KR20050075716A

KR20050075716A - 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 그에 의해제조된 디바이스

Info

Publication number: KR20050075716A
Application number: KR1020050003675A
Authority: KR
Inventors: 무어스요한네스후베르투스요세피나; 프란켄요한네스크리스티안레오나르두스; 믹칸우베; 부르마하름-얀
Original assignee: 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2005-07-21
Also published as: SG113566A1; EP1555575A1; KR100806279B1; TWI345139B; JP2005217398A; EP1555575B1; TW200535572A; CN100538525C; US20050157284A1; US7098994B2; CN1648777A; JP4639092B2

Abstract

리소그래피 장치는 방사선의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(IL), 상기 투영빔(PB)의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝 수단(MA)을 지지하는 지지구조체(MT)를 포함한다. 상기 장치는, 기판(W)을 잡아주는 기판테이블(WT), 상기 기판(W)의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템(PL), 및 제 1 방사선 소스(SO)로부터 수용된 방사선(R)을 상기 조명시스템(IL)으로 전달하도록 배치된 콜렉터(1; 101; 201)을 포함한다. 상기 장치는, 콜렉터가 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)를 가열하는 히터(2; 102, 202)를 적어도 포함한다.

본 발명은 디바이스 제조방법 및 그 제조된 디바이스를 더욱 제공한다.

Description

리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법 및 그에 의해 제조된 디바이스{Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method, as well as a Device Manufactured Thereby}

본 발명은 리소그래피 장치에 관한 것이다.

본 발명은 디바이스 제조방법 및 그에 의해 제조된 디바이스에 관한 것이다.

리소그래피장치는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피장치는, 예를 들어 집적회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 이 상황에서, 마스크와 같은 패터닝 수단이 IC의 개별층에 대응하는 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 이 패턴은 방사선감응재(레지스트)층을 갖는 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼)상의 (예를 들어, 1 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상에 이미징될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 노광되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피장치는, 한번에 타겟부상에 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스테퍼, 및 투영빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향 또는 반대 방향으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다.

공지된 장치는 방사선 소스(radiation source)로부터 방사선을 수집하는 콜렉터를 포함한다. 콜렉터는 수집된 방사선을 조명시스템으로 전달(transmit)시키기 위해 배치된다. 조명시스템은 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는데 사용되는 방사선의 투영빔을 제공하기 위해 배치된다. 콜렉터는 예를 들어 적절한 방사선 반사 거울 쉘(radiation reflecting mirror shell)들을 포함한다. 이러한 콜렉터는 유럽 특허 출원 EP 1225481호에 공지되었으며, 본 명세서에서 인용참조된다. 특히, 콜렉터는 방사선 소스로부터 수용된 입사하는 방사선을 작은 포커싱 영역 또는 포커싱 포인트상으로 포커싱하기 위해 배치된다.

상기 공지된 장치의 단점은, 각자의 방사선 소스가 스위치 온(switch on)될 때마다 콜렉터가 입사하는 방사선에 의해 가열된다는 것이다. 그 결과로, 콜렉터가 팽창되어, 나가는 방사선(outgoing radiation)의 방향의 시프트 및/또는 방사선의초점의 병진(translation) 및 결과적인 조명 빔의 왜곡(distortion)이 유발된다. 결과적으로, 조명시스템이 예를 들어 적절한 균일성(homogeneity), 방사선 분포, 빔 방향, 빔 세기, 빔 단면 등을 갖는, 소정의 원하는 특성을 갖는 방사선의 투영빔을 생성하는 것은 어렵거나 또는 불가능하다. 게다가, 콜렉터의 열 팽창으로 인한 투영 방사선의 왜곡은 원하는 높은 정확성을 갖는 디바이스 제조를 방해한다.

본 발명의 목적은 리소그래피 장치를 개선하는 것이다. 특히, 본 발명은 높은 정확성을 갖는 디바이스를 제조하는 리소그래피 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면,

- 방사선의 투영빔을 제공하는 조명시스템;

- 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝 수단을 지지하는 지지구조체;

- 기판을 잡아주는 기판테이블;

- 상기 기판의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템; 및 제 1 방사선 소스로부터 수용된 방사선을 상기 조명시스템으로 전달하도록 배치된 콜렉터를 포함하는 리소그래피 장치가 제공되며,

상기 장치는, 상기 콜렉터가 상기 제 1 방사선 소스로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 상기 콜렉터를 가열하는 1이상의 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

사용시에, 히터는 적어도 콜렉터가 제1 방사선 소스로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 콜렉터를 가열한다. 그러므로, 콜렉터의 온도 변화들이 감소되거나 또는 방지될 수 있다. 콜렉터의 온도는 히터를 사용하여 실질적으로 일정하게 또는 예를 들어 소정의 비교적 작은 범위내에서 유지되는 것이 바람직하다. 상기 작은 온도 범위는 소정의 원하는 작동 온도로부터 작은 오프셋들을 포함할 수도 있다. 이러한 온도 범위는, 예를 들어 소정의 평균 작동 온도로부터 약 ±50℃의 범위일 수 있다. 그 결과로, 콜렉터의 치수 또는 형상은 비교적 일정하게 또는 소정 한계내에 유지될 수 있어, 방사선이 원하는 방향으로 전달되고 및/또는 원하는 스폿(spot)상에 포커싱될 수 있다. 따라서, 원하는, 실질적으로 일정한 광학 특성을 갖는 방사선 빔이 제공될 수 있다. 이러한 방사선 빔은 디바이스의 제조시에 유익하게 사용될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 특히 청구항 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항을 따른 장치에 적합하고 또한 상기 장치에 배치되는 콜렉터가 제공되며, 상기 콜렉터는 방사선을 전달 및/또는 포커싱하도록 배치되되, 상기 콜렉터는 사용시에 제 1 방사선 소스로부터 상기 방사선을 수용하고, 상기 콜렉터가 상기 제 1 방사선 소스로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 상기 콜렉터에는 상기 콜렉터를 가열하는 1이상의 히터가 제공된다.

사용 시, 상기 히터를 이용하여 콜렉터를 추가로 가열시킴으로써 콜렉터의 변형(deformation)이 방지되거나 또는 감소될 수 있다. 이러한 가열은 제 1 방사선 소스가 스위치 오프되는 각 주기 동안에 인가될 수 있으며, 방사선이 제 1 방사선 소스로부터 콜렉터에 의해 수용되지 않는다. 이 경우, 상기 히터의 작동으로 인한 보상 열(compensating heating)에 의해 콜텍터의 냉각이 방지된다. 제 1 방사선 소스의 활성 주기 동안에 콜렉터의 변형을 방지함으로써, 제 1 방사선 소스의 방사선은 콜렉터에 의해 원하는 균일성으로, 원하는 패턴내에 전달되며, 원하는 방향 및/또는 각도 등으로 포커스된다.

대안적으로, 콜렉터가 오직 제 1 방사선 소스의 방사선으로 인한 가열에 의해 도달하는 온도에 대해, 히터는 높은 작동 온도까지 콜렉터를 계속 가열시키는데 사용될 수 있어서, 콜렉터의 전체 작동 온도는 시간에 걸쳐 비교적 일정하게 된다. 이 경우, 제 1 방사선 소스의 방사선은 이미 그 높은 온도 때문에 콜렉터의 작동 온도에 대해 실질적으로 더 이상 영향을 주지 않는다.

사용 시에, 콜렉터 온도를 컨디셔닝하고 및/또는 콜렉터가 과열되는 것을 방지하기 위해 다양한 방식으로 콜렉터로부터 열이 제거될 수 있다. 열 복사(heat radiation), 열 대류(heat convection) 및/또는 열 전도에 의해 콜렉터로부터 열이 제거될 수 있다. 콜렉터의 온도를 컨디셔닝하기 위해 여러개의 열 이송 수단, 예를 들어, 열 파이프, 냉각 수단, 열 스라우드(thermal shroud), 열 컨디셔닝 유체, 액체 및/또는 기체 등이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면,

- 기판을 제공하는 단계;

- 간헐적 제 1 방사선 소스(intermittent first radiation source)를 제공하는 단계;

- 콜렉터를 사용하여 상기 제 1 방사선 소스로부터의 방사선을 조명시스템으로 전달하는 단계;

- 상기 조명시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;

- 패터닝 수단을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및

- 상기 기판의 타겟부상에 방사선의 상기 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법이 제공되며,

상기 콜렉터는 이 콜렉터를 가열시킴으로써 실질적으로 일정한 작동 온도로 유지된다.

이는 상기-언급된 여러가지 장점을 제공한다. 특히, 디바이스, 예를 들어 반도체 디바이스 또는 여타의 디바이스는 본 발명에 따른 방법에 의해 보다 정확하게 만들어질 수 있다.

본 명세서에서는 IC의 제조에 있어서 리소그래피장치의 사용에 대하여 언급하였으나, 본 명세서에서 서술된 리소그래피장치는 집적 광학시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출패턴, 액정디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 여타의 응용례를 가짐을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용례와 관련하여, 본 명세서에서 사용되는 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로도 간주될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판처리툴과 여타의 기판 처리툴에 본 명세서의 기재내용이 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 사용되는 "방사선" 및 "빔"이란 용어는 (예를 들어, 파장이 365, 248, 193, 157 또는 126㎚인) 자외(UV)방사선, 및 (예를 들어, 파장이 5 내지 20㎚인) 극자외(EUV)방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기방사선 뿐만 아니라, 이온 빔 또는 전자 빔과 같은 입자 빔을 포괄한다.

본 명세서에서 사용되는 "패터닝 수단"이라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 투영빔의 단면에 패턴을 부여하도록 사용될 수 있는 수단을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 투영빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의한다. 일반적으로, 투영빔에 부여된 패턴은 집적회로와 같은 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정기능층에 해당할 것이다.

패터닝 수단은 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 수단의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크 형식도 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일례는 작은 거울들의 매트릭스 구성(matrix arrangement)을 채택하며, 이 거울들의 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향들로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다. 이 방식으로, 반사된 빔이 패터닝된다. 패터닝 수단의 각각의 예시에서, 지지 구조체는, 예를 들어 고정되거나 요구되는 대로 이동할 수 있으며 패터닝 수단이 예를 들어 투영시스템에 대하여 원하는 위치에 있을 것을 확실히 보장할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 수단"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 예를 들어 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지유체(immersion fluid)의 사용 또는 진공의 사용과 같은 여타의 인자에 대하여 적절한, 굴절 광학시스템, 반사 광학시스템, 및 카타디옵트릭 광학시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있다.

또한, 조명시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 위한 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학 구성요소를 포함하는 다양한 종류의 광학 구성요소를 포괄할 수 있으며, 이후의 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고도 언급될 수 있을 것이다.

리소그래피장치는 2개(듀얼 스테이지)이상의 기판테이블(및/또는 2이상의 마스크테이블)을 갖는 형태로 구성될 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.

또한, 리소그래피장치는, 투영시스템의 최종요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체, 예를 들어 물에 기판이 침지되는 형태로 구성될 수도 있다. 또한, 침지 액체는 리소그래피 장치내의 다른 공간, 예를 들어 마스크와 투영시스템의 제1요소 사이에 적용될 수도 있다. 침지 기술(immersion technique)은 투영시스템의 개구수를 증가시키는 해당 기술 분야에 잘 알려져 있다.

이하, 대응하는 참조 부호가 대응하는 부분을 나타내는 첨부한 개략적인 도면을 참조하여, 단지 예시의 방식으로 본 발명의 실시예를 서술한다.

도 1은 본 발명에 따른 리소그래피장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,

- 방사선(예를 들어, UV 또는 EUV 방사선)의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(일루미네이터)(IL);

- 패터닝 수단(예를 들어, 마스크)(MA)을 지지하고 아이템 PL에 대하여 패터닝 수단을 정확히 위치시키는 제 1 위치설정수단(PM)에 연결된 제 1 지지구조체(예를 들어, 마스크테이블)(MT);

- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 잡아주고 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제 2 위치설정수단(PW)에 연결된 기판테이블(예를 들어, 웨이퍼테이블)(WT); 및

- 기판(W)의 타겟부(C)(1이상의 다이를 포함)에 패터닝 수단(MA)에 의하여 투영빔(PB)에 부여된 패턴을 이미징하는 투영시스템(예를 들어, 반사 투영 렌즈)(PL)을 포함한다.

본 명세서에서 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 마스크 또는 위에서 언급한 바와 같은 형태의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하는) 반사형이다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성될 수도 있다.

제 1 방사선 소스(SO)는 방사선(R)을 제공하기 위해 제공된다. 방사선(R)은 콜렉터(K)에 의해 수집된다. 콜렉터(K)는 수집된 방사선(R)을 방사선 빔의 형태로 일루미네이터(IL)로 전달한다. 상기 제 1 소스 및 리소그래피 장치는, 예를 들어 상기 소스가 플라즈마 방전 소스인 경우, 별도의 개체(entity)들일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은 일반적으로, 예를 들어 적절한 콜렉팅 거울 및/또는 스펙트럼 퓨리티 필터를 포함하는 방사선 콜렉터(K)의 도움으로 제 1 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우에는, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 상기 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO), 콜렉터(K), 및 일루미네이터(IL)를 방사선시스템이라고도 언급할 수 있다.

일루미네이터(IL)는 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정수단을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필평면내의 세기분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 일루미네이터는 그 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 가지는, 투영빔(PB)이라 칭하는 컨디셔닝된 방사선의 빔을 제공한다.

상기 투영빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 유지되어 있는 마스크(MA)상에 입사된다. 마스크(MA)에 의해 반사되면, 상기 투영빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔을 포커싱한다. 제 2 위치설정수단(PW) 및 위치센서 IF2(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정수단(PM) 및 위치센서 IF1은, 예를 들어 마스크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이며, 이는 위치설정수단(PM, PW)의 일부분을 형성한다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 상기 마스크테이블(MT)은 단지 짧은 행정 액츄에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬마크(M1, M2) 및 기판 정렬마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다.

상술한 장치는 다음의 바람직한 모드로 사용될 수 있다.

1. 스텝 모드에서, 마스크테이블(MT) 및 기판테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되는 한편, 투영빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C)상에 투영된다(즉, 단일 정적노광(single static exposure)). 그런 후, 기판테이블(WT)은 X 및/또는 Y 방향으로 시프트되어 다른 타겟부(C)가 노광될 수 있다. 스텝 모드에서, 노광필드의 최대 크기는 단일 정적노광시에 이미징된 타겟부(C)의 크기를 제한한다.

2. 스캔 모드에서, 마스크테이블(MT)과 기판테이블(WT)은 투영빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다(즉, 단일 동적노광(single dynamic exposure)). 마스크테이블(MT)에 대한 기판테이블(WT)의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PL)의 이미지 반전 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광필드의 최대 크기는 단일 동적노광시 타켓부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝방향으로의) 높이를 결정한다.

3. 또 다른 모드에서, 마스크테이블(MT)은 프로그램가능한 패터닝 수단을 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 투영빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안, 기판테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 상기 모드에서는, 일반적으로 펄스 제 1 방사선 소스(pulsed first radiation source)(SO)가 채용되며, 프로그램가능한 패터닝 수단은 기판테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 상기 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 종류의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 수단을 활용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 상술된 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 상이한 사용 모드들을 채용할 수 있다.

도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 리소그래피 장치의 공지된 콜렉터(K)를 - 보다 상세하게 - 도시한다. 콜렉터(K)는 방사선(R)을 포커싱하는 거울(11)을 포함하며, 콜렉터(K)는 간헐적 제 1 방사선 소스(SO)로부터 상기 방사선을 수용한다. 제 1 방사선 소스(SO)는 도 1에 도시되어 있으나 도 2 내지 도 8에는 도시되어 있지 않다.

콜렉터(K)는 EP 1 225 481호에 공지된 바와 같은 콜렉터에 따라 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 콜렉터는 ≤193㎚의 파장, 바람직하게는 ≤126㎚, 특히 바람직하게는 EUV 파장을 갖는 조명시스템에 적합할 수 있다. 콜렉터는 공통 회전 축선을 중심으로 서로 배치된 회전 대칭적 거울 쉘의 형태를 갖는 복수의 반사 요소(11)들을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 회전 축선은 도 2에서 라인 Y로 도시된다. 콜렉터 쉘(11)들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 커플링 부재(coupling member; 12), 예를 들어 스포크(spoke) 또는 스포크형 요소에 의해 서로 부착될 수 있다. 도 2 및 도 3에는 이들 커플링 부재(12)들이 도시되어 있지 않다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각 반사 요소(11)는 방사선(R)을 반사시키는 반사 내면(13) 및 상기 반사면(13)으로부터 이격되어 마주하는(faced away) 외면(14) 또는 뒷면을 포함한다.

콜렉터(K)는 입사하는 방사선(R)을 소정의 초점(FP)상에 포커싱하도록 배치된다. 이 초점은, 예를 들어 작은 포커싱 영역일 수 있다. 초점(FP)은, 예를 들어 상기 리소그래피 장치의 일루미네이터(IL) 앞에 위치될 수 있다. 사용 시, 콜렉터(K)는 입사하는 방사선(R)에 의해 가열되어, 콜렉터 판(collector plate; 11)이 팽창되는 결과를 초래할 것이다. 도 2 및 도 3은 콜렉터 쉘(11)의 결과적인 팽창이 초점(FP)의 시프팅을 유발한다는 것을 보여준다. 이 초점은, 그 중에서도 콜렉터(K)의 배치 및 구조에 따라 예를 들어 콜렉터(K) 쪽으로, 또는 콜렉터(K)로부터 멀리 시프트될 수 있다. 일루미네이터(IL)의 경우, 방사선 초점의 이러한 시프팅 중에 원하는 방사선의 투영빔(PB)을 제공하는 것은 매우 힘들거나 또는 불가능할 수 있다. 특히, 일루미네이터(IL)는 기판의 높은 정확성의 조명에 대해 원하는 일정한 광학 특성을 갖는 투영빔(PB)을 제공할 수 없을 것이다. 게다가, 리소그래피 장치의 제 1 방사선 소스(SO)는 통상적으로 짧은 시간 동안에만 작동한다. 제 1 방사선 소스(SO)는, 예를 들어 기판(W) 로딩 및 언로딩 시, 및 연속한 기판 다이(C)들 사이사이의 기판 조명 시 스위치 오프될 것이다. 이를 위해, 제 1 방사선 소스(SO)는, 예를 들어 펄스 소스일 수 있다. 그러므로, 제 1 방사선 소스(SO)가 스위치 온될 때마다, 콜렉터(K)는 제 1 방사선 소스(SO)로부터 방사선을 간헐적으로 수용하여, 거울 쉘(11)들의 반복적 가열 및 냉각을 유발함으로써, 콜렉터의 팽창 및 수축, 그리고 초점(FP)이 시프팅되는 결과를 초래한다. 도 2에는, 이러한 시프트가 화살표 X로 표시되어 있다. 또한, 제 1 방사선 소스(SO) 근처 또는 반대쪽에 위치된, 콜렉터(K)의 상류부(upstream part), 예를 들어 제 1 콜렉터 측 A 근처는 제 1 방사선 소스(SO)로부터 멀리 떨어져 위치된 콜렉터 하류부, 예를 들어 제 2 콜렉터 측 B 근처보다 많은 방사선 플럭스(radiation flux)를 수용한다. 게다가, 각 콜렉터 쉘(11)은 제 1 방사선 소스(SO)로부터 상이한 양의 방사선을 수용할 수 있다. 이는 콜렉터의 비균질한(inhomogeneous) 팽창 및 수축을 유발한다. 그 결과로, 상이한 콜렉터 쉘(11)들의 포커스의 시프트가 비균질하게 되어, 생성된 방사선 투영빔(PB)의 또 다른 원치않는 변동들을 초래한다(도 2 및 도 3 참조).

도 5는 도 1에 도시된 리소그래피 장치에 사용될 수 있는 본 발명에 따른 콜렉터(1)의 제1실시예를 도시한다. 콜렉터(1)를 가열하기 위해 다수의 히터(2)들이 제공된다. 본 실시예에서, 각 히터(2)는 제 2 방사선 소스(2)를 포함한다. 히터(2)들은 열 방사에 의해 상기 반사 요소(11)들의 외면(14)들에 열을 공급하도록 배치된다. 히터(2)들은 콜렉터에 의해 초점(FP)상에 포커스되어야 하는 방사선(R)의 경로의 실질적으로 밖에 위치되어 히터(2)들이 그 방사(R)의 전달을 차단하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 히터(2)들은 상이한 방사선 소스, 예를 들어 X-레이 소스, 적외 광 소스, 램프 및/또는 여타의 방사선 소스를 포함할 수 있다. 히터(2)로부터 열을 흡수하기 위해, 콜렉터 쉘(11)의 외면(14)은 열흡수재, 열흡수 코팅, 예를 들어 어두운 또는 실질적으로 검은 코팅, 열흡수 구조체 및/또는 등등을 포함하는 것이 바람직하다.

히터(2)는 콜렉터(1)가 제 1 방사선 소스(SO)로부터 방사선을 실질적으로 수용하지 않는 때에 콜렉터(1)를 가열하도록 배치된다. 또한, 히터(2)는 콜렉터(1)가 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 방사선(R)을 수용하는 때에 콜렉터(1)를 가열하도록 배치될 수도 있다. 히터(2)는, 특히 제 1 방사선 소스(SO)의 사용 전, 사용 중, 그리고 사용 후에 소정의 실질적으로 일정한 작동 온도로 콜렉터(1)를 유지하도록 배치되는 것이 바람직하다. 히터는, 예를 들어 소정 평균 작동 온도로부터 약 ±50℃의 범위내에서, 그리고 바람직하게는 소정 평균 작동 온도로부터 약 ±25℃의 범위내에서 상기 작동 온도를 유지하도록 배치될 수도 있다. 콜렉터(1)의 구성, 조성 및/또는 구조에 따라, 히터는 상이한 온도 범위, 예를 들어 보다 좁거나 또는 보다 넓은 범위내에서 상기 작동 온도를 유지하도록 배치될 수 있다.

히터에는 상기 히터(2)를 제어하는 제어기(4), 예를 들어 컴퓨터가 제공된다. 제어기는 여러가지 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어기(4)는 제 1 방사선 소스(SO)가 비활성화될 때에 1이상의 히터(2)들을 활성화하도록 배치될 수도 있다. 또한, 제어기(4)는 콜렉터(1), 또는 1이상의 콜렉터 쉘(11)의 온도 강하가 검출된 때에 1이상의 히터(2)들을 활성화하도록 배치될 수도 있다. 또한, 제어기(4)는 히터(2)들을 개별적으로, 그룹으로 및/또는 동시에 제어하도록 배치될 수도 있다. 또한, 제어기(4)는 1이상의 히터(2)들을 스위치 온 및 스위치 오프하도록 구성될 수도 있으며, 각 히터(2)는 콜렉터 일부분(11)들을 가열하도록 실질적으로 일정한 양의 방사선을 제공한다. 한편, 제어기(4)는 필요에 따라 1이상의 히터들에 의해 생성되는 방사선의 양을 제어 또는 변동하도록 구성될 수도 있다.

본 실시예에서, 제어기(4)는 전기선(3)에 의해 히터(2)에 커플링된다. 제어기(4)와 히터들간의 커플링은, 예를 들어 1이상의 송신기 및 수신기들과 같은 무선 통신 수단을 이용하여 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 또한, 1이상의 제어기가 콜렉터(1)내에 및/또는 1이상의 히터(2)들내에 또는 그 근처에 통합될 수도 있다. 당업자라면, 그 원하는 기능성(functioning)을 위해 이러한 제어기(4)를 어떻게 제공하고, 프로그램하며 및/또는 배치하는지를 알 수 있을 것이다.

더욱이, 적어도 콜렉터(1)의 전체 또는 일부분의 온도를 측정하기 위해 다수의 온도 센서(6)가 제공된다. 본 실시예에서, 센서(6)들은 콜렉터(1)의 반사 요소(11)들의 온도를 측정하도록 배치된다. 온도 센서(6)들은, 예를 들어, 서모커플(thermocouple), 방사선 검출기 등을 포함하여 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 센서(6)들은, 예를 들어, 콜렉터(1)내에, 콜렉터 쉘(11)들 내에 통합될 수도 있으며 및/또는 히터(2)들 내에 또는 그 근처에 위치될 수도 있다. 또한, 센서(6)들은 전기선에 의해, 무선 통신 등에 의해 제어기(4)에 연결될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같은 제 1 실시예는 디바이스 제조방법으로 도 1에 따른 장치에 사용되며, 상기 방법은,

- 기판(W)을 제공하는 단계;

- 조명시스템(IL)을 사용하여 방사선의 투영빔(PB)을 제공하는 단계;

- 패터닝 수단(MA)을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및

- 상기 기판(W)의 타겟부상에 방사선의 상기 패터닝된 빔(PB)을 투영하는 단계를 포함한다.

상기 투영빔(PB)을 제공하는 단계에서, 제 1 방사선 소스는, 예를 들어 방사선 펄스를 생성하도록 배치된 간헐적 소스이다. 제 1 간헐적 방사선 소스(SO)에 의해 생성된 방사선(R)은 콜렉터(1)에 의해 수집되어 조명시스템(IL)으로 전달된다. 콜렉터(1)는 히터(2)들을 사용하여 콜렉터(1)를 가열함으로써 실질적으로 일정한 작동 온도로 유지된다. 콜렉터(1)는 제 1 방사선 소스(SO)로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 히터(2)들에 의해 의하여만 실질적으로 가열될 수 있으므로, 상기 작동 온도는 실질적으로 일정하게 유지된다. 콜텍터(1)의 온도는, 예를 들어 소정 평균 작동 온도로부터 약 ±50℃ 범위내에서, 그리고 바람직하게는 소정 평균 작동 온도로부터 약 ±25℃ 범위내에서, 또는 보다 작은 또는 보다 큰 범위내에서 유지될 수도 있다.

한편, 히터(2)들은 이러한 높은 작동 온도까지 콜렉터(1)를 계속 가열할 수 있으며, 제 1 방사선 소스(SO)로부터의 방사선의 흡수에 의해 유도될 수 있는 또 다른 열은, 콜렉터(1)의 온도 변화를 실질적으로 일으키기 않거나 또는 작은 온도 변화만을 일으킨다. 이 경우, 제 1 방사선 소스(SO)의 방사선(R)으로 인한 추가 열 부하는, 히터(2)들이 구현되지 않았을 때에 일어날 수 있는 온도 상승에 대해, 콜렉터(1)의 온도 상승의 실질적으로 없거나 또는 작은 상승만을 유발한다. 또한, 이는 다음과 같이 설명될 수 있다. 방사성 열 이송은 T⁴으로 스케일링(scale)된다(T는 켈빈 온도이다). 따라서, 흡수된 파워(absorbed power)의 유닛 당 온도 상승은 T^-3으로 스케일링된다. 결과적으로, 예를 들어 500K에서의 콜렉터(1)의 온도 상승은 상기 소스로부터 입력된 유사한 열에 대해 300K에서의 콜렉터(1)의 온도 상승보다 27/125=0.2배 작다는 것을 알 수 있다. 따라서, 일정한 작동 온도를 얻기 위해서는 콜렉터(1)를 계속 가열하는 것이 유익하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 이 경우, 콜렉터(1)의 온도는 예를 들어 소정 평균 작동 온도로부터 소정 범위내에서 유지될 수 있다.

게다가, 콜렉터(1)의 계속적인 열과 제 1 방사선 소스(SO)의 사용 시의 콜렉터(1)의 추가 열의 조합은 실질적으로 일정한 콜렉터 온도(1)를 얻는데 사용될 수 있다.

상이한 히터(2)에 의해 국부적으로 생성되는 열의 양은, 원하는 평균 콜렉터 작동 온도를 제공하도록, 각자의 콜렉터 일부분들에 의해 국부적으로 수용되는 방사선(R)의 양과 상관관계(corelate)에 있다. 이를 위해, 상기 히터들은 상이한 콜렉터 일부분들을 가열하기 위해 상이한 양의 열을 생성하도록 배치될 수 있으며, 상이한 열의 양은 상기 상이한 콜렉터 일부분들에 의해 수용되는 방사선(R)의 양과 상관관계에 있다. 예를 들어, 히터(2)들은 제 1 방사선 소스(SO) 근처에 위치되고 예를 들어 제 1 콜렉터 측 A로부터 연장된 상류 콜렉터 일부분들에서, 제 1 방사선 소스(SO)로부터 보다 멀리 위치되고 예를 들어 하류 콜렉터 측 B 쪽으로 또는 그 근처에서 연장되는 콜렉터부들에 비해 보다 많은 열을 생성하도록 배치될 수 있다. 또한, 상이한 콜렉터 쉘(11)들은 상이한 작동 온도로 유지될 수 있다. 또한, 히터들은 예를 들어 비등방성(non-isotropic) 입사 방사선(R)을 보상하도록 배치될 수 있다.

히터(2)들을 제어는 상기 제어기(4)에 의해 제공될 수 있다. 이를 위해, 제어기(4)는 제 1 방사선 소스(SO)에 커플링될 수 있으므로, 예를 들어 제어기(4)는 제 1 방사선 소스(SO)가 스위치 오프될 때에 히터(2)들을 활성화하고, 제 1 방사선 소스(SO)가 다시 활성화될 때에 히터(2)들을 비화성화한다. 이 경우, 히터(2)들은 각 콜렉터 쉘(11)이 제 1 방사선 소스(SO)의 각 스위칭 오프로 인한 온도 강하를 실질적으로 경험하지 않도록, 콜렉터 쉘(11)의 외측(14)에 이러한 열의 양을 공급하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 제어기(4)는 콜렉터 쉘(11)의 실제 온도에 기초하여 히터(2)들을 제어하도록 배치될 수 있으며, 이 온도는 온도 센서(6)들에 의해 측정될 수 있다. 한편, 제어기(4)는 상기 높은 작동 온도까지 콜렉터 일부분(11)들을 계속 가열하도록 배치될 수 있다.

콜렉터(1)가 소정 작동온도에서 또는 그 온도 근처에서 유지되기 때문에, 제 1 방사선 소스(SO)의 작동 상태와는 실질적으로 관계 없이, 전달된 방사선(R)의 상기 초점 또는 포커싱 영역(FP)의 위치는 일루미네이터(IL)에 대해 실질적으로 변경되지 않은 채로 유지된다. 그러므로, 방사선의 투영빔(PB)은 그 단면에서 원하는 실질적으로 일정한 균일성 및 세기 분포를 갖는 일루미네이터에 의해 제공될 수 있으므로, 디바이스들이 높은 정확성으로 만들어질 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 실시예와 상이하며 콜렉터 쉘(111)을 가열하기 위해 열판(107)들이 제공되는 본 발명의 제 2 실시예(101)를 도시한다. 도 6에 도시된 실시예에서는, 열판(107)들이 반사 콜렉터 쉘(111)들의 뒷면상에 장착된다. 열판(107)들은 열판(107)들을 가열하는 전기 히터(102)들을 포함한다. 열판(107)들은, 예를 들어 높은 열 전도 계수를 갖는 물질을 더 포함하므로, 열판들이 히터(102)들에 의해 비교적 균질하게 가열될 수 있다. 전기 히터(102)들은, 예를 들어, 전기 저항, 전기선 등등을 포함할 수 있다. 또한, 유도성 및 용량성 열 및/또는 이와 같은 열이 제공될 수 있다. 히터(202)들은 예를 들어 콜렉터 쉘(111)들과 직접적으로 및/또는 간접적으로 접촉할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같은 열 배치로, 콜렉터(101)는 비교적 빠르고 그리고 균질하게 가열되어 원하는 작동 온도로 또는 그 온도 근처에서 유지될 수 있다. 제 2 실시예(101)의 기능성은 제 1 실시예의 서술된 작동성(working)과 유사하다. 본 실시예에서, 콜렉터(101)는 열판(107)들의 히터(102)에 의해 전기적으로 가열된다. 열판(107)들은 다양한 방식과 형상들로 제공될 수 있다. 대안적으로, 콜렉터 쉘(11)은 예를 들어 일체로 형성된(integrally) 전기 히터(102)들을 포함할 수 있다. 또한, 1이상의 콜렉터 쉘(111)들에는 제 4 실시예에 대해 이하에 설명되는 바와 같이 전기 히터들로서 역할하는 1이상의 열층(heating layer)들이 제공될 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다. 제 3 실시예는 도 5 및 도 6에 도시된 실시예들과 상이하며 콜렉터(201)를 가열하기 위해 외부 전기 열 차폐부(212)가 제공된다. 열 차폐부(212)는 열 차폐부(212)를 가열하는 전기 히터(202)들을 포함한다. 바람직하게는, 열 차폐부(212)는 예를 들어 스포크들을 포함하는 커플링 프레임(218)에 의해 콜렉터 쉘(211)들에 기계적으로 연결되며, 그 프레임의 일부분이 도 8에 도시된다. 커플링 프레임(218)은 열 차폐부(212)를 상이한 위치들에서 각 콜렉터 쉘(211)에 부착하는 것이 바람직하다. 열 차폐부(212) 및 커플링 프레임(218)은 히터(202)들로부터 콜렉터 쉘(211)들로 열을 전도하도록 배치된 열 전도 요소들이다. 이를 위해, 열 차폐부(212) 및 커플링 프레임(218)은 높은 열 전도 계수를 갖는 1이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 열 차폐부(212)는 열 방사, 예를 들어 적외 방사에 의해 콜렉터(201)를 가열하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 3 실시예(201)의 기능성은 제 1 실시예의 기능성과 실질적으로 유사하다. 본 경우에서, 콜렉터(201)는 열 차폐부(212)의 히터(202)들을 이용하여, 예를 들어 열 방사 및/또는 열 전도에 의해 가열된다.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 일부분을 도시한다. 특히, 도 9는 콜렉터(301)의 콜렉터 쉘(311)들 중 하나의 단면을 도시한다. 제 4 실시예는 도 6에 도시된 제 2 실시예와 상이하며 콜렉터 쉘(311)에는 열판 대신에 전기 히터로서 역할하는 열층(302)이 제공되었다. 본 실시예에서, 열층(302)은 도 6에 도시된 열판들의 위치와 유사한, 각자의 콜렉터 쉘(311)의 뒷면(S)상에 제공된 중간층(320)의 최상부상에 위치된다. 중간층(320)은 콜렉터 쉘 판(311)으로부터 열층(302)을 전기적으로 절연(isolate)시키도록 배치된다. 중간층(320)은 예를 들어 1이상의 적절한 절연체 물질, 예를 들어 실리콘-산화물, 유리 및/또는 여타의 물질들로 구성될 수 있다. 대안적으로, 열층(302)은 그 중에서도 콜렉터 쉘(311)의 전기적 저항에 따라 콜렉터 쉘(311)의 최상부상에 직접 위치될 수 있다. 더욱이, 1보다 많은 열층은 콜렉터 쉘(311)상에 및/또는 그 안에 제공될 수 있다. 또한, 열층(302)의 외측면에는, 예를 들어 1이상의 보호층 등을 포함하는 커버링(covering)이 제공될 수 있다. 더욱이, 이와 같은 콜렉터 쉘(311)은 콜렉터 쉘(311)을 가열하는 열 전류를 전도(conduct)하는데 사용될 수 있다.

열층(302)은 소정의 전기 열 전류를 전도시키는 전기 전도층이다. 도 9에는, 이 열 전류가 화살표 I로 도시되었다. 또한, 열층(302)은 소정의 전기 저항을 가지므로, 열 전류(I)를 전도시키는 경우 가열된다. 이는, 예를 들어 열층(302)에 적절한 전기 전도성을 갖는 1이상의 물질을 제공함으로써 달성될 수 있다. 열층(302)은 1이상의 진공 순응적 화합물(vacuum compliant compound), 예를 들어 니켈 및/또는 여타의 적절한 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 도 9에 도시된 층 배치의 적용은 특히 진공 환경에서 사용하기에 적절한 콜렉터(301)를 유도한다.

더욱이, 열층(302)은 원하는 열층 저항을 제공하는 소정의 적절한 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 9에서 화살표 Z로 표시된 열층(302)의 두께는 원하는 층 저항을 얻기 위해 비교적 작을 수 있다. 또한, 얇은 열층(302)의 사용은 콜렉터(301)의 사용 시 광 손실을 방지한다. 열층(302)의 두께(Z)는, 예를 들어 약 100㎛보다 작거나 또는 예를 들어 약 10㎛보다 작을 수 있다. 이 경우, 열층은 실질적으로 예를 들어 니켈 또는 그와 유사한 물질로 구성될 수 있다. 당업자라면, 열층(320)의 원하는 열 능력에 따라 및/또는 열층의 조성에 따라, 여타의 열층 치수들이 또한 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

제 4 실시예(301)의 기능성은 상술된 실시예들의 기능성과 실질적으로 유사하다. 제 4 실시예의 사용 시, 열층(302)은 콜렉터 쉘(311)을 가열하는데 사용되므로, 열적으로 유도된 콜렉터 쉘(311) 변형들이 실질적으로 방지된다. 이를 위해, 적절한 열 전류(I)가 열층(302)을 통해 인가된다. 전류(I)를 제공하는 적절한 수단, 예를 들어 전류원은 도 9에 도시되어 있지 않다. 당업자라면, 전류원을 원하는 열 전류를 제공하는 열층(302)에 어떻게 제공하고 연결할 것인지를 알 수 있을 것이다. 상이한 콜렉터 쉘(311)들이 제 1 방사선 소스(SO)로부터 상이한 양의 방사선을 수용하는 경우, 콜렉터(301)의 상이한 콜렉터 쉘(311)의 열층(302)들에는 상이한 열 전류(I)가 제공될 수 있다. 상기에서와 마찬가지로, 열층(302)을 제어하기 위해 제어기가 사용될 수 있다. 제어기(4)는 예를 들어 열층(302)내에서 전기적으로 소실(dissipate)되는 전력을 제어하도록 배치될 수 있다. 일례로서, 전기적으로 유도된 전력 소실은, 각자의 콜렉터 쉘(311)에 의한 총 전력 흡수가, 예를 들어 제 1 방사선 소스(SO)를 스위치 온 한 후에 시간에 따라 실질적으로 일정하도록 제어되므로, 콜렉터 쉘(311)의 온도는 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 여기서, 총 전력 흡수는 제 1 방사선 소스(SO)의 방사선으로 인한 전력 흡수를 포함한다.

도 10은 도 9와 유사하다. 하지만, 도 10에서는 열층(302')의 두께(Z)가 변동되었다. 도 10에서, 열층(302')은 광역부(broader part; 322) 및 홈형성부(grooved part; 321)를 포함한다. 홈형성 열층부(321)는 남아 있는 광역부(322)에 대해 보다 높은 전기 저항을 국부적으로 제공하고, 결과적으로 사용 시 보다 높은 열 소실을 제공한다. 이러한 홈형성부(321)는 다양한 방식으로, 예를 들어 적절한 에칭 기술, 레이저 에칭 등을 이용하여 제조될 수 있다. 열층(302')은 열 소비를 최적화하는 적절한 수의 이러한 홈형성부(321)를 포함할 수 있다. 또한, 홈형성부(321)는 예를 들어 국부적, 핫(hot) 영역을 형성하는, 열층(302')의 차단부(interruption)일 수 있다. 그러면, 열층의 국부적 두께(Z)는 영이거나 실질적으로 영이다. 더욱이, 열층(302')을 차단함으로써, 열층(302')은 상이한 열층부들로 나뉠 수 있다. 사용 시, 하나의 열 전류 또는 상이한 열 전류들이 각 콜렉터 쉘(311)의 상이한 열층부들에 인가될 수 있다.

바람직하게는, 히터(302)에 의해 국부적으로 생성된 열의 양은 각자의 콜렉터 쉘(311)에 의해 국부적으로 수용된 방사선(R)의 양과 상관관계에 있다. 이는 콜렉터 변형을 더욱 감소시키고, 예를 들어 콜렉터(301)의 사용시 콜렉터 쉘(311)내의 추가 온도 구배(temperature gradient) 및 추가 온도 관련 응력을 방지할 수 있다. 예를 들어, 열층(302)의 국부적 저항은 각자의 콜렉터 쉘(311)에 의해 국부적으로 수용된 방사선(R)의 양과 상관관계에 있어, 시용시 콜렉터 쉘(311)의 열 변형들을 더욱 방지할 수 있다. 열층(302)은 제 1 방사선 소스(SO) 근처에 위치된 상류 콜렉터 쉘 일부분들에서, 제 1 방사선 소스(SO)로부터 보다 멀리 떨어져 위치된 콜렉터 쉘 일부분들에 비해 보다 많은 열을 생성하도록 배치될 수 있다. 이를 위해, 열층(302)의 열 전류(I)의 전류 밀도 구배는 하류 콜렉터 일부분들에서보다 상류 콜렉터 일부분들 근처에서 높을 수 있다. 예를 들어, 열층(302)은 상류 콜렉터 쉘 일부분들에서 비교적 얇을 수 있는 반면, 하류 콜렉터 쉘 일부분들에서 보다 넓을 수 있다. 열층(302)은 제 1 콜렉터 측 A로부터 제 2 콜렉터 측 B까지 나타낸 소정 두께 프로파일을 가질 수 있다. 이러한 두께 프로파일은, 예를 들어 사용시 각자의 콜렉터 쉘(311)에 의해 국부적으로 수용된 방사선(R)의 양과 실질적으로 반비례할 수 있다. 또한, 열층은 사용시 적절한 위치들에서 국부적 열 생성의 원하는 변동을 제공하는 적절한 수의 홈층부(321)들을 포함할 수 있다. 또한, 열층 두께는 예를 들어 다른 방향으로, 예를 들어 콜렉터 축선 Y에 대해 원주 방향으로 변동될 수 있다(도 2 참조). 열층(302)은 비등방성 입사 방사선(R)을 보상하도록 치수가 정해질(dimension) 수 있다.

본 발명의 특정 실시예들에 대해 상술하였으나, 본 발명은 설명된 것과 달리 실행될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 상기 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

예를 들어, 콜렉터(1)는 다양한 방식으로 배치될 수 있으며 및/또는 여러개의 콜렉터 요소(11)들을 형성 및 포함할 수 있다. 콜렉터(1)는 EP1225481호 및/또는 그 이외의 다른 명세서에 개시된 바와 같은 1이상의 콜렉터들에 따라 배치될 수 있다.

또한, "실질적으로 일정한 작동 온도"라은 용어는, 적어도 소정 평균 콜렉터 평균 온도로부터 약 ±50℃의 범위내, 그리고 바람직하게는 소정 평균 작동 온도로부터 약 ±25℃의 범위내, 또는 그보다 작은 범위내의 온도로서 이해될 수 있다. "평균"이라는 용어는 전체 콜렉터 구조체에 관한 평균인 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 싱이한 콜렉터 일부분들은 상이한 실질적으로 일정한 작동 온도들을 가질 수 있다.

1이상의 히터(2, 102, 202, 302) 이외에도, 가열 요소, 열 차폐부, 열층, 가열 수단 등이 콜렉터를 가열하기 위해 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 콜렉터의 열 팽창으로 인한 투영 방사선의 왜곡이 개선된 리소그래피 장치가 제공된다.

도 1은 리소그래피 장치를 도시하는 도면;

도 2는 방사선 소스로부터 방사선을 수집하는 제1예시로, 본 발명이 속하는 기술분야에 알려진 콜렉터의 일부분의 종단면을 개략적으로 도시하는 도면;

도 3은 방사선 소스로부터 방사선을 수집하는 제2예시로, 도 2와 유사한 도면;

도 4는 도 2의 라인 Ⅳ-Ⅳ의 단면을 개략적으로 도시하는 도면;

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 도 2와 유사한 콜렉터를 도시하는 도면;

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 도 2와 유사한 콜렉터를 도시하는 도면;

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 도 2와 유사한 콜렉터를 도시하는 도면;

도 8은 도 7의 라인 Ⅷ-Ⅷ의 단면을 개략적으로 도시하는 도면;

도 9는 본 발명의 제4실시예의 단면을 개략적으로 도시하는 도면; 및

도 10은 대안적인 가열층(heat layer)이 제공된 도 9와 유사한 단면을 개략적으로 도시하는 도면이다.

Claims

리소그래피 장치에 있어서,

- 방사선의 투영빔(PB)을 제공하는 조명시스템(IL);

- 상기 투영빔(PB)의 단면에 패턴을 부여하는 역할을 하는 패터닝 수단(MA)을 지지하는 지지구조체(MT);

- 기판(W)을 잡아주는 기판테이블(WT);

- 상기 기판(W)의 타겟부상에 상기 패터닝된 빔을 투영하는 투영시스템(PL); 및

- 제 1 방사선 소스(SO)로부터 수용된 방사선(R)을 상기 조명시스템(IL)으로 전달하도록 배치된 콜렉터(1; 101; 201)을 포함하고,

상기 콜렉터가 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)를 가열하는 히터(2; 102, 202; 302)를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 히터는 적어도 제 2 방사선 소스(2; 212)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 히터는 전기 히터(102; 202; 302)를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜렉터(1)는, 예를 들어 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 수용된 방사선(R)을 바람직하게는 초점(FP)으로 반사시키는 반사 내측면(13), 예를 들어 거울 쉘들과 같은 다수의 반사 요소(1; 111, 211)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 히터(2; 102; 202; 302)는 상기 콜렉터의 상기 반사 요소(11; 111; 211)들에 열을 공급하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

적어도 다수의 방사선 반사 요소(211)들은 열 전도 요소(212, 218)들에 커플링되고, 상기 히터(202)는 적어도 상기 열 전도 요소(212, 218)들을 통한 열 전달에 의해 상기 반사 요소(211)들을 가열하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 히터(2; 102; 202; 302)는 적어도 상기 히터(2; 102; 202; 302)를 제어하는 예를 들어 컴퓨터와 같은 제어기(4)를 포함하거나 그에 연결되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제어기(4)는 상기 제 1 방사선 소스(SO)가 비활성화되는 때에 상기 히터(2; 102, 202; 302)를 활성화하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 제어기(4)는 상기 콜렉터(1)의 온도의 강하가 검출되는 때에 상기 히터(2; 102, 202; 302)를 활성화하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 히터(2; 102, 202; 302)는 소정의 실질적으로 일정한 작동 온도로 상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)의 적어도 일부분(11; 111; 211; 311)들을 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 히터(2; 102, 202; 302)는 소정의 평균 작동 온도로부터 소정 범위내에서 상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)의 적어도 일부분(11; 111; 211; 311)들을 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 히터(2; 102, 202; 302)는, 상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)가 상기 방사선 소스(SO)로부터 방사선(R)을 수용하는 때에도 상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)의 적어도 일부분(11; 111; 211; 311)들을 가열하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201; 301)의 적어도 일부분(11; 111; 211; 311)들의 온도를 적어도 측정하는 1이상의 온도 센서(6)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 방사선 소스(SO)는 방사선(R)을 간헐적으로 생성하도록 배치된 간헐적 소스인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 히터(2; 302)는 상이한 콜렉터 일부분들을 가열하는 상이한 양의 열을 생성하도록 배치되고, 상기 상이한 양의 열은 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 상기 상이한 콜렉터 일부분들에 의해 수용된 방사선(R)의 양과 상관관계에 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 2 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 히터는 열 전류(I)를 전도시키는 전기 열층(302)을 적어도 포함하고, 상기 열층(302)의 두께는 상기 열층(302)의 국부적 저항을 변동시키도록 변동된 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 열층(302)은 진공 순응적 물질, 예를 들어 니켈을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
제 1 항 내지 제 17 항에 따른 장치에 특히 적합하고 또한 상기 장치에 배치된 콜렉터에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 방사선(R) 및/또는 포커스를 전달하도록 배치되되, 사용시 제 1 방사선 소스(SO)로부터 상기 방사선(R)을 수용하고, 상기 콜렉터(1; 101; 201)에는 상기 콜렉터가 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에 상기 콜렉터(1; 101; 201)를 가열하는 히터(2; 102; 202)가 적어도 제공되는 것을 특징으로 하는 콜렉터.
디바이스 제조방법에 있어서,

- 기판(W)을 제공하는 단계;

- 제 1 방사선 소스(SO)를 제공하는 단계;

- 콜렉터(1; 101; 201)를 사용하여 상기 제 1 방사선 소스로부터의 방사선(R)을 조명시스템(IL)으로 전달하는 단계;

- 상기 조명시스템(IL)을 사용하여 방사선의 투영빔(PB)을 제공하는 단계;

- 패터닝 수단(MA)을 사용하여 상기 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계; 및

- 상기 기판(W)의 타겟부상에 방사선의 상기 패터닝된 빔(PB)을 투영하는 단계를 포함하고,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 상기 콜렉터(1; 101; 201)를 가열시킴으로써 실질적으로 일정한 작동 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 이 콜렉터(1; 101; 201)가 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 실질적으로 방사선을 수용하지 않는 때에만 실질적으로 가열되므로, 상기 작동 온도는 실질적으로 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터의 방사선(R)의 흡수로 인한 또 다른 가열이 상기 콜렉터(1; 101; 201)의 온도를 실질적으로 변화시키기 않거나 또는 작은 변화만을 유도하도록 이러한 작동 온도까지 계속 가열되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 방사선 펄스들을 수용하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 전기적으로 가열되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)는 1이상의 또 다른 방사선 소스(2; 212)에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 콜렉터(1; 101; 201)의 온도는 소정의 평균 작동 온도로부터 소정 범위내에서 유지되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 내지 제 24 항에 중 어느 한 항에 있어서,

상이한 양의 열은 상이한 콜렉터 일부분들을 가열하기 위해 생성되며, 상기 상이한 양의 열이 상기 제 1 방사선 소스(SO)로부터 상기 상이한 콜렉터 일부분들에 의해 수용된 방사선(R)의 양과 상관관계에 있는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 19 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 방사선 소스(SO)는 간헐적 방사선 소스인 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 장치 및/또는 제 19 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 디바이스.