KR20090103847A

KR20090103847A - 노광 장치 및 디바이스 제조 방법

Info

Publication number: KR20090103847A
Application number: KR1020090026673A
Authority: KR
Inventors: 젠이찌 하마야
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2009-10-01

Abstract

본 발명의 노광 장치는, 진공 환경 하에서 레티클(6) 위에 형성된 회로 패턴을 웨이퍼(9) 상으로 노광하도록 구성된 EUV 노광 장치(700)이다. EUV 노광 장치(700)는, EUV 노광 장치(700)의 내부를 복수의 영역들로 분리하는 복수의 진공 챔버들(1∼5), 및 복수의 병렬 와이어 전극들을 갖는 와이어 전극열(30)을 포함한다. 와이어 전극열(30)은, 인접하는 진공 챔버들 간의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부(25∼28)에 배치되며, 제1 위상의 교류 전압 Va가 인가되는 제1 와이어 전극군과, 제1 위상과는 다른 제2 위상의 교류 전압 Vb가 인가되는 제2 와이어 전극군을 갖는다.

Description

노광 장치 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로，특히, 장치 내의 광학 소자의 오염을 효과적으로 방지하는 노광 장치에 관한 것이다.

최근에, 반도체를 제조하기 위한 광 리소그래피 기술에서 이용되는 노광 광은, 단파장화되어 있으며, i선 또는 g선으로부터 KrF 엑시머 레이저 광 또는 ArF 엑시머 레이저 광으로 진행되고 있다. 노광 광의 단파장화에 의해, 보다 미세한 마스크 패턴을 웨이퍼에 전사할 수 있게 된다.

그러나, 미세한 선폭을 갖는 패턴을 노광하기 위해서는, 자외광이 이용되는 리소그래피 기술은 원리적 한계를 갖고 있다. 따라서, 최근에는，자외광보다 파장이 짧은 극단 자외광(EUV 광, 13∼20nm의 파장)을 이용하는 EUV 리소그래피 기술이 주목받고 있다.

EUV 광으로서 이용되는 전형적인 파장은 13.5nm이다. 이에 따라, 종래의 광 리소그래피 기술보다 훨씬 높은 해상도가 실현될 수 있다. 그러나, 그와 동시에, EUV 광은 물질에 흡수되기 쉽다고 하는 성질을 갖는다. 이에 따라, 자외광이 광원으로서 이용되는 종래의 리소그래피 기술에서처럼, 굴절 광학계를 이용한 축소 노광이 행해지면，유리 재료에 의해 EUV 광이 흡수될 수 있으며, 웨이퍼 등의 피노광체에 도달하는 광량이 극단적으로 적게 된다. 따라서, EUV 광을 이용하여 노광이 행해질 때, 반사 광학계를 이용한 축소 노광의 구성이 필요하게 된다.

EUV 노광 장치에 이용되는 EUV 광은, 장치 내의 분위기에 의해 흡수된다. 특히, 산소 또는 수분은 EUV 광을 강하게 흡수한다. 이에 따라，EUV 광의 투과율을 높게 유지하기 위해서는, 진공 펌프 등을 이용하여 챔버 내를 진공 상태로 만들 필요가 있다.

반도체 노광 장치에서 회로 패턴을 노광할 때에는, 레지스트로 불리는 감광제가 웨이퍼 표면 상에 도포될 필요가 있다. 노광 동안에, 노광 광과, 웨이퍼에 도포된 레지스트가 반응하여, 탄화 수소 등의 방출 가스가 발생된다. EUV 노광 장치에서는，EUV 광의 에너지가 강하므로, 다량의 방출 가스가 발생된다.

방출 가스는, 웨이퍼로부터 투영 광학계 공간으로 스캐터링(scattering)된다. 방출 가스가 노광 광에 의해 다층막 미러(multilayer mirror) 등의 광학 소자 표면에서 조사되면, 광학 소자 표면에 오염물로서 부착된다. 방출 가스가 탄화 수소인 경우, 탄소가 광학 소자 표면에 부착된다. 광학 소자에 부착된 오염물은, EUV 광을 흡수하고, 광학 소자의 반사율을 감소시킨다. 광학 소자의 반사율이 감소되면, 쓰루풋(throughput)의 감소로 연결된다.

EUV 광원의 하나의 방식인 레이저 플라즈마는, 타겟 재료에 고강도의 펄스 레이저 광을 조사함으로써, 타겟 재료로부터 EUV 광을 발생시킨다. 그러나, 이는 또한 데브리(debris)라 칭해지는 파티클을 발생시킨다. 이 데브리가 광원 공간으로 스캐터링되고, 광학 소자를 오염시키거나 혹은 손상시키며, 반사율의 감소를 야기한다. 데브리가 조명 광학계 공간으로 스캐터링되면, 조명 광학계 내의 광학 소자가 오염된다.

EUV 노광 장치에서는, EUV 광의 광 강도를 유지하기 위해, 광원 공간, 조명 광학계 공간, 및 투영 광학계 공간에 다층막 미러를 설치하여, 반사 광학계를 구성한다. 다층막 미러에 EUV 광이 조사되면 2차 전자가 방출되는 것이 알려져 있다. 이 2차 전자가 광학 소자에 부착되면, 광학 소자가 오염되고 반사율이 감소한다.

EUV 노광 장치에서는, 장치 챔버 내의 스테이지의 가동부 등으로부터 먼지 파티클이 스캐터링될 가능성이 있다. 이 파티클도 또한 스테이지 공간으로부터 투영 광학계 공간으로 이동하고, 광학 소자에 부착되어, 광학 성능을 저하시킨다.

또한, 레티클 또는 웨이퍼가 장치 챔버에 운반되는 동안, 로봇 핸드 또는 게이트 밸브의 동작 등의 슬라이드 또는 마찰에 의해 파티클이 발생하고, 이것이 레티클 또는 웨이퍼에 부착될 가능성이 있다. 레티클 또는 웨이퍼에 부착된 먼지 파티클은, 장치 챔버 내에 레티클 또는 웨이퍼가 운반된 후에, 광학 소자가 배치된 공간으로 스캐터링될 수 있다. 이에 따라, 장치 챔버 외부에서 발생된 먼지 파티클이, 장치 챔버 내에 운반되며, 장치 챔버 내의 광학 소자 표면에 부착되어, 광학 성능을 저하시킬 수 있다.

예를 들면, 일본 특허 공개 제2005-43895호 공보에서는, 레지스트로부터 발생된 방출 가스가 투영 광학계 공간에 침입하지 않도록 하기 위해서, 웨이퍼 스테이지 공간과 투영 광학계 공간 간의 경계에 박막을 설치하는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2005-43895호 공보의 방법에서는, 방출 가스 또는 먼지 파티클의 이동이 박막에 의해 물리적으로 차단될 수 있다. 그러나, 박막의 두께는 100nm 이하이거나 혹은 매우 얇기 때문에, 그 박막의 제조는 매우 곤란하다. 또한, 박막은 100nm 이하의 두께를 갖기 때문에, 와이어 등의 지지 기구가 필요하다. 이에 따라, 지지 기구인 와이어를 포함하여 박막이 제조될 필요가 있으며, 제조시의 공정 수가 많기 때문에, 많은 비용이 들게 된다. 박막의 두께가 수백 nm인 경우에도, 13.5nm의 파장의 EUV 광의 투과율은 약 50%이다. 이에 따라, 박막이 없는 경우에 비하여, 투과율이 충분히 유지되지는 않는다.

박막은, 박막으로의 방출 가스 또는 파티클의 부착에 의해 오염되며, 박막의 성능 저하를 피할 수 없다. 박막 자체의 클리닝(cleaning)은 곤란할 수 있기 때문에, 박막의 교환이 필요하게 되며 쓰루풋의 감소로 연결된다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에서는, 노광 광의 투과율이 유지된 EUV 노광 장치 내에서 방출 가스, 데브리, 2차 전자, 먼지 파티클 등의 파티클이 각 유닛 내에 들어가고 나오는 것을 방지하여 광학 소자를 오염으로부터 보호하는 것이 가능하지 않았다.

본 발명은, 노광 광의 투과율을 유지하면서, 장치 내의 광학 소자의 오염을 효과적으로 방지하는 노광 장치를 제공한다. 본 발명은 또한, 이 노광 장치를 이용하는 고정밀도의 디바이스 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양태로서의 노광 장치는, 진공 환경 하에서 원판 위에 형성된 회로 패턴을 기판 상에 노광하도록 구성된 노광 장치이다. 이 노광 장치는, 노광 장치의 내부를 복수의 영역들로 분리하는 복수의 진공 챔버들, 및 복수의 병렬 와이어 전극들을 갖는 와이어 전극열(wire electrode array)을 포함한다. 와이어 전극열은, 인접하는 진공 챔버들 간의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부에 배치되며, 제1 위상의 교류 전압이 인가되는 제1 와이어 전극군, 및 이 제1 위상과는 다른 제2 위상의 교류 전압이 인가되는 제2 와이어 전극군을 갖는다.

본 발명의 다른 양태로서의 디바이스 제조 방법은, 노광 장치를 이용하여 기판을 노광하는 단계, 및 노광된 기판을 현상하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특성들 및 양태들은, 첨부된 도면들을 참조하여 이하의 예시적인 실시예들에 대한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

본 발명은 노광 광의 투과율을 유지하면서, 장치 내의 광학 소자의 오염을 효과적으로 방지하는 노광 장치를 제공한다. 본 발명은 또한, 이 노광 장치를 이용하는 고정밀도의 디바이스 제조 방법을 제공한다.

도 1은 본 실시예에서의 노광 장치의 개략 구성도.

도 2는 실시예 1의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간 및 투영 광학계 공간의 구성도.

도 3은 실시예 1의 노광 장치에 설치된 2개의 와이어 전극군으로 구성된 와이어 전극열의 구성도.

도 4는 실시예 1의 노광 장치에 설치된 3개의 와이어 전극군으로 구성된 와이어 전극열의 구성도.

도 5는 도 3에 도시된 2개의 와이어 전극군으로 구성된 와이어 전극열에 인가되는 교류 전압의 파형도.

도 6은 도 4에 도시된 3개의 와이어 전극군으로 구성된 와이어 전극열에 인가되는 교류 전압의 파형도.

도 7은 2개의 와이어 전극군으로 구성된 와이어 전극열의 효과를 설명하는 도면.

도 8은 실시예 1의 노광 장치에서의 노광 광 통과용의 개구부의 구성도.

도 9는 실시예 2의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간 및 투영 광학계 공간의 구성도.

도 10은 실시예 3의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간 및 투영 광학계 공간의 구성도.

도 11은 실시예 4의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간 및 투영 광학계 공간의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1~5 : 진공 챔버

6 : 레티클

7 : 레티클 유지부

8 : 레티클 스테이지

9 : 웨이퍼

10 : 웨이퍼 유지부

11 : 웨이퍼 스테이지

12 : 레티클 얼라인먼트 광학계

13 : 웨이퍼 얼라인먼트 광학계

14 : 포커스 위치 검출 기구

100 : 광원

200 : 조명 광학계

400 : 투영 광학계

700 : EUV 노광 장치

이하, 본 발명의 예시적인 실시예들에 대하여, 첨부 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면에서, 동일한 소자들에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

우선, 본 실시예에서의 노광 장치에 대해 개략적으로 설명한다. 도 1은 본 실시예에서의 노광 장치의 개략 구성도이다.

EUV 노광 장치(700)는, 진공 환경 하에서 원판(레티클) 위에 형성된 회로 패턴을 기판(웨이퍼) 상으로 노광하는 노광 장치이다. EUV 노광 장치(700)는, 노광 장치의 내부를 복수의 영역들로 분리하는 복수의 진공 챔버들(1∼5)을 구비하고 있다.

진공 챔버(1)는 광원 공간을 구성하고, 그 내부에는 광원(100)이 수용되어 있다. 진공 챔버(2)는 조명 광학계 공간을 구성하고, 그 내부에는 조명 광학계(200)가 수용되어 있다. 진공 챔버(3)는 레티클 스테이지 공간을 구성하며, 그 내부에는 레티클 스테이지(8)가 수용되어 있다. 진공 챔버(4)는 투영 광학계 공간을 구성하고, 그 내부에는 투영 광학계(400)가 수용되어 있다. 진공 챔버(5)는 웨이퍼 스테이지 공간을 구성하며, 그 내부에는 웨이퍼 스테이지(11)가 수용되어 있다.

레티클 스테이지 공간을 구성하는 진공 챔버(3)에는, 레티클(6)을 유지하는 레티클 유지부(7), 및 레티클 유지부(7)를 장착하는 레티클 스테이지(8)가 설치되어 있다. 또한, 진공 챔버(3)에는, 레티클(6)의 위치 정렬을 행하기 위해 이용되는 레티클 얼라인먼트 광학계(12)가 설치되어 있다.

웨이퍼 스테이지 공간을 구성하는 진공 챔버(5)에는, 웨이퍼(9)를 유지하는 웨이퍼 유지부(10), 및 웨이퍼 유지부(10)를 장착하는 웨이퍼 스테이지(11)가 설치되어 있다. 또한, 진공 챔버(5)에는, 웨이퍼(9)의 위치 정렬을 행하기 위해 이용되는 웨이퍼 얼라인먼트 광학계(13), 및 포커스 위치 검출 기구(14)가 설치되어 있다.

광원(100)으로부터 방사된 EUV 광(15)은, 진공 챔버(2)의 내부에 설치된 조명 광학계 미러들(16, 17)을 통하여 레티클(6)에 조사된다. 레티클(6)에 의해 반사된 EUV 광(15)은, 진공 챔버(4)의 내부에 설치된 투영 광학계 미러들(18∼23)(다층막 미러들)을 통하여 웨이퍼(9)에 조사된다.

광원(100)에는 몇 가지 종류가 있다. 광원 중 하나인 레이저 생성 플라즈마 광원은, 타겟 재료(24)를 선택함으로써, 실질적으로 필요한 파장 대역만을 갖는 발광이 가능하게 된다. 예를 들면, Xe가 타겟 재료로서 펄스 노즐로부터 분출되고, 이것에 펄스 레이저를 조사하여 플라즈마가 발생되면, 파장 13∼14nm(예를 들면, 13.5nm)의 EUV 광이 방사된다.

EUV 노광 장치(700)에서는, EUV 광(15)이 물질에 의한 흡수되는 것을 방지하기 위하여, EUV 광(15)이 조사되는 공간이 진공으로 유지될 필요가 있다. 이에 따라, EUV 노광 장치(700)에는, 진공 펌프들 등의 복수의 배기계들(exhaust systems)이 설치되어 있다. EUV 광(15)이 통과하는 챔버 내의 압력은 10^-3 Pa 이하이며, 산소 및 수분의 분압이 무제한으로 낮은 것이 바람직하다.

조명 광학계(200)는, 복수의 조명 광학계 미러들(16, 17)(다층막 미러들), 및 광학 인티그레이터(optical integrator)(도시하지 않음) 등을 포함한다. 조명 광학계(200)의 역할은, 광원(100)으로부터 방사된 광을 효율적으로 집광하는 것, 및 노광 영역의 조도를 균일하게 하는 것 등이다. 또한, 광학 인티그레이터는, 레티클(6)(마스크)을 소정의 개구수로 균일하게 조명하는 역할을 가지고 있다.

투영 광학계(400)는, 투영 광학계 미러들(18∼23)을 포함한다. 투영 광학계 미러들(18∼23) 각각은, Mo와 Si가 교대로 코팅된 다층막 미러이다. 이 다층막은, 직접 입사되는 EUV 광의 반사율이 약 67%이기 때문에, 다층막 미러에 흡수된 에너지의 대부분은 열로 변한다. 이에 따라, 투영 광학계 미러들(18∼23)의 기판 재료로서는, 저열 팽창 글래스 등이 이용된다.

레티클 스테이지(8) 및 웨이퍼 스테이지(11)는, 진공 환경 하에서 구동하는 기구를 가지며, 축소 배율에 비례하는 속도 비로 동기 주사한다. 레티클 스테이지(8) 및 웨이퍼 스테이지(11) 각각의 위치 및 자세(attitude)는, 레이저 간섭계(도시하지 않음)에 의해 관측 및 제어된다. 레티클 스테이지(8) 및 웨이퍼 스테이지(11) 각각은, 미동 기구(micromotion mechanism)를 포함하며, 레티클(6) 및 웨이퍼(9) 각각의 위치 결정을 행할 수 있다.

얼라인먼트 검출 기구는, 레티클 얼라인먼트 광학계(12) 및 웨이퍼 얼라인먼트 광학계(13)를 포함한다. 레티클 얼라인먼트 광학계(12) 및 웨이퍼 얼라인먼트 광학계(13)는 각각, 레티클(6)과 투영 광학계(400)의 광축 간의 위치 관계, 및 웨이퍼(9)와 투영 광학계(400)의 광축 간의 위치 관계를 측정한다. 그 결과에 기초하여, 레티클(6)의 투영 상이 웨이퍼(9) 상의 소정의 위치와 일치하도록, 레티클 스테이지(8) 및 웨이퍼 스테이지(11)의 위치 및 각도가 조정된다.

포커스 위치 검출 기구(14)는, 투영 광학계(400)의 결상 위치를 웨이퍼 표면 상에 유지하기 위해서, 웨이퍼 표면 상에서의 수직 방향의 포커스 위치를 검출한다.

일 회의 노광이 종료되면, 웨이퍼 스테이지(11)는, X 방향 및 Y 방향으로 스텝 이동하고 다시 노광을 수행하기 위해 다음 주사 노광 개시 위치로 이동한다. 이 때, EUV 노광 장치(700)의 내부에서 방출 가스, 데브리, 2차 전자, 또는 먼지 파티클 등의 파티클이 발생된다. 이 파티클이 광학 소자에 부착되면, 광학 소자의 표면이 오염된다.

본 실시예에서는, 파티클이 자유롭게 각 유닛에 들어가고 나오는 것을 방지하기 위하여, 인접하는 진공 챔버들의 경계들(벽(45, 46, 47, 48))에 설치된, 노광 광 통과용의 개구부들(25∼28)에 와이어 전극열(30)이 배치되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 와이어 전극열(30)은, 광원 공간(진공 챔버(1))과 조명 광학계 공간(진공 챔버(2)) 간의 경계의 개구부(25), 및, 조명 광학계 공간(진공 챔버(2))과 레티클 스테이지 공간(진공 챔버(3)) 간의 경계의 개구부(26)에 배치되어 있다. 와이어 전극열(30)은, 레티클 스테이지 공간(진공 챔버(3))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계의 개구부(27), 및 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계의 개구부(28)에 배치되어 있다.

이와 같이, 인접하는 진공 챔버들 간의 경계의 개구부에 설치되는 와이어 전극열(30)은, 파티클이 자유롭게 각 진공 챔버(각 유닛)에 들어가고 나오는 것을 방지할 수 있다.

이하, 와이어 전극열(30)의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

<실시예 1>

우선, 본 발명의 실시예 1에 대하여 설명한다. 도 2는 실시예 1의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))을 나타낸다. 본 실시예에서는, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부(28)에 와이어 전극열(30)이 배치되어 있다.

와이어 전극열(30)은, 복수의 병렬 와이어 전극들로 구성된다. 2개 이상의 와이어 전극들이, 수평으로 등간격으로 배열되어 메쉬 형상으로 배치되어 있다. 와이어 전극열(30)은, 제1 위상을 갖는 교류 전압이 인가되는 제1 와이어 전극군과, 제1 위상과는 다른 제2 위상을 갖는 교류 전압이 인가되는 제2 와이어 전극군을 포함한다.

와이어 전극열(30)은, 서로 다른 위상들을 갖는 교류 전압들이 각 전극군에 인가되기 때문에, 대전된 파티클(29)이 인접하는 다른 공간들에 침입하는 것을 방지한다. 이에 따라, 와이어 전극열(30)은, 대전된 파티클(29)을 바운싱(bouncing)하도록 작용하거나, 혹은 대전된 파티클(29)을 운반하는 비접촉 전계 커튼(non-contact electric field curtain)으로서 작용한다.

이에 따라, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))에서 발생된 파티클(29)은, 개구부(28)를 통하여 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))에 침입하지 않는다. 마찬가지로, 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))에서 발생된 파티클(29)은, 개구부(28)를 통하여 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))에 침입하지 않는다.

다음으로, 와이어 전극열의 구성 및 그 효과에 대하여 설명한다. 도 3은 본 실시예에서, 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb의 2개의 와이어 전극군들로 구성된 와이어 전극열을 도시한다.

제1 와이어 전극군 Wa는, 복수의 제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa5로 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 와이어 전극군 Wb는, 복수의 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb5로 구성되어 있다. 제1 와이어 전극군 Wa를 구성하는 제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa5, 및 제2 와이어 전극군 Wb를 구성하는 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb5는 교대로 배열되어 있다.

도 3에서는, 제1 와이어 전극군 Wa는 5개의 제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa5로 구성되며, 제2 와이어 전극군 Wb는 5개의 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb5로 구성되어 있다. 그러나, 제1 와이어 전극군 Wa에 포함되는 제1 와이어 전극들, 및 제2 와이어 전극군 Wb에 포함되는 제2 와이어 전극들의 수는 이것에 한정되지 않는다. 제1 와이어 전극군 Wa는 적어도 하나의 제1 와이어 전극을 포함할 수 있으며, 제2 와이어 전극군 Wb는 적어도 하나의 제2 와이어 전극을 포함할 수 있다. 그러나, 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb는, 각각, 복수의 제1 와이어 전극들 및 복수의 제2 와이어 전극들로 구성되는 것이 바람직하다. 와이어 전극열은, 예를 들면 100개 정도의 와이어 전극들로 구성된다.

제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa5 및 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb5는, 등간격으로 수평으로 배열되어 메쉬 형상으로 배치된다. 제1 와이어 전극군 Wa를 구성하는 제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa5는, 제1 위상을 갖는 교류 전압 Va를 인가하는 교류 전원에 접속되어 있다. 제2 와이어 전극군 Wb를 구성하는 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb5는, 제2 위상을 갖는 교류 전압 Vb를 인가하는 교류 전원에 접속되어 있다.

제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa5 및 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb5의 재료로서는, 예를 들면 스테인레스 강(SUS)이 이용된다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되지 않는다. 내구성이 있으며 얇게 만들 수 있는 다른 재료들이 이용될 수도 있다. 예를 들면, 금(Au), 백금(Pt), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 등이 또한 이용될 수 있다.

본 실시예의 노광 장치에 이용되는 와이어 전극들의 와이어 직경 D 및 와이어 간격 P는, 각각, D＜100㎛ 및 P＞100㎛를 만족시키는 것이 바람직하다. 예를 들면, 와이어 전극열은, 10㎛의 와이어 직경 D 및 250㎛의 와이어 간격 P를 갖는 와이어 전극들로 구성된다. 노광 광은, 파장이 짧을수록 감쇠되기 쉬워진다. 이에 따라, 보다 짧은 파장을 갖는 노광 광이 이용되는 경우, 와이어 직경 D가 더 작게 되고 와이어 간격 P가 더욱 크게 되는 것이 바람직하다.

도 4는, 제1 와이어 전극군 Wa, 제2 와이어 전극군 Wb, 및 제3 와이어 전극군 Wc의 3개의 와이어 전극군으로 구성된 와이어 전극열을 도시한다.

도 4에 도시된 와이어 전극열은, 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb 외에도, 제1 및 제2 위상들과는 다른 제3 위상을 갖는 교류 전압 Vc가 인가되는 제3 와이어 전극군 Wc를 포함한다.

제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa3, 제2 와이어 전극 Wb1∼Wb3, 및 제3 와이어 전극 Wc1∼Wc3은, 순차적으로 배열되어 있다. 즉, 각 와이어 전극군을 구성하는 와이어 전극들이, 1개씩 순차적으로 반복하여 배열되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb는, 각각 3개의 와이어 전극들 Wa1∼Wa3 및 3개의 와이어 전극들 Wb1∼Wb3로 구성되어 있다. 마찬가지로, 제3 와이어 전극군 Wc는 3개의 와이어 전극들 Wc1∼Wc3로 구성되어 있다. 그러나, 각 와이어 전극군에 포함되는 와이어 전극들의 개수는 이에 한정되지 않는다. 제1 와이어 전극군, 제2 와이어 전극군, 및 제3 와이어 전극군 각각은, 적어도 하나의 와이어 전극을 포함할 수 있다.

제1 와이어 전극 Wa1∼Wa3, 제2 와이어 전극 Wb1∼Wb3, 및 제3 와이어 전극 Wc1∼Wc3은, 등간격으로 수평으로 배열되어 메쉬 형상으로 배치된다. 제1 와이어 전극군 Wa를 구성하는 제1 와이어 전극들 Wa1∼Wa3은, 제1 위상의 교류 전압 Va를 인가하는 교류 전원에 접속되어 있다. 제2 와이어 전극군 Wb를 구성하는 제2 와이어 전극들 Wb1∼Wb3은, 제2 위상의 교류 전압 Vb를 인가하는 교류 전원에 접속되어 있다. 제3 와이어 전극군 Wc를 구성하는 제3 와이어 전극들 Wc1∼Wc3은, 제3 위상의 교류 전압 Vc를 인가하는 교류 전원에 접속되어 있다. 각 교류 전원에 의해 인가되는 교류 전압 Va의 제1 위상, 교류 전압 Vb의 제2 위상, 및 교류 전압 Vc의 제3 위상은 서로 다르다.

와이어 전극열이 3개의 와이어 전극군들로 구성된 경우, 와이어 전극열은, 근접해 오는 파티클을 한 방향으로 보내도록 작용한다. 이에 따라, 파티클을 특정 방향으로 유도하도록 제어가 행해지는 경우, 와이어 전극열이 3개 이상의 와이어 전극군들로 구성되는 것이 바람직하다.

도 5는, 도 3에 도시된 2개의 와이어 전극군들로 구성된 와이어 전극열에 인가되는 교류 전압의 파형도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 와이어 전극열은, 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb의 2개의 전극군들로 구성되어 있다. 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb 각각에는, 위상이 서로 180° 다른 교류 전압들 Va 및 Vb가 인가된다.

도 5는, 제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb 각각에 인가되는 교류 전압들 Va 및 Vb의 파형도를 나타낸다. 교류 전압들 Va 및 Vb는, 전압 Vpp=2kV 및 주파수 f=10kHz의 조건하에서, 서로 180°다른 위상들을 갖는다. 이에 따라, 제1 와이어 전극군 Wa에 인가되는 제1 위상과 제2 와이어 전극군 Wb에 인가되는 제2 위상의 위상차는 180°인 것이 바람직하다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니라, 제1 위상과 제2 위상이 서로 다르도록 제어되어 있으면, 180°이외의 위상 차가 설정될 수도 있다.

도 6은 도 4에 도시된 3개의 와이어 전극군들로 구성된 와이어 전극열에 인가되는 교류 전압의 파형도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 와이어 전극열은, 제1 와이어 전극군 Wa, 제2 와이어 전극군 Wb, 및 제3 와이어 전극군 Wc의 3개의 전극군들로 구성되어 있다. 제1 와이어 전극군 Wa, 제2 와이어 전극군 Wb, 및 제3 와이어 전극군 Wc 각각에는, 위상이 서로 120° 다른 교류 전압들이 인가된다.

도 6은, 제1 와이어 전극군 Wa, 제2 와이어 전극군 Wb, 및 제3 와이어 전극군 Wc에 인가되는 교류 전압들 Va, Vb, 및 Vc의 파형을 나타낸다. 교류 전압들 Va, Vb, 및 Vc는, 전압 Vpp=2kV 및 주파수 f=10kHz의 조건하에서, 서로 120°다른 위상들을 갖는다. 이에 따라, 제1 와이어 전극군 Wa에 인가되는 제1 위상, 제2 와이어 전극군 Wb에 인가되는 제2 위상, 및 제3 와이어 전극군 Wc에 인가되는 제3 위상 간의 위상 차는 120°로 설정되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니라, 이들 3개의 위상들 모두가 서로 다르게 되도록 제어된다면, 120° 이외의 위상 차가 설정될 수도 있다.

와이어 전극군들의 수는, 2개 또는 3개에 한정되는 것이 아니라, 4개 이상의 와이어 전극군들도 또한 이용될 수 있다. 와이어 전극군들의 수를 N으로 일반화하는 경우, 서로 360/N°만큼 위상이 다른 교류 전압들이 와이어 전극군들 각각에 인가되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니라, N개의 와이어 전극군들 각각에 인가되는 교류 전압들의 위상들 각각이 서로 다르게 되도록 제어된다면, 360/N°이외의 위상 차가 설정될 수도 있다.

다음으로, 도 7을 참조하여, 와이어 전극열이 2개의 와이어 전극군들로 구성될 때에 얻어지는 효과에 대하여 설명한다.

2개의 와이어 전극군들(제1 와이어 전극군 Wa 및 제2 와이어 전극군 Wb)의 위상들은, 서로 180° 다르다. 이에 따라, 2개의 인접한 와이어 전극들에는 역부호의 전압들(reverse voltages)이 인가되며, 와이어 전극들 간에 전위 구배(electric potential gradient)가 발생된다. 대전된 파티클(29)이 와이어 전극열에 근접하면, 2개의 인접한 와이어 전극들에 의해 발생되는 전위 구배에 의해, 파티클(29)은 정전기력을 받는다. 이 정전기력이 작용하는 방향은, 파티클(29)에 인접하는 2개의 와이어 전극들 간에 형성되는 전기력선의 접선 방향이다.

와이어 전극군들 양쪽 모두에 교류 전압이 인가된다. 이에 따라, 시간이 경과함에 따라 와이어 전극에 인가되는 전압의 플러스 및 마이너스가 스위칭된다. 즉, 시간이 경과함에 따라, 파티클(29)에 작용하는 정전기력의 방향이 역으로 되고, 파티클(29)은 일정한 위치에서 정전기력을 받아서 진동한다. 2개의 와이어 전극들 간의 전기력선은, 와이어 전극열의 면 이외의 위치에서는 외측으로 볼록한 곡선이 된다. 이에 따라, 진동되는 파티클(29)에는 원심력이 발생되어, 와이어 전극열로부터 바운싱된다. 따라서, 와이어 전극열에 근접하게 되는 대전된 파티클(29)은, 와이어 전극면에 대해 반대측에 배치되는 공간에 침입할 수 없다.

2개의 와이어 전극군들의 위상차가 180°로 설정되면, 양쪽 와이어 전극군들에 인가되는 전압들이 소정의 시점에서 제로가 된다. 이에 따라, 2개의 와이어 전극군들에 인가되는 교류 전압들의 주파수가 더 높게 설정되는 것이 바람직하다. 교류 전압의 주파수를 높임으로써, 전압이 2개의 와이어 전극군들에 인가되지 않는 기간이 단축될 수 있다.

와이어 전극열이 3개 이상의 와이어 전극군들로 구성될 때에 얻어지는 효과는 이하와 같다.

서로 위상이 다른 교류 전압들이, 3개 이상의 와이어 전극군에 인가되면, 와이어 전극열의 와이어 전극을 구성하는 면에, 진행파 유형 불균일 전계(traveling wave type non-uniform electric field)가 얻어진다. 대전된 파티클(29)이 와이어 전극열에 근접하게 되면, 파티클은, 진행파 유형 불균일 전계에 의해 와이어 전극면에서 어느 정도 떨어진 위치에서 유지되어 와이어 전극면에 평행한 방향으로 운반된다. 이에 따라, 와이어 전극열에 근접해 오는 대전된 파티클(29)은, 와이어 전극면에 대하여 반대 측에 있는 공간에 침입할 수 없다.

전술한 바와 같이, 레지스트가 도포된 웨이퍼(9)에 노광 광이 입사하면, 방출 가스가 발생된다. 방출 가스는, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))으로부터 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))으로 스캐터링되고, 광학 소자에 부착되며 광학 성능을 저하시킨다. 방출 가스의 일부는, 노광 광에 대한 작용에 의해 대전된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 와이어 전극열(30)이, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 경계(벽(48))에서의 노광 광 통과용의 개구부(28)에 배치된다. 와이어 전극열(30)은, 대전된 방출 가스가 개구부(28)를 통하여 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))으로부터 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

도 8은, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부(28)의 구성도이다.

개구부(28)의 측벽(31)은 금속으로 피복되어 있으며, 접지 전위(GND)에 접지되어 있다. 이에 따라, 접지 전위에 접지된 금속이, 와이어 전극면의 수평 방향으로 와이어 전극열(30)을 둘러싸기 때문에, 와이어 전극열(30)에 의해 형성되는 전계가 전기적인 노이즈를 발생시켜서 와이어 전극열(30)로부터 떨어진 영역에 영향을 미치는 것이 억제된다.

와이어 전극은, 개구부(28)의 측벽(31)의 금속 부분에 대하여 절연되어 있다. 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 경계를 구성하는 측벽(48)의 부재가 금속으로 이루어진 경우, 벽(48) 자체가 접지 전위에 접지되어 있다. 한편, 벽(48)이 노광 장치와 통합되어 있는 경우에는, 노광 장치가 접지 전위에 접지되어 있다.

웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))에 존재하는 스테이지 가동부 등으로부터 발생된 먼지 파티클, 또는, 운반 과정 동안 웨이퍼에 부착되어 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))으로 재차 스캐터링된 먼지 파티클은, 그 발생 과정 동안 대전될 수 있다. 이에 따라, 와이어 전극열(30)은, 대전된 먼지 파티클이 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))으로부터 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 구성에 따르면, 대전된 방출 가스, 또는 먼지 파티클에 의해, 개구부(28)를 통하여 투영 광학계 공간의 광학 소자가 오염되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다. 특히, 본 실시예의 구성에 따르면, 플러스 및 마이너스로 대전된 방출 가스 및 먼지 파티클 양쪽에 의한 오염이 방지될 수 있다.

투영 광학계 공간(진공 챔버(4))에 배치되어 있는 투영 광학계 미러들(18∼23)은, 노광 광의 입사에 의해 2차 전자를 방출한다. 2차 전자가 광학 소자에 부착되면, 광학 성능이 저하된다. 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계에 배치된 와이어 전극열(30)은, 2차 전자가 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))으로부터 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))으로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

투영 광학계 공간(진공 챔버(4))에서 발생된 플러스 또는 마이너스로 대전된 먼지 파티클이, 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))으로부터 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))으로 침입하는 것도 또한 방지될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따르면, 2차 전자 또는 대전된 먼지 파티클에 의해 개구부(28)를 통하여 웨이퍼가 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 개구부(28)를 통한 쌍방향의 파티클(29)의 침입이 방지될 수 있다.

다음으로, 와이어 전극열(30)이 노광 광의 투과율에 대하여 미치는 영향에 대하여 설명한다.

본 실시예의 노광 장치에서, 와이어 전극들 각각의 와이어 직경 D 및 와이어 간격 P가, D＜100㎛ 및 P＞100㎛를 만족시키는 경우, 노광 광의 조도 저하는 충분히 작다. 즉, 와이어 전극열(30)이, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 경계에 배치되는 경우에도, 노광 광의 투과율이 유지된 상태에서 파티클(29)의 침입이 방지될 수 있다.

와이어 전극열(30)은, 비접촉 전계 커튼으로서 파티클(29)에 작용한다. 이에 따라, 와이어 전극열(30) 자체는 거의 악화되지 않고, 그 파티클의 차폐 작용은 계속해서 유지된다. 즉, 와이어 전극열(30)은, 정기적인 교체를 필요로 하지 않는 파티클 차폐 장치로서 기능하고, 노광 장치의 쓰루풋은 감소되지 않는다.

본 실시예에서는, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부(28)에 와이어 전극열(30)이 배치되어 있지만, 배치 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이, 파티클(29)이 발생되는 노광 장치 내의 진공 챔버(유닛)와, 인접하는 다른 진공 챔버(유닛) 간의 경계에 배치된다면, 와이어 전극열은 어디라도 배치될 수 있다.

일반적으로, 이러한 경계에는, 노광 광 통과를 위해 필요한 최소의 개구부가 설치되어 있다. 데브리, 2차 전자, 및 먼지 파티클은, 광원 공간(진공 챔버(1)), 조명 광학계 공간(진공 챔버(2)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)), 및 레티클 스테이지 공간(진공 챔버(3)) 각각에서 발생될 수 있다.

이에 따라, 와이어 전극열(30)이 배치되는 것이 바람직한 다른 위치로서는, 광원 공간(진공 챔버(1))과 조명 광학계 공간(진공 챔버(2)) 간의 경계에서의 개구부(25)가 고려될 수 있다. 또한, 와이어 전극열(30)은 또한, 조명 광학계 공간(진공 챔버(2))과 레티클 스테이지 공간(진공 챔버(3)) 간의 경계에서의 개구부(26), 및 레티클 스테이지 공간(진공 챔버(3))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계에서의 개구부(27)에 배치되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 구성에 따르면, 인접하는 진공 챔버들(유닛들) 간의 경계를 통한 파티클의 자유로운 이동이 효과적으로 방지될 수 있다. 와이어 전극열이 이들 경계에 배치되어 있을 경우에도, 노광 광의 투과율은 유지되며, 그 투과율은 실질적으로 감소되지 않는다.

<실시예 2>

다음으로, 본 발명의 실시예 2에 대하여 설명한다. 도 9는 실시예 2의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 구성도이다.

본 실시예의 노광 장치는, 진공 챔버들(4, 5)의 내부에서 발생되는 파티클(29)을 이온화하는 이온화 장치(32)가 진공 챔버들(4, 5)의 내부에 배치되어 있는 점이, 실시예 1의 노광 장치와는 다르다.

본 실시예의 이온화 장치(32)로서는, 예를 들면, 레이저 광원, UV 램프, 전자빔 원(electron beam source), 이온빔 원(ion beam source) 등이 사용된다. 이온화 장치(32)는, 방출 가스 등의 파티클(29)이 와이어 전극열(30)을 향하는 과정에서, 이 파티클(29)을 적극적으로 이온화 또는 대전시킨다. 파티클(29)의 대전량이 증가함에 따라, 파티클(29)에 작용하는 정전기력이 증가하고, 와이어 전극열(30)의 파티클 차폐 효과가 높아진다.

이온화 장치(32)는, 와이어 전극열(30)을 향하여 스캐터링되는 파티클(29)에 이온화 빔을 조사할 수 있는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))인 경우, 웨이퍼(9)의 근방과 와이어 전극열(30) 사이에 이온화 빔이 조사되는 것이 바람직하다. 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))에서는, 투영 광학계 미러들(18∼23)의 근방, 또는 와이어 전극열(30)의 근방에 이온화 빔이 조사되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 와이어 전극열(30)이, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계에 배치된 경우의 이온화 장치(32)에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 실시예의 이온화 장치(32)의 설치 장소는, 이에 한정되는 것은 아니다. 와이어 전극열(30)은, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4)) 간의 경계 이외의 위치에도 설치될 수 있다.

이러한 구성에서, 예를 들면, 와이어 전극열들 각각의 근방, 광원 공간(진공 챔버(1))의 타겟 재료(24)의 근방, 조명 광학계 공간(진공 챔버(2))의 조명 광학계 미러들(16, 17)의 근방, 레티클 스테이지 공간(진공 챔버(3))의 레티클 스테이지(8)의 근방 등에 이온화 장치(32)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 이온화 장치(32)가, 와이어 전극열(30)을 향하여 스캐터링되는 파티클(29)에, 이온화 빔을 조사할 수 있는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

본 실시예의 구성에 따르면, 와이어 전극열(30)의 파티클 차폐 효과는, 와이어 전극열(30)을 향해 이동하는 파티클(29)에 이온화 빔을 조사하는 것에 의해 높아질 수 있다.

<실시예 3>

다음으로, 본 발명의 실시예 3에 대하여 설명한다. 도 10은, 실시예 3의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 구성도이다.

본 실시예의 노광 장치는, 진공 챔버들(4, 5)에 존재하는 대전된 파티클(29)을 포획하는 보조 전극(33)이 진공 챔버들(4, 5) 내에 설치되어 있는 점이, 실시예 1과는 다르다.

보조 전극(33)은, 와이어 전극열(30)에 의해 바운싱된 이온화 방출 가스 등의 파티클(29)을 즉시 포획하는 것에 의해, 파티클(29)이 광학 소자에 재부착되는 것을 방지한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 각각에, 플러스 또는 마이너스로 대전된 한 쌍의 보조 전극들(33)이 설치되어 있다. 즉, 도 10의 우측에는 플러스로 대전된 보조 전극(33)이 배치되며, 좌측에는 마이너스로 대전된 보조 전극(33)이 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 플러스 또는 마이너스로 대전된 한 쌍의 보조 전극(33)이 와이어 전극열(30)의 근방에 배치되어 있기 때문에, 와이어 전극열(30)에 의해 바운싱된 대전된 파티클(29)은, 플러스 파티클인지 마이너스 파티클인지에 관계없이 보조 전극(33)에 의해 포획된다. 즉, 플러스로 대전된 파티클(29)은 마이너스로 대전된 보조 전극(33)에 의해 포획되며, 마이너스로 대전된 파티클(29)은 플러스로 대전된 보조 전극(33)에 의해 포획된다.

본 실시예의 노광 장치에서는, 와이어 전극열(30)이, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계(진공 챔버(4)) 간의 경계에 배치되는 경우의 보조 전극(33)에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 실시예는 이것에 한정되는 것이 아니며, 와이어 전극열(30)은, 다른 유닛 경계(인접하는 진공 챔버들의 경계)에도 또한 배치될 수도 있다.

이러한 구성에서도 또한, 플러스 혹은 마이너스로 대전된 한 쌍의 보조 전극(33)이 와이어 전극열(30)의 근방에 배치되기 때문에, 와이어 전극열(30)에 의해 바운싱되어 대전된 파티클(29)이 광학 소자에 재부착되는 것을 방지할 수 있다.

<실시예 4>

다음으로, 본 발명의 실시예 4에 대하여 설명한다. 도 11은 실시예 4의 노광 장치에서의 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5)) 및 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 구성도이다.

본 실시예의 노광 장치는, 실시예 2와 마찬가지인 이온화 장치(32), 및 실시예 3과 마찬가지인 보조 전극(33)이 진공 챔버들(4, 5)의 내부에 배치되어 있는 점이, 실시예 1과는 다르다.

본 실시예에서는, 이온화 장치(32) 및 보조 전극(33)이 와이어 전극열(30)의 근방에 설치되어 있다. 이온화 장치(32)는, 파티클(29)을 적극적으로 대전시킴으로써, 와이어 전극열(30)의 파티클 차폐 효과, 및 보조 전극(33)의 파티클 포획 효과 양쪽 모두를 높일 수 있다.

본 실시예에서는, 와이어 전극열(30)이, 웨이퍼 스테이지 공간(진공 챔버(5))과 투영 광학계 공간(진공 챔버(4))의 경계에 배치된 경우의 이온화 장치(32) 및 보조 전극(33)에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 실시예는 이에 한정되는 것이 아니며, 실시예 3 및 4에서 설명한 바와 같이, 이온화 장치(32) 및 보조 전극(33)은, 다른 유닛들의 경계(인접하는 진공 챔버들 간의 경계)에 설치된 와이어 전극열(30)의 근방에도 또한 배치될 수도 있다. 이온화 장치(32)는, 스캐터링되는 파티클(29)을 조사할 수 있는 위치에도 또한 배치될 수 있다. 이온화 장치(32) 및 보조 전극(33)이 다른 유닛 경계에 설치된 와이어 전극열(30)의 근방에 배치되기 때문에, 와이어 전극열(30)의 파티클 차폐 효과, 및 보조 전극의 파티클 포획 효과가 또한 다른 유닛 경계에서도 높여질 수 있다.

상기 실시예들 각각의 노광 장치는, 예를 들면, 반도체 디바이스 등의 미세한 패턴을 갖는 디바이스의 제조에 적절하게 이용된다. 특히, 상기 실시예들 각각은, EUV 광과 같은 단파장(0.5∼50nm)의 광을 이용하여 노광을 행하는 노광 장치, 또는, 고진공 환경에서 미러 또는 렌즈 등의 광학 소자를 이용하여 노광을 행하는 노광 장치에 적절하게 이용된다.

디바이스(반도체 집적 회로 디바이스, 액정 표시 디바이스 등)는, 전술한 실시예들 중 하나의 실시예의 노광 장치를 이용하여 감광제가 도포된 기판(웨이퍼, 글래스 플레이트 등)을 노광하는 공정, 그 기판을 현상하는 공정, 및 다른 공지된 공정들에 의해 제조된다.

상기 실시예들 각각에 따르면, 노광 광의 투과율이 유지되는 상태에서, EUV 노광 장치 내의 방출 가스, 데브리, 2차 전자, 또는 먼지 파티클 등의 파티클이 각 유닛에 자유롭게 들어가고 나오는 것에 의해 광학 소자가 오염되는 것을 방지할 수 있는 노광 장치가 제공될 수 있다. 상기 실시예들 각각에 따르면, 이 노광 장치를 이용하는 고정밀도의 디바이스 제조 방법이 또한 제공될 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는, 이러한 모든 변형예들 및 등가적인 구조들 및 기능들을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

진공 환경에서 원판 위에 형성된 회로 패턴을 기판 상에 노광하도록 구성된 노광 장치로서,

상기 노광 장치의 내부를 복수의 영역들로 분리하는 복수의 진공 챔버들; 및

복수의 병렬 와이어 전극들을 갖는 와이어 전극열(wire electrode array)

을 포함하며,

상기 와이어 전극열은, 인접하는 진공 챔버들 간의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부에 배치되며, 제1 위상의 교류 전압이 인가되는 제1 와이어 전극군, 및 상기 제1 위상과는 다른 제2 위상의 교류 전압이 인가되는 제2 와이어 전극군을 갖는 노광 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 와이어 전극군을 구성하는 제1 와이어 전극, 및 상기 제2 와이어 전극군을 구성하는 제2 와이어 전극은 교대로 배열되어 있는 노광 장치.
제1항에 있어서,

상기 와이어 전극열은 상기 제1 위상 및 상기 제2 위상과는 다른 제3 위상의 교류 전압이 인가되는 제3 와이어 전극군을 더 갖는 노광 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 와이어 전극군을 구성하는 제1 와이어 전극, 상기 제2 와이어 전극군을 구성하는 제2 와이어 전극, 및 상기 제3 와이어 전극군을 구성하는 제3 와이어 전극은 순차적으로 배열되어 있는 노광 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 와이어 전극열은, 상기 복수의 진공 챔버들 중, 웨이퍼 스테이지를 수용하는 진공 챔버와 투영 광학계를 수용하는 진공 챔버 간의 경계에 설치된 개구부에 배치되어 있는 노광 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 와이어 전극열은, 상기 복수의 진공 챔버들 중, 레티클 스테이지를 수용하는 진공 챔버와 조명 광학계를 수용하는 진공 챔버 간의 경계에 설치된 개구부에 배치되어 있는 노광 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 와이어 전극열은, 상기 복수의 진공 챔버들 중, 조명 광학계를 수용하는 진공 챔버와 광원을 수용하는 진공 챔버 간의 경계에 설치된 개구부에 배치되어 있는 노광 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 진공 챔버 내에는, 상기 진공 챔버의 내부에서 발생되는 파티클을 이온화하도록 구성된 이온화 장치(ionizer)가 배치되어 있는 노광 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 진공 챔버 내에는, 상기 진공 챔버의 내부에 존재하는 대전된 파티클을 포획하도록 구성된 보조 전극이 배치되어 있는 노광 장치.
디바이스 제조 방법으로서,

노광 장치를 이용하여 기판을 노광하는 단계; 및

노광된 상기 기판을 현상하는 단계

를 포함하며,

상기 노광 장치는, 진공 환경에서 원판 위에 형성된 회로 패턴을 기판 상에 노광하도록 구성되며, 상기 노광 장치는,

상기 노광 장치의 내부를 복수의 영역들로 분리하는 복수의 진공 챔버들; 및

복수의 병렬 와이어 전극들을 갖는 와이어 전극열을 포함하고,

상기 와이어 전극열은, 인접하는 진공 챔버들 간의 경계에서의 노광 광 통과용의 개구부에 배치되며, 제1 위상의 교류 전압이 인가되는 제1 와이어 전극군, 및 상기 제1 위상과는 다른 제2 위상의 교류 전압이 인가되는 제2 와이어 전극군을 갖는 디바이스 제조 방법.