KR101290624B1 - 리소그래피 장치, 조명 시스템, 투영 시스템, 및 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법 - Google Patents

Abstract

리소그래피 장치의 구성요소를 오염된 가스와 분리시키기 위한 가스 커튼이 제공되며, 이 가스는 커튼은 개구부에 의해 제공된다. 이 개구부는 구성요소의 표면이 접촉하게 되는 보호 환경의 경계에 존재한다. 가스 커튼은 구성요소를 리소그래피 장치의 이동 부분으로부터 분리시킬 수 있다.

Description

리소그래피 장치, 조명 시스템, 투영 시스템, 및 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법{A LITHOGRAPHIC APPARATUS, AN ILLUMINATION SYSTEM, A PROJECTION SYSTEM AND A METHOD OF MANUFACTURING A DEVICE USING A LITHOGRAPHIC APPARATUS}

본 발명은 리소그래피 장치, 리소그래피 장치용 조명 시스템, 리스그래피 장치용 투영 시스템, 및 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

리소그래피 장치는 기판 상에 통상적으로는 기판의 타겟 영역 상에 원하는 패턴을 부여하는 장치이다. 리소그래피 장치는 예컨대 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 마스크 또는 레티클(reticle)로도 지칭되는 패터닝 장치가 집적회로의 개개의 층 상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼) 상의 타겟 영역(예컨대, 하나의 다이(die)의 일부분, 하나의 다이, 또는 여러 개의 다이를 포함) 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는 통상적으로 기판 상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 위에의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속적으로 패터닝되는 인접한 타겟 영역들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 타겟 영역 상에 패턴 전체를 한번에 노광함으로써 각각의 타겟 영역을 조사(照射)하는 소위 스테퍼(stepper), 및 소정의 방향("스캐닝"-방향)의 방사 빔을 통해 패턴을 스캐닝하는 동시에, 이 방향과 평행한 방향(동일 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 스캐닝함으로써 각각의 타겟 영역을 조사하는 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판 상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써 패터닝 장치로부터 기판으로 패턴을 전사할 수 있다.

조명 시스템은 방사선이 레티클에 도달하기 전에 방사선 빔을 조절하도록 구성된다. 방사선 빔이 레티클에 의해 패터닝된 후, 투영 시스템이 방사선을 기판에 지향시킨다. 조명 시스템 및 투영 시스템은 광학 장치를 포함한다. 투영 시스템의 광학 장치는 투영 시스템의 광학 장치의 수명을 연장시키기 위해 초청정(ultra-clean) 가스 환경 내에 위치될 수 있다. 초청정 가스 환경은 보호 환경 또는 마이크로 환경으로 지칭될 수도 있다. 이 환경은 광학 장치 오염을 감소시킴으로써 방사선 빔 균일성의 저하를 감소시키고, 또한 시스템으로부터 손실되는 표유 방사선(stray radiation)의 양을 감소시킨다.

리소그래피 투영 장치 내의 기판을 물과 같은 비교적 굴절률이 높은 액체에 액침(immersion)시켜 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우도록 하는 것이 제안되어 있다. 구현예에서, 액체로는 증류수가 가능하지만, 다른 액체가 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예는 액체를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 또 다른 유체, 구체적으로는 습윤 유체(wetting fluid), 압축할 수 없는 유체, 및/또는 공기보다 높은 굴절률을 갖는, 바람직하게는 물보다 높은 굴절률을 갖는 유체가 적합할 수도 있다. 가스를 배출시키는 유체가 특히 바람직하다. 이와 같이 하는 요지는, 노광 방사선이 액체 내에서는 더 짧은 파장을 가질 것이기 때문에, 더 작은 특징부(smaller features)의 이미징을 가능하게 하기 위해서이다(액체의 영향은 시스템의 유효 개구도(NA)를 증가시키고 또한 초점 심도를 증가시키는 것으로서도 고려될 것이다). 고체 입자(예컨대, 석영)가 그 안에 부유되어 있는 물 또는 나노 입자 부유물(예컨대, 최대 직경이 10 ㎚인 입자)을 갖는 액체를 포함한 다른 액침액도 제안되어 있다. 부유 상태의 입자의 굴절률은 이들이 부유 상태로 존재하고 있는 액체의 굴절률과 유사하거나 동일하여도 되고, 유사하거나 동일하지 않아도 된다. 적합할 수도 있는 다른 액체로는, 방향족 탄화수소 등의 탄화수소, 불화탄화수소, 및/또는 수용성 용액 등이 있다.

기판 또는 기판과 기판 테이블을 액체의 수조(bath)에 담그는 것(예컨대, 미국 특허 번호 4,509,852호를 참조)은, 스캐닝 노광 동안에 상당한 부피의 액체가 가속되어야 한다는 것을 의미한다. 이와 같이 하기 위해서는 모터를 추가하거나 더 강력한 모터를 사용할 필요가 있으며, 액체 내에서의 요동이 바람직하지 않은 동시에 예측 가능하지 않은 영향을 야기할 수도 있다.

액침 장치에서, 액침 유체는 액체 핸들링 시스템, 액체 핸들링 디바이스, 액체 핸들링 구조 또는 액체 핸들링 장치에 의해 핸들링된다. 일구현예에서, 액체 핸들링 구조는 액침 유체를 공급할 수도 있으며, 그에 따라 유체 공급 시스템이 될 수도 있다. 일구현예에서, 액체 핸들링 구조는 적어도 부분적으로는 액침 유체를 제한할 수도 있으며, 이에 의해 유체 제한 시스템(fluid confinement system)이 될 수도 있다. 일구현예에서, 액체 핸들링 구조는 액침 유체에 대한 장벽을 제공할 수도 있으며, 이에 의해 유체 제한 구조체와 같은 장벽 부재가 될 수도 있다. 일구현예에서, 액체 핸들링 구조는 예컨대 액침 유체의 흐름 및/또는 위치를 조절하는데 도움을 주기 위해 가스의 흐름을 생성하거나 이용할 수도 있다. 가스의 흐름은 액침 유체를 제한하기 위한 밀봉(seal)을 형성할 수도 있으므로, 액체 핸들링 구조가 밀봉 부재로 지칭될 수도 있으며, 이러한 밀봉 부재는 유체 제한 구조가 될 수도 있다. 일구현예에서, 액침액이 액침 유체로서 사용된다. 전술한 설명을 참조하여, 유체에 대하여 정의된 특징에 대한 이 단락에서의 언급은 액체에 대해 정의된 특징을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 리소그래피 장치는 액체 핸들링 구조를 포함하지 않는다.

리소그래피 장치에서, 구성요소는 이 구성요소가 노출되는 가스 내의 화합물에 의해 오염될 수도 있다. 오염은 결함 위험을 불러일으킬 수도 있다. 예컨대, 오염된 광학 장치는 방사선 빔의 균일성을 저하시킬 수도 있다. 이것은 기판 상의 이미징된 패턴에 악영향을 줄 수도 있다.

예컨대, 이러한 오염의 위험을 감소시키거나 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징에 따라, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 구성요소와, 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 프로텍터를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 보호 표면을 갖는 구성요소와, 상기 보호 표면을 보호하기 위해 상기 보호 표면과 접촉하는 경로를 따라 보호 가스의 흐름을 지향시키도록 구성된 표면 실드와, 상기 보호 가스의 흐름과 구분되는 가스 흐름을 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 프로텍터를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 대물 광학 요소를 포함하는 조명 시스템과, 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 프로텍터를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 렌즈를 포함하는 투영 시스템과, 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 프로텍터를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 방사선 빔을 조절하도록 구성된 리소그래피용 조명 시스템으로서, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 광학 구성요소와, 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 프로텍터를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치용 조명 시스템이 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성된 리소그래피용 투영 시스템으로서, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 광학 구성요소와, 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 프로텍터를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치용 투영 시스템이 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 구성요소를 포함하는 리소그래피 장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법으로서, 하나 이상의 개구부로부터의 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키는 단계를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 특징에 따라, 보호 표면을 갖는 구성요소를 포함하는 리소그래피 장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법으로서, 보호 표면을 보호하기 위해 보호 표면과 접촉하는 경로를 따라 보호 가스를 지향시키는 단계와, 하나 이상의 개구부로부터 상기 보호 가스와 구분되는 가스 흐름을 지향시키는 단계를 포함하며, 상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 도시하고 있다.
도 2 및 도 3은 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 4는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 5는 리소그래피 투영 장치에 사용하기 위한 또 다른 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부품, 보호 환경, 및 프로텍터를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 실시예의 프로텍터의 구성을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 실시예의 프로텍터의 구성을 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치를 단면도로 도시하고 있다.

이하에서는, 단지 예시를 목적으로 하는 본 발명의 실시예를 대응하는 부분에 대응하는 도면 부호가 부여되어 있는 첨부된 개략 도면을 참조하여 설명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 본 리소그래피 장치는 이하의 구성요소를 포함한다:

- 방사 빔(B, 예컨대 UV 방사 또는 DUV 방사)을 조절하도록 구성된 조명 시스템(조명기)(IL);

- 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 또한 특정 파라미터에 따라 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키도록 구성된 제1 위치 설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT);

- 기판(예컨대, 레지스트가 코팅된 기판)(W)을 유지하도록 구성되고, 특정 파라미터에 따라 기판(W)을 정확히 위치시키도록 구성된 제2 위치 설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예컨대, 웨이퍼 테이블)(WT); 및

- 패터닝 장치(MA)에 의해 방사 빔(B)에 부여한 패턴을, 기판(W)의 타겟 영역(C)(예컨대, 하나 이상의 다이를 포함하는) 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템(예컨대, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS).

조명 시스템(IL)은 방사선을 지향, 성형 또는 제어하기 위한 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전식, 또는 다른 형태의 광학 요소들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태의 광학 요소들을 포함할 수 있다.

지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 구체적으로, 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)의 배향, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예컨대 패터닝 장치(MA)가 진공 분위기에서 유지되는지의 여부와 같은 기타 조건들에 좌우되는 방식으로 패터닝 장치(MA)를 유지한다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)를 유지하기 위해 기계식, 진공식, 정전식, 또는 기타 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체(MT)는 예컨대 필요에 따라 고정되거나 이동시킬 수 있는 프레임(frame) 또는 테이블일 수도 있다. 지지 구조체(MT)는 패터닝 장치(MA)가 예컨대 투영 시스템(PS)에 대하여 요구된 위치에 있도록 할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 장치"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 장치"라는 용어는, 기판의 타겟 영역에 패턴을 생성하기 위하여 방사 빔의 단면에 패턴을 부여하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 디바이스도 포함되는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사 빔에 부여된 패턴은, 예컨대 그 패턴이 위상 반전 피처(phase shifting feature) 또는 이른바 어시스트 피처(assist feature)를 포함하는 경우, 기판의 타겟 영역 내의 요구된 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사 빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟 영역 내에 생성되는 디바이스에서의 특정 기능층에 대응할 것이다.

패터닝 장치(MA)는 투과형 또는 반사형 모두 가능하다. 패터닝 장치의 예로는 마스크, 프로그래머블 미러 어레이, 및 프로그래머블 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상 반전형 및 감쇠 위상 반전형과 같은 마스크 타입뿐만 아니라 다양한 하이브리드 마스크 타입들을 포함한다. 프로그래머블 미러 어레이의 예는 소형 미러들의 매트릭스 배열을 채용하며, 그 각각의 미러들은 입사하는 방사 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 경사지는 것이 가능하다. 경사진 미러들은 미러 매트릭스에 의해 반사되는 방사 빔에 패턴을 부여한다.

본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 이용되고 있는 노광 방사선에 대하여 적합하거나 또는 액침액의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 요인들에 대하여 적합한, 굴절형, 반사형, 반사 굴절형(catadioptric), 자기형, 전자기형, 및 정전형 광학 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 어떠한 타입의 투영 시스템도 포함하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 "투영 렌즈"라는 용어는 "투영 시스템"이라는 좀더 일반적인 용어의 동의어로 간주할 수 있다.

본 명세서에서 설명한 바와 같이, 리소그래피 장치는 투과형의 것(예컨대, 투과형 마스크를 채용함)이다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 반사형의 것(예컨대, 전술한 바와 같은 유형의 프로그래머블 미러 어레이를 채용하거나, 또는 반사형 마스크를 채용함)일 수도 있다.

리소그래피 장치는 예컨대 2개(듀얼 스테이지) 이상의 기판 테이블(및/또는 2개 이상의 패터닝 장치 테이블)을 갖는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 "복수 스테이지" 기계에서는, 추가의 테이블을 병행하여 사용하거나, 또는 하나 이상의 테이블 상에서 예비 공정을 수행하면서 다른 하나 이상의 테이블을 노광용으로 사용하는 것이 가능하다.

도 1을 참조하면, 조명기(IL)는 방사 소스(SO)로부터 방사 빔을 수광한다. 예컨대, 방사 소스(SO)가 엑시머 레이저인 경우, 방사 소스(SO) 및 리소그래피 장치는 별도의 구성요소일 수도 있다. 이러한 경우, 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치의 일부를 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사 빔은 예컨대 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)을 이용하여 방사 소스(SO)로부터 조명기(IL)로 전달된다. 다른 경우에, 예컨대 방사 소스(SO)가 수은 램프인 경우에, 이 방사 소스(SO)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있다. 방사 소스(SO) 및 조명기(IL)는 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사 시스템으로 지칭될 수도 있다.

조명기(IL)는 방사 빔의 각도 세기 분포(angular intensity distribution)를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명기의 퓨필 평면(pupil plane) 내의 세기 분포의 적어도 외측 반경 및/또는 내측 반경 범위(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 조명기(IL)는 집속기(integrator)(IN) 및 집광기(condenser)(CO)와 같은 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 방사 빔의 단면에서 요구된 균일성 및 세기 분포를 갖도록 방사 빔을 조절하는데 사용될 수 있다. 방사 소스(SO)와 마찬가지로, 조명기(IL)는 리소그래피 장치의 일부를 형성할 수도 있고 또는 리소그래피 장치의 일부를 형성하지 않을 수도 있다. 예컨대, 조명기(IL)는 리소그래피 장치에 통합된 부품일 수도 있고, 또는 리소그래피 장치와 별개의 구성요소일 수도 있다. 조명기(IL)가 리소그래피 장치와 별개의 구성요소인 경우, 리소그래피 장치는 조명기(IL)가 그 위에 탑재될 수 있도록 구성될 수 있다. 필요한 경우, 조명기(IL)는 분리 가능하며, 별도로 제공될 수도 있다(예컨대, 리소그래피 장치 제조업체 또는 다른 공급자에 의해).

방사 빔(B)은 지지 구조체(예컨대, 마스크 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 장치(예컨대, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝 장치(MA)를 종단한 후, 방사 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하고, 투영 시스템(PS)은 방사 빔을 기판(W)의 타겟 영역(C) 상에 집속시킨다. 제2 위치 설정기(PW) 및 위치 센서(IF)(예컨대, 간섭계 디바이스, 선형 인코더, 또는 용량형 센서)를 이용하여, 예컨대 상이한 타겟 영역(C)을 방사 빔(B)의 경로 내에 위치시키도록 기판 테이블(WT)을 정확하게 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제1 위치 설정기(PM) 및 다른 위치 센서(도 1에 명시되어 도시되어 있지는 않음)를 이용하여, 예컨대 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적 인출 후에 또는 스캔하는 동안에, 방사 빔(B)의 경로에 대하여 패터닝 장치(MA)를 정확히 위치시키는 것이 가능하다. 일반적으로, 지지 구조체(MT)의 이동은, 제1 위치 설정기(PM)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈(long-stroke module; 개략적 위치 설정) 및 숏-스트로크 모듈(short-stroke module; 미세 위치 설정)을 이용하여 실현될 것이다. 마찬가지로, 기판 테이블(WT)의 이동은 제2 위치 설정기(PW)의 일부를 형성하는 롱-스트로크 모듈 및 숏-스트로크 모듈을 이용하여 실현될 수 있다. 스테퍼의 경우(스캐너와 반대되는 것으로서의), 지지 구조체(MT)는 숏-스트로크 액추에이터에만 연결될 수도 있고, 또는 고정될 수도 있다. 패터닝 장치(MA) 및 기판(W)은 패터닝 장치 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크들이 전용의 타겟 영역에 위치하고 있지만, 이들 마크들은 타겟 영역 사이의 공간 내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인(scribe-lane) 정렬 마크로 알려져 있다). 마찬가지로, 패터닝 장치(MA) 상에 하나 이상의 다이가 제공되는 상황에서는, 패터닝 장치 정렬 마크들은 다이들 사이에 위치될 수 있다.

도시된 장치는 다음 모드들 중 하나 이상의 모드로 사용될 수 있다:

1. 스텝 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 기본적으로 정지 상태로 유지한 채로, 방사 빔(B)에 부여한 패턴 전체를 한 번에 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 정지 노광). 그리고나서, 상이한 타겟 영역(C)이 노광될 수 있도록 기판 테이블(WT)을 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동시킨다. 스텝 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 정지 노광시에 이미징되는 타겟 영역(C)의 크기가 한정된다.

2. 스캔 모드에서는, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)을 동기적으로 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다(즉, 단일 동적 노광). 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대율(축소율) 및 상 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서는, 노광 필드의 최대 크기에 의해, 단일 동적 노광시의 타겟 영역의 폭(스캐닝되지 않는 방향에서의 폭)이 한정되는 한편, 스캐닝 동작의 길이에 의해 타겟 영역(C)의 높이(스캐닝 방향에서의 높이)가 결정된다.

3. 또 다른 모드에서는, 프로그래머블 패터닝 장치를 유지한 채로 지지 구조체(MT)를 기본적으로 정지 상태로 하고, 또한 기판 테이블(WT)을 이동시키거나 스캐닝하면서, 방사 빔에 부여한 패턴을 타겟 영역(C) 상에 투영한다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스 방사 소스가 채용되며, 프로그래머블 패터닝 장치는 기판 테이블(WT)의 각각의 이동 후에 또는 스캔 동안의 연속적인 방사 펄스의 사이에서 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급한 바와 같은 타입의 프로그래머블 미러 어레이와 같은 프로그래머블 패터닝 장치를 이용하는 마스크 없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 전술한 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 전혀 다른 사용 모드들이 채용될 수도 있다.

투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 구성은 2개 이상의 일반적인 카테고리로 분류될 수 있다. 이러한 카테고리는 수조 타입 구성(the bath type arrangement) 및 소위 국소 액침 시스템(the so-called localized immersion system)이다. 수조 타입 구성에서는, 기판(W)의 전체 및 필요한 경우에는 기판 테이블(WT)의 일부가 액체의 수조에 침수된다. 소위 국소 액침 시스템은 기판의 국소 영역에만 액체를 제공하는 액체 공급 시스템을 이용한다. 국소 액침 시스템에서는, 액체에 의해 채워진 공간이 평면적으로 기판의 상면보다 작으며, 액체로 채워진 영역은 기판이 그 영역 아래를 이동하는 동안 투영 시스템에 대해 실질적으로 정지 상태로 유지된다. 도 2 내지 도 5는 4개의 상이한 타입의 국속 액체 공급 시스템을 도시하고 있다.

제안된 구성 중의 하나는 액체 제한 시스템을 이용하여 기판의 국소 영역 상에만 또한 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 액체 공급 시스템에 대한 것이다(기판은 일반적으로 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 갖는다). 이를 달성하기 위해 제안된 한 가지 방식은 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 99/49504에 개시되어 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 하나 이상의 유입구에 의해 기판 상에 공급되고, 투영 시스템 아래를 통과한 후에 하나 이상의 배출구에 의해 제거된다. 즉, 기판이 최종 요소 아래에서 -X 방향으로 스캔될 때, 액체는 최종 요소의 +X 측에서 공급되고, -X 측에서 흡수된다. 도 2에는, 액체가 유입구를 통해 공급되고, 저압 소스에 연결되는 배출구에 의해 최종 요소의 다른 측면에서 흡수되는 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 기판(W) 위의 화살표는 액체 흐름의 방향을 나타내고, 기판(W) 아래의 화살표는 기판 테이블의 이동 방향을 나타낸다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되고 있지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 최종 요소 주위에 위치된 유입구 및 배출구의 방향과 개수는 다양하게 변화될 수 있으며, 양측면에 4개 세트의 유입구 및 배출구가 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되어 있는 도 3에 그 일례가 예시되어 있다. 액체 공급 및 액체 복구 장치에서의 화살표는 액체 흐름의 방향을 나타낸다.

국소 액체 공급 시스템을 이용한 또 다른 액침 리소그래피 해법이 도 4에 도시되어 있다. 액체는 투영 시스템(PS)의 양측면 상의 2개의 홈형 유입구에 의해 공급되며, 유입구의 방사상 외측에 배열된 복수의 불연속 배출구에 의해 제거된다. 유입구 및 배출구는 중앙에 구멍이 형성되어 있는 플레이트 내에 배치될 수 있고, 그 구멍을 통해 투영 빔이 투영된다. 액체는 투영 시스템(PS)의 한 측면 상의 하나의 홈형 유입구에 의해 공급되고, 투영 시스템(PS)의 다른 측면 상의 복수의 불연속 배출구에 의해 제거되어, 투영 시스템(PS)과 기판(W) 사이에 얇은 액체막의 흐름을 발생시킨다. 어느 유입구와 배출구의 조합을 사용할지에 대한 선택은 기판(W)의 이동 방향에 따라 정해질 수 있다(다른 조합의 유입구와 배출구는 비작동 상태로 된다). 도 4의 횡단면도에서, 화살표는 유입구 내로의 액체 흐름의 방향과 배출구 밖으로의 액체 흐름의 방향을 나타낸다.

본 명세서에 그 전체 내용이 참고자료로 원용되어 있는 유럽 특허 출원 공개 번호 EP 1420300 및 미국 특허 공개 번호 US 2004-0136494에는, 트윈 또는 듀얼 스테이지 액침 리소그래피 장치에 대한 개념이 개시되어 있다. 이러한 장치는 기판을 지지하기 위한 2개의 테이블이 제공된다. 액침액 없이 제1 위치에서의 테이블에 대해 레벨링 측정이 수행되며, 액침액이 존재하는 제2 위치에서의 테이블에 대해 노광이 수행된다. 이와 달리, 리소그래피 장치는 단지 하나의 테이블을 가질 수도 있다.

PCT 특허 출원 WO 2005/064405는 액침액이 제한되지 않는 전체 습식 구성을 개시하고 있다. 이러한 시스템에서, 기판의 상면 전체가 액체로 덮여진다. 이것은 기판의 상면 전체가 실질적으로 동일한 상태에 노출되기 때문에 이로울 것이다. 이것은 기판의 온도 제어 및 처리에 대한 장점을 갖는다. WO 2005/064405에서는, 액체 공급 시스템이 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 영역에 액체를 제공한다. 그 액체는 기판의 나머지 부분 위에서 누설하도록(또는 흐르도록) 허용된다. 기판 테이블의 에지에 있는 장벽이 액체가 벗어나는 것을 방지하여, 이 액체가 제어된 방식으로 기판 테이블의 상면으로부터 제거될 수 있도록 된다. 이러한 시스템이 기판의 온도 제어 및 처리를 향상시키지만, 여전히 액침액의 기화가 발생할 것이다. 이 문제점을 경감시키는데 도움을 주는 한 가지 방식이 미국 특허 공개 번호 US 2006/0119809에 개시되어 있다. 기판을 모든 위치에서 덮는 부재가 제공되며, 이 부재는 액침액이 이 부재와 기판의 상면 및/또는 기판을 유지하는 기판 테이블의 상면 사이에서 연장하도록 배치된다.

제안되어 있는 또 다른 구성은, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 테이블 간의 공간의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장할 수 있는 액체 제한 구조를 갖는 액체 공급 시스템을 제공하는 것이다. 이러한 구성은 도 5에 예시되어 있다. 액체 제한 구조는 Z 방향(광축 방향)으로의 약간의 상대적인 이동이 있을 수도 있지만 XY 평면으로는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일실시예에서, 밀봉은 액체 제한 구조와 기판의 표면 사이에 형성되고, 가스 밀봉과 같은 비접촉식 밀봉이 될 수 있다. 이러한 시스템은 미국 특허 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있다. 다른 실시예에서, 유체 제한 구조는 비가스성 밀봉(non-gaseous seal)을 가지므로, 액체 제한 구조로서 지칭될 수도 있다.

도 5는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판 테이블(WT) 또는 기판(W) 사이의 공간(11)의 경계의 적어도 일부분을 따라 연장하는 장벽 부재 또는 유체 제한 구조를 형성하는 몸체를 갖는 국소 액체 공급 시스템 또는 액체 핸들링 구조(12) 또는 액체 핸들링 디바이스를 개략적으로 도시하고 있다(다른 설명이 없는 경우에는, 이하의 설명에서의 기판(W)의 표면에 대한 언급은 기판 테이블(WT)의 표면을 포함하여 지칭하거나 또는 기판 테이블의 표면에 대한 대안으로 지칭된다는 것에 유의하기 바란다). 액체 핸들링 구조는 Z 방향(광축 방향)으로의 약간의 상대적인 이동이 있을 수도 있지만 XY 평면으로는 투영 시스템(PS)에 대해 실질적으로 정지 상태이다. 일실시예에서, 밀봉은 액체 핸들링 구조(12)와 기판(W)의 표면 사이에 형성되며, 가스 밀봉 또는 유체 밀봉과 같은 비접촉식 밀봉이 될 수 있다.

액체 핸들링 구조(12)는 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소와 기판(W) 사이의 공간(11)에 액체를 포함한다. 가스 밀봉(16)과 같은 기판(W)에 대한 비접촉 밀봉이 투영 시스템(PS)의 이미지 필드 주변에 형성되어, 액체가 기판(W)의 표면과 투영 시스템(PS)의 최종 요소 사이의 공간(11) 내에 제한되도록 한다. 이 공간(11)은 적어도 부분적으로는 투영 시스템(PS)의 최종 요소 아래에 위치되어 둘러싸고 있는 액체 핸들링 구조(12)에 의해 형성된다. 액체가 액체 유입구(13)에 의해 투영 시스템(PS) 아래의 공간(11)과 액체 핸들링 구조(12) 내에 유입된다. 이 액체는 액체 배출구(13)에 의해 제거될 수도 있다. 액체 핸들링 구조(12)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소보다 약간 위쪽으로 약간 연장할 수 있다. 액체 레벨이 최종 요소보다 위쪽으로 상승하여, 액체의 버퍼가 제공된다. 일실시예에서, 액체 핸들링 구조(12)는, 상단이 투영 시스템(PS) 또는 투영 시스템(PS)의 최종 요소의 형상에 밀접하게 부합하는 내측 둘레를 가지며, 이 내측 둘레는 예컨대 라운드 형상으로 될 것이다. 저부에서는, 내측 둘레가 예컨대 직사각형과 같은 이미지 필드의 형상에 밀접하게 부합할 것이지만, 반드시 그러할 필요는 없다. 내측 둘레는 어떠한 형상으로도 될 수 있으며, 예컨대 투영 시스템의 최종 요소의 형상에 부합하도록 될 수도 있고, 라운드 형상으로 될 수도 있다.

액체는 사용 동안에 액체 핸들링 구조(12)의 저면과 기판(W)의 표면 사이에 형성되는 가스 밀봉(16)에 의해 공간(11) 내에 제한된다. 가스 밀봉(16)은 공기 또는 합성 공기 등의 가스에 의해 형성되지만, 본 실시예서는 N₂ 또는 다른 불활성 가스에 의해 형성된다. 가스 밀봉(16) 내의 가스는 유입구(15)를 통해 압력 하에서 액체 핸들링 구조(12)와 기판(W) 사이의 영역에 제공된다. 가스는 배출구(14)를 통해 추출된다. 가스 유입구(15) 상의 과압력(overpressure), 배출구(14) 상의 진공 레벨, 및 이 영역의 기하학적 형상은, 액체를 제한하는 내측으로의 고속의 가스 흐름이 이루어지도록 배치된다. 액체 핸들링 구조(12)와 기판(W) 사이의 액체에 미치는 가스의 힘은 액체를 공간(11) 내에 제한한다. 유입구/배출구는 공간(11)을 둘러싸는 환형의 홈일 것이다. 환형의 홈은 연속적일 수도 있고, 또는 불연속적일 수도 있다. 가스 흐름은 공간(11)에 액체를 담아두도록 작용한다. 이러한 시스템은 미국 특허 공개 번호 US 2004-0207824에 개시되어 있다.

도 5의 예는 항상 기판(W)의 상면의 국소 영역에만 액체를 제공하는 소위 국소 영역 구성이다. 예컨대 미국 특허 공개 번호 US 2006-0038968에 개시된 바와 같은 단상 추출기(single-phase extractor) 또는 2상 추출기(two-phase extractor)를 이용하는 액체 핸들링 구조를 포함한 다른 구성도 가능하다. 일구현예에서, 단상 추출기 또는 2상 추출기는 다공성 재료로 덮여지는 유입구를 포함할 수 있다. 단상 추출기의 구현예에서, 다공성 재료는 단일 액상 액체 추출(single-liquid phase liquid extraction)을 가능하게 하기 위해 가스와 액체를 분리하기 위해 이용된다. 다공성 재료의 하류측에 있는 챔버는 약간의 저압으로 유지되고, 액체로 채워진다. 다공성 재료의 구멍에 형성된 메니스커스가 주변 가스의 챔버 내로의 인입을 방지하도록 하기 위해 챔버 내의 압력은 낮게 설정된다. 그러나, 다공성의 표면이 액체와 접촉하게 될 때에는, 흐름을 제한하기 위한 메니스커스가 없으므로, 액체가 챔버 내로 자유롭게 흐를 수 있게 된다. 다공성 재료는 예컨대 5 내지 300 ㎛, 바람직하게는 5 내지 50 ㎛ 범위의 직경을 갖는 다수의 소형 구멍을 갖는다. 일구현예에서, 다공성 재료는 적어도 약간은 친액체성(친수성)을 나타낸다. 즉, 물과 같은 액침액에 대해 90°미만의 접촉 각도를 갖는다.

다수의 다른 타입의 액체 공급 시스템이 가능하다. 본 발명은 어떠한 특정 타입의 액체 공급 시스템으로 제한되지 않는다. 본 발명은 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 액체가 예컨대 사용을 최적화함에 있어서 그 안에 제한되는 제한 액침 시스템과 함께 사용하는 것이 이로울 것이다. 그러나, 본 발명은 어떠한 다른 타입의 액체 공급 시스템과도 사용될 수 있다.

본 발명은 액침 리소그래피 장치로 제한되지 않는다. 본 발명의 실시예의 리소그래피 장치는 건식 리소그래피 장치이어도 된다. 본 발명의 실시예는 액체 핸들링 구조를 포함하지 않는 리소그래피 장치와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 리소그래피 장치의 타입은 특별히 제한되지 않는다.

조명 시스템(IL)은 대물 광학 요소(예컨대, 대물 렌즈)를 포함할 수 있다. 대물 광학 요소는 가격이 고가이고, 용이하게 교환 가능하지 않다. 그 결과, 대물 광학 요소를 청결하게 유지하여 그 기능을 적절하게 보장하는 것이 이롭다.

조명 시스템의 대물 광학 요소를 보호하는 시스템은 패터닝 장치(MA) 부근의 영역에 과압력을 생성하는 것을 수반한다. 과압력의 용도는 그 영역을 퍼징(purging)함으로써 외부 가스가 대물 광학 요소에 도달하는 것을 방지하기 위해서이다. 외부 가스는 청정하지 않은 가스(즉, 오염 혼합물을 갖는 가스)일 수도 있다. 외부 가스는 청정 가스이지만, 대물 광학 요소에 인접한 지역에 있는 가스와는 상이한 하나 이상의 성질을 가질 수도 있다. 대물 광학 요소에 인접한 지역에 있는 가스는 예컨대 초청정 건조 공기(XCDA®)와 같은 초고순도(UHP) 등급의 청정 가스일 수도 있다. 외부 가스는 비-UHP 가스이어도 된다. 과압력 및 외측 흐름은 오염물을 보호 환경 외측에 유지함으로써 보호 환경을 형성하도록 설계된다. 이 시스템의 문제점은 충분한 압력을 생성하기 위해서는 매우 많은 양의 청정 가스가 요구될 수도 있다는 것이다.

보호 환경 성능은 지지 구조체(MT)(예컨대, 레티클 테이블 또는 스테이지)의 상대적으로 높은 스캔 속도에 의해 악영향을 받을 수 있다. 대물 광학 요소에 대한 지지 구조체의 상대 속도 및/또는 가속도는 보호 환경을 형성하기 위해 더 높은 과압력이 요구되는 결과를 초래한다. 추가로 또는 이와 달리, 보호 환경을 위해 한정된 이용 가능한 흐름이 이용될 수도 있을 것이다. 그러므로, 더 높은 스캔 속도 및/또는 보호 환경 공급 흐름의 감소는 대물 광학 요소를 오염물로부터 불충분하게 보호하는 보호 환경을 초래할 수도 있다. 이 문제점의 정도는 리소그래피 장치의 타입에 따라 변화된다.

지지 구조체(MT)가 스캐닝하는 방향에서의 보호 환경 아웃플로우(outflow) 속도는 너무 낮을 수도 있다. 이것은 보호될 구성요소에 더 많은 오염물이 도달하게 한다. 그 이유는 직접적으로는 오염된 가스에 포함된 더 많은 오염물이 보호 환경에 진입할 수 있게 되어 그 오염물이 구성요소와 접촉하게 될 수도 있기 때문이다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 그 이유는 간접적으로는 리소그래피 장치의 다른 부분(오염되거나 또는 그렇지 않은)으로 지향된 가스 흐름이 구성요소를 부분적으로 보호하도록 설계된 부분(예컨대, 투영 시스템의 최종 요소의 표면에 걸쳐 층류(laminar flow)를 제공하는 퍼지 후드(purge hood))을 붕괴시킬 수도 있기 때문이다.

이것은 조명 시스템(IL)의 대물 광학 요소가 예컨대 오염되게 하는 결과를 초래한다. 이 오염의 소스는 조명 시스템(IL)의 대물 광학 요소 및 투영 시스템(PS)의 광학 요소가 노출되는 가스 내의 미립자, 유기 화합물, 화학적(즉, 무기) 화합물일 것이다. 이 오염은 방사선 빔에 악영향을 줄 수도 있다. 이것은 패터닝된 이미지에 결함을 초래할 수도 있다. 패터닝된 이미지 내의 결함을 감소시키는 것이 바람직하다.

보호 환경 성능을 향상시키기 위한 한 가지 가능성은 보호 환경 하드웨어의 상이한 부분 사이의 갭을 감소시키는 것이다. 이와 같이 하는 목적은 보호 환경으로로부터의 누설을 감소시킴으로써 더 높은 과압력을 유지하기 위해서이다. 실제로, 이것은 실현하기가 어려울 수도 있으며, 리소그래피 장치의 실질적인 재설계를 필요로 할 수도 있다.

본 발명의 실시예는 리소그래피 장치의 구성요소의 보호를 위해 향상된 성능을 갖는 리소그래피 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예는 가스에 노출되는 리소그래피 장치의 어떠한 구성요소의 보호에도 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 장치에서, 조명 시스템(IL)은 방사선 빔을 조절한다. 조명 시스템(IL)은 광학 장치를 포함한다. 조절된 방사선 빔은 패터닝 장치(MA)에 의해 패터닝된다. 패터닝된 방사선 빔은 투영 시스템(PS)에 의해 기판(W)에 지향된다. 투영 시스템(PS)은 광학 장치를 포함한다. 이 구성요소는 광학 구성요소일 것이다. 구성요소(61)는 예컨대 투영 시스템(PS)의 상단 광학 요소, 투영 시스템(PS)의 최종 광학 요소, 패터닝 장치(MA), 또는 조명 시스템(IL)의 대물 광학 요소이어도 된다.

도 6은 본 발명의 실시예를 예시한다. 리소그래피 장치의 구성요소(61)는 보호 가스와 접촉하게 되는 표면(68)을 갖는다. 이 구성요소의 표면(68)은 보호 표면(68)으로 지칭될 수도 있다. 보호 가스의 목적은 예컨대 외부 가스(또는 오염된 가스) 내의 미립자, 유기 화합물, 또는 화학적(무기) 화합물과 같은 오염물로부터 구성요소(61)를 보호하는 것이다. 보호 가스의 기능은 구성요소(61)의 수명을 보장하는데 도움을 주는 것을 포함한다.

보호 가스는 리소그래피 장치의 또 다른 부부에서의 가스와 유체 소통될 수도 있다. 보호 가스는 보호 환경(67)을 형성할 수 있다. 보호 환경(67)은 리소그래피 장치의 구성요소(61)의 표면(68)에 인접하여 형성된다. 보호 환경(67)은 구성요소(61)의 보호 표면(68)과 동일한 프로텍터(64)의 가스 흐름의 측면 상에 있다. 보호 환경(67)은 마이크로 환경으로 지칭될 수도 있다.

보호 환경(67)은 초청정(ultra-clean) 가스 환경일 수도 있다. 보호 환경(67)은 구성요소(61)의 청정 가능한 오염(cleanable contamination) 및/또는 청정 가능하지 않은 오염을 감소시킬 수 있다. 구성요소(61)가 광학 구성요소인 경우, 방사선 빔의 균일성의 저하 및 표유 방사는 구성요소(61)의 증가된 청정도에 의해 직접 감소될 수도 있다.

프로텍터(64)는 보호 환경(67)의 경계에 하나 이상의 개구부(65)를 포함한다. 프로텍터는 예컨대 퍼지 스크린 또는 보호성 퍼지 커튼이어도 된다. 개구부(65)는 가스 흐름을 보호 표면(68) 이외의 표면에 지향시키도록 구성된다. 가스 흐름은 보호 표면(68)에 접촉하지 않은 경로를 따라 지향된다. 프로텍터(64)의 가스 흐름과 보호 표면(68) 사이의 지역에서의 어떠한 가스 흐름도 프로텍터(64)의 가스 흐름에 실질적으로 평행하지 않은 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 프로텍터(64)의 가스 흐름과는 반대로, 보호 표면(68)에 인접한 퍼지 흐름은 보호 표면(68)에 접촉하는 경로를 따라 지향된다. 보호 표면(68)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 퍼지 흐름의 부분은 그 자체가 표면과 접촉하게 되지 않을 것이다. 그러나, 그 부분은 보호 표면(68)에 접촉하는 퍼지 흐름의 일부분이다. 보호 표면(68)과 보호 표면(68)으로부터 가장 먼 퍼지 흐름의 부분 사이의 지역에서, 퍼지 흐름의 부분은 보호 표면(68)과 접촉하지 않는 퍼지 흐름의 부분에 대해 평행하다. 이것은 프로텍터(64)의 가스 흐름과 보호 표면(68) 사이의 영역에 프로텍터(64)의 가스 흐름에 평행하지 않은 가스 흐름이 존재하는 본 발명에 따른 실시예와는 상이하다.

실시예에서, 프로텍터(64)의 가스 흐름의 가스는 예컨대 흐름 분할기(66)에 의해 방향이 변경된다. 흐름 분할기(66)와 접촉한 후, 가스는 프로텍터(64)의 가스 흐름과 보호 표면(68) 사이의 지역에서 흐를 수도 있다. 이 경우, 방향이 변경된 가스는 프로텍터(64)의 가스 흐름에 평행하지 않게(예컨대, 역-평행) 된다.

가스 흐름은 실질적으로 가스 흐름의 반대측으로부터 보호 표면(68)과 동일한 가스 흐름의 측면에 가스가 도달하는 것을 방지한다. 가스 흐름은 보호 환경(67) 외측의 가스가 보호 환경(67) 내측에 도달하는 것을 방지할 수 있다.

도 6 내지 도 12에서, 점선 화살표는 가스의 흐름(오염되었을 수도 있음)을 나타내며, 구성요소(61)의 표면(68)이 이 가스 흐름으로부터 보호된다. 실선 화살표는 개구부(65)로부터의 프로텍터(64)의 가스 흐름을 나타낸다.

전술한 과압력 오버플로우 시스템에 따르면, 가스의 오버플로우를 공급하는 개구부는 보호 환경의 경계에 있지 않는다. 그 대신, 이 개구부는 보호 환경의 내부에 위치한다. 반대로, 본 발명의 실시예의 프로텍터(64)의 개구부(65)는 보호 환경(67)의 경계에 있다. 개구부(65)에 의해 공급된 가스 흐름은 보호 환경(67)의 경계를 형성한다.

본 발명의 실시예는 흐름을 증가시킬 필요 없이 외부 가스가 관련 구성요소(61)에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다. 이것은 외부 가스의 흐름이 구성요소(61)의 표면(68)에 도달하는 것을 차단하는 프로텍터(64)에 의해 직접 달성될 수 있다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 이것은 가스(청정 가스 또는 청정하지 않은 가스)의 흐름이 구성요소(61)의 표면(68)을 퍼지하도록 구성된 퍼지 후드에 도달하는 것을 차단하는 프로텍터(64)에 의해 간접적으로 달성될 수 있다. 본 발명의 이점은 상대적으로 저렴하게 구현할 수 있다는 것이다.

개구부(65)는 과압력 소스에 연결된다. 구성요소(61)가 접촉하는 보호 환경(67)이 보호 환경(67) 외측의 환경에 대해 과압력으로 유지되는 것이 바람직하다.

개구부(65)는 평면형 가스 흐름을 제공하도록 구성될 수도 있다. 평면형 흐름은 예컨대 가스 커튼 또는 가스 스크린의 형태를 취할 것이다. 평면형 가스 흐름은 보호 환경(67) 외측의 오염물 미립자, 유기 화합물 또는 화학적(무기) 화합물, 및/또는 가스 흐름이 보호 환경(67)에 진입하는 것을 차단한다. 평면형 가스 흐름은 그렇지 않은 경우에 보호 환경(67)에 진입할 수도 있는 오염물을 차단하는 벽부로서 작용한다.

이와 달리, 개구부(65)는 개구부(65)로부터 예컨대 원뿔 형상으로 연장하는 가스 흐름을 제공하도록 구성될 수도 있다. 이러한 가스 흐름은 구성요소(61)가 보호되어야 할 대상인 외부 가스 흐름이 비교적 폭이 좁은 경우, 예컨대 프로텍터(61)에 의해 제공된 가스 흐름보다 폭이 더 좁은 경우에 이용될 수 있다. 이것은 구성요소(61)에 도달하는 협폭 채널이 존재하는 경우가 될 것이다. 채널을 따라 구성요소(61)의 방향으로 흐르는 외부 가스는 원뿔 형상의 형태를 취하는 가스 흐름에 의해 차단될 수 있다. 다른 비평면 형상의 가스 흐름도 가능하다.

가스 흐름은 보호 환경(67)에 진입하는 것이 방지될 가스 흐름의 방향에 실질적으로 직각을 이루는 것이 바람직하다. 이와 달리, 가스 흐름은 보호 환경(67) 외부의 가스 흐름의 방향에 직각을 이루지 않고, 경사진 각도로 될 수도 있다. 프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름은 보호 환경(67)의 경계를 형성한다. 이것은 가스 흐름 자체가 보호 환경을 형성하는 과압력 오버플로우 시스템과는 구분된다.

프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름은 외부 가스 흐름에 대해 각도를 이루고 또한 외부 가스 흐름을 차단하기에 충분한 흐름 속도를 갖도록 구성된다. 프로텍터에 의해 제공된 가스 흐름의 유량은 과압력이 오버플로우로 하여금 보호 환경을 형성하도록 하는 시스템에 비하여 감소될 수 있다. 프로텍터(64)의 유량은 분당 100 리터 미만일 수 있으며, 분당 80 리터 미만, 분당 60 리터 미만, 또는 분당 50 리터 미만의 유량이 바람직하다.

개구부(65)는 가스 흐름을 개구부가 배치되는 표면에 직각으로 지향하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 하는 목적은 가스 흐름으로 하여금 외부 가스 흐름이 개구부(65)로부터의 가스 흐름을 통과하도록 하는 것을 방지하기 위해서이다. 이것은 개구부(65)로부터의 가스 흐름의 방향이 외부 가스 흐름의 방향에 대해 90도 미만의 각도를 이루는 경우에 발생할 수 있다. 개구부로부터의 가스 흐름은 개구부(65)가 배치되는 표면에 대해 경사진 각도로 될 수도 있다. 이 경우, 개구부(65)로부터의 가스 흐름은 외부 가스 흐름의 방향에 반대 방향의 속도 성분을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 하는 목적은 외부 가스 흐름을 효과적으로 차단하기 위해서이다.

개구부(65)는 가스 흐름을 이 가스 흐름이 지향되는 표면(즉, 보호 표면(68)이 아닌 표면)에 직각을 이루는 경로를 따라 지향시키도록 구성될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 이와 같이 하는 목적은 외부 가스 흐름이 관련 구성요소(61), 예컨대 광학 장치에 도달하는 것을 방지하기 위해서이다.

보호 가스는 개구부(65)로부터의 가스 흐름에 의해 제공될 수 있다. 가스 흐름은 보호 가스를 형성한다. 최초에는, 가스 흐름은 보호 표면(68)에 비접촉 상태이다. 가스 흐름은 표면(68)으로부터 원거리에 있는 경로를 따라 지향된다. 가스 흐름이 보호 표면(68)이 아닌 표면에 접촉한 후(예컨대, 일변형예에서, 가스 흐름은 흐름 분할기(66)와 접촉한다), 가스 흐름은 후속하여 보호 표면(68)에 접촉할 수 있다.

실시예에서, 구성요소(61)의 전체 표면은 가스 흐름의 일측면 상에만 있다. 구성요소(61)는 구성요소(61)의 보호 표면(68)이 있는 측면의 반대쪽의 프로텍터(64)의 가스 흐름의 측면 상의 가스와 접촉하는 표면을 갖지 않는다.

개구부(65)는 가늘고 긴 형태로 될 수 있다. 가늘고 긴 개구부(65)는 평면형 가스 흐름을 제공하는데 특히 적합할 것이다. 그러나, 가늘고 긴 개구부(65)는 평면형이 아닌 가스 흐름을 제공할 수도 있다. 신장 방향은 보호 환경(67)과 접촉하는 구성요소(61)의 표면(68)에 실질적으로 평행하게 될 수도 있다. 신장 방향은 이동 부분(81)(예컨대, 지지 구조체(MT) 또는 기판 테이블(WT))과 구성요소(61) 간의 상대적 이동의 방향에 실질적으로 직각을 이루는 것이 바람직하다. 신장 방향은 상대적 이동의 방향에 실질적으로 평행할 수도 있다. 신장 방향은 상대적 이동의 방향에 경사진 각도로 될 수도 있다.

프로텍터(64)는 구성요소(61)와 구성요소(61)에 관련하여 이동하는 부분(81)(도 8 및 도 9에 도시됨) 사이에 위치될 수 있다. 이동 부분(81)은 지지 구조체일 수도 있으며, 예컨대 패터닝 장치(MA)를 지지하기 위한 지지 구조체(MT), 또는 기판(W)을 지지하기 위한 기판 테이블(WT)(즉, 지지 구조체)일 것이다.

프로텍터(64)는 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 각각의 개구부는 개구부(65)에 관련하여 전술한 특징을 가질 수 있다. 복수의 개구부는 평면형 가스 흐름을 제공하도록 배치될 수 있다. 개구부는, 평면형은 아니지만 어레이로 배열될 때에 그 결과의 어레이의 가스 흐름이 평면형이 되는, 가스 흐름을 개별적으로 제공할 수도 있다. 개구부의 어레이는 보호 환경(67)의 경계를 형성하는 가스 흐름을 제공할 수 있다.

개구부는 각각의 개구 또는 개구부의 서브세트가 보호 환경(67) 외부의 가스 흐름이 보호 환경(67) 내에 도달하는 것을 차단하도록 구성된 가스 흐름을 제공하도록 배열된다. 개구부는 각각이 보호 환경(67)에의 진입에 대한 장벽을 형성하는 복수의 가스 흐름을 제공할 수 있다. 각각의 장벽은 하나의 개구부에 의해 또는 복수의 개구부에 의해 제공될 수 있는 가스 흐름에 대응한다. 장벽은 동일한 방향으로 될 수도 있다(예컨대, 장벽 모두가 구성요소(61)의 표면(68)에 평행하거나 직각을 이룬다). 복수의 개구부에 의해 형성된 장벽은 상이한 배향을 가질 수 있다. 예컨대, 표면(68)에 직각을 이루는 2개의 장벽과 표면(68)에 평행을 이루는 하나의 장벽이 존재할 수도 있다.

프로텍터(64)는 이중 가스 나이프를 포함할 수도 있다. 이와 같이 하는 목적은 여분의 보호층을 제공하기 위해서이다. 보호되고 있는 구성요소와 동일한 측면의 제1 가스 흐름에 도달하는 어떠한 오염물도 제2 가스 흐름에 의해 차단된다. 실시예에서, 개구부 중의 하나는 다른 하나의 개구부보다 구성요소(61)에 더 근접하게 된다. 개구부는 실질적으로 평행한 가스 흐름을 공급하도록 구성될 수 있다.

도 6은 개구부(65)가 보호 환경(67)에 접촉하는 구성요소(61)의 표면(68)에 실질적으로 평행을 이루는 가스 흐름을 제공하도록 구성된다는 것을 도시하고 있다. 이와 달리, 개구부(65)는 구성요소(61)의 표면(68)에 실질적으로 직각을 이루거나 또는 경사진 각도로 되는 가스 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다. 구성요소(61)의 표면(68)에 직각을 이루는 가스 흐름은 구성요소(61)의 표면(68)이 리소그래피 장치의 일부분의 표면에 마주보는(oppose) 경우에 특히 바람직할 것이다.

도 11로부터 알 수 있는 바와 같이, 구성요소(61)의 표면(68)과 마주보는 부분(81)(MT)의 표면은 보호 환경(67)의 경계를 형성할 수 있다. 외부 가스는 구성요소의 표면(68)과 리소그래피 장치의 다른 부분의 반대측 표면 사이의 채널을 통해 구성요소(61)를 향하여 흐를 수도 있다. 이 경우, 외부 가스의 흐름은 구성요소(61)의 표면(68)에 실질적으로 평행한 방향으로 구성요소(61)를 향하여 이동할 수 있다. 구성요소의 대향 표면(68)에 직각을 이루는 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름은 외부 가스의 흐름에 실질적으로 직각을 이룬다. 프로텍터(64)는 외부 가스 흐름을 차단하는 벽부로서 작용하는 가스 흐름을 제공한다.

도 13은 개구부(65)가 구성요소의 표면(68)에 평행한 방향으로 속도 성분을 갖고 구성요소(61)로부터 떨어져 있는 가스 흐름을 제공하도록 구성된 본 발명의 실시예를 도시하고 있다. 구성요소(61)의 표면(68)은 표면(68)에 직각으로 연장하는 축을 형성한다. 실시예에서, 개구부(65)는 축으로부터 떨어진 방향으로 속도 성분을 갖는 가스 흐름을 제공하도록 구성된다. 프로텍터(64)의 가스 흐름은 인입되는 외부 가스 흐름의 반대측 방향에서 외측으로 지향된다.

프로텍터(64)의 가스 흐름을 부분적으로 외부 가스 흐름의 반대측 방향으로 지향시킴으로써, 프로텍터(64)의 가스 흐름은 외부 가스 흐름에 대해 더 큰 모멘텀을 갖는다. 프로텍터의 가스 흐름은 외부 가스 흐름에 대해 더 큰 저항을 제공한다. 또한, 프로텍터(64)의 가스 흐름의 가스는, 가스가 리소그래피 장치의 구성요소에 악영향을 줄 수 있는 보호 환경(67)을 향하여 방향이 바뀌게 되는 것이 방지된다.

도 6은 개구부(65)가 구성요소(61)의 표면(68)에 평행한 방향으로 바라보고 있는 것을 도시하고 있다. 실시예에서, 개구부(65)는 구성요소(61)의 표면에 실질적으로 직각을 이루는 방향으로 또는 경사진 각도로 바라보도록 구성된다. 프로텍터(64)의 개구부에 의해 제공된 가스 흐름의 방향은 개구부(65)가 바라보는 방향에 무관하게 될 수도 있다. 이것은 가스 흐름의 방향을 변경하기 위해 코안다 효과(coanda effect)가 이용될 수 있기 때문이다.

도 7은 도 6과 관련하여 전술한 것과 유사하지만 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름을 지향시키기 위해 구성된 디렉터(director)(79)를 갖는 프로텍터(64)를 개략적으로 도시하고 있다. 디렉터(79)는 개구부(65)가 바라보는 방향의 일측면에 위치될 수 있다. 가스 흐름은 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공된다. 가스 흐름은 디렉터(79)의 외측 표면에 의해 인력을 받게 되어, 디렉터(79)의 외측 표면 주위에서 휘어진다. 디렉터(79)는 리소그래피 장치가 프로텍터(64)를 위해 매우 제한된 공간을 갖는 경우에 바람직할 것이다. 디렉터를 이용함으로써, 프로텍터(64)의 개구부(65)의 위치가 더 적은 제약을 받게 된다. 이것은, 개구부(65)가, 충분한 공간을 가지면서 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름이 원하는 방향 및/또는 배향을 갖도록 하기 위해 디렉터(79)가 이용될 수 있는 장소에, 위치될 수 있도록 한다.

프로텍터(64)는 흐름 분할기(66)를 포함할 수 있다. 흐름 분할기(66)는 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름을 보호 환경(67) 내로 지향시키도록 구성된다. 흐름 분할기(66)는 보호 환경(67)으로부터 먼 쪽으로 외부 가스 흐름을 지향시키도록 구성된다. 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름에 의해 형성된 보호 환경의 경계에서, 외부 가스 흐름은 보호 환경(67) 내부에 진입하는 것이 차단된다. 외부 가스는 보호 환경(67) 외측에만 존재하게 될 수 있다. 흐름 분할기(66)는 프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름과 보호 환경(67) 외측의 외부 가스를 분리하도록 구성된다.

흐름 분할기(66)는 "청정하지 않은" 흐름을 아래로 지향시키고 또한 프로텍터(64) 또는 퍼지 스크린 위의 영역을 깨끗하게 유지하도록 구성된 핀(fin)일 수도 있다. 이것은 관련 구성요소, 예컨대 광학 표면(68)을 퍼지하는 효과를 갖는다. 청정 가스가 구성요소(61)의 보호 환경(67) 내에서 순환한다. 외부 가스는 구성요소(61)에 도달하는 것이 차단된다. 흐름 분할기(66)는 프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름의 방향에 반대의 반향으로 정점을 두는 예각을 갖는 돌출부를 포함할 수 있다. 흐름 분할기(66)는 프로텍터(64)에 이해 제공된 가스 흐름의 방향의 반대 방향으로 정점을 두는 뾰족한 리지(acute ridge) 형태를 취할 수도 있다. 리지 형태는 프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름이 평면형인 때에 특히 바람직하다.

도 8은 외부 가스가 보호 환경(67)에 진입하여 바람직하지 않을 수도 있는 구성을 도시하고 있다. 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름이 흐름 분할기(66)와 구성요소(61) 사이의 위치에 지향되면, 보호 환경(67)의 바로 외측에 위치된 외부 가스는 보호 환경(67)에 진입할 수도 있다. 이것은 바람직하지 않으며, 외부 가스가 가스 커튼(즉, 프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름)에 실질적으로 평행한 방향으로 흐르는 경우에 문제가 될 수도 있다.

도 9는 프로텍터(64)가 외부 가스 흐름으로부터 분리되어 있는 위치에서 가스 커튼을 제공하도록 구성되는 실시예를 도시하고 있다. 도 9에 예시된 실시예에서, 보호 환경 외측의 외부 가스 흐름(고속의 외부 가스 흐름)은 가스 커튼과 직접 접촉하지 않게 된다. 가스 커튼과 직접 접촉하는 보호 환경(67) 외측의 외부 가스는 가스 커튼의 가스 흐름의 방향에서 저속 성분을 갖는다. 가스 커튼을 외부 가스 흐름으로부터 분리하기 위해, 구성요소(61)로부터 개구부(65)의 반대측에 위치된 하나 이상의 플랜지(82)가 존재할 수 있다. 이 플랜지는 가스 커튼에 실질적으로 평행을 이루는 가스 흐름이 가스 커튼과 접촉하게 되는 것을 차단하도록 구성된다. 플랜지(82)는 개구부(65)의 동일한 신장 방향으로 신장될 수 있다(개구부(65)가 가늘고 긴 경우에). 플랜지(82)는 가스 커튼에 실질적으로 평행을 이루는 가스 흐름이 없는 공간을 보호한다. 프로텍터(64)는 이동 부분(81)으로부터 떨어져 위치된다.

프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공된 가스 흐름이 구성요소(61)로부터 흐름 분할기(66)의 반대측 상의 위치로 지향되면, 보호 환경(67) 내측의 가스는 보호 환경(67)을 빠져나올 수 있다. 이것은 보호 환경 내측에 저압(underpressure)을 생성하는 경향이 있다.

실시예에서, 프로텍터(64)의 가스 흐름은 보호 가스와는 구분된다. 가스 흐름은 추출기(69)에 의해 추출될 수 있다. 프로텍터(64)는 가스를 추출하도록 구성된 하나 이상의 추출기(69)를 포함할 수 있다. 추출기(69)는 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 제공되는 가스를 추출하도록 구성된다. 추출기(69)는 저압 소스에 연결된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 추출기(69)는 개구부의 어레이를 포함하는 것이 바람직하다. 개구부의 어레이를 갖는 것은 추출을 균질화하는데 도움을 준다.

추출기(69)는 가스 커튼을 바라보도록 위치될 수 있다. 추출기(69)는 개구부(65)로부터의 구성요소(61)의 표면(68)의 광학축의 다른 측면에 위치될 수 있다. 추출기(69)를 개구부(65)를 바라보도록 위치시키는 것은 가스 커튼의 가스가 직접 추출될 수 있도록 한다. 추출기(69)는 가스 커튼이 바람직한 배향을 갖도록 가스 커튼을 지향시키는데 도움을 주도록 구성될 수 있다. 추출기(69)는 개구부(65)를 바라보도록 위치될 필요는 없다. 추출기(69)는 가스 커튼의 가스와 접촉하게 될 어떠한 표면에도 위치될 수 있다. 또한, 복수의 추출기(69)가 있어도 된다.

도 14는 추출기(69)가 프로텍터(64)의 개구부를 직접 바라보지 않는 실시예를 도시하고 있다. 지지 구조체(MT)는 프로텍터(64)의 개구부(65)에 관련하여 이동한다. 이것은 개구부(65)를 항상 바라보는 추출기를 제공하는 것을 어렵게 한다. 그 대신, 추출기(69)는 프로텍터(64)의 개구부(65)의 방사상 외측에 위치된 개구부를 포함한다.

도 15는 척 추출기(chuck extractor)(151) 및 퍼지 플레이트 추출기(152)를 포함하는 실시예를 도시하고 있다. 실시예에서, 적어도 하나의 척 추출기(151)가 제공된다. 척 추출기(151)는 척(즉, 지지 구조체(MT))의 표면에 개구부를 포함한다. 개구부가 위치되는 표면은 보호 환경(67)을 바라보는 표면이다. 개구부는 저압으로 유체 소통된다. 도 15에 예시된 실시예에서, 보호 환경(67)은 패터닝 장치(즉, 레티클)(MA)를 보호하도록 구성된다. 척 추출기(151)는 조명 시스템(IL)의 대물 광학 요소 등과 같은 상이한 구성요소를 보호하도록 구성된 보호 환경(67)의 관점에서 이용될 수 있다. 척 추출기(151)는 어떠한 실시예의 설명 부분에서 설명된 바와 같은 다른 특징의 어떠한 것과도 조합하여 제공될 수 있다. 일실시예에서는 복수의 척 추출기(151)가 제공된다.

실시예에서, 하나 이상의 퍼지 플레이트 추출기(152)가 제공된다. 퍼지 플레이트 추출기(152)는 퍼지 플레이트(72)의 표면에 개구부를 포함한다. 퍼지 플레이트(72)는 본 명세서의 다른 부분에서 더욱 상세하게 설명된다. 개구부가 위치된 표면은 보호 환경(67)을 바라보는 표면이다. 개구부는 저압과 유체 소통된다. 퍼지 플레이트 추출기(152)는 어떠한 실시예의 설명 부분에서 설명된 바와 같은 다른 특징부의 어떠한 것과도 조합되어 제공될 수 있다. 일실시예에서는 복수의 퍼지 플레이트 추출기(152)가 제공된다.

척 추출기(151) 및 퍼지 플레이트 추출기(152)는 별도로 제공될 수도 있고, 또는 서로 조합하여 제공될 수도 있다. 일실시예는 하나 이상의 척 추출기(151)를 갖고, 퍼지 플레이트 추출기(152)는 포함하지 않을 수도 있다. 일실시예는 하나 이상의 퍼지 플레이트 추출기(152)를 갖고, 척 추출기(151)는 포함하지 않을 수도 있다. 일실시예는 하나 이상의 퍼지 플레이트 추출기(152) 및 하나 이상의 척 추출기(151)를 가질 수도 있다.

하나 이상의 척 추출기(151)가 제공된 실시예에서는 하나 이상의 호스(hose)가 제공된다. 이 호스는 지지 구조체(MT)에 위치되는 척 추출기(151)의 개구부를 저압에 연결하도록 구성된다. 하나 이상의 호스는 지지 구조체(MT)가 이동할 때에 지지 구조체(MT)의 이동에 대한 저항을 증가시킬 수도 있어 바람직하지 않다. 이러한 이유로, 퍼지 플레이트 추출기(152)는 척 추출기(151)보다 더욱 바람직할 것이다. 이것은 퍼지 플레이트 추출기(152)가 지지 구조체(MT)에 연결된 호스를 필요로 하지 않기 때문이다.

추출기(69), 척 추출기(151) 및 퍼지 플레이트 추출기(152)의 용도 중의 하나는, 보호 환경(67) 내의 가스 압력을 감소시키는 것이다. 예컨대, 도 5에 예시된 실시예의 관점에서, 척 추출기(151) 및 퍼지 플레이트 추출기(152)는 패터닝 장치(MA) 위의 영역 내의 가스 압력을 감소시킨다. 이 영역에서의 가스 압력을 감소시키는 이점은 여러 가지가 있다. 먼저, 이러한 감소는 상이한 온도를 서로 혼합하기 위해 조절되는 가스 흐름에 의해 야기되는 공간상(aerial image)(즉, 방사선의 패턴)이 불안정하게 되는 가능성을 감소시킨다. 또한, 지지 구조체(MT)를 정확하게 위치시키기 위해 사용될 수 있는 인코딩 그리드(encoding grid)가 보호 환경(67)에서 벗어난 가스 흐름에 의해 붕괴되는 것이 적어진다. 보호 환경(67) 외측의 가스 흐름이 상대적으로 높다면, 그 가스 흐름 및 특히 투영 시스템(PS)의 제1 광학 요소(예컨대, 렌즈)(63)를 위한 가스 플러싱 시스템(gas flushing system)(62)(추후에 상세하게 설명됨)과 지지 구조체(MT) 사이의 가스 흐름이 인코딩 그리드에 바람직하지 않게 영향을 줄 수 있다.

추출기(69), 척 추출기(151), 및 퍼지 플레이트 추출기(152) 중의 하나 이상을 이용함으로써, 프로텍터(64)의 개구부(65)에 의해 보호 환경(67)에 입력되는 가스의 유량은 리소그래피 장치를 전술한 높은 가스 흐름의 잠재적인 악영향에 놓이게 하지 않고서도 상대적으로 높은 레벨로 유지될 수 있다. 구체적으로, 기판(W) 상의 패터닝 장치 패턴의 위치를 측정하도록 구성된 투과 이미지 센서(도시하지 않음)가 높은 가스 흐름에 의해 악영향을 받을 수 있다.

상대적으로 높은 가스 흐름은 프로텍터(64)의 효율성을 향상시키기 때문에 바람직하다. 도 15에 예시된 바와 같이, 보호 환경(67)은 지지 구조체(MT)에 의해 일부분이 제한된다. 보호 환경(67)으로부터 외측으로 흐르는 가스는 평면도로 볼 때에 지지 구조체(MT)의 경계를 지나 흐르게 된다. 보호 환경(67)으로부터 외측으로 흐르는 가스의 속도는 스캐닝 방향 또는 스캐닝 방향에 직각을 이루는 방향으로 외측으로 흐르는 가스와 대략 동일하다.

스캐닝 동작 동안, 지지 구조체(MT)는 스캐닝 방향으로 이동한다. 낮은 압력 영역은 지지 구조체(MT)의 후류(wake)를 형성한다. 그 결과, 주변 가스가 낮은 압력 영역으로 흐르게 된다. 지지 구조체(MT)의 이동 방향이 반대로 될 때, 낮은 압력 영역 내로 흐른 가스는 보호 환경(67)에 진입할 수도 있어 바람직하지 않다. 이러한 바람직하지 않은 영향은 스캐닝 속도 대 보호 환경(67)으로부터의 가스 아웃플로우의 속도의 비율이 더 커질수록 발생하기 쉽다.

도 16은 프로텍터(64)의 개구부(65)가 리소그래피 장치의 지지 구조체(MT)에 있는 실시예를 도시하고 있다. 지지 구조체(MT) 내의 개구부(65)로부터의 가스의 흐름은 퍼지 플레이트(72)를 향해 지향된다. 프로텍터(64)는 지지 구조체(MT)로부터 퍼지 플레이트(72)를 향하여 수직 가스 커튼을 제공한다. 수직 가스 커튼은 지지 구조체(MT)와 퍼지 플레이트(72) 사이에 밀폐된 보호 환경(67)을 형성한다. 가스의 상방향 흐름은 스캐닝 동작 동안에 변화하는 지지 구조체(MT)의 위치에 상관없이 퍼지 플레이트(72)에 의해 반대로 된다. 프로텍터(64)에 의해 형성된 가스 커튼인 가스 나이프가 스캐닝 동작 동안 지지 구조체(MT)와 함께 이동한다. 이와 같이 하는 목적은 패터닝 장치(MA)가 스캐닝 과정 동안 항상 보호되도록 하는데 도움을 주기 위해서이다.

도 11에 예시된 실시예에서, 프로텍터(64)의 개구부(65)는 퍼지 플레이트(72)에 있을 수도 있다. 이 경우, 프로텍터(64)는 퍼지 플레이트(72)로부터의 가스를 지지 구조체(MT)를 향하여 퍼지한다. 일실시예에서, 퍼지 플레이트(72) 내의 개구부(65)는 신장되어 있다. 실시예에서, 스캐닝 방향에서의 개구부(65)의 길이는 지지 구조체(MT)의 스캐닝 범위보다 크다. 이와 같이 하는 목적은 패터닝 장치(MA)가 스캐닝 동작에 걸쳐 전체적으로 보호되도록 하는데 도움을 주기 위해서이다. 패터닝 장치(MA)는 전체적인 스캐닝 동작 동안 보호 환경(67) 내에서 유지된다.

전술한 바와 같이, 가스 커튼은 보호 환경(67)의 경계를 형성한다. 실시예에서, 보호 환경(67)은 하나 이상의 가스 커튼에 의해 완전하게 밀봉되지 않는다. 가스 커튼의 용도는 외부 가스의 흐름이 보호 환경(67)에 진입하는 것을 방지하는데 도움을 주기 위한 것이다. 가스 커튼은 외부 가스가 구성요소(61)에 접근하는 것을 방지하는데 도움을 준다. 실시예에서, 2개의 방향에서 구성요소(61)에 접근할 수도 있는 외부 가스 흐름을 차단하도록 구성된 2개의 가스 커튼이 존재할 수도 있다. 하나 또는 2개의 가스 커튼과는 별도로, 보호 환경(67)은 이 보호 환경의 다른 경계에 가스 커튼을 갖지 않을 수도 있다. 그 이유는 리소그래피 장치에서 외부 가스 흐름이 구성요소(61)에 도달할 수 있는 방향이 제한될 수 있기 때문이다. 이 경우, 이들 방향으로부터의 외부 가스 흐름을 차단하는 것으로 충분할 수도 있다. 다른 방향으로부터 접근하는 외부 가스의 가능성은 충분히 낮을 것이므로, 이러한 안정한 방향을 향하고 있는 보호 환경의 경계에 가스 커튼을 제공하는 것이 반드시 필요하지는 않을 것이다. 실시예에서, 보호 환경(67)은 복수의 가스 커튼에 의해 완전하게 밀봉된다.

도 10 및 도 11에서, 구성요소(61)는 조명 시스템(IL)의 대물 광학 요소이다. 본 발명의 대물 광학 요소(61)의 보호로 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예는 다른 구성요소, 광학 장치 등을 보호하기 위해 이용될 수도 있다. 예컨대, 일실시예에서, 프로텍터는 패터닝 장치(MA)를 보호하거나 퍼지하기 위해 채용된다. 일실시예에서, 구성요소는 투영 시스템(PS)의 최종 요소이다. 도면부호가 부여되어 있는 도면에 예시된 특징부는 이 도면과 관련한 상세한 설명에서 설명되지 않을 수도 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 그 특징부의 변형은 다른 도면에 예시된 바와 같은 그 특징부에 적용할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예를 도시한다. 조명 시스템(IL)은 가스에 노출되는 구성요소(61)를 포함한다. 구성요소(61)는 대물 광학 요소일 수도 있다. 조명 시스템(IL) 아래의 패터닝 장치(MA)를 지지하기 위해 구성된 지지 구조체(MT)가 존재할 수 있다. 지지 구조체(MT) 아래 및 조명 시스템(IL) 아래의 기판(W) 상에 패터닝된 방사선을 투영하도록 구성된 투영 시스템(PS)이 존재할 수 있다.

투영 시스템의 제1 광학 장치(63)는 구성요소(61)를 향하여 바라볼 수도 있다. 제1 광학 장치(63)는 패터닝된 방사선 빔이 조명 시스템(IL)으로부터 기판(W)으로 이동할 때에 통과하는 최초의 광학 장치이다. 제1 광학 장치(63)는 가스 플러싱 시스템(62)이 제공될 수도 있다.

가스 플러싱 시스템(62)은 외부 가스로부터 투영 시스템(PS)의 광학 장치(63)(예컨대, 렌즈)의 노출된 표면을 퍼지하기 위해 이용될 수 있다. 가스 플러싱 시스템(62)은 투영 시스템(PS)의 대향 광학 장치(63)의 표면을 가로지르는 청정 가스의 흐름을 생성한다.

가스 플러싱 시스템(62)의 가스 흐름은 가스 플러싱 시스템(62)의 배출구로부터 직접, 즉 다른 물체와 접촉하게 되기 전에, 광학 장치(63)의 표면과 접촉하게 된다. 가스 흐름은 광학 장치(63)의 표면과 밀착 접촉하게 된다. 가스 플러싱 시스템(62)의 가스 흐름은 광학 장치(63)의 표면이 접촉하게 되는 보호 환경의 경계를 형성하지 않는다. 가스 플러싱 시스템(62)의 가스 흐름과 광학 장치(63)의 표면 사이에는 공간이 존재하지 않는다. 이것은 프로텍터(64)에 의해 제공된 가스 흐름과 대비된다. 본 발명의 실시예에 따라, 가스 커튼과 보호될 구성요소(61)의 표면 사이에는 공간이 존재한다. 가스 커튼은 보호 환경의 경계를 형성한다.

구성요소(61)의 오염의 2가지 가능한 소스는 다음과 같다.

첫째로, 외부 가스가 지지 구조체(MT)와 조명 시스템(IL) 사이의 중간 공간으로부터 구성요소(61)로 흐를 수 있다. 지지 구조체(MT)는 대물 광학 요소, 즉 구성요소(61)에 관련하여 이동할 수 있거나 이동할 수 없는 리소그래피 장치의 일부분이다. 지지 구조체(MT)는 구성요소를 바라보는 표면을 갖는다. 패터닝 장치(MA)를 위한 지지 구조체(MT)는 조명 시스템(IL)에 관련하여 스캐닝 방향으로 이동한다. 이 상대 이동의 속도 및 상대적인 가속은 가스가 지지 구조체(MT)와 조명 시스템(IL)의 하면 사이에서 이동하도록 할 수 있다. 이 가스는 조명 시스템(IL)의 구성요소(61)의 대향 표면(68)을 향하여 흐를 수 있다.

둘째로, 외부 가스는 패터닝 장치(MA)의 방향으로부터 구성요소(61)에 도달할 수 있다. 광학 장치(63)를 퍼지하기 위해 가스 플러싱 시스템(62)에 의해 제공된 청정 가스는 구성요소(61)를 향하여 이동하고, 그 경로를 따라 오염될 수 있다.

본 발명의 실시예는 적어도 부분적으로는 예컨대 척(즉, 지지 구조체(MT))에 의해 상방향으로 푸시된 오염된 흐름이 관련 광학 장치, 즉 구성요소(61)에 도달하는 것을 차단하는 프로텍터(64)를 제공함으로써 첫 번째 오염 소스를 해소한다. 프로텍터는 오염된 흐름에 직각을 이루는 분할을 형성한다. 이러한 분할은 가스 나이프의 형태 또는 소형의 슬릿형 퍼지 후드의 형태를 취할 수 있다. 지지 구조체의 이동에 평행을 이루는 퍼지 스크린이 구축된다.

프로텍터(64)는 구성요소(61)를 전술한 외부 가스의 소스로부터 분리하는 가스 커튼일 수도 있다. 프로텍터(64)는 구성요소(61)를 조명 시스템(IL)과 지지 구조체(MT) 사이의 구성요소(61)의 방사상 외측에 있는 중간 공간으로부터 분리하도록 구성될 수 있다. 구성요소(61)가 접촉하게 되는 환경은 청정한 환경으로서 유지된다. 도 10에 예시된 실시예에 따라, 프로텍터(64)는 지지 구조체(MT)로부터 구성요소(61)를 분리하도록 구성된다. 프로텍터(64)의 사용에 의해, 청정한 환경이 외부 환경(청정할 수도 있고 또는 오염되어 있을 수도 있는)으로부터 분리된다.

도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 프로텍터(64)는 조명 시스템(IL)의 광학축에 직각을 이루는 분할을 제공한다. 지지 구조체(MT)와 조명 시스템(IL)의 상대 이동에 평행한 퍼지 스크린이 구축된다.

프로텍터(64)의 가스 흐름은 조명 시스템(IL)과 지지 구조체(MT) 사이에서 방사상 외측으로 연장할 수 있다. 이로써, 가스 흐름은 외부 가스가 구성요소(61) 아래의 영역에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 외부 가스가 중간 공간으로부터 구성요소(61) 바로 아래의 영역에 도달하는 경우에도, 프로텍터(64)는 외부 가스가 구성요소(61)에 도달하는 것을 방지한다. 또한, 프로텍터(64)는 패터닝 장치(MA)의 방향으로부터 오는 외부 가스의 제2 소스로부터 구성요소(61)를 보호한다.

리소그래피 장치는 가스가 보호 표면(68)에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 주도록 구성된 퍼지 플레이트(72)를 포함할 수 있다. 퍼지 플레이트는 구성요소(61)와 구성요소(61)에 관련하여 이동하는 지지 구조체(MT) 사이에 위치된다. 퍼지 플레이트(72)는 구성요소(61)를 바라보는 지지 구조체(MT)의 표면에 실질적으로 평행하다. 퍼지 플레이트(72) 및 지지 구조체(MT)의 상면은 이들 사이의 좁은 공간의 상위 경계 및 하위 경계를 형성한다. 퍼지 플레이트(72)와 지지 구조체(MT) 사이의 공간은 길고 좁다. 이러한 구성은 보호 표면(68)을 향하는 갭을 따른 가스의 확산을 감소시킨다.

퍼지 플레이트(72)는 구성요소(61)에 대하여 실질적으로 정지 상태일 수도 있다. 지지 구조체(MT)는 퍼지 플레이트(72)에 대하여 이동할 수도 있다. 개구부(65)는 퍼지 플레이트(72) 내에 위치될 수도 있다. 퍼지 플레이트(72)를 구성요소(61)와 인터페이스하거나 또는 구성요소(61)가 고정되는 구조체(예컨대, 조명 시스템(IL))에 대해 인터페이스하기 위해 멤브레인(101)이 제공될 수도 있다. 멤브레인(101)은 가스가 퍼지 플레이트(72)와 조명 시스템(IL) 사이의 지역으로부터 보호 표면(68)에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 주도록 구성될 수 있다.

멤브레인(101)은 구성요소(61)와 퍼지 플레이트(72) 간의 상대적인 이동을 허용할 수도 있다. 퍼지 플레이트는 지지 구조체(MT)의 프레임과 동일한 프레임에 부착될 수도 있다. 퍼지 플레이트(72)는 지지 구조체(MT)의 프레임과 상이한 프레임에 부착될 수도 있다.

퍼지 플레이트(72)는 구성요소(61)의 보호 환경과 패터닝 장치(MA)를 포함하고 있는 영역 사이에 제공될 수도 있다. 퍼지 플레이트(72)는 조명 시스템(IL)의 일부가 될 수도 있다. 프로텍터(64)는 가스 흐름을 제공하도록 구성된 퍼지 플레이트(72)의 하면에 있는 하나 이상의 개구부(65)를 포함할 수도 있다. 퍼지 플레이트(72)는 적어도 부분적으로는 조명 시스템(IL)을 둘러싸는 영역으로부터의 가스가 구성요소(61)에 도달하는 것을 차단한다.

멤브레인(101)은 퍼지 플레이트(72)와 조명 시스템(IL)의 하면 사이의 공간을 밀봉하도록 제공될 수도 있다. 멤브레인(101)은 퍼지 플레이트(72)의 표면에 연결될 수도 있다. 멤브레인(101)은 퍼지 플레이트(72)와 프로텍터(64)의 표면 사이의 시일을 형성할 수도 있다. 프로텍터는 조명 시스템(IL)의 일부를 형성할 수도 있다. 멤브레인은 퍼지 플레이트(72)와 구성요소(61)에 인접한 영역을 퍼지하도록 구성된 퍼지 컴파트먼트(purge compartment) 사이의 시일을 형성할 수도 있다. 멤브레인(101)은 가스가 구성요소(61)에 도달하는 것을 차단하도록 구성된다. 멤브레인(101)은 퍼지 플레이트(72)와 투영 시스템(PS) 사이에 있는 가스가 보호 환경(67)에 진입하는 것을 방지한다.

도 11은 본 발명의 실시예를 예시한다. 도 10에 대하여 전술한 것과 동일한 오염된 흐름의 소스는 도 11에 예시된 실시예에 동일하게 적용 가능하다. 예컨대, 외부 가스 흐름은 예컨대 척(즉, 지지 구조체(MT)) 이동에 의해 보호 환경 내부로 푸시될 수 있다. 프로텍터(64), 예컨대 퍼지 커튼은 오염된 흐름이 구성요소(61)와 패터닝 장치(MA)에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 준다. 프로텍터(64)는 오염된 흐름 또는 척 관련 이동 방향에 직각을 이루는 가스 흐름을 제공하도록 구성된다.

도 11의 실시예는 도 10의 실시예와 공통되는 다수의 특징부를 갖는다. 이들 특징부에 대한 구체적인 설명은 여기에서는 생략한다. 도 10에 대하여 설명된 이들 특징부의 실시예는 도 11의 실시예에 적용할 수 있다.

프로텍터(64)는 구성요소(61)를 구성요소(61)의 방사상 외측의 지지 구조체(MT)와 조명 시스템(IL) 사이의 중간 공간으로부터 분리하도록 제공된다. 구성요소(61)의 보호 환경(67) 내의 가스는 패터닝 장치(MA)를 포함하는 영역 내의 가스에 비하여 과압력으로 유지된다.

퍼지 플레이트(72)는 구성요소(61)의 보호 환경(67)과 패터닝 장치(MA)를 포함하는 영역과의 사이에 제공될 수 있다. 퍼지 플레이트(72)는 조명 시스템(IL)의 일부가 될 수도 있다. 프로텍터(64)는 가스 흐름을 제공하도록 구성된 퍼지 플레이트(72)의 하면에 하나 이상의 개구부(65)를 포함할 수도 있다. 실시예에서, 프로텍터(64)의 개구부(65)는 지지 구조체(MT)에 제공된다.

퍼지 컴파트먼트(111)는 구성요소(61)의 표면(68)을 가로지르는 가스 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다. 퍼지 컴파트먼트(111)의 용도는 구성요소(61)를 오염물로부터 보호하는 것이다. 퍼지 컴파트먼트(111)의 효율성은 다른 가스 흐름에 이해 악영향을 받을 수 있다. 프로텍터(64)는 이러한 원하지 않는 가스 흐름으로부터 퍼지 컴파트먼트(111)를 보호한다.

프로텍터(64)는 가스 나이프와 유사한 방식으로 동작한다. 프로텍터(64)의 개구부(65)는 지지 구조체(MT)와 조명 시스템(IL) 사이에 제공될 수 있으며, 이 개구부(65)는 신장될 수도 있다. 신장된 개구부(65)는 과압력 소스에 연결되며, 가스 흐름을 공급하도록 구성된다. 프로텍터(64)는 지지 구조체(MT)를 향하여 지향될 수 있는 가스 흐름을 공급한다. 이와 달리, 프로텍터(64)의 가스 흐름은 지지 구조체(MT)로부터 멀어지도록 지향될 수도 있다. 가스 흐름은 구성요소(61)의 축, 예컨대 대물 광학 요소의 광학축에 대하여 방사상 외측으로 지향될 수 있는 것이 바람직하다. 가스 흐름은 중간 공간으로부터의 외부 가스가 구성요소(61)에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 준다.

지지 구조체(MT)의 상면 위의 패터닝 장치에 흐름을 공급함으로써, 보호 환경(67) 외측의 가스가 효과적으로 차단된다. 프로텍터(64)는 구성요소(61)의 보호 환경(67) 내의 청정 가스가 중간 공간으로 벗어나는 것을 방지한다. 그 결과, 청정 가스의 방향이 바뀔 것이다. 예컨대, 청정 가스는 패터닝 장치(MA) 및/또는 투영 시스템(PS)을 통과함으로써 보호 환경(67)을 벗어날 수도 있다. 이것은 방향이 변경된 청정 가스를 퍼지함으로써 리소그래피 장치의 다른 부분의 청정도를 추가로 향상시킬 수 있다.

프로텍터(64)는 스캐닝 방향에 직각을 이루는 방향으로 연장하는 하나 이상의 가늘고 긴 개구부(65)를 포함하는 것이 바람직하다. 실시예에서, 프로텍터(64)는 스캐닝 방향에 직각을 이루는 방향으로 연장하는 2개 이상의 가늘고 긴 개구부(65)를 포함한다. 2개의 가늘고 긴 개구부(65)는 조명 시스템(IL)의 광학축의 어느 한쪽 측면에 위치된다.

일실시예에서, 프로텍터(64)는 스캐닝 방향으로 연장하는 하나 이상의 가늘고 긴 개구부를 포함한다. 일실시예에서, 프로텍터(64)는 스캐닝 방향으로 연장하는 2개 이상의 가늘고 긴 개구부 및 스캐닝 방향에 직각을 이루는 방향으로 연장하는 2개 이상의 가늘고 긴 개구부(65)를 포함한다. 일실시예에서, 프로텍터(64)는 스캐닝 방향으로 연장하는 2개 이상의 가늘고 긴 개구부를 포함한다.

스캐닝 방향에 직각을 이루는 방향으로 연장하는 가늘고 긴 개구부(65)는 지지 구조체(MT) 및 조명 시스템(IL)의 상대적인 이동으로 인한 외부 가스가 구성요소(61)에 도달하는 것을 방지하는 것에 도움을 주는데 효과적이다. 스캐닝 방향에서의 지지 구조체(MT) 및 구성요소(61)의 상대적인 이동에 기인한 중간 공간으로부터의 외부 가스는 실질적으로 스캐닝 방향으로 흐른다. 가늘고 긴 개구부(65)는 외부 가스의 흐름에 직각을 이룬다. 프로텍터(64)의 가스 흐름은 외부 가스 흐름에 대한 차단부(block)로서 작용한다.

스캐닝 방향으로 연장하는 가늘고 긴 개구부(65)는 스캐닝 방향에 직각을 이루는 스테핑 방향으로 이동하는 외부 가스가 구성요소(61)에 도달하는 것을 방지하는데 유용하다.

프로텍터(64)는 대물 광학 요소(61)의 방사상 외측에 둘레부(perimeter)를 형성하는 것이 바람직하다. 하나 이상의 가늘고 긴 개구부(65)에 의해 루프가 형성된다. 이 루프는 폐쇄될 수도 있고, 또는 광학 프로텍터(64)의 개구부(65)의 부분 사이에 하나 이상의 갭을 포함할 수도 있다. 둘레부의 용도는 외부가 가스가 어떠한 방향으로부터도 대물 광학 요소(61)에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 주기 위한 것이다.

보호 환경(67)에 하나 이상의 광학 보정 플레이트(112)가 제공될 수도 있다. 이러한 광학 보정 플레이트(112)는 리소그래피 장치가 액침 리소그래피 장치인지 아니면 건식 리소그래피 장치인지의 여부에 따라 이용될 수 있다. 광학 보정 플레이트(112)는 예컨대 방사선 빔의 광학 특성을 적어도 부분적으로 보정함으로써 조명 시스템(IL)을 통과하는 방사선을 조절하도록 구성된다. 광학 보정 플레이트(112)는 보호될 구성요소(61)일 수도 있다. 광학 보정 플레이트(112)는 구성요소(61)를 적어도 부분적으로 보호하도록 작용할 수도 있다. 광학 보정 플레이트(112)는 구성요소(61)의 표면(68)에 실질적으로 평행할 수도 있다. 퍼지 컴파트먼트(111)는 광학 보정 플레이트(112)의 하나 이상의 표면을 퍼지하도록 구성될 수 있다.

패터닝 장치(MA)의 패터닝 장치 보호 환경(107)의 경계를 형성하기 위해 패터닝 장치 프로텍터(104)가 이용될 수도 있다. 패터닝 장치 프로텍터(104)는 프로텍터(64)에 관련하여 전술한 것과 동일한 특징부를 가질 수 있다. 패터닝 장치 프로텍터(104)는 패터닝 장치 프로텍터 개구부(105)를 포함할 수 있다. 패터닝 장치 프로텍터(104)는 패터닝 장치 흐름 분할기(106)를 포함할 수 있다. 패터닝 장치 프로텍터 개구부(105)가 패터닝 장치(MA)를 지지도록 구성된 척의 표면에 제공될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 실시예를 도시한다. 프로텍터(64)는 표면 실드(121)를 보호하고 이에 의해 간접적으로 구성요소(61)의 표면(68)을 보호하기 위해 사용된다. 표면 실드(121)는 퍼지 후드일 수도 있다. 표면 실드(121)는 보호 표면(68)을 보호하기 위해 보호 표면(68)에 접촉하는 경로를 따라 보호 가스를 지향시키도록 구성된다. 프로텍터(64)는 보호 가스와는 구별되는 가스 흐름을 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부(65)를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 준다.

일실시예에서, 표면 실드(121)는 보호 표면(68)을 가로지르는 가스의 층류(laminar flow)를 제공하도록 구성된다. 구성요소(61)는 투영 시스템(PS)의 최종 요소일 수도 있다.

투영 시스템(PS)은 패터닝된 방사선 빔을 기판(W) 상에 투영하도록 구성된다. 기판 테이블(WT)은 기판(W)을 지지한다. 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT)은 구성요소(61)에 관련하여 이동한다. 가스는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이의 갭을 통해 표면 실드(121)를 향하여 바람직하지 않게 흐를 수도 있다. 프로텍터(64)는 보호 환경(67)의 경계에 가스 흐름을 제공한다. 표면 실드(121)는 보호 환경(67) 내에 있다.

개구부(65)는 투영 시스템(PS)의 하면에 있는 개구부이어도 된다. 일실시예에서, 프로텍터(64)의 개구부(65)는 기판 테이블(WT)에 제공된다. 도 11과 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로, 도 12에 도시된 실시예의 프로텍터(64)는 가스의 흐름을 차단한다. 개구부(65)는 가늘고 긴 형태이어도 된다. 개구부(65)는 스캐닝 방향에 직각을 이루는 방향으로 연장할 수도 있다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 프로텍터(64)의 개구부는 스캐닝 방향에 평행한 방향으로 연장할 수도 있다.

도 11의 실시예와 도 12의 실시예 간의 차이점은, 도 11의 실시예의 프로텍터(64)가 조명 시스템(IL)과 지지 구조체(MT) 사이의 채널을 차단하는 가스 커튼을 제공하는 반면, 도 12의 실시예의 프로텍터(64)는 투영 시스템(PS)과 기판(W) 및/또는 기판 테이블(WT) 사이의 채널을 차단하는 가스 커튼을 제공한다는 점이다. 다른 측면에서, 도 11에 대하여 설명된 특징부는 도 12의 실시예에 적용될 수 있다.

기판 실드(121)의 성능에 바람직하지 않게 영향을 줄 수 있는 가스의 소스는 에어 샤워(air shower)로도 지칭되는 가스 블로워(gas blower)(122)이다. 가스 블로워(122)는 습도, 온도 및 압력과 같은 특정 파라미터를 충족하는 가스의 흐름을 리소그래피 장치의 일부분에 제공하기 위해 리소그래피 장치에 사용될 수 있다.

예컨대, 리소그래피 장치의 기판 테이블(WT)의 위치를 판정하기 위해 간섭계(123)가 이용될 수도 있다. 간섭계(123)는 기판 테이블(WT)의 표면에 레이저 빔을 제공하도록 구성된다. 기판 테이블(WT)의 위치에 대한 판정은 반사된 레이저 빔의 검출을 기반으로 하며, 레이저 빔은 기판 테이블(WT)의 표면 상의 미러에 의해 반사될 수 있다. 반사된 레이저 빔의 상태는 이 레이저 빔이 간섭계(123)와 기판 테이블(WT) 사이를 이동할 때에 통과하는 임의의 가스에 좌우될 것이다. 레이저 빔이 이동하는 매질의 영향을 일정하게 유지하기 위해, 가스 블로워(122)가 제공될 수 있다. 가스 블로워(122)는 임의의 종류의 가스를 공급할 수도 있으며, 다시 말해 반드시 에어를 공급할 필요는 없다.

가스 블로워(122)는 구성요소(61)에 대한 프로텍터(64)의 가스 흐름의 반대측 상에 위치된다. 가스 블로워(122)는 간섭계(123)의 빔을 조절하기 위해 조절 가스의 흐름을 공급하도록 구성된다. 부수적인 효과로서, 가스 블로워(122)로부터의 가스의 일부는 구성요소(61)가 고정되는 구조체(예컨대, 투영 시스템(PS))와 구성요소(61)에 관련하여 이동하는 구조체(예컨대, 기판 테이블(WT)) 사이의 갭을 따라 구성요소(61)를 향하여 이동할 수도 있다. 프로텍터(64)의 가스 흐름은 조절 가스의 흐름이 보호 표면(68)과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 방지하는데 도움을 주도록 구성된다.

가스 블로워(122)는 간섭계(123) 위에 위치될 수도 있다. 가스 블로워는 투영 시스템(PS)에 관련하여 고정된 위치를 가질 수도 있다. 간섭계(123)를 위한 가스 블로워(122)에 의해 제공된 가스 흐름은 리소그래피 장치이 임의의 다른 부분에 제공된 어떠한 가스 흐름과도 상이한 파라미터를 가질 수 있다. 가스 블로워(122)의 용도는 기판 테이블(WT)과 간섭계(123) 사이에 일정한 매질을 제공하는 것이다. 가스 블로워(122)는 가스의 흐름을 투영 시스템(PS)으로부터 멀어지도록 하방향으로 제공할 수 있다.

외부 가스의 흐름은 간섭계(123)와 미러(124) 사이의 영역을 통해 흐를 수 있다. 외부 가스가 투영 시스템(PS)과 기판 테이블(WT) 사이의 채널을 따라 표면 실드(121)와 구성요소(61)를 향하여 이동하는 것을 방지하기 위해, 가스 시일(125)이 제공될 수 있다. 가스 시일(125)은 가스 블로우(122)에 인접하여 위치될 수 있다. 가스 시일(125)은 가스 블로워(122)의 일부가 될 수도 있다. 가스 시일(125)은 하방향 및 방사상 내측으로 지향된 가스의 흐름을 포함한다. 가스 시일(125)의 용도는 외부 가스가 미러(124)에 인접한 가스 블로워(122)의 흐름에 대항하여 상승하는 것을 방지하는데 도움을 주기 위한 것이다. 그러나, 가스 시일(125) 자체가 문제를 야기할 수도 있다.

일부의 외부 가스는 가스 시일(125)에 의해 기판 테이블(WT)과 투영 시스템(PS) 사이의 공간 내로 흡인될 수도 있다. 일부의 외부 가스는 가스 시일(125)의 방사상 내측 가스 흐름에 의해 기판 테이블(WT)과 투영 시스템(PS) 사이의 채널 내로 끌려들어 갈 수도 있다. 이것은 기판 테이블(WT)이 투영 시스템(PS)에 관련하여 이동할 때의 경우에 특히 그러하다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 기판 테이블(WT)이 도면에서 좌측으로 이동할 때, 외부 가스는 기판 테이블(WT)과 투영 시스템(PS) 사이의 갭 내로 흡인될 수 있다. 일부의 외부 가스는 가스 시일(125)을 통과하여 구성요소(61)의 보호 표면(68)과 동일한 가스 시일의 측면에 도달하게 된다.

가스 시일(125)의 가스 흐름은 표면 실드(121)를 붕괴시켜 바람직하지 않을 수도 있다. 프로텍터(64)는 가스 시일(125)의 가스 흐름이 보호 환경(67)에 진입하는 것을 차단한다.

리소그래피 장치의 다른 부분에 제공된 가스 흐름은 상이한 조건을 충족하도록 의도적으로 설정될 수 있다. 2개의 가스 흐름을 혼합하는 것은 바람직하지 않을 수도 있다. 그 이유는 이러한 혼합이 요구된 파라미터의 가스를 희석시키기 때문이다. 가스 블로워(122) 또는 임의의 다른 가스 흐름은 오염물 미립자, 유기 화합물, 또는 화학적(즉, 무기) 화합물을 포함할 수 있다. 외부 가스 블로워(122) 또는 가스 흐름이 리소그래피 장치의 구성요소(61)에 도달하는 것은 바람직하지 않다. 본 발명의 실시예의 프로텍터(64)는 리소그래피 장치의 상이한 부분에 제공된 가스의 바람직하지 않은 혼합을 방지하는데 도움을 주기 위해 이용될 수 있다.

프로텍터(64)의 가스 흐름은 초청정 건조 공기(XCDA®)로 구성되는 것이 바람직하다. 프로텍터(64)의 가스 흐름은 낮은 습도, 예컨대 0%로 될 수도 있다. 보호 환경에 진입하는 것이 방지되는 가스 흐름은 매우 낮은 습도, 예컨대 0%로 될 수 있다. 프로텍터(64)의 가스 흐름은 초청정 습윤 공기(XCHA®), 또는 압축된 청정 공기(CCA)로 구성될 수 있다. XCAH® 및 CCA는 습도 환경(environmental humidity)에 근접하게 되고 또한 간섭계 빔을 덜 방해하는 이점을 갖는다.

일실시예에서, 프로텍터 및 보호 가스와 접촉 상태로 보호되는 표면을 갖는 구성요소를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 프로텍터는 보호 표면에 비접촉하는 경로를 따라 보호 표면이 아닌 표면에 가스 흐름을 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

일실시예에서, 구성요소, 표면 실드 및 프로텍터를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 구성요소는 보호 표면을 갖는다. 표면 실드는 보호 가스의 흐름을 보호 표면에 접촉하는 경로를 따라 지향시켜 보호 표면을 보호하도록 구성된다. 프로텍터는 보호 가스의 흐름과는 구분되는 가스 흐름을 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 가스와 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

보호 가스는 보호 환경을 형성할 수 있다.

프로텍터는 보호 표면을 가스 흐름의 반대 측면으로부터 분리하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 개구부가 가스 흐름을 구성요소를 향하는 오염된 가스의 흐름에 실질적으로 직각으로 지향시키도록 구성될 수 있다.

프로텍터는 보호 표면과 구성요소에 관련하여 이동하도록 구성되는 리소그래피 장치의 부분 사이에 위치될 수 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 구성요소에 관련하여 이동하도록 구성된 구조체를 더 포함할 수 있다. 이 구조체는 보호 표면에 인접하여 대향하는 표면을 가질 수 있다. 리소그래피 장치는 또한 구조체와 보호 표면 사이에 위치된 퍼지 플레이트를 포함할 수 있다. 퍼지 플레이트는 가스가 보호 표면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하도록 구성될 수 있다. 퍼지 플레이트는 구성요소에 대해 실질적으로 정지 상태일 수도 있다. 리소그래피 장치는 구성요소가 고정되는 구조체와 퍼지 플레이트를 인터페이스하도록 구성된 멤브레인을 더 포함할 수 있다. 이 멤브레인은 가스가 퍼지 플레이트와 멤브레인 사이의 영역으로부터 보호 표면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하도록 구성될 수 있다. 퍼지 플레이트에 하나 이상의 개구부가 위치될 수도 있다. 하나 이상의 개구부는 구조체에 있을 수도 있으며, 가스 흐름을 퍼지 플레이트의 표면에 지향시키도록 구성될 수 있다. 구조체는 패터닝 장치를 유지하도록 구성된 지지 구조체이어도 된다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 구성요소 반대측의 가스 흐름의 측면 상의 가스 블로워를 더 포함할 수 있다. 가스 블로워는 조절 가스의 흐름을 공급하도록 구성될 수 있다. 가스 흐름은 조절 가스의 흐름이 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하도록 구성된다. 구성요소가 고정되는 구조체는 투영 시스템일 수도 있다.

구성요소에 관련하여 이동하도록 구성된 구조체는 기판 테이블 또는 마스크 테이블일 수도 있다.

구성요소는 투영 시스템의 최종 광학 요소 또는 조명 시스템의 광학 요소일 수도 있다.

가스 흐름과 보호 표면 사의 영역 내의 어떠한 가스 흐름도 가스 흐름에 평행하지 않게 될 수 있다.

구성요소는 광학 구성요소일 수도 있다. 프로텍터는 가스 커튼을 포함한다. 가스 흐름은 보호 가스와 구분될 수 있다.

보호 가스는 가스 흐름에 의해 제공될 수 있다. 프로텍터는 복수의 개구부를 포함할 수 있다.

하나 이상의 개구부가 평면형 가스 흐름을 공급하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 개구부는 가늘고 긴 형태로 될 수 있다. 하나 이상의 개구부는 개구부가 배치되는 표면에 직각으로 가스 흐름을 지향시키도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 개구부는 보호 표면 이외의 표면에 직각을 이루는 경로를 따라 가스 흐름을 지향시키도록 구성될 수 있다.

구성요소의 전체 표면은 가스 흐름의 한쪽 측면에만 있을 수도 있다.

보호 가스는 가스 흐름의 반대 측면 상의 가스에 대하여 과압력으로 유지될 수 있다.

프로텍터는 흐름 분할기를 더 포함하며, 하나 이상의 개구부가 이 흐름 분할기를 향하여 가스 흐름을 지향시키도록 구성된다. 프로텍터는 하나 이상의 개구부에 의해 지향된 가스 흐름을 보호 표면을 향하여 방향을 바꾸고 또한 외부 가스를 보호 표면에서 먼 쪽으로 방향을 바꾸도록 구성된 흐름 분할기를 포함할 수 있다.

구성요소는 광학 구성요소일 수도 있으며, 프로텍터는 가스 흐름의 반대 측면 상의 영역으로부터 광학 구성요소의 광학축을 분리시키도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 개구부는 가스 흐름을 보호 표면에 실질적으로 평행하게 지향시키도록 구성될 수 있다.

구성요소는 광학 구성요소일 수 있으며, 하나 이상의 개구부는 가스 흐름을 광학 구성요소의 광학축에 대하여 방사상 외측으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 구성요소는 광학 구성요소일 수도 있으며, 하나 이상의 개구부는 가스 흐름을 광학 구성요소의 광학축을 교차하는 방향으로 지향시키도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 개구부는 가늘고 긴 형태로 될 수 있으며, 스캐닝 방향에 실질적으로 직각을 이루는 방향으로 연장할 수 있다. 하나 이상의 개구부는 가늘고 긴 형태로 될 수 있으며, 스캐닝 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 연장할 수 있다.

하나 이상의 개구부의 길이는 스캐닝 동작 동안 이동하는 구조체의 스캐닝 범위보다 더 크게 될 수도 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 방사선 빔을 조절하도록 구성된 조명 시스템을 더 포함할 수 있다. 구성요소는 조명 시스템의 대물 광학 요소일 수도 있다. 구성요소는 패터닝 장치일 수도 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 패터닝 장치에 의해 방사선 빔에 부여된 패턴을 기판 상에 투영하도록 구성된 투영 시스템을 더 포함할 수 있다. 구성요소는 투영 시스템의 광학 요소일 수도 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 지지 구조체를 더 포함할 수 있다. 프로텍터는 지지 구조체의 표면에 인접한 구성요소의 방사상 외측에 있는 중간 공간으로부터 보호 표면을 분리하도록 구성될 수 있다.

프로텍터는 보호 표면을 지지 구조체로부터 분리하도록 구성될 수 있다.

구성요소는 광학 구성요소일 수도 있으며, 프로텍터는 가늘고 긴 개구부 사이에서 광학 구성요소의 광학축을 이용하는 스캐닝 방향에 실질적으로 직각을 이루는 방향으로 연장하는 2개 이상의 가늘고 긴 개구부를 포함할 수 있다.

구성요소는 광학 구성요소일 수도 있으며, 프로텍터는 광학 구성요소의 광학축 주위에 둘레부를 형성하는 복수의 가늘고 긴 개구부를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 투영 시스템 및 가스 플러싱 시스템을 포함할 수 있다. 투영 시스템은 패터닝 장치에 의해 방사선 빔에 부여된 패턴을 기판 상으로 투영하도록 구성된다. 가스 플러싱 시스템은 방사선 빔의 경로의 적어도 일부를 가로질러 가스 흐름을 생성하도록 구성된다.

하나 이상의 개구부는 청정 건조 공기의 가스 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다.

실시예에서, 리소그래피 장치는 프로텍터의 하나 이상의 개구부에 의해 제공된 가스를 추출하도록 구성된 추출기를 더 포함할 수 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 지지 구조체 및 지지 구조체 추출기를 더 포함할 수 있다. 지지 구조체는 패터닝 장치를 지지하도록 구성된다. 지지 구조체 추출기는 프로텍터의 하나 이상의 개구부에 의해 제공된 가스를 추출하도록 구성된다. 지지 구조체 추출기는 지지 구조체에 있는 개구부를 포함할 수도 있다.

일실시예에서, 리소그래피 장치는 퍼지 플레이트 및 퍼지 플레이트 추출기를 더 포함할 수 있다. 퍼지 플레이트는 가스가 보호 표면에 도달하는 것을 실질적으로 방지하도록 구성된다. 퍼지 플레이트 추출기는 프로텍터의 하나 이상의 개구부에 의해 제공된 가스를 추출하도록 구성된다. 퍼지 플레이트 추출기는 퍼지 플레이트에 있는 개구부를 포함할 수도 있다.

일실시예에서, 조명 시스템 및 프로텍터를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 조명 시스템은 대물 광학 요소를 갖는다. 대물 광학 요소의 보호 표면은 보호 가스와 접촉 상태이다. 프로텍터는 가스 흐름을 보호 표면에 접촉하지 않는 경로를 따라 보호 표면이 아닌 표면에 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

일실시예에서, 투영 시스템 및 프로텍터를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 투영 시스템은 렌즈를 갖는다. 렌즈의 보호 표면은 보호 가스와 접촉 상태이다. 프로텍터는 가스 흐름을 보호 표면에 접촉하지 않는 경로를 따라 보호 표면이 아닌 표면에 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

투영 시스템의 하위 표면과 이 투영 시스템에 관련하여 이동하도록 구성된 구조체의 상위 표면 사이에 가스 흐름을 지향시키도록 하나 이상의 개구부가 구성될 수 있다.

하나 이상의 개구부는 가늘고 긴 형태로 될 수 있으며, 투영 시스템과 구조체 간의 상대적인 이동 방향에 수직을 이루는 방향으로 연장할 수 있다.

일실시예에서, 방사선 빔을 조절하도록 구성된 리소그래피 장치용 조명 시스템이 제공된다. 조명 시스템은 광학 구성요소 및 프로텍터를 포함한다. 광학 구성요소는 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는다. 프로텍터는 가스 흐름을 보호 표면에 접촉하지 않는 경로를 따라 보호 표면이 아닌 표면에 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

실시예에서, 패터닝된 방사선 빔을 기판 상에 투영하도록 구성된 리소그래피 장치용 투영 시스템이 제공된다. 투영 시스템은, 프로텍터, 및 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 광학 구성요소를 포함한다. 프로텍터는 가스 흐름을 보호 표면에 접촉하지 않는 경로를 따라 보호 표면이 아닌 표면에 지향시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

일실시예에서, 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 구성요소를 포함하는 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 하나 이상의 개구부로부터의 가스 흐름을 보호 표면에 접촉하지 않는 경로를 따라 보호 표면이 아닌 표면에 지향시키는 단계를 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

일실시예에서, 보호 표면을 갖는 구성요소를 포함하는 리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 보호 표면을 보호하기 위해 보호 표면에 접촉하는 경로를 따라 보호 가스를 지향시키는 단계를 포함하나. 이 방법은 또한 하나 이상의 개구부로부터의 보호 가스와 구분되는 가스 흐름을 지향시키는 단계를 더 포함한다. 가스 흐름은 가스가 가스 흐름의 반대 측면으로부터 보호 표면과 동일한 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 실질적으로 방지한다.

이해할 수 있는 바와 같이, 전술한 특징 중의 어떠한 것도 다른 특징과 함께 이용될 수 있으며, 앞에서 명시적으로 설명한 이들 조합만이 본 발명에 포함되는 것은 아니다.

본 명세서에서는, 집적회로(IC)의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 사용예에 대해 특정하게 언급하였지만, 본 명세서에서 설명된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리(magnetic domain memory)용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같은 기타 응용예들을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 다른 응용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 어떠한 용어의 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟 영역"과 같은 좀더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예컨대 트랙(전형적으로 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 장치), 계측 장비, 및/또는 검사 장치에서 처리될 수 있다. 적용 가능한 범위에서, 상기 기판 처리 장치와 여타 기판 처리 장치에 본 명세서의 개시 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예컨대 다층 집적회로를 생성하기 위하여 기판이 복수 회 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러 번 처리된 층들을 포함한 기판을 지칭할 수도 있다.

본 명세서에 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는, 자외(UV) 방사선(예컨대, 365, 248, 193, 157, 또는 126 nm의 파장 또는 그 부근의 파장을 가짐)을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다. 문맥이 허용하는 곳에서의 "렌즈"라는 용어는 굴절성 및 반사성 광학 요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 지칭할 수도 있다. 본 명세서에 걸쳐 스테핑 방향 및 스캐닝 방향이 언급되어 있다. 본 명세서에서 언급된 스캐닝 방향 및 스텝핑 방향은 주요 직교축이다. 바람직한 실시예에서, 이들 주축은 스캐닝 방향 및 스텝핑 방향과 정렬될 수 있지만, 다른 실시예에서 이들은 스캐닝 방향 및 스텝핑 방향에 독립적일 수도 있다.

이상에서 본 발명의 특정 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 명세서에 설명된 컨트롤러는, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램이 리소그래피 장치의 적어도 하나의 구성요소 내에 위치된 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 판독될 때에, 각각 또는 조합하여 동작할 수도 있다. 컨트롤러는 각각 또는 조합하여 신호를 수신, 처리 및 전송하기에 적합한 구성을 가질 수 있다. 하나 이상의 프로세서가 하나 이상의 컨트롤러와 통신하도록 구성된다. 예컨대, 각각의 컨트롤러는 전술한 방법을 위한 기계 판독 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 하나 이상의 프로세서를 포함할 수도 있다. 컨트롤러는 이러한 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위한 데이터 저장 매체 및/또는 이러한 저장 매체를 수용하기 위한 하드웨어를 포함할 수도 있다. 따라서, 컨트롤러는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 기계 판독 가능한 명령어에 따라 동작할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시예는 전술한 것과 같은 유형 및 기타 다른 유형의 어떠한 액침 리소그래피 장치에도 적용될 수 있으며, 액침액이 수조의 형태로 기판의 국소 표면 영역에만 제공되는지의 여부는 제한되지 않는다. 비제한적 구성에서, 액침액은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면 위에 흐를 수 있으며, 이로써 기판 테이블 및/또는 기판의 덮여있지 않은 전체 표면이 습윤된다. 이러한 비제한적 액침 시스템에서, 액체 공급 시스템은 액침액을 제한하지 않을 수도 있거나, 또는 실질적으로 액침액의 완전한 제한이 아닌 액침액의 일부분의 제한을 제공할 수도 있다.

본 명세서에서 고려된 액체 공급 시스템은 광범위하게 이해되어야 한다. 특정 실시예에서, 액체 공급 시스템은 액체를 투영 시스템과 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 제공하는 기구 또는 구조체의 조합일 수도 있다. 액체 공급 시스템은 하나 이상의 구조체, 하나 이상의 액체 개구부를 포함한 하나 이상의 유체 개구부, 하나 이상의 가스 개구부, 또는 2상(two phase) 흐름을 위한 하나 이상의 개구부의 조합을 포함할 수 있다. 이들 개구부는 액침 공간 내로의 유입구(또는 액체 핸들링 구조체로부터의 배출구) 또는 액침 공간 외부로의 배출구(또는 액체 핸들링 구조체 내로의 유입구)가 될 수 있다. 실시예에서, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분이 되거나, 공간의 표면이 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전하게 덮거나, 또는 공간이 기판 및/또는 기판 테이블을 감쌀 수도 있다. 액체 공급 시스템은 필요한 경우 액체의 위치, 양, 품질, 형상, 유량 또는 어떠한 다른 특징을 제어하기 위한 하나 이상의 요소를 추가로 포함할 수 있다.

전술한 내용은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 하기 청구항들의 범위를 벗어나지 않고서도 전술한 본 발명에 대한 변형예가 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

1. 리소그래피 장치에 있어서,
   보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 가지며, 패터닝 장치를 지지하기 위한 지지 구조체과 마주하고 있는 광학 요소 ― 여기서, 상기 지지 구조체는 상기 광학 요소에 대해 이동하도록 구성됨 ―; 및
   상기 보호 표면과 상기 지지 구조체 사이에 배치되고, 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 가늘고 긴 개구부를 포함하는 프로텍터
   를 포함하며,
   상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 방지하며, 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부는 스캐닝 방향에 대해 수직으로 연장되는,
   리소그래피 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로텍터는 상기 보호 표면을 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 분리하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
3. 제1항에 있어서,
   다음의 (i), (ii) 및 (iii) 중 하나 이상의 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치:
   (i) 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부가 가스 흐름을 상기 광학 요소를 향하는 오염된 가스의 흐름에 직각으로 지향시키도록 구성되는 것,
   (ii) 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부는, 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부가 배치되는 표면에 직각을 이루는 가스 흐름을 지향시키도록 구성되는 것,
   (iii) 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부가 상기 보호 표면 이외의 표면에 직각을 이루는 경로를 따라 가스 흐름을 지향시키도록 구성되는 것.
4. 제1항에 있어서,
   다음의 (i) 및 (ii) 중 하나 이상의 구성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치:
   (i) 상기 프로텍터가 가스 커튼을 포함하는 것,
   (ii) 상기 보호 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면 상의 가스에 대하여 과압력(overpressure)으로 유지되는 것.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로텍터가 흐름 분할기를 포함하며, 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부가 가스 흐름을 상기 흐름 분할기를 향하여 지향시키도록 구성되는, 리소그래피 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 흐름 분할기는, 상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부에 의해 지향된 가스 흐름을 상기 보호 표면을 향하여 방향을 변경하고 또한 외부 가스를 상기 보호 표면으로부터 멀어지도록 방향을 변경하도록 구성되는, 리소그래피 장치.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로텍터는 스캐닝 방향에 대해 수직으로 연장된 둘 이상의 가늘고 긴 개구부들을 포함하고, 상기 광학 요소의 광축이 상기 가늘고 긴 개구부들 사이에 있는, 리소그래피 장치.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로텍터는 상기 광학 요소의 광축의 둘레부를 형성하는 복수의 가늘고 긴 개구부를 포함하는, 리소그래피 장치.
9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보호 표면과 상기 지지 구조체의 사이에 위치하는 퍼지 플레이트(purge plate)를 더 포함하며, 상기 퍼지 플레이트는 상기 가스가 상기 보호 표면에 도달하는 것을 방지하도록 구성된, 리소그래피 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 광학 요소가 고정되는 구조체와 상기 퍼지 플레이트를 인터페이스하도록 구성된 멤브레인을 더 포함하며, 상기 멤브레인은 가스가 상기 퍼지 플레이트와 상기 멤브레인 사이의 지역으로부터 상기 보호 표면에 도달하는 것을 방지하도록 구성된, 리소그래피 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가늘고 긴 개구부가 상기 퍼지 플레이트 내에 있는, 리소그래피 장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 프로텍터의 하나 이상의 가늘고 긴 개구부에 의해 제공된 가스를 추출하도록 구성되며, 상기 퍼지 플레이트에 있는 개구부를 포함하는 퍼지 플레이트 추출기를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 표면을 보호하기 위해 상기 보호 표면과 접촉하는 경로를 따라 보호 가스의 흐름을 지향시키도록 구성된 표면 실드를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 요소가 대물 광학 요소를 포함하는 조명 시스템 또는 렌즈를 구비한 투영 시스템인 것을 특징으로 하는, 리소그래피 장치.
15. 보호 가스와 접촉하는 보호 표면을 갖는 광학 요소를 포함하며, 상기 광학 요소에 대해 이동하도록 구성된 패터닝 장치를 지지하는 지지 구조체에 상기 광학 요소가 마주하고 있는 리소그래피 장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 보호 표면과 상기 지지 구조체의 사이에 위치한 프로텍터의 하나 이상의 가늘고 긴 개구부로부터의 가스 흐름을 상기 보호 표면과 접촉하지 않는 경로를 따라 상기 보호 표면 이외의 표면으로 지향시키는 단계를 포함하며,
    상기 가스 흐름은 가스가 상기 가스 흐름의 반대 측면으로부터 상기 보호 표면과 동일한 상기 가스 흐름의 측면에 도달하는 것을 방지하고, 상기 가늘고 긴 개구부는 스캐닝 방향에 대해 수직으로 연장되는,
    리소그래피 장치를 이용한 디바이스 제조 방법.

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