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KR100546862B1 - 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 그 제조방법에 의해 제조된 디바이스 - Google Patents

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 그 제조방법에 의해 제조된 디바이스 Download PDF

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KR100546862B1
KR100546862B1 KR1020010014480A KR20010014480A KR100546862B1 KR 100546862 B1 KR100546862 B1 KR 100546862B1 KR 1020010014480 A KR1020010014480 A KR 1020010014480A KR 20010014480 A KR20010014480 A KR 20010014480A KR 100546862 B1 KR100546862 B1 KR 100546862B1
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KR
South Korea
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mask
radiation
film
radiation system
support surface
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판디셀동크안토니우스요하네스요세푸스
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

리소그래피 투영장치에 있어서, 반사형 마스크(MA)는 마스크 테이블(MT)상의 순응막(110)에 부착된다. 순응막의 이면은 상기 순응막을 변형시킬 수 있는 복수의 엑추에이터(140)에 차례로 부착된다. 마스크 레벨 센서는 마스크의 레벨을 검출하는데 사용될 수 있고, 엑추에이터는 마스크를 일정한 레벨로 유지하도록 작동한다. 또한, 엑추에이터는 상기 마스크를 평탄하고 정확한 평면배향으로 유지되도록 할 수도 있다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및 그 제조방법에 의해 제조된 디바이스{LITHOGRAPHIC APPARATUS, DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND DEVICE MANUFACTURED THEREBY}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 투영장치를 나타낸 도면.
도 2는 마스크 높이의 변화에 따른 효과를 나타내는 2 개의 가능한 방사 빔 경로의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 마스크 테이블의 단면 개략도.
본 발명은,
방사 투영 빔을 공급하는 방사 시스템;
마스크 지지면상에 소정의 패턴에 따라 투영 빔을 패터닝하는 마스크를 고정하는 마스크 테이블;
기판을 고정하는 기판 테이블; 및
상기 기판의 목표영역에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함하여 이루어진 리소그래피 투영장치에 관한 것이다.
예컨대, 리소그래피 투영장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 패터닝 수단은 집적회로의 개별층에 대응되는 회로패턴을 형성하며, 이 패턴은 이후에 방사선감지재료(레지스트)층으로 코팅된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 목표영역(하나 이상의 다이로 구성)에 결상(imaging)될 것이다. 일반적으로 한 장의 웨이퍼에는 목표영역들이 인접해 있는 전체적인 네트워크가 형성되며, 이들 목표영역은 투영 시스템을 통해 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 마스크 테이블상의 마스크로 패터닝을 하는 현재 통용되는 장치는 2가지 형태로 구별되어질 수 있다. 일 형태의 리소그래피 투영장치에서는 한 번에 목표영역에 전체 마스크 패턴을 노광함으로써 각 목표영역이 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 이와 달리, 통상 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)로 불리워지는 대체장치에서는 투영 빔 하에서 소정의 기준방향("스캐닝" 방향)으로 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하면서, 동시에 상기 스캐닝 방향과 같은 방향 또는 반대 방향으로 기판 테이블을 스캐닝함으로써 각 목표영역이 조사된다. 일반적으로 투영 시스템은 배율인자(magnification factor:Ｍ)(대개 <1)를 가지므로 기판 테이블이 스캐닝되는 속도(V)는 마스크 테이블이 스캐닝되는 속도의 Ｍ배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피 디바이스와 관련된 보다 상세한 정보는 미국특허 제 6,046,792호에서 찾을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조 공정에서, 패턴(예를 들면, 마스크의 패턴)은 방사선감지재료(레지스트)층이 부분적으로나마 도포된 기판상에 결상(imaging)된다. 이 결상단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 도포 및 소프트 베이크와 같은 다양한 절차를 거친다. 노광후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 결상(imaging)된 피처의 측정/검사와 같은 또 다른 절차를 거칠 것이다. 이러한 일련의 절차는, 예를 들어 IC 디바이스의 개별 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 연마 등과 같이 개별 층을 마무리하기 위한 다양한 모든 공정을 거친다. 여러 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체 공정 또는 그 변형 공정이 반복되어질 것이다. 종국에는, 디바이스의 배열이 기판(웨이퍼)상에 존재할 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로 분리된 후, 각각의 디바이스가 운반 장치에 탑재되고 핀에 접속될 수 있다. 그와 같은 공정에 관한 추가 정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" (3판, Peter van Zant 저, 맥그로힐출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위해, 상기 투영 시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절 광학기, 반사 광학기, 카타디옵트릭 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영 시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사 시스템은 방사 투영 빔의 조준, 성형 또는 제어하는 원리들 중 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후의 설명에서는 그러한 구성요소에 대하여도 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급될 것이다. 나아가, 상기 리소그래피 장치는 2 이상의 기판 테이블(및/또는 2이상의 마스크 테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "다중 스테이지" 장치에서는, 부가적인 테이블들이 병행하여 사용되거나, 1 이상의 다른 테이블이 노광하는 데 사용되는 동안에 1 이상의 테이블에서는 예비단계가 수행될 것이다. 예를 들어, US 5,969,441호 및 WO 98/40791호에는 2중 스테이지 리소그래피장치가 개시되어 있다.
마스크의 개념은 리소그래피 분야에서 이미 잘 알려져 있고, 여기서의 마스크에는 바이너리(binary)형, 교번 위상-쉬프트(alternating phase-shift)형 및 감쇠 위상-쉬프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크 유형까지도 포함된다. 방사 빔 영역내에 이러한 마스크가 놓이면, 마스크의 패턴에 따라 마스크에 투사(impinging)되는 방사선의 선택적인 투과(투과형 마스크의 경우) 또는 반사(반사형 마스크의 경우)가 이루어진다. 상기 마스크 테이블은 입사하는 방사 빔 영역내의 소정 위치에 마스크가 고정될 수 있도록 하며, 필요한 경우에는 마스크를 상기 빔에 대하여 상대적으로 이동시킬 수 있도록 한다.
종래, 마스크 테이블은 방사선이 조명 시스템으로부터 마스크, 투영 시스템을 거쳐 기판상에 도달하도록 위치되어 있었다. 이러한 마스크는 조명 시스템으로부터의 상기 방사선이 선택적으로 투과하도록 허용하여 기판상에 패턴을 형성하기 때문에 투과형 마스크로 알려져 있다. 이러한 마스크는 그것을 통해 빛이 투과되도록 지지되어야 한다. 이것은 종래에는 대기압으로 마스크가 테이블에 클램핑(clamping)되도록 마스크의 주위영역 바로 밑의 테이블의 진공을 이용하여 달성되었다.
리소그래피 장치에서 웨이퍼상에 결상(imaging)될 수 있는 피처의 크기는 투영 방사선의 파장에 의해 제한된다. 더욱 조밀한 디바이스와 이로 인해 더욱 빠른 동작속도를 가지는 집적회로를 생산하기 위해서는, 더 작은 피처를 결상(imaging)시킬 수 있어야 한다. 최근의 리소그래피 투영장치는 수은 램프 또는 엑시머 레이저에 의해 생성된 자외선을 사용하는 한편, 13 nm 정도의 더욱 더 짧은 파장의 방사선을 사용하는 것이 제안되고 있다. 이러한 방사선은 극자외선(EUV) 또는 소프트 엑스-레이(soft X-ray)라고 칭하고, 가능한 방사원으로는 레이저-생성 플라즈마원, 방전원 또는 싱크로트론 방사원 등이 있다.
EUV 방사선이 사용되는 경우, 투영 시스템은 그 대상물 측에서는 비텔레센트릭(non-telecentric)일 것이다. 따라서, 마스크의 높이에 있어서의 변동은 기판상의 이미지의 수평 및 수직위치의 변동을 발생시킨다. 또한, 빛의 흡수를 피하기 위해서 빛의 전파경로에 진공을 사용할 필요가 있다. 그리하여, 기존의 진공 클램핑은 효력을 갖지 않을 것이다.
본 발명의 목적은 정확한 위치결정과 향상된 평탄도를 얻기 위하여 마스크를 정확하게 고정하는데 사용될 수 있는 마스크 테이블을 포함하는 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 상기 목적 및 다른 목적들은,
방사 투영 빔을 공급하는 방사 시스템;
마스크 지지면상에 소정의 패턴에 따라 투영 빔을 패터닝하는 마스크를 고정하는 마스크 테이블;
기판을 고정하는 기판 테이블; 및
상기 기판의 목표영역에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영장치에 있어서,
상기 마스크 테이블은,
마스크 지지면을 포함하는 순응막(compliant membrane); 및
상기 막을 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향으로 변형시키기 위하여 상기 막에 힘을 가할 수 있는 하나 이상의 엑추에이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치에 의하여 달성된다.
따라서, 반사형 마스크의 표면에서의 변동은 쉽고도 정확하게 보정될 수 있다.
바람직하게는, 엑추에이터들은 마스크 지지면에 대향하는 상기 막의 이면에서 작동 가능하고, 이러한 다수의 엑추에이터는 막이 변형될 수 있는 정밀도를 증가시키는데 사용될 수 있다. 나아가, 스프링이 엑추에이터와 막 사이에 사용되어 가해진 힘이 정확하게 제어될 수 있다.
마스크 레벨 센서는 마스크 표면의 3차원 맵을 구성하기 위하여 마스크 표면을 복수의 지점에서 스캐닝하는데 유리하게 사용될 수 있다. 또, 제어기는 상기 막에 힘을 제공하도록 엑추에이터에 명령을 내리는데 사용되어, 마스크 표면에 있어서의 임의의 불규칙성을 줄일 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 리소그래피 투영장치에 있어서, 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 마스크를 부착시키는 수단을 더 포함하는 리소그래피 투영장치를 제공한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면,
방사선감지재료층에 의해 적어도 부분적으로 도포된 기판을 제공하는 단계;
방사 시스템을 사용하여 방사 투영빔을 제공하는 단계;
마스크를 이용하여 상기 투영빔에 단면 패턴을 제공하는 단계; 및
상기 패터닝된 방사빔을 상기 방사선감지재료층의 목표영역에 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조방법에 있어서,
상기 마스크가 지지되는 마스크 지지면을 포함하는 순응막을, 상기 마스크 지지면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 변형시켜 상기 마스크의 형상을 제어하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 장치를 사용함에 있어 본 명세서에서는 IC의 제조에 대해서만 언급하였으나, 이러한 장치가 다른 여러 응용예를 가지고 있음은 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 집적 광학 시스템, 자기영역 메모리용 유도 및 검출 패턴, 액정표시패널, 박막 자기헤드 등의 제조에도 사용될 수 있다. 당업자라면, 전술한 기타 응용분야들을 고려할 때, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어는 "마스크", "기판" 및 "목표영역" 등과 같이 좀 더 일반적인 용어로 각각 대체될 수 있음을 이해할 것이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이란 용어는 전자기 방사선의 모든 형태를 내포하는 것으로 사용되며, 자외선(UV) 방사선(예를 들면, 365 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm 또는 126 nm의 파장을 가짐), 극자외선(EUV 또는 XUV) 방사선(예를 들면, 5 ~ 20 nm 범위의 파장을 가짐) 뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔 등의 입자 빔을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 리소그래피 투영장치(1)의 개략적인 도면이다. 상기 장치는,
EUV 방사선의 투영 빔(PB)을 공급하는 방사 시스템(LA, IL);
마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 고정시키며, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제 1 위치결정수단(PM)에 연결된 제 1 대물테이블(마스크 테이블)(MT);
기판(W)(예를 들어, 레지스트 도포된 실리콘 웨이퍼)을 고정시키며, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제 2 위치결정수단(PW)에 연결된 제 2 대물테이블(기판 테이블)(WT); 및
기판(W)의 목표영역(C)(다이)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 결상(imaging)시키는 투영 시스템("렌즈")(PL)을 포함하여 이루어진다. 이하, 투영 시스템은 반사형 형태이다.
방사원(LA)(예를 들면, 레이저-생성 플라즈마원, 방전원 또는 스토리지 링이나 싱크로트론에서 전자빔의 경로 주위에 제공된 언듈레이터 또는 위글러)은 방사 빔을 생성한다. 이 빔은 직접 또는 빔 익스팬더(beam expander) 등의 컨디셔닝 수단(conditioning means)을 통과한 후에 조명 시스템(일루미네이터)(IL)에 공급된다. 일루미네이터(IL)는 빔의 강도 분포의 외부 및/또는 내부 반경 범위(통상 σ-외부 및 σ-내부로 각각 나타냄)를 설정하는 조절수단을 포함할 수 있다. 또, 일반적으로 인티그레이터 및 콘덴서 등의 다양한 구성요소를 포함할 것이다. 이 경우, 마스크(MA)에 투사되는 빔(PB)은 그 단면에 있어서 소정의 균일성 및 강도 분포를 가진다.
방사원(LA)은 리소그래피 투영장치의 하우징내에 있을 수 있지만, 리소그래피 투영장치로부터 떨어져서 그것이 생성한 방사 빔을 (예를 들면, 적당한 지향성 거울의 도움을 받아) 상기 장치로 유도되도록 할 수도 있다는 것을 도 1을 참조하면 알 수 있을 것이다. 본 발명 및 청구항들은 이러한 시나리오 모두를 내포한다.
빔(PB)은 마스크 테이블(MT)에 고정된 마스크(MA)를 거친다. 마스크(MA)에 의해 선택적으로 반사된 후, 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 목표영역(C)상에 상기 빔(PB)의 초점을 맞춘다. 제 2 위치결정수단(그리고 간섭계 측정수단(IF))의 도움으로, 예를 들면 빔(PB)의 경로에 상이한 목표영역(C)을 위치시키도록 기판 테이블(WT)이 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후 또는 스캐닝하는 동안에, 제 1 위치결정수단을 사용하여 빔(PB)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시킬 수 있다. 일반적으로, 대물 테이블(MT, WT)의 이동은, 도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정 모듈(대략적 위치결정) 및 단행정 모듈(미세 위치결정)에 의해 행해질 수 있다.
상술한 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
1. 스텝모드에서는, 마스크 테이블(MT)이 기본적으로 고정상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 목표영역(C)에 투영된다. 이후 기판 테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 빔(PB)에 의해 다른 목표영역(C)이 조사될 수 있다.
2. 스캔 모드에서는, 소정의 목표영역(C)이 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는, 기본적으로 상기와 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크 테이블(MT)은 ν의 속도로 소정의 방향(소위 "스캔 방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능하여, 투영빔(PB)이 마스크 이미지 전체를 스캐닝하도록 한다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)은 속도 V = Mν(여기서 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 M=1/5))로 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동한다. 이러한 방식으로, 해상도를 저해시키지 않고도 상대적으로 넓은 목표영역(C)이 노광될 수 있다.
본 발명은 무엇보다도 마스크의 높이에 있어서의 변동이 기판상의 최종 이미지의 수평방향 위치에서의 변동(이것은 만들어진 디바이스의 이전 및/또는 이어지는 층들에 대해 오버레이 오차를 발생시킬 것이다)을 야기시키는 문제점을 줄인다.
도 2는 이러한 현상을 예시한다. 조명 빔(PB1 및 PB2)은 고정된 각도(도시된 실시예에서 표면의 법선에 대해 6°)로 마스크상에 투사된다. 그러나, 마스크의 높이에 있어서의 변동은 그 결과로 발생한 반사빔이 상이한 지점에서 투영 시스템의 입구 퓨필(pupil)로 들어갈 것이라는 것을 의미한다. 도 2에 도시된 반사빔(1)은 빔(PB1)이 제 1 수직위치에 있는 마스크로부터 반사될 때 생긴다. 마스크의 높이위치가 바뀌면(말하자면, 도 2에 도시된 바와 같이 △1 = 500 nm 로), 마스크상의 동일한 위치에 빔(PB2)이 투사되어, 반사빔(2)이 생길 것이다. 마스크 높이의 변동은 조명 빔(PB1 및 PB2)이 반사되는 마스크 지점의 이미지가 투영 시스템의 입구 퓨필에 수평적으로 (도 2에서의 △2 = 500 x tan(6°) = 50 nm 만큼) 이동하는 것을 의미한다. 이러한 수평 이동은 투영 시스템의 배율인자에 대응하는 양만큼 투영 시스템에서 비례한다. 따라서, 도 2의 예시에서 배율인자가 0.25 라면, 웨이퍼상의 수평 이동은 △3 = 50 x 0.25 = 13 nm 로 나타난다. 많은 층들이 예를 들어 3 nm 이하의 오버레이 오차로 웨이퍼상에 제공되어야 하는 경우에는, 마스크의 높이를 제어하는 것이 매우 중요하다는 것을 이해할 수 있다.
마스크 테이블은 도 3에 더욱 자세히 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 테이블 자체는 그 단면이 U 자형 구조를 갖는 박스형 엔클로저(100)로 이루어진다. 가요성 막(flexible membrane)(110)이 마스크 테이블의 개구 위에 배치되고, 마스크(MA)는 상기 막의 외부면(마스크 지지면)에 부착된다. 진공력이 사용될 수 없기 때문에, 마스크는 정전기력을 이용하여 막에 부착된다. 즉, 마스크와 막은 반대극성으로 대전되어 상호 인력을 발생시킨다. 막의 이면은 박스형 엔클로저(100)의 바닥에 차례로 부착되는 스프링(130)과 엑추에이터(140)의 시스템에 부착된다. 상기 막은 엑추에이터(140)에 의해 가해질 수 있는 힘 때문에 변형될 수 있다. 엑추에이터는 피스톤 또는 선형 모터 등의 선형 엑추에이터일 수 있다. 또한, 압전 엑추에이터라도 적합하다. 조정가능 스프링, 조정가능 공압 실린더(pneumatic cylinder) 또는 조정가능 균형체(balance mass) 등의 수동 엑추에이터는 열의 소산(dissipation)없이 상기 막의 일부분에 힘을 가하는데 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 수동력 엑추에이터는 본 발명의 마스크 홀더에 사용하는 것이 유리할 수 있다. 엑추에이터는 제어기(도시되지 않음)에 의해 제어되어, 정밀한 힘을 막에 가할 수 있으므로, 마스크가 정확한 수직위치에 있고 양호한 평탄도(flatness)를 갖는 것을 보장한다.
이와 같은 막과 스프링 배치는 임의의 입자에 의한 마스크의 이면 오염이 막의 가요성에 의해 보상된다는 점과 이러한 구성에 비교적 용이하게 보정하는 변형을 제공할 수 있다는 이점을 가진다. 도 3에서는 4 개조의 엑추에이터와 스프링이 사용되었지만, 이것으로 국한되는 것은 아니다. 이보다 많거나 적은 수가 사용될 수도 있지만, 일반적으로는 많은 수의 엑추에이터를 사용하는 것이 상기 막을 더욱 정밀하게 변형시킬 수 있기 때문에 유리하다.
마스크는 고도의 평탄도로 제조됨에도 불구하고, 위치결정 정확성에 현저하게 영향을 줄 정도로 충분한 크기의 마스크 표면의 완전한 평탄도로부터의 편차("비평탄도"라 함)가 발생할 수 있다. 비평탄도는, 예를 들어 마스크 두께의 변동, 마스크 형상의 왜곡 또는 마스크 홀더상의 오염물 등에 의해 발생될 수 있다. 본 명세서에 별다른 요구가 없으면, 이하의 "마스크 표면"은 방사선이 투사되는 마스크의 최상면을 가리킨다.
도 3에는 상세한 마스크 레벨을 측정하는 마스크 레벨 센서가 도시되어 있지 않다. 이 레벨 센서는, 예를 들어 US 5,191,200호에 개시되어 있는 초점오차 검출시스템으로 칭하는 광학 센서 또는 EP 1 037 117(P-0128)에 개시된 광학 센서일 수 있다. 레벨 센서는 복수의 측방향 위치에서 동시에 수직위치를 측정할 수 있고, 각각 작은 영역의 평균 높이를 측정할 수 있어, 높은 공간주파수들의 비평탄도의 평균을 낸다.
광학 레벨 센서는 광 빔 또는 이러한 빔의 그룹을 상기 영역을 가로질러 이동시킴으로써 2 차원 영역의 높이를 스캐닝할 수 있다. 상기 광 빔은 반사되고, 이 반사된 빔이 측정되어 반사가 일어난 표면의 높이를 결정한다. 상기 표면의 작은 영역만이 한번에 맵핑되지만, 입사광 빔이 이동함에 따라 반사지점도 이동하기 때문에, 스캐닝 공정에서 전체 표면이 맵핑될 수 있다.
마스크 레벨 센서로부터 얻은 정보는 제어기에 의해 사용되어 엑추에이터에 지시하는 방법이 결정된다. 예를 들면, 마스크의 일부분이 매우 높다고 마스크 레벨 센서가 가리키면, 제어기는 마스크의 상기 부분이 낮아지도록 이동할 것을 엑추에이터에 지시하여 평탄도를 증가시키고 마스크의 평균 높이를 개선한다. 마스크 레벨 센서는 마스크상의 복수의 지점에서 측정할 수 있는 센서이고, 이에 따라 제어기는 엑추에이터가 힘을 가하도록 함으로써 마스크가 정확한 수직위치에 있을 뿐만 아니라, 증가된 평탄도를 가지게 할 수 있다. 또한, 엑추에이터는 마스크의 경사(tilt)를 보정할 수 있으며, 이것은 여러 응용분야에 있어서 중요하다.
본 발명에 따른 한 방법은 다음과 같다. 우선, 마스크 레벨 센서를 사용하여 높이에 있어서의 임의의 불규칙성 또는 오차를 확인할 수 있도록 마스크의 외부면을 맵핑한다. 그 다음, 제어기는 각각의 엑추에이터에 의해 가해질 어느 힘이 필요한지를 계산하여, 그것에 따라 엑추에이터를 제어한다. 엑추에이터는 그 자체에 센서가 제공되어 지시된 대로 동작했는지를 검출할 수 있다. 이 경우, 제어기는 엑추에이터상의 센서에 신호를 보내어 엑추에이터가 정확한 양만큼 이동되었는지를 결정한다. 대안적으로, 마스크 표면의 2차 스캔이 수행되어 평탄도, 경사 및 높이에 있어서의 불규칙성 및 오차를 제거하기에 충분한 조절이었는지를 검출할 수 있다. 제어기가 마스크의 표면을 마스크 센서로 계속 체크하고, 연속적으로 엑추에이터를 업데이트함으로써, 임의의 외부 변동(예를 들면, 온도 변화에 의한 변동)이 계속해서 모니터링 및 보정되도록 이러한 처리공정은 계속되어질 수 있다. 대안적으로, 이러한 처리공정은 웨이퍼의 노광 전에 한 번만 수행될 수 있다.
상술된 본 발명은 리소그래피 노광 작업전, 작업중, 작업후의 리소그래피 투영장치에 있어서 마스크를 고정하는 상황이 설명되어 있다. 그러나, 본 발명은 일반적으로 마스크 고정이 필요한 어떠한 상황에서도 적용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 마스크 테이블(또는 홀더)은, 마스크를 생산하는 동안 마스크가 완전하게 평탄해지기 때문에, 마스크를 만드는 디바이스(전자빔 라이터(e-beam writer))에 유리하게 사용될 수 있다. 또, 본 발명의 마스크 테이블은 마스크의 먼지, 손상 또는 오차 등을 검사하는데 사용되는 마스크(레티클) 검사 장치에 사용하는 것도 유리하다.
지금까지 본 발명의 특정 실시예를 상술하였지만, 본 발명은 상기에서 기재된 것과는 다르게 실시될 수 있음이 이해될 수 있을 것이다. 본 명세서에 기재된 내용은 본 발명을 제한하려는 의도를 갖고 있지 않다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 마스크를 정밀하게 고정하는데 사용할 수 있는 마스크 테이블을 포함하는 리소그래피 장치를 제공하여 정확한 위치결정과 향상된 평탄도를 얻을 수 있다.

Claims (56)

  1. 방사 투영 빔을 제공하는 방사 시스템;
    마스크 지지면상에 소정의 패턴에 따라 투영 빔을 패터닝하는 마스크를 고정하는 마스크 테이블;
    기판을 고정하는 기판 테이블; 및
    상기 기판의 목표영역에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영 시스템을 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영장치에 있어서,
    상기 마스크 테이블은,
    마스크 지지면을 포함하는 순응막; 및
    상기 막을 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향으로 변형하기 위하여 상기 막에 힘을 가하도록 작동가능한 하나 이상의 엑추에이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑추에이터는 상기 막의 이면상에서 작동가능하고, 상기 이면은 마스크 지지면에 대향하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블은 상기 막의 상이한 부분에 각각 연결된 복수의 엑추에이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블은 상기 막의 엑추에이터와 직렬로(in series) 동작하도록 상기 엑추에이터에 연결된 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 엑추에이터와 상기 막 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블상에 고정된 상기 마스크의 표면의, 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향의 위치를 측정하는 마스크 레벨 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크 레벨 센서는 상기 마스크 표면상에 복수의 상이한 점들에서 상기 위치를 측정하도록 구성 및 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 엑추에이터와 상기 마스크 레벨 센서에 작동하도록 연결되어, 마스크를 소정레벨로 유지하도록 상기 하나 이상의 엑추에이터를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 엑추에이터와 상기 마스크 레벨 센서에 작동하도록 연결되어, 상기 마스크 표면의 평탄도를 증가시키거나 보존하도록 상기 하나 이상의 엑추에이터를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  14. 마스크 지지면상의 마스크를 고정하는 마스크 테이블에 있어서,
    상기 마스크 지지면을 포함하는 순응막; 및
    상기 막을 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향으로 변형하기 위하여 상기 막에 힘을 가하도록 작동가능한 하나 이상의 엑추에이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 테이블.
  15. 방사선감지재료층에 의해 적어도 부분적으로 도포된 기판을 제공하는 단계;
    방사 시스템을 사용하여 방사 투영빔을 제공하는 단계;
    마스크를 이용하여 상기 투영빔에 단면 패턴을 제공하는 단계; 및
    상기 패터닝된 방사빔을 상기 방사선감지재료층의 목표영역에 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조방법에 있어서,
    상기 마스크가 지지되는 마스크 지지면을 포함하는 순응막을 상기 마스크 지지면에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 변형시켜 상기 마스크의 형상을 제어하는 단계를 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  16. 삭제
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블은 상기 막의 엑추에이터와 직렬로(in series) 동작하도록 상기 엑추에이터에 연결된 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  18. 제 3 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블상에 고정된 상기 마스크의 표면의, 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향의 위치를 측정하는 마스크 레벨 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  19. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블상에 고정된 상기 마스크의 표면의, 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향의 위치를 측정하는 마스크 레벨 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  20. 제 5 항에 있어서,
    상기 마스크 테이블상에 고정된 상기 마스크의 표면의, 상기 마스크 지지면에 실질적으로 수직인 방향의 위치를 측정하는 마스크 레벨 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  21. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 엑추에이터와 상기 마스크 레벨 센서에 작동하도록 연결되어, 마스크를 소정레벨로 유지하도록 상기 하나 이상의 엑추에이터를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  22. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 엑추에이터와 상기 마스크 레벨 센서에 작동하도록 연결되어, 상기 마스크 표면의 평탄도를 증가시키거나 보존하도록 상기 하나 이상의 엑추에이터를 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  23. 제 3 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  24. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  25. 제 5 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  26. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  27. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  28. 제 8 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  29. 제 9 항에 있어서,
    상기 마스크를 정전기력을 사용하여 상기 순응막에 부착하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  30. 제 3 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  31. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  32. 제 5 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  33. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  34. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  35. 제 8 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  36. 제 9 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  37. 제 10 항에 있어서,
    상기 마스크는 반사형 마스크인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  38. 제 3 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  39. 제 4 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  40. 제 5 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  41. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  42. 제 7 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  43. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  44. 제 9 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  45. 제 10 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  46. 제 11 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 50 nm 미만, 특히 5 ~ 20 nm 의 파장을 갖는 방사 투영 빔을 공급하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  47. 제 3 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  48. 제 4 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  49. 제 5 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  50. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  51. 제 7 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  52. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
  53. 제 9 항에 있어서,
    상기 방사 시스템은 방사원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영장치.
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