KR100803266B1 - 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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니콜라스 루돌프 켐퍼
쇼에르트 니콜라스 람베르투스 돈더스
크리스티안 알렉산더 후겐담
니콜라스 텐 카테
세르게이 슐레포브
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

침지 리소그래피 장치에서 표면을 건조시키도록 구성된 기체 나이프는, 건조되는 표면 상의 액체 필름 내에 압력 구배(pressure gradient)가 생성(build up)되는 것을 보장함으로써 액체를 제거하기에 최적화된다.

Description

리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법{LITHOGRAPHIC APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
이하, 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시로만, 본 발명의 실시예들을 설명한다.
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 또다른 액체 공급 시스템을 도시하는 도면;
도 5는 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 또다른 액체 공급 시스템의 단면도;
도 6은 및 도 7은 기체 나이프가 사용되는 액체 공급 시스템의 반을 도시하는 단면도; 및
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 기체 나이프를 도시하는 개략 단면도이다.
본 발명은 리소그래피 장치 및 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판상에, 일반적으로는 기판의 타겟부상에 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 상황에서, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층상에 형성될 회로 패턴을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)상의 (예를 들어, 1개 또는 수개의 다이의 부분을 포함하는) 타겟부상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판상에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부상의 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행 또는 역-평행하게 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다. 또한, 기판상에 패턴을 임프린트(imprint)함으로써, 패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사할 수도 있다.
리소그래피 투영 장치에서, 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위해 비교적 높은 굴절률을 가지는 액체(예를 들어, 물)에 리소그래피 투영 장치 내 기판을 침지(immerse)시키는 것이 제안되었다. 이것의 핵심은, 노광 방사선이 액체내에서 보다 짧은 파장을 가지기 때문에 보다 작은 피처들을 이미징할 수 있다는 것에 있다. (또한, 액체의 효과는, 상기 시스템의 유효 NA를 증가시키고 초점심도(depth of focus)를 증가시키는 것으로도 간주될 수 있다.) 고체 입자들(예를 들어, 석영)이 부유(suspend)되어 있는 물을 포함하는 다른 침지 액체들이 제안되었다.
하지만, 액체의 배스(bath)내에 기판 또는 기판과 기판 테이블을 담그는(submersing) 것(예를 들어, 본 명세서에서 전문이 인용참조되고 있는 미국 특허 제 4,509,852호 참조)은, 스캐닝 노광 중에 가속되어야만 하는 큰 몸체의 액체가 존재한다는 것을 의미한다. 이는 추가적인 또는 보다 강력한 모터들을 필요로 하며, 액체내에서의 난류(turbulence)는 바람직하지 않고 또한 예측할 수 없는 효과들을 초래할 수 있다.
제안된 해결책 중 하나는, 액체 한정 시스템(liquid confinement system)을 이용하여, 액체 공급 시스템이 기판의 국부적인 영역에만 그리고 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이에 액체를 제공하는 것이다(일반적으로, 기판은 투영 시스템의 최종 요소보다 큰 표면적을 가진다). 이렇게 배치시키기 위해서 제안된 한가지 방법이 PCT 특허 출원 제 WO 99/49504호에 개시되어 있으며, 그 전문이 본 명세서에서 인용참조되고 있다. 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 액체는 1이상의 유입구(IN)에 의하여, 바람직하게는 최종 요소에 대한 기판의 이동방향을 따라 기판상으로 공급되며, 투영 시스템 아래를 통과한 후에는 1이상의 유출구(OUT)에 의하여 제거된다. 즉, 기판이 -X 방향으로 요소의 밑에서 스캐닝되기 때문에, 액체는 상기 요소의 +X 쪽에서 공급되고 -X 쪽에서 흡수(take up)된다. 도 2는, 액체가 유입 구(IN)를 통하여 공급되고 저압력원에 연결된 유출구(OUT)에 의하여 요소의 다른 쪽상에서 흡수되는 배치를 개략적으로 도시한다. 도 2의 예시에서, 액체는 최종 요소에 대한 기판의 이동 방향을 따라 공급되나, 반드시 이와 같을 필요는 없다. 최종 요소 주위에 위치된 유입구들 및 유출구들의 방위 및 개수는 다양할 수 있으며, 도 3에는 양쪽에 유출구를 갖는 유입구의 4개의 세트들이 최종 요소 주위에 규칙적인 패턴으로 제공되는 일례가 예시되어 있다.
하나 이상의 표면이 침지 액체 내에서 도포되는(cover) 침지 리소그래피의 많은 환경(circumstances)이 있다. 이들 표면 중 대다수는 제조 공정을 따르면서 침지 액체가 제거되어야만 한다.
따라서, 표면으로부터 침지 액체를 제거하기에 효과적인 수단을 침지 장치에 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 표면 상으로 제공하도록 구성된 기체 나이프, 기체, 액체 또는 이들 모두를 제거하기 위하여 상기 기체 나이프에 인접하는 추출기(extractor), 및 기체 나이프 밖으로의 기체 유량을 추출기 안으로의 기체 유량(flow rate)의 20% 이내로 제어하도록 구성된 흐름 조절기(flow regulator)를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기 판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 표면에 제공하도록 구성된 기체 나이프를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치로서, 상기 기체 나이프는 기체를 방출시키는 유출구를 포함하고, 상기 유출구는 10 내지 50㎛의 폭 및 100 내지 500㎛의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 건조되는 표면에 70°내지 85°의 표면에 대한 각으로 제공하도록 구성된 기체 나이프를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 건조되는 표면에 제공하도록 구성된 기체 나이프, 제 1 추출기 및 제 2 추출기를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치로서, 상기 제 1 및 제 2 추출기는 상기 기체 나이프의 반대쪽 상에 있으며 기체, 액체 또는 이들 모두를 상기 표면으로부터 제거하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 표면으로부터 액체를 제어하도록 구성된 기체 나이프를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치로서, 상기 기체 나이프는 상기 액체 내에 압력 구배(gradient)를 형성시켜 액체의 통로(passage)가 차단되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치가 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 침지 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 침지 액체는, 기체 나이프로부터 상기 기체 나이프에 인접하여 위치된 추출기로의 기체의 흐름에 의해 표면으로부터 제거되고, 상기 기체 나이프 밖으로 나오는 기체 유량은 추출기 안으로 들어가는 기체 유량의 20% 이내인 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체는, 유출구가 10 내지 50㎛의 폭 및 100 내지 500㎛의 길이를 갖는 기체 나이프의 유출구 밖으로의 기체의 흐름에 의해 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체는, 70°내지 85°의 각으로 상기 표면을 치는(impinging) 기체의 흐름에 의해 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체는, 기체에 의해 액체 내에 압력 구배가 형성됨으로써 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체의 통로 는, 기체에 의해 액체 내에 압력 구배가 형성됨으로써 차단되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(B)(예를 들어, UV 방사선 또는 DUV 방사선)을 컨디셔닝하도록 구성된 조명시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하도록 구성되고, 특정 파라미터들에 따라 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제1위치설정기(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 잡아주도록 구성되고, 특정 파라미터들에 따라 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제2위치설정기(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
기판(W)의 타겟부(예를 들어 1이상의 다이를 포함)(C)에 패터닝 디바이스(MA)에 의하여 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성된 투영시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈 시스템)(PS)을 포함한다.
조명시스템은, 방사선의 지향, 성형 또는 조절을 위하여, 다양한 형태의 광학 구성요소들, 예컨대 굴절, 반사, 자기, 전자기, 정전기 또는 다른 형태의 광학 구성요소들, 또는 그 조합을 포함할 수 있다.
지지 구조체는, 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 여타의 조건 들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지하기 위해 기계적, 진공, 정전기, 또는 여타의 클램핑 기술들을 이용할 수 있다. 지지 구조체는 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스가, 예를 들어 투영시스템에 대해, 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 어떠한 용어의 사용도 "패터닝 디바이스"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로도 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 예를 들어 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 소정 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 임의의 디바이스를 의미하는 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 타겟부내의 원하는 패턴과 정확히 일치하지 않을 수도 있다는 것을 유의한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스내의 특정 기능층에 해당할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그래밍가능한 거울 어레이 및 프로그래밍가능한 LCD 패널을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 바이너리형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형 마스크와 다양한 하이브리드 마스크 형식도 포함한다. 프로그래밍가능한 거울 어레이의 일례는 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 소정 패턴을 부여한다.
본 명세서에서 사용되는 "투영시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광방사선에 대하여, 또는 침지 유체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절, 반사, 카타디옵트릭, 자기, 전자기 및 정전기 광학 시스템들을 포함하는 임의의 타입의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영시스템"과 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로도 간주될 수 있다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형이다. 선택적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 상기 언급된 바와 같은 형태의 프로그래밍가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형이 될 수도 있다.
리소그래피 장치는 2개(듀얼 스테이지)이상의 기판 테이블 (및/또는 2이상의 마스크 테이블)을 갖는 형태일 수도 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1이상의 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일루미네이터(IL)는 방사선 소스(S0)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 상기 소스가 엑시머 레이저인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수도 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 상기 방사선 빔은, 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 상기 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요하다면 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기(AD)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 σ-외측 및 σ-내측이라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같이 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 일루미네이터는 그 단면에 원하는 균일성과 세기 분포를 가지기 위해, 방사선의 빔을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(B)은, 지지 구조체(예를 들어, 마스크 테이블(MT))상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크(MA))상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 마스크(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(B)은 투영시스템(PS)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)상에 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(IF), (예컨대, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은, 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스 크 라이브러리로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(B)의 경로에 대해 마스크(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 마스크 테이블(MT)의 이동은, 장-행정 모듈(long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module)(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이며, 이는 제 1 위치설정기(PM)의 일부분을 형성한다. 이와 유사하게, 기판 테이블(WT)의 이동도, 장-행정 모듈 및 단-행정 모듈을 이용하여 실현될 수 있으며, 이는 제 2 위치설정기(PW)의 일부분을 형성한다. (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 상기 마스크 테이블(MT)은 단지 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수도 있다. 마스크(MA) 및 기판(W)은 마스크 정렬 마크(M1, M2) 및 기판 정렬 마크(P1, P2)를 이용하여 정렬될 수 있다. 비록, 예시된 기판 정렬 마크들이 지정된 타겟부(dedicated target portion)들을 차지하지만, 그들은 타겟부들간의 공간들내에 위치될 수도 있다(이들은 스크라이브-레인 정렬 마크들(scribe-lane alignment marks)로 알려져 있다). 이와 유사하게, 마스크(MA)상에 1이상의 다이가 제공되는 상황들에서는, 마스크 정렬 마크들이 다이들 사이에 위치될 수도 있다.
서술된 장치는 다음의 모드들 중 1이상에 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C)상에 투영된다(즉, 단일 정적 노광(single static exposure)). 이후, 기판 테이블(WT)은 다른 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 크기 를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 마스크 테이블(MT) 및 기판 테이블(WT)은, 방사선 빔에 부여되는 패턴이 타겟부(C)상에 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝(즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure))된다. 마스크 테이블(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 확대(축소) 및 투영시스템(PS)의 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 마스크 테이블(MT)은 프로그래밍가능한 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 채용되며, 프로그래밍가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔동안의 연속 방사선 펄스들 사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 상기 언급된 바와 같은 형태의 프로그래밍가능한 거울 어레이와 같은 프로그래밍가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들을 채용할 수 있다.
국부적인 액체 공급 시스템을 사용한 또다른 침지 리소그래피 해결책을 도 4 에 도시한다. 액체는, 투영 시스템(PL)의 어느 한 쪽 상의 두 그루브(groove) 유입구(IN)에 의해 공급되며, 유입구(IN)의 외부로 방사상으로 배치되어 있는 다수의 개별 유출구(OUT)에 의해 제거된다. 유입구(IN) 및 유출구(OUT)는, 중심에 있으며 이를 통해 투영 빔이 투영되는 구멍(hole)을 갖는 플레이트 내에 배치될 수 있다. 액체는 투영 시스템(PL)의 한쪽 상의 한 그루브 유입구(IN)에 의해 공급되고, 투영 시스템(PL)의 다른 쪽 상의 다수의 개별 출구(OUT)에 의해 제거되어, 투영 시스템(PL) 및 기판(W) 사이에 액체 박막 흐름을 유발한다. 사용하는 유입구(IN) 및 유출구(OUT)를 어떻게 조합할 것인지의 선택은, 기판(W)의 이동 방향에 따라 결정 가능하다(유입구(IN) 및 유출구(OUT)의 다른 조합은 사용하지 않음(inactive)).
제안된, 국부적인 또다른 해결책은, 투영 시스템의 최종 요소 및 기판 테이블 사이 공간 경계의 적어도 일부를 따라 연장되는 액체 한정 구조물을 액체 공급 시스템에 제공하는 것이다. 액체 한정 구조물은, Z 방향(광학 축 방향)으로 다소 상대적 이동이 가능하다 할지라도, XY 면에서는 투영 시스템에 대해 실질적으로 정적이다. 일실시예에서, 액체 한정 구조물 및 기판 표면 간에 시일(seal)이 형성된다. 시일은 기체 시일(gas seal)과 같은 비접촉 시일이 될 수 있다. 이러한 시스템은, 미국 특허 출원 공개 제 US 2004-0207824호 및 유럽 특허 출원 공개 제 EP A-1,420,298호에 개시되어 있으며(각각, 본 명세서에서 전문이 인용참조되고 있음), 도 5에 예시되어 있다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 투영 시스템 및 기판 사이의 공간에 액체를 공급하기 위하여 액체 공급 시스템이 사용된다. 저장소(reservoir)(10)는 투영 시 스템의 이미지 필드 주위의 기판에 비접촉 시일을 형성하여, 기판 표면 및 투영 시스템의 최종 요소 사이의 공간을 채우도록 액체를 한정한다. 저장소는, 투영 시스템(PL)의 최종 요소 하부에 위치되어 이를 둘러싸는 액체 한정 구조물(12)에 의해 형성된다. 액체는 투영 시스템 하부 및 액체 한정 구조물(12) 이내의 공간에 들어간다. 액체 한정 구조물(12)은 투영 시스템의 최종 요소의 약간 상부로 연장되어 있으며, 액체 수준은, 액체의 버퍼(buffer)가 제공되도록 최종 요소의 위로 올라간다. 액체 한정 구조물(12)은, 일 실시예에서, 상부 말단에, 투영 시스템 또는 이의 최종 요소의 형태에 꼭 맞는 내부 주변을 가지며, 예를 들어 원형(round)일 수 있다. 바닥에서, 내부 주변은 이미지 필드의 형태, 예를 들어 직사각형에 꼭 맞지만, 반드시 이와 같을 필요는 없다.
액체는 액체 한정 구조물(12)의 바닥 및 기판(W)의 표면 사이의 기체 시일(16)에 의해 저장소 내에 한정된다. 기체 시일은, 액체 한정 구조물(12) 및 기판 사이의 간극(gap)에 유입구(15)를 통해, 압력 하에 제공되고, 유출구(14)를 통해 추출되는(extract), 기체, 예를 들어 공기, 합성 공기, N2 또는 불활성 기체에 의해 형성된다. 기체 유입구(15) 상의 과압(overpressure), 유출구(14) 상의 진공 수준 및 간극의 기하구조(geometry)는, 액체를 한정하는 내부로의 고속(high-velocity) 기체 흐름이 있도록 배치된다(arranged).
침지 리소그래피 장치에서, 앞서 침지 액체 내에서 도포된 표면의 건조가 요구되는 몇가지 경우가 있다. 예를 들어, 기판의 이미징 후, 기판을 완전히 건조시 키는 것이 유리하다. 이전의 습윤한 표면을 건조시키기 위해 기체 나이프가 사용될 수 있다.
투영 시스템(PL) 및 기판(W) 사이에 리소그래피 투영 장치 내 침지 액체를 포함시키는 몇가지 방법은, 평면에서 볼 때 기판 표면 전체보다 작은 기판 표면이 침지 액체로 습윤화되는(wetted) 소위 국부적인 영역 솔루션(solution)과 관련된다. 액체 한정 시스템은 국부적인 영역에만 침지 액체를 포함시키기 위해 사용된다. 이러한 국부적인 솔루션의 실시예는, 투영 시스템 하에서 기판을 스캐닝하는 동안 액체 한정 시스템 및 기판(W) 사이에 무접촉(contactless) 시일이 형성된다는 어려움이 있다. 침지 액체가 액체 한정 시스템으로부터 벗어나 장치의 다른 부분을 오염시키지 않는 것을 보장하는 한 방법은, 액체 한정 시스템의 주변 주위에 기체 나이프를 제공하여, 액체 한정 시스템의 다른 구성요소에 의해 제거되지 않거나 포함된 임의의 잔류 침지 액체의 기판 표면을 건조시키는 것이다. 실제, 기체 나이프는, 예를 들어 침지 액체를 포함하는 공간을 둘러싸고 기판에 시일을 형성하는 예를 들어 액체 한정 구조물 내에, 액체 한정 시스템의 일부로서 형성될 수 있다.
도 6에 예시된 액체 한정 구조물(12)에서, 추출기(31)는 국부화된 영역으로부터 도면의 왼편까지 거즈(30)를 통해 액체를 추출한다. 추출기(31)는 액체 및 기체 모두 또는 액체만을 추출할 수 있다. 리세스(32)는 추출기(31)의 외부로 방사상으로 제공되며, 기체 나이프(33)는 리세스(32)의 외부로 방사상으로 제공된다. 기체 나이프는 기판(W)의 표면을 건조시키기 위하여 사용되는 기체(34) 분출물(jet)을 형성한다. 도 7에 예시된 유사한 실시예에서, 통로(40)로부터 저압 소스 에 연결되어 있는 통로(50)까지 외부로 방사상으로 가스 흐름이 생성되도록, 기체 소스, 예를 들어 대기로 개방되는 통로(40)가 존재하도록, 리세스(32)의 변형예가 만들어진다. 개시된 기체 나이프는, 일반적인 건조(drying) 적용예에 사용될 수 있으며, 특히 액체 한정 구조물(12)의 일부를 형성할 수 있는 기체 나이프에 사용될 수 있다.
기체 나이프는 일반적으로, 잔류 액체의 표면 위로 움직이는 기체 흐름을 통해 표면 상의 임의의 잔류 액체 상에 전단력(shear force)을 유도하는 원리로 작동한다. 이를 위해서는, 기체 나이프 밖으로의 극히 고도의 기체 흐름이 필요하고, 또한 기판(W) 및 기체 나이프의 유출구 사이(즉, 액체 한정 구조물(12)의 경우, 액체 한정 구조물(12)의 바닥 표면 및 기판(W)의 최상부 표면 사이)에 좁은 간극이 필요하다.
기체 나이프의 구조를 조정함으로써, 증가된 압력의 구역이 생성될 수 있으며, 액체는 이 구역을 통과하는 것이 방지될 수 있다. 상기 구역은, 상기 표면으로 겨냥된 기체의 "커튼(curtain)"을 가짐으로써 생성된다. 이는 고압 액체 배리어를 형성하고, 액체 내에 압력 구배가 형성될 수 있으며, 액체 표면에 항력(drag force)의 존재보다는 이러한 압력 구배가 형성되는 것이, 기판(W) 또는 기체 나이프 아래 다른 표면이 움직이는 동안 액체를 기체 나이프의 한쪽으로 유지시킴으로써 상기 표면을 건조시키기에 효과적이다. 즉, 압력 구배가 지배적인 힘이다. 압력 구배는 50m/s 내지 200m/s의 기체 속도로 형성될 수 있다. 기체 흐름 및 기체 나이프의 높이를 조절하기 위하여 제어기가 제공된다. 액체를 제거하기 위하여 전 단력 메커니즘이 배치될 수 있다.
압력 구배를 형성시켜 액체를 제거함으로써, 표면이 전단력에 의해 건조되는 경우에 비해 기체가 비교적 소량(little) 사용될 수 있으며, 기체 나이프의 유출구 및 건조되는 표면 사이에 비교적 큰 거리가 가능할 수 있다.
이하에서 기판(W)의 건조와 관련하여, 특히 액체 한정 구조물 내에서의 기체 나이프의 사용과 관련하여 기체 나이프가 설명된다. 그러나, 기체 나이프는, 임의의 다른 기판 건조 적용예에, 아마도 때때로 위에 침지 액체를 가질 수도 있는 기판 테이블(WT)의 최상부 표면 또는 임의의 다른 구성요소의 건조에 사용될 수 있거나, 실제로는 기판 또는 아마도 투영 시스템(PL) 아래 이외의 침지 리소그래피 장치 안에 위치하는 또다른 구성요소의 건조에 사용될 수 있다.
도 8은 일반적으로 (33)으로 표지된 기체 나이프 및 일반적으로 (32)로 표지된 리세스 또는 추출기를 개략 예시한다. 기체 나이프는 노즐 형태의 유출구(310)를 포함한다. 몇가지 변수(variables)가 도 8에 도시된다. 이들은 기체 나이프의 노즐 유출구(310)의 폭(K)이다(명확하게는, 기체 나이프 노즐(310)은 길이 및 폭을 갖는 슬릿으로서 형성되며, 상기 슬랫은 도 8이 있는 페이지의 안팎으로 연장된다). 노즐이 존재하는 표면에 수직이고 건조되는 표면(W)에 수직인 선에 대해 노즐이 만드는 각인, 기체 나이프의 노즐의 각(A)이 예시된다. 각(A)이 0인 경우에 기체 나이프 노즐은 아래를 바로 가리킨다. Tb는 노즐 길이이고, G는 노즐 유출구 및 표면(W) 사이의 거리이다(기체 나이프가 액체 한정 구조물의 일부인 실시예에서, 이는 액체 한정 구조물의 소위 "라이드 높이(ride height)"이다). 거리(Li)는 기체 나이프 노즐 유출구(310) 및 추출기(32) 사이의 거리이고, (V)는 기체 나이프(33)에 대한 기판(W)의 속도이고, Qs는 기체 나이프(33)를 통한 기체 흐름이고, Qe는 추출기(32)를 통한 기체 흐름이다.
알 수 있는 바와 같이, 기체 나이프(33)는 챔버(320)를 포함한다. 기체는 챔버(320)에 들어가며, 유출구에 대한 챔버의 크기는, 기체가 노즐(310)을 통해 빠져나가기 전에 어떤 가능한 압력 변동을 줄인다(dampen). 챔버(320) 내에 기체를 도입하기 위하여 다수의 개별 유입구가 챔버(320) 내로 제공될 수 있다.
추출기(32)는 기체 나이프(33)의 챔버의 경우와 유사한 챔버(410)를 갖는다. 추출기(32)는 또한 기체 나이프의 바닥 표면 및 챔버(410) 사이의 통로를 제공하는 유입구(420)를 갖는다. 그러나, 챔버(410)와 바닥 표면 내의 유입구(420) 사이가 좁아지지 않도록, 유입구(420)의 좁은 통로가 생략될 수 있다; 간극(G)은 흐름 균등화(eqalization)를 위한 충분한 저항(resistance)을 제공한다.
표면(W) 상의 액체에 작용하는 힘은, 기체/액체 계면의 전단력으로 인해 발생하는 항력, 국부적인 압력 구배로 인한 힘인 압력(pressure force), 주어진 부피의 액체를 가속화하기 위하여 필요한 힘인 가상 질량(virtual mass) 또는 관성력(inertia force), 및 일반적인 체력(body force)이다. 마지막 두 구성요소는 표면의 움직임과 관련 있으나, 처음 두 구성요소는 기체 나이프 디자인에 의해 결정된다.
기체 나이프의 최적화 동안, 액체(예를 들어 물)의 증발의 영향이 고려되어야 한다. 증발은 온도, 기체의 습도 및 기체 속도(velocity)(이는 노즐 디자인에 의존한다)를 포함하는 다수의 요인에 의존한다. 이들 모두는 중요한 역할을 할 수 있다. 액체 증발은, 표면 냉각을 유발할 수 있으므로 바람직하지 못한 현상이다. 이러한 냉각은 다른 것들, 가장 두드러지게는 기판(W) 표면 형태, 장치 내 구성요소의 온도, 및/또는 침지 액체의 온도(이를 통해 침지 액체의 굴절율을 변화시킴)에 불리하게(deleteriously) 작용할 수 있다. 기체 나이프(33)에 비교적 높은 습도를 갖는 기체를 공급함으로써 증발이 감소되거나 최소화될 수 있다. 냉각을 피하기 위하여 기체 나이프(33)의 유출구 또는 노즐(310)의 길이 상에서의 압력 강하도 제어되어야 한다. 물 및 공기를 사용하는 실시예에서, 압력 강하는 0.2바보다 커서는 안 되는데, 그렇지 않으면 기체 습도는 지나치게 크게 감소될 것이다. 따라서, 액체를 제거하고 노즐(310) 내 압력 강하를 감소시키거나 최소화하기 위하여 기체 나이프의 성능이 최적화되어야 한다.
제거되는 액체의 흐름 방식(regime)이 전단력에 의해서보다 액체 내 압력 구배에 의해 유도되기 위해서는, 건조되는 표면, 기체 나이프 및 추출기 사이의 국부적인 압력 생성이 0.5 바 게이지 압력 이상이면 충분하다. 0.1 또는 심지어 0.2 바 게이지의 국부적인 압력 생성이 제공될 수 있다. 이것이 달성될 수 있다면, 물을 사용하는 실시예에서, 1㎛보다 훨씬 얇은 잔류 액체의 층 두께가 가능하다(시뮬레이션 및/또는 실제 시험을 통해 200 내지 400nm의 잔류 물 층 두께가 가능한 것으로 나타난다). 기판(W)상에 기체 나이프(33) 쪽으로의 인력(attractive force)을 나타내는 배출(exhaust) 영역 하의 음의 상대 압력(negative relative pressure)이 가능하다. 초점을 이미징 함에서의 문제 또는 크래쉬(crash)의 문제 를 피하려 한다면 장치의 제어 역학(control dynamics)에서 이것은 상쇄될 필요가 있을 것이며, 어떠한 경우 음의 상대 압력(negative relative pressure)은 감소되거나 최소화되어야 한다.
하기 표는, 추출기 하의 상대 압력(dPe) 및 노즐 길이 상의 압력 강하(dPn)에 미치는 기체 나이프의 다양한 파라미터의 효과를 나타낸다.
Qs/Qe(1/분) Tb(㎛) K(㎛) G(㎛) dPe(Pa) dPn(바)
100/110 500 35 200 ~-1300 0.22
100/110* 100 30 200 ~-2000 0.15
60/67 500 10 200 1
140/155 100 55 200 0.05
90/100 500 35 150 ~-1700 0.18
82/90* 100 25 150 ~-2000 0.16
75/83 100 20 150 ~-2000 0.25
기체 나이프(33)로부터의 기체가 어셈블리 아래로부터 밖으로 빠져나오면, 간섭계(interferometer) 빔이 열악한 상태에 있는 기체를 통과할 수도 있기 때문에, 간섭계의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 실질적으로 이를 막기 위한 한 방법은, 배출 흐름(Qe)이 기체 나이프 흐름(Qs)의 약 20%, 10% 또는 5% 이내가 되도록 조정하는 것이다. 이와 관련하여 *로 표시된 위의 표 안의 변수가 효과적이다. 이런 방식으로 추출기(32)로부터 기체 나이프(33)의 다른쪽에서 액체가 수집될 수 있는 것이 또한 유리하다. 이 실시예의 단점은, 이를 위해, 기판(W) 및 기판 테이블(WT) 상에 가해진 힘이 크고 기판(W) 및 기판 테이블(WT) 상의 임의의 센서의 변형을 유발할 수 있도록, 매우 낮은 압력(a deep under pressure)이 필요하다는 것이다.
추가 배출구(34)가 기체 나이프(33)의 다른쪽 상에서 추출기(32)로 제공될 수 있다. 이는 도 8에 점선으로 도시한다. 추가 배출구(34)의 디자인은 추출기(32)의 경우와 동일할 수 있다. 이는 배출 영역의 상대적인 저압(relative under pressure)을 감소시킬 수 있으며, 따라서 바람직할 수 있다. 두 배출구의 공급은 성능 손실을 유발하지 않는다. 이 실시예에서, 기체 흐름은 기체 나이프로부터 두 방향(방사상으로 내부로 및 외부로)으로 움직인다. 그러나, 액체에 제거력(removing force)을 가하는 것은, 따라액체 상의 기체 흐름이 아니라 액체 내 압력 구배이므로, 액체의 제거는 실질적으로 불리하게 영향받지 않는다.
간극 크기(G)가 더 작을수록 추출이 더 효율적일 수 있다. 이는, 간극 크기(G)가 증가함에 따라, 요구되는 압력 생성을 달성하기 위하여 더 많은 기체 흐름 및 얇은 노즐이 요구되는데, 이는 노즐 길이 상의 압력 강하가 증가되는 희생이 따르기 때문이다. 그러나, 노즐 길이를 감소시키면 노즐이 좁아지게 되고, 추출기 하에서 지나치게 고도의 음의 압력을 초래할 수 있다. 일실시예에서, 100 내지 500㎛의 길이(Tb)에서 노즐의 폭은 10 내지 50㎛ 또는 25 내지 35㎛이다. 노즐에서 빠져나오는 잘 정의된 기체 흐름을 갖기 위해서는, 3 대 1 및 20 대 1 사이의 노즐 길이(Tb) 대 노즐 폭(K)의 비율이 제공될 수 있다. 간극(G)이 지나치게 크면, 기체 흐름은 갈라질 수 있으며, 기체 흐름의 속도가 지나치게 낮아질 수 있다. 50 내지 300㎛의 간극 크기(G)가 적당할 수 있다. 전단 흐름 방식에 대한 압력 구배 흐름 방식의 장점은, 높이(즉, 간극 크기(G)) 감도가 낮다는 것이다.
기판(W)은, 기판 상의 한 점이 기체 나이프(33) 아래를 통과하기 전에 추출 기(32) 아래를 우선 통과하도록, 도 8에 도시된 방향(V)으로 움직여야 한다.
주어진 기체 속도(예를 들어 50 내지 200m/s)에 이르기 위하여, 노즐 밖으로의 유량(flow rate)은 노즐 폭(W) 및 (도 6 및 7의 평면에 수직인 방향의) 기체 나이프의 길이에 비례한다. 기체 나이프 밖으로의 유량은 일반적으로 분당 25 내지 250 리터가 되어야 한다. 이는, 기체 나이프 밖으로의 기체 유량이 기체 나이프의 미터 길이당 분당 75 내지 750 리터(노즐 폭(K)은 10 내지 50㎛)가 되어야 한다는 것을 의미한다.
일실시예에서, 기체 나이프는 추출기로부터 0.2 내지 8mm 또는 1 내지 8mm 떨어져야 한다(길이(Li)). 이 범위는, 액체의 통로와 추출기 쪽으로 액체를 이동시키기 위하여 액체 표면 상에 통과하는 기체로부터의 전단 작용을 차단하기 위한 압력 구역이 확립되도록 한다. 거리(Li)가 지나치게 짧으면, 전단력은 생성되기 어려울 수 있으며, 액체는 추출기 쪽으로 이동되지 않는다.
일실시예에서, 노즐을 수직 위치로부터 어느 한 방향으로 기울이는 것(angle)(즉, 각 A이 0이 아니도록 배치하는 것)이 유리하다. 이는 기체 나이프(33)에 의해 형성되는 압력 구역 확립에 도움이 된다. Qs 및 Qe를 적절히 밸런싱함으로써 노즐(310)을 빠져나오는 기체를 기울이는 것도 가능하며, 이는 동일한 장점을 제공한다. Qs 및 Qe가 동일하거나 매우 유사하면, 노즐(310) 밖으로의 기체의 흐름이 수직으로부터 크게 벗어나지 않는다. 일실시예에서, 각도(A)의 범위는 5 내지 20°이다. 이는, 기체가 표면에 대해 70 내지 85°의 각으로 표면(W) 상으로 불어지도록 이것이 배치된다는 것을 의미한다. 노즐을 빠져나오는 기체의 각이 Qe 및 Qs를 변화시킴으로써 제어되는 경우, Qe는 0.4 내지 0.45Qs이다. 각도는 또한, 추출기(32)로의 유입구 및 노즐 사이의 영역(land)의 길이(Li) 및 추가 추출기(34)로의 유입구 또는 어셈블리의 말단 및 노즐 사이의 길이(Lo)를 변화시킴으로써 변화될 수 있다. Li가 0.5 내지 0.8 Lo가 되도록 배치하려면 출구 각도가 수직에서 5 내지 20°가 되어야 한다.
각각 본 명세서에서 전문이 인용참조되고 있는 유럽 특허 출원 공개 제 EP 1420300호 및 미국 특허 출원 공개 제 US 2004-0136494호에, 트윈 또는 듀얼 스테이지 침지 리소그래피 장치에 대한 아이디어가 개시되어 있다. 이러한 장치에, 기판 지지용 테이블이 두 개 제공되어 있다. 제 1 위치의 테이블을 사용하여 침지 액체 없이 레벨링 측정을 실시하고, 제 2 위치의 테이블을 사용하여 노광을 실시한다(이 때 침지 액체가 존재한다). 선택적으로, 장치는 단 하나의 테이블을 갖는다.
본 명세서에서는, IC의 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에서 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 유도 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 응용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"와 같은 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은, 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 또는 메트롤로지 툴 및/ 또는 검사툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 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 약 365, 248, 193, 157 또는 126㎚인) 자외(UV)방사선을 포함하는 모든 타입의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절 및 반사 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합을 나타낼 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예들이 서술되었지만, 본 발명은 서술된 것과 다르게 실시될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명은 상기에 개시된 바와 같은 방법을 설명하는 기계-판독가능한 명령어들의 1이상의 시퀀스들을 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되는 데이터 저장 매체(예컨대, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들은, 특히(배타적이지 않음) 상기 언급된 형태, 또한 침지 액체가 배스의 형태로 또는 기판의 국부적인 표면 영역상에만 제공되는지에 따라, 임의의 침지 리소그래피 장치에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 고려되는 바와 같은 액체 공급 시스템은 광범위하게 해석된다. 특정 실시예에서, 이 는 투영 시스템 및 기판 및/또는 기판 테이블 사이의 공간에 액체를 제공하는 구조물의 메커니즘 또는 조합이 될 수 있다. 이는, 상기 공간에 액체를 제공하는 1이상의 구조체들, 1이상의 액체 유입구들, 1이상의 기체 유입구들, 1이상의 기체 유출구들, 및/또는 1이상의 액체 유출구들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 일부분일 수도 있거나, 공간의 표면은 기판 및/또는 기판 테이블의 표면을 완전히 덮을 수도 있거나, 공간은 기판 및/또는 기판 테이블을 에워쌀(envelop) 수도 있다. 액체 공급 시스템은, 액체의 위치, 양, 질, 형태, 유량(flow rate) 또는 다른 특징을 조절하기 위하여 1 이상의 요소를 선택적으로 더 포함할 수 있다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 하기에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음이 당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명에 의하면, 표면으로부터 침지 액체를 제거하기에 효과적인 수단이 제공된 침지 장치를 얻을 수 있다.

Claims (22)

  1. 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 건조되는 표면에 70°내지 85°의 표면에 대한 각으로 제공하도록 구성된 기체 나이프를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    기체, 액체 또는 이들 모두를 제거하기 위하여 상기 기체 나이프에 인접하여 위치된 추출기와, 그리고 상기 각도를 얻기 위해서 상기 추출기를 통한 기체의 추출 속도 및 상기 기체 나이프를 통한 가스의 유출 속도를 제어하도록 구성된 흐름 조절기를 더 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    기체 나이프의 유출구 및 추출기의 유입구가 실질적으로 평평한 표면에 형성되며, 상기 추출기의 상기 유입구와 상기 유출구 사이의 거리는, 상기 평평한 표면이 다른 쪽 상에서 상기 기체 나이프의 상기 추출기로 연장되는 거리의 0.5 내지 0.8 배인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기체 나이프의 유출구는 상기 표면과 85°내지 70°의 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  5. 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 건조되는 표면에 제공하도록 구성된 기체 나이프, 제 1 추출기 및 제 2 추출기를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치로서, 상기 제 1 및 제 2 추출기는 상기 기체 나이프의 반대쪽 상에 있으며 기체, 액체 또는 이들 모두를 상기 표면으로부터 제거하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 추출기 및 상기 기체 나이프 사이의 거리는 상기 기체 나이프 및 상기 제 2 추출기 사이의 거리의 0.5 내지 0.8배인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  7. 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 표면으로부터 액체를 제어하도록 구성된 기체 나이프를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치로서, 상기 기체 나이프는 상기 액체 내에 압력 구배를 형성시켜 액체의 통로(passage)가 차단되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 표면, 상기 기체 나이프 및 추출기 사이의 국부 압력은 0.05바 이상 생성되도록 기체의 유량을 제어하도록 구성된 흐름 조절기를 더 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 기체 나이프는, 상기 기체 나이프 밖으로의 기체 흐름을 50 내지 200m/s의 속도로 제공하도록 배치되는 것을 특징으로 리소그래피 투영 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 기체 나이프는, 상기 액체 내 침지 후 아이템을 건조시키기 위한 상기 장치의 건조기의 일부이거나, 상기 액체가 존재하는 공간을 적어도 일부 둘러싸는 액체 한정 구조물의 일부인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 액체는 상기 액체 상으로 흐르는 기체의 전단 작용에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  12. 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 표면에 제공하도록 구성된 기체 나이프를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치로서, 상기 기체 나이프는 기체를 빠져나가도록 하는 유출구를 포함 하고, 상기 유출구는 10 내지 50㎛의 폭 및 100 내지 500㎛의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 기체 나이프는 상기 유출구의 상류에 위치된 챔버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 유출구는 슬릿의 형태인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    기체, 액체 또는 이들 모두를 제거하기 위하여 상기 기체 나이프에 인접하여 위치된 추출기를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  16. 패턴을 패터닝 디바이스로부터 액체를 통해 기판 상으로 투영하도록 배치되고, 기체를 표면 상으로 제공하도록 구성된 기체 나이프, 기체, 액체 또는 이들 모두를 제거하기 위하여 상기 기체 나이프에 인접하는 추출기, 및 상기 기체 나이프 밖으로의 기체 유량을 상기 추출기 안으로의 기체 유량의 20% 이내로 제어하도록 구성된 흐름 조절기를 포함하여 이루어지는 리소그래피 투영 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    건조되는 경우에 상기 표면 상의 한 점이 상기 기체 나이프 전에 상기 추출기를 통과하도록, 상기 표면의 위치를 제어하도록 구성된 위치설정기(positioner)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 기체 나이프 밖으로의 상기 기체 유량은, 75 내지 750 리터/분/기체 나이프 유출구의 미터 길이인 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 기체 나이프의 유출구는 상기 추출기의 유입구로부터 0.2 내지 8mm 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 투영 장치.
  20. 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체는 유출구가 10 내지 50㎛의 폭 및 100 내지 500㎛의 길이를 갖는 기체 나이프의 유출구 밖으로의 기체의 흐름에 의해 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
  21. 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체는 70°내지 85°의 각으로 상기 표면을 치는 기체의 흐름에 의해 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
  22. 액체를 통해 패터닝된 방사선 빔을 기판 상으로 투영하는 단계를 포함하여 이루어지는 디바이스 제조 방법으로서, 액체는 기체에 의해 액체 내에 압력 구배가 형성됨으로써 표면으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
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