되는 기판에 공급된 레지스트 층으로 가압될 수 있다. 패터닝 디바이스는 레지스트가 경화된 후에 그 안에 패턴을 남기는 레지스트로부터 이동된다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위 내의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
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 프로그램물, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램물이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (31)

  1. 리소그래피 공정에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 적재하는 방법에 있어서,
    a) 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하는 단계;
    b) 소정 시간 동안 대기하는 단계; 및
    c) 상기 제 1 대상물 및 상기 제 2 대상물을 포함하는 그룹 중 적어도 1 이상의 부재에 의해 겪게 되는 응력들을 제거하는 완화 작용(relaxation action)을 수행하는 단계를 포함하는 대상물 적재 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 대상물은 기판(W)이고, 상기 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)인 대상물 적재 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 대상물은 기판 테이블(WT)이고, 상기 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)을 지지하는 지지 구조체(2)인 대상물 적재 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)는 클램핑 디바이스를 이용하여, 상기 제 1 대상물 상에 인력을 가함으로써 상기 제 2 대상물에 대해 상기 제 1 대상물을 클램핑하는 단계를 포함하는 대상물 적재 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 클램핑 디바이스는 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함하는 대상물 적재 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    단계 c)는 상기 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키는 단계를 포함하는 대상물 적재 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)는 상기 제 1 대상물과 상기 제 2 대상물 사이에 가스를 공급하는 단계를 포함하는 대상물 적재 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가스는 적어도 1 이상의 가스 펄스의 시퀀스에 의해 공급되는 대상물 적재 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)는 상기 제 2 대상물을 진동시키는 단계를 포함하는 대상물 적재 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 대상물은 높은 주파수에서 작은 진폭으로 진동되는 대상물 적재 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)는 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물(WT)로부터 들어올리는 단계를 포함하는 대상물 적재 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    단계 c)는 핀들을 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 핀들은 상기 제 2 대상물의 주요 평면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 이동가능하며, 상기 핀들은 상기 핀들이 상기 제 2 대상물 내로 수축되는 수축된 위치로부터, 상기 핀들(5)이 상기 제 2 대상물로부터 연장되는 연장된 위치로 이동되어, 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물로부터 들어올리는 대상물 적재 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 시간은 상기 기판(W) 및 상기 기판 테이블(WT)이 이들 사이의 온도 차이를 최대 온도 차이 미만으로 처리하도록 선택되는 대상물 적재 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)는 상기 제 1 대상물 내의 응력을 감소시키도록 수행되는 대상물 적재 방법.
  15. 리소그래피 장치에서 제 1 대상물을 제 2 대상물 상에 유지하도록 구성된 장치에 있어서,
    - 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물 상에 적재하는 적재 수단; 및
    - 상기 제 1 대상물 및 상기 제 2 대상물을 포함하는 적어도 1 이상의 부재에 의해 겪게 되는 응력들을 제거하는 완화 작용을 수행하는 완화 수단을 포함하며,
    상기 장치는 상기 제 1 대상물을 적재하고 상기 완화 작용을 수행하는 사이에 소정 시간 동안 대기하도록 구성된 대상물 유지 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 대상물은 기판(W)이고, 상기 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)인 대상물 유지 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 대상물은 기판 테이블이고, 상기 제 2 대상물은 기판 테이블(WT)을 지지하는 지지 구조체(2)인 대상물 유지 장치.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제 1 대상물 상에 인력을 가함으로써 상기 제 2 대상물에 대해 상기 제 1 대상물을 클램핑하는 클램핑 디바이스를 더 포함하고, 단계 a)는 상기 클램핑 디바이스를 이용하여 상기 제 2 대상물에 대해 상기 제 1 대상물을 클램핑하는 것을 포함하는 대상물 유지 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 클램핑 디바이스는 진공 클램프, 정전기 클램프, 자기 클램프 및 전자기 클램프 중 적어도 1 이상을 포함하는 대상물 유지 장치.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 완화 수단은 상기 클램핑 힘을 일시적으로 감소시키도록 구성된 대상물 유지 장치.
  21. 제 15 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완화 수단은, 가스 공급 유닛에 연결되도록 구성되고 상기 제 1 대상물과 상기 제 2 대상물 사이에 가스를 공급하도록 구성된 적어도 1 이상의 노즐을 포함하는 대상물 유지 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    적어도 1 이상의 가스 펄스의 시퀀스로 상기 가스를 공급하도록 구성된 대상물 유지 장치.
  23. 제 15 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완화 수단은 상기 제 2 대상물을 진동시키는 진동 디바이스를 포함하는 대상물 유지 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는 높은 주파수에서 작은 진폭으로 상기 제 2 대상물을 진동시키도록 구성된 대상물 유지 장치.
  25. 제 15 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완화 수단은 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물로부터 들어올리는 리프팅 수단을 포함하고, 상기 완화 수단은 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물로부터 들어올리는 동안에 상기 완화 작용을 수행하도록 구성된 대상물 유지 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 장치는 핀들을 포함하고, 상기 핀들은 상기 제 2 대상물의 주요 평면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 이동가능하며, 상기 완화 작용은 상기 핀들이 상기 제 2 대상물 내로 수축되는 수축된 위치로부터, 상기 핀들이 상기 제 2 대상물로부터 연장되는 연장된 위치로 상기 핀을 이동시켜, 상기 제 1 대상물을 상기 제 2 대상물로부터 들어올리는 대상물 유지 장치.
  27. 제 15 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 시간은 상기 기판(W) 및 상기 기판 테이블(WT)이 이들 사이의 온도 차이를 최대 온도 차이 미만으로 처리하도록 선택되는 대상물 유지 장치.
  28. 제 15 항 내지 제 27 항에 있어서,
    상기 완화 작용은 상기 제 1 대상물 내의 응력을 감소시키도록 수행되는 대상물 유지 장치.
  29. 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 전사하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법에 있어서,
    제 1 항에 따른 방법을 수행하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법.
  30. 컴퓨터 구성물 상에 로딩될 때, 제 1 항 내지 제 14 항에 따른 방법들 중 어느 하나를 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램물.
  31. 제 30 항에 따른 컴퓨터 프로그램물을 포함하는 데이터 캐리어.
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