KR20110139170A - 리소그래피 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20110139170A
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코엔 키비츠
한스 얀센
바스코 미구엘 마티아스 세라오
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

기판 테이블의 최상부 표면 상에 위치된 대상물들 또는 기판 테이블의 최상부 표면의 제한된 영역들을 세정하는 시스템이 제공된다. 수직 이미징에 사용되는 광학 시스템은 상기 제한된 영역 상에 닿는 세정 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면 영역을 제한하도록 조정된다.

Description

리소그래피 장치 및 방법{Lithographic Apparatus and Methods}
본 발명은 리소그래피 장치, 및 기판 테이블의 최상부 표면의 제한된 또는 국부화된 영역, 및/또는 기판 테이블 상의 대상물(object)을 세정하는 방법들에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판상에, 통상적으로는 기판의 타겟부 상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우에, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)상의 (예를 들어, 한 개 또는 수 개의 다이 부분을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판상에 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, 소위 스테퍼, 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, 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 투영 장치에서, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체(예를 들어, 물)에 기판을 침지(immerse)시키는 것이 제안되었다. 상기 액체는 증류수인 것이 바람직하지만, 1 이상의 다른 액체들이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 액체를 참조하여 설명될 것이다. 하지만, 유체들, 특히 습윤화 유체(wetting fluid)들, 비압축식 유체(incompressible fluid)들, 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖고, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체들이 적절할 수 있다. 가스들을 제외한 유체들이 특히 바람직하다. 이것의 핵심은, 노광 방사선이 액체 내에서 더 짧은 파장을 가지기 때문에 더 작은 피처들을 이미징할 수 있다는 것에 있다. (또한, 액체의 효과는 상기 시스템의 유효 NA를 증가시키고 초점심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로도 간주될 수 있다.) 고체 입자(예를 들어, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물을 포함하는 다른 침지 액체들, 또는 나노-입자 부유물들(예를 들어, 10 nm의 최대 치수를 갖는 입자들)을 갖는 액체들이 제안되었다. 부유된 입자들은 입자들이 부유된 액체와 유사하거나 동일한 굴절률을 가질 수 있거나 또는 가질 수 없다. 적합할 수 있는 다른 액체로는, 예컨대 방향족을 갖는 탄화수소, 불화탄화수소(fluorohydrocarbon), 및 수성 용액들이 있다.
하지만, 기판 또는 기판 및 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 미국 특허 제 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광 시 가속되어야 할 대량의 액체(large body of liquid)가 존재한다는 것을 의미한다. 이는 더 강력한 또는 더 많은 모터들을 필요로 하며, 액체 내의 난류(turbulence)는 바람직하지 않고 예측 불가능한 영향들을 초래할 수 있다.
제안된 구성들 중 하나는, 액체 공급 시스템이 액체 한정 시스템(liquid confinement system)을 이용하여 기판의 국부화된 영역, 및 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에만 액체를 제공하는 것이다(일반적으로, 기판은 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이처럼 배치하기 위해 제안된 한가지 방식이 PCT 특허 출원 공개공보 WO 99/49504에 개시된다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 적어도 1 이상의 유입구(IN)에 의해 기판 상으로, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되고, 투영 시스템 아래로 통과한 이후에 적어도 1 이상의 유출구(OUT)에 의해 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 요소의 +X 측에 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다. 도 2는 액체가 유입구(IN)를 통해 공급되고, 저압력원에 연결되어 있는 유출구(OUT)에 의해 요소의 다른 측에서 흡수되는 장치를 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대해 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주변에 위치되는 다양한 방위 및 개수의 유입구 및 유출구가 가능하며, 어느 한 쪽에 유출구와 함께 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주변에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에서 설명된다.
제안된 국부화된 또 다른 구성은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 시일 부재(seal member)를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 해결책은 도 4에 예시되어 있다. 시일 부재는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 시일 부재와 기판의 표면 사이에 시일이 형성된다. 상기 시일은 가스 시일과 같은 무접촉 시일(contactless seal)인 것이 바람직하다. 가스 시일을 갖는 이러한 시스템은 EP-A-1,420,298호에 개시되며, 도 5에 도시되어 있다.
EP-A-1,420,300호에는, 트윈(twin) 또는 듀얼(dual) 스테이지 침지 리소그래피 장치의 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치에는 기판을 지지하는 2 개의 테이블이 제공된다. 침지 액체가 없는 제 1 위치에서 테이블을 이용하여 레벨링 측정(leveling measurement)들이 수행되며, 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서 테이블을 이용하여 노광이 수행된다. 대안적으로, 상기 장치는 하나의 테이블만을 갖는다.
침지 리소그래피가 갖는 한가지 난제는 물체(article)들이 침지 액체 내의 오염물들로 오염될 수 있다는 것이다. 오염물들은, 예를 들어 기판 표면 상의 최상부 코팅으로부터 발생할 수 있다. 특히, 이러한 오염이 기판 테이블 상에 위치된 센서들 상에 침전(deposit)되는 경우, 이는 기판 테이블의 위치설정, 및/또는 정렬, 및/또는 레벨링 측정들의 정확성 감소로 인해 오버레이 오차들을 초래할 수 있다.
침지 리소그래피에서의 오염에 관한 문제는 US 2007/01277001 및 US 2007/0258072호에서 더 개괄적으로 다루고 있다. US 2007/01277001에서는, 투영 시스템을 통해 자외 방사선으로 조사함과 동시에, 침지 액체로 채워진 공간의 플러싱(flushing)이 수행된다. US 2007/0258072호에서는, 세정 시 별도의 조사원(irradiation source)을 이용하여 조사하는 방법이 개시된다.
기판 테이블의 최상부 표면상의 대상물, 또는 기판 테이블의 최상부 표면의 영역을 세정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치에서 기판 테이블 상의 대상물 또는 기판 테이블의 최상부 표면의 영역을 세정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 상기 리소그래피 장치의 광학 시스템의 최종 요소와 상기 영역 사이에 액체를 제공하는 단계 - 상기 광학 시스템은 정상 작동(normal operation) 시 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 생성하고 투영하는데 사용됨 - ; 및 상기 광학 시스템을 이용하여 상기 액체를 통해 상기 영역 상으로 세정 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고; 상기 투영하는 단계는 상기 패터닝된 방사선 빔과 비교하여, 상기 영역 상에 닿는 상기 세정 방사선 빔의 단면 영역(cross-sectional area)을 제한하도록 상기 광학 시스템을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치에서 기판 테이블 상의 센서의 영역을 세정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 상기 리소그래피 장치의 광학 시스템의 최종 요소와 상기 영역 사이에 액체를 제공하는 단계 - 상기 광학 시스템은 정상 작동 시 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 생성하고 투영하는데 사용됨 - ; 및 상기 광학 시스템을 이용하여 상기 액체를 통해 상기 센서 상으로만 세정 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고, 상기 세정 방사선 빔은 실질적으로 패터닝되지 않는다(unpatterned).
본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치에서 기판 테이블 상의 대상물 또는 기판 테이블의 최상부 표면의 영역을 세정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은:
상기 리소그래피 장치의 광학 시스템의 최종 요소와 상기 영역 사이에 액체를 제공하는 단계 - 상기 광학 시스템은 정상 작동 시 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 생성하고 투영하는데 사용됨 - ; 및
상기 광학 시스템을 이용하여 상기 액체를 통해 상기 영역 상으로 세정 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고;
상기 투영하는 단계는, 상기 최상부 표면상에 닿는 상기 세정 방사선 빔의 단면 영역을 조정하여, 상기 방사선 빔이 상기 영역에 제한되도록, 상기 광학 시스템을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 4 실시형태에 따르면, 기판을 유지하는 기판 테이블; 패터닝된 방사선 빔을 기판상에 투영하는 광학 시스템; 및 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 실시형태의 방법에 따라 상기 장치를 제어하는 제어기를 포함하는 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
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 장치를 도시하는 도면;
- 도 2 및 도 3은 종래의 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 4는 종래의 또 다른 리소그래피 투영 장치에 따른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
- 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 액체 공급 시스템으로서 사용될 수 있는 배리어 부재의 단면도;
- 도 6은 기판 테이블의 최상부 표면의 평면도;
- 도 7은 TIS 센서의 최상부 표면의 평면도; 및
- 도 8은 본 발명에서 사용하기에 최적화된 본 발명의 조명 및 투영 시스템의 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 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 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명 시스템은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입들의 광학 구성요소들을 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(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2 이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
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 패터닝 디바이스(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 (도 1에 명확히 도시되지 않은) 또 다른 위치 센서는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(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, 마스크(MA) 상에 1 이상의 다이가 제공되는 상황들에서, 마스크 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 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.
투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 종래의 구성들은 2 개의 일반적인 카테고리들로 분류될 수 있다. 이들은 배스 타입(bath type) 구성, 및 소위 국부화된 침지 시스템이다. 배스 타입 구성에서는, 기판(W)의 전체와, 선택적으로는 기판 테이블(WT)의 일부분이 액체 배스 내에 담가진다(submerse). 국부화된 침지 시스템에서는, 기판의 국부화된 영역에 액체를 제공하는 액체 공급 시스템들이 사용된다. 후자의 카테고리에서, 액체에 의해 채워진 공간은 평면도에서 기판의 최상부 표면보다 작으며, 액체로 채워진 영역은 투영 시스템(PS)에 대해 정지한 상태로 유지되는 한편, 기판(W)은 상기 영역 밑에서 이동한다. 또 다른 구성은, 액체가 한정되지 않은 완전 습윤 용액(all wet solution)이다. 이 구성에서, 기판의 전체 최상부 표면, 및 기판 테이블의 전체 또는 일부분은 침지 액체로 덮인다. 기판을 전체적으로 또는 부분적으로 덮는 액체의 깊이는 짧다. 상기 액체는 웨이퍼 상의 액체의 막, 예컨대 박막일 수 있다. 또한, 도 2 내지 도 5의 액체 공급 디바이스들 중 어느 것에서도 이러한 시스템에서 사용될 수 있다; 하지만, 그들의 시일링 특성들이 존재하지 않거나, 활성화되지 않거나, 정상만큼 효율적이지 않거나, 아니면 국부화된 영역에 대해 액체를 시일링하는데 비효율적이다. 국부화된 액체 공급 시스템들 중 4 개의 상이한 타입들이 도 2 내지 도 5에 도시된다. 도 2 내지 도 4에 개시된 액체 공급 시스템들은 전반부에 이미 설명되었다.
도 5는 투영 시스템의 최종 요소와: 기판 테이블, 기판(W), 또는 둘 모두 사이의 공간 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장되는 배리어 부재(12)를 갖는 국부화된 액체 공급 시스템을 개략적으로 도시한다. 배리어 부재(12)는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 시일은 가스 시일 또는 유체 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다. 일 실시예에서, 배리어 부재와 기판의 표면 사이에 시일이 형성된다. 여기서는 기판(W)의 표면을 참조하고 있지만, 본 명세서의 나머지 부분전반에 걸쳐, 기판(W)의 표면, 기판 테이블(WT)의 표면, 또는 둘 모두를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
배리어 부재(12)는 전체적으로 또는 부분적으로 투영 시스템(PL)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 기판에 대한 무접촉 시일(16)은, 기판 표면과 투영 시스템의 최종 요소 사이의 공간 내에 액체가 한정되도록 투영 시스템의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 상기 공간은 투영 시스템(PL)의 최종 요소 아래에, 그리고 그것을 둘러싸서 위치된 배리어 부재(12)에 의해 전체 또는 부분적으로 형성된다. 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템 밑의 공간 및 배리어 부재(12) 내의 공간으로 액체가 유입되고, 액체 유출구(13)에 의해 제거될 수 있다. 배리어 부재(12)는 투영 시스템의 최종 요소 위로 약간 연장될 수 있으며, 액체 레벨이 상기 최종 요소 위로 솟아올라 액체의 버퍼(buffer)가 제공된다. 배리어 부재(12)는, 일 실시예에서, 그 상단부(upper end)에서 투영 시스템 또는 그 최종 요소의 형상에 꼭 일치하고(conform), 예를 들어 원형일 수 있는 내부 주변부(inner periphery)를 갖는다. 저부에서, 내부 주변부는 이미지 필드의 형상, 예를 들어 직사각형에 꼭 일치하지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다.
사용시, 배리어 부재(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)에 의해 액체가 공간(11) 내에 포함된다. 가스 시일은 압력 하에서 유입구(15)를 통해 배리어 부재(12)와 기판 사이의 갭(gap)에 제공되고 유출구(14)를 통해 추출(extract)되는 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기(synthetic air)에 의해 형성되지만, 일 실시예에서는 N2 또는 또 다른 비활성 기체에 의해 형성된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 레벨, 및 갭의 지오메트리(geometry)는 안쪽에 액체를 한정시키는 고속 가스 흐름(high-velocity gas flow)이 존재하도록 배치된다. 배리어 부재(12)와 기판(W) 사이의 액체 상의 가스의 힘은 공간(11) 내의 액체를 수용한다. 그 유입구/유출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈들일 수 있다. 상기 환형의 홈들은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 가스(16)의 흐름은 공간(11) 내에 액체를 포함하는데 효과적이다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 제 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.
다른 구성들이 가능할 수 있으며, 아래의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 목적을 달성하는데 있어서, 액체 공급 시스템 또는 액체 한정 시스템, 또는 이러한 시스템의 구성이 어떤 타입인지는 중요하지 않다. 도 6은 기판 테이블(WT)의 최상부 표면을 평면도로 예시한다. 기판 테이블(WT)은 기판(W)을 지지한다. 또한, 기판 테이블(WT)은 클로징 디스크(closing disk) 또는 더미 기판(dummy substrate: 80)을 지지할 수도 있다. 클로징 디스크(80)는 배리어 부재(12)의 단면 영역보다 큰 크기를 갖는다. 이는, 클로징 디스크(80) 위에 배리어 부재를 위치시킴으로써 배리어 부재(12)의 어퍼처가 차단되게 한다. 클로징 디스크(80)는 기판 테이블(WT)로부터 해제될 수 있거나 해제되지 않을 수 있다. 이러한 방식으로, 기판 교체 시 상기 공간(10)을 통한 액체의 유동을 유지할 수 있다. 이러한 방식으로, 클로징 디스크는 셔터 부재로서 작동한다. 셔터 부재는 별도의 기판 테이블, 또는 기판 교체 시 2 개의 기판 테이블들의 표면들에 접촉하는 표면을 갖는 조립체를 포함할 수 있다. 또한, 기판 테이블(WT)의 최상부 표면 상에 여러 개의 센서들(50, 60, 70)이 존재할 수 있다.
침지 리소그래피 장치의 사용 동안에, 기판 테이블(WT)의 최상부 표면 상에 장착된 상기 센서들(50, 60, 70)은 소정 측정들을 수행하는데 사용된다. 상기 센서들(50, 60, 70)은 TIS, ILIAS, 스폿 센서(spot sensor) 등을 포함한다. 흔히, 이 센서들은 침지 액체를 통해 이미징된다. 그 경우, 상기 센서들의 최상부 표면에 오염물들이 붙을 수 있다. 이는 센서의 측정 성능에 유해한 영향을 줄 수 있다. 또한, 다른 구성요소들도 오염을 겪게 될 수 있다.
기판 테이블의 최상부 표면이 침지 액체에 대해 액체-불화성(liquidphobic)이 되게 하기 위해서, 기판 테이블의 최상부 표면에 코팅이 적용될 수 있다. 이러한 최상부 표면은 UV 방사선에 민감할 수 있다(예를 들어, 침지 리소그래피에서 사용되는 파장은 193 nm이며, 이러한 액체-불화성 코팅은 상기 파장의 방사선에 민감할 수 있다). 기판 테이블의 최상부 표면에 액체-불화성 코팅을 제공하는 이유는, 기판 테이블과 투영 시스템(PS)과 한정 구조체(12) 간의 상대 속도를 증가시키기 위해서이다. 스캐닝 동안에, 기판 테이블(WT)은 투영 렌즈 및 액체 한정 시스템(12)에 대해 그리고 그 밑에서 이동될 수 있다. 침지 액체의 메니스커스(meniscus)는 더 높은 액체-불화성 특성들을 갖는 표면상에서 더 높은 후퇴 접촉 각도(receding contact angle)를 갖는다. 더 높은 후퇴 접촉 각도는 더 높은 메니스커스 안정성을 나타낸다. 더 높은 메니스커스 안정성은 기판 테이블(WT) 및/또는 기판(W), 및 상기 공간(11) 내에서 한정 구조체(12) 내에 한정된 액체의 더 빠른 상대 이동 속도를 가능하게 한다. 액체-불화성 코팅은 메니스커스 안정성을 유지하는데 도움을 줄 수 있다. 이에 따라, 기판상에 물방울들이 생길 위험성과, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이의 저수부(reservoir: 11)에 기포들이 생길 위험성이 감소된다. 따라서, 액체-불화성 코팅의 사용은 더 높은 스캔 속도를 달성하는데 도움을 줄 수 있다.
또한, 본 발명에서, 기판의 이미징을 위해 통상적으로 사용되는 투영 빔은 기판 테이블(WT)의 최상부 표면상의 대상물[예를 들어, 센서(50, 60, 70)]의 제한된 영역을 세정하는 동안에 사용된다. UV 방사선 감응 물질로 덮인 기판 테이블의 영역들 상에 닿는 방사선을 회피하기 위해 조치가 취해진다.
통상적으로, 기판(W) 상에 또는 센서들(50, 60, 70) 상에 닿는 투영 빔은, 만약 센서(50, 60, 70) 쪽으로 지향된다면, 전체 센서를 덮는 단면 영역(또는, 오염이 제거되어야 할 센서의 일부분보다 훨씬 큰 영역), 및 이에 따라 UV 방사선 감응 물질로 덮인 기판 테이블의 최상부 표면의 주변 영역들을 가질 것이다. 수직 이미징(normal imaging) 동안에 사용된 광학 시스템은, 제한된 영역 상에 닿는 세정 방사선 빔을 형성하기 위해 방사선 빔의 단면 영역을 제한하도록 조정된다. 상기 광학 시스템은 [통상적으로, 방사선 빔을 성형하도록 의도된 블레이드들(레티클 마스킹 블레이드들)을 포함하는] 조명 시스템(IL) 및 투영 시스템(PS)을 포함한다.
도 7은 통상적으로 기판 테이블(WT)의 최상부 표면상에 장착된 TIS(Through Image Sensor) 센서의 최상부 표면을 도시한다. 기판 테이블(WT)의 최상부 표면은 센서(100)가 장착되는 후퇴부(20)를 갖는다. 도 7의 센서(100)는 도 6의 센서들(50, 60, 70) 중 어느 하나일 수 있다. 상기 후퇴부(20)의 에지와 센서(100)의 에지 사이의 갭 상에 시일(110)이 배치된다. 이러한 방식으로, 침지 액체가 상기 갭 안으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 상기 센서(100)를 둘러싸는 기판 테이블(WT)의 영역은 앞서 설명된 바와 같이 UV 감응 코팅을 포함할 수 있다.
상기 센서 상에는 각기 다른 용도로 사용되는 여러 개의 상이한 세트의 영역들이 존재한다. 마스크(120)는 현재 사용되지 않는다. 영역들(130, 140 및 150)은 각각 2 개의 마크들을 포함한다. 이들은 레벨링 측정 시에 사용된다. 이들 마크들은 레벨링 시 투영 시스템(PS)을 통해 방사선에 의해 조명되지 않지만, 레벨링 작업 시 적색 및 녹색 레이저에 의해 이미징된다. 청색 이미지 정렬(센서(100)에 대한 마스크의 정렬)을 위해 2 개의 추가 세트의 마크들(155)이 사용된다. 이들 마크들은 투영 시스템(PS)으로부터의 패터닝된 레이저 광으로 투영된다. 또한, 영역(160)과 같이, 다른 마크들이 존재할 수도 있다. 이들 마크들은, 예를 들어 캘리브레이션 목적으로 사용될 수 있다. 상기 마크들은 가시광으로 조명된다. 간명함을 위해, TIS 센서의 최상부 표면의 모든 피처들을 도시하지 않았다. 하지만, 도 7과 연계한 상기 설명으로부터, 적절한 측정을 행하기 위해 센서들의 최상부 표면의 작은 영역들만이 세정되도록 요구된다는 것을 이해할 것이다. 즉, 앞서 설명된 상기 영역들(120, 130, 140, 150, 155, 160)만이 세정되어야 한다.
상기 영역들(120, 130, 140, 150, 155, 160)이 기판을 이미징하는 (193 nm의 파장을 갖는) 투영 시스템과 동일한 파장의 방사선으로 이미징되는 경우, 이는 상기 영역들(120, 130, 140, 150, 155, 160)의 표면의 세정을 유도할 수 있다. 이에 대한 메커니즘은: 투영 빔 내의 UV 광의 광자들이 세정되어야 할 표면상에 존재하는 오염물들, 예를 들어 유기 오염물들의 화학적 결합들을 끊거나, 상호작용하기에 충분한 에너지를 갖는다는 것을 나타낸다. 오염 분자와 광자의 상호작용은 상기 분자가 더 작은 분들로 쪼개지게 한다. 더 작은 분자들은 극성을 가질 수 있다. 더 작은 분자들, 특히 극성 분자들은 물로 용해된다. 물이 멀리 유동함에 따라, 공간(11)으로부터 오염물들이 제거된다. 이러한 메커니즘에 이해, 투영 빔에 노출된 표면이 세정될 수 있다.
세정 방사선 빔은 패터닝되지 않는 것이 바람직하다. 이는, 상기 빔의 단면에 패턴이 부여되지 않음을 의미한다. 하지만, 상기 빔의 단면의 형상 및 크기는 변동될 수 있다. 그 단면에서 상기 빔의 약간의 세기 변동이 존재할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 패터닝되지 않는다는 것은, 상기 빔이 마스크 상의 패턴을 통해 투영되지 않는다는 것을 의미하는 것임을 알 수 있다(이후에 알게 되겠지만, 상기 빔의 형상 및/또는 단면 영역을 변동시키는데 마스크가 사용될 수 있다).
요구되는 도즈(dose)는 세정이 얼마나 자주 수행되는지에 따라 달라진다. 매일 또는 매우 빈번하게 세정이 수행된다면, 마크를 세정하는데에는 25 J/㎠의 적은 양의 도즈로 충분할 수 있다. 마크들(130, 140)을 매일 세정하기 위해, 4 개의 TIS 센서들의 각 마크(130, 140) 상에서 10 초 동안 세정이 수행될 것이며, 기판 테이블이 이동하는 것을 포함해, 약 100 초가 소요될 것이다. 이는 약 50 J/㎠의 일일 도즈량(daily dosage)과 같다. 그러므로, 약 25 J/㎠의 일일 등가 도즈량이 바람직하다. 규칙적으로 세정이 덜 된, 또는 특히 오염된 마크들의 경우, 양호한 세정을 달성하기 위해서는, 약 2 kJ/㎠의 도즈가 적합하다는 것이 밝혀졌다. 하지만, 0.3 kJ/㎠ 이상의 도즈에서의 세정이 효율적이다. 바람직하게는, 상기 도즈는 0.4 kJ/㎠ 이상, 0.5 kJ/㎠ 이상, 0.75 kJ/㎠ 이상, 1.00 kJ/㎠ 이상, 1.25 kJ/㎠ 이상, 또는 1.5 kJ/㎠ 이상이다. 가장 바람직하게는, 상기 도즈는 2 kJ/㎠ 이상 또는 3 kJ/㎠이다. 이는 약 0.25 kJ/㎠의 영역(155)에서의 미세 정렬에 사용된 통상적인 도즈와 비교된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 투영 빔은 6 ㎑에서 약 5,000 mW/㎠에서 작동하는 펄스화된 빔을 포함한다. 따라서, (영역(155)을 이용하는 미세 정렬의 경우, 에너지는 이값의 약 75 %, 즉 약 0.21 mJ/pulse/㎠로 감소되지만) 각각의 펄스는 약 0.84 mJ/㎠의 에너지를 갖는다. 세정을 위해, 펄스 에너지의 감소가 생략될 수 있다. 따라서, 각 영역에 대해 약 100 초, 바람직하게는 100 초 미만, 90 초 미만 또는 80 초 미만 동안, 세정이 수행될 수 있다.
센서의 세정은 바람직하게 기판 테이블(WT) 상의 기판(W)용 후퇴부에 존재하는 기판 또는 더미 기판으로 행해진다. 이는, 액체 공급 시스템(12)이 활성화될 때 침지 액체가 상기 후퇴부 쪽으로 누설되는 것을 방지하기 위해, 기판이 상기 후퇴부 내에 존재하여야 하기 때문이다. 하지만, 기판이 존재할 필요가 없는 구성들도 있을 수 있다. 하지만, 이는 더 복잡해 지는 것을 감수해야 할 것이다.
각각의 기판의 이미징 후에 TIS 센서를 반드시 세정할 필요는 없다. 통상적으로, 기판의 뱃치(batch)는 약 25 개의 기판들을 포함한다. 각각의 뱃치 후, 소위 "LOT" 보정이 행해진다. 이는 영역(155) 내의 마크들의 조명을 수반한다. 또한, 이 마크들(155)은 마스크를 정렬하기 위해 각각의 기판(W)에 대해 이미징된다. 드물지만, 존재한다면, 다른 마크들이 종래의 작동에서 투영 빔 레이저에 의해 이미징된다. 상기 마크들(120, 130, 140, 150, 160)은 각각의 LOT 보정 동안에 투영 빔 방사선으로 세정될 수 있다. 투영 빔에 주기적인 노출을 필요로 하는 예방적 세정(preventative cleaning)이 수행될 수 있다. 예방적 세정은 각각의 LOT 보정 동안에 하루에 한번, 또는 예를 들어 매 기판마다 행해질 수 있으며, 세정을 필요로 할 수 있는 센서의 영역들을 조사하는 것을 수반한다. 사용할 때 센서의 영역이 세정된다면, 세정 회수는 주요하지 않다. 이 세정 조사는 센서에 의해 행해진 다양한 측정들에 요구되는 조사를 능가하는 영역들의 별도의 조사이다. 하지만, 전체 세정에 대해서보다 예방적 세정에 대해, 예를 들어 센서 상의 각각의 마크에 대해 50 ms 또는 200 내지 400 사이의 펄스, 더 바람직하게는 300 펄스에 대해, 노광이 더 짧다.
몇몇 영역들을 다른 영역들만큼 자주 세정할 필요는 없다는 것을 이해할 것이다.
원하는 영역들만을 성공적으로 조사하기 위해서, 세정 방사선 빔의 단면 영역을 제한할 필요가 있다. 특히, 앞서 설명된 기판 테이블의 최상부 표면 상의 UV 감응 물질 영역들을 조사하지 않기 위해, 이러한 타입의 제한이 필요하다. 그러므로, 기판의 이미징에 사용된 투영 빔과 비교하여, 세정 영역 상에 닿는 세정 방사선 빔의 단면 영역을 제한하는 조정기를 포함한다. 그러므로, 세정 영역은 제한된 영역이라고 간주될 수 있다. 조정기를 제어하기 위해 제어기가 제공될 수 있다. 상기 제어기는 프로세서에 연결될 수 있다. 세정 공정은 컴퓨터 프로그램을 따른 프로세서에 의해 자동으로 실행될 수 있다.
통상적으로, 조정기는 약 10 x 10 mm의 치수를 갖도록 세정 방사선 빔의 단면 영역을 조정한다. 이는 기판 노광 동안에 사용된 8 x 26 mm의 슬릿 크기와 비교된다. 이 영역은 센서(100)의 최상부 표면상의 다양한 영역들의 의도된 세정을 허용한다. 상기 센서는 약 60 mm의 직경을 가지며, 이는, 약 10 x 10 mm의 영역을 조사하면, 각각의 영역들(120, 130, 140, 150, 155, 160)이 선택적으로 세정된다는 것을 알 수 있다.
도 8은 리소그래피 장치의 조명 및 투영 시스템들을 포함하는 광학 시스템을 도시한다. 세정 방사선 빔의 단면 영역을 조정하는 두 가지 방식이 예시된다. 이중 첫 번째는, 소위 레티클 에지 마스크 조립체 블레이드(retical edge mask assembly blade: REMA 블레이드: 100)를 사용한다. 이 블레이드들(100)은 어떤 경우에도 리소그래피 장치 내에 존재한다. 상기 블레이드들은 투영 빔(PB)의 단면 영역을 제한하는데 사용된다. 이론적으로, 상기 블레이드들은 상기 단면 영역을 여하한의 원하는 크기로 제한하는데 사용될 수 있다. REMA 블레이드들(100)이 세정 방사선 빔의 단면 영역을 조정하는데 사용되는 경우, 마스크 테이블(MT) 상에 마스크(MA)를 제자리에 둘 필요는 없다.
또 다른 대안예는 세정 방사선 빔의 단면 영역을 조정하는데 효과적인 어퍼처를 갖는 마스크(MA)를 제공하는 것이다. 상기 마스크는 마스크 테이블(MT) 상에 위치될 것이다. 상기 마스크는 세정 방사선 빔의 단면에 어떠한 패턴도 부여하지 않는 것이 바람직할 것이다.
상기 두 가지 방법들 중 어느 것은, 도 8에서 마스크 테이블(MT) 아래에 도시된 바와 같은 세정 방사선 빔(CP)만큼 투영 빔(P)을 좁아지게(narrowing) 할 것이다.
세정 방사선 빔의 단면 영역들을 조정하는 다른 방식들도 가능하다. 예를 들어, 투영 시스템 밑에 어퍼처를 갖는 차폐부를 개재시킬 수 있다. 또한, 마스크 테이블 밑에, 아니면 광학 시스템 내의 어느 다른 곳에 차폐부를 사용하여, 단면 영역을 감소시킬 수 있다. 실제로, 마스크 및 REMA 블레이드들(100)은 모두 이러한 차폐부가 있는 것으로 도시될 수 있다. 또 다른 방식은, 예를 들어 수 개의 피처들을 갖는 마스크를 이용하여, 마스크를 아웃-오브-포커스(out of focus)로 설정하는 것이다.
상기의 방법을 이용하면, TIS 센서의 세정이 15 분 이내로 행해질 수 있다.
이상, 본 발명은 TIS 센서의 영역들의 세정과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 기판 테이블 상의 다른 부분들, 또는 기판 테이블 사의 다른 대상물들을 세정하는데에도 사용될 수 있다. 예를 들어, 다른 타입의 센서들을 세정하는데 있어서 동일한 방법이 사용될 수 있다. 본 발명을 이용하여 세정될 수 있는 다른 타입의 센서들은 ILIAS 센서들 및 스폿 센서들을 포함한다. 또한, 다른 대상물들이 세정으로부터 유익할 수 있다. 이는 소위 더미 기판, 또는 클로징 디스크(80), 또는 또 다른 셔터 부재를 포함한다. 이러한 셔터 부재 또는 클로징 디스크, 또는 이러한 디바이스들의 외형(feature)은 쉽게 오염될 수 있다. 본 발명은 기판 테이블(WT)의 최상부 표면 또는 UV 방사선 감응 층을 손상시키지 않고, 셔터 부재의 전체 또는 일부분을 세정하기에 적합하다.
세정 시, 투영 시스템(PS) 밑에서 기판 테이블(WT)을 이동시키는 것도 가능하다. 따라서, 1 이상의 영역이 하나의 세정 주기 내에서 세정될 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.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 약 365, 248, 193, 157 또는 126 nm, 또는 그 정도의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절 및 반사 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 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 기계 판독 가능한 명령어가 2 이상의 컴퓨터 프로그램들에서 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램들은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.
앞서 설명된 제어기들은 신호들을 수신하고, 처리하며, 보내는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 제어기는 상기 설명된 방법들을 위해 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 또한, 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다.
본 발명은 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 배타적인 것은 아니지만, 앞서 언급된 타입들에 적용될 수 있다.
본 발명의 1 이상의 실시예들은 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 배타적인 것은 아니지만, 앞서 언급된 타입들에 적용될 수 있으며, 침지 액체가 배스의 형태로 기판의 국부화된 표면 영역 상에만 제공되는지 또는 한정되지 않는지에 따라 적용될 수 있다. 한정되지 않는 구성에서는, 실질적으로 기판 및/또는 기판 테이블의 덮이지 않은 전체 표면이 습식 상태가 되도록, 침지 액체는 기판 및 기판 테이블의 표면 상에서 유동할 수 있다. 이러한 한정되지 않은 침지 시스템에서, 액체 공급 시스템은 침지 액체를 한정하지 않을 수 있으며, 또는 침지 액체의 일부분을 한정하지만, 실질적으로 침지 액체를 완전하게 한정하지 않을 수도 있다.
본 명세서에서 고려되는 액체 공급 시스템은 폭넓게 해석되어야 한다. 소정 실시예들에서, 이는 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 구조체들의 메커니즘 또는 조합일 수 있다. 이는 1 이상의 구조체, 1 이상의 액체 유입구, 1 이상의 가스 유입구, 1 이상의 가스 유출구 및/또는 공간에 액체를 제공하는 1 이상의 액체 유출구의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수 있고, 또는 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수 있으며, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 에워쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은, 선택적으로 위치, 양(quantity), 질, 형상, 유속 또는 액체의 여타의 특징들을 제어하는 1 이상의 요소들을 더 포함할 수 있다.
앞선 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 (21)

  1. 리소그래피 장치에서 기판 테이블 상의 대상물 또는 기판 테이블의 최상부 표면의 영역을 세정하는 방법에 있어서,
    상기 리소그래피 장치의 광학 시스템의 최종 요소와 상기 영역 사이에 액체를 제공하는 단계 - 상기 광학 시스템은 정상 작동(normal operation) 시 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 생성하고 투영하는데 사용됨 - ; 및
    상기 광학 시스템을 이용하여 상기 액체를 통해 상기 영역 상으로 세정 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고;
    상기 투영하는 단계는 상기 패터닝된 방사선 빔과 비교하여, 상기 영역 상에 닿는 상기 세정 방사선 빔의 단면 영역(cross-sectional area)을 제한하도록 상기 광학 시스템을 조정하는 단계를 포함하는 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템을 조정하는 단계는, 기판의 이미징 동안에, 상기 패터닝된 방사선 빔이 마스크를 통과하기 이전에 지나는 어퍼처의 형상 및/또는 크기를 조정하는 단계를 포함하는 세정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는 상기 광학 시스템 내에 마스크를 배치하는 단계를 포함하는 세정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 조명 시스템 및 투영 시스템을 포함하고, 상기 조정하는 단계는, 상기 조명 시스템 이전에서, 상기 조명 시스템에서, 상기 조명 시스템과 상기 투영 시스템 사이에서, 상기 투영 시스템에서, 또는 상기 투영 시스템 이후에서의 광학 경로 내에서 행해지는 세정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 방사선 빔은 실질적으로 패터닝되지 않는(unpatterned) 세정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 방사선 빔은 실질적으로 약 193 nm의 파장을 갖는 방사선을 포함하는 세정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    적어도 25 J/㎠ 이상의 도즈(dose)가 상기 세정 방사선 빔에 의해 상기 제한 영역으로 인가되는 세정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역은 상기 대상물 상에 있는 세정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 대상물은 센서인 세정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세정 시, 상기 센서는 작동하지 않는 세정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 대상물은 TIS, ILIAS 및/또는 스폿 센서(spot sensor)를 포함하는 세정 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 대상물은 클로징 디스크(closing disk)인 세정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정은 상기 기판 테이블 상에 존재하는 기판과 함께 행해지는 세정 방법.
  14. 리소그래피 장치에서 기판 테이블 상의 센서의 영역을 세정하는 방법에 있어서,
    상기 리소그래피 장치의 광학 시스템의 최종 요소와 상기 영역 사이에 액체를 제공하는 단계 - 상기 광학 시스템은 정상 작동 시 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 생성하고 투영하는데 사용됨 - ; 및
    상기 광학 시스템을 이용하여 상기 액체를 통해 상기 센서 상으로만 세정 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고,
    상기 세정 방사선 빔은 실질적으로 패터닝되지 않는 세정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 투영하는 단계는 상기 세정 방사선 빔을 상기 센서의 일부분 상에만 투영하는 단계를 포함하는 세정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 일부분은 레벨링에 사용되는 정렬 마크, 마스크를 정렬하는데 사용되는 정렬 마크, 개략적인 정렬에 사용되는 정렬 마크, 및 미세 위치설정에 사용되는 정렬 마크 중 적어도 1 이상을 포함하는 세정 방법.
  17. 리소그래피 장치에서 기판 테이블 상의 대상물 또는 기판 테이블의 최상부 표면의 영역을 세정하는 방법에 있어서,
    상기 리소그래피 장치의 광학 시스템의 최종 요소와 상기 영역 사이에 액체를 제공하는 단계 - 상기 광학 시스템은 정상 작동 시 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 생성하고 투영하는데 사용됨 - ; 및
    상기 광학 시스템을 이용하여 상기 액체를 통해 상기 영역 상으로 세정 방사선 빔을 투영하는 단계를 포함하고;
    상기 투영하는 단계는, 상기 최상부 표면상에 닿는 상기 세정 방사선 빔의 단면 치수를 조정하여, 상기 방사선 빔이 상기 영역에 제한되도록, 상기 광학 시스템을 조정하는 단계를 포함하는 세정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단면 치수는 상기 세정 방사선 빔의 단면 폭인 세정 방법.
  19. 리소그래피 투영 장치에 있어서,
    기판을 유지하는 기판 테이블;
    패터닝된 방사선 빔을 기판상에 투영하는 광학 시스템; 및
    청구항 1, 청구항 14 또는 청구항 17의 방법에 따라 상기 장치를 제어하는 제어기를 포함하는 리소그래피 투영 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 테이블의 최상부 표면은 UV 감응 코팅을 포함하는 리소그래피 투영 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 테이블 상에 위치된 적어도 1 이상의 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 UV 감응 층 상에 닿는 세정 방사선 빔 없이 상기 센서의 세정을 제어하는 리소그래피 투영 장치.
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