KR101116765B1 - 유체 핸들링 디바이스, 침지 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하는 유체 제거 디바이스, 및 침지 액체의 액적을 제거하는 액적 제거 디바이스를 갖는 침지 리소그래피 장치에 대한 유체 핸들링 시스템이 개시되며, 상기 액적 제거 디바이스는 상기 유체 제거 디바이스보다 광학 축선으로부터 더 멀리 위치되고, 상기 액적 제거 디바이스는 예를 들어 노광되는 기판 및/또는 기판 테이블과 마주하는 다공성 부재를 포함한다.
Description
본 발명은 유체 핸들링 디바이스, 침지 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법에 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. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 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. 알려진 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-평행한 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스에서 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해서, 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 리소그래피 투영 장치 내의 기판을 침지시키는 것이 제안되었다. 일 실시예에서, 상기 액체는 증류수이지만, 또 다른 액체가 사용될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예는 액체에 관하여 설명될 것이다. 하지만, 또 다른 유체, 특히 습윤 유체(wetting fluid), 비압축성 유체 및/또는 공기보다 높은 굴절률, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적절할 수 있다. 가스를 배제한 유체들이 특히 바람직하다. 이것의 요점은, 노광 방사선이 액체 내에서 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에 더 작은 피처들의 이미징을 가능하게 한다는 것이다[또한, 액체의 효과는 시스템의 유효 개구수(NA)를 증가시키는 것으로 간주될 수 있으며, 초점 심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로 간주될 수도 있다]. 그 안에 고체 입자(예를 들어, 석영)가 부유(suspend)하고 있는 물, 또는 나노-입자 부유물(예를 들어, 최대 치수가 10 nm까지인 입자들)을 갖는 액체를 포함한 다른 침지 액체들이 제안되었다. 부유된 입자들은, 그것들이 부유하고 있는 액체와 유사하거나 동일한 굴절률을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 적절할 수 있는 다른 액체들로는 방향족화합물(aromatic)과 같은 탄화수소, 플루오르화탄화수소(fluorohydrocarbon), 및/또는 수용액을 포함한다.
기판 또는 기판과 기판 테이블을 액체 배스(bath of liquid) 내에 담근다는 것(예를 들어, 미국 특허 제 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광시 대량의 액체(large body of liquid)가 가속화되어야 한다는 것을 의미한다. 이는 강력한 추가 또는 더 많은 모터들을 필요로 하며, 액체 내의 난류(turbulence)가 바람직하지 않고 예측 불가능한 영향들을 초래할 수 있다.
침지 장치에서, 침지 유체는 유체 핸들링 시스템, 디바이스, 구조체 또는 장치에 의해 핸들링된다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체를 공급할 수 있으므로, 유체 공급 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 전체 또는 부분적으로 침지 유체를 한정할 수 있으므로, 유체 한정 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 침지 유체에 방벽(barrier)을 제공할 수 있으므로, 유체 한정 구조체와 같은 방벽 부재일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 핸들링 시스템은 예를 들어 침지 유체의 유동 및/또는 위치를 제어하는데 도움을 주도록 가스 유동을 생성하거나 사용할 수 있다. 상기 가스 유동이 침지 유체를 한정하도록 시일(seal)을 형성할 수 있으므로, 유체 핸들링 구조체는 시일 부재라고 칭해질 수 있다; 이러한 시일 부재는 유체 한정 구조체일 수 있다. 일 실시예에서, 침지 유체로서 침지 액체가 사용된다. 그 경우, 유체 핸들링 시스템은 액체 핸들링 시스템일 수 있다. 앞서 언급된 설명들과 관련하여, 이 단락에서 유체에 대해 정의된 특징의 언급은 액체에 대해 정의된 특징을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
제안된 구성들 중 하나는, 액체 공급 시스템이 액체 한정 시스템을 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 99/49504호에 개시되어 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 적어도 1 이상의 유입구에 의해 기판 상으로, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 액체가 공급되고, 투영 시스템 아래로 통과한 이후에 적어도 1 이상의 유출구에 의해 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 상기 요소 밑에서 스캐닝됨에 따라, 액체는 상기 요소의 +X 측에서 공급되고 -X 측에서 흡수(taken up)된다. 도 2는 액체가 유입구를 통해 공급되고, 저압 소스에 연결되어 있는 유출구에 의해 상기 요소의 다른 측에서 흡수되는 장치를 개략적으로 도시한다. 기판(W) 위의 화살표들이 액체 유동의 방향을 예시하고, 기판(W) 아래의 화살표가 기판 테이블의 이동 방향을 예시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주위에 위치되는 다양한 방위 및 개수의 유입구 및 유출구가 가능하다; 양쪽에 유출구를 갖는 유입구의 4 개의 세트가 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일 예시가 도 3에 도시된다. 액체 공급 및 액체 회수 디바이스들에서의 화살표들은 액체 유동의 방향을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 또 다른 예시적인 액체 공급 시스템을 개략적으로 도시한다. 투영 시스템(PS)의 양쪽에서 2 개의 홈형 유입구(groove inlet)에 의해 액체가 공급되고, 유입구들의 반경방향 바깥쪽으로(radially outwardly) 배치된 복수의 개별 유출구들에 의해 제거된다. 도 4의 실시예에서, 유입구 및 유출구는 방사선 빔이 투영되는 홀(hole)을 갖는 플레이트(plate) 내에 배치된다. 액체가 투영 시스템(PS)의 한쪽에서 하나의 홈형 유입구에 의해 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 쪽에서 복수의 개별 유출구에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 박막의 액체 흐름(flow of a thin film of liquid)을 야기한다. 액체 공급 시스템 내에 통합되는 유입구 및 유출구의 조합의 선택은 기판(W)의 이동 방향에 의존할 수 있다(유입구 및 유출구의 다른 조합은 활동하지 않음). 도 4의 단면도에서, 플레이트에서의 화살표들은 유입구 밖으로의 액체 유동 방향 및 유출구 안으로의 액체 유동 방향을 예시한다.
본 명세서에서 그 전문이 각각 인용참조되는 유럽 특허 출원 공개공보 EP 1420300호 및 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0136494호에, 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 위치에서의 테이블을 이용하여 레벨링 측정(leveling measurement)들이 수행되고, 침지 액체가 존재하는 제 2 위치에서의 테이블을 이용하여 노광이 수행된다. 대안적으로, 상기 장치는 기판을 지지하는 하나의 테이블만을 가지며, 이 테이블 상에서 레벨링 및 노광이 일어난다. 또 다른 구성에서는, 2 개의 테이블이 존재하며, 그 중 하나가 기판을 지지하도록 구성된다; 다른 하나는 예를 들어 기판 교환(swap) 시 침지 액체를 투영 시스템과 접촉시킨 채로 유지하기 위한 것이다.
PCT 특허 출원 공개공보 WO 2005/064405호는 침지 액체가 한정되지 않는 전체 습식 구성을 개시한다. 이러한 시스템에서는, 실질적으로 기판의 전체 최상면이 액체로 덮인다. 이는 기판의 전체 최상면이 실질적으로 동일한 조건들로 노광되기 때문에 유리할 수 있다. 이는 기판의 온도 제어 및 처리에 대한 이점을 갖는다. WO 2005/064405호에서, 액체 공급 시스템은 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 갭에 액체를 제공한다. 그 액체는 기판의 나머지 부분에 걸쳐 누출되게 된다. 기판 테이블의 에지에서의 방벽이, 제어되는 방식으로 액체가 기판 테이블의 최상면으로부터 제거될 수 있도록 새는 것을 방지한다. 이러한 시스템은 기판의 온도 제어 및 처리를 개선할 수는 있지만, 침지 액체의 증발이 여전히 일어날 수 있다. 상기 문제점을 완화하는 한가지 방식이 미국 특허 출원 공개공보 US 2006/119809호에서 설명되며, 이는 모든 위치에서 기판(W)을 덮는 부재를 제공하여, 상기 부재와 기판 및/또는 기판을 유지하는 기판 테이블의 최상면 사이에서 침지 액체가 연장되게 한다.
침지 액체를 이용하는 침지 리소그래피 장치에서, 액적(droplet)과 같은 침지 액체가 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두에 남겨질 수 있다. 이러한 위치에서의 액적의 존재는 바람직하지 않다(이하 액적에 대한 언급은 액체 막에 대한 언급을 포함한다는 것을 유의한다). 액적은 액체 한정 구조체와 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두와 같은 마주하는 표면(facing surface) 사이에 형성된 메니스커스(meniscus)와 충돌할 수 있다. 충돌 시, 액체 한정 구조체에 의해 한정된 침지 액체 내에 기포가 형성될 수 있다. 기포는 침지 액체를 통해 이동하고 노광 방사선을 방해하여, 기판 상에 형성된 패턴 내에 결함을 형성할 수 있다. 액적은, 액적이 위치되는 표면에 열 부하를 적용함으로서 증발할 수 있다. 증발함으로써, 및/또는 건조 얼룩(drying stain)을 형성함으로써, 액적이 노광 시 기판에 대한 결함의 원인이 될 수 있다.
예를 들어, 바람직하지 않은 액적들이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면으로부터 더 효과적으로, 또한 더 효율적으로 제거될 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 액적의 제거는 액적이 결함의 원인이 되기 전에, 예를 들어 한정된 침지 액체의 메니스커스와 충둘하거나 증발하기 전에 일어날 수 있다.
일 실시형태에 따르면:
광학 축선을 갖는 투영 시스템;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블- 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의함 -; 및
투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된 유체 핸들링 구조체를 포함한 침지 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 유체 핸들링 구조체는:
침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하도록 배치된 유체 제거 디바이스; 및
침지 액체의 액적을 제거하도록 배치된 액적 제거 디바이스를 포함하며, 상기 액적 제거 디바이스는 유체 제거 디바이스보다 광학 축선으로부터 더 멀리 위치되고, 또한 상기 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재(porous member)를 포함한다.
일 실시형태에 따르면:
광학 축선을 갖는 투영 시스템;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블- 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의함 -; 및
투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된 유체 핸들링 구조체를 포함한 침지 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 유체 핸들링 구조체는:
침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하도록 구성된 유체 제거 디바이스; 및
마주하는 표면과 마주하고 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성된 액적 제거 디바이스를 포함하며, 상기 액적 제거 디바이스는 유체 제거 디바이스보다 광학 축선으로부터 더 멀리 위치되고, 상기 액적 제거 디바이스의 전체 또는 일부분과 마주하는 표면 간의 거리는 상기 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가한다.
일 실시형태에 따르면:
광학 축선을 갖는 투영 시스템;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블- 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의함 -; 및
투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된 유체 핸들링 구조체를 포함한 침지 리소그래피 장치가 제공되고, 상기 유체 핸들링 구조체는:
침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하도록 구성된 유체 제거 디바이스; 및
마주하는 표면과 마주하고 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성된 액적 제거 디바이스를 포함하며, 상기 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면이 액적 제거 디바이스에 대해 이동함에 따라 액적과 접촉함으로써, 침지 공간 내의 침지 액체로부터 분리된 마주하는 표면 상의 침지 액체의 액적을 제거하도록 배치된다.
일 실시형태에 따르면:
디바이스를 제조하는 방법이 제공되고, 상기 방법은
침지 유체의 본체(main body)를 형성하기 위해, 투영 시스템, 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의되는 마주하는 표면, 유체 핸들링 구조체, 및 유체 핸들링 구조체와 마주하는 표면 사이에서 연장되는 침지 유체의 메니스커스 사이에 정의된 공간 내에 침지 유체를 한정하는 단계- 상기 투영 시스템은 기판의 타겟부의 이미징 필드에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되고, 상기 기판 테이블은 기판을 유지하도록 구성됨 -;
기판의 상이한 타겟부들을 노광하기 위해, 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 상대 운동을 야기하는 단계; 및
액적 제거 디바이스를 이용하여 침지 유체의 본체에 다시 부속되기 전에 기판 및/또는 기판 테이블의 표면 상에 형성된 침지 액체의 액적을 제거하는 단계- 상기 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재를 포함함 -를 포함한다.
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 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 4는 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 5는 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 6은 리소그래피 투영 장치에서 사용되고, 복수의 개별 개구부(opening)들을 갖는 액체 한정 구조체의 평면도;
도 7은 도 6에 나타낸 액체 공급 시스템의 개별 개구부들 중 하나의 단면도;
도 8은 기판 상에 바람직하지 않은 침지 액체의 액적이 존재하는 도 7에 나타낸 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 9는 침지 액체의 본체와 상호작용하는 도 8에 나타낸 액적을 도시하는 도면;
도 10은 침지 액체의 액적과의 상호작용으로 인해 침지 공간 내에 포함된 침지 액체 내의 기포들의 형성을 도시하는 도면;
도 11은 본 발명에 따른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 12는 도 11에 나타낸 액적 제거 디바이스를 통해 액적이 제거되고 있는 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 13은 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 14는 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 15는 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 16은 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체에 의해 기판에 대하여 취해진 경로의 평면도; 및
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거 디바이스를 포함한 대안적인 액체 한정 구조체에 의해 기판에 대하여 취해진 경로의 평면도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하는 도면;
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 4는 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 5는 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 6은 리소그래피 투영 장치에서 사용되고, 복수의 개별 개구부(opening)들을 갖는 액체 한정 구조체의 평면도;
도 7은 도 6에 나타낸 액체 공급 시스템의 개별 개구부들 중 하나의 단면도;
도 8은 기판 상에 바람직하지 않은 침지 액체의 액적이 존재하는 도 7에 나타낸 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 9는 침지 액체의 본체와 상호작용하는 도 8에 나타낸 액적을 도시하는 도면;
도 10은 침지 액체의 액적과의 상호작용으로 인해 침지 공간 내에 포함된 침지 액체 내의 기포들의 형성을 도시하는 도면;
도 11은 본 발명에 따른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 12는 도 11에 나타낸 액적 제거 디바이스를 통해 액적이 제거되고 있는 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 13은 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 14는 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 15는 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 16은 본 발명에 따른 또 다른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체를 도시하는 도면;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거 디바이스를 포함한 액체 한정 구조체에 의해 기판에 대하여 취해진 경로의 평면도; 및
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거 디바이스를 포함한 대안적인 액체 한정 구조체에 의해 기판에 대하여 취해진 경로의 평면도이다.
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 디바이스(MA)를 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 기판(W)을 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 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 타입의 광학 구성요소들, 또는 여하한의 그 조합과 같은 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포함할 수 있다.
지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 이는 패터닝 디바이스(MA)의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스(MA)가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 디바이스(MA)를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 다른 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체(MT)는, 패터닝 디바이스(MA)가 예를 들어 투영 시스템(PS)에 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 디바이스(MA)는 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 패터닝 디바이스 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 소스(SO)가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스(SO)는 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 소스(SO)가 수은 램프인 경우, 상기 소스(SO)는 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, 일루미네이터(IL)의 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. 일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성(uniformity) 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다. 상기 소스(SO)와 유사하게, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되거나 간주되지 않을 수 있다. 예를 들어, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있으며, 또는 리소그래피 장치와 별도의 개체일 수 있다. 후자의 경우, 일루미네이터(IL)는 리소그래피 장치 위에 장착되도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 일루미네이터(IL)는 분리가능하며, (예를 들어, 리소그래피 장치 제조자나 또 다른 공급자에 의해) 별도로 제공될 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 디바이스(MA)에 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, 지지 구조체(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, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들은 지정된(dedicated) 타겟부들을 차지하고 있지만, 그들은 타겟부(C)들 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, 패터닝 디바이스 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 1 이상에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(B)에 부여된 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, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(B)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(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 타겟부(C)의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부(C)의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 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 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성들은 적어도 2 이상의 일반 카테고리들로 분류될 수 있다. 이들은 배스 형태의 구성 및 국부화된 침지 시스템이다. 배스 형태의 구성에서는, 실질적으로 기판의 전체 및 선택적으로 기판 테이블의 일부분이 액체 배스 내에 잠긴다. 소위 국부화된 침지 시스템에서는, 액체가 기판의 국부화된 영역에만 제공되는 액체 공급 시스템이 사용된다. 국부화된 침지 시스템에서, 액체로 채워진 공간은 기판의 최상면보다 평면이 더 작다. 공간 내의 액체, 바람직하게는 기판과 접촉하고 있는 공간 내의 액체는, 기판이 상기 공간 밑에서 이동하는 동안 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태로 유지된다. 침지 액체로 채워진 구역은 국부화된 액체 구역이라고 칭해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예가 지향되는 또 다른 구성은 전체 습식 침지 시스템이다. 전체 습식 침지 시스템에서, 액체는 한정되지 않는다. 이 구성에서는, 실질적으로 기판의 전체 최상면 및 기판 테이블의 전체 또는 일부분이 침지 액체로 덮인다. 적어도 기판을 덮는 액체의 깊이는 얕다. 액체는 기판 상에서 박막과 같은 액체 막일 수 있다. 도 2 내지 도 5의 어떠한 액체 공급 디바이스들도 이러한 시스템에서 사용될 수 있다; 하지만, 밀폐 특징부(sealing feature)들이 존재하지 않거나, 활성화되지 않으며, 또는 정상(normal)만큼 효율적이지 않고, 아니면 국부화된 영역에만 액체를 밀폐시키는데 효과가 없다.
4 개의 상이한 형태의 국부화된 액체 공급 시스템들이 도 2 내지 도 5에 예시된다. 도 2 내지 도 4에 나타낸 액체 공급 시스템들은 앞서 설명되었다. 제안된 또 다른 구성은, 액체 공급 시스템에 액체 한정 구조체를 제공하는 것이다. 액체 한정 구조체는 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 사이의 공간의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장될 수 있다. 이러한 구성이 도 5에 예시된다. 유체 한정 구조체는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일 실시예에서, 유체 한정 구조체와 기판의 표면 사이에 시일(seal)이 형성되고, 이는 가스 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다. 이러한 시스템은 미국 특허 출원 공개공보 US 2004-0207824호에 개시되어 있다.
도 5는 방벽 부재 또는 액체 한정 구조체를 형성하는 몸체(12)를 갖는 국부화된 액체 공급 시스템 또는 유체 핸들링 구조체 또는 디바이스를 개략적으로 도시하며, 이는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 테이블(WT), 기판(W) 또는 둘 모두에 의해 정의된 마주하는 표면 사이의 공간(11)의 경계의 전체 또는 일부분을 따라 연장된다[또한, 본 명세서에서 기판(W)의 표면에 대한 언급은 별도로 분명히 설명되지 않는 경우, 추가적으로 또는 대안적으로 기판 테이블(WT)의 표면을 칭한다는 것을 유의한다. 마주하는 표면에 대한 언급은 액체 한정 구조체의 몸체와 마주하는 기판(W)(및 이에 따라 기판 테이블(WT))의 표면을 칭할 수 있다]. 유체 핸들링 구조체는 Z 방향(광학 축선의 방향)으로 약간의 상대 이동이 있을 수 있지만, XY 평면에서는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일 실시예에서, 몸체(12)와 기판(W)의 표면 사이에 시일이 형성되고, 이는 모세관 시일(capillary seal), 또는 가스 시일 또는 유체 시일과 같은 무접촉 시일일 수 있다.
유체 핸들링 디바이스는, 전체 또는 부분적으로 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 가스 시일(16)과 같은 기판(W)에 대한 무접촉 시일은, 기판(W) 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간(11) 내에 액체가 한정되도록 투영 시스템(PS)의 이미지 필드 주위에 형성될 수 있다. 상기 공간(11)은 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에 그것을 둘러싸서 위치된 몸체(12)에 의해 전체 또는 부분적으로 형성된다. 액체 유입 개구부(13)에 의해 투영 시스템(PS) 밑의 공간(11) 및 몸체(12) 내의 공간(11)으로 액체가 유입된다. 상기 액체는 액체 유출 개구부(13)에 의해 제거될 수 있다. 몸체(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 위로 약간 연장될 수 있다. 액체 레벨이 상기 최종 요소 위로 솟아올라 액체의 버퍼(buffer)가 제공된다. 일 실시예에서, 몸체(12)는 상단부(upper end)에서 투영 시스템(PS) 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 그러한 경우인 것은 아니다.
사용 시 몸체(12)의 저부와 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 시일(16)과 같은 시일에 의해 액체가 공간(11) 내에 포함된다. 가스 시일(16)은 가스, 예를 들어 공기 또는 합성 공기(synthetic air)에 의해 형성되지만, 일 실시예에서는 N2 또는 또 다른 비활성 기체(inert gas)에 의해 형성된다. 가스 시일(16) 내의 가스는 압력을 받아 유입구(15)를 통해 몸체(12)와 기판(W) 사이의 갭(gap)에 제공된다. 상기 가스는 유출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 레벨 및 갭의 지오메트리(geometry)는, 안쪽으로 액체를 한정시키는 고속 가스 흐름(high-velocity gas flow)이 존재하도록 배치된다. 몸체(12)와 기판(W) 사이의 액체에 대한 가스의 힘이 공간(11) 내에 액체를 포함한다. 상기 유입구/유출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈들일 수 있다. 환형의 홈들은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 가스의 흐름은 공간(11) 내에 액체를 포함하는데 효과적이다.
도 5의 예시는 어느 한 경우에 기판(W)의 최상면의 국부화된 영역에만 액체가 제공되는 소위 국부화된 영역 구성이다. 예를 들어, 미국 특허 출원 공개공보 US 2006-0038968호에 개시된 바와 같이, (2상 모드로의 작동 여부에 상관없이) 단상 추출기(single phase extractor)를 사용하는 유체 핸들링 시스템들을 포함한 다른 구성들이 가능하다. 일 실시예에서, 단상 추출기는 단일-액상 액체 추출을 가능하게 하도록 가스로부터 액체를 분리하는데 사용되는 다공성 재료로 덮이는 유입구를 포함할 수 있다. 다공성 재료의 챔버 하류(chamber downstream)는 약간 하압(under pressure)으로 유지되며, 액체로 채워진다. 챔버 내의 하압은, 다공성 재료의 홀들 내에 형성된 메니스커스들이 챔버 내로 주위 공기가 들어오는 것을 방지하도록 구성된다. 하지만, 다공성 표면이 액체와 접촉하게 되는 경우, 흐름을 제한할 메니스커스는 존재하지 않으며 액체는 챔버 내로 자유롭게 흐를 수 있다. 다공성 재료는, 예를 들어 직경이 5 내지 50 ㎛ 범위 내에 있는 다수의 작은 홀들을 갖는다. 일 실시예에서, 다공성 재료는 적어도 약간 친액성(예를 들어, 친수성)이며, 즉 침지 액체 예를 들어 물에 대해 90 °보다 작은 접촉 각도(contact angle)를 갖는다.
본 발명의 일 실시예는 전체 습식 침지 장치에서 사용되는 유체 핸들링 구조체에 적용될 수 있다. 전체 습식 실시예에서, 유체는 예를 들어 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 한정하는 한정 구조체 밖으로 액체를 누출되게 함으로써 기판 테이블의 최상면 전체를 덮게 된다. 전체 습식 실시예에 대한 유체 핸들링 구조체의 일 예시는 2008년 9월 2일 출원된 미국 특허 출원 제 US 61/136,380호에서 찾아볼 수 있으며, 이는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
많은 형태의 유체 핸들링 구조체는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)을 가로질러 소정 방향으로 유체를 흐르게 하도록 배치된다. 예를 들어, 유체 핸들링 시스템에서 흐름은 공간(11)을 둘러싸는 표면 내에 정의될 수 있는 복수의 개구부들(예를 들어, 유입구 및 유출구)에 의해 달성될 수 있다. 상기 흐름은 원하는 흐름을 생성하도록 개구부들을 통해 액체를 선택적으로 공급 및/또는 추출함으로써 조정될 수 있다. 유량(flow rate)은 1 이상의 개구부들을 통하는 유량을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 따라서, 도 5에 나타낸 것과 유사한 일 실시예에서 액체 개구부(13)는 몸체(12)에 의해 한정된 공간(11) 내의 액체의 관통 흐름을 위한 복수의 개구부들을 포함할 수 있다. 개구부들은 공간(11)을 둘러쌀 수 있는 표면 내에 정의된다. 액체는 원하는 방향으로, 예를 들어 공간(11)을 가로질러 흐름을 제공하도록 개구부들을 통해 공급되거나 제거될 수 있다. 액체가 공간으로 공급되도록 하는 개구부들은 일련의 공급 개구부들이라고 칭해질 수 있다. 액체가 제거될 수 있는 개구부들은 일련의 제거 개구부들이라고 칭해질 수 있다. 도 2 및 도 3의 실시예에서 나타낸 바와 같이, 일련의 개구부들 각각은 그것을 통해 액체가 흐르는 개구부를 정의하는 표면을 각각 갖는 복수의 몸체들로 간주될 수 있다.
도 6은 일 형태의 유체 핸들링 구조체(130)의 평면도를 예시하며, 이는 가스 드래그(gas drag) 원리로 작동하는 일 실시예이다. 소위 가스 드래그 원리는, 예를 들어 2008년 5월 8일 출원된 미국 특허 출원 제 US 61/071,621호 및 미국 특허 출원 공개공보 US 2008-0212046호에서 설명되었으며, 이 둘 모두 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다. 상기 시스템에서, 추출 홀들은 바람직하게는 평면도에서 모서리(corner)를 갖는 형상으로 배치된다. 모서리는 스테핑 및 스캐닝 방향들로 정렬될 수 있다. 배치 형상은 2 개의 유출구가 스캐닝 방향에 수직으로 정렬되었던 경우에 비해, 스테핑 또는 스캐닝 방향으로 주어진 속력에 대해 유체 핸들링 구조체의 표면 내의 2 개의 개구부들 간의 메니스커스에 작용하는 힘을 감소시킨다.
사용 시, 유체 핸들링 구조체는 시일로서 기능할 수 있으며, 예를 들어 도 5에 나타낸 일 실시예에 대해 설명된 바와 같은 시일(14, 15 및 16) 대신에 사용될 수 있다. 도 6에 나타낸 시일은 메니스커스 피닝 디바이스(meniscus pinning device)로서 기능한다. 상기 디바이스에 의해, 액체가 공간(11)(침지 공간(11)이라고도 함) 내에 한정될 수 있다. 상기 디바이스는 복수의 개별 개구부들(50)을 포함한다. 개구부들(50)은 디바이스에 의해, 예를 들어 공간(11) 내에 한정되는 침지 액체에 대한 유출구들(50)로서 기능할 수 있다. 개구부들(50)은 원형으로 예시되지만, 반드시 그러한 경우인 것은 아니다. 예를 들어, 유출구(50)는 정사각형, 직선형(rectilinear) 예를 들어 직사각형, 삼각형 또는 장사방형(rhomboidal), 또는 세장형(elongate) 슬릿일 수 있다.
도 6의 메니스커스 피닝 디바이스의 개구부들(50) 각각은 별도의 하압 소스에 연결될 수 있다. 대안적으로, 각각의 개구부(50)는 (환형일 수 있는) 공통 챔버에 연결될 수 있다. 챔버는 하압으로 유지될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 유출구에서 균일한 하압이 달성될 수 있다. 개구부(50)는, 예를 들어 관형 또는 세장형 통로(55)의 유출구일 수 있다. 바람직하게는, 개구부가 기판과 마주하도록 위치된다. 일 실시예에서, 개구부들(50)은 표면, 예를 들어 액체 한정 구조체의 밑면에 정의될 수 있다.
각각의 개구부(50)는 액체와 가스의 혼합물, 즉 2상 유체를 추출하도록 설계된다. 액체는 공간(11)으로부터 추출되는 반면, 가스(예를 들어, 공기)는 액체에 대한 개구부들(50)의 맞은편에서 대기로부터 추출된다. 가스의 추출은 화살표(100)로 예시된 바와 같이 가스 흐름을 생성한다. 가스 흐름은 도 6에 예시된 바와 같이 개구부들(50) 사이의 메니스커스(90)를 그 자리에 고정(pin)하는데 효과적이다.
도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 개구부들(50)은 평면도에서 다각형을 형성하도록 위치될 수 있다. 도 6의 경우, 이는 주요 축선들(110 및 120)이 투영 시스템 아래에서의 기판(W)의 주 이동 방향과 정렬되는 마름모의 형상이다. 개구부들(50)은 원 또는 별, 예를 들어 사각별(four-pointed star)과 같은 여하한의 적절한 형상을 형성하도록 배치될 수 있다.
개구부들(50)은 액체 한정 구조체(12)의 저면(40)으로부터의 돌출부 내에 제공될 수 있다. 하지만, 이는 반드시 그러한 경우인 것은 아니며, 개구부들(50)은 도 7에 나타낸 바와 같이 액체 한정 구조체(12)의 주 저면 내에 정의될 수 있다. 이 경우, 액체는 주 저면에 접하여 바람직하지 않은 파(wave)를 생성하기 쉬운 자유 최상면을 갖지 않을 것이다.
도 7를 참조하여 언급된 바와 같이, 화살표 100은 액체 한정 구조체(12) 외부로부터 유출구(50)와 연계된 통로(55)로의 가스 흐름을 나타낸다. 화살표 150은 공간(11)으로부터 유출구(50)로의 액체의 통과를 예시한다. 통로(55) 및 유출구(50)는, 2상 추출(즉, 가스 및 액체)이 일어나도록 설계된다. 2상 흐름은 환형일 수 있다. 이는, 가스가 통로(55)의 중심을 통해 흐르고, 액체는 통로(55)의 벽들을 따라 흐른다는 것을 의미한다. 이는 파동의 생성 없이 잔잔한 흐름을 유도할 것이다.
공간(11) 내의 액체의 레벨은, 개구부들(50)의 반경방향 안쪽으로도 액체 한정 구조체(12)의 저면(40)에 닿지 않도록 배치될 수 있다. 하지만, 이는 도 7에 나타낸 예시에서와 같이, 반드시 그러한 경우인 것은 아니다. 반경방향 가장 안쪽의 메니스커스 피닝 특징부는 개구부들(50)일 수 있다. 개구부들(50)은 반경방향 가장 바깥쪽의 구성요소 또는 메니스커스 피닝 특징부일 수 있다. 따라서, 이러한 일 실시예에서는, 도 5의 액체 공급 시스템과 비교하여 가스 유입구(15) 또는 균등물이 존재하지 않을 수 있다. 유출구(14)는 하압 소스에 각각 연결된 복수의 개별 개구부들(50)로서 존재한다. 가스 흐름에 의해 개구부들(50)- 이는 작동 시 유출구들(50)로서 작용할 수 있음 -로 항력(drag force)이 유도되어 메니스커스가 개구부들(50) 사이에 고정된다. 약 15 m/s, 바람직하게는 20 m/s보다 더 큰 가스(예를 들어, 공기) 드래그 속도가 충분하다. 다른 액체 한정 시스템들에서 존재하는 바와 같은 가스 나이프(gas knife)에 대한 필요성을 회피함으로써, 기판으로부터의 액체의 증발량이 감소되어 열 팽창/수축 효과들뿐 아니라 액체의 스플래시(splash)도 감소시킨다. 일 실시예에서, 가스 나이프의 특징부들은 개구부들(50)의 반경방향 바깥쪽, 예를 들어 가스의 통과를 위한 가스 나이프 개구부들로서, 액체 한정 구조체(12)의 밑면(40) 내에 정의된 가스 나이프 개구부들일 수 있다. 개구부들을 통한 가스 흐름은 공간 내에 액체를 한정하고 개구부들(50) 사이에 액체를 고정하도록 도울 수 있다.
단지 예시의 방식으로써, 각각 1 mm의 직경을 갖고 3.9 mm만큼 떨어져 있는 36 개의 개별 유출구들이 메니스커스를 고정하는데 효과적일 수 있다. 이러한 시스템에서의 총 가스 흐름은 약 100 l/min 정도이다.
침지 리소그래피 장치의 작동 시, 공간(11)으로부터 침지 액체가 누출될 수 있다. 이는 사용되는 액체 공급 시스템의 형태에 관계없이 일어날 수 있다. 따라서, 예를 들어 도 6 및 도 7에 나타낸 메니스커스 피닝 디바이스가 사용되는 경우에 침지 액체의 액적들이 공간(11)으로부터 누출될 수 있다.
예를 들어, 국부화된 액체 구역이 표면 위로 지나간 이후에 표면 상에 액적이 형성될 수 있다. 액적은, 예를 들어 노광 이후에 기판 테이블로부터 기판이 제거되는 경우에 기판의 표면 상에 형성될 수 있다. 침지 유체의 액적이 형성될 수 있는 방식은, 예를 들어 액체 한정 구조체와 기판의 마주하는 표면 사이의 침지 액체의 메니스커스가 기판의 주변 에지와 교차하는 경우이다. 주변 에지와 교차하는 경우, 메니스커스가 불안정하게 되어 액적을 형성하게 한다. 액적은, 예를 들어 스캐닝 방향에 따라 기판의 표면 또는 기판 테이블 상에 형성될 수 있다.
액체 한정 구조체와 기판 및/또는 기판 테이블과 같은 마주하는 표면 간의 후속한 상대 이동 시, 침지 액체의 바람직하지 않은 액적이 액체 한정 구조체와 마주하는 표면 사이의 메니스커스와 충돌할 수 있다. 메니스커스는 액체 한정 구조체에 의해 한정된 침지 액체의 본체의 메니스커스일 수 있다. 충돌은 침지 액체의 본체 내에 기포의 형성을 유도할 수 있다. 이러한 기포는 침지 액체를 통해, 예를 들어 노광 방사선 빔의 경로 내로 이동할 수 있다. 기포는 노광 빔을 방해할 수 있다. 기포는 노광된 기판 상에 존재하는 결함의 원인일 수 있다. 마주하는 표면과 액체 한정 구조체 간의 상대 운동의 방향이 변화한 이후에, 마주하는 표면 상의 액적과 메니스커스 간의 충돌 위험이 증가할 수 있다. 이는, 예를 들어 스캐닝 방향이 변화되는 경우, 스테핑 동작 시, 또는 노광을 위해 기판의 새로운 타겟부로 이동하는 경우에 일어날 수 있다.
따라서, 액체를 한정하는 앞서 설명된 구성들이라도 언제든지, 예를 들어 액체 한정 구조체(12)(및 한정된 침지 액체)가 기판(W)의 에지와 교차하는 경우에 소량의 액체가 공간(11)으로부터 누출될 수 있다. 침지 액체가 공간(11)으로부터 누출되는 경우, 기판(W)의 표면 및/또는 기판 테이블(WT)의 표면 상에 액적이 형성될 수 있다.
도 8에 나타낸 예시에서, 침지 액체가 공간(11)으로부터 누출되어 기판(W)의 표면 상에 침지 액체의 액적(200)을 형성하였다. 기판(W)의 표면으로부터 액적(200)이 제거되지 않는 경우, 이는 기판 노광의 정확성에 악영향을 끼칠 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 이는 액적이 침지 공간(11) 내의 침지 액체의 본체와 접촉하기 때문일 수 있다.
도 8의 화살표(A)는 공간(11)에 대한 기판(W) 및 기판 테이블(WT)의 이동 방향을 예시한다. 이동은 공간(11) 내의 침지 액체(이는 아래에서 액체의 본체라 할 수 있음)를 향한다. 기판(W)과 함께 액적(200)이 이동한다. 기판(W)의 표면으로부터 액적(200)이 제거되지 않은 경우, 이는 기판(W)과 함께 공간(11)을 향해 이동한다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 일단 기판(W) 및 기판 테이블(WT)이 침지 공간(11)에 대해 화살표(A) 방향으로 충분히 멀리 이동하였으면, 액적(200)은 공간(11) 내의 침지 액체와 접촉하게 된다. 액적(200)은 본체의 침지 액체의 메니스커스(90)와 접촉할 수 있다. 메니스커스(90)는 기판(W)과 개구부(50) 사이에 형성된다. 기판 테이블(및 이에 따른 기판(W))이 액체 한정 구조체(12)에 대해 비교적 빠른 속도로 이동하기 때문에, 메니스커스와 액적(200) 간의 접촉 순간은 충돌이다.
도 10은 기판(W) 및 기판 테이블(WT)이 도 9에 나타낸 위치로부터 화살표(A) 방향으로 더 계속해서 이동하는 상황을 나타낸다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 침지 액체(200)의 액적은 공간(11) 내에 한정된 침지 유체의 본체와 접촉하게 될 수 있지만, 반드시 그러한 경우인 것은 아니다. 액체의 일부가 또 다른 액적들을 형성하도록 분산될 수 있다. 하지만, 접촉 시 가스 기포(300), 예를 들어 1 이상의 공기 기포들이 침지 공간(11) 내의 침지 액체 내에 형성될 수 있다. 기포(300)는 침지 공간을 통해 이동하여, 노광 빔의 경로 내에 있을 수 있다. 기판의 후속한 노광 시, 노광 방사선 빔이 가스 기포(300)를 통과할 수 있다. 방사선이 가스 기포를 통과하는 것은 노광 방사선 빔의 특성에 영향을 주며, 예를 들어 상기 빔이 감쇠하게 되어 노광의 정확성 및 재현성을 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 액적이 노광 시 야기되는 결함을 증가시킬 수 있다.
도 8 내지 도 10에 관한 앞선 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 공간(11)으로부터 누출된 침지 액체의 여하한의 액적(200)이 침지 공간(11) 내의 침지 액체의 본체와 접촉 및/또는 상호작용하기 전에 이를 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따르면, 공간(11) 내의 침지 액체, 특히 메니스커스(90)와 접촉하기 전에 여하한의 침지 액체의 액적(200)을 제거하기 위해 액적 제거 디바이스(400)가 제공된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거 디바이스(400)를 포함한 유체 핸들링 구조체의 일부분을 나타낸다. 액적 제거 디바이스(400)는 다공성 부재(450)를 포함한다. 액적 제거 디바이스(400)는 공간(11) 내의 침지 액체의 본체와 접촉, 예를 들어 재조합하기 전에 침지 액체의 액적(200)을 제거하도록 구성된다. 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)는 마주하는 표면, 예를 들어 기판(W)의 상부면(즉, 노출되는 표면)과 실질적으로 마주하도록 배치된다. 다공성 부재(450)는, 전형적으로 침지 액체의 액적(200)을 형성하는 침지 액체가 흡입될 수 있는 개구부들을 갖는다. 개구부들은 플레이트 내에 형성될 수 있다. 플레이트의 두께는, 예를 들어 10 ㎛ 내지 200 ㎛, 또는 25 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 플레이트의 두께는 약 50 ㎛이다.
일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)는 누출된 액적(200)을 둘러싸는 공간으로부터 가스를 제거할 수도 있는 2상 제거 디바이스이다. 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재는 마이크로시브(microsieve)라고 칭해질 수 있다.
일 실시예에서, 다공성 부재(450)의 전체 또는 일부분은 기울어져 있다. 다공성 부재의 표면은, 마주하는 표면 예를 들어 기판(W)의 표면으로부터의 거리가 침지 액체(11)로부터 멀어질수록 증가하도록 기울어질 수 있다. 다공성 부재와 기판(W) 간의 거리는, 다공성 부재의 전체 또는 일부분에 걸쳐 투영 시스템(PS)의 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가하도록 배치된다. 도 11에 나타낸 실시예에서, 다공성 부재와 기판(W) 간의 거리는 다공성 부재의 전체 연장부(extent)를 따라 투영 시스템(PS)의 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가하는 것으로 도시된다.
도 12에 나타낸 구성에서 알 수 있는 바와 같이, 기판(W) 및 기판 테이블(WT)이 화살표 A 방향으로 이동하는 경우(즉, 도 12에 예시된 기판(W)의 에지가 침지 공간(11)을 향해 이동하는 경우), 침지 액체의 액적(200)이 액적 제거 디바이스(400)를 향해 이동한다. 액적(200)이 액적 제거 디바이스(400)에 대해 도 12에 나타낸 위치에 거의 도달하는 경우, 이는 액적 제거 디바이스(400)에 의해 제거되기 시작한다. 이 위치에서, 액적(200)은 액적 제거 디바이스(400)와 접촉한다. 사용 중에 액적과 접촉하는 액적 제거 디바이스(400)의 일부분은, 적어도 마주하는 표면(기판(W)의 표면)으로부터의 거리가 액적의 높이와 같다. 일 실시예에서, 액적(200)은 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재(450) 내의 개구부들을 통해, 예를 들어 도 12에 화살표 B로 나타낸 방향으로 제거된다.
전형적으로, 다공성 부재(450)의 개구부들은 침지 액체의 액적(200)이 제거되는 홀들을 형성한다. 이 홀들은 여하한의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 이들은 정사각형, 직사각형, 삼각형, 원형 또는 여하한의 다른 적절한 형상일 수 있다. 예를 들어, 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재 내의 개구부들은 원형 홀들일 수 있다.
다공성 부재(450)의 개구부들은 5 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위로부터 선택된 직경을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 개구부들은 원형 홀들일 수 있다. 홀들은 10 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위로부터 선택된 직경을 가질 수 있다. 홀들은 약 20 ㎛의 직경을 가질 수 있다. 또한, 개구부들의 직경에 대해 앞서 주어진 값들은 정사각형, 직사각형 또는 삼각형 홀들과 같은 다른 형상들의 개구부들의 주 치수들에 적용될 수 있다. 개구부들의 정확한 영역 및 개구부들 사이의 공간은 기판(W)의 표면 상에 형성될 수 있는 가능한 크기들의 범위로부터 선택된 액적(200)을 제거하기에 충분한 흡입을 제공하도록 설정될 수 있다.
도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400) 내의 다공성 부재(450)의 개구부들은 간격은 균등할 수 있다. 또한, 개구부들 자체의 영역 및 형상은 액적 제거 디바이스(400)를 가로질러 균일할 수 있다. 하지만, 대안적인 실시예들에서 개구부들의 크기 및/또는 형상, 및/또는 개구부들 간의 갭은 액적 제거 디바이스(400)를 가로질러 다양할 수 있다.
예를 들어, 도 15에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)는 다공성 부재(460)를 포함할 수 있다. 다공성 부재(460) 내에 정의된 개구부들 간의 간격은 침지 리소그래피 장치의 투영 시스템(PS)의 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 다공성 부재(460)의 개구부들 간의 간격은 유체 핸들링 시스템의 유출구(50)로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 변화는 연속적으로 일어날 수 있으며, 또는 개구부들의 단면적, 개구부들 간의 간격(즉, 개구부 밀도) 또는 둘 모두가 실질적으로 균일한 2 이상의 구역(band)으로 배치될 수 있다. 구역들의 특성들은 개구부 50 및/또는 투영 시스템(PS)의 광학 축선으로부터 멀어짐에 따라 변할 수 있다. 아래에서 설명되는 실시예들을 참조하면, 이들은 각각 연속적인 변화로서, 또는 각각 균일한 특성들을 갖는 일련의 2 이상의 구역들로서 발생할 수 있다.
도 15에 나타낸 것과 같은 일 실시예에서, 마주하는 표면 예를 들어 기판(W)과 액적 제거 디바이스(400) 간의 거리가 증가할수록 다공성 부재의 개구부들의 간격 또는 갭이 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 추가적으로 또는 대안적으로, 마주하는 표면 예를 들어 기판(W)으로부터 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재가 멀어짐에 따라, 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재의 개구부들의 크기(즉, 각 개구부의 영역)가 변할 수 있다. 일 실시예에서, 각 개구부의 영역은 기판(W)과 액적 제거 디바이스(400) 간의 거리가 증가할수록 감소할 수 있다. 일 실시예에서, 각 개구부의 영역은 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다. 일 실시예에서, 각 개구부의 영역은 유체 핸들링 시스템의 개구부(50)로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재의 개구부들 사이의 간격 및/또는 개구부들의 유출구 영역은, 액적 제거 디바이스(400)의 상이한 높이들(즉, 기판(W) 위의 높이들)에서 제거될 상이한 크기들의 액적(200)으로 인하여, 마주하는 표면 예를 들어 기판(W)으로부터 멀어짐에 따라 앞서 설명된 바와 같이 변할 수 있다. 따라서, 예를 들어 기판(W)으로부터 더 멀리 떨어져 있는 위치에 위치된 다공성 부재 상의 개구부들을 통해, 기판(W)에 더 가까운 다공성 부재 상에 위치되는 개구부들을 통해 제거되는 액적보다 더 큰 액적이 제거될 수 있다. 더 큰 액적은 액적 제거 디바이스(400)의 더 넓은 영역에 걸쳐 연장될 것이다. 이는, 이러한 더 큰 액적을 제거하는 경우에 개구부들 간의 간격이 증가될 수 있는 한편, 액적 제거 디바이스(400)와 접촉하는 경우 더 큰 액적(200)이 적어도 1 이상의 개구부(또는 적어도 2, 3, 4, 5, 6 이상의 개구부)를 여전히 덮도록 보장할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 유사하게, 다공성 부재의 개구부들의 유출구 영역이 감소될 수 있는 한편, 액적의 제거를 위해 더 큰 액적(200)에 개구부들의 충분한 영역이 여전히 제공되도록 보장할 수 있다.
일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)와 - 상기 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 - 마주하는 표면(예를 들어, 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)) 간의 거리는 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가한다. 몇몇 실시예들에서, 액적 제거 디바이스(400)와 기판(W) 간의 거리는 액적 제거 디바이스(400)의 전체 연장부 또는 폭을 가로질러 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가한다. 이러한 실시예는 도 11 및 도 12에 관하여 설명된다.
다른 실시예들에서, 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 예를 들어 기판(W) 간의 거리는, 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 액적 제거 디바이스(400)의 전체 연장부를 가로질러 증가하지 않는다. 예를 들어, 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 예를 들어 기판(W) 간의 거리는 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 단지 액적 제거 디바이스(400)의 일부분만을 가로질러 증가한다.
도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 예를 들어 기판(W) 간의 거리는 단지 액적 제거 디바이스(400)의 외측부, 즉 액적 제거 디바이스(400)의 나머지 부분보다 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 더 떨어진 액적 제거 디바이스(400)의 일부분에 대해서만 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가한다. 예를 들어, 침지 리소그래피 장치의 광학 축선으로부터 멀어질수록 액적 제거 디바이스(400)와 기판(W) 간의 거리가 증가하는 도 13의 부분(410) 또는 도 14의 부분(430)은, 침지 리소그래피 장치의 광학 축선에 대한 액적 제거 디바이스(400)의 10 %(또는 10 % 이하)의 외측부 내지 90 %(또는 90 % 이상)의 외측부일 수 있다. 예를 들어, 상기 부분들(410 또는 430)은 광학 축선에 대한 액적 제거 디바이스(400)의 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 또는 80 %의 외측부일 수 있다.
도 13 또는 도 14에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)와 기판(W) 간의 거리는 광학 축선에 대한 액적 제거 디바이스(400)의 전체 연장부의 일부분(또한, 그 전체 연장부가 아님)을 가로질러 증가한다. 내측부(420)는 마주하는 표면, 예를 들어 기판(W)과 실질적으로 일정한 거리를 두고 있을 수 있다. 이러한 실시예는 도 13에 도시된다. 액적 제거 디바이스(400)의 내측부(440)와 마주하는 표면, 예를 들어 기판(W) 간의 거리는 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다. 이러한 실시예는 도 14에 도시된다. 도 14에 나타낸 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)와 기판(W) 간의 최소 거리는 도 13에 나타낸 실시예에서보다 더 작을 수 있다. 이는, 액적 제거 디바이스(400)의 내측부(440)가 광학 축선으로부터 멀어질수록 마주하는 표면, 예를 들어 기판(W)에 접근할 수 있기 때문이다. 이는 액적 제거 디바이스(400)를 통해 더 작은 액적(200)이 제거될 수 있다는 장점을 제공한다.
도 11 내지 도 16에 나타낸 실시예들에서, 침지 리소그래피 장치의 광학 축선에 대한 액적 제거 디바이스(400)의 내측 에지(480)는, 마주하는 표면으로부터의 거리가 액체 한정 구조체(12)의 밑면(40)으로부터 마주하는 표면까지의 거리와 동일하며, 예를 들어 마주하는 표면에 가장 가까운 밑면(40)의 부분이다. 하지만, 일 실시예에서 액적 제거 디바이스(400)의 (광학 축선에 대한) 내측 에지(480)의 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 간의 거리는 상이할 수 있으며, 예를 들어 액체 한정 구조체(12)의 밑면(40)(또는 액적 제거 디바이스가 액체 한정 구조체(12)의 일부분인 경우, 액체 한정 구조체(12)의 또 다른 부분)과 마주하는 표면 간의 거리보다 작을 수 있다. 이는 더 작은 액적(200)으로 하여금 침지 공간(11) 내의 침지 액체의 본체와 접촉하기 전에 액적 제거 디바이스(400)를 통해 회수되게 할 수 있다.
액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 간의 거리는 50 ㎛ 내지 500 ㎛의 범위로부터 선택될 수 있다. 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 간의 거리는 75 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위, 또는 100 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 마주하는 표면과 액적 제거 디바이스(400) 간의 거리는 약 150 ㎛ 또는 160 ㎛ 또는 170 ㎛ 또는 180 ㎛이다. 이 값들은 액적 제거 디바이스(400)와 마주하는 표면 간의 최단 거리, 또는 액적 제거 디바이스가 액체 한정 구조체(12)의 일부분인 경우에는 액체 한정 구조체(12)와 마주하는 표면 간의 최단 거리를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 이 값들은 마주하는 표면과 액적 제거 디바이스(400) 간의 평균 거리를 나타낼 수 있다.
평면도에서, 액적 제거 디바이스(400)의 형상은 침지 공간(11) 내에 침지 액체의 본체를 포함하는데 사용된 유체 핸들링 구조체(130)의 개구부들(50)에 의해 형성된 형상에 대응하거나, 이와 유사할 수 있다. 예를 들어, 이는 평면에서의 액적 제거 디바이스(400)의 형상이 액체 유출구의 실제 형상에 대응한다는 것을 의미할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이는 액적 제거 디바이스(400)의 형상이 침지 액체의 (평면도에서의) 메니스커스(90)의 형상에 대응한다는 것을 의미할 수 있다. 이러한 것으로서, 유체 핸들링 구조체의 액체 개구부들(50)(및/또는 유출구들에 의해 형성된 침지 액체의 메니스커스(90))은 평면도에서 액적 제거 디바이스(400)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 하지만, 이들은 상이한 크기들로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400) 및 액체 개구부들(50)(및/또는 개구부들(50)에 의해 형성된 침지 액체의 메니스커스)에 의해 형성된 평면도의 형상은 모두 환형일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400) 및 액체 개구부들(50)(및/또는 개구부들(50)에 의해 형성된 침지 액체의 메니스커스)에 의해 형성된 평면도의 형상은 모두 적어도 4 이상의 측면을 가질 수 있다. 예를 들어, 이들은 모두 사각별을 형성하거나, 실질적으로 다이아몬드형일 수 있다.
단면도(즉, 도 11 내지 도 16에 나타낸 도면)에서의 액적 제거 디바이스(400)의 형상은 평면도에서의 액적 제거 디바이스(400)의 형상과 관계되지 않을 수 있다. 이러한 것으로서, 단면, 평면 및 본 명세서에서 설명된 개구부 분포/크기 구성들의 어떠한 조합도 본 발명의 상이한 실시예들에서 서로 조합될 수 있다.
일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)는 개구부들(50)에 의해 평면 내에 정의된 형상의 1 이상의 부분들 부근에만 위치될 수 있다. 이러한 한 부분은 형상의 모서리이다. 액적 제거 디바이스(400)는 형상의 각 모서리와 연계된 위치에 위치될 수 있다. 모서리들은 원하는 스캐닝 및/또는 스테핑 방향들로 정렬된다. 마주하는 표면이 액체 한정 구조체에 대해 이동하고 있는 동안, 액적 제거 디바이스(400)는 (예를 들어, 스캐닝 또는 스테핑 방향으로의) 상대 이동 방향에 대해 후방 모서리(trailing corner)에서 마주하는 표면으로부터 액적들을 제거할 수 있다. 액적 제거 디바이스(400)는 전방 모서리(advancing corner)에서, 액체 한정 구조체와 마주하는 표면 간의 전방 메니스커스(90)와 접촉하기 전에 침지 액체의 본체에 접근하는 액적들을 제거할 수 있다.
액체 한정 구조체의 개구부들(50)(또는 유체 핸들링 구조체의 개구부들(50)에 의해 형성된 메니스커스(90))에 의해 형성된 평면도의 형상은 평면도에서의 액적 제거 디바이스(400)와 상이한 치수들을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)는 침지 리소그래피 장치의 광학 축선에 대하여 액체 한정 구조체의 개구부들(50)의 외부에, 또는 이보다 더 큰 반경범위(radius)에 위치된다. 일 실시예에서, 개구부들(50)(또는 개구부들(50)에 의해 형성된 공간(11) 내의 침지 액체의 메니스커스(90))의 (광학 축선에 대한) 외측 에지와 액적 제거 디바이스(400)의 (광학 축선에 대한) 내측 에지(480) 간의 거리는 0.1 mm 내지 10 mm의 범위로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 이 거리는 0.5 mm 내지 5 mm의 범위로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 이 거리는 2.5 mm일 수 있다. 이 거리는 반경 폭(radial width)이라고 칭해질 수 있다. 일 실시예에서, 이 거리는 액적 제거 디바이스의 연장부 주위에서 실질적으로 일정하거나, 원하는 방향들 예를 들어 스캐닝 및/또는 스테핑 방향들로 일정할 수 있다. 대안적으로, 앞서 주어진 거리들은 주변부 주위의, 또는 스캐닝 또는 스테핑 방향들과 같은 원하는 방향들로의 평균 값들을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 평면에서의 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭은 원하는 방향들 중 한 방향(즉, 스캐닝 방향 또는 스테핑 방향)으로 다른 방향보다 더 클 수 있다.
일 실시예에서, 타겟부들은 기판(W)의 표면을 가로질러 라인을 따라 연속하여 스캐닝된다. 스캐닝 동작은 라인에 수직이며, 각 타겟부의 스캐닝 사이에 기판(W) 및 기판 테이블(WT)이 스테핑된다. 일 실시예에서, 스캐닝 방향에 수직인 방향으로 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭이 1 이상의 타겟부에 걸쳐 연장되도록 치수화된다. 따라서, 각각의 새로운 타겟부가 스캐닝되는 경우, 액적 제거 디바이스(400)는 최근 노광된 타겟부 위를 통과하여 타겟부의 표면으로부터 액체를 제거한다. 따라서, 액적들은 액체가 증발하기 전에, 또한 액적이 공간(11) 내의 침지 액체의 본체의 메니스커스와 상호작용하기 전에 제거될 수 있다.
일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭은 타겟부의 스캐닝이 끝난 후 실질적으로 타겟부의 전체 부분일 수 있는 일부분 또는 1 이상의 타겟부를 액적 제거 디바이스로 덮을 수 있는 크기일 수 있다. 이 구성에서, 스캐닝 이후, 즉 노광 이후 타겟부 상에 남거나, 스캐닝 이전, 즉 노광 이전에 존재할 수 있는 여하한의 액체가 제거된다.
이러한 방식들 중 1 이상으로 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭을 증가시키는 것은, 메니스커스의 안정성에 별로 영향을 주지 않으면서, 투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 더 큰 상대 속도들 예를 들어 스캐닝 및/또는 스테핑 속력들을 달성하게 할 수 있다. 따라서, 액적 제거 디바이스(400) 아래로 통과한 이후에 액적이 남을 가능성이 감소될 수 있다.
도 17은 액적 제거 디바이스(400)가 개구부들(50)에 의해 생성된 침지 공간(11) 주위에 연장되는 일 실시예를 나타낸다. 8 개의 타겟부(0 내지 7)가 도 17에 도시된다. 경로(98)는 타겟부들(1 및 2)의 노광 시 침지 공간(11)(예를 들어, 침지 공간(11)의 중심)에 대한 기판(W)의 동작을 나타낸다. 일 실시예에서, 스테핑 방향(즉, 타겟부 1에서 타겟부 2로의 방향)으로의 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭(X)은 스캐닝 방향으로의 반경 폭(Y)보다 더 크다.
도 18은 도 17과 유사한 구성을 나타내지만, 이 경우 스테핑 방향으로의 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭(X')은 스캐닝 방향으로의 액적 제거 디바이스(400)의 반경 폭(Y')보다 더 작다. 결과로서, 도 18의 실시예에서 타겟부 1의 노광으로부터 타겟부 2의 노광으로 이동하는 기판(W)에 의해 취해진 상대 경로(99)가 도 17의 실시예에서 취해진 경로(98)와 상이하다(즉, 스캐닝 방향으로 더 연장된다).
도 17 및 도 18에 나타낸 실시예들에서, 액적 제거 디바이스(400)의 표면은 개구부들(50)의 라인으로부터 멀어질수록 마주하는 표면과 멀어지도록 기울어져 있다. 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)의 표면은 적어도 마주하는 표면과 실질적으로 평행한 일부분을 갖는다. 전체 표면이 마주하는 표면과 평행할 수 있다. 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)의 표면의 적어도 일부분(심지어는 전체 표면)은 개구부들(50)의 라인으로부터 멀어질수록 마주하는 표면을 향하도록 기울어져 있다.
도 17 및 도 18에 나타낸 실시예들에서, 액적 제거 디바이스의 외측 에지(404)에 의해 정의된 모서리들(402)의 각도들은 개구부들(50)의 라인에 의해 정의된 모서리들(52)의 각도들과 유사하다. 일 실시예에서, 스캐닝 방향, 스테핑 방향 또는 둘 모두와 정렬된 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도들은 액적 제거 디바이스(400)의 외측 에지(404)의 모서리들(402)의 각도들과 상이하다.
도 17에 나타낸 실시예의 변형예에서, 스캐닝 방향과 정렬된 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도들은 액적 제거 디바이스(400)의 외측 에지(404)의 모서리들(402)의 각도들보다 더 작다. 개구부들(50)의 라인에 의해 정의된 모서리들(52)은 90 도이거나, 90 내지 75 도, 또는 80 도 이하의 예각일 수 있다. 스테핑 방향과 정렬된 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도들은 액적 제거 디바이스(400)의 외측 에지(404)의 모서리들(402)의 각도들보다 더 클 수 있다. 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도는 90 도이거나, 둔각, 즉 90 도 이상, 예를 들어 90 내지 105 도, 또는 105 도 이상일 수 있다.
도 18에 나타낸 실시예의 변형예에서, 스테핑 방향과 정렬된 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도들은 액적 제거 디바이스(400)의 외측 에지(404)의 모서리들(402)의 각도들보다 더 작다. 개구부들(50)의 라인 사이에 정의된 모서리들(52)은 실질적으로 90 도이거나, 둔각, 예를 들어 90 내지 105 도일 수 있다. 스캐닝 방향과 정렬된 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도들은 액적 제거 디바이스(400)의 외측 에지(404)의 모서리들(402)의 각도들보다 더 클 수 있다. 개구부들(50)의 라인의 모서리들(52)의 각도는 실질적으로 90 도이거나, 예각, 바람직하게는 75 내지 90 도일 수 있다.
도 11 내지 도 15에 나타낸 실시예들에서, 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재는 유체 핸들링 구조체의 개구부들(50)과 동일한 통로(55)에 연결되는 것으로 도시된다. 이는, 개구부들(50) 및 액적 제거 디바이스(400)가 침지 액체의 본체 및 액적들(200)의 추출을 각각 제공하기 위해 동일한 하압 소스, 예를 들어 흡입 디바이스에 연결될 수 있다는 것을 의미한다. 흡입 디바이스는, 예를 들어 펌프일 수 있다.
도 16에 나타낸 바와 같은 일 실시예에서, 액적 제거 디바이스(400)의 다공성 부재는 통로 500을 통해 그 자체의 하압 소스, 예를 들어 흡입 디바이스(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 이 실시예에서, 액체 한정 구조체의 개구부들(50)은 통로 55를 통해 액적 제거 디바이스(400)가 연결되는 것과 다른 흡입 디바이스에 연결된다. 이러한 것으로서, 통로 500을 통해 액적 제거 디바이스(400)에 제공된 흡입은 통로 55를 통해 개구부들(50)에 제공된 흡입과 상이할 수 있다. 두 통로들(55 및 500)에 연결된 흡입 디바이스는 각각 펌프일 수 있다. 펌프들은 상이할 수 있다.
앞선 설명은 침지 리소그래피 장치에 관하여 제공되었다. 하지만, 본 명세서에 설명된 액적 제거 디바이스(400)는 기존 유체 핸들링 시스템 또는 액체 한정 구조체에 추가되는 별도의 개체로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 액적 제거 디바이스(400)는 유체 핸들링 시스템 또는 액체 한정 구조체의 일부분으로서 제공될 수 있다. 유체 핸들링 시스템 또는 액체 한정 구조체는 후속하여 침지 리소그래피 장치 또는 또 다른 장치로 통합될 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, 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 발명의 실시예들은 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-판독가능한 명령어는 2 이상의 컴퓨터 프로그램에서 구현될 수 있다. 2 이상의 컴퓨터 프로그램은 1 이상의 상이한 메모리 및/또는 데이터 저장 매체 상에 저장될 수 있다.
리소그래피 장치의 적어도 1 이상의 구성요소 내에 위치된 1 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 1 이상의 컴퓨터 프로그램들이 판독되는 경우에, 본 명세서에 설명된 제어기들은 각각 또는 조합하여 작동가능할 수 있다. 제어기들은 각각 또는 조합하여 신호들을 수신, 처리 및 송신하는 여하한의 적절한 구성을 가질 수 있다. 1 이상의 프로세서들은 제어기들 중 적어도 1 이상과 통신하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 제어기는 앞서 설명된 방법들에 대한 기계-판독가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 1 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 제어기들은 이러한 컴퓨터 프로그램들을 저장하는 데이터 저장 매체, 및/또는 이러한 매체를 수용하는 하드웨어를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어기(들)가 1 이상의 컴퓨터 프로그램들의 기계 판독가능한 명령어들에 따라 작동할 수 있다.
본 발명의 1 이상의 실시예는 여하한의 침지 리소그래피 장치, 특히 앞서 언급된 형태들에 적용될 수 있지만 이에 국한되지는 않으며, 침지 액체가 배스의 형태로 제공되는지, 기판의 국부화된 표면적에만 제공되는지, 또는 한정되지 않는지의 여부에 따라 적용될 수 있다. 한정되지 않는 구성에서, 침지 액체는 기판 및/또는 기판 테이블의 표면에 걸쳐 흐를 수 있으므로, 실질적으로 기판 테이블 및/또는 기판의 덮여있지 않은 전체 표면이 젖게 된다. 이러한 한정되지 않는 침지 시스템에서, 액체 공급 시스템은 침지 유체를 한정하지 않을 수 있으며, 또는 실질적으로 침지 액체의 완전한 한정은 아니지만 침지 액체 한정의 부분을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 광학 축선을 갖는 투영 시스템, 기판 테이블 및 유체 핸들링 구조체를 포함한 침지 리소그래피 장치가 제공된다. 기판 테이블은 기판을 유지하도록 구성된다. 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의한다. 유체 핸들링 구조체는 투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된다. 유체 핸들링 구조체는 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스를 포함한다. 유체 제거 디바이스는 침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하도록 배치된다. 액적 제거 디바이스는 침지 액체의 액적을 제거하도록 배치되고, 유체 제거 디바이스보다 광학 축선으로부터 더 멀리 위치된다. 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재를 포함한다.
다공성 부재의 전체 또는 일부분과 마주하는 표면 간의 거리는 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 상기 부분은 광학 축선에 대한 다공성 부재의 외측부에 제공될 수 있다.
침지 리소그래피 장치는 다공성 부재의 내측부를 가질 수 있으며, 이는 상기 부분보다 광학 축선에 더 가까이 위치된다. 내측부는 마주하는 표면으로부터의 거리가 실질적으로 일정할 수 있다.
상기 부분보다 광학 축선에 더 가까이 위치되는 다공성 부재의 내측부와 마주하는 표면 간의 거리는 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
광학 축선에 대한 액적 제거 디바이스의 가장 안쪽 에지와 마주하는 표면 간의 거리는 유체 제거 디바이스와 마주하는 표면 간의 거리보다 작을 수 있다.
유체 제거 디바이스는 2상 유체를 추출하도록 구성된 2상 추출기일 수 있다. 유체 제거 디바이스는 유체 핸들링 구조체의 표면 내에 복수의 개별 개구부들을 포함할 수 있다. 개구부들은 일 패턴으로 표면 내에 정의될 수 있으며, 침지 공간에 침지 액체를 한정하도록 구성될 수 있다. 침지 액체는 침지 공간으로부터 침지 액체의 혼합물을 제거하고, 침지 액체 외부의 대기로부터 가스를 제거함으로써 한정된다.
유체 제거 디바이스의 개구부들은 가스 흐름의 생성에 의해 침지 공간 내에 침지 액체의 메니스커스를 고정하도록 배치될 수 있다.
다공성 부재는 복수의 개구부들을 포함할 수 있다. 개구부들 간의 간격은 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 각 개구부의 유출구 영역은 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
액적 제거 디바이스는 침지 공간 내의 침지 액체로부터 분리된 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성될 수 있다.
다공성 부재는 침지 액체와 가스의 혼합물을 제거하도록 구성될 수 있다.
유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스는 평면 내에서 동일한 기하학 형상 및 상이한 크기들을 가질 수 있다. 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스는 모두 평면 내에서 환형일 수 있다. 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스는 적어도 4 이상의 측면을 가질 수 있다.
침지 리소그래피 장치는 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스 모두에 연결된 흡입 디바이스를 더 포함할 수 있다. 흡입 디바이스는 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스 모두에서 압력을 감소시키기 위한 것이다.
침지 리소그래피 장치는 제 1 흡입 디바이스 및 제 2 흡입 디바이스를 더 포함할 수 있다. 제 1 흡입 디바이스는 유체 제거 디바이스에서 압력을 감소시키도록 구성된다. 제 2 흡입 디바이스는 액적 제거 디바이스에서 압력을 감소시키도록 구성된다.
유체 제거 디바이스는, 실질적으로 침지 액체가 이를 초과하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 투영 시스템, 기판 테이블 및 유체 핸들링 시스템을 포함한 침지 리소그래피 장치가 제공된다. 투영 시스템은 광학 축선을 갖는다. 기판 테이블은 기판을 유지하도록 구성된다. 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의한다. 유체 핸들링 구조체는 투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된다. 유체 핸들링 구조체는 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스를 포함한다. 유체 제거 디바이스는 침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하도록 구성된다. 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하며, 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성된다. 액적 제거 디바이스는 유체 제거 디바이스보다 광학 축선으로부터 더 멀리 위치된다. 액적 제거 디바이스의 전체 또는 일부분과 마주하는 표면 사이의 거리는 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가한다.
상기 부분은 광학 축선에 대한 액적 제거 디바이스의 외측부에 제공될 수 있다.
액적 제거 디바이스의 내측부는 상기 부분보다 광학 축선에 더 가까이 위치될 수 있다. 내측부는 마주하는 표면으로부터의 거리가 실질적으로 일정할 수 있다.
상기 부분보다 광학 축선에 더 가까이 위치되는 액적 제거 디바이스의 내측부와 마주하는 표면 간의 거리는 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소할 수 있다.
액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 투영 시스템, 기판 테이블 및 유체 핸들링 구조체를 포함한 침지 리소그래피 장치가 제공된다. 투영 시스템은 광학 축선을 갖는다. 기판 테이블은 기판을 유지하도록 구성된다. 기판, 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의한다. 유체 핸들링 구조체는 투영 시스템과 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된다. 유체 핸들링 구조체는 유체 제거 디바이스 및 액적 제거 디바이스를 포함한다. 유체 제거 디바이스는 침지 공간으로부터 침지 액체를 제거하도록 구성된다. 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하며, 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성된다. 액적 제거 디바이스는 침지 공간 내의 침지 액체로부터 분리된 마주하는 표면 상의 침지 액체의 액적을 제거하도록 배치된다. 상기 액적은, 마주하는 표면이 액적 제거 디바이스에 대해 이동함에 따라 액적과 접촉함으로써 제거된다.
액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재를 포함할 수 있다.
액적 제거 디바이스의 전체 또는 일부분과 마주하는 표면 간의 거리는 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 디바이스를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 침지 유체의 본체를 형성하기 위해, 투영 시스템, 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의되는 마주하는 표면, 유체 핸들링 구조체, 및 유체 핸들링 구조체와 마주하는 표면 사이에서 연장되는 침지 유체의 메니스커스 사이에 정의된 공간 내에 침지 유체를 한정하는 단계를 포함한다. 투영 시스템은 기판의 타겟부의 이미징 필드 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성된다. 기판 테이블은 기판을 유지하도록 구성된다.
상기 방법은 기판의 상이한 타겟부들을 노광하기 위해, 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 상대 운동을 야기하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 액적 제거 디바이스를 이용하여 침지 유체의 본체에 다시 부속되기 전에 기판 및/또는 기판 테이블의 표면 상에 형성된 침지 액체의 액적을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 액적 제거 디바이스는 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재를 포함할 수 있다.
상기 방법은 유체 제거 디바이스를 통해 침지 유체의 본체를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 투영 시스템은 광학 축선을 가질 수 있으며, 액적 제거 디바이스는 유체 제거 디바이스보다 광학 축선으로부터 더 멀리 위치될 수 있다.
본 명세서에서 고려되는 액체 공급 시스템은 폭넓게 해석되어야 한다. 소정 실시예들에서, 그것은 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 구조체들의 메카니즘 또는 조합일 수 있다. 이는 1 이상의 구조체, 1 이상의 액체 개구부를 포함한 1 이상의 유체 개구부, 1 이상의 가스 개구부, 또는 2상 흐름을 위한 1 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 개구부들은 각각 침지 공간으로의 유입구(또는 유체 핸들링 구조체로부터의 유출구) 또는 침지 공간 외부로의 유출구(또는 유체 핸들링 구조체로의 유입구)일 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 감쌀 수 있다. 액체 공급 시스템은, 선택적으로 위치, 양(quantity), 질, 형상, 유량 또는 액체의 여하한의 다른 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 (15)
- 침지 리소그래피 장치에 있어서:
광학 축선을 갖는 투영 시스템;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블- 상기 기판, 상기 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면(facing surface)을 정의함 -; 및
상기 투영 시스템과 상기 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된 유체 핸들링 구조체
를 포함하고, 상기 유체 핸들링 구조체는:
상기 침지 공간으로부터 상기 침지 액체를 제거하도록 배치된 유체 제거 디바이스; 및
침지 액체의 액적(droplet)을 제거하도록 배치된 액적 제거 디바이스를 포함하며, 상기 액적 제거 디바이스는 상기 유체 제거 디바이스보다 상기 광학 축선으로부터 더 멀리 위치되고, 상기 액적 제거 디바이스는 상기 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재(porous member)를 포함하는 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 다공성 부재의 적어도 일부분과 상기 마주하는 표면 간의 거리는 상기 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가하는 침지 리소그래피 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 일부분은 상기 광학 축선에 대한 상기 다공성 부재의 외측부에 제공되는 침지 리소그래피 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 일부분보다 상기 광학 축선에 더 가까이 위치되는 상기 다공성 부재의 내측부는, 상기 마주하는 표면으로부터의 거리가 일정한 침지 리소그래피 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 일부분보다 상기 광학 축선에 더 가까이 위치되는 상기 다공성 부재의 내측부와 상기 마주하는 표면 간의 거리는 상기 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소하는 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 축선에 대한 상기 액적 제거 디바이스의 가장 안쪽 에지와 상기 마주하는 표면 간의 거리는 상기 유체 제거 디바이스와 상기 마주하는 표면 간의 거리보다 더 작은 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 제거 디바이스는 2상(two-phase) 유체를 추출하도록 구성된 2상 추출기인 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 제거 디바이스는 상기 유체 핸들링 구조체의 표면 내에 복수의 개별 개구부(opening)들을 포함하며, 상기 개구부들은 일 패턴으로 상기 표면 내에 정의되고, (ⅰ) 상기 침지 공간으로부터의 침지 액체와 (ⅱ) 상기 침지 액체 외부의 대기로부터의 가스의 혼합물을 제거함으로써 상기 침지 공간에 상기 침지 액체를 한정하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다공성 부재는 복수의 개구부들을 포함하며,
상기 개구부들 간의 간격은 상기 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가하고, 및/또는 각 개구부의 유출구 영역은 상기 광학 축선으로부터 멀어질수록 감소하는 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액적 제거 디바이스는 상기 침지 공간 내의 상기 침지 액체로부터 분리된 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다공성 부재는 침지 액체와 가스의 혼합물을 제거하도록 구성되는 침지 리소그래피 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 제거 디바이스 및 상기 액적 제거 디바이스 모두에서 압력을 감소시키기 위해, 상기 유체 제거 디바이스 및 상기 액적 제거 디바이스 모두에 연결된 흡입 디바이스를 더 포함하는 침지 리소그래피 장치. - 침지 리소그래피 장치에 있어서:
광학 축선을 갖는 투영 시스템;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블- 상기 기판, 상기 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의함 -; 및
상기 투영 시스템과 상기 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된 유체 핸들링 구조체
를 포함하고, 상기 유체 핸들링 구조체는:
상기 침지 공간으로부터 상기 침지 액체를 제거하도록 구성된 유체 제거 디바이스; 및
상기 마주하는 표면과 마주하고 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성된 액적 제거 디바이스를 포함하며, 상기 액적 제거 디바이스는 상기 유체 제거 디바이스보다 상기 광학 축선으로부터 더 멀리 위치되고, 상기 액적 제거 디바이스의 적어도 일부분과 상기 마주하는 표면 간의 거리는 상기 광학 축선으로부터 멀어질수록 증가하는 침지 리소그래피 장치. - 침지 리소그래피 장치에 있어서:
광학 축선을 갖는 투영 시스템;
기판을 유지하도록 구성된 기판 테이블- 상기 기판, 상기 기판 테이블 또는 둘 모두는 마주하는 표면을 정의함 -; 및
상기 투영 시스템과 상기 마주하는 표면 사이에 정의된 침지 공간에 침지 액체를 공급하도록 구성된 유체 핸들링 구조체
를 포함하고, 상기 유체 핸들링 구조체는:
상기 침지 공간으로부터 상기 침지 액체를 제거하도록 구성된 유체 제거 디바이스; 및
상기 마주하는 표면과 마주하고 침지 액체의 액적을 제거하도록 구성된 액적 제거 디바이스를 포함하며, 상기 액적 제거 디바이스는 상기 마주하는 표면이 상기 액적 제거 디바이스에 대해 이동함에 따라 액적과 접촉함으로써, 상기 침지 공간 내의 상기 침지 액체로부터 분리된 상기 마주하는 표면 상의 침지 액체의 액적을 제거하도록 배치되는 침지 리소그래피 장치. - 디바이스를 제조하는 방법에 있어서:
침지 유체의 본체(main body)를 형성하기 위해, 투영 시스템, 기판 및/또는 기판 테이블에 의해 정의되는 마주하는 표면, 유체 핸들링 구조체, 및 상기 유체 핸들링 구조체와 상기 마주하는 표면 사이에서 연장되는 침지 유체의 메니스커스(meniscus) 사이에 정의된 공간 내에 침지 유체를 한정하는 단계- 상기 투영 시스템은 상기 기판의 타겟부의 이미징 필드 상에 패터닝된 방사선 빔을 투영하도록 구성되고, 상기 기판 테이블은 상기 기판을 유지하도록 구성됨 -;
상기 기판의 상이한 타겟부들을 노광하기 위해, 상기 투영 시스템과 상기 기판 및/또는 기판 테이블 사이에 상대 운동을 야기하는 단계; 및
액적 제거 디바이스를 이용하여 상기 침지 유체의 본체에 다시 부속되기 전에 상기 기판 및/또는 상기 기판 테이블의 표면 상에 형성된 침지 액체의 액적을 제거하는 단계- 상기 액적 제거 디바이스는 상기 마주하는 표면과 마주하는 다공성 부재를 포함함 -를 포함하는 디바이스 제조 방법.
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