KR101671418B1

KR101671418B1 - 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법, 및 감쇠기를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR101671418B1
Application number: KR1020147025666A
Authority: KR
Inventors: 마르티누스 획스; 아르노 블리커
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2016-11-01
Also published as: WO2013143729A1; JP5856351B2; KR20140130169A; JP2015513224A; NL2010242A; US9594304B2; US20150062547A1

Abstract

노광 장치, 디바이스 제조 방법, 및 감소기를 제조하는 방법을 개시한다. 실시예에 따라, 노광 장치는, 개별적으로 제어 가능한 복수의 방사 빔을 제공하도록 구성된 프로그래머블 패터닝 장치와, 각각의 방사 빔을 타겟 상의 각자의 지점 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템과, 타겟 상의 위치를 함수로 하여 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스 또는 백그라운드 노광 레벨에서의 표준 편차를 감소하도록 구성된 감쇠기를 포함한다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법, 및 감쇠기를 제조하는 방법{A LITHOGRAPHY APPARATUS, A DEVICE MANUFACTURING METHOD, A METHOD OF MANUFACTURING AN ATTENUATOR}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2012년 3월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 61/618,315의 이점을 청구하며, 이 특허 출원은 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 통합된다.

발명의 분야

본 발명은 리소그래피 또는 노광 장치, 디바이스 제조 방법, 및 감쇠기를 제조하는 방법에 관한 것이다.

리소그래피 또는 노광 장치는 기판 또는 기판의 일부분 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 또는 노광 장치는 예컨대 집적회로(IC), 평판 디스플레이, 및 미세한 특징부(feature)를 갖는 기타 디바이스 또는 구조의 제조에 사용될 수 있다. 종래의 리소그래피 또는 노광 장치에서는, 마스크 또는 레티클(reticle)로 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로, 평판 디스플레이, 또는 기타 디바이스의 개별 층에 대응하는 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 예컨대 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)의 층 위에의 이미징(imaging)을 통해 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼 또는 글래스 플레이트) 상에 또는 기판의 일부분 상에 전사될 수 있다.

회로 패턴 대신, 패터닝 장치는 기타 패턴 예컨대 컬러 필터 패턴 또는 도트의 매트릭스를 생성하기 위해 이용될 수도 있다. 종래의 마스크 대신, 패터닝 장치는 회로 패턴 또는 기타 적용 가능한 패턴을 발생하는 개별 제어 가능 요소의 어레이를 포함하는 패터닝 어레이를 포함할 수 있다. 종래의 마스크 기반 시스템에 비교되는 이러한 "마스크없는(maskleess)" 시스템의 장점은, 패턴이 보다 신속하고 보다 저렴한 비용으로 제공되거나 및/또는 변경될 수 있다는 점이다.

그러므로, 마스크없는 시스템은 프로그래머블 패터닝 장치(예컨대, 공간 광 변조기, 콘트라스트 디바이스 등)를 포함한다. 프로그래머블 패터닝 장치는 개별 제어 가능 요소의 어레이를 이용하여 원하는 패턴을 형성하도록 프로그래밍(예컨대, 전자적으로 또는 광학적으로)된다. 프로그래머블 패터닝 장치의 타입은 마이크로-미러 어레이, 액정 디스플레이(LCD) 어레이, 격자 광 밸브 어레이, 자기 발광 콘트라스트 디바이스의 어레이 등을 포함한다. 프로그래머블 패터닝 장치는 또한 예컨대 타겟(예컨대 기판) 상에 투영되는 방사선의 스팟을 이동시키거나 또는 방사 빔을 타겟(예컨대 기판)으로부터 멀어지도록 예컨대 방사 빔 흡수기에 단속적으로 지향시키도록 구성된 전기 광학 편향기(electro-optical deflector)로 형성될 수 있다. 어느 쪽의 이러한 구성에서도, 방사 빔은 연속적인 것으로 될 수 있다.

마스크 없는 시스템은 방사 빔을 타겟(예컨대, 기판) 레벨에서 비균일한 양상으로 타겟 상에 투영할 수도 있다. 예컨대, 타겟 레벨에서의 방사 빔의 공칭 위치(nominal position)는 위치를 함수로 하여 변화되는 밀도를 갖는 그리드를 형성할 수 있다. 타겟 레벨에서의 방사 빔에 의해 트레이스되는 경로의 중첩은 변화되는 밀도를 갖는 패턴을 형성할 수도 있다. 이러한 불균일성은 타겟 상에 형성되는 방사선 도즈 패턴에서의 품질, 예컨대 콘트라스트를 감소시킬 수도 있다.

예컨대, 타겟 상에 형성되는 도즈 패턴의 품질을 향상시키는 것이 바람직하다.

일실시예에 따라, 개별적으로 제어 가능한 복수의 방사 빔을 제공하도록 구성된 프로그래머블 패터닝 장치와, 각각의 방사 빔을 타겟 상의 각자의 지점 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템과, 상기 타겟 상의 위치를 함수로 하여 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스(maximum radiation flux) 또는 백그라운드 노광 레벨(background exposure level)에서의 표준 편차를 감소시키도록 구성된 감쇠기를 포함하는 노광 장치가 제공된다.

일실시예에 따라, 개별적으로 제어 가능한 복수의 방사 빔을 제공하기 위해 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 단계와, 각각의 방사 빔을 타겟 상의 각자의 지점 상에 투영하는 단계와, 상기 타겟 상의 위치를 함수로 하여 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스 또는 백그라운드 노광 레벨에서의 표준 편차를 감소시키기 위해 감쇠기를 이용하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.

일실시예에 따라, 장치 내의 감쇠기를 제조하는 방법으로서, 상기 장치가, 개별적으로 제어 가능한 복수의 방사 빔을 제공하도록 구성된 프로그래머블 패터닝 장치와, 각각의 방사 빔을 타겟 상의 각자의 지점 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템을 포함하며, 상기 투영 시스템이 방사 빔의 소스에서부터 각자의 지점까지의 광 경로에서의 필드 렌즈에 대한 방사 빔의 위치를 제어함으로써 각각의 방사 빔을 자신의 각자의 지점 상으로 지향시키도록 구성되는, 장치 내의 감쇠기를 제조하는 방법에 있어서, 방사 빔에 노출되는 표면 상의 방사선 감쇠 물질의 침적을 촉진하는 환경을 제공하는 단계와, 상기 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하여, 원하는 감쇠 특성을 제공하는 상기 필드 렌즈의 표면 상의 상기 방사선 감쇠 물질의 분포를 발생하기 위해 상기 필드 렌즈의 표면을 노광하는 단계를 포함하는 장치 내의 감쇠기를 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 실시예를 대응하는 도면 부호가 대응하는 부분을 나타내고 있는 첨부의 개략 도면을 참조하여 단지 일례로만 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치 또는 노광 장치의 일부분을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 리소그래피 장치 또는 노광 장치의 일부분에 대한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치 또는 노광 장치의 일부분에 대한 매우 개략적인 투시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도 3의 리소그래피 장치 또는 노광 장치에 의한 타겟 상에의 투영의 개략 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 일부분을 횡단면도로 도시하는 도면이다.
도 6은 노광 세그먼트들 간의 스티칭 영역(stitching region) 상으로의 필드 렌즈의 주변 영역을 통한 방사 빔의 전파를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 주변 필터를 갖는 필드 렌즈를 도시하는 도면이다.
도 8은 상이한 세기의 복수의 필터를 갖는 필드 렌즈를 도시하는 도면이다.
도 9는 회전 가능 휠 상에 장착된 복수의 필드 렌즈를 도시하는 도면이다.
도 10은 타겟 상에 하나 이상의 노광 세그먼트를 형성하도록 각각 구성된 자기 발광 콘트라스트 요소의 그룹을 도시하는 도면이다.

본 발명의 실시예는 예컨대 자기 발광 콘트라스트 디바이스의 어레이 또는 어레이들로 구성될 수 있는 프로그래머블 패터닝 장치를 포함할 수도 있는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치에 관한 더 많은 정보는 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 2010/032224 A2, 미국 특허 출원 공개 번호 US 2011-0188016, 미국 특허 출원 번호 US 61/473,636, 및 미국 특허 출원 번호 61/524,190에서 찾아볼 수 있으며, 이들 공개 특허 또는 특허 출원은 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 통합된다. 그러나, 본 발명의 실시예는 예컨대 위에서 설명한 것을 포함한 어떠한 형태의 프로그래머블 패터닝 장치와도 이용될 수 있다.

도 1은 리소그래피 또는 노광 장치의 일부분에 대한 개략 횡단면도를 도시하는 도면이다. 본 실시예에서, 리소그래피 또는 노광 장치는 반드시 그러할 필요는 없지만 아래에 추가로 설명되는 바와 같이 X-Y 평면에서 실질적으로 정지 상태인 개별 제어 가능 요소를 갖는다. 리소그래피 또는 노광 장치(1)는 기판을 유지하기 위한 기판 테이블(2) 및 기판 테이블(2)을 6까지의 자유도로 이동시키기 위한 위치설정 장치(3)를 포함한다. 기판은 레지스트 코팅된 기판이어도 된다. 일실시예에서, 기판은 웨이퍼이다. 일실시예에서, 기판은 다각형(예컨대, 직사각형) 기판이다. 일실시예에서, 기판은 유리판이다. 일실시예에서, 기판은 플라스틱 기판이다. 일실시예에서, 기판은 호일(foil)이다. 일실시예에서, 본 장치는 롤-투-롤 제조(roll-to-roll manufacturing)에 적합하다.

리소그래피 또는 노광 장치(1)는 또한 복수의 빔을 방출하도록 구성된 복수의 개별 제어 가능 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)를 포함한다. 일실시예에서, 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 방사선 에미터이며, 예컨대 발광 다이오드(LED), 유기 LED(OLED), 폴리머 LED(PLED), 광섬유 레이저, 또는 레이저 다이오드(예컨대, 솔리드 스테이트 레이저 다이오드)와 같은 방사선 방출 다이오드이다. 일실시예에서, 개별 제어 가능 요소(4)의 각각은 청색-자색(blue-violet) 레이저 다이오드(예컨대, Sanyo 모델 번호 DL-3146-151)이다. 이러한 다이오드는 Sanyo, Nichia, Osram, 및 Nitride와 같은 회사에 의해 공급될 수 있다. 일실시예에서, 다이오드는 예컨대 약 365 nm 또는 약 405 nm의 파장을 갖는 UV 방사선을 방출한다. 일실시예에서, 다이오드는 0.5∼250 mW의 범위에서 선택된 출력 파워 및 필요한 경우 적어도 50 mW의 출력 파워를 제공할 수 있다. 일실시예에서, 레이저 다이오드(네이키드 다이)의 크기는 100∼800 마이크로미터의 범위에서 선택된다. 일실시예에서, 레이저 다이오드는 0.5∼5 ㎛²의 범위에서 선택된 발광 면적을 갖는다. 일실시예에서, 레이저 다이오드는 5∼44도의 범위에서 선택된 발산각(divergence angle)을 갖는다. 일실시예에서, 다이오드는 약 6.4×10⁸ W/(㎡·sr)보다 크거나 동일한 총 밝기를 제공하기 위한 구성(예컨대, 발광 면적, 발산각, 출력 파워 등)을 갖는다.

자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 프레임(5) 상에 배치되고, Y-방향 및/또는 X-방향을 따라 연장할 수 있다. 하나의 프레임(5)이 도시되어 있지만, 본 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 프레임(5)을 가질 수도 있다. 프레임(5) 상에는 렌즈(12) 또한 배치되어 있다. 프레임(5)과 그에 따라 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4) 및 렌즈(12)는 X-Y 평면에서 실질적으로 정지 상태이다. 프레임(5), 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4) 및 렌즈(12)는 액추에이터(7)에 의해 Z-방향으로 이동될 수 있다. 이와 달리 또는 이에 부가하여, 렌즈(12)는 이 특정 렌즈에 관련된 액추에이터에 의해 Z-방향으로 이동될 수 있다. 필요한 경우, 각각의 렌즈(12)에 액추에이터가 제공될 수도 있다.

자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 빔을 방출하도록 구성될 수 있으며, 투영 시스템(12, 14, 18)은 빔을 예컨대 기판의 타겟 부분 상에 투영하도록 구성될 수 있다. 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4) 및 투영 시스템은 광학 컬럼(optical column)을 형성한다. 리소그래피 장치 또는 노광 장치(1)는 광학 컬럼 또는 그 일부분을 기판에 대하여 이동시키기 위해 액추에이터(예컨대, 모터)(11)를 포함할 수 있다. 필드 렌즈(14) 및 이미징 렌즈(18)가 배치되어 있는 프레임(8)은 액추에이터로 회전 가능하게 될 수도 있다. 필드 렌즈(14)와 이미징 렌즈(18)의 조합은 이동 가능 광학장치(9)를 형성한다. 사용 시에, 프레임(8)은 예컨대 도 2에 화살표로 나타낸 방향으로 자신의 축(10)을 중심으로 회전한다. 프레임(8)은 액추에이터(예컨대, 모터)(11)를 이용하여 축(10)을 중심으로 회전된다. 또한, 프레임(8)은 이동 가능 광학장치(9)가 기판 테이블(2)에 관련하여 변위될 수 있도록 모터(7)에 의해 Z 방향으로 이동될 수 있다.

애퍼처를 안에 갖고 있는 애퍼처 구조체(13)가 렌즈(12)와 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4) 사이에서 렌즈(12) 위에 위치될 수 있다. 애퍼처 구조체(13)는 렌즈(12), 연관된 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4), 또는 인접한 렌즈(12) 및 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 회절 작용을 제한할 수 있다.

도시된 장치는 프레임(8)을 회전시키고 이와 동시에 기판 테이블(2) 상의 기판을 광학 컬럼 아래로 이동시킴으로써 사용될 수 있다. 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 렌즈가 서로 실질적으로 정렬되는 때에 렌즈(12, 14, 18)를 통해 빔을 방출할 수 있다. 렌즈(14, 18)를 이동시킴으로써 예컨대 기판 상의 빔의 이미지가 기판의 일부분에 걸쳐 스캐닝된다. 동시에 기판 테이블(2) 상의 기판을 광학 컬럼 아래로 이동시킴으로써, 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 이미지를 받게 되는 기판(17)의 부분 또한 이동한다. 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)를 컨트롤러의 제어 하에서 고속으로 "온"과 "오프"(예컨대, "오프"인 때에는 출력을 갖지 않거나 또는 임계치 아래의 출력을 갖고, "온"인 때에는 임계치 위의 출력을 가짐)로 스위칭하고, 광학 컬럼 또는 광학 컬럼의 일부분의 회전을 제어하고, 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 세기를 제어하고, 기판의 속도를 제어함으로써, 기판 상의 레지스트층에 원하는 패턴이 이미징될 수 있다.

도 2는 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)를 갖는 도 1의 장치의 개략 평면도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 장치(1)와 같이, 장치(1)는 기판(17)을 유지하기 위한 기판 테이블(2)과, 기판 테이블(2)을 6까지의 자유도로 이동시키기 위한 위치설정 장치(3)와, 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)와 기판(17) 간의 정렬을 판정하고, 기판(17)이 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 투영에 대한 레벨에 있는지를 판정하기 위한 정렬/레벨 센서(19)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 기판(17)은 직사각 형상을 갖지만, 이에 추가하여 또는 이와 달리 둥근 기판이 처리될 수도 있다.

자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 프레임(15) 상에 배치된다. 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 방사선 방출 다이오드, 예컨대 청색-자색 레이저 다이오드와 같은 레이저 다이오드이어도 된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)는 X-Y 평면으로 연장하는 어레이(21)로 배치될 수 있다.

어레이(21)는 기다란 라인이어도 된다. 일실시예에서, 어레이(21)는 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 1차원 어레이이어도 된다. 일실시예에서, 어레이(21)는 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 2차원 어레이이어도 된다.

화살표로 나타낸 방향으로 회전할 수도 있는 회전 프레임(8)이 제공될 수 있다. 회전 프레임은 각각의 자기 발광 콘트라스트 디바이스(4)의 이미지를 제공하기 위해 렌즈(14, 18)(도 1에 도시된)가 제공될 수 있다. 리소그래피 또는 노광 장치는 기판에 대해 프레임(8) 및 렌즈(14, 18)를 포함하는 광학 컬럼을 회전시키기 위해 액추에이터가 제공될 수 있다.

도 3은 회전 프레임(8)의 둘레에 렌즈(14, 18)가 제공된 회전 프레임(8)에 대한 매우 개략적인 투시도이다. 복수의 빔, 이 예에서는 10개의 빔이 렌즈 중의 하나에 입사되고, 예컨대 기판 테이블(2)에 의해 유지된 기판(17)의 타겟 부분 상에 투영된다. 일실시예에서, 복수의 빔은 일직선으로 배열된다. 회전 가능 프레임은 액추에이터(도시하지 않음)를 통해 축(10)을 중심으로 회전할 수 있다. 회전 가능 프레임(8)의 회전의 결과, 빔은 연속 렌즈(14, 18)(필드 렌즈(14) 및 이미징 렌즈(18)) 상에 입사될 것이며, 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 각각의 연속 렌즈에의 입사 시에 기판(17)의 표면의 일부분을 따라 진행하도록 렌즈에 의해 편향될 것이다. 일실시예에서, 각각의 빔은 각자의 소스, 즉 자기 발광 콘트라스트 디바이스, 예컨대 레이저 다이오드(도 3에 도시되지 않음)에 의해 생성된다. 도 3에 도시된 배열에서, 빔은 빔들 사이의 간격을 감소시켜 더 많은 수의 빔이 동일한 렌즈를 통해 투영되도록 하고 아래에 설명되는 해상도 요건(resolution requirement)을 달성할 수 있도록 하기 위해 세그먼트화된 미러(30)에 의해 편향되고 함께 모아진다.

회전 가능 프레임이 회전함에 따라, 빔이 연속 렌즈 상에 입사된다. 렌즈가 빔에 의해 조사(irradiation)될 때마다, 빔이 렌즈의 표면 상에 입사되는 장소가 이동한다. 렌즈 상의 빔의 입사 장소에 따라 빔이 상이하게(예컨대, 상이한 편향으로) 타겟 상에 투영되므로, 빔(타겟에 도달할 때의)은 후속 렌즈의 각각의 통과로 스캐닝 이동(scanning movement)을 이루게 될 것이다. 이 원리는 도 4를 참조하여 추가로 설명된다.

도 4는 회전 가능 프레임(8)의 일부분에 대한 매우 개략적인 평면도이다. 제1 세트의 빔은 B1으로 표시되고, 제2 세트의 빔은 B2로 표시되며, 제3 세트의 빔은 B3로 표시된다. 각각의 세트의 빔은 회전 가능 프레임(8)의 각자의 렌즈 세트(14, 18)를 통해 투영된다. 회전 가능 프레임(8)이 회전함에 따라, 빔 B1은 스캐닝 이동으로 기판(17) 상에 투영되며, 이에 의해 영역 A14를 스캐닝한다. 유사하게, 빔 B2는 영역 A24를 스캔하고, 빔 B3는 영역 A34를 스캔한다. 대응하는 액추에이터에 의한 회전 가능 프레임(8)의 회전과 동시에, 기판(17) 및 기판 테이블은 D 방향으로 이동된다. D 방향은 도 2에 도시된 바와 같이 X-축을 따르는 것일 수도 있다. D 방향은 영역 A14, A24, A34에서의 빔의 스캐닝 방향에 실질적으로 수직을 이룰 수도 있다.

제2 액추에이터에 의한 D 방향으로의 이동(예컨대, 대응하는 기판 테이블 모터에 의한 기판 테이블의 이동)의 결과, 회전 가능 프레임(8)의 연속 렌즈에 의해 투영될 때의 빔의 연속 스캔은 실질적으로 서로 연접하도록 투영된다. 이것은 빔 B1의 각각의 연속 스캔에 대해서는 실질적으로 연접하는 영역 A11, A12, A13, A14(영역 A11, A12, A13은 이전에 스캐닝되었고, A14는 도 4에 도시된 바와 같이 현재 스캐닝되고 있음)를 발생하고, 빔 B2에 대해서는 영역 A21, A22, A23, A24(영역 A21, A22, A23은 이전에 스캐닝되었고, A24는 도 4에 도시된 바와 같이 현재 스캐닝되고 있음)를 발생하고, 빔 B3에 대해서는 영역 A31, A32, A33, A34(영역 A31, A32, A33은 이전에 스캐닝되었고, A34는 도 4에 도시된 바와 같이 현재 스캐닝되고 있음)를 발생한다. 이에 의해, 기판 표면의 영역 A1, A2 및 A3는 회전 가능 프레임(8)을 회전시키면서 D 방향으로 기판을 이동시킴으로써 커버될 수 있다.

동일한 렌즈를 통한 복수의 빔의 투영은 더 짧은 기간 내에(회전 가능 프레임(8)의 동일한 회전 속도에서) 전체 기판의 처리를 가능하게 한다. 이것은 렌즈의 각각의 통과 동안 복수의 빔이 각각의 렌즈로 기판을 스캔하기 때문이다. 이것은 연속 스캔 동안 D 방향으로의 변위(displacement)가 증가되게 한다. 달리 말하면, 주어진 처리 시간 동안, 복수의 빔이 동일한 렌즈를 통해 기판 상에 투영될 때에, 회전 가능 프레임의 회전 속도가 감소될 수 있다. 이것은 높은 회전 속도로 인한 회전 가능 프레임의 변형, 마모, 진동, 요동(turbulence) 등과 같은 작용을 감소시키는 것이 가능하다.

일실시예에서, 복수의 빔은 도 4에 도시된 바와 같이 렌즈(14, 18)의 회전의 접선에 대해 각도를 이루며 배열된다. 일실시예에서, 복수의 빔은 각각의 빔이 인접한 빔의 스캐닝 경로에 연접하거나 중첩하도록 배열된다.

복수의 빔을 동일한 렌즈에 의해 한번에 투영하는 특징의 추가의 효과는 공차의 완화에서 찾을 수 있다. 렌즈의 공차(위치설정, 광 투영 등)로 인해, 연속 영역 A11, A12, A13, A14(및/또는 영역 A21, A22, A23, A24 및/또는 영역 A31, A32, A33, A34)의 위치는 서로에 대하여 어느 정도의 위치설정 부정확도를 나타낼 수도 있다. 따라서, 연속 영역 A11, A12, A13, A14들 간의 어느 정도의 중첩이 필요할 수 있다. 하나의 빔의 예컨대 10%가 중첩되는 경우에, 처리 속도는 한번에 하나의 빔이 동일한 렌즈를 통과하는 경우보다 10%의 동일한 비율로 감소될 것이다. 동일한 렌즈를 통해 한번에 5개 이상의 빔이 투영되는 상황에서는, 5개 이상의 투영된 라인마다 10%의 동일한 중첩(위의 예에서 하나의 빔에 대해 언급한 것과 마찬가지로)이 제공될 것이며, 그러므로 전체 중첩이 대략 5 이상의 비율로 2% 또는 그 미만으로 감소됨으로써, 전체적인 처리 속도에 대한 영향이 현저하게 낮아지게 된다. 유사하게, 적어도 10개의 빔을 투영하는 것은 전체 중첩을 대략 10의 비율로 감소시킬 수 있다. 그러므로, 기판의 처리 시간에 미치는 공차의 영향은, 복수의 빔이 동일한 렌즈에 의해 한번에 투영되는 특징에 의해 감소될 수 있다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 복수의 빔을 동일한 렌즈에 의해 한번에 투영하는 경우 처리에 미치는 공차의 영향이 낮아지기 때문에, 중첩이 보다 많이 허용될 수 있다(그러므로, 더 큰 공차 범위가 허용됨).

복수의 빔을 동일한 렌즈를 통해 한번에 투영하는 것에 추가하여 또는 복수의 빔을 동일한 렌즈를 통해 한번에 투영하는 것과는 달리, 인터레이싱 기술이 이용될 수도 있지만, 인터레이싱 기술은 렌즈들 간의 비교적 더욱 엄격한 정합을 요구할 수 있다. 그러므로, 렌즈들 중의 동일한 렌즈를 통해 한번에 기판 상에 투영되는 적어도 2개의 빔은 상호 간격(mutual spacing)을 가지며, 본 장치는 빔의 후속 투영이 그 간격으로 투영되도록 광학 컬럼에 대하여 기판을 이동시키기 위해 제2 액추에이터를 작동하도록 배치될 수 있다.

하나의 그룹의 연속 빔들 간의 D 방향에서의 거리를 감소시키기 위해(이에 의해 예컨대 D 방향에서 더 높은 분해능을 달성함), 빔들은 D 방향에 대하여 서로에 대해 대각으로 배열될 수도 있다. 이 간격은 광 경로에 세그먼트화된 미러(30)를 제공함으로써 추가로 감소될 수 있으며, 이때 각각의 세그먼트가 빔들 중의 각자의 빔을 반사시키고, 이러한 세그먼트가 미러 상에 입사될 때의 빔들 사이의 간격에 대하여 미러에 의해 반사될 때의 빔들 사이의 간격을 감소시키도록 배열된다. 이러한 작용은 또한 각각의 빔이 각자의 광섬유에 입사되는 복수의 광섬유에 의해 달성될 수도 있는데, 이러한 광섬유는 광 경로를 따라 빔들 사이의 간격을 감소시키도록 배열된다. 그 결과, 광섬유의 하류에서의 빔 간격이 광섬유의 상류에서의 빔 간격보다 작게 된다.

또한, 이러한 작용은 각각의 입력이 각자의 빔을 수신하는 복수의 입력을 갖는 통합된 광 도파관 회로를 이용하여 달성될 수도 있다. 통합된 광 도파관 회로는, 광 경로를 따라, 통합된 광 도파관 회로의 상류에서의 빔들 사이의 간격에 대하여, 통합된 광 도파관 회로의 하류에서의 빔들 사이의 간격이 줄어들도록 배치된다.

기판 상에 투영되는 이미지의 초점을 제어하기 위한 시스템이 제공될 수 있다. 전술한 배치에서 광학 컬럼의 일부 또는 전부에 의해 투영된 이미지의 초점을 조정하기 위한 구성이 제공될 수 있다.

일실시예에서, 투영 시스템은 레이저 유기 재료 전달(laser induced material transfer)에 의해 재료(예컨대, 금속)의 드롭플릿(droplet)의 국소적인 침적을 야기하기 위해 디바이스가 위에 형성될 기판(17) 위의 재료의 층으로 형성된 기판 상에 하나 이상의 방사 빔을 투영한다.

도 5를 참조하면, 레이저 유기 재료 전달의 물리적인 메카니즘이 도시되어 있다. 일실시예에서, 방사 빔(200)은 재료(202)의 플라즈마 브레이크다운(plasma breakdown) 아래의 세기에서 실질적으로 투명한 재료(202)(예컨대, 글래스)를 통해 포커싱된다. 재료(202) 위에 가로놓여져 있는 도너 재료층(donor material layer)(204)(예컨대, 금속막)으로 형성된 기판 상에서 표면 열 흡수가 발생한다. 열 흡수는 도너 재료(204)의 용융을 야기한다. 또한, 가열은 도너 재료층(204) 및 그에 따라 도너 구조체(예컨대, 플레이트)(208)로부터 도너 재료 드롭플릿(206)의 전방 가속(forward acceleration)을 야기하는 전방 방향으로의 유기 압력 기울기(induced pressure gradient)를 초래한다. 그러므로, 도너 재료 드롭플릿(206)은 도너 재료층(204)으로부터 제거되고, 디바이스가 형성될 기판(17)을 향해 기판(17) 상으로 이동된다(중력의 도움으로 또는 중력의 도움없이). 빔(200)을 도너 플레이트(208) 상의 적절한 위치로 향하도록 함으로써, 도너 재료 패턴이 기판(17) 상에 침적될 수 있다. 일실시예에서는, 빔은 도너 재료층(204) 상에 포커싱된다.

일실시예에서, 도너 재료의 전달을 야기하기 위해 하나 이상의 짧은 펄스(short pulse)가 이용된다. 일실시예에서, 펄스는 준일차원 전방 가열(quasi one dimensional forward heat) 및 용융된 재료의 물질 이동(mass transfer)을 획득하기 위해 수 피코초(picosecond) 또는 펨토초(femtosecond) 길이로 될 수 있다. 이러한 짧은 펄스는 재료층(204)에서의 측방의 열 흐름을 거의 없게 하거나 전혀 없게 하고, 그에 따라 도너 구조체(208) 상의 열 부하를 거의 없게 하거나 전혀 없게 한다. 짧은 펄스는 재료의 신속한 용융 및 전방 가속을 가능하게 한다(예컨대, 금속과 같은 기화된 재료가 자신의 전방 방향성을 상실하여 스플래터링 침적(splattering deposition)을 야기할 것이다). 짧은 펄스는 재료를 기화 온도 아래이지만 가열 온도 바로 위까지 가열할 수 있다. 예컨대, 알루미늄에 대해, 약 900 내지 1000 ℃의 온도가 바람직하다.

일실시예에서, 레이저 펄스의 사용을 통해, 일정량의 재료(예컨대, 금속)가 100 내지 1000 nm 드롭플릿의 형태로 도너 구조체(208)로부터 기판(17)으로 전달된다. 일실시예에서, 도너 재료는 금속을 포함하거나 근본적으로 금속으로 이루어진다. 일실시예에서, 금속은 알루미늄이다. 일실시예에서, 재료층(204)은 막의 형태로 된다. 일실시예에서, 막은 또 다른 몸체 또는 층에 부착된다. 전술한 바와 같이, 몸체 또는 층은 유리이어도 된다.

타겟 상에 형성되는 도즈 패턴의 품질은 예컨대 프로그래머블 패터닝 장치, 투영 시스템, 또는 프로그래머블 패터닝 장치와 투영 시스템의 조합의 불균일한 성능으로 인한 타겟(예컨대, 기판) 레벨에서의 노광 장치의 불균일한 성능에 의해 감소될 수도 있다. 이러한 불균일한 성능은 예컨대 백그라운드 노광 레벨이 불균일한 곳에서 발생할 수 있다. 이것은 예컨대 프로그래머블 패터닝 장치가 일정하게 구동되는 것으로부터 이점을 얻지만 타겟을 조사하는데 균일하게 기여하지는 못하는 자기 발광 콘트라스트 요소를 이용할 때에 발생할 수 있다.

일실시예에서, 자기 발광 콘트라스트 요소는 레이저 다이오드를 포함한다. 레이저 다이오드는 특정한 임계 전류 위에서 "레이저 동작(lasering)"을 개시한다. 임계 전류는 예컨대 최대 전류의 약 1 내지 2%이어도 된다. 임계 전류 아래에서, 레이저 다이오드는 LED처럼 동작하거나 오프로 된다. 일실시예에서, 레이저 다이오드는 레이저 모드의 확률론적 개시(stochastic starting)에 연관된 타이밍 오차를 방지하기 위해 임계 전류 위에서 유지된다. 이러한 타이밍 오차는 200 ps 또는 그 이상의 오더로 될 수 있으며, 이것은 20 nm 또는 그 이상의 스팟 위치 오차를 야기할 수 있다.

레이저 다이오드를 임계 전류 위로 유지하는 것은 타이밍 오차를 방지하지만, 레이저 다이오드 모두가 백그라운드 노광에 기여한다는 것을 의미한다. 레이저 다이오드가 타겟 상에 형성된 도즈 분포에 불균일한 양상으로 기여하는 경우, 백그라운드 노광 또한 불균일하게 될 것이다.

도 6은 이러한 불균일한 백그라운드 노광이 발생할 수도 있는 일례의 상황을 개략적으로 도시하고 있다. 도 6은 필드 렌즈(40) 및 이미징 렌즈(42)를 포함하는 투영 시스템의 일부분을 도시하고 있다. 렌즈는 회전 가능 프레임(8) 상에 탑재된다. 프레임(8)의 회전에 의하여 필드 렌즈(40) 및 이미징 렌즈(42)가 방사 빔(44A∼44I) 아래에서 스캐닝된다(화살표 52). 방사 빔(44A∼44I)이 필드 렌즈(40)를 교차하는 위치는, 방사 빔이 주어진 제시간에 타겟(예컨대, 기판)(46) 상에 입사될 위치를 결정한다. 필드 렌즈(40) 상에 입사하는 방사 빔(44A∼44I)에 대한 필드 렌즈(40)의 스캐닝 이동(52)은 타겟(46)에 걸친 방사 빔(44A∼44I)의 대응하는 스캐닝 이동을 발생한다.

일실시예에서, 타겟 상에 형성된 방사선 도즈 패턴은 복수의 노광 세그먼트를 테셀레이팅(tessellating)함으로써 구축될 수 있다. 일실시예에서, 노광 세그먼트는 단일 필드 렌즈를 동시에 통과할 수 있는 방사 빔의 그룹에 의해 그 그룹 또는 그 그룹의 임의의 멤버가 단일 필드 렌즈를 통과하는 시간 동안 노광되는 타겟 상의 영역으로서 정해진다. 도 4의 영역 A11∼A14, A21∼A24, 및 A31∼A34은 이러한 노광 세그먼트의 예이다.

도 6에 도시된 타입의 실시예에서, 영역 56에 형성된 도즈 패턴은 이러한 노광 세그먼트에 대응하는 것으로 고려될 수 있다. 영역 56은 단일 필드 렌즈(40)를 통과하는 방사 빔에 의해 조사된다. 중간 영역 58은 2개 또는 그 이상의 필드 렌즈(40)로부터의 방사 빔을 수광하고, 상이한 노광 세그먼트를 연결하거나 또는 함께 "스티치(stitch)"하는 "스티칭 지역"으로서 지칭될 수 있다. 일실시예에서, 스티칭 프로세스는 중첩 방식으로 방사선 도즈에 기여하는 상이한 필드 렌즈로부터의 방사 빔을 수반한다. 방사 빔이 필드 렌즈(40)의 중앙 영역(61)을 통과하는 시간 동안, 이 방사 빔은 주로 또는 독점적으로 영역 56에 기여하는 경향을 보일 것이다. 방사 빔이 필드 렌즈(40)의 주변 영역 60을 통과하는 시간 동안, 이 방사 빔은 주로 또는 독점적으로 중간 영역 58에 기여하는 경향을 보일 것이다. 도시된 예에서, 방사 빔 44A, 44C, 44D, 44F, 44G 및 44I는 모두가 필드 렌즈(40)의 주변 영역 60에 입사하고, 투영 시스템을 통해 중간 영역 58 상으로 전파한다는 것을 알 수 있다. 방사 빔 44B, 44E 및 44H는 모두가 필드 렌즈(40)의 중앙 영역 61에 입사하고, 투영 시스템을 통해 영역 56 상으로 전파한다.

일실시예에서, 더 많은 방사 빔이 중간 영역 58에서의 노광에 기여할 수 있다. 이것은 이들 영역에서의 백그라운드 노광(최소 레이저 동작 레벨에 대응하는) 및 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스(radiation flux)(최대 레이저 동작 레벨에 대응하는)가 영역 56에서보다 영역 58에서 더 높게 되도록 한다.

일실시예에서, 장치의 성능의 균일성은 다른 영역(예컨대, 영역 56)에 대한 타겟의 특정 영역(예컨대, 영역 58)에서의 방사 빔의 증가된 이용 가능성을 보상함으로써 향상된다. 일실시예에서, 타겟의 위치를 함수로 하는 방사 빔에 의해 타겟에 인가될 수 있는 최대 라디에이션 플럭스에서의 변동을 감소시키는 감쇠기(attenuator)가 제공된다. 일실시예에서, 위치를 함수로 하는 최대 라디에이션 플럭스에서의 표준 편차가 감소된다. 이러한 변동을 감소시키는 것은 백그라운드 노광 레벨에서의 변동 또한 감소시킨다.

일실시예에서, 필드 렌즈(40)는 필드 렌즈(40)에 걸친 방사 빔의 스캐닝을 제공하기 위해 노광 장치의 나머지에 대하여 이동된다. 다른 실시예에서, 필드 렌즈(40)는 정지 상태이고, 방사 빔이 필드 렌즈(40)에 걸쳐 스캐닝된다. 이것은 예컨대 방사 빔을 방출하는 디바이스를 이동시킴으로써 달성될 수 있다.

예컨대 방사 빔이 필드 렌즈에 대하여 스캐닝되는 일실시예에서, 감쇠기는 필드 렌즈에 적용되는 필터를 포함할 수 있다. 도 6을 참조하여 위에 설명한 바와 같이, 필드 렌즈의 주변 영역 상에 입사하는 방사 빔은 방사 빔의 밀도가 더 높은 중간 영역(58)에 기여하는 경향을 보인다. 일실시예에서, 필터는 필드 렌즈의 주변 영역을 통과하는 빔을 필드 렌즈의 중앙 영역을 통과하는 빔보다 더 많이 감쇠하도록 구성된다.

도 7은 렌즈의 주변 영역에 형성된 필터(62)를 포함하는 필드 렌즈(40)의 개략 평면도이다. 도시된 예에서, 필드 렌즈(40)는 원형이며, 필터(62)는 그에 대응하는 환형의 형상을 갖는다. 일실시예에서, 필드 렌즈(40)는 상이한 형상을 갖는다. 일실시예에서, 필터(62)는 비-환형 형상을 갖는다. 도 7에 도시된 실시예에서, 필터(62)는 전체 필터에 걸쳐 실질적으로 일정한 필터링 파워를 갖는다. 일실시예에서, 필터의 필터링 파워는 필터 상의 위치를 함수로 하여 변화된다.

도 8은 복수의 환형 필터(64∼67)를 갖는 필드 렌즈의 개략 평면도이다. 이 실시예에서, 각각의 상이한 필터(64∼67)는 상이한 필터링 파워를 갖는다. 일실시예에서, 필터링 파워는 방사상의 내측 방향(70)으로 감소된다. 일실시예에서, 필터 67의 필터링 파워는 필터 66의 필터링 파워보다 크고, 이 필터 66의 필터링 파워는 필터 65의 필터링 파워보다 크고, 이 필터 65의 필터링 파워는 필터 64의 필터링 파워보다 크다. 도 8에 도시된 실시예에서는, 위치를 함수로 하여 불연속적인 단계로 변화되는 필터링 파워가 제공된다. 일실시예에서는, 위치를 함수로 하여 매끄럽게(연속적으로) 변화되는 필터링 파워가 제공된다. 이것은 예컨대 렌즈(40)의 표면 상에서 방사선을 흡수하는 물질을 공간적으로 변화되는 밀도로 침적함으로써 달성될 수 있다.

일실시예에서, 필터 파워는 입사 방사선의 1∼10%를 흡수하는 정도로 된다.

일실시예에서, 필터는 필드 렌즈(40) 상에 제위치에 형성된다. 일실시예에서, 이것은 노광 장치에 의해 발생되는 타입의 방사선에 노출되는 표면 상의 방사선 감쇠 물질의 침적을 촉진하는 환경을 필드 렌즈(40) 주위에 제공함으로써 달성될 수 있다. 그리고나서, 노광 장치는 필드 렌즈(40) 상에 방사선 감쇠 물질의 원하는 패턴을 침적하기에 적합한 도즈 패턴으로 필드 렌즈(40)의 표면을 노광하도록 제어된다. 더 큰 정도의 감쇠가 요구되는 필드 렌즈(40)의 영역에서는, 더 많은 양의 방사선 감쇠 물질을 침적하기 위해 더 높은 레벨의 방사선에의 노광 및/또는 더 오랜 시간 기간 동안의 노광이 수행될 수 있다. 일실시예에서, 방사선 감쇠 물질은 HxCx이다. 일실시예에서, 필드 렌즈(40) 상에 입사하는 방사선의 파장은 405 nm이다.

일실시예에서, 노광 장치는, 기준 시간 기간 동안, 타겟 상의 제1 원호상 영역에 걸쳐 제1 방사 빔을 스캔하고, 타겟 상의 제2 원호상 영역에 걸쳐 제2 방사선 빔을 스캔하도록 구성된다. 일실시예에서, 제1 원호상 영역의 면적은 제2 원호상 영역의 면적보다 크다. 일실시예에서, 감쇠기는 타겟 상의 위치를 함수로 하여 제1 및 제2 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스 또는 백그라운드 노광 레벨에서의 표준 편차를 감소시키기 위해 기준 시간 기간 동안 제2 방사 빔을 제1 방사 빔보다 더 많이 감쇠하도록 구성된다. 제1 영역의 예는 도 4의 영역 A24에서의 빔 B2 중의 하나에 의해 스캐닝되는 영역이다. 제2 영역의 예는 도 4의 영역 A34에서 빔 B3 중의 하나에 의해 스캐닝되는 영역이다. 빔 B3가 빔 B2보다 더 큰 경사각으로 타겟을 가로질러 스윕(sweep)하기 때문에, 제1 영역의 면적은 제2 영역의 면적보다 크다. 타겟의 이동 방향에 대한 방사 빔의 상이한 각도의 이동은 필드 렌즈가 타겟에 관련하여 이동되는 방식 때문에 발생한다. 이 상황은 도 9에 개략적으로 예시되어 있다.

도 9는 필드 렌즈(40A∼40E)를 포함하는 회전 가능 프레임(8)의 일부분을 개략적으로 도시하고 있다. 회전 가능 프레임(8)에 대한 타겟의 이동의 방향은 화살표 74로 나타내어져 있다. 회전 가능 프레임(8)의 회전의 방향은 화살표 72로 나타내어져 있다. 일실시예에서, 프로그래머블 패터닝 장치는 방사 빔이 필드 렌즈(40A∼40E)의 모두에 동시에 입사되도록 구성된다. 방사 빔에 대한 필드 렌즈(40A∼40E)의 이동은 방사 빔이 타겟에 대하여 스캐닝되도록 할 것이다. 스캐닝 경로는 대응하는 필드 렌즈(40A∼40E)의 이동 방향에 의해 결정될 것이다. 그러므로, 회전 가능 프레임(8)의 우측 또는 좌측 주변 측면(도 9의 페이지에 관련하여)에 더 근접하여 있는 필드 렌즈(40A, 40E)를 통과하는 방사 빔은 회전 가능 프레임(8)의 중앙 영역에 더 근접하여 있는 필드 렌즈(40B, 40C, 40D)를 통과하는 방사 빔보다 타겟의 이동의 방향(74)에 관련하여 더 큰 경사각으로 스캐닝될 것이다. 이 지오메트리는 방사 빔의 밀도가 회전 가능 프레임(8)의 중앙 영역과 정렬된 타겟의 영역에 비하여 회전 가능 프레임(8)의 주변 영역과 정렬된 타겟의 영역에서 더 높게 되도록 한다. 이 변동은 위치를 함수로 하여 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스 및 백그라운드 노광 레벨에 있어서의 대응하는 변동을 야기한다.

일실시예에서, 감쇠기는 타겟의 이동과 방사 빔의 스캐닝 간의 각도의 차이에 의해 야기되는 변동을 감소시키도록 구성된다. 이러한 보정은 예컨대 도 7 또는 도 8에 도시된 지오메트리의 필터를 통해 상이한 필드 렌즈에 의해 노광되는 타겟의 영역들(즉, 2개 이상의 필드 렌즈(40)로부터 방사선을 수광하는 영역들) 간의 중첩의 영역으로부터 발생하는 위치로 최대 라디에이션 플럭스에서의 변동을 감소시키기 위해 가해지는 감쇠와 독립적으로 실시될 수도 있고, 또는 이러한 감쇠와 함께 실시될 수도 있다.

일실시예에서, 감쇠기는 타겟의 이동 방향에 대하여 제1 각도로 이동하고 있는 필드 렌즈를 통과하는 방사 빔을 타겟의 이동 방향에 대하여 제2 각도로 이동하고 있는 필드 렌즈를 통과하는 방사 빔보다 더 큰 정도로 감쇠하도록 구성된다. 일실시예에서, 감쇠기는 타겟의 이동 방향에 대하여 제1 각도 범위 내의 각도로 이동하고 있는 필드 렌즈를 통과하는 방사 빔을 타겟의 이동 방향에 대하여 제2 각도 범위 내의 각도로 이동하고 있는 필드 렌즈를 통과하는 방사 빔보다 더 큰 정도로 감쇠하도록 구성된다. 일실시예에서, 제1 각도 범위는 단일 방사 빔이 필드 렌즈 40C를 통과하는 동안 도 9의 필드 렌즈 40C가 이동하는 각도의 범위이다. 일실시예에서, 제2 각도 범위는 단일 방사 빔이 필드 렌즈 40A를 통과하는 동안 필드 렌즈 40A가 이동하는 각도의 범위이다. 일실시예에서, 제1 각도는 제2 각도보다 작다. 일실시예에서, 제1 각도 범위의 평균 각도는 제2 각도 범위의 평균 각도보다 작다. 전술한 바와 같이, 타겟의 이동 방향(74)과 방사 빔의 스캐닝 방향 간의 각도가 작을수록, 주어진 세기 레벨의 방사 빔에 대한 타겟 상의 결과 노광 패턴이 더 조밀하게 된다(더 높은 최대 라디에이션 플럭스 및 더 높은 백그라운드 노광을 발생한다). 더 작은 각도로 스캐닝되는 방사 빔을 더 큰 각도로 스캐닝되는 방사 빔보다 더 많이 감쇠함으로써, 타겟 상의 위치를 함수로 하는 최대 라디에이션 플럭스 및 백그라운드 노광에서의 변동이 감소될 수 있다.

도 10은 방사 빔을 필드 렌즈(40) 쪽으로 출력하도록 배열된 소스(84∼86)에 대하여 고정된 공간적 관계를 갖도록 장착되는 감쇠 요소(80∼82)를 감쇠기가 포함하는 실시예의 개략 예시도이다. 도시된 실시예에서, 각각의 소스(84∼86)는 복수의 방사 빔을 출력하도록 구성된다. 일실시예에서, 소스(84∼86)는 각각 복수의 자기 발광 콘트라스트 디바이스를 포함한다. 일실시예에서, 복수의 자기 발광 콘트라스트 디바이스는 복수의 레이저 다이오드를 포함한다. 일실시예에서, 각각의 감쇠 요소(80∼82)에 의해 제공되는 감쇠는 균일하다(즉, 감쇠 요소의 임의의 소정의 감쇠 요소에 입사하는 각각의 방사 빔에 대해 동일하다). 일실시예에서, 감쇠 요소 중의 하나(80)에 의해 제공되는 감쇠는 적어도 하나의 다른 감쇠 요소(81, 82)에 의해 제공되는 감쇠와 상이하다. 일실시예에서, 감쇠 요소(80∼82) 중의 적어도 하나에 의해 제공되는 감쇠는 그 감쇠 요소에 입사하는 방사 빔 중의 상이한 빔들에 대해서는 상이하게 된다.

도 10의 구성은 도 9를 참조하여 설명한 실시예의 맥락에서의 감쇠를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 일실시예에서, 감쇠 요소 81은 도 9에 도시된 위치에 있을 때에 감쇠 요소 81을 통과하는 방사 빔이 필드 렌즈 40C에 입사하도록 위치된다. 이 예에서, 감쇠 요소 80과 82는 도 9에 도시된 위치에서 각각 필드 렌즈 40B와 40D를 통과하는 방사 빔을 감쇠하도록 작용할 것이다. 일실시예에서, 감쇠 요소 80과 82는 감쇠 요소 80 및 82 아래에서 이동하고 있는 필드 렌즈가 감쇠 요소 81 아래에서 이동하고 있는 필드 렌즈보다 타겟의 이동 방향(74)에 대하여 더 큰 경사각(거의 90도 또는 그 미만)으로 이동하게 될 것이라는 사실을 보상하기 위해 감쇠 요소 81보다 더 높은 레벨의 감쇠를 적용하도록 구성된다.

디바이스 제조 방법에 따라, 디스플레이, 집적회로 또는 임의의 다른 아이템과 같은 디바이스는 패턴이 위에 투영되는 기판으로부터 제조될 수 있다.

본 명세서에서는 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치 또는 노광 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치 또는 노광 장치는 집적된 광 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 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 응용예의 맥락에서, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 부분"과 같은 좀더 일반적인 용어의 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 곳에서, 이러한 기판 처리 장치와 기타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 복수 회 처리된 층들을 포함하고 있는 기판을 지칭할 수도 있다.

문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절성, 회절성, 반사성, 자기성, 전자기성, 및 정전성 광 콤포넌트 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 타입의 광 콤포넌트들 중의 어느 하나를 지칭할 수도 있다.

위의 설명은 예시를 위한 것으로 본 발명을 제한하지 않는다. 그러므로, 아래에 정해진 청구항의 범위에서 벗어나지 않고서도 전술한 바와 같은 본 발명에 대하여 수정이 이루어질 수도 있다는 것은 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims

노광 장치에 있어서,
개별적으로 제어 가능한 복수의 방사 빔을 제공하도록 구성된 프로그래머블 패터닝 장치;
각각의 방사 빔을 타겟 상의 각자의 지점 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템으로서, 상기 타겟은 상기 투영 시스템에 대하여 선형적으로 이동하도록 구성되는, 투영 시스템; 및
상기 타겟 상의 위치를 함수로 하여 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스(maximum radiation flux) 또는 백그라운드 노광 레벨(background exposure level)에서의 표준 편차를 감소시키도록 구성된 감쇠기
를 포함하고,
상기 노광 장치는, 기준 시간 기간 동안, 상기 타겟 상의 제1 원호상 영역에 걸쳐 제1 방사 빔을 스캔하는 동시에 상기 타겟 상의 제2 원호상 영역에 걸쳐 제2 방사 빔을 스캔하도록 구성되며, 상기 제1 원호상 영역의 면적이 상기 제2 원호상 영역의 면적보다 크며,
상기 감쇠기는, 상기 타겟의 선형 이동에 대한 방사 빔들 간의 스캔 각도의 차이로 인하여 최대 라디에이션 플럭스 또는 백그라운드 노광 레벨에서의 표준 편차를 감소시키기 위해 상기 기준 시간 기간 동안 상기 제2 방사 빔을 상기 제1 방사 빔보다 더 많이 감쇠하도록 구성되는, 노광 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 투영 시스템은 방사 빔의 소스에서부터 각자의 지점까지의 광 경로에서의 필드 렌즈에 대한 방사 빔의 위치를 제어함으로써 각각의 방사 빔을 자신의 각자의 지점 상으로 지향시키도록 구성되는, 노광 장치.
제3항에 있어서,
상기 투영 시스템은 상기 필드 렌즈를 복수 개 포함하는, 노광 장치.
제4항에 있어서,
노광 세그먼트는, 단일 필드 렌즈를 동시에 통과할 수 있는 방사 빔의 그룹에 의해, 상기 그룹 또는 상기 그룹의 임의의 멤버가 상기 단일 필드 렌즈를 통과하는 시간 동안 노광되는 상기 타겟 상의 영역으로서 정해지며,
상기 타겟의 적어도 일부분이 복수의 노광 세그먼트를 테셀레이팅(tessellating)함으로써 노광되며,
상기 감쇠기가 상기 노광 세그먼트 중의 2개 이상의 노광 세그먼트들 간의 중첩의 영역에 기여하는 방사 빔을 감쇠하도록 구성되는,
노광 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감쇠기는 상기 필드 렌즈 중의 하나 이상에 적용되는 필터를 포함하는, 노광 장치.
제6항에 있어서,
상기 필터는 상기 필드 렌즈의 방사상의 중앙 영역보다 상기 필드 렌즈의 방사상의 주변 영역에서 더 강한, 노광 장치.
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제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감쇠기는, 상기 타겟의 선형 이동의 방향에 대하여 제1 각도로 또는 제1 각도 범위로 이동하고 있는 필드 렌즈를 통과하는 방사 빔을, 상기 타겟의 선형 이동의 방향에 대하여 제2 각도로 또는 제2 각도 범위로 이동하고 있는 필드 렌즈를 통과하는 방사 빔보다, 더 큰 정도로 감쇠하도록 구성되며,
(i) 상기 제1 각도가 상기 제2 각도보다 작거나, (ii) 상기 제1 각도 범위의 평균 각도가 상기 제2 각도 범위의 평균 각도보다 작거나, 또는 (iii) 상기 제1 각도가 상기 제2 각도보다 작고 상기 제1 각도 범위의 평균 각도가 상기 제2 각도 범위의 평균 각도보다 작은, 노광 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필드 렌즈는 회전 가능 프레임 상에 장착되며, 방사 빔과 상기 필드 렌즈 간의 상대적 이동이 상기 회전 가능 프레임을 회전시킴으로써 제공되는, 노광 장치.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로그래머블 패터닝 장치는 복수의 자기 발광 콘트라스트 요소를 포함하는, 노광 장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 자기 발광 콘트라스트 요소는 공칭값이 서로 동일한, 노광 장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 자기 발광 콘트라스 요소의 각각은 레이저 다이오드를 포함하며, 상기 노광 장치는 상기 레이저 다이오드의 전부를 사용 동안 레이저 동작 임계치(lasing threshold) 위로 동시에 유지하도록 구성되는, 노광 장치.
디바이스 제조 방법에 있어서,
개별적으로 제어 가능한 복수의 방사 빔을 제공하기 위해 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 단계;
각각의 방사 빔을 타겟 상의 각자의 지점 상에 투영하는 단계; 및
상기 타겟 상의 위치를 함수로 하여 방사 빔에 의해 타겟에 가해질 수 있는 최대 라디에이션 플럭스 또는 백그라운드 노광 레벨에서의 표준 편차를 감소시키기 위해 감쇠기를 이용하는 단계
를 포함하고,
상기 투영하는 단계는, 상기 타겟을 투영 시스템에 대하여 선형적으로 이동시키는 것을 포함하며, 기준 시간 기간 동안, 상기 타겟 상의 제1 원호상 영역에 걸쳐 제1 방사 빔을 스캔하는 동시에 상기 타겟 상의 제2 원호상 영역에 걸쳐 제2 방사 빔을 스캔하는 것을 포함하고, 상기 제1 원호상 영역의 면적이 상기 제2 원호상 영역의 면적보다 크며,
상기 감쇠기는, 상기 타겟의 선형 이동에 대한 방사 빔들 간의 스캔 각도의 차이로 인하여 최대 라디에이션 플럭스 또는 백그라운드 노광 레벨에서의 표준 편차를 감소시키기 위해 상기 기준 시간 기간 동안 상기 제2 방사 빔을 상기 제1 방사 빔보다 더 많이 감쇠하도록 구성되는, 디바이스 제조 방법.
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